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KR20090125771A - 도전성 수지 조성물 및 이를 이용하여 얻어지는 도전성 패턴을 갖는 기판 - Google Patents

도전성 수지 조성물 및 이를 이용하여 얻어지는 도전성 패턴을 갖는 기판 Download PDF

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KR20090125771A
KR20090125771A KR1020097019314A KR20097019314A KR20090125771A KR 20090125771 A KR20090125771 A KR 20090125771A KR 1020097019314 A KR1020097019314 A KR 1020097019314A KR 20097019314 A KR20097019314 A KR 20097019314A KR 20090125771 A KR20090125771 A KR 20090125771A
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KR
South Korea
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resin composition
powder
conductive
copper powder
organic binder
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Application number
KR1020097019314A
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English (en)
Inventor
노부유끼 스즈끼
히로유끼 도까이
가즈따까 나까다
Original Assignee
다이요 잉키 세이조 가부시키가이샤
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 다이요 잉키 세이조 가부시키가이샤 filed Critical 다이요 잉키 세이조 가부시키가이샤
Publication of KR20090125771A publication Critical patent/KR20090125771A/ko
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Abstract

본 발명은 고온시 내산화성이 우수하고, 미세 패턴의 형성시에도 도전성 패턴의 형성이 가능한 도전성 수지 조성물 및 상기 도전성 수지 조성물을 이용한 염가 도전성 패턴을 갖는 기판을 제공한다. 유기 결합제 (A)와 도전성 분말 (B)를 함유하는 도전성 수지 조성물에 있어서, 상기 도전성 분말 (B)가 구리 분말을 코어재로서 해당 구리 분말의 표면에 제1 금속 피복층 및 최외층에 제2 금속 피복층을 구비한 2층 코팅 구리 분말 (C)를 함유하고, 상기 제1 금속 피복층으로서 Ni, Co, Mn, Cr으로부터 선택된 적어도 1종이며, 상기 제2 금속 피복층은 Ag인 것을 특징으로 하는 도전성 수지 조성물과, 그것을 이용하여 제조된 도전성 패턴을 갖는 기판을 제공한다.
도전성 수지 조성물, 기판, 도전성 패턴, 유기 결합제

Description

도전성 수지 조성물 및 이를 이용하여 얻어지는 도전성 패턴을 갖는 기판 {CONDUCTIVE RESIN COMPOSITION AND SUBSTRATE HAVING CONDUCTIVE PATTERN OBTAINED BY USING THE SAME}
본 발명은 LTCC 기판이나 인쇄 배선판, 박형 디스플레이 패널을 구성하는 각종 도전성 패턴의 형성에 이용되는 도전성 수지 조성물과 이를 이용하여 얻어지는 도전성 패턴을 갖는 기판에 관한 것이다.
종래, 은 분말 등의 금속 분말을 함유하는 도전성 수지 조성물은 양호한 도전성을 나타내기 때문에, 전자 기기 부품에 폭넓게 사용되고 있다. 예를 들면, 배선 기판의 전기 회로를 형성하는 경우에 이용되고 있다. 이 전기 회로는 도전성 수지 조성물을 기판 상에 도포하고, 건조, 선택적 노광·현상한 후, 소성함으로써, 기판 상에 형성된다.
이러한 도전성 수지 조성물로는, 열경화성 수지 등의 유기 결합제와 도전성 분말과 용제를 포함하는 것이 일반적으로 사용되고 있다. 특히 도전성 분말로는, 저항값이 낮고 공기 분위기 중에서도 소성할 수 있다는 점에서 은 분말이 널리 이용되고 있다.
