KR20170033391A - 가요성 전자 표면을 위한 연신성 상호접속재 - Google Patents

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나라하리 푸자리
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라비 바트칼
시울리 사르카르
아누브하브 루스토기
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알파 어셈블리 솔루션스 인크.
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Abstract

유기 매질에 분산되어 있는 전도성 입자를 포함하는 전도성 페이스트로서, 상기 유기 매질이 용매, 및 폴리에스테르를 포함하는 결합제를 포함하는, 전도성 페이스트.

Description

가요성 전자 표면을 위한 연신성 상호접속재 {STRETCHABLE INTERCONNECTS FOR FLEXIBLE ELECTRONIC SURFACES}
본 발명은 전도성 페이스트(conductive paste) 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 전도성 페이스트는 실질적인 균열(crack) 형성 또는 전기 연속성(electrical continuity)의 실질적인 손실 없이 연신될 수 있는 전도성 코팅, 회로 배선(circuit wiring) 또는 상호접속(interconnection)을 형성할 수 있고, 따라서 이는 정전용량형 터치(capacitive touch) 기술 및 연신성 전자 표면(stretchable electronic surface)에 사용될 수 있다. 상기 페이스트의 솔더링(soldering) 가능한 버전은 두 개의 금속 표면을 직접 접합(joining)할 때 사용할 수 있다.
예를 들면 스마트폰에 존재하는 정전용량형 터치스크린 디스플레이는 인체의 전기 특성에 의존하여 언제 어디서 디스플레이 상에 사용자가 접촉하고 있는지를 감지한다. 이 때문에, 정전용량형 디스플레이(capacitive display)는 손가락의 매우 가벼운 접촉으로 제어할 수 있으며 일반적으로 기계적 스타일러스(mechanical stylus)로는 또는 장갑을 낀 손으로는 사용할 수 없다. 정전용량형 디바이스의 경우, 정전용량형 스크린(capacitive screen)은 유리 또는 플라스틱과 같은 투명할 수도 있는 절연 층으로 만들어진다. 절연 층이 투명하면, 얇은 트레이스(thin trace)의 투명 전도성 물질이 상기 절연 층의 내부 상에 전기 패턴을 형성하는데 사용된다. 사용자가 손가락으로 모니터를 터치하면 일부 전하가 사용자에게 이동되므로 정전용량형 층의 전하가 감소한다. 이러한 감소는 모니터의 각각의 모서리에 위치한 회로에서 측정된다. 컴퓨터는 각각의 모서리의 상대적인 차이로부터, 터치 이벤트(touch event)가 발생한 위치를 정확하게 계산 한 다음 해당 정보를 터치 스크린 구동 소프트웨어에 전달한다.
가요성 회로로도 알려진 가요성 전자기기(flexible electronics)는 가요성 기판 상에 전자 디바이스를 장착함으로써 전자 회로를 조립한 결과물이다. 상기 회로의 가요능(flexibility)은 통상적으로 기판의 가요성, 뿐만 아니라 기판 상에 실장 된 전자 디바이스, 회로 라인 및 상호접속의 가요성에 의해 제한된다.
전도성 층, 회로 배선 및 상호접속은 유기 매질에 분산되어 있는 전도성 입자를 통상적으로 포함하는 전도성 페이스트를 사용하여 형성될 수 있다. 기존의 전도성 페이스트는 예를 들면 마이크로전자공학부품(microelectronics) 제조에서 요구되는 마이크론-크기의 수준에서의 선택적 구조화에 적합하지 않다. 또한, 당해 페이스트는 예를 들면 극단적인 온도와 같은 환경 효과에 대한 적절한 저항(resistance)을 나타내지 않는다. 전형적인 전도성 페이스트는 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 당해 페이스트에서, 고화제(hardening agent)는 잘 부서지고 단단해서, 상기 페이스트는 가요성 회로의 제조에 적합하지 않다. 전기 전도성 페이스트는 또한 장시간 동안 저장된 후 겔을 형성하기 쉽다. 기타 전형적인 중합체성 페이스트는 비가요능(non-flexibility)의 단점을 갖는다. 그 결과, 전형적인 전기 전도성 페이스트로 구성된 기능성 회로(functional circuit)는 균열되기 쉽다. 전형적인 전도성 페이스트, 예를 들면, 은 나노입자 또는 금속 착물 입자를 함유하는 전형적인 전도성 페이스트는 통상적으로 저온에서 소결될 수 없다. 따라서, 회로 또는 전도성 층 또는 상호접속이 당해 전형적인 페이스트를 사용하여 기판 상에 형성되는 경우, 기판의 손상이 발생할 수 있다.
실질적인 균열 형성 또는 전기 연속성의 실질적인 손실 없이 연신될 수 있는 가요성 전도성 층, 회로 배선 및/또는 상호접속을 저온에서 형성할 수 있는 전도성 페이스트에 대한 필요성이 존재한다. 예를 들면 장식용 LED 조명과 같은 적용을 위한 솔더링 가능한 가요성 페이스트를 제조할 필요성이 또한 존재한다.
본 발명은 선행 기술과 관련된 과제들 중의 적어도 일부를 다루거나 상업적으로 허용되는 대안적 해결책을 적어도 제공하는 것을 목표로 한다.
본 발명은 유기 매질에 분산되어 있는 전도성 입자를 포함하는 전도성 페이스트를 제공하며, 상기 유기 매질은
용매; 및
폴리에스테르를 포함하는 결합제
를 포함한다.
본원에 규정된 각각의 측면 또는 양태는 분명하게 상반되게 명시되지 않는 한 임의의 다른 측면(들) 또는 양태(들)와 조합될 수 있다. 특히, 바람직하거나 유리한 것으로서 명시되는 임의의 특성은 바람직하거나 유리한 것으로서 명시된 임의의 다른 특성과 조합될 수 있다.
본원에 사용된 용어 "폴리에스테르"는 이의 주쇄에 에스테르 작용기를 함유하는 중합체를 포함할 수 있다.
놀랍게도 본 발명자는, 본 발명의 전도성 페이스트가 실질적인 균열 형성 또는 전기 연속성의 실질적인 손실 없이 (통상 150% 이하로) 연신될 수 있는 전도성 코팅/층, 회로 배선 또는 상호접속을 형성할 수 있음을 밝혀내었다. 상기 전도성 코팅 또는 상호접속은 또한 통상적으로 대략 10-5ohm-cm의 뛰어난 체적 비저항(volume resistivity)을 나타낼 수 있다. 이들 특성으로 인해, 본 발명의 전도성 페이스트는 특히 가요성 기판 상에 저전압 회로를 제작하는데 사용될 수 있다. 따라서, 상기 전도성 페이스트는 정전용량형 터치 기술 및 연신성 전자 표면에서 사용하기에 특히 적합할 수 있다.
상기 전도성 페이스트는 저온에서 빠른 속도로, 예를 들면 65℃에서 20분 동안 경화될 수 있으며, 따라서 제한된 경화능을 갖는 제조업자에 의한 사용에 특히 적합할 수 있다. 상기 전도성 페이스트는 스크린 프린트, 스텐실 프린트 및/또는 젯팅(jetting)가능할 수도 있으며, 플러딩(flooding) 없이 연속 프린트할 수 있다.
상기 전도성 페이스트는 예를 들면 종이-페놀계 수지 보드, 플라스틱 보드(PMMA, PET 등) 및 유리-에폭시 수지 보드와 같은 기판 상에서 뛰어난 접착력을 나타낼 수 있다. 이는 또한 실온에서 통상적으로 1년 이상 안정적이다.
선행 기술의 전도성 페이스트와 비교하여, 본 발명의 전도성 페이스트는 개선된 압축 강도, 직경방향 인장 강도 및/또는 굴곡 강도를 나타낼 수 있다. 상기 전도성 페이스트는 매우 미세한 라인으로, 예를 들면 폭 50마이크론 이하의 라인으로 프린트될 수 있다.
본 발명의 전도성 페이스트는 열성형성(thermoformable) 및/또는 냉간 인발성(cold drawable)일 수 있으며, 3D 프린팅에 사용하기 적합하다.
본 발명의 전도성 페이스트는 전자 표면의 형성에 사용될 수 있다. 이러한 전자 표면은 넓은 표면적, 높은 기계적 가요능 및 균일한 연신능(stretchability) 및 다기능 능력(multifunctional capabilities)을 갖는 순응형(conformable) 피부-유사 구조물 일 수 있다. 이러한 구조물은 항공기 날개, 건물, 로봇, 3차원(3D) 디스플레이 및 인간의 의료용 보형물 위에 포장된 임의 형상의 전기활성(electro-active) 표면을 가능하게 할 수 있다. 연신성 전자기기 개발에서 가장 어려운 과제 중 하나는 뛰어난 기계적 강인성(robustness)과 전자 성능을 동시에 달성하는 것이다. 상기 전도성 페이스트는, 통합된 열적 및 전기적 상호접속재(interconnect)에 의한 매우 적은 비용으로의 LED 조명 기구 제작, 높은 열 사이클(thermal cycle) 내피로성(fatigue resistance)에 대한 스트레인(strain) 흡수 상호접속재, 로봇 감각 피부 및 착용가능한 커뮤니케이션 디바이스 및 생체-통합된 디바이스를 포함하는 각종 분야에서 사용될 수 있다. 상기 전도성 페이스트는, 예를 들면 LED에 대한 다이렉트 칩 온 보드 히트 싱크 다이 어태치(direct chip on board heat sink die attach)와 같은 높은 CTE 불일치(mismatch) 분야에서 사용될 수 있다.
