JP5934560B2 - Conductive metal paste - Google Patents

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Description

本発明は、導電性金属ペーストに関し、特に、スクリーン印刷法にて金属配線や導電膜を形成するために利用されるものに関する。   The present invention relates to a conductive metal paste, and more particularly to a paste used for forming a metal wiring or a conductive film by a screen printing method.

電子デバイスの製造工程において金属配線や導電膜の形成に所謂スクリーン印刷法を用いることが従来から知られている。スクリーン印刷法では、ガラスやシリコン等からなる基板と開口パターンが形成されたスクリーン版とを対向配置し、スクレッパを用いてスクリーン版の表面に導電性金属ペーストを均一に押し広げ、スクリーン版表面に対してスキージを押圧しながら走査する。これにより、スクリーン版の開口パターンを介して基板表面に導電性金属ペーストが塗布され、基板表面に前記開口パターンに対応した導電性金属ペーストが印刷される。そして、この印刷した導電性金属ペーストを焼成することで、導電性金属ペーストの金属微粒子表面を被覆する分散剤が脱離して金属微粒子同士が焼結して導電性を有する金属配線が得られる。   Conventionally, it is known to use a so-called screen printing method for forming a metal wiring or a conductive film in a manufacturing process of an electronic device. In the screen printing method, a substrate made of glass, silicon, or the like and a screen plate with an opening pattern are placed opposite to each other, and a conductive metal paste is spread evenly on the surface of the screen plate using a scraper, so that the screen plate surface is spread. Scanning is performed while pressing the squeegee. Thus, the conductive metal paste is applied to the substrate surface through the opening pattern of the screen plate, and the conductive metal paste corresponding to the opening pattern is printed on the substrate surface. Then, by firing the printed conductive metal paste, the dispersing agent that covers the surface of the metal fine particles of the conductive metal paste is detached, and the metal fine particles are sintered together to obtain a conductive metal wiring.

ところで、近年では、電子デバイスの性能向上のため、金属配線の更なる低抵抗化が求められている。金属配線の更なる低抵抗化を図る方法は、例えば特許文献1で知られている。このものでは、金属固形分として金属微粒子と金属フィラーとの双方を含み、垂れや滲みを防止するワニス状樹脂を更に含む導電性金属ペーストを用い、この導電性金属ペーストを基板表面に、例えば1μm以上の厚さで塗布するようにしている。上記導電性金属ペーストを1μm以上の厚さで塗布するような場合、基板表面状態によっては垂れや滲みを完全に防止できず、しかも、焼成後における金属配線の基板への密着性が低下したりする。このことから、上記ワニス状樹脂のような添加剤の添加量を増やすことが考えられる。   By the way, in recent years, in order to improve the performance of electronic devices, further reduction in resistance of metal wiring is required. A method for further reducing the resistance of metal wiring is known, for example, from Patent Document 1. In this case, a conductive metal paste containing both metal fine particles and a metal filler as a metal solid content and further containing a varnish-like resin that prevents dripping and bleeding is used, and this conductive metal paste is applied to the substrate surface, for example, 1 μm. It is made to apply with the above thickness. When the conductive metal paste is applied to a thickness of 1 μm or more, depending on the substrate surface state, dripping and bleeding cannot be completely prevented, and the adhesion of the metal wiring to the substrate after firing is reduced. To do. From this, it is conceivable to increase the amount of additive such as the varnish-like resin.

上記特許文献1記載の導電性金属ペーストを基板表面に塗布してもなお垂れや滲みが生じたり、また、焼成後の金属配線の基板に対する密着性が低下したりする場合がある。このような垂れや滲みを抑制しつつ金属配線と基板との間の密着性を向上させるためには、上記種の添加量を増やすことが考えられるが、添加剤は一般に極性を有するものが多く、低極性溶媒中に溶解させることが難しい。   Even if the conductive metal paste described in Patent Document 1 is applied to the surface of the substrate, it may still sag or bleed, and the adhesion of the fired metal wiring to the substrate may decrease. In order to improve the adhesion between the metal wiring and the substrate while suppressing such sagging and bleeding, it is conceivable to increase the amount of the above-mentioned species, but many additives generally have polarity. It is difficult to dissolve in a low polarity solvent.

本発明者らは鋭意検討し、ワニス状樹脂の1種であるポリイミドワニスを用い、このポリイミドワニスと共に脂肪酸アミドを界面活性剤として添加することで、ポリイミドワニスを低極性溶媒中に可溶化することを見出した。ここで、ポリイミドワニスの添加量を増やすと、導電性金属ペーストの粘着性が高くなる。この場合、導電性金属ペーストが上記スキージやスクレッパから容易に脱離せずにこびり付いてしまい、結果として、複数枚の基板に対する導電性金属ペーストの塗布を連続して行えないという不具合が生じる。そこで、導電性金属ペーストを溶媒で希釈し(即ち、溶媒の比率を高くし)、導電性金属ペーストの粘着性を低減することが考えられる。   The present inventors diligently studied and solubilized the polyimide varnish in a low-polarity solvent by using a polyimide varnish which is one kind of varnish-like resin and adding a fatty acid amide as a surfactant together with this polyimide varnish. I found. Here, if the addition amount of a polyimide varnish is increased, the adhesiveness of an electroconductive metal paste will become high. In this case, the conductive metal paste sticks without being easily detached from the squeegee or scraper, and as a result, there is a problem that the conductive metal paste cannot be continuously applied to a plurality of substrates. Therefore, it is conceivable to dilute the conductive metal paste with a solvent (that is, increase the ratio of the solvent) to reduce the adhesiveness of the conductive metal paste.

然し、導電性金属ペーストを溶媒で希釈すると、金属固形分濃度(金属微粒子の濃度)が低くなり、導電性金属ペーストを厚く塗布しても、焼成後の金属配線の膜厚が薄くなるという問題がある。しかも、添加剤により抑制されていた垂れや滲みが再発生するという問題もあった。   However, when the conductive metal paste is diluted with a solvent, the metal solid content concentration (concentration of metal fine particles) is lowered, and even if the conductive metal paste is applied thickly, the thickness of the metal wiring after firing becomes thin. There is. In addition, there is a problem that sagging and bleeding that have been suppressed by the additive reoccur.

国際公開第2002/035554号International Publication No. 2002/035554

本発明は、以上の点に鑑み、基板表面に導電性金属ペーストを厚く塗布しても垂れや滲みの発生を確実に抑制できる低粘着性の導電性金属ペーストを提供することをその課題とするものである。   In view of the above points, it is an object of the present invention to provide a low-adhesive conductive metal paste that can reliably suppress the occurrence of sagging and bleeding even when the conductive metal paste is applied thickly on the substrate surface. Is.

上記課題を解決するために、本発明は、低極性溶媒と、表面が分散剤で被覆された金属微粒子と、ポリイミドワニスと、脂肪酸アミドとを含む導電性金属ペーストであって、不飽和脂肪酸アルキルエステルを更に含むことを特徴とすることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention provides a conductive metal paste comprising a low-polarity solvent, metal fine particles coated with a dispersant on a surface, a polyimide varnish, and a fatty acid amide, and comprising an unsaturated fatty acid alkyl It is characterized by further including ester.

本発明によれば、溶媒として極性溶媒よりも粘度が低い低極性溶媒を用いるため、金属固形分濃度を高くしたままで、ポリイミドワニスの添加量を増やしても、導電性金属ペーストの塗布性が低下しない。このポリイミドワニスは極性を有するため、ポリイミドワニスを低極性溶媒に溶解させることが難しい。そこで、本発明の導電性金属ペーストには、界面活性剤として脂肪酸アミドを含ませている。この脂肪酸アミドの親水基がポリイミドワニスに向くと共に疎水基が低極性溶媒に向くことで、低極性溶媒とポリイミドワニスとがエマルジョン化(乳化)する。これにより、低極性溶媒に十分な量のポリイミドワニスを溶解できる。従って、基板表面に導電性金属ペーストを厚く塗布しても、垂れや滲みの発生を抑制することができる。   According to the present invention, a low-polarity solvent having a lower viscosity than that of a polar solvent is used as a solvent. Therefore, even when the amount of added polyimide varnish is increased while the metal solid content concentration is kept high, the conductive metal paste can be applied. It does not decline. Since this polyimide varnish has polarity, it is difficult to dissolve the polyimide varnish in a low polarity solvent. Therefore, the conductive metal paste of the present invention contains a fatty acid amide as a surfactant. When the hydrophilic group of the fatty acid amide is directed to the polyimide varnish and the hydrophobic group is directed to the low polarity solvent, the low polarity solvent and the polyimide varnish are emulsified (emulsified). Thereby, a sufficient amount of polyimide varnish can be dissolved in the low polarity solvent. Therefore, even if the conductive metal paste is applied thickly on the surface of the substrate, the occurrence of sagging and bleeding can be suppressed.

