導(dǎo)電膜形成方法、銅微粒分散體和電路板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供一種導(dǎo)電膜形成方法，該方法通過利用光燒結(jié)甚至在基底材料具有低耐熱性時也可以在基底材料上形成具有低電阻的導(dǎo)電膜。導(dǎo)電膜形成方法是在基底材料1上形成導(dǎo)電膜2的方法，并且該方法包括以下步驟：在基底材料上形成由銅微粒4構(gòu)成的膜3b，對膜3b進行光燒結(jié)，以及對經(jīng)光燒結(jié)的膜3c實施鍍敷。藉此通過降低光燒結(jié)過程中的光照射能量甚至在基底材料1具有低耐熱性時也可以在基底材料1上形成導(dǎo)電膜2。由于導(dǎo)電膜2包括鍍層21，因此電阻降低。
【專利說明】導(dǎo)電膜形成方法、銅微粒分散體和電路板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用光燒結(jié)在基底材料上形成導(dǎo)電膜的導(dǎo)電膜形成方法、在這種導(dǎo)電膜形成方法中使用的銅微粒分散體、以及通過使用這種導(dǎo)電膜形成方法生產(chǎn)的電路板。
【背景技術(shù)】
[0002]迄今為止存在如下印刷板，其中由銅箔構(gòu)成的電路通過光刻法在襯底上形成。光刻法包括蝕刻銅箔的步驟，并且處理蝕刻所產(chǎn)生的廢液需要高昂的費用。
[0003]已知作為不需要蝕刻的技術(shù)的一種方法，在該方法中使用含有分散在分散媒介中的銅微粒(銅納米顆粒)的銅微粒分散體(銅油墨)在襯底上形成導(dǎo)電膜(例如，參見專利文獻I)。根據(jù)該方法，在襯底上形成銅微粒分散體的液體膜，并且干燥液體膜以形成由銅微粒構(gòu)成的膜。這種膜由于光燒結(jié)而經(jīng)歷膨脹(bulking)，并因而形成導(dǎo)電膜。使用具有高耐熱性的玻璃或聚酰亞胺作為襯底材料，從而使材料能夠耐受銅微粒由于吸收光能而產(chǎn)生的熱量。
[0004]為了在襯底中使用具有相對低耐熱性的材料，如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，降低光燒結(jié)過程中的光照射能量是必要的。然而，低照射能量導(dǎo)致由銅微粒構(gòu)成的膜的膨脹不充分，進而使所形成的導(dǎo)電膜具有高電阻(薄層電阻)。低照射能量還導(dǎo)致由銅微粒構(gòu)成的膜的膨脹不充分，進而使所形成的導(dǎo)電膜可能以膜形式剝落。因此，不能夠通過利用光燒結(jié)在具有低耐熱性的襯底上形成導(dǎo)電膜。甚至在使用具有高耐熱性的襯底時，期望進一步降低通過利用光燒結(jié)形成的導(dǎo)電膜的電阻。
[0005]專利文獻1:美國專利申請第2008/0286488號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]摶術(shù)問是頁
[0007]本發(fā)明是為了解決上述問題，并且本發(fā)明的一個目的是提供一種導(dǎo)電膜形成方法，該方法通過利用光燒結(jié)甚至在基底材料具有低耐熱性時也能夠在基底材料上形成具有低電阻的導(dǎo)電膜；在這種導(dǎo)電膜形成方法中使用的銅微粒分散體；以及通過使用這種導(dǎo)電膜形成方法生產(chǎn)的電路板。
[0008]問題的解決方案
[0009]本發(fā)明的導(dǎo)電膜形成方法是在基底材料上形成導(dǎo)電膜的方法，該方法的特征在于包括以下步驟:在基底材料上形成由銅微粒構(gòu)成的膜，對該膜進行光燒結(jié)，以及對經(jīng)光燒結(jié)的膜實施鍍敷。
[0010]在這種導(dǎo)電膜形成方法中，基底材料優(yōu)選為熱塑性樹脂。
