JP2006070347A - Method for producing conductive image - Google Patents

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Tomoaki Inoue
智明 井上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an electrically conductive image where a mixture of silver oxide and a reducing agent is packed into a recessed part of a resist pattern produced with a photosensitive resin, and a conductive image is produced by a burying process, in which the need of high temperature treatment is eliminated, thus the chemical treatability of the resist is not changed, the application of a support having low heat resistance is made possible, and the failure in the formation of an image caused by the erosion of the resist can be avoided as well. <P>SOLUTION: As a reducing agent for silver oxide, the one having non-erosion performance to a photosensitive resin is used. In particular, glycerol, reducing sugar and polyethyleneglycol are suitable. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、酸化銀から簡便に銀を得る方法を用いた導電性銀画像の作製方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a conductive silver image using a method for easily obtaining silver from silver oxide.

銀は高導電性材料や記録材料、表面の被覆剤、印刷刷版等に広汎に使われている素材である。銀画像作製法には、化学的に銀を析出させる湿式めっき法や金属銀を直接溶融・付着、または蒸着して銀膜を作製して、この上にレジストパターンを作製してエッチングする方法、銀の小粒子をペースト状に加工して、所用の位置に塗布する、あるいは印刷によりパターンを形成する方法、銀微粒子の分散液を用いてインクジェット等による方法で画像を描画する方法、ハロゲン化銀を光還元する方法等々多くの方法がある。   Silver is a material widely used in highly conductive materials, recording materials, surface coatings, printing plates and the like. The silver image preparation method includes a wet plating method in which silver is chemically deposited and a method in which metallic silver is directly melted, adhered, or vapor-deposited to produce a silver film, and a resist pattern is produced thereon and etched. A method in which small silver particles are processed into a paste and applied to a desired position, or a pattern is formed by printing, an image is drawn by a method such as inkjet using a dispersion of silver fine particles, silver halide There are many methods, such as a method of photoreducing benzene.

特に、銀の小粒子をペースト状に加工した銀ペースト法はよく用いられる。銀ペーストは、加工性において優れており、印刷、特にスクリーン印刷により銀画像を形成することにより導電回路を作製する等様々な用途に使われる。また、印刷ではなく、支持体上に感光性樹脂層によりレジストパターンを作製し、樹脂を除いたパターンの凹部にペーストを充填、硬化後、レジストを除去する埋め込み法によっても導電画像を作製することができる。   In particular, a silver paste method in which small silver particles are processed into a paste is often used. Silver paste is excellent in processability, and is used for various purposes such as producing a conductive circuit by forming a silver image by printing, particularly screen printing. In addition, instead of printing, a resist pattern is produced by a photosensitive resin layer on a support, and a conductive image is produced by an embedding method in which a recess is filled in a pattern excluding the resin, and the resist is removed after curing. Can do.

埋め込み法は、スクリーン印刷法で見られるにじみによる画質の低下が避けられる長所があるが、レジストパターンの除去の際にペーストも剥離する、あるいはペーストの加熱硬化によりレジスト樹脂の硬化もすすみ、樹脂の剥離液への溶解性が変わってしまい、レジストパターンの除去が困難になる、といった欠点がある。これらの欠点は、高温に加熱して、ペーストを焼結すると同時にレジストを焼却して分解除去すれば、ともに解消してしまうが、今度は支持体には耐熱性の高いものしか使えないという制限が生じてくる。   The embedding method has the advantage of avoiding the deterioration of image quality due to the bleeding seen in the screen printing method, but the paste also peels off when the resist pattern is removed, or the resist resin is cured by heat curing of the paste. There is a disadvantage that the solubility in the stripping solution changes and it becomes difficult to remove the resist pattern. These disadvantages can be solved by heating to a high temperature, sintering the paste, and simultaneously burning the resist to decompose and remove, but this time the only support that can be used is one with high heat resistance. Will arise.

通常の導電ペーストの代わりに、酸化銀と還元剤の混合物を用いる方法もある。この場合、還元剤として分子内にアミノ基と水酸基を有する有機化合物(例えば、特許文献1参照)や分子内にメルカプト基を有する有機化合物(例えば、特許文献2参照)を用いたときは、室温に放置しただけでも比較的短時間で銀への分解が発生した。しかし、このような強い還元剤と感光性樹脂を併用した場合は、感光性樹脂が浸食されて、画像が得られないという欠点があった。
特開2004−183081号公報 特開2004−204319号公報
There is also a method of using a mixture of silver oxide and a reducing agent instead of a normal conductive paste. In this case, when an organic compound having an amino group and a hydroxyl group in the molecule (for example, see Patent Document 1) or an organic compound having a mercapto group in the molecule (for example, see Patent Document 2) is used as the reducing agent. Even when left alone, decomposition into silver occurred in a relatively short time. However, when such a strong reducing agent and a photosensitive resin are used in combination, the photosensitive resin is eroded and an image cannot be obtained.
JP 2004-183081 A JP 2004-204319 A

本発明の課題は、感光性樹脂で作製したレジストパターンの凹部に酸化銀と還元剤の混合物を充填して、埋め込み法によって導電性画像を作製する方法において、高温で処理することなく、それによりレジストの剥離液に対する挙動を変えることもなく、耐熱性の低い支持体にも適用可能で、レジストの浸食による画像の形成不能も避けられる、導電性画像作製方法を提供することである。   An object of the present invention is to fill a concave portion of a resist pattern made of a photosensitive resin with a mixture of silver oxide and a reducing agent, and to produce a conductive image by an embedding method, without processing at high temperature, thereby It is an object of the present invention to provide a method for producing a conductive image that can be applied to a support having low heat resistance without changing the behavior of a resist with respect to a stripping solution, and that avoids the inability to form an image due to resist erosion.

