TW201340126A - 導電性組成物、配線基板之製造方法、配線基板、電極、電極之製造方法、及電子裝置 - Google Patents

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Abstract

提供可良好地形成與基材之密合性及低電阻性優良之配線圖型的導電性組成物、使用其之配線基板之製造方法及配線基板、以及具有可便宜地製造、且與基材之密合性及低電阻性優良之導電部的電極、電極之製造方法及使用其之電子裝置。本發明為藉由對形成於基材上之配線圖型加壓,以進行低電阻化處理之配線基板之製造方法所用的導電性組成物,其含有作為黏合劑樹脂之熱可塑性樹脂及熱硬化性樹脂、硬化劑、與金屬粒子。

Description

導電性組成物、配線基板之製造方法、配線基板、電極、電極之製造方法、及電子裝置
本發明係關於導電性組成物、配線基板之製造方法、配線基板、電極、電極之製造方法、及電子裝置,詳言之,係關於可良好地形成與基材之密合性及低電阻性優良之配線圖型的導電性組成物、使用其之配線基板之製造方法及配線基板、以及可便宜地製造、且具有與基材之密合性及低電阻性優良之導電部的電極、電極之製造方法及使用其之電子裝置。
以往,作為形成微細之配線圖型的技術,已知有將以加熱蒸鍍法或濺鍍法所形成之金屬薄膜藉由光微影法來圖型化之手法。但是,加熱蒸鍍法或濺鍍法必需要有真空環境,其製造成本是個問題。又,光微影法會大量使用溶劑,因此亦可列舉對環境之負荷的問題點。
又,以往,欲形成印刷配線板或RFID(無線射頻辨識)之電極等的導電部,係使用蝕刻法。蝕刻法係藉由蝕刻將鋁箔或銅箔層合於絕緣性樹脂之基板,而形成由鋁箔或銅箔所構成之所期望的導電部者。但是,蝕刻法係包含蝕刻光阻之塗佈、蝕刻光阻之剝離等步驟,故作業步驟多,相較於印刷法會有生產性差之問題。進一步地,蝕刻法亦有廢液處理等問題,由環境面而言亦不佳。
相對於此,以印刷法形成配線圖型或導電部,能夠以 低成本有效率地製造大量產品,已經實際上被使用。但是,以印刷法來形成具有高導電性之配線圖型或導電部時,作為其材料必須使用導電性優良之銀等,具有材料成本上昇之問題。又,亦有必要將所形成之導電性圖型或導電部中所含之黏合劑成分等在高溫燒成以去除,於印刷法中,絕大多數係在玻璃等耐熱性硬質基板上形成配線圖型或導電部。
另一方面,作為近年來的電子裝置,可撓性薄片顯示器或可撓性RFID系統等的急速普及係受到期待。欲實現此等之可撓性的裝置,必需於具有可撓性的塑膠薄膜上形成配線圖型或導電部。但是,具有可撓性之塑膠薄膜大多在高溫會軟化/熔融,難以藉由印刷法在塑膠薄膜上形成配線圖型或導電部。
對於該課題,例如專利文獻1中提出了將粒子徑為奈米等級之金屬粒子塗佈於基材基,藉由在低溫(200~300℃)加熱,而能夠製造低電阻率(約10μΩ.cm)之配線圖型或導電部的導電性奈米粒子糊劑。但是,如專利文獻1中提出之粒徑為奈米等級之金屬粒子,一般而言價格高,因此難以便宜地製造配線基板或導電部。
又,專利文獻2中,提出有不使用奈米等級之金屬粒子,不需高溫加熱,而便宜地於樹脂性基板上製造導電部之配線基板、及製造此配線基板之方法。具體而言,係於基材表面塗佈所期望之導電性糊劑為配線圖型形狀或導電部形狀,將所得之配線圖型或導電部以加壓輥加壓後,在 150℃以下之溫度加熱。藉此,製造基材與配線圖型或導電部堅固地密合之配線基板者。
進一步地,專利文獻3中,揭示含有將銅粉表面之至少一部分以銀被覆之被覆銀的銅粉末、與玻璃轉移溫度(Tg)為35~170℃之黏合劑樹脂的導電性糊劑,提出了將此導電性糊劑於基材以指定形狀印刷後,施以擠壓或加熱加濕處理而形成之導體圖型之形成方法。此方法係藉由以擠壓來壓縮被覆銀的銅粉末,使金屬粉等導電性粒子之間的接觸面積增加,相較於未擠壓之習知導體圖型,欲使比電阻降低、導電性提高者。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2004-273205號公報
[專利文獻2]日本特開2010-21470號公報
[專利文獻3]日本特開2010-123457號公報
確實地,依照專利文獻2記載之配線基板之製造方法,可應用在使用銀作為金屬粒子的情況。但是,應用於鋁或銅等之銀以外的金屬粒子時,本發明者等人發現所形成之配線圖型無法得到與基材之充分的密合性之新的課題。
又,專利文獻2中提出之配線基板之製造方法中,雖 使用銀作為金屬粒子,但銀比鋁(Al)或銅(Cu)為高價格。因而,為了進一步使成本下降,亦考慮使用鋁或銅作為金屬粒子。但是,於專利文獻2記載之配線基板之製造方法中用了使用鋁或銅之導電性糊劑時,如上所述,所形成之導電部與基材之間的密合性不一定充分。進一步地,即使是專利文獻3中提出之導體圖型之形成方法,亦不一定可得到充分的導電性,且基材與導電圖型之密合性亦非充分。
因而,本發明之目的為提供可便宜地且效率良好地製造配線基板、且可良好地形成與基材之密合性及低電阻性優良之配線圖型的導電性組成物;使用其之配線基板之製造方法及配線基板。
又,本發明之其他目的為提供可便宜地製造、且具有與基材之密合性及低電阻性優良的導電部之電極、電極之製造方法及使用其之電子裝置。
本發明者等人為了解決上述課題而努力探討之結果,發現了於藉由將形成於基材上之配線圖型加壓而進行低電阻化處理的配線基板之製造方法中所用的導電性組成物中,藉由合併使用熱可塑性樹脂與熱硬化性樹脂作為黏合劑樹脂,則即使使用鋁或銅等之銀以外的金屬粒子作為導電性粒子的情況,亦可改善配線圖型與基材之密合性。
又,本發明者等人,發現了藉由對具有導電部之基材 加壓,至少導電部之表面係如具有金屬光澤般地平坦化、且藉由合併使用熱可塑性樹脂與熱硬化性樹脂作為導電部之黏合劑樹脂,即使使用鋁或銅等之銀以外的金屬粒子作為導電性粒子的情況,亦可在改善導電部與基材之密合性的同時,得到低電阻性優良的電極,因而完成本發明。
亦即,本發明之導電性組成物,其特徵為藉由對形成於基材上之配線圖型加壓,以進行低電阻化處理之配線基板之製造方法所用的導電性組成物中,含有作為黏合劑樹脂之熱可塑性樹脂及熱硬化性樹脂、硬化劑、與金屬粒子。
本發明之導電性組成物中,前述低電阻化處理較佳為藉由加壓體將形成於前述基材上之配線圖型一邊朝垂直方向加壓,同時使前述基材或前述加壓體朝水平方向移動之處理。又,前述熱可塑性樹脂較佳為由聚酯系樹脂及苯氧系樹脂中選出之至少1種。進一步地,前述熱硬化性樹脂較佳為環氧系樹脂。
