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TW201701299A - 厚膜導體形成用銅糊組成物及厚膜導體 - Google Patents

厚膜導體形成用銅糊組成物及厚膜導體 Download PDF

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TW201701299A
TW201701299A TW105115645A TW105115645A TW201701299A TW 201701299 A TW201701299 A TW 201701299A TW 105115645 A TW105115645 A TW 105115645A TW 105115645 A TW105115645 A TW 105115645A TW 201701299 A TW201701299 A TW 201701299A
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TW
Taiwan
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powder
thick film
film conductor
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paste composition
Prior art date
Application number
TW105115645A
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English (en)
Inventor
Katsuhiro Kawakubo
Masaaki Hasemi
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co filed Critical Sumitomo Metal Mining Co
Publication of TW201701299A publication Critical patent/TW201701299A/zh

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Abstract

本發明提供一種銅糊組成物,其可提高藉由塗佈於基板的表面上並進行煅燒而形成的厚膜電極或厚膜配線等厚膜導體的耐硫化性,提高電子零件或電子電路的可靠性。將Cu粉末、Ni粉末及有機載劑以相對於Cu粉末與Ni粉末的合計100質量份而Ni粉末成為0.7質量份~20質量份、有機載劑成為5質量份~40質量份的方式混合,獲得銅糊組成物。或者除了該些成分以外以成為1質量份~15質量份的方式混合Cu2 O粉末,獲得銅糊組成物。

Description

厚膜導體形成用銅糊組成物及厚膜導體
本發明是有關於一種用以形成厚膜電極或厚膜配線等厚膜導體的銅(Cu)糊組成物。另外,本發明是有關於一種藉由該銅糊組成物而形成的厚膜導體。
於晶片電阻器(chip resistor)、併合積體電路(Integrated Circuit,IC)、電阻網路(resistance network)、以觸控面板(touch panel)為代表的顯示裝置、太陽電池等電子零件、以及使用該些電子零件的電子電路的領域中,通常進行以下操作:將使導電性粉末均勻地分散於有機溶劑等中所得的糊(導電性糊)塗佈於玻璃基板、氧化鋁基板或矽基板等的表面上,進行煅燒或熱硬化,藉此形成厚膜電極或厚膜配線等厚膜導體。
此時,導電性糊的塗佈是藉由網版印刷、凹版印刷或使用分配器(dispensor)的描畫等來進行。關於該些導電性糊中使用的導電性粉末,廣泛地使用具有低電阻值及優異的耐氧化性的銀(Ag)粉末。然而,使用含有Ag粉末的導電性糊而於其表面上形成厚膜電極或厚膜配線的基板存在以下問題:若於水分多的環境下施加電壓,則產生經離子化的銀(Ag+ )於電極間移動而發生短路的現象(離子遷移)。另外,亦存在Ag粉末單價高、難以實現製造成本的降低的問題。因此近年來,作為厚膜電極或厚膜配線等厚膜導體形成用的導電性糊,正在研究使用如下導電性糊並逐漸加以實用,所述導電性糊使用電阻值低、耐遷移性優異的銅(Cu)粉末或以Cu作為主成分的粉末代替Ag粉末。
例如於日本專利特開2004-039355號公報中提出有一種導電性糊,其含有Cu粉末、及包含結晶玻璃且軟化點與結晶起始溫度之差為100℃以上的玻璃粉末。此種導電性糊可形成密封性優異、鍍敷附著性良好的導電膜。然而,該導電性糊主要是以與積層陶瓷電容器的外部電極的連接性為對象,故關於煅燒時的收縮性、耐氧化性及耐硫化性,難以稱之為已進行了充分的評價。
相對於此,於日本專利3237497號公報中提出有一種導電性糊,其為陶瓷基板的通孔導通用的導電性糊,包含平均粒徑為1 μm~5 μm左右的Cu粉末、平均粒徑為3 μm左右的鎳(Ni)粉末、玻璃介質(glass frit)及有機載劑(organic vehicle),相對於Cu粉末及Ni粉末的總量的Ni粉末量為1質量%~20質量%,且相對於Cu粉末、Ni粉末及玻璃介質的總量的玻璃介質量為1質量%~40質量%。一般認為藉由使用該導電性糊,可藉由在Cu粉末中添加一定量的Ni粉末而抑制煅燒時的收縮,防止導體與通孔側壁間的剝離。
另外,於日本專利4646362號公報中記載有以下技術:藉由相對於100質量份的Cu粉末而以1質量份~10質量份的比例含有Ni粉末或氧化鎳(NiO)粉末(以NiO換算計)、且以0.1質量份~3質量份的比例含有氧化銅(CuO)粉末的導體性糊,來形成包含玻璃陶瓷的絕緣基板的表面及/或內部的金屬化(metallization)配線層。對於該導電性糊而言,為了抑制煅燒過程中的Cu與Ni的合金化、確保所得的金屬化配線層的導電性,而添加CuO粉末。
再者,近年來由於對電子零件或電子電路等的小型化的期望,對該厚膜電極或厚膜配線的微細化的要求不斷提高,換言之,對可形成寬度更窄、且間隔更窄的厚膜電極或厚膜配線等厚膜導體的導電性糊的要求不斷提高。具體而言,需求寬度為50 μm~200 μm左右、且厚度為5 μm~20 μm左右的厚膜導體。另一方面,伴隨著此種厚膜電極或厚膜配線等厚膜導體的微細化,產生以下問題:由現有技術中不成問題的大氣中的硫化氫(H2 S)氣體或亞硫酸(H2 SO3 )氣體等所引起的硫化導致厚膜導體的電阻值逐漸增加,最終導致斷線,這一情況成為使電子零件或電子電路的可靠性降低的一個原因。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2004-039355號公報 [專利文獻2]日本專利3237497號公報 [專利文獻3]日本專利4646362號公報
[發明所欲解決之課題] 本發明的目的在於提供一種厚膜導體形成用銅糊組成物及厚膜導體,所述厚膜導體形成用銅糊組成物可提高藉由塗佈於基板的表面上並進行煅燒而形成的厚膜電極或厚膜配線等厚膜導體的耐硫化性,從而提高電子零件或電子電路的可靠性。 [解決課題之手段]
本發明的厚膜導體形成用銅糊組成物的特徵在於:包含Cu粉末、Ni粉末及有機載劑,且相對於Cu粉末與Ni粉末的合計100質量份,含有0.7質量份~20質量份的Ni粉末及5質量份~40質量份的有機載劑。
所述厚膜導體形成用銅糊組成物於在非氧化性環境下、於550℃~750℃下煅燒而形成厚度10 μm的厚膜導體的情形時,可將該厚膜導體的面積電阻值設定為50 mΩ/□以下。
所述厚膜導體形成用銅糊組成物較佳為相對於所述Cu粉末與Ni粉末的合計100質量份,更含有1質量份~15質量份的Cu2 O粉末。
藉由添加所述Cu2 O粉末,可使所述厚膜導體形成用銅糊組成物的煅燒溫度低溫化。即,含有所述Cu2 O粉末的厚膜導體形成用銅糊組成物於在非氧化性環境下、於500℃~750℃下煅燒而形成厚度10 μm的厚膜導體的情形時,可將該厚膜導體的面積電阻值設定為50 mΩ/□以下。
所述Cu2 O粉末的平均粒徑較佳為0.5 μm~5 μm。
另外,本發明的厚膜導體形成用銅糊組成物相對於所述Cu粉末與Ni粉末的合計100質量份,亦可更含有0.5質量份~5質量份的玻璃粉末。