[0011]在這種導(dǎo)電膜形成方法中，熱塑性樹脂優(yōu)選選自聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯、苯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯、聚縮醛、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酰基-苯乙烯共聚物、乙酸纖維素、聚碳酸酯、聚酰胺、熱塑性聚氨酯和聚四氟乙烯。
[0012]在這種導(dǎo)電膜形成方法中，基底材料優(yōu)選選自玻璃、玻璃環(huán)氧樹脂、陶瓷、不銹鋼、硅片、聚酰亞胺和透明聚酰亞胺。
[0013]在這種導(dǎo)電膜形成方法中，鍍敷優(yōu)選為電鍍，其中鍍層金屬選自銅、鎳、錫、鉻、鈀、金、秘、鈷、鐵、銀、鉛、鉬、銥、鋅、銦、釕和錯。
[0014]在這種導(dǎo)電膜形成方法中，鍍敷可以是化學(xué)鍍，其中鍍層金屬選自銅、錫、銀、鎳、鈕和金。
[0015]在這種導(dǎo)電膜形成方法中，在基底材料上形成由銅微粒構(gòu)成的膜的步驟優(yōu)選包括以下步驟:
[0016]在基底材料上形成由銅微粒分散體構(gòu)成的液體膜，所述銅微粒分散體含有分散在液體中的銅微粒；以及
[0017]干燥液體膜。
[0018]在上述導(dǎo)電膜形成方法中使用本發(fā)明的銅微粒分散體，并且本發(fā)明的銅微粒分散體的特征在于包括銅微粒，每一個銅微粒的中心粒徑為Inm以上且小于IOOnm ;至少一種含有銅微粒的分散媒介；以及至少一種使得銅微粒分散在分散媒介中的分散劑。
[0019]本發(fā)明的電路板的特征在于包括電路，該電路包括在襯底上通過上述導(dǎo)電膜形成方法形成的導(dǎo)電膜。
[0020]發(fā)明的有益.效果
[0021]根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電膜形成方法，通過降低光燒結(jié)過程中的光照射能量甚至在基底材料具有低耐熱性時也可以在基底材料上形成導(dǎo)電膜。由于這種導(dǎo)電膜包括鍍層，因此電阻降低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1 (a)至圖1 (d)是按照時間順序示出的通過根據(jù)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】
[0023]將參照圖1 (a)至圖1⑷描述根據(jù)本發(fā)明的實施方式的導(dǎo)電膜形成方法。這種導(dǎo)電膜形成方法是在基底材料I上形成導(dǎo)電膜2的方法。如圖1 (a)中所示，在基底材料I上形成由銅微粒分散體構(gòu)成的液體膜3a。銅微粒分散體是含有分散于液體中的銅微粒4的液體?；撞牧螴可以具有低耐熱性，例如是由熱塑性樹脂構(gòu)成的襯底。熱塑性樹脂的實例包括但不限于:聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯、苯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯、聚縮醛、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯?；?苯乙烯共聚物、乙酸纖維素、聚碳酸酯、聚酰胺、熱塑性聚氨酯、聚四氟乙烯等。例如通過印刷方法，在基底材料I上形成液體膜3a。在印刷方法中，使用銅微粒分散體作為印刷的油墨，并且通過印刷機將預(yù)定圖案印刷在基底材料I上，并因而形成具有所述圖案的液體膜3a。接下來，干燥液體膜3a。如圖1(b)中所示，銅微粒4通過液體膜3a的干燥而保留在基底材料I上，并因而在基底材料I上形成由銅微粒4構(gòu)成的膜3b。[0024]接下來，用光照射由銅微粒4構(gòu)成的膜3b，并且對這種膜3b進行光燒結(jié)。在光燒結(jié)過程中，發(fā)生膜3b的銅微粒4的表面氧化物膜的還原和銅微粒4的燒結(jié)。如圖1 (c)中所示，銅微粒4在燒結(jié)過程中互相熔融并焊接至基底材料I。光燒結(jié)在大氣中于室溫下進行。在光燒結(jié)過程中使用的光源是例如氙燈。激光設(shè)備可以用作光源。自光源照射的光的照射能量根據(jù)基底材料I的耐熱性來設(shè)定并且為0.lj/cm2以上且lOOJ/cm2以下。照射時間為0.1ms以上且IOOms以下。照射可以進行一次或多次(多階段照射)。通過用光照射使經(jīng)光燒結(jié)的膜3c經(jīng)歷膨脹，并賦予其導(dǎo)電性，而且粘附至基底材料I。膜3c可以具有高電阻(薄層電阻)，只要其具有導(dǎo)電性即可。
[0025]接下來，對經(jīng)光燒結(jié)的膜3c實施鍍敷。這種鍍敷是電鍍或化學(xué)鍍。在電鍍中鍍層金屬的實例包括但不限于銅、鎳、錫、鉻、鈕、金、秘、鈷、鐵、銀、鉛、鉬、銥、鋅、銦、釕、錯等。化學(xué)鍍中鍍層金屬的實例包括但不限于銅、錫、銀、鎳、鈀、金等。鍍敷可以是合金鍍。在電鍍中，將經(jīng)光燒結(jié)的膜3c浸在鍍液中并用作作為種層(seed layer)的陰極。在化學(xué)鍍中，經(jīng)光燒結(jié)的膜3c用作對于鍍液中所含有的還原劑的氧化反應(yīng)的催化活性種層。如圖1(d)中所示，通過鍍敷在膜3c上形成鍍層21，并因而增加導(dǎo)電膜2的厚度(鍍層厚度增加)。導(dǎo)電膜在實施鍍敷之前的厚度為約0.01 μ m以上且2 μ m以下。導(dǎo)電膜在鍍敷之后的厚度為約0.1 μ m以上且50 μ m以下。
[0026]在這種導(dǎo)電膜形成方法中，當在基底材料I中使用具有低耐熱性的材料時，將照射由銅微粒4構(gòu)成的膜3b的光能量設(shè)定為不引起基底材料I損傷的低能量，從而導(dǎo)致經(jīng)光燒結(jié)的膜3c的膨脹不充分，并產(chǎn)生高電阻(薄層電阻)。因為這種膜3c具有高電阻但具有導(dǎo)電性，其可用作電鍍中的種層。在化學(xué)鍍中，種層的電阻應(yīng)當從來不是問題。因此，可以對經(jīng)光燒結(jié)的膜3c實施鍍敷。因為導(dǎo)電膜2包括鍍層21，導(dǎo)電膜2的電阻對應(yīng)于塊體金屬(bulk metal)的電阻值。
[0027]當在基底材料I中使用具有低耐熱性的材料時，通過光燒結(jié)由銅微粒4構(gòu)成的膜3b而形成的膜3c可以實現(xiàn)與基底材料I的粘合。然而，在膜3c內(nèi)部可能發(fā)生剝落。這是因為在光燒結(jié)過程中小的光照射能量導(dǎo)致膜3c的膨脹不充分。
[0028]然而，本發(fā)明的發(fā)明人通過試驗發(fā)現(xiàn):當對在具有低耐熱性的基底材料I上形成的膜3c實施鍍敷時，形成的導(dǎo)電膜2變得難以剝落。特別是，當在基底材料I中使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)時，導(dǎo)電膜2的粘合性變得令人滿意。聚對苯二甲酸乙二酯是熱塑性樹脂并具有約150°C的低連續(xù)耐熱溫度。
[0029]認為導(dǎo)電膜2的這種令人滿意的粘合性是由于以下作用引起的。當對由銅微粒4構(gòu)成的膜3b進行光燒結(jié)時，銅微粒4吸收光能產(chǎn)生熱量，同時與基底材料I接觸的銅微粒4被牢牢地焊接以便咬進具有低耐熱性的基底材料I中。即使由于通過光燒結(jié)使經(jīng)光燒結(jié)的膜3c的膨脹不充分而導(dǎo)致銅微粒4之間存在空隙，該空隙被在鍍敷中沉淀的金屬填充，并因而使膜經(jīng)歷膨脹。由于被牢牢地焊接至基底材料I的銅微粒4用作錨，阻止通過這種膨脹形成的導(dǎo)電膜2從基底材料I剝落。上述作用是解釋試驗結(jié)果的一種理論，并不限制本發(fā)明。
