JP2011178019A - Laminate - Google Patents

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Mutsuhiro Maruyama
睦弘 丸山
Onkai Son
恩海 孫
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Asahi Kasei Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laminate containing a metal thin film precursor capable of forming a metal thin film having few pin holes and remarkably low resistance equal to that of a bulk metal by heat-treating after a protective film is peeled off. <P>SOLUTION: The laminate is provided with a composite layer containing the metal thin film precursor and a polyether compound and the protective film laminated on at least one surface of the composite layer. The adhesive strength between the composite layer and the protective film is ≤0.2 kN/m. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、プリント配線板等の電気配線回路基板や接合材料等に好適に用いられる金属前駆体を備えた積層体に関する。   The present invention relates to a laminate including a metal precursor suitably used for an electric wiring circuit board such as a printed wiring board, a bonding material, or the like.

従来、基板上に金属薄膜を形成する方法には、メッキ法、真空蒸着法、スパッタリング法、CVD法、金属ペースト法等が知られている。   Conventionally, plating methods, vacuum deposition methods, sputtering methods, CVD methods, metal paste methods, and the like are known as methods for forming a metal thin film on a substrate.

メッキ法では、導電性を有する基材の上に比較的容易に金属薄膜を形成することが可能であるが、絶縁基材の上に金属薄膜を形成する場合には、導電層を初めに形成する必要がある。このため、そのプロセスは煩雑なものになるという問題がある。また、メッキ法では溶液中での反応を利用するため大量の廃液が副生し、この廃液処理に多大な手間とコストがかかるという問題があると共に、得られる金属薄膜の基板への密着性が充分ではない。   In the plating method, it is possible to form a metal thin film relatively easily on a conductive substrate. However, when forming a metal thin film on an insulating substrate, the conductive layer is formed first. There is a need to. For this reason, there is a problem that the process becomes complicated. In addition, the plating method uses a reaction in a solution, so that a large amount of waste liquid is produced as a by-product, and there is a problem that this waste liquid treatment requires a lot of labor and cost. Not enough.

真空蒸着法、スパッタリング法およびCVD法などの気相法は、いずれも高価な真空装置を必要とし、いずれも成膜速度が遅いという問題がある。また、原子状態にある金属を膜状に積み上げるこれらの気相法においては、表面のわずかな凹凸や汚れ等によって金属が付着しないいわゆるピンホールが発生しやすいという懸念点がある。   Vapor deposition methods such as vacuum deposition, sputtering, and CVD all require expensive vacuum equipment, and all have the problem of slow deposition rates. Further, in these gas phase methods in which metals in an atomic state are stacked in a film form, there is a concern that so-called pinholes in which the metal does not adhere due to slight unevenness or dirt on the surface are likely to occur.

また、これらの気相法においては、通常金属薄膜形成前に基板表面はプラズマ処理等の表面処理がなされるが、この表面処理によって基板がダメージを受ける場合がある。例えば、特許文献1にはポリイミドフィルムをプラズマ処理すると、表面層のイミド環が開裂し、酸素濃度条件の違いによって、酸素官能基や窒素官能基が生成することが開示されている。特許文献1には、酸素濃度(1〜10)×10−6Paの条件でプラズマ処理を行った後、銅を蒸着することにより窒素官能基と銅との相互作用によって初期の接着強度が1kgf/cm程度の積層体が得られ、150℃×24h〜168hの加熱処理により銅酸化物との相互作用が強まって接着強度は1.2kgf/cm〜1.8kgf/cmまで増大することが開示されている。しかしながら、プラズマ処理においては、ポリイミドが変性して生ずる窒素官能基が生成するため、ポリイミドフィルムの耐熱性の低下や、吸湿性の増大など、フィルム物性が低下するという懸念がある。 In these vapor phase methods, the surface of the substrate is usually subjected to a surface treatment such as plasma treatment before the metal thin film is formed, and the substrate may be damaged by this surface treatment. For example, Patent Document 1 discloses that when a polyimide film is subjected to plasma treatment, an imide ring in a surface layer is cleaved, and oxygen functional groups and nitrogen functional groups are generated due to differences in oxygen concentration conditions. In Patent Document 1, after performing plasma treatment under the condition of oxygen concentration (1 to 10) × 10 −6 Pa, the initial adhesive strength is 1 kgf due to the interaction between the nitrogen functional group and copper by vapor deposition of copper. It is disclosed that a laminate of about / cm is obtained, and the heat treatment at 150 ° C. × 24 h to 168 h strengthens the interaction with copper oxide and increases the adhesive strength to 1.2 kgf / cm to 1.8 kgf / cm. Has been. However, in the plasma treatment, since a nitrogen functional group generated by modification of polyimide is generated, there is a concern that film physical properties are deteriorated such as a decrease in heat resistance of the polyimide film and an increase in hygroscopicity.

金属ペースト法は、金属フィラーを分散させた溶液を絶縁基板上に塗布し、加熱処理して金属薄膜を得る方法である。この方法は、真空装置等の特別な装置を必要とせず、プロセスが簡易であるという利点を有することに加え、さらに、気相法のようなピンホールの発生も抑制できるという利点も有する。しかしながら、金属フィラーを溶融するには、通常、1000℃以上の高温を必要とする。このため、基材はセラミック基材等の耐熱性を有するものに限られ、また、基材が熱で損傷し、又は加熱により生じた残留応力により基材が損傷を受けやすいという問題がある。さらに、得られる金属薄膜の基板への密着性が充分ではない。   The metal paste method is a method in which a metal thin film is obtained by applying a solution in which a metal filler is dispersed onto an insulating substrate, and performing heat treatment. This method does not require a special apparatus such as a vacuum apparatus and has an advantage that the process is simple, and further has an advantage that the generation of pinholes as in the vapor phase method can be suppressed. However, in order to melt the metal filler, a high temperature of 1000 ° C. or higher is usually required. For this reason, the base material is limited to those having heat resistance such as a ceramic base material, and there is a problem that the base material is damaged by heat or the base material is easily damaged by residual stress generated by heating. Furthermore, the adhesion of the resulting metal thin film to the substrate is not sufficient.

特許文献2には、金属粉と反応性有機媒体とからなる混合物を、可溶性ポリイミド等の拡散および接着障壁である塗布層上に塗布し、加熱処理することで基板への固着性が向上することが開示されている。また、特許文献2には、例えば、銅粉と銅系反応性有機媒体とからなる混合物から銅膜を形成する場合、銅の酸化を防ぐため保護雰囲気(酸素濃度3ppm未満の窒素雰囲気あるいは水素を含む還元性雰囲気)中での加熱処理が好ましく、その場合に、テープテストをクリアする程度の固着性が得られることが開示されている。しかしながら、その接着強度は約1kgf/cm程度であり充分なものではない。また、2μm〜10μmの金属粉を用いるため、金属膜と基板との界面粗度が大きく、金属膜をフォトリソグラフィによって配線形成を行う用途においては、微細配線の形成が難しいという懸念点もある。   Patent Document 2 discloses that adhesion to a substrate is improved by applying a mixture of metal powder and a reactive organic medium onto a coating layer that is a diffusion and adhesion barrier of soluble polyimide or the like and heat-treating the mixture. Is disclosed. Further, in Patent Document 2, for example, when a copper film is formed from a mixture of copper powder and a copper-based reactive organic medium, a protective atmosphere (a nitrogen atmosphere or an oxygen concentration of less than 3 ppm or hydrogen is used to prevent copper oxidation). It is disclosed that a heat treatment in a reducing atmosphere) is preferable, and in that case, it is possible to obtain a fixing property to the extent that the tape test is cleared. However, the adhesive strength is about 1 kgf / cm, which is not sufficient. In addition, since metal powder of 2 μm to 10 μm is used, the interface roughness between the metal film and the substrate is large, and there is a concern that it is difficult to form fine wiring in applications where the metal film is formed by photolithography.

一方、金属フィラーの粒径を低減することによって、金属ペーストの焼成温度を低減する技術は公知である。例えば、特許文献3には、粒径100nm以下の金属微粒子を分散した分散体を用いて金属薄膜を、直接絶縁基板上に形成する方法が開示されている。しかしながら、この方法で作成した金属薄膜の絶縁基板への密着性も充分ではない。さらに、ここで用いられている100nm以下の金属粒子の製造方法は、低圧雰囲気で揮発した金属蒸気を急速冷却する方法であるために大量生産が難しく、金属フィラーのコストが高くなるという懸念点を有している。   On the other hand, a technique for reducing the firing temperature of the metal paste by reducing the particle size of the metal filler is known. For example, Patent Document 3 discloses a method of directly forming a metal thin film on an insulating substrate using a dispersion in which metal fine particles having a particle diameter of 100 nm or less are dispersed. However, the adhesion of the metal thin film prepared by this method to the insulating substrate is not sufficient. Furthermore, the method for producing metal particles of 100 nm or less used here is a method of rapidly cooling metal vapor volatilized in a low-pressure atmosphere, so that mass production is difficult and the cost of the metal filler is increased. Have.

金属酸化物フィラーを分散させた金属酸化物ペーストを用いて、金属薄膜を直接絶縁基板上に形成する方法も知られている。特許文献4には結晶性高分子を含み、粒径300nm以下の金属酸化物を分散させた金属酸化物ペーストを加熱し、結晶性高分子を分解させて金属薄膜を得る方法が開示されている。しかしながら、この方法では300nm以下の金属酸化物を結晶性高分子中にあらかじめ分散させる必要があり、非常な手間を必要とするのに加えて結晶性高分子を分解するのに400℃〜900℃の高温を必要とする。このため、使用可能な基材は、その温度以上の耐熱性を必要とし、その種類に制限があるという問題がある。また、得られる金属薄膜の基板への密着性も充分ではない。   A method of forming a metal thin film directly on an insulating substrate using a metal oxide paste in which a metal oxide filler is dispersed is also known. Patent Document 4 discloses a method of obtaining a metal thin film by heating a metal oxide paste containing a crystalline polymer and dispersing a metal oxide having a particle size of 300 nm or less to decompose the crystalline polymer. . However, in this method, it is necessary to disperse a metal oxide of 300 nm or less in the crystalline polymer in advance, and in addition to requiring a great effort, 400 ° C. to 900 ° C. is necessary for decomposing the crystalline polymer. Need high temperature. For this reason, the base material which can be used requires the heat resistance more than the temperature, and there exists a problem that the kind has a restriction | limiting. Further, the adhesion of the obtained metal thin film to the substrate is not sufficient.

これらの課題を解決する金属薄膜の製造方法として、すでに本出願人は、安価な金属酸化物フィラーを分散させた分散体を基材上に塗布し、比較的低温での加熱処理によって金属薄膜を得るという方法を開示している(特許文献5)。この技術によって基板上に密着性が高く、薄い銅等の金属薄膜を容易に形成することが可能であり、基板としてのポリイミドフィルム等の上に銅膜を形成し、フレキシブル回路基板材料としても使用することが可能である。さらに、保護フィルムを剥離したのち加熱処理することによって、ピンホールが少なく、バルク金属並みの非常に低い抵抗値を有する金属薄膜を形成できる、金属薄膜前駆体を含む積層体の実現が求められていた。   As a method of manufacturing a metal thin film that solves these problems, the present applicant has already applied a dispersion in which an inexpensive metal oxide filler is dispersed on a substrate, and then applied the metal thin film by heat treatment at a relatively low temperature. The method of obtaining is disclosed (Patent Document 5). With this technology, it is possible to easily form a thin metal film such as thin copper, etc. on a substrate, and to form a copper film on a polyimide film as a substrate, and to use it as a flexible circuit board material. Is possible. Furthermore, it is required to realize a laminate including a metal thin film precursor that can form a metal thin film with few pinholes and a very low resistance value similar to that of bulk metal by heat treatment after peeling off the protective film. It was.

特開2005−54259号公報JP 2005-54259 A 特表2003−506882号公報Special table 2003-506882 gazette 特許第2561537号公報Japanese Patent No. 2561537 特開平5−98195号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-98195 特開2008−200557号公報JP 2008-200557 A

本発明は、かかる点に鑑みて為されたものであり、保護フィルム剥離後の加熱処理によって、ピンホールが少なく、バルク金属並みの非常に低い抵抗値を有する金属薄膜を形成できる金属薄膜前駆体を含む積層体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and a metal thin film precursor capable of forming a metal thin film having a very low resistance value equivalent to that of a bulk metal by heat treatment after peeling of the protective film with few pinholes. It aims at providing the laminated body containing this.

本発明者らは、上記の問題点を解決するために鋭意検討を進めた結果、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は、以下のとおりである。   As a result of diligent investigations to solve the above problems, the present inventors have completed the present invention. That is, the present invention is as follows.

本発明の積層体は、金属薄膜前駆体とポリエーテル化合物とを含有するコンポジット層と、前記コンポジット層の少なくとも一方の面に積層される保護フィルムと、を備え、前記コンポジット層と前記保護フィルムとの密着強度が0.2kN/m以下であることを特徴とする。   The laminate of the present invention comprises a composite layer containing a metal thin film precursor and a polyether compound, and a protective film laminated on at least one surface of the composite layer, the composite layer and the protective film, The adhesion strength is 0.2 kN / m or less.

本発明の積層体においては、前記コンポジット層中の前記金属薄膜前駆体に対する前記ポリエーテル化合物の含有割合が、重量比で0.05〜0.30の範囲にあることが好ましい。   In the laminated body of this invention, it is preferable that the content rate of the said polyether compound with respect to the said metal thin film precursor in the said composite layer exists in the range of 0.05-0.30 by weight ratio.

本発明の積層体においては、前記金属薄膜前駆体が、金属粒子、金属酸化物粒子及び金属水酸化物粒子からなる群から選ばれた少なくとも1種の金属薄膜前駆体粒子であることが好ましい。   In the laminate of the present invention, the metal thin film precursor is preferably at least one metal thin film precursor particle selected from the group consisting of metal particles, metal oxide particles, and metal hydroxide particles.

本発明の積層体においては、前記金属薄膜前駆体粒子の1次粒子径が、200nm以下であることが好ましい。   In the laminate of the present invention, the primary particle diameter of the metal thin film precursor particles is preferably 200 nm or less.

本発明の積層体においては、前記金属薄膜前駆体が、酸化第一銅粒子であることが好ましい。   In the laminate of the present invention, the metal thin film precursor is preferably cuprous oxide particles.

本発明の積層体においては、前記保護フィルムは、前記コンポジット層に接する面が剥離性化合物で表面処理されてなることが好ましい。   In the laminate of the present invention, it is preferable that the surface of the protective film in contact with the composite layer is surface-treated with a peelable compound.

本発明の積層体においては、前記剥離性化合物が、シリコーン化合物であることが好ましい。   In the laminate of the present invention, the peelable compound is preferably a silicone compound.

本発明の積層体においては、前記ポリエーテル化合物が、直鎖状脂肪族ポリエーテル化合物であることが好ましい。   In the laminate of the present invention, the polyether compound is preferably a linear aliphatic polyether compound.

本発明の積層体においては、前記直鎖状脂肪族ポリエーテル化合物は、分子量150〜600であって、片末端にアルキル基を有することが好ましい。   In the laminate of the present invention, the linear aliphatic polyether compound preferably has a molecular weight of 150 to 600 and has an alkyl group at one end.

本発明の金属薄膜は、上記積層体から保護フィルムを剥離した後、加熱処理して得られたことを特徴とする。   The metal thin film of the present invention is obtained by peeling off the protective film from the laminate and then heat-treating it.