ここで、ポリイミドワニスの添加量を増加させると、導電性金属ペーストの粘着性が高くなり、導電性金属ペーストの塗布に用いられるスキージやスクレッパに導電性金属ペーストがこびり付いてしまう。   Here, when the addition amount of the polyimide varnish is increased, the adhesiveness of the conductive metal paste is increased, and the conductive metal paste is stuck to the squeegee or scraper used for applying the conductive metal paste.

本発明の導電性金属ペーストには、不飽和脂肪酸アルキルエステルを更に含ませている。この不飽和脂肪酸アルキルエステルは、その界面活性剤的な作用により導電性金属ペーストの粘着性を低くする。導電性金属ペーストの粘着性を低くすることで、その塗布に用いられるスキージやスクレッパから導電性金属ペーストが容易に脱離してこびり付かない。しかも、不飽和脂肪酸アルキルエステルは、そのアルキル鎖に二重結合を有するので、導電性金属ペーストが基板表面に塗布された直後に空気中の酸素により酸化され重合される。不飽和脂肪酸アルキルエステルの酸化重合が起こると、導電性金属ペーストが部分的にポリマー化し、上記ポリイミドワニスの作用と相俟って、導電性金属ペーストを厚く塗布しても垂れや滲みの発生を確実に抑制できる。   The conductive metal paste of the present invention further contains an unsaturated fatty acid alkyl ester. This unsaturated fatty acid alkyl ester lowers the adhesiveness of the conductive metal paste due to its surfactant action. By reducing the adhesiveness of the conductive metal paste, the conductive metal paste is easily detached from the squeegee or scraper used for the application and does not stick. In addition, since the unsaturated fatty acid alkyl ester has a double bond in its alkyl chain, it is oxidized and polymerized by oxygen in the air immediately after the conductive metal paste is applied to the substrate surface. When oxidative polymerization of unsaturated fatty acid alkyl ester occurs, the conductive metal paste partially polymerizes, and in combination with the action of the polyimide varnish, dripping and bleeding occur even when the conductive metal paste is applied thickly. It can be reliably suppressed.

本発明において、前記不飽和脂肪酸アルキルエステルが多価不飽和脂肪酸アルキルエステルを含んでなることがより好ましい。多価不飽和脂肪酸アルキルエステルはアルキル鎖に複数の二重結合を有するため、1つの二重結合を有する不飽和脂肪酸アルキルエステルを用いる場合に比べて酸化重合が促進し、垂れや滲みの発生をより一層抑制できる。前記不飽和脂肪酸アルキルエステル中に含まれる多価不飽和脂肪酸アルキルエステルの割合は特に限定されないが、10質量%以上の多価不飽和脂肪酸アルキルエステルを含んでなる不飽和脂肪酸アルキルエステルをより好ましく使用することができる。   In the present invention, it is more preferable that the unsaturated fatty acid alkyl ester comprises a polyunsaturated fatty acid alkyl ester. Since polyunsaturated fatty acid alkyl esters have a plurality of double bonds in the alkyl chain, oxidative polymerization is promoted compared to the case of using unsaturated fatty acid alkyl esters having one double bond, and dripping and bleeding occur. It can be further suppressed. The ratio of the polyunsaturated fatty acid alkyl ester contained in the unsaturated fatty acid alkyl ester is not particularly limited, but an unsaturated fatty acid alkyl ester comprising 10% by mass or more of the polyunsaturated fatty acid alkyl ester is more preferably used. can do.

本発明において、前記不飽和脂肪酸アルキルエステルのアルコール部分の炭素数が1〜8の範囲内であることが好ましい。アルコール部分の炭素数が9を超えると、焼成時に金属微粒子同士の焼結が阻害されるという不具合が生じる。また、前記不飽和脂肪酸アルキルエステルの脂肪酸部分のアルキル鎖の炭素数が6〜20の範囲内であることが好ましい。脂肪酸部分のアルキル鎖の炭素数が6未満の不飽和脂肪酸アルキルエステルは得難いだけでなく、塗布後の導電性ペーストの垂れや滲みの発生を十分に抑制できないことがある。一方で、脂肪酸部分のアルキル鎖の炭素数が20を超えると、焼成後の金属配線の抵抗が高くなるという不具合が生じることがある。   In this invention, it is preferable that carbon number of the alcohol part of the said unsaturated fatty acid alkyl ester exists in the range of 1-8. When the number of carbon atoms in the alcohol portion exceeds 9, there is a problem that sintering of the metal fine particles is inhibited during firing. Moreover, it is preferable that carbon number of the alkyl chain of the fatty acid part of the said unsaturated fatty acid alkyl ester is in the range of 6-20. Not only is it difficult to obtain an unsaturated fatty acid alkyl ester having 6 or less carbon atoms in the alkyl chain of the fatty acid moiety, but the occurrence of dripping or bleeding of the conductive paste after coating may not be sufficiently suppressed. On the other hand, when the carbon number of the alkyl chain in the fatty acid portion exceeds 20, there may be a problem that the resistance of the metal wiring after firing becomes high.

本発明において、ポリアミドを更に含ませることで、ポリアミドが金属微粒子間を架橋するため、チキソトロピック性を一層高めることができる。これによれば、スキージの走査速度を速くして導電性金属ペーストの塗布速度を速くしても、垂れや滲みを防止することができる。   In the present invention, by further including polyamide, the polyamide crosslinks between the metal fine particles, so that thixotropic property can be further enhanced. According to this, even if the scanning speed of the squeegee is increased and the application speed of the conductive metal paste is increased, dripping and bleeding can be prevented.

本発明において、平均粒子径が1〜20μmである金属フィラーを更に含ませてもよい。この場合、金属フィラーと金属微粒子との総和を100重量%とすると、金属フィラーの比率を50〜95重量%の範囲内とすることが好ましい。金属フィラーの比率が50重量%未満では、スクリーン印刷により得られる金属配線の膜厚を厚くすることが困難となるという不具合、さらには、金属配線の膜厚を厚くすることができても、焼成時に金属微粒子表面からの分散剤の脱離が不十分となり、焼成後の金属配線の抵抗が高くなるという不具合が生じる。一方、金属フィラーの比率が95重量%を超えると、金属微粒子を介した金属フィラー同士の焼結が不十分となり、焼成後の金属配線の抵抗が高くなるという不具合が生じる。   In the present invention, a metal filler having an average particle diameter of 1 to 20 μm may be further included. In this case, when the total of the metal filler and the metal fine particles is 100% by weight, the ratio of the metal filler is preferably in the range of 50 to 95% by weight. If the ratio of the metal filler is less than 50% by weight, it is difficult to increase the thickness of the metal wiring obtained by screen printing. Furthermore, even if the thickness of the metal wiring can be increased, firing is performed. Occasionally, the detachment of the dispersant from the surface of the metal fine particles becomes insufficient, resulting in a problem that the resistance of the metal wiring after firing becomes high. On the other hand, if the ratio of the metal filler exceeds 95% by weight, there is a problem that the sintering of the metal fillers through the metal fine particles becomes insufficient and the resistance of the metal wiring after firing becomes high.

尚、本発明において用いられる金属は、Ag、Au、Cu、Ni、Pd、In、Sn、Rh、Ru、Pt、In及びSnから選択された少なくとも1種の金属又はこれらの金属の少なくとも2種からなる合金であり、目的・用途に応じて適宜選択することができる。   The metal used in the present invention is at least one metal selected from Ag, Au, Cu, Ni, Pd, In, Sn, Rh, Ru, Pt, In, and Sn, or at least two of these metals. It can be appropriately selected depending on the purpose and application.

以下、本発明の実施形態の導電性金属ペーストについて、Agペーストを例に説明する。本実施形態のAgペーストは、低極性溶媒と、表面が分散剤で被覆されたAg微粒子と、垂れや滲み防止用の添加剤としてのポリイミドワニスと、界面活性剤としての脂肪酸アミドとを含み、導電性金属ペーストの粘着性を低くし、かつ、印刷後の垂れや滲みを抑制する不飽和脂肪酸アルキルエステルを更に含む。   Hereinafter, the conductive metal paste according to the embodiment of the present invention will be described using an Ag paste as an example. The Ag paste of the present embodiment includes a low-polarity solvent, Ag fine particles whose surface is coated with a dispersant, a polyimide varnish as an additive for preventing dripping and bleeding, and a fatty acid amide as a surfactant, It further contains an unsaturated fatty acid alkyl ester that lowers the adhesiveness of the conductive metal paste and suppresses dripping and bleeding after printing.

