TW201513139A - 導電膜的製造方法 - Google Patents
導電膜的製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201513139A TW201513139A TW103129767A TW103129767A TW201513139A TW 201513139 A TW201513139 A TW 201513139A TW 103129767 A TW103129767 A TW 103129767A TW 103129767 A TW103129767 A TW 103129767A TW 201513139 A TW201513139 A TW 201513139A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- conductive film
- substrate
- mass
- copper oxide
- laser light
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
- H05K3/105—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by conversion of non-conductive material on or in the support into conductive material, e.g. by using an energy beam
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/01—Dielectrics
- H05K2201/0137—Materials
- H05K2201/0145—Polyester, e.g. polyethylene terephthalate [PET], polyethylene naphthalate [PEN]
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/01—Dielectrics
- H05K2201/0137—Materials
- H05K2201/0154—Polyimide
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/10—Using electric, magnetic and electromagnetic fields; Using laser light
- H05K2203/107—Using laser light
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
- H05K3/18—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material
- H05K3/181—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material by electroless plating
- H05K3/182—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material by electroless plating characterised by the patterning method
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
本發明提供一種導電膜的製造方法,其可製造抑制缺陷的產生、且導電性優異的導電膜。本發明的導電膜的製造方法包括:將含有平均粒徑為100nm以下的氧化銅粒子的分散液塗佈於基材上,形成含有氧化銅粒子的前驅物膜的步驟;以及對前驅物膜一面照射波長為9μm~11μm的雷射光一面相對地掃描,將經雷射光照射的掃描區域中的氧化銅粒子還原,形成含有金屬銅的導電膜的步驟;並且前驅物膜的膜厚為0.5μm~30μm,掃描的速度為10mm/s~120mm/s,基材的熱傳導率A[W/(m.K)]與雷射光的輸出W[W]滿足式1的關係,基材的熱傳導率A為0.014以上。
式1 1.39+0.3252Ln(A)≦W≦3.00+0.3252Ln(A)
Description
本發明是有關於一種導電膜的製造方法,特別是有關於一種藉由以既定的條件照射雷射光而製造導電膜的方法。
關於在基材上形成金屬膜的方法,已知有以下技術:藉由印刷法將金屬氧化物粒子的分散體塗佈於基材上,並進行光照射處理而使其燒結,藉此形成金屬膜或電路基板的配線等電性導通部位。
與現有的利用高熱.真空製程(濺鍍)或鍍敷處理的配線製作法相比較,所述方法由於簡便、節能且省資源,故而於下一代電子設備(electronics)開發中備受期待。
例如,於專利文獻1(特別是實施例)中揭示有一種導電圖案的形成方法,其對含有包含金屬或複合金屬的膠體粒子的微粒子層以既定的條件(線速、輸出等)進行雷射照射。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2004-143571號公報
另一方面,近年來,就低成本化的觀點而言,要求開發出以下方法:使用含有氧化銅粒子的組成物,形成導電性優異的含有金屬的導電膜。
另外,近年來為了應對電子設備的小型化、高功能化的要求,而於印刷配線板等中正在推進配線的進一步的微細化及高積體化。伴隨於此,要求所形成的導電膜並無缺陷,及進一步提高導電膜的導電性等。
本發明者等人參照專利文獻1,將含有氧化銅粒子的分散液塗佈於基材上而形成含有氧化銅粒子的層,並對含有氧化銅粒子的層掃描雷射光,藉此進行導電膜的製作,結果發現,於專利文獻1中具體揭示的條件下,所得的導電膜含有缺陷,導電性不足。
鑒於所述實際情況,本發明的目的在於提供一種導電膜的製造方法,其可製造抑制缺陷的產生、導電性優異的導電膜。
本發明者等人對現有技術的問題進行了潛心研究,結果發現,藉由控制雷射光的掃描條件、照射條件等,可解決所述課題。
即發現,可藉由以下的構成來達成所述目的。
(1)一種導電膜的製造方法,包括以下步驟:將含有平均粒徑為100nm以下的氧化銅粒子的分散液塗佈於
基材上,形成含有氧化銅粒子的前驅物膜的步驟;以及對前驅物膜一面照射波長為9μm~11μm的雷射光一面相對地掃描,將經雷射光照射的掃描區域中的氧化銅粒子還原,形成含有金屬銅的導電膜的步驟;並且前驅物膜的膜厚為0.5μm~30μm,掃描的速度為10mm/s~120mm/s,基材的熱傳導率A[W/(m.K)]與雷射光的輸出W[W]滿足式1的關係,基材的熱傳導率A為0.014以上,式1 1.39+0.3252Ln(A)≦W≦3.00+0.3252Ln(A)。
(2)如(1)所記載的導電膜的製造方法,其中基材的熱傳導率A[W/(m.K)]與雷射光的輸出W[W]滿足式2的關係,式2 1.39+0.3252Ln(A)≦W≦2.40+0.3252Ln(A)。
(3)如(1)或(2)所記載的導電膜的製造方法,其中於利用雷射光對與經雷射光照射的第1掃描區域鄰接的區域進行掃描時,以與第1掃描區域局部重複的方式照射雷射光,重複區域的寬度相當於雷射光的點徑的15%~30%的大小。
(4)如(1)至(3)中任一項所記載的導電膜的製造方法,其中基材為選自由聚對苯二甲酸乙二酯基材、聚萘二甲酸乙二酯
基材、聚醯亞胺基材及玻璃環氧樹脂基材所組成的組群中的任一種。
(5)如(1)至(4)中任一項所記載的導電膜的製造方法,其中於分散液中含有選自由乙烯系聚合物、聚醚及糖所組成的組群中的至少一種有機化合物。
(6)如(5)所記載的導電膜的製造方法,其中有機化合物含有選自由聚乙烯基吡咯啶酮、聚乙二醇及糖所組成的組群中的至少一種。
(7)如(5)或(6)所記載的導電膜的製造方法,其中相對於氧化銅粒子的總質量,有機化合物的含量為8質量%~20質量%。
(8)如(1)至(7)中任一項所記載的導電膜的製造方法,其中於分散液中含有平均粒徑為0.4μm~3.5μm的銅粒子,且掃描的速度為10mm/s~80mm/s。
(9)如(8)所記載的導電膜的製造方法,其中相對於氧化銅粒子的總質量,銅粒子的含量為30質量%~200質量%。
(10)如(1)至(9)中任一項所記載的導電膜的製造方法,其中掃描的速度為10mm/s~60mm/s;基材為聚對苯二甲酸乙二酯基材或聚萘二甲酸乙二酯基材;於分散液中含有聚乙二醇,相對於氧化銅粒子的總質量,聚乙二醇的含量為8質量%~14質量%;
於分散液中含有平均粒徑為1.0μm~3.5μm的銅粒子,相對於氧化銅粒子的總質量,銅粒子的含量為30質量%~70質量%;基材的熱傳導率A[W/(m.K)]與雷射光的輸出W[W]滿足式3的關係,式3 1.39+0.3252Ln(A)≦W≦1.75+0.3252Ln(A)。
根據本發明,可提供一種導電膜的製造方法,其可高效地將氧化銅粒子還原成金屬銅,製造抑制缺陷的產生、導電性優異的導電膜。
10‧‧‧基材
12‧‧‧前驅物膜
14‧‧‧雷射光源
16‧‧‧雷射光
18‧‧‧導電膜
20‧‧‧掃描區域
22‧‧‧鄰接區域
24‧‧‧重複區域
D‧‧‧點徑
W‧‧‧寬度
圖1為表示照射步驟的態樣的概略圖。
圖2為表示式1的範圍的圖。
圖3為表示照射步驟的較佳態樣的概略圖。
以下,對本發明的導電膜的製造方法的較佳態樣加以詳述。再者,本說明書中使用「~」所表示的數值範圍是指包括「~」的前後所記載的數值作為下限值及上限值的範圍。
首先,對本發明的與現有技術相比較的特徵加以詳述。
如上文所述,本發明的特徵可列舉控制雷射光的照射條件、
以及雷射光與被照射物(前驅物膜)的掃描條件的方面。更具體而言發現,藉由控制掃描速度以及所使用的基材的熱傳導率及雷射光的輸出的關係,可獲得所需效果。藉由如上所述般控制條件可獲得所需效果的機制,將如以下般加以說明。
首先,若對含有既定大小的氧化銅粒子的前驅物膜(被照射物)照射雷射光,則被照射物所吸收的雷射光被轉變成熱能。所轉變的熱能局部傳導至鄰接的基材中,但此時,前驅物中的熱能的量視基材的熱傳導率而變化。具體而言,於基材的熱傳導率過高的情形時,前驅物膜中的熱能大部分移動至基材中,導致氧化銅粒子的還原未充分進行,於基材的熱傳導率過低的情形時,前驅物膜中的熱能殘存而進行不需要的副反應。本發明根據所述見解發現適於氧化銅粒子的還原的基材的熱傳導率與雷射光的輸出的較佳關係、較佳的掃描速度及較佳的前驅物膜的厚度。
本發明的導電膜的製造方法的較佳態樣包括至少兩個步驟,即,形成前驅物膜的步驟(前驅物膜形成步驟)、以及對前驅物膜照射雷射光的步驟(照射步驟)。
以下,對各步驟中使用的材料、順序分別加以詳述。
[前驅物膜形成步驟]
前驅物膜形成步驟為以下步驟:將含有平均粒徑為100nm以下的氧化銅粒子的分散液塗佈於基材上,形成含有氧化銅粒子的前驅物膜。藉由實施該步驟,而形成後述經雷射光照射的前驅物膜。
以下,首先對該步驟中使用的材料加以詳述,其後對步驟的順序加以詳述。
(氧化銅粒子)
於分散液中含有氧化銅粒子。氧化銅粒子藉由後述雷射光照射處理而被還原,構成導電膜中的金屬銅。
本發明中所謂「氧化銅」,是實質上不含未經氧化的銅的化合物,具體而言是指於由X射線繞射所得的結晶分析中,檢測到來源於氧化銅的峰值、且未檢測到來源於金屬的峰值的化合物。所謂實質上不含銅,並無限定,是指銅的含量相對於氧化銅粒子而為1質量%以下。
氧化銅較佳為氧化銅(I)或氧化銅(II),就可廉價地獲取且穩定的方面而言,更佳為氧化銅(II)。
氧化銅粒子的平均粒徑為100nm以下。若平均粒徑為100nm以下,則良好地將氧化銅還原成金屬銅,可獲得所需的導電膜。其中,就效果更優異的方面而言,更佳為50nm以下。下限亦無特別限制,就粒子表面的活性不會變得過高、操作性優異的方面而言,較佳為10nm以上。
於氧化銅粒子的平均粒徑超過100nm的情形時,所得的導電膜中容易產生缺陷,另外,還原成銅的還原性劣化,故導電膜的導電性差。
再者,平均粒徑是指平均一次粒徑。平均粒徑是藉由穿透式電子顯微鏡(Trasmission Electron Microscope,TEM)觀察或掃描
式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope,SEM)觀察來測定至少50個以上的氧化銅粒子的粒徑(直徑),並對該等加以算術平均而求出。再者,觀察圖中,於氧化銅粒子的形狀並非正圓狀的情形時,將長徑作為直徑來進行測定。
(含有氧化銅粒子的分散液)
於分散液中含有所述氧化銅粒子。另外,視需要亦可含有溶劑。溶劑作為氧化銅粒子的分散介質而發揮功能。
溶劑的種類並無特別限制,例如可使用水或醇類、醚類、酯類等有機溶劑等。再者,醇可列舉多元醇(具有2個以上的羥基的化合物),例如可列舉:乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇(propylene glycol,丙二醇)、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、戊二醇、己二醇、辛二醇等二醇類,1,2,3-丙三醇(甘油)、1,2,4-丁三醇等三醇類等。
另外,其中就氧化銅粒子的分散性更優異的方面而言,可較佳地使用水、一價~三價的具有羥基的脂肪族醇、來源於該脂肪族醇的烷基醚、來源於該脂肪族醇的烷基酯或該等的混合物。
更具體可列舉:乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇(丙二醇)、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、戊二醇、己二醇、辛二醇等二醇類,1,2,3-丙三醇(甘油)、1,2,4-丁三醇等三醇類。
再者,分散液中,視需要亦可含有其他成分(例如有機化合物、金屬粒子等)。以下,對其他成分加以詳述。
(有機化合物)
分散液中,亦可含有選自由乙烯系聚合物、聚醚及糖所組成的組群中的一種有機化合物。該些有機化合物作為前驅物膜的黏合劑材料發揮功能,並且於後述雷射光照射時亦作為氧化銅粒子的還原劑發揮作用。
乙烯系聚合物例如可列舉:羧基乙烯基聚合物(卡波姆(Carbomer))、聚乙烯醇、聚乙烯基甲基醚、聚乙烯基吡咯啶酮、聚馬來酸、聚衣康酸、聚富馬酸、聚(對苯乙烯羧酸等)等。該等中,較佳為聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯啶酮,更佳為聚乙烯基吡咯啶酮。
聚醚較佳為重複單元為碳數2~6的伸烷基的直鏈狀脂肪族聚醚化合物。直鏈狀脂肪族聚醚化合物亦可為二元以上的聚醚共聚物或聚醚嵌段共聚物。
直鏈狀聚醚化合物例如除了聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇般的聚醚均聚物以外,可列舉:乙二醇/丙二醇、乙二醇/丁二醇的二元共聚物,乙二醇/丙二醇/乙二醇、丙二醇/乙二醇/丙二醇、乙二醇/丁二醇/乙二醇等的直鏈狀的三元共聚物,但不限定於該等。嵌段共聚物可列舉:聚乙二醇聚丙二醇、聚乙二醇聚丁二醇般的二元嵌段共聚物,進而聚乙二醇聚丙二醇聚乙二醇、聚丙二醇聚乙二醇聚丙二醇、聚乙二醇聚丁二醇聚乙二醇等直鏈狀的三元嵌段共聚物般的聚醚嵌段共聚物。
糖的種類並無特別限制,例如可列舉:核酮糖(ribulose)、木酮糖(xylulose)、核糖(ribose)、***糖、木糖、
來蘇糖(lyxose)、脫氧核糖、阿洛酮糖(psicose)、果糖、山梨糖、塔格糖(tagatose)、阿洛糖、阿卓糖(altrose)、葡萄糖、甘露糖、古洛糖(gulose)、艾杜糖、半乳糖、塔羅糖、岩藻糖(fucose)、墨角藻糖(fuculose)、鼠李糖、庚糖、景天庚酮糖(sedoheptulose)等。
分散液中的有機化合物的含量並無特別限制,就所得的導電膜的缺陷更少、導電性更優異的方面而言,相對於氧化銅粒子的總質量,較佳為6質量%~40質量%,更佳為8質量%~20質量%,進而佳為8質量%~14質量%。
(銅粒子)
於分散液中,亦可更含有銅粒子。銅粒子與藉由後述雷射光照射處理將氧化銅還原所生成的金屬銅一起構成導電膜中的金屬銅。藉由與氧化銅粒子一起而含有銅粒子,所形成的導電膜的導電性變得更優異。
銅粒子的平均粒徑並無特別限制,就所得的導電膜的缺陷更少、導電性更優異的方面而言,較佳為0.3μm~10μm,更佳為0.40μm~3.5μm,進而佳為1.0μm~3.5μm。
再者,平均粒徑是指平均一次粒徑。平均粒徑是藉由穿透式電子顯微鏡(TEM)觀察或掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察來測定至少50個以上的銅粒子的粒徑(直徑),並將該等加以算術平均而求出。再者,觀察圖中,於銅粒子的形狀並非正圓狀的情形時,將長徑作為直徑來進行測定。
分散液中的銅粒子的含量並無特別限制,就所得的導電膜的缺陷更少、導電性更優異的方面而言,相對於氧化銅粒子的總質量,較佳為30質量%~500質量%,更佳為30質量%~200質量%。再者,於基材為聚萘二甲酸乙二酯基材的情形時,最佳為30質量%~70質量%。
(基材)
該步驟中使用的基材只要為與雷射光的輸出W滿足後述式1的關係的基材,則並無特別限制。基材所使用的材料例如可列舉:樹脂、紙、玻璃、矽系半導體、化合物半導體、金屬氧化物、金屬氮化物、木材或該等的複合物。
更具體可列舉:低密度聚乙烯樹脂、高密度聚乙烯樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene,ABS)樹脂、丙烯酸系樹脂、苯乙烯樹脂、氯乙烯樹脂、聚酯樹脂(聚對苯二甲酸乙二酯)、聚縮醛樹脂、聚碸樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚醚酮樹脂、纖維素衍生物等樹脂基材;非塗佈印刷用紙、微塗佈印刷用紙、塗佈印刷用紙(銅版紙、塗層紙)、特殊印刷用紙、影印用紙(普通紙複印機(Plain Paper Copier,PPC)用紙)、未漂白包裝紙(重袋用未上光牛皮紙、未上光牛皮紙)、漂白包裝紙(漂白牛皮紙、純白卷紙)、塗佈紙板、萬花板(chipboard)、硬紙板等紙基材;鈉玻璃、硼矽酸玻璃、二氧化矽玻璃、石英玻璃等玻璃基材;非晶矽、多晶矽等矽系半導體基材;CdS、CdTe、GaAs等化合物半導體基材;銅板、鐵板、鋁板等金屬基材;氧化鋁、藍
寶石、氧化鋯、氧化鈦、氧化釔、氧化銦、氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)、氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide,IZO)、奈塞(Nesa,氧化錫)、ATO(摻銻的氧化錫)、摻氟的氧化錫、氧化鋅、AZO(摻鋁的氧化鋅)、摻鎵的氧化鋅、氮化鋁基材、碳化矽等其他無機基材;紙-酚樹脂、紙-環氧樹脂、紙-聚酯樹脂等紙-樹脂複合物,玻璃布-環氧樹脂、玻璃布-聚醯亞胺系樹脂、玻璃布-氟樹脂等玻璃-樹脂複合物等複合基材等。
其中,基材例如較佳為選自由聚醯亞胺基材、聚對苯二甲酸乙二酯基材、聚萘二甲酸乙二酯基材、聚碳酸酯基材、纖維素酯基材、聚氯乙烯基材、聚乙酸乙烯酯基材、聚胺基甲酸酯基材、矽酮基材、聚乙烯基乙基醚基材、聚硫醚基材、聚烯烴基材、聚丙烯酸酯基材及玻璃環氧基材所組成的組群中的至少一種。進而佳為選自由聚對苯二甲酸乙二酯基材、聚萘二甲酸乙二酯基材、聚醯亞胺基材及玻璃環氧基材所組成的組群中的任一種。
基材的熱傳導率A[W/(m.K)]為0.014以上,只要滿足後述式1的關係即可,就操作性優異、所得的導電膜的缺陷更少、導電性更優異的方面而言,較佳為0.1W/(m.K)~1.0W/(m.K),更佳為0.1W/(m.K)~0.6W/(m.K)。
(步驟的順序)
將所述分散液賦予至基材上的方法並無特別限制,可採用公知的方法。例如可列舉:網版印刷法、浸漬塗佈法、噴霧塗佈法、旋轉塗佈法、噴墨法等塗佈法。
塗佈的形狀並無特別限制,可為覆蓋基材整個面的面狀,亦可為圖案狀(例如配線狀、點狀)。
該步驟中,視需要亦可於將分散液塗佈於基材上後進行乾燥處理,將溶劑去除。藉由將殘存的溶劑去除,可於後述照射步驟中,抑制由溶劑的氣化膨脹所引起的微小裂縫或空隙的產生,於導電膜的導電性及導電膜與基材的密接性的方面而言較佳。
乾燥處理的方法可使用利用溫風乾燥機、熱板等的基材的加熱等,溫度較佳為不發生氧化銅粒子的還原的溫度,較佳為於40℃~200℃下進行加熱處理,更佳為於50℃以上、小於150℃的溫度下進行加熱處理,進而佳為於70℃~120℃下進行加熱處理。
(前驅物膜)
前驅物膜含有氧化銅粒子,藉由後述光照射將氧化銅粒子還原成金屬銅,成為導電膜。
前驅物膜中含有氧化銅粒子,尤佳為作為主成分而含有。此處所謂主成分,是指於前驅物膜總質量中,氧化銅粒子所佔的質量為20質量%以上,較佳為50質量%以上。上限並無特別限制,可列舉100質量%。
前驅物膜中,亦可含有氧化銅位子以外的成分(例如有機化合物、銅粒子)。
前驅物膜的厚度為0.5μm~30μm。其中,就由後述光照射所得的氧化銅粒子的還原效率更優異的方面而言,較佳為1.0μm~30μm,更佳為5μm~30μm。
於前驅物膜的厚度小於0.5μm的情形時,導電膜中容易產生缺陷,導電性差,於前驅物膜的厚度超過30μm的情形時,導電膜的導電性差。
再者,所述前驅物膜的厚度為平均厚度,為測定任意10點的厚度並將該等加以算術平均而成。
另外,前驅物膜可設置於基材整個面上,亦能以圖案狀而設置。
[照射步驟]
照射步驟為以下步驟:對所述步驟中獲得的前驅物膜一面照射雷射光一面相對地掃描,將經雷射光照射的掃描區域中的氧化銅粒子還原,形成含有金屬銅的導電膜。藉由進行雷射光照射,氧化銅粒子、有機化合物、溶劑吸收光,所吸收的光被轉變成熱,熱滲透至前驅物膜內部,藉此於內部亦進行將氧化銅還原成金屬銅的還原反應。即,藉由實施所述處理,氧化銅的粒子被還原,所得的金屬銅粒子彼此相互熔合而形成顆粒(grain),進而顆粒彼此接著、熔合而形成導電膜。
以下,參照圖式對該步驟加以詳細說明。
圖1中,示出自雷射光源14對配置於基材10上的前驅物膜12照射雷射光16的態樣。於圖1中,藉由未圖示的掃描機構使雷射光源14朝箭頭的方向移動,一面於前驅物膜12表面上掃描,一面對既定的區域進行照射。於經雷射光16照射的區域(雷射光16的掃描區域)中,進行將氧化銅粒子還原成金屬銅的還原反應,
形成含有金屬銅的導電膜18。
圖1中,導電膜18為直線狀的圖案,但該形狀不限定於圖1的態樣。例如,亦可為曲線狀,亦可遍及基材整個面而形成導電膜。
圖1中,例示了藉由掃描機構來移動雷射光源14的態樣,但不限定於該態樣,只要使雷射光與作為被照射物的前驅物膜相對地掃描即可。例如可列舉以下方法:將作為被照射物的帶有前驅物膜的基材載置於相對於掃描面而可於水平方向上移動的X-Y軸平台上,於將雷射光固定的狀態下使平台移動,藉此使雷射光於前驅物膜表面上掃描。當然,亦可為雷射光與作為被照射物的前驅物膜一起移動的態樣。
雷射光的波長為9μm~11μm。若為該波長的雷射光,則亦可侵入至前驅物膜的內部,前驅物膜內部的有機化合物、溶劑、氧化銅粒子吸收光並轉變成熱,由此可將氧化銅粒子高效地還原成金屬銅。
所述雷射較佳為CO2雷射(二氧化碳雷射)。
