KR101293914B1 - Conductive ink and device using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도전성 잉크 및 이를 이용한 전자소자에 관한 것으로, 도전성 파우더; Sn과 Ag, Cu, Bi, Zn, In 및 Pb로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 금속이 이루는 합금을 포함하는 저융점 합금 파우더; 로진수지 또는 로진변성 수지로 구성되는 제1수지, 및 열경화성 수지로 구성되는 제2수지를 포함하는 바인더; 활성화제; 및 용매를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to a conductive ink and an electronic device using the same, the conductive powder; Low melting point alloy powder comprising an alloy made of at least one metal selected from the group consisting of Sn and Ag, Cu, Bi, Zn, In and Pb; A binder comprising a first resin composed of a rosin resin or a rosin modified resin, and a second resin composed of a thermosetting resin; Activator; And a solvent.

Description

도전성 잉크 및 이를 이용한 전자소자{Conductive ink and device using the same}Conductive ink and electronic device using the same {Conductive ink and device using the same}

본 발명은 도전성 잉크 및 이를 이용한 전자소자에 관한 것으로 보다 상세하게는 연속적인 프린팅 공정방법에 적용 가능한 도전성 잉크 및 전자소자에 관한 것이다. The present invention relates to a conductive ink and an electronic device using the same, and more particularly, to a conductive ink and an electronic device applicable to a continuous printing process method.

차세대 전자소자는 대면적에 수십 마이크로 수준의 정밀도를 필요로 하고, 저가의 대량생산이 가능해야 한다. 이를 위해 롤스크린, 그라비어, 플렉소, 패드, 잉크젯, 옵셋, 그라비어옵셋 등의 각종 연속적인 프린팅 공정을 연속적으로 제공되는 기판에 적용하여, 전도성 물질, 반도체성 물질, 절연성 물질을 각각의 특성에 맞도록 연속적으로 인쇄하여 전자소자를 제조하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. The next generation of electronic devices requires a large area of tens of microns of precision and low-cost mass production. To this end, various continuous printing processes such as roll screen, gravure, flexo, pad, inkjet, offset, and gravure offset are applied to the substrate to be provided in succession, so that conductive materials, semiconducting materials, and insulating materials are suited to the respective characteristics. Research into manufacturing electronic devices by printing continuously has been actively conducted.

연속적인 프린팅 방법을 전자소자에 적용하기 위해 전자 잉크와 인쇄 장비의 두 가지 기술이 확보되어야 한다. 이 중 전자 잉크는 금속 잉크, 세라믹 잉크, 분자 잉크 등으로 분류되는 데, 금속잉크는 금, 은, 동과 같은 금속분말을 잉크화하여 주로 도전성 재료로 사용되고 있으며, 세라믹 잉크는 금속산화물, 카본등을 잉크화해서 주로 저항이나 커패시터 재료로 사용하며, 분자잉크는 특수 유기물과 고분자 재료를 잉크화해서 디스플레이용 발광재료나 유기 반도체 재료로 사용하고 있다. In order to apply continuous printing methods to electronic devices, two technologies, electronic ink and printing equipment, must be secured. Among these, electronic ink is classified into metal ink, ceramic ink, molecular ink, etc. Metal ink is mainly used as conductive material by inking metal powders such as gold, silver, and copper, and ceramic ink is used as metal oxide, carbon, etc. Is used as a resistor or capacitor material, and molecular ink is used as a light emitting material or an organic semiconductor material for display by inking special organic material and polymer material.

전자소자에서 특히 높은 도전성이 요구되는 분야의 경우 금속잉크가 사용되고 있는데, 이 때 사용되는 금속파우더는 금 파우더, 은 파우더, 팔라듐 파우더 또는 이들의 합금 파우더가 주로 이용되고 있다. 그 중 은 파우더를 함유하는 전자잉크가 도전성 페이스트는 도전성이 양호하여 인쇄 배선판, 전자부품 등의 배선층(도전층) 또는 전자부품의 전기회로나 전극의 형성에 주로 사용되어 왔지만, 이들은 고온 다습의 분위기 하에서 전계가 인가되면, 전기 회로나 전극에 이온 마이그레이션(ion migration) 현상이 발생하여 원하지 않는 부분에서 전극이나 배선이 단락되는 문제가 발생하였다. Metal ink is used in the field of particularly requiring high conductivity in electronic devices, and the metal powder used here is mainly used for gold powder, silver powder, palladium powder or alloy powder thereof. Among them, the electronic ink containing silver powder is a conductive paste having good conductivity, and has been mainly used for the formation of wiring layers (conductive layers) such as printed wiring boards and electronic components or electrical circuits or electrodes of electronic components. When an electric field is applied under the condition, ion migration occurs in an electric circuit or an electrode, and an electrode or wiring is shorted at an unwanted portion.

또한 일반적으로 도전성이 우수한 도전성 잉크를 형성하기 위해서는 은 파우더가 70 ~ 90 중량% 정도 포함되어야 하므로, 은 파우더의 가격으로 인해 도전성 접착제의 가격도 높아지는 문제가 발생하였다. 특히 도전성 잉크가 다양한 전자 장치에 사용됨에 따라 사용량이 급격히 증가하였고, 이로 인해 은 파우더를 대체하거나 은 파우더의 사용량을 줄여 제조 단가를 낮추어야 할 필요성이 더욱 증가하였다. 아울러 은 파우더 외에도 종래에 사용되던 금 파우더, 팔라듐 파우더의 가격 역시 고가이므로, 이의 사용량을 줄여 제조 단가를 낮추어야 할 필요성이 요구되었다.In addition, in general, in order to form conductive ink having excellent conductivity, silver powder should be included in an amount of about 70 to 90% by weight. Thus, the price of the conductive adhesive also increases due to the price of the silver powder. In particular, as the conductive ink is used in a variety of electronic devices, the amount of use is rapidly increased, thereby increasing the necessity of lowering the manufacturing cost by replacing the silver powder or reducing the amount of the silver powder. In addition, since the price of gold powder and palladium powder used in the past, in addition to the silver powder is also expensive, it was required to reduce the production cost by reducing its usage.

이를 위해 은 파우더에 비해 가격이 매우 저렴한 구리를 도전성 잉크로 사용하려는 시도가 있었다. 그러나 구리가 공기, 수분, 고열 또는 다른 산화제 등에 노출될 경우 산화구리(copper oxide)가 형성되어 이로 인해 도전성 잉크의 전기 전도도가 급격히 감소하는 문제점이 발생하였다. To this end, attempts have been made to use copper as a conductive ink, which is very inexpensive compared to silver powder. However, when copper is exposed to air, moisture, high heat, or other oxidizing agents, copper oxide is formed, which causes a problem of sharply decreasing the electrical conductivity of the conductive ink.

한편 알루미늄 파우더로 도전성 잉크를 사용하려는 시도도 있었으나, 알루미늄 잉크로 인쇄된 경우 알류미늄 분말의 미소화로 열경화나 소성시 폭발현상이 발생하는 문제점이 발생하였다. On the other hand, attempts have been made to use conductive inks as aluminum powders, but when printed with aluminum inks, there is a problem in that explosion occurs during thermal curing or firing due to the miniaturization of aluminum powders.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 일측면은 종래의 금속잉크의 금속파우더, 바인더 및 용매와는 구별되는 특유의 도전성 파우더, 바인더 및 용매를 사용하여, 고가의 도전성 파우더를 구리 파우더로 대체하거나 고가의 도전성 파우더의 사용량을 감소시켜 제조 원가가 낮으면서도 전기 전도성 및 접착력이 우수하며 인쇄성이 확보되어 연속적인 프린팅 공정에 이용될 수 있는 도전성 잉크를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is derived to solve the above-described problems, one side of the present invention using a conductive powder, a binder and a solvent, which is distinct from the metal powder, binder and solvent of the conventional metal ink, expensive conductivity The purpose of the present invention is to provide a conductive ink that can be used in a continuous printing process by replacing the powder with copper powder or reducing the amount of expensive conductive powder, which has low manufacturing cost, excellent electrical conductivity and adhesion, and printability. do.

또한, 본 발명의 다른 측면은 도전성 잉크를 사용한 전자소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an electronic device using a conductive ink.

본 발명의 일측면은,According to an aspect of the present invention,

도전성 파우더;Conductive powder;

Sn과 Ag, Cu, Bi, Zn, In 및 Pb로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 금속이 이루는 합금을 포함하는 저융점 합금 파우더;Low melting point alloy powder comprising an alloy made of at least one metal selected from the group consisting of Sn and Ag, Cu, Bi, Zn, In and Pb;

로진수지 또는 로진변성 수지로 구성되는 제1수지, 및 열경화성 수지로 구성되는 제2수지를 포함하는 바인더;A binder comprising a first resin composed of a rosin resin or a rosin modified resin, and a second resin composed of a thermosetting resin;

활성화제; 및Activator; And

용매를 포함하는 도전성 잉크를 제공한다.Provided is a conductive ink containing a solvent.

이 때, 상기 제1수지는 검 로진(gum rosin), 로진 에스테르(Rosin Esters), 중합 로진 에스테르(Polymerized Rosin Esters), 수소 첨가 로진 에스테르(Hydrogenated Rosin Esters), 불균화 로진 에스테르(Disproportionated Rosin Esters), 이염기산 변성 로진 에스테르(Dibasic Acid Modified Rosin Esters), 로진변성 페놀수지, 페놀 변성 로진 에스테르(Phenol Modified Rosin Esters), 탤펜 페놀 공중합 수지, 말레산 변성 수지 및 아크릴 변성 수소 첨가 수지로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 것이 바람직하다. In this case, the first resin is gum rosin, rosin esters, polymerized rosin esters, hydrogenated rosin esters, disproportionated rosin esters , Dibasic acid modified rosin esters, rosin-modified phenolic resins, phenol-modified rosin esters, phthalene phenol copolymer resins, maleic acid-modified resins and acrylic modified hydrogenated resins It is desirable to include one or more materials.

이 때, 상기 바인더는 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 페놀계 수지, 비닐계 수지, 셀룰로스계 수지, 알키드계 수지, 에스테르계 수지, 및 이들의 중합체로 구성된 군에서 적어도 1종 이상이 포함된 제3수지를 더 포함하는 것이 바람직하다. At this time, the binder is a third resin containing at least one or more from the group consisting of urethane resin, acrylic resin, phenol resin, vinyl resin, cellulose resin, alkyd resin, ester resin, and polymers thereof It is preferable to further include.

또한, 상기 제2수지는 에폭시계 수지(epoxy resin), 멜라민계 수지(melamine resin), 우레아계 수지(urea resin), 실리콘계 수지, 알릴계 수지(allyl resin) 및 이들의 중합체로 구성된 군에서 적어도 1종 이상이 포함되는 것이 바람직하다. In addition, the second resin may be at least one selected from the group consisting of an epoxy resin, a melamine resin, a urea resin, a silicone resin, an allyl resin, and a polymer thereof. It is preferable that 1 or more types are included.