Ag微粒子としては、その平均粒子径が1nm〜50nmの範囲内であるものを用いることができる。市販の製品の商品名としては、例えば、AgナノメタルインクAg1T(株式会社アルバック製)を挙げることができる。平均粒子径が1nm未満になると、比表面積が増大してAg微粒子表面を被覆する分散剤の量が増大するため、焼成時に分散剤の脱離が不十分になり、Ag配線の抵抗値が高くなるという不具合が生じる。一方、平均粒子径が50nmを超えると、Agペースト中のAg微粒子の分散性が低下するという不具合が生じる。   As the Ag fine particles, those having an average particle diameter in the range of 1 nm to 50 nm can be used. As a brand name of a commercial product, Ag nano metal ink Ag1T (made by ULVAC, Inc.) can be mentioned, for example. When the average particle diameter is less than 1 nm, the specific surface area increases and the amount of the dispersant covering the surface of the Ag fine particles increases, so that the detachment of the dispersant becomes insufficient during firing, and the resistance value of the Ag wiring is high. The trouble that becomes. On the other hand, when the average particle diameter exceeds 50 nm, there arises a problem that the dispersibility of Ag fine particles in the Ag paste is lowered.

Ag微粒子表面を被覆する分散剤としては、炭素数6〜18の脂肪酸および炭素数6〜18の脂肪族アミンの少なくともいずれか一方を用いることが好ましい。炭素数6未満の脂肪酸や脂肪族アミンでは、Agペースト中でのAg微粒子の分散性が低下するという不具合が生じる。一方、炭素数19以上の脂肪酸や脂肪族アミンでは、焼成時にAg微粒子表面からの脂肪酸や脂肪族アミンの脱離が不十分となり、Ag配線膜の抵抗値が高くなるという不具合が生じる。   As the dispersant for coating the Ag fine particle surface, it is preferable to use at least one of a fatty acid having 6 to 18 carbon atoms and an aliphatic amine having 6 to 18 carbon atoms. In the case of fatty acids or aliphatic amines having less than 6 carbon atoms, there is a problem that the dispersibility of Ag fine particles in the Ag paste is lowered. On the other hand, in the case of a fatty acid or aliphatic amine having 19 or more carbon atoms, the detachment of the fatty acid or aliphatic amine from the surface of the Ag fine particles becomes insufficient during firing, resulting in a problem that the resistance value of the Ag wiring film increases.

脂肪酸としては、例えば、カルボン酸を用いることができる。具体的には、炭素数6のヘキサン酸、2−エチル酪酸、ネオヘキサン酸(2,2−ジメチル酪酸);炭素数7のヘプタン酸、2−メチルヘキサン酸、シクロヘキサンカルボン酸;炭素数8のオクタン酸、2−エチルヘキサン酸、ネオオクタン酸(2,2−ジメチルヘキサン酸);炭素数9のノナン酸;炭素数10のデカン酸、ネオデカン酸(2,2−ジメチルオクタン酸);炭素数11のウンデカン酸;炭素数12のドデカン酸;炭素数14のテトラデカン酸;炭素数16のパルミチン酸;及び炭素数18のステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸から選択された少なくとも1種を用いることが好ましい。   As the fatty acid, for example, carboxylic acid can be used. Specifically, C6 hexanoic acid, 2-ethylbutyric acid, neohexanoic acid (2,2-dimethylbutyric acid); C7 heptanoic acid, 2-methylhexanoic acid, cyclohexanecarboxylic acid; C8 Octanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, neooctanoic acid (2,2-dimethylhexanoic acid); Nonanoic acid having 9 carbon atoms; Decanoic acid having 10 carbon atoms, neodecanoic acid (2,2-dimethyloctanoic acid); At least one selected from the group consisting of undecanoic acid, dodecanoic acid having 12 carbon atoms, tetradecanoic acid having 14 carbon atoms, palmitic acid having 16 carbon atoms, and stearic acid, oleic acid, linoleic acid, and linolenic acid having 18 carbon atoms. It is preferable.

脂肪族アミンとしては、炭素数6のヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、アニリン;炭素数7のヘプチルアミン;炭素数8のオクチルアミン、2−エチルヘキシルアミン;炭素数9のノニルアミン;炭素数10のデシルアミン;炭素数12のドデシルアミン;及び炭素数14のテトラドデシルアミンから選択された少なくとも1種を好ましく用いることができる。   Examples of aliphatic amines include hexylamine, cyclohexylamine, and aniline having 6 carbon atoms; heptylamine having 7 carbon atoms; octylamine having 8 carbon atoms; 2-ethylhexylamine; nonylamine having 9 carbon atoms; decylamine having 10 carbon atoms; At least one selected from dodecylamine having 12 carbon atoms and tetradodecylamine having 14 carbon atoms can be preferably used.

ポリイミドポリイミドワニスとしては、イミド閉環したもの(例えば、閉環率が40%以上)を用いることが好ましい。これによれば、低極性溶媒に対するポリイミドワニスの溶解性を更に高めることができる。また、ポリイミドワニスは、耐熱性に優れるため、塗布したAgペーストを例えば200℃以上の温度で焼成しても劣化しない。   As the polyimide polyimide varnish, it is preferable to use a imide ring closed ring (for example, a ring closing rate of 40% or more). According to this, the solubility of the polyimide varnish with respect to a low polarity solvent can further be improved. Moreover, since the polyimide varnish is excellent in heat resistance, it does not deteriorate even if the applied Ag paste is baked at a temperature of 200 ° C. or higher, for example.

脂肪酸アミドとしては、例えば、メチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスパルミチン酸アミド、メチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスベヘニン酸アミド、エチレンビス−12−ヒドロキシステアリン酸アミド、トリメチレン1,3ビスステアリン酸アミド、テトラメチレンビスステアリン酸アミド、ジステアリルセバシン酸アミド、ジステアリルアジピン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド及びキシリレンビスステアリン酸アミドから選択された少なくとも1種を単独でまたは組み合わせて好ましく用いることができる。市販の製品の商品名としては、例えば、DISPARLON A603−10X、A603−20X、6900−10X、6900−20X、PFA−131(楠本化成株式会社製)を挙げることができる。なお、脂肪酸アミドの製法は、例えば特開平11−293158号公報に開示されている。   Examples of the fatty acid amide include methylene bis stearic acid amide, methylene bis palmitic acid amide, methylene bis behenic acid amide, hexamethylene bis stearic acid amide, ethylene bis stearic acid amide, ethylene bis behenic acid amide, and ethylene bis-12. -Selected from hydroxystearic amide, trimethylene 1,3 bis stearic amide, tetramethylene bis stearic amide, distearyl sebacic amide, distearyl adipic amide, ethylene bisoleic amide and xylylene bis stearic amide At least one kind can be preferably used alone or in combination. As a brand name of a commercial product, DISPARLON A603-10X, A603-20X, 6900-10X, 6900-20X, PFA-131 (made by Enomoto Kasei Co., Ltd.) can be mentioned, for example. In addition, the manufacturing method of fatty acid amide is disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 11-293158, for example.