[0030]相比之下，當在基底材料I中使用具有高耐熱性的材料(如玻璃或聚酰亞胺)時，通過光燒結(jié)由銅微粒4構(gòu)成的膜3b而形成的膜3c與基底材料I具有令人滿意的粘合性，粘合程度為使膜不會被粘合帶剝落，并且膜3c具有低電阻(薄層電阻)。這是因為由于可以在光燒結(jié)過程中增加光的照射能量，從而充分實施了膜3c與基底材料I的焊接和膨脹。
[0031]必須增加膜厚度以便進一步降低這種膜3c的電阻。為了增加膜厚度考慮對膜3c實施鍍敷。然而，本發(fā)明的發(fā)明人通過試驗發(fā)現(xiàn)，當對在具有高耐熱性的基底材料I上形成的膜3c實施鍍敷以形成導(dǎo)電膜2時，導(dǎo)電膜2變得易于從基底材料I剝落。
[0032]認為通過鍍敷形成的導(dǎo)電膜2的粘合度的這種惡化是由于以下作用引起的。如果光燒結(jié)過程中的光照射能量足夠大，通過光燒結(jié)由銅微粒4構(gòu)成的膜3b而形成的膜3c與基底材料I具有令人滿意的粘合性，粘合程度為使膜不會被粘合帶剝落。然而，由于基底材料I的高耐熱性，與具有低耐熱性的基底材料相比，銅微粒4未被充分焊接。因而，通過對膜3c實施鍍敷形成的導(dǎo)電膜2由于存留在導(dǎo)電膜2的鍍層21內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力而變得容易從基底材料I剝落。請注意上述作用是用于解釋試驗結(jié)果的一種理論，并不限制本發(fā)明。
[0033]在導(dǎo)電膜2和基底材料I的暴露表面上進一步層壓另一層或者用樹脂密封暴露的表面的情況中，導(dǎo)電膜2的剝落被阻止。因此，可以在基底材料I中使用具有高耐熱性的材料。具有高耐熱性的材料的實例包括但不限于玻璃、玻璃環(huán)氧樹脂、陶瓷、不銹鋼、硅片、聚酰亞胺、透明聚酰亞胺等。由于基底材料I上的導(dǎo)電膜2的厚度通過包括鍍層21而增加，電阻降低而電流容量增加。
[0034]將詳細描述在這種導(dǎo)電膜形成方法中所用的銅微粒分散體。銅微粒分散體包括銅微粒(銅納米顆粒)，每一個銅微粒的中心粒徑為Inm以上且小于IOOnm ;至少一種含有銅微粒的分散媒介；以及至少一種分散劑。分散媒介是例如質(zhì)子分散媒介或介電常數(shù)為30以上的質(zhì)子惰性極性分散媒介。分散劑使得銅微粒分散于分散媒介中，并且是例如具有至少一個酸性官能團且分子量為200以上且100，000以下的化合物或其鹽。
[0035]質(zhì)子分散媒介的實例包括但不限于3-甲氧基-3-甲基丁醇、三乙二醇單甲醚、二乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、丙二醇單丁醚、乙二醇單己醚、乙二醇單叔丁醚、2-辛醇、2-甲基戊烷_2，4- 二醇、乙二醇、丙二醇、1，5-戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、甘油、山梨醇
坐寸ο
[0036]介電常數(shù)為30以上的質(zhì)子惰性極性分散媒介的實例包括但不限于碳酸丙二酯、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮、六甲基磷酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、硝基苯、N, N- 二乙基甲酰胺、N, N- 二甲基乙酰胺、糠醛、Y - 丁內(nèi)酯、亞硫酸亞乙酯、環(huán)丁砜、二甲基亞砜、琥珀腈、碳酸亞乙酯等。
[0037]分散劑具有酸性官能團，例如磷酸基團、膦酸基團、磺酸基團、硫酸基團或羧基基團。
