激光蚀刻用加热固化型导电性糊剂的制作方法

激光蚀刻用加热固化型导电性糊剂的制作方法
【专利摘要】一种激光蚀刻用加热固化型导电性糊剂。本发明提供激光加工性优异的加热固化型导电性糊剂。通过本发明，提供含有导电性粉末、热固性树脂和固化剂的激光蚀刻用加热固化型导电性糊剂。上述导电性粉末的基于激光衍射·光散射法得到的平均粒径为0.5～3μm、平均长径比为1.0～1.5。在将上述导电性粉末设为100质量份时，上述热固性树脂的含有比例为35质量份以下。
【专利说明】
激光蚀刻用加热固化型导电性糊剂
技术领域
[0001 ]本发明涉及激光蚀刻用的加热固化型导电性糊剂。
【背景技术】
[0002] 对于电子仪器而言，进行小型化、高密度化、工作速度的高速化等高性能化。随之， 对于电子仪器用的电子元件要求电极布线的进一步高密度细线化。但是，利用以往用于电 极布线的形成的印刷法时，难以精度良好地形成细线状的电极、例如线宽与其间的线距 (line and space:L/S)为80μηι/80μηι以下、进而50μηι/50μηι以下的电极。
[0003] 因此，近年对利用了激光束的激光蚀刻法的利用进行了研究。
[0004] 该方法中，首先与以往同样地制造导电性糊剂。接着，将所制造的导电性糊剂印刷 到所希望的基板上，形成导电性的覆膜(导电膜）。接着，使得所形成的导电膜形成所希望的 形状(细线状)的电极布线来施加掩模，对除此之外(不需要）的部位照射激光束。由此，将处 于照射激光束的部位的导电膜热分解并去除，没有照射激光束的部位作为电极布线残留。
[0005] 专利文献1、2中公开了能够用于这种用途的激光蚀刻用导电性糊剂。例如专利文 献1中公开了含有鳞片状(薄片状)的导电性粉末的导电性糊剂。另外，专利文献2中公开了 含有热塑性的粘结剂树脂的导电性糊剂。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本专利申请公开2014-2992号公报 [0009] 专利文献2:国际公开2014/013899号公报
[0010] 专利文献3:日本专利申请公开2003-147316号公报 [0011] 专利文献4:日本专利申请公开2009-105361号公报 [0012]专利文献5:日本专利申请公开平11-134935号公报 [0013] 专利文献6:日本专利申请公开平5-36307号公报

【发明内容】

[0014] 通常如专利文献1中记载那样，在电极布线的形成中，为了实现良导电性而使用扁 平形状的导电性颗粒。也就是说，扁平形状的导电性颗粒的堆积性良好，并且与使用球状的 导电性颗粒的情况相比可以减少颗粒的界面。因此，具有提高电极的导电性、一体性的效 果。但是，根据本发明人等的研究，使用这种扁平形状的导电性颗粒的情况下，在激光加工 时有可能产生电极变细、断线等缺陷。
[0015] 对此，边参照图1的（Β)栏的示意图边进行说明。如图1的(B)-(l)所示，扁平形状的 导电性颗粒通常一颗粒的俯视时的面积大。因此，扁平形状的导电性颗粒有可能以跨越作 为电极布线残留的部位和通过激光加工而去除的部位(激光照射部位)的状态存在。若在这 种状态下照射激光束，则如图1的(B)_(2)所示，热也传导到作为电极残留的部位的导电性 颗粒，导电膜有可能被超过所需地切削。其结果，存在电极比既定的宽度细、断线或者形成 电极表面粗糙的状态的情况。电极的细线化越进展则上述问题越严重。
[0016] 另外，如专利文献2中记载那样，热塑性树脂的热分解性良好，适于激光加工。但 是，另一方面，热塑性树脂存在耐热性低的倾向。因此，若在图1的(B)-(l)所示的状态下照 射激光束，则热有可能传导到作为电极残留的部位的树脂而产生树脂的劣化。其结果有可 能导致耐久性的降低。
[0017] 本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供可以形成激光加工适性优异、 并且具备高耐久性的电极布线的导电性糊剂。
[0018] 本发明人等为了实现高耐久性的电极布线而对热固性树脂的使用进行了研究。而 且，为了提高使用了热固性树脂的导电性糊剂(热固型导电性糊剂）中的激光加工适性、耐 久性而进行深入研究，从而完成了本发明。