적합한 전도성 입자는, 예를 들면, 니켈, 구리, 탄소, 철, 금, 백금, 팔라듐 및 이들의 혼합물 및 합금의 입자, 및 전도체 코팅된 물질, 예를 들면 은, 구리 또는 니켈-은 합금 분말, 은-코팅된 구리 분말, 은-코팅된 구리 합금 분말, 은-코팅된 구리 및/또는 니켈 분말 및 구리-코팅된 은 분말로 코팅된 유기 중합체 입자를 포함한다. 예를 들면 환원된 은 분말과 같은 전도성 분말이 또한 사용될 수 있다.
상기 전도성 페이스트는 냉간 솔더(cold solder) 또는 전도성 접착제로서 작용할 수 있다. 상기 페이스트는, 통합된 열적 및 전기적 상호접속에 의해 매우 적은 비용으로, 탄성이 우수하고 (LED 조명 기구 LED 조립체, 3D 인몰드 라벨링(in mould labeling) 등을 포함하는) 각종 분야에 순응성인(compliant) 전기적 및 열적 상호접속재를 형성한다. 추가로, 상기 페이스트는 높은 열 사이클 내피로성에 대한 스트레인 흡수 상호접속재, 로봇 감각 피부, 착용가능한 커뮤니케이션 디바이스 및 생체-통합된 디바이스로서 사용될 수 있다. 상기 전도성 접착제는 예를 들면 LED에 대한 다이렉트 칩 온 보드 히트 싱크 다이 어태치와 같은 고도의 CTE 불일치 분야에서 사용될 수 있다. 상기 전도성 접착제는 Si 셀에 PV 리본을 부착하는데 사용될 수 있다.
상기 전도성 페이스트는 임의의 솔더 페이스트(solder paste)로 오버프린트(overprint)되어 솔더링 가능한 은 페이스트를 제조할 수 있다. 은이 솔더에 쉽게 침출 또는 용해할 수 있기 때문에, 현재까지 솔더링 가능한 은 페이스트의 제조는 어려웠다. 이러한 접근법에서, 구리-코팅된 은 입자가 통상적으로 사용된다. 상기 은 페이스트의 이점은, (i) 강한 접합부(joints) 및 상이한 표면 마감과의 뛰어난 호환성(compatibility), (ii) 독자적인 제형화(proprietary formulation)가 은 용해의 방지를 돕고 접합부가 강해지게 함, (iii) 블리딩(bleeding) 또는 과립이 없는 뛰어난 프린팅이 가능함, 및 (iv) 라인 파괴 또는 은 용해 없이 용이하게 부품이 실장될 수 있음을 포함한다.
상기 전도성 입자는 바람직하게는 은을 포함한다. 은은 상기 전도성 페이스트를 사용하여 형성된 전도성 필름의 전도도를 증가시킬 수 있다.
상기 전도성 입자는 예를 들면 구(sphere), 로드(rod), 플레이크(flake), 플레이트(plate) 및 이들 중 2종 이상을 조합한 형태일 수 있다.
바람직하게는, 상기 전도성 입자의 대부분은 5 이하의 종횡비(즉, 길이 대 두께 비)를 갖는 은 플레이크를 포함한다. 이는 미세한 라인 프린팅, 예를 들면 폭 약 50마이크론 이하의 프린트 라인을 가능하게 할 수 있다. 이러한 경우, 통상적으로 상기 전도성 입자의 적어도 90중량%, 더욱 통상적으로 상기 전도성 입자의 적어도 95중량%, 더욱 더 통상적으로는 상기 전도성 입자의 실질적으로 전부가 5 이하의 종횡비를 갖는 은 플레이크를 포함한다.
바람직하게는, 상기 전도성 입자의 대부분은 0.5 내지 50마이크론, 바람직하게는 1 내지 20마이크론의 최대 치수를 갖는다. 이러한 입자 크기는 예를 들면 입자 크기 분석기를 사용하여 측정될 수 있다. 이러한 경우, 통상적으로 상기 전도성 입자의 적어도 90중량%, 더욱 통상적으로 상기 전도성 입자의 적어도 95중량%, 더욱 더 통상적으로는 상기 전도성 입자의 실질적으로 전부가 이들 범위의 최대 치수를 갖는다. 더 미세한 플레이크는, 전기장이 고온 고습 대기하에 인가되는 경우에 이동(migration)이라고 불리는 현상이 발생하며 배선 전도체와 전극들 사이에서 은의 전착(electro deposition)이 초래되어 전극들 사이에 또는 배선들 사이에 단락이 발생하게 된다는 한계를 갖는다. 게다가, 더 미세한 입자는 연신 또는 벤딩(bending) 조작하에 전기 접점(electrical contact)이 느슨해진다. 플레이크가 더 크면, 3개의 롤 밀(roll mill)을 사용하지 않고 페이스트를 제조하는 것이 용이하다.
상기 전도성 페이스트는 바람직하게는 상기 전도성 페이스트의 총 중량을 기준으로 30 내지 80중량%, 바람직하게는 55 내지 75중량%, 더욱 더 바람직하게는 약 65중량%의 전도성 입자를 포함한다. 더 높은 수준의 전도성 입자는 상기 전도성 페이스트의 불리한 리올로지(rheology) 특징을 초래하고/하거나 상기 전도성 페이스트의 접착력을 감소시킬 수 있다. 더 낮은 수준의 전도성 입자는 불리한 수준의 전도도를 초래할 수 있다.
상기 용매는 바람직하게는 상기 결합제를 완전히 용해시킬 수 있다. 높은 Tg 기판에 있어서, 상기 용매는 바람직하게는, 상기 전도성 페이스트가 도포되어야 하는 가요성 기판의 열적 열화(degradation) 온도 미만의 온도에서 상기 조성물로부터 증발될 수 있다. 적합한 용매의 예는, 예를 들면, 방향족 물질, 케톤, 에스테르, 셀로솔브, 알코올, 페놀, 부틸 카비톨, 아세테이트, 에테르 및 이들 중 2종 이상의 배합물을 포함한다. 상기 용매는 바람직하게는 탄화수소가 아닌(non-hydrocarbon) 극성 용매이다. 바람직한 양태에서, 상기 용매는 카비톨 아세테이트를 포함한다.
상기 용매는 바람직하게는 150 내지 300℃의 비점을 갖는다. 약 150℃ 미만의 비점을 갖는 용매는, 스크리닝 동안 용매가 이로부터 증발됨에 따라, 상기 조성물을 과도하게 증점시킬 수 있다. 이는, 물질의 패턴을 기판 위에 프린트하는데 사용되는 스크린의 플러깅(plugging)을 초래할 수 있다. 그러나, 이러한 한계 내에서, 상기 용매의 휘발성은 용매 제거 및/또는 제작의 방법을 고려하여 선택될 것이다. 예를 들면, 고속 릴-투-릴(reel-to-reel) 절차가 사용되는 경우, 상기 가공 동안 용매를 매우 빨리 제거하는 것이 필수적이다. 따라서, 비점이 더 낮은 용매, 예를 들면 150 내지 175℃에서 비등하는 용매가 사용되어야 한다. 반면, 더 느린 제작 절차가 사용되는 경우, 덜 휘발성인 용매, 예를 들면 175 내지 300℃, 또는 175 내지 240℃에서 비등하는 용매가 사용될 수 있다. 어느 경우에나, 용매 제거는, 대체로, 프린트된 기판을 온화하게 가열함으로써 가속된다. 통상적으로, 기판은, 릴-투-릴 공정에서 더 휘발성인 용매가 사용되는 경우 핫 에어 오븐(hot air oven)에서 70 내지 90℃로 가열되고, 반자동화 공정에서 덜 휘발성인 용매가 사용되는 경우 핫 에어 오븐에서 90 내지 120℃로 가열된다.
상기 전도성 페이스트는 바람직하게는 상기 전도성 페이스트의 총 중량을 기준으로 하여 5 내지 40중량%의 용매, 더욱 바람직하게는 20 내지 30중량%의 용매를 포함한다. 이들 범위를 벗어난 용매의 수준은 원치않는 리올로지 특성을 나타내는 전도성 페이스트를 초래할 수 있다.
바람직하게는, 결합제에 대한 용매의 중량비는 0.15 내지 0.5이다. 이는 특히 유리한 점도를 갖는 페이스트를 제공할 수 있다.
폴리에스테르는 유리하게는 열경화성 중합체 또는 열가소성 중합체일 수 있다. 폴리에스테르는 바람직하게는 되도록 낮은, 더욱 바람직하게는 250℃ 이하, 더욱 더 바람직하게는 30 내지 100℃의 열경화성 및/또는 열가소성 경화 온도를 갖는다. 더 낮은 경화 온도는 상기 전도성 페이스트가 경화되는 가공물(work piece)의 손상 가능성을 감소시킨다.
폴리에스테르는 직쇄형 또는 분지형일 수 있고 포화 또는 불포화일 수 있다.
결합제는 복수의 폴리에스테르를 포함할 수 있다.
폴리에스테르는 유리하게는 아래의 특성들 중의 하나 이상을 나타낼 수 있다: 약 1.0 내지 약 1.35의 비중; 약 800 내지 약 50000cPs의 점도, 뛰어난 필름 형성 특성을 갖는 탄성중합체(elastomer) 성질; 100℃ 이하의 연화점(R 및 B).