不飽和脂肪酸アルキルエステルとして、脂肪酸部分のアルキル鎖に2つ以上の二重結合を有する多価不飽和脂肪酸アルキルエステルを含むものを用いれば、1つの二重結合を有するものを用いる場合に比べて酸化重合が促進され、後述するAgペーストの垂れや滲みを一層抑制できてよい。この場合、不飽和脂肪酸アルキルエステル中に含まれる多価不飽和脂肪酸アルキルエステルの割合は特に限定されないが、10質量%以上の多価不飽和脂肪酸アルキルエステルを含んでなる不飽和脂肪酸アルキルエステルをより好ましく使用することができる。また、不飽和脂肪酸アルキルエステルのアルコール部分の炭素数が1〜8の範囲内であることが好ましい。アルコール部分の炭素数が9を超えると、焼成時にAg微粒子同士の焼結が阻害されるという不具合が生じる。また、不飽和脂肪酸アルキルエステルの脂肪酸部分のアルキル鎖の炭素数が6〜20の範囲内であることが好ましい。脂肪酸部分のアルキル鎖の炭素数が6未満の不飽和脂肪酸アルキルエステルは得難いだけでなく、塗布後の導電性ペーストの垂れや滲みの発生を十分に抑制できないことがある。一方で、脂肪酸部分のアルキル鎖の炭素数が20を超えると、焼成後の金属配線の抵抗が高くなるという不具合が生じることがある。不飽和脂肪酸アルキルエステルとしては、例えば、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、オレイン酸ブチル、オレイン酸ヘキシル、オレイン酸オクチル、リノール酸メチル、リノール酸エチル、リノール酸ブチル、リノール酸ヘキシル、リノール酸オクチル、リノレン酸メチル、リノレン酸エチル、リノレン酸ブチル、リノレン酸ヘキシル、リノレン酸オクチルや、複数種の不飽和脂肪酸エステルからなる大豆脂肪酸メチル、大豆脂肪酸エチル、大豆脂肪酸ブチル、大豆脂肪酸ヘキシル、大豆脂肪酸オクチル、亜麻仁油脂肪酸メチル、亜麻仁油脂肪酸エチル、亜麻仁油脂肪酸ブチル、亜麻仁油脂肪酸ヘキシル、亜麻仁油脂肪酸オクチルから選択された少なくとも1種を単独でまたは組み合わせて用いることができる。   If the unsaturated fatty acid alkyl ester contains a polyunsaturated fatty acid alkyl ester having two or more double bonds in the alkyl chain of the fatty acid part, compared to the case of using one having one double bond Oxidative polymerization is promoted, and dripping and bleeding of the Ag paste described later may be further suppressed. In this case, the ratio of the polyunsaturated fatty acid alkyl ester contained in the unsaturated fatty acid alkyl ester is not particularly limited, but more preferably an unsaturated fatty acid alkyl ester comprising 10% by mass or more of the polyunsaturated fatty acid alkyl ester. It can be preferably used. Moreover, it is preferable that carbon number of the alcohol part of unsaturated fatty-acid alkylester exists in the range of 1-8. When the number of carbon atoms in the alcohol portion exceeds 9, there is a problem that the sintering of Ag fine particles is inhibited during firing. Moreover, it is preferable that carbon number of the alkyl chain of the fatty acid part of unsaturated fatty acid alkyl ester exists in the range of 6-20. Not only is it difficult to obtain an unsaturated fatty acid alkyl ester having 6 or less carbon atoms in the alkyl chain of the fatty acid moiety, but the occurrence of dripping or bleeding of the conductive paste after coating may not be sufficiently suppressed. On the other hand, when the carbon number of the alkyl chain in the fatty acid portion exceeds 20, there may be a problem that the resistance of the metal wiring after firing becomes high. Examples of unsaturated fatty acid alkyl esters include methyl oleate, ethyl oleate, butyl oleate, hexyl oleate, octyl oleate, methyl linoleate, ethyl linoleate, butyl linoleate, hexyl linoleate, octyl linoleate, Methyl linolenate, ethyl linolenate, butyl linolenate, hexyl linolenate, octyl linolenate and soy fatty acid methyl, soy fatty acid ethyl, soy fatty acid ethyl, soy fatty acid butyl, soy fatty acid hexyl, soy fatty acid octyl, At least one selected from linseed oil fatty acid methyl, linseed oil fatty acid ethyl, linseed oil fatty acid butyl, linseed oil fatty acid hexyl, and linseed oil fatty acid octyl can be used alone or in combination.

また、Ag微粒子の表面にシランカップリング剤を吸着させることが好ましい。シランカップリング剤としては、例えば、アミノプロピルトリメトキシシランやアミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノアルキルトリアルコキシシランのようなアミノ基及びアルコキシ基を有するものを用いることができる。これによれば、塗布したAgペーストを焼成する際に、アルコキシ基が加水分解してOH基となり、このOH基が脱水縮合して基板表面に対する優れた密着性が得られる一方で、アミノ基は金属表面と強く結合する。その結果、焼成後の金属配線と基板表面との間で優れた密着性が得られる。更に、このようにアミノ基が金属表面と強く結合することで、ポリイミドワニスによる作用と相俟って、Agペーストの垂れや滲みを効果的に抑制できる。   Moreover, it is preferable to adsorb | suck a silane coupling agent to the surface of Ag microparticles | fine-particles. As the silane coupling agent, for example, those having an amino group and an alkoxy group such as aminoalkyltrialkoxysilane such as aminopropyltrimethoxysilane and aminopropyltriethoxysilane can be used. According to this, when the applied Ag paste is baked, the alkoxy group is hydrolyzed to become an OH group, and this OH group is dehydrated and condensed to provide excellent adhesion to the substrate surface, while the amino group is Bonds strongly with metal surfaces. As a result, excellent adhesion can be obtained between the metal wiring after firing and the substrate surface. Furthermore, since the amino group is strongly bonded to the metal surface in this way, dripping and bleeding of the Ag paste can be effectively suppressed in combination with the action of the polyimide varnish.

低極性溶媒としては、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シクロドデカン、シクロドデセン、オクチルベンゼン、ドデシルベンゼンから選ばれる少なくとも1種の液状炭化水素を単独でまたは組み合わせて用いることができる。   As the low polarity solvent, at least one liquid hydrocarbon selected from octane, nonane, decane, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, toluene, xylene, cyclododecane, cyclododecene, octylbenzene, dodecylbenzene, alone or in combination. Can be used.

本実施形態のAgペーストは、平均粒子径が1μm〜20μmの範囲内であるAgフィラーを更に含むことができる。この場合、Ag微粒子とAgフィラーとの総和を100重量%とすると、Agフィラーの比率を50〜95重量%の範囲内とすることが好ましい。Agフィラーの比率が50重量%未満(Ag微粒子の比率が50重量%以上)では、スクリーン印刷により得られるAg配線の膜厚を厚くすることが困難となるという不具合、また、Ag配線の膜厚を厚くすることができても、焼成時にAg微粒子表面からの分散剤の脱離が不十分となり、焼成後のAg配線の抵抗が高くなるという不具合が生じる。一方、Agフィラーの比率が95重量%を超えると(Ag微粒子の比率が5重量%以下では)、Ag微粒子を介したAgフィラー同士の焼結が不十分となり、焼成後のAg配線の抵抗が高くなるという不具合が生じる。   The Ag paste of the present embodiment can further include an Ag filler having an average particle diameter in the range of 1 μm to 20 μm. In this case, when the total of the Ag fine particles and the Ag filler is 100% by weight, the ratio of the Ag filler is preferably in the range of 50 to 95% by weight. When the Ag filler ratio is less than 50% by weight (the Ag fine particle ratio is 50% by weight or more), it is difficult to increase the film thickness of the Ag wiring obtained by screen printing, and the film thickness of the Ag wiring. Even if the thickness can be increased, the detachment of the dispersing agent from the surface of the Ag fine particles becomes insufficient during firing, resulting in a problem that the resistance of the Ag wiring after firing becomes high. On the other hand, when the ratio of Ag filler exceeds 95% by weight (when the ratio of Ag fine particles is 5% by weight or less), the sintering of Ag fillers through Ag fine particles becomes insufficient, and the resistance of Ag wiring after firing becomes low. The trouble of becoming high arises.

本実施形態のAgペーストは、ポリアミドを更に含むことができる。これによれば、Ag微粒子にポリアミドが架橋することで、Agペーストにチキソトロピック性が付与される。ポリアミドとしては、二塩基酸とジアミンとの重縮合、二塩基酸誘導体またはダイマー酸とジアミンとの重縮合、ラクタムの開環重合等の公知の方法で合成される少なくとも1種のポリアミドワックスを用いることができる。市販の製品の商品名としては、例えば、DISPARLON 3900EF(楠本化成株式会社製)を挙げることができる。   The Ag paste of this embodiment can further contain polyamide. According to this, thixotropic property is imparted to the Ag paste by crosslinking the polyamide to the Ag fine particles. As the polyamide, at least one kind of polyamide wax synthesized by a known method such as polycondensation of dibasic acid and diamine, polycondensation of dibasic acid derivative or dimer acid and diamine, or ring-opening polymerization of lactam is used. be able to. As a brand name of a commercial product, DISPARLON 3900EF (made by Enomoto Kasei Co., Ltd.) can be mentioned, for example.

金属としては、上記Agの他に、例えば、Au、Cu、Ni、Pd、Rh、Ru、Pt、In及びSnから選択された少なくとも1種の金属又はこれらの金属の少なくとも2種からなる合金を、目的や用途に応じて適宜選択することができる。以下、導電性金属ペーストの製造方法について、Agペーストを製造する場合を例に説明する。   As the metal, in addition to the above Ag, for example, at least one metal selected from Au, Cu, Ni, Pd, Rh, Ru, Pt, In and Sn, or an alloy composed of at least two of these metals is used. Depending on the purpose and application, it can be appropriately selected. Hereinafter, a method for producing a conductive metal paste will be described by taking an example of producing an Ag paste as an example.

先ず、平均粒子径が1nm〜50nmのAg微粒子の分散液をガラス製容器に収容し、エバポレータを用いてトルエン等の溶媒を除去する。これにより、表面が上記炭素数6〜18の脂肪酸および炭素数6〜18の脂肪族アミンの少なくともいずれか一方で被覆されたAg微粒子を得る。   First, a dispersion liquid of Ag fine particles having an average particle diameter of 1 nm to 50 nm is placed in a glass container, and a solvent such as toluene is removed using an evaporator. As a result, Ag fine particles whose surface is coated with at least one of the fatty acid having 6 to 18 carbon atoms and the aliphatic amine having 6 to 18 carbon atoms are obtained.