[0038]將描述通過使用上述導(dǎo)電膜形成方法生產(chǎn)的電路板。這種電路板包括位于襯底上的電路。通過將如聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯或聚甲基丙烯酸甲酯的材料形成板形而獲得襯底，并且襯底是例如柔性襯底或剛性襯底。電路包括通過這種導(dǎo)電膜形成方法形成的導(dǎo)電膜。導(dǎo)電膜構(gòu)成例如在電路元件之間進行電連接的導(dǎo)線。導(dǎo)電膜可以構(gòu)成電路元件或其部分，例如線圈、電容器的電極等。
[0039]根據(jù)本實施方式的導(dǎo)電膜形成方法通過降低光燒結(jié)過程中的光照射能量甚至在基底材料I具有低耐熱性時也可以在基底材料I上形成導(dǎo)電膜2。由于該導(dǎo)電膜2包括鍍層21，因此電阻降低。
[0040]當在基底材料I中使用具有低耐熱性的材料(如熱塑性樹脂)時，將導(dǎo)電膜2焊接至基底材料1，并且即使在光燒結(jié)過程中降低光照射能量，導(dǎo)電膜2通過鍍敷而經(jīng)歷膨脹。因而，阻止從基底材料I剝落，而且使電阻降低。
[0041]當在基底材料I中使用具有高耐熱性的材料時，由于導(dǎo)電膜2的厚度通過鍍敷而增加，因此電阻降低且電流容量增加。
[0042]在這種導(dǎo)電膜形成方法中，使用銅微粒分散體通過印刷方法可以很容易地形成由銅微粒4構(gòu)成的膜3b。
[0043]由于在導(dǎo)電膜形成方法中使用的銅微粒分散體顯示出銅微粒4小的粒徑且含有分散劑，因而可以將銅微粒4分散于分散媒介中。
[0044]可以通過使用這種導(dǎo)電膜形成方法生產(chǎn)電路板而在由具有低耐熱性的樹脂構(gòu)成的襯底上形成具有低電阻的導(dǎo)電膜2。
[0045]使用本發(fā)明的導(dǎo)電膜形成方法，作為實施例在基底材料I上形成導(dǎo)電膜2，然后對所形成的導(dǎo)電膜2進行測試和評價。
[0046]實施例1
[0047]使用每一個的中心粒徑均為20nm的銅微粒、質(zhì)子分散媒介以及作為分散劑的具有酸性官能團的化合物，制備銅微粒分散體。使用由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)(由DuPontCorporation生產(chǎn)，商品名為“MELINEX (注冊商標)STXRF26”，厚度為約50 μ m)構(gòu)成的襯底作為基底材料I。聚對苯二甲酸乙二酯的連續(xù)耐熱溫度為約150°C。在該襯底上，形成銅微粒分散體的液體膜3a。干燥該液體膜3a以形成由銅微粒4構(gòu)成的膜3b。使用具有氙燈的閃照射器件對該膜3b進行光燒結(jié)以生產(chǎn)樣品襯底。將光燒結(jié)過程中的照射能量幅度設(shè)定為不引起襯底熱損傷。樣品襯底中的經(jīng)光燒結(jié)的膜3c的薄層電阻為10Ω / 口。
[0048]接下來，進行電解鍍銅液的電解浴的初始建浴。電解鍍銅是其中鍍層金屬為銅的電鍍。這種鍍液的組成如下所示:五水合硫酸銅作為二價銅離子的供給源，120g/L ;硫酸，180g/L ;鹽酸25ppm ;和純水(余量)。
[0049]將樣品襯底在10wt%硫酸中進行預(yù)處理，然后立即用純水洗滌。將樣品襯底浸在上述電解鍍銅液中，并在液體溫度為25°C且陰極電流密度為4.0A/dm2的條件下對樣品襯底實施電解鍍銅。將樣品襯底用純水洗滌并干燥。樣品襯底中的導(dǎo)電膜2的鍍層厚度為10 μ m0
[0050]通過橫切粘合方法(JIS K5400)使用100個正方形對導(dǎo)電膜2的粘合性進行測試。在該測試中，通過切割線在導(dǎo)電膜2的測試表面上形成100個ImmX Imm的正方形，并且對切割正方形施加粘合帶，并剝落粘合帶，然后觀察測試表面。在100個正方形中，保持未被剝落的正方形的數(shù)量為100。
