專利名稱:導電糊劑以及導電糊劑的制備方法
技術領域:
本發明涉及導電糊劑以及導電糊劑的制備方法,特別涉及以銅為導電材料的絲網印刷用的導電糊劑和制備該導電糊劑的方法。
背景技術:
迄今為止,在電子元件、印刷電路板(印刷基板)等布線導體的形成中,已知使用導電糊劑的方法。從確保高導電性的觀點出發,主要使用以銀(Ag)為主要成分的銀糊劑作為導電糊劑。但是,銀糊劑存在容易產生離子遷移(銀的電析),由此發生布線間的短路等故障,妨礙布線基板可靠性的問題。因此,提出了使用不易產生遷移現象的以銅為主要成分的銅糊劑來代替銀糊劑從而提高電子元件、布線基板的可靠性的技術。另一方面,近年來伴隨著強烈要求電子設備小型輕量化、高性能化的趨勢,對于使用導電糊劑形成的導體圖案也要求高精細化。作為用于得到高精細的導體圖案的技術,已知有基于光刻法的導體圖案形成技術,因此進行了用于其的導電糊劑的開發。例如,專利文獻I中記載有如下的技術:在主要用于光刻法的導電糊劑中,以抑制與樹脂中的酸性官能團的反應導致的凝膠化為目的,配混包含表面由被覆處理膜和氧化覆膜被覆的銅的賤金屬顆粒作為導電性顆粒。并且,專利文獻I中還記載了使用聚醚.酯型表面活性劑、氫化蓖麻油系化合物、脂肪酸酰胺蠟等作為觸變性賦予劑。但是,專利文獻I的導電糊劑不具有形成由絲網印刷得到的高精細的導電圖案時所需的充分的觸變性,并且,專利文獻I中所記載的觸變性賦予劑存在容易降低糊劑的導電性的問題。另外,例如專利文獻2中記載了一種感光性糊劑組合物,其使用氧化銀顆粒作為觸變性賦予劑,能夠得到印刷特性以及顯影性良好、且電阻值低的導電圖案。但是,專利文獻2的導電糊劑也不具有形成由絲網印刷得到的高精細的導電圖案時所需要的充分的觸變性。這樣,目前的現狀為在絲網印刷法中使用的、例如能夠形成導電圖案的線和間隔(space)均為IOOym以下的聞精細的圖案的銅糊劑還不為人知。現有技術文獻_9] 專利文獻專利文獻1:日本專利第4466250號公報專利文獻2:日本特開2010-39396號公報
發明內容
發明要解決的問題本發明是為了解決上述課題而做出的,其目的在于提供導電糊劑以及這樣的導電糊劑的制備方法,所述導電糊劑含有作為布線基板的可靠性高的銅粉末作為導電材料,能夠通過絲網印刷法形成高精細且導電性良好的導電圖案。用于解決問題的方案
本發明提供以下的導電糊劑以及導電糊劑的制備方法。(I) 一種導電糊劑,其特征在于,其為含有銅顆粒(A)、和甲階型酚醛樹脂(B)、和對脂肪酸酰胺蠟進行活化處理而成的觸變性賦予劑(C)的導電糊劑,其中,以作為固體成分的所述脂肪酸酰胺蠟計,所述觸變性賦予劑(C)的含量相對于所述導電糊劑總量為0.05^2質量%。(2)根據⑴所述的導電糊劑,其中,所述觸變性賦予劑(C)是利用二甲苯對所述脂肪酸酰胺蠟進行溶脹處理而得到的。(3)根據⑴所述的導電糊劑,其中,所述觸變性賦予劑(C)是利用礦質松節油對所述脂肪酸酰胺蠟進行溶脹處理而得到的。(4) 一種導電糊劑的制備方法,其特征在于,該方法具備:(a)制備由甲階型酚醛樹脂(B)和溶劑(D)形成的第一賦形劑的工序;(b)在所述第一賦形劑中加入對脂肪酸酰胺蠟進行活化處理而成的觸變性賦予劑(C),進行攪拌、混合,制備第二賦形劑的工序;(c)在所述第二賦形劑中加入銅顆粒(A),進行混合的工序。