또한, 상기 활성화제는 라우르산(lauric acid), 멤테트라히드로프탈산무수물(MEMTETRAHYDROPHTHALIC ANHYDRIDE), 숙신산(succinic acid), 아디픽산(ADIPIC ACID), 팔미트산(PALMITIC ACID), 3-불화붕소 에틸 아미드 착물, 부틸 아민 브롬화수소산염, 부틸 아민 염화수소산염, 에틸 아민 브롬화수소산염, 피리딘 브롬화수소산염, 시클로 헥실 아민 브롬화수소산염, 에틸 아민 염화수소산염, 1,3-디페닐 구아니딘 브롬화수소산염, 2,2-비스 하이드록시메칠 프로파이오닉산염, 2,3-디브로모-1-프로판올로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 물질이 사용되는 것이 바람직하다. In addition, the activator lauric acid (lauric acid), methtetrahydrophthalic anhydride (MEMTETRAHYDROPHTHALIC ANHYDRIDE), succinic acid (ADIPIC ACID), palmitic acid (PALMITIC ACID), 3-fluoro fluoride ethyl Amide complex, butyl amine hydrobromide, butyl amine hydrochloride, ethyl amine hydrobromide, pyridine hydrobromide, cyclohexyl amine hydrobromide, ethyl amine hydrochloride, 1,3-diphenyl guanidine hydrochloride, 2, Preference is given to using at least one substance selected from the group consisting of 2-bis hydroxymethyl propionate, 2,3-dibromo-1-propanol.

또한, 상기 도전성 잉크는 칙소제를 더 포함하고, 상기 칙소제는 수첨 캐스트 왁스, 폴리 아마이드 왁스, 폴리 올레핀 왁스, 다이머산, 모노머산, 폴리에스테르변성 폴리디메칠 실록산, 폴리아민아마이드 카르복실산염, 카나우바 왁스(CARNAUBA WAX), 콜로이드상 실리카, 벤토나이트계 점토로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상인 것이 바람직하다. In addition, the conductive ink further comprises a thixotropic agent, wherein the thixotropic agent is hydrogenated cast wax, polyamide wax, polyolefin wax, dimer acid, monomeric acid, polyester-modified polydimethylsiloxane, polyamineamide carboxylate, cana It is preferable that it is at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of UBA wax (CARNAUBA WAX), colloidal silica, and bentonite type clay.

또한, 상기 용매는 글리시딜 에테르류(GLYCIDYL ETHERS), 글리콜 에테르류(GLYCOL ETHERS), 식물성기름, 알파-테르피네올(alpha-Terpneol) 및 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone)로 구성된 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 물질이 포함되는 것이 바람직하다. In addition, the solvent is a group consisting of glycidyl ethers (GLYCIDYL ETHERS), glycol ethers (GLYCOL ETHERS), vegetable oil, alpha-terpneol and NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) It is preferable to include at least one material selected from.

또한, 상기 도전성 잉크는 경화제, 방청제, 환원제, 점착부여제 및 점증제로 구성되는 군에서 적어도 1종이상이 더 포함되는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the conductive ink further includes at least one or more from the group consisting of a curing agent, a rust preventive agent, a reducing agent, a tackifier and a thickener.

또한, 상기 제1수지는 로진 변성 페놀수지를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the first resin preferably comprises a rosin-modified phenolic resin.

또한, 상기 제3수지는 폴리에스테르 폴리올을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the third resin preferably comprises a polyester polyol.

또한, 상기 도전성 잉크는 나노 파우더를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the conductive ink preferably further comprises a nano powder.

또한, 상기 도전성 파우더, 상기 저융점 합금 파우더 및 상기 나노 파우더의 입자 크기는, 도전성 파우더의 입자 ≥ 저융점 합금 파우더의 입자 ≥ 나노 파우더의 입자이거나, 저융점 합금 파우더의 입자 ≥ 도전성 파우더의 입자 ≥ 나노 파우더의 입자의 관계로 이루어지는 것이 바람직하다. In addition, the particle size of the conductive powder, the low melting alloy powder and the nano powder is a particle of the conductive powder ≥ particles of the low melting alloy powder ≥ particles of the nano powder, or particles of the low melting alloy powder ≥ particles of the conductive powder ≥ It is preferable that it consists of the relationship of the particle | grains of a nano powder.

또한, 상기 도전성 파우더는 구리 파우더만으로 이루어질 수 있다. In addition, the conductive powder may be made of only copper powder.

또한, 상기 바인더의 제1수지:제2수지:제3수지의 중량비는 20 내지 40 : 20 내지 40 : 30 내지 50(각 비의 합은 100) 으로 구성되는 것이 바람직하다. In addition, the weight ratio of the first resin: the second resin: the third resin of the binder is preferably 20 to 40: 20 to 40: 30 to 50 (the sum of the ratios is 100).

또한, 상기 도전성 파우더의 입자 크기는 0.2μm ~ 50μm인 것이 바람직하다. In addition, the particle size of the conductive powder is preferably 0.2μm ~ 50μm.

또한, 상기 도전성 파우더는 코어와 상기 코어의 표면에 형성되는 금속 코팅층을 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the conductive powder preferably includes a core and a metal coating layer formed on the surface of the core.

또한, 상기 코어는 도전성 코어이고, 상기 도전성 코어는 Cu, Ag, Au, Ni 및 Al로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the core is a conductive core, the conductive core preferably comprises at least one material selected from the group consisting of Cu, Ag, Au, Ni and Al.

또한, 상기 코팅층은 Cu, Ag, Au, Ni, Al 및 솔더로 이루어진 그룹 중에서 상기 도전성 코어와 다른 금속으로 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the coating layer preferably includes at least one material selected from the group consisting of Cu, Ag, Au, Ni, Al and solder and a metal different from the conductive core.

또한, 상기 코어는 비도전성 코어이고, 상기 비도전성 코어는 유리, 세라믹, 수지로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the core is a non-conductive core, the non-conductive core preferably comprises at least one material selected from the group consisting of glass, ceramic, resin.

이 때, 상기 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 메틸 메타크릴레이트-스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체, 아크릴레이트, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐포르말, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 불소 수지, 요소 수지, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지, 페놀-포르말린 수지, 페놀 수지, 크실렌 수지, 디아릴프탈레이트 수지, 에폭시 수지, 폴리이소시아네이트 수지, 페녹시 수지 및 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 것이 바람직하다. In this case, the resin is polyethylene, polypropylene, polystyrene, methyl methacrylate-styrene copolymer, acrylonitrile-styrene copolymer, acrylate, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyimide, polyamide, poly With ester, polyvinyl chloride, fluorine resin, urea resin, melamine resin, benzoguanamine resin, phenol-formalin resin, phenol resin, xylene resin, diarylphthalate resin, epoxy resin, polyisocyanate resin, phenoxy resin and silicone resin It is preferable to include at least one material selected from the group consisting of.

또한, 상기 코팅층은 Cu, Ag, Au, Ni, Al 및 솔더로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the coating layer preferably includes at least one material selected from the group consisting of Cu, Ag, Au, Ni, Al and solder.

또한, 상기 코팅층은 적어도 하나 이상의 층으로 이루어질 수 있다. In addition, the coating layer may be formed of at least one layer.

또한, 상기 도전성 잉크는 롤스크린, 그라비어, 플렉소, 잉크젯, 옵셋, 및 그라비어옵셋 인쇄방식으로 인쇄될 수 있다. In addition, the conductive ink may be printed by a roll screen, gravure, flexo, inkjet, offset, and gravure offset printing.

또한, 상기 도전성 잉크의 점도는 30 내지 200Kcps 인 것이 바람직하다.In addition, the viscosity of the conductive ink is preferably 30 to 200Kcps.

본 발명의 다른 측면은 전술한 도전성 잉크를 사용한 전자소자를 제공한다. Another aspect of the present invention provides an electronic device using the aforementioned conductive ink.

본 발명의 일측면에 따른 도전성 잉크는 연속적인 프린팅 공정으로 인쇄가능하며, 저융점 합금 파우더와 나노 파우더를 도전성 파우더 사이에 분산시켜 우수한 전기 전도성 및 접착력을 나타낸다. 또한 고가의 금속 파우더를 구리 파우더로 대체하거나 고가의 도전성 파우더의 사용량을 감소시켜 제조비용을 낮출 수 있다. The conductive ink according to one aspect of the present invention is printable by a continuous printing process, and disperse the low melting alloy powder and nano powder between the conductive powder exhibits excellent electrical conductivity and adhesion. In addition, it is possible to reduce the manufacturing cost by replacing expensive metal powder with copper powder or reducing the amount of expensive conductive powder used.

또한, 본 발명에 따른 도전성 잉크는 금속, 유리, 플라스틱, FPCB, 실리콘웨이퍼에서도 인쇄성을 확보할 수 있어, 이들 기판이 연속적으로 공급되는 롤투롤(Roll to Roll)공정에서도 사용될 수 있으며, 정밀도가 높아 전자소자의 미세피치에 대응할 수 있다. 아울러 본 발명에 따른 도전성 잉크를 포함하는 전자 장치는 전기 전도성과 접착력이 우수한 도전성 패턴이 형성되어 전자 장치의 신뢰도를 높일 수 있다.In addition, the conductive ink according to the present invention can ensure printability even in metal, glass, plastic, FPCB, silicon wafer, can be used in a roll-to-roll process in which these substrates are continuously supplied, It is possible to cope with the fine pitch of the electronic device. In addition, in the electronic device including the conductive ink according to the present invention, a conductive pattern having excellent electrical conductivity and adhesion may be formed, thereby increasing reliability of the electronic device.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 도전성 잉크의 인쇄방법을 설명하는 설명도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄패턴을 확대한 사진.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄패턴을 확대한 사진.
도 4는 도 2의 인쇄패턴의 3D촬영사진.
도 5는 도 3의 인쇄패턴의 3D촬영사진.
1 is an explanatory diagram illustrating a printing method of a conductive ink according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an enlarged photograph of a printing pattern according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an enlarged photograph of a printing pattern according to another embodiment of the present invention.
4 is a 3D photograph of the printing pattern of FIG.
5 is a 3D photograph of the printing pattern of FIG.

본 발명의 일측면에 따른 도전성 잉크는 도전성 파우더, 저융점 합금 파우더, 및 바인더를 포함한다. 본 명세서에서 도전성 잉크란 도전성 파우더를 포함한 도전성 잉크로서 에칭이나 단속적인 스크린 인쇄가 아닌 연속적인 프린팅 방법으로 인쇄하여 전자소자의 배선, 전극 등의 패턴을 형성할 수 있는 잉크를 말한다.The conductive ink according to one aspect of the present invention includes a conductive powder, a low melting point alloy powder, and a binder. In the present specification, the conductive ink is a conductive ink containing conductive powder, and means ink that can be printed by a continuous printing method, rather than etching or intermittent screen printing, to form a pattern of wiring, an electrode, and the like of an electronic device.

도전성 파우더로는 구리(Cu) 파우더, 은(Ag) 파우더, 금(Au) 파우더, 니켈(Ni) 파우더 및 알루미늄(Al) 파우더등의 금속 파우더 각각이 사용되거나 이들이 하나 이상 혼합되어 사용될 수 있다. 예를 들면 도전성 파우더로 구리 파우더만이 사용되거나, 구리 파우더와 은 파우더가 함께 사용될 수 있다. As the conductive powder, metal powders such as copper (Cu) powder, silver (Ag) powder, gold (Au) powder, nickel (Ni) powder, and aluminum (Al) powder may be used, or one or more thereof may be mixed. For example, only copper powder may be used as the conductive powder, or copper powder and silver powder may be used together.