本発明の金属接合材料は、上記積層体から保護フィルムを剥離した後、金属被着面間で挟んで加熱処理して得られたことを特徴とする。   The metal bonding material of the present invention is characterized in that the protective film is peeled off from the laminate and is then heat-treated by being sandwiched between metal-coated surfaces.

本発明によれば、保護フィルム剥離後の加熱処理することによって、ピンホールが少なく、バルク金属並みの非常に低い抵抗値を有する金属薄膜を形成できる金属薄膜前駆体を含む積層体を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a laminate including a metal thin film precursor that can form a metal thin film with few pinholes and a very low resistance value similar to that of a bulk metal by heat treatment after the protective film is peeled off. Can do.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明に係る積層体は、金属薄膜前駆体とポリエーテル化合物とを含有するコンポジット層を含む積層体であって、コンポジット層の少なくとも一方の面に保護フィルムが積層されており、コンポジット層と保護フィルムとの密着強度が0.2kN/m以下である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
A laminate according to the present invention is a laminate including a composite layer containing a metal thin film precursor and a polyether compound, and a protective film is laminated on at least one surface of the composite layer, and the composite layer and the protective layer are protected. The adhesion strength with the film is 0.2 kN / m or less.

コンポジット層と保護フィルムとの密着強度が0.2kN/m以下であることにより、コンポジット層から保護フィルムを剥離する際に、コンポジット層が凝集破壊を受けることもなく、加熱処理して得られる金属薄膜にピンホールが入る頻度を抑えることができる。ここで、凝集破壊とは、コンポジット層から厚紙を剥離する際にコンポジット層の一部が塊状に層から剥離する現象である。このように、コンポジット層が凝集破壊された際には、金属薄膜にピンホール等の欠陥生成が発生する。本発明においては、コンポジット層と厚紙との密着強度を0.2Nk/m以下とすることにより、コンポジット層から厚紙を剥離する際に、コンポジット層を構成する化合物の保護フィルムへの保着力が適切な範囲となるので、コンポジット層の凝集破壊を抑制でき、金属薄膜へのピンホール等の欠陥生成を抑制することができる。また、ピンホール等の欠陥の発生を抑えることにより、得られた金属薄膜の低抵抗値を達成することができる。なお、密着強度の下限値は、積層体の巻き取りなどに困難がない範囲であれば特に制限はない。   Metal obtained by heat treatment without causing the composite layer to undergo cohesive failure when the protective film is peeled off from the composite layer because the adhesion strength between the composite layer and the protective film is 0.2 kN / m or less The frequency of pinholes entering the thin film can be suppressed. Here, the cohesive failure is a phenomenon in which a part of the composite layer is peeled off from the layer when the cardboard is peeled from the composite layer. As described above, when the composite layer is coherently broken, defects such as pinholes are generated in the metal thin film. In the present invention, when the adhesion strength between the composite layer and the cardboard is 0.2 Nk / m or less, when the cardboard is peeled from the composite layer, the adhesion force of the compound constituting the composite layer to the protective film is appropriate. Therefore, the cohesive failure of the composite layer can be suppressed, and the generation of defects such as pinholes in the metal thin film can be suppressed. Moreover, the low resistance value of the obtained metal thin film can be achieved by suppressing the occurrence of defects such as pinholes. The lower limit value of the adhesion strength is not particularly limited as long as it does not have difficulty in winding the laminate.

金属薄膜前駆体とは、加熱処理等の後処理によって金属薄膜が形成できる化合物である。金属薄膜前駆体としては、例えば、加熱処理によって互いに融着する金属薄膜前駆体粒子や、加熱処理によって金属に還元され金属薄膜を形成する金属錯体などを例示できる。   The metal thin film precursor is a compound that can form a metal thin film by post-treatment such as heat treatment. Examples of the metal thin film precursor include metal thin film precursor particles that are fused to each other by heat treatment, and metal complexes that are reduced to metal by heat treatment to form a metal thin film.

加熱処理によって互いに融着する金属薄膜前駆体粒子とは、金属薄膜前駆体粒子を含む分散体を膜状に塗布して加熱することにより、金属粒子同士が相互に接合して、見かけ上連続した金属層で形成された金属薄膜を形成する粒子である。   Metal thin film precursor particles that are fused to each other by heat treatment are: a dispersion containing metal thin film precursor particles is applied in the form of a film and heated, so that the metal particles are joined to each other and appear to be continuous. It is the particle | grains which form the metal thin film formed with the metal layer.

金属薄膜前駆体粒子は、高い分散性を確保し、加熱処理によって緻密な金属薄膜を得る観点から、一次粒子径は200nm以下が好ましく、100nm以下がより好ましく、30nm以下がさらに好ましくい。また、分散体の粘度、取り扱い性の観点から、1次粒子径は1nm以上であることが好ましい。   From the viewpoint of ensuring high dispersibility and obtaining a dense metal thin film by heat treatment, the metal thin film precursor particles preferably have a primary particle diameter of 200 nm or less, more preferably 100 nm or less, and even more preferably 30 nm or less. Moreover, it is preferable that a primary particle diameter is 1 nm or more from a viewpoint of the viscosity of a dispersion, and handleability.

本発明で用いられる金属薄膜前駆体粒子としては、加熱処理によって金属薄膜を形成するものである限り制限は無く、好ましくは、金属粒子、金属水酸化物粒子及び金属酸化物粒子が挙げられる。   The metal thin film precursor particles used in the present invention are not limited as long as the metal thin film is formed by heat treatment, and preferably include metal particles, metal hydroxide particles, and metal oxide particles.

金属粒子としては、湿式法やガス中蒸発法等の手法により形成される1次粒径が10nm以下の金属微粒子が好ましく、特に銅微粒子が好ましい。   As the metal particles, metal fine particles having a primary particle diameter of 10 nm or less formed by a method such as a wet method or a gas evaporation method are preferable, and copper fine particles are particularly preferable.

金属水酸化物粒子としては、水酸化銅、水酸化ニッケル、水酸化コバルト等の化合物からなる粒子を例示できるが、銅薄膜を与える金属水酸化物粒子としては、特に水酸化銅粒子が好ましい。   Examples of the metal hydroxide particles include particles made of a compound such as copper hydroxide, nickel hydroxide, and cobalt hydroxide, but copper hydroxide particles are particularly preferable as the metal hydroxide particles that give a copper thin film.

金属酸化物粒子は、加熱処理による金属薄膜形成の容易性から、特に好ましい。金属酸化物粒子としては、例えば、酸化銅粒子、酸化銀粒子、酸化パラジウム粒子、酸化ニッケル粒子等が挙げられる。また、加熱処理によって銅を与えることが可能な酸化銅粒子を用いてもよく、このような酸化銅粒子としては、酸化第一銅粒子、酸化第二銅粒子、その他の酸化数をもった酸化銅粒子のいずれも使用可能である。酸化第一銅粒子は、容易に還元が可能であるので特に好ましい。   Metal oxide particles are particularly preferred because of the ease of forming a metal thin film by heat treatment. Examples of the metal oxide particles include copper oxide particles, silver oxide particles, palladium oxide particles, nickel oxide particles and the like. Moreover, you may use the copper oxide particle which can give copper by heat processing, As such a copper oxide particle, oxidation with a cuprous oxide particle, a cupric oxide particle, other oxidation numbers Any of the copper particles can be used. Cuprous oxide particles are particularly preferred because they can be easily reduced.