又,本發明之配線基板之製造方法係具有:將導電性組成物塗佈於基材上,且將由該導電性組成物所構成之配線圖型形成於前述基材上之塗佈步驟、將藉由前述塗佈步驟而形成之配線圖型熱硬化之熱硬化步驟、與藉由加壓體,將具有藉由前述熱硬化步驟而熱硬化之配線圖型的前述基材一邊朝垂直方向加壓,同時使前述基材或前述加壓體朝水平方向移動之加壓步驟的配線基板之製造方法,其特徵為 使用上述本發明之導電性組成物作為前述導電性組成物。
進一步地,本發明之配線基板,其特徵為藉由上述本發明之配線基板之製造方法製造而成。
又進一步地,本發明之電極,係具有基材、與形成於該基材上之導電部的電極。
前述導電部係由含有作為黏合劑樹脂之熱可塑性樹脂及熱硬化性樹脂、硬化劑、與金屬粒子的導電性組成物所構成,且前述導電部之表面為具有金屬光澤者。
本發明之電極中,前述導電部之表面的算術平均粗度較佳為40nm以下。此處,算術平均粗度意指藉由表面之原子力顯微鏡像,將測定範圍設為25μm×25μm,由粗度曲線求取時的值(Ra)。
又,本發明之電極之製造方法,係上述本發明之電極之製造方法,其特徵為具有:將導電性組成物塗佈於基材上以形成導電部之塗佈步驟、將藉由前述塗佈步驟所形成之前述導電部熱硬化之熱硬化步驟、與藉由加壓體,將具有藉由前述熱硬化步驟而熱硬化之前述導電部的前述基材一邊朝垂直方向加壓、同時使前述基材或前述加壓體朝水平方向移動之加壓步驟。
進一步地,本發明之電子裝置,其特徵為具有上述本發明之電極。
依照本發明,可提供能夠便宜地且效率良好地製造配線基板、且可良好地形成與基材之密合性及低電阻性優良之配線圖型的導電性組成物、使用其之配線基板之製造方法及配線基板。
又,依照本發明,可提供可藉由使用銀以外的廉價材料作為金屬粒子以便宜地製造、且具有與基材之密合性及低電阻性優良之導電部的電極、電極之製造方法及使用其之電子裝置。又,可提供可便宜地製造、且具有與基材之密合性及低電阻性優良之導電部的電極、電極之製造方法及使用其之電子裝置。
以下,對本發明之實施形態詳細地說明。
首先說明本發明之導電性組成物。本發明之導電性組成物為可應用於藉由對形成於基材上的配線圖型加壓以進行低電阻化處理之配線基板之製造方法的導電性組成物,含有作為黏合劑樹脂之熱可塑性樹脂及熱硬化性樹脂、硬化劑、與金屬粒子。如此地,本發明之導電性組成物最大的特徵為合併使用熱可塑性樹脂與熱硬化性樹脂作為黏合劑樹脂此點。結果,依照本發明,即使使用銀以外之鋁或銅等作為金屬粒子的情況,亦可得到所形成之配線圖型與基材之密合性優,而且可使電阻值降 低之效果。以下、本發明對導電性組成物之各成分來詳細地說明。
<熱可塑性樹脂>
本發明中,作為構成導電性組成物之熱可塑性樹脂,可使用聚酯系樹脂、苯氧系樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丁二烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、熱可塑性聚醯亞胺樹脂、6-耐綸或6,6耐綸等之聚醯胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂或氟樹脂等。本發明中,該等熱可塑性樹脂可單獨使用、亦可合併使用2種以上。其中,本發明中尤以使用由聚酯系樹脂及苯氧系樹脂中選出之至少1種熱可塑性樹脂較佳。
聚酯系樹脂可使用將由不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸當中選出之1種以上、與由二醇類當中選出之1種以上,藉由公知方法在常壓或減壓下聚縮合所得者。例如作為不飽和脂肪酸,可列舉馬來酸酐、富馬酸、檸康酸、伊康酸等。作為飽和脂肪酸,可列舉氯橋酸(HET acid)、鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、對苯二甲酸、內亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸等。作為二醇類,可列舉乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、2,2,4-三甲基戊烷-1,3- 二醇、氫化雙酚A、季戊四醇二烯丙基醚、三亞甲二醇、2-乙基1,3-己二醇等。
又,苯氧系樹脂可列舉例如具有雙酚A骨架之苯氧樹脂、具有雙酚F骨架之苯氧樹脂、具有雙酚S骨架之苯氧樹脂、具有雙酚M骨架(4,4’-(1,3-伸苯基二異亞丙基)雙酚骨架)之苯氧樹脂、具有雙酚P(4,4’-(1,4)-伸苯基二異亞丙基)雙酚骨架)骨架之苯氧樹脂、具有雙酚Z(4,4’-環亞己基雙酚骨架)骨架之苯氧樹脂等的具有雙酚骨架之苯氧樹脂;具有酚醛清漆骨架之苯氧樹脂、具有蒽骨架之苯氧樹脂、具有茀骨架之苯氧樹脂、具有倍環戊二烯骨架之苯氧樹脂、具有降莰烯骨架之苯氧樹脂、具有萘骨架之苯氧樹脂、具有聯苯骨架之苯氧樹脂、具有金剛烷骨架之苯氧樹脂等。
如此之熱可塑性樹脂,數目平均分子量(Mn)較佳為2000~200000、更佳為5000~100000之範圍。數目平均分子量低於2000時,容易發生印刷時的轉移不良,可能難以形成良好的配線圖型。另一方面,數目平均分子量超過200000時,印刷時容易發生導電性組成物之拉絲所造成之鬚狀缺陷或線條之扭曲等,可能損及印刷適應性,故不佳。再者,數目平均分子量,係以凝膠滲透層析術(GPC)測定之以標準聚苯乙烯換算的值。
<熱硬化性樹脂>
本發明中,作為構成導電性組成物之熱硬化性樹 脂,可使用環氧系樹脂、酚樹脂、胺基樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚矽氧樹脂、或熱硬化性聚醯亞胺樹脂等。其中尤以使用環氧系樹脂較佳。本發明中可單獨使用此等熱硬化性樹脂、亦可合併使用2種以上。
環氧系樹脂可列舉例如雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、臭素化雙酚A型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A之酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、倍環戊二烯型環氧樹脂、三苯基甲烷型環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、脂肪族鎖狀環氧樹脂、含有磷之環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、降莰烯型環氧樹脂、金剛烷型環氧樹脂、茀型環氧樹脂、胺基酚型環氧樹脂、胺基甲酚型環氧樹脂、烷基酚型環氧樹脂等。
如此之熱硬化性樹脂,數目平均分子量(Mn)較佳為100~50000、更佳為150~10000之範圍。數目平均分子量脫離該範圍時,可能損及與基材之密合性,故不佳。
作為如以上說明之黏合劑樹脂之熱可塑性樹脂與熱硬化性樹脂,較佳為以質量比95:5~30:70之比例摻合、更佳為以90:10~50:50之比例摻合。藉由使熱可塑性樹脂與熱硬化性樹脂之摻合比例在上述範圍,可形成與基材之密合性優良的配線圖型,且可一併使配線 圖型之電阻值降低。再者,作為黏合劑樹脂之摻合量,於導電性組成物中以固體成分換算較佳為1~25質量%、更佳為3~20質量%之範圍。黏合劑樹脂越多,越可確保與基材之優良密合性,但有可能變得無法得到充分之導電性。另一方面,黏合劑樹脂變少時,可能損及與基材之密合性。
<硬化劑>
本發明中,作為構成導電性組成物之硬化劑,只要係可使環氧系樹脂等之熱硬化性樹脂硬化者則無特殊限制,可適當使用公知者。除了使用例如酚樹脂、咪唑化合物、酸酐、脂肪族胺、脂環族多胺、芳香族多胺、3級胺、氰二醯胺、胍類、或該等之環氧加成物或微膠襄化者之外,可使用三苯基膦、四苯基鏻、四苯基硼酸酯等有機膦系化合物、使用硼酸酯化合物等處理如日本特開平06-73156號公報記載之環氧加成物表面而得之一液性環氧摻合物,例如環氧樹脂-酚-硼酸酯摻合物等。該等之硬化劑可單獨使用、或亦可合併2種以上使用。
如此之硬化劑的摻合量,相對於熱硬化性樹脂100質量份,較佳為1~50質量份。藉由使硬化劑之摻合量成為該範圍,可使配線圖型之熱硬化性樹脂良好地硬化,可在保持配線圖型中之金屬粒子的同時,確保與基材之優良的密合性。再者,硬化劑之添加量,於導電性組成物中以固體成分換算較佳為0.01~5質量%、更佳 為0.05~3質量%之範圍。
<金屬粒子>
本發明中,作為構成導電性組成物之金屬粒子,可列舉鋁或銅、銀、金等粒子,就成本或低電阻化處理、遷移(migration)的觀點而言,較佳為鋁及銅之粒子。該等之金屬粒子,使用電子顯微鏡(SEM)在10000倍觀察之隨機10個金屬粒子之平均粒徑,較佳為0.1~15μm、更佳為0.5~5μm之範圍。該等金屬粒子,平均粒徑越小,越可使金屬粒子彼此的接觸狀態成為良好,可提高所形成之配線圖型的導電性,但金屬粒子之平均粒徑成為奈米等級時則可能無法充分得到低電阻化處理之效果。另一方面,金屬粒子之平均粒徑變大時,則可能損及與基材之密合性。
本發明之導電性組成物中,所使用之金屬粒子的形狀雖無特殊限制,但球狀較適合於低電阻化處理。如此之金屬粒子的摻合量,於導電性組成物中以固體成分換算較佳為50~90容量%、更佳為60~85容量%之範圍。金屬粒子之摻合量低於50容量%時,於配線圖型內之金屬粒子彼此的接觸點會減少,有無法得到充分的導電性之虞。另一方面,金屬粒子之摻合量超過90容量%時,相對的黏合劑樹脂之量會減少,因此有配線圖型與基材之密合性會降低之虞。再者,以質量比計時,於導電性組成物中以固體成分換算較佳為65~99質量%、更 佳為75~97質量%之範圍。
再者,本發明之導電性組成物中,例如在不損及印刷適性之範圍下,亦可摻合消泡劑、金屬分散劑、調平劑、搖變性賦予劑、偶合劑、稀釋劑、塑化劑、抗氧化劑、金屬不活性化劑或填充劑等之添加劑。
消泡劑可列舉例如San Nopco(股)公司製之SN Dispersant 5020、SN Dispersant 5468、SN Dispersant 9228、SN Wet 366、SN Sperse 70、SN Sperse 2190等Disper系列;Dappo SN-348、Dappo SN-351、Dappo SN-357、Dappo SN-368等Dappo系列;SN Defoamer 470、SN Defoamer 477、SN Defoamer 777、SN Defoamer 5013、SN Defoamer JK等之Defoamer系列或楠本化成(股)公司製之Disparlon系列等。
分散劑可列舉BYK-Chemie公司製之DISPERBYK-101、-102、-103、-106、-108、-110、-111、-112、-116,-140、-142、-145、-164、-167、180、-182、-183、-184、-185、-2000、-2001、-2020、-2050、-2096、-2155、-2163等之DISPERBYK系列;BYK-300、-306、-310、-313、-322、-331、-341、-345、-347、-348、-350、-352、-356、-358N、-375、-378、-381、-392、-405、-410、-430、-431、-054、-055、-057、-1752、-1790、-060N、-063、-065、-067A、-080A、-354、-392等之BYK系列;San Nopco(股)公司製之SN Defoamer 470、SN Defoamer 477、SN Defoamer 777、SN Defoamer 5013、SN Defoamer JK等之Defoamer系列或楠本化成(股)公司製之Disparlon系列等。
調平劑可列舉例如共榮社化學(股)公司製之Polyflow No.7、Polyflow No.50EHF、Polyflow No.75、Polyflow No.85、Polyflow No.90、Polyflow No.95、Polyflow No.99C等之Polyflow系列;Flowlen AC202、Flowlen AC300HF、Flowlen AC303HF、Flowlen AC326F、Flowlen AC530、Flowlen AC901HF、Flowlen AC903HF、Flowlen AC970MS、Flowlen AC1170、Flowlen AC1190HF、Flowlen AC2200HF、Flowlen AC2300C、Flowlen AO-5、Flowlen AO-98、Flowlen AO-108等之Flowlen系列;Monsanto公司製Modaflow等。
搖變性賦予劑可列舉例如共榮社化學(股)公司製之Flownon SH-295S、Flownon SH-350、Flownon HR-4AF、Flownon SP-1000AF、Flownon SA-330HF、Flownon SA-345HF等之Flownon系列;Talen 7200-20、Talen 8300-20、Talen KU-700、Talen M-1020XFS、Talen 2000等之Talen系列等。
偶合劑可列舉信越化學工業(股)公司製之KBM-1003、KBM-303、KBM-402、KBM-403、KBM-1403、KBM-502、KBM-503、KBM-5103、KBM-603、KBM-903、KBM-573、KBM-803等之KBM系列、KBE-1003、 KBE-402、KBE-403、KBE-502、KBE-503、KBE-603、KBE-903、KBE-585、KBE-9103、KBE-846等之KBE系列、東麗.道康寧(股)公司製之Z-601、Z-6019、Z-6020、Z-6030、Z-6040、Z-6040N、Z-6043、Z-6062、Z-6300、Z-6519、Z-6883等之Z系列等。
使用本發明之導電性組成物,於基材上印刷配線圖型時,通常,本發明之導電性組成物係以溶劑稀釋來使用,作為該溶劑,較佳為使用金屬粒子之分散性佳,具有揮發性者。可列舉例如甲醇、乙醇、異丙醇(IPA)、甲基乙基酮(MEK)、甲基異丁基酮(MIBK)、乙酸乙酯、環己酮、甲苯、二甲苯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、二丙二醇單乙基甲基醚、二丙二醇單甲基醚、1-(2-甲氧基-2-甲基乙氧基)-2-丙醇、丙二醇單甲基醚乙酸酯、及水等。該等溶劑可分別單獨使用、亦可以任意比例混合2種以上來使用。
接著,說明本發明之配線基板之製造方法、及本發明之配線基板。
本發明之配線基板之製造方法,係具將有導電性組成物塗佈於基材上,於基材上形成由導電性組成物所構成之配線圖型的塗佈步驟、將藉由塗佈步驟所形成之配線圖型熱硬化的熱硬化步驟、將具有藉由熱硬化步驟所熱硬化之配線圖型之基材加壓的加壓步驟。本發明之配線基板之製造方法中,重要者為使用上述本發明之導電性組成物作為導電性組成物。如上所述,係因為本發明 之導電性組成物,可形成能夠便宜且效率良好地製造配線基板、且與基材之密合性優良之配線圖型。以下,詳細說明本發明之配線基板之製造方法。
首先參照圖1,說明配線基板之製作方法。圖1係顯示本發明之配線基板之製造方法的流程圖,如圖所示,係經過將導電性組成物塗佈於基材上,將由導電性組成物所構成之配線圖型形成於基材上之塗佈步驟(S1)、將藉由塗佈步驟所形成之配線圖型熱硬化之熱硬化步驟(S2)、將具有藉由熱硬化步驟所熱硬化之配線圖型的基材,使用加壓體一邊朝向垂直方向加壓,同時使基材或加壓體向水平方向移動之加壓步驟(S3)而製造配線基板。塗佈步驟(S1)中,係於基材表面塗佈上述本發明之導電性組成物為指定的配線圖型形狀。塗佈方法並無特殊限制,可應用作為塗佈導電性組成物之方法所公知的手法。塗佈方法可列舉例如各種印刷法(網版印刷法、凹版印刷法、凸版印刷法、平版印刷法)、點膠(dispensing)法、噴墨法等。
接著,塗佈步驟(S1)中經塗佈本發明之導電性組成物的狀態之基材,在熱硬化步驟(S2)中配線圖型係被加熱硬化。此步驟中,雖亦可同時進行經塗佈之配線圖型的乾燥,但亦可依需要在事前施予塗膜乾燥步驟來乾燥配線圖型。本發明之導電性組成物的黏合劑樹脂係由熱可塑性樹脂及熱硬化性樹脂構成,如上所述,黏合劑樹脂中存在有熱硬化性樹脂,因此藉由經此熱硬化步驟, 可得到與基材之良好的密合性。此處,熱硬化條件較佳為80~200℃、1~120分鐘;更佳為100~170℃、10~60分鐘。
接著,熱硬化步驟(S2)中,配線圖型經加熱硬化之配線基板,係在加壓步驟(S3)中被加壓。此處,加壓步驟(S3)中,係對經印刷之導電性組成物一邊使用加壓體朝垂直方向加壓,同時使基材或加壓體向水平方向移動,在導電性組成物之表面產生剪應力。藉此,金屬粒子會塑性變形,形成連續之導體層。結果,實現低電阻化處理。
進一步地,依照需要,在加壓步驟(S3)中,具有經低電阻化處理之狀態的配線圖型之基材,在加熱步驟中被加熱。此加熱步驟中,藉由使配線圖型硬化收縮,會進一步增加金屬粒子彼此的接觸機率。再者,此加熱步驟亦可在加壓步驟(S3)之加壓中的同時實施。
此處,使用圖2來說明導電性組成物之塗佈步驟(相當於圖1中S1)。圖2中,作為將具有黏合劑2與金屬粒子3之導電性組成物4於基材1上塗佈為指定之圖型的方法,係顯示採用網版印刷法的情況。如圖2所示,塗佈步驟中,可印刷指定配線圖型之網版5係配置於基材1上。此外,導電性組成物係配置於網版5上。
接著,將配置於網版5上之狀態的導電性組成物4,使用刮漿板6擠壓於基材1側並延伸。藉此,成為於基材1上將導電性組成物4塗佈為指定配線圖型形狀 之狀態。
接著,說明熱硬化步驟(相當於圖1中S2)。熱硬化步驟中,藉由加壓步驟將經加壓狀態之導電性組成物加熱、且熱硬化。經以上步驟,製造形成有配線圖型之狀態的配線基板。再者,本發明中,較佳為於80~200℃、更佳為於100~170℃之加熱溫度使導電性組成物熱硬化。藉此,即使使用比較不耐熱之樹脂性材料作為基材之材料時,亦可在不影響基材之物性之下形成配線圖型。
接著,參照圖3,說明加壓步驟(相當於圖1中S3)。如圖所示,於加壓步驟中,於構成藉由熱硬化步驟(參照圖1)而熱硬化之配線圖型的導電性組成物4上,放置加壓體7,一邊使用加壓體7朝向垂直方向加壓,同時使基材1或加壓體7朝向水平方向移動以加壓導電性組成物4。藉此,會產生剪應力,將金屬表面擠壓變形,金屬粒子3會塑性變形,於鄰接金屬粒子3之間被壓接,形成連續之導體層,提高配線圖型之導電性。再者,於圖示例子中,係使用加壓輥作為加壓體7,但本發明中,加壓體不限於此。再者,本發明之配線基板之製造方法中,加壓壓力或加壓次數無限制,例如將壓力設為10~200MPa、加壓次數設為1~複數次。
如以上說明者,將本發明之導電性組成物塗佈於基材上,形成配線圖型。藉此,熱硬化性樹脂與基材會堅固地密合,因此可製造具有密合性優之配線圖型、且實 現低電阻化之配線基板。
