TW202315509A - 電子裝置及電子裝置之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種電子裝置及電子裝置之製造方法,前述電子裝置具備配線基板、配置於配線基板上之電子零件、接地電極、設置於電子零件上之絕緣層、相對於絕緣層上及接地電極上的至少一部分設置並且為導電層形成用油墨的硬化膜之導電層,絕緣層的厚度為200μm以上,在電子零件的表面中,以配置有配線基板的電子零件之一側的面為基準,將設置於位於最高之表面上所設置之絕緣層上之導電層的厚度設為T1,將在接地電極上所設置之導電層的厚度設為T2時,T2比T1厚。
Description
本揭示係關於一種電子裝置及電子裝置之製造方法。
電子零件需要被遮蔽,以免因來自其他電子設備的電磁波而受到干涉,通常被遮蔽罐被覆。遮蔽罐存在膜厚厚、重並且設計的自由度小等問題,需要代替遮蔽罐之技術。
例如在日本特開2017-179361號公報中記載有一種電子元件,其具備:電子基板,具備具有安裝面之配線基板及安裝於配線基板的安裝面上之電子零件;電磁波遮蔽層,具有絕緣層及導電層並且將絕緣層設為電子零件側進行積層而覆蓋電子零件的表面;及接地構件,與電磁波遮蔽層的導電層接觸並將導電層接地。
在電子基板上依序設置絕緣層及導電層之情況下,有時要求兼具電磁波遮蔽性與耐久性。
本揭示係鑑於這樣的情況而完成者,依據本發明的一實施形態,可提供一種電磁波遮蔽性及耐久性優異之電子裝置之製造方法。
本揭示包括以下態樣。
<1>一種電子裝置,其具備:
配線基板;
電子零件,配置於配線基板上;
接地電極;
絕緣層,設置於電子零件上;及
導電層,相對於絕緣層上及接地電極上的至少一部分設置並且為導電層形成用油墨的硬化膜,
絕緣層的厚度為200μm以上,
在電子零件的表面中,以配置有配線基板的電子零件之一側的面為基準,將設置於位於最高之表面上所設置之絕緣層上之導電層的厚度設為T1,將在接地電極上所設置之導電層的厚度設為T2時,T2比T1厚。
<2>如<1>所述之電子裝置,其中
絕緣層含有丙烯酸樹脂或環氧樹脂。
<3>如<1>或<2>所述之電子裝置,其中
T2相對於T1為2倍以上。
<4>如<1>至<3>之任一項所述之電子裝置,其中
導電層形成用油墨含有金屬錯合物或金屬鹽。
<5>如<1>至<4>之任一項所述之電子裝置,其中
以配置有配線基板的電子零件之一側的面為基準,接地電極的高度為150μm以下。
<6>如<1>至<5>之任一項所述之電子裝置,其中
T1未達10μm。
<7>一種電子裝置之製造方法,其包括:
準備具備配線基板、配置於配線基板上之電子零件及接地電極之電子基板之步驟;
在電子零件上形成厚度200μm以上的絕緣層之步驟;及
對絕緣層上及接地電極上的至少一部分賦予導電層形成用油墨來形成作為導電層形成用油墨的硬化膜之導電層之步驟,
在電子零件的表面中,以配置有配線基板的電子零件之一側的面為基準,將設置於位於最高之表面上所設置之絕緣層上之導電層的厚度設為T1,將在接地電極上所設置之導電層的厚度設為T2時,T2比T1厚。
[發明效果]
依據本發明的一實施形態,可提供一種電磁波遮蔽性及耐久性優異之電子裝置及電子裝置之製造方法。
以下,對本揭示的電子裝置及電子裝置之製造方法進行詳細說明。
在本說明書中,使用“~”表示之數值範圍係指將記載於“~”的前後之數值分別作為最小值及最大值而包含在內之範圍。
在本說明書中分階段記載之數值範圍中,以某個數值範圍記載之上限值或下限值可取代為其他階段性記載的數值範圍的上限值或下限值。又,在本說明書中所記載之數值範圍中,某個數值範圍中所記載之上限值或下限值可取代為實施例所示之值。
在本說明書中,組成物中存在複數個與各成分對應之物質之情況下,只要沒有特別說明,組成物中的各成分的量係指存在於組成物中之複數個物質的合計量。
在本說明書中,2個以上的較佳態樣的組合為更佳的態樣。
在本說明書中,“步驟”之術語不僅包含獨立之步驟,即使在無法與其他步驟明確地區分之情況下,只要實現該步驟的所期望的目的,則包含於本術語中。
在本說明書中,“圖像”係指膜全部,“圖像記錄”係指圖像(亦即膜)的形成。又,本說明書中的“圖像”的概念中還包括實心圖像(solid image)。
在本說明書中,“上表面”係指在配線基板上配置有電子零件之一側的面。
[電子裝置]
本揭示的電子裝置具備:配線基板;電子零件,配置於配線基板上;接地電極;絕緣層,設置於電子零件上;及導電層,相對於絕緣層上及接地電極上的至少一部分設置並且為導電層形成用油墨的硬化膜,絕緣層的厚度為200μm以上,在電子零件的表面中,以配置有配線基板的電子零件之一側的面為基準,將設置於位於最高之表面上所設置之絕緣層上之導電層的厚度設為T1,將在接地電極上所設置之導電層的厚度設為T2時,T2比T1厚。
以往,在將電子裝置暴露於高溫環境下之情況下,有時在接地電極與導電層的界面產生剝離。認為這是因構成接地電極之金屬與構成導電層之金屬不同而引起之密接性降低。
又,為了提高電磁波遮蔽性,具有使絕緣層的厚度變厚之方法。但是,在絕緣層的厚度為200μm以上之情況下,存在容易藉由密接性的降低而耐久性降低的傾向。
相對於此,在本揭示的電子裝置中,在電子零件的表面中,以配置有配線基板的電子零件之一側的面為基準,將設置於位於最高之表面上所設置之絕緣層上之導電層的厚度設為T1,將在接地電極上所設置之導電層的厚度設為T2時,T2比T1厚,因此即使絕緣層的厚度為200μm以上,亦提高接地電極與導電層的界面中的強度且耐久性優異。從而,實現了兼具電磁波遮蔽性與耐久性。
另一方面,在日本特開2017-179361號公報中未對使用導電層形成用油墨在絕緣層上及接地電極上的至少一部分設置導電層進行記載。日本特開2017-179361號公報中所記載之電子元件與本揭示的電子裝置的絕緣層、導電層及接地電極的積層狀態不同,並且未對耐久性進行探討。
以下,參閱圖式對本揭示的實施形態之電子裝置的一例進行說明。但是,本揭示的實施形態之電子裝置並不限定於以下的一例。
在以下的說明中,對於實質上相同的要素(例如零件或部分),標註相同元件符號,有時省略重複之說明。
圖1係電子裝置的概略俯視圖。圖2係圖1的A-A線剖面圖。
如圖1及圖2所示,電子基板100具備配線基板11、配置於配線基板11上之電子零件12(12A、12B)、接地電極13、設置於電子零件12上之絕緣層31及相對於絕緣層31上及接地電極13上的至少一部分設置之導電層32。
配線基板係指對基板上及基板內部的至少一者實施配線者。
作為構成配線基板11之基板,例如可舉出玻璃環氧基板、陶瓷基板、聚醯亞胺基板及聚對酞酸乙二酯基板。基板可以為單層結構,亦可以為多層結構。
設置於配線基板11之配線(未圖示)為銅配線為較佳。例如,配線的一端與外部電源連接,另一端與電子零件12的端子連接。
作為電子零件12,例如可舉出半導體晶片、電容器及電晶體。配置於配線基板11上之電子零件12的數量並無特別限定。在圖1中,示出電子零件12A配置有4個、電子零件12B配置有1個之例。
接地電極13為施加接地(GND)電位之電極。圖1中,接地電極13包圍電子零件12A、12B,形成在俯視下為非連續的框狀,但是接地電極的位置及形狀並不限於此。例如,接地電極可以形成在俯視下為連續的框狀,亦可以在電子零件12A與電子零件12B之間形成。
又,圖1中,接地電極13相對於配線基板11以埋入接地電極13的厚度方向的一部分之形式形成,但是本揭示中的接地電極並不限定於該一例。例如,接地電極可以不埋入配線基板11而在配線基板11的表面形成。又,接地電極可以作為貫通配線基板11之圖案形成。
以配置有配線基板的電子零件之一側的面為基準,接地電極13的高度為150μm以下為較佳,120μm以下為更佳。高度的下限值並無特別限定,例如為30μm。
絕緣層31為絕緣層形成用油墨的硬化膜為較佳,從硬化性及力學強度的觀點考慮,含有自由基聚合性單體的聚合物或環狀醚化合物的聚合物或交聯體為較佳,含有丙烯酸樹脂或環氧樹脂為更佳。絕緣層形成用油墨的詳細內容進行後述。
導電層32為導電層形成用油墨的硬化膜。導電層形成用油墨的詳細內容進行後述。
(T1與T2的關係)
在本揭示的電子裝置中,在電子零件的表面中,以配置有配線基板的電子零件之一側的面(亦即,配線基板的上表面)為基準,將設置於位於最高之表面上所設置之絕緣層上之導電層的厚度設為T1,將設置於接地電極上之導電層的厚度設為T2。T1與T2的關係為T2比T1厚。T2比T1厚,因此提高接地電極與導電層的界面中的強度,接地電極與導電層的密接性優異。
T1如下定義。
在配置於配線基板上之電子零件的表面中,以配線基板的上表面為基準,對位於最高之表面進行特定。如圖2所示,在電子裝置100中,以配線基板11的上表面為基準,電子零件12B的表面位於比電子零件12A的表面更高。因此,在電子裝置100中,將設置於電子零件12B上設置之絕緣層31上之導電層32的厚度設為T1。具體而言,以設置於電子零件12B上之絕緣層31的上表面為基準,將導電層32的上表面為止的厚度設為T1。
T2如下定義。
在設置於接地電極上之導電層的厚度中,對存在最大厚度之位置進行特定。通常,在配置有接地電極的電子零件之一側的端部上,導電層形成得最厚。如圖2所示,在電子裝置100中,以接地電極13的表面為基準,將導電層32的表面321為止的厚度設為T2。
T1及T2依據拍攝電子裝置的截面之光學顯微鏡照片或電子顯微鏡照片進行測量。又,T1及T2能夠使用雷射顯微鏡進行測量。作為雷射顯微鏡,例如能夠使用KEYENCE Corporation製的“VK-X1000”。
從更加提高接地電極與導電層的密接性之觀點考慮,T2為T1的2倍以上為較佳,2.5倍以上為更佳。T2與T1之比率的上限值並無特別限定,例如為10倍。
從成本及生產性的觀點考慮,T1為20μm以下為較佳,未達10μm為更佳。又,從電磁波遮蔽性的觀點考慮,T1為0.2μm以上為較佳,0.5μm以上為更佳。
從生產性的觀點考慮,T2為100μm以下為較佳,50μm以下為更佳。又,從導電性及耐久性的觀點考慮,T2為0.5μm以上為較佳,1μm以上為更佳。
在本揭示的電子裝置中,絕緣層的厚度為200μm以上。絕緣層的厚度的至少一部分為200μm以上即可。絕緣層的厚度的上限值並無特別限定,例如為2000μm。若絕緣層為200μm以上,則即使在電子零件上亦能夠確保充分的絕緣性,並且使用導電層形成用油墨在絕緣層上容易形成導電層,因此提高電磁波遮蔽性。從絕緣性及導電層形成容易性的觀點考慮,絕緣層的厚度為600μm以上為較佳。
在此,絕緣層的厚度為以配線基板的安裝面(例如,圖3B中的安裝面11S)為基準時的高度(亦即,最高點的高度)。
絕緣層的厚度依據拍攝電子裝置的截面之光學顯微鏡照片或電子顯微鏡照片進行測量。
絕緣層的厚度亦能夠藉由以下方法進行測量。
使用雷射顯微鏡對形成絕緣層之前的電子基板的形狀進行測量,並且對形成絕緣層之前的配線基板及安裝之電子零件的高度進行測量。繼而,使用雷射顯微鏡對形成絕緣層之後的電子基板的形狀進行測量,並且對形成絕緣層之後的配線基板及電子零件的高度進行測量。藉由對形成絕緣層之前與形成絕緣層之後的高度進行測量,能夠算出絕緣層的厚度。將在算出之絕緣層的厚度中最大厚度設為絕緣層的厚度。作為雷射顯微鏡,例如能夠使用KEYENCE Corporation製的“VK-X1000”。
[電子裝置之製造方法]
本揭示的電子裝置之製造方法包括:準備具備配線基板、配置於配線基板上之電子零件及接地電極之電子基板之步驟(以下,亦稱為“準備步驟”);在電子零件上形成厚度為200μm以上的絕緣層之步驟(以下,亦稱為“絕緣層形成步驟”);及對絕緣層上及接地電極上的至少一部分賦予導電層形成用油墨形成作為導電層形成用油墨的硬化膜之導電層之步驟(以下,亦稱為“導電層形成步驟”)。
在電子零件的表面中,以配置有配線基板的電子零件之一側的面為基準,將設置於位於最高之表面上所設置之絕緣層上之導電層的厚度設為T1,將在接地電極上所設置之導電層的厚度設為T2時,T2比T1厚。
以下,參閱圖式對本揭示的實施形態之電子裝置之製造方法的一例進行說明。但是,本揭示的實施形態之電子裝置之製造方法並不限定於以下的一例。
<準備步驟>
以下,參閱圖3A及圖3B,對準備步驟的一例進行說明。
圖3A係在準備步驟中準備之電子基板的概略俯視圖。圖3B係圖3A的B-B線剖面圖。
如圖3A及圖3B所示,在準備步驟中,準備具備配線基板11、配置於配線基板11上之電子零件12(12A、12B)及接地電極13之電子基板10。
準備步驟可以為僅簡單地準備預先製造之電子基板10的步驟,亦可以為製造電子基板10之步驟。
電子基板10之製造方法能夠參閱公知之製造方法。
作為電子基板10,例如可舉出撓性印刷基板、剛性印刷基板及剛性撓性基板。
配線基板11、電子零件12及接地電極13的詳細內容如上。
<絕緣層形成步驟>
以下,參閱圖4A及圖4B,對絕緣層形成步驟的一例進行說明。
圖4A係表示絕緣層形成用油墨的賦予區域的一例之圖。圖4B係表示在圖3A的B-B線剖面圖中形成有絕緣層之狀態之圖。
絕緣層形成步驟為賦予絕緣層形成用油墨並照射活性能量射線來形成作為絕緣層形成用油墨的硬化膜之絕緣層之步驟為較佳。在賦予絕緣層形成用油墨之後,照射活性能量射線,藉此如圖3B所示那樣形成被覆電子零件12A、12B之絕緣層31。
賦予絕緣層形成用油墨並照射活性能量射線之步驟反覆進行為較佳。藉由反覆進行上述步驟,能夠使絕緣層形成用油墨的硬化膜的厚度變厚。
賦予絕緣層形成用油墨之區域(絕緣層形成用油墨的賦予區域)以絕緣層與接地電極接觸的方式設定為較佳。在圖4A中,絕緣層形成用油墨的賦予區域21與被不包含接地電極13上之接地電極13包圍之區域(以下,亦稱為“接地區域”)相同。藉此,如圖4B所示,接地電極13的接地區域側的壁面與絕緣層31接觸。
再者,在本例中,作為絕緣層形成用油墨的賦予區域設定了區域21,但是並不限於該例。
例如,預先讀取配置於配線基板11上之接地電極13及電子零件12的位置、形狀(平面形狀及高度),依據讀取之資料,設定絕緣層形成用油墨的賦予區域及絕緣層形成用油墨的賦予次數為較佳。
(絕緣層形成用油墨)
在本揭示中,絕緣層形成用油墨係指用於形成具有絕緣性之層之油墨。絕緣性係指體積電阻率為10
10Ωcm以上之性質。
絕緣層形成用油墨為活性能量射線硬化型油墨為較佳。
絕緣層形成用油墨含有聚合性單體及聚合起始劑為較佳。
-聚合性單體-
聚合性單體係指在1分子中具有至少1個聚合性基之單體。聚合性單體中的聚合性基可以為陽離子聚合性基,亦可以為自由基聚合性基。又,從硬化性的觀點考慮,自由基聚合性基為乙烯性不飽和基為較佳。從硬化性的觀點考慮,陽離子聚合性基為包含環氧乙烷環及氧環丁烷環的至少一者之基團為較佳。
在本揭示中,單體係指分子量為1000以下之化合物。分子量能夠由構成化合物之原子的種類及數量來算出。
聚合性單體可以為具有1個聚合性基之單官能聚合性單體,亦可以為具有2個以上聚合性基之多官能聚合性單體。