이 때 도전성 파우더는 코어와 상기 코어의 표면에 형성되는 코팅층을 가지는 코어-쉘 구조의 입자로 형성될 수 있다. 일예로, 코어는 도전성 코어이고, 상기 도전성 코어는 Cu, Ag, Au, Ni 및 Al로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함한다. 또한, 코팅층은 Cu, Ag, Au, Ni, Al, 및 솔더로 이루어진 그룹 중에서 상기 도전성 코어에 사용된 금속과 다른 재질의 금속으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 코어로서 구리(Cu)가 사용되고, 코팅층으로 금(Au) 또는 은(Ag)이 사용될 수 있다. 또한, 코어로서 니켈(Ni)이 사용되고, 코팅층으로 금(Au) 또는 은(Ag)이 사용될 수 있다. 통상 코팅층으로 저가의 금속을 사용하는 것이 바람직하다. In this case, the conductive powder may be formed of particles having a core-shell structure having a core and a coating layer formed on the surface of the core. In one example, the core is a conductive core, the conductive core comprises at least one material selected from the group consisting of Cu, Ag, Au, Ni and Al. In addition, the coating layer may be made of a metal of a material different from the metal used for the conductive core among the group consisting of Cu, Ag, Au, Ni, Al, and solder. For example, copper (Cu) may be used as the core, and gold (Au) or silver (Ag) may be used as the coating layer. In addition, nickel (Ni) may be used as the core, and gold (Au) or silver (Ag) may be used as the coating layer. It is usually desirable to use a low cost metal as the coating layer.

다른 예로, 코어는 비도전성 코어이고, 상기 비도전성 코어는 유리, 세라믹, 수지로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 이 때, 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 메틸 메타크릴레이트-스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체, 아크릴레이트, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐포르말, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 불소 수지, 요소 수지, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지, 페놀-포르말린 수지, 페놀 수지, 크실렌 수지, 디아릴프탈레이트 수지, 에폭시 수지, 폴리이소시아네이트 수지, 페녹시 수지 및 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. As another example, the core is a non-conductive core, and the non-conductive core may include one or more materials selected from the group consisting of glass, ceramics, and resins. At this time, the resin is polyethylene, polypropylene, polystyrene, methyl methacrylate-styrene copolymer, acrylonitrile-styrene copolymer, acrylate, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyimide, polyamide, polyester , Polyvinyl chloride, fluorine resin, urea resin, melamine resin, benzoguanamine resin, phenol-formalin resin, phenol resin, xylene resin, diarylphthalate resin, epoxy resin, polyisocyanate resin, phenoxy resin and silicone resin It may include one or more materials selected from the group.

또한, 코팅층은 Cu, Ag, Au, Ni, Al 및 솔더로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 코팅층은 적어도 하나 이상의 코팅층으로 이루어질 수 도 있다.In addition, the coating layer may include one or more materials selected from the group consisting of Cu, Ag, Au, Ni, Al, and solder. The coating layer may consist of at least one coating layer.

저융점 합금 파우더로는 주석(Sn)에 Ag, Cu, Bi, Zn, In 및 Pb 중 적어도 하나 이상의 물질을 더 포함한 저융점 합금 파우더가 사용될 수 있다. 즉, Sn-Ag계 합금, Sn-Ag-Cu계 합금, Sn-Cu계 합금, Sn-Bi계 합금, Sn-Zn계 합금 및 Sn-Pb계 합금 등이 사용될 수 있다. As the low melting point alloy powder, a low melting point alloy powder further including at least one of Ag, Cu, Bi, Zn, In, and Pb in tin (Sn) may be used. That is, Sn-Ag-based alloys, Sn-Ag-Cu-based alloys, Sn-Cu-based alloys, Sn-Bi-based alloys, Sn-Zn-based alloys and Sn-Pb-based alloys may be used.

구체적으로 Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305), Sn95.5-Ag3.9-Cu0.6, Sn-3.9Ag-0.6Cu, Sn-25Ag-10Sb, Sn-0.7Cu,Sn-3.5Ag, Sn-2Ag,Sn-2.8Ag-20In, Sn-5Sb, Sn-58Bi, Sn-9Zn, Sn-0.5Ag-4Cu, Sn-2Ag-0.75Cu, Sn-3.2Ag-0.5Cu, Sn-3.8Ag-0.7Cu, Sn-4Ag-0.5Cu, Sn-4Ag-1Cu, Sn-4.7Ag-1.7Cu, Sn-8Zn-3Bi, Sn-0.2Ag-2Cu-0.8Sb, Sn-2.5Ag-0.8Cu-0.5Sb(Castin), Sn-2Ag-7.5Bi, Sn-3.4Ag-4.8Bi, Sn-3.5Ag-3Bi, Sn-2Ag-3Bi-0.75Cu, Sn-3.5Ag-5Bi-0.7Cu, Sn-2Ag-4Bi-0.5Cu-0.1Ge, Sn-57Bi-0.1Ag, Sn-52In, Sn-2Ag, Sn-2.8Ag-20In 등이 사용될 수 있다. 바람직하게는 Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305), Sn95.5-Ag3.9-Cu0.6 및 Sn-Bi계 합금이 사용된다. Specifically, Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305), Sn95.5-Ag3.9-Cu0.6, Sn-3.9Ag-0.6Cu, Sn-25Ag-10Sb, Sn-0.7Cu, Sn-3.5Ag, Sn -2Ag, Sn-2.8Ag-20In, Sn-5Sb, Sn-58Bi, Sn-9Zn, Sn-0.5Ag-4Cu, Sn-2Ag-0.75Cu, Sn-3.2Ag-0.5Cu, Sn-3.8Ag-0.7 Cu, Sn-4Ag-0.5Cu, Sn-4Ag-1Cu, Sn-4.7Ag-1.7Cu, Sn-8Zn-3Bi, Sn-0.2Ag-2Cu-0.8Sb, Sn-2.5Ag-0.8Cu-0.5Sb ( Castin), Sn-2Ag-7.5Bi, Sn-3.4Ag-4.8Bi, Sn-3.5Ag-3Bi, Sn-2Ag-3Bi-0.75Cu, Sn-3.5Ag-5Bi-0.7Cu, Sn-2Ag-4Bi- 0.5Cu-0.1Ge, Sn-57Bi-0.1Ag, Sn-52In, Sn-2Ag, Sn-2.8Ag-20In and the like can be used. Preferably Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305), Sn95.5-Ag3.9-Cu0.6 and Sn-Bi based alloys are used.

특히 Sn-3.0Ag-0.5Cu는 다른 무연 합금보다 젖음성 및 기계적 특성 등 모든 특성이 높은 것으로 나타났다. In particular, Sn-3.0Ag-0.5Cu showed higher properties such as wettability and mechanical properties than other lead-free alloys.

저융점 합금 파우더의 용융점은 130℃ ~ 300℃일 수 있으며, 보다 바람직하게는 175℃ ~ 250℃일 수 있다. 175℃ 미만에서는 경도 증가, 취성, 융점 저하, 광택 저하가 발생할 가능성이 있고, 250℃ 초과에서는 고열로 인하여 전자 부품에 스트레스를 줄 가능성이 있기 때문이다. The melting point of the low melting point alloy powder may be 130 ° C to 300 ° C, and more preferably 175 ° C to 250 ° C. It is because there exists a possibility that hardness increase, brittleness, melting | fusing point fall, gloss fall may occur below 175 degreeC, and stress may be stressed an electronic component by high temperature above 250 degreeC.

본 발명의 일 실시예에 따른 저융점 합금 파우더는 복수의 종류의 합금을 포함할 수 있다. 저융점 합금 파우더의 입자 크기는 0.2μm ~ 50μm일 수 있고, 보다 바람직하게는 5μm ~ 15μm일 수 있다. 저융점 합금 파우더의 크기가 0.2μm 미만인 경우 전자 소자의 미소 피치(Pitch : 간격)에 대응이 어렵고, 합금 분말을 제조하기가 어렵다. 반면 저융점 합금 파우더의 크기가 50μm 초과하는 경우 분말의 입자 크기가 커서 전자 소자의 미소 피치(Pitch: 간격)에 범프 형성에 문제점이 있을 수 있다. 이 때 입자크기는 인쇄하고자 하는 인쇄패턴의 피치과 밀접한 관련이 있는 데 피치가 클수록 입자크기는 커질 수 있다. Low melting alloy powder according to an embodiment of the present invention may include a plurality of kinds of alloys. The particle size of the low melting alloy powder may be 0.2 μm to 50 μm, more preferably 5 μm to 15 μm. When the size of the low melting point alloy powder is less than 0.2 μm, it is difficult to cope with the minute pitch of the electronic device, and it is difficult to manufacture the alloy powder. On the other hand, when the size of the low-melting alloy powder exceeds 50μm, the particle size of the powder is large and there may be a problem in forming bumps on the minute pitch of the electronic device. At this time, the particle size is closely related to the pitch of the printing pattern to be printed. The larger the pitch, the larger the particle size.

저융점 합금 파우더 내부의 각각의 입자 크기 사이에는 미세한 차이가 있으나, 가장 많은 수의 입자가 갖는 입자 크기를 저융점 합금 파우더의 입자 크기로 정의할 수 있다. 저융점 합금 파우더는 구 형상 또는 플레이크상과 침상의 형상일 수 있으며, 저융점 합금 파우더는 일반적으로 구형이지만 각 입자가 완전한 구형이 아닌 경우 입자의 크기는 입자 내부를 통과하는 가장 긴 선분의 길이와 가장 짧은 선분의 길이의 평균값으로 정의한다. 각 입자가 구형에 가까운 경우 입자의 크기는 구의 지름 값에 가까워질 것이다.Although there is a slight difference between the respective particle sizes in the low melting point alloy powder, the particle size of the largest number of particles can be defined as the particle size of the low melting point alloy powder. The low melting alloy powder may be spherical or flake shaped and needle shaped. The low melting alloy powder is generally spherical, but if each particle is not perfectly spherical, the particle size is determined by the length of the longest segment that passes through the inside of the particle. It is defined as the average value of the lengths of the shortest line segments. If each particle is close to a sphere, the particle size will be close to the diameter value of the sphere.

나노 파우더로는 Ag, Cu, Al, Ni, 팽창 흑연, 탄소 나노 튜브(CNT), 탄소, 및 그라핀 중 하나 이상의 물질이 사용될 수 있다. 본 발명에서 나노 파우더는 입자 크기가 도전성 파우더나 저융점 합금 파우더 보다 작은 미세 파우더를 의미하며, 나노 파우더는 입자 크기가 10nm ~ 100nm인 파우더를 의미한다. 파우더의 내부에는 각각의 입자 크기 사이에는 미세한 차이가 있으나, 가장 많은 수의 입자가 분포하거나 평균 입자크기를 파우더의 입자 크기로 볼 수 있다.As the nano powder, one or more materials of Ag, Cu, Al, Ni, expanded graphite, carbon nanotubes (CNT), carbon, and graphene may be used. In the present invention, the nanopowder means a fine powder having a particle size smaller than the conductive powder or the low melting point alloy powder, and the nanopowder means a powder having a particle size of 10 nm to 100 nm. There is a slight difference between the particle sizes inside the powder, but the largest number of particles are distributed or the average particle size can be seen as the particle size of the powder.