所述Cu粉末及Ni粉末的平均粒徑較佳為0.2 μm~0.7 μm。
再者,關於本發明的厚膜導體形成用銅糊組成物,於在一對金(Au)電極間形成厚膜導體(厚膜配線)並將該厚膜導體的初期狀態的面積電阻值設為Rs0 、將該厚膜導體於保持為80℃的含有0.3質量%的硫的切削油中浸漬6小時後的面積電阻值設為Rs6 的情形時,可將由Rs6 相對於Rs0 之比Rs6 /Rs0 所定義的電阻變化率設定為20以下。
本發明的厚膜導體可藉由上文所述的厚膜導體形成用銅糊組成物而形成。 [發明的效果]
根據本發明的厚膜導體形成用銅糊組成物及厚膜導體,可長期間抑制形成於基板的表面上的厚膜電極或厚膜配線等厚膜導體的由硫化所致的電阻值的上升,故可提高電子零件或電子電路等的可靠性。而且,本發明的厚膜導體形成用銅糊組成物於工業上可容易地量產。因此,本發明的工業上的意義極大。
鑒於所述問題,本發明者等人反覆進行了以下試驗:於用以形成厚膜電極或厚膜配線等厚膜導體的銅糊組成物中添加各種元素,並對其面積電阻值及耐硫化性進行評價。結果獲得了以下見解:若於銅糊組成物中添加既定量的Ni粉末,則於對該銅糊組成物進行煅燒時,Cu與Ni合金化,可飛躍性地提高使用該銅糊組成物所形成的厚膜導體的耐硫化性。本發明是根據該見解而完成。
1.構成成分
以下,對本發明的厚膜導體形成用銅糊組成物(以下記作「銅糊組成物」)依其構成成分逐一區分並加以詳細說明。再者,本發明中,使用較Ag粉末更為廉價的Cu粉末及Ni粉末作為導電性粉末,故可大幅度地降低其生產成本。另外,關於本發明的銅糊組成物,只要可將以下的構成成分均勻地混合,則其製造方法並無限制。例如可藉由利用三輥磨機或混合機(mixer)等公知的機構進行混合及攪拌而製造。
(1)Cu粉末及Ni粉末
本發明的銅糊組成物的特徵在於:於Cu粉末中添加一定量的Ni粉末。藉此,可提高藉由將銅糊組成物塗佈於基板上並進行煅燒所得的厚膜導體的耐硫化性。
[Ni粉末的含量]
相對於Cu粉末與Ni粉末的合計100質量份,Ni粉末的含量是設定為0.7質量份~20質量份,較佳為設定為0.7質量份~12質量份,更佳為設定為1質量份~3質量份。若Ni的含量小於0.7質量份,則無法充分提高厚膜導體的耐硫化性。另一方面,若Ni的含量超過20質量份,則厚膜導體的面積電阻值變高,無法用作電極材料或配線材料。
[Cu粉末及Ni粉末的平均粒徑]
與Cu相比,Ni的熔點更高、擴散速度更慢,故因添加Ni粉末而妨礙銅糊組成物的燒結,若不於550℃以上的高溫下進行煅燒,則無法使Cu與Ni適當地合金化。另一方面,通常已知藉由使燒結材料微細可促進燒結。因此,本發明的銅糊組成物中,較佳為將Cu粉末及Ni粉末的平均粒徑設定為0.2 μm~0.7 μm,更佳為設定為0.2 μm~0.5 μm,進而佳為設定為0.3 μm~0.5 μm。若Cu粉末及Ni粉末的平均粒徑在此種範圍內,則可促進Cu粉末與Ni粉末的燒結,即便於將煅燒溫度設定為550℃~750℃左右的相對較低的溫度的情形時,亦可使Cu與Ni適當地合金化。
相對於此,若Cu粉末及Ni粉末的平均粒徑小於0.2 μm,則可於更低的溫度下煅燒,但銅糊組成物中的氧含量增加,妨礙Cu粉末與Ni粉末的合金化。另一方面,若Cu粉末及Ni粉末的平均粒徑超過0.7 μm,則有時妨礙燒結,無法獲得上文所述的燒結促進效果。
再者,本發明中,所謂平均粒徑是指利用雷射繞射散射法所求出的體積基準平均粒徑(Mv),可藉由雷射繞射散射式粒度分佈測定裝置來測定。關於該方面,後述氧化亞銅(Cu2 O)粉末及玻璃粉末亦相同。
(2)有機載劑
有機載劑是於銅糊組成物的塗佈時所必需,但於煅燒時燒失,對於提高厚膜導體的耐硫化性並無幫助。因此,本發明的銅糊組成物中,有機載劑的種類並無限制,可使用公知的有機載劑。具代表性的有機載劑可列舉:將乙基纖維素、丙烯酸樹脂或甲基丙烯酸樹脂溶解於松油醇或高級醇等溶劑中所得的有機載劑。
相對於Cu粉末與Ni粉末的合計100質量份,有機載劑的含量是設定為5質量份~40質量份,較佳為設定為10質量份~35質量份,更佳為設定為20質量份~30質量份。若有機載劑的含量小於5質量份,則銅糊組成物的黏度變高,無法形成均勻的塗膜。另一方面,若有機載劑的含量超過40質量份,則有時不僅煅燒後的厚膜電極或厚膜配線變得過薄,而且於煅燒時有機載劑無法完全燒失,妨礙Cu粉末或Ni粉末的燒結。