그러나, 이 은 분말은 가격 변동이 크기 때문에, 보다 염가인 다른 도전성 분말로의 대체가 여러가지 검토되고 있다. 예를 들면, 구리 분말은 은 분말보다 저렴하지만, 은 분말에 비하여 저항값이 높고 고온 처리시에는 산화하기 쉽다는 결점이 있다. 또한, 니켈, 알루미늄, 텅스텐, 또는 몰리브덴 분말은 가격면에서 구리보다 약간 고가임에도 불구하고, 은 분말보다 저가라는 이점은 있지만, 구리 분말과 마찬가지로 저항값이 높고 고온 처리시에 산화하기 쉽다는 결점이 있었다. 즉, 상기한 각 분말에서는, 대기중에서의 소성에 있어서 500 ℃를 초과하는 고온 공정에 견딜 수 있는 내산화성 및 저저항의 도전성 패턴은 얻어지지 않고 있다.
또한, 상기 문제점을 개선하기 위해서, 구리 분말 등의 금속 분말을 코어재로 하고, 그 표면에 다른 금속을 피복한 도전성 분말의 검토도 여러가지 이루어지고 있고(특허 문헌 1 및 특허 문헌 2), 특히 특허 문헌 3에서는 코어재의 구리 분말 상에 주석을 피복하고, 추가로 그 표면에 은을 피복한 도전성 분말이 제안되어 있다.
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제2006-86123호 공보(청구의 범위)
특허 문헌 2: 일본 특허 공개 제2005-330535호 공보(청구의 범위)
특허 문헌 3: 일본 특허 공개 제2004-156062호 공보(청구의 범위)
<발명의 개시>
<발명이 해결하고자 하는 과제>
그러나 구리 분말을 코어재로 하여 은을 피복하는 1층의 코팅 금속 분말을 이용한 도전성 수지 조성물에서는, 피복 금속의 부착 안정성이 나쁘고, 구리 분말 등의 코어 금속의 산화 등에 의해 소성하여 얻어지는 도전성 패턴은 여전히 만족스 러운 저항값이 얻어지지 않는다는 문제가 있었다.
또한, 코어재의 구리 분말 상에 주석을 피복하고, 추가로 그 표면에 은을 피복한 2층 코팅 구리 분말에서는 2층 코팅이기는 하지만, 구리 분말에 충분한 내산화성을 부여할 수 없어, 여전히 만족스러운 저항값이 얻어지지 않는다는 문제가 있었다.
본 발명의 주된 목적은 저비용, 저저항이고, 또한 내산화성이 우수한 도전성 분말을 포함하는 도전성 수지 조성물을 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 저비용, 저저항이고, 또한 내산화성이 우수한 도전성 분말을 포함하는 도전성 수지 조성물을 이용하여 얻어지는 도전성 패턴을 갖는 기판을 제공하는 것에 있다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
따라서, 본 발명자들은 상기 종래 기술의 문제점을 예의 검토한 결과, 구리 분말을 코어재로 하고, 해당 구리 분말의 표면에는 Ni, Co, Mn, Cr으로부터 선택된 적어도 1종으로 이루어지는 금속 피복층을 구비하며, 최외층에는 높은 도전성 및 내산화성을 갖는 Ag으로 이루어지는 금속 피복층을 구비한 복층 코팅 구리 분말을 도전성 재료로서 사용함으로써, 저비용, 저저항이고, 또한 고온시 내산화성이 우수한 도전 패턴의 형성이 가능하다는 것을 발견하였다. 여기서, 코어재의 표면에 형성되는 금속 피복층은, 모두 소성 온도보다도 높은 융점을 갖는 금속 재료에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 도전성 수지 조성물은 유기 결합제와 도전성 분말을 함유하는 도전성 수지 조성물에 있어서, 상기 도전성 분말로서 구리 분말을 코어재로 하고, 해당 구리 분말의 표면에는 Ni, Co, Mn, Cr으로부터 선택된 적어도 1종으로 이루어지는 금속 피복층을 구비하며, 또한 최외층에는 Ag으로 이루어지는 금속 피복층을 구비한 복층 코팅 구리 분말을 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 도전성 수지 조성물에 있어서, 상기 유기 결합제는 건조성 유기 결합제, 열경화성 유기 결합제, 광경화성 유기 결합제 중 어느 1종이다.
또한, 상기 구리 분말 표면의 금속 피복층은 그것의 층 두께가 0.1 내지 1.0 ㎛이고, 상기 최외층의 금속 피복층은 그것의 층 두께가 0.1 내지 0.6 ㎛인 것이 바람직하다.