(5)根據(4)所述的導電糊劑的制備方法,其中,在制備所述第二賦形劑的工序中,使用混煉裝置攪拌所述第一賦 形劑和所述觸變性賦予劑(C)的混合物,所述混煉裝置為使標準液在剪切速率為IsecT1下的粘度成為5Pa see以上的混煉裝置,所述標準液是以作為固體成分的所述脂肪酸酰胺蠟相對于所述第一賦形劑的溶劑(D)為I質量%的比例將所述觸變性賦予劑(C)添加至所述第一賦形劑的溶劑⑶中而成的。(6)根據(5)所述的導電糊劑的制備方法,其中,所述混煉裝置為均化器。發明的效果根據本發明的導電糊劑,通過絲網印刷法能夠形成作為布線基板的可靠性高并且高精細的、導電性優異的導電圖案。
圖1為表示實施例中用于印刷性評價試驗的絲網印刷版(L/S = 75 μ m/75 μ m)的圖案形狀的圖。
具體實施例方式以下對本發明的實施方式進行詳細說明。本發明的實施方式的導電糊劑包含銅顆粒(A)、和甲階型酚醛樹脂(B)、和對脂肪酸酰胺蠟預先進行活化處理而得到的觸變性賦予劑(C)。并且,以作為固體成分的脂肪酸酰胺蠟計,所述觸變性賦予劑(C)的含量相對于所述導電糊劑總量為0.05 2質量%的比例。需要說明的是,本說明書中“活化處理”是指提高脂肪酸酰胺蠟所具有的觸變性(以下也稱作觸變性)賦予功能的處理,例如是指后述的利用特定的處理溶劑進行的溶脹處理。本發明的實施方式的導電糊劑中,以脂肪酸酰胺蠟成分計,含有占導電糊劑總量的0.05^2質量%的對脂肪酸酰胺蠟進行活化處理而成的觸變性賦予劑(C),因此具有適于絲網印刷的良好的觸變性,可通過絲網印刷形成例如線和間隔均為IOOym以下的高精細的導電圖案。另外,形成的導電圖案電阻率低、導電性良好。本說明書中,根據需要將導電圖案中的線的寬度和間隔的寬度表示為L/S。線和間隔的寬度均為ΙΟΟμ 時,表示為L/S為100 μ m/100 μ m、或者L/S = 100 μ m/100 μ m。絲網印刷中,導電糊劑被供給到設置在基板上的絲網印刷版的上表面,通過刮板等的按壓,壓入到絲網印刷版的網格間。之后,通過將絲網印刷版取出,壓入的導電糊劑殘留在基板上,印刷出導電圖案。在經過這樣的工序的絲網印刷中,為了提高印刷精度,要求導電糊劑具有能夠良好地保持導電圖案形狀的粘度并且要求具有在印刷時粘度降低的粘度特性。具體為如下特性:在用刮板等按壓等施加有高剪切應力的狀態下,具有能夠向網格間充分地壓入并且不回流至絲網印刷版背側程度的低粘度,并且,在不施加剪切應力的狀態或者流動被限制的狀態下,具有從絲網印刷版脫模、維持印刷圖案形狀的高粘度。作為表現出這樣的特性的流體,可列舉出例如觸變流體、具有剪切速率依賴性(以下也稱為剪切稀化性)的流體。觸變性流體的粘度在持續地施加剪切速率一定的剪切應力,即隨著時間降低。另一方面,具有剪切稀化性的流體不顯示出粘度隨時間的變化,但是顯示出與施加的變形速度相應的粘度變化。即,隨著剪切速率增加而粘度降低、隨著剪切速率降低而粘度可逆地增加。此時,剪切應力隨著剪切速率的增加而顯示出單調增加。需要說明的是,剪切應力表示為剪切速度和粘度的乘積。而且,作為這種提高觸變性.剪切稀化性的添加劑,已知有現有的各種化合物、材料,而關于本發明中使用的對脂肪酸酰胺蠟進行活化處理而成的觸變性賦予劑(C),其對包含銅顆粒(A)和甲階型酚醛樹脂(B)的導電糊劑的觸變性 剪切稀化性的提高效果顯著并且幾乎不使導電性降低。以下,說明構成本發明的實施方式的導電糊劑的各成分。銅顆粒(A)銅顆粒(A)為導電糊劑的導電成分。作為銅顆粒(A)可以使用各種各樣的銅顆粒,可以是金屬銅顆粒,也可以是銅微粒,另外還可以是復合了金屬銅顆粒和銅微粒的形式的復合顆粒。