再者,本發明之配線基板之製造方法所用的基材並無特殊限制,可使用自以往作為基材之材料所使用的樹脂材料。特別是使用樹脂製之基材作為基材時,可列舉例如聚醯亞胺、聚酯系樹脂、聚醚碸(PES)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚醯胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚苯醚(PPO)等,較適合為使用聚酯系樹脂。
作為聚酯系樹脂可列舉例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚萘二甲酸丁二酯(PBN)。又,該等樹脂材料中,為了使導電性組成物之密合性提高,亦有塗佈底塗層、或施以電暈處理等處理者,進行如此之處理亦可。
接著,說本發明之電極。
<電極>
本發明之電極係為具有基材、與形成於基材上之導電部的電極,導電部係由含有作為黏合劑樹脂之熱可塑性樹脂及熱硬化性樹脂、硬化劑、與金屬粒子之導電性組成物所構成,導電部之表面具有金屬光澤。其表面之光澤度例如較佳為40以上、更佳為60以上、又更佳為80以上。導電部表面之光澤度藉由成為40以上,可發揮優良的導電性。
後述之本發明之電極,係在其製造步驟中,以輥等加壓體加壓形成於基材上之導電部而製造者,此時,導電部之表面附近的金屬粒子會塑性變形,在鄰接金屬粒子間被壓接,形成連續之導體層,結果,導電部之表面產生金屬光澤。因為係如此之表面狀態,故鄰接之金屬粒子彼此係良好地接觸,電極之電阻率會大幅降低。本發明之電極中,其導電部之算術平均粗度(測定範圍25μm×25μm)較佳為40nm以下。更佳為導電部之表面的算術平均粗度為20nm以下、又更佳為15nm以下、特佳為10nm以下。算術平均粗度為40nm以下時,電極之電阻率變小,因此作為電極而良好地發揮功能。
又,本發明之電極,以低電阻化處理,表面之算術平均粗度為40nm以下時,導電部之表面為平滑,將本發明之電極應用於RFID等電子裝置時,可在廣範圍之通信距離效率良好地收發信。
本發明之電極中,導電部中之金屬粒子的比例,在溶劑以外之導電性組成物全量(以固體成分換算)中,較佳為60~95容量%、更佳為65~95容量%。
又,電極之電阻率較佳為在低電阻化處理後1×10-2Ω.cm以下、更佳為1×10-3Ω.cm以下、又更佳為1×10-4Ω.cm以下。再者,導電部之電阻率雖越低越好,但為了使導電部之電阻率降低,使金屬粒子之添加量增多時,相對地黏合劑樹脂之量會減少,有導電部與基材之密合性降低之虞。
製造本發明之電極時,使用上述本發明之導電性組成物於基材上印刷導電部時,本發明之導電性組成物通常係以溶劑稀釋來使用,該溶劑較佳為使用金屬粒子之分散性佳、具有揮發性者。可列舉例如二乙二醇單乙基醚乙酸酯、二丙二醇單乙基甲基醚、二丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯等。該等溶劑可各自單獨使用、亦可以任意比例混合2種以上來使用。
<基材>
本發明之電極中所用之基材並無特殊限制,可使用以往以來作為基材之材料所使用之樹脂材料。例如可使用與上述本發明之配線基板之製造方法所用之基材相同者。
<電子裝置>
上述本發明之導電性組成物,可適合地使用於可撓性薄片顯示器或可撓性RFID系統等之電子裝置的導電部。例如,將使用本發明之導電性組成物所形成之電極應用於RFID系統時,電極為低電阻率,因此相較於習知之RFID系統,可使可通信距離提高。
<電極之製造方法>
接著,詳細說明本發明之電極之製造方法。圖4係顯示本發明之電極之製造方法的流程圖。本發明之電極 之製造方法,如圖4所示,其特徵為包含於基材上塗佈導電性組成物而形成導電部之塗佈步驟(S1)、將藉由塗佈步驟所形成之導電部熱硬化之熱硬化步驟(S2)、將具有藉由熱硬化步驟而熱硬化之導電部的基材加壓之加壓步驟(S3),與上述本發明之配線基板之製造方法類似,因此再度使用圖2、3來說明本發明之電極之製造方法。
塗佈步驟(S1)中,將上述本發明之導電性組成物於基材表面塗佈為指定之圖型形狀。圖2係顯示塗佈步驟(S1)之例子的示意圖,圖示例中,將可印刷指定之導電部的網版5配置於基材1上,於此網版5上配置導電性組成物4。接著,將配置於網版5上之狀態的導電性組成物4,使用刮漿板6擠壓於基材1側並延伸。藉此,成為於基材1上將導電性組成物4塗佈為指定之導電部形狀之狀態。再者,本發明之電極之製造方法中,塗佈步驟中之導電性樹脂組成物的塗佈方法,亦非限制於如此網版印刷法者,可採用已知手法。
熱硬化步驟(S2)步驟中,藉由將導電部加熱處理,使塗佈於基材上之導電性樹脂組成物熱硬化,實現與基材良好的密合性。此處,熱硬化條件較佳為80~200℃、1~120分鐘;更佳為100~170℃、10~60分鐘。若在該條件,即使使用比較不耐熱之樹脂性材料作為基材之材料時,亦可在不影響基材之物性之下來形成導電部。
加壓步驟(S3)中,係使用加壓體一邊對電極朝向垂直方向加壓,同時使基材或加壓體朝向水平方向移動。本發明之電極之製造方法中,只要導電部之表面產生金屬光澤、較佳為導電部之表面的算術平均粗度(Ra)為40nm以下的條件,則加壓壓力或加壓次數並無限制,例如將壓力設為10~200MPa、將加壓次數設為1~複數次。藉此,可得到上述本發明之電極。亦即,藉由經過如此之加壓步驟,可對金屬粒子賦予適合的剪應力,結果於導電部之表面會產生金屬光澤,可實現導電部之低電阻化(低電阻化處理)。
再者,本發明之電極之製造方法的加壓步驟中之加壓手段,可採用與上述本發明之配線基板之製造方法相同的手法,例如,如圖3所示,可採用於構成經熱硬化之導電部的導電性組成物4上,放置加壓體7,一邊使用加壓體7朝向垂直方向加壓,同時使基材1或加壓體7朝向水平方向移動以加壓導電性組成物4的方法。於圖示例子中,係使用加壓輥作為加壓體7,但本發明之電極之製造方法中,加壓體7不限於加壓輥。只要可滿足上述加壓條件者,則可採用任意之手法。又,亦可依照需要,在加壓步驟(S3)中加熱經低電阻化處理之狀態的導電部。
[實施例]
以下,使用實施例更詳細說明本發明。惟本發明不 受此等實施例限定。
<實施例1-1>