[0051]實施例2
[0052]除了使用由聚酰亞胺(由Du Pont-Toray C0., Ltd.生產(chǎn)，商品名為“Kapton ΕΝ”，厚度為約50 μ m)構(gòu)成的襯底作為基底材料I之外，以與實施例1相同的方式，在襯底上形成由銅微粒4構(gòu)成的膜3b，并對該膜3b進行光燒結(jié)。聚酰亞胺的連續(xù)耐熱溫度為400°C以上。與實施例1相比，將光燒結(jié)過程中的照射能量設(shè)定為更大的能量。經(jīng)光燒結(jié)的膜3c的薄層電阻為I Ω/ 口。以與實施例1相同的方式，對該膜3c進行電解鍍銅以形成導(dǎo)電膜2。導(dǎo)電膜2的鍍層厚度為10 μ m。通過橫切-粘合方法對該導(dǎo)電膜2的粘合性進行測試。在100個正方形中，保持未被剝落的正方形的數(shù)量為O。[0053]實施例3
[0054]除了使用由玻璃(載玻片)構(gòu)成的襯底作為基底材料I之外，以與實施例1相同的方式，在襯底上形成由銅微粒4構(gòu)成的膜3b，并對該膜3b進行光燒結(jié)。與實施例2相比，將光燒結(jié)過程中的照射能量設(shè)定為更大的能量。經(jīng)光燒結(jié)的膜3c的薄層電阻為I Ω / 口。以與實施例1相同的方式，對該膜3c進行電解鍍銅以形成導(dǎo)電膜2。導(dǎo)電膜2的鍍層厚度為ΙΟμπι。通過橫切-粘合方法對該導(dǎo)電膜2的粘合性進行測試。在100個正方形中，保持未被剝落的正方形的數(shù)量為O。
[0055]實施例4
[0056]以與實施例1相同的方式，在由聚對苯二甲酸乙二酯構(gòu)成的襯底上形成由銅微粒4構(gòu)成的膜3b，并對該膜3b進行光燒結(jié)以生產(chǎn)樣品襯底。樣品襯底中的經(jīng)光燒結(jié)的膜3c的薄層電阻為4Ω / □至40 Ω/ 口。
[0057]接下來，進行化學(xué)鍍銅液的電解浴的初始建浴。這種鍍液的組成如下所示:五水合硫酸銅作為二價銅離子的供給源，2.0g/L ；甲醛作為還原劑，5.0g/L ；乙二胺四乙酸(EDTA)作為螯合劑，30.0g/L ;氫氧化鈉作為pH調(diào)節(jié)劑，9.6g/L ;和純水(余量)。將鍍液的pH (20 0C )調(diào)節(jié)至 12.8。
[0058]將樣品襯底用純水洗滌并浸在上述化學(xué)鍍銅液中，并在液體溫度為50°C的條件下實施化學(xué)鍍銅以形成導(dǎo)電膜2。將其上形成有導(dǎo)電膜2的樣品襯底用純水洗滌并干燥。導(dǎo)電膜2的鍍層厚度為3 μ m。通過橫切-粘合方法對該導(dǎo)電膜2的粘合性進行測試。在100個正方形中，保持未被剝落的正方形的數(shù)量為100。
[0059]實施例5
[0060]除了使用由聚萘二甲酸乙二酯(由Teijin DuPont Films Japan Limited 生產(chǎn)，商品名為“Teonex Q51”，厚度為約IOOym)構(gòu)成的襯底作為基底材料之外，以與實施例4相同的方式，在襯底上形成由銅微粒4構(gòu)成的膜3b，并對該膜3b進行光燒結(jié)。聚萘二甲酸乙二酯的連續(xù)耐熱溫度為160°C至180°C。將光燒結(jié)過程中的照射能量設(shè)定為不引起襯底熱損傷。經(jīng)光燒結(jié)的膜3c的薄層電阻為1Ω/□至1.2Ω/口。以與實施例4相同的方式，對該膜3c進行化學(xué)鍍銅以形成導(dǎo)電膜2。導(dǎo)電膜2的鍍層厚度為3 μ m。通過橫切-粘合方法對該導(dǎo)電膜2的粘合性進行測試。在100個正方形中，保持未被剝落的正方形的數(shù)量為100。
[0061]實施例6