(3)玻璃粉末
於使用本發明的銅糊組成物直接於基板上形成厚膜導體的情形時,就提高銅糊組成物與基板的密接性的觀點而言,亦可於上文所述的構成成分中進一步添加玻璃粉末。然而,於進行打線接合或焊接的情形時,亦有時以不添加玻璃粉末為宜。因此,玻璃粉末的添加必須根據銅糊組成物的用途或目的而適當選擇。
添加至銅糊組成物中的玻璃粉末只要軟化點為低於銅糊組成物的煅燒溫度的溫度,則並無特別限制,就保護環境等觀點而言,較佳為不含鉛(Pb)或鎘(Cd)等有害物質。
於在銅糊組成物中添加玻璃粉末的情形時,相對於Cu粉末與Ni粉末的合計100質量份,所述玻璃粉末的含量較佳為設定為0.5質量份~5質量份,更佳為設定為2質量份~3質量份。若玻璃粉末的含量小於0.5質量份,則有時於煅燒後無法充分提高厚膜導體與基板的密接性。另一方面,若玻璃粉末的含量超過5質量份,則有不僅厚膜導體的電阻值變高,而且厚膜導體的焊料潤濕性或鍍敷附著性降低之虞。
再者,玻璃粉末的平均粒徑並無特別限制,就與Cu粉末或Ni粉末等均勻混合的觀點而言,較佳為設定為1 μm~10 μm,更佳為設定為3 μm~5 μm。
(4)Cu2 O粉末
如上所述,若於銅糊組成物中添加Ni粉末,則有時妨礙其燒結。另外,於使用如乙基纖維素般的不易在非氧化性環境下的煅燒中燒失的樹脂作為有機載劑的情形時,視其添加量,有時妨礙銅糊組成物的燒結。
本發明者等人針對該方面進行了反覆研究,結果發現,藉由在上文所述的添加有Cu粉末、Ni粉末及有機載劑或除了該些成分以外添加有玻璃粉末的銅糊組成物中進一步添加一定量的氧化亞銅(Cu2 O)粉末,而改善燒結性,即便於在500℃~750℃左右的更低溫度下進行煅燒的情形時,亦可使Cu與Ni適當地合金化。
藉由添加Cu2 O粉末可獲得此種燒結性改善效果的原因雖現階段不明確,但本發明者等人反覆進行了除了添加氧化銅(CuO)粉末代替Cu2 O粉末以外同樣地製作銅糊組成物,並對其煅燒溫度進行測定的實驗,結果確認到,該銅糊組成物無法獲得充分的燒結性改善效果。即,於上文所述的日本專利第464362號公報中記載有於銅糊組成物中添加氧化銅粉末的主旨,但該文獻中的氧化銅粉末為CuO粉末,故可認為該銅糊組成物幾乎無法獲得燒結性改善效果。另外,該文獻中為了抑制Cu與Ni的合金化而添加CuO粉末。因此,本發明與日本專利第464362號公報中記載的銅糊組成物於該些方面而言可謂大不相同的技術。
再者,本發明的銅糊組成物的Cu2 O粉末於煅燒中分解,故可認為,其於煅燒後以與Cu粉末或Ni粉末一起合金化的狀態而存在於厚膜導體中。
[Cu2 O粉末的含量]
於添加Cu2 O粉末的情形時,相對於Cu粉末與Ni粉末的合計100質量份,所述Cu2 O粉末的含量是設定為1質量份~15質量份,較佳為設定為5質量份~10質量份。若Cu2 O粉末的含量在此種範圍內,則可充分獲得銅糊組成物的燒結性改善效果。具體而言,即便於在500℃以上的更低的溫度下對銅糊組成物進行煅燒的情形時,亦可使Cu粉末與Ni粉末充分地燒結,使Cu與Ni適當地合金化。
相對於此,若Cu2 O粉末的含量小於1質量份,則無法充分獲得燒結性改善效果。另一方面,若Cu2 O粉末的含量超過15質量份,則有未反應的Cu2 O粉末殘留,由此妨礙燒結、或者焊料或鍍敷的附著性降低之虞。
[Cu2 O粉末的平均粒徑]
就與Cu粉末或Ni粉末等均勻地混合、有效率地獲得燒結性改善效果的觀點而言,Cu2 O粉末的平均粒徑較佳為設定為0.5 μm~5 μm,更佳為設定為1 μm~2 μm。
(5)其他添加成分
關於本發明的銅糊組成物,就使煅燒溫度低溫化的觀點而言,除了上文所述的構成成分以外亦可添加In、Sn及Zn等。另外,亦可添加分散劑或黏度調整劑。然而,該些其他添加成分的添加量必須限制於不妨礙由添加上文所述的Ni粉末或Cu2 O粉末而得的效果的範圍內。
2.銅糊組成物的特性
(1)煅燒溫度