나노파우더는 저융점 합금 파우더가 짧은 시간 동안 용융됨에 따라 충분한 유동성을 갖지 못하여 도전성 파우더의 전도성이 떨어질 수도 있으므로 도전성 파우더 사이에 분산되게 하기 위해 포함된다. 그 결과 나노 파우더가 도전성 파우더와 저온 합금 파우더 사이의 공극을 메우면서 브릿지 역할을 하여 저항이 최소화되고 전기 전도도가 증가될 수 있다.Nanopowder is included to disperse between the conductive powders as the low melting alloy powder may not have sufficient fluidity as the molten alloy melts for a short time and thus the conductivity of the conductive powder may be degraded. As a result, the nano-powder fills the gap between the conductive powder and the low-temperature alloy powder, acting as a bridge, thereby minimizing resistance and increasing electrical conductivity.

도전성 파우더, 저융점 합금 파우더, 나노 파우더는 구 형상 또는 플레이크상과 침상의 형상일 수 있다. 구리 파우더, 저융점 합금 파우더, 나노 파우더 등은 일반적으로 구형이지만 각 입자가 완전한 구형이 아닌 경우 입자의 크기는 입자 내부를 통과하는 가장 긴 선분의 길이와 가장 짧은 선분의 길이의 평균값으로 정의한다. 각 입자가 구형에 가까운 경우 입자의 크기는 구의 지름 값에 가까워질 것이다.The conductive powder, low melting point alloy powder, and nano powder may be spherical or flake shaped and needle shaped. Copper powder, low melting point alloy powder, and nano powder are generally spherical, but if each particle is not perfectly spherical, the particle size is defined as the average of the length of the longest segment and the length of the shortest segment. If each particle is close to a sphere, the particle size will be close to the diameter value of the sphere.

도전성 파우더, 저융점 합금 파우더, 나노 파우더는 도전성 충전제의 역할을 하며, 각각의 입자 크기에 대한 한정은 없지만, 각각의 입자 크기는, 도전성 파우더의 입자 ≥ 저융점 합금 파우더의 입자 ≥ 나노 파우더의 입자이거나, 저융점 합금 파우더의 입자 ≥ 도전성 파우더의 입자 ≥ 나노 파우더의 입자의 관계로 이루어질 수 있으며, 도전성 파우더의 입자 크기 ≥ 저융점 합금 파우더의 입자 크기 ≥ 나노 파우더의 입자 크기의 관계를 갖는 것이 보다 바람직하다. Conductive powders, low melting point alloy powders, and nanopowders serve as conductive fillers, and there is no limitation on the particle size of each, but each particle size is a particle of conductive powder ≥ particles of low melting point alloy powder ≥ particles of nano powder Or particles of low melting point alloy powder ≥ particles of conductive powder ≥ particles of nano powder, and having a relationship of particle size of conductive powder ≥ particle size of low melting point alloy powder ≥ particle size of nano powder desirable.

도전성 파우더 입자 보다 입자 크기가 작은 저융점 합금 파우더가 금속 입자 사이에 분산되어 저온(예를 들면, 138℃)에서 용융되어 액상화 된 후, 금속 입자 간의 공극 사이에 스며들어서 금속 입자 간을 결합시켜 전기 전도성과 접착력을 향상시킬 수 있기 때문이다. 또한 저융점 합금 파우더는 짧은 시간에 열경화되어 금속 입자의 공극 사이로 충분히 스며들지 못할 수 있으므로, 도전성 파우더나 저융점 합금 입자 보다 입자 크기가 더욱 작은 나노 파우더가 금속 입자 사이에 잔여 공극을 채워 줌으로써 공극에 존재하고 있는 습도와 산소를 밖으로 밀어내어 도전성 파우더의 부식과 고분자의 퇴화를 억제시키며 접착력과 전기 전도도를 더욱 높여 줄 수 있다.The low melting point alloy powder, which has a smaller particle size than the conductive powder particles, is dispersed between the metal particles, melted and liquefied at low temperature (for example, 138 ° C), and then permeates between the pores between the metal particles to bond the metal particles to each other. This is because the conductivity and adhesion can be improved. In addition, the low melting alloy powder may be thermally cured in a short time and may not sufficiently penetrate into the pores of the metal particles, so that the nanoparticles having smaller particle size than the conductive powder or the low melting alloy particles fill the remaining voids between the metal particles. Humidity and oxygen present in the can be pushed out to suppress the corrosion of the conductive powder and the degradation of the polymer, and can further increase the adhesion and electrical conductivity.

본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 잉크에서 도전성 파우더의 입자 크기는 0.05μm ~ 10μm일 수 있고, 보다 바람직하게는 1.0μm일 수 있다. 도전성 파우더의 입자 크기가 0.05μm 이하이면 분산성이 좋지 않고, 입자의 크기가 10μm 이상이면 공극률이 커져서 입자 간의 접점이 줄어들고 이에 따라 전기 전도도가 낮아질 수 있다. 또한 저융점 합금 파우더의 입자의 크기는 0.05μm~ 10μm일 수 있고, 보다 바람직하게는 1.0μm일 수 있으며, 나노 파우더의 입자 크기는 10nm ~ 100nm일 수 있고, 보다 바람직하게는 50nm일 수 있다. 나노 파우더는 도전성 파우더, 저융점 파우더 보다 입자의 크기가 작다. In the conductive ink according to an embodiment of the present invention, the particle size of the conductive powder may be 0.05 μm to 10 μm, and more preferably 1.0 μm. If the particle size of the conductive powder is 0.05 μm or less, the dispersibility is not good. If the particle size is 10 μm or more, the porosity is increased to reduce the contact point between the particles, thereby lowering the electrical conductivity. In addition, the particle size of the low melting point alloy powder may be 0.05μm ~ 10μm, more preferably 1.0μm, the particle size of the nanopowder may be 10nm ~ 100nm, more preferably 50nm. Nano powder has smaller particle size than conductive powder and low melting powder.

바인더는 제1수지, 제2수지를 포함하여 구성될 수 있으며, 제3수지를 더 포함하는 것이 바람직하다. The binder may include a first resin and a second resin, and preferably further include a third resin.

제1수지는 로진수지와 로진변성 수지가 사용될 수 있다. 제1수지로는 검 로진(gum rosin), 로진 에스테르(Rosin Esters), 중합 로진 에스테르 (Polymerized Rosin Esters), 수소 첨가 로진 에스테르(Hydrogenated Rosin Esters), 불균화 로진 에스테르(Disproportionated Rosin Esters), 이염기산 변성 로진 에스테르(Dibasic Acid Modified Rosin Esters), 로진변성 페놀수지, 페놀 변성 로진 에스테르 (Phenol Modified Rosin Esters), 탤펜 페놀 공중합 수지, 말레산 변성 수지 및 아크릴 변성 수소 첨가 수지로 중 하나 이상의 물질이 사용될 수 있다. 제1수지로서는 로진 변성 페놀수지가 바람직하게 사용될 수 있다.Rosin resin and rosin modified resin may be used as the first resin. Gum rosin, rosin esters, polymerized rosin esters, hydrogenated rosin esters, disproportionated rosin esters, dibasic acids One or more of the following materials may be used: Dibasic Acid Modified Rosin Esters, Rosin Modified Phenolic Resin, Phenolic Modified Rosin Esters, Talphene Phenolic Copolymer Resin, Maleic Acid Modified Resin, and Acrylic Modified Hydrogenated Resin. have. As the first resin, a rosin-modified phenol resin can be preferably used.

로진수지는 송진을 증류하여 얻는 천연 수지로 아비에트산를 주성분으로 하며, 네오아비에트산·레포피마르산·히드로아비에트산·피마르산·덱스톤산 등 수지산(樹脂酸)을 함유하는 물질을 의미한다. 로진 수지는 저융점 합금 파우더의 솔더링을 활성화 시킨다. 또한 로진 수지는 인쇄된 패턴의 산화된 금속을 환원시키며, 용융된 도전성 잉크의 젖음성을 향상시켜 도전성 잉크의 접착력 및 강인성을 향상시키고, 이에 따라 도전성 잉크의 전기적 특성 역시 향상시킨다. Rosin base is a natural resin obtained by distilling rosin, which contains abiotic acid as a main component, and contains resinous acids such as neo-avietic acid, repopimaric acid, hydroavietic acid, pimaric acid, and dextonic acid. Mean material. Rosin resins activate the soldering of low melting alloy powders. In addition, the rosin resin reduces the oxidized metal of the printed pattern, and improves the wettability of the molten conductive ink to improve the adhesion and toughness of the conductive ink, thereby improving the electrical properties of the conductive ink.

즉, 제1수지는 프린팅 공정시 저융점 합금 파우더의 솔더링성을 향상시키는 기본 기능을 수행하는 것으로 추정된다. That is, the first resin is estimated to perform the basic function of improving the solderability of the low melting point alloy powder in the printing process.

제2수지는 열경화성 수지로서 에폭시계 수지(epoxy resin), 멜라민계 수지(melamine resin), 우레아계 수지(urea resin), 실리콘계 수지, 알릴계 수지(allyl resin) 및 이들의 중합체 중 하나 이상의 물질이 사용될 수 있다. 바람직하게는 페놀-멜라민 축중합수지나 에폭시계 수지가 사용될 수 있다. The second resin is a thermosetting resin, and at least one of an epoxy resin, a melamine resin, a urea resin, a silicone resin, an allyl resin, and a polymer thereof may be used. Can be used. Preferably, phenol-melamine polycondensation resin or epoxy resin may be used.

제2수지는 열경화 후에는 외부충격(열, 유기용제, 낙하, 방식 등)에 강한 특성을 나타내어 제1수지의 기능을 향상시키고, 솔더링과 동시에 수축이 이루어져 도전성 잉크의 접착력과 강인성을 상승시킨다. After heat curing, the second resin exhibits strong resistance to external shocks (heat, organic solvent, dropping, anticorrosion, etc.) to improve the function of the first resin, and shrinks simultaneously with soldering to increase adhesion and toughness of the conductive ink. .

즉, 제1수지와 제2수지는 도전성 잉크가 인쇄된 후 열경화 될 때 저온(138℃ ~ 220℃)에서 먼저 저융점 합금 파우더가 용융되어 액상으로 변하게 되며, 액상의 저융점 합금 파우더는 접점 면과 도전성 파우더의 공극 사이에 분포하면서 솔더링이 이루어진다. 그 후 120℃ ~ 200℃에서 열경화성 수지의 2차 경화에 의하여 수축이 이루어진다. 그 결과 접착성이 높아지며 기존의 도전성 잉크 보다 강한 접착력을 나타낼 수 있다. That is, when the first resin and the second resin are thermally cured after the conductive ink is printed, the low melting alloy powder is first melted at a low temperature (138 ° C. to 220 ° C.) to change into a liquid phase. Soldering takes place between the face and the pores of the conductive powder. Thereafter, shrinkage is achieved by secondary curing of the thermosetting resin at 120 ° C to 200 ° C. As a result, adhesiveness may be increased and may exhibit stronger adhesive force than conventional conductive inks.

