JP5907305B1 - レーザー加工用導電性ペースト - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、静電容量方式のタッチパネルでは、100μm以下の幅のライン/スペース(100μm以下/100μm以下)(以下、「L/S」と略記する)が普及しており、さらには、スマートフォン、およびタブレット型端末等の多機能化、ならびにディスプレイの高精細化により、L/Sが50μm/50μm以下の信号配線が強く求められているが、印刷法では、更なる高精細化が難しかった。
なお、信号配線とは、配線回路、回路パターン等の電気信号を送信する配線、ならびにグランド配線等のアース接続用の配線等をいう。
また、特許文献2には、数平均分子量が5,000〜60,000かつガラス転移温度が60〜100℃のバインダ樹脂、金属粉および有機溶剤を含む導電性ペーストが開示されている。
前記無機薄片粒子のアスペクト比が4〜30である。
この導電性被膜をレーザーアブレーションすることでL/Sが50μm/50μm以下は元より、L/Sが30μm/30μm以下の超高精細な信号配線を形成できる。この信号配線は、高温高湿経時後に基材との間の密着性が低下し難い特性を有している。
バインダ樹脂は、単独または2種類以上を併用できる。
芳香族ジカルボン酸は、例えばテレフタル酸、およびイソフタル酸等が挙げられるがこれらに限定されない。また、直鎖脂肪族ジカルボン酸は、例えばアジピン酸、セバシン酸、およびアゼライン酸等が挙げられるがこれらに限定されない。また、環状脂肪族ジカルボン酸は、例えば1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、ジカルボンキシ水素添加ビスフェノールA、ダイマー酸、4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、および3−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等が挙げられるがこれらに限定されない。また、3官能以上のカルボン酸は、無水トリメリット酸、および無水ピロメリット酸等が挙げられるがこれらに限定されない。その他のカルボン酸は、フマル酸等の不飽和ジカルボン酸、5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩等のスルホン酸金属塩含有ジカルボン酸等も挙げられるがこれらに限定されない。
多塩基酸は、単独または2種類以上を併用できる。
ジオールは、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、およびネオペンチルグリコール等が挙げられるがこれらに限定されない。
3個以上の水酸基を有する化合物は、例えばトルメチロールプロパン、グリセリン、およびペンタエリスリトール等が挙げられるがこれらに限定されない。
ポリオールは、単独または2種類以上を併用できる。
ポリエーテルポリオールは、酸化エチレン、酸化プロピレン、およびテトラヒドロフラン等の重合体、ならびにこれらの共重合体である。
ポリエステルポリオールは、前記ポリエステルで説明したポリオールと多塩基酸のエステルである。
ポリカーボネートポリオールは、1)ジオールまたはビスフェノールと、炭酸エステルとを反応させた化合物、および2)ジオールまたはビスフェノールを、アルカリの存在下でホスゲンと反応させた化合物等が好ましい。
炭酸エステルは、例えばジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネート、エチレンカーボネート、およびプロピレンカーボネート等が挙げられるがこれらに限定されない。
反応停止剤は、ジアルキルアミン、モノアルコール等が好ましい。ポリウレタンウレアは、公知の合成法で合成できる。
溶剤は、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、脂肪族系溶剤、芳香族系溶剤、およびカーボネート系溶剤等が好ましい。
エステル系溶剤は、例えば酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、乳酸エチル等が挙げられるがこれらに限定されない。
ケトン系溶剤は、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、ジアセトンアルコール、イソホロン、シクロヘキサンノン等が挙げられるがこれらに限定されない。
グリコールエーテル系溶剤は、例えばエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、およびエチレングリコールモノブチルエーテル等のモノエーテル、ならびにこれらの酢酸エステル;
ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、およびプロピレングリコールモノエチルエーテル等、ならびにこれらの酢酸エステル;等が挙げられるがこれらに限定されない。
脂肪族系溶剤は、例えばn−ヘプタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等が挙げられるがこれらに限定されない。
