[發(fā)明專利]導(dǎo)電膜形成方法和燒結(jié)助劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380025633.1
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN104303243B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 川戶祐一;前田祐介;工藤富雄
• 申請（專利權(quán)）人: 日本石原化學(xué)株式會社
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00;B22F3/22;B22F7/04;H05K3/12;B22F9/00
• 代理公司: 隆天知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司72003
• 代理人: 吳小瑛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用光燒結(jié)的導(dǎo)電膜形成方法，以及使得光燒結(jié)能夠在所述導(dǎo)電膜形成方法中進行的燒結(jié)助劑。

背景技術(shù)

迄今為止，存在其中在基板上通過光刻法形成由銅箔組成的電路的印刷電路板。光刻法需要蝕刻銅箔的步驟，處理蝕刻等產(chǎn)生的廢液需要高昂的成本。

作為無需蝕刻的技術(shù)，以下方法是已知的：其中，使用含有分散在分散媒介中的銅顆粒(銅納米粒子)的銅顆粒分散體(銅墨水)在基板上形成導(dǎo)電膜(參見例如專利文獻1)。根據(jù)這種方法，在基板上形成銅顆粒分散體的液體膜，并將該液體膜干燥以形成銅顆粒層。該銅顆粒層通過光照經(jīng)受光燒結(jié)，由此形成具有低電阻的導(dǎo)電膜。

但是，在上述方法中，光燒結(jié)可能不充分，即使光燒結(jié)中照射的光的能量很大，由此無法形成具有低電阻的導(dǎo)電膜。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻1：美國專利申請第2008/0286488號

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題

提出本發(fā)明以解決上述問題，其目的在于在使用光燒結(jié)的導(dǎo)電膜形成方法中容易地形成具有低電阻的導(dǎo)電膜。

解決問題的手段

本發(fā)明的導(dǎo)電膜形成方法是其中使用光燒結(jié)形成導(dǎo)電膜的方法，其特征在于包括以下步驟：在基板上形成由燒結(jié)助劑制成的層，在燒結(jié)助劑層上形成由銅顆粒分散體制成的液體膜，將該液體膜干燥以形成銅顆粒層，并對該銅顆粒層施以光燒結(jié)，所述燒結(jié)助劑是從金屬銅中除去氧化銅的化合物。

在該導(dǎo)電膜形成方法中，燒結(jié)助劑優(yōu)選選自酰胺類、酰亞胺類、酮類、氨基甲酸酯類、硫醚類、羧酸類和磷酸類。

在該導(dǎo)電膜形成方法中，燒結(jié)助劑優(yōu)選選自聚乙烯吡咯烷酮、聚酰胺酰亞胺樹脂、聚氨酯樹脂、聚苯硫醚樹脂和羥基亞乙基二膦酸。

在該導(dǎo)電膜形成方法中，燒結(jié)助劑可以選自醇類、糖類、醛類、肼類、醌類、酚類和胺類。

在該導(dǎo)電膜形成方法中，燒結(jié)助劑可以選自聚乙烯醇、氫醌和硅烷偶聯(lián)劑。

本發(fā)明的燒結(jié)助劑用于上述導(dǎo)電膜形成方法。

本發(fā)明的優(yōu)點

根據(jù)本發(fā)明，由于燒結(jié)助劑在光燒結(jié)中除去銅顆粒的表面氧化物膜，已經(jīng)從其上除去表面氧化物膜的銅顆粒被燒結(jié)，并且銅顆粒層發(fā)生塊化(bulking)，由此容易地形成具有低電阻的導(dǎo)電膜。

附圖說明

圖1(a)至1(f)是以時間順序顯示通過本發(fā)明的實施方式的導(dǎo)電膜形成方法形成導(dǎo)電膜的橫截面示意圖。

具體實施方式

將參照圖1(a)至1(f)描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的導(dǎo)電膜形成方法。如圖1(a)和1(b)所示，在基板1上施加含有燒結(jié)助劑2的溶液21。如圖1(c)所示，將溶液21的溶劑干燥以形成由燒結(jié)助劑2制成的層22。

通過將基底材料成型為板形來獲得基板1?；撞牧系膶嵗?，但不限于，玻璃、樹脂、陶瓷、硅片等。

燒結(jié)助劑2是從金屬銅中除去氧化銅的化合物。燒結(jié)助劑2可以是例如酰胺類、酰亞胺類、酮類、氨基甲酸酯類、硫醚類、羧酸類或磷酸類，其實例包括但不限于：酰胺類中的聚乙烯吡咯烷酮、酰亞胺類中的聚酰胺酰亞胺樹脂、氨基甲酸酯類中的聚氨酯樹脂、硫醚類中的聚苯硫醚樹脂、和磷酸類中的羥基亞乙基二膦酸?？梢哉J為，此類燒結(jié)助劑2通過蝕刻從金屬銅中除去氧化銅。

燒結(jié)助劑2可以是醇類、糖類、醛類、肼類、醌類、酚類或胺類，其實例包括但不限于：醇類中的聚乙烯醇、醌類中的氫醌和胺類中的硅烷偶聯(lián)劑等。此類燒結(jié)助劑2通過還原氧化銅從金屬銅中除去氧化銅。

這些燒結(jié)助劑2可以單獨使用，或者兩種或多種類型的燒結(jié)助劑可以適當?shù)鼗旌虾褪褂谩?/p>

如圖1(d)所示，由銅顆粒分散體制成的液體膜3在燒結(jié)助劑2的層22上形成。銅顆粒分散體是含有分散在其中的銅顆粒31的液體，并包括銅顆粒31、分散媒介和分散劑。銅顆粒31是例如，具有1nm或更大且小于100nm的中值粒徑的銅納米粒子。分散媒介是含有銅顆粒31的液體媒介。分散劑使得銅顆粒31能夠分散在分散媒介中。由于粒子表面被空氣中的氧氣氧化，銅顆粒31覆有薄的表面氧化物膜。

例如通過印刷法形成液體膜3。在印刷法中，銅顆粒分散體用作印刷墨水，在燒結(jié)助劑2的層22上印刷預(yù)先確定的圖案，并形成具有該圖案的液體膜3。由于銅顆粒分散體用作墨水，其也稱為銅墨水。燒結(jié)助劑2通過與液體膜3接觸而洗提到液體膜3中。