なお、Ag微粒子表面にシランカップリング剤を吸着させる場合には、平均粒子径が1nm〜50nmのAg微粒子に、シランカップリング剤を加えて攪拌する。この攪拌したものにアセトン等の極性溶媒を加えてAg微粒子を沈降させ、その上澄み液をデカンテーションなどにより流出させる(以降、この作業を「洗浄工程」という)。この洗浄工程を複数回繰り返し、溶媒を除去して、シランカップリング剤が表面に吸着したAg微粒子を得る。   In addition, when making a silane coupling agent adsorb | suck to Ag fine particle surface, a silane coupling agent is added and stirred to Ag fine particle with an average particle diameter of 1 nm-50 nm. A polar solvent such as acetone is added to the stirred mixture to precipitate Ag fine particles, and the supernatant liquid is discharged by decantation or the like (hereinafter, this operation is referred to as “cleaning step”). This washing process is repeated a plurality of times, the solvent is removed, and Ag fine particles having the silane coupling agent adsorbed on the surface are obtained.

次に、上記Ag微粒子と、イミド閉環したポリイミドワニスと、脂肪酸アミドと、不飽和脂肪酸アルキルエステルと、炭化水素からなる低極性溶媒とを所定の割合で配合する。この場合、Ag微粒子の割合は60〜90重量%、ポリイミドワニスの割合は0.4〜3重量%、脂肪酸アミドの割合は0.5〜3重量%、不飽和脂肪酸アルキルエステルの割合は0.5〜10重量%、低極性溶媒の割合は5〜30重量%の範囲内とすることが好ましい。そして、上記配合したものを3本ロールミルにより混練することで、Agペーストが得られる。   Next, the Ag fine particles, the imide ring-closed polyimide varnish, the fatty acid amide, the unsaturated fatty acid alkyl ester, and the low polarity solvent composed of hydrocarbon are blended at a predetermined ratio. In this case, the Ag fine particle ratio is 60 to 90% by weight, the polyimide varnish ratio is 0.4 to 3% by weight, the fatty acid amide ratio is 0.5 to 3% by weight, and the unsaturated fatty acid alkyl ester ratio is 0.00. 5 to 10% by weight, and the proportion of the low polarity solvent is preferably in the range of 5 to 30% by weight. Then, an Ag paste is obtained by kneading the above blended material with a three-roll mill.

尚、Agペーストを例えば10μm以上の厚さで塗布する場合には、Ag固形分として上記Ag微粒子と共に平均粒子径1〜20μmのAgフィラーを配合してもよい。この場合、AgフィラーとAg微粒子との総和を100重量%とすると、Agフィラーの割合は50〜95重量%の範囲内とすることが好ましい。また、ポリアミドを0.2〜4重量%の割合で配合すれば、Agペーストのチキソトロピック性を更に高めることができる。   In addition, when apply | coating Ag paste by the thickness of 10 micrometers or more, you may mix | blend Ag filler with an average particle diameter of 1-20 micrometers with the said Ag microparticles | fine-particles as Ag solid content. In this case, when the total of the Ag filler and the Ag fine particles is 100% by weight, the ratio of the Ag filler is preferably in the range of 50 to 95% by weight. Moreover, if the polyamide is blended at a ratio of 0.2 to 4% by weight, the thixotropic property of the Ag paste can be further enhanced.

以上説明した本実施形態のAgペーストは、溶媒として極性溶媒よりも粘度が低い低極性溶媒を用いるため、Ag固形分濃度(Ag微粒子及びAgフィラーの濃度)を高く維持したまま、ポリイミドワニスの添加量を増やしても、Agペーストを均一に塗布できる。このポリイミドワニスは極性を有するため、ポリイミドワニスを低極性溶媒に溶解させることが難しいが、本実施形態のAgペーストには、界面活性剤として脂肪酸アミドを含ませている。この脂肪酸アミドの親水基がポリイミドワニスに向くと共に疎水基が低極性溶媒に向くことで、低極性溶媒とポリイミドワニスとがエマルジョン化(乳化)し、低極性溶媒に十分な量のポリイミドワニスを溶解できる。   Since the Ag paste of the present embodiment described above uses a low polarity solvent having a viscosity lower than that of a polar solvent as a solvent, the addition of polyimide varnish while maintaining a high Ag solid content concentration (concentration of Ag fine particles and Ag filler). Even if the amount is increased, the Ag paste can be applied uniformly. Since this polyimide varnish has polarity, it is difficult to dissolve the polyimide varnish in a low polarity solvent, but the Ag paste of this embodiment contains a fatty acid amide as a surfactant. The hydrophilic group of this fatty acid amide is directed to the polyimide varnish and the hydrophobic group is directed to the low polarity solvent, so that the low polarity solvent and the polyimide varnish are emulsified (emulsified), and a sufficient amount of the polyimide varnish is dissolved in the low polarity solvent. it can.

ここで、ポリイミドワニスの添加量を増やすと、Agペーストの粘着性が高くなり、導電性金属ペーストが上記スキージやスクレッパから容易に脱離せずにこびり付いてしまい、結果として、複数枚の基板に対する導電性金属ペーストの塗布を連続して行えないという不具合が生じる。   Here, when the addition amount of the polyimide varnish is increased, the adhesiveness of the Ag paste increases, and the conductive metal paste sticks without being easily detached from the squeegee or scraper. This causes a problem that the conductive metal paste cannot be applied continuously.

そこで、本実施形態のAgペーストには、不飽和脂肪酸アルキルエステルを更に含ませている。この不飽和脂肪酸アルキルエステルは、その界面活性剤的な作用により導電性金属ペーストの粘着性を低くするため、印刷用のスキージやスクレッパから導電性金属ペーストが容易に脱離してこびり付かない。しかも、不飽和脂肪酸アルキルエステルは、アルキル鎖に二重結合を有するので、Agペーストが基板表面に塗布された直後に空気中の酸素により酸化され重合される。このような不飽和脂肪酸アルキルエステルの酸化重合が起こると、Agペーストが部分的にポリマー化して、上記ポリイミドワニスの作用と相俟って、Agペーストを厚く塗布しても垂れや滲みの発生を確実に抑制できる。このように、本発明者らの鋭意検討した結果、不飽和脂肪酸アルキルエステルを添加することにより、導電性金属ペーストの粘着性を低減しつつ、Agペーストの垂れや滲みの発生を確実に抑制できることを知見するに到った。尚、アルキル鎖が二重結合を持たない飽和脂肪酸アルキルエステルを添加したところ、Agペーストの粘着性を低くできるものの、Agペーストの垂れや滲みが発生することが確認された。   Therefore, the Ag paste of this embodiment further contains an unsaturated fatty acid alkyl ester. Since this unsaturated fatty acid alkyl ester lowers the adhesiveness of the conductive metal paste due to its surfactant action, the conductive metal paste is not easily detached from the squeegee or scraper for printing. In addition, since the unsaturated fatty acid alkyl ester has a double bond in the alkyl chain, it is oxidized and polymerized by oxygen in the air immediately after the Ag paste is applied to the substrate surface. When such an oxidative polymerization of unsaturated fatty acid alkyl ester occurs, the Ag paste is partially polymerized, and in combination with the action of the polyimide varnish, dripping and bleeding may occur even if the Ag paste is applied thickly. It can be reliably suppressed. Thus, as a result of intensive studies by the present inventors, the addition of unsaturated fatty acid alkyl ester can surely suppress the occurrence of dripping or bleeding of the Ag paste while reducing the adhesiveness of the conductive metal paste. I came to know. In addition, when saturated fatty acid alkyl ester in which the alkyl chain does not have a double bond was added, it was confirmed that dripping or bleeding of the Ag paste occurred although the adhesiveness of the Ag paste could be lowered.

以下、本発明の実施例について説明する。
(実施例1)
平均粒子径4nmのAg微粒子(株式会社アルバック製の商品名「AgナノメタルインクAg1T」)をガラス容器に収容し、エバポレータを用いて溶媒であるトルエンを留去してAg微粒子(以下「Ag微粒子」という)を得た。このようにして得たAg微粒子を5重量部、平均粒子径2.1μmのAgフィラー(福田金属箔粉工業製の商品名「シルコートAgC−2011」)を45重量部、脂肪酸アミド(楠本化成製の商品名「DISPARLON A603−10X」)を0.5重量部、閉環したポリイミドワニス(荒川化学製の商品名「コンポセラン AA」)を1.0重量部、アルキル鎖に二重結合を1つ有するオレイン酸メチルを1.6重量部及びドデシルベンゼンを7.4重量部配合した。そして、この配合したものを3本ロールミルにより混練してAgペーストを得た。得られたAgペーストをスクリーン印刷法によりガラス基板表面に塗布して印刷し、230℃で20分焼成した。印刷されたAgペーストの垂れや滲みは抑制されており、印刷用のスキージやスクレッパへのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は19.8μm、線幅は163μm、比抵抗は11.3μΩ・cmであり、Ag配線の低抵抗化を実現できることが確認された。
Examples of the present invention will be described below.
Example 1
Ag fine particles having an average particle size of 4 nm (trade name “Ag Nanometal Ink Ag1T” manufactured by ULVAC, Inc.) are placed in a glass container, and toluene as a solvent is distilled off using an evaporator to form Ag fine particles (hereinafter “Ag fine particles”). I got). 5 parts by weight of the Ag fine particles thus obtained, 45 parts by weight of an Ag filler having an average particle diameter of 2.1 μm (trade name “Silcoat AgC-2011” manufactured by Fukuda Metal Foil Powder Industry), and fatty acid amide (manufactured by Enomoto Kasei) 0.5 parts by weight of the product name “DISPARLON A603-10X”), 1.0 part by weight of the ring-closed polyimide varnish (trade name “COMPOSELLA AA” manufactured by Arakawa Chemical), and one double bond in the alkyl chain 1.6 parts by weight of methyl oleate and 7.4 parts by weight of dodecylbenzene were blended. And what was mix | blended was knead | mixed with a 3 roll mill, and Ag paste was obtained. The obtained Ag paste was applied onto the surface of the glass substrate by a screen printing method, printed, and baked at 230 ° C. for 20 minutes. The dripping and bleeding of the printed Ag paste were suppressed, and no sticking of the Ag paste to the printing squeegee or scraper was observed. The film thickness of the Ag wiring after firing was 19.8 μm, the line width was 163 μm, the specific resistance was 11.3 μΩ · cm, and it was confirmed that the resistance of the Ag wiring can be reduced.

