有机银化合物及其制备方法、有机银墨水及其直接布线方法技术

本发明专利技术提供通过将氧化银溶解在有机溶剂中来生产有机银溶液的方法，还提供一种通过用于喷墨打印机来形成导电电路的墨水。并且，本发明专利技术提供一种使用所生产的墨水由喷墨打印机印刷，然后热处理，从而在各种基板上形成导电电路的方法。可以通过使氧化银与胺类化合物和内酯类化合物（或内酰胺类化合物、碳酸酯类化合物、环状酸酐类化合物）反应，从而前者溶解在后者中，由此生产本发明专利技术的组合物，即有机银溶液。为了保证适合喷墨打印机的液体流动性，通过向其中加入例如醇类、表面活性剂等有机溶剂来生产墨水。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于形成导电电路的有机银溶液、其制备方法、用它制备的墨水和使用该墨水形成导电电路的方法。更具体地，本专利技术是将氧化银溶解在有机溶剂中生产有机银溶液，用它再生产墨水和提供一种能应用到喷墨打印机形成导电电路的墨水。并且，本专利技术提供一种通过喷墨打印机使用所生产的墨水进行印刷作业和热处理，从而在各种基板上形成导电电路的方法。
技术介绍
形成导电电路的常规方法主要包括蚀刻方法、丝网印刷方法、真空沉积方法、旋转涂布方法等。作为基板，根据其用途的不同，可以使用例如玻璃、环氧树脂、聚酰亚胺和硅片等各种材料。蚀刻方法是使用导电膜覆盖基板，再使用光刻法将导电膜的电路部分外的其它不需要的部分溶解在蚀刻溶液中除去，仅留下导电膜的需要的导电电路，从而形成导电电路。丝网印刷方法是用导电金属膏在基板上印刷电路图案，从而形成导电电路。真空沉积方法是通过将掩模放在基板上和在其上真空沉积导电金属，从而在基板的需要位置形成导电电路。目前，虽然广泛地使用前述方法，但是它们面临着例如方法复杂、处理时间较长、浪费原材料、产率低、成本高和环境问题等问题。特别是它们在处理蚀刻溶液、洗涤溶液、光敏膜等时产生严重的环境问题。近年来的趋势是从电镀过程使用的原材料中除去产生环境污染的物质，因为它们产生环境问题。因此，实际上很难控制所需的性能。并且，电子设备变得越来越小型化和多功能化。例如安装在基板上的电阻器和电容器等电子元件也被加工成很小的尺寸，从而它们可以用作多层基板的元件。因此，印刷电路基板的线路也需要极其微小和精确。近年来，随着上述问题提出和工业需要的印刷电路基板的导电电路图案变得极其多样和复杂，关于开发使用喷墨打印机形成电路图案的方法的各种研究正在进行中。使用喷墨打印机形成导电电路的方法是，根据计算机系统设计的图案，由喷墨打印机的喷头将导电墨水排放到基板上而形成导电电路。使用喷墨打印机形成导电电路的方法能解决所有的上述问题，它还具有因计算机系统及其周边设备的迅速发展而能容易地设计出电路的优点。另外，它能够少量地生产终端使用者所需的各种产品，并可低成本地供应给终端使用者，因此它提供了一种降低昂贵的电子产品价格的方法。尽管具有所述优点，但是使用喷墨打印机形成导电电路的方法还没有被广泛地使用。这种情况的原因在于导电墨水。导电墨水应该主要满足两个要求。首先，它应该具有电学性能，也就是所需要的导电性，并且它应具有对基板良好的粘着性。第二，它应该满足能够进行喷墨印刷作业所需要的墨水性能，例如粘度、表面张力、稳定性等。为了满足所述要求，已经研究了各种方法。美国专利公报第5114744号公开了一种形成导电电路的方法。这种方法使用的墨水组合物包括粘着剂、添加剂和一种或多种溶剂。使用连续型喷墨系统将墨水转移到选定的图案中。然后根据图案用粘着剂使金属粉末粘着到基板上，然后除去过量的金属粉末。在足以溶解金属粉末的温度下加热基板、图案和金属粉末，从而形成电路图案。这个专利技术提供的墨水不是导电性墨水，而是粘着性墨水。这个专利技术的方法是，在基板上形成粘着性墨水的图案，将金属粉末喷到图案上，除去分布在图案外的金属粉末，然后加热熔融图案上的金属粉末。因为在粘着性墨水中，用来使金属粉末粘着在图案上的粘着剂的粘度高，所以该专利技术不适合喷墨系统。而且，该方法的缺点是，因为它须在使金属粉末熔融的高温下处理，所以还应该在高温下稳定的材料中选择基板材料。在基板材料的选择中，近来更注重通用基板材料的使用。例如，在用于自动装置、便携式摄像机等的电路板必须是能够在弯曲时移动的情况下，以及在将元件插到基板中以及在基板上配置元件时，必须弯曲电路板的情况下，应该使用挠性PCB作为基板以满足这些情况的要求，也就是说，应该根据所用的设备来选择合适的电路基板。