作為復合顆粒,可列舉出例如在金屬銅顆粒的表面上附著或者結合有銅微粒的形態的復合顆粒。優選銅顆粒㈧的平均粒徑為0.0f 20 μ m,根據銅顆粒㈧的形狀可以在上述的范圍內適宜調整。銅顆粒(A)的平均粒徑為0.01 μ m以上時,包含該銅顆粒的導電糊劑的流動性良好。另外,銅顆粒(A)的平均粒徑為20μπι以下時,利用包含該銅顆粒的導電糊劑容易制作微細布線。 銅顆粒(A)包含金屬銅顆粒時,優選其平均粒徑(平均一次粒徑)為0.3^20 μ m。另外,銅顆粒㈧僅包含銅微粒時,優選其聚集顆粒的平均粒徑(平均聚集粒徑)為0.01^1 μ m。銅顆粒(A)包含金屬銅顆粒的情況下其平均粒徑(平均一次粒徑)為0.3 μ m以上時、以及銅顆粒(A)只包含銅微粒的情況下其聚集顆粒的平均粒徑(平均聚集粒徑)為
0.0lym以上時,包含該銅顆粒的導電糊劑的流動性良好。另外,銅顆粒(A)包含金屬銅顆粒的情況下其平均粒徑(平均 一次粒徑)為20 μ m以下時、以及銅顆粒(A)僅包含銅微粒的情況下其聚集顆粒的平均粒徑(平均聚集粒徑)為Iym以下時,利用包含該銅顆粒的導電糊劑容易制作微細布線。
作為銅顆粒(A)適宜使用例如下述銅顆粒(Α1Γ(Α5)。(Al)為平均一次粒徑為0.3^20 μ m的金屬銅顆粒。(A2)為具有平均一次粒徑為0.3^20 μ m的金屬銅顆粒和氫化銅微粒的銅復合顆粒,所述氫化銅微粒附著在上述金屬銅顆粒表面、其聚集顆粒的平均粒徑(平均聚集粒徑)為 20 400nm。(A3)為聚集顆粒的平均粒徑(平均聚集粒徑)為IOnnTl μ m的氫化銅微粒。(A4)為具有平均一次粒徑為0.3^20 μ m的金屬銅顆粒和銅微粒的復合金屬銅顆粒,所述銅微粒附著在上述金屬銅顆粒表面、其聚集顆粒的平均粒徑(平均聚集粒徑)為20 400nm。(A5)為聚集顆粒的平均粒徑(平均聚集粒徑)為IOnnTl μ m的銅微粒。需要說明的是,復合金屬銅顆粒(A4)為銅復合顆粒(A2)的氫化銅微粒通過加熱處理轉變成金屬銅微粒的復合金屬銅顆粒,銅微粒(A5)為氫化銅微粒(A3)通過加熱處理而轉變得到的銅微粒。本說明書中,平均粒徑是按以下的方法求出的。即,金屬銅微粒的平均一次粒徑是通過測定從掃描電子顯微鏡(以下記為“SEM”)的圖像中隨機選擇的100個顆粒的弗雷特直徑(Feret diameter)并算出這些粒徑的平均值而得出的。另外,銅微粒的平均粒徑(平均聚集粒徑)是通過測定從透射電子顯微鏡(以下記為“TEM”)的圖 像中隨機選擇的100個顆粒的弗雷特直徑并算出這些粒徑的平均值而得出的。另外,例如像銅復合顆粒(A2)那樣為包含金屬銅顆粒和附著在該金屬銅顆粒表面上的氫化銅微粒的復合顆粒時,平均粒徑是通過利用SEM觀察該復合顆粒的整體,測定包含銅微粒在內的所有顆粒的弗雷特直徑并算出得到的粒徑的平均值而得出的。作為如上所述的銅顆粒(A)可以列舉出例如對銅顆粒表面進行還原處理而成的“表面改性銅顆粒”。表面改件銅顆粒本發明中的“表面改性銅顆粒”為將銅顆粒表面在pH值為3以下的分散介質中進行還原處理而得到的,例如,可以利用經過如下的(1Γ(3)工序的濕式還原法制造:(1)將銅顆粒分散于分散介質制成“銅分散液”之后,(2)調節銅分散液的pH值至規定值以下,(3)在銅分散液中添加還原劑。通過(1Γ(3)的工序得到的表面改性銅顆粒主要由金屬銅顆粒構成,其平均一次粒徑優選為0.3^20 μ m(金屬銅顆粒(Al))。表面改性銅顆粒中,其平均一次粒徑為0.3μπι以上時,包含該銅顆粒的導電糊劑的流動性良好。另外,平均一次粒徑為20 μ m以下時,利用包含該銅顆粒的導電糊劑容易制作微細布線。以下對制造表面改性銅顆粒的工序(1Γ(3)進行說明。(I)銅分散液的制作分散在銅分散液中的銅顆粒可以使用通常用于導電糊劑的銅顆粒,其顆粒形狀既可以是球狀,也可以是板狀。