[0019] 通过本发明，提供含有导电性粉末、热固性树脂和固化剂的激光蚀刻用加热固化 型导电性糊剂。上述导电性粉末的基于激光衍射?光散射法得到的平均粒径为0.5~3μπι、 平均长径比为1.0~1.5。在将上述导电性粉末设为100质量份时，上述热固性树脂的含有比 例为35质量份以下。
[0020] 根据上述技术特征，如图1的(A)-(l)所示，以跨越作为电极残留的部位和通过激 光加工而去除的部位的状态存在的导电性颗粒数减少。因此，激光加工适性提高，如图1的 (A)_(2)所示，可以形成稳定的加工线宽的电极。因此，可以降低电极布线的变细、断线等缺 陷的产生比率。另外，可以提高电极表面的平滑性。并且例如可以合适地形成L/S = 30ym/30 μπι的细线状的电极布线。进而，通过使用热固性树脂，与使用热塑性树脂的情况相比，相对 而目不易广生树脂成分的变质、劣化，可以提尚电极布线的耐久性。
[0021] 需要说明的是，作为其它的关于导电性糊剂的现有技术文献，可列举出专利文献3 ~6〇
[0022] 另外，本说明书中，"平均粒径"指的是在基于激光衍射?光散射法得到的体积基 准的粒度分布中、由粒径小侧相当于累积50%的粒径D 5Q值(中值粒径）。
[0023] 另外，本说明书中，"平均长径比"指的是多个导电性颗粒的长径/短径比的平均。 例如使用电子显微镜观察至少30个(例如30~100个）的导电性颗粒。接着，对于各颗粒图 像，描绘外接的最小的长方形，将上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。将所得到的长径比算术平均，由此可以求出平均长径比。
[0024] 在此公开的优选一方式中，上述导电性粉末的平均长径比为1.1~1.4。由此与例 如使用平均长径比为1.〇(真球状)的导电性粉末的情况相比，激光加工适性进一步提高。因 此可以以更高水平发挥本申请发明的效果。
[0025] 在此公开的优选一方式中，上述导电性粉末不含有长径比超过5的导电性颗粒。由 此，可以精度进一步良好地形成细线状的电极布线。因此可以以进一步高水平发挥本申请 发明的效果。
[0026]在此公开的优选一方式中，上述热固性树脂的数均分子量为2000以下。由此，导电 膜的热分解性提高，激光加工适性提高。另外，糊剂印刷时的由制版的脱离性(脱模性)变得 良好，也能够提高印刷精度。
[0027]需要说明的是，本说明书中，"数均分子量"指的是通过凝胶色谱法（Gel Permeation Chromatography:GPC)测定、使用标准聚苯乙稀标准曲线换算得到的个数基准 的平均分子量。
[0028] 在此公开的优选一方式中，上述热固性树脂含有环氧树脂。通过使用环氧树脂，可 以提高激光加工适性、粘接性、耐久性、耐热性、耐化学药品性中的至少一种。
[0029] 上述环氧树脂优选含有具有两个以上环氧基的多官能环氧树脂、和具有一个环氧 基的单官能环氧树脂。
[0030] -优选例中，上述多官能环氧树脂与上述单官能环氧树脂的质量比率为20:80~ 45:55。由此，可以以更高水平实现导电性的提高。
【附图说明】
[0031 ]图1为表示激光蚀刻前后的导电膜的状态的截面示意图，（A)说明本发明，（B)说明 现有技术。
[0032]图2为例2的电极布线的激光显微镜图像。
[0033]图3为激光加工性的评价为"X"的参考例的电极布线的激光显微镜图像。
【具体实施方式】
[0034]以下对本发明的优选实施方式进行说明。需要说明的是，本说明书中特别提及的 事项(例如激光蚀刻用加热固化型导电性糊剂的组成）以外的、本发明的实施所需要的事情 (例如糊剂的制造方法、激光蚀刻的方法等），能够作为基于该领域中的现有技术的本领域 技术人员的设计事项掌握。本发明可以基于本说明书中公开的内容和该领域中的技术常识 实施。
[0035] 另外，本说明书中，"A~B(其中，A、B为任意的值)"只要没有特别说明则包含A、B的 值(上限值和下限值）。
[0036] 〈激光蚀刻用加热固化型导电性糊剂〉
[0037] 在此公开的加热固化型导电性糊剂（以下有时仅称为"糊剂"）含有(a)导电性粉 末、（b)热固性树脂和(c)固化剂作为必须构成成分。另外，典型地说不含有热塑性树脂。并 且特征在于，导电性粉末满足规定的性状并且热固性树脂的配混量为规定值以下。因此对 其它没有特别限定，能够参照各种基准任意确定。以下对糊剂的构成成分等进行说明。 [0038] 〈(a)导电性粉末〉
