感光性导电糊剂的制作方法

文档序号:8089752阅读:190来源:国知局
感光性导电糊剂的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于,提供涂布膜的保存稳定性良好、即使在温度较低的固化条件下也能够维持高密合性且可表现出高导电性的感光性导电糊剂。本发明提供感光性导电糊剂,其包含导电性颗粒(A)、感光性成分(B)、光聚合引发剂(C)以及环氧树脂(D),前述环氧树脂(D)的环氧当量为200~500g/当量。
【专利说明】感光性导电糊剂

【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于形成导电图案的感光性导电糊剂。

【背景技术】
[0002] 本发明中的导电图案是指含有包含树脂的有机成分和包含导电填料等的无机成 分这两者的导电图案。
[0003] 以往,为了形成上述那样的有机-无机复合导电图案,在树脂、粘接剂中大量混合 微粒状的银粉、铜粉或碳颗粒而成的所谓聚合物型导电糊剂已经实用化。一般来说,为了形 成导电图案,有使用丝网印刷的方法(例如参照专利文献1、2)和使用光固化型感光性导电 固化型糊剂的方法(例如参照专利文献3),受到近年来的细线化和低温化潮流的影响,使用 能够高精度地描画50μπι以下的图案且能够以低温进行固化的光固化型感光性导电糊剂 正在逐渐成为主流。
[0004] 通过使用光固化型感光性导电糊剂,能够形成数十μ m左右的图案,但随着线宽 变小,存在与膜或玻璃基板的密合性变差的倾向。为了改善密合性,可列举出添加环氧树脂 的方法(例如参照专利文献4、5)。然而,根据环氧树脂种类的不同而存在如下课题:糊剂涂 布膜的保存稳定性差;根据至曝光为止的时间的不同,所得导电图案的形状发生变化、或者 与树脂膜、玻璃之类的基材的密合性得不到效果。
[0005] 另外,通过增加环氧树脂的量,初始密合变的良好,但存在湿热试验后容易剥离这 一课题。另外,增加环氧树脂的量时,存在电阻增加这一课题。
[0006] 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开平1-253111号公报 专利文献2 :日本特开2005-267859号公报 专利文献3 :日本特开2003-162921号公报 专利文献4 :日本特许第4034555号公报 专利文献5 :日本特开2003-301018号公报。


【发明内容】

[0007] 发明要解决的课题 本发明的目的在于,解决上述问题,获得糊剂涂布膜的保存稳定性良好、即使利用温度 较低的固化条件也能够维持高密合性且可表现出高导电性的感光性导电糊剂。另外,本发 明的目的在于,获得湿热试验后的密合性良好的感光性导电糊剂。
[0008] 用于解决问题的手段 本发明为感光性导电糊剂,其特征在于,其包含导电性颗粒(A)、感光性成分(B)、光聚 合引发剂(C)以及环氧树脂(D),前述环氧树脂(D)的环氧当量在20(T500g/当量的范围内, 即包含导电性颗粒(A)、感光性成分(B)、光聚合引发剂(C)以及环氧树脂(D)且前述环氧树 月旨(D)的环氧当量为20(T500g/当量的感光性导电糊剂。
[0009] 另外,本发明为感光性导电糊剂,其包含导电性颗粒(A)、感光性成分(B)、光聚合 引发剂(C)、环氧树脂(D)、以及具有1~3个羟基的碳原子数1(Γ18的化合物(E)。
[0010] 发明的效果 根据本发明,能够获得如下效果:糊剂涂布膜的保存稳定性良好、即使在低温的固化条 件下也可获得密合性和导电性高的导电图案、且通过高感光特性可形成微细的图案。另外, 根据本发明,能够获得湿热试验后的密合性良好这一效果。