(実施例2)
オレイン酸メチルに代えて、オレイン酸エチルを1.6重量部配合する点以外は上記実施例1と同様とした。本実施例2でも、Agペーストの垂れや滲みは抑制され、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は20.3μm、線幅は165μm、比抵抗は11.4μΩ・cmであり、上記実施例1と同様の結果が得られた。
(Example 2)
The same procedure as in Example 1 was performed except that 1.6 parts by weight of ethyl oleate was added instead of methyl oleate. Also in this Example 2, dripping and bleeding of the Ag paste were suppressed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The film thickness of the Ag wiring after firing was 20.3 μm, the line width was 165 μm, and the specific resistance was 11.4 μΩ · cm. The same results as in Example 1 were obtained.

(実施例3)
オレイン酸メチルに代えて、オレイン酸ブチルを1.6重量部配合する点以外は上記実施例1と同様とした。本実施例3でも、Agペーストの垂れや滲みは抑制され、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は19.2μm、線幅は165μm、比抵抗は12.2μΩ・cmであり、上記実施例1と同様の結果が得られた。
(Example 3)
Instead of methyl oleate, it was the same as Example 1 except that 1.6 parts by weight of butyl oleate was blended. Also in Example 3, dripping or bleeding of the Ag paste was suppressed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The film thickness of the Ag wiring after firing was 19.2 μm, the line width was 165 μm, and the specific resistance was 12.2 μΩ · cm. The same results as in Example 1 were obtained.

(実施例4)
オレイン酸メチルに代えて、オレイン酸ヘキシルを1.6重量部配合する点以外は上記実施例1と同様とした。本実施例4でも、Agペーストの垂れや滲みは抑制され、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は20.1μm、線幅は162μm、比抵抗は12.3μΩ・cmであり、上記実施例1と同様の結果が得られた。
Example 4
Instead of methyl oleate, it was the same as Example 1 except that 1.6 parts by weight of hexyl oleate was blended. Also in this Example 4, dripping and bleeding of the Ag paste were suppressed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The thickness of the Ag wiring after firing was 20.1 μm, the line width was 162 μm, and the specific resistance was 12.3 μΩ · cm. The same results as in Example 1 were obtained.

(実施例5)
オレイン酸メチルに代えて、オレイン酸オクチルを1.6重量部配合する点以外は上記実施例1と同様とした。本実施例5でも、Agペーストの垂れや滲みは抑制され、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は18.9μm、線幅は158μm、比抵抗は11.9μΩ・cmであり、上記実施例1と同様の結果が得られた。
(Example 5)
Instead of methyl oleate, it was the same as Example 1 except that 1.6 parts by weight of octyl oleate was blended. Also in this Example 5, dripping and bleeding of the Ag paste were suppressed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The thickness of the Ag wiring after firing was 18.9 μm, the line width was 158 μm, and the specific resistance was 11.9 μΩ · cm, and the same results as in Example 1 were obtained.

(実施例6)
上記実施例1で得たAg微粒子を5重量部、Agフィラー(福田金属箔粉工業製の商品名「シルコートAgC−2011」)を45重量部、脂肪酸アミド(楠本化成製の商品名「DISPARLON A603−10X」)を0.5重量部、閉環したポリイミドワニス(荒川化学製の商品名「コンポセラン AA」)を1.0重量部、アルキル鎖に二重結合を2つ有するリノール酸メチルを1.6重量部及びドデシルベンゼンを7.4重量部配合した。そして、上記実施例1と同様に、この配合したものを混練してAgペーストを得て、このAgペーストをスクリーン印刷法によりガラス基板表面に印刷した。本実施例6でも、Agペーストの垂れや滲みは抑制され、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は20.2μm、線幅は142μm、比抵抗は13.8μΩ・cmであり、Ag配線の低抵抗化を実現できた。
(Example 6)
5 parts by weight of the Ag fine particles obtained in Example 1 above, 45 parts by weight of Ag filler (trade name “Silcoat AgC-2011” manufactured by Fukuda Metal Foil Powder Industry), and fatty acid amide (trade name “DISPARLON A603 manufactured by Enomoto Kasei) -10X "), 0.5 parts by weight of a ring-closed polyimide varnish (trade name" COMPOCELAN AA "manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.) 1.0 part by weight, and methyl linoleate having two double bonds in the alkyl chain. 6 parts by weight and 7.4 parts by weight of dodecylbenzene were blended. In the same manner as in Example 1, the blended material was kneaded to obtain an Ag paste, and this Ag paste was printed on the surface of the glass substrate by a screen printing method. Also in Example 6, dripping and bleeding of the Ag paste were suppressed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The film thickness of the Ag wiring after firing was 20.2 μm, the line width was 142 μm, and the specific resistance was 13.8 μΩ · cm, so that the resistance of the Ag wiring could be reduced.

(実施例7)
リノール酸メチルに代えて、リノール酸エチルを1.6重量部配合する点以外は上記実施例6と同様とした。本実施例7でも、Agペーストの垂れや滲みは抑制され、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は21.3μm、線幅は138μm、比抵抗は14.1μΩ・cmであり、上記実施例6と同様の結果が得られた。
(Example 7)
Instead of methyl linoleate, the same procedure as in Example 6 was performed except that 1.6 parts by weight of ethyl linoleate was blended. Also in this Example 7, dripping and bleeding of the Ag paste were suppressed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The film thickness of the Ag wiring after firing was 21.3 μm, the line width was 138 μm, and the specific resistance was 14.1 μΩ · cm. The same results as in Example 6 were obtained.

(実施例8)
リノール酸メチルに代えて、リノール酸ブチルを1.6重量部配合する点以外は上記実施例6と同様とした。本実施例8でも、Agペーストの垂れや滲みは抑制され、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は22.1μm、線幅は144μm、比抵抗は14.2μΩ・cmであり、上記実施例6と同様の結果が得られた。
(Example 8)
Instead of methyl linoleate, the same procedure as in Example 6 was performed except that 1.6 parts by weight of butyl linoleate was blended. Also in this Example 8, dripping and bleeding of the Ag paste were suppressed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The film thickness of the Ag wiring after firing was 22.1 μm, the line width was 144 μm, and the specific resistance was 14.2 μΩ · cm. The same results as in Example 6 were obtained.

(実施例9)
リノール酸メチルに代えて、リノール酸ヘキシルを1.6重量部配合する点以外は上記実施例6と同様とした。本実施例9でも、Agペーストの垂れや滲みは抑制され、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は22.1μm、線幅は136μm、比抵抗は14.4μΩ・cmであり、上記実施例6と同様の結果が得られた。
Example 9
Instead of methyl linoleate, the same procedure as in Example 6 was performed except that 1.6 parts by weight of hexyl linoleate was blended. Also in this Example 9, dripping and bleeding of the Ag paste were suppressed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The film thickness of the Ag wiring after firing was 22.1 μm, the line width was 136 μm, and the specific resistance was 14.4 μΩ · cm. The same results as in Example 6 were obtained.

(実施例10)
リノール酸メチルに代えて、リノール酸オクチルを1.6重量部配合する点以外は上記実施例6と同様とした。本実施例10でも、Agペーストの垂れや滲みは抑制され、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は21.4μm、線幅は141μm、比抵抗は13.7μΩ・cmであり、上記実施例6と同様の結果が得られた。
(Example 10)
Instead of methyl linoleate, the same procedure as in Example 6 was performed except that 1.6 parts by weight of octyl linoleate was blended. Also in Example 10, the dripping or bleeding of the Ag paste was suppressed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The thickness of the Ag wiring after firing was 21.4 μm, the line width was 141 μm, and the specific resistance was 13.7 μΩ · cm. The same results as in Example 6 were obtained.