分散在銅分散液中的銅顆粒的平均粒徑優選0.3^20 μ m、更優選為f 10 μ m。銅顆粒的平均粒徑不足0.3 μ m時,存在導電糊劑的流動性降低的問題。另一方面,銅顆粒的平均粒徑超過20 μ m時,用所得到的導電糊劑難以制作微細布線。通過使銅顆粒的平均粒徑處于0.3 20 μ m,可制作流動性良好而且適用于制作微細布線的導電糊劑。需要說明的是,銅顆粒的平均粒徑是通過測定從SEM圖像中隨機選出的100個金屬銅顆粒的弗雷特直徑并算出這些粒徑的平均值而得出的。銅分散液可通過將上 述的銅顆粒制成粉末狀后投入到分散介質中而得到。銅分散液中的銅顆粒濃度優選為0.Γ50質量%。銅顆粒的濃度不足0.1質量%時,銅分散液中包含的分散介質量過多,存在不能將生產效率維持在充分的水平上的擔心。另一方面,銅顆粒的濃度超過50質量%時,顆粒之間的聚集的影響過大,存在表面改性銅顆粒的收率降低的擔心。通過使銅分散液的銅顆粒濃度處于上述范圍,可以高收率地得到表面改性銅顆粒。作為銅顆粒分散液的分散介質,只要是能夠分散銅顆粒的物質就沒有特別的限制,可適宜使用具有高極性的分散介質。作為高極性的分散介質,可以使用例如水;甲醇、乙醇、2-丙醇等醇類;乙二醇等二醇類;以及將它們混合而成的混合介質等,特別適宜使用水。從防止顆粒表面的氧化的觀點出發,分散在分散介質中的銅顆粒可以是用表面處理劑對顆粒表面進行了表面處理的銅顆粒。作為表面處理劑,可以使用硬脂酸、棕櫚酸、肉豆蘧酸等長鏈羧酸。需要說明的是,使用長鏈羧酸作為表面處理劑時,可以直接將銅顆粒供于還原處理,但為了使后述的還原反應順利地進行,優選將作為表面處理劑的長鏈羧酸從顆粒表面上除去之后將銅顆粒分散在分散介質中。長鏈羧酸的除去可通過例如用酸洗滌等方法進行。另外,從提高銅顆粒對分散介質的分散性的觀點出發,優選對銅顆粒進行預處理。通過進行預處理,顆粒表面被親水化,因此可提高對水等高極性分散介質的分散性。作為預處理劑,可適宜使用例如碳原子數為6以下的脂肪族單羧酸、脂肪族羥基單羧酸、脂肪族氨基酸等脂肪族單羧酸類;以及脂肪族多羧酸類(例如,碳原子數為10以下的脂肪族多羧酸、脂肪族羥基多羧酸)。更優選的是碳原子數為8以下的脂肪族多羧酸類,具體而言,可適宜使用甘氨酸、丙氨酸、檸檬酸、蘋果酸、馬來酸、丙二酸等。優選在如上操作得到的銅分散液中添加分散劑。作為分散劑可以使用對銅顆粒具有吸附性的水溶性的各種化合物。作為分散劑,具體而言可以使用例如聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、羥丙基纖維素、丙基纖維素、乙基纖維素等水溶性高分子化合物、乙二胺四乙酸、亞氨基二乙酸等螯合化合物等。負載存在于經過上述各處理之后的銅顆粒的表面上的表面處理劑、預處理劑、分散劑的量以外添量計相對于銅顆粒優選為0.Γ10質量%。利用預處理劑、分散劑的銅顆粒的處理可如下進行:在于水等溶劑中添加預處理劑等而得到的溶液中添加銅顆粒并攪拌,在該溶液中將預處理劑等負載在銅顆粒的表面。