該步驟中,掃描的速度為10mm/s~120mm/s。其中,就於前驅物膜中更高效地將氧化銅還原成銅、並且可進一步抑制導電膜的缺陷的方面而言,較佳為10mm/s~80mm/s,更佳為10mm/s~60mm/s。
於掃描的速度小於10m/s的情形時,獲得導電性差的導電膜。另外,於掃描的速度超過120mm/s的情形時,導電膜容易產
生缺陷。
該步驟中,基材的熱傳導率A[W/(m.K)]與雷射光的輸出W[W]滿足以下的式1的關係。
式1 1.39+0.3252Ln(A)≦W≦3.00+0.3252Ln(A)
若對前驅物膜照射雷射光,則前驅物膜中的氧化銅粒子、有機化合物、溶劑吸收雷射光並轉變成熱能。所生成的熱能傳導至前驅物膜中,引起氧化銅粒子的還原。另一方面,前驅物膜中的熱能亦傳導至與前驅物膜鄰接的基材中。此時,於基材的熱傳導率高的情形時,前驅物膜中的熱能更多地傳導至基材側,故導致氧化銅粒子的還原難以進行。另一方面,於基材的熱傳導率低的情形時,熱能容易滯留於前驅物膜中,有時產生不需要的副反應。因此,前驅物膜中的氧化銅粒子的還原的進行容易程度視雷射光的輸出與基材的熱傳導率而不同。所述式1表示於基材具有既定的熱傳導率A的情形時,用以於前驅物膜中高效地進行氧化銅粒子的還原的必要的雷射光的輸出。
將式1的關係具體示於圖2中。於以雷射光的輸出W為縱軸、以基材的熱傳導率A的Ln(A)(再者,Ln表示自然對數)為橫軸的二維座標中,所謂滿足式1的關係,是指如圖2所示般,只要W及Ln(A)在由以下的式(A)~式(B)所表示的直線所包圍的範圍內即可。
式(A):W=0.3252Ln(A)+1.39
式(B):W=0.3252Ln(A)+3.00
其中,就於前驅物膜中更高效地將氧化銅粒子還原成金屬銅、並且所得的導電膜的缺陷少、導電性更優異的方面而言,較佳為滿足以下的式2的關係,更佳為滿足式3的關係。
式2 1.39+0.3252Ln(A)≦W≦2.40+0.3252Ln(A)
式3 1.39+0.3252Ln(A)≦W≦1.75+0.3252Ln(A)
再者,若將式2的關係換言之,則於圖2中,只要W及Ln(A)在由以下的式(A)所表示的直線、及式(C)所表示的直線所包圍的範圍內即可。
式(A):W=0.3252Ln(A)+1.39
式(C):W=0.3252Ln(A)+2.40
另外,若將式3的關係換言之,則於圖2中,只要W及Ln(A)在由以下的式(A)所表示的直線、及式(D)所表示的直線所包圍的範圍內即可。
式(A):W=0.3252Ln(A)+1.39
式(D);W=0.3252Ln(A)+1.75
再者,如上所述,基材的熱傳導率A的較佳範圍可列舉0.1W/(m.K)~0.6W/(m.K),表示該較佳範圍的Ln(A)為-2.303~-0.511。
於該步驟中,雷射光的輸出(雷射功率)只要滿足所述式1的關係,則並無特別限制,超過0W,且就導電膜的缺陷更少、導電性更優異的方面而言,較佳為0.6W~2.9W,更佳為0.8W~2.4W。
對前驅物膜表面照射的雷射光的點徑並無特別限制,是根據形成的導電膜的寬度而適當調整。例如於使用導電膜作為印刷配線基板的配線的情形時,就可形成線細的配線的方面而言,點徑較佳為5μm~200μm,更佳為9μm~150μm,進而佳為25μm~150μm。
該步驟中,前驅物膜表面的每一地點的照射時間並無特別限制,就導電膜的缺陷更少、導電性更優異的方面而言,較佳為1000μs~9000μs,更佳為1500μs~8000μs。
此處,照射時間是指照射雷射光的前驅物膜表面上的任意一地點的照射雷射光的時間。照射時間可根據掃描速度及點徑來計算。例如,於照射至前驅物膜表面上的連續振盪雷射光的掃描方向上的點徑(直徑)為60μm、且其掃描速度為10m/s的情形時,
計算出照射時間為6μs。
實施所述雷射光照射處理的環境並無特別限制,可列舉大氣環境下、惰性環境下或還原性環境下等。再者,所謂惰性環境,例如為由氬氣、氦氣、氖氣、氮氣等惰性氣體充滿的環境,另外所謂還原性環境,是指氫氣、一氧化碳等還原性氣體存在的環境。
雷射光的掃描條件的較佳態樣可列舉以下態樣:於利用雷射光對與經雷射光照射的第1掃描區域鄰接的區域進行掃描時,以與第1掃描區域局部重複的方式照射雷射光,且重複區域的寬度為雷射光的點徑的15%~30%的大小。
使用圖3對所述態樣加以說明。如圖3所示,對於配置於基材10上的前驅物膜12,於利用雷射光16對與自雷射光源14照射了雷射光16的第1掃描區域20鄰接的鄰接區域22進行掃描時,以第1掃描區域20與鄰接區域22局部重複的方式照射雷射光16。此時,以重複區域24(斜線部)的寬度W相當於雷射光16的點徑D的15%~30%的大小的方式,照射雷射光16。換言之,以重複區域24的寬度W相對於雷射光16的點徑D之比例{(W/D)×100}(重疊率)成為15%~30%的方式,照射雷射光。藉由實施該掃描方法,可獲得缺陷更少、導電性優異的導電膜。
再者,於圖3中,第1掃描區域20為直線狀的圖案,但不限定於該態樣。
(導電膜)
藉由實施所述步驟,可獲得含有金屬銅的導電膜(金屬膜)。
導電膜的膜厚較佳為0.5μm~30μm。其中,就印刷配線基板用途的方面而言,更佳為1μm~30μm,進而佳為5μm~30μm。
再者,膜厚為對導電膜的任意點的厚度測定3處以上,並將其值加以算術平均所得的值(平均率)。
就導電性的方面而言,導電膜的體積電阻率較佳為小於3×10-4Ωcm,更佳為小於5×10-5Ωcm。
體積電阻率可藉由四探針法測定導電膜的表面電阻值後,對所得的表面電阻值乘以膜厚而算出。
導電膜可設置於基材的整個面上或以圖案狀而設置。圖案狀的導電膜作為印刷配線基板等的導體配線(配線)而有用。
獲得圖案狀的導電膜的方法可列舉:將所述分散液以圖案狀賦予至基材上,進行所述雷射光照射處理的方法;或對設置於基材整個面上的導電膜以圖案狀進行蝕刻的方法;或對設置於基材整個面上的前驅物膜以圖案狀照射雷射光的方法等。
再者,蝕刻的方法並無特別限制,可採用公知的減成法、半加成法等。
於以圖案狀設置導電膜的情形時,視需要亦可將未經雷射光照射的前驅物膜的未照射區域去除。未照射區域的去除方法並無特別限制,可列舉使用酸等蝕刻溶液進行蝕刻的方法。
於將圖案狀的導電膜構成為印刷配線基板的情形時,亦可於圖案狀的導電膜的表面上進一步積層絕緣層(絕緣樹脂層、
層間絕緣膜、阻焊劑),並於其表面上進一步形成配線(金屬圖案)。
絕緣膜的材料並無特別限制,例如可列舉:環氧樹脂、芳族聚醯胺樹脂、結晶性聚烯烴樹脂、非晶性聚烯烴樹脂、含氟樹脂(聚四氟乙烯、全氟化聚醯亞胺、全氟化非晶樹脂等)、聚醯亞胺樹脂、聚醚碸樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚醚醚酮樹脂、液晶樹脂等。
該等中,就密接性、尺寸穩定性、耐熱性、電氣絕緣性等觀點而言,較佳為含有環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂或液晶樹脂,更佳為環氧樹脂。具體可列舉味之素精密技術(Ajinomoto Finetechno)(股)製造的ABF GX-13等。
另外,關於作為用於保護配線的絕緣層的材料的一種的阻焊劑,例如是詳細記載於日本專利特開平10-204150號公報或日本專利特開2003-222993號公報等中,視需要亦可將其中記載的材料應用於本發明中。阻焊劑亦可使用市售品,具體而言,例如可列舉:太陽油墨製造(股)製造的PFR800、PSR4000(商品名),日立化成工業(股)製造的SR7200G等。
上文所得的具有導電膜的基材(帶有導電膜的基材)可用於各種用途。例如可列舉印刷配線基板、薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT)、可撓性印刷電路(Flexible Printed Circuit,FPC)、射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)等。