關於將本發明的銅糊組成物塗佈於基板的表面上並進行煅燒時的溫度(煅燒溫度),於不含Cu2 O粉末的情形時,設定為550℃~750℃。另一方面,於含有Cu2 O粉末的情形時,設定為500℃~750℃。藉由將銅糊組成物的煅燒溫度設定於此種範圍內,對高溫耐久性低的基板亦可形成厚膜導體。另外,亦可形成多層配線,故可擴大銅糊組成物的應用範圍。
相對於此,於不含Cu2 O粉末的銅糊組成物的煅燒溫度低於550℃的情形、或含有Cu2 O粉末的銅糊組成物的煅燒溫度低於500℃的情形時,無法使Cu與Ni適當地合金化。另一方面,無論是哪一銅糊組成物,即便煅燒溫度超過750℃,亦不僅無法獲得更高的效果,而且會導致生產成本的增加。
(2)面積電阻值
本發明的銅糊組成物於塗佈於基板上並於上文所述的煅燒溫度下進行煅燒,藉此形成寬度0.5 mm、長度50 mm及厚度10 μm的厚膜導體的情形時,較佳為可將其面積電阻值Rs 設定為50 mΩ/□以下,更佳為設定為20 mΩ/□以下,進而佳為設定為10 mΩ/□以下。此處,面積電阻值Rs 亦被稱為薄片電阻,已知與電阻值R存在以下關係。 R=ρ×L/A=ρ×L/(W×t)=ρ/t×L/W=Rs ×L/W ρ:電阻率 A:試樣的截面積 L:試樣的長度 W:試樣的寬度 t:試樣的厚度
再者,上文所述的厚膜導體的面積電阻值越小越佳,其下限並無限制。另外,面積電阻值可利用公知的方法測定。
(3)耐硫化性
藉由本發明的銅糊組成物所得的厚膜導體由於耐硫化性優異,故可長期間將其面積電阻值維持於上文所述的範圍內。此種厚膜導體的耐硫化性可藉由下述硫化試驗來評價。
首先,於基板上以電極間距離成為50 mm的方式印刷Au糊組成物並進行煅燒,由此形成一對Au電極。繼而,於該Au電極間塗佈銅糊組成物,於惰性環境下於上文所述的煅燒溫度下煅燒,藉此形成寬度0.5 mm、厚度10 μm~13 μm的厚膜導體。於該狀態(初期狀態)下於Au電極間的五處以上的位置測定電阻值,根據厚膜導體的電阻值的平均值及厚度來算出厚膜導體的面積電阻值Rs0
繼而,將厚膜導體與基板一起浸漬於保持為80℃的含有0.3質量%的硫(S)的切削油中。經過t小時後,將厚膜導體提起,同樣地算出厚膜導體的面積電阻值Rst 。根據如此所得的面積電阻值Rs0 及Rst 來算出由Rst 相對於Rs0 之比Rst /Rs0 所定義的電阻變化率,由此可評價厚膜導體的耐硫化性。
再者,於該硫化試驗中使用Au電極作為電極的原因在於:Au不會受到硫(S)的腐蝕,故於硫化試驗後的厚膜導體的面積電阻值的測定時,可忽視電極的影響。
尤其於使用本發明的銅糊組成物來形成厚膜導體的情形時,較佳為可將電阻變化率設定為20以下,更佳為設定為10以下,進而佳為設定為1.5以下,所述電阻變化率是由在保持為80℃的含有0.3質量%的硫的切削油中浸漬6小時後的面積電阻值Rs6 相對於初期狀態的面積電阻值Rs0 之比Rs6 /Rs0 來定義。
3.厚膜導體
本發明的厚膜導體可藉由上文所述的銅糊組成物而形成。如上文所述,該厚膜導體具備優異的耐硫化性,不會因大氣中的硫化氫氣體或亞硫酸氣體等而腐蝕。因此,即便於應對電子零件或電子電路的小型化而將包含該厚膜導體的厚膜電極或厚膜配線等微細化至寬度50 μm~200 μm左右及厚度5 μm~20 μm左右的情形時,亦可有效地抑制斷線或電阻值的增加等。因此,藉由使用本發明的厚膜導體,可飛躍性地提高電子零件或電子電路的可靠性。 [實施例]
以下,對應用本發明的具體實施例加以說明,但本發明不限定於該些實施例。
(實施例1-1~實施例1-9及比較例1-1~比較例1-3)
[銅糊組成物的製作]
作為銅糊組成物的成分,準備平均粒徑為0.2 μm及0.5 μm的Cu粉末及Ni粉末、平均粒徑為3 μm且軟化點為450℃的SiO2 -B2 O3 -ZnO系玻璃粉末、以及將丙烯酸樹脂溶解於松油醇中而成的有機載劑。再者,該些粉末的平均粒徑是藉由雷射繞射散射式粒度分佈測定裝置(日機裝股份有限公司,麥克奇(Microtrac))來測定。將該些成分以成為表1所示的組成比的方式調配,使用三輥磨機進行混練,使各構成成分充分地分散,藉此獲得實施例1-1~實施例1-9及比較例1-1~比較例1-3的銅糊組成物。
[面積電阻值及耐硫化性的評價]
