[發明專利]含有碳納米管的導電漿料和使用其的印刷電路板

有效

• 申請號: 200910134492.2
• 申請日: 2009-04-21
• 公開（公告）號: CN101593568A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 李應碩;柳濟光;柳彰燮;黃俊午;張兌銀;睦智秀
• 申請（專利權）人: 三星電機株式會社
• 主分類號: H01B1/00
• 分類號: H01B1/00;H01B1/04;H01B1/22;H01B1/24;H05K1/09
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 李丙林;張 英

相關申請的交叉引用

本申請要求在2008年5月30日提交到韓國知識產權局的韓國 專利申請第10-2008-0051231號的優先權，將其全部內容引入本文 以供參考。

技術領域

本發明涉及含有碳納米管的導電漿料和使用其的印刷電路板。

背景技術

從比電阻和經濟性的角度考慮，銅(Cu)已經被用于電氣設備 和部件之間以及上層與下層之間的電連接。根據通過實驗所獲得的 結果，當實施的電路線路空間的橫截面積小于塊狀金屬中電子的平 均自由程(MFP)時，已知相比于金屬本身所具有的比電阻，電路 中的比電阻的增加更為顯著。

銅的MFP為40nm。因此，當實施了橫截面積小于該值的電路 時，銅的原始比電阻特性并不是所希望的。根據文獻，這種情況的 發生是由于電子表面散射和晶界散射。即，因為諸如銅的金屬導電 漿料不能夠容易地施加至精細電路，所以增加了對于制造一種取代 金屬導電漿料的漿料的需求。

碳納米管的直徑一般為幾納米，以便可以非常有利地將其應用 于超精細布線。碳納米管的最大可允許電流比銅(10⁶A/cm²，CNT： 10¹⁰A/cm²)要好約1000倍。因此，對于在電路板的信號布線的互 聯(X-Y互聯)，以及電路板的上方和下方的銅箔信號層的互聯(Z- 互聯)中使用碳納米管替代諸如銅之類的金屬進行了廣泛的研究。

為了實施X-Y互聯，通過使用原子力顯微鏡的尖端人為地對碳 納米管施力以形成所要的圖案形狀(pattern)。然而，碳納米管的原 始特性(柔性或彈性等)在碳納米管的彎曲過程中喪失了。因此， 在X-Y互聯的實現中不存在進一步的發展。

僅著手對連接電路板上方和下方的銅箔信號層的Z-互聯進行 了相對積極地研究。碳納米管不得不生長至用于Z-互聯的某一高 度，而這種生長主要可通過化學氣相沉積法獲得。

然而，使用化學氣相沉積法時會產生一些缺點，諸如i)在 500-800℃的高溫下處理，ii)由于高溫處理而帶來的對用作基質材 料的限制，iii)由于間歇過程帶來的電子產品的大量生產時間，其 意味著前置時間延長，iv)由于該工藝在真空室中進行所帶來的對 操作規模的限制，以及v)制造成本高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種導電漿料，該漿料具有優異的導電 性，而不會喪失碳納米管自身固有的特性，并實施了X-Y互聯且同 時實施了Z-互聯，本發明還提供了使用這種導電漿料的印刷電路 板。

根據本發明的一個方面，本發明提供了一種包括碳納米管、具 有低熔點的金屬合金和粘結劑的導電漿料。

根據本發明的一種實施方式，導電漿料可包括70-90wt％的碳 納米管、1-25wt％的具有低熔點的金屬合金、以及1-15wt％的粘結 劑。

該導電漿料可進一步包括金屬顆粒，且該金屬顆粒可按1-10 wt％的量添加。

該金屬顆粒可選自銀、銅、錫、銦、鎳及它們的混合物。

碳納米管可選自單壁納米管、多壁納米管及它們的混合物。

具有低熔點的金屬合金可以是選自錫、鉍、銦、銀和鎘中的至 少兩種。

具有低熔點的金屬合金可以是選自錫/鉍、鉍/錫/鎘、銦/錫和銦 /錫/鉍的合金。

錫/鉍合金可含有40-45wt％的錫和55-60wt％的鉍；鉍/錫/鎘合 金含有45-50wt％的鉍、15-40wt％的錫和15-40wt％的鎘；銦/錫合 金含有50-70wt％的銦和30-50wt％的錫；以及銦/錫/鉍合金含有 5-30wt％的銦、30-60wt％的錫和25-45wt％的鉍。

粘結劑可選自熱固性樹脂、熱塑性樹脂、UV固化樹脂、自由 基固化樹脂及它們的混合物。

熱固性樹脂可選自環氧樹脂、氰酸酯樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、 聚酰亞胺樹脂、苯并環丁烯樹脂、酚樹脂及它們的混合物。

熱塑性樹脂可選自液晶聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰胺酰亞胺 樹脂(polyamidimide)及它們的混合物。

導電漿料可進一步包括染料、顏料、增稠劑、潤滑劑、消泡劑、 分散劑、勻染劑(labeling?agent)、增白劑、觸變劑、阻燃劑、氧化 物去除劑(pickling?agent)、有機填料、無機填料及它們的混合物。