[實施例]
以下,藉由實施例對本發明加以更詳細說明,但本發明不限定於該些實施例。
再者,於後述實施例欄的記載中,氧化銅粒子及銅粒子的「平均粒徑」是指「平均一次粒徑」。
<實施例1>
(氧化銅分散液1的製備)
將氧化銅粒子(C.I.化成製造,NanoTekR CuO,平均粒徑為48nm)58質量份、聚乙烯基吡咯啶酮K15(東京化成(股)公司製造)8.1質量份、甘油11.6質量份及離子交換水22.3質量份混合,利用自轉公轉混合機(新基(THINKY)公司製造,消泡攪拌太郎ARE-310)進行3分鐘處理,由此獲得氧化銅分散液1。
(前驅物膜的製作)
藉由棒式塗佈將氧化銅分散液1賦予至玻璃環氧樹脂基材(基材的熱傳導率為0.3W/(m.K))上,形成厚度為12μm的塗膜,其後,使用熱板於100℃下對具有塗膜的基材進行60分鐘乾燥處理,製作帶有前驅物膜的基材。
繼而,使用基恩斯(Keyence)公司製造的ML-Z9550T(二氧化碳雷射,波長為9.3μm),將點徑為90μm的二氧化碳雷射以線速(掃描速度)10mm/s、輸出1.8W於前驅物膜上掃描1次,製作導電膜。將所得的樣品稱為樣品1。
另外,對於另行準備的帶有前驅物膜的基材的前驅物膜,以65μm的間距交替掃描二氧化碳雷射,製作導電性評價用的6mm
見方的正方形的導電膜。此時的重疊率為28%。將所得的樣品稱為樣品2。
再者,所謂重疊率,是指圖3中說明的第1掃描區域20與鄰接區域22的重複區域24的寬度W相對於雷射光16的點徑D之比例{(W/D)×100}。以下為相同規定。
<評價>
(導電膜的外觀評價(導體的形成狀態))
使用光學顯微鏡,以200倍的倍率對所得的樣品1中的導電膜的橫向3mm進行觀察,按照以下的基準進行評價。將結果示於表1中。再者,實用上,較佳為A~C。
A:無缺損
B:10μm見方以下的大小的缺損有1處~5處
C:10μm見方以下的大小的缺損有6處以上
D:存在大於10μm見方的缺損
E:導電膜斷裂/無法形成導電膜
再者,所謂10μm見方以下的大小的缺損,是指控制在縱向10μm×橫向10μm的範圍內的大小的缺損。
(導電性評價)
導電性是以藉由四端子法測定、算出的體積電阻率(Ω.cm)的形式求出。
導電膜的厚度是使用SEM(電子顯微鏡S800:日立製作所製造)自導電膜剖面中測量導電膜的厚度(再者,導電膜的厚度是
將任意3處的厚度加以算術平均所得)。使用電阻率測定器(低阻計(Loresta);三菱化學(股)公司製造),於該測定器中輸入所述實測的導電膜的厚度並進行測定。將結果示於表1中。再者,實用上,較佳為A~C。
A:小於5×10-5Ωcm
B:5×10-5Ωcm以上、小於1×10-4Ωcm
C;1×10-4Ωcm以上、小於3×10-4Ωcm
D:3×10-4Ωcm以上
E:導電膜有損傷。
<比較例1>
使用平均粒徑為1μm的氧化銅粒子代替氧化銅粒子(C.I.化成製造,NanoTekR CuO,平均粒徑為48nm),除此以外,依照與實施例1相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表1中。
<比較例2>
使用精密元件(Fine Device)公司製造的半導體雷射(波長為940nm)代替基恩斯(Keyence)公司製造的ML-Z9550T,且將輸出設定為3W、點徑設定為1.5mm,除此以外,依照與實施例1相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表1中。
<實施例2~實施例8及比較例3~比較例9>
除了如表1般變更所使用的基材、線速、前驅物膜的厚度及
輸出等以外,依照與實施例1相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表1中。
<實施例9~實施例12>
以重疊率成為表1般的方式將掃描間距變更為76.5μm(實施例8)、63μm(實施例9)、81μm(實施例10)、58.5μm(實施例11),除此以外,依照與實施例1相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表1中。
<實施例13~實施例15>
使用聚萘二甲酸乙二酯基材(PEN基材,基材的熱傳導率為0.1W/(m.K))、聚對苯二甲酸乙二酯基材(PET基材,基材的熱傳導率為0.15W/(m.K))或聚醯亞胺基材(PI基材,基材的熱傳導率為0.16W/(m.K))代替玻璃環氧樹脂基材,如表2般變更輸出,除此以外,依照與實施例1相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表2中。
<實施例16>
將氧化銅粒子(C.I.化成製造,NanoTekR CuO,平均粒徑為48nm)58質量份、聚乙二醇20000(和光純藥(股)公司製造)6.5質量份、聚乙二醇2000000(和光純藥(股)公司製造)1.6質量份、甘油11.6質量份及離子交換水22.3質量份混合,利用自轉公轉混合機(新基(THINKY)公司製造,消泡攪拌太郎ARE-310)進行3分鐘處理,由此獲得氧化銅分散液2。
使用氧化銅分散液2代替氧化銅分散液1,依照與實施例1
相同的順序製作前驅物膜,且如表3般變更線速、輸出,除此以外,依照與實施例1相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表3中。
<實施例17>
將氧化銅粒子(C.I.化成製造,NanoTekR CuO,平均粒徑為48nm)58質量份、葡萄糖11.0質量份、甘油11.6質量份及離子交換水22.5質量份混合,利用自轉公轉混合機(新基(THINKY)公司製造,消泡攪拌太郎ARE-310)進行3分鐘處理,由此獲得氧化銅分散液3。
使用氧化銅分散液3代替氧化銅分散液1,依照與實施例1相同的順序來製作前驅物膜,且如表3般變更線速、輸出,除此以外,依照與實施例1相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表3中。
<實施例18~實施例21>
於氧化銅分散液1的製備時,以成為表3中記載的量的方式變更聚乙烯基吡咯啶酮K15的量,製作氧化銅分散液4~氧化銅分散液7,依照與實施例1相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表3中。
<實施例22>
將氧化銅粒子(C.I.化成製造,NanoTekR CuO,平均粒徑為48nm)29質量份、銅粒子(1020Y,三井金屬礦業(股),平均粒徑為0.34μm)29質量份、聚乙二醇20000(和光純藥(股)公
司製造)3.2質量份、聚乙二醇2000000(和光純藥(股)公司製造)0.8質量份、甘油6.9質量份及離子交換水31.1質量份混合,利用自轉公轉混合機(新基(THINKY)公司製造,消泡攪拌太郎ARE-310)進行3分鐘處理,由此獲得氧化銅分散液8。
使用氧化銅分散液8代替氧化銅分散液1,依照與實施例1相同的順序來製作前驅物膜,且如表4般變更線速、輸出,除此以外,依照與實施例1相同的順序製造導電膜,實施各種評價。
將結果匯總示於表4中。
<實施例23~實施例26>
於氧化銅分散液8的製備時,分別使用平均粒徑為0.49μm的銅粒子(1030Y,三井金屬礦業(股)製造)、平均粒徑為1.1μm的銅粒子(1100Y,三井金屬礦業(股)製造)、平均粒徑為3.2μm的銅粒子(1200YP,三井金屬礦業(股)製造)、或平均粒徑為6.3μm的銅粒子(1400Y,三井金屬礦業(股)製造)代替銅粒子(1020Y,三井金屬礦業(股),平均粒徑為0.34μm),製作氧化銅分散液9~氧化銅分散液12,並使用該些氧化銅分散液,除此以外,依照與實施例22相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表4中。