從提高處理速度的觀點出發,優選邊加熱溶液邊進行預處理。作為加熱溫度,優選在50°C以上且溶劑(水等)的沸點以下的溫度下進行。需要說明的是,在溶劑中添加羧酸等表面處理劑、分散劑時,加熱溫度優選在這些化合物的沸點以下的溫度下加熱。加熱處理的時間優選為5分鐘以上且3小時以下。加熱時間不足5分鐘時,存在不能充分提高處理速度的擔心。另一方面,加熱處理超過3小時時,存在成本過高的擔心,在經濟上不優選。需要說明的是,從防止銅顆粒表面的氧化的觀點出發,進行預處理等操作時,優選用氮氣、氬氣等非活性氣體置換處理容器內部后進行。預處理后,除去溶劑并根據需要用水等洗滌,由此可得到分散在分散液中的銅顆粒。(2)銅分散液的pH值調節調節上述(I)中得到的銅分散液的pH值。可通過在銅分散液中添加pH調節劑來進行PH值的調節。作為銅分散液的pH調節劑,可以使用酸,可適宜使用例如甲酸、檸檬酸、馬來酸、丙二酸、醋酸、丙酸等羧酸、硫酸、硝酸、鹽酸等無機酸。作為羧酸可以使用與作為上述預處理劑使用的羧酸同樣的化合物。這些當中,由于羧酸可通過吸附在銅顆粒的表面、殘存于還原處理后的表面改性銅顆粒的表面上來保護顆粒表面,從而抑制銅的氧化反應,因此可適宜作為pH調節劑使用。特別是由于甲酸具備具有還原性的醛基(-CH0),因此可通過殘存于表面改性過的銅顆粒的表面來抑制顆粒表面的氧化的進行。通過使用配混這樣的銅顆粒的導電糊劑,可形成不易形成氧化覆膜且體積電阻率上升被抑制的導電膜。需要說明的是,作為pH調節劑不一定限于酸成分。分散液的pH值低時,可以使用堿作為PH調節劑。在后面的還原處理工序中,從順利進行顆粒表面的氧化膜的去除,降低所得到的表面改性銅顆粒的表面氧濃度的觀點出發,優選將銅分散液的PH值設為3以下。分散液的pH值超過3時,不能充分地得到去處除銅顆粒表面上形成的氧化膜的效果,存在不能夠充分降低銅顆粒表面的氧濃度的擔心。另一方面,優選分散液的PH值為0.5以上。分散液的PH值低于0.5時,存在銅離子過度溶出、銅顆粒的表面改性不能順利進行的擔心。分散液的PH值更優選設為0.5以上且2以下。需要說明的是,分散液的pH值在3以下時,也可以直接對該分散液進行還原處理。(3)銅分散液的還原處理在調節了 pH值的銅分散液中添加還原劑進行還原處理。作為銅分散液中添加的還原劑可以使用選自金屬氫化物、氫化還原劑、次磷酸、次磷酸鈉等次磷酸鹽、二甲基胺硼烷等胺硼烷、和甲酸等中的至少I種還原劑。作為金屬氫化物可以列舉出氫化鋰、氫化鉀、和氫化鈣。作為氫化還原劑可以列舉出氫化鋁鋰、硼氫化鋰、和硼氫化鈉。這些當中,適宜使用次磷酸、次磷酸鈉。需要說明的是,如上所述,由于甲酸也可以作為pH調節劑使用,在分散介質中添加甲酸時,作為還原劑起作用的同時也作為PH調節劑起作用。關于向銅分散液中添加的還原劑,優選以相對于顆粒表面的銅原子量為大大過量的量添加。具體而言,相對于分散液中所含的銅顆粒的總摩爾數,優選添加以摩爾比計為I倍量以上的還原劑,相對于銅顆粒的全部銅原子的摩爾數,使用以摩爾比計為1.2 10倍量的還原劑為佳。