【专利附图】

【附图说明】
[0011] 图1是表示用于评价实施例的电阻率的光掩模的透光图案的模式图。

【具体实施方式】
[0012] 本发明的感光性导电糊剂的特征在于,其包含导电性颗粒(Α)、感光性成分(Β)、 光聚合引发剂(C)以及环氧树脂(D),前述环氧树脂(D)的环氧当量为20(T500g/当量。
[0013] 将该糊剂涂布在基板上,根据需要使其干燥而去除溶剂后,进行曝光、显影,并经 由i〇(T3〇(rc的温度的固化工序,从而能够在基板上获得期望的导电图案。使用本发明的糊 剂得到的导电图案成为有机成分与无机成分的复合物,通过导电性颗粒彼此在固化时的固 化收缩而相互接触从而表现出导电性。
[0014] 本发明的感光性导电糊剂所包含的导电性颗粒(A)优选包含Ag、Au、Cu、Pt、Pb、 Sn、Ni、Al、W、Mo、氧化钌、Cr、Ti、以及铟中的至少1种,可以将这些导电性颗粒以单独、合 金或者混合粉末的形式使用。另外,用上述成分覆盖绝缘性颗粒或导电性颗粒的表面而成 的导电性颗粒也可以同样地使用。其中,从导电性的观点出发,优选为Ag、Cu以及Au,从成 本、稳定性的观点出发,更优选为Ag。
[0015] 导电性颗粒(A)的体积平均粒径优选为0. 1~10 μ m、更优选为0. 3~3 μ m。体积平 均粒径为0. lym以上时,导电性颗粒彼此接触的概率提高,能够降低所制作的导电图案的 电阻率值和断线概率,且曝光时的紫外线能够顺利地投射至膜中,容易形成微细的图案。另 夕卜,体积平均粒径为10 μ m以下时,印刷后的电路图案的表面平滑度、图案精度、尺寸精度 提高。需要说明的是,体积平均粒径可以通过库尔特计数法来求出。
[0016] 作为导电性颗粒(A)的添加量,相对于感光性导电糊剂中的总固体成分,优选在 7(Γ95重量%的范围内、更优选为8(Γ90重量%。通过设为80重量%以上,尤其在固化时的 固化收缩中导电性颗粒彼此接触的概率提高,能够降低所制作的导电图案的电阻率值和断 线概率。另外,通过设为90重量%以下,尤其是曝光时的紫外线能够顺利地透射至膜中,容 易形成微细的图案。另外,固体成分是指从感光性导电糊剂去除溶剂而得到的成分。
[0017] 作为本发明的感光性导电糊剂中包含的感光性成分(Β),优选的是,分子内具有至 少一个以上不饱和双键的单体、低聚物或聚合物,可以使用1种或2种以上。
[0018] 作为感光性成分(Β)的具体例,可列举出丙烯酸类共聚物。丙烯酸类共聚物是指 在共聚成分中至少包含丙烯酸类单体的共聚物,作为丙烯酸类单体的具体例,可以使用具 有碳-碳双键的所有化合物,可优选地列举出:丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸2-乙基己酯、 甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、异丙烧丙烯酸酯(i-propane acrylate)、 丙烯酸缩水甘油酯、N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N-乙氧基甲基丙烯酰胺、N-正丁氧基甲基 丙烯酰胺、N-异丁氧基甲基丙烯酰胺、丁氧基三乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸二环戊酯、丙烯酸 二环戊烯酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸异癸酯、丙 烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲氧基乙二醇丙烯酸酯、甲氧基二乙二 醇丙烯酸酯、丙烯酸八氟戊酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸三氟乙酯、丙烯酰 胺、丙烯酸氨基乙酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸-1-萘酯、丙烯酸-2-萘酯、丙 烯酸苯硫酚酯、苄基硫醇丙烯酸酯等丙烯酸类单体以及将这些丙烯酸酯替换为甲基丙烯酸 酯而成的化合物;苯乙烯、对甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、 氯甲基苯乙烯、羟甲基苯乙烯等苯乙烯类; Υ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、1-乙烯 基-2-吡咯烷酮、烯丙基化环己基二丙烯酸酯、1,4- 丁二醇二丙烯酸酯、1,3- 丁二醇二丙烯 酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸 酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、 二丙烯酸甘油酯、甲氧基化环己基二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、 聚丙二醇二丙烯酸酯、二丙烯酸三甘油酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、以及双酚Α二丙烯酸 酯、双酚F二丙烯酸酯、双酚A-环氧乙烷加成物的二丙烯酸酯、双酚F-环氧乙烷加成物的 二丙烯酸酯、双酚A-环氧丙烷加成物的二丙烯酸酯等环氧丙烯酸酯;或者将上述化合物的 部分或全部丙烯酰基替换成甲基丙烯酰基而成的化合物等。
[0019] 使用碱显影液进行显影时,为了对丙烯酸类共聚物赋予碱溶性,可通过使用不饱 和羧酸等不饱和酸作为单体来实现。作为不饱和酸的具体例,可列举出丙烯酸、甲基丙烯 酸、衣康酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、醋酸乙烯酯、或者它们的酸酐等。通过将它们赋予到分 子链中,能够调整聚合物的酸值。
[0020] 另外,可以制作侧链具有反应性的不饱和双键的碱溶性聚合物,所述碱溶性聚合 物如下获得:使将上述不饱和羧酸等不饱和酸用作单体而得到的丙烯酸类聚合物中的不饱 和酸的一部分、与(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等具有与不饱和酸反应的基团和有不饱和双键 的基团两者的化合物反应而获得。
[0021] 本发明的感光性导电糊剂中包含的感光性成分(B)的酸值从碱溶性这一观点出发 优选为3(T250mgK0H/g、更优选为4(T200mgK0H/g。酸值为30mgK0H/g以上时,可溶部分相 对于显影液的溶解性不会降低,酸值为250mgK0H/g以下时,能够拓宽显影允许宽度。需要 说明的是,酸值的测定基于JIS-K0070 (1992)来求出。
[0022] 本发明的感光性导电糊剂中包含的感光性成分(B)的玻璃化转变温度更优选 为-KTl2(TC。Tg为-10°C以上时,能够抑制干燥膜的胶粘性,Tg为120°C以下时,在室温 下表现出弯曲性、能够缓和弯曲时的内部应力,尤其是能够抑制裂纹的发生。
[0023] 本发明的感光性导电糊剂中包含的感光性成分(B)的玻璃化转变温度可以使用作 为共聚成分的单体的共聚比率以及各个单体的均聚物的玻璃化转变温度利用下述式(1)来 算出,本发明中使用了这一数值。
[0024] [数学式1]

【权利要求】
1. 感光性导电糊剂,其包含:导电性颗粒(A)、感光性成分(B)、光聚合引发剂(C)以及 环氧树脂(D),所述环氧树脂(D)的环氧当量为20(T500g/当量。
2. 根据权利要求1所述的感光性导电糊剂,其还包含:具有1~3个羟基的碳原子数 1(Γ18的化合物(E)。
3. 根据权利要求1或2所述的感光性导电糊剂,其中,所述导电性颗粒(Α)的体积平均 粒径为0. 3?3 μ m。
4. 根据权利要求Γ3中任一项所述的感光性导电糊剂,其中,所述感光性成分(B)具有 不饱和双键且酸值为4(T200mgK0H/g。
5. 导电图案的制造方法,其中,将权利要求1~4中任一项所述的感光性导电糊剂涂布 在基板上,进行曝光并显影后,以10(Γ300?的温度进行固化。
【文档编号】H05K3/12GK104067173SQ201380006713
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年1月24日 优先权日:2012年1月26日
【发明者】松叶聪, 水口创, 草野一孝 申请人:东丽株式会社
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