單官能聚合性單體只要為具有1個聚合性基之單體,則並無特別限定。
-自由基聚合性單體-
從硬化性的觀點考慮,自由基聚合性單體為單官能乙烯性不飽和單體為較佳。
作為單官能乙烯性不飽和單體,例如可舉出單官能(甲基)丙烯酸酯、單官能(甲基)丙烯醯胺、單官能芳香族乙烯基化合物、單官能乙烯醚及單官能N-乙烯基化合物。
作為單官能(甲基)丙烯酸酯,例如可舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸三級辛酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸異硬脂基酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸4-正丁基環己酯、(甲基)丙烯酸4-三級丁基環己酯、(甲基)丙烯酸莰基酯、(甲基)丙烯酸異莰基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基二甘醇酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-氯乙酯、(甲基)丙烯酸4-溴基丁酯、(甲基)丙烯酸氰基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸丁氧基甲酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,2-四氟乙酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,2H,2H-全氟癸酯、(甲基)丙烯酸4-丁基苯酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2,4,5-四甲基苯酯、(甲基)丙烯酸4-氯苯酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基甲酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸環氧丙氧基丁酯、(甲基)丙烯酸環氧丙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸環氧丙氧基丙酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、環狀三羥甲基丙烷縮甲醛(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯基環氧丙基醚酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基丙酯、(甲基)丙烯酸二乙基胺基丙酯、(甲基)丙烯酸三甲氧基烯丙基丙酯、(甲基)丙烯酸三甲基甲矽烷基丙酯、(甲基)丙烯酸聚環氧乙烷單甲醚酯、(甲基)丙烯酸聚環氧乙烷酯、(甲基)丙烯酸聚環氧乙烷單烷基醚酯、(甲基)丙烯酸二丙二醇酯、(甲基)丙烯酸聚環氧丙烷單烷基醚酯、2-甲基丙烯醯氧基乙基丁二酸酯、2-甲基丙烯醯氧基六氫鄰苯二甲酸酯、2-甲基丙烯醯氧基乙基-2-羥丙基鄰苯二甲酸酯、(甲基)丙烯酸乙氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸丁氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸全氟辛基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、環氧乙烷(EO)改質苯酚(甲基)丙烯酸酯、EO改質甲酚(甲基)丙烯酸酯、EO改質壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷(PO)改質壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸EO改質-2-乙基己酯、二環戊烯基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)(甲基)丙烯酸酯、苯氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羧基乙酯及2-(甲基)丙烯醯氧基乙基琥珀酸酯。
其中,從提高耐熱性之觀點考慮,單官能(甲基)丙烯酸酯為具有芳香環或脂肪族環之單官能(甲基)丙烯酸酯為較佳,(甲基)丙烯酸異莰基酯、(甲基)丙烯酸4-三級丁基環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯基酯或(甲基)丙烯酸二環戊基酯為進一步較佳。
作為單官能(甲基)丙烯醯胺,例如可舉出(甲基)丙烯醯胺、N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙基(甲基)丙烯醯胺、N-丙基(甲基)丙烯醯胺、N-正丁基(甲基)丙烯醯胺、N-三級丁基(甲基)丙烯醯胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺及(甲基)丙烯醯基口末啉。
作為單官能芳香族乙烯基化合物,例如可舉出苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、異丙基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、乙醯氧基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、溴苯乙烯、乙烯基苯甲酸甲酯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、3-乙基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、3-丙基苯乙烯、4-丙基苯乙烯、3-丁基苯乙烯、4-丁基苯乙烯、3-己基苯乙烯、4-己基苯乙烯、3-辛基苯乙烯、4-辛基苯乙烯、3-(2-乙基己基)苯乙烯、4-(2-乙基己基)苯乙烯、烯丙基苯乙烯、異丙烯基苯乙烯、丁烯苯乙烯、辛烯基苯乙烯、4-三級丁氧基羰基苯乙烯及4-三級丁氧基苯乙烯。
作為單官能乙烯醚,例如可舉出甲基乙烯醚、乙基乙烯醚、丙基乙烯醚、正丁基乙烯醚、三級丁基乙烯醚、2-乙基己基乙烯醚、正壬基乙烯醚、月桂基乙烯醚、環己基乙烯醚、環己基甲基乙烯醚、4-甲基環己基甲基乙烯醚、苄基乙烯醚、二環戊烯基乙烯醚、2-二環戊基乙基乙烯醚、甲氧基乙基乙烯醚、乙氧基乙基乙烯醚、丁氧基乙基乙烯醚、甲氧基乙氧基乙基乙烯醚、乙氧基乙氧基乙基乙烯醚、甲氧基聚乙二醇乙烯醚、四氫糠乙烯醚、2-羥乙基乙烯醚、2-羥丙基乙烯醚、4-羥基丁基乙烯醚、4-羥基甲基環己基甲基乙烯醚、二乙二醇單乙烯醚、聚乙二醇乙烯醚、氯乙基乙烯醚、氯丁基乙烯醚、氯乙氧基乙基乙烯醚、苯基乙基乙烯醚及苯氧基聚乙二醇乙烯醚。
作為單官能N-乙烯基化合物,例如可舉出N-乙烯基-ε-己內醯胺及N-乙烯吡咯啶酮。
多官能聚合性單體只要為具有2個以上聚合性基之單體,則並無特別限定。從硬化性的觀點考慮,多官能聚合性單體為多官能的自由基聚合性單體為較佳,多官能乙烯性不飽和單體為更佳。
作為多官能乙烯性不飽和單體,例如可舉出多官能(甲基)丙烯酸酯化合物及多官能乙烯醚。