这些基板材料通常包括例如聚酰亚胺或聚酯等聚合物膜材料。但是，在采用这类聚合物膜时，因为在高温下烘烤时会产生聚合物分解和尺寸偏差，所以处理温度范围受到限制。并且，日本专利特开平第10-183207号公报描述了一种金属超细颗粒的独立分散液形式的喷墨印刷用墨水，它能形成平板显示器(FPO)电极。这个专利公报介绍了以下技术为了生产细粉末，使用气相蒸发方法将银细粉末捕获到溶液中，然后得到金属细颗粒的分散液，然后制备可以喷射的墨水，由此形成导电电路。但是，这种方法需要电子束等离子体或激光感应热的附加设备，因此需要高的成本。并且，在使用这些金属细颗粒时，很难将它们独立地分散在溶剂中，因此难以维持高浓度的金属胶体相。因此，储存性质等方面的稳定性不足。并且，因为金属超细颗粒的生产量小，不容易大规模地生产，因此它的应用不可避免地局限在一些特殊应用上。另外，近年来正积极地进行使用有机金属化合物生产用于形成导电电路的金属膏状物和导电墨水的研究。例如，在参考文献“Liquid Ink Jet Printing with MOD Inks for HybridMicrocircuits(Teng，K.F.和Vest，R.W，IEEE Transactions on Components，Hybrids and Manufacturing Technology，12(4)，545-549，1987)”中介绍了使用有机银溶液和喷墨打印机形成导电电路的方法。但是，应当指出，其固体物质含量小，因此涂布的膜很薄，不能得到需要的导电性。韩国专利公开第2000-75549号公报公开了一种方法，该方法使用丝网印刷方法，在低温(300～350℃)下烘烤金属粉末与有机金属化合物的混合物，从而形成导电膜和导电电路。但是，在这种有机金属化合物与金属粉末混合生产导电墨水的情况下，该方法包括必须分散金属粉末的过程，它具有必须降低粘度使墨水能被喷射的缺点。在参考文献“Dispersion and Stability of Silver Ink”(B.Y Tat.M.J.Edirisinghe，2002)中指出了这个缺点，该文献提出了使用三种分散剂将金属粉末稳定地分散而生产的导电墨水。另外还有大量的相关文献，但是它们都说应该通过分散方法生产这种墨水。为了生产含有金属细粉末的墨水，其关键是制备稳定化的胶体。但是，很难得到稳定化的胶体，为了得到它，需要特殊的分散方法，即粉碎方法。通过该分散方法，在每次进行作业时很难得到恒定的结果。如果不能恰当地进行作业以维持给定水平以下的平均颗粒尺寸和调整所有的物理性能以恰当地满足要求，平均粒径大的颗粒会堵塞喷墨头的喷嘴，从而产生有缺陷的印刷，因此不能连续地形成导电电路。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术通过简单的方法低成本地生产用于形成导电电路的有机银组合物溶液，本专利技术还提供一种用这种溶液生产的稳定化的墨水，还提供使用喷墨打印机用这种墨水形成导电电路的方法。为了消除上述常规分散方法的缺点，以便经济地生产稳定化的墨水，本专利技术人在用氧化银生产有机银的过程中发现下列事实。氧化银可以良好地溶解在胺类化合物和内酯类化合物的混合物中。据推测，这是因为胺类化合物使内酯类化合物的分子结构变形，变形的化合物与银离子结合形成有机银组合物。胺类化合物的作用是使内酯类化合物结构变形，同时溶解所述有机银组合物。作为重复地进行试验的结果，已经发现，不仅所述的内酯类化合物，而且内酰胺类化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机银组合物，其中，所述组合物的制备方法是，通过使氧化银与一种混合物反应，从而使氧化银溶解，所述混合物是选自胺类化合物的一种或多种化合物与选自通过与氧化银反应而形成有机银的有机化合物中的一种或多种化合物的混合物。

【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：郑光春，孔明宣，沈在俊，
申请(专利权)人：海隐化学科技株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]