芳香族系溶剤は、例えばトルエン、キシレン等が挙げられるがこれらに限定されない。
カーボネート系溶剤は、例えばジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等が挙げられるがこれらに限定されない。
溶剤は、単独または2種類以上併用できる。
バインダ樹脂は、単独または2種類以上を併用できる。
また、核体と、前記核体表面を前記核体物質とは異なる物質で被覆した複合微粒子、例えば、銅を核体とし、その表面を銀で被覆した、いわゆる銀コート銅粉等が挙げられる。
また、導電性微粒子は、例えば酸化銀、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化ルテニウム、ITO(スズドープ酸化インジウム)、AZO(アルミドープ酸化亜鉛)、およびGZO(ガリウムドープ酸化亜鉛)等の金属酸化物の粉末、ならびにこれらの金属酸化物で表面被覆した粉末等も挙げられる。
導電性樹脂は、例えばポリアセチレン、ポリ(p−フェニレン)、ポリ(p−フェニレンビニレン)、ポリ(p−フェニレンスルフィド)、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリエチレンビニレン、ポリフルオレン等が挙げられる。
これらの中でもコストが低く、導電性が高く、酸化し難く電気抵抗率の変化が少ない銀が好ましい。導電性微粒子は、単独または2種類以上を併用できる。
レーザー光増感剤は、バインダ樹脂および導電性微粒子を合計した100質量部に対して0.1〜10質量部を配合することが好ましい。
レーザー光増感剤は、単独または2種類以上を併用できる。
なお、無機薄片粒子のアスペクト比は、10〜40が好ましい。アスペクト比を4以上にすることで85℃、85%RH等の高温高湿下における基材への密着性がより向上する。またアスペクト比を40以下にすることで粗大粒子の含有量を抑制できるため、レーザー加工性が向上するため直線性が良好な信号配線が形成し易くなる。
無機薄片粒子は、単独または2種類以上を併用できる。
表面処理剤は、例えばシリコーンオイル、飽和または不飽和の長鎖アルキル脂肪酸、およびそのエステル、およびその塩等の誘導体、カップリング剤、界面活性剤等が好ましい。
飽和または不飽和の長鎖アルキル脂肪酸のエステル、およびその塩等の誘導体は、例えばステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸アミド、ステアリン酸エチルエスエル等が挙げられる。
アニオン性界面活性剤は、例えばラウリル硫酸ソーダ、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、およびスチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩;ステアリン酸ナトリウム、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、およびスチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミンポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エスエル等が挙げられるがこれらに限定されない。
ノニオン性界面活性剤は、例えばポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレート等が挙げられるがこれらに限定されない。
カチオン性界面活性剤は、アルキル4級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物等が挙げられるがこれらに限定されない。
両性界面活性剤は、例えばアルキルジメチルアミノ酢酸ペタイン等のアルキルペタイン、およびアルキルイミダゾリン等が挙げられるがこれらに限定されない。
比表面積(m2/g)=表面積(m2)/粉末質量(g)
ポリカルボン酸、ポリカルボン酸(部分)アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、および水酸基含有ポリカルボン酸エステル;
ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応で合成したアミド、およびその塩等;、
ポリエステル、ポリエーテル、ポリエステルエーテル、ポリウレタン等のポリリン酸(塩);ポリリン酸、ポリリン酸(部分)アミン塩、ポリリン酸アンモニウム塩、ポリリン酸アルキルアミン塩等;
(メタ)アクリル酸−スチレン共重合体、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加化合物、および繊維系誘導体樹脂等が挙げられる。