제3수지는 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 페놀계 수지, 비닐계 수지, 셀룰로스계 수지, 알키드계 수지, 에스테르계 수지 및 이들의 중합체가 사용될 수 있다. 특히 우레탄계 수지로서 폴리우레탄의 프리폴리머인 폴리에스테르 폴리올이 바람직하게 사용될 수 있다. 제3수지는 도전성 잉크의 연신율을 높여주며 프린팅 공정시 예를 들면 그라비아 옵셋공정시 블랑켓과의 이형성을 확보하게 하여 인쇄시 원활한 전사를 가능하게 하는 것으로 추정된다. 제3수지는 가능한 분자량이 높은 것을 사용하는 것이 바람직한데, 이는 텍(Tack)성을 향상시켜 프린팅 시 전사력을 높이기 때문이다. The third resin may be a urethane resin, an acrylic resin, a phenol resin, a vinyl resin, a cellulose resin, an alkyd resin, an ester resin, and a polymer thereof. In particular, a polyester polyol which is a prepolymer of polyurethane can be preferably used as the urethane resin. It is estimated that the third resin increases the elongation of the conductive ink and ensures releasability with the blanket during the printing process, for example, during the gravure offset process, thereby enabling smooth transfer during printing. It is preferable to use the third resin having the highest molecular weight possible because it improves the tack and increases the transfer force during printing.

한편 이에 더하여 첨가제로 용매, 경화제, 활성제, 방청제(rust inhibitor), 환원제, 칙소제 및 점증제 등이 사용될 수 있다.Meanwhile, as an additive, a solvent, a curing agent, an active agent, a rust inhibitor, a reducing agent, a thixotropic agent, and a thickener may be used.

용매는 제1용매 또는 제2용매가 사용될 수 있으며, 고품질의 도전성 잉크 제조를 위해서는 제1용매와 제2용매를 모두 포함하여 사용하는 것이 바람직하다. 다만, 제1용매 및 제2용매의 구분은 설명의 편의상 필수적인 구성요소를 제시하기 위한 추정적 분류로서, 본 발명의 용매는 제1용매와 제2용매 중에서 적어도 하나 이상의 수지가 포함된다. As the solvent, a first solvent or a second solvent may be used, and in order to manufacture high quality conductive ink, it is preferable to include both the first solvent and the second solvent. However, the division of the first solvent and the second solvent is a presumed classification for presenting essential components for convenience of description, and the solvent of the present invention includes at least one resin from the first solvent and the second solvent.

제1용매는 제1수지 및 제2수지를 용해시키기에 보다 적합한 용매로 추정되며 저융점 합금분말의 솔더링성이 보다 중요한 문제점으로 부각될 때 더 많이 사용될 수 있다. 구체적으로 제1용매는 글리시딜 에테르류(GLYCIDYL ETHERS), 글리콜 에테르류(GLYCOL ETHERS 예를 들면, EEA(2-Ethoxyethyl acetate), PGMEA(Propylene Glycol Methyl Ether Acetate)), 식물성기름(건성유, 불건성유: 대두유, 아마인유, 피마자유 등)로 구성된 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 물질이 사용될 수 있다. The first solvent is assumed to be a more suitable solvent for dissolving the first resin and the second resin, and may be used more when the solderability of the low melting point alloy powder becomes a more important problem. Specifically, the first solvent may be glycidyl ethers (GLYCIDYL ETHERS), glycol ethers (GLYCOL ETHERS, for example, EEA (2-Ethoxyethyl acetate), PGMEA (Propylene Glycol Methyl Ether Acetate)), vegetable oil (dry oil, fire). Dry oil: at least one material selected from the group consisting of soybean oil, linseed oil, castor oil, etc. may be used.

제2용매는 제3수지를 용해시키기에 보다 적합한 용매로 구성되며 프린팅 공정시 인쇄성이 보다 중요한 문제점으로 부각될 때 더 많이 사용될 수 있으며 예를 들면, NMP(N-methyl-2-pyrrolidone) 또는 알파-테르피네올(alpha-Terpneol)가 사용될 수 있다. The second solvent consists of a solvent which is more suitable for dissolving the third resin and can be used more when printability becomes an important issue in the printing process, for example, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) or Alpha-terpineol may be used.

경화제로는 아민 경화제, 산무수물계 경화제, 아미드계 경화제, 이다졸계 경화제, 잠재성 경화제, 경화촉진제 등이 사용될 수 있다. 특히 잠재성 경화제로는 디시안디아마이드(DICYANDIAMIDE), 3-(3,4-디클로로페닐)-1,1-디메틸우레아(3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea)), 2-페닐-4-메틸-5-하이드록시메틸이미다졸, 아민 어덕트계 화합물, 디하이드라이드 화합물, 오니움염(설포늄염, 포스포늄염 등), 비페닐에테르블락카본산, 다가카본산의 활성 에스테르가 사용될 수 있다. 경화촉진제는 경화제의 경화를 촉진시키며 경화 온도를 낮추고자 할 때 첨가함으로써 경화 속도를 조절할 수 있다. As the curing agent, an amine curing agent, an acid anhydride curing agent, an amide curing agent, an idazole curing agent, a latent curing agent, a curing accelerator, or the like may be used. In particular, latent curing agents such as dicyandiamide, 3- (3,4-dichlorophenyl) -1,1-dimethylurea, 3- (3,4-dichlorophenyl) -1,1-dimethylurea), 2 -Phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, amine adduct-based compound, dihydride compound, onium salt (sulfonium salt, phosphonium salt, etc.), biphenyl ether blockcarboxylic acid, polycarboxylic acid Active esters can be used. A curing accelerator can be used to accelerate the curing of the curing agent and to control the curing rate by adding the curing agent to lower the curing temperature.

활성화제로는 라우르산(lauric acid), 멤테트라히드로프탈산무수물(MEMTETRAHYDROPHTHALIC ANHYDRIDE), 숙신산(succinic acid), 아디픽산(ADIPIC ACID), 팔미트산(PALMITIC ACID), 3-불화붕소 에틸 아미드 착물, 부틸 아민 브롬화수소산염, 부틸 아민 염화수소산염, 에틸 아민 브롬화수소산염, 피리딘 브롬화수소산염, 시클로 헥실 아민 브롬화수소산염, 에틸 아민 염화수소산염, 1,3-디페닐 구아니딘 브롬화수소산염, 2,2-비스 하이드록시메칠 프로파이오닉산염, 2,3-디브로모-1-프로판올 중 적어도 하나 이상의 물질이 사용될 수 있다. 활성화제는 로진수지의 아비에트산의 기능을 도와 활성화시키는 역할을 한다. 로진수지의 주성분인 아비에트산은 저융점 합금 파우더가 용융되어 솔더링이 용이하게 되도록 액상으로 변할 수 있게 도와주며, 전자 소자의 기판 면의 구리판에 형성된 산화피막을 거의 공차 없이 제거(청소)하여 도전성 잉크가 전자소자의 기판 면에 잘 접합되도록 한다.Activators include lauric acid, methtetrahydrophthalic anhydride (MEMTETRAHYDROPHTHALIC ANHYDRIDE), succinic acid, adipic acid (ADIPIC ACID), palmitic acid (PALMITIC ACID), 3-boron fluoride ethyl amide complex, Butyl amine hydrobromide, butyl amine hydrochloride, ethyl amine hydrobromide, pyridine hydrobromide, cyclohexyl amine hydrobromide, ethyl amine hydrochloride, 1,3-diphenyl guanidine hydrobromide, 2,2-bis At least one substance of hydroxymethyl propionic acid salt, 2,3-dibromo-1-propanol may be used. Activators play a role in activating the function of abies acid in rosin. Abiotic acid, the main component of rosin paper, helps low-melting alloy powder to melt into a liquid phase to facilitate soldering, and removes (cleans) the oxide film formed on the copper plate on the substrate surface of the electronic device with almost no tolerance. Is well bonded to the substrate surface of the electronic device.

방청제(rust inhibitor)로는 아민계 방청제, 암모늄계 방청제 중 적어도 하나 이상의 물질이 사용될 수 있다. 방청제는 열경화 시 플럭스 내에 존재하는 수분과 플럭스가 기화되면서 흡수하는 수분과 대기 중 습도 및 도전성 파우더 공극 사이에 존재하는 습도와 산소가 방출 될 때 100℃ 이상에서 서서히 기화되어서 습도와 산소를 제거하고 도전성 파우더 외부에 착화합물이 형성되어 도전성 파우더의 부식을 방지한다.As a rust inhibitor, at least one or more of an amine rust inhibitor and an ammonium rust inhibitor may be used. The anti-rust agent is evaporated slowly at 100 ℃ or higher to remove humidity and oxygen when moisture and flux present in the flux are vaporized during heat curing and moisture and oxygen existing between the moisture in the air and the conductive powder pores are released. A complex compound is formed on the outside of the conductive powder to prevent corrosion of the conductive powder.

환원제로는 히드라진계와 알데하이드계 환원제가 사용될 수 있다. 환원제는 도전성 파우더가 산화될 때 이를 환원시켜서 전기 도전성이 떨어지는 것을 방지하는 역할을 한다. 히드라진계 환원제는 히드라진, 히드라진 수화물, 히드라진 설페이트, 히드라진 카보네이트 및 히드라진 하이드로클로라이드를 포함한다. 그리고 알데하이드계 환원제는 포름알데하이드, 아세트알데하이드, 프로피온 알데하이드를 포함한다. As the reducing agent, hydrazine-based and aldehyde-based reducing agents may be used. The reducing agent serves to reduce electrical conductivity by reducing it when the conductive powder is oxidized. Hydrazine-based reducing agents include hydrazine, hydrazine hydrate, hydrazine sulfate, hydrazine carbonate and hydrazine hydrochloride. And aldehyde-based reducing agents include formaldehyde, acetaldehyde, propion aldehyde.

칙소제는 인쇄성을 향상시키기 위한 것으로 습윤성, 젖음성, 요변성을 상승 시켜서 접착제가 부드럽게 도포되고 신속하게 굳도록 할 수 있다. 칙소제로는 수첨 캐스트 왁스, 폴리 아마이드 왁스, 폴리 올레핀 왁스, 다이머산, 모노머산, 폴리에스테르변성 폴리디메칠 실록산, 폴리아민아마이드 카르복실산염, 카나우바 왁스(CARNAUBA WAX), 콜로이드상 실리카, 벤토나이트계 점토가 사용될 수 있다. 점증제는 점도를 높이기 위해 사용하는 물질로서 점증제로는 에칠셀로우즈(ETHYL CELLULOSE), 하이드록시플로필 셀루로우즈(HYDROPROPYL CELLULOSE)가 사용될 수 있다. Thixotropic agents are intended to improve printability, which can increase wettability, wettability and thixotropy so that the adhesive can be applied smoothly and quickly hardened. Thixotropic agents include hydrogenated cast wax, polyamide wax, polyolefin wax, dimer acid, monomeric acid, polyester modified polydimethylsiloxane, polyamineamide carboxylate, carnauba wax (CARNAUBA WAX), colloidal silica, bentonite clay Can be used. Thickeners may be used to increase the viscosity. Examples of the thickeners include ETHYL CELLULOSE and HYDROPROPYL CELLULOSE.