<實施例27~實施例29>
於實施例25中,如表4所示般變更線速,除此以外,依照與實施例25相同的順序製造導電膜,實施各種評價將。將結果匯總示於表4中。
<實施例30>
將氧化銅粒子(C.I.化成製造,NanoTekR CuO,平均粒徑為48mm)29質量份、銅粒子(1200YP,三井金屬礦業(股)製造,平均粒徑為3.2μm)29質量份、聚乙烯基吡咯啶酮K15 4質量份、甘油6.9質量份及離子交換水31.1質量份混合,利用自轉公轉混合機(新基(THINKY)公司製造,消泡攪拌太郎ARE-310)進行3分鐘處理,由此獲得氧化銅分散液13。
使用氧化銅分散液13代替氧化銅分散液1,依照與實施例1相同的順序製作前驅物膜,且如表4般變更線速,除此以外,依照與實施例1相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表4中。
<實施例31>
將氧化銅粒子(C.I.化成製造,NanoTekR CuO,平均粒徑為48nm)48.3質量份、平均粒徑為3.2μm的銅粒子(1200YP,三井金屬礦業(股)製造)9.7質量份、聚乙二醇20000(和光純藥(股)公司製造)5.4質量份、聚乙二醇2000000(和光純藥(股)公司製造)1.4質量份、甘油6.9質量份及離子交換水28.3質量份混合,利用自轉公轉混合機(新基(THINKY)公司製造,消泡攪拌太郎ARE-310)進行3分鐘處理,由此獲得氧化銅分散液14。使用氧化銅分散液14,依照與實施例25相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表4中。
<實施例32>
將氧化銅粒子(C.I.化成製造,NanoTekR CuO,平均粒徑為48nm)44.6質量份、平均粒徑為3.2μm的銅粒子(1200YP,三井金屬礦業(股)製造)13.4質量份、聚乙二醇20000(和光純藥(股)公司製造)5質量份、聚乙二醇2000000(和光純藥(股)公司製造)1.3質量份、甘油6.9質量份及離子交換水27.8質量份混合,利用自轉公轉混合機(新基(THINKY)公司製造,消泡攪拌太郎ARE-310)進行3分鐘處理,由此獲得氧化銅分散液15。使用氧化銅分散液15,依照與實施例25相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表4中。
<實施例33>
將氧化銅粒子(C.I.化成製造,NanoTekR CuO,平均粒徑為48nm)19.3質量份、平均粒徑為3.2μm的銅粒子(1200YP,三井金屬礦業(股)製造)38.7質量份、聚乙二醇20000(和光純藥(股)公司製造)2.2質量份、聚乙二醇2000000(和光純藥(股)公司製造)0.7質量份、甘油6.9質量份及離子交換水32.2質量份混合,利用自轉公轉混合機(新基(THINKY)公司製造,消泡攪拌太郎ARE-310)進行3分鐘處理,由此獲得氧化銅分散液16。使用氧化銅分散液16,依照與實施例25相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表4中。
<實施例34>
將氧化銅粒子(C.I.化成製造,NanoTekR CuO,平均粒徑為48nm)16.6質量份、平均粒徑為3.2μm的銅粒子(1200YP,三
井金屬礦業(股)製造)41.4質量份、聚乙二醇20000(和光純藥(股)公司製造)1.8質量份、聚乙二醇2000000(稱光純藥(股)公司製造)0.5質量份、甘油6.9質量份及離子交換水32.8質量份混合,利用自轉公轉混合機(新基(THINKY)公司製造,消泡攪拌太郎ARE-310)進行3分鐘處理,由此獲得氧化銅分散液17。使用氧化銅分散液17,依照與實施例25相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表4中。
<實施例35>
於實施例32中,使用PEN基材代替玻璃環氧樹脂基材,且如表5般變更線速、輸出,除此以外,依照與實施例32相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表5中。
<實施例36>
將氧化銅粒子(C.I.化成製造,NanoTekR CuO,平均粒徑為48nm)34.1質量份、銅粒子(1200YP,三井金屬礦業(股)製造,平均粒徑為3.2μm)23.9質量份、聚乙二醇20000(和光純藥(股)公司製造)3.8質量份、聚乙二醇2000000(和光純藥(股)公司製造)1質量份、甘油6.9質量份及離子交換水30.3質量份混合,利用自轉公轉混合機(新基(THINKY)公司製造,消泡攪拌太郎ARE-310)進行3分鐘處理,由此獲得氧化銅分散液18。
使用氧化銅分散液18代替氧化銅分散液15,除此以外,依照與實施例35相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表5中。
<實施例37>
將氧化銅粒子(C.I.化成製造,NanoTekR CuO,平均粒徑為48nm)46.4質量份、銅粒子(1200YP,三井金屬礦業(股)製造,平均粒徑為3.2μm)11.6質量份、聚乙二醇20000(和光純藥(股)公司製造)5.2質量份、聚乙二醇2000000(和光純藥(股)公司製造)1.3質量份、甘油6.9質量份及離子交換水28.6質量份混合,利用自轉公轉混合機(新基(THINKY)公司製造,消泡攪拌太郎ARE-310)進行3分鐘處理,由此獲得氧化銅分散液19。
使用氧化銅分散液19代替氧化銅分散液18,除此以外,依照與實施例36相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表5中。
<實施例38>
將氧化銅粒子(C.I.化成製造,NanoTekR CuO,平均粒徑為48nm)33.1質量份、銅粒子(1200YP,三井金屬礦業(股)製造,平均粒徑為3.2μm)24.9質量份、聚乙二醇20000(和光純藥(股)公司製造)3.7質量份、聚乙二醇2000000(和光純藥(股)公司製造)0.9質量份、甘油6.9質量份及離子交換水30.5質量份混合,利用自轉公轉混合機(新基(THINKY)公司製造,消泡攪拌太郎ARE-310)進行3分鐘處理,由此獲得氧化銅分散液20。
使用氧化銅分散液20代替氧化銅分散液18,除此以外,依照與實施例36相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表5中。
<實施例39>
將氧化銅粒子(C.I.化成製造,NanoTekR CuO,平均粒徑為48nn)34.1質量份、銅粒子(1200YP,三井金屬礦業(股)製造,平均粒徑為3.2μm)23.9質量份、聚乙二醇20000(和光純藥(股)公司製造)2.2質量份、聚乙二醇2000000(和光純藥(股)公司製造)0.6質量份、甘油6.9質量份及離子交換水32.3質量份混合,利用自轉公轉混合機(新基(THINKY)公司製造,消泡攪拌太郎ARE-310)進行3分鐘處理,由此獲得氧化銅分散液21。
使用氧化銅分散液21代替氧化銅分散液18,除此以外,依照與實施例36相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表5中。
<實施例40>