將熱可塑性樹脂83質量份(非晶性聚酯樹脂:東洋紡(股)公司製Viron 290)、熱硬化性樹脂17質量份(雙酚A型環氧樹脂:DIC(股)公司製EPICLON840)、有機溶劑241質量份(二乙二醇單乙基醚乙酸酯)、硬化劑(1)1.7質量份(環氧樹脂-酚-硼酸酯摻合物:四國化成工業(股)公司製L-07N)、硬化劑(2)3.2質量份(環氧咪唑加成物:四國化成工業(股)公司製P0505)、調平/消泡劑5質量份(共榮社化學(股)公司製Polyflow No.90)、表面改質劑5質量份(矽烷偶合劑:東麗.道康寧(股)公司製Z-6040)及鋁粒子433質量份(球狀粉、平均粒徑2μm)以混合溶解器500rpm下攪拌20分鐘。之後,以7英吋尺寸陶瓷製三輥混練3次以製造導電性組成物。再者,鋁含量於導電性組成物中以固體成分換算為60容量%。
<實施例1-2>
將熱可塑性樹脂83質量份(非晶性聚酯樹脂:東洋紡(股)公司製Viron 290)、熱硬化性樹脂17質量份(雙酚A型環氧樹脂:DIC(股)公司製EPICLON840)、有機溶劑289質量份(二乙二醇單乙基醚乙酸酯)、硬化劑(1)1.7質量份(環氧樹脂-酚-硼酸酯摻合物:四國化成工 業(股)公司製L-07N)、硬化劑(2)3.2質量份(環氧咪唑加成物:四國化成工業(股)公司製P0505)、調平/消泡劑5質量份(共榮社化學(股)公司製Polyflow No.90)、表面改質劑5質量份(矽烷偶合劑:東麗.道康寧(股)公司製Z-6040)及鋁粒子675質量份(球狀粉、平均粒徑2μm)以混合溶解器500rpm下攪拌20分鐘。之後,以7英吋尺寸陶瓷製三輥混練3次以製造導電性組成物。再者,鋁含量於導電性組成物中以固體成分換算為70容量%。
<實施例1-3>
將熱可塑性樹脂83質量份(非晶性聚酯樹脂:東洋紡(股)公司製Viron 290)、熱硬化性樹脂17質量份(雙酚A型環氧樹脂:DIC(股)公司製EPICLON840)、有機溶劑414質量份(二乙二醇單乙基醚乙酸酯)、硬化劑(1)1.7質量份(環氧樹脂-酚-硼酸酯摻合物:四國化成工業(股)公司製L-07N)、硬化劑(2)3.2質量份(環氧咪唑加成物:四國化成工業(股)公司製P0505)、調平/消泡劑5質量份(共榮社化學(股)公司製Polyflow No.90)、表面改質劑5質量份(矽烷偶合劑:東麗.道康寧(股)公司製Z-6040)及鋁粒子1152質量份(球狀粉、平均粒徑2μm)以混合溶解器500rpm下攪拌20分鐘。之後,以7英吋尺寸陶瓷製三輥混練3次以製造導電性組成物。再者,鋁含量於導電性組成物中以固體成分換算為80容 量%。
<實施例1-4>
將熱可塑性樹脂83質量份(苯氧樹脂:新日鐵化學(股)公司製YP-50)、熱硬化性樹脂17質量份(雙酚A型環氧樹脂:DIC(股)公司製EPICLON840)、有機溶劑289質量份(二乙二醇單乙基醚乙酸酯)、硬化劑(1)1.7質量份(環氧樹脂-酚-硼酸酯摻合物:四國化成工業(股)公司製L-07N)、硬化劑(2)3.2質量份(環氧咪唑加成物:四國化成工業(股)公司製P0505)、調平/消泡劑5質量份(共榮社化學(股)公司製Polyflow No.90)、表面改質劑5質量份(矽烷偶合劑:東麗.道康寧(股)公司製Z-6040)及鋁粒子675質量份(球狀粉、平均粒徑2μm)以混合溶解器500rpm下攪拌20分鐘。之後,以7英吋尺寸陶瓷製三輥混練3次以製造導電性組成物。再者,鋁含量於導電性組成物中以固體成分換算為70容量%。
<實施例1-5>
將熱可塑性樹脂83質量份(非晶性聚酯樹脂:東洋紡(股)公司製Viron 290)、熱硬化性樹脂17質量份(雙酚A型環氧樹脂:DIC(股)公司製EPICLON840)、有機溶劑289質量份(二乙二醇單乙基醚乙酸酯)、硬化劑(1)1.7質量份(環氧樹脂-酚-硼酸酯摻合物:四國化成工業(股)公司製L-07N)、硬化劑(2)3.2質量份(環氧咪唑 加成物:四國化成工業(股)公司製P0505)、調平/消泡劑5質量份(共榮社化學(股)公司製Polyflow No.90)、表面改質劑5質量份(矽烷偶合劑:東麗.道康寧(股)公司製Z-6040)及鋁粒子675質量份(長細粉、長軸方向平均粒徑4μm、短軸方向平均粒徑2μm)以混合溶解器500rpm下攪拌20分鐘。之後,以7英吋尺寸陶瓷製三輥混練3次以製造導電性組成物。再者,鋁含量於導電性組成物中以固體成分換算為70容量%。
<實施例1-6>
將熱可塑性樹脂83質量份(非晶性聚酯樹脂:東洋紡(股)公司製Viron 290)、熱硬化性樹脂17質量份(雙酚A型環氧樹脂:DIC(股)公司製EPICLON840)、有機溶劑289質量份(二乙二醇單乙基醚乙酸酯)、硬化劑(1)1.7質量份(環氧樹脂-酚-硼酸酯摻合物:四國化成工業(股)公司製L-07N)、硬化劑(2)3.2質量份(環氧咪唑加成物:四國化成工業(股)公司製P0505)、調平/消泡劑5質量份(共榮社化學(股)公司製Polyflow No.90)、表面改質劑5質量份(矽烷偶合劑:東麗.道康寧(股)公司製Z-6040)及銅粒子2220質量份(球狀粉、平均粒徑3μm)以混合溶解器500rpm下攪拌20分鐘。之後,以7英吋尺寸陶瓷製三輥混練3次以製造導電性組成物。再者,銅含量於導電性組成物中以固體成分換算為70容量%。
<比較例1-1>
將熱可塑性樹脂100質量份(非晶性聚酯樹脂:東洋紡(股)公司製Viron 290)、有機溶劑277質量份(二乙二醇單乙基醚乙酸酯)、調平/消泡劑5質量份(共榮社化學(股)公司製Polyflow No.90)、表面改質劑5質量份(矽烷偶合劑:東麗.道康寧(股)公司製Z-6040)及鋁粒子416質量份(球狀粉、平均粒徑2μm)以混合溶解器500rpm下攪拌20分鐘。之後,以7英吋尺寸陶瓷製三輥混練3次以製造導電性組成物。再者,鋁含量於導電性組成物中以固體成分換算為60容量%。
<比較例1-2>
將熱可塑性樹脂100質量份(非晶性聚酯樹脂:東洋紡(股)公司製Viron 290)、有機溶劑338質量份(二乙二醇單乙基醚乙酸酯)、調平/消泡劑5質量份(共榮社化學(股)公司製Polyflow No.90)、表面改質劑5質量份(矽烷偶合劑:東麗.道康寧(股)公司製Z-6040)及鋁粒子648質量份(球狀粉、平均粒徑2μm)以混合溶解器500rpm下攪拌20分鐘。之後,以7英吋尺寸陶瓷製三輥混練3次以製造導電性組成物。再者,鋁含量於導電性組成物中以固體成分換算為70容量%。
<基材之製造>
使用所得到之實施例1-1~1-6及比較例1-1、1-2之導電性組成物,製造配線基板。基材係使用聚醯亞胺薄膜50μm。於此基材上使用所得之導電性組成物來進行網版印刷(圖型印刷)。網版印刷係使用300網目之聚酯網版。將比電阻值測定用之基板的配線圖型設為0.1cm×40cm、密合性評估用之基材的配線圖型設為2cm×5cm。接著,將形成於基材上之配線圖型,以150℃、30分鐘的條件乾燥/熱硬化,之後,進行後述之低電阻化處理,製造配線基板。