作為多官能(甲基)丙烯酸酯,例如可舉出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、3-甲基-1,5-戊烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、庚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、EO改質新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、PO改質新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、EO改質己二醇二(甲基)丙烯酸酯、PO改質己二醇二(甲基)丙烯酸酯、辛烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、壬烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、癸烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二環氧丙基醚二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二環氧丙基醚二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷EO加成三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯醯氧基乙氧基三羥甲基丙烷、甘油聚環氧丙基醚聚(甲基)丙烯酸酯及三(2-丙烯醯氧基乙基)異氰脲酸酯。
作為多官能乙烯醚,例如可舉出1,4-丁二醇二乙烯醚、乙二醇二乙烯醚、二乙二醇二乙烯醚、三乙二醇二乙烯醚、聚乙二醇二乙烯醚、丙二醇二乙烯醚、丁二醇二乙烯醚、己二醇二乙烯醚、1,4-環己烷二甲醇二乙烯醚、雙酚A環氧烷二乙烯醚、雙酚F環氧烷二乙烯醚、三羥甲基乙烷三乙烯醚、三羥甲基丙烷三乙烯醚、二三羥甲基丙烷四乙烯醚、甘油三乙烯醚、新戊四醇四乙烯醚、二新戊四醇五乙烯醚、二新戊四醇六乙烯醚、EO加成三羥甲基丙烷三乙烯醚、PO加成三羥甲基丙烷三乙烯醚、EO加成二三羥甲基丙烷四乙烯醚、PO加成二三羥甲基丙烷四乙烯醚、EO加成新戊四醇四乙烯醚、PO加成新戊四醇四乙烯醚、EO加成二新戊四醇六乙烯醚及PO加成二新戊四醇六乙烯醚。
其中,從硬化性的觀點考慮,多官能聚合性單體為除了(甲基)丙烯醯基以外的部分的碳數為3~11的單體為較佳。作為除了(甲基)丙烯醯基以外的部分的碳數為3~11的單體,具體而言,1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、PO改質新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、3-甲基-1,5-戊烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(EO鏈n=4)或1,10-癸烷二醇二(甲基)丙烯酸酯為更佳。
作為陽離子聚合性單體,在硬化性的觀點而言,能夠無特別限制地使用具有環氧乙烷環(亦稱為“環氧環”。)之化合物(亦稱為“環氧乙烷化合物”或“環氧化合物”。)、具有氧環丁烷環之化合物(亦稱為“氧環丁烷化合物”。)、乙烯醚化合物等公知的陽離子聚合性單體。
作為陽離子聚合性單體,只要為藉由從後述之光陽離子聚合起始劑產生之陽離子聚合引發種引發聚合反應而硬化之化合物,則並無特別限制,能夠使用作為光陽離子聚合性單體已知之各種公知的陽離子聚合性單體。
作為陽離子聚合性單體,例如可舉出日本特開平6-9714號、日本特開2001-31892號、日本特開2001-40068號、日本特開2001-55507號、日本特開2001-310938號、日本特開2001-310937號、日本特開2001-220526號等各公報中所記載之環氧化合物、乙烯醚化合物、氧環丁烷化合物等。
又,作為陽離子聚合性單體,例如已知有陽離子聚合系的光硬化性樹脂,最近,在400nm以上的可見光波長區域敏化之光陽離子聚合系的光硬化性樹脂亦例如在日本特開平6-43633號、日本特開平8-324137號的各公報等中公開。
作為環氧化合物,可舉出芳香族環氧化物、脂環式環氧化物、脂肪族環氧化物等。
作為芳香族環氧化物,可舉出藉由具有至少1個芳香族核之多元苯酚或者其環氧烷(alkylene oxide)加成物與環氧氯丙烷的反應製造之二或聚環氧丙基醚。
作為芳香族環氧化物,例如可舉出雙酚A或者其環氧烷(alkylene oxide)加成物的二或聚環氧丙基醚、氫化雙酚A或者其環氧烷(alkylene oxide)加成物的二或聚環氧丙基醚以及酚醛清漆型環氧樹脂等。在此,作為環氧烷(alkylene oxide),可舉出環氧乙烷及環氧丙烷等。
作為脂環式環氧化物,可較佳地舉出藉由用過氧化氫、過酸等適當的氧化劑將具有至少1個環己烯環或環戊烯環等環烷環之化合物進行環氧化來獲得之含環己烯氧化物或環戊烯氧化物之化合物。
作為脂肪族環氧化物,具有脂肪族多元醇或者其環氧烷(alkylene oxide)加成物的二或聚環氧丙基醚等,作為其代表例,可舉出乙二醇的二環氧丙基醚、丙二醇的二環氧丙基醚或1,6-己二醇的二環氧丙基醚等伸烷基二醇的二環氧丙基醚、甘油或者其環氧烷(alkylene oxide)加成物的二或三環氧丙基醚等多元醇的聚環氧丙基醚、以聚乙二醇或者其環氧烷(alkylene oxide)加成物的二環氧丙基醚、聚丙二醇或者其環氧烷(alkylene oxide)加成物的二環氧丙基醚為代表之聚伸烷基二醇的二環氧丙基醚等。
在此,作為環氧烷(alkylene oxide),可舉出環氧乙烷及環氧丙烷等。
以下,對單官能及多官能的環氧化合物進行詳細例示。
作為單官能環氧化合物的例,例如可舉出苯基環氧丙基醚、對三級丁基苯基環氧丙基醚、丁基環氧丙基醚、2-乙基己基環氧丙基醚、烯丙基環氧丙基醚、1,2-伸丁基氧化物、1,3-丁二烯單氧化物、1,2-環氧化物癸烷、環氧氯丙烷、1,2-環氧癸烷、苯乙烯氧化物、環己烯氧化物、3-甲基丙烯醯氧基甲基環己烯氧化物、3-丙烯醯氧基甲基環己烯氧化物、3-乙烯基環己烯氧化物、4-乙烯基環己烯氧化物等。
作為多官能環氧化合物的例,例如可舉出雙酚A二環氧丙基醚、雙酚F二環氧丙基醚、雙酚S二環氧丙基醚、溴化雙酚A二環氧丙基醚、溴化雙酚F二環氧丙基醚、溴化雙酚S二環氧丙基醚、環氧酚醛清漆樹脂、氫化雙酚A二環氧丙基醚、氫化雙酚F二環氧丙基醚、氫化雙酚S二環氧丙基醚、3,4-環氧環己基甲基-3’,4’-環氧環己烷羧酸酯、2-(3,4-環氧環己基-5,5-螺-3,4-環氧)環己烷-甲基-二㗁口山、雙(3,4-環氧環己基甲基)己二酸酯、雙(3,4-環氧-6-甲基環己基甲基)己二酸酯、3,4-環氧-6-甲基環己基-3’,4’-環氧-6’-甲基環己烷羧酸酯、亞甲基雙(3,4-環氧環己烷)、二環戊二烯二環氧化物、乙二醇的二(3,4-環氧環己基甲基)醚、伸乙基雙(3,4-環氧環己烷羧酸酯)、環氧六氫鄰苯二甲酸二辛基、環氧六氫鄰苯二甲酸二-2-乙基己基、1,4-丁二醇二環氧丙基醚、1,6-己二醇二環氧丙基醚、甘油三環氧丙基醚、三羥甲基丙烷三環氧丙基醚、聚乙二醇二環氧丙基醚、聚丙二醇二環氧丙基醚類、1,13-十四二烯二氧化物、檸檬烯二氧化物、1,2,7,8-二環氧辛烷、1,2,5,6-二環氧環辛烷等。
在環氧化合物中,從硬化速度優異之觀點考慮,芳香族環氧化物及脂環式環氧化物為較佳,脂環式環氧化物為尤其較佳。