폴리에스테르는 바람직하게는 코폴리에스테르이다. 본원에서 사용되는 용어 "코폴리에스테르"는 공단량체로부터 형성된 폴리에스테르를 포함한다. 전형적인 폴리에스테르와 비교하여, 코폴리에스테르는 결정화 경향성이 낮다. 몇몇 양태에서, 코폴리에스테르는 무정형의 직쇄형 폴리에스테르와 배합하여 사용될 수 있다. 폴리에스테르는 중성 폴리에스테르일 수 있다.
코폴리에스테르는 바람직하게는 포화, 직쇄형 및 고분자량이다. 바람직한 양태에서, 상기 공중합체는 방향족 디카복실산(예를 들면, 이소프탈산 또는 테레프탈산) 및 알킬렌 글리콜(예를 들면, 에틸렌 글리콜 또는 프로필렌 글리콜)의 공중합에 의해 형성된다. 이러한 공중합체는 특히 증대된 가요능 및 연신능을 제공할 수 있다. 이와 관련하여 특히 유리한 코폴리에스테르는 폴리(에틸렌 이소프탈레이트)이다. 또 다른 바람직한 양태에서, 상기 공중합체는 비결정질 코폴리에스테르, 예를 들면, 아디프산 및 네오펜틸 글리콜의 에스테르, 또는 아디프산, 네오펜틸 글리콜 및 1,6-헥산 디올의 에스테르이다. 적합한 시판용 공중합체는, 예를 들면, 에스테르의 Dynapol 시리즈, DIC의 폴리올 폴리에스테르 시리즈 코폴리에스테르, 미쓰비시(Mitsubishi)로부터의 Primaalloy, 토요보 케미칼스(Toyobo chemicals)로부터의 Vylon, 뉴플렉스(Nuplex)로부터의 Setal 173 VS60 및 Setal 168 SS80, 니폰 호세이(Nippon hosei) 시리즈 폴리에스테르 등을 포함한다.
상기 전도성 페이스트는 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 0.1 내지 35중량%의 결합제, 더욱 바람직하게는 1 내지 25중량%의 결합제를 포함한다. 더 낮은 수준의 결합제는 원치않는 레벨의 가요능 및/또는 연신능을 초래할 수 있다. 더 높은 수준의 결합제는 원치않는 리올로지 특징을 초래할 수 있으며 프린팅 및/또는 젯팅에 대한 상기 페이스트의 능력을 저하시킬 수 있다.
상기 결합제는 바람직하게는 탄성중합체를 추가로 포함한다. 탄성중합체의 존재는 프린트된 페이스트의 연신능 및/또는 균열 내성(crack resistivity)을 증가시킬 수 있다. 상기 탄성중합체는 바람직하게는 아크릴계 중합체를 포함한다. 상기 아크릴계 중합체는 카복실, 하이드록실, 또는 아미드 그룹, 또는 이들의 혼합물을 가질 수 있으며, 바람직하게는 25000 내지 500000의 중량 평균 분자량 및 -20℃ 내지 +125℃의 유리 전이 온도를 갖는다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 아크릴계 중합체는 예를 들면 알킬 메타크릴레이트, 알킬 아크릴레이트, 하이드록시알킬 아크릴레이트, 하이드록시알킬 메타크릴레이트를 포함하며, 스티렌, 아크릴산 또는 메타크릴산과 배합될 수 있다. 바람직한 아크릴계 중합체는 알킬 그룹 내의 탄소수 1 내지 18의 알킬 메타크릴레이트, 알킬 그룹 내의 탄소수 1 내지 18의 알킬 아크릴레이트, 및 각각 하이드록시알킬 그룹 내의 탄소수 2 내지 4의 하이드록시알킬 아크릴레이트 또는 하이드록시알킬 메타크릴레이트를 포함한다. 상기 전도성 페이스트는 바람직하게는 0.1 내지 20중량%의 탄성중합체, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 8중량%의 탄성중합체를 포함한다.
상기 결합제는 바람직하게는 아미노 수지를 추가로 포함한다. 아미노 수지의 존재는 상기 페이스트의 연신능 및/또는 가요능을 증가시킬 수 있다. 상기 아미노 수지는 경화제(curing agent)로서 작용할 수 있다. 상기 전도성 페이스트는 바람직하게는 0.1 내지 20중량%의 아미노 수지, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 8중량%의 아미노 수지를 포함한다.
상기 전도성 페이스트는 리올로지 개질제(rheology modifier)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 리올로지 개질제는 특정한 도포 방법(예를 들면 스크린 프린팅, 스텐실 프린팅, 젯팅)에 대해 상기 페이스트의 점조도(consistency) 및 리올로지를 조정하는데 사용될 수 있다. 특히 바람직한 리올로지 개질제는, 예를 들면, 이소프로필 미리스테이트("IPM"), 카프릴산/카프르산 트리글리세리드, 에틸 올리에이트, 트리에틸 시트레이트, 디메틸 프탈레이트 또는 벤질 벤조에이트, 셀룰로스 아세테이트 프탈레이트, 에틸 셀룰로스, 하이드록시프로필메틸 셀룰로스, 셀룰로스 아세테이트 부티레이트 또는 셀룰로스 트리아세테이트, 하이드록시에틸셀룰로스("HEC"), 하이드록시프로필셀룰로스, 카복시메틸셀룰로스, 폴리에틸렌글리콜 또는 폴리비닐피롤리돈을 포함한다. 더욱 예시적인 점도 개질제는 글리세롤, 글리콜, 스타빌라이트(stabilite), 알킬 글리시딜 에테르, 에틸 셀룰로스, 하이드록시프로필 셀룰로스, 부틸 메타크릴레이트, 및 펠드스파(feldspar)를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서 바람직한 리올로지 개질제는 셀룰로스 에스테르이다. 셀룰로스 에스테르는 개선된 경도(hardness), 개선된 은 플레이크 배향(orientation), 높은 선명도(clarity), 고광택, 저하된 드라이-투-터치(dry-to-touch) 시간, 개선된 유동 및 레벨링(leveling), 개선된 재용해 내성(re-dissolve resistance), 감소된 크레이터링(cratering), 및 감소된 블럭킹(blocking)을 제공할 수 있다. 셀룰로스 에스테르, 특히 부티레이티드 셀룰로스 에스테르가 알코올 가용성이다. 이러한 화학종은 바람직하게는 약 45 내지 50중량%의 부티릴 함량 및 약 4 내지 5중량%의 하이드록실 함량을 갖는다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 알코올 가용성 셀룰로스 아세테이트 부티레이트의 상업적 예는 상업적으로 입수가능하다. 상기 리올로지 개질제는 중성 폴리에스테르일 수 있으며, 이는 상기 은 페이스트에 연신능 및 열성형능(thermoformability)을 제공할 수 있다. 상기 전도성 페이스트는 상기 전도성 페이스트의 총 중량을 기준으로 하여 통상적으로 0.1 내지 20중량%의 리올로지 개질제, 더욱 바람직하게는 상기 전도성 페이스트의 총 중량을 기준으로 하여 0.5 내지 8중량%의 리올로지 개질제를 포함한다.
상기 전도성 페이스트는 표면 활성제를 추가로 포함할 수 있다. 표면 활성제의 존재는 상기 전도성 페이스트의 가요능을 증가시킬 수 있다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 표면 활성제는, 예를 들면, 디페이트(dipate)계 표면 활성제, 트리멜리테이트, 말리에이트, 세바케이트, 벤조에이트, 에폭시화된 식물성유, 설폰아미드, 오가노포스페이트, 글리콜, 폴리에테르 및 각종 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드(EO/PO) 공중합체, 테트라하이드로푸르푸릴알코올, 비스(2-에틸헥실) 프탈레이트(DEHP), 디이소노닐 프탈레이트(DINP), 비스(n-부틸)프탈레이트(DnBP, DBP), 부틸 벤질 프탈레이트(BBzP), 디이소데실 프탈레이트(DIDP), 디-n-옥틸 프탈레이트(DOP 또는 DnOP), 디에틸 프탈레이트(DEP), 디이소부틸 프탈레이트(DIBP), 디-n-헥실 프탈레이트, 디메틸 아디페이트(DMAD), 모노메틸 아디페이트(MMAD), 디옥틸 아디페이트(DOA), 트리메틸 트리멜리테이트(TMTM), 트리(2-에틸헥실) 트리멜리테이트(TEHTM-MG), 트리(n-옥틸, n-데실) 트리멜리테이트(ATM), 트리(헵틸, 노닐) 트리멜리테이트(LTM), n-옥틸 트리멜리테이트(OTM), 디부틸 말리에이트(DBM), 디이소부틸 말리에이트(DIBM), 디부틸 세바케이트(DBS), N-에틸 톨루엔 설폰아미드(오르토 및 5 파라 이성체), N-(2-하이드록시프로필) 벤젠 설폰아미드(HP BSA), N-(n-부틸) 벤젠 설폰아미드(BBSA-NBBS), 트리크레실 포스페이트(TCP), 트리부틸 포스페이트(TBP), 트리에틸렌글리콜 디헥사노에이트(3G6, 3GH), 테트라에틸렌글리콜 디헵타노에이트(4G7), 니트로벤젠, 이황화탄소 및 P-나프틸 살리실레이트, 트리에틸 시트레이트(TEC), 아세틸 트리에틸 시트레이트(ATEC), 트리부틸 시트레이트(TBC) 아세틸 트리부틸 시트레이트(ATBC), 트리옥틸 시트레이트(TOC), 아세틸 트리옥틸 시트레이트(ATOC), 트리헥실 시트레이트(THC), 아세틸 트리헥실 시트레이트(ATHC), 부티릴 트리헥실 시트레이트(BTHC, 트리헥실 o-부티릴 시트레이트), 트리메틸 시트레이트(TMC), 니트로글리세린(NG), 부탄트리올 트리니트레이트(BTTN), 메트리올 트리니트레이트(METN), 디에틸렌 글리콜 디니트레이트(DEGN), 비스(2,2-디니트로프로필)포르말(BDNPF), 비스(2,2-디니트로프로필)아세탈(BDNPA), 2,2,2-트리니트로에틸 2-니트록시에틸 에테르(TNEN), 설폰화된 나프탈렌 포름알데히드계 15 물질, 설폰화된 멜라민 포름알데히드계 물질, 폴리카복실산 에테르, 및 디옥틸 테레프탈레이트 2,5-디메틸-2,5 헥산디올(DOTP)을 포함한다. 상기 페이스트는 통상적으로 3중량% 이상의 표면 활성제를 함유하지는 않으며, 예를 들면 0.1 내지 3중량%의 표면 활성제를 함유한다.