相對于銅的總摩爾數,如果添加超過10倍量的還原劑,存在成本方面不利、生產成本過高的擔心。另外,還存在由還原劑產生的分解產物的量過多,去除該分解產物變得復雜的擔心。優選將分散介質的溫度設為5飛(TC進行還原反應,更優選在35 50°C下進行。通過將分散液的溫度設為60°C以下,可降低從銅分散液中蒸發除去分散介質時對分散液整體的濃度變化的影響。銅顆粒的還原可如上向銅分散液中添加還原劑來進行,或者可以向添加了還原劑的分散介質中分散銅顆粒來進行。需要說明的是,從順利除去銅顆粒表面的氧化膜的觀點出發,優選從反應開始到反應結束為止將添加還原劑后的銅分散液的pH值保持在3以下的狀態。
可以根據還原劑的添加量、種類等適宜調節銅分散液的氧化還原電位。從使得銅離子的還原反應順利進行的觀點出發,相對于標準氫電極(SHE)的電位,銅分散液的氧化還原電位優選為10(T300mV,更優選為10(T220mV。需要說明的是,氧化還原電位可作為與標準電極的電位差求出。本說明書中,氧化還原電位用將標準氫電極作為標準電極測得的電位差來表示。還原劑的分解幾乎結束之后,從分散液中分離表面改性過的銅顆粒,根據需要用水等洗滌、干燥,可以得到表面改性銅顆粒即銅顆粒(A)粉末。通過進行上述(I廣(3)的表面處理,能夠將存在于作為起始原料的銅顆粒表面上的氧化銅(Cu2OXuO)還原為銅原子,因此可降低成為阻礙導電性的主要原因的氧化銅的存在量。需要說明的是,由于還原分解物等副產物通常為可溶于分散介質中的成分,因此可通過過濾、離心分離從這些成分中分離。另外,上述(1Γ(3)的表面處理后的銅顆粒的表面上,有時銅原子的一部分被還原劑還原,生成氫化銅。因此,表面處理后的銅顆粒從分散液中分離之后,也可通過在4(T120°C下加熱處理,將氫化銅變為銅。作為本發明的銅顆粒(A),除了這樣制造出的“表面改性銅顆粒”以外,還可以使用金屬銅顆粒的至少一部分表面附著有金屬銅微粒的“復合金屬銅顆粒”。甲階型酚醛樹脂(B)作為本發明的實施方式的導電糊劑中包含的甲階型酚醛樹脂(B),可以使用通常作為導電糊劑的樹脂粘結劑使用的公知的甲階型酚醛樹脂。作為甲階型酚醛樹脂(B),具體而言可以列舉出由酚類和醛類制造的未改性甲階型酚醛樹脂、在酚類和醛類中加入各種改性劑而制造的改性甲階型酚醛樹脂等。作為上述的酚或者其衍生物(酚類),可以列舉出例如苯酚、鄰甲酚、間甲酚、對甲酚、鄰苯二酚、間苯二酚、對苯二酚、二甲苯酚、連苯三酚、雙酚A、雙酚F、對苯基苯酚、對叔丁基苯酚、對叔辛基酚、α -萘酚、β -萘酚等,可以將這些單獨使用或者組合2種以上使用。作為所述醛類,可以列舉出例如甲醛、多聚甲醛、三噁烷、乙醛、丙醛、聚氧甲撐(polyoxymethylene)、三氯乙醒、呋喃甲醒、乙二醒、正丁醒、己醒、烯丙醒、苯甲醒、巴豆醒、丙烯醛、四氧甲撐(tetraoxymethylene)、苯乙醛、鄰甲苯甲醛、水楊醛等,可以將這些單獨使用或者組合2種以上使用。
使用自硬性甲階型酚醛樹脂時,可以對甲階型酚醛樹脂添加酸、固化劑,也可以為了降低固化度而添加酚醛清漆型酚醛樹脂。另外,也可以將它們組合添加。作為甲階型酚醛樹脂⑶也可以使用市售品。可例示出例如粉末狀酚醛樹脂(GUNEI CHEMICAL INDUSTRY C0.,LTD 制、商品名:RESIT0P、PGA-4528、PGA-2473、PGA-4704、PGA-4504、Sumitomo Bakelite C0., Ltd.制、商品名:SUMILITERESIN PR-UFC_504、PR-EPN、PR-ACS-100、PR-ACS-150、PR-12687、PR-13355、PR-16382、PR-217、PR-310、PR-311、PR-50064、PR-50099、PR-50102、PR-50252、PR-50395、PR-50590、PR-50590B、PR-50699、PR-50869、PR-51316、PR-51326B、PR-51350B、PR-51510、PR-51541B、PR-51794、PR-51820、PR-51939、PR-53153、PR-53364、PR-53497、PR-53724、PR-53769、PR-53804、PR-54364、PR-54458A、PR-54545、PR-55170、PR-8000、PR-FTZ-1、PR-FTZ-15)、片狀酚醛樹脂(SumitomoBakelite C0., Ltd.制、商品名:SUMILITERESIN PR-12686R、PR-13349、PR-50235A、PR-51363F、PR-51494G、PR-51618G、PR-53194、PR-53195、PR-54869、PR-F-110, PR-F-143,PR-F-151F、PR-F-85G、PR-HF-3、PR-HF-6)、液狀酚醛樹脂(Sumitomo Bakelite C0.,Ltd.制、商品名:SUMILITE RESIN PR-50087、PR-50607B、PR-50702、PR-50781、PR-51138C、PR-51206、PR-51663、PR-51947A、PR-53123、PR-53338、PR-53365、PR-53717、PR-54135、PR-54313、PR-54562、PR-55345、PR-940、PR-9400、PR-967)、甲階型液狀酚醛樹脂(GUN EICHEMICAL INDUSTRY C0.,LTD 制、商品名:RES I TOP PL-4826、PL-2390、PL-4690、PL-3630、PL-4222、PL-4246、PL-2211、PL-3224、PL-4329、SumitomoBakelite C0., Ltd.制、商品名=SUMILITE RESIN PR-50273、PR-51206、PR-51781、PR-53056、PR-53311、PR-53416、PR-53570、PR-54387)、微粒狀酚醛樹脂(AIR WATER INC.制、商品名:Bellpearl、R800、R700、R600、R200、R100、S830、S870、S890、S895、S290, S190)、真球狀酚醛樹脂(GUNEICHEMICAL INDUSTRY C0.,LTD 制、商品名:^ > ⑶-200、FM-010, FM-150, HF-008、HF-015, HF-075、HF-300、HF-500、HF-1500)、固態酚醛樹脂(GUN EI CHEMICALINDUSTRYC0.,LTD 制、商品名:RESIT0P PS-2601、PS-2607, PS-2655, PS-2768, PS-2608, PS-4609,PSM-2222、PSK-2320、PS-6132)等。
