[發明專利]銅微粒分散體、導電膜形成方法以及電路板

在審

• 申請號: 201480025673.0
• 申請日: 2014-01-31
• 公開（公告）號: CN105210156A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 川戶祐一;有村英俊;工藤富雄
• 申請（專利權）人: 日本石原化學株式會社
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;B22F7/04;B22F9/00;C09D5/24;C09D7/12;H01B1/02;H01B5/14;H01B13/00;H05K1/09;H05K3/10
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 吳小瑛

技術領域

本發明涉及銅微粒分散體、使用該銅微粒分散體的導電膜形成方法以及通過使用該導電膜形成方法而制備的電路板。

背景技術

傳統上，印刷電路板通過光刻在基材上形成銅箔電路。光刻需要蝕刻銅箔的步驟，其招致例如處理由蝕刻產生的廢水的費用。

作為無需蝕刻的技術，已知如下的一種方法，其包括將涂布液涂布到物體表面(其上待形成膜)上，所述涂布液通過將金屬微粒分散至溶劑(分散介質)中而制得，以及通過光輻照該涂布液使金屬微粒熔化來形成金屬膜(導電膜)(例如參見專利文獻1)。在該方法中，金屬微粒為Ag粉末或ITO粉末，其通過光輻照進行光燒結。

在上述方法中，使用對由吸收光能的金屬微粒所產生的熱具有抗性的材料作為成膜物體的材料。然而，在使用銅微粒作為金屬微粒和使用無機基材如玻璃作為成膜物體的情況下，無機基材經受銅微粒產生的熱，但是難于在通過光燒結而形成的導電膜和無機膜之間獲得令人滿意的粘附性。

引用列表

專利文獻

專利文獻1:JP2004-277832A

發明概述

技術問題

提出本發明以解決上述問題，且本發明的目的在于提供銅微粒分散體(其能夠通過光燒結在無機基材上形成具有良好的粘附性的導電膜)、使用該銅微粒分散體的導電膜形成方法以及通過使用該導電膜形成方法而制備的電路板。

解決問題的方案

本發明的銅微粒分散體包含分散介質和分散于該分散介質中的銅微粒，其特征在于銅微粒分散體包含粘附改善劑，該粘附改善劑改善導電膜和基材之間的粘附性，所述導電膜通過使銅微粒光燒結而形成在基材上；基材為無機基材；且粘附改善劑是含有磷原子的化合物。

在銅微粒分散體中，無機基材可以優選選自玻璃、陶瓷、硅晶片和鋁。

在銅微粒分散體中，可以優選將粘附改善劑添加至分散介質中。

在銅微粒分散體中，粘附改善劑可以優選選自羥基乙叉二膦酸、乙二胺四亞甲基膦酸、磷酸、四丁基硫酸鏻、辛基膦酸以及含有磷原子的聚合物。

在銅微粒分散體中，粘附改善劑可以優選具有使銅微粒分散于分散介質中的功能。

在銅微粒分散體中，粘附改善劑可以優選選自磷酸酯和高分子量磷酸酯。

在銅微粒分散體中，分散介質可以包含含有磷原子的化合物。

本發明的導電膜形成方法的特征在于，包括在無機基材上形成銅微粒分散體的膜的步驟；和通過用光輻照膜以使膜中的銅微粒光燒結而形成導電膜的步驟。

本發明的電路板的特征在于，包含在包括無機基材的基板上的電路，該電路包含通過該導電膜形成方法而形成的導電膜。

由于粘附改善劑改善了導電膜和無機基材之間的粘附性，本發明的銅微粒分散體實現了通過光燒結在無機基材上形成具有良好的粘附性的導電膜。

附圖簡要說明

[圖1]

圖1(a)至1(d)是以時間順序顯示使用根據本發明的一個實施方式的銅微粒分散體形成導電膜的橫截面示意圖。

實施方式描述

描述根據本發明的一個實施方式的銅微粒分散體。銅微粒分散體包含分散介質和銅微粒。銅微粒分散于分散介質中。銅微粒分散體包含粘附改善劑。粘附改善劑用于改善通過使銅微粒光燒結而在基材上形成的導電膜和基材之間的粘附性(也稱為附著性)。基材為無機基材或含有無機材料的基材。粘附改善劑是含有磷原子的化合物。

無機基材可以是，但不限于玻璃、陶瓷、硅晶片、鋁或類似物。含有無機材料的基材是例如有機-無機復合材料如玻璃環氧樹脂。

在本實施方式中，銅微粒是平均粒徑為約20nm或更大至約1500nm或更少的銅顆粒。對銅微粒的粒徑沒有限制，只要銅微粒是分散于分散介質中。可以單獨使用具有相同的平均粒徑的銅微粒，或者可以混合使用具有兩種或更多種平均粒徑的銅微粒。銅微粒分散體是液體分散體系，其中銅微粒分散在分散介質中。該分散介質可以是但不限于乙二醇、二乙二醇或類似物。

向例如分散介質添加粘附改善劑。可以在銅微粒分散體的制造期間添加粘附改善劑，或在制造銅微粒分散體之后并在其使用之前添加粘附改善劑。粘附改善劑的實例包括但不限于羥基乙叉二膦酸、乙二胺四亞甲基膦酸、磷酸、四丁基硫酸鏻、辛基膦酸以及含有磷原子的聚合物。粘附改善劑可以單獨使用或者如果需要的話可以以其兩種或更多種的組合形式使用。

在本實施方式中，向分散介質添加分散劑。分散劑使銅微粒分散于分散介質中。當不使用分散劑而分散銅微粒時，不必添加分散劑。