專利名稱：導(dǎo)電性漿料及具備使用其的電極配線的電子部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電極配線形成用的導(dǎo)電性漿料，特別是涉及即使在氧化氣氛中進(jìn)行燒成，電極配線也不會(huì)氧化惡化的導(dǎo)電性漿料及具備使用其的電極配線的電子部件。
背景技術(shù)：
在太陽(yáng)電池面板、等離子顯示面板(PDP)、液晶顯示器(IXD)面板等電子部件中， 遍及面板的大致整面形成有電極配線。這種電極配線如下形成將含有金屬粒子、玻璃粉末、樹(shù)脂粘結(jié)劑、溶劑的導(dǎo)電性漿料涂敷于玻璃基板或硅基板上，通過(guò)使用電爐或激光器等燒成。此時(shí)，通過(guò)加熱至導(dǎo)電性漿料中的玻璃粉末的軟化溫度以上，該玻璃粉末軟化流動(dòng)形成致密的電極配線，同時(shí)，牢固地密接于玻璃基板或硅基板等。例如，對(duì)于太陽(yáng)電池面板、PDP等電子部件而言，在其制造工序中，在大氣中等氧化氣氛中進(jìn)行600 800°C程度的高溫?zé)?。因此，作為電極配線，多使用即使在該燒成工藝中也不會(huì)氧化的銀電極配線。銀電氣性質(zhì)優(yōu)良且可靠度高，具有在氧化氣氛中也能夠容易地形成電極配線的優(yōu)點(diǎn)，但存在材料成本高及容易產(chǎn)生移動(dòng)等問(wèn)題。另一方面，在大規(guī)模集成電路(LSI)或LCD面板等電子部件中，由于在其制造工序中的熱處理中不暴露于強(qiáng)的氧化氣氛中，因此，作為電極配線材料經(jīng)常使用純銅或鋁。純銅和鋁電氣性質(zhì)也優(yōu)良，且與銀相比，具有材料成本絕對(duì)低的優(yōu)點(diǎn)。但是，存在在氧化氣氛下的熱處理中容易氧化的問(wèn)題，在作為電極配線材料利用的方面受到制約。與之相對(duì)，由于可在氧化氣氛中對(duì)將銅或鋁作為導(dǎo)電成分使用的導(dǎo)電性漿料進(jìn)行燒成，因此，提出了實(shí)施一些氧化防止處理。例如，在專利文獻(xiàn)1 (特開(kāi)2000-36220號(hào)公報(bào))中公開(kāi)的是，含有銅粉末和玻璃料，作為玻璃料的主要成分含有氧化硼(B203)、氧化鉍 (Bi2O3)、氧化鋅(SiO)、及磷酸的堿金屬鹽或者堿土類金屬鹽的導(dǎo)電性漿料。在專利文獻(xiàn)2 (特開(kāi)2008-159917號(hào)公報(bào))中，公開(kāi)了含有主要含有Al的金屬粉末和在280 430°C的范圍內(nèi)具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的玻璃粉末的光電變換原件用導(dǎo)電性漿料。另外，專利文獻(xiàn)2的導(dǎo)電性漿料，公開(kāi)了玻璃粉末中的PbO所占的重量比率在70%以上，玻璃粉末含有Si02、403、Bi203、Zn0中的任何一種以上的氧化物。在專利文獻(xiàn)3 (特開(kāi)2007-070127號(hào)公報(bào))中，為了提供用于固定圖像顯示裝置的顯示面板中的襯墊的無(wú)1 的導(dǎo)電性接合材料，公開(kāi)了導(dǎo)電部件，所述導(dǎo)電部件含有釩、鈮、 鎢、鉬、鐵中至少一種元素的磷酸類玻璃和含有銀或者銅的金屬粒子，其中，所述任意一種元素由2種化學(xué)價(jià)數(shù)的元素構(gòu)成。另外，在專利文獻(xiàn)3的導(dǎo)電部件中，銀或銅的金屬粒子的混合比為10體積％以上50體積％以下。專利文獻(xiàn)1 特開(kāi)2000-36220號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 特開(kāi)2008-159917號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 特開(kāi)2007-070127號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題專利文獻(xiàn)1所記載的導(dǎo)電性漿料，不限于在中性氣氛中燒成的情況，在弱氧化性氣氛中燒成的情況下也能夠防止銅粉末的氧化。