本発明者は、この課題を解決するため研究を行った結果、還元剤の種類を選択することにより、150℃以下の加熱により、レジスト樹脂の薬品処理性を変えることなく、支持体の耐熱性にも制限を加えることなく、埋め込み法により良好な導電性銀画像を得られることを見いだして、本発明を完成するに至った。   As a result of conducting research to solve this problem, the present inventor has selected the kind of reducing agent, and by heating at 150 ° C. or less, the heat resistance of the support is not changed without changing the chemical processability of the resist resin. In addition, the inventors have found that a good conductive silver image can be obtained by the embedding method without adding a limitation, and have completed the present invention.

ここで言う還元剤とは、一般に還元作用を有する薬品という意味ではなく、酸化銀と混合・加熱した場合、酸化銀が金属銀に還元される温度を低下せしめる、即ち酸化銀の還元作用を促進している薬品という意味である。したがって、通常は還元作用を有さないもの、還元剤とは呼ばれないものも、ここでは酸化銀に対する作用のみに着目して還元剤と呼ぶこととする。還元剤として使えるものには多くの種類がある。中でも、特開2004−183081号公報に記載したような分子内にアミノ基と水酸基を有する有機化合物や、特開2004−204319号公報に記載したような分子内にメルカプト基を有する有機化合物は、酸化銀と混合後、室温に放置するだけでも短時間で銀への還元が起こる強力な還元剤である。しかし、これらは感光性樹脂に浸食性を有するために、これを用いたレジストパターンへの埋め込み法で導電性銀画像を得ようとしても、酸化銀の還元と同時にレジストが溶解してしまい、非画像部にまで銀がついてしまい、きれいな画像を得ることができなかった。   The term “reducing agent” as used herein does not generally mean a chemical having a reducing action, but when mixed and heated with silver oxide, the temperature at which silver oxide is reduced to metallic silver is lowered, that is, the reducing action of silver oxide is promoted. It means that the drug is. Therefore, what does not normally have a reducing action and what is not called a reducing agent are referred to here as reducing agents, focusing only on the action on silver oxide. There are many types that can be used as reducing agents. Among them, organic compounds having an amino group and a hydroxyl group in the molecule as described in JP-A-2004-183081, and organic compounds having a mercapto group in the molecule as described in JP-A-2004-204319 are, After mixing with silver oxide, it is a powerful reducing agent that can be reduced to silver in a short time just by leaving it at room temperature. However, since these are erodible to the photosensitive resin, even if an attempt is made to obtain a conductive silver image by embedding in a resist pattern using the photosensitive resin, the resist dissolves simultaneously with the reduction of silver oxide, so Silver was attached to the image area, and a beautiful image could not be obtained.

還元剤の中でも、特開2004−058466号公報に記載したような、環状アミン、水酸基、オキシアルキレン基、エポキシ基、カルボキシル基、カルボキシル基の金属塩の少なくとも1つを有するもの、特開2004−139754号公報に記載したようにエポキシ化合物やアクリル化合物、特開2004−176079号公報に記載したグリセリン、還元糖等は比較的穏和に作用する。これらの還元剤の多くは、室温では反応が緩やかすぎるものが多いが、中には150℃以下の加熱でも還元作用を示すものが多い。中でもグリセリン、還元糖、ポリエチレングリコールは還元力が強く、かつ感光性樹脂に対しても非浸食性であるために、酸化銀との混合物をレジストパターンの凹部に充填しても、レジストパターンが溶解して崩れることがないために、レジストが乗っている非画像部には銀が着かず、きれいな画像を得ることができる。   Among reducing agents, those having at least one of cyclic amine, hydroxyl group, oxyalkylene group, epoxy group, carboxyl group and carboxyl group metal salt as described in JP-A-2004-058466, As described in JP-A-139754, epoxy compounds and acrylic compounds, glycerin and reducing sugar described in JP-A-2004-176079, etc. act relatively mildly. Many of these reducing agents react too slowly at room temperature, but many of them exhibit a reducing action even when heated to 150 ° C. or lower. Among them, glycerin, reducing sugar, and polyethylene glycol have strong reducing power and are non-erodible to photosensitive resins. Therefore, even if a mixture with silver oxide is filled in the recesses of the resist pattern, the resist pattern dissolves. Therefore, silver does not adhere to the non-image portion on which the resist is placed, and a beautiful image can be obtained.

酸化銀と混合する還元剤の種類を選ぶことにより、レジストを浸食することなく、高温に加熱することによる支持体の制限やレジストの剥離液に対する挙動変化を避けられ、かつ支持体からレジストを剥離する時の銀剥離も避けられる。これにより、レジストパターンへの埋め込み法で、高精細なレジストパターンに追従した、高精細で耐水性のよい導電性画像を形成することができる。   By selecting the type of reducing agent to be mixed with silver oxide, it is possible to avoid the limitation of the support and the change in behavior of the resist due to the resist stripping solution by heating to high temperature without eroding the resist, and the resist is stripped from the support. Silver peeling when doing is also avoided. As a result, a high-definition and water-resistant conductive image that follows the high-definition resist pattern can be formed by embedding in the resist pattern.

導電性画像の形成のためには、支持体上に形成したい画像の反転したパターンを感光性樹脂を用いて形成する。感光性樹脂はネガ型、ポジ型いずれでもかまわない。ネガ型の感光性樹脂の場合、構成する主要素はバインダー樹脂、架橋剤、光重合開始剤等である。その他、増感色素等の添加剤を加えてもよい。支持体への感光性樹脂の塗布方法に特に制限はない。一般的に用いられている方法として、ポリエチ等高分子フィルムに塗布した感光性樹脂を転写するドライフィルム法や、溶剤に溶かした感光性樹脂をディップ塗布等の方法で塗布・乾燥して塗膜を得る液体レジスト法が挙げられる。支持体上に形成した感光性樹脂は露光・現像により、レジストパターンとして画像を形成する。露光の方法には特に制限はなく、光源もUV光、可視光、赤外光等感光性樹脂の特性に合致するものを適宜選択すればよい。露光に際しては、マスクを介して光を当てることにより、選択的に光を当ててやることにより、感光性樹脂の薬品溶解性を変化させる方法が一般的だが、これに限定されるわけではなく、例えばレーザー光のような収束させた光を用いることにより、マスクを介さず、感光性樹脂を直接描画するように露光してもかまわない。露光後の感光性樹脂は現像により、溶解性の高い部分が除去されて、レジストパターンが形成される。現像剤は、これも感光性樹脂の特性に合致したものを適宜使用してやればよいが、一般にはアルカリ水溶液や水がよく使われる。   In order to form a conductive image, an inverted pattern of an image to be formed on a support is formed using a photosensitive resin. The photosensitive resin may be either a negative type or a positive type. In the case of a negative photosensitive resin, the main constituent elements are a binder resin, a crosslinking agent, a photopolymerization initiator, and the like. In addition, additives such as sensitizing dyes may be added. There is no restriction | limiting in particular in the coating method of the photosensitive resin to a support body. Commonly used methods include a dry film method in which a photosensitive resin applied to a polymer film such as polyethylene is transferred, or a photosensitive resin dissolved in a solvent is applied and dried by a method such as dip coating to form a coating film. A liquid resist method for obtaining The photosensitive resin formed on the support forms an image as a resist pattern by exposure and development. There is no particular limitation on the exposure method, and the light source may be appropriately selected to match the characteristics of the photosensitive resin such as UV light, visible light, and infrared light. At the time of exposure, a general method is to change the chemical solubility of the photosensitive resin by irradiating light through a mask and selectively irradiating light, but it is not limited to this. For example, by using converged light such as laser light, exposure may be performed so as to directly draw the photosensitive resin without using a mask. The exposed photosensitive resin is removed by development to form a resist pattern. As the developer, a developer that also matches the characteristics of the photosensitive resin may be used as appropriate, but in general, an alkaline aqueous solution or water is often used.

支持体の材質に制限はなく、具体例としては、紙、アルミ板や銅板等金属板、PETフィルムやポリエチフィルム等高分子フィルム、ガラス、セラミックス、石板等が挙げられる。   There is no restriction | limiting in the material of a support body, As a specific example, metal plates, such as paper, an aluminum board, a copper plate, polymer films, such as PET film and a polyethylene film, glass, ceramics, a stone board, etc. are mentioned.

酸化銀は一般に1価の酸化物(酸化銀(I):Ag2O)がよく知られている。その他に、2価の酸化物(酸化銀(II):AgOまたはAg22)、過酸化銀(Ag23)があるが、酸化銀(I)以外は構造が確定されていない、あるいは純粋なものが得られていない等構造的にあまり安定でない。普通に酸化銀と呼ぶ場合は、通常酸化銀(I)のことである。本発明では、酸化銀とは全て酸化銀(I)のことである。 Silver oxide is generally well known as a monovalent oxide (silver (I): Ag 2 O). In addition, there are divalent oxides (silver oxide (II): AgO or Ag 2 O 2 ), silver peroxide (Ag 2 O 3 ), but the structure other than silver oxide (I) is not fixed, Or it is not very structurally stable, such as a pure product not being obtained. When it is usually called silver oxide, it is usually silver (I) oxide. In the present invention, silver oxide is all silver oxide (I).

本発明に用いられる酸化銀の製法については、特に制限はない。代表的な製法は硝酸銀の濃厚水溶液に当量の水酸化ナトリウムの希薄溶液を加え、生じる沈澱を回収することであり、純度の高い酸化銀を得ることができる。しかし、本発明で用いる酸化銀は、高純度である必要はない。従って、水酸化ナトリウム以外のアルカリ、例えばアミン等を用いてもかまわない。銀の供給源としては、硝酸銀は水溶性が高く、比較的安定であり、安全性も高いため、好ましいが、これに限定はされない。また、酸化銀の粒子径も特に制限はないが、10nmから10μmの範囲のものが好ましい。また、粒子径の調節のため、酸化銀調製時に分散剤等の薬品を添加しても、いっこうにかまわず、得られた酸化銀からこれら薬品を除去しても、あるいは除去せず酸化銀中に混在したまま用いてもどちらでもかまわない。製法の違いにより粒子径、混在物が異なる複数の種類の酸化銀を混合して用いても、いっこうにかまわない。   There is no restriction | limiting in particular about the manufacturing method of the silver oxide used for this invention. A typical production method is to add a dilute solution of an equivalent amount of sodium hydroxide to a concentrated aqueous solution of silver nitrate and collect the resulting precipitate, whereby high-purity silver oxide can be obtained. However, the silver oxide used in the present invention does not need to be highly pure. Therefore, an alkali other than sodium hydroxide, such as an amine, may be used. As a silver supply source, silver nitrate is preferable because it is highly water-soluble, relatively stable, and high in safety, but is not limited thereto. Further, the particle diameter of silver oxide is not particularly limited, but is preferably in the range of 10 nm to 10 μm. In addition, in order to adjust the particle size, it is possible to add a chemical such as a dispersant during the preparation of silver oxide, and it does not matter whether or not these chemicals are removed from the obtained silver oxide. It does not matter if they are used while mixed. Even if a mixture of a plurality of types of silver oxides having different particle diameters and inclusions depending on the production method is used, it does not matter.