アルミニウムキレートは、例えばエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピオネート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(アセチルアセテート)、アルミニウムモノアセチルアセテートビス(エチルアセトアセテテート)、アルミニウム−ジ−n−ブトキシドモノメチルアセトアセテート、アルミニウムジイソブトキシドモノメチルアセトアセテート、アルミニウム−ジ−sec−ブトキシドモノメチルアセトアセテート等が挙げられるがこれらに限定されない。アルミニウムキレートは、式量が200〜420の化合物が好ましい。
ジルコニウムキレートは、例えばジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムトリブトキシアセチルアセトネート、ジルコニウムモノブトキシアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)、ジルコニウムジブトキシビス(エチルアセトアセテート)、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート等が挙げられる。ジルコニウムキレートは、式量が350〜1,000の化合物が好ましい。
チタンキレートは、例えば、ジ−i−プロポキシビス(アセチルアセトナト)チタン、ジ−n−プトキシビス(トリエタノールアミナト)チタン、チタニウム−i−プロポキシオクチレングリコレート、チタニウムステアレート、チタンアセチルアセトナート、チタンテトラアセチルアセトナート、ポリチタンアセチルアセチルアセトナート、チタンオクチレングリコレート、チタンエチルアセトアセテート、チタンラクテート、およびチタントリエタノールアミネート等が挙げられる。チタンキレートは、式量が250〜1,500の化合物が好ましい。
分散剤は、単独または2種類以上を併用できる。
溶剤は、使用する樹脂の溶解性や印刷方法等の種類に応じて、適宜選択できる。溶剤は、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、脂肪族系溶剤、脂環族系溶剤、芳香族系溶剤、アルコール系溶剤、および水等が好ましい。
エステル系溶剤は、例えば酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、乳酸エチル、および炭酸ジメチル等が挙げられるがこれらに限定されない。
環状エステル系溶剤は、例えばε−カプロラクトン、およびγ―ブチロラクトン等が挙げられるがこれらに限定されない。
ケトン系溶剤は、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、ジアセトンアルコール、イソホロン、およびシクロヘキサノン等が挙げられるがこれらに限定されない。
グリコールエーテル系溶剤は、例えばエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、およびエチレングリコールモノブチルエーテル等のモノエーテル、ならびにこれらの酢酸エステル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、およびプロピレングリコールモノエチルエーテル等、ならびにこれらの酢酸エステル等が挙げられるがこれらに限定されない。
脂肪族系溶剤は、例えばn−ヘプタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等が挙げられるがこれらに限定されない。
芳香族系溶剤は、例えばトルエン、キシレン、テトラリン等が挙げられるがこれらに限定されない。
溶剤は、単独または2種類以上を併用できる。
硬化剤は、バインダ樹脂が水酸基を有する場合、イソシアネート化合物等が好ましい。また、バインダ樹脂がカルボキシル基を有する場合、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物、オキサゾリン化合物、およびカルボジイミド化合物等が好ましい。さらに、バインダ樹脂がエポキシ基を有する場合、アミン化合物、酸無水物基含有化合物等が好ましい。
芳香族ポリイソシアネートは、例えばトリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート体、および4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートのオリゴマー等が挙げられる。
脂肪族ポリイシシアネートは、例えばヘキサメチレンジイソシアネートのビウレット体、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体、ヘキサメチレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体、ヘキサメチレンジイソシアネートのオリゴマー、ヘキサメチレンジイソシアネートのウレトジオン、およびトリレンジイソシアネートとヘキサメチレンジイソシアネートからなるコポリマーのイソシアヌレート体等が挙げられる。
脂環族ポリイソシアネートは、例えばイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート体、イソホロンジイソシアネートのオリゴマー等が挙げられる。