[0039]导电性粉末为用于对电极布线赋予导电性的成分。作为导电性粉末，没有特别限 定，可以根据用途等适当使用具备所希望的导电性、其它物性的各种金属、合金等。作为一 优选例，可列举出金(Au)、银(Ag)、铜（Cu)、铂（Pt)、钯（Pd)、钌（Ru)、铑(Rh)、铱（Ir)、锇 (Os)、镍(Ni)、铝（A1)等金属，以及它们的覆盖混合物、合金等。其中，优选为银(Ag)、铂 (Pt)、钯(Pd)等贵金属的单质，以及它们的混合物(镀银铜、镀银铜-锌合金、镀银镍）、合金 (银-钯(Ag-Pd)、银-钼(Ag-Pt)、银-铜(Ag-Cu)等）。特别是从成本比较廉价且导电性也优异 的观点考虑，优选为银和镀银品、以及银的合金。
[0040] 在此公开的糊剂的导电性粉末，平均长径比为1.0~1.5、例如1.0~1.4。由此，构 成导电性粉末的导电性颗粒的俯视时的面积减小。其结果，可以有效地减少形成跨越作为 电极布线残留的部位和通过激光加工而热分解去除的部位的状态的导电性颗粒。因此可以 戏剧性地改善电极变细、断线。即，激光加工适性飞跃性地提高，而可以以稳定的加工线宽 形成细线状的电极。
[0041]需要说明的是，使用真球状或大致球状(也包含球状、椭圆状、多面体状等。以下相 同）的导电性颗粒的情况，例如与使用鳞片状等长径比更大的导电性颗粒的情况相比，颗粒 之间的接触面积减小。因此，通常电极布线的电阻有可能升高。但是，根据在此公开的技术， 可以精度良好地形成细线状的电极的效果与糊剂构成成分高度平衡的效果互相结合，可以 抑制作为电极布线整体的电阻增大。其结果，与使用鳞片状等长径比大的导电性颗粒的以 往的糊剂相比可以以不逊色的程度实现高的体积电阻率。
[0042]优选的一方式中，导电性粉末的长径比为1.1~1.4。根据上述技术特征，能够进一 步提高激光加工性。也就是说，长径比接近1.00的真球状的导电性颗粒的摩擦小，滑动性、 移动性高。因此，在激光加工时，激光有可能不能有效地照射到导电性颗粒。若导电性颗粒 与真球相比为稍微扁平状，则该形状能够作为"防滑部"而发挥功能。也就是说，摩擦增大， 滑动性、移动性降低。其结果，与使用真球状的导电性颗粒的情况相比，对导电性粉末准确 地照射激光束。因此，能够降低激光加工时的能量、加工时间。
[0043] 优选的其它一方式中，导电性粉末不含有鳞片状、树枝状的导电性颗粒。也就是 说，导电性粉末优选不含有长径比超过1〇(优选超过5、更优选超过3、例如超过2)的导电性 颗粒。也就是说，导电性粉末包含真球状或大致球状(例如长径比为1.0~2.0、优选长径比 为1.1~1.4)的导电性颗粒为宜。由此，可以以进一步高水平稳定地得到本发明效果。
[0044] 在此公开的糊剂的导电性粉末的平均粒径为3μπι以下、例如2.5μπι以下。由此，导电 性颗粒的俯视时的面积减小，可以有效地减少形成跨越作为电极残留的部位和通过激光而 热分解的部位的状态的导电性颗粒。因此，激光加工适性进一步提高，可以稳定地形成细线 状的电极。
[0045] 在此公开的糊剂的导电性粉末的平均粒径为0.5μπι以上、例如1. Ομπι以上。由此，电 极布线内的颗粒之间的接触点减少、内部电阻降低。因此，可以实现更高的导电性。另外，可 以使得糊剂具有合适的流动性(粘度），也可以提高糊剂的操作性、在基板上赋予糊剂时的 作业性。
[0046] 需要说明的是，通常使用真球状或大致球状的导电性颗粒的情况，例如与使用鳞 片状等长径比更大的导电性颗粒的情况相比，导电性颗粒之间的接触面积容易减小。其结 果，存在电极布线的体积电阻增大的倾向。因此，对于形成导电性优异的电极布线而言，将 导电性粉末的平均粒径设为规定值以上来降低颗粒之间的接触是极其重要的。
[0047] 优选的一方式中，对于构成导电性粉末的导电性颗粒，为了防止聚集，具备在其表 面含有脂肪酸的覆膜。上述脂肪酸例如可以为癸酸、棕榈酸、硬脂酸等碳数为10以上的饱和 高级脂肪酸；油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸。通过导电性颗粒具备含有脂肪酸的覆膜，在颗 粒表面增加羟基、有效地提高亲水性。热固性树脂典型地为疏水性。因此，根据上述方式，导 电性颗粒与热固性树脂的润湿性降低。其结果，具有导电性颗粒之间容易形成接点的效果。
[0048] 更优选的是，脂肪酸为二元以上的多元不饱和脂肪酸。作为二元以上的多元不饱 和脂肪酸，可列举出例如烷基琥珀酸、烯基琥珀酸。
[0049] 对导电性粉末在糊剂的必须构成成分的总质量(也就是说(a) + (b) + (c))中所占的 比率没有特别限定，通常为50质量％以上、典型地说60~95质量％、优选70~95质量％、例 如80~90质量％为宜。通过满足上述范围，可以以高水平兼具导电性高的电极布线的形成 和优异的作业性、操作性。
[0050] 〈(b)热固性树脂〉
[0051] 热固性树脂为用于对电极布线赋予粘接性、耐久性的成分。热固性树脂若加入固 化剂进行加热则在分子间形成网眼状的交联结构而固化。一旦固化后，不易溶解于溶剂，即 使加热也不会表现出增塑性(不会变形）。因此，通过使用热固性树脂，与使用热塑性树脂的 以往品相比，可以实现耐热性、耐化学药品性、机械强度以及耐久性优异的电极布线。
[0052] 作为热固性树脂，没有特别限定，可以根据用途等适当使用以往已知的热固性树 月旨。作为一优选例，可列举出环氧树脂、酚醛清漆树脂、可熔酚醛树脂、烷基酚醛树脂等酚醛 树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、醇酸树脂、硅树脂、聚氨酯树脂。这些热固性树脂可以单独 使用一种或组合使用两种以上。其中，从激光加工性(热分解性）、粘接性的观点考虑，优选 为环氧树脂、酚醛树脂。另外，从耐热性、耐久性的观点考虑，热分解温度(通过TGA法(热重 量分析法），在空气气氛中以10 °C/分钟的升温速度升温时，减少5 %重量的温度)大致为200 °C以上、例如240 °C以上、特别是300 °C以上为宜。
[0053] 优选的一方式中，热固性树脂含有环氧树脂。在此所称的环氧树脂指的是分子中 具有一个以上作为3元环的醚的环氧基的化合物全体。环氧树脂在热固性树脂中，粘接性、 耐热性、耐化学药品性、耐久性优异。因此，通过使用环氧树脂，可以得到形状保持性、稳定 性进一步优异的电极布线。环氧树脂占热固性树脂整体的大致95质量％以上为宜。
[0054]对环氧树脂的环氧当量没有特别限定，为了以高水平发挥上述特性(特别是粘接 性），大致为100~l〇〇〇g/eq、典型地说100~500g/eq、例如150~450g/eq左右为宜。需要说 明的是，环氧当量可以根据JIS K7236(2009)求出。
[0055] 优选的一方式中，环氧树脂为含有分子内具有两个以上环氧基的多官能环氧树 月旨、和分子内具有一个环氧基的单官能环氧树脂的混合物。由此，可以以更高水平发挥本申 请发明的效果。
[0056] 也就是说，通过使用多官能环氧树脂，电极布线的机械强度、形状稳定性提高，可 以实现进一步优异的耐久性。另一方面，多官能环氧树脂由于其刚直的骨架结构而硬、流动 性(移动性)低。因此，存在难以利用激光切削、激光加工性降低的倾向。另外，存在即使加热 固化后也在导电性颗粒之间的接点残留很多树脂、体积电阻增加的倾向。根据本发明人等 的研究，这种体积电阻增加的倾向，在使用在此公开的真球状或大致球状的导电性粉末的 情况下有可能特别显著。
[0057] 因此，优选在多官能环氧树脂中混合单官能环氧树脂。由此可以对树脂赋予适当 的柔软性，可以提高激光加工性。另外，根据本发明人等的研究，通过减少环氧树脂的交联 点而提高柔软性、软质性，得到存在于导电性颗粒之间的接点的树脂在加热固化时被排斥 (排除）的效果。因此，导电性颗粒之间的接触面积增加，而可以将体积电阻抑制得进一步 低。
[0058]作为多官能环氧树脂，可列举出双酚Α型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清 漆型环氧树脂、甲酚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、多官能 苯酚型环氧树脂、联苯型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、以 及它们的改性型等。这些树脂可以单独使用一种或组合使用两种以上。其中，从粘接性、疏 水性、获得容易性的观点等考虑，优选为双酚型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂。特别是从 以更高水平降低体积电阻的观点等考虑，优选为双酚型环氧树脂。
[0059] 作为单官能环氧树脂，可列举出例如碳数为6~36(典型地说6~26、例如6~18)的 烷基缩水甘油基醚、烷基苯基缩水甘油基醚、烯基缩水甘油基醚、炔基缩水甘油基醚、苯基 缩水甘油基醚等缩水甘油基醚系环氧树脂;碳数为6~36(典型地说6~26、例如6~18)的烷 基缩水甘油基酯、烯基缩水甘油基酯、苯基缩水甘油基酯等缩水甘油基酯系环氧树脂;等。 这些树脂可以单独使用一种或组合使用两种以上。其中，优选为烷基缩水甘油基醚、苯基缩 水甘油基醚、烷基缩水甘油基酯、苯基缩水甘油基酯。特别优选为苯基缩水甘油基醚。
[0060] 对多官能环氧树脂与单官能环氧树脂的质量比率没有特别限定，作为大致的基 准，优选单官能环氧树脂占环氧树脂整体的一半以上。一优选例中，多官能环氧树脂与单官 能环氧树脂的质量比率大致为20:80~45:55、例如20:80~30:70。由此，可以合适地得到适 于激光加工的比较薄(例如1〇μπι以下）的导电膜。另外，可以得到以更高水平兼具导电性和 耐久性的电极布线。
[0061 ]对热固性树脂的性状没有特别限定，数均分子量Me大致为5000以下、优选2000以 下、例如100~1000为宜。若数均分子量Me为规定值以下，则热固性树脂的热分解性提高，能 够进一步提尚激光加工性。另外，糊剂印刷时的由制版的脱尚性(脱申旲性)变得良好，能够提 高印刷精度。进而若数均分子量Me为规定值以上，则能够提高与基材的粘接性、布线电极的 形状一体性。
[0062]在将导电性粉末设为100质量份时糊剂中的热固性树脂的含有比例为35质量份以 下。一优选例中，热固性树脂的含有比例为25质量份以下、更优选20质量份以下。由此可以 实现导电性优异的电极布线。
[0063]对热固性树脂的含有比例的下限值没有特别限定，大致为2质量份以上、优选为5 质量份以上、例如8质量份以上为宜。由此，可以实现粘接性、耐久性、可靠性进一步优异的 电极布线。
[0064] 热固性树脂在糊剂的必须构成成分的总质量(也就是说(a) + (b) + (c))中所占的比 率大致为3质量％以上、优选为5质量％以上、例如8质量％以上，且典型地为30质量％以下、 优选为25质量％以下、例如20质量％以下为宜。若热固性树脂的比率为规定值以上，则能够 适当提高糊剂的粘性，可以得到良好的印刷性。另外若热固性树脂的比率为规定值以下，则 糊剂印刷时的由制版的脱离变得良好，拉丝等不良问题得到抑制。因此，可以得到精度高的 细线状的电极布线，可以以更高水平发挥本发明的效果。
[0065] 〈（c)固化剂〉
[0066] 固化剂为用于在上述热固性树脂的分子间形成交联结构而进行固化的成分。作为 固化剂，没有特别限定，可以根据热固性树脂的种类等适当使用。例如使用环氧树脂作为热 固性树脂的情况下，可以使用能够与该环氧树脂的环氧基反应而形成交联结构的化合物。 作为一优选例，可列举出咪唑系固化剂、酸酐系固化剂、酚系固化剂、胺系固化剂、酰胺系固 化剂、异氰酸酯系固化剂、有机膦类、以及它们的衍生物等。这些化合物可以单独使用一种 或组合使用两种以上。
[0067] 对糊剂中的固化剂的含有比例没有特别限定，在将导电性粉末设为100质量份时， 通常为0.5质量份以上、优选为1质量份以上、例如为2质量份以上，且典型地为7质量份以 下、例如5质量份以下为宜。由此，可以防止产生固化不良而顺利地进行固化反应。另外，可 以防止未反应的固化剂残留而将体积电阻抑制得更低。
[0068]对固化剂在糊剂的必须构成成分的总质量(也就是说(a) + (b) + (c))中所占的比率 没有特别限定，大致为0.1质量％以上、优选为0.5质量％以上、例如为1质量％以上，且典型 地为5质量％以下、优选为3质量％以下、例如为2.5质量％以下为宜。通过满足上述范围，可 以稳定地形成体积电阻降低了的电极布线。
[0069] 〈（d)其它的成分〉
[0070] 在此公开的糊剂除了上述(a)~(c)的成分（即导电性粉末、热固性树脂和固化剂） 之外，根据需要可以含有各种添加成分。作为这种添加成分的一例，可列举出反应促进剂 (助催化剂）、激光束吸收剂、无机填料、表面活性剂、分散剂、增稠剂、消泡剂、增塑剂、稳定 剂、抗氧化剂、颜料、稀释溶剂等。作为这些添加成分，可以适当使用通常的导电性糊剂中可 以使用的已知的添加成分。
[0071] 作为反应促进剂(助催化剂），可列举出例如含有锆(Zr)、钛(Ti)、铝(A1)、锡(Sn) 等金属元素的醇盐，螯合物(络合物）、酰化产物。这些化合物可以单独使用一种或组合使用 两种以上。其中，优选含有有机锆化合物。
[0072] 另外，作为稀释溶剂，可列举出例如二元醇系溶剂、二元醇醚系溶剂、酯系溶剂、醇 系溶剂、烃系溶剂等有机溶剂。
[0073] 对添加成分的含有比例没有特别限定，在将导电性粉末设为100质量份时，例如为 10质量份以下、优选为5质量份以下、更优选为3质量份以下为宜。
[0074]〈糊剂的制造〉
[0075] 这种糊剂可以通过以规定的含有率(质量比率)称量上述材料，并且均匀地搅拌混 合来制造。材料的搅拌混合可以使用以往公知的各种搅拌混合装置，例如辊磨机、磁力搅拌 器、行星混合机、分散机等进行。
[0076]〈糊剂的使用方法〉
[0077]糊剂的一使用例中，首先准备基板。作为基板，没有特别限定，例如可以考虑到塑 料基板、玻璃基板、非晶硅基板等。特别是采用由耐热性低的材料形成的基板的情况下，可 以合适地采用本发明。
[0078]接着在该基板上以所希望的厚度（例如1~50μηι、优选1~ΙΟμπι)赋予（典型地为印 刷)糊剂。此时，糊剂以比所希望的电极布线的尺寸稍大(稍宽）的方式赋予。糊剂的赋予例 如可以使用丝网印刷、棒涂机、狭缝涂布机、凹版涂布机、浸涂机、喷涂机等进行。
[0079] 接着对赋予到基板上的糊剂进行加热干燥。加热温度例如可以为(b)热固性树脂 的玻璃化转变温度以上的温度。由此，使得所赋予的糊剂固化、在基板上形成膜状的导电体 (导电膜）。
[0080] 接着以导电膜形成所希望的形状(例如细线状)的电极的方式实施掩模，对其以外 的部位照射激光束。
[0081] 对激光的种类没有特别限定，可以适当使用已知能够用于这种用途的激光。作为 一优选例，可列举出红外线（IR)激光、光纤激光、C0 2激光、准分子激光、YAG激光、半导体激 光等。例如可以使用产生750~1500nm的波长区域、进而900~llOOnm的波长区域的近红外 激光束的激光。
[0082] -优选例中，以使激光束的基本波长与基材的吸收波长区域不一致来选择激光种 类。例如以使激光束的基本波长为基材的吸收波长区域的谐波(二次谐波、三次谐波等)来 选择激光的种类。由此，可以将对基材的损伤抑制于最小限度。
[0083] 其它的一优选例中，以使激光束的基本波长与构成导电膜的成分的吸收波长区域 一致来选择激光种类。由此，导电膜在激光束的波长具有吸收带，可以提高激光加工时的作 业性、生产率。例如构成导电膜的固化膜(具体而言，用（c)固化剂使得上述(b)热固性树脂 固化而成的固化物）的吸收波长区域大致处于9000~lOOOOcnf 1、例如9300~99000^1的范 围内的情况下，可以优选使用基本波长l〇64nm的IR激光。
[0084] 对激光束的照射条件没有特别限定，例如激光输出功率也取决于导电膜的厚度 等，从回避对基材的损伤、且适当去除导电膜的不需要部位的观点考虑，大致为0.5~100W 为宜。例如使用IR激光来加工1~1 〇μπι左右的厚度的导电膜的情况下，激光输出功率设为1 ~10W左右为宜。
[0085] 另外，从维持高的生产率、且适当去除导电膜的不需要部位的观点考虑，激光的扫 描速度大致为1000~10000mm/s、例如1500~5000mm/s为宜。
[0086] 另外，激光束的照射气氛可以设为大气气氛、非活性气氛、还原性气氛等。
[0087]激光的光能转换为热能、到达导电膜。由此，在激光束的照射部位，导电膜被热分 解并且被熔融、去除。从而仅在没有照射激光束的部位残留导电膜，形成电极布线。
[0088] 如上所述，可以得到在基板上具备规定的图案的电极布线的结构体(布线基板）。
[0089] 〈糊剂的用途〉
[0090] 在此公开的激光蚀刻用加热固化型导电性糊剂，可以形成高耐久的电极。另外，在 此公开的激光蚀刻用加热固化型导电性糊剂由于激光加工性优异，特别是可以优选用于形 成L/S = 80μηι/80μηι以下、进而L/S = 50μηι/50μηι以下的细线状的电极布线。
