导电图案形成方法技术

本发明专利技术提供了能够改进导电图案的导电性的导电图案形成方法。通过在基底10的表面上印刷含有金属氧化物粒子和还原剂和/或金属粒子的组合物(印糊)，形成印糊层12，通过光照射或微波辐射而加热印糊层12，以在被加热的部分上表现出导电性并将印糊层12转化成导电层14。在光照射或微波辐射过程中金属粒子和/或金属氧化物粒子在短时间内快速加热并生成气泡，并在导电层14内生成空隙，由此通过适当的压机16对导电层14施加压力以压碎空隙，从而改进导电层14的导电性，然后获得导电图案18。在对导电层14施加压力时，可以同时在形成导电层14的基底表面上压力加封绝缘保护膜20。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了能够改进导电图案的导电性的。通过在基底10的表面上印刷含有金属氧化物粒子和还原剂和/或金属粒子的组合物(印糊)，形成印糊层12，通过光照射或微波辐射而加热印糊层12，以在被加热的部分上表现出导电性并将印糊层12转化成导电层14。在光照射或微波辐射过程中金属粒子和/或金属氧化物粒子在短时间内快速加热并生成气泡，并在导电层14内生成空隙，由此通过适当的压机16对导电层14施加压力以压碎空隙，从而改进导电层14的导电性，然后获得导电图案18。在对导电层14施加压力时，可以同时在形成导电层14的基底表面上压力加封绝缘保护膜20。【专利说明】
本专利技术涉及改进的。
技术介绍
传统上通常使用下述方法作为制造精细电路图案的技术:通过结合使用铜箔和光致抗蚀剂的平版印刷法形成电路图案。但这种方法需要较大量的工艺，且废水/废液处理的成本昂贵。因此，考虑到环境问题，需要改进该方法。此外，使用光刻法的技术是已知的，借此加工通过加热蒸发法或溅射法制成的金属薄膜以形成图案。但是，真空环境是加热蒸发法和溅射法不可或缺的，成本非常高，因此如果对布线图应用该技术，难以降低制造成本。因此，提出了通过用金属印糊(包括含有可使用还原剂还原成金属的金属氧化物的印糊)印刷制造电路的技术。通过印刷形成电路的技术可以以低成本和高速度制造大量产品，因此一些制造商已经研究出用于制造电子器件的实用方法。但是，根据使用加热炉加热和烧结金属印糊的方法，该加热方法是耗时的方法，如果塑料基底无法承受烧结金属印糊所需的加热温度，不得不在塑料基底可承受的温度下烧结，造成无法达到令人满意的导电性的问题。因此，如专利文献I至3中所述，已经尝试使用含纳米粒子的组合物(印糊)并通过光照射将其转化成金属丝。利用光能或微波加热的方法能够仅加热印糊部分并且是非常好的方法，但当使用金属粒子本身时，可能出现没有令人满意地改进所得导电膜的导电性的问题，或当使用氧化铜时，可能出现所得导电膜的空隙百分比大或一部分氧化铜未被还原并留下氧化铜粒子的问题。此外，烧结需要使用直径为I微米或更小的金属或金属氧化物粒子，带来此类纳米粒子的制备花费大量金钱的问题。此外，专利文献4公开了下述技术:通过在加热粘性物质的同时以分布方式压制充满导电细粒的粘性物质，在具有挠性的薄膜基底上形成导电图案，但这种压制法不能用于通过光照射或微波辐射进行的加热法。引文列表专利文献日本专利申请国家公开N0.2008-522369冊2010/110969日本专利申请国家公开N0.2010-528428日本专利申请特开N0.2008-124446专利技术概述技术问题一般而言，在基底上形成的导电图案被认为随导电性提高(体积电阻率降低)而具有较高性能。因此，希望进一步改进通过传统技术形成的导电图案的导电性。本专利技术的一个目的是提供导电图案的形成方法，该方法能够改进通过用金属印糊(包括含有可用还原剂还原成金属的金属氧化物的印糊)印刷而形成的导电图案的导电性。解决问题的方案为了实现上述目的，本专利技术的一个实施方案是导电图案的形成方法，其包括在基底的表面上印刷含有金属氧化物粒子和还原剂、和/或金属粒子的组合物，通过内部生热系统加热所述印刷的组合物的至少一部分以在加热部分上表现出导电性，和对所述表现出导电性的部分施加压力以获得导电图案。在施加压力的过程中，在对表现出导电性的部分施加压力时，同时在形成有导电图案的基底的表面上压力加封绝缘保护膜。所述内部生热系统是通过光照射加热或通过微波辐射加热。