導電性ペースト、インクの設計、導電制御と応用技術

第1部 微細印刷装置に向けた銀ナノ粒子インクの開発と密着性制御

(2022年3月29日 10:30〜12:00)

　金属ナノ粒子インクは微細で薄膜な電極層を形成する印刷プロセスに適しています。一方で、インクの調整法や組成に関しては、ノウハウであり報告事例が非常に少ないのが現状です。 　本講演では、銀ナノ粒子インクと特に相性が良い薄膜や微細印刷を得意とする印刷装置に適用するための銀ナノ粒子インクの調整法やそれを用いた印刷事例を紹介します。また、銀ナノ粒子インクは低温で導電性が発現することが特徴である一方で、基材との密着性が取りにくいことも課題となることがあります。密着性改善の事例についても紹介する予定です。

1. 背景
2. 銀ナノ粒子インクの調整法に関する事例紹介
   1. インクジェット印刷用インク
   2. フレキソ印刷用インク
   3. 反転オフセット印刷用インク
3. ナノ粒子を使った銀薄膜の密着性制御に関する事例紹介
   1. 密着性向上のメカニズム
   2. 下地層との密着性改善方法
4. まとめ
• 質疑応答

第2部 導電性銅ナノインクの設計、特性と回路形成への応用

(2022年3月29日 13:00〜14:30)

　プリンテッド・エレクトロニクス分野における銅ナノインクの特長、実用化への課題、取り組みについて解説致します。特にRFIDアンテナ用途としての例を中心に解説いたします。また、近年、注目されているパワーデバイス向け銅接合材についての取り組みと接合試験結果を含めて、解説致します。

1. プリンテッド・エレクトロニクス (PE)
   1. 従来法と印刷法の特長
   2. 実用例
   3. 導電性インクの特長
   4. 銅ナノインクの特長と課題
   5. インク化について
2. 銅ナノインクの焼成
   1. ナノ粒子の焼結
   2. 銅ナノインクの焼成方法
   3. 焼成例
3. PEにおける印刷方法
   1. 各種印刷法と印刷例
   2. 適用例 (実用化に向けた取組み)
   3. RFIDアンテナへの適用
4. 銅ナノインクとめっきを利用した回路形成
   1. めっきシード層としての銅ナノインクの利用
   2. 試験結果
5. 厚膜印刷
   1. スクリーン印刷 (厚膜印刷)
   2. スクリーン印刷用ペーストの特長
   3. ギ酸雰囲気焼成による導体化と皮膜物性
6. 銅接合材料
   1. 加圧型銅接合材
   2. 接合材の特長と接合試験
• 質疑応答

第3部 導電性ペーストの導電機構とその制御

(2022年3月29日 14:45〜16:15)

　導電性ペーストは代表的な実装用材料のひとつとして電子実装分野で用いられてきました。さらに、フレキシブル・ハイブリッド・エレクトロニクスに代表されるような電子デバイスの多様化を実現するため、今後も重要な役割を果たしていくものと予想されています。しかし、その特性発現メカニズムについては不明な点が残されており、試行錯誤による材料開発が進められている状況が続いています。 　本講演では、導電性ペーストの特性発現に関して明らかになってきたことと今後の課題を解説するとともに、電気伝導特性制御に関する最近の研究事例を紹介します。

1. フレキシブル・ハイブリッド・エレクトロニクスにおける導電性ペーストの役割
2. 導電性ペーストの電気伝導に関する解析モデル
   1. パーコレーション
   2. 動的パーコレーション
   3. フィラー間およびフィラー/電極間の界面コンタクトモデル
   4. 電気伝導と熱伝導の関係:低抵抗率領域と高抵抗率領域の区分
   5. 金属ナノ粒子の熱力学 – 融点降下現象と低温焼結現象の違い -
   6. 樹脂バインダ中での金属フィラーの焼結現象
3. 導電性ペーストの導電性発現の実態
   1. キュア過程解析
   2. 樹脂バインダの硬化挙動と電気伝導特性発達挙動の関係
   3. 界面化学因子の影響
4. 導電性ペーストの電気伝導特性制御
   1. 樹脂バインダ中での銀ミクロフィラーの低温焼結誘導
   2. 銅系導電性ペーストの電気的信頼性の向上のための材料設計
   3. ストレッチャブル導電性ペーストの機械的変形に伴う電気伝導特性変化とその抑制
5. まとめ
• 質疑応答