これらの金属酸化物微粒子は、市販品を用いてもよいし、公知の合成方法を用いて合成することも可能である。例えば、粒子径が100nm未満の酸化第一銅超微粒子の合成方法としては、アセチルアセトナト銅錯体をポリオール溶媒中、200℃程度で加熱して合成する方法が公知である(アンゲバンテ ケミ インターナショナル エディション、40号、2巻、p.359、2001年)。   These metal oxide fine particles may be commercially available products or may be synthesized using a known synthesis method. For example, as a method for synthesizing cuprous oxide ultrafine particles having a particle diameter of less than 100 nm, a method in which an acetylacetonato copper complex is synthesized by heating at about 200 ° C. in a polyol solvent is known (Angevante Chemi International Edition, 40, volume 2, p.359, 2001).

次に、本発明に係る積層体のコンポジット層中に含まれるポリエーテル化合物について説明する。ポリエーテル化合物とは、分子骨格中にエーテル結合を複数含有する化合物である。本発明において、ポリエーテル化合物は、コンポジット層を加熱処理する際に焼失しやすく、焼失すると得られる金属薄膜の抵抗値を低減することができる。また、本発明に係る積層体は、ポリエーテル化合物を含有することにより、ポリエーテル化合物がコンポジット層の保護フィルムに対する保着力を適切に発現させるので、コンポジット層の凝集破壊を抑制することができ、ピンホールやクラックなどの生成を抑制することができる。   Next, the polyether compound contained in the composite layer of the laminate according to the present invention will be described. The polyether compound is a compound containing a plurality of ether bonds in the molecular skeleton. In the present invention, the polyether compound is easily burned down when the composite layer is heat-treated, and the resistance value of the metal thin film obtained when burned down can be reduced. In addition, the laminate according to the present invention can suppress the cohesive failure of the composite layer because the polyether compound appropriately expresses the adhesion force to the protective film of the composite layer by containing the polyether compound, Generation of pinholes and cracks can be suppressed.

コンポジット層中の金属薄膜前駆体に対するポリエーテル化合物の含有割合は重量比で0.05〜0.30の範囲が好ましい。ポリエーテル化合物の含有割合が0.05〜0.30の範囲内にあることにより、コンポジット層の保護フィルムに対する保着力が適切となると共に、加熱処理によって得られる金属薄膜の膜質が向上して抵抗値が低くなる傾向がある。ポリエーテル化合物の含有割合が、0.05以上であることにより、加熱処理時に過剰乾燥を防ぐことができ、それによって得られる金属薄膜のピンホールやクラック等の欠陥生成も抑えることができる。また、ポリエーテル化合物の含有割合が0.30以下であることにより、加熱処理時に、余分なポリエーテル化合物を焼失することができ、得られる金属薄膜の抵抗値を下げることができる。このように、得られる金属薄膜の欠陥を抑えること、及び低抵抗値を達成することは相反しており、これらを共に達成するために、ポリエーテル化合物の含有割合が上記の範囲内にあることが好ましい。   The content ratio of the polyether compound to the metal thin film precursor in the composite layer is preferably in the range of 0.05 to 0.30 by weight. When the content ratio of the polyether compound is in the range of 0.05 to 0.30, the adhesion of the composite layer to the protective film becomes appropriate, and the film quality of the metal thin film obtained by the heat treatment is improved and the resistance is increased. The value tends to be low. When the content ratio of the polyether compound is 0.05 or more, excessive drying can be prevented during the heat treatment, and the generation of defects such as pinholes and cracks in the resulting metal thin film can also be suppressed. Moreover, when the content rate of a polyether compound is 0.30 or less, an excess polyether compound can be burned down at the time of heat processing, and the resistance value of the metal thin film obtained can be reduced. As described above, it is contradictory to suppress defects of the obtained metal thin film and to achieve a low resistance value, and in order to achieve both of them, the content ratio of the polyether compound is within the above range. Is preferred.

ポリエーテル化合物としては、直鎖状脂肪族ポリエーテル化合物が特に好ましい。直鎖状脂肪族ポリエーテル化合物は、コンポジット層内での金属薄膜前駆体との分散性が良好であることに加えて、加熱処理して得られる金属薄膜の抵抗値が特に低減するので好ましい。   As the polyether compound, a linear aliphatic polyether compound is particularly preferable. The linear aliphatic polyether compound is preferable because the resistance of the metal thin film obtained by heat treatment is particularly reduced in addition to good dispersibility with the metal thin film precursor in the composite layer.

直鎖状脂肪族ポリエーテル化合物の数平均分子量は、150〜600の範囲であることが好ましく、さらに200〜450の範囲であることがより好ましい。数平均分子量がこの範囲にあると金属薄膜の成膜性が極めて高く、また容易に分解・焼失するので得られる金属薄膜の体積抵抗率が下がりやすい。数平均分子量が150以上であれば、焼成して金属薄膜を得るときの成膜性が向上し、数平均分子量が600以下であれば、得られる金属薄膜の体積抵抗率を低減できる。   The number average molecular weight of the linear aliphatic polyether compound is preferably in the range of 150 to 600, and more preferably in the range of 200 to 450. When the number average molecular weight is within this range, the film forming property of the metal thin film is extremely high, and the volume resistivity of the obtained metal thin film tends to decrease because it easily decomposes and burns out. If the number average molecular weight is 150 or more, the film formability when firing to obtain a metal thin film is improved, and if the number average molecular weight is 600 or less, the volume resistivity of the resulting metal thin film can be reduced.

直鎖状脂肪族ポリエーテル化合物は、繰り返し単位が炭素数2〜炭素数6のアルキレン基であることが好ましい。直鎖状脂肪族ポリエーテル化合物、2元以上のポリエーテルコポリマーやポリエーテルブロックコポリマーであってもよい。   The linear aliphatic polyether compound is preferably an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms as a repeating unit. It may be a linear aliphatic polyether compound, a binary or higher polyether copolymer or a polyether block copolymer.

直鎖状脂肪族ポリエーテル化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコールのようなポリエーテルホモポリマーのほかに、エチレングリコール/プロピレングリコール、エチレングリコール/ブチレングリコールの2元コポリマー、エチレングリコール/プロピレングリコール/エチレングリコール、プロピレングリコール/エチレングリコール/プロピレングリコール、エチレングリコール/ブチレングリコール/エチレングリコール等の直鎖状の3元コポリマーが挙げられるがこれらに限定されるものではない。ブロックコポリマーとしては、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールポリブチレングリコールのような2元ブロックコポリマー、さらにポリエチレングリコールポリプロピレングリコールポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールポリエチレングリコールポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールポリブチレングリコールポリエチレングリコール等の直鎖状の3元ブロックコポリマーのようなポリエーテルブロックコポリマーが挙げられる。   Examples of the linear aliphatic polyether compound include, in addition to polyether homopolymers such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polybutylene glycol, ethylene glycol / propylene glycol, ethylene glycol / butylene glycol binary copolymers, ethylene Examples include, but are not limited to, linear ternary copolymers such as glycol / propylene glycol / ethylene glycol, propylene glycol / ethylene glycol / propylene glycol, and ethylene glycol / butylene glycol / ethylene glycol. As block copolymers, binary block copolymers such as polyethylene glycol polypropylene glycol and polyethylene glycol polybutylene glycol, and linear chains such as polyethylene glycol polypropylene glycol polyethylene glycol, polypropylene glycol polyethylene glycol polypropylene glycol, polyethylene glycol polybutylene glycol polyethylene glycol, etc. And polyether block copolymers such as ternary block copolymers.

直鎖状脂肪族ポリエーテル化合物の末端の構造は、コンポジット層中の金属薄膜前駆体の分散性に悪影響を与えない限り制限は無い。また、直鎖状脂肪族ポリエーテル化合物の末端の少なくとも一つの末端がアルキル基である場合、焼成時におけるポリエーテル化合物の分解・焼失性が向上し、得られる金属薄膜の体積抵抗率が下がるので好ましい。アルキル基の長さが長すぎる場合、粒子の分散性を阻害して分散体の粘度が増大する傾向があるので、アルキル基の長さとしては炭素数1〜炭素数4が好ましい。少なくとも一つの末端がアルキル基であることによって、焼成時の分解・焼失性が向上する理由は定かではないが、粒子とポリエーテル化合物の間、またはポリエーテル化合物とポリエーテル化合物間の水素結合等に基づく相互作用の力が弱まることが寄与しているものと推察される。   The terminal structure of the linear aliphatic polyether compound is not limited as long as it does not adversely affect the dispersibility of the metal thin film precursor in the composite layer. In addition, when at least one terminal of the linear aliphatic polyether compound is an alkyl group, the decomposition and burnout of the polyether compound during firing is improved, and the volume resistivity of the resulting metal thin film is reduced. preferable. When the length of the alkyl group is too long, the dispersibility of the particles tends to be inhibited to increase the viscosity of the dispersion, and therefore the length of the alkyl group is preferably 1 to 4 carbon atoms. The reason why the decomposition / burning property at the time of firing is improved by having at least one terminal is an alkyl group is not clear, but hydrogen bonding between particles and a polyether compound, or between a polyether compound and a polyether compound, etc. It is surmised that the weakening of the interaction force based on this contributes.

直鎖状脂肪族ポリエーテル化合物は、一つの末端がアルキル基であり、もう一方の末端が水酸基である構造が特に好ましい。このような構造としては、例えば、ポリエチレングリコールメチルエーテル、ポリプロピレングリコールメチルエーテル等が挙げられる。   The linear aliphatic polyether compound has a structure in which one terminal is an alkyl group and the other terminal is a hydroxyl group. Examples of such a structure include polyethylene glycol methyl ether and polypropylene glycol methyl ether.

コンポジット層の厚みは特に制限は無く、通常、0.1μm〜100μmの範囲で適宜選択して用いられる。   There is no restriction | limiting in particular in the thickness of a composite layer, Usually, it selects and uses suitably in the range of 0.1 micrometer-100 micrometers.

保護フィルムとしては、特に素材に制限はなく、例えば、PET(ポリエチレンテレフタラート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、ポリイミド、ポリアミド、等の素材を用いることができる。また、保護フィルムの厚みに特に制約が無く、例えば、1μm〜100μm程度の保護フィルムを用いることができる。   There is no restriction | limiting in particular as a protective film, For example, raw materials, such as PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), a polyimide, polyamide, can be used. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the thickness of a protective film, For example, a protective film about 1 micrometer-100 micrometers can be used.

コンポジット層に接する保護フィルムの表面は、剥離性化合物で処理されていることが好ましい。剥離性化合物の種類に特に制約は無いが、シリコーン化合物が特に好ましい。シリコーン化合物の作用機構は定かではないが、シリコーン化合物がポリエーテル化合物と保護フィルム表面との化学結合を弱める効果があるものと思われる。   The surface of the protective film in contact with the composite layer is preferably treated with a peelable compound. Although there is no restriction | limiting in particular in the kind of peelable compound, A silicone compound is especially preferable. Although the action mechanism of the silicone compound is not clear, it seems that the silicone compound has an effect of weakening the chemical bond between the polyether compound and the protective film surface.

本発明に係る積層体は、保護フィルムを剥離した後、加熱処理することによって、金属薄膜を得ることができる。ここで、金属薄膜の厚みに制約は無いが、通常、0.01μm〜50μmの範囲にあるものである。   The laminated body which concerns on this invention can obtain a metal thin film by heat-processing, after peeling a protective film. Here, although there is no restriction | limiting in the thickness of a metal thin film, Usually, it exists in the range of 0.01 micrometer-50 micrometers.

加熱処理は、金属薄膜前駆体が金属に還元される限りにおいてその処理温度に制限はなく、通常、100℃〜400℃の温度で行われる。コンポジット層を熱可塑性樹脂層に接した状態で加熱処理して金属薄膜層と熱可塑性樹脂層との間の密着性を高める場合には、加熱温度は熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で加熱処理することが好ましい。例えば、絶縁性樹脂層にガラス転移温度が260℃である熱可塑性ポリイミドを用いる場合、そのガラス転移温度よりも高い300℃〜360℃で加熱処理することが好ましい。   As long as the metal thin film precursor is reduced to metal, the heat treatment is not limited in the treatment temperature, and is usually performed at a temperature of 100 ° C to 400 ° C. When the composite layer is heat-treated in contact with the thermoplastic resin layer to enhance the adhesion between the metal thin film layer and the thermoplastic resin layer, the heating temperature is higher than the glass transition temperature of the thermoplastic resin. It is preferable to heat-process with. For example, when a thermoplastic polyimide having a glass transition temperature of 260 ° C. is used for the insulating resin layer, heat treatment is preferably performed at 300 ° C. to 360 ° C., which is higher than the glass transition temperature.

加熱処理によって得られる金属薄膜層が、銅等の酸化を受けやすい金属種である場合には非酸化性の雰囲気で加熱処理することが好ましい。金属薄膜の抵抗値を下げるために、わずかに酸化剤を含有する非酸化性雰囲気で加熱処理しても良く、例えば、酸素を30ppm〜500ppm程度に調整した不活性雰囲気での加熱処理することが例示できる。不活性雰囲気とは、例えば、アルゴン、窒素等の不活性ガスの雰囲気を指す。これらの加熱処理には、遠赤外線、赤外線、マイクロ波、電子線等の放射線加熱炉や、電気炉、オーブン等の加熱手段が用いられる。   When the metal thin film layer obtained by the heat treatment is a metal species that is susceptible to oxidation, such as copper, the heat treatment is preferably performed in a non-oxidizing atmosphere. In order to reduce the resistance value of the metal thin film, heat treatment may be performed in a non-oxidizing atmosphere slightly containing an oxidant. For example, heat treatment may be performed in an inert atmosphere in which oxygen is adjusted to about 30 ppm to 500 ppm. It can be illustrated. The inert atmosphere refers to an atmosphere of an inert gas such as argon or nitrogen. For these heat treatments, a heating means such as a far-infrared ray, infrared ray, microwave, electron beam or other radiation heating furnace, or an electric furnace or oven is used.

本発明に係る積層体は、下記のようにして銅と銅を接着させる金属接合材料として用いることができる。まず、コンポジット層に接する一方の保護フィルムを剥離し、銅被着面に下向きに重ね合わせる。次いで、もう一方の(上面の)保護フィルムを剥離してその上に別の銅被着面を重ね合わせて加熱処理を行う。加熱処理にあたっては、加圧しながら加熱処理することも可能である。   The laminate according to the present invention can be used as a metal bonding material for bonding copper and copper as follows. First, one of the protective films in contact with the composite layer is peeled off and overlapped downward on the copper coating surface. Next, the other protective film (on the upper surface) is peeled off, and another copper coating surface is overlaid thereon, followed by heat treatment. In the heat treatment, the heat treatment can be performed while applying pressure.

本発明に係る積層体は、金属薄膜前駆体及びポリエーテル化合物を含有する分散体を、保護フィルム上に塗布・乾燥することによって形成することができる。また、本発明に係る積層体は、他の基板上に塗布・乾燥したのち、保護フィルムと張り合わせることによって形成することもできる。   The laminate according to the present invention can be formed by applying and drying a dispersion containing a metal thin film precursor and a polyether compound on a protective film. In addition, the laminate according to the present invention can be formed by applying and drying on another substrate and then laminating with a protective film.

分散体は、金属薄膜前駆体とポリエーテル化合物を含み、さらに塗工性を向上するため必要に応じて分散材等の化合物を含有することが好ましい。分散体中の金属薄膜前駆体及びポリエ−テル化合物の量は、乾燥処理後のコンポジット層における金属薄膜前駆体に対するポリエーテル化合物が、重量比で0.05〜0.30の範囲になるような含有比となるように適宜調整する。金属薄膜前駆体粒子を用いる場合、分散体中の金属薄膜前駆体粒子の割合は、分散体総量に対して好ましくは5重量%〜90重量%、より好ましくは15重量%〜80重量%であり、さらに好ましくは15重量%〜35重量%、特に好ましくは20重量%〜35重量%である。分散体中の粒子の重量がこれらの範囲にある場合には粒子の分散状態が良好であり、また1回の塗布・加熱処理によって適度な厚みの金属薄膜が得られるので好ましい。   The dispersion preferably contains a metal thin film precursor and a polyether compound, and further contains a compound such as a dispersing agent as necessary in order to improve the coatability. The amount of the metal thin film precursor and the polyether compound in the dispersion is such that the polyether compound relative to the metal thin film precursor in the composite layer after the drying treatment is in the range of 0.05 to 0.30 by weight. It adjusts suitably so that it may become a content ratio. When using metal thin film precursor particles, the proportion of the metal thin film precursor particles in the dispersion is preferably 5% by weight to 90% by weight, more preferably 15% by weight to 80% by weight with respect to the total amount of the dispersion. More preferably, it is 15 to 35% by weight, and particularly preferably 20 to 35% by weight. When the weight of the particles in the dispersion is within these ranges, the dispersion state of the particles is good, and a metal thin film having an appropriate thickness can be obtained by a single coating / heating treatment.

多価アルコールは、金属薄膜前駆体の分散性を向上し、塗工性を高めるので好ましい。多価アルコールの含有割合は、分散体総量に対して、好ましくは5重量%〜70重量%、より好ましくは10重量%〜60重量%であり、さらに好ましくは40〜60重量%である。   Polyhydric alcohol is preferable because it improves the dispersibility of the metal thin film precursor and improves the coating property. The content ratio of the polyhydric alcohol is preferably 5% by weight to 70% by weight, more preferably 10% by weight to 60% by weight, and still more preferably 40% by weight to 60% by weight with respect to the total amount of the dispersion.

上記分散体には、必要に応じて消泡剤、レベリング剤、粘度調整剤、安定剤等の添加剤が添加してもよい。また上記分散体は、金属薄膜前駆体粒子の融着による金属薄膜の形成を阻害しない限りにおいて、金属薄膜前駆体粒子から発生する金属種と同種または異種の金属粉を含んでいても差し支えないが、絶縁性樹脂層との間で接着強度の高い界面形態を形成するためには金属粉の粒径は小さいことが好ましい。金属粉の粒径は、1μm以下がより好ましく、200nm以下がさらに好ましく、50nm以下が特に好ましい。   If necessary, additives such as an antifoaming agent, a leveling agent, a viscosity modifier, and a stabilizer may be added to the dispersion. The dispersion may contain the same or different metal powder as the metal species generated from the metal thin film precursor particles as long as the formation of the metal thin film by the fusion of the metal thin film precursor particles is not hindered. In order to form an interface form having high adhesive strength with the insulating resin layer, the particle size of the metal powder is preferably small. The particle size of the metal powder is more preferably 1 μm or less, further preferably 200 nm or less, and particularly preferably 50 nm or less.

分散体を保護フィルムとは異なる基板上に塗布・乾燥し、保護フィルムと張り合わせる場合に用いる基板としては有機材料および無機材料のいずれでもよいが、金属薄膜を形成する際に加熱処理を行うことから、耐熱性のものが好ましい。例えば、セラミックス、ガラス、金属などの無機材料、ポリイミドフィルム等の耐熱性樹脂が好適に用いられる。ポリイミドフィルムとしては、カプトン(登録商標、東レ・デュポン社製)、アピカル(登録商標、鐘淵化学社製)、ユーピレックス(登録商標、宇部興産社製)等が例示できる。これら基板の膜厚に特に制約は無いが、通常は1μmより厚く、1mmより薄い範囲である。   The dispersion can be applied to a substrate different from the protective film, dried, and pasted with the protective film. The substrate used can be either an organic material or an inorganic material, but heat treatment is performed when forming the metal thin film. Therefore, heat resistant ones are preferable. For example, inorganic materials such as ceramics, glass and metal, and heat resistant resins such as polyimide films are preferably used. Examples of the polyimide film include Kapton (registered trademark, manufactured by Toray DuPont), Apical (registered trademark, manufactured by Kaneka Chemical), Upilex (registered trademark, manufactured by Ube Industries), and the like. The film thickness of these substrates is not particularly limited, but is usually in the range of thicker than 1 μm and thinner than 1 mm.

本発明では、このような基板をそのまま用いてもよいし、金属薄膜との接着性を向上させるために、脱脂処理、酸またはアルカリによる化学処理、熱処理、プラズマ処理、コロナ放電処理、サンドブラスト処理等の表面処理を施して使っても良い。また、金属薄膜との接着性を高めるために、基板上に熱可塑性樹脂層等の接着層を形成して用いてもよい。接着層としては、熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂の他、部分硬化したポリイミド樹脂層など、加熱処理によって弾性率が変化するイミド結合及び/又はアミド結合を有する絶縁性樹脂層等が例示できる。これらの接着層の厚みは、0.1μm〜20μmの範囲が好ましく、0.1μm〜10μmがより好ましい。膜厚が0.1μmより厚くすることにより成膜が容易となり、絶縁基板と金属薄膜層との接着強度を十分に向上させることができる。膜厚が20μmを越えても本発明の効果を妨げるものではないが、基板の膜厚が必要以上に厚くなる上、経済的でない場合が多い。   In the present invention, such a substrate may be used as it is, and in order to improve the adhesion to the metal thin film, degreasing treatment, chemical treatment with acid or alkali, heat treatment, plasma treatment, corona discharge treatment, sandblast treatment, etc. You may use it with the surface treatment. Moreover, in order to improve adhesiveness with a metal thin film, you may use it, forming adhesive layers, such as a thermoplastic resin layer, on a board | substrate. Examples of the adhesive layer include an insulating resin layer having an imide bond and / or an amide bond whose elastic modulus changes by heat treatment, such as a partially cured polyimide resin layer, in addition to a thermoplastic resin such as thermoplastic polyimide. The thickness of these adhesive layers is preferably in the range of 0.1 μm to 20 μm, more preferably 0.1 μm to 10 μm. When the film thickness is greater than 0.1 μm, film formation is facilitated, and the adhesive strength between the insulating substrate and the metal thin film layer can be sufficiently improved. Even if the film thickness exceeds 20 μm, the effect of the present invention is not hindered, but the film thickness of the substrate becomes unnecessarily thick and is often not economical.

金属薄膜前駆体とポリエーテル化合物とを含有する分散体または溶液を塗布する方法として、例えば、ディップコーティング方法、スプレー塗布方法、スピンコーティング方法、バーコーティング方法、ロールコーティング方法、インクジェット方法、コンタクトプリンティング方法、スクリーン印刷方法等が挙げられる。これらの方法は、分散体の粘度にあわせて最適な塗布手法を適宜選択すればよい。塗布する分散体の膜厚を調整することにより最終的に得られる金属薄膜の膜厚を調整することが可能である。   Examples of a method for applying a dispersion or solution containing a metal thin film precursor and a polyether compound include dip coating, spray coating, spin coating, bar coating, roll coating, ink jet, and contact printing. And a screen printing method. For these methods, an optimum coating method may be appropriately selected according to the viscosity of the dispersion. It is possible to adjust the thickness of the metal thin film finally obtained by adjusting the thickness of the dispersion to be applied.

塗布した分散体を乾燥する際には、金属薄膜前駆体の金属薄膜化が起こる温度より低い温度で分散媒などの易揮発性物質を揮発させるが、乾燥方法は特に制限されない。乾燥温度は分散体を構成する組成物の揮発温度を考慮して適宜定めることができ、通常50℃〜200℃の温度範囲において行われる。有機溶剤を揮発させる場合には、防爆対応を施したオーブン等を用いて行えばよい。   When the applied dispersion is dried, a readily volatile substance such as a dispersion medium is volatilized at a temperature lower than the temperature at which the metal thin film precursor becomes a metal thin film, but the drying method is not particularly limited. The drying temperature can be appropriately determined in consideration of the volatilization temperature of the composition constituting the dispersion, and is usually performed in a temperature range of 50 ° C to 200 ° C. When the organic solvent is volatilized, an explosion-proof oven or the like may be used.

(実施例)
以下に、本発明の効果を明確にするために行った実施例及び比較例を示す。本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。金属酸化物微粒子の粒子径、金属薄膜の体積抵抗率、および密着強度の測定法は以下のとおりである。
(Example)
Below, the Example and comparative example which were performed in order to clarify the effect of this invention are shown. The present invention is not limited by these examples. The measuring method of the particle diameter of the metal oxide fine particles, the volume resistivity of the metal thin film, and the adhesion strength is as follows.

(1)金属酸化物微粒子の粒子径
カーボン蒸着された銅メッシュ上に分散・希釈した粒子分散体を1滴たらし、減圧乾燥したサンプルを作成する。透過型電子顕微鏡(日立製作所社製、JEM‐4000FX)を用いてサンプルを観察し、視野の中から粒子径が比較的そろっている個所を3ヶ所選択して被測定物の粒子径測定に最も適した倍率で撮影する。各々の写真から一番多数存在すると思われる粒子を3点選択してその直径をものさしで測り、倍率をかけて一次粒子径を算出する。算出した一次粒子径の平均値を粒子径とした。
(1) Particle diameter of metal oxide fine particles One drop of a dispersed / diluted particle dispersion is deposited on a carbon-deposited copper mesh, and a sample dried under reduced pressure is prepared. Observe the sample using a transmission electron microscope (JEM-4000FX, manufactured by Hitachi, Ltd.), and select three locations where the particle size is relatively uniform from the field of view. Shoot at a suitable magnification. Select the three most likely particles from each photograph, measure the diameter with a ruler, and calculate the primary particle size by multiplying the magnification. The average value of the calculated primary particle sizes was taken as the particle size.

(2)金属薄膜の体積抵抗率
低抵抗率計「ロレスタ−(登録商標)」GP(三菱化学社製)を用いて測定した。
(2) Volume resistivity of metal thin film It measured using the low resistivity meter "Loresta (trademark)" GP (made by Mitsubishi Chemical Corporation).

(3)密着強度測定(180度剥離試験)
積層体にカッターナイフで幅3mm、長さ50mmの切れ込みを入れる。保護フィルムの幅3mmの側面の一方を少し剥離してアルミテープを貼り、このテープ部分を剥離試験機に固定し、180度方向に引き上げて剥離するに必要な力を測定して密着強度(kN/m)とした。
(3) Adhesion strength measurement (180 degree peel test)
Cut the laminate with a cutter knife and a width of 3 mm and a length of 50 mm. One side of the 3 mm width side of the protective film is slightly peeled off and an aluminum tape is applied, this tape part is fixed to a peeling tester, and the force required to peel it off in the 180 ° direction is measured to measure the adhesion strength / M).

[実施例1]
(金属薄膜前駆体微粒子および分散体の調製)
無水酢酸銅(和光純薬工業社製)8gに精製水70mlを加えた。25℃で攪拌しながらヒドラジン対酢酸銅のモル比が1.2になるように64重量%のヒドラジン抱水物2.6mlを加えて反応させ、平均1次粒子径20nmの酸化第一銅微粒子を得た。得られた酸化第一銅3gに対し、ポリエチレングリコールメチルエーテル(数平均分子量400、アルドリッチ社製)2gと、ジエチレングリコール7gを加え、超音波分散を施して酸化第一銅分散体を得た。
[Example 1]
(Preparation of metal thin film precursor fine particles and dispersion)
70 ml of purified water was added to 8 g of anhydrous copper acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). While stirring at 25 ° C., 2.6 ml of hydrazine hydrate of 64% by weight was added and reacted so that the molar ratio of hydrazine to copper acetate was 1.2, and cuprous oxide fine particles having an average primary particle size of 20 nm were reacted. Got. 2 g of polyethylene glycol methyl ether (number average molecular weight 400, manufactured by Aldrich) and 7 g of diethylene glycol were added to 3 g of the obtained cuprous oxide, and ultrasonic dispersion was performed to obtain a cuprous oxide dispersion.

(積層体の作成)
10cm角のガラス基板上に同サイズで切り出したポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製カプトンフィルム、膜厚50μm)を両面テープで貼り合わせた後、ミカサ社製スピンコーター(1H−D7型)にセットした。このポリイミドフィルム上に、上述の酸化第一銅分散体を2ml滴下した後、500rpm×15秒の条件でスピンコートして塗布を行った。次に、この塗布膜を、オーブンに入れて150℃×10分の条件で乾燥させた後、表面をシリコーン処理したPETフィルムで重ね合わせて1kgfでプレスし、積層体を得た。
(Create laminate)
A polyimide film cut out to the same size on a 10 cm square glass substrate (Kapton film manufactured by Toray DuPont, film thickness 50 μm) was bonded with a double-sided tape, and then set on a spin coater (1H-D7 type) manufactured by Mikasa. . On this polyimide film, 2 ml of the above-mentioned cuprous oxide dispersion was dropped, and then applied by spin coating under conditions of 500 rpm × 15 seconds. Next, this coating film was put in an oven and dried under conditions of 150 ° C. × 10 minutes, and then the surface was overlaid with a silicone-treated PET film and pressed with 1 kgf to obtain a laminate.

(密着強度の測定とコンポジット層の解析)
180度剥離試験による保護フィルムの密着強度は、0.1kN/mであった。コンポジット層に含まれる酸化第一銅に対するポリエチレングリコールメチルエーテルの重量比は、0.2であった。保護フィルムを剥離し、水素雰囲気で350℃×10分の条件で加熱処理して得た銅薄膜の銅厚は0.5μmであり、体積抵抗値は1.8μΩcmであった。
(Measurement of adhesion strength and analysis of composite layer)
The adhesion strength of the protective film according to the 180 degree peel test was 0.1 kN / m. The weight ratio of polyethylene glycol methyl ether to cuprous oxide contained in the composite layer was 0.2. The protective film was peeled off, and the copper thin film obtained by heat treatment in a hydrogen atmosphere at 350 ° C. for 10 minutes had a copper thickness of 0.5 μm and a volume resistance value of 1.8 μΩcm.

[実施例2〜実施例4]
乾燥条件を様々変えて積層体を得て、実施例1と同様にして評価した。実施例1〜実施例4の結果を下記表1に示す。下記表1においては、銅薄膜膜質に関しては、加熱処理後の銅膜にピンホールが少なく、クラック等が発生しないものを「良好」、そうでないものを「不良」と判断した。なお、ピンホール及びクラックは、加熱処理して得られた積層体を、光学顕微鏡の透過光モードにて観察し、100μm以上の丸状の欠点をピンホール、300μm以上の長さを有する割れ目状の欠点をクラックと分類した。
[Examples 2 to 4]
Laminates were obtained by varying the drying conditions and evaluated in the same manner as in Example 1. The results of Examples 1 to 4 are shown in Table 1 below. In Table 1 below, regarding the copper thin film film quality, the copper film after the heat treatment was judged as “good” when there were few pinholes and cracks were not generated, and the other was judged as “bad”. In addition, pinholes and cracks are observed in a transmission light mode of an optical microscope for a laminate obtained by heat treatment, round holes of 100 μm or more are pinholes, cracks having a length of 300 μm or more Were classified as cracks.

[実施例5]
実施例1で得られた酸化第一銅3gに対し、ポリエチレングリコールメチルエーテル(数平均分子量250、アルドリッチ社製)4gと、ジエチレングリコール7gを加え、超音波分散を施して酸化第一銅分散体を得た。乾燥条件を120℃×10分に変える以外は実施例1と同様の手法で積層体を得て、評価した結果を下記表1に示す。
[Example 5]
To 3 g of cuprous oxide obtained in Example 1, 4 g of polyethylene glycol methyl ether (number average molecular weight 250, manufactured by Aldrich) and 7 g of diethylene glycol were added, and ultrasonic dispersion was performed to obtain a cuprous oxide dispersion. Obtained. Table 1 below shows the results obtained by obtaining a laminate by the same method as in Example 1 except that the drying conditions are changed to 120 ° C. × 10 minutes.

Figure 2011178019
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表1に示すように、密着強度が0.2kN/m以下であることにより、何れも抵抗値が低い値であった(実施例1〜実施例5)。   As shown in Table 1, since the adhesion strength was 0.2 kN / m or less, the resistance values were all low (Examples 1 to 5).

[比較例1]
乾燥条件を130℃×10分で行う以外は、実施例1と同じ手法で積層体を得た。重量比は0.35であり、密着強度は0.23kN/mであった。保護フィルムを剥離する過程でコンポジット層が凝集破壊を受け、加熱処理して得られた銅膜には多数のピンホールが確認された。また、抵抗値も3.3μΩcmと高い値であった。なお、凝集破壊については、剥離した保護フィルムの顕微鏡観察によって、コンポジット層の一部が塊となって保護フィルムに付着していることを確認することで判断した。
[Comparative Example 1]
A laminate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the drying conditions were 130 ° C. × 10 minutes. The weight ratio was 0.35, and the adhesion strength was 0.23 kN / m. In the process of peeling the protective film, the composite layer was subjected to cohesive failure, and many pinholes were confirmed in the copper film obtained by heat treatment. Also, the resistance value was as high as 3.3 μΩcm. The cohesive failure was determined by confirming that a part of the composite layer was adhered to the protective film as a lump by microscopic observation of the peeled protective film.

[比較例2]
シリコーン処理しないPETフィルムを用いる以外は、実施例1と同じ手法で積層体を得た。密着強度は0.29kN/mであった。保護フィルムを剥離する過程でコンポジット層が凝集破壊を受け、加熱処理して得られた銅膜には多数のピンホールが確認された。
[Comparative Example 2]
A laminate was obtained in the same manner as in Example 1 except that a PET film not subjected to silicone treatment was used. The adhesion strength was 0.29 kN / m. In the process of peeling the protective film, the composite layer was subjected to cohesive failure, and many pinholes were confirmed in the copper film obtained by heat treatment.

Figure 2011178019
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表2に示すように、密着強度が0.23kN/m、0.29kN/mの場合には抵抗値が増大した(比較例1、比較例2)。   As shown in Table 2, when the adhesion strength was 0.23 kN / m and 0.29 kN / m, the resistance value increased (Comparative Example 1 and Comparative Example 2).

以上説明したように、本発明に係る積層体は、保護フィルムを剥離した後、加熱処理することによって、ピンホールが少なくバルク金属並みの非常に低い抵抗値を有する金属薄膜を形成できる。また、分散体を基板上に塗工し乾燥した後、得られた乾燥膜を一旦保護フィルムで張り合わせて保管することができる。さらに、条件を確認しながら加熱処理工程に進めることができるので、加熱処理工程の不具合に対処しやすく、得られる金属薄膜の抵抗値を精度高く調整できる。また、金属膜の膜厚を任意にコントロールすることができ、薄膜の金属膜も容易に形成できる。   As described above, the laminate according to the present invention can form a metal thin film having few pinholes and having a very low resistance value equivalent to that of a bulk metal by heat treatment after peeling off the protective film. In addition, after the dispersion is coated on a substrate and dried, the obtained dried film can be once pasted with a protective film and stored. Furthermore, since it can progress to a heat processing process, confirming conditions, it is easy to cope with the malfunction of a heat processing process, and the resistance value of the metal thin film obtained can be adjusted with high precision. Further, the thickness of the metal film can be arbitrarily controlled, and a thin metal film can be easily formed.

本発明に係る積層体は、ピンホールが少なくバルク金属並みの非常に低い抵抗値を有する金属薄膜を形成できるので、フレキシブル配線板材料や、接合材料として特に好適に使用することが可能である。   Since the laminated body according to the present invention can form a metal thin film having few pinholes and a very low resistance value comparable to that of a bulk metal, it can be particularly suitably used as a flexible wiring board material or a bonding material.

Claims (11)

金属薄膜前駆体とポリエーテル化合物とを含有するコンポジット層と、前記コンポジット層の少なくとも一方の面に積層される保護フィルムと、を備え、前記コンポジット層と前記保護フィルムとの密着強度が0.2kN/m以下であることを特徴とする積層体。   A composite layer containing a metal thin film precursor and a polyether compound, and a protective film laminated on at least one surface of the composite layer, and an adhesion strength between the composite layer and the protective film is 0.2 kN / M or less, The laminated body characterized by the above-mentioned. 前記コンポジット層中の前記金属薄膜前駆体に対する前記ポリエーテル化合物の含有割合が、重量比で0.05〜0.30の範囲にあることを特徴とする請求項1記載の積層体。   The laminate according to claim 1, wherein a content ratio of the polyether compound to the metal thin film precursor in the composite layer is in a range of 0.05 to 0.30 by weight. 前記金属薄膜前駆体が、金属粒子、金属酸化物粒子及び金属水酸化物粒子からなる群から選ばれた少なくとも1種の金属薄膜前駆体粒子であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の積層体。   3. The metal thin film precursor is at least one metal thin film precursor particle selected from the group consisting of metal particles, metal oxide particles, and metal hydroxide particles. The laminated body of description. 前記金属薄膜前駆体粒子の1次粒子径が、200nm以下であることを特徴とする請求項3記載の積層体。   The laminate according to claim 3, wherein a primary particle diameter of the metal thin film precursor particles is 200 nm or less. 前記金属薄膜前駆体粒子が、酸化第一銅粒子であることを特徴とする請求項3又は請求項4記載の積層体。   The laminate according to claim 3 or 4, wherein the metal thin film precursor particles are cuprous oxide particles. 前記保護フィルムは、前記コンポジット層に接する面が剥離性化合物で表面処理されてなることを特徴とする請求項1から請求項5いずれかに記載の積層体。   The laminate according to any one of claims 1 to 5, wherein the protective film has a surface that is in contact with the composite layer and surface-treated with a peelable compound. 前記剥離性化合物が、シリコーン化合物であることを特徴とする請求項6に記載の積層体。   The laminate according to claim 6, wherein the peelable compound is a silicone compound. 前記ポリエーテル化合物が、直鎖状脂肪族ポリエーテル化合物であることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の積層体。   The laminate according to any one of claims 1 to 7, wherein the polyether compound is a linear aliphatic polyether compound. 前記直鎖状脂肪族ポリエーテル化合物は、分子量150〜600であって、片末端にアルキル基を有することを特徴とする請求項8に記載の積層体。   The laminate according to claim 8, wherein the linear aliphatic polyether compound has a molecular weight of 150 to 600 and an alkyl group at one end. 請求項1から請求項9のいずれかに記載の積層体から保護フィルムを剥離した後、加熱処理して得られたことを特徴とする金属薄膜。   The metal thin film obtained by heat-processing, after peeling a protective film from the laminated body in any one of Claims 1-9. 請求項1から請求項9のいずれかに記載の積層体から保護フィルムを剥離した後、金属被着面間で挟んで加熱処理して得られたことを特徴とする金属接合材料。   A metal bonding material obtained by peeling a protective film from the laminate according to any one of claims 1 to 9 and then heat-treating the metal film between sandwiched surfaces.
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