氧環丁烷化合物係指具有至少1個氧環丁烷環之化合物,能夠任意選擇使用如日本特開2001-220526號、日本特開2001-310937號、日本特開2003-341217號的各公報中所記載之公知的氧環丁烷化合物。
作為具有氧環丁烷環之化合物,在其結構內具有1~4個氧環丁烷環之化合物為較佳。藉由使用這種化合物,變得容易將油墨組成物的黏度維持在操作性良好的範圍內,又,能夠獲得硬化後的油墨組成物與被記錄媒體的高密接性。
作為在分子內具有1~2個氧環丁烷環之化合物,可舉出由以下式(1)~式(3)表示之化合物等。
式(1)~式(3)中,R
a1表示氫原子、碳數1~6的烷基、碳數1~6的氟烷基、烯丙基、芳基、呋喃基或噻吩基。
在分子內存在2個R
a1之情況下,該等可以相同亦可以不同。
作為烷基,可舉出甲基、乙基、丙基、丁基等,作為氟烷基,可較佳地舉出該等烷基的氫中的任一個被氟原子取代者。
R
a2表示氫原子、碳數1~6個的烷基、碳數2~6個的烯基、具有芳香環之基團、碳數2~6個的烷基羰基、碳數2~6個的烷氧基羰基、碳數2~6個的N-烷基胺甲醯基。作為烷基,可舉出甲基、乙基、丙基、丁基等,作為烯基,可舉出1-丙烯基、2-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基等,作為具有芳香環之基團,可舉出苯基、苄基、氟苄基、甲氧基苄基、苯氧基乙基等。作為烷基羰基,可舉出乙基羰基、丙基羰基、丁基羰基等,作為烷氧基羰基,可舉出乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基等,作為N-烷基胺甲醯基,可舉出乙基胺甲醯基、丙基胺甲醯基、丁基胺甲醯基、戊基胺甲醯基等。
R
a2可以具有取代基,作為取代基,可舉出1~6的烷基、氟原子。
R
a3表示線狀或支鏈狀伸烷基、線狀或支鏈狀聚(伸烷氧基)基、線狀或支鏈狀不飽和烴基、羰基或含有羰基之伸烷基、含有羧基之伸烷基、含有胺甲醯基之伸烷基或以下所示之基團。作為伸烷基,例如可舉出伸乙基、伸丙基、伸丁基,作為聚(伸烷氧基)基,可舉出聚(乙烯氧基)基、聚(丙烯氧基)基等。作為不飽和烴基,可舉出伸丙烯基、甲基伸丙烯基、伸丁烯基等。
作為由式(1)表示之化合物,可舉出3-乙基-3-羥基甲基氧環丁烷(OXT-101:TOAGOSEI CO.,LTD.製)、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧環丁烷(OXT-212:TOAGOSEI CO.,LTD.製)、3-乙基-3-苯氧基甲基氧環丁烷(OXT-211:TOAGOSEI CO.,LTD.製)。
作為由式(2)表示之化合物,可舉出1,4-雙[(3-乙基-3-氧雜環丁基甲氧基)甲基]苯(OXT-121:TOAGOSEI CO.,LTD.製)。
作為由式(3)表示之化合物,可舉出雙(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚(OXT-221:TOAGOSEI CO.,LTD.製)。
關於具有氧環丁烷環之化合物,亦可以參閱日本特開2003-341217號公報的0021~0084段、日本特開2004-91556號公報及日本特開2004-91556號公報的0022~0058段。
以下列出較佳的陽離子聚合性單體的例。
作為陽離子聚合性單體,亦可舉出乙烯醚化合物。乙烯醚化合物的具體例如上述。
作為乙烯醚化合物,從硬化性、與被記錄媒體的密接性、形成之圖像的表面硬度等的觀點考慮,二乙烯醚化合物或三乙烯醚化合物為較佳,二乙烯醚化合物為特佳。
聚合性單體的含量相對於絕緣層形成用油墨的總量為10質量%~98質量%為較佳,50質量%~98質量%為更佳。
-聚合起始劑-
以硬化聚合性單體為目的,絕緣層形成用油墨含有聚合起始劑。聚合起始劑能夠依據聚合性單體的種類選擇適於自由基聚合起始劑或陽離子聚合起始劑者。作為聚合起始劑,例如可舉出肟化合物、烷基苯酮化合物、醯基膦化合物、芳香族鎓鹽化合物、有機過氧化物、硫化合物、六芳基聯咪唑化合物、硼酸鹽化合物、吖𠯤鎓化合物、二茂鈦化合物、活性酯化合物、具有碳鹵鍵之化合物及烷基胺。
關於自由基聚合起始劑,從更加提高導電性之觀點考慮,絕緣層形成用油墨中所含有之聚合起始劑為選自包括肟化合物、烷基苯酮化合物及二茂鈦化合物之群組中之至少1種為較佳,烷基苯酮化合物為更佳,選自包括α-胺基烷基苯酮化合物及苄基縮酮烷基苯酮之群組中之至少1種為進一步較佳。
陽離子聚合起始劑為光酸產生劑為較佳。
作為光酸產生劑,例如可舉出化學增幅型光阻劑或用於光陽離子聚合之化合物(參閱Organic Molecular Electronics編、“顯像用有機材料”、文伸出版(1993年)、187~192頁)。其中,光酸產生劑為芳香族鎓鹽化合物為較佳,重氮鹽、鏻鹽、鋶鹽、錪鹽等的鎓鹽化合物為更佳,鋶鹽或錪鹽為進一步較佳。
聚合起始劑的含量相對於絕緣層形成用油墨的總量為0.5質量%~20質量%為較佳,2質量%~10質量%為更佳。
在本揭示中,絕緣層形成用油墨可以含有除了聚合起始劑及聚合性單體以外的其他成分。作為其他成分,可舉出鏈轉移劑、聚合抑制劑、增感劑、界面活性劑及添加劑。
-鏈轉移劑-
絕緣性保護層形成用油墨可以含有至少1種鏈轉移劑。
從提高光聚合反應的反應性之觀點考慮,鏈轉移劑為多官能硫醇為較佳。
作為多官能性硫醇,例如可舉出己烷-1,6-二硫醇、癸烷-1,10-二硫醇、二巰基二乙基醚、二巰基二乙基硫化物等脂肪族硫醇類、二甲苯二硫醇、4,4′-二巰基二苯基硫化物、1,4-苯二硫醇等芳香族硫醇類;
乙二醇雙(巰基乙酸酯)、聚乙二醇雙(巰基乙酸酯)、丙二醇雙(巰基乙酸酯)、甘油三(巰基乙酸酯)、三羥甲基乙烷三(巰基乙酸酯)、三羥甲基丙烷三(巰基乙酸酯)、新戊四醇四(巰基乙酸酯)、二新戊四醇六(巰基乙酸酯)等多元醇的聚(巰基乙酸酯);
乙二醇雙(3-巰基丙酸酯)、聚乙二醇雙(3-巰基丙酸酯)、丙二醇雙(3-巰基丙酸酯)、甘油三(3-巰基丙酸酯)、三羥甲基乙烷三(巰基丙酸酯)、三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、新戊四醇四(3-巰基丙酸酯)、二新戊四醇六(3-巰基丙酸酯)等多元醇的聚(3-巰基丙酸酯);及
1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷、1,3,5-三(3-巰基丁氧基乙基)-1,3,5-三𠯤-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、新戊四醇四(3-巰基丁酸酯)等聚(巰基丁酸酯)。
-聚合抑制劑-
絕緣層形成用油墨可以含有至少1種聚合抑制劑。
作為聚合抑制劑,可舉出對甲氧基苯酚、醌類(例如,氫醌、苯醌、甲氧基苯醌等)、啡噻𠯤、兒茶酚類、烷基苯酚類(例如,二丁基羥基甲苯(BHT)等)、烷基雙酚類、二甲基二硫代胺基甲酸鋅、二甲基二硫代胺基甲酸銅、二丁基二硫代胺基甲酸銅、水楊酸銅、硫代二丙酸酯類、巰基苯并咪唑、亞磷酸類、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(TEMPO)、2,2,6,6-四甲基-4-羥基哌啶-1-氧基(TEMPOL)及三(N-亞硝基-N-苯基羥胺)鋁鹽(別名:Cupferron Al)。