[0062]除了使用由聚甲基丙烯酸甲酯(丙烯?；?構(gòu)成的襯底作為基底材料之外，以與實施例4相同的方式，在襯底上形成由銅微粒4構(gòu)成的膜3b，并對該膜3b進行光燒結(jié)。聚甲基丙烯酸甲酯的連續(xù)耐熱溫度為60°C至94°C。將光燒結(jié)過程中的照射能量設(shè)定為不引起襯底熱損傷。經(jīng)光燒結(jié)的膜3c的薄層電阻為約100，000 Ω/口。以與實施例4相同的方式，對該膜3c進行化學(xué)鍍銅以形成導(dǎo)電膜2。導(dǎo)電膜2的鍍層厚度為3 μ m。通過橫切-粘合方法對該導(dǎo)電膜2的粘合性進行測試。在100個正方形中，保持未被剝落的正方形的數(shù)量為100。
[0063]實施例7
[0064]除了使用由聚丙烯構(gòu)成的襯底作為基底材料之外，以與實施例4相同的方式，在襯底上形成由銅微粒4構(gòu)成的膜3b，并對該膜3b進行光燒結(jié)。聚丙烯的連續(xù)耐熱溫度為107°C至150°C。將光燒結(jié)過程中的照射能量設(shè)定為不引起襯底熱損傷。經(jīng)光燒結(jié)的膜3c的薄層電阻為100Ω/口。以與實施例4相同的方式，對該膜3c進行化學(xué)鍍銅以形成導(dǎo)電膜2。導(dǎo)電膜2的鍍層厚度為3 μ m。通過橫切-粘合方法對該導(dǎo)電膜2的粘合性進行測試。在100個正方形中，保持未被剝落的正方形的數(shù)量為100。
[0065]實施例8
[0066]除了使用由氧化鋁構(gòu)成的襯底作為基底材料I之外，以與實施例4相同的方式，在襯底上形成由銅微粒4構(gòu)成的膜3b，并對該膜3b進行光燒結(jié)。與實施例4相比，將光燒結(jié)過程中的照射能量設(shè)定為更大的能量。經(jīng)光燒結(jié)的膜3c的薄層電阻為I Ω/口。以與實施例4相同的方式，對該膜3c進行化學(xué)鍍銅以形成導(dǎo)電膜2。導(dǎo)電膜2的鍍層厚度為3 μ m。通過橫切-粘合方法對該導(dǎo)電膜2的粘合性進行測試。在100個正方形中，保持未被剝落的正方形的數(shù)量為O。
[0067]實施例9
[0068]除了使用硅片作為基底材料I之外，以與實施例4相同的方式，在襯底上形成由銅微粒4構(gòu)成的膜3b,并對該膜3b進行光燒結(jié)。經(jīng)光燒結(jié)的膜3c的薄層電阻為0.5 Ω / 口。以與實施例4相同的方式，對該膜3c進行化學(xué)鍍銅以形成導(dǎo)電膜2。導(dǎo)電膜2的鍍層厚度為3μπι。通過橫切-粘合方法對該導(dǎo)電膜2的粘合性進行測試。在100個正方形中，保持未被剝落的正方形的數(shù)量為O。
[0069]實施例10
[0070]除了使用由聚酰亞胺(由Du Pont-Toray C0.、Ltd.生產(chǎn)，商品名為“Kapton ΕΝ”，厚度為約50 μ m)作為基底材料I之外，以與實施例4相同的方式，在襯底上形成由銅微粒4構(gòu)成的膜3b，并對該膜3b進行光燒結(jié)。經(jīng)光燒結(jié)的膜3c的薄層電阻為1Ω/口。以與實施例4相同的方式，對該膜3c進行化學(xué)鍍銅以形成導(dǎo)電膜2。導(dǎo)電膜2的鍍層厚度為3 μ m。通過橫切-粘合方法對該導(dǎo)電膜2的粘合性進行測試。在100個正方形中，保持未被剝落的正方形的數(shù)量為O。
[0071]實施例Π
[0072]除了使用由透明聚酰亞胺作為基底材料I之外，以與實施例4相同的方式，在襯底上形成由銅微粒4構(gòu)成的膜3b，并對該膜3b進行光燒結(jié)。經(jīng)光燒結(jié)的膜3c的薄層電阻為1，000Ω/口。以與實施例4相同的方式，對該膜3c進行化學(xué)鍍銅以形成導(dǎo)電膜2。導(dǎo)電膜2的鍍層厚度為3 μ m。通過橫切-粘合方法對該導(dǎo)電膜2的粘合性進行測試。在100個正方形中，保持未被剝落的正方形的數(shù)量為O。