(実施例11)
上記実施例1で得たAg微粒子を5重量部、Agフィラー(福田金属箔粉工業製の商品名「シルコートAgC−2011」)を45重量部、脂肪酸アミド(楠本化成製の商品名「DISPARLON A603−10X」)を0.5重量部、閉環したポリイミドワニス(荒川化学製の商品名「コンポセラン AA」)を1.0重量部、アルキル鎖に二重結合を3つ有するリノレン酸メチルを0.5重量部及びドデシルベンゼンを8.5重量部配合した。そして、上記実施例1と同様に、この配合したものを混練してAgペーストを得て、このAgペーストをスクリーン印刷法によりガラス基板表面に印刷した。本実施例11でも、Agペーストの垂れや滲みは抑制され、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は23.0μm、線幅は120μm、比抵抗は12.8μΩ・cmであり、Ag配線の低抵抗化を実現できた。
(Example 11)
5 parts by weight of the Ag fine particles obtained in Example 1 above, 45 parts by weight of Ag filler (trade name “Silcoat AgC-2011” manufactured by Fukuda Metal Foil Powder Industry), and fatty acid amide (trade name “DISPARLON A603 manufactured by Enomoto Kasei) -10X "), 0.5 parts by weight of the ring-closed polyimide varnish (trade name" COMPOCELAN AA "manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.), and 1.0 part by weight of methyl linolenate having 3 double bonds in the alkyl chain. 5 parts by weight and 8.5 parts by weight of dodecylbenzene were blended. In the same manner as in Example 1, the blended material was kneaded to obtain an Ag paste, and this Ag paste was printed on the surface of the glass substrate by a screen printing method. In Example 11 as well, dripping and bleeding of the Ag paste were suppressed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The film thickness of the Ag wiring after firing was 23.0 μm, the line width was 120 μm, and the specific resistance was 12.8 μΩ · cm, so that the resistance of the Ag wiring could be reduced.

(実施例12)
リノレン酸メチルに代えて、リノレン酸エチルを0.5重量部配合する点以外は上記実施例11と同様とした。本実施例12でも、Agペーストの垂れや滲みは抑制され、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は22.6μm、線幅は118μm、比抵抗は13.3μΩ・cmであり、上記実施例11と同様の結果が得られた。
(Example 12)
It replaced with methyl linolenate and was carried out similarly to the said Example 11 except the point which mix | blends 0.5 weight part of ethyl linolenate. Also in this Example 12, dripping and bleeding of the Ag paste were suppressed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The film thickness of the Ag wiring after firing was 22.6 μm, the line width was 118 μm, and the specific resistance was 13.3 μΩ · cm. The same results as in Example 11 were obtained.

(実施例13)
リノレン酸メチルに代えて、リノレン酸ブチルを0.5重量部配合する点以外は上記実施例11と同様とした。本実施例13でも、Agペーストの垂れや滲みは抑制され、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は24.4μm、線幅は123μm、比抵抗は12.9μΩ・cmであり、上記実施例11と同様の結果が得られた。
(Example 13)
Instead of methyl linolenate, it was the same as Example 11 except that 0.5 part by weight of butyl linolenate was blended. Also in Example 13, dripping or bleeding of the Ag paste was suppressed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The thickness of the Ag wiring after firing was 24.4 μm, the line width was 123 μm, and the specific resistance was 12.9 μΩ · cm, and the same results as in Example 11 were obtained.

(実施例14)
リノレン酸メチルに代えて、リノレン酸ヘキシルを0.5重量部配合する点以外は上記実施例11と同様とした。本実施例14でも、Agペーストの垂れや滲みは抑制され、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は24.5μm、線幅は116μm、比抵抗は13.1μΩ・cmであり、上記実施例11と同様の結果が得られた。
(実施例15)
リノレン酸メチルに代えて、リノレン酸オクチルを0.5重量部配合する点以外は上記実施例11と同様とした。本実施例15でも、Agペーストの垂れや滲みは抑制され、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は24.4μm、線幅は114μm、比抵抗は13.1μΩ・cmであり、上記実施例11と同様の結果が得られた。
(Example 14)
The same procedure as in Example 11 was performed except that 0.5 part by weight of hexyl linolenate was added instead of methyl linolenate. Also in this Example 14, dripping and bleeding of the Ag paste were suppressed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The film thickness of the Ag wiring after firing was 24.5 μm, the line width was 116 μm, and the specific resistance was 13.1 μΩ · cm. The same results as in Example 11 were obtained.
(Example 15)
Instead of methyl linolenate, it was the same as Example 11 except that 0.5 part by weight of octyl linolenate was blended. Also in this Example 15, dripping and bleeding of the Ag paste were suppressed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The thickness of the Ag wiring after firing was 24.4 μm, the line width was 114 μm, and the specific resistance was 13.1 μΩ · cm. The same results as in Example 11 were obtained.

(実施例16)
上記実施例1で得たAg微粒子を5重量部、Agフィラー(福田金属箔粉工業製の商品名「シルコートAgC−2011」)を45重量部、脂肪酸アミド(楠本化成製の商品名「DISPARLON A603−10X」)を0.5重量部、閉環したポリイミドワニス(荒川化学製の商品名「コンポセラン AA」)を1.0重量部、複数種の不飽和脂肪酸アルキルエステルからなる大豆脂肪酸オクチルを0.8重量部及びドデシルベンゼンを8.2重量部配合した。そして、上記実施例1と同様に、この配合したものを混練してAgペーストを得て、このAgペーストをスクリーン印刷法によりガラス基板表面に印刷した。本実施例16でも、Agペーストの垂れや滲みは抑制され、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は17.8μm、線幅は106μm、比抵抗は5.6μΩ・cmであり、Ag配線の低抵抗化を実現できた。
(Example 16)
5 parts by weight of the Ag fine particles obtained in Example 1 above, 45 parts by weight of Ag filler (trade name “Silcoat AgC-2011” manufactured by Fukuda Metal Foil Powder Industry), and fatty acid amide (trade name “DISPARLON A603 manufactured by Enomoto Kasei) -10X ")), 0.5 parts by weight of the ring-closed polyimide varnish (trade name" COMPOCELAN AA "manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.) and 1.0 part by weight of soybean fatty acid octyl comprising a plurality of unsaturated fatty acid alkyl esters. 8 parts by weight and 8.2 parts by weight of dodecylbenzene were blended. In the same manner as in Example 1, the blended material was kneaded to obtain an Ag paste, and this Ag paste was printed on the surface of the glass substrate by a screen printing method. Also in this Example 16, dripping and bleeding of the Ag paste were suppressed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The film thickness of the Ag wiring after firing was 17.8 μm, the line width was 106 μm, and the specific resistance was 5.6 μΩ · cm, so that the resistance of the Ag wiring could be reduced.

(実施例17)
大豆脂肪酸オクチルを1.6重量部に増やし、ドデシルベンゼンを7.4重量部に減らして配合した点以外は上記実施例16と同様とした。本実施例17でも、Agペーストの垂れや滲みは抑制され、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は23.4μm、線幅は110μm、比抵抗は7.8μΩ・cmであり、上記実施例16と同様の結果が得られた。
(Example 17)
The procedure was the same as Example 16 except that the soy fatty acid octyl was increased to 1.6 parts by weight and the dodecylbenzene was reduced to 7.4 parts by weight. Also in this Example 17, dripping and bleeding of the Ag paste were suppressed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The thickness of the Ag wiring after firing was 23.4 μm, the line width was 110 μm, and the specific resistance was 7.8 μΩ · cm. The same results as in Example 16 were obtained.

(実施例18)
大豆脂肪酸オクチルを2.4重量部に増やし、ドデシルベンゼンを6.6重量部に減らして配合した点以外は上記実施例16と同様とした。本実施例18でも、Agペーストの垂れや滲みは抑制され、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は21.9μm、線幅は124μm、比抵抗は12.0μΩ・cmであり、上記実施例16と同様の結果が得られた。
(Example 18)
The procedure was the same as Example 16 except that the soy fatty acid octyl was increased to 2.4 parts by weight and the dodecylbenzene was reduced to 6.6 parts by weight. Also in this Example 18, dripping and bleeding of the Ag paste were suppressed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The thickness of the Ag wiring after firing was 21.9 μm, the line width was 124 μm, and the specific resistance was 12.0 μΩ · cm. The same results as in Example 16 were obtained.