所述金属粒子的材料是金、银、铜、铝、镍或钴，且所述金属氧化物粒子的材料是氧化银、氧化铜、氧化镍、氧化钴、氧化锌、氧化锡或氧化锡铟。用于照射所述组合物的光是具有200至3000纳米波长的脉冲光。用于照射所述组合物的微波具有Im至Imm的波长。所述还原剂是多元醇或羧酸。作为多元醇，可以使用低分子量多元醇，例如乙二醇和聚甘油，以及聚亚烷基二醇。专利技术的有利效果根据本专利技术，可以提供一种导电图案的形成方法，该方法能够改进导电膜的导电性。附图简述图1是根据本专利技术一个实施方案的形成导电图案的方法的工艺图。图2是图解脉冲光的定义的图。图3是根据本专利技术一个实施方案的形成导电图案的装置的示意图。图4是显示施加压力之前和之后的导电膜的SEM照片的图。图5是显示施加压力之前和之后的导电膜的SEM照片的图。图6是显示施加压力之前和之后的导电膜的SEM照片的图。图7是显示施加压力之前和之后的导电膜的SEM照片的图。图8是图解印刷、加热和施加压力过程的图。实施方案描述下面根据附图描述本专利技术的实施方式(下面称作实施方案)。图1(a)至1(e)显示了根据一个实施方案的的工艺图。在图1中，准备基底10 (a)，并以预定图案在基底10上印刷含有金属粒子、和/或金属氧化物粒子、和还原剂的组合物(印糊)以形成印糊层12(b)。对图案的形状没有特定限制。该图案可以是布线图或平板均匀图案。此外，在本说明书中，该导电图案是导电膜，其是由形成为图案的金属制成的导电金属薄膜，该薄膜如下获得:将具有分散在粘合剂树脂中的金属粒子或金属氧化物粒子的组合物成型为印刷图案，并对该印刷图案施以光照射，以烧结金属粒子或金属氧化物粒子。用作印刷线路板或绝缘板的基底可用作基底10，此类基底包括复合基底，例如氧化铝等的陶瓷基底、玻璃基底、纸基底、纸酚基底和玻璃环氧基底和薄膜基底，例如聚酰亚胺基底、聚酯基底和聚碳酸酯基底。在薄膜基底的情况下，如果该薄膜太薄，则无法有效进行施加压力。因此，优选地，该薄膜应该为至少10微米(MIC10_6m)厚，更优选至少50微米厚。如果必要，在这些基底的表面上，可以进行表面处理，例如等离子体或电晕处理，以改进粘合性；或可以涂布粘合树脂，例如环氧树脂或聚酰胺酸，以改进与印糊的粘合性。可以使用金、银、铜、铝、镍、钴等作为金属粒子的材料，并可以使用氧化银、氧化铜、氧化镍、氧化钴、氧化锌、氧化锡、氧化锡铟等作为金属氧化物粒子的材料。下文将描述还原剂。所用金属粒子或金属氧化物粒子的粒度取决于预期的印刷精确度，但如果粒度太小，难以设计印糊混合物，此外，比表面积提高，因此需要相对提高用于防止聚集的保护性胶体的量。另一方面，如果粒度太大，则存在无法印刷精细图案并由于粒子之间的差接触而难以烧结的缺点。因此，关于球形粒子，粒度通常选自5nm(纳米)至10微米，优选10纳米至5微米。除球形粒子外，也可以使用扁平粒子和线型粒子。关于扁平粒子，粒子厚度选自5纳米至10微米，优选10纳米至5微米，扁平粒子的形状是圆形或多边形的，扁平粒子的具有最短长度的部分(例如，当该形状是圆形时为直径，当该形状是椭圆形时为短轴，或当该形状是多边形时为最短边)的长度为该部分的厚度的至少5至1000倍，优选10至100倍。关于线型粒子，线直径选自5纳米至2微米,优选10纳米至I微米,线长度选自I微米至200微米，优选2微米至100微米。关于本文中所用的金属(在是氧化物的情况下，指被还原的金属)的物理性质，较低弹性模量是优选的，因为变形变得更容易。但是，如果弹性模量太低，无法确保实际上足够的强度。按杨氏模量计的弹性模量优选为30 X 109N/m2至500 X 109N/m2，更优选50 X IO9N/τ本文档来自技高网...

【技术保护点】
导电图案形成方法，包括：在基底的表面上印刷组合物，该组合物含有金属氧化物粒子和还原剂、和/或金属粒子；通过内部生热系统加热所述印刷的组合物的至少一部分，以在该被加热部分上表现出导电性；和对所述表现出导电性的部分施加压力，以获得导电图案。

【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：内田博，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP