加热固化型导电性糊剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及导电性糊剂。更具体地涉及通过加热而形成导电性覆膜的加热固化型 的导电性糊剂。
【背景技术】
[0002] 迄今为止，为了形成电子部件等的电极、布线图案而广泛使用了导电性糊剂。例 如，在诸如暴露于高温时性能会降低的基板（例如导电性薄膜）上形成电极、布线图案的情 况下，优选利用了加热固化型导电性糊剂。
[0003] 加热固化型的导电性糊剂是将导电性粉末、热固性树脂和根据需要使用的其他成 分（例如固化剂、填料等）搅拌混合并调制成糊剂状（包括浆料状、墨状）而得到的。可以 在基板上赋予所述糊剂以期望的图案之后，在较低温（典型的是100~300°c、例如100~ 200°C )下加热干燥，使热固性树脂固化，由此形成导电性覆膜（电极、布线图案）。例如专 利文献1~4公开了能够在这种用途中使用的加热固化型导电性糊剂。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2001-64484号公报
[0007] 专利文献2 :日本特开2007-179772号公报
[0008] 专利文献3 :日本特开2006-49148号公报
[0009] 专利文献4 :日本特开2011-100573号公报
【发明内容】
[0010] 然而，近年来电子设备等的小型化、高密度化和高速化等高性能化发展，随之要求 电极、布线图案更加薄膜化、细线化。一般来说，电阻与导电性覆膜的截面积呈反比例、上 升。因此，当所述薄膜化、细线化时，特别希望电传导性进一步提高（低电阻化）。
[0011] 本发明是鉴于上述方面而做出的，其目的在于提供用于形成电传导性更优异的导 电性覆膜的加热固化型导电性糊剂。
[0012] 使用加热固化型的导电性糊剂的情况下，上述加热干燥后，热固性树脂也未烧掉、 残留在导电性覆膜中。热固性树脂与导电性粉末相比导电性低，对于上述导电性覆膜的低 电阻化来说是重要的要素。因此，本发明人等考虑了优化相对于导电性粉末的热固性树脂 的配置。然后，反复深入研宄，结果发现能够解决上述课题的手段，完成了本发明。
[0013] 根据本发明，可提供用于形成导电性覆膜的加热固化型导电性糊剂。所述糊剂包 含导电性粉末、热固性的环氧树脂和固化剂。上述导电性粉末在作为核的金属粉末的表面 附着了脂肪族多元羧酸。另外，上述环氧树脂包含2官能以上的多官能环氧树脂和1官能 环氧树脂，上述多官能环氧树脂与上述1官能环氧树脂的质量比率为90 :10~20 :80。
[0014] 通过使2元以上的脂肪族羧酸（脂肪族多元羧酸）附着在作为核的金属粉末的表 面，羟基（hydroxyl group)的量增加而可以得到亲水性的导电性粉末。由此，导电性粉末 的表面排斥疏水性的环氧树脂，导电性粉末的表面不容易缠绕附着环氧树脂。其结果，存在 于导电性粉末的颗粒间的环氧树脂的量变少，该颗粒之间容易形成触点，因而可以提高导 电性。此外，通过将1官能环氧树脂和多官能环氧树脂以上述比率混合使用，可以维持粘接 性、耐热性，并且可以使环氧树脂的玻璃化转变温度Tg降低，容易得到上述排斥效果。
[0015] 因此，若采用此处所公开的导电性糊剂，则可以形成粘接性、耐热性、电传导性优 异的导电性覆膜。
[0016] 此处所公开的一种优选方式是，上述作为核的金属粉末包含平均长径比（长径/ 短径比）为1~1. 5的球状银粉末。
[0017] 一般来说，球状银粉末由于颗粒之间的接触面积小，所以电阻率（体积电阻率）往 往增高。另外，由于颗粒之间呈"点"接触，触点处存在树脂时往往使导电性降低。因此，本 发明的应用是特别有效的。
[0018] 需要说明的是，"平均长径比"可以通过例如电子显微镜观察来掌握。具体而言， 首先使用扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope :SEM)观察至少30个（例如 30~100个）金属颗粒（银颗粒）。接着，对于各个颗粒图像绘制外接的最小的长方形，将 所述长方形的长边的长度A与短边的长度（例如厚度）B之比（A/B)作为长径比算出。然 后，将规定个数的颗粒的长径比进行算术平均，从而可以求出平均长径比。
[0019] 此处所公开的一种优选方式是，上述球状银粉末的基于激光衍射-光散射法的平 均粒径为0.5~3μπι。通过设定所述平均粒径的范围，可以抑制糊剂中的聚集。因此，可以 稳定地形成可靠性优异的导电性覆膜，可以更高水平地发挥本发明的效果。
[0020] 需要说明的是，作为"平均粒径"，可以采用由以往公知的基于激光衍射-光散射 法的粒度分布测定所测定的体积基准的粒度分布中、与自粒径小的微粒侧起累计50 %相当 的粒径D5tl值（也称中值粒径）。
[0021] 此处所公开的一种优选方式是，上述多官能环氧树脂与上述1官能环氧树脂的质 量比率为80 :20~30 :70。通过将1官能环氧树脂和多官能环氧树脂以上述比率混合使用， 即使例如将干燥温度设定为120°C的情况下，也可以减小电阻率（例如为小于90μ Ω μπι)。 因此，可以更高水平地实现本发明的效果。
[0022] 作为上述多官能环氧树脂，例如优选双酚型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、萘型 环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、三酚基甲烷型环氧树脂等。
[0023] 另外，作为上述1官能环氧树脂，例如烷基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、烷基缩 水甘油酯、苯基缩水甘油酯等是优选的。
[0024] 此处所公开的一种优选方式是，将上述导电性粉末视作100质量份时，上述环氧 树脂（混合物）的比例为5~15质量份。如上所述，加热固化型导电性糊剂中包含的树脂 成分在导电性覆膜形成后（干燥后）仍残留在该覆膜中。因此，通过将环氧树脂控制在上 述范围，可以维持合适的粘接性，并且可以形成电子传导性更优异的导电性覆膜。
[0025] 另外，此处所公开的另一种优选方式是，将上述导电性粉末视作100质量份时，上 述固化剂的比例为〇. 5~3质量份。通过设定上述含有比例，可以实现更优异的涂布性、固 化性。
【附图说明】
[0026] 图I(A)所示为本发明的一种实施方式所涉及的加热固化型导电性糊剂中的导电 性粉末、环氧树脂和配置的示意图。
[0027] 图I(B)所示为现有技术涉及的加热固化型导电性糊剂中的导电性粉末、环氧树 脂和配置的不意图。
[0028] 图2(A)所示为本发明的一种实施方式所涉及的导电性覆膜中的导电性粉末、环 氧树脂和配置的示意图。
[0029] 图2(B)所示为现有技术所涉及的导电性覆膜中的导电性粉末、环氧树脂和配置 的示意图。
[0030] 图3所示为150°C下加热干燥了的导电性覆膜的电阻率的图。
[0031] 图4所示为120°C下加热干燥了的导电性覆膜的电阻率的图。
[0032] 附图标记说明
[0033] 2 导电性金属颗粒
[0034] 2a 脂肪族多元羧酸
[0035] 2b 脂肪族一元羧酸
[0036] 4 包含多官能环氧树脂和1官能环氧树脂的环氧树脂
[0037] 4b 多官能环氧树脂
【具体实施方式】
[0038] 以下，对本发明的优选实施方式进行说明。需要说明的是，除了本说明书中特别提 及的事项（例如加热固化型导电性糊剂的组成）以外的内容、即本发明的实施所需的内容 (例如加热固化型导电性糊剂的调制方法等）可以作为基于该领域的现有技术的本领域技 术人员的惯用手段来掌握。本发明可以根据本说明书中公开的内容和该领域的技术常识来 实施。
[0039] 《加热固化型导电性糊剂》
[0040] 本发明的加热固化型导电性糊剂包含导电性粉末、热固性的环氧树脂和固化剂作 为必须构成成分。并且特征在于，上述导电性粉末在作为核的金属粉末的表面附着了脂肪 族多元羧酸，上述环氧树脂（混合物）以规定的质量比率包含2官能以上的多官能环