导电性涂膜的制造方法及导电性涂膜技术

本发明专利技术的目的在于提供一种使用铜膏在绝缘基板上形成的导电性及与绝缘基板的粘接性良好的导电性涂膜。本发明专利技术的导电性涂膜的制造方法包括：使用以铜粉末、粘合剂树脂及溶剂为主成分的铜膏在绝缘基板上形成涂膜，使其干燥而得到含铜粉末的涂膜的工序；利用有机酸或有机酸盐对该含铜粉末的涂膜进行处理的工序；和利用过热水蒸气对含铜粉末的涂膜实施加热处理的工序，通过该方法，可以得到导电性良好、而且与绝缘基板的粘接性良好的导电性涂膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种与绝缘基板的粘接性、导电性优异的导电性涂膜的制造方法及通 过该制造方法制造的导电性涂膜。
技术介绍
近年来，对导电电路快速地进行高密度化。目前，用于导电电路的形成中的、对与 绝缘基板粘贴的铜箱进行蚀刻而形成图案的消去法，工序长且复杂，产生大量的废弃物。另 外，通过对铜箱进行蚀刻而形成电路的该方法中，有时在电路下部产生非目的的横向蚀刻， 在能够形成的电路宽度方面存在界限。因此，取代消去法，关注通过镀形成电路的加成法或 半加成法。而且，在导电电路的形成中使用含有导电颗粒的导电膏的印刷法或涂布法也备 受关注。例如，电路印刷中广泛使用的丝网印刷中，作为所使用的导电颗粒，可使用粒径为 数ym以上的薄片状金属粉等，使电路的厚度为IOiim以上，确保导电性。而且，为了能够 形成更高密度的电路，进行了更微细的金属微粒的开发。 从导电性和经时稳定性方面考虑，用作导电颗粒的金属广泛使用银。但是，银不仅 为高价，而且存在资源量少、高温高湿度下的在电路间产生的离子迀移的问题。 作为取代银而用于导电颗粒的金属，可以列举铜。但是，铜粉末存在在表面容易形 成氧化层，由于氧化层，导电性变差的缺点。另外，颗粒越小，氧化层的不良影响越变得显 著。因此，为了还原铜粉末的氧化层，需要氢等还原性氛围下的超过300°C的温度中的还原 处理、或更高温中的烧结处理。通过烧结处理，导电性接近于块铜，但能够使用的绝缘基板 限定于陶瓷或玻璃等耐热性高的材料。 作为聚合物型导电膏，已知有以高分子化合物为粘合剂树脂的导电膏。聚合物型 导电膏能够利用粘合剂树脂确保导电颗粒的固着和基板的粘接性，但由于粘合剂树脂阻碍 导电颗粒间的接触，因此，使导电性变差。相对于粘合剂树脂增加导电颗粒的比例时，一般 而言，与基板的粘接性降低，导电性提高，进一步使导电颗粒的比例增加时，导电性达到最 大值之后，由于涂膜中的空隙增加而降低。 以高分子化合物为粘合剂树脂的导电膏通过颗粒间的接触而得到导电性，但在使 用有银粉末的聚合物型导电膏中，导电性也降低至块银的1/10~1/1000左右。在使用有 铜粉末的聚合物型导电膏中，一般与银膏相比，导电性进一步变差。 在现有技术中也提出了用于使由聚合物型导电膏得到的涂膜的导电性提高的方 案。例如，在专利文献1中公开有：通过使用粒径IOOnm以下的金属微粒，能够以远低于块 金属的熔点的温度进行烧结，得到导电性的优异的金属薄膜。另外，在专利文献2中公开了 将使用金属粉膏形成的涂膜进行过热水蒸气处理。 但是，期望进一步提高由含有铜粉末的导电膏得到的涂膜的导电性，还不充分。而 且，在过热水蒸气处理中，处理温度越升高，导电性的表现越变得良好，但存在与绝缘基板 的粘接性降低的倾向。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开平03-034211号公报 专利文献2 :国际公开2010/095672号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 本专利技术的课题在于提供一种导电性涂膜的制造方法，其使用含有铜粉末的铜膏， 导电性良好，即使实施过热水蒸气处理，也保持与绝缘基板的粘接性。 用于解决课题的方法 本专利技术的专利技术人为了解决上述的课题进行了潜心研究，结果完成了本专利技术。即，本 专利技术如下所述。 (1) -种导电性涂膜的制造方法，其包括：使用以铜粉末、粘合剂树脂及溶剂为主 成分的铜膏在绝缘基板上形成涂膜，使其干燥而得到含铜粉末的涂膜的工序；利用有机酸 或有机酸盐对该含铜粉末的涂膜进行处理的工序；利用过热水蒸气对含铜粉末的涂膜实施 加热处理的工序。 (2)如上述（1)所述的导电性涂膜的制造方法，其中，所述有机酸或有机酸盐为羧 酸类、磺酸类、亚磺酸类或者它们的金属盐或铵盐。 (3) -种导电性涂膜，其是通过上述（1)或（2)所述的制造方法而制造的。 专利技术的效果 本专利技术的导电性涂膜的制造方法包括：使用以铜粉末、粘合剂树脂及溶剂为主成 分的铜膏在绝缘基板上形成涂膜，使其干燥而得到含铜粉末的涂膜的工序；利用有机酸或 有机酸盐对该含铜粉末的涂膜进行处理的工序；利用过热水蒸气对含铜粉末的涂膜实施加 热处理的工序。通过用有机酸或有机酸盐对含铜粉末的涂膜进行处理，能够部分地溶解或 除去铜粉末表面的氧化物。其后，通过实施过热水蒸气处理，进一步利用过热水蒸气进行铜 粉末表面的氧化物的还原，能够提高粉末间的烧结。另外，由于铜氧化物也作为分解粘合剂 树脂的催化剂起作用，因此，铜粉末表面的氧化物的减少降低过热水蒸气处理时的粘合剂 树脂的分解的程度。其结果，可以得到与基板的粘接性及导电性的优异的导电性涂膜。并 且，由于铜粉末表面的氧化物的减少降低导电性涂膜的高温放置下的粘接性的降低，因此， 也能够改善对电路材料一般所要求的高温耐久性。【具体实施方式】 本专利技术涉及一种导电性和粘接性优异、设置于绝缘基板上的导电性涂膜的制造 法。本专利技术中，导电性优异是指：导电性涂膜的电阻率为50yQ 以下。另外，粘接性优 异是指：在后述的实施例所示的导电性涂膜上粘贴透明胶带并快速地剥离的试验中，在绝 缘基板和导电性涂膜间不产生剥离，或即使看到剥离，剥离也为透明胶带粘贴部的10%以 下的情况。另外，在后述的实施例所示的粘接性（镀层剥离试验）中，剥离强度为5N/cm以 上，优选为6N/cm以上。 本专利技术中所使用的铜膏是以铜粉末及粘合剂树脂为主成分并使之分散于溶剂中 得到的膏。 本专利技术中所使用的铜粉末是以铜为主成分的金属颗粒、或铜的比例为80重量％ 以上的铜合金，也可以是该铜粉末的表面用银包覆的金属粉。对该铜粉末的银的包覆可以 完全包覆，也可以使一部分铜露出而包覆。另外，铜粉末可以在其颗粒表面具有不损害过热 水蒸气处理得到的导电性的表现的程度的氧化覆膜。就铜粉末的形状而言，大致球状、树枝 状、薄片状等均能够使用。作为铜粉末或铜合金粉末，能够使用湿式铜粉、电解铜粉、雾化铜 粉、气相还原铜粉等。 本专利技术中所使用的铜粉末优选平均粒径为0. 01~20ym。铜粉末的平均粒径大于 20ym时，在绝缘性基板上形成微细的配线图案变得困难。另外，在平均粒径小于0. 01ym 的情况下，由于发生由加热处理时的微粒间熔敷引起的变形，与绝缘基板的粘接性降低。更 优选铜粉末的平均粒径为〇. 02ym~15ym的范围，进一步更优选为0. 04~4ym，进一步 更优选为0. 05~2ym。平均粒径的测定根据利用透射电子显微镜、场发射型透射电子显微 镜、场发射型扫描电子显微镜的任一种测定100个颗粒的粒径并求出平均值的方法进行。 本专利技术中使用的铜粉末的平均粒径为〇. 01~20ym即可，也可以将不同粒径的铜粉末混合 使用。 本专利技术中使用的铜膏中所使用的溶剂选自溶解粘合剂树脂的物质，可以为有机化 合物，也可以为水。溶剂除在铜膏中使铜粉末分散的作用之外，还具有调节分散体的粘度的 作用。作为有机溶剂的例子，可以列举醇、醚、酮、酯、芳香族烃、酰胺等。 作为本专利技术中使用的铜膏中所使用的粘合剂树脂，可以列举聚酯、聚氨酯、聚碳酸 酯、聚醚、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺或丙烯酸等树脂。从铜粉末的分散稳定性方面考 虑，优选在树脂中具有酯键、氨酯键、酰胺键、醚键、酰亚胺键等的树脂。 本专利技术中所使用的铜膏通常包含铜粉末、溶剂及粘合剂树脂。各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电性涂膜的制造方法，其特征在于，包括：使用以铜粉末、粘合剂树脂及溶剂为主成分的铜膏在绝缘基板上形成涂膜，使其干燥而得到含铜粉末的涂膜的工序；利用有机酸或有机酸盐对该含铜粉末的涂膜进行处理的工序；和利用过热水蒸气对含铜粉末的涂膜实施加热处理的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：八塚刚志，伊藤千穗，柿原康男，
申请(专利权)人：户田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP