组合物、导体及其制造方法、以及结构体技术

本发明专利技术公开一种组合物，其含有铜粒子和有机溶剂，有机溶剂包含20℃下的蒸汽压为200Pa以上且20kPa以下的第一有机溶剂及20℃下的蒸汽压为0.5Pa以上且小于200Pa的第二有机溶剂。

Composition, conductor, manufacturing method and structure

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】组合物、导体及其制造方法、以及结构体
本专利技术涉及组合物、导体及其制造方法以及结构体。
技术介绍
作为金属图案的形成方法，已知包含以下工序的所谓印刷电子学法：将包含铜等金属粒子的油墨、糊料等导电材料利用喷墨印刷、丝网印刷等在基材上形成包含金属的层的工序；和对导电材料进行加热而使金属粒子烧结、从而表现出导电性的导体化工序(例如参照专利文献1、2)。近年来，从配线的小型轻量化的观点出发，MoldedInterconnectDevices(铸模连接元件，以下有时称作“MID”)备受注目。MID是在成型体上直接形成有配线的构件。根据MID的形成技术，可以制作在设备的死区上形成有配线的结构、除去了线束的结构等，因此车载用构件的轻量化、智能手机的小型化等变得可能。一般来说，作为MID的形成技术，已知LaserDirectStructuring法(激光直接成型，以下有时也称作“LDS法”)。但是，LDS法中，使用含有特殊催化剂的树脂、化学镀覆的环境负荷较大等成为课题，能够适用的设备是有限的。因此，能够将导电材料、尤其是含有成本性优异的铜粒子的导电材料直接印刷在成型体上来形成配线的气溶胶喷射印刷法受到注目。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-072418号公报专利文献2：日本特开2014-148732号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题然而，将现有的导电材料应用于气溶胶喷射印刷时，有将导电材料雾化进行印刷变得困难的情况。另外，对于MID的配线，从确保电流量的观点出发，在形成有细线(例如线宽为200μm以下)时要求具有充分的厚度(例如1μm以上)。因此，期望开发能够形成这种配线的导电材料。本专利技术鉴于这种事实而作出，其主要的目的在于提供即便应用于气溶胶喷射印刷时也可形成具有充分厚度的配线的组合物。用于解决技术问题的手段本专利技术的一个方面提供一种组合物，其含有铜粒子和有机溶剂，有机溶剂包含20℃下的蒸汽压为200Pa以上且20kPa以下的第一有机溶剂及20℃下的蒸汽压为0.5Pa以上且小于200Pa的第二有机溶剂。根据这种组合物，即便是应用于气溶胶喷射印刷时，也可形成具有充分厚度的配线。铜粒子的含量相对于组合物总质量100质量份可以为20～80质量份。组合物的25℃下的粘度可以为50～3000mPa·s。组合物可以是气溶胶喷射印刷用。另外，本专利技术还可以涉及上述组合物作为气溶胶喷射印刷的油墨或糊料的应用、或者上述组合物用于制造气溶胶喷射印刷的油墨或糊料的应用。另一方面中，本专利技术提供一种导体的制造方法，其具备将上述组合物进行雾化的工序和将经雾化的组合物进行印刷的工序。导体的制造方法还可以进一步具备使所印刷的组合物烧结的工序。另一方面中，本专利技术提供一种导体，其包含使上述组合物烧结而成的烧结体。另一方面中，本专利技术提供一种结构体，其具备基板和设置在基板上的上述导体。专利技术效果根据本专利技术，可以提供即便是应用于气溶胶喷射印刷时也可形成具有充分厚度的配线的组合物。另外，根据本专利技术，可以提供使用了这种组合物的导体及其制造方法以及结构体。具体实施方式以下对用于实施本专利技术的方式详细地进行说明。但是，本专利技术并不限定于以下的实施方式。以下的实施方式中，其构成要素(也包含要素步骤等)除了特别明示时之外，并不是必须的。关于数值及其范围也是同样的，并不限制本专利技术。本说明书中，“工序”这一用语除了与其它工序独立的工序之外，即便是在与其它工序无法明确区别时，只要达成该工序的目的，则也包括该工序。本说明书中，使用“～”所示的数值范围是将“～”前后所记载的数值分别作为最小值和最大值并包括在内。本说明书中阶段性记载的数值范围中，一个数值范围中记载的上限值或下限值也可替换成其它阶段性记载的数值范围的上限值或下限值。另外，本说明书中记载的数值范围中，其数值范围的上限值或下限值也可替换成实施例所示的值。本说明书中，组合物中的各成分的含有率或含量在组合物中存在多个相当于各成分的物质时，只要无特别限定，则是指组合物中存在的该多种物质的合计的含有率或含量。[组合物]本实施方式的组合物含有铜粒子(A)和有机溶剂(B)。<铜粒子(A)>铜粒子从导热率及烧结性的观点出发，优选铜为主成分。铜粒子中铜所占的元素比例以除去氢、碳、氧之外的全部元素为基准计，可以为80原子％以上、90原子％以上或95原子％以上。铜所占的元素比例为80原子％以上时，具有源自铜的导热率及烧结性易于表现出来的倾向。作为铜粒子的形状并无特别限定，例如可举出球状、大致球状、多面体状、针状、薄片状、棒状等。铜粒子还可以包含形状不同的2种以上的铜粒子。通过包含形状不同的2种以上的铜粒子，有可抑制所形成的配线的开裂、且易于形成具有充分厚度的配线的倾向。其理由未必确定，但可以认为是由于不同的2种以上的铜粒子相互间将间隙补足，可抑制因铜粒子彼此的熔融粘合等所致的体积减少全方位地发生。由此，推测对于具有充分厚度的配线也可抑制开裂。形状不同者的组合并无特别限定，例如优选是球状铜粒子(A1)与薄片状铜粒子(A2)的组合。球状铜粒子(A1)的中位直径可以是0.1～2.0μm、0.1～1.2μm、0.3～0.9μm或0.1～0.6μm。薄片状铜粒子(A2)的中位直径可以是0.03～9.0μm、0.03～7.0μm、0.03～4.0μm或0.03～2.5μm。通过将具有这种中位直径的球状铜粒子(A1)与薄片状铜粒子(A2)组合，具有低温下的熔融粘合性更为优异的倾向。本说明书中，铜粒子的中位直径是指利用激光衍射式粒度分布计(例如亚微米粒子分析仪N5PLUS(BeckmanCoulter公司)等)测得的D50的值(体积分布的累积中央值)。组合物中球状铜粒子(A1)的含量与薄片状铜粒子(A2)的含量的比例(球状铜粒子(A1)的含量/薄片状铜粒子(A2)的含量)可以为0.25～4.0、0.3～3.0或0.4～2.5。球状铜粒子(A1)的含量与薄片状铜粒子(A2)的含量的比例为这种范围时，有可进一步抑制开裂的倾向。铜粒子的含量相对于组合物全部质量100质量份可以为20～80质量份。铜粒子的含量可以为30质量份以上、40质量份以上或50质量份以上。铜粒子的含量相对于组合物全部质量100质量份为20质量份以上时，有能够形成具有更充分厚度的配线的倾向。铜粒子的含量可以为75质量份以下、70质量份以下或65质量份以下。铜粒子的含量相对于组合物全部质量100质量份为80质量份以下时，有自印刷机的喷吐性更为优异的倾向。作为一个实施方式，铜粒子可以是具有包含铜的芯粒子和将芯粒子表面的至少一部分覆盖的有机物的含铜粒子。含铜粒子例如可以具有包含铜的芯粒子和存在于芯粒子表面的至少一部分的含有烷基胺来源的物质的有机物。该烷基胺可以是烃基的碳数为7以下的烷基胺。该含铜粒子由于构成有机物的烷基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合物，其含有铜粒子和有机溶剂，/n所述有机溶剂包含20℃下的蒸汽压为200Pa以上且20kPa以下的第一有机溶剂及20℃下的蒸汽压为0.5Pa以上且小于200Pa的第二有机溶剂。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171114 JP 2017-2190611.一种组合物，其含有铜粒子和有机溶剂，
所述有机溶剂包含20℃下的蒸汽压为200Pa以上且20kPa以下的第一有机溶剂及20℃下的蒸汽压为0.5Pa以上且小于200Pa的第二有机溶剂。


2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述铜粒子的含量相对于组合物全部质量100质量份为20～80质量份。


3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述组合物的25℃下的粘度为50～3000mPa·s。

【专利技术属性】
技术研发人员：浦岛航介，江尻芳则，纳堂高明，米仓元气，明比龙史，
申请(专利权)人：日立化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP