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銅粉添加Cu-Ni錯体インク

【開発品】 銅粉添加Cu-Ni錯体インク

~厚膜印刷可能な次世代配線材料。耐酸化性が向上し、革新的な実装技術を促進~
銅粉添加Cu-Ni錯体インクは、次世代の実装技術プリンテッドエレクトロニクスの普及を促進する材料として開発され、高い耐酸化性と200℃前後の低温焼結性を有しております。また添加する銅粉は、住友金属鉱山株が開発した低温焼結に適用できる微粒銅粉を使用しており、添加量の制御により薄膜から厚膜まで柔軟に膜厚をコントロールし、軽薄短小なデバイスから大面積装置の展開まで応用することが可能です。

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銅粉添加Cu-Ni錯体インクの特性

銅粉添加Cu-Ni錯体インクは、Niによる耐酸化膜形成構造を基にしたプリンテッドエレクトロニクス向け導電材料になります。プリンテッドエレクトロニクスは、金属膜を必要な箇所にのみ印刷して電子回路を形成する次世代技術です。プリンテッドエレクトロニクスの導電材料は、現在銀ナノ粒子や銅ナノ粒子を使用したインクが展開されておりますが、これらの材料は材料コストが高く、市場への展開は一部用途に限定されております。また各金属粒子はナノサイズであるため、耐酸化の信頼性や膜厚が低いため大電流が流せない等の設計上の制約があります。そのような課題の解決策として、低温でCuを還元析出させ、その周りに酸化に強いNiがCu表面を覆う錯体インクに200℃近傍の低温で焼結が進行する住友金属鉱山の微粒銅粉を組み合わせることで、印刷時のインクの膜厚を一般的な導電性インクの3倍以上とすることが可能となり、大面積・大電流のデバイス開発にも応用可能な導電材料を開発しました。
参考:【開発品】微粒銅粉

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    銅粉添加Cu-Ni 錯体インク
    INDEX
    • 製品特長
    • 配線形成プロセス
    • 耐酸化性評価
    • 用途例

銅粉添加Cu-Ni錯体インクの製品写真

銅粉添加Cu-Ni錯体インクの元となる金属錯体インク

「銅粉添加Cu-Ni錯体インクの元となる金属錯体インク」

銅粉添加Cu-Ni錯体インクの事例紹介

プリンテッドエレクトロニクスは基板に導電性インクを塗布して回路パターンを形成する技術で、IoT社会の実現に欠かせないキーテクノロジーとして期待されております。一般的な電子回路形成技術(サブトラクティブ)は、基板全面に形成された金属材料から不要な部分を除去(エッチング)して形成される技術であるため、材料・エネルギーの消費が課題となっております。
それに対してプリンテッドエレクトロニクスは必要な部分のみ導電性インクを塗布するアディティブプロセスであるため、使用量、環境負荷、製造コスト低減の効果が期待されております。また、フレキシブル基板を装置に流したRoll to Roll方式で生産の効率化を向上させることができます。薄型・軽量でフレキシブルな電子デバイスを作ることが可能なため、車載配線から太陽電池などの産業用途、ウェアラブルデバイスなどの民生用電子機器、センサーデバイス、無線自動識別(RFID)タグなどの航空機、自動車、ヘルスケア、家電など、幅広い産業への応用が可能となります。

住友金属鉱山の対談コンテンツ「X-TALK」では社内外からゲストを招き、対談形式でご紹介しています。
本材料の基幹技術を有する物質・材料研究機構(NIMS)三成剛生先生とプリンテッドエレクトロニクスの未来展望に関する記事も、合わせてご覧ください。
【対談記事】塗れる金属の活用 プリンテッドエレクトロニクスの市場規模と未来展望

銅粉添加Cu-Ni錯体インクについてよくある質問

銅粉添加Cu-Ni錯体インクはどのように製造されますか?

通常、銅およびニッケルの錯体を含む溶液から作られます。その溶液に住友金属鉱山が開発する微粒銅粉を添加し、適切な粘度に調整し、導電性インクを作製します。

より詳細なプロセスはダウンロード資料をご覧ください。
【資料】銅粉添加Cu-Ni 錯体インク

このインクはどのような用途に適していますか?

銅粉添加Cu-Ni錯体インクは高い導電性とコストに優位性があり、特に大面積・大量に材料を使用する用途に適しております。また、厚み調整により薄膜から厚膜までの印刷が可能で、軽薄短小なデバイスにも適用できるなど、応用範囲の広い材料特性を活かしプリンテッドエレクトロニクスの市場創成を図ります。

どのような印刷技術に使用できますか?

スクリーン印刷を基本としております。微細配線や複雑形状の印刷に合わせ、グラビアオフセット印刷等、他の印刷方法の適用検討を進めております。印刷方法に合わせ設計変更することも可能ですので、お気軽にご相談ください。

印刷された配線基板として提供頂くことは可能ですか?

本材料の使用方法は技術ノウハウや作製条件の観点から、開発段階においてはご要望の配線パターンに合わせ、弊社で配線形成したサンプル作製を前提とした協議をさせて頂き、お客様の開発が進展するようなサポートをさせて頂きます。
また、弊社は銅ポリイミド基板製造で培った前処理技術の知見を活かし、高い密着性を有する電極形成を行うことが可能です。


(例)幅100マイクロメートルの配線で、従来の銅粉が添加されていない金属錯体インクでは厚み10マイクロメートルであることに比較して3倍以上となる30マイクロメートル以上の厚みを実現。

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