其中,聚合抑制劑為選自對甲氧基苯酚、兒茶酚類、醌類、烷基苯酚類、TEMPO、TEMPOL及三(N-亞硝基-N-苯基羥胺)鋁鹽中之至少1種為較佳,選自對甲氧基苯酚、氫醌、苯醌、BHT、TEMPO、TEMPOL及三(N-亞硝基-N-苯基羥胺)鋁鹽中之至少1種為更佳。
在絕緣層形成用油墨含有聚合抑制劑之情況下,聚合抑制劑的含量相對於油墨的總量為0.01質量%~2.0質量%為較佳,0.02質量%~1.0質量%為更佳,0.03質量%~0.5質量%為特佳。
-增感劑-
絕緣層形成用油墨可以含有至少1種增感劑。
作為增感劑,例如可舉出多核芳香族化合物(例如,芘、苝、三伸苯基及2-乙基-9,10-二甲氧基蒽)、口山口星系化合物(例如,螢光黃、曙紅、赤藻辛、玫瑰紅B及孟加拉玫瑰紅)、花青系化合物(例如,硫雜羰花青及氧雜羰花青)、部花青系化合物(例如,部花青及羰部花青)、噻𠯤系化合物(例如,硫堇、亞甲基藍及甲苯胺藍)、吖啶系化合物(例如,吖啶橙、氯黃素及吖啶黃素)、蒽醌類(例如,蒽醌)、方酸菁系化合物(例如,方酸菁)、香豆素系化合物(例如,7-二乙基胺基-4-甲基香豆素)、9-氧硫口山口星系化合物(例如,異丙基9-氧硫口山口星)及硫口克唍酮系化合物(例如,硫口克唍酮)。其中,增感劑為9-氧硫口山口星系化合物為較佳。
在絕緣層形成用油墨含有增感劑之情況下,增感劑的含量並無特別限定,相對於絕緣層形成用油墨的總量為1.0質量%~15.0質量%為較佳,1.5質量%~5.0質量%為更佳。
-界面活性劑-
絕緣層形成用油墨可以含有至少1種界面活性劑。
作為界面活性劑,可舉出日本特開昭62-173463號公報及日本特開昭62-183457號公報中所記載者。又,作為界面活性劑,例如可舉出二烷基磺基琥珀酸鹽、烷基萘磺酸鹽、脂肪酸鹽等陰離子性界面活性劑;聚氧化乙烯烷基醚、聚氧化乙烯烷基烯丙醚、乙炔二醇、聚氧化乙烯/聚氧丙烯封端共聚物等非離子性界面活性劑;及烷基胺鹽、第四級銨鹽等陽離子性界面活性劑。又,界面活性劑可以為氟系界面活性劑或聚矽氧系界面活性劑。
-有機溶劑-
絕緣層形成用油墨可以含有至少1種有機溶劑。
作為有機溶劑,例如可舉出乙二醇單乙基醚、二乙二醇單乙基醚、三乙二醇單甲醚、丙二醇單甲基醚(PGME)、二丙二醇單甲基醚、三丙二醇單甲基醚等(聚)伸烷基二醇單烷基醚類;
乙二醇二丁基醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙基醚、二丙二醇二乙基醚、四乙二醇二甲醚等(聚)伸烷基二醇二烷基醚類;
二乙二醇乙酸酯等(聚)伸烷基二醇乙酸酯類;
乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯等(聚)伸烷基二醇二乙酸酯類;
乙二醇單丁基醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯等(聚)伸烷基二醇單烷基醚乙酸酯類、甲基乙基酮、環己酮等酮類;
γ-丁內酯等內酯類;
乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸3-甲氧基丁酯(MBA)、丙酸甲酯、丙酸乙酯等酯類;
四氫呋喃、二㗁口山等環狀醚類;及
二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺等醯胺類。
在絕緣層形成用油墨含有有機溶劑之情況下,有機溶劑的含量相對於絕緣層形成用油墨的總量為70質量%以下為較佳,50質量%以下為更佳。有機溶劑的含量的下限值並無特別限定。有機溶劑的含量可以為0質量%。
(添加劑)
絕緣層形成用油墨依據需要可以含有共增感劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、防褪色劑、鹼性化合物等添加劑。
(物性)
從在藉由噴墨記錄方式賦予時提高吐出穩定性之觀點考慮,絕緣層形成用油墨的pH為7~10為較佳,7.5~9.5為更佳。pH使用pH計在25℃下進行測量,例如使用DKK-TOA Corporation製的pH計(型號“HM-31”)進行測量。
絕緣層形成用油墨的黏度為0.5mPa・s~60mPa・s為較佳,2mPa・s~40mPa・s為更佳。黏度使用黏度計在25℃下進行測量,例如使用TOKI SANGYO CO.,LTD.製的TV-22型黏度計進行測量。
絕緣層形成用油墨的表面張力為60mN/m以下為較佳,20mN/m~50mN/m為更佳,25mN/m~45mN/m為進一步較佳。表面張力使用表面張力計在25℃下進行測量,例如使用Kyowa Interface Science Co.,Ltd.製的自動表面張力計(產品名“CBVP-Z”)並且藉由平板法進行測量。
(絕緣層形成用油墨的賦予)
絕緣層形成用油墨的賦予方法並無特別限定,例如可舉出塗佈法、噴墨記錄方式等公知的方法。其中,從滴加少量而能夠使藉由1次的賦予形成之絕緣層的厚度變薄之觀點考慮,使用噴墨記錄方式賦予絕緣層形成用油墨為較佳。
噴墨記錄方式可以為利用靜電吸引力吐出油墨之電荷控制方式、利用壓電元件的振動壓力之施加狹縫旋塗方式(壓力脈衝方式)、將電訊號轉換為聲束照射到油墨並且利用放射壓吐出油墨之音響噴墨方式及加熱油墨形成氣泡並且利用所生成之壓力之熱噴墨(Bubble Jet(註冊商標))方式中的任一個。
作為噴墨記錄方式,尤其能夠有效利用如下噴墨記錄方式:藉由日本特開昭54-59936號公報中所記載之方法,受到熱能的作用之油墨發生急劇體積變化,藉由基於該狀態變化之作用力,從噴嘴吐出油墨。
又,對於噴墨記錄方式,亦能夠參閱日本特開2003-306623號公報的0093~0105段中所記載之方法。
作為噴墨記錄方式中所使用之噴墨頭,可舉出使用短的串行頭沿電子基板的寬度方向掃描頭並且進行記錄之梭式掃描方式使用及對應於電子基板的1邊的整個區域而排列有記錄元件之線頭之線方式。
從噴墨頭吐出之絕緣層形成用油墨的打滴量為1pL(皮升)~100pL為較佳,3pL~80pL為更佳,3pL~20pL為進一步較佳。
(活性能量射線的照射)
在絕緣層形成步驟中,在賦予絕緣層形成用油墨之後照射活性能量射線。
作為活性能量射線,例如可舉出紫外線、可見光線及電子束,其中,紫外線(以下,亦稱為“UV”)為較佳。
紫外線的峰波長為200nm~405nm為較佳,250nm~400nm為更佳,300nm~400nm為進一步較佳。
從更加抑制絕緣層形成用油墨的流出之觀點考慮,照射活性能量射線時的照度為1W/cm
2以上為較佳,10W/cm
2以上為更佳。照度的上限值並無特別限定,例如為100W/cm
2。
活性能量射線的照射中的曝光量為100mJ/cm
2~10000mJ/cm
2為較佳,300mJ/cm
2~5000mJ/cm
2為更佳。再者,在將絕緣層形成用油墨的賦予及活性能量射線的照射設為1個週期時,在此所說之曝光量係指1個週期中的活性能量射線的曝光量。
作為紫外線照射用的光源,主要利用水銀燈、氣體雷射及固體雷射,廣泛已知水銀燈、金屬鹵化物燈及紫外線螢光燈。又,UV-LED(發光二極體)及UV-LD(雷射二極體)為小型、高壽命、高效率並且低成本,期待作為紫外線照射用光源。其中,紫外線照射用的光源為金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、中壓水銀燈、低壓水銀燈或UV-LED為較佳。
<導電層形成步驟>
在導電層形成步驟中,對絕緣層上及接地電極的至少一部分賦予導電層形成用油墨。
以下,參閱圖5A、圖5B及圖5C,對導電層形成步驟的一例進行說明。
圖5A及圖5B係表示導電層形成用油墨的賦予區域的一例之圖。圖5C係表示在圖3A的B-B線剖面圖中形成有導電層之狀態之圖。
藉由對絕緣層31上及接地電極13的至少一部分賦予導電層形成用油墨,如圖5C所示,在絕緣層31上及接地電極13上的至少一部分形成導電層32。
賦予導電層形成用油墨之步驟反覆進行為較佳。藉由反覆進行上述步驟,能夠使導電層形成用油墨的硬化膜的厚度變厚。
賦予導電層形成用油墨之區域(導電層形成用油墨的賦予區域)設定於絕緣層31上及接地電極13的至少一部分。
依據本揭示的電子裝置之製造方法,獲得T2比T1厚的電子裝置。作為使T2比T1厚的方法,可較佳地舉出以下方法。
首先,作為第1步驟,如圖5A所示,對區域22A賦予導電層形成用油墨。
區域22A與覆蓋接地電極及接地區域之區域大致相同。
藉由賦予導電層形成用油墨,在絕緣層31上形成導電層形成油墨的硬化膜。
第1步驟反覆進行為較佳。藉由反覆進行第1步驟,能夠使絕緣層31上的導電層形成油墨的硬化膜的厚度變厚,並且能夠調整T1。
接著,作為第2步驟,如圖5B所示,對區域22B賦予導電層形成用油墨。區域22B為配置有接地電極之區域。在本例中,區域22B為將非連續地配置之接地電極視為連續的框之區域。
藉由賦予導電層形成用油墨,在接地電極13上形成導電層形成油墨的硬化膜。
第2步驟反覆進行為較佳。藉由反覆進行第2步驟,能夠使接地電極13上的導電層形成油墨的硬化膜的厚度變厚,並且能夠調整T2。
在第1步驟及第2步驟中,藉由適當調整導電層形成用油墨的賦予量及賦予次數,能夠調整T1及T2。
再者,在本例中,作為導電層形成用油墨的賦予區域,設定了區域22A及22B,但是並不限於該例。
區域22A及22B能夠依據配置於配線基板11上之電子零件12及接地電極13的位置、形狀來適當設定。
(導電層形成用油墨的賦予)
導電層形成用油墨的賦予方法並無特別限定,例如可舉出塗佈法、噴墨記錄方式等公知的方法。其中,從滴加少量而能夠使藉由1次的賦予形成之導電層的厚度變薄之觀點考慮,藉由噴墨記錄方式賦予導電層形成用油墨為較佳。
噴墨記錄方式的較佳的態樣與絕緣層形成用油墨的賦予中的噴墨記錄方式的較佳的態樣相同。
在賦予導電層形成用油墨之前,預先對形成有絕緣層之電子基板進行加溫為較佳。賦予導電層形成用油墨時的電子基板的溫度為20℃~120℃為較佳,40℃~100℃為更佳。
(導電層形成用油墨)
在本揭示中,導電層形成用油墨係指用於形成具有導電性之層之油墨。導電性係指體積電阻率未達10
8Ωcm之性質。
導電層形成用油墨為含有金屬粒子之油墨(以下,亦稱為“金屬粒子油墨”)、含有金屬錯合物之油墨(以下,亦稱為“金屬錯合物油墨”)或含有金屬鹽之油墨(以下,亦稱為“金屬鹽油墨”)為較佳,金屬錯合物油墨或金屬鹽油墨為更佳。
從提高電磁波遮蔽性之觀點考慮,導電層形成用油墨含有銀為較佳,含有銀鹽之油墨或含有銀錯合物之油墨為更佳。
<<金屬粒子油墨>>
金屬粒子油墨例如為金屬粒子分散於分散介質中之油墨組成物。
-金屬粒子-
作為構成金屬粒子之金屬,例如可舉出卑金屬及貴金屬的粒子。作為卑金屬,例如可舉出鎳、鈦、鈷、銅、鉻、錳、鐵、鋯、錫、鎢、鉬及釩。作為貴金屬,例如可舉出金、銀、鉑、鈀、銥、鋨、釕、銠、錸及含有該等金屬之合金。其中,從導電性的觀點考慮,構成金屬粒子之金屬含有選自包括銀、金、鉑、鎳、鈀及銅之群組中之至少1種為較佳,含有銀為更佳。
金屬粒子的平均粒徑並無特別限定,10nm~500nm為較佳,10nm~200nm為更佳。若平均粒徑在上述範圍內,則金屬粒子的煅燒溫度降低,導電性油墨膜製作的製程適性提高。尤其,在藉由噴塗方式或噴墨記錄方式賦予金屬粒子油墨之情況下,存在提高吐出性並且提高圖案形成性及導電性油墨膜的膜厚的均勻性之傾向。在此所說之平均粒徑係指金屬粒子的一次粒徑的平均值(平均一次粒徑)。
金屬粒子的平均粒徑藉由雷射繞射/散射法進行測量。金屬粒子的平均粒徑例如為測量3次50%體積累積直徑(D50)而作為3次測量之值的平均值算出之值,能夠使用雷射繞射/散射式粒度分布測量裝置(產品名“LA-960”、HORIBA, Ltd.製)進行測量。
又,金屬粒子油墨中依據需要可以含有平均粒徑為500nm以上的金屬粒子。在含有平均粒徑為500nm以上的金屬粒子之情況下,藉由nm尺寸的金屬粒子在μm尺寸的金屬粒子的周圍降低熔點,能夠接合導電性油墨膜。
在金屬粒子油墨中,金屬粒子的含量相對於金屬粒子油墨的總量為10質量%~90質量%為較佳,20質量%~50質量%為更佳。若金屬粒子的含量為10質量%以上,則更加降低表面電阻率。若金屬粒子的含量為90質量%以下,則在藉由噴墨記錄方式賦予金屬粒子油墨之情況下,提高吐出性。
金屬粒子油墨中除了金屬粒子以外,例如可以含有分散劑、樹脂、分散介質、增黏劑及表面張力調整劑。
-分散劑-
金屬粒子油墨可以含有附著到金屬粒子的表面的至少一部分之分散劑。分散劑實質上與金屬粒子一同構成金屬膠體粒子。分散劑具有被覆金屬粒子提高金屬粒子的分散性並且防止凝聚之作用。分散劑為能夠形成金屬膠體粒子之有機化合物為較佳。從導電性及分散穩定性的觀點考慮,分散劑為胺、羧酸、醇或樹脂分散劑為較佳。
金屬粒子油墨中所含有之分散劑可以為1種,亦可以為2種以上。
作為胺,例如可舉出飽和或不飽和的脂肪族胺。其中,胺為碳數4~8的脂肪族胺為較佳。碳數為4~8的脂肪族胺可以為直鏈狀亦可以為支鏈狀,可以具有環結構。
作為脂肪族胺,例如可舉出丁基胺、正戊基胺、異戊基胺、己基胺、2-乙基己基胺及辛基胺。
作為具有脂環結構之胺,可舉出環戊基胺、環己基胺等環烷基胺。
作為芳香族胺,可舉出苯胺。
胺可以具有除了胺基以外的官能基。作為除了胺基以外的官能基,例如可舉出羥基、羧基、烷氧基、羰基、酯基及巰基。
作為羧酸,例如可舉出甲酸、草酸、乙酸、己酸、丙烯酸、辛酸、油酸、硫氰酸、蓖麻油酸、沒食子酸及水楊酸。作為羧酸的一部分之羧基可以與金屬離子形成鹽。形成鹽之金屬離子可以為1種,亦可以為2種以上。
羧酸可以具有除了羧基以外的官能基。作為除了羧基以外的官能基,例如可舉出胺基、羥基、烷氧基、羰基、酯基及巰基。
作為醇,例如可舉出萜烯系醇、烯丙醇及油基醇。醇容易配位於金屬粒子的表面,能夠抑制金屬粒子的凝聚。
作為樹脂分散劑,例如可舉出作為親水性基具有非離子性基並且能夠均勻地溶解於溶劑之分散劑。作為樹脂分散劑,例如可舉出聚乙烯吡咯啶酮、聚乙二醇、聚乙二醇-聚丙二醇共聚物、聚乙烯醇、聚烯丙基胺及聚乙烯醇-聚乙酸乙烯酯共聚物。樹脂分散劑的分子量中,重量平均分子量為1000~50000為較佳,1000~30000為更佳。
在金屬粒子油墨中,分散劑的含量相對於金屬粒子油墨的總量為0.5質量%~50質量%為較佳,1質量%~30質量%為更佳。
-分散介質-
金屬粒子油墨含有分散介質為較佳。分散介質的種類並無特別限定,例如可舉出烴、醇及水。
金屬粒子油墨中所含有之分散介質可以為1種,亦可以為2種以上。金屬粒子油墨中所含有之分散介質為揮發性為較佳。分散介質的沸點為50℃~250℃為較佳,70℃~220℃為更佳,80℃~200℃為進一步較佳。若分散介質的沸點為50℃~250℃,則存在能夠兼具金屬粒子油墨的穩定性與煅燒性之傾向。
作為烴,可舉出脂肪族烴及芳香族烴。
作為脂肪族烴,例如可舉出十四烷、十八烷、七甲基壬烷、四甲基十五烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十三烷、甲基戊烷、正烷烴、異烷烴等飽和脂肪族烴或不飽和脂肪族烴。
作為芳香族烴,例如可舉出甲苯及二甲苯。