본 발명의 도전성 패턴을 갖는 기판은 상술한 도전성 수지 조성물을 이용하여 얻어진다.
<발명의 효과>
본 발명에 따르면, 고온시 내산화성이 우수하고, 비용면에서도 유리한 도전성 분말을 함유하는 도전성 수지 조성물을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 염가인 도전성 패턴의 형성이 가능해진다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
이하, 본 발명에 대해서 설명한다.
본 발명의 도전성 수지 조성물은 조성물을 구성하는 도전성 분말로서 구리 분말을 코어재로 하고, 해당 구리 분말의 표면에는 Ni, Co, Mn, Cr으로부터 선택된 적어도 1종으로 이루어지는 금속 피복층을 구비하며, 최외층에는 Ag으로 이루어지는 금속 피복층을 구비한 복층 코팅 구리 분말을 이용한다는 점에 최대의 특징이 있다.
여기서 코어재인 구리 분말의 표면에 Ni, Co, Mn, Cr으로부터 선택된 적어도 1종의 금속층을 피복하는 방법으로는, 무전해 도금법, 전기 도금법, 치환 도금법, 기상 도금법 등을 들 수 있지만, 제조의 용이성이나 품질의 안정성이 우수하다는 점에서 무전해 도금법이 바람직하게 이용된다.
이 구리 분말에의 무전해 도금은, 공지 관용의 방법으로 실시할 수 있고, 피복층의 층 두께가 0.1 내지 1.0 ㎛가 되도록 처리하는 것이 바람직하다. 이 층 두께가 0.1 ㎛ 미만이면 고온시의 내산화성이 나쁘고, 현저한 저항값의 상승이 발생하며, 보존 안정성이 손상되어 페이스트의 겔화나 증점이 발생하기 쉬워진다. 한편, 층 두께가 1.0 ㎛를 초과하면 구리 분말의 표면 처리시에 응집 분말이 발생하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 최외층의 Ag으로 이루어지는 금속 피복층은 상술한 바와 같이 공지 관용의 무전해 도금법으로 형성할 수 있고, 이러한 도금으로는 피복층의 층 두께가 0.1 내지 0.6 ㎛가 되도록 처리하는 것이 바람직하다. 이 층 두께가 0.1 ㎛ 미만이면 고온시의 내산화성이 나쁘고, 현저한 저항값의 상승이 발생하며, 보존 안정성이 손상되어 페이스트의 겔화나 증점이 발생하기 쉬워진다. 한편, 층 두께가 0.6 ㎛를 초과하면 구리 분말의 표면 처리시에 응집 분말이 발생하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다.
이러한 복층 코팅 구리 분말에 있어서, 코어재인 구리 분말로는 시판되고 있는 공지 관용의 구리 분말을 사용할 수 있고, 바람직하게는 평균 입경이 0.1 내지 7 ㎛인 것을 이용한다.
코어재인 구리 분말의 표면에 피복하는 금속층으로는 Ni, Co, Mn, Cr 중에서도 특히 Ni, Co, Mn이 바람직하다.
또한, 복층 코팅 구리 분말에 있어서, 구리 표면에 피복하는 층을 3층 이상으로 하는 경우, 중간층은 Ni, Co, Mn, Cr으로부터 선택된 적어도 1종의 금속층일 수 있고, 최외층의 Ag층을 복층으로 할 수도 있다.
이러한 복층 코팅 구리 분말은, 그 분말 형상이 대략 구형이고, 평균 입경이 0.5 내지 10 ㎛인 것이 바람직하다. 평균 입경이 0.5 ㎛ 미만이면 코어재가 되는 구리 분말의 평균 입경이 0.1 ㎛ 미만이 되고, 균일한 금속 피복이 곤란해진다. 한편, 평균 입경이 10 ㎛를 초과하면 도전성 패턴의 형상이 예리해지지 않기 때문에, 세선의 형성성이 나빠지기 때문에 바람직하지 않다.