(実施例19)
大豆脂肪酸オクチルに代えて同じく複数種の不飽和脂肪酸アルキルエステルからなる亜麻仁油脂肪酸オクチルを0.5重量部配合し、ドデシルベンゼンを8.5重量部配合した点以外は上記実施例18と同様とした。本実施例19でも、Agペーストの垂れや滲みは抑制され、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は23.2μm、線幅は113μm、比抵抗は13.0μΩ・cmであり、上記実施例18と同様の結果が得られた。
(Example 19)
In the same manner as in Example 18 except that 0.5 part by weight of linseed oil fatty acid octyl composed of a plurality of unsaturated fatty acid alkyl esters is blended instead of soybean fatty acid octyl and 8.5 parts by weight of dodecylbenzene is blended. did. Also in this Example 19, dripping and bleeding of the Ag paste were suppressed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The thickness of the Ag wiring after firing was 23.2 μm, the line width was 113 μm, and the specific resistance was 13.0 μΩ · cm. The same results as in Example 18 were obtained.

(実施例20)
亜麻仁油脂肪酸オクチルを1.0重量部に増やし、ドデシルベンゼンを8.0重量部配合した点以外は上記実施例19と同様とした。本実施例20でも、Agペーストの垂れや滲みは抑制され、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は23.6μm、線幅は123μm、比抵抗は15.1μΩ・cmであり、上記実施例19と同様の結果が得られた。
(Example 20)
Except that the linseed oil fatty acid octyl was increased to 1.0 part by weight and 8.0 parts by weight of dodecylbenzene was blended, it was the same as Example 19 above. Also in the present Example 20, dripping and bleeding of the Ag paste were suppressed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The thickness of the Ag wiring after firing was 23.6 μm, the line width was 123 μm, and the specific resistance was 15.1 μΩ · cm. The same results as in Example 19 were obtained.

(実施例21)
Ag微粒子を2.5重量部、Agフィラー(福田金属箔粉工業製の商品名「シルコートAgC−2011」)を47.5重量部とし(即ち、Agフィラーの割合を95重量%とし)、大豆脂肪酸オクチルを1.6重量部に増やし、ドデシルベンゼンを7.4重量部に減らして配合した点以外は上記実施例16と同様とした。本実施例21でも、Agペーストの垂れや滲みは抑制され、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は23.4μm、線幅は112μm、比抵抗は9.1μΩ・cmであり、Ag配線の低抵抗化を実現できた。
(Example 21)
2.5 parts by weight of Ag fine particles, 47.5 parts by weight of Ag filler (trade name “Silcoat AgC-2011” manufactured by Fukuda Metal Foil Powder Industry) (ie, the proportion of Ag filler is 95% by weight), soybean The same procedure as in Example 16 was performed except that the fatty acid octyl was increased to 1.6 parts by weight and the dodecylbenzene was decreased to 7.4 parts by weight. Also in this Example 21, dripping and bleeding of the Ag paste were suppressed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The film thickness of the Ag wiring after firing was 23.4 μm, the line width was 112 μm, and the specific resistance was 9.1 μΩ · cm, so that the resistance of the Ag wiring could be reduced.

(実施例22)
Ag微粒子を25重量部、Agフィラー(福田金属箔粉工業製の商品名「シルコートAgC−2011」)を25重量部とし(即ち、Agフィラーの割合を50重量%とし)、ドデシルベンゼンを8.4重量部に増やして配合した点以外は上記実施例21と同様とした。本実施例22でも、Agペーストの垂れや滲みは見られず、スキージ等へのAgペーストのこびり付きも見られなかった。焼成後のAg配線の膜厚は15.1μm、線幅は122μm、比抵抗は8.1μΩ・cmであり、Ag配線の低抵抗化を実現できた。
(Example 22)
25 parts by weight of Ag fine particles, 25 parts by weight of Ag filler (trade name “Silcoat AgC-2011” manufactured by Fukuda Metal Foil Powder Industries) (ie, the proportion of Ag filler is 50% by weight), and 8% of dodecylbenzene. The same procedure as in Example 21 was performed except that the content was increased to 4 parts by weight. Also in Example 22, no dripping or bleeding of the Ag paste was observed, and no sticking of the Ag paste to the squeegee or the like was observed. The film thickness of the Ag wiring after firing was 15.1 μm, the line width was 122 μm, and the specific resistance was 8.1 μΩ · cm, so that the resistance of the Ag wiring could be reduced.

次に、上記実施例に対する比較例について説明する。
(比較例1)
Ag微粒子を5重量部、Agフィラー(福田金属箔粉工業製の商品名「シルコートAgC−2011」)を45重量部とし(即ち、Agフィラーの割合を90重量%とし)、脂肪酸アミド(楠本化成製の商品名「DISPARLON A603−10X」)を0.5重量部、閉環したポリイミドワニス(荒川化学製の商品名「コンポセラン AA」)を1.0重量部、アルキル鎖に二重結合を有しないラウリン酸メチルを1.6重量部及びドデシルベンゼンを8.5重量部配合して、Agペーストを得た。そして、上記実施例1と同様に、得られたAgペーストをスクリーン印刷法によりガラス基板表面に塗布して印刷し、230℃で20分焼成した。本比較例1では、上記実施例とは異なり、印刷されたAgペーストは垂れや滲みが顕著に発生し、焼成後のAg配線の線幅は250μmにまで拡がっていた。なお、膜厚は19.7μm、比抵抗は13.8μΩ・cmであった。
Next, a comparative example for the above embodiment will be described.
(Comparative Example 1)
5 parts by weight of Ag fine particles, 45 parts by weight of Ag filler (trade name “Silcoat AgC-2011” manufactured by Fukuda Metal Foil Powder Industry) (ie, the proportion of Ag filler is 90% by weight), and fatty acid amide (Tomomoto Kasei) Product name "DISPARLON A603-10X") 0.5 parts by weight, ring-closed polyimide varnish (trade name "Composelan AA" made by Arakawa Chemical) 1.0 parts by weight, no double bond in the alkyl chain 1.6 parts by weight of methyl laurate and 8.5 parts by weight of dodecylbenzene were blended to obtain an Ag paste. In the same manner as in Example 1, the obtained Ag paste was applied onto the surface of the glass substrate by screen printing, printed, and baked at 230 ° C. for 20 minutes. In this comparative example 1, unlike the above examples, the printed Ag paste was noticeably dripped and smudged, and the line width of the Ag wiring after firing was expanded to 250 μm. The film thickness was 19.7 μm, and the specific resistance was 13.8 μΩ · cm.

Claims (7)

低極性溶媒と、表面が炭素数6〜18の脂肪酸および脂肪酸部分の炭素数6〜18の脂肪族アミンのうち少なくとも何れか一方の分散剤で被覆された金属微粒子と、ポリイミドワニスと、脂肪酸アミドとを含む導電性金属ペーストであって、
前記金属微粒子の平均粒子径が1nm〜50nmの範囲内であり、
不飽和脂肪酸アルキルエステルを更に含むことを特徴とする導電性金属ペースト。
A low-polarity solvent, fine metal particles coated with a dispersant having at least one of a fatty acid having 6 to 18 carbon atoms and an aliphatic amine having 6 to 18 carbon atoms in the fatty acid portion , a polyimide varnish, and a fatty acid amide A conductive metal paste containing
The average particle diameter of the metal fine particles is in the range of 1 nm to 50 nm,
A conductive metal paste further comprising an unsaturated fatty acid alkyl ester.
前記不飽和脂肪酸アルキルエステルが多価不飽和脂肪酸アルキルエステルを含んでなることを特徴とする請求項1記載の導電性金属ペースト。   2. The conductive metal paste according to claim 1, wherein the unsaturated fatty acid alkyl ester comprises a polyunsaturated fatty acid alkyl ester. 前記不飽和脂肪酸アルキルエステルのアルコール部分の炭素数が1〜8の範囲内であることを特徴とする請求項1または2記載の導電性金属ペースト。   The conductive metal paste according to claim 1 or 2, wherein the alcohol part of the unsaturated fatty acid alkyl ester has a carbon number in the range of 1 to 8. 前記不飽和脂肪酸アルキルエステルの脂肪酸部分のアルキル鎖の炭素数が6〜20の範囲内であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の導電性金属ペースト。   The conductive metal paste according to any one of claims 1 to 3, wherein the alkyl chain of the fatty acid portion of the unsaturated fatty acid alkyl ester has a carbon number in the range of 6 to 20. ポリアミドを更に含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の導電性金属ペースト。   The conductive metal paste according to any one of claims 1 to 3, further comprising polyamide. 平均粒子径が1〜20μmである金属フィラーを更に含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の導電性金属ペースト。   The conductive metal paste according to any one of claims 1 to 5, further comprising a metal filler having an average particle diameter of 1 to 20 µm. 前記金属フィラーと前記金属微粒子との総和を100重量%とした場合に、前記金属フィラーが50〜95重量%の範囲内であることを特徴とする請求項6記載の導電性金属ペースト。   7. The conductive metal paste according to claim 6, wherein the metal filler is in the range of 50 to 95% by weight when the total of the metal filler and the metal fine particles is 100% by weight.
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