於預先印刷及煅燒Au糊組成物而形成有Au電極的96%氧化鋁基板的表面上,使用寬度W為0.5 mm、電極間隔L為50 mm的圖案,以煅燒後的膜厚t成為10 μm~13 μm的方式印刷實施例1-1~實施例1-9及比較例1-1~比較例1-3的銅糊組成物,於N2 環境下、於750℃或550℃下煅燒1小時,藉此分別製作硫化試驗用的樣本。
使數位萬用電表(digital multimeter)(愛德萬測試(Advantest)股份有限公司製造)的電阻值測定用探針與該些樣本的Au電極間的五個部位接觸,測定厚膜導體的電阻值R[t]。繼而,將該電阻值R[t]換算成面積電阻值Rs [t](=R(t)×W/L),求出其平均值Rs0 [t],由此分別算出厚膜導體的厚度為10 μm的情形時的面積電阻值Rs0 (=Rs [t]×t/10)。
繼而,將該些樣本浸漬於耐硫化性評價用的保持為80℃的含有0.3質量%的S的切削油中,同樣地算出經過1小時後、經過2小時後、經過3小時後及經過6小時後的面積電阻值Rs1 、面積電阻值Rs2 、面積電阻值RS3 及面積電阻值Rs6 。將該些結果示於表2及圖1中。
[表1]
[表2]
(實施例2-1~實施例2-13及比較例2-1~比較例2-3)
[銅糊組成物的製作]
作為銅糊組成物的成分,準備平均粒徑為0.2 μm及0.3 μm的Cu粉末及Ni粉末、平均粒徑為3 μm且軟化點為450℃的SiO2 -B2 O3 -ZnO系玻璃粉末、平均粒徑為0.5 μm及1.0 μm及1.5 μm的Cu2 O粉末、以及將乙基纖維素溶解於松油醇中所得的有機載劑。將該些成分以成為表3所示的組成比的方式調配,使用三輥磨機進行混練,使各構成成分充分地分散,由此獲得實施例2-1~實施例2-13及比較例2-1~比較例2-3的銅糊組成物。
[面積電阻值及耐硫化性的評價]
於預先印刷及煅燒Au糊組成物而形成有Au電極的96%氧化鋁基板的表面上,使用寬度成為0.5 mm、電極間隔成為50 mm的圖案,以煅燒後的膜厚成為10 μm~13 μm的方式印刷實施例2-1~實施例2-13及比較例2-1~比較例2-3的銅糊組成物,於N2 環境下、於550℃或500℃下煅燒1小時,藉此分別製作硫化試驗用的樣本。
與實施例1~實施例9及比較例1~比較例3同樣地算出該些樣本的面積電阻值Rs0 、面積電阻值Rs1 、面積電阻值Rs2 、面積電阻值Rs3 及面積電阻值Rs6 。將該些結果示於表4及圖2中。
[表3]
[表4]
(評價)
根據表1~表4、圖1及圖2,確認到藉由塗佈及煅燒實施例1-1~實施例1-9及實施例2-1~實施例2-13的銅糊組成物所得的厚膜導體均是初期狀態下的面積電阻值Rs0 為50 mΩ/□以下,且電阻變化率Rs6 /Rs0 為20以下,具備優異的耐硫化性。
再者,利用X射線繞射對藉由塗佈及印刷實施例2-12的銅糊組成物所得的厚膜導體進行分析,結果與其他實施例同樣地,未觀察到Cu及Ni的繞射波峰,僅觀察到Cu-Ni合金的繞射波峰。因此確認到,於添加有Cu2 O粉末的情形時,即便將煅燒溫度設定為500℃左右,亦可使Cu與Ni適當地合金化,可提高耐硫化性。
圖1為表示實施例1-1~實施例1-9及比較例1-1~比較例1-3中所得的樣本的耐硫化性的圖。 圖2為表示實施例2-1~實施例2-13及比較例2-1~比較例2-3中所得的樣本的耐硫化性的圖。

Claims (10)

  1. 一種厚膜導體形成用銅糊組成物,包含Cu粉末、Ni粉末及有機載劑,且相對於Cu粉末與Ni粉末的合計100質量份,含有0.7質量份~20質量份的Ni粉末及5質量份~40質量份的有機載劑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的厚膜導體形成用銅糊組成物,其中相對於所述Cu粉末與Ni粉末的合計100質量份,更含有1質量份~15質量份的Cu2 O粉末。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的厚膜導體形成用銅糊組成物,其中相對於所述Cu粉末與Ni粉末的合計100質量份,更含有0.5質量份~5質量份的玻璃粉末。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的厚膜導體形成用銅糊組成物,其中相對於所述Cu粉末與Ni粉末的合計100質量份,更含有1質量份~15質量份的Cu2 O粉末及0.5質量份~5質量份的玻璃粉末。