また、これらの化合物をブロックしたブロック化イソシアネートも好ましい。ブロック剤は、例えば、ε−カプロラクタム、ブタノンオキシム、フェノール、および活性メチレン化合物等が好ましい。
ヘキサヒドロフタレート、およびジグリシジルテトラヒドロフタレート等が挙げられる。
硬化剤は、単独または2種類以上を併用できる。
ホスフィン化合物は、例えばトリフェニルホスフィン、およびトリブチルホスフィン等が挙げられる。
イミダゾール化合物は、例えば2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾール、および2−フェニルイミダゾール等、ならびにこれらとエポキシ樹脂を反応させて溶剤に不溶化した化合物、ならびにこれらをマイクロカプセルに封入したタイプ等の保存安定性を改良した潜在性硬化促進剤等が挙げられる。
添加剤は、単独または2種類以上を併用できる。
印刷後には、乾燥工程を行なうことが好ましい。乾燥工程は、熱風オーブン、赤外線オーブン、およびマイクロウエーブオーブン、ならびにこれらを複合した複合オーブン等公知の乾燥装置が挙げられる。
基材上に、導電性ペーストを印刷して導電性被膜を形成する。次いで前記導電性被膜にレーザー光を照射して、前記導電性被膜の一部を除去することで信号配線を形成する工程を備えていることが好ましい。
本発明では、特にYAGレーザーが基材に対するダメージが少ないので好ましい。
また、レーザー光の走査(照射)を複数回繰り返し行うこともできる。
JER1256(ビスフェニールA型エポキシ樹脂、数平均分子量(Mn)25,000、ガラス転移温度(Tg)95℃、エポキシ当量7,500、水酸基価190、三菱化学社製)40部をイソホロン30部、γ−ブチロラクトン30部に溶解し、不揮発分40%のバインダ樹脂溶液(1)を得た。
バイロン650(ポリエステル、Mn23,000、Tg10℃、水酸基価5,酸価1、東洋紡績社製)40部をイソホロン30部、γ−ブチロラクトン30部に溶解し、不揮発分40%のバインダ樹脂溶液(2)を得た。
攪拌機、温度計、還流冷却管、窒素ガス導入管を備えた反応装置に、イソフタル酸と3−メチル−1,5ペンタンジオールで合成したポリエステルポリオール(クラレポリオールP−2030、Mn2033、クラレ社製)127.4部、ジメチロールブタン酸1.9部、イソホロンジイソシアネート15.9部、ジブチルチンジラウレート0.04部及びジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート43部を仕込み、窒素気流下にて90℃で5時間反応させた。次いでジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート102部を加えることで、Mn19,000、Tg17℃、水酸基価3、酸価5のポリウレタンの溶液を得た。ポリウレタンの溶液100部にイソホロン25部を加え、不揮発分40%のポリウレタンのバインダ樹脂溶液(3)を得た。
装置:GPC(ゲルパーミッションクロマトグラフィー)
機種:昭和電工社製 Shodex GPC−101
カラム:昭和電工社製 GPC KF−G+KF805L+KF803L+KF802
検出器:示差屈折率検出器 昭和電工社製 Shodex RI−71
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流量 :サンプル側:1mL/分、リファレンス側:0.5mL/分
温度 :40℃
サンプル:0.2%THF溶液(100μLインジェクション)
検量線:東ソー社製の下記分子量の標準ポリスチレン12点を用いて検量線を作成した。
F128(1.09×106)、F80(7.06×105)、F40(4.27×105)、F20(1.90×105)、F10(9.64×104)、F4(3.79×104)、F2(1.81×104)、F1(1.02×104)、A5000(5.97×103)、A2500(2.63×103)、A1000(1.05×103)、A500(5.0×102)。
ベースライン:バインダー(3)以外は、GPC曲線の最初のピークの立ち上がり点を起点とし、リテンションタイム25分(分子量3,150)でピークが検出されなかったので、これを終点とした。そして、両点を結んだ線をベースラインとして、分子量を計算した。
・装置:セイコーインスツルメンツ社製示差走査熱量分析計DSC−220C
・試料:約10mg(0.1mgまで量る)
・昇温速度:10℃/分にて200℃まで測定
・Tg温度:低温側のベースラインを高温側に延長した直線と、融解ピークの低温側の曲線に勾配が最大になる点で引いた折線の交点の温度とした。
JIS K 7236 に準拠して測定した。
JIS K 0070 に準拠して測定した。
[銀粉A]DOWAエレクトロニクス社製 球状銀粉(D10平均粒子径0.7μm、D90/D10平均粒子径比4.4、タップ密度3.8g/cm3、比表面積0.97m2/g)
[銀粉B]メタローテクノロジーズジャパン社製 凝集銀粉(D10平均粒子径0.5μm、D90/D10平均粒子径比3.4、タップ密度2.9g/cm3、比表面積1.50m2/g)
[銀粉C]メタローテクノロジーズジャパン社製 フレーク銀粉(D10平均粒子径0.8μm、D90/D10平均粒子径比2.3、タップ密度3.9g/cm3、比表面積1.46m2/g)
レーザー回折粒度分布測定装置「SALAD−3000」(島津製作所社製)を用いて体積粒度分布の累積粒度(D10、D50、D19)を測定した。
JIS Z 2512:2006法に基づいて測定した。
流動式比表面積測定装置「フローソーブII」(島津製作所社製)を用いて測定した表面積より以下の計算式により算出した値を比表面積と定義し記載した。
比表面積(m2/g)=表面積(m2)/粉末質量(g)
[分散剤B]DISPERBYK−180(樹脂型分散剤:酸基を含むブロック共重合物のアルキルアンモニウム塩、酸価94KOHmg/g、アミン価94KOHmg/g、不揮発分81% ビックケミー・ジャパン社製)
[硬化剤A]デュラネートMF−K60X(ブロック型ヘキサメチレンジイソシアネート硬化剤、不揮発分60%、旭化成ケミカルズ社製)
[無機薄片粒子A]日本タルク社製タルク(D50平均粒子径2.4μm、比表面積15m2/g、アスペクト比17)
[無機薄片粒子B]富士タルク社製タルク(D50平均粒子径3.8μm、比表面積11m2/g、アスペクト比23)
[無機薄片粒子C]日本タルク社製タルク(D50平均粒子径1.5μm、比表面積18m2/g、アスペクト比11)
[無機薄片粒子D]BASF社製焼成カオリン(D50平均粒子径1.4μm、比表面積10m2/g、アスペクト比10)
[無機薄片粒子E]日本タルク社製タルク(D50平均粒子径0.6μm、比表面積24m2/g、アスペクト比13)
[無機薄片粒子F]富士タルク社製タルク(D50平均粒子径5.9μm、比表面積7.6m2/g、アスペクト比26)
[無機薄片粒子G]富士タルク社製タルク(D50平均粒子径10.8μm、比表面積5.5m2/g、アスペクト比62)
[無機粒子H]東ソー・シリカ社製疎水性シリカ(D50平均粒子径2.1μm、比表面積82m2/g、アスペクト比1.1)
バインダ樹脂溶液(1):100部と、分散剤A:1.9部、銀粉A:293部、無機薄片粒子A:21部、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート:39部とをプラネタリーミキサーにて混合後し、次いで3本ロールを使用して分散することで導電性ペーストを調製した。
得られた導電性ペーストは、不揮発分が約78質量%であり、不揮発分中のバインダ樹脂と銀粉Aを合計した100質量部に対して、無機薄片粒子Aは6.3質量部であった。
バインダ樹脂溶液、銀粉、分散剤、無機薄片粒子および硬化剤を表1および表2に示す配合比率にした以外は、実施例1と同様に行なうことで、それぞれ実施例2〜12、および比較例1〜5の導電性ペーストを調整した。
得られた導電性ペーストの粘度、TI値を下記条件で測定した。
・粘度計:E型粘度計TVE−25H(東機産業社製)
・ローター:コーンローター#7(θ3°xR7.7mm)
・測定温度:25℃
・試料:0.1ml
・粘度:回転数5rpmにて2分後の数値を粘度とした。
・TI値:回転数2rpmの2分後の数値と回転数20rpmの2分後の数値を測定
TI値=(回転数2rpmの2分後の数値)/(回転数20rpmの2分後の数値)
厚さ75μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、PETフィルムという)上に得られた導電性インキを、縦15mm×横30mmのパターン形状にスクリーン印刷し、135℃オーブンにて30分乾燥させ、膜厚が約6μmの導電性シートを得た。なお、導電性シートの厚みはMH−15M型測定器(ニコン社製)を用いて測定した。
得られた導電性シートの表面抵抗値は、25℃、湿度50%雰囲気下にてロレスタGPMCP−T610測定機(三菱化学アナリテック社製)の直列4探針プローブ(ASP)を用いて測定した。
上記方法で測定された表面抵抗値、および膜厚を以下の式に代入して導電性シートの体積抵抗率を算出した。
体積抵抗率(Ω・cm)=(表面抵抗率:Ω/□)×(膜厚:cm)
なお評価基準は下記の通りである。
良好:50μΩ・cm以下
実用域:50μΩ・cmを超え150Ω・cm以下
実用不可:150μΩ・cm超える
1.基材にITO積層フィルムおよびITO積層エッチングフィルムを使用して密着性を評価した。密着性は、初期密着性および経時試験後の密着性を評価した。
ITO積層フィルムのITO層に得られた導電性ペーストを、乾燥後の膜厚が6μmになるようにスクリーン印刷して縦15mm×横30mmのパターンを形成し、次いで135℃オーブンにて30分乾燥させることで印刷物を得た。別途、ITO積層エッチングフィルムのITO層とPETフィルム基材が露出した面に対して上記同様に導電性ペーストを印刷することで印刷物を得た。そしてこれらの印刷物を使用して導電性被膜の密着性を評価した。
・ITO積層フィルム:V150L−OFME(厚さ:175μm、日東電工社製)
・ITO積層エッチングフィルム:上記ITO積層フィルムの一部を塩酸でエッチングしてITO層を除去して基材(PETフィルム)を露出させたフィルム。