상기 페이스트는 실란 단량체 및/또는 실란 올리고머를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 화학종은 상기 전도성 페이스트의 습윤 특성을 개선시킬 수 있으며 기판에 대한 상기 전도성 페이스트의 접착력을 증가시킬 수 있다. 상기 실란은 비작용성 실란, 및 아미노-작용성, 에폭시-작용성, 아크릴레이트-작용성 및 기타 작용성 실란을 포함하는 작용화된 실란을 포함할 수 있으며, 이들은 당해 기술분야에 공지되어 있다. 예시적인 작용화된 실란은 r-글리시독시프로필-트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, 글리시독시프로필-메틸디에톡시실란, 글리시독시프로필트리메톡시실란, 글리시독시프로필트리에톡시실란, 글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 5,6-에폭시헥실트리에톡시실란, 에폭시사이클로헥실에틸트리메톡시실란 등을 포함한다. 기타 예시적인 작용화된 실란은 트리메톡시실릴프로필디에틸렌-트리아민, N-메틸아미노프로필트리메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필메틸디메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란, 아미노프로필메틸디메톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노에틸아미노에틸아미노프로필-트리메톡시실란, N-메틸아미노-프로필트리메톡시실란, 메틸아미노프로필트리메톡시실란, 아미노프로필메틸-디에톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 4-아미노부틸트리에톡시실란, 올리고머성 아미노알킬실란, m-아미노페닐트리메톡시실란, 페닐아미노프로필트리메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필트리에톡시실란, 아미노에틸아미노이소부틸메틸디메톡시실란 등을 포함한다. 추가의 예시적인 작용성 실란은 (3-아크릴옥시프로필)-트리메톡시실란, 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 감마-머캅토-프로필트리에톡시실란, 및 올레핀계 실란, 예를 들면 비닐트리알콕시실란, 비닐트리아세톡시실란, 알킬비닐디알콕시실란, 알릴트리알콕시실란, 헥세닐트리알콕시실란 등을 포함한다. 폴리(메틸 실록산), 폴리(디메틸 실록산) 등과 같지만 이에 한정되지 않는 규소 그룹 함유 중합체가 사용될 수 있다. BYK307, BYK310, BYK311, 헥사메틸렌 디실록산 등이 특히 바람직한 실란이다. 실란 단량체 및/또는 실란 올리고머가 상기 전도성 페이스트에 존재하는 경우, 이는 통상적으로 5중량%를 초과하지 않으며, 더욱 통상적으로는 0.1 내지 3중량%의 양으로 존재한다.
상기 전도성 페이스트는 전도성 중합체를 추가로 포함할 수 있다. 전도성 중합체의 존재는 전도성 페이스트의 전도도를 증가시킬 수 있다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 전도성 중합체는, 예를 들면, 폴리(플루오렌), 폴리페닐렌, 폴리피렌, 폴리아줄렌, 폴리나프탈렌, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리카바졸, 폴리인돌, 폴리아제핀, 폴리티오펜 및 폴리(3,4-에틸렌디옥시 티오펜)(PEDOT), 폴리(p-페닐렌 설파이드)(PSS), PEDOT:PSS의 공중합체 등을 포함한다.
상기 전도성 페이스트는 무기 충전제를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 무기 충전제는, 예를 들면, 석영, 그래핀(graphene), 그래핀 옥사이드, 흑연, 및 은 아세테이트, 탄산은, 염소산은, 염화은, 은 락테이트, 질산은, 은 펜타플루오로프로피오네이트, 은 트리플루오로아세테이트, 은 트리플루오로메탄설포네이트, 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 임의의 적합한 은 화합물을 포함한다.
상기 전도성 중합체 및/또는 무기 충전제는 직접 첨가되거나 용해되어 첨가될 수 있다. 바람직한 방법은 분산액의 형태로 첨가되는 것이다. 상기 전도성 조성물의 전도도의 손실 없이 상기 조성물과 블렌딩되는 것이 중요하다. 따라서 상기 전도성 중합체 및/또는 무기 충전제의 농도는 중요한 역할을 한다. 통상적으로 1 내지 40중량%, 바람직하게는 5 내지 20중량%의 전도성 중합체 및/또는 무기 충전제가 첨가될 수 있다.
특히 바람직한 양태에서
상기 전도성 입자는 은을 포함하고;
상기 전도성 입자의 대부분은 0.5 내지 50마이크론의 최대 치수를 갖고;
상기 전도성 페이스트는 상기 전도성 페이스트의 총 중량을 기준으로 하여 30 내지 80중량%의 전도성 입자를 포함하고;
상기 폴리에스테르는 폴리(에틸렌 이소프탈레이트)이고;
임의로 상기 전도성 페이스트는 탄성중합체, 아미노 수지, 리올로지 개질제, 표면 활성제, 실란 단량체 및/또는 올리고머, 전도성 중합체 및 무기 충전제 중의 하나 이상을 포함한다.
상기 폴리(에틸렌 이소프탈레이트)는 유리하게는 직쇄형이고 포화되며 고분자량이다. 상기 리올로지 개질제는 중성 폴리에스테르일 수 있으며, 이는 상기 은 페이스트에 연신능 및 열성형능을 제공할 수 있다.
추가의 측면에서, 본 발명은 유기 매질에 분산되어 있는 전도성 입자를 포함하는 전도성 페이스트를 제공하며, 상기 유기 매질은
용매; 및
아래 물질들 중의 하나 이상을 포함하는 결합제
(a) 분지형 폴리올 에스테르,
(a) 포화 또는 불포화 폴리에스테르,
(b) 아미노 수지,
(c) 하나 이상의 글리콜 및/또는 이염기산으로부터 유도된 코폴리에스테르,
(d) 폴리우레탄 및/또는 폴리우레탄 텔레켈릭(telechelic),
(e) 알키드 수지, 및
(f) 셀룰로스 아세테이트 및/또는 이의 유도체
를 포함한다.
상기 전도성 페이스트는 실질적인 균열 형성 또는 전기 연속성의 실질적인 손실 없이 (통상 150% 이하로) 연신될 수 있는 전도성 코팅을 형성할 수 있다.
추가의 측면에서, 본 발명은 유기 매질에 분산되어 있는 전도성 입자를 포함하는 전도성 페이스트를 제공하며, 상기 유기 매질은
용매; 및
열경화성 중합체 및/또는 열가소성 중합체를 포함하는 결합제
를 포함한다.
상기 전도성 페이스트는 실질적인 균열 형성 또는 전기 연속성의 실질적인 손실 없이 (통상 150% 이하로) 연신될 수 있는 전도성 코팅을 형성할 수 있다.
상기 전도성 입자는 바람직하게는 구리-코팅된 은 입자, 더욱 바람직하게는 구리-코팅된 은 플레이크를 포함한다. 이러한 입자는 은의 용해 및 이동을 제한시킬 수 있다. 상기 전도성 페이스트가 솔더링 가능한 은 페이스트로서 사용되는 경우 이는 특히 유리하다(상기 참조). 통상적으로, 상기 은 입자의 외부 표면의 대부분은 구리로 코팅되며, 더욱 통상적으로는 상기 은 입자의 외부 표면의 실질적으로 전부는 구리로 코팅되며, 더욱 더 통상적으로는 상기 은 입자의 외부 표면의 전부가 구리로 코팅된다.
또 다른 양태에서, 상기 전도성 입자는 은-코팅된 니켈 입자 및/또는 은-코팅된 주석 입자를 포함할 수 있다. 상기 전도성 페이스트가 솔더링 가능한 은 페이스트로서 사용되는 경우 이러한 전도성 입자가 유리할 수 있다. 통상적으로, 니켈 및/또는 주석 입자의 외부 표면의 대부분은 은으로 코팅되고, 더욱 통상적으로는 니켈 및/또는 주석 입자의 외부 표면의 실질적으로 전부는 은으로 코팅되며, 더욱 더 통상적으로는 니켈 및/또는 주석 입자의 외부 표면의 전부가 은으로 코팅된다.
바람직하게는, 상기 전도성 입자는 탄소 플레이크를 포함하며, 더욱 바람직하게는 이때 상기 전도성 페이스트는 은 라인을 오버프린트하기 위한 것이다. 탄소 플레이크로 제조된 페이스트는 은 라인 위로 오버프린트하는데 사용될 수 있다. 이러한 페이스트는 은 이동을 제한시키며 비용을 감소시킬 수 있다.
상기 전도성 페이스트는 분산되어 50마이크론 이상의 해상도(resolution)를 갖는 라인을 형성할 수 있다.