但是，如在大氣中的高溫?zé)赡菢拥脑谘趸暂^強(qiáng)的氣氛中，認(rèn)為專利文獻(xiàn)1的導(dǎo)電性漿料難于防止銅粉末的氧化。另一方面，在電氣電子機(jī)器領(lǐng)域，近年來(lái)，世界性地綠色采購(gòu)·綠色設(shè)計(jì)的流行勢(shì)頭強(qiáng)勁，因此，期待的是更安全的材料。例如，在歐洲，施行關(guān)于電子·電氣機(jī)器中的特定有害物質(zhì)的使用限制的歐洲聯(lián)合(EU)指令(RoHS指令)。對(duì)此，專利文獻(xiàn)2所述的導(dǎo)電性漿料，由于玻璃粉末中含有Η3θ，因此存在不符合RoHS指令的問(wèn)題。專利文獻(xiàn)3所記載的導(dǎo)電部件，由于無(wú)鉛(Pb)，因此能夠符合RoHS指令，同時(shí)，通過(guò)混合較少量的金屬粒子，具有維持玻璃的潤(rùn)濕性的同時(shí)獲得良好的電傳導(dǎo)特性的效果。 但是，沒(méi)有特別考慮玻璃粉末中的過(guò)渡金屬的氧化值的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)及金屬粒子的防腐蝕機(jī)構(gòu)，因此，存在導(dǎo)電部件中的金屬粒子被氧化的情況。鑒于以上的背景技術(shù)，在制造工序中，作為在大氣中等氧化氣氛中進(jìn)行高溫?zé)?(例如，600 800°C程度)的電子部件的電極配線材料，為了能夠和現(xiàn)有的銀粒子同等地利用銅粒子和鋁粒子，需要更進(jìn)一步的對(duì)策。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有能夠承受氧化氣氛中的高溫工藝的耐氧化性的導(dǎo)電性漿料及具備使用它的電極配線的電子部件。用于解決課題的手段本為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供電子部件，其具備電極配線，所述電極配線包含金屬粒子和含有過(guò)渡金屬和磷的導(dǎo)電性玻璃相且不含RoHS指令的禁止物質(zhì)，其特征在于，所述導(dǎo)電性玻璃相中的所述過(guò)渡金屬以多個(gè)氧化值狀態(tài)存在，在所述過(guò)渡金屬中呈現(xiàn)最高的氧化值狀態(tài)的原子的存在比例滿足下述式(1)的關(guān)系。數(shù)權(quán)利要求
1.電子部件，其具備電極配線，所述電極配線包含金屬粒子和含有過(guò)渡金屬和磷的導(dǎo)電性玻璃相且不含RoHS指令的禁止物質(zhì)，其特征在于，所述導(dǎo)電性玻璃相中的所述過(guò)渡金屬以多個(gè)氧化值狀態(tài)存在， 在所述過(guò)渡金屬中呈現(xiàn)最高的氧化值狀態(tài)的原子的存在比例滿足下述式(1)的關(guān)系， 數(shù)1
2.電子部件，其具備電極配線，所述電極配線包含導(dǎo)電性玻璃相和金屬粒子且不含 RoHS指令的禁止物質(zhì)，其特征在于，所述導(dǎo)電性玻璃相含有釩和磷作為主要成分且含有成分的氧化物換算中的質(zhì)量比率滿足下述式(2)的關(guān)系，數(shù)2
3.如權(quán)利要求1或2所述的電子部件，其特征在于，所述金屬粒子包含銀、銅、鋁、或以它們中的一種作為主要成分的合金。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的電子部件，其特征在于，對(duì)于所述電極配線而言，所述金屬粒子在90. O體積％以上99. 7體積％以下，所述導(dǎo)電性玻璃相在0. 3體積％以上10. O體積％以下。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的電子部件，其特征在于，所述金屬粒子由在粒徑為0. 5 μ m以上且不足1. 5 μ m的范圍內(nèi)具有約95%的體積分率的第1粒子組和在粒徑為1. 5 μ m以上且不足8 μ m的范圍內(nèi)具有約95%的體積分率的第2 粒子組構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的電子部件，其特征在于，所述金屬粒子包含球狀粒子和板狀粒子。