이러한 복층 코팅 구리 분말의 배합량은, 조성물을 구성하는 유기 결합제 100 질량부에 대하여 50 내지 2,000 질량부가 되는 비율로 배합하는 것이 바람직하다. 복층 코팅 구리 분말의 배합량이 50 질량부 미만이면 도체 회로의 선폭 수축이나 단선(斷線)이 발생하기 쉬워지고, 한편 2,000 질량부를 초과하여 다량으로 배합하면 분산성이 저하되어 페이스트로서의 형성이 곤란하다.
이어서, 본 발명의 도전성 수지 조성물을 구성하는 유기 결합제에 대해서 설명한다.
본 발명에 있어서, 유기 결합제로는 건조성 유기 결합제, 열경화성 유기 결합제, 광경화성 유기 결합제 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
여기서 건조성 유기 결합제란, 가열 건조에 의해서 용제를 제거함으로써 도막을 형성할 수 있는 수지를 의미하고, 열경화성 유기 결합제란, 열 또는 촉매의 작용을 받아 분자간 가교에 의해 경화하여 경화 도막을 형성하는 수지를 의미하며, 광경화성 유기 결합제란, 자외선, 전자선 등의 활성 에너지선의 작용을 받아 분자간 가교에 의해 경화하여 경화 도막을 형성하는 수지를 의미하고, 이러한 유기 결합제(수지, 올리고머 또는 화합물)를 필요에 따라서 용제에 용해 또는 분산시켜 알맞은 점도로 조정하여 사용할 수 있다. 또한, 유기 결합제 자체가 액상인 경우에는 용제의 사용은 생략할 수 있다.
건조성 유기 결합제, 열경화성 유기 결합제로서 이용하는 수지로는 아크릴계 폴리올, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세탈, 스티렌-알릴알코올 수지, 페놀 수지 등의 올레핀계 수산기 함유 중합체, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 유도체나, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 알키드 수지, 알키드페놀 수지, 부티랄 수지, 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지 등의 각종 수지를 사용할 수 있다. 특히, 열경화성 유기 결합제로서 이용하는 경우에는 과산화물이나 산 촉매 등의 경화 촉매나 열라디칼 중합 개시제를 병용할 수 있다.
광경화성 유기 결합제로는 비닐기, 알릴기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기 등의 에틸렌성 불포화 결합이나 프로파르길기 등의 감광성기를 갖는 수지, 예를 들면 측쇄에 에틸렌성 불포화기를 갖는 아크릴계 공중합체, 불포화 카르복실산 변성 에폭시 수지 또는 그것에 추가로 다염기산 무수물을 부가한 수지 등, 종래 공지된 각종 감광성 수지(감광성 예비 중합체)를 사용할 수 있다. 이들 유기 결합제는 분자 중에 1개 이상의 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물, 즉 광중합성 단량체 또는 올리고머와 병용하여 사용할 수 있다. 또한, 이 광경화성 유기 결합제는 광중합 개시제나 광중합 촉진제와 조합하여 이용한다.
본 발명의 도전성 수지 조성물에서는, 조성물을 구성하는 유기 결합제로서, 열경화성 유기 결합제와 광경화성 유기 결합제를 병용하여 사용할 수 있다. 이 경우는, 본 발명의 조성물은 광경화성 열경화성 수지 조성물이 된다.
본 발명의 도전성 수지 조성물은 소성하여 도전성 패턴을 형성하는 경우, 이러한 도전성 패턴의 강도나 기판과의 밀착성 향상을 위해, 저융점 유리 분말을 도전성 분말 100 질량부당 1 내지 30 질량부의 비율로 배합하는 것이 바람직하다.
이러한 저융점 유리 분말로는, 유리 전이점(Tg)이 300 내지 500 ℃이고, 유리 연화점(Ts)이 400 내지 600 ℃인 유리 분말, 예를 들면 산화납, 산화비스무스, 산화아연 또는 산화리튬을 주성분으로 하는 유리 분말이 바람직하게 이용된다. 또한, 해상도의 관점에서는 평균 입경 10 ㎛ 이하, 특히 0.5 내지 3 ㎛의 유리 분말을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 도전성 수지 조성물에서는 인쇄성의 향상을 위해, 도전성 패턴에 악영향을 미치지 않는 범위에서 실리카 분말, 특히 합성 비정질 실리카 미분말을 배합할 수 있다.
본 발명의 도전성 수지 조성물에서는 유기 결합제로서 광경화성 유기 결합제를 이용하는 경우, 겔화나 증점을 방지하기 위해서 보존 안정제를 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 유기산이나 무기산, 인 함유 화합물 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 도전성 수지 조성물은, 필요에 따라서 실리콘계, 아크릴계 등의 소포·레벨링제, 분산제, 피막의 밀착성 향상을 위한 실란 커플링제, 산화 방지제 등의 각종 첨가제를 배합할 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명의 도전성 수지 조성물은 각종 성분을 소정의 조성이 되도록 조합한 후, 3축 롤밀이나 혼련기로 혼합 분산하거나, 또는 자전 공전 교반기로 고속 교반하여 분산함으로써 제조한다.
이와 같이 하여 제조한 본 발명에 따른 건조성 유기 결합제를 이용한 도전성 수지 조성물은, 기재 상에 스크린 인쇄 등으로 인쇄한 후, 예를 들면 열풍식 건조로를 이용하여 100 ℃ 내지 150 ℃에서 5 내지 10 분간 가열 건조를 행하여 용제를 제거함으로써, 도전성 패턴이 형성된다.
본 발명에 따른 열경화성 유기 결합제를 이용한 도전성 수지 조성물은, 기재 상에 스크린 인쇄 등으로 패턴 인쇄한 후, 예를 들면 120 ℃ 내지 180 ℃의 온도로 가열하여 열경화시킴으로써, 도전성 패턴이 형성된다.
또한, 본 발명에 따른 광경화성 유기 결합제를 이용한 도전성 수지 조성물은, 기재 상에 스크린 인쇄 등으로 패턴 인쇄한 후, 활성 에너지선으로 경화시킴으로써 도전성 패턴이 형성된다.
특히, 노광 현상하고 소성하여 도전성 패턴을 얻는 경우에는, 미리 필름 상에 성막되어 있는 경우에는 기재 상에 라미네이트하고, 페이스트상의 경우에는 기재 상에 스크린 인쇄 등으로 전체면 인쇄한 후, 열풍 순환식 건조로나 원적외선 건조로 등에서, 예를 들면 60 내지 120 ℃에서 5 내지 40 분간 건조하여 유기 용제를 증발시켜 태크프리의 도막을 얻는다. 그 후, 선택적 노광, 현상, 소성을 행함으로써, 소성물로 이루어지는 도전성 패턴이 형성된다.
이하에 실시예 및 비교예를 들어 본 발명에 대해서 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예로 한정되지 않는 것은 물론이다. 또한, "부" 및 "％"는 특별히 언급하지 않는 한 전부 질량 기준이다.
표 1에 나타낸 각종 2층 코팅 구리 분말을 공지 관용의 분체의 무전해 도금법을 이용하여 제조하였다. 이 때의 도금 막 두께는 이하의 방법으로 산출하였다.
즉, 2층 코팅 구리 분말을 용해시키고, 원자 흡광으로 도금 원소를 분석하여 도금 피막의 함유량을 분석하고, 그의 함유량으로부터 구리 입자의 입경, 비중으로부터 도금 막 두께를 산출하였다. 단, 용해시킬 수 없는 2층 코팅 구리 분말, 또는 광원이 없는 원소에 대해서는 형광 X선 분석으로부터 얻어진 결과를 함유량으로 하였다.
(유기 결합제)
온도계, 교반기, 적하 깔때기 및 환류 냉각기를 구비한 플라스크에, 용매로서 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 촉매로서 아조비스이소부티로니트릴 을 넣어 질소 분위기하에 80 ℃로 가열하고, 메타크릴산 및 메틸메타크릴레이트를 메타크릴산: 0.4 mol, 메틸메타크릴레이트: 0.6 mol의 몰비로 혼합한 단량체를 약 2 시간에 걸쳐 적하하고, 추가로 1 시간 동안 교반 후, 온도를 115 ℃까지 높여 실활시키고 수지 용액을 얻었다.
이 수지 용액을 냉각한 후, 촉매로서 브롬화테트라부틸암모늄을 이용하여 95 내지 115 ℃, 30 시간의 조건으로 부틸글리시딜에테르: 0.4 mol을 얻어진 수지의 카르복실기의 등량과 부가 반응시켜 냉각하였다. 또한, 얻어진 수지의 OH기에 대하여 95 내지 105 ℃, 8 시간의 조건으로 무수 테트라히드로프탈산 0.26 mol을 부가 반응시키고, 냉각 후 취출하여 고형분의 55 ％의 유기 결합제 A를 얻었다.
(유리 슬러리)
유리 분말을 조분쇄한 후, 300메쉬의 스크린으로 필터링을 행하고, 얻어진 유리 분말 70 질량부와 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올모노부티레이트를 29.16 질량부, 그것에 분산제로서 BYK-410을 0.14 질량부, BYK-182를 0.7 질량부 가하여 비드밀로 미분쇄하고, D50: 1.0 ㎛, Dmax: 3.9 ㎛의 유리 분말 함유량이 70 질량％인 유리 슬러리를 제조하였다.
또한, 유리 분말로는 Bi2O3 50 ％, B2O3 16 ％, ZnO 14 ％, SiO2 2 ％, BaO 18 ％, 열팽창계수 α300=86×10-7/℃, 유리 연화점 501 ℃인 것을 사용하였다.
또한, 비드밀에서의 분쇄는 미쓰이 고산 가부시끼가이샤 제조 SC5O을 이용하여 미디어 직경을 0.3 내지 0.8 mmφ의 ZrO2 제조의 비드를 사용하고, 회전수 2,000 내지 3,300 rpm으로 3 내지 9 시간 동안 분쇄를 실시하였다.
입도 측정은 호리바 레이저 회절/산란식 입도 분포 측정 장치 LA-920을 사용하였다.
상술한 바와 같이 하여 제조한 2층 코팅 구리 분말, 유기 결합제, 유리 슬러리를 이용하고, 이하에 나타내는 조성물예 1, 2 및 비교 조성물예 1, 2의 각 페이스트 성분을 1200 ㎖의 폴리 용기로 배합하고, 디졸버로 500 rpm, 10 분간 교반을 행하였다. 그 후, 7 인치 사이즈 세라믹제 3축 롤로 2회 혼련하여 페이스트화하고, 도전성 수지 조성물을 제조하였다.
(조성물예 1)
유기 결합제 100.0부
트리프로필렌글리콜모노메틸에테르 75.0부
레벨링·소포제(몬산토사 제조, 상품명: 모다플로우) 5.0부
인산에스테르 4.0부
유리 슬러리 98.0부
유기 용제(엑손 모빌 제조, 상품명: 소르벳소 200) 10.0부
각 도금 분말(표 1의 (1) 및 (2)) 730.0부
(조성물예 2)
유기 결합제 100.0부
트리프로필렌글리콜모노메틸에테르 75.0부
레벨링·소포제(몬산토사 제조, 상품명: 모다플로우) 5.0부
인산에스테르 4.0부
유리 슬러리 98.0부
유기 용제(엑손 모빌사 제조, 상품명: 소르벳소 200) 10.0부
각 도금 분말(표 1의 (3) 내지 (6)) 730.0부
(비교 조성물예 1)
유기 결합제 100.0부
트리프로필렌글리콜모노메틸에테르 75.0부
레벨링·소포제(몬산토사 제조, 상품명: 모다플로우) 5.0부
인산에스테르 4.0부
유리 슬러리 98.0부
유기 용제(엑손 모빌사 제조, 상품명: 소르벳소 200) 10.0부
각 도금 분말(표 1의 (7) 내지 (12)) 730.0부
(비교 조성물예 2)
유기 결합제 100.0부
트리프로필렌글리콜모노메틸에테르 75.0부
레벨링·소포제(몬산토사 제조, 상품명: 모다플로우) 5.0부
인산에스테르 4.0부
유리 슬러리 98.0부
유기 용제(엑손 모빌사 제조, 상품명: 소르벳소 200) 10.0부
구리 분말 730.0부
이와 같이 하여 제조한 각종 도전성 수지 조성물에 대해서, 도전성 패턴의 라인 저항값과 비저항값을 이하와 같이 평가하였다.