추가의 측면에서, 본 발명은 본원에 기재된 전도성 페이스트를 포함하는 전도성 접착제 또는 중합체 솔더를 제공한다.
추가의 측면에서, 본 발명은 2종 이상의 가공물을 접합하기 위한 솔더링 가능한 페이스트를 제공하며, 상기 솔더링 가능한 페이스트는
본원에 기재된 전도성 페이스트; 및
솔더 페이스트
를 포함한다.
추가의 측면에서 본 발명은 본원에 기재된 전도성 페이스트의 제조 방법을 제공하며, 상기 방법은
용매, 결합제 및 전도성 입자를 제공하는 단계;
상기 결합제와 상기 용매를 배합하여 유기 매질을 형성시키는 단계; 및
상기 전도성 입자를 상기 유기 매질에 분산시키는 단계
를 포함한다.
추가의 측면에서 본 발명은 연신성 전도성 층을 기판 상에 형성시키는 방법을 제공하며, 상기 방법은
기판을 제공하는 단계;
본원에 기재된 전도성 페이스트를 상기 기판에 도포하는 단계; 및
상기 전도성 페이스트를 경화시키는 단계
를 포함한다.
경화는 예를 들면 건조에 의해 수행될 수 있다. 건조는 상기 전도성 페이스트의 용매를 적어도 부분적으로 제거할 수 있다.
상기 기판은 종이-페놀계 수지 보드, 플라스틱 보드 또는 유리 에폭시 수지 보드일 수 있다. 상기 기판 자체가 연신 가능할 수 있다. 플라스틱 보드는 예를 들면 PMMA, PET 등 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 전도성 페이스트를 기판에 도포하는 것은 바람직하게는 스크린 프린팅, 스텐실 프린팅 및/또는 젯팅을 포함한다. 이러한 기술은 유리하게는 당해 방법의 자동화를 허용할 수 있다.
상기 전도성 페이스트의 경화는 바람직하게는 250℃ 이하, 더욱 바람직하게는 30 내지 120℃의 온도에서 수행된다. 더 높은 온도는 기판의 손상을 초래할 수 있다.
추가의 측면에서, 본 발명은 접합되어야 하는 2개의 가공물들 사이에 상호접속을 형성시키는 방법을 제공하며, 상기 방법은
접합될 2종 이상의 가공물들을 제공하는 단계;
본원에 기재된 전도성 페이스트를 상기 가공물들 주변에 배치하는 단계; 및
상기 전도성 페이스트를 경화시키는 단계
를 포함한다.
본 발명의 상기 측면과 관련된 바람직한 특징들은 또한 본 발명의 이러한 측면에 적용한다. 생성된 상호접속은 유리하게는 가요성일 수 있다. 접합되어야 하는 2종 이상의 가공물들은 회로 보드 및 회로 보드 부품일 수 있다.
본 발명은 회로 보드의 형성 방법을 제공하며, 상기 방법은
본원에 기재된 전도성 페이스트 및 회로 보드 기판을 제공하는 단계;
상기 전도성 페이스트를 목적하는 회로 패턴으로 회로 보드 기판 위에 배치하는 단계; 및
상기 전도성 페이스트를 경화시키는 단계
를 포함한다.
본 발명의 상기 측면과 관련된 바람직한 특징들은 또한 본 발명의 이러한 측면에 적용한다. 상기 회로 보드 기판은 바람직하게는 가요성이다.
추가의 측면에서, 본 발명은 정전용량형 터치스크린 패널을 형성하는 방법을 제공하며, 상기 방법은
기판을 제공하는 단계;
본원에 기재된 전도성 페이스트를 상기 기판에 도포하는 단계; 및
상기 전도성 페이스트를 경화시키는 단계
를 포함한다.
본 발명의 상기 측면과 관련된 바람직한 특징들은 또한 본 발명의 이러한 측면에 적용한다. 상기 기판은 통상적으로 그 자체가 가요성이다. 상기 방법은 하나 이상의 전도체 및/또는 회로를 상기 기판에, 통상적으로 상기 기판의 모서리에 고정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
추가의 측면에서, 본 발명은 본원에 기재된 방법으로 수득할 수 있는 정전용량형 터치스크린 패널을 제공한다.
추가의 측면에서, 본 발명은 본원에 기재된 정전용량형 터치스크린 패널을 포함하는 휴대폰, 랩탑 컴퓨터 또는 태블릿 컴퓨터를 제공한다.
추가의 측면에서, 본 발명은 본원에 기재된 전도성 페이스트를 사용하여 제조된 전자 표면을 제공한다. 상기 전자 표면은 넓은 표면적, 높은 기계적 가요성 및 균일한 연신능, 및 다기능 능력(multifunctional capabilities)을 갖는 순응형 피부-유사 구조물 일 수 있다. 이러한 구조물은 항공기 날개, 건물, 로봇, 3차원(3D) 디스플레이, 및 인간의 의료용 보형물 위에 포장된 임의 형상의 전기활성(electro-active) 표면을 가능하게 할 것이다.
추가의 측면에서, 본 발명은, 본원에 기재된 전자 표면을 포함하는, 항공기 날개, 건물, 로봇, 3차원 디스플레이, 로봇 감각 피부, 착용가능한 커뮤니케이션 디바이스, 생체-통합된 디바이스 또는 인간 보형물을 제공한다.
추가의 측면에서, 본 발명은, 열성형 방법, 냉간 인발 방법, 3D 물체의 형성, SMT 부품 실장, 스크린 프린팅, 제트 프린팅, 50마이크론 이상의 두께를 갖는 라인의 프린팅, (예를 들면, LED에 대한 다이렉트 칩 온 보드 히트 싱크 다이 어태치에서) CTE 불일치를 감소시키는 방법, LED 조명 기구 제작, 높은 열 사이클 내피로성에 대한 스트레인 흡수 상호접속재의 형성 방법 및 다단계 프린팅에서의, 본원에 기재된 전도성 페이스트의 용도를 제공한다. 상기 페이스트가 프린트 기술에서 사용되는 경우, 이는 50마이크론 이하의 라인을 프린트할 수 있다. 임의 형상이 프린트될 수 있으며, 다단계 프린트가 가능하다. LED 조명 기구 제작이 통합된 열적 및 전기적 상호접속에 의해 매우 적은 비용으로 수행될 수 있다.
본 발명은 하기 도면을 참조로 하여 기술될 것이다.
도 1은 본 발명에 따르는 프린트된 전도성 페이스트의 라인을 보여준다.
도 2는 다양한 기간 후 본 발명에 따르는 프린트된 전도성 페이스트의 라인을 보여준다.
도 3은 본 발명에 따르는 전도성 페이스트를 사용한 프린팅 공정의 제1 및 제10 프린트를 보여준다.
도 4는 본 발명에 따르는 전도성 페이스트를 사용하여 열성형된 기판을 보여준다.
도 5는 본 발명에 따르는 전도성 페이스트를 사용하여 열성형된 기판을 보여준다.
도 6은 본 발명에 따르는 전도성 페이스트를 사용하여 열성형된 기판을 보여준다.
본 발명은 하기의 비제한적인 실시예를 참조로 하여 기술될 것이다.
실시예 1
본 발명의 조성물을 위한 유기 매질을 다음과 같이 제조하였다: 170그램의 자기 교반된 카비톨 아세테이트(비점 230℃) 및 40g의 downol EPH(다우 케미칼스(Dow Chemicals)로부터)에 15그램의 Dynapol L411(직쇄형 방향족 폴리에스테르 수지)을 첨가하였다. 리올로지 개질제 및 접착 촉진제를 상기 혼합물에 첨가하였다. 상기 혼합물을 60℃로 가열하고 (대략 4시간 후) 투명한 용액이 수득될 때까지 해당 온도에서 교반하였다. 당해 용액이 주위 온도로 서서히 냉각되는 것을 허용하였다.
상기 혼합물에, 약 1 내지 20마이크론의 소정의 입자 크기 및 5㎛의 평균 주요 입자 직경을 갖는 650중량부(65중량%)의 잘 부서지는 은 분말을 혼합 분쇄기(mixing and grinding machine)에 의해 블렌드하고 균일하게 분산시켜 전기전도성 페이스트를 수득하였다.
생성된 페이스트의 24시간 후 주위 온도에서의 점도는 브룩필드(Blookfield) RVT 점도계(5rpm, 넘버 5 스핀들(spindle))상에서 약 18,000센티포아즈(20℃에서)로 측정되었다. 생성된 페이스트 조성물을 0.5mil 실크 스크린을 통해 100마이크론 두께 전기 등급 PET 필름 상에 프린트하였다. 상기 프린트된 부분을 120℃ 실험실용 공기 순환 오븐(air circulating oven)에서 10분 동안 건조시켜 전도성 상호접속재를 형성하였다. 생성된 프린트되어 건조된 소자를 비저항(resistivity), 접착력(스카치(Scotch) 브랜드로 판매되는 셀로판 테이프, #810을 사용하여), 내긁힘성(scratch resistance) 및 연신에 대해 시험하였다. 비저항은 4개 지점 프로브법(four point probe method) 및 표준 멀티미터를 사용하여 측정하였다. 상기 전도성 소자를 비저항에 대해 측정하고, 이어서 상기 소자 자체에 대해 접었다 펼쳐서, 전도체 라인에 수직인 주름(crease)을 생성시켰다. 이어서 비저항을 재측정하였다.
접착력은 단단하고 평평한 면 위의 스위칭 소자(switching element)로 측정하며, 2인치 길이의 스카치 브랜드 #810 테이프를 대략 1인치의 상기 프린트된 전도체 패턴 위에 놓았다. 평활화 압력(smoothing pressure)을 손가락으로 인가하여 상기 전도성 소자에 접착된 테이프가 우수하게 결합(bonding)되게 하고, 이어서 위쪽으로 때어내어 전도체 이동의 증거를 확인하였다. 손톱 긁기 시험을 단단하고 평평한 면 위의 전도성 소자에서 수행하였다. 상기 소자를 상기 프린트된 전도체 패턴에 수직인 중간 압력으로 손톱으로 여러 번 긁어 전도체 제거의 증거를 확인하였다. 연신 시험을 벤치 바이스(bench vice)(맥마스터(McMaster)로부터의 미디엄 벤치 바이스(medium bench vice))를 사용하여 수행하였다. 상기 프린트된 기판을 당해 바이스의 양 말단에 고정시켰다. 시험되어야 하는 구역을 표시하였다. 통상적으로 표시 길이는 5cm였다. 상기 시험 구역을 150℃에서 에어 건(air gun)을 사용하여 가열하고 60초 동안 고정시켰다. 온도는 상기 기판의 유리 전이 온도를 근거로 하여 선택하였다. 통상적으로 연신은 상기 기판의 유리 전이 온도보다 10℃ 높은 온도에서 수행하였다. 상기 고정된 프린트된 기판을 대략 7cm, 즉, 본래 길이의 140%로 서서히 연신시켰다. 이를 냉각시키고 임의의 균열에 대해 50X 현미경으로 분석하였다. 관찰 결과는 아래의 표 1에 제시되어 있으며, 이는, 존재하는 은의 양에 있어서, 극도로 높은 전도도(낮은 비저항)가 나타나며, 뛰어난 전도도 효율(conductivity efficiency)이 상기 수지에 의해 제공됨을 명시한다. 또한, 표 1의 데이터는, 상기 전도성 소자가 연신 및 벤딩 후에 매우 우수한 접착력, 가요능, 매우 우수한 내긁힘성, 우수한 연필 경도(pencil hardness) 및 허용되는 비저항을 나타냄을 명시한다. 3D 물체는 통상적으로 냉간 인발(cold drawing) 기술을 사용하여 제작하였다. 실험실용 셋업에서, JT-18 진공 형성기를 사용하여 3D 구조물을 제작하였다. 플라스틱 필름을 이의 유리 전이 온도보다 높은 온도에서 가열하였으며 장방형 다이를 사용하여 열성형하여 평면이 아닌(non-planar) 구조물을 생성시켰다. 이들 구조물은 임의의 균열에 대해 현미경으로 분석하였다. 비저항 및 위에 언급된 모든 기타 특성들을 시험하였다.
Figure pct00001
실시예 2
다음의 플럭스 조성물이 사용되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 사용하여 전기전도성 페이스트를 수득하였다:
성분: 중량부:
은 플레이크 65
카비톨 아세테이트 - 용매 18.00
Downol - 용매 4.00
Dynapol L411 - 결합제 1.30
Setal VS60 (뉴플렉스의 상표명) - 결합제 08.60
리올로지 개질제 2.50
접착 촉진제 0.60
당해 조성물은 폴리에스테르 폴리올을 함유하였다.
실시예 3
다음의 플럭스 조성물이 사용되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 사용하여 전기전도성 페이스트를 수득하였다:
Ag 플레이크 65.00
카비톨 아세테이트 18.90
시너(thinner) 3.2
Dynapol 411 2.60
Setal_US_136_BB_157 (뉴플렉스의 상표명) 7.20
리올로지 개질제 3.10
당해 조성물은 분지형 폴리에스테르 및 폴리아민 경화제를 함유하였다.
실시예 4
다음의 플럭스 조성물이 사용되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 사용하여 전기전도성 페이스트를 수득하였다:
성분: 중량부:
카비톨 아세테이트 17.0
시너 4.0
Dynapol L411 1.5
Setal VS80 (뉴플렉스의 상표명) 5.7
Setal_US_136_BB_157 (뉴플렉스의 상표명) 1.4
리올로지 개질제 5.40
당해 조성물은 더 우수한 연신능을 위해 분지형 폴리에스테르 폴리올 및 탄성중합체를 함유하였다.
실시예 5
다음의 플럭스 조성물이 사용되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 사용하여 전기전도성 페이스트를 수득하였다:
성분: 중량부:
부틸 카비톨 17.0
Az NPG/HD 4.0
Dynapol L411 1.5
Setal VS80 (뉴플렉스의 상표명) 5.7
PMMA 1.1
리올로지 개질제 2.70
BYK4510 3.0
당해 조성물은 더 우수한 연신능을 위해 코폴리에스테르 수지, 분지형 폴리에스테르 폴리올 및 탄성중합체를 함유하였다.
실시예 6
다음의 플럭스 조성물이 사용되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 사용하여 전기전도성 페이스트를 수득하였다:
성분: 중량부:
카비톨 아세테이트 18.0
시너 4.0
Dynapol L411 1.5
Setal VS80 (뉴플렉스의 상표명) 5.7
PMMA (폴리(메틸 메타크릴레이트) 1.1
리올로지 개질제 3.0
당해 조성물은 더 우수한 연신능을 위해 분지형 폴리에스테르 폴리올 및 탄성중합체를 함유하였다. 은 플레이크 함량이 증가한다.
실시예 7
다음의 플럭스 조성물이 사용되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 사용하여 전기전도성 페이스트를 수득하였다:
성분: 중량부:
카비톨 아세테이트 17.0
시너 4.0
코폴리에스테르 (DIC 케미칼스 제품 1.5
번호 OD-X-2560)
Setal_US_136_BB_157 (뉴플렉스의 상표명) 5.7
PMMA 1.1
전도성 충전제 1.0
리올로지 개질제 4.70
당해 조성물은 더 우수한 연신능 및 전도도를 위해 전도성 충전제, 분지형 폴리에스테르 폴리올 및 탄성중합체를 함유하였다.
실시예 8
다음의 플럭스 조성물이 사용되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 사용하여 전기전도성 페이스트를 수득하였다:
성분: 중량부:
카비톨 아세테이트 17.0
시너 4.4
Dynapol L411 1.5
Setal_US_136_BB_157 (뉴플렉스의 상표명) 5.7
흑연 1.0
리올로지 개질제 5.40
당해 조성물은 은 이동의 감소를 돕는다.
실시예 9
다음의 플럭스 조성물이 사용되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 사용하여 전기전도성 페이스트를 수득하였다:
성분: 중량부:
카비톨 아세테이트 17.0
시너 4.4
Dynapol L411 1.5
Setal_US_136_BB_157 (뉴플렉스의 상표명) 5.7
그래핀 1.0
리올로지 개질제 5.40
당해 조성물은, 연신되고 열성형되는 경우의 더 우수한 전기 연속성을 위해 충전제를 사용한다.
실시예 2 내지 9의 모든 조성물은 실시예 1에 따라 제조된 65중량부의 은 플레이크를 사용하여 제조하였다. 상기 페이스트 조성물을 실시예 1에 논의된 바와 같이 스크린 프린팅하고 건조시키고 특성들을 시험하였다.
표 2에 요약되어 있는 결과는, 수지가 매질의 총 중량의 25%인 매질에 의해 가장 우수한 전반적인 성능이 수득되었음을 명시한다. 흑연 및 그래핀 첨가는 상기 전도성 프린트된 라인의 인장 특성을 상당히 증대시킨다.
Figure pct00002
실시예 10 - 프린트 평가
상기 페이스트에 대해 전반적인 프린트 평가를 실시하였다. 당해 평가에는 DEK03xi 자동화된 프린트 기기를 사용하였다. 사용된 기타 파라미터는 표 3에 제공된다.
Figure pct00003
당해 연구의 결과는 다음과 같다:
프린트 윈도우(print window) 최적화: 프린트 윈도우 최적화를 수행하여 최적화된 프린트 윈도우를 확인하여 무결함 프린팅(defect free printing)을 달성하였다. 이를 위해 1mil 두께 미만의 메쉬 스크린(mesh screen)을 사용하였다. 당해 연구는 또한 전형적인 및 기타 페이스트 샘플들에 대해 수행하였다. 실시예 8의 프린트된 페이스트의 조밀한 라인이 도 1에 도시되어 있다. 당해 페이스트에 대한 프린트 윈도우는 프린트 속도: 200mm/Sec, 압력: 15Kg, 스냅 오프(snap off) 속도: 0.5mm/Sec, 플러드 높이(flood height): 3.5mm, 프린트 프로세스: 프린트 앤드 플러드(print and flood)에서 최적화되었다. 이들 파라미터는, 실시예 8의 페이스트는 고속으로 프린트되어 높은 처리량을 제공할 수 있음을 보여준다. 상기 페이스트는 후경화를 압축하지 않아서, 개구부(aperture) 높이가, 페이스트 침착 두께에 대해 고려되는 필수 인자(vital factor)인 것으로 관찰되었다. 상기 페이스트가 비-압축성(non-compactness)인 이유는, 이것이 나노 크기의 은 분말과는 달리 마이크론 크기의 플레이크를 함유하기 때문이며, 소결 현상 또는 결정립계(grain boundary) 확산이 존재하지 않는다.
일시정지에 대한 응답(response to pause): PET 필름을 자(jar)로부터 꺼낸 신선한 페이스트로 프린트하였다(페이스트는 혼련(kneading)되지 않았다). 이는 "자 성능으로부터의 벗어남"을 정량화시키는 수단을 제공한다. 당해 시험은, 프린트 침착물을 검사함으로써 최초 성능을 포착하기 위한 것이다. 당해 일시정지에 대한 응답 시험은 상기 페이스트가 상이한 일시정지 간격에서의 프린트시 일시정지에 반응하는 방법에 관한 정보를 제공한다. 모든 실시예 페이스트는 우수한 일시정지에 대한 응답 시험을 달성하였다. 모든 경우에, 브릿지(bridges) 또는 블리딩이 관찰되지 않았다. 프린트 선명도는 모든 경우에 균일하고 조밀하였다. 이는, 예를 들면, t = 0분 (좌측), t = 60분 (중간) 및 t = 120분 (우측)에서 실시예 2의 페이스트의 프린트 이미지를 보여주는 도 2에서 볼 수 있다.
연속 프린트: 당해 시험을 수행하여, 스텐실 위로의 페이스트의 플러딩 없이 매번의 프린트 후 구멍 내의 페이스트의 건조 효과를 측정한다. 처리량 및 물질 손실의 직접적인 지표를 제공하기 때문에, 당해 시험은 중요하다. 본 발명의 페이스트는 플러딩 없이 10회 프린트를 제공할 수 있었다. 모든 전형적인 시판용 페이스트는 당해 적용에서 심각하게 실패하였다. 본 발명의 페이스트의 텍스쳐(texture)는 매끄러웠으며 상기 프린트된 구조물은 어떠한 다공성(porosity)도 갖지 않는다. 이론에 국한되지 않고, 이는 본 발명의 페이스트의 용매/결합제로 인한 것으로 간주된다. 연속 프린트의 가능성은 또한 상기 페이스트에 혼입된 신규 용매 및 리올로지 개질제로 인한 것이다. 도 3은 실시예 5의 페이스트의 프린트 성능을 보여준다. 10번째 프린트 후에도 결함이 없는 조밀한 라인이 관찰되었다. 상기 페이스트는 플러딩이 없는 것을 요구하며 이는 고유 특성이다. 기타 모든 시판용 페이스트는 플러딩 없이 프린트될 수는 없다.
스텐실 수명: 페이스트의 스텐실 수명을 측정하기 위해, 상기 페이스트를 25℃에서 연속으로 혼련하였다. 브룩필드 점도 측정이 T-0을 포함하는 매 시간마다 수행되었다. 상기 샘플을 또한 TO에서 그리고 당해 시험의 종점에서 프린트하여 프린트능(printability)을 정량화시키고 당해 기간에 걸친 상기 페이스트의 거동의 임의의 변화를 추적하였다. 당해 시험은, 오랜 시간 동안 개방되어 있거나 오랜 시간 동안 연속으로 구동되는 경우 페이스트가 스텐실 상에서 작동하는 방법의 아이디어를 제공한다. 본 기재사항의 모든 실시예 페이스트는 당해 시험에서 뛰어난 성능을 보였다. 이들은 4시간 이상 동안 스텐실 수명을 갖는다. 프린트시 버블링(bubbling) 또는 이상(abnormality)이 관찰되지 않았다. 상기 프린트된 페이스트는 상기 기판 상에서 매끄러운 구조를 갖고 4시간 이하의 스텐실 수명을 갖는다. 모든 페이스트는 4시간의 스텐실 수명에 걸쳐 양호하게 작동하였다. 스퀴지(squeegee)에 들러붙는 것이 관찰되지 않았다. 4시간의 혼련에 걸쳐 우수한 롤링(rolling)이 관찰되었다.
모든 실시예 페이스트는 모든 프린트 시험에서 양호하게 작동하였다. 전형적인 페이스트는 연속 프린트에서 열등하였다. 표 4는 당해 프린트 연구의 결과의 요약을 제공한다.
Figure pct00004
실시예 11 - 열성형
열성형은, 평평한 열가소성 시트가 가열되어 목적하는 형상으로 변형되는(deformed) 공정이다. 가열은 일반적으로 복사형 전열기에 의해 달성되며, 이는 시작하는 플라스틱 시트의 한쪽 또는 양쪽 면 위에 대략 125mm(5인치)의 거리로 위치한다. 상기 시트를 충분히 연화시키는데 필요한 가열 사이클의 기간은 상기 중합체, 이의 두께 및 색상에 의존한다. 성형 단계를 달성하는 당해 방법은 (1) 진공 열성형, (2) 가압 열성형 및 (3) 기계적 열성형의 세 가지 기본 범주로 분류될 수 있다. 당해 연구에서, 진공 열성형을 사용하였다. 프린트된 라인은 특정한 금형 디자인을 사용하여 열성형되었다. 라인 연속성, 열성형된 물체 및 상기 페이스트의 전반적인 성능이 검사되었다.
프린트되면, 상기 기판은 3D 변형을 견딜 수 있으며 상기 페이스트는 이의 전도도 및 기타 물리적 성질을 박리 없이 유지할 수 있어야 한다. 상기 프린트된 기판은 냉간 인발, 열성형 및 유사한 3D 변형 활동을 견뎌서 예를 들면 연신성 전자 표면에 대한 3D 부품을 제조할 수 있다. 당해 가공의 중요한 목표는, 전도도 또는 접착력과 같은 물리적 특성을 읽지 않거나 라인이 균열되지 않고도 이러한 조작을 견뎌야 하는 페이스트를 제조하는 것이다. 당해 연구에서 일반적으로 페이스트는 650℃에서 10분 동안 공기 순환 오븐(air circulating oven)에서 경화된다. 당해 연구에서 각종 기판들이 사용되었다. 성형은, 특정한 적용을 위한 특정한 기판을 요구한다. PET가 산업현장에서 일반적인 한편, PMMA(폴리메틸 메타크릴레이트) 및 PC(폴리카보네이트) 또한 때때로 사용된다. 3개 기판 모두가 당해 평가에서 사용되었다(표 5 참조).
Figure pct00005
위에 언급된 바와 같이, PET는 광범위하게 사용되는 기판이다. 당해 기판은 대략 120 내지 125℃에서 열성형되었다. 각종 금형들이 상기 열성형 연구에 대해 제작되었다. 모든 실시예 페이스트 조성물은 PET 기판에 대해 뛰어난 결과를 보여주었다. 도 4 내지 도 6은 실시예 5의 페이스트를 사용한 열성형된 기판을 보여준다. 현미경 이미지로부터 밝혀질 수 있는 바와 같이, 균열이 관찰되지 않았다. 당해 라인은 55ohm/sq의 저항으로 전기적으로 지속되었다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 라인이 100마이크론의 두께로 프린트될 수 있었다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 90° 및 180° 굽힘을 달성하는 것이 가능하였다.
실시예 12
은 페이스트를, 구리 코팅된 은 분말을 출발 지점으로서 사용하는 것만을 제외하고는 실시예 1에서와 같이 제조하였다. 상기 페이스트는 플라스틱 표면 상에 분산하였다. 이를 건조시키고 알파(Alpha)의 저온 솔더 페이스트, ALPHA® CVP-520(주석 비스무트) 페이스트를 오버프린트하였다. 당해 조립체 상에서, SMT 부품이 실장되고 표준 리플로우(reflow) 프로파일을 사용하여 리플루오되었다. 당해 접합부를 공극(void) 및 전단 강도에 대해 검사하였다.
유사하게, 특별한 스텐실을 사용하여, LED 조립체를 당해 Ag 페이스트/솔더 페이스트 배합물에 실장하였다. 상기 2가지 예에서, 연신성 은 페이스트가 뛰어난 솔더 접합부를 형성할 수 있으며 허용가능한 다이 전단 강도를 갖는 LED를 밝힐 수 있는 것으로 밝혀졌다.
실시예 13
은 페이스트를, 은 코팅된 주석 분말을 출발 지점으로서 사용하는 것만을 제외하고는 실시예 1에서와 같이 제조하였다. 실시예 12와 유사한 결과가 수득되었다.
실시예 14 - 전도성 접착제로서의 Ag 페이스 (" 순응성 " 페이스트)
실시예 1과 유사하게 제조된 페이스트를 수동 공기압 니들 디스펜서(pneumatic needle dispenser)를 사용하여 제공하였다. 상기 페이스트를 65℃에서 건조시켰다. 은 페이스트의 1개 이상의 층을 경화된 순응성 트레이스(compliant trace) 위에 오버프린트하였다. LED를 당해 전도성 트레이스 상에서 조립하였으며 전체 조립체를 120℃ 컨벡션 오븐(convection oven)에서 30분 동안 경화시켰다. 전도성 접착제를 사용하지 않았다.
LED 발광이 성공적으로 관찰되었으며 상기 측정된 다이 전단 강도는 5Kg이었다. 이는, 순응성 페이스트는 전도성 접착제 및 중합체 솔더로서 역할을 할 수 있음을 확인한다.
실시예 15
페이스트를, 탄소(흑연) 플레이크를 출발 지점으로서 사용하는 것만을 제외하고는 실시예 1에서와 같이 제조하였다. 상기 페이스트는 등급별 연신능이 가장 우수하며, 은 트레이스 위에 오버프린트되어 은 이동을 방지하고 비용을 줄일 수 있다.
전술된 상세한 설명은 설명 및 예시를 통해 제공되었으며, 첨부된 청구항들의 범위를 한정하도록 의도되지 않는다. 본원에 예시되어 있는 바람직한 양태들의 여러 변형태는 당해 분야의 숙련가에게 명백하게 될 것이며 첨부된 청구항들의 범위 및 이들의 등가물의 범위 내에 존재할 것이다.

Claims (40)

  1. 유기 매질에 분산되어 있는 전도성 입자를 포함하는 전도성 페이스트(conductive paste)로서, 상기 유기 매질이
    용매; 및
    폴리에스테르를 포함하는 결합제
    를 포함하는, 전도성 페이스트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전도성 입자가 은을 포함하는, 전도성 페이스트.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전도성 입자의 대부분이 5 이하의 종횡비를 갖는 은 플레이크를 포함하는, 전도성 페이스트.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 전도성 입자의 대부분이 0.5 내지 50마이크론, 바람직하게는 1 내지 20마이크론의 최대 치수를 갖는, 전도성 페이스트.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 전도성 페이스트의 총 중량을 기준으로 하여 30 내지 80중량%, 바람직하게는 55 내지 75중량%의 전도성 입자를 포함하는, 전도성 페이스트.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 용매가 탄화수소가 아닌(non-hydrocarbon) 극성 용매인, 전도성 페이스트.
  7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 용매가 150 내지 300℃의 비점을 갖는, 전도성 페이스트.
  8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 전도성 페이스트의 총 중량을 기준으로 하여 5 내지 40중량%의 용매, 바람직하게는 20 내지 30중량%의 용매를 포함하는, 전도성 페이스트.
  9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 결합제에 대한 용매의 중량 비가 0.15 내지 0.5인, 전도성 페이스트.
  10. 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리에스테르가 코폴리에스테르, 바람직하게는 방향족 디카복실산과 알킬렌 글리콜의 공중합에 의해 형성된 코폴리에스테르, 더욱 바람직하게는 상기 코폴리에스테르가 폴리(에틸렌 이소프탈레이트)인, 전도성 페이스트.
  11. 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 0.1 내지 35중량%의 결합제, 바람직하게는 1 내지 25중량%의 결합제를 포함하는, 전도성 페이스트.
  12. 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 결합제가 탄성중합체를 추가로 포함하며, 바람직하게는 상기 탄성중합체가 아크릴계 중합체를 포함하는, 전도성 페이스트.
  13. 제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 결합제가 아미노 수지를 추가로 포함하는, 전도성 페이스트.
  14. 제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 페이스트가 리올로지 개질제를 추가로 포함하는, 전도성 페이스트.
  15. 제1항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 페이스트가 표면 활성제를 추가로 포함하는, 전도성 페이스트.
  16. 제1항 내지 제15항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 페이스트가 실란 단량체 및/또는 올리고머를 추가로 포함하는, 전도성 페이스트.
  17. 제1항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 페이스트가 전도성 중합체를 추가로 포함하는, 전도성 페이스트.
  18. 제1항 내지 제17항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 페이스트가 무기 충전제를 추가로 포함하는, 전도성 페이스트.
  19. 제1항 내지 제18항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 전도성 입자가 은을 포함하고;
    상기 전도성 입자의 대부분이 0.5 내지 50마이크론의 최대 치수를 갖고;
    상기 전도성 페이스트가 상기 전도성 페이스트의 총 중량을 기준으로 하여 30 내지 80중량%의 전도성 입자를 포함하고;
    상기 폴리에스테르가 폴리(에틸렌 이소프탈레이트)이고;
    임의로 상기 전도성 페이스트가 탄성중합체, 아미노 수지, 리올로지 개질제, 표면 활성제, 실란 단량체 및/또는 올리고머, 전도성 중합체 및 무기 충전제 중의 하나 이상을 포함하는, 전도성 페이스트.
  20. 유기 매질에 분산되어 있는 전도성 입자를 포함하는 전도성 페이스트로서, 상기 유기 매질이
    용매; 및
    아래 물질들 중의 하나 이상을 포함하는 결합제
    (a) 분지형 폴리올 에스테르,
    (g) 포화 또는 불포화 폴리에스테르,
    (h) 아미노 수지,
    (i) 하나 이상의 글리콜 및/또는 이염기산으로부터 유도된 코폴리에스테르,
    (j) 폴리우레탄 및/또는 폴리우레탄 텔레켈릭(telechelics),
    (k) 알키드 수지, 및
    (I) 셀룰로스 아세테이트 및/또는 이의 유도체
    를 포함하는, 전도성 페이스트.
  21. 유기 매질에 분산되어 있는 전도성 입자를 포함하는 전도성 페이스트로서, 상기 유기 매질이
    용매; 및
    열경화성 중합체 및/또는 열가소성 중합체를 포함하는 결합제
    를 포함하는, 전도성 페이스트.
  22. 제1항 내지 제21항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 전도성 입자가 구리-코팅된 은 입자, 바람직하게는 구리-코팅된 은 플레이크를 포함하는, 전도성 페이스트.
  23. 제1항 내지 제22항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 전도성 입자가 은-코팅된 니켈 입자 및/또는 은-코팅된 주석 입자를 포함하는, 전도성 페이스트.
  24. 제1항 내지 제23항 중의 어느 한 항에 있어서, 탄소 플레이크를 포함하며, 바람직하게는 상기 전도성 페이스트가 은 라인을 오버프린트하기 위한 것인, 전도성 페이스트.
  25. 제1항 내지 제24항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 전도성 페이스트가 분산되어 50마이크론 이상의 해상도를 갖는 라인을 형성할 수 있는, 전도성 페이스트.
  26. 제1항 내지 제25항 중의 어느 한 항에 따르는 전도성 페이스트를 포함하는 전도성 접착제 또는 중합체 솔더(solder).
  27. 2종 이상의 가공물(work piece)을 접합(joining)하기 위한 솔더링(soldering) 가능한 페이스트로서, 상기 솔더링 가능한 페이스트가
    제1항 내지 제25항 중의 어느 한 항에 따르는 전도성 페이스트; 및
    솔더 페이스트
    를 포함하는, 솔더링 가능한 페이스트.
  28. 제1항 내지 제25항 중의 어느 한 항에 따르는 전도성 페이스트의 제조 방법으로서, 상기 방법이
    용매, 결합제 및 전도성 입자를 제공하는 단계;
    상기 결합제와 상기 용매를 배합하여 유기 매질을 형성시키는 단계; 및
    상기 전도성 입자를 상기 유기 매질에 분산시키는 단계
    를 포함하는, 방법.
  29. 연신성 전도성 층을 기판 상에 형성시키는 방법으로서, 상기 방법이
    기판을 제공하는 단계;
    제1항 내지 제25항 중의 어느 한 항에 따르는 전도성 페이스트를 상기 기판에 도포하는 단계; 및
    상기 전도성 페이스트를 경화시키는 단계
    를 포함하는, 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 기판이 종이-페놀계 수지 보드, 플라스틱 보드 또는 유리 에폭시 수지 보드인, 방법.
  31. 제29항 또는 제30항에 있어서, 상기 전도성 페이스트의 상기 기판으로의 도포가 스크린 프린팅, 스텐실 프린팅 및/또는 젯팅(jetting)을 포함하는, 방법.
  32. 제29항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전도성 페이스트의 경화가 250℃ 이하, 바람직하게는 30 내지 120℃의 온도에서 수행되는, 방법.
  33. 접합될 2종의 가공물들 사이에 상호접속(interconnection)을 형성하는 방법으로서, 상기 방법이
    접합될 2종 이상의 가공물(work piece)들을 제공하는 단계;
    제1항 내지 제25항 중의 어느 한 항에 따르는 전도성 페이스트를 상기 가공물들 주변에 배치하는 단계; 및
    상기 전도성 페이스트를 경화시키는 단계
    를 포함하는, 방법.
  34. 회로 보드의 형성 방법으로서, 상기 방법이
    회로 보드 기판 및 제1항 내지 제25항 중의 어느 한 항에 따르는 전도성 페이스트를 제공하는 단계;
    상기 전도성 페이스트를 목적하는 회로 패턴으로 회로 보드 기판 위에 배치하는 단계; 및
    상기 전도성 페이스트를 경화시키는 단계
    를 포함하는, 방법.
  35. 정전용량형 터치스크린 패널을 형성하는 방법으로서, 상기 방법이
    기판을 제공하는 단계;
    제1항 내지 제25항 중의 어느 한 항에 따르는 전도성 페이스트를 상기 기판에 도포하는 단계; 및
    상기 전도성 페이스트를 경화시키는 단계
    를 포함하는, 방법.
  36. 제35항의 방법에 따라 수득 가능한 정전용량형 터치스크린 패널(capacitive touchscreen panel).
  37. 제36항에 따르는 정전용량형 터치스크린 패널을 포함하는 휴대폰, 랩탑 컴퓨터 또는 태블릿 컴퓨터.
  38. 제1항 내지 제25항 중의 어느 한 항에 따르는 전도성 페이스트를 사용하여 제조된 전자 표면.
  39. 제28항에 따르는 전자 표면을 포함하는, 항공기 날개, 건물, 로봇, 3차원 디스플레이, 로봇 감각 피부(robotic sensory skin), 착용가능한 커뮤니케이션 디바이스, 생체-통합된 디바이스 또는 인간 보형물.
  40. 열성형 방법, 냉간 인발(cold drawing) 방법, 3D 물체의 형성, SMT 부품 실장, 스크린 프린팅, 제트 프린팅, 50마이크론 이상의 두께를 갖는 라인의 프린팅, CTE 불일치를 감소시키는 방법, LED 조명 기구 제작, 높은 열 사이클(thermal cycle) 내피로성(fatigue resistance)에 대한 스트레인 흡수 상호접속재(interconnect)의 형성 방법 및 다단계 프린팅에서의, 제1항 내지 제25항 중의 어느 한 항에 따르는 전도성 페이스트의 용도.
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