7.如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的電子部件，其特征在于，對(duì)于電極配線而言，將所述金屬粒子相互之間進(jìn)行燒結(jié)。
8.導(dǎo)電性漿料，包含含有過(guò)渡金屬和磷的導(dǎo)電性玻璃粒子、金屬粒子、粘結(jié)劑樹(shù)脂、溶劑，且不含RoHS指令的禁止物質(zhì)，其特征在于，所述導(dǎo)電性玻璃粒子中的所述過(guò)渡金屬以多個(gè)氧化值狀態(tài)存在，在所述過(guò)渡金屬中呈現(xiàn)最高氧化值狀態(tài)的原子的存在比例滿足下述式(1)的關(guān)系，數(shù)3
9.導(dǎo)電性漿料，包含導(dǎo)電性玻璃粒子、金屬粒子、粘結(jié)劑樹(shù)脂、溶劑，且不含RoHS指令的禁止物質(zhì)，其特征在于，所述導(dǎo)電性玻璃粒子含有釩和磷作為主要成分且含有成分的氧化物換算的質(zhì)量比率滿足下述式的關(guān)系，
10.如權(quán)利要求8或9所述的導(dǎo)電性漿料，其特征在于， 所述導(dǎo)電性玻璃粒子中含有鋇。
11.如權(quán)利要求8 10中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電性漿料，其特征在于， 所述金屬粒子包含銀、銅、鋁、或以它們中的一種作為主要成分的合金。
12.如權(quán)利要求8 11中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電性漿料，其特征在于，所述金屬粒子由在粒徑為0. 5 μ m以上且不足1. 5 μ m的范圍內(nèi)具有約95%的體積分率的第1粒子組、和在粒徑為1. 5 μ m以上且不足8 μ m的范圍內(nèi)具有約95%的體積分率的第 2粒子組構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求8 12中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電性漿料，其特征在于， 所述金屬粒子包含球狀粒子和板狀粒子。
14.如權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的電子部件，其特征在于， 所述電子部件為太陽(yáng)電池面板、等離子顯示面板、陶瓷安裝基板。
15.如權(quán)利要求14所述的電子部件，其特征在于，所述電子部件為太陽(yáng)電池面板，所述導(dǎo)電性玻璃相的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在400°C以上 520°C以下。
全文摘要
本發(fā)明提供利用銅或鋁等廉價(jià)的金屬作為電極配線材料，具有能夠承受氧化氣氛中的高溫工藝的耐氧化性的導(dǎo)電性漿料及具備使用其的電極配線的電子部件。本發(fā)明的電子部件，其是具備包含金屬粒子和含有過(guò)渡金屬和磷的導(dǎo)電性玻璃相且不含RoHS指令的禁止物質(zhì)的電極配線的電子部件，其特征在于，所述導(dǎo)電性玻璃相中的所述過(guò)渡金屬以多個(gè)氧化值狀態(tài)存在，在所述過(guò)渡金屬中呈現(xiàn)最高的氧化值狀態(tài)的原子的存在比例滿足規(guī)定的關(guān)系。
文檔編號(hào)H01L31/068GK102318013SQ20098015644
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者內(nèi)藤孝, 加藤隆彥, 山本浩貴, 青柳拓也 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所