金属微粒分散体、导电性基板的制造方法及导电性基板技术

本发明专利技术提供金属微粒分散体、使用该金属微粒分散体得到的导电性优异的导电性基板及其制造方法。本发明专利技术的金属微粒分散体的特征在于，是含有金属微粒、高分子分散剂、以及分散介质的金属微粒分散体，其中金属微粒的平均一次粒径为0.001～0.5μm，高分子分散剂在主链及侧链中的至少一方中具有聚酯骨架，该聚酯骨架具有由戊内酯衍生的结构单元、以及由己内酯衍生的结构单元中的至少一方，该结构单元的数量的总计作为平均值为10以上，或者高分子分散剂在主链及侧链中的至少一方中具有聚醚骨架，并且相对于金属微粒的含量100质量份，该高分子分散剂的含量为0.1～100质量份，本发明专利技术的导电性基板的制造方法以图案状印刷含有该金属微粒分散体的涂布液而形成印刷层，对该印刷层进行烧成处理而形成图案状的金属微粒烧结膜，本发明专利技术的导电性基板是利用该制造方法制造的导电性基板。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分散性高的金属微粒分散体、使用了该金属微粒分散体的导电性基板的制造方法以及利用该制造方法得到的导电性基板。
技术介绍
以往，为了制造在基材上实施了导电性的配线的电路基板，使用的是如下的方法，即，向贴合有金属箔的基材上涂布光刻胶等，将所需的电路图案曝光，利用化学蚀刻形成图案。该方法中，由于可以使用金属箔作为导电性的配线，因此体积电阻率小，可以制造高性能的导电性基板，然而该方法具有工序数多而繁杂、并且需要光刻胶材料等缺点。与之不同，用分散有金属微粒的涂料将图案直接印刷到基材上的方法受到关注。此种向基材上直接印刷图案的方法不需要使用光刻胶等，是生产性极高的方法。例如，在专利文献I中，提出过一种金属氧化物分散体，是具有粒径小于200nm的金属氧化物及分散介质的金属氧化物分散体，分散介质含有多元醇和/或聚醚化合物。根据专利文献1，通过使用该金属氧化物分散体，可以用比较低的温度下的处理，在基板上形成金属薄膜。具体来说，将平均粒径30nm的氧化铜纳米粒子分散于作为分散介质的乙二醇中，将所得的氧化铜微粒分散体以使长度为2cm、宽度为1cm、厚度为20 y m的方式涂布在载玻片上，在200°C的烧成温度下形成铜薄膜(参照专利文献1、实施例2)。但是，如果是200°C以上的烧成温度，则例如在作为基材使用了聚酯树脂等低耐热性基材的情况下，会引起变形、变色等，因此无法使用。然而，在金属微粒当中，由于铜微粒具有良好的导电性，并且价格低廉，因此对于将其作为形成印制电路板等的电路的构件等来利用的课题进行过各种研究。作为形成印制电路板的电路等的方法，有如下的方法，即，将铜微粒分散于分散介质中而墨液化，利用丝网印刷或借助喷墨方式的印刷，在基板上形成电路，然后加热而将金属微粒热粘接。特别是，由于喷墨方式的描画可以不使用印版而形成图案，因此可以应用于请求式的图案形成、图案修正等中，所以是恰当的方法(参照专利文献2)。在利用此种方法来形成电路等时，铜微粒的分散性是重要的。即，如果是铜微粒的一次粒子明显地处于凝聚的状态，或二次粒子的大小、形状不一致，则在形成电路等时容易产生缺陷。另外，在利用喷墨方式在基板上形成电路的情况下，会在喷墨打印机的喷头的喷出喷嘴中产生堵塞、发生喷出弯曲等，从而会有在微细图案的形成中产生不佳状况的情况。专利文献1:国际公开2003/51562小册子专利文献2:日本特开2002-324966号公报
技术实现思路
针对上述的问题，本专利技术人等提出过如下的导电性基板的制造方法，其特征在于，是在透明基材上以图案状印刷含有金属或金属氧化物微粒的涂布液而形成印刷层、并对该印刷层进行烧成处理而形成图案状的金属微粒烧结膜的导电性基板的制造方法，其中烧成是利用因施加微波能量而产生的表面波等离子体的烧成，并且金属微粒烧结膜的未形成有图案的基材表面的算数平均粗糙度(Ra)为0.2 4.0nm(日本特愿2009-60312)。该导电性基板的导电性优异，并且基材与导电图案的密合性也优异。但是，作为用于分散涂布液中所含的金属或金属氧化物微粒的分散介质，通常来说使用有机材料，然而因该有机物残存而会有导电性降低、烧结难以在导电性膜的深度方向推进的不佳状况。为了消除该不佳状况，需要进行用于除去有机物的烧成，从而会有生产性降低的问题。本专利技术人等为了解决上述问题反复进行了深入研究，结果发现，特定的分散剂在金属微粒的分散性方面显示出很高的效果，而且在之后的烧成工序中容易挥发，对于金属微粒烧结体不会有妨碍导电性的情况。特别是发现，在金属微粒为铜微粒的情况下，特定的分散剂在铜微粒的分散性方面显示出很高的效果，而且在之后的烧成工序中容易挥发，对于铜微粒烧结体不会有妨碍导电性的情况。本专利技术是基于该见解而完成的。而且，本专利技术中，所谓金属微粒是指，只要平均一次粒径为特定的范围内的微粒就没有特别限定，除了所谓的金属状态的微粒，还包括合金状态的微粒、金属氧化物等金属化合物的微粒等。gp，本专利技术提供:(I) 一种金属微粒分散体,其特征在于,是含有金属微粒、高分子分散剂、以及分散介质的金属微粒分散体，其中金属微粒的平均一次粒径为0.001 0.5 μ m,高分子分散剂在主链及侧链中的至少一方中具有聚酯骨架，该聚酯骨架具有由戊内酯衍生的结构单元、以及由己内酯衍生的结构单元中的至少一方，该结构单元的数量的总计作为平均值为10以上，并且相对于金属微粒的含量100质量份，该高分子分散剂的含量为0.1 100质量份。(2) 一种金属微粒分散体,其特征在于,是含有金属微粒、高分子分散剂、以及分散介质的金属微粒分散体，金属微粒的平均一次粒径为0.001 0.5 μ m,高分子分散剂在主链及侧链中的至少一方中具有聚醚骨架，并且相对于金属微粒的含量100质量份，该高分子分散剂的含量为0.1 100质量份。(3) 一种导电性基板的制造方法，其特征在于，在基材上，以图案状印刷含有上述(I)或(2)中所述的金属微粒分散体的涂布液而形成印刷层，对该印刷层进行烧成处理而形成图案状的金属微粒烧结膜。(4) 一种利用上述(3)中所述的制造方法制造的导电性基板。本专利技术的金属微粒分散体中金属微粒的分散性高，另外该分散性得到稳定的维持。另外，由于在制作导电性基板时，可以利用低温下的烧成容易地除去有机物，因此易于推进烧结，可以获得导电性优异的导电性基板。另外，在使用微波表面波等离子体来制造导电性基板的情况下，可以利用该微波表面波等离子体处理来除去源于分散剂的有机物，因此不需要另外设置用于除去有机物的烧成工序，可以简化制造工序。像这样，根据使用了本专利技术的金属微粒分散体的导电性基板的制造方法，可以有效地制造导电性优异的导电性基板。附图说明图1是金属微粒分散体的制造中所用的装置的一例的示意剖面图。其中，I转筒式小室,2固定轴,3低蒸气压液体,4低蒸气压液体的膜,5金属,6加热容器，7水流，8旋转方向，9原子，10金属微粒具体实施例方式[金属微粒分散体]本专利技术的金属微粒分散体的特征在于，含有金属微粒、高分子分散剂、以及分散介质，金属微粒的平均一次粒径为0.001 0.5 i! m，高分子分散剂在主链及侧链中的至少一方中具有聚酯骨架，该聚酯骨架具有由戊内酯衍生的结构单元、以及由己内酯衍生的结构单元中的至少一方，该结构单元的数量的总计作为平均值为10以上，并且相对于金属微粒的含量100质量份,该闻分子分散剂的含量为0.1 100质量份。另外，本专利技术的金属微粒分散体的特征在于，含有金属微粒、高分子分散剂、以及分散介质，金属微粒的平均一次粒径为0.001 0.5 i! m，高分子分散剂在主链及侧链中的至少一方中具有聚醚骨架，并且相对于金属微粒的含量100质量份，该高分子分散剂的含量为0.1 100质量份。下面，对构成金属微粒分散体的各构成材料进行详细说明。《金属微粒》本专利技术的金属微粒分散体含有金属微粒。而且，本说明书中，如上所述，金属微粒是指除了金属状态的微 粒还包括合金状态的微粒、金属氧化物等金属化合物的微粒等的意思。作为金属的种类，只要是具有导电性的金属就没有特别限制，然而从具有高导电性、并且可以容易地维持微粒的方面考虑，可以举出金、银、铜、镍、钼、钯、锡、铁、铬、铟、硅、以及锗等，它们当中，优选金、银、铜、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属微粒分散体，其特征在于，是含有金属微粒、高分子分散剂、以及分散介质的金属微粒分散体，金属微粒的平均一次粒径为0.001～0.5μm，高分子分散剂在主链及侧链中的至少一方中具有聚醚骨架，并且相对于金属微粒的含量100质量份，该高分子分散剂的含量为0.1～100质量份，该高分子分散剂的侧链是聚醚骨架，并且主链是聚胺骨架或聚亚胺骨架。