テープ密着試験:JIS K5600に準拠して、テープ密着試験を実施した。
ITO残存部分、ITOエッチング部分それぞれの領域上の導電性ペーストに、幅1m間隔に10マス×10マスの計100マス目をカッターで入れ、セロハンテープ(25mm幅、ニチバン社製)を印刷面に貼り付けた後、セロハンテープを手で急速に剥離することで、残ったマス目の状態を評価した。
・評価基準
○:剥離無し(良好)
△:マスの端がわずかに欠ける(実用上問題ない)
×:1マス以上の剥離が観察される(実用不可)
上記の方法で別途作成したITO積層フィルムの印刷物、およびITO積層エッチングフィルムの印刷物を60℃90%RH雰囲気下に240時間放置した後、上記同様の方法で密着性を評価した。上記同様の評価基準で評価した。
上記の方法で別途作成したITO積層フィルムの印刷物、およびITO積層エッチングフィルムの印刷物を85℃85%RH雰囲気下に240時間放置した後、上記同様の方法で密着性を評価した。上記同様の評価基準で評価した。
ポリイミドフィルム(カプトン100H、25μm厚、東レ・デュポン社製)上に、導電性ペーストを、乾燥後の膜厚が8μmになるようにスクリーン印刷を行い縦15mm×横30mmのパターンを形成した。次いで180℃オーブンで30分乾燥させることで印刷物を得た。当該印刷物を使用して導電性被膜の密着性を評価した。
セロハンテープ(25mm幅)を印刷物の導電性被膜上に貼り付け、セロハンテープを手で急速に剥離することで密着性を評価した。
○:剥離が全く無い(良好)
△:わずかに剥離があった(実用上問題ない)
×:全面的に剥離した(実用不可)
・スクリーン :ステンレス版400メッシュ、線径18μm
・乳剤厚 :10μm
・スクリーン枠 :650×550mm
・スキージ角度 :70°
・スキージ硬度 :80°
・スキージ速度 :150mm/秒
・スキージ印圧 :15kgf
・スキージ押込み:1.5mm
・クリアランス :2.5mm
・使用した溶剤:ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート
得られた導電性シートにおける導電性被膜の厚みをMH−15M型測定器((株)ニコン社製)を用いて測定した。
導電性シートの窓枠柄状の導電性被膜の角部に対して、図2の拡大図に示すように縦線(長さ70mm)、横線(長さ30mm)及びコーナー部からなる16本のL/Sが20μm/20μmの配線パターンの形成を目的としてレーザー加工を行なった。レーザー加工条件は下記の通りである。
(レーザー加工条件)
・レーザー加工機 : Suzhou Delphi Laser Co.,LTD社製 Ag Laser Etching System
・レーザー光:YAGレーザー(基本波の波長1064nm)
・最大出力:20W
・ビーム径:20μm
・出力:25%
・周波数:300kHz
・パルス幅:25nm
・走査速度:2000mm/s
・走査回数:2回
前記回路パターンの任意のスペース8本を選択し、1本につき460箇所、8本合計で3680箇所のスペース幅を測定し、平均値、標準偏差を求めた。
スペース幅の平均値を下記の基準で判定した。
○:スペース幅が平均18〜22μm。良好。
△:スペース幅が平均16〜17μm、または23〜24μm。実用上問題ない。
×:スペース幅が15μm未満、または24μmを超えている。実用不可。
スペースの直線性を下記の基準で判定した。
○:標準偏差が0〜1.5μm。良好。
△:標準偏差が1.6〜2.4μm。実用上問題ない。
×:標準偏差が2.5μm以上。実用不可。スペース幅の平均値、標準偏差、スペース幅評価及びスペース直線性評価を表1、2に示す。
一方、表2の結果から、比較例1は、無機薄片粒子を使用していないため、85℃85%RHの高温高湿での基材への密着性が劣る。比較例2は、無機薄片粒子のアスペクト比が40より大きく、レーザー加工し難くいためスペース部の直線性が低い。比較例3は、無機粒子が球状のためアスペクト比が4より小さく、粒子の重なり度合いが少ないため水蒸気バリア性が不十分であり、85℃85%RHの高温高湿での基材への密着性が劣る。 以上のように本発明のレーザー加工用導電性ペーストは、レーザー加工により形成した高精細の信号配線が、高温高湿経時後に基材との間の密着性が低下し難い特性を有する導電性被膜を形成できる特徴を有する。
2 窓枠柄画像部
3 ライン部(L)
4 スペース部(S)
Claims (4)
- バインダ樹脂と、導電性微粒子と、無機薄片粒子と、分散剤とを含み
前記無機薄片粒子のアスペクト比が4〜40である、レーザー加工用導電性ペースト。 - 前記無機薄片粒子のD50平均粒子径が1〜5μmである、請求項1記載のレーザー加工用導電性ペースト。
- 前記バインダ樹脂と前記導電性微粒子を合計した100質量部に対して、前記無機薄片粒子を2〜15質量部含む、請求項1または2に記載のレーザー加工用導電性ペースト。
- 基材と、請求項1〜3いずれか1項に記載の導電性ペーストから形成してなる導電性被膜とを備えた、導電性シート。
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