[0073]實施例1至3揭示可以對經(jīng)光燒結(jié)的膜3c實施電鍍。實施例4至11揭示可以對經(jīng)光燒結(jié)的膜3c實施化學(xué)鍍。實施例1和實施例4至7揭示當在基底材料I中使用具有低耐熱性的材料時，鍍過的導(dǎo)電膜2具有令人滿意的粘合性。
[0074]本發(fā)明不限于上述實施方式的配置，并且可以進行多種變化而不脫離本發(fā)明的精神或范圍。例如，基底材料I的形狀不限于板形，并且可以是任何三維形狀。
[0075]參考標記列表
[0076]1:基底材料
[0077]2:導(dǎo)電膜
[0078]3a:液體膜[0079]3b:膜
[0080]4:銅微粒(銅納米顆粒)
【權(quán)利要求】
1.在基底材料上形成導(dǎo)電膜的導(dǎo)電膜形成方法，所述方法包括以下步驟: 在基底材料上形成由銅微粒構(gòu)成的膜； 對所述膜進行光燒結(jié)；以及 對經(jīng)光燒結(jié)的膜實施鍍敷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電膜形成方法，其中所述基底材料是熱塑性樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電膜形成方法，其中所述熱塑性樹脂選自聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯、苯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯、聚縮醛、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酰基-苯乙烯共聚物、乙酸纖維素、聚碳酸酯、聚酰胺、熱塑性聚氨酯和聚四氟乙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電膜形成方法，其中所述基底材料選自玻璃、玻璃環(huán)氧樹月旨、陶瓷、不銹鋼、硅片、聚酰亞胺和透明聚酰亞胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的導(dǎo)電膜形成方法，其中所述鍍敷是電鍍，其中鍍層金屬選自銅、鎳、錫、鉻、鈕、金、秘、鈷、鐵、銀、鉛、鉬、銥、鋅、銦、釕和錯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的導(dǎo)電膜形成方法，其中所述鍍敷是化學(xué)鍍，其中鍍層金屬選自銅、錫、銀、鎳、鈀和金。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的導(dǎo)電膜形成方法，其中在基底材料上形成由銅微粒構(gòu)成的膜的步驟包括以下步驟: 在基底材料上形成由銅微粒分散體構(gòu)成的液體膜，所述銅微粒分散體含有分散在液體中的銅微粒，以及 干燥所述液體膜。
8.在根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電膜形成方法中所使用的銅微粒分散體，包括: 銅微粒，每一個銅微粒的中心粒徑為Inm以上且小于IOOnm ； 至少一種含有所述銅微粒的分散媒介；和 至少一種分散劑，所述分散劑使得所述銅微粒分散于所述分散媒介中。
9.一種電路板，包括電路，所述電路包括在襯底上通過權(quán)利要求1至7中任一項所述的導(dǎo)電膜形成方法形成的導(dǎo)電膜。
【文檔編號】H05K3/12GK103975654SQ201280060112
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月27日
【發(fā)明者】川戶祐一, 三田倫廣, 前田祐介, 工藤富雄 申請人:日本石原化學(xué)株式會社, 應(yīng)用納米技術(shù)控股股份有限公司