【技术特征摘要】
2009.09.30 JP 2009-2290731.一种金属微粒分散体，其特征在于，是含有金属微粒、高分子分散剂、以及分散介质的金属微粒分散体， 金属微粒的平均一次粒径为0.0Ol 0.5 μ m，高分子分散剂在主链及侧链中的至少一方中具有聚醚骨架，并且相对于金属微粒的含量100质量份，该高分子分散剂的含量为0.1 100质量份，该高分子分散剂的侧链是聚醚骨架，并且主链是聚胺骨架或聚亚胺骨架。2.根据权利要求1所述的金属微粒分散体，其中，所述聚醚骨架中作为结构单元包含聚乙二醇及聚丙二醇中的至少一方。3.根据权利要求1所述的金属微粒分散体，其中，构成金属微粒分散体的金属是选自由金、银、铜、镍、钼、钯、锡、铁、铬、铟、硅、以及锗构成的一组中的至少I种。4.根据权利要求1所述的金属微粒分散体，其中，所述金属微粒是铜微粒。5.根据权利要求4所述的金属微粒分散体，其中，所述铜微粒是在络合剂及保护胶体的存在下，将2价的铜氧化物和还原剂在介质液中混合而生成的铜微粒。6.根据权利要求5所述的金属微粒分散体，其中，所述络合剂中配体的给体原子是选自由氮、氧、及硫构成的一组中的至少I种。7.根据权利要求5所述的金属微粒分散体...

【专利技术属性】
技术研发人员：北条美贵子，米田伸也，喜直信，佐藤武，松本贵生，
申请(专利权)人：大日本印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：