<低電阻化處理>
將由經網版印刷之導電性組成物所形成之配線圖型藉由真空夾頭或黏著性膠帶設置於加壓機台,調整加壓機台與加壓體之速度,使加壓體與導電性組成物之配線圖型表面之間產生剪應力。藉由壓力測片(prescale)(富士薄膜(股)公司製)來計測此時產生之剪應力,其為55MPa以上。再者,低電阻化處理之次數設為1次以上。
<比電阻值>
對施以低電阻化處理之電阻值測定用的配線圖型(0.1cm×40cm),使用HIOKI公司製之HIOKI3540mΩ電力測試儀(HiTester)來測定配線圖型之線條電阻值。由所得之線條電阻值,使用下式算出比電阻值。
比電阻值(Ω.cm)=線條電阻值(Ω)×膜厚(cm)×線條寬(cm)/線條長(cm)
所得結果如下述表1及2所示。
<密合性>
對施以低電阻化處理之密合性評估用之基板的配線圖型(2cm×5cm),根據交紋(crosscut)法(JIS K-5600),對配線圖型切出1mm間隔之格子狀25個。於其上貼膠帶,藉由剝離時之狀態進行密合性評估。無剝離者為○、有剝離者為×。所得結果如下述表1及2所示。
<表面光澤度>
於實施例1-2及1-6,對於低電阻化處理前之配線圖型、與施以低電阻化處理之配線圖型(2cm×5cm),測定表面光澤度。測定係使用光澤度計micro-TRI-gloss(BYK-Gardner公司製)來測定20°時之光澤度。光澤度若為40以上則比電阻值變低,其為良好。
司製YP-50
※3熱硬化性樹脂:雙酚A型環氧樹脂:DIC(股)公司製EPICLON840
※4硬化劑1:環氧樹脂-酚-硼酸酯摻合物:四國化成工業(股)公司製L-07N
※5硬化劑2:環氧咪唑加成物:四國化成工業(股)公司製P0505
※6金屬粒子A:鋁粒子、球狀粉、平均粒徑2μm
※7金屬粒子B:鋁粒子、長細粉、長軸方向平均粒徑4μm、短軸方向平均粒徑2μm
※8金屬粒子C:銅粒子、球狀粉、平均粒徑3μm
※9調平/消泡劑:丙烯酸系調平/消泡劑:共榮社化學(股)公司製Polyflow No.90
※10表面改質劑:矽烷偶合劑:東麗.道康寧(股)公司製Z-6040
※11有機溶劑:二乙二醇單乙基醚乙酸酯
※12 HIOKImΩ超過電力測試儀之測量範圍,無法測定(非導電性)
由表1及2,可知使用本發明之導電性組成物而於基材上形成之配線圖型,具有與基材之堅之密合性,且比電阻值亦為充分低。
<實施例2-1>
將熱可塑性樹脂83質量份(非晶性聚酯樹脂:東洋紡 (股)公司製Viron 290)、熱硬化性樹脂17質量份(雙酚A型環氧樹脂:DIC(股)公司製EPICLON840)、有機溶劑289質量份(二乙二醇單乙基醚乙酸酯)、硬化劑(1)1.7質量份(環氧樹脂-酚-硼酸酯摻合物:四國化成工業(股)公司製L-07N)、硬化劑(2)3.2質量份(環氧咪唑加成物:四國化成工業(股)公司製P0505)、調平/消泡劑5質量份(共榮社化學(股)公司製Polyflow No.90)、表面改質劑5質量份(矽烷偶合劑:東麗.道康寧(股)公司製Z-6040)及鋁粒子675質量份(球狀粉、平均粒徑2μm)以混合溶解器500rpm下攪拌20分鐘。之後,以7英吋尺寸陶瓷製三輥混練3次以製造導電性組成物。再者,鋁含量於導電性組成物中以固體成分換算為70容量%。
使用所得之導電性組成物來製造RFID用電極。首先,使用聚醯亞胺薄膜50μm作為基材,於此基材之上使用所得之導電性組成物,以網版印刷(圖型印刷)形成導電部,作為RFID用電極。網版印刷係使用300網目之聚酯網版。又,比電阻值測定用之基板的導電部係設為0.1cm×40cm、密合性評估用之基板的導電部係設為2cm×5cm。接著,將形成於基材上之導電部以150℃、30分鐘的條件乾燥及熱硬化,之後,進行後述之低電阻化處理以製造電極。
將具有藉由經網版印刷之導電性組成物所形成之導電部的RFID用電極以真空夾頭設置於加壓機台,調整加壓機台與加壓體之速度,使加壓體與導電部的表面之間產生 剪應力。藉由壓力測片(富士薄膜(股)公司製)來計測此時所產生之剪應力,其為30MPa、將低電阻化處理次數設為1次。於所得之配線基板,對RFID用電極安裝impinj製之IC晶片(Monza3)。之後,將安裝之IC晶片以環氧樹脂包埋用以補強。
<實施例2-2>
除了使低電阻化處理次數增為2次以外,以與實施例2-1同樣之手法來製造電極。
除了使實施例2-3>
低電阻化處理次數增為4次以外,以與實施例2-1同樣之手法來製造電極。
<比較例2-1>
除了不進行低電阻化處理以外,以與實施例2-1同樣之手法來製造電極。
<比較例2-2>
除了使用以下之組成物作為導電性組成物以外,以與實施例2-1同樣之手法來製造電極。將熱可塑性樹脂100質量份(非晶性聚酯樹脂:東洋紡(股)公司製Viron 290)、有機溶劑338質量份(二乙二醇單乙基醚乙酸酯)、調平/消泡劑5質量份(共榮社化學(股)公司製Polyflow No.90)、表面改質劑5質量份(矽烷偶合劑:東麗.道康寧 (股)公司製Z-6040)及鋁粒子648質量份(球狀粉、平均粒徑2μm)以混合溶解器500rpm下攪拌20分鐘。之後,以7英吋尺寸陶瓷製三輥混練3次以製造導電性組成物。再者,鋁含量於導電性組成物中以固體成分換算為70容量%。
<電阻率>
對施以低電阻化處理之電阻值測定用的導電部(0.1cm×40cm),於三菱化學分析製之Loresta GP安裝微小樣品用四探針probe(PSP),以四探針法進行測定。試樣之膜厚係使用Mitutoyo製數位型測微計(digimatic micrometer)(MDC-25MJ)來測定。所得結果如下述表3所示。
<導電部之表面的評估>
導電部表面之評估,係使用原子力顯微鏡(Seiko Instruments Inc.(股)公司製:SP13800 Probe Station)來進行。評估結果係如表3之算術平均粗度(Ra)、圖5之原子間顯微鏡照片及圖6之表面粗度圖((a):比較例2-1、(b):實施例2-1、(c):實施例2-2、(d):實施例2-3)所示。
<收發信性能評估>
對實施例2-1~2-3之電極,使用UHF帶RFID系統 (Omron(股)公司製:V750系列)來計測可傳輸距離。計測時,係將對圓極化天線(V750-HS01-CA-JP)之UHF-RFID角度一次變更30°來進行。所得結果如圖7所示。