한편, 저전압용 도전성 잉크와 고전압용 도전성 잉크의 경우 요구되는 저항 값이 서로 다르다. 예를 들면 저전압용 도전성 잉크는 반도체 칩 본딩에 사용되고 100mΩ~1000mΩ의 면저항이 요구되고 주로 접착력과 열전도성을 중요 시 하며, 고전압용 도전성 접착제는 50mΩ 미만의 면저항이 요구되고 접착력 보다 전기적 특성을 중요시 한다. 이를 조절하기 위해서는 도전성 파우더, 저융점 합금 파우더, 나노 파우더의 함량을 적절하게 조절할 수 있다. 또한 필요에 따라 나노 파우더는 첨가하거나 생략할 수 있다. On the other hand, in the case of the low voltage conductive ink and the high voltage conductive ink, the required resistance value is different from each other. For example, low-voltage conductive inks are used for bonding semiconductor chips and require sheet resistance of 100mΩ ~ 1000mΩ, and mainly focus on adhesion and thermal conductivity.High-voltage conductive adhesives require sheet resistance of less than 50mΩ, and electrical properties more important than adhesion. . In order to control this, the content of the conductive powder, the low melting point alloy powder, and the nano powder can be appropriately adjusted. In addition, nano powder may be added or omitted as necessary.

본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 잉크에서는 도전성 파우더가 30 ~ 85 중량%, 저융점 합금 파우더가 5 ~ 50 중량%, 나노 파우더가 3 ~ 13 중량% 포함되는 것이 바람직하며, 바인더 및 첨가제를 포함한 유기 합성물은 7 ~ 15 중량% 포함되는 것이 바람직하다. 그러나 이는 일 실시 예일뿐 발명의 권리 범위를 한정하는 것은 아니다. In the conductive ink according to an embodiment of the present invention, the conductive powder is preferably 30 to 85% by weight, 5 to 50% by weight of the low melting point alloy powder, and 3 to 13% by weight of the nanopowder, including a binder and an additive. The organic compound is preferably included 7 to 15% by weight. However, this is only an example and does not limit the scope of the invention.

다른 일예로 전체 도전성 접착제 중 구리 파우더는 61.6 중량%, 저융점 파우더는 26.4 중량%, 나노 파우더는 0 중량%, 나머지 부분은 첨가제가 포함될 수 있다. 한편 구리 파우더의 양이 증가하는 경우 제3수지의 양도 증가시키고, 구리 파우더의 양이 감소하는 경우 제3수지의 양을 감소시키고 제1수지 양을 증가시키는 것이 바람직하다.As another example, 61.6 wt% of the copper powder, 26.4 wt% of the low melting point powder, 0 wt% of the nanopowder, and the rest of the conductive adhesive may include additives. On the other hand, when the amount of the copper powder is increased, it is preferable to increase the amount of the third resin, and when the amount of the copper powder is decreased, it is preferable to reduce the amount of the third resin and increase the amount of the first resin.

바인더는 3 중량% 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 범위를 벗어나는 경우 각 수지들의 중량%에 따라서 발생하는 문제점이 다르기는 하나, 대체적으로 3미만인 경우 인쇄성이나 저융점 파우더의 접착성이 좋지 못하며, 10초과인 경우 전기적 특성이 저하되거나 접착력과 강인성이 너무 높아지는 문제점이 있다. The binder is preferably included in 3 to 10% by weight. Although the problem occurs depending on the weight% of each resin when out of the above range, generally less than 3, the printability or adhesion of the low melting point powder is not good, and if it exceeds 10, the electrical properties are deteriorated or the adhesion and toughness There is a problem that is too high.

한편 바인더의 각 수지 내의 중량비는 제1수지 : 제2수지 : 제3수지가 20 내지 40 : 20 내지 40 : 30 내지 50(각 비의 합은 100이다)이 바람직하다. 각 수지의 비율은 인쇄성과 접착성의 균형을 이루기 위해서 매우 중요하며 상기 범위를 벗어나는 경우 인쇄성과 접착성의 어느 한 쪽이 좋지 못한 결과를 초래한다. On the other hand, the weight ratio in each resin of the binder is preferably from 20 to 40:20 to 40:30 to 50 (the sum of the ratios is 100) of the first resin: the second resin: the third resin. The proportion of each resin is very important to balance printability and adhesiveness, and if it is outside the above range, either printability or adhesiveness results in poor results.

용매는 3중량% 내지 12중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 3미만인 경우 인쇄성에 문제점이 있으며, 12초과인 경우 접착력과 전기전도성에 문제점이 있다. 한편 용매의 제1용매 및 제2용매의 중량비는 제1용매 : 제2용매가 40 : 60인 것이 바람직하다. 각 용매의 비율은 수지의 경우와 마찬가지로 인쇄성과 접착성의 균형을 이루기 위해서 매우 중요하며 상기 범위를 벗어나는 경우 인쇄성과 접착성의 어느 한 쪽이 좋지 못한 결과를 초래한다. The solvent is preferably included in 3 to 12% by weight. If it is less than 3, there is a problem in printability, and if it is more than 12, there is a problem in adhesion and electrical conductivity. On the other hand, it is preferable that the weight ratio of the 1st solvent and the 2nd solvent of a solvent is 40:60 of a 1st solvent: 2nd solvent. The ratio of each solvent is very important to balance printability and adhesiveness as in the case of resin, and when it is out of the above range, either of printability and adhesiveness results in a bad result.

한편 도전성 잉크의 점도는 점도는 30Kcps 내지 200Kcps일 수 있고, 50Kcps 내지 120Kcps가 바람직하다. 50kcps 미만인 경우 흐름성, 솔더링성, 전사성, 접착력과 강인성이 저하되고, 120kcps 초과인 경우 인쇄성, 전사성이 나빠지기 때문이다.Meanwhile, the viscosity of the conductive ink may be 30 Kcps to 200 Kcps, and 50 Kcps to 120 Kcps is preferable. If it is less than 50kcps flowability, solderability, transferability, adhesion and toughness is lowered, if it is more than 120kcps printability, transferability is bad.

또한 도전성 잉크의 칙소성(지수)은 2.0 내지 6.0가 바람직하다. 2.0 미만인 경우 흐름성, 인쇄성에 문제점이 있고, 6.0 초과인 경우 블랑켓 롤 오염으로 인쇄성이 저하되기 때문이다.In addition, the thixotropy (exponent) of the conductive ink is preferably 2.0 to 6.0. If it is less than 2.0, there is a problem in flowability and printability, and if it is more than 6.0, printability is lowered due to blanket roll contamination.

도전성 잉크의 제조Preparation of Conductive Ink

실시예 1Example 1

제1수지로서 수첨로진 2.0중량%, 제2수지로서 에폭시수지를 2.0중량% 사용하고 제1용매로 글리시딜 에테르를 3.5중량% 사용하여 제1수지와 제2수지를 용해하고, 제3수지로서 폴리에스테르 폴리올 3.5중량%을 사용하고 제2용매로 NMP를 3.0중량% 사용하여 제2수지를 용해한 후 산무수물계 경화제로 4-메틸-1,2,3,6-테트라하이드로프탈릭무수물(4-methyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride), 활성제로 에틸아민브롬화수소산염, 부틸아민염화수소산염, 및 아디핀산(adipic acid), 안정화제로서 트리에탄올아민(TEA), 칙소제로 수첨 캐스트왁스과 폴리에스테르변성 폴리디메칠 실록산, 점증제로 에틸 셀룰로오스 (Ethyl cellulose)을 가온, 교반하여 용해시킨다. 전술한 용액에 입자크기 1 내지 10㎛의 구리 파우더, Sn-Bi 파우더, 및 나노 파우더를 85중량%가 되도록 첨가하여 도전성 잉크를 제조하였다.Dissolve the first resin and the second resin by using 2.0% by weight of hydrogenated rosin as the first resin, 2.0% by weight of epoxy resin as the second resin, and 3.5% by weight of glycidyl ether as the first solvent. 3.5% by weight of polyester polyol is used as resin and 3.0% by weight of NMP is used as the second solvent to dissolve the second resin, and then 4-methyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride as an acid anhydride curing agent. (4-methyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride), ethyl amine hydrobromide, butylamine hydrochloride, and adipic acid as activator, triethanolamine (TEA) as stabilizer, as thixotropic agent Hydrogenated cast wax, polyester modified polydimethylsiloxane, and ethyl cellulose are warmed and stirred with a thickener to dissolve. The conductive ink was prepared by adding copper powder, Sn-Bi powder, and nano powder having a particle size of 1 to 10 μm to 85 wt% to the above solution.

실시예 2Example 2

제1수지로서 로진변성 페놀수지를 3.5중량% 사용하고 EEA를 3.5중량% 사용하여 제1수지를 용해하고, 제2수지로 페놀-멜라민수지를 4.0중량% 사용하고 글리시딜 에테르를 3.0중량% 사용하여 제2수지를 용해한 후 산무수물계 경화제로 4-메틸-1,2,3,6-테트라하이드로프탈릭무수물(4-methyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride), 활성제로 에틸아민브롬화수소산염, 부틸아민염화수소산염, 및 아디핀산(adipic acid), 안정화제로서 트리에탄올아민(TEA), 칙소제로 수첨 캐스트왁스과 폴리에스테르변성 폴리디메칠 실록산, 점증제로 에틸 셀룰로오스 (Ethyl cellulose)을 가온, 교반하여 용해시킨다. 전술한 용액에 입자크기 1 내지 10㎛의 구리 파우더, Sn-Bi 파우더, 및 나노 파우더를 85중량%가 되도록 첨가하여 도전성 잉크를 제조하였다 As the first resin, 3.5% by weight of rosin-modified phenolic resin was used, 3.5% by weight of EEA was used to dissolve the first resin, 4.0% by weight of phenol-melamine resin and 3.0% by weight of glycidyl ether as the second resin. After dissolving the second resin, 4-methyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride (4-methyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride) as an acid anhydride-based curing agent and ethyl as an activator Amine bromide, butylamine hydrochloride, and adipic acid, triethanolamine (TEA) as stabilizer, hydrogenated castwax with polyester, polyester-modified polydimethylsiloxane, and ethyl cellulose as thickener Warm and stir to dissolve. A conductive ink was prepared by adding copper powder, Sn-Bi powder, and nano powder having a particle size of 1 to 10 μm to 85 wt% to the above solution.

비교예 1Comparative Example 1

제1수지로서 수첨로진 2.5중량%, 제2수지로서 에폭시수지를 2.0중량% 사용하고 제1용매로 글리시딜 에테르를 3.5중량% 사용하여 제1수지와 제2수지를 용해하고, 제3수지로서 폴리에스테르 폴리올 3.5중량%을 사용하고 제2용매로 NMP를 3.5중량% 사용하여 제3수지를 용해하고, 용해한 후 전술한 용액에 입자크기 1 내지 10㎛의 구리 파우더와 Sn-Bi 파우더를 85중량%가 되도록 첨가하여 도전성 잉크를 제조하였다. 즉, 실시예와 달리 첨가제를 사용하지 않았다.Dissolve the first resin and the second resin by using 2.5% by weight of hydrogenated rosin as the first resin, 2.0% by weight of epoxy resin as the second resin, and 3.5% by weight of glycidyl ether as the first solvent. 3.5 wt% of polyester polyol is used as resin and 3.5 wt% of NMP is used as the second solvent to dissolve the third resin. After dissolving, copper powder having a particle size of 1 to 10 μm and Sn-Bi powder are added to the above solution. The conductive ink was prepared by adding 85 wt%. That is, unlike the example, no additive was used.