酸化銀は還元剤等と混合して、レジストパターンの凹部に充填される。還元剤は上記の通り、様々なものが使えるが、分子内にアミノ基と水酸基を有する有機化合物、例えば3−アミノ−1,2−プロパンジオール等や、分子内にメルカプト基を有する有機化合物、例えば2−メルカプトエタノール等のような、感光性樹脂を浸食する還元剤は、酸化銀の還元と同時にレジストパターンを溶解して崩してしまうので、使用できない。好適なのは、感光性樹脂に対して非浸食性の還元剤でとりわけ、グリセリン、還元糖、ポリエチレングリコールは還元力が比較的強く、かつ感光性樹脂に対しても非浸食性であるために、好適である。還元糖の具体例としては、グリセルアルデヒド、エリトロース、トレオース、リボース、アラビノース、キシロース、リキソース、アロース、アルトロース、グルコース、マンノース、グロース、イドース、ガラクトース、タロース、ジヒドロキシアセトン、エリトルロース、リブロース、キシルロース、プシコース、フルクトース、ソルボース、タガトース、ラクトース、マルトース等が挙げられる。ポリエチレングリコールは数平均分子量で1000〜20000のものが特に好適である。酸化銀と還元剤の混合比に特に制限はないが、酸化銀100部に対し還元剤が0.1〜100部が好ましく、0.5〜50部ならばさらに好ましい。   Silver oxide is mixed with a reducing agent or the like and filled in the recesses of the resist pattern. As described above, various reducing agents can be used, but an organic compound having an amino group and a hydroxyl group in the molecule, such as 3-amino-1,2-propanediol, an organic compound having a mercapto group in the molecule, For example, a reducing agent that erodes the photosensitive resin, such as 2-mercaptoethanol, cannot be used because it dissolves and breaks down the resist pattern simultaneously with the reduction of silver oxide. Preferred are reducing agents that are non-erodible to photosensitive resins, and glycerin, reducing sugars, and polyethylene glycol are particularly suitable because they have a relatively strong reducing power and are non-erodible to photosensitive resins. It is. Specific examples of reducing sugars include glyceraldehyde, erythrose, threose, ribose, arabinose, xylose, lyxose, allose, altrose, glucose, mannose, gulose, idose, galactose, talose, dihydroxyacetone, erythrulose, ribulose, xylulose, Psicose, fructose, sorbose, tagatose, lactose, maltose and the like. Polyethylene glycol having a number average molecular weight of 1,000 to 20,000 is particularly suitable. Although there is no restriction | limiting in particular in the mixing ratio of silver oxide and a reducing agent, 0.1-100 parts of reducing agents are preferable with respect to 100 parts of silver oxide, and it is still more preferable if it is 0.5-50 parts.

酸化銀と還元剤の混合物をレジストパターン凹部へ充填する際には、還元剤以外に溶剤や添加剤を併用することにより、ペースト化または塗液化して行うと、充填しやすい。添加剤の種類としては、例えば、分散性向上や消泡剤としての界面活性剤、液性改良のための増粘剤、pH調整剤、バインダーとしての高分子化合物、架橋剤、硬化剤、カップリング剤等が挙げられる。溶剤や添加剤は、その機能を果たすものであるならば、特に制限はない。溶剤の具体例としては水、バインダーの例としては、ポリビニルアルコール、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。その他の添加剤についても、それぞれの分野での代表的な薬剤が挙げられる。また、導電性改善のため銀、銅、錫、鉛、ニッケル、金、白金、パラジウムおよびこれらの合金に代表される各種導電性金属粉や導電性金属を含有する化合物、あるいはこれら導電性金属に被覆された導電性微粒子を添加することも可能である。また、これらの添加剤の機能は単一に限定されるものではなく、複数の機能を同時に有していても何ら問題はない。あるいは、類似の機能を有する薬品を複数種併用することも可能である。   When filling the resist pattern recess with a mixture of silver oxide and a reducing agent, it is easy to fill the mixture by using a solvent or an additive in addition to the reducing agent to form a paste or a coating solution. Types of additives include, for example, surfactants for improving dispersibility and antifoaming agents, thickeners for improving liquid properties, pH adjusting agents, polymer compounds as binders, crosslinking agents, curing agents, cups A ring agent etc. are mentioned. The solvent or additive is not particularly limited as long as it fulfills its function. Specific examples of the solvent include water, and examples of the binder include polyvinyl alcohol, acrylic resin, epoxy resin, and phenol resin. As other additives, representative drugs in the respective fields can be mentioned. In addition, various conductive metal powders typified by silver, copper, tin, lead, nickel, gold, platinum, palladium, and alloys thereof, and compounds containing conductive metals, or these conductive metals are used to improve conductivity. It is also possible to add coated conductive fine particles. Moreover, the function of these additives is not limited to a single one, and there is no problem even if it has a plurality of functions at the same time. Alternatively, a plurality of types of chemicals having similar functions can be used in combination.

酸化銀を含むペーストまたは塗液を作製するために、酸化銀と還元剤や溶剤、添加剤を混合する方法には、特に制限はない。必要な成分を配合し、プロペラ攪拌機、ホモジナイザー、ペイント・コンディショナー、ダイノミル、らいかい機、ニーダー、三本ロール、自転公転方式ミキサー等を用いて、均一に混合、分散すればよい。   There is no particular limitation on the method of mixing silver oxide with a reducing agent, solvent, or additive to produce a paste or coating solution containing silver oxide. What is necessary is just to mix | blend and disperse | distribute a required component uniformly using a propeller stirrer, a homogenizer, a paint conditioner, a dyno mill, a raking machine, a kneader, a three roll, a rotation revolution mixer.

レジストパターンの凹部への充填方法については特に制限はない。充填は凹部に選択的になされ、凸部となるレジストには酸化銀は付着しない方が、より効率的で好ましい。しかし、凹部での充填漏れを防ぐために過剰な塗布が必要等の理由により、凸部のレジストに酸化銀が付着することを禁ずるものではない。   There is no particular limitation on the method for filling the recesses of the resist pattern. It is more efficient and preferable that the filling is performed selectively in the concave portions, and that the silver oxide does not adhere to the resist that becomes the convex portions. However, it is not forbidden that silver oxide adheres to the resist of the convex portion for the reason that excessive application is necessary to prevent filling leakage in the concave portion.

また、酸化銀を先に充填し、そこへ還元剤を供給するという形で酸化銀と還元剤を混合することも可能である。還元剤を供給する方法に特に制限はないが、水等の溶剤に溶かして、あるいは液体の還元剤ならばそのままで、酸化銀を充填したレジストパターンを浸漬する、あるいは還元剤の液をレジストパターンに噴霧する等の方法が例として挙げられる。   It is also possible to mix the silver oxide and the reducing agent in such a manner that the silver oxide is filled first and the reducing agent is supplied thereto. There is no particular limitation on the method of supplying the reducing agent, but it is dissolved in a solvent such as water, or if it is a liquid reducing agent, the resist pattern filled with silver oxide is immersed, or the reducing agent solution is used as the resist pattern. An example is a method of spraying on the surface.

レジストパターンに充填された酸化銀は、還元剤の作用によって銀に還元される。この時、150℃以下の温度で加熱することにより、還元の速度が速まり、より短い時間で酸化銀から銀を得ることができ、より好ましい。150℃を越えて加熱することもできるが、レジスト樹脂の硬化が起こり、剥離液で剥離しにくくなり、後工程のレジスト剥離でのトラブルにつながるため、好ましくない。この酸化銀の銀への還元と同時に銀粒子同士に融着が発生する。これにより凹部への充填物の接着性が向上し、後工程のレジスト剥離に際し、充填物が一緒に剥離してきたり、水洗により画像が脱落することが避けられる。通常に用いられるような銀粒子を用いたペーストでは、150℃以下ではこのような融着は見られず、接着を維持するためにバインダー成分を多量に添加する必要があるが、そのため導電性が低下する。   The silver oxide filled in the resist pattern is reduced to silver by the action of the reducing agent. At this time, by heating at a temperature of 150 ° C. or less, the reduction rate is increased, and silver can be obtained from silver oxide in a shorter time, which is more preferable. Although it can be heated above 150 ° C., it is not preferable because the resist resin is hardened and becomes difficult to peel off with a stripping solution, resulting in troubles in resist peeling in a subsequent process. Simultaneously with the reduction of silver oxide to silver, fusion occurs between the silver particles. As a result, the adhesiveness of the filling material to the concave portion is improved, and it is avoided that the filling material is peeled off at the time of subsequent resist peeling or the image is dropped by washing with water. In a paste using silver particles as commonly used, such fusion is not seen at 150 ° C. or less, and it is necessary to add a large amount of a binder component in order to maintain adhesion. descend.

酸化銀が還元されて銀画像ができれば、次にレジストの剥離を行う。レジストの剥離は、そのレジストに軟化、溶解等の作用を及ぼす薬品、例えばアルカリや有機溶剤に浸漬し、あるいは噴霧して行う。薬品の種類や処理の方法等については特に制限はなく、レジストの特性に合致するものを適宜選択してやればよい。   If silver oxide is reduced to form a silver image, the resist is then stripped. The resist is peeled off by immersing or spraying the resist in chemicals such as an alkali or an organic solvent that soften or dissolve the resist. There are no particular restrictions on the type of chemicals and the processing method, and those that match the characteristics of the resist may be selected as appropriate.

得られた銀画像には加圧処理を施すことができる。加圧の目的は3つ挙げることができる。まず第一は支持体と銀画像との間の接着性の向上、第二は銀画像の導電性の向上、第三は表面をつぶすことにより平滑性を上げて、光沢をつけることにより見栄えを改善することである。これらは、加圧によって粒子同士が押し付けられて、粒子間および粒子と支持体間の空隙が減少する効果によると考えられる。酸化銀と銀では後者の方が展延性に富むため、銀に対して加圧を行った方がより効果的と考えられる。従って、加圧処理を行うならば、少なくとも銀の還元後に1回は行うべきである。剥離処理の前後ではどちらでもかまわないが、レジストが除かれた後の方が銀画像部が凸部となって突き出た状態となるため、剥離後の方が加圧の効果が大きいと考えられ、より好ましい。、   The obtained silver image can be subjected to pressure treatment. There are three purposes of pressurization. The first is to improve the adhesion between the support and the silver image, the second is to improve the conductivity of the silver image, and the third is to improve the smoothness by crushing the surface and to enhance the appearance by adding gloss. It is to improve. These are considered to be due to the effect that the particles are pressed against each other by pressurization, and the voids between the particles and between the particles and the support are reduced. Since the latter is richer in silver oxide and silver, it is considered more effective to pressurize the silver. Therefore, if pressure treatment is performed, it should be performed at least once after the reduction of silver. It does not matter either before or after the stripping process, but after the resist is removed, the silver image part protrudes as a convex part. More preferable. ,

加圧の方法はどのようなものでも良く、定盤を用いて静的に圧力をかける方法やロールで加圧する動的な方法が挙げられる。さらに加圧する際は、銀画像に金属鏡面を押し付けることができれば、画像表面の平滑性が上がり、さらに好ましい。加圧で加えられる圧力は、使用する支持体にもよるが、おおよそ50〜500kgf/cm2が好ましい。加圧時間も特に制限は無いが、静的に圧力をかける場合で数秒から30秒程度で充分である。ロール等で動的に加圧する場合も、送り速度に特に制限はないが、加圧が全体にまんべんなく行われるように、数回にわたって行われることがより好ましい。 Any method of pressurization may be used, such as a method of applying pressure statically using a surface plate or a dynamic method of pressurizing with a roll. Furthermore, when pressurizing, if the metal mirror surface can be pressed against the silver image, the smoothness of the image surface is improved, which is more preferable. Although the pressure applied by pressurization depends on the support used, it is preferably about 50 to 500 kgf / cm 2 . The pressurizing time is not particularly limited, but a few seconds to 30 seconds are sufficient when static pressure is applied. In the case of dynamically pressurizing with a roll or the like, there is no particular limitation on the feed speed, but it is more preferable that the pressurization is performed several times so that the pressurization is performed uniformly.

また、 酸化銀が還元されて銀画像ができれば、これを少なくとも0.1%以上10%以下の硝酸を含む酸性水溶液で処理することもできる。これは銀画像中に残る還元しきれなかった酸化銀粒子を溶かして除去することを目的としている。酸性水溶液で処理するのは、還元終了後ならばいつでもよいが、加圧処理を行う前に行うことがより好ましい。   If silver oxide is reduced to form a silver image, it can be treated with an acidic aqueous solution containing at least 0.1% to 10% nitric acid. This is intended to dissolve and remove the silver oxide particles that could not be reduced in the silver image. The treatment with the acidic aqueous solution may be performed any time after the reduction is completed, but it is more preferably performed before the pressure treatment.

以下実施例によって本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の部数や百分率は質量基準である。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the present invention is not limited to these examples. In addition, the number of parts and percentage in an Example are based on mass.

白色PET(パナック(株)製ルミラーE−22、厚み188μm)に、UV感光性アルカリ可溶ドライフィルム(東京応化工業(株)製)を貼り付けて、マスクを介してUV光で
密着露光を行い、テスト画像を焼き付けた。1%の水酸化ナトリウム溶液で現像処理して、未露光部を除去して取り除いた。このようにして作製したレジスト画像に、酸化銀(和光純薬工業(株)製特級)20部にグリセリン(純正化学(株)製特級)2部と若干量のポリビニルアルコールの4%水溶液を加えて練ったものを塗りつけて、未露光部を除去してできた凹部に充填した。これを40℃に設定した乾燥機中に24時間放置して、加熱処理を行った。これを5%の水酸化ナトリウム溶液に浸漬して、レジスト樹脂を穏やかに剥離した。水洗、乾燥後、画像の表面抵抗を抵抗率計(三菱化学(株)製、商品名ロレスタ−EP)で測定したところ、20Ω/□であった。 これを1%硝酸水溶液に30秒ほど浸漬し、水洗、乾燥後、カレンダーロールで加圧処理を行った。カレンダーロールの上側のロールは鏡面の金属ロールで、下側はゴムロールである。油圧ジャッキで200kgf/cm2の圧力を加えた。試料の搬送速度は60cm/分である。画像面が上側のロールにあたるようにして、2回カレンダーロールに通してから、表面抵抗を測定すると、5Ω/□であった。こうして得られた導電性画像は光沢を帯び、にじみもなく、感光性樹脂で作成したレジスパターンに追従したきれいな画像であった。この画像を水につけて、スポンジでこすり洗いしたが、画像は安定で、支持体から取れることはなかった。
A UV photosensitive alkali-soluble dry film (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied to white PET (Panac Corporation Lumirror E-22, thickness 188 μm), and contact exposure is performed with UV light through a mask. Done and burned a test image. Development was performed with 1% sodium hydroxide solution to remove the unexposed areas. To the resist image thus prepared, 20 parts of silver oxide (special grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2 parts of glycerin (special grade manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) and a slight amount of 4% aqueous solution of polyvinyl alcohol are added. Then, the kneaded material was applied to fill the concave portions formed by removing the unexposed portions. This was left to stand for 24 hours in a dryer set at 40 ° C., and was subjected to heat treatment. This was immersed in a 5% sodium hydroxide solution to gently peel the resist resin. After washing with water and drying, the surface resistance of the image was measured with a resistivity meter (trade name: Loresta-EP, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and found to be 20Ω / □. This was immersed in a 1% nitric acid aqueous solution for about 30 seconds, washed with water, dried and then subjected to pressure treatment with a calender roll. The upper roll of the calendar roll is a mirror metal roll, and the lower roll is a rubber roll. A pressure of 200 kgf / cm 2 was applied with a hydraulic jack. The sample conveyance speed is 60 cm / min. When the surface resistance was measured after passing through the calendar roll twice so that the image surface hits the upper roll, it was 5Ω / □. The conductive image thus obtained was glossy, had no blur, and was a beautiful image following a resist pattern made of a photosensitive resin. This image was soaked in water and rubbed with a sponge, but the image was stable and could not be removed from the support.

加熱処理条件を90℃、3時間にした以外は実施例1と同様にして、導電性画像を作成した。レジスト剥離を行った後の表面抵抗は、1.5Ω/□であった。 やはり、実施例1と同様に硝酸処理、加圧処理を行った後の表面抵抗は、0.14Ω/□であった。こうして得られた導電性画像は、実施例1で得た画像と同様ににじみの少ないきれいな画像であった。この画像を水につけて、スポンジでこすり洗いしたが、画像は安定で、支持体から取れることはなかった。   A conductive image was prepared in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment conditions were 90 ° C. and 3 hours. The surface resistance after the resist peeling was 1.5Ω / □. The surface resistance after performing nitric acid treatment and pressure treatment as in Example 1 was 0.14Ω / □. The conductive image thus obtained was a clean image with little blurring similar to the image obtained in Example 1. This image was soaked in water and rubbed with a sponge, but the image was stable and could not be removed from the support.

グリセリン2部をポリエチレングリコール4000(東京化成工業(株)製)1部に、加熱処理条件を120℃、1時間にした以外は実施例1と同様にして、導電性画像を作成した。レジスト剥離を行った後の表面抵抗は、0.15Ω/□であった。 やはり、実施例1と同様に硝酸処理、加圧処理を行った後の表面抵抗は、0.12Ω/□であった。こうして得られた導電性画像は、実施例1で得た画像と同様ににじみの少ないきれいな画像であった。この画像を水につけて、スポンジでこすり洗いしたが、画像は安定で、支持体から取れることはなかった。   A conductive image was prepared in the same manner as in Example 1 except that 2 parts of glycerin was changed to 1 part of polyethylene glycol 4000 (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and the heat treatment condition was 120 ° C. for 1 hour. The surface resistance after the resist peeling was 0.15Ω / □. The surface resistance after performing nitric acid treatment and pressure treatment as in Example 1 was 0.12Ω / □. The conductive image thus obtained was a clean image with little blurring similar to the image obtained in Example 1. This image was soaked in water and rubbed with a sponge, but the image was stable and could not be removed from the support.

実施例1と同様にして作成したレジスト画像に、酸化銀20部にポリビニルアルコールの8%水溶液5部を加えて練ったものを塗りつけて、未露光部を除去してできたレジスト画像の凹部に充填した。D−(+)−グルコース(純正化学(株)製)の20%水溶液をスプレーで画像面に軽く、かつまんべんなく噴霧した後、60℃の乾燥機中で3時間加熱処理を行った。実施例1と同様にレジスト剥離を行った後の表面抵抗は、2.3Ω/□であった。 やはり、実施例1と同様に硝酸処理、加圧処理を行った後の表面抵抗は、0.46Ω/□であった。こうして得られた導電性画像は、実施例1で得た画像と同様ににじみの少ないきれいな画像であった。この画像を水につけて、スポンジでこすり洗いしたが、画像は安定で、支持体から取れることはなかった。   The resist image prepared in the same manner as in Example 1 was coated with 20 parts of silver oxide and kneaded with 5 parts of an 8% aqueous solution of polyvinyl alcohol. Filled. A 20% aqueous solution of D-(+)-glucose (manufactured by Junsei Kagaku Co., Ltd.) was sprayed lightly and evenly on the image surface, and then heat-treated in a dryer at 60 ° C. for 3 hours. The surface resistance after resist stripping was 2.3 Ω / □ as in Example 1. The surface resistance after performing nitric acid treatment and pressure treatment as in Example 1 was 0.46Ω / □. The conductive image thus obtained was a beautiful image with little blurring similar to the image obtained in Example 1. The image was soaked in water and rubbed with a sponge, but the image was stable and could not be removed from the support.

(比較例1)
実施例1と同様にして作成したレジスト画像に、酸化銀に少量の水を加えて練ったものを塗りつけて、未露光部を除去してできたレジスト画像の凹部に充填した。120℃の乾燥機中で24時間加熱してから、テスターで画像の導通を調べたが、導通は生じていなかった。実施例1と同様にレジストの剥離を行うと、充填した酸化銀も剥離してしまった。
(Comparative Example 1)
A resist image prepared in the same manner as in Example 1 was coated with a kneaded mixture of silver oxide and a small amount of water, and the unexposed areas were removed to fill the recesses of the resist image. After heating in a drier at 120 ° C. for 24 hours, the image conduction was examined with a tester, but no conduction occurred. When the resist was peeled off in the same manner as in Example 1, the filled silver oxide was also peeled off.

(比較例2)
グリセリンを3−アミノ−1,2−プロパンジオール(東京化成工業(株)製)に替えた以外は実施例1と同様にして、酸化銀との混合物をレジスト画像の凹部に充填した。そのまま室温で1時間経過してから観察すると、レジストが崩れてしまっており、本来レジストが乗っている支持体表面にも銀が付着してしまい、画像を得ることができなかった。
(Comparative Example 2)
A mixture with silver oxide was filled in the concave portion of the resist image in the same manner as in Example 1 except that glycerin was replaced with 3-amino-1,2-propanediol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.). When observed for one hour at room temperature, the resist collapsed, and silver adhered to the surface of the support on which the resist was originally placed, and an image could not be obtained.

(比較例3)
D−(+)−グルコースを2−メルカプトエタノール(東京化成工業(株)製)に替えた以外は実施例4と同様にして、2−メルカプトエタノール水溶液を画像面に噴霧した。そのまま室温で1時間経過してから観察すると、レジストが崩れてしまっており、本来レジストが乗っている支持体表面にも銀が付着してしまい、画像を得ることができなかった。
(Comparative Example 3)
A 2-mercaptoethanol aqueous solution was sprayed on the image surface in the same manner as in Example 4 except that D-(+)-glucose was replaced with 2-mercaptoethanol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.). When observed for one hour at room temperature, the resist collapsed, and silver adhered to the surface of the support on which the resist was originally placed, and an image could not be obtained.

(比較例4)
酸化銀を銀の粉体(和光純薬工業(株)製)に替え、加熱条件を120℃で24時間に変えた以外は実施例1と同様にして、レジスト剥離まで行った。しかし、レジスト剥離の際、銀粉の一部が剥離液中に脱落するのが観察された。レジスト剥離後の銀画像の表面抵抗を測定すると、1.3Ω/□であった。実施例1と同様の条件で加圧処理を行った後、水につけて、スポンジでこすり洗いすると、銀画像はすべて簡単に支持体から取れてしまった。
(Comparative Example 4)
The resist was peeled in the same manner as in Example 1 except that the silver oxide was changed to silver powder (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and the heating condition was changed to 120 ° C. for 24 hours. However, it was observed that part of the silver powder dropped into the stripping solution during resist stripping. The surface resistance of the silver image after the resist was peeled was 1.3Ω / □. After pressurizing under the same conditions as in Example 1, it was immersed in water and rubbed with a sponge, and all the silver images were easily removed from the support.

以上の結果を表1にまとめて示した。   The above results are summarized in Table 1.

Figure 2006070347
Figure 2006070347

本発明は導電材料、記録材料として幅広く用いることができ、活用例としてはプリント基板回路、電磁波シールド材料、ICカード及びタグのアンテナコイル、平版印刷版等が挙げられる。また、装飾、工芸品として使用することもできる。   The present invention can be widely used as a conductive material and a recording material. Examples of utilization include printed circuit boards, electromagnetic wave shielding materials, IC cards and tag antenna coils, and lithographic printing plates. It can also be used as a decoration or craft.

Claims (5)

支持体上の感光性樹脂層から露光、現像によりレジストパターンを作製後、少なくとも(a)酸化銀(b)還元剤より成る組成物をレジストパターン凹部に充填後、酸化銀を銀に還元して、さらに残存する感光性樹脂を取り除いて、支持体上に銀より成る画像を作製する方法において、還元剤が感光性樹脂に対し非浸食性である導電性画像作製方法。   After producing a resist pattern by exposure and development from the photosensitive resin layer on the support, after filling the resist pattern concave portion with a composition comprising at least (a) silver oxide (b) reducing agent, the silver oxide is reduced to silver. A method for producing a conductive image in which a reducing agent is non-erodible to a photosensitive resin in a method for producing an image made of silver on a support by removing the remaining photosensitive resin. 還元剤がグリセリン、還元糖、ポリエチレングリコールのいずれかである、請求項1記載の導電性画像作製方法。   The conductive image production method according to claim 1, wherein the reducing agent is glycerin, reducing sugar, or polyethylene glycol. 酸化銀を銀に還元するために150℃以下の温度で加熱する、請求項1あるいは2記載の導電性画像作製方法。   The conductive image production method according to claim 1, wherein heating is performed at a temperature of 150 ° C. or lower in order to reduce silver oxide to silver. 酸化銀を銀に還元後、加圧処理を行う、請求項1〜3記載の導電性画像作製方法。   The conductive image production method according to claim 1, wherein the pressure treatment is performed after the silver oxide is reduced to silver. 酸化銀を銀に還元後、少なくとも0.1%以上10%以下の硝酸を含む酸性水溶液で処理する、請求項1〜4記載の導電性画像作製方法。   The conductive image preparation method according to claim 1, wherein the silver oxide is reduced to silver and then treated with an acidic aqueous solution containing at least 0.1% to 10% nitric acid.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007235115A (en) * 2006-01-31 2007-09-13 Fujifilm Corp Method of manufacturing conductive film, light-transmissive electromagnetic wave shield film, optical filter, and plasma display panel
JP2014235391A (en) * 2013-06-05 2014-12-15 三菱製紙株式会社 Pattern forming method

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