[發明專利]包覆金屬微粒及其制造方法

有效

• 申請號: 201280007639.1
• 申請日: 2012-02-03
• 公開（公告）號: CN103338884B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 栗原正人;坂本政臣
• 申請（專利權）人: 國立大學法人山形大學
• 主分類號: B22F9/30
• 分類號: B22F9/30;B22F1/00;B22F1/02;B22F9/00;H01B1/20;H01B5/00;H01B13/00
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所11323
• 代理人: 權鮮枝

技術領域

本發明涉及一種向溶劑的分散性優異、在柔性印刷基板等上通過低溫燒結顯現良好導電性的納米尺寸的包覆金屬微粒，特別是包覆金屬微粒的制造方法以及通過該方法制造的包覆金屬微粒。

背景技術

近年來，在電子設備顯著進步的背景下，在半導體器件等電子部件發展的同時，安裝這些電子部件的印刷配線板也有很大發展。并且，由于許多電子設備小型、薄型、輕量化，且要求提高生產效率，因此也進一步需要對印刷線路板進行與此相對應的各種考量、改善。特別是，因此要求電子部件的導電性配線形成用材料的安裝的高速化和高密度化。

在這樣的情況下，使用能在更低溫度下形成金屬配線的材料，不僅對在柔性印刷配線基板中已經使用的聚酰亞胺，對PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）、聚丙烯等易于加工的各種有機高分子基板也進行形成微細金屬配線的嘗試。特別是為了活用已有的噴墨印刷技術形成金屬配線，推進了以下研究：制造使納米尺寸的金屬微粒分散而成的墨，用它印刷所期望的電路形狀，然后通過燒結等使金屬微粒結合而成為金屬薄膜，由此形成配線（例如非專利文獻1）。另外，在部件的最終階段對微細配線的缺陷進行校正（修理）的技術中，多數情況都極力避免熱處理，在該情況下也需要在100℃以下的極低溫度進行燒結的銀納米微粒分散液。

在迄今為止的納米尺寸的金屬微粒的研究中，例如，在專利文獻1中公開了將2種以上過渡金屬鹽和胺化合物在非活性氣氛中進行熱處理的復合金屬超微粒的制造方法。公開了如下內容：形成粒徑為納米（nm）級的超微粒，將這些超微粒分散在甲苯、己烷、輕石油（ligroin）、石油醚、乙醚等任一種非極性溶劑中，在200℃～300℃的熱處理下進行燒結。但是，那些超微粒是否顯示導電性尚 不清楚。另外，由于熱處理溫度為200℃以上，因此作為加工性良好的有機基板，只能使用耐熱性相當優異的聚酰亞胺等。

另外，在專利文獻2中公開了將銀膠體分散到包括水和各種醇的分散劑中的、使用了極性溶劑的金屬墨，且記載了如下：通過使用這種墨，加熱到100℃附近能形成銀的導電膜。

另外，專利文獻3中公開了如下：以作為烷基胺的一種的油胺為必須成分，使油胺等包覆到草酸銀等形成絡合物后，通過對生成的絡合物加熱使其熱分解而得到粒徑一致的包覆銀超微粒。另外，通過在油胺中混合使用規定量的飽和脂肪酸胺，絡合物的生成變得容易，能在短時間內以高收率制造銀微粒。

而且，在專利文獻4中記載了如下：通過對專利文獻3中所記載的技術重新考慮烷基胺的種類，能制造出包覆銀超微粒，該包覆銀超微粒在銀的燒結溫度方面能在作為極低溫度的室溫附近進行燒結，并且能以高濃度分散在有機溶劑中，能非常有效地在各種用途中應用。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2005-298921號公報

專利文獻2：日本特開2008-214591號公報

專利文獻3：日本特開2008-214695號公報

專利文獻4：日本特開2010-265543號公報

專利文獻

非專利文獻1：河染滿等，《粉碎》，No.50、27－31（2006／2007）

發明內容

發明要解決的問題

根據上述專利文獻2中記載的導電性墨，雖然能在較低溫度下形成銀的導電膜，但是由于使用含有水的分散劑作為極性溶劑，因此特別是應用于有機TFT等有機電子器件時的潤濕性有問題，具有容易脫離基板的問題。

利用上述專利文獻3中記載的方法制造的銀微粒具有如下特征：其表面存在油胺的覆膜，從而能制造單分散的銀微粒，但是，另一方面，具有如下問題：其制造過程需要長時間，并且能使用的胺的種類受限。即，具有如下問題：由油胺和草酸銀生成其絡合物時的反應速度不夠充分，即使在將規定量的飽和脂肪酸胺混合到油胺中使用的情況下，其制造過程也未必能順利進行。另外，具有如下問題：由于從絡合物的生成的觀點來考慮也將分子量較大的油胺作為必須成分使用，因此所制造的包覆銀超微粒的覆膜變得牢固，未必能容易地進行低溫燒結。

另外，雖然根據專利文獻4中記載的方法上述問題得到改善，但是，期待更進一步地改善包覆銀微粒的制造工藝、更進一步地提高所制造的包覆銀微粒的性能。