비교예 2Comparative Example 2

제1수지로서 로진변성 페놀수지를 3.5중량% 사용하고 용매로 글리세릴트리아세테이드(Glyceryl triacetate)를 3.5중량% 사용하여 제1수지를 용해하고, 제2수지로 페놀-멜라민수지를 4.0중량% 사용하고 용매로 디메틸 설폭사이드(Dimethyl sulfoxide)를 3.0중량% 사용하여 제2수지를 용해한 후 전술한 용액에 입자크기 1 내지 10㎛의 구리 파우더, Sn-Bi 파우더, 및 나노 파우더를 85중량%가 되도록 첨가하여 도전성 잉크를 제조하였다. 즉, 실시예와 다른 용매를 사용하였다. 3.5% by weight of rosin-modified phenolic resin was used as the first resin, 3.5% by weight of glyceryl triacetate was used as a solvent, and the first resin was dissolved, and phenol-melamine resin was 4.0% by weight. % By weight and 3.0% by weight of dimethyl sulfoxide as a solvent to dissolve the second resin, and then 85% by weight of copper powder, Sn-Bi powder, and nano powder having a particle size of 1 to 10 μm in the above solution. It was added so as to prepare a conductive ink. That is, the solvent different from the Example was used.

비교예 3Comparative Example 3

제1수지로서 수첨로진 4.0중량%, 제2수지로서 에폭시수지를 2.0중량% 사용하고 제1용매로 글리시딜 에테르를 2.0중량% 사용하여 제1수지와 제2수지를 용해하고, 제3수지로서 폴리에스테르 폴리올 3.5중량%을 사용하고 제2용매로 NMP를 2.0중량% 사용하여 제2수지를 용해한 후 산무수물계 경화제로 4-메틸-1,2,3,6-테트라하이드로프탈릭무수물(4-methyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride), 활성제로 에틸아민브롬화수소산염, 부틸아민염화수소산염, 및 아디핀산(adipic acid), 안정화제로서 트리에탄올아민(TEA), 칙소제로 수첨 캐스트왁스과 폴리에스테르변성 폴리디메칠 실록산, 점증제로 에틸 셀룰로오스 (Ethyl cellulose)을 가온, 교반하여 용해시킨다. 전술한 용액에 입자크기 1 내지 10㎛의 구리 파우더, Sn-Bi 파우더, 및 나노 파우더를 85중량%가 되도록 첨가하여 점도 127Kcps의 도전성 잉크를 제조하였다. 즉, 실시예와 다른 점도를 사용하였다. Dissolve the first resin and the second resin by using 4.0% by weight of hydrogenated rosin as the first resin, 2.0% by weight of epoxy resin as the second resin, and 2.0% by weight of glycidyl ether as the first solvent. 3.5% by weight of polyester polyol is used as resin and 2.0% by weight of NMP is used as the second solvent to dissolve the second resin, and then 4-methyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride as an acid anhydride-based curing agent. (4-methyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride), ethyl amine hydrobromide, butylamine hydrochloride, and adipic acid as activator, triethanolamine (TEA) as stabilizer, as thixotropic agent Hydrogenated cast wax, polyester modified polydimethylsiloxane, and ethyl cellulose are warmed and stirred with a thickener to dissolve. A conductive ink having a viscosity of 127 Kcps was prepared by adding copper powder, Sn-Bi powder, and nano powder having a particle size of 1 to 10 μm to 85% by weight to the above solution. That is, the viscosity different from the Example was used.

도전성 잉크의 인쇄Printing of Conductive Ink

실험예 1Experimental Example 1

실시예 2에 따라 제조된 점도 105Kcps 칙소 5.4의 잉크로 그라비아 옵셋장치에서 도전성 잉크를 인쇄하였다. 도 1은 이러한 과정을 나타낸 설명도이다. 이에 따르면, 그라비아 옵셋장치는 그라비아롤(10)과 옵셋롤(20)로 구성된다. 먼저 그라비아롤(10)의 음각홈(11)에 닥터 블레이드(13)로 도전성 잉크(I)를 채우면, 그라비아롤의 도전성 잉크는 평판의 옵셋롤(20)의 블랑켓(21)으로 전사된다. 블랑켓(21)은 폴리디메틸실록산으로 이루어져 도전성 잉크의 용매의 일부를 흡습하며 기판(S)에 도전성 잉크를 인쇄하고, 인쇄된 도전성 잉크는 각종 패턴을 형성한다. The conductive ink was printed in a gravure offset device with an ink of viscosity 105 Kcps thixotropic 5.4 prepared according to Example 2. 1 is an explanatory diagram showing this process. According to this, the gravure offset device is composed of a gravure roll 10 and the offset roll 20. First, when the conductive ink I is filled with the doctor blade 13 in the intaglio groove 11 of the gravure roll 10, the conductive ink of the gravure roll is transferred to the blanket 21 of the offset roll 20 of the flat plate. The blanket 21 is made of polydimethylsiloxane to absorb a part of the solvent of the conductive ink and prints the conductive ink on the substrate S, and the printed conductive ink forms various patterns.

도 2 및 도 3은 각각 실시예 1과 실시예 2에 따른 인쇄결과를 확대한 사진이고, 도 4 및 도 5는 도 2 및 도 3의 인쇄패턴의 3D촬영사진이다. 이에 따르면, 인쇄된 패턴의 폭은 약 80㎛로 인쇄상태가 매우 양호함을 알 수 있다. 2 and 3 are enlarged photographs of the printing results according to Example 1 and Example 2, respectively, and FIGS. 4 and 5 are 3D photographs of the print patterns of FIGS. 2 and 3. According to this, the printed pattern has a width of about 80 μm, indicating that the printing state is very good.

실험예 2Experimental Example 2

실시예 1, 2와 비교예1, 2, 3에 대해서 점도, 칙소, 인쇄성, 접착성을 측정한 결과 표 1과 같은 결과를 얻었다.The viscosity, thixotropy, printability, and adhesiveness of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 and 3 were measured, and the results shown in Table 1 were obtained.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 점도Viscosity 114114 105105 7272 5353 127127 칙소Chiso 4.34.3 5.45.4 2.62.6 1.61.6 7.67.6 인쇄성Printability 양호Good 매우양호Very good 불량Bad 불량Bad 불량Bad 접착성Adhesiveness 양호Good 양호Good 불량Bad 불량Bad 불량Bad

실험예 2에서 인쇄성은 3D 촬영으로 기판에 전사된 패턴의 형상, 높이, 절연거리를 측정하여 평가하였다.In Experimental Example 2, printability was evaluated by measuring the shape, height, and insulation distance of the pattern transferred to the substrate by 3D imaging.

실험예 3Experimental Example 3

실시예 1 및 실시예 2와 타사 제품에 대해 신뢰성 평가를 측정한 결과 표 2와 같은 결과를 얻었다. 신뢰성 평가는 THB(항온항습), TC(고온저온), 리플로우 후 저항 변화, SDT등을 측정하여 평가하였다. As a result of measuring the reliability evaluation for Example 1, Example 2, and a third-party product, the result shown in Table 2 was obtained. Reliability evaluation was evaluated by measuring THB (constant temperature and humidity), TC (high temperature and low temperature), resistance change after reflow, and SDT.

THB 검사는 도전성 잉크로 인쇄된 기판을 항온항습기(85℃, 습도85%)에 넣어 100시간 내지 500시간 유지하면서 초기저항과 평가후 저항을 측정하였다.In the THB test, the substrate printed with the conductive ink was placed in a thermo-hygrostat (85 ° C., 85% humidity), and then measured for initial resistance and resistance after evaluation for 100 to 500 hours.

TC 검사는 도전성 잉크로 인쇄된 기판을 저온(-45℃)에서 고온(+125℃)으로 이동시켜 열충격을 500싸이클(cycle) 시행하여 초기저항과 평가후 저항을 측정하였다.In the TC test, a substrate printed with a conductive ink was moved from a low temperature (−45 ° C.) to a high temperature (+ 125 ° C.), and subjected to 500 cycles of thermal shock to measure initial resistance and resistance after evaluation.

리플로우 검사는 도전성 잉크로 인쇄된 기판을 리플로우 오븐에 넣어 솔더 용융온도 이상(245℃ 또는 260℃)으로 가열하여 초기저항과 평가후 저항을 측정하였다.In the reflow inspection, a substrate printed with a conductive ink was placed in a reflow oven and heated to a solder melting temperature or higher (245 ° C. or 260 ° C.) to measure initial resistance and resistance after evaluation.

SDT 검사(Solder dipping test)는 도전성 잉크로 인쇄된 기판을 내열성 테이프로 둘러싸고 260℃로 세팅된 솔더액에 침지시킨 후 초기 저항과 평가후 저항을 측정하였다. The SDT test (Solder dipping test) measured the initial resistance and the post-evaluation resistance after the substrate printed with the conductive ink was surrounded by a heat-resistant tape and immersed in the solder solution set to 260 ℃.

ItemItem SPLSPL 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예Comparative example 비고Remarks 　 THBTHB 초기저항Initial resistance 120120 2222 252252 504hr이후After 504hr (85도씨 85%습도)(85 degrees Celsius 85% humidity) 평가후 저항Resistance after evaluation 99 1111 244244 　 변화율Rate of change -92.70%-92.70% -49.80%-49.80% -3.00%-3.00% TCTC 초기저항Initial resistance 5252 2222 223223 500cycle이후After 500cycle 평가후 저항Resistance after evaluation 2020 1212 219219 변화율Rate of change -60.40%-60.40% -47.50%-47.50% -1.80%-1.80% ReflowReflow 초기저항Initial resistance 4747 2222 311311 5회 5 times (245℃)(245 ℃) 평가후 저항Resistance after evaluation 1313 1515 288288 　 변화율Rate of change -73.40%-73.40% -31.80%-31.80% -7.40%-7.40% ReflowReflow 초기저항Initial resistance 8686 2222 278278 3회3rd time (260℃)(260 ℃) 평가후 저항Resistance after evaluation 1616 1313 263263 　 변화율Rate of change -81.20%-81.20% -41.90%-41.90% -5.50%-5.50% SDTSDT 초기저항Initial resistance 5050 2020 287287 5회 dipping5 dipping (260℃)(260 ℃) 평가후 저항Resistance after evaluation 1313 1616 286286 (260℃)(260 ℃) 변화율Rate of change -74.40%-74.40% -22.60%-22.60% -0.30%-0.30% 　

이에 따르면 본 발명의 실시예들은 테스트 후 저항이 더 향상되는 폭이 매우 우수하여 신뢰성이 매우 우수한 것을 보여준다. According to this, the embodiments of the present invention show that the width of the resistance is further improved after the test is very excellent reliability.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

10 : 그라비아롤 20 : 옵셋롤
10: gravure roll 20: offset roll

Claims (25)

도전성 파우더 30 내지 85중량%;
Ag, Cu, Sb 및 Zn로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 금속과, 주석을 포함하는 합금으로 이루어지며, 용융점이 175℃ ~ 250℃인 저융점 합금 파우더 5 내지 50중량%;
로진수지 또는 로진변성 수지를 포함하는 제1수지, 에폭시계 수지(epoxy resin), 멜라민계 수지(melamine resin), 우레아계 수지(urea resin), 실리콘계 수지, 및 알릴계 수지(allyl resin)로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 1개 이상의 수지를 포함하는 열경화성 수지를 포함하는 제2수지, 폴리에스테르 폴리올을 포함하는 제3수지를 포함하며, 상기 제1수지: 제2수지: 제3수지의 중량비는 20 내지 40 : 20 내지 40 : 30 내지 50(각 비의 합은 100)으로 이루어지는 바인더 7 내지 15중량%; 및
용매 3중량% 내지 12중량%를 포함하는 도전성 잉크.