[0091] 作为代表性的一使用用途，可列举出各种电子元件的电极形成、具有柔性基板的 触摸面板、液晶显示器、电子纸等柔性设备的导体电路的形成。作为柔性基板，可例示出例 如由聚丙烯（ΡΡ)、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN)、聚碳酸酯 (PC)、聚酰胺等树脂形成的膜状的塑料基板，玻璃基板等。需要说明的是，可以为ΙΤ0膜 (Indium Tin Oxide:氧化铟锡膜)等由氧化物形成的导电膜成膜于柔性基板上的状态。
[0092] 以下对本发明的一些实施例进行说明，但是无意限定于本发明的实施例所述内 容。
[0093] 首先准备成为激光蚀刻用加热固化型导电性糊剂的构成成分的以下材料。
[0094] 〈导电性粉末〉
[0095] ?导电性粉末1:球状银粉末
[0096] (D0WA ELECTRONICS MATERIALS CO.，LTD.制、D5〇 = 0.5ym、平均长径比 1.0)
[0097] ?导电性粉末2:球状银粉末
[0098] (D0WA ELECTRONICS MATERIALS CO.，LTD.制、D5〇=1.0ym、平均长径比1.1)
[0099] ?导电性粉末3:球状银粉末
[0100] (D0WA ELECTRONICS MATERIALS CO.，LTD.制、D5Q = 3.0ym、平均长径比 1.1)
[0101] ?导电性粉末4:球状镀银铜粉末
[0102] (D0WA ELECTRONICS MATERIALS CO.，LTD.制、D5〇 = 2.2ym、平均长径比 1.1)
[0103] ?导电性粉末5:镀银铜-锌合金粉末
[0104] (DOWA ELECTRONICS MATERIALS CO.，LTD.制、D5〇 = 2.2ym、平均长径比 1.1)
[0105] ?导电性粉末6:球状银粉末
[0106] (福田金属箱株式会社制、D5Q = 2.5μηι、平均长径比1.4)
[0107] ?导电性粉末7:鳞片状银粉
[0108] (DOWA ELECTRONICS MATERIALS CO.，LTD.制、D5〇=15ym、平均长径比 16.7)
[0109] 〈多官能环氧树脂〉
[0110] ?多官能环氧树脂A:酚醛清漆型环氧树脂
[0111](日本化药株式会社制、环氧当量193g/eq、数均分子量Me 1100)
[0112] ?多官能环氧树脂B:双酚改性型环氧树脂
[0113] (DIC Corporation制、环氧当量4〇3g/eq、数均分子量Me 800)
[0114] 〈单官能环氧树脂〉
[0115] ?苯基缩水甘油基醚型环氧树脂
[0116] (ADEKA Corporation制、环氧当量206g/eq、数均分子量Me 210)
[0117] 〈固化剂〉
[0118] ?咪唑系固化剂
[0119] (Ajinomoto Fine-Techno Co.，Inc.制、环氧咪唑加成物）
[0120]〈添加剂(催化剂)>
[0121] ?有机锆化合物
[0122] (Matsumoto Fine Chemical Co.Ltd.制、四乙酰丙酮错）
[0123] [导电膜的形成]
[0124] 以表1所示的质量比率称量、混合上述所准备的材料，制造加热固化型导电性糊剂 (例1~9、参考例1~3)。
[0125] 将上述制造的糊剂以5μπι左右的厚度、DlOcniX 10cm的正方形状丝网印刷(整面涂 布)于玻璃基板的表面，进行150°C · 30分钟的加热干燥。由此在玻璃基板上形成导电膜(固 化膜）。
[0126] [激光加工性的评价]
[0127] 对于上述形成的导电膜在以下的条件下照射激光，尝试形成L/S = 30ym/3〇ym的细 线。
[0128] 〈激光加工条件〉
[0129] ?激光种类：IR激光(基本波长：1064nm)
[0130] ?激光输出功率:5W [0131 ] ?扫描速度：2000mm/s
[0132] 用激光显微镜对通过上述激光加工形成的细线进行观察，评价激光加工性。显微 镜观察以10倍倍率确认3个视野。结果如表1的"激光加工性"的栏所示。表1中，"◎"表示没 有断线、切削残留并且所残留的线宽为20μπι以上且30μπι以下，"〇"表示没有断线、切削残留 并且所残留的线宽为1〇μπι以上且不足20μπι，"Λ"表示没有断线、切削残留，但是所残留的线 宽不足1〇Μ?，"Χ"表示激光照射部存在断线、切削残留。例2的观察图像如图2所示。另外，评 价为" X "的参考例的观察图像如图3所示。
[0133] [吸收波长的测定]
[0134] 使用紫外可见近红外分光光度计，测定上述制造的糊剂的吸收波长。结果如表1的 "吸收波长"的栏所示。
[0135] [粘接性的评价]
[0136] 在上述形成的细线上粘贴透明胶带，从其上按压橡皮，进行良好地密合后，以45° 的角度一下子剥离透明胶带，评价粘接性。结果如表1的"粘接性"的栏所示。表1中，"?"表 示没有确认到细线的剥离(导电膜附着于透明胶带），"X"表示确认到细线的剥离。
[0137] [体积电阻的测定]
[0138] 使用电阻率计(Mitsubishi Chemical Analytech Co ·，Ltd.制、型号：Loresta GP MCP-T610)，测定上述形成的细线的体积电阻率。具体而言，在细线的一端部和另一端部，使 得端子接触，利用二端子法测定电阻。另外，用激光显微镜观察细线的截面，测定细线的截 面积。由所得到的电阻和截面积算出体积电阻率。结果如表1的"体积电阻率"的栏所示。
[0140] 如表1和图2所示，对于例1~9而言，激光加工性优异。另外，对于例1~9而言，与基 材的粘接性高，体积电阻率也被抑制于200μΩ · cm以下（优选为150μΩ · cm以下、特别为 100μ Ω · cm以下）。
[0141] 与此相对，使用平均粒径超过3μπι和/或长径比超过1.5的导电性粉末的参考例1、2 中，激光加工性降低。另外，树脂的含有比例超过40质量份的参考例3中，激光加工性降低， 进而体积电阻率也大幅变差。
[0142] 例1~9中，例1~3、7的激光加工性特别优异。其理由不明确，但是推测是由于导电 性粉末包含银以及由于长径比不足1.4而激光加工适性提高(也就是说，电极布线被过多切 削减少)等。
[0143] 另外，例1~6中，例1、2、3、6的体积电阻率被抑制于100μΩ · cm以下。作为其理由， 推测是由于，导电性粉末的材质不同，也就是说，与镀银铜粉末相比为银粉末时导电性优 异。特别是使用导电性粉末2的例2中，体积电阻率被抑制得最低、为55μΩ · cm以下。其理由 不明确，但是认为是由于平均粒径与树脂量的平衡。也就是说，对于例3~6而言，与例2相比 平均粒径大(也就是说比表面积小），单位比表面积的树脂量增多。因此推测，存在于导电性 颗粒之间的界面的树脂量增多，与例2相比体积电阻率增加等。另外，对于例1而言，推测与 例2相比，平均粒径减小，由此导电性颗粒之间的接触点增加而界面电阻增大，与例2相比体 积电阻率增加等。
[0144] 这些结果示出了规定导电性粉末的性状、以及导电性粉末与热固性树脂的配混比 的本申请发明的技术上的意义。
[0145] 以上对本发明进行详细说明，但是它们只不过是例示，本发明在不脱离其主旨的 范围内能够附加各种变更。
【主权项】
1. 一种激光蚀刻用加热固化型导电性糊剂，其含有导电性粉末、热固性树脂和固化剂， 所述导电性粉末的基于激光衍射-光散射法得到的平均粒径为0.5~3μπι、平均长径比 为 1.0 ~1.5， 在将所述导电性粉末设为100质量份时，所述热固性树脂的含有比例为35质量份以下。2. 根据权利要求1所述的激光蚀刻用加热固化型导电性糊剂，其中，所述导电性粉末的 平均长径比为1.1~1.4。3. 根据权利要求1或2所述的激光蚀刻用加热固化型导电性糊剂，其中，所述导电性粉 末不含有长径比超过5的导电性颗粒。4. 根据权利要求1或2所述的激光蚀刻用加热固化型导电性糊剂，其中，所述热固性树 脂的数均分子量为2000以下。5. 根据权利要求1或2所述的激光蚀刻用加热固化型导电性糊剂，其中，所述热固性树 脂含有环氧树脂。6. 根据权利要求5所述的激光蚀刻用加热固化型导电性糊剂，其中，所述环氧树脂含有 具有两个以上环氧基的多官能环氧树脂、和具有一个环氧基的单官能环氧树脂。7. 根据权利要求6所述的激光蚀刻用加热固化型导电性糊剂，其中，所述多官能环氧树 脂与所述单官能环氧树脂的质量比率为20:80~45:55。
【文档编号】H01B1/22GK106024097SQ201610190728
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】垣添浩人, 深谷周平, 马场达也, 杉浦照定, 吉野泰
【申请人】株式会社则武