[发明专利]铜微粒分散体、导电膜形成方法以及电路板

说明书

技术领域

本发明涉及铜微粒分散体、使用该铜微粒分散体的导电膜形成方法以及通过使用该导电膜形成方法而制备的电路板。

背景技术

传统上，印刷电路板通过光刻在基材上形成铜箔电路。光刻需要蚀刻铜箔的步骤，其招致例如处理由蚀刻产生的废水的费用。

作为无需蚀刻的技术，已知一种使用铜微粒分散体(铜油墨)在基材上形成导电膜(conductive membrane)(导电膜(conductive film))的方法，该铜微粒分散体含有在分散介质中的铜微粒(铜纳米微粒)(例如参见专利文献1)。根据该方法，在基材上形成铜微粒分散体的涂层，并且使涂层干燥以形成铜微粒层。使铜微粒层通过用光辐照而进行光烧结，从而形成具有低电阻的导电膜。

然而，即使提高上述方法中用于光烧结的辐照光的能量，光烧结有可能进行不充分，从而不能形成具有低电阻的导电膜。

引用列表

专利文献1:美国专利申请号2008/0286488

发明概述

技术问题

提出本发明以解决上述问题，且本发明的目的在于提供铜微粒分散体，其能够通过光烧结促进具有低电阻的导电膜的形成。

解决问题的方案

根据本发明的铜微粒分散体包含分散介质和分散于该分散介质中的铜微粒。铜微粒分散体含有烧结助剂。烧结助剂是在高于环境温度的温度下从铜除去铜氧化物的化合物。

在铜微粒分散体中，该高于环境温度的温度优选通过用使所述铜微粒光烧结的光辐照而获得。

在铜微粒分散体中，烧结助剂优选是在高于环境温度的温度下与铜形成络合物的化合物。

在铜微粒分散体中，该化合物优选选自醇、磷酸酯、羧酸、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、胺、膦酸、β-二酮、乙炔二醇、硫醚和硫酸酯。

在铜微粒分散体中，烧结助剂可以是在高于环境温度的温度下溶解铜氧化物的酸。

在铜微粒分散体中，该酸优选为乙酸。

在铜微粒分散体中，烧结助剂可以是在高于环境温度的温度下溶解铜氧化物的碱。

在铜微粒分散体中，该碱优选为氢氧化钾。

根据本发明的导电膜形成方法包括以下步骤：在基体材料上形成包含铜微粒分散体的涂层；和用光辐照该涂层以使该涂层中的铜微粒光烧结，由此形成导电膜。

在根据本发明的电路板中，在含有基体材料的基材上提供具有导电膜的电路，该导电膜通过该导电膜形成方法而形成。

发明的有益效果

根据本发明的铜微粒分散体，通过光烧结可以很容易地形成具有低电阻的导电膜，因为烧结助剂在铜微粒的光烧结期间从铜微粒除去表面氧化物涂层。

附图简要说明

[图1]

图1(a)至1(d)是以时间顺序显示使用根据本发明的一个实施方式的铜微粒分散体形成导电膜的横截面示意图。

实施方式描述

描述根据本发明的一个实施方式的铜微粒分散体。铜微粒分散体包含分散介质和铜微粒。铜微粒分散于分散介质中。铜微粒分散体含有烧结助剂。烧结助剂是在高于环境温度的温度下从铜除去铜氧化物的化合物。铜氧化物包括铜(I)氧化物和铜(Ⅱ)氧化物。高于环境温度的温度通过用使铜微粒光烧结的光辐照而获得。

烧结助剂是例如在高于环境温度的温度下与铜形成络合物的化合物。这样的化合物通过与铜形成络合物而从铜除去氧化物。该化合物的实例包括但不限于醇、磷酸酯、羧酸、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、胺、膦酸、β-二酮、乙炔二醇、硫醚、硫酸酯和类似物。

烧结助剂可以是在高于环境温度的温度下溶解铜氧化物的酸。这样的酸通过溶解铜氧化物而从铜除去氧化物。该酸例如为乙酸，但不限于此。

烧结助剂可以是在高于环境温度的温度下溶解铜氧化物的碱。这样的碱通过溶解铜氧化物而从铜除去氧化物。该碱例如为氢氧化钾，但不限于此。

烧结助剂可以是在高于环境温度的温度下还原铜氧化物而从铜除去氧化物的化合物。

这些烧结助剂可以单独使用或以两种或更多种的混合物形式使用。

在本实施方式中，铜微粒是平均粒径为约20nm或更大至约1500nm或更少的铜颗粒。对铜微粒的粒径没有限制，只要铜微粒是分散于分散介质中。可以单独使用具有一个平均粒径的铜微粒，或者可以以混合物的形式使用具有两种或更多种平均粒径的铜微粒。铜微粒分散体是液体分散体系，其中铜微粒分散在分散介质中。该分散介质是液体，例如醇，但不限于此。