關于本發明中使用的甲階型酚醛樹脂(B),對于分子量也沒有特別的限制,從溶液化時的溶液粘度的觀點考慮,優選質均分子量為20(Γ10000,更優選為30(Γ3000。作為甲階型酚醛樹脂(B),既可以單獨使用I種,也可以組合使用2種以上。導電糊劑中的甲階型酚醛樹脂(B)的含量可根據銅顆粒(A)的體積與銅顆粒之間存在的空隙的體積的比率適宜選擇。相對于銅顆粒(A) 100質量%,甲階型酚醛樹脂(B)的含量優選為5 50質量%,更優選為5 20質量%。甲階型酚醛樹脂(B)的含量設為5質量%以上時,導電糊劑可得到充分的流動特性。另一方面,甲階型酚醛樹脂(B)的含量設為50質量%以下時,固化后的樹脂成分幾乎不妨礙銅顆粒之間的接觸,不存在由導電糊劑得到的導電膜的體積電阻率上升的擔心。觸變性賦予劑(C)本發明的導電糊劑中含有的觸變性賦予劑(C)是對脂肪酸酰胺蠟實施用于提高其觸變性賦予功能的活化處理而成的。脂肪酸酰胺蠟為分子內具有長鏈脂肪酸基和酰胺基、具有表面活性作用而且對熱、化學穩定的、在常溫下為固體的化合物。由于分子內同時具有親油性的長鏈脂肪酸基和親水性的酰胺基,其能夠起到賦予樹脂組合物以觸變性的作用。另外,脂肪酸酰胺蠟具有在添加到導電糊劑中時電阻上升率小的優點。本發明中使用的脂肪酸酰胺蠟的分子結構、分子量等沒有特別的限制,優選熔點為11(T13(TC的脂肪酸酰胺蠟。作為優選的脂肪酸酰胺臘,可以列舉出例如以下的化學式所示的氫化蓖麻油脂肪酸和伯二胺的縮合反應產物。化學式權利要求
1.一種導電糊劑,其特征在于,其為含有銅顆粒(A)、和甲階型酚醛樹脂(B)、和對脂肪酸酰胺蠟進行活化處理而成的觸變性賦予劑(C)的導電糊劑,其中, 以作為固體成分的所述脂肪酸酰胺蠟計,所述觸變性賦予劑(C)的含量相對于所述導電糊劑總量為0.05^2質量%。
2.根據權利要求1所述的導電糊劑,其中,所述觸變性賦予劑(C)是利用二甲苯對所述脂肪酸酰胺蠟進行溶脹處理而得到的。
3.根據權利要求1所述的導電糊劑,其中,所述觸變性賦予劑(C)是利用礦質松節油對所述脂肪酸酰胺蠟進行溶脹處理而得到的。
4.一種導電糊劑的制備方法,其特征在于,該方法具備: (a)制備由甲階型酚醛樹脂(B)和溶劑(D)形成的第一賦形劑的工序; (b)在所述第一賦形劑中加入對脂肪酸酰胺蠟進行活化處理而成的觸變性賦予劑(C),進行攪拌、混合,制備第二賦形劑的工序; (c)在所述第二賦形劑中加入銅顆粒(A),進行混合的工序。
5.根據權利要求4所述的導電糊劑的制備方法,其中,在所述制備第二賦形劑的工序中,使用混煉裝置攪拌所述第一賦形劑和所述觸變性賦予劑(C)的混合物,所述混煉裝置為使標準液在剪切速率為Isec-1下的粘度成為5Pa.sec以上的混煉裝置,所述標準液是以作為固體成分的所述脂肪酸酰胺蠟相對于所述第一賦形劑的溶劑(D)為I質量%的比例將所述觸變性賦予劑(C)添加至所述第一賦形劑的溶劑(D)中而成的。
6.根據權利要求 5所述的導電糊劑的制備方法,其中,所述混煉裝置為均化器。
全文摘要
本發明提供導電糊劑以及導電糊劑的制備方法。所述導電糊劑含有銅粉末作為導電材料,其能夠通過絲網印刷法形成高精細的導電圖案。所述導電糊劑為含有銅顆粒(A)、和甲階型酚醛樹脂(B)、和對脂肪酸酰胺蠟進行活化處理而成的觸變性賦予劑(C)的導電糊劑,以作為固體成分的所述脂肪酸酰胺蠟計,所述觸變性賦予劑(C)的含量相對于所述導電糊劑總量為0.05~2質量%的比例。
文檔編號H01B13/00GK103137243SQ201210480300
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月22日 優先權日2011年11月22日
發明者小寺省吾, 小金澤光司, 小口亮平, 平社英之, 諏訪久美子 申請人:旭硝子株式會社