將氧化銅粒子(C.I.化成製造,NanoTekR CuO,平均粒徑為48nm)34.1質量份、銅粒子(1200YP,三井金屬礦業(股)製造,平均粒徑為3.2μm)23.9質量份、聚乙二醇20000(和光純藥(股)公司製造)1.6質量份、聚乙二醇2000000(和光純藥(股)公司製造)0.4質量份、甘油6.9質量份及離子交換水33.1質量份混合,利用自轉公轉混合機(新基(THINKY)公司製造,消泡攪拌太郎ARE-310)進行3分鐘處理,由此獲得氧化銅分散液22。
使用氧化銅分散液22代替氧化銅分散液18,除此以外,依照與實施例36相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表5中。
<實施例41>
將氧化銅粒子(C.I.化成製造,NanoTekR CuO,平均粒徑為48nm)34.1質量份、銅粒子(1200YP,三井金屬礦業(股)製造,平均粒徑為3.2μm)23.9質量份、聚乙二醇20000(和光純藥(股)公司製造)4.4質量份、聚乙二醇2000000(和光純藥(股)公司製造)1.1質量份、甘油6.9質量份及離子交換水29.6質量份混合,利用自轉公轉混合機(新基(THINKY)公司製造,消泡攪拌太郎ARE-310)進行3分鐘處理,由此獲得氧化銅分散液23。
使用氧化銅分散液23代替氧化銅分散液18,除此以外,依照與實施例36相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表5中。
<實施例42~實施例44>
於實施例36的氧化銅分散液18的製備時,分別使用平均粒徑為1.1μm的銅粒子(1100Y,三井金屬礦業(股)製造)、平均粒徑為0.49μm的銅粒子(1030Y,三井金屬礦業(股)製造)、平均粒徑為6.3μm的銅粒子(1400Y,三井金屬礦業(股)製造)代替銅粒子(1200YP,三井金屬礦業(股)製造,平均粒徑為3.2μm),製備氧化銅分散液24~氧化銅分散液26,依照與實施例36相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表5中。
<實施例45~實施例47、比較例10>
於實施例36中,如表5所示般變更輸出,除此以外,依照與實施例36相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示
於表5中。
<實施例48~實施例50>
於實施例45中,如表5所示般變更線速,除此以外,依照與實施例45相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表5中。
<實施例51>
於實施例46中,使用PET基材代替PEN基材,除此以外,依照與實施例46相同的順序製造導電膜,實施各種評價。將結果匯總示於表5中。
於表1~表3中,「式1的範圍內」、「式2的範圍內」、「式3的範圍內」欄中,將各實施例及比較例的條件滿足式1~式3的各條件的情形視為「A」,將不滿足的情形視為「B」。
如表1~表5所示,根據本發明的製造方法,可獲得缺陷少、導電性優異的導電膜。
其中,如由實施例1、實施例5、實施例6的比較所得知般,確認到滿足式2的關係的實施例1、實施例5與不滿足式2的關係的實施例6相比,導電膜的缺陷更少。
另外,如由實施例9~實施例12的比較所得知般,確認到於重疊率為15%~30%的情形時,可獲得導電性更優異的導電膜。
另外,如由實施例18~實施例21的比較所得知般,確認到於既定的有機化合物的量為8質量%~20質量%的情形時,可獲得缺陷更少、導電性更優異的導電膜。
另外,如由實施例22~實施例26的比較所得知般,確認到於銅粒子的平均粒徑為0.4μm~3.5μm的情形時,可獲得導電性更優異的導電膜。
另外,如由實施例25、實施例27~實施例29的比較所得知般,確認到於線速為10mm/s~80mm/s的情形時,可獲得導電性更優異的導電膜。
另外,如由實施例25、實施例31~實施例34的比較所得知般,確認到於相對於氧化銅粒子的總質量而銅粒子的含量為30質量%~200質量%的情形時,可獲得缺陷更少、導電性更優異的導電膜。
另外,如由實施例13、實施例35~實施例38的比較所得知般,確認到於相對於氧化銅粒子的總質量而銅粒子的含量為30質
量%~70質量%時,可獲得缺陷更少、導電性更優異的導電膜。
另外,如由實施例36、實施例39~實施例41的比較所得知般,確認到於聚乙二醇的含量為氧化銅粒子的總質量的8質量%~14質量%時,可獲得導電性更優異的導電膜。
另外,如由實施例36、實施例42~實施例44的比較所得知般,確認到於含有平均粒徑為1.0μm~3.5μm的銅粒子時,可獲得導電性更優異的導電膜。
另外,如由實施例36、實施例45~實施例47的比較所得知般,確認到滿足式3的關係的實施例36、實施例45、實施例46與不滿足式3的關係的實施例47相比,導電膜的缺陷更少且導電性更優異。
另外,如由實施例45、實施例48~實施例50的比較所得知般,確認到於雷射的掃描速度為10mm/s~60mm/s的情形時,導電性更優異。
另一方面,不滿足本發明的製造方法的要件的比較例1~比較例10中,導電膜中存在大量的缺陷,或導電性差。
10‧‧‧基材
12‧‧‧前驅物膜
14‧‧‧雷射光源
16‧‧‧雷射光
18‧‧‧導電膜
Claims (10)
- 一種導電膜的製造方法,包括:將含有平均粒徑為100nm以下的氧化銅粒子的分散液塗佈於基材上,形成含有所述氧化銅粒子的前驅物膜的步驟;以及對所述前驅物膜一面照射波長為9μm~11μm的雷射光一面相對地掃描,將經所述雷射光照射的掃描區域中的所述氧化銅粒子還原,形成含有金屬銅的導電膜的步驟;並且所述前驅物膜的膜厚為0.5μm~30μm,所述掃描的速度為10mm/s~120mm/s,所述基材的熱傳導率A[W/(m.K)]與所述雷射光的輸出W[W]滿足式1的關係,所述基材的熱傳導率A為0.014以上,式1 1.39+0.3252Ln(A)≦W≦3.00+0.3252Ln(A)再者,式中,Ln表示自然對數。
- 如申請專利範圍第1項所述的導電膜的製造方法,其中所述基材的熱傳導率A[W/(m.K)]與所述雷射光的輸出W[W]滿足式2的關係,式2 1.39+0.3252Ln(A)≦W≦2.40+0.3252Ln(A)。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的導電膜的製造方 法,其中於利用所述雷射光對與經所述雷射光照射的第1掃描區域鄰接的區域進行掃描時,以與所述第1掃描區域局部重複的方式照射雷射光,且所述重複區域的寬度相當於所述雷射光的點徑的15%~30%的大小。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的導電膜的製造方法,其中所述基材為選自由聚對苯二甲酸乙二酯基材、聚萘二甲酸乙二酯基材、聚醯亞胺基材及玻璃環氧樹脂基材所組成的組群中的任一種。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的導電膜的製造方法,其中於所述分散液中含有選自由乙烯系聚合物、聚醚及糖所組成的組群中的至少一種有機化合物。
- 如申請專利範圍第5項所述的導電膜的製造方法,其中所述有機化合物含有選自由聚乙烯基吡咯啶酮、聚乙二醇及糖所組成的組群中的至少一種。
- 如申請專利範圍第5項所述的導電膜的製造方法,其中相對於所述氧化銅粒子的總質量,所述有機化合物的含量為8質量%~20質量%。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的導電膜的製造方法,其中於所述分散液中含有平均粒徑為0.4μm~3.5μm的銅粒子,且所述掃描的速度為10mm/s~80mm/s。
- 如申請專利範圍第8項所述的導電膜的製造方法,其中相 對於所述氧化銅粒子的總質量,所述銅粒子的含量為30質量%~200質量%。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的導電膜的製造方法,其中所述掃描的速度為10mm/s~60mm/s;所述基材為聚對苯二甲酸乙二酯基材或聚萘二甲酸乙二酯基材;於所述分散液中含有聚乙二醇,相對於所述氧化銅粒子的總質量,所述聚乙二醇的含量為8質量%~14質量%;於所述分散液中含有平均粒徑為1.0μm~3.5μm的銅粒子,相對於所述氧化銅粒子的總質量,所述銅粒子的含量為30質量%~70質量%;所述基材的熱傳導率A[W/(m.K)]與所述雷射光的輸出W[W]滿足式3的關係,式3 1.39+0.3252Ln(A)≦W≦1.75+0.3252Ln(A)。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013182109A JP2015050107A (ja) | 2013-09-03 | 2013-09-03 | 導電膜の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201513139A true TW201513139A (zh) | 2015-04-01 |
Family
ID=52628300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW103129767A TW201513139A (zh) | 2013-09-03 | 2014-08-29 | 導電膜的製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015050107A (zh) |
TW (1) | TW201513139A (zh) |
WO (1) | WO2015033823A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106676543A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-05-17 | 苏州求是真空电子有限公司 | 一种激光还原铜表面二价铜离子的方法 |
TWI710041B (zh) * | 2016-03-17 | 2020-11-11 | 日商東洋紡股份有限公司 | 導電性皮膜及雷射蝕刻加工用導電性糊劑 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2635494C2 (ru) * | 2016-03-22 | 2017-11-13 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук" | Способ микроструктурирования поверхности прозрачных материалов |
JP6720129B2 (ja) * | 2017-11-27 | 2020-07-08 | 旭化成株式会社 | 電磁波シールドシートの製造方法 |
JP7037953B2 (ja) * | 2018-02-13 | 2022-03-17 | 旭化成株式会社 | 金属配線の製造方法、金属配線付構造体及び金属配線製造装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100951320B1 (ko) * | 2007-07-26 | 2010-04-05 | 주식회사 엘지화학 | 레이저 조사에 의한 전기전도성 구리 패턴층의 형성방법 |
TW201339279A (zh) * | 2011-11-24 | 2013-10-01 | Showa Denko Kk | 導電圖型形成方法及藉由光照射或微波加熱的導電圖型形成用組成物 |
-
2013
- 2013-09-03 JP JP2013182109A patent/JP2015050107A/ja active Pending
-
2014
- 2014-08-26 WO PCT/JP2014/072329 patent/WO2015033823A1/ja active Application Filing
- 2014-08-29 TW TW103129767A patent/TW201513139A/zh unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI710041B (zh) * | 2016-03-17 | 2020-11-11 | 日商東洋紡股份有限公司 | 導電性皮膜及雷射蝕刻加工用導電性糊劑 |
CN106676543A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-05-17 | 苏州求是真空电子有限公司 | 一种激光还原铜表面二价铜离子的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015050107A (ja) | 2015-03-16 |
WO2015033823A1 (ja) | 2015-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2930722B1 (en) | Process for manufacturing conductive film and printed wiring board | |
TW201513139A (zh) | 導電膜的製造方法 | |
TWI603342B (zh) | 導電膜形成用組成物及使用其的導電膜的製造方法 | |
JP2016058227A (ja) | 導電膜の製造方法 | |
US9868864B2 (en) | Electroconductive-film-forming composition and method for producing electroconductive film | |
Rahman et al. | Green laser sintering of copper oxide (CuO) nano particle (NP) film to form Cu conductive lines | |
WO2013145953A1 (ja) | 液状組成物、金属膜、及び導体配線、並びに金属膜の製造方法 | |
WO2013145954A1 (ja) | 液状組成物、金属銅膜、及び導体配線、並びに金属銅膜の製造方法 | |
WO2015005046A1 (ja) | 導電膜形成用組成物、導電膜の製造方法、および、導電膜 | |
WO2015029715A1 (ja) | 導電膜の製造方法および導電膜 | |
TW201415489A (zh) | 導電膜形成用組成物及導電膜的製造方法 | |
WO2014157303A1 (ja) | 導電膜形成用組成物およびこれを用いる導電膜の製造方法 | |
JP2014167872A (ja) | 導電膜の製造方法、配線基板 | |
WO2014156345A1 (ja) | 導電膜形成用組成物およびこれを用いる導電膜の製造方法 | |
JP6104782B2 (ja) | 導電膜形成用組成物、導電膜の製造方法、および、導電膜 | |
WO2015005178A1 (ja) | 導電膜形成用組成物およびこれを用いる導電膜の製造方法 | |
WO2016031404A1 (ja) | 導電膜形成用組成物およびこれを用いる導電膜の製造方法 | |
JP2014186831A (ja) | 導電膜の製造方法 | |
JP2014025085A (ja) | 導電膜形成用組成物および導電膜の製造方法 | |
JP2016051692A (ja) | 導電膜、および、導電膜の製造方法 |