(시험 기판의 제조)
도전성 수지 조성물을 유리 기판 상에 막 두께가 약 25 내지 30 ㎛인 0.3 cm×10 cm의 라인이 되도록 패턴 인쇄하고, 90 ℃에서 30 분간 건조시켜 건조 도막을 얻었다. 이어서, 이 건조 도막을 대기중에서 5 ℃/분으로 승온하고, 530 ℃에서 10 분간 소성하여 도전성 패턴을 갖는 기판을 제조하였다.
(저항값의 측정)
이와 같이 하여 제조한 0.3 cm×10 cm의 도전성 패턴을 갖는 기판에 대해서, 히오키(HIOKI)사 제조: 히오키(HIOKI) 3540 mΩ 하이테스터를 이용하여 도전성 패턴의 라인 저항값을 측정하고, 그 측정값으로부터 비저항값을 산출하였다. 비저항값의 산출은 이하와 같다.
비저항값(Ω·cm)=라인 저항값(Ω)×막 두께(cm)×라인폭(cm)/라인 길이(cm)
이들의 결과를 하기 표 2에 나타낸다.
또한, 표 2에 있어서 "측정 불능"이란, 하이테스터로 측정되는 한계의 수치를 초과하고 있는 것을 의미한다.
표 2가 나타내는 결과로부터 명백한 바와 같이, 비교 조성물의 페이스트 조성물을 공기 분위기하에 소성을 행한 경우, 도전성 패턴은 제조할 수 있지만 저항값이 너무 높아 측정할 수 없고, 이에 따라 충분한 도전성도 얻어지지 않는다고 추측할 수 있다.
그러나 본 발명의 2층 코팅한 도전성 분말을 이용하는 도전성 수지 조성물은 다른 비교 조성물의 페이스트에 비하여, 양호한 저항값 및 비저항값이 나오고 있다. 2층 코팅된 도전성 분말이 530 ℃에서 10 분간 소성이라는 고온 공정을 거쳐도 특성을 유지하여, 상기 도전성 패턴은 도전성을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.
Figure 112009056845494-PCT00001
Figure 112009056845494-PCT00002

Claims (5)

  1. 유기 결합제와 도전성 분말을 함유하는 도전성 수지 조성물에 있어서, 상기 도전성 분말로서 구리 분말을 코어재로 하고, 해당 구리 분말의 표면에는 Ni, Co, Mn, Cr으로부터 선택된 적어도 1종으로 이루어지는 금속 피복층을 구비하며, 최외층에는 Ag으로 이루어지는 금속 피복층을 구비한 복층 코팅 구리 분말을 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도전성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유기 결합제가 건조성 유기 결합제, 열경화성 유기 결합제, 광경화성 유기 결합제 중 어느 1종인 것을 특징으로 하는 도전성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 구리 분말 표면의 금속 피복층은 그것의 층 두께가 0.1 내지 1.0 ㎛이고, 상기 최외층의 금속 피복층은 그것의 층 두께가 0.1 내지 0.6 ㎛인 것을 특징으로 하는 도전성 수지 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 도전성 수지 조성물을 이용하여 얻어지는 도전성 패턴을 갖는 기판.
  5. 도전층 중에, 구리 분말을 코어재로 하고, 해당 구리 분말의 표면에는 Ni, Co, Mn, Cr으로부터 선택된 적어도 1종으로 이루어지는 금속 피복층을 구비하며, 최외층에는 Ag으로 이루어지는 금속 피복층을 구비한 복층 코팅 구리 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 패턴을 갖는 기판.
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