30 to 85% by weight of conductive powder;
5 to 50% by weight of a low melting point alloy powder composed of an alloy containing tin and at least one metal selected from the group consisting of Ag, Cu, Sb, and Zn, and having a melting point of 175 ° C to 250 ° C;
Consists of a first resin containing a rosin resin or rosin-modified resin, an epoxy resin, a melamine resin, a urea resin, a silicone resin, and an allyl resin A second resin comprising a thermosetting resin comprising at least one resin selected from the group consisting of: a third resin comprising a polyester polyol, wherein the weight ratio of the first resin: second resin: third resin 7 to 15% by weight of a binder consisting of 20 to 40: 20 to 40: 30 to 50 (the sum of the ratios is 100); And
A conductive ink comprising 3 wt% to 12 wt% of a solvent.

제1항에 있어서,
상기 제1수지는 검 로진(gum rosin), 로진 에스테르(Rosin Esters), 중합 로진 에스테르(Polymerized Rosin Esters), 수소 첨가 로진 에스테르(Hydrogenated Rosin Esters), 불균화 로진 에스테르(Disproportionated Rosin Esters), 이염기산 변성 로진 에스테르(Dibasic Acid Modified Rosin Esters), 로진변성 페놀수지, 페놀 변성 로진 에스테르(Phenol Modified Rosin Esters), 탤펜 페놀 공중합 수지, 말레산 변성 수지 및 아크릴 변성 수소 첨가 수지로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 도전성 잉크.

The method of claim 1,
The first resin is gum rosin, rosin esters, polymerized rosin esters, hydrogenated rosin esters, disproportionated rosin esters, dibasic acids One or more substances selected from the group consisting of Dibasic Acid Modified Rosin Esters, Rosin-Modified Phenolic Resins, Phenolic Modified Rosin Esters, Talphene Phenolic Copolymers, Maleic Acid Modified Resins and Acrylic Modified Hydrogenated Resins Conductive ink comprising a.

제1항에 있어서,
상기 바인더는 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 페놀계 수지, 비닐계 수지, 셀룰로스계 수지, 알키드계 수지, 에스테르계 수지, 및 이들의 중합체로 구성된 군에서 적어도 1종 이상이 포함된 제3수지를 더 포함하는 도전성 잉크.

The method of claim 1,
The binder further includes a third resin containing at least one or more from the group consisting of urethane resins, acrylic resins, phenolic resins, vinyl resins, cellulose resins, alkyd resins, ester resins, and polymers thereof. Conductive ink.

삭제delete 제1항에 있어서,
활성화제로서 라우르산(lauric acid), 멤테트라히드로프탈산무수물(MEMTETRAHYDROPHTHALIC ANHYDRIDE), 숙신산(succinic acid), 아디픽산(ADIPIC ACID), 팔미트산(PALMITIC ACID), 3-불화붕소 에틸 아미드 착물, 부틸 아민 브롬화수소산염, 부틸 아민 염화수소산염, 에틸 아민 브롬화수소산염, 피리딘 브롬화수소산염, 시클로 헥실 아민 브롬화수소산염, 에틸 아민 염화수소산염, 1,3-디페닐 구아니딘 브롬화수소산염, 2,2-비스 하이드록시메칠 프로파이오닉산염, 2,3-디브로모-1-프로판올로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 물질을 더 포함하는 도전성 잉크.

The method of claim 1,
As activator, lauric acid, methtetrahydrophthalic anhydride (MEMTETRAHYDROPHTHALIC ANHYDRIDE), succinic acid, ADIPIC ACID, PALMITIC ACID, 3-boron fluoride ethyl amide complex, Butyl amine hydrobromide, butyl amine hydrochloride, ethyl amine hydrobromide, pyridine hydrobromide, cyclohexyl amine hydrobromide, ethyl amine hydrochloride, 1,3-diphenyl guanidine hydrobromide, 2,2-bis A conductive ink further comprising at least one material selected from the group consisting of hydroxymethyl propionate, 2,3-dibromo-1-propanol.

제5항에 있어서,
상기 도전성 잉크는 칙소제를 더 포함하고, 상기 칙소제는 수첨 캐스트 왁스, 폴리 아마이드 왁스, 폴리 올레핀 왁스, 다이머산, 모노머산, 폴리에스테르변성 폴리디메칠 실록산, 폴리아민아마이드 카르복실산염, 카나우바 왁스(CARNAUBA WAX), 콜로이드상 실리카, 벤토나이트계 점토로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상이 더 포함되는 도전성 잉크.

The method of claim 5,
The conductive ink further includes a thixotropic agent, wherein the thixotropic agent is hydrogenated cast wax, polyamide wax, polyolefin wax, dimer acid, monomeric acid, polyester-modified polydimethylsiloxane, polyamineamide carboxylate, carnauba wax (CARNAUBA WAX), a conductive ink further comprising at least one selected from the group consisting of colloidal silica, bentonite-based clay.

제1항에 있어서,
상기 용매는 글리시딜 에테르류(GLYCIDYL ETHERS), 글리콜 에테르류(GLYCOL ETHERS), 식물성기름, 알파-테르피네올(alpha-Terpneol) 및 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone)로 구성된 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 물질이 포함되는 도전성 잉크.

The method of claim 1,
The solvent is selected from the group consisting of glycidyl ethers (GLYCIDYL ETHERS), glycol ethers (GLYCOL ETHERS), vegetable oil, alpha-terpineol (N-methyl-2-pyrrolidone) A conductive ink comprising at least one material to be made.

제1항에 있어서,
상기 도전성 잉크는 경화제, 방청제, 환원제, 점착부여제 및 점증제로 구성되는 군에서 적어도 1종이상이 더 포함되는 도전성 잉크.

The method of claim 1,
The conductive ink is a conductive ink further comprises at least one or more from the group consisting of a curing agent, rust inhibitor, reducing agent, tackifier and thickener.

삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 도전성 잉크는 나노 파우더를 더 포함하는 도전성 잉크.

The method of claim 1,
The conductive ink further comprises a nano powder.

제11항에 있어서,
상기 도전성 파우더, 상기 저융점 합금 파우더 및 상기 나노 파우더의 입자 크기는, 도전성 파우더의 입자 ≥ 저융점 합금 파우더의 입자 ≥ 나노 파우더의 입자이거나, 저융점 합금 파우더의 입자 ≥ 도전성 파우더의 입자 ≥ 나노 파우더의 입자의 관계로 이루어지는 도전성 잉크.

12. The method of claim 11,
The particle sizes of the conductive powder, the low melting alloy powder and the nano powder are particles of conductive powder ≥ particles of low melting alloy powder ≥ particles of nano powder, or particles of low melting alloy powder ≥ particles of conductive powder ≥ nano powder Conductive ink which consists of the particle | grains of the.

제1항에 있어서,
상기 도전성 파우더는 구리 파우더만으로 이루어진 것을 특징으로 하는 도전성 접착제인 도전성 잉크

The method of claim 1,
The conductive powder is a conductive ink which is a conductive adhesive, characterized in that consisting of only copper powder

삭제delete 제1항에 있어서,
상기 도전성 파우더의 입자 크기는 0.2μm ~ 50μm인 도전성 잉크.

The method of claim 1,
The conductive powder has a particle size of 0.2 μm to 50 μm.

제1항에 있어서,
상기 도전성 파우더는 코어와 상기 코어의 표면에 형성되는 금속 코팅층을 포함하는 도전성 잉크.

The method of claim 1,
The conductive powder comprises a core and a metal coating layer formed on the surface of the core.

제16항에 있어서,
상기 코어는 도전성 코어이고, 상기 도전성 코어는 Cu, Ag, Au, Ni 및 Al로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 잉크.

17. The method of claim 16,
The core is a conductive core, the conductive core comprises at least one material selected from the group consisting of Cu, Ag, Au, Ni and Al.

제17항에 있어서,
상기 코팅층은 Cu, Ag, Au, Ni, Al 및 솔더로 이루어진 그룹 중에서 상기 도전성 코어와 다른 금속으로 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 잉크.

18. The method of claim 17,
The coating layer is conductive ink, characterized in that it comprises at least one material selected from the group consisting of Cu, Ag, Au, Ni, Al, and a metal other than the conductive core.

제16항에 있어서,
상기 코어는 비도전성 코어이고, 상기 비도전성 코어는 유리, 세라믹, 수지로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 잉크.

17. The method of claim 16,
Wherein said core is a non-conductive core, and said non-conductive core comprises at least one material selected from the group consisting of glass, ceramic, and resin.

제19항에 있어서,
상기 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 메틸 메타크릴레이트-스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체, 아크릴레이트, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐포르말, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 불소 수지, 요소 수지, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지, 페놀-포르말린 수지, 페놀 수지, 크실렌 수지, 디아릴프탈레이트 수지, 에폭시 수지, 폴리이소시아네이트 수지, 페녹시 수지 및 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 잉크.

20. The method of claim 19,
The resin is polyethylene, polypropylene, polystyrene, methyl methacrylate-styrene copolymer, acrylonitrile-styrene copolymer, acrylate, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyimide, polyamide, polyester, poly In the group consisting of vinyl chloride, fluorine resin, urea resin, melamine resin, benzoguanamine resin, phenol-formalin resin, phenol resin, xylene resin, diarylphthalate resin, epoxy resin, polyisocyanate resin, phenoxy resin and silicone resin A conductive ink comprising at least one material selected.

제19항에 있어서,
상기 코팅층은 Cu, Ag, Au, Ni, Al 및 솔더로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 잉크.

20. The method of claim 19,
The coating layer is conductive ink, characterized in that it comprises at least one material selected from the group consisting of Cu, Ag, Au, Ni, Al and solder.

제16항에 있어서,
상기 코팅층은 적어도 하나 이상의 코팅층으로 이루어지는 도전성 잉크.

17. The method of claim 16,
The coating layer is conductive ink consisting of at least one coating layer.

제1항에 있어서,
상기 도전성 잉크는 롤스크린, 그라비어, 플렉소, 잉크젯, 옵셋, 및 그라비어옵셋 인쇄방식으로 인쇄되는 도전성 잉크.

The method of claim 1,
The conductive ink is printed by a roll screen, gravure, flexo, inkjet, offset, and gravure offset printing.

제1항에 있어서,
상기 도전성 잉크의 점도는 30 내지 200Kcps 인 도전성 잉크.

The method of claim 1,
The conductive ink has a viscosity of 30 to 200 Kcps conductive ink.

제1항 내지 제2항, 제3항, 제5항 내지 제8항, 제11항 내지 제13항, 및 제15항 내지 제24항 중 어느 한 항의 도전성 잉크를 사용한 전자소자.

An electronic device using the conductive ink according to any one of claims 1 to 2, 3, 5 to 8, 11 to 13, and 15 to 24.

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