<密合性>
對施以低電阻化處理之密合性評估用基板的導電部(2cm×5cm),根據交紋法(JIS K-5600),對導電部切出1mm間隔之格子狀25個。於其上貼膠帶,藉由剝離時之狀態進行密合性評估。無剝離者為○、有剝離者為×。所得結果如下述表3所示。
※14熱硬化性樹脂:雙酚A型環氧樹脂:DIC(股)公司製EPICLON840
※15硬化劑1:環氧樹脂-酚-硼酸酯摻合物:四國化成工業(股)公司製L-07N
※16硬化劑2:環氧咪唑加成物:四國化成工業(股)公司製P0505
※17金屬粒子A:鋁粒子、球狀粉、平均粒徑2μm
※18調平/消泡劑:丙烯酸系調平/消泡劑:共榮社化學(股)公司製Polyflow No.90
※19表面改質劑:矽烷偶合劑:東麗.道康寧(股)公司製Z-6040
※20有機溶劑:二乙二醇單乙基醚乙酸酯
※21無法測定(非導電性)
由上述表3,可知實施例2-1~2-3之電極中,基材與導電部之密合性提高、且導電性優良。進一步地,由圖7可知,特別是使用實施例2-2、2-3之電極之RFID裝置,可傳輸距離提高。又,因為係不用高價格材料、且以印刷法製造配線基板,故可降低製造成本。進一步地,實施例2-1~2-3中,雖評估使用含有Al之導電性組成物的電極,但可知使用含有Cu之導電性組成物的情況亦可得到同樣結果。另一方面,比較例2-1之電極,無金屬光澤、且不顯示導電性。又,比較例2-2電極中無法得到充分的密合性,因此未測定電阻率及算術平均粗度(Ra)。
1‧‧‧基材
2‧‧‧黏合劑樹脂(熱硬化性樹脂組成物、熱可塑性樹脂組成物)
3‧‧‧金屬粒子
3a‧‧‧變形之金屬粒子
4‧‧‧導電性組成物
5‧‧‧網版
6‧‧‧刮漿板
7‧‧‧加壓體
[圖1]顯示本發明之配線基板之製造方法的流程圖。
[圖2]顯示將導電性組成物塗佈於基材之塗佈步驟的示意圖。
[圖3]顯示對經塗佈之導電性組成物進行加壓之加壓步驟的示意圖。
[圖4]顯示本發明之電極之製造方法的流程圖。
[圖5]低電阻化處理次數改變時導電部表面之原子間顯微鏡照片;(a)為加壓次數0次、(b)為加壓次數1次、(c)為加壓次數2次、(d)為加壓次數4次的情況。
[圖6]顯示低電阻化處理次數改變時導電部表面之表面粗度之圖;(a)為加壓次數0次、(b)為加壓次數1次、(c)為加壓次數2次、(d)為加壓次數4次的情況。
[圖7]顯示評估了具備實施例2-1~2-3之電極的電子裝置之收發信性能的結果之圖。

Claims (10)

  1. 一種導電性組成物,其係藉由對形成於基材上之配線圖型加壓以進行低電阻化處理之配線基板之製造方法所用之導電性組成物,其特徵為含有作為黏合劑樹脂之熱可塑性樹脂及熱硬化性樹脂、硬化劑、與金屬粒子。
  2. 如申請專利範圍第1項之導電性組成物,其中前述低電阻化處理,係藉由加壓體,將前述形成於基材上之配線圖型一邊朝垂直方向加壓,同時使前述基材或前述加壓體朝水平方向移動之處理。
  3. 如申請專利範圍第2項之導電性組成物,其中前述熱可塑性樹脂係由聚酯系樹脂及苯氧系樹脂中選出之至少1種。
  4. 如申請專利範圍第2項之導電性組成物,其中前述熱硬化性樹脂為環氧系樹脂。
  5. 一種配線基板之製造方法,其係具有:將導電性組成物塗佈於基材上,且將由該導電性組成物所構成之配線圖型形成於前述基材上之塗佈步驟、將藉由前述塗佈步驟而形成之配線圖型熱硬化之熱硬化步驟、與藉由加壓體,將具有藉由前述熱硬化步驟而熱硬化之配線圖型的前述基材一邊朝垂直方向加壓,同時使前述基材或前述加壓體朝水平方向移動之加壓步驟的配線基板之製造方法,其特徵為使用如申請專利範圍第1~4項中任一項之導電性組 成物作為前述導電性組成物。
  6. 一種配線基板,其特徵為藉由如申請專利範圍第5項之配線基板之製造方法製造而成。
  7. 一種電極,其係具有基材、與形成於該基材上之導電部的電極,其特徵為前述導電部係由含有作為黏合劑樹脂之熱可塑性樹脂及熱硬化性樹脂、硬化劑、與金屬粒子之導電性組成物所構成,且前述導電部之表面具有金屬光澤。
  8. 如申請專利範圍第7項之電極,其中前述導電部之表面的算術平均粗度為40nm以下。
  9. 一種電極之製造方法,其係如申請專利範圍第7或8項之電極之製造方法,其特徵為具有於基材上塗佈導電性組成物而形成導電部之塗佈步驟、將藉由前述塗佈步驟而形成之前述導電部熱硬化之熱硬化步驟、與藉由加壓體,將具有藉由前述熱硬化步驟而熱硬化之前述導電部的前述基材一邊朝垂直方向加壓、同時使前述基材或前述加壓體朝水平方向移動之加壓步驟。
  10. 一種電子裝置,其特徵為具有如申請專利範圍第7或8項之電極。
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WO2024070661A1 (ja) * 2022-09-26 2024-04-04 サトーホールディングス株式会社 導電性基材の製造方法、電子デバイスの製造方法、電磁波シールドフィルムの製造方法および面状発熱体の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH069167Y2 (ja) * 1987-07-28 1994-03-09 オイレス工業株式会社 天井設置ル−バの羽根取付構造
JPH0612912A (ja) * 1991-11-19 1994-01-21 Kao Corp 導電性ペースト及び導電性塗膜
JPH05290624A (ja) * 1992-04-14 1993-11-05 Kao Corp 導電性ペーストおよび導電性塗膜
JP4858057B2 (ja) * 2006-09-29 2012-01-18 大日本印刷株式会社 導電性基板の製造方法
JP5077766B2 (ja) * 2008-07-24 2012-11-21 大日本印刷株式会社 印刷装置および印刷方法
JP5452443B2 (ja) * 2009-10-27 2014-03-26 パナソニック株式会社 導体パターン形成基材
JP5351710B2 (ja) * 2009-10-27 2013-11-27 パナソニック株式会社 印刷用凹版の製造方法、印刷用凹版、導体パターンの形成方法

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