  5. 如申請專利範圍第1項或第3項中任一項所述的厚膜導體形成用銅糊組成物,其中於在非氧化性環境下、於550℃~750℃下煅燒而形成厚度10 μm的厚膜導體的情形時,所述厚膜導體的面積電阻值為50 mΩ/□以下。
  6. 如申請專利範圍第2項或第4項所述的厚膜導體形成用銅糊組成物,其中於在非氧化性環境下、於500℃~750℃下煅燒而形成厚度10 μm的厚膜導體的情形時,所述厚膜導體的面積電阻值為50 mΩ/□以下。
  7. 如申請專利範圍第2項或第4項所述的厚膜導體形成用銅糊組成物,其中所述Cu2 O粉末的平均粒徑為0.5 μm~5 μm。
  8. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的厚膜導體形成用銅糊組成物,其中所述Cu粉末及Ni粉末的平均粒徑為0.2 μm~0.7 μm。
  9. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的厚膜導體形成用銅糊組成物,其中於在一對Au電極間形成厚膜導體並將所述厚膜導體的初期狀態的面積電阻值設為Rs0 、將該厚膜導體於保持為80℃的含有0.3質量%的硫的切削油中浸漬6小時後的面積電阻值設為Rs6 的情形時,由Rs6 相對於Rs0 之比Rs6 /Rs0 所定義的電阻變化率為20以下。
  10. 一種厚膜導體,其是藉由如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的厚膜導體形成用銅糊組成物而形成。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114072905A (zh) * 2019-06-27 2022-02-18 京瓷株式会社 电子装置以及电子装置的制造方法
CN111028975B (zh) * 2019-12-03 2022-07-08 南京汇聚新材料科技有限公司 一种低温度系数电阻膏体及其制备方法与应用

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3237497B2 (ja) * 1995-12-27 2001-12-10 株式会社村田製作所 導電ペースト並びにそれを用いた導電体及びセラミック基板
JP4646362B2 (ja) * 2000-06-28 2011-03-09 京セラ株式会社 導体組成物およびこれを用いた配線基板
JP4064226B2 (ja) * 2002-12-17 2008-03-19 京都エレックス株式会社 導電性ペースト組成物及びそのペースト組成物を用いた回路基板
JP4466402B2 (ja) * 2005-02-17 2010-05-26 住友金属鉱山株式会社 厚膜導体形成用組成物
JP5454414B2 (ja) * 2010-08-18 2014-03-26 住友金属鉱山株式会社 厚膜導体形成用組成物、この組成物を用いて形成された厚膜導体、およびこの厚膜導体を用いたチップ抵抗器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11174193B2 (en) 2017-04-28 2021-11-16 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Conductive composition and method for producing terminal electrode
TWI756414B (zh) * 2017-04-28 2022-03-01 日商住友金屬鑛山股份有限公司 導電性組成物及端子電極之製造方法

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