銀代替としての導電性インク・ペーストの最新の技術開発動向と応用展開

セミナープログラム

第1部　耐酸化性向上を目指した低温焼成型銅ペースト開発

【12:30-13:45】

関西大学　化学生命工学部　化学・物質工学科　教授　川﨑　英也　氏

【講演主旨】
銀ナノインク/ペーストは基板に塗布印刷後，低温焼成により導電性膜を形成することができることから導電材として多く利用されている．しかし，銀を使用する場合、マイグレーション（配線の欠落）の懸念やコストの課題がある．このような課題から銀の代替材料として，銅が期待されている．しかし，導電材である銅ナノ粒子は容易に酸化され，電気抵抗値や焼成温度の上昇をもたたらす．本講演では，銅固有の問題を解決するための耐酸化性を有しかつ低温焼成可能な銅系ナノインク/ペーストの設計指針を紹介する.

【キーワード】
導電性インク,銅インク,銅ペースト,銅ナノ粒子,低温焼結性,低温焼成,低温接合材,フレキシブルデバイス,プリテッドエレクトロニクス,パワーエレクトロニクス,フレキシブル基板

【講演ポイント】
銅固有の問題を解決するための耐酸化性を有しかつ低温焼成可能な銅系ナノインク/ペーストの設計指針として、3つのアプローチ、1)還元性保護剤、2)ギ酸銅アミン錯体、3)合金化、について紹介します。

【習得できる知識】
銅ナノ粒子の合成法、低温焼成型銅ペーストの調製法、低温焼成型銅ペーストの最新事情、低温焼成のための銅粒子界面設計指針、銅系ペーストの耐酸化性を向上させる方法

【プログラム】

1. 低温焼成型銅ペースト/インクの概論
   1. 銅ナノ粒子の合成法
   2. 銅ナノ粒子の酸化挙動
   3. 低温焼成型銅ペースト/インクの分類
2. 低温焼成型シングルナノ銅/銅微粒子からなる混合ペースト～還元性保護剤による耐酸化性アプローチ～
   1. シングルナノ銅/銅微粒子混合ペーストの調製
   2. シングルナノ銅/銅微粒子混合ペーストの低温焼結挙動
   3. 大気焼成型のシングルナノ銅/銅微粒子混合ペースト
   4. 100℃以下の低温焼成可能なシングルナノ銅/銅微粒子混合ペースト
   5. シングルナノ銅/銅微粒子混合ペーストから得られる焼結銅膜の耐酸化性付与
3. 低温焼成型銅錯体/銅微粒子からなる混合ペースト～ギ酸銅アミン錯体による耐酸化性アプローチ～
   1. ギ酸銅uアミン錯体インクの調製
   2. ギ酸銅アミン錯体/銅微粒子混合ペーストの調製
   3. ギ酸銅アミン錯体/銅微粒子混合ペーストの低温焼結挙動
   4. ギ酸銅アミン錯体/銅微粒子混合ペーストのから得られる焼結銅膜の耐酸化性付与
4. 低温焼成型ニッケル錯体/銅微粒子からなる混合ペースト～合金化による耐酸化性アプローチ～
   1. ギ酸ニッケルアミン錯体インクの調製
   2. ギ酸ニッケルアミン錯体/銅微粒子混合ペーストの調製
   3. ギ酸ニッケルアミン/銅微粒子混合ペーストの低温焼結挙動
   4. ギ酸ニッケルアミン/銅微粒子混合ペーストのから得られる焼結銅膜の耐酸化性付与

【質疑応答】

第2部　銅ナノインクの焼成と実用化への取り組み

【14:00-15:15】

石原ケミカル(株)　第三研究部　部長　博士(理学)　有村　英俊　氏

【講演主旨】
印刷法により回路形成可能なプリンテッド・エレクトロニクスが注目されている。大気下で焼成可能なAgナノインクは既に一部で実用化されており、今後、低コスト化、マイグレーション耐性などの観点から導電性Cuナノインクの実用化が求められている。しかし、Cuは室温で容易に酸化する性質があり、ナノ粉にすると更に活性となるため、取り扱いが難しい。本講演では、Cuナノインクの印刷、焼成、利用上の問題点や課題も含めて、実用化に向けた取り組みについて、具体例を挙げて解説する。

【キーワード】
銅ナノインク、紙基材、RFタグ、スクリーン印刷、Cu接合材

【講演ポイント】
導電性銅ナノインクの特長や取り扱い方法、実用化に向けた取組みを課題について、具体的な焼成や印刷例などのデータを含めて解説する。また、注目されているパワーデバイス向け接合材としての検討例を紹介する。

【習得できる知識】
導電性銅ナノインクの特長、印刷法、焼成法の理解

【プログラム】

1. プリンテッドエレクトロニクス (PE) について
   1. 従来法と印刷法
   2. 適用分野と実用例
2. ‐3.導電性インクの特長と課題
3. 銅ナノインクの焼成
   1. 粒子の焼結について
   2. 銅ナノインクの焼成
   3. 光焼結 (フォトシンタリングプロセス) について
   4. フォトシンタリングのメカニズム
4. 各種印刷法と実用化に向けた取組み
   1. 印刷法と特長
   2. フレキソ印刷を用いた紙基材上でのRFタグの検討
   3. グラビアオフセット印刷とメタルメッシュタッチパネルの作製
5. 厚膜印刷と焼成
   1. スクリーン印刷 (厚膜印刷)
   2. スクリーン印刷用Cuペーストの特長
   3. ギ酸雰囲気焼成と皮膜物性
6. Cuナノインクとめっきを併用した回路形成
   1. めっきシード層としてのCuナノインクの利用
   2. 評価結果
7. Cuナノ粉を用いた接合材
   1. パワーデバイス向け加圧型Cu接合材
   2. 接合試験結果

【質疑応答】

第3部　銀材料の課題解決を目指した銀ナノインク『DryCure Ag』の開発と応用展開および今後の展望

【15:30-16:45】

(株)C-INK　代表取締役社長　金原　正幸　氏

【プログラム】

1. 銀ナノインク『DryCure Ag』の特徴
2. 銀ナノインクの印刷技術への展開
   1. 銀ナノインクのインクジェット安定吐出性
3. 銀ナノインクの応用
   1. 銀ナノインクのタッチパネル用途への展開
   2. 銀ナノインクのプリント回路基板製造への展開
4. 銀ナノインクの量産化課題
   1. 銀ナノインクの銀使用量を大幅に低減するには
5. 銀ナノインクの将来展望

【質疑応答】

セミナー講師

第1部　関西大学　化学生命工学部　化学・物質工学科　教授　川﨑　英也　氏

【著作】
1.金属ナノ粒子の合成/構造制御とペースト化および最新応用展開,5章1節,2020年(株)R&Dセンター
2.Nanocellulose Based Composites for Electronics, Pages 215-236(2021) Elsevier社.
3.機器分析ハンドブック１(有機・分光分析編),3章,2020年,化学同人
4.プリンテッドエレクトロニクスに向けた材料，プロセス技術の最新事例,1章2節,2017年,技術情報協会
5.導電性ペースト・インクの新規開発に向けた金属ナノ粒子の表面処理・合成・評価とCu・Ag系素材の課題克服アプローチ,1章4節,2012年,(株)AndTech
6.金属ナノ・マイクロ粒子の形状・構造制御技術,4章2節,2009年(株)シーエムシー出版 等

【受賞】
日本化学会 コロイドおよび界面化学部会:奨励賞(平成15年),松浦賞(平成11年)
日本質量分析学会:論文賞(平成26年,平成27年),奨励賞(平成22年),優秀論文賞(平成19年)

【経歴】
平成10年3月 九州大学大学院理学研究科博士後期課程修了　学位:博士(理学)
平成10年3月 　日本学術振興会特別研究員(PD)
平成11年11月　九州大学理学部　助手
平成18年4月　関西大学工学部　助教授
平成19年4月　関西大学化学生命工学部　准教授
平成25年4月　関西大学化学生命工学部　教授
現在に至る

第2部　石原ケミカル(株)　第三研究部　部長　博士(理学)　有村　英俊　氏　

第3部　(株)C-INK　代表取締役社長　金原　正幸　氏

セミナー受講料

【1名の場合】44,000円(税込、テキスト費用を含む)
2名以上は一人につき、11,000円が加算されます。