作為醇,可舉出脂肪族醇及脂環式醇。在作為分散介質使用醇之情況下,分散劑為胺或羧酸為較佳。
作為脂肪族醇,例如可舉出庚醇、辛醇(例如,1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇等)、癸醇(例如,1-癸醇等)、月桂基醇、十四烷基醇、鯨蠟醇、2-乙基-1-己醇、十八烷基醇、十六醇、油基醇等在飽和或不飽和的鏈中可以含有醚鍵之碳數6~20的脂肪族醇。
作為脂環式醇,例如可舉出環己醇等環烷醇;萜品醇(含有α、β、γ異構物或該等任意的混合物。)、二羥基萜品醇等萜烯醇;二羥基萜品醇、桃金孃烯醇、蘇伯樓醇、薄荷醇、香旱芹醇、紫蘇醇、松香芹醇、蘇伯樓醇及馬鞭烯醇。
分散介質可以為水。從調整黏度、表面張力、揮發性等物性之觀點考慮,分散介質可以為水與其他溶劑的混合溶劑。與水混合之其他溶劑為醇為較佳。與水併用而使用之醇為能夠與水混合的沸點130℃以下的醇為較佳。作為醇,例如可舉出1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、三級丁醇、1-戊醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丙醚及丙二醇單甲基醚。
在金屬粒子油墨中,分散介質的含量相對於金屬粒子油墨的總量為1質量%~50質量%為較佳。分散介質的含量只要為1質量%~50質量%,則作為導電性油墨能夠獲得充分的導電性。分散介質的含量為10質量%~45質量%為更佳,20質量%~40質量%為進一步較佳。
-樹脂-
金屬粒子油墨可以含有樹脂。作為樹脂,例如可舉出聚酯、聚胺酯、三聚氰胺樹脂、丙烯酸樹脂、苯乙烯系樹脂、聚醚及萜烯樹脂。
金屬粒子油墨中所含有之樹脂可以為1種,亦可以為2種以上。
在金屬粒子油墨中,樹脂的含量相對於金屬粒子油墨的總量為0.1質量%~5質量%為較佳。
-增黏劑-
金屬粒子油墨可以含有增黏劑。作為增黏劑,例如可舉出黏土、皂土、鋰膨潤石等黏土礦物;甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素等纖維素衍生物;及黃原膠、瓜爾膠等多糖類。
金屬粒子油墨中所含有之增黏劑可以為1種,亦可以為2種以上。
在金屬粒子油墨中,增黏劑的含量相對於金屬粒子油墨的總量為0.1質量%~5質量%為較佳。
-界面活性劑-
金屬粒子油墨可以含有界面活性劑。若在金屬粒子油墨中含有界面活性劑,則容易形成均勻的導電性油墨膜。
界面活性劑可以為陰離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑及非離子性界面活性劑中的任一個。其中,從能夠以少量的含量調整表面張力之觀點考慮,界面活性劑為氟系界面活性劑為較佳。又,界面活性劑為沸點超過250℃之化合物為較佳。
金屬粒子油墨的黏度並無特別限定,為0.01Pa・s~5000Pa・s即可,0.1Pa・s~100Pa・s為較佳。在藉由噴塗法或噴墨記錄方式賦予金屬粒子油墨之情況下,金屬粒子油墨的黏度為1mPa・s~100mPa・s為較佳,2mPa・s~50mPa・s為更佳,3mPa・s~30mPa・s為進一步較佳。
金屬粒子油墨的黏度為使用黏度計在25℃下測量之值。黏度例如使用VISCOMETER TV-22型黏度計(TOKI SANGYO CO.,LTD.製)進行測量。
金屬粒子油墨的表面張力並無特別限定,20mN/m~45mN/m為較佳,25mN/m~40mN/m為更佳。
表面張力為使用表面張力計在25℃下測量之值。
金屬粒子油墨的表面張力例如使用DY-700(Kyowa Interface Science Co.,Ltd.製)進行測量。
-金屬粒子之製造方法-
金屬粒子可以為市售品,亦可以為藉由公知的方法製造者。作為金屬粒子之製造方法,例如可舉出濕式還原法、氣相法及電漿法。作為金屬粒子的較佳的製造方法,可舉出能夠以粒徑分布變窄的方式製造平均粒徑200nm以下的金屬粒子之濕式還原法。基於濕式還原法之金屬粒子之製造方法例如可舉出包括如下步驟之方法:日本特開2017-37761號公報、國際公開第2014-57633號等中所記載之混合金屬鹽及還原劑獲得絡合反應液之步驟及加熱絡合反應液來還原絡合反應液中的金屬離子獲得金屬奈米粒子的漿料之步驟。
在製造金屬粒子油墨中,為了將金屬粒子油墨中所含有之各成分的含量調整在既定範圍內,可以進行加熱處理。加熱處理可以在減壓下進行,亦可以在常壓下進行。又,在常壓下進行之情況下,可以在大氣中進行,亦可以在非活性氣體環境下進行。
<<金屬錯合物油墨>>
金屬錯合物油墨例如為金屬錯合物溶解於溶劑中之油墨組成物。
-金屬錯合物-
作為構成金屬錯合物之金屬,例如可舉出銀、銅、金、鋁、鎂、鎢、鉬、鋅、鎳、鐵、鉑、錫、銅及鉛。其中,從導電性的觀點考慮,構成金屬錯合物之金屬含有選自包括銀、金、鉑、鎳、鈀及銅之群組中之至少1種為較佳,含有銀為更佳。
金屬錯合物油墨中所含有之金屬的含量相對於金屬錯合物油墨的總量以金屬元素換算計為1質量%~40質量%為較佳,5質量%~30質量%為更佳,7質量%~20質量%為進一步較佳。
金屬錯合物例如藉由使金屬鹽與絡合劑進行反應來獲得。作為金屬錯合物之製造方法,例如可舉出將金屬鹽及絡合劑加入到溶劑並且攪拌規定時間之方法。攪拌方法並無特別限定,能夠從使用攪拌器、攪拌葉片或混合器進行攪拌之方法及施加超音波之方法等公知的方法適當選擇。
作為金屬鹽,可舉出金屬氧化物、硫代檸檬酸鹽、硫化物、氯化物、氰化物、氰酸鹽、碳酸鹽、乙酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、過氯酸鹽、四氟硼酸鹽、乙醯丙酮絡鹽及羧酸鹽。
從導電性及保存穩定性的觀點考慮,金屬鹽為羧酸鹽為較佳。形成羧酸鹽之羧酸為選自包括碳數1~20的羧酸之群組中之至少1種為較佳,碳數1~16的羧酸為更佳,碳數2~12的脂肪酸為進一步較佳。脂肪酸可以為直鏈狀,亦可以為支鏈狀,可以具有取代基。
作為直鏈脂肪酸,例如可舉出甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、月桂酸、肉荳蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、十六烯酸、油酸、亞麻油酸及蘇子油酸。
作為支鏈脂肪酸,例如可舉出異丁酸、異戊酸、2-乙基己酸、新癸酸、新戊酸、2-甲基戊烷酸、3-甲基戊烷酸、4-甲基戊烷酸、2,2-二甲基丁烷酸、2,3-二甲基丁烷酸、3,3-二甲基丁烷酸及2-乙基丁烷酸。
作為具有取代基之羧酸,例如可舉出六氟乙醯基丙酮酸、二醇酸、乳酸、3-羥基丁酸、2-甲基-3-羥基丁酸、3-甲氧基丁酸及乙醯氧基乙酸。
作為多官能羧酸,可舉出草酸、丁二酸、戊二酸、丙二酸、丙酮二羧酸、3-羥基戊二酸、2-甲基-3-羥基戊二酸、2,2,4,4-羥基戊二酸及檸檬酸。
其中,金屬鹽為碳數從2至12的烷基羧酸鹽、草酸鹽或乙醯氧基乙酸鹽為較佳,碳數從2至12的烷基羧酸為更佳。
作為絡合劑,可舉出胺、胺基甲酸銨系化合物、碳酸銨系化合物及銨碳酸氫鹽化合物。其中,從導電性及金屬錯合物的穩定性的觀點考慮,絡合劑含有選自包括胺、胺基甲酸銨系化合物及碳酸銨系化合物之群組中之至少1種為較佳。
金屬錯合物具有源自絡合劑之結構並且具有源自選自包括胺、胺基甲酸銨系化合物及碳酸銨系化合物之群組中之至少1種之結構之金屬錯合物為較佳。
作為絡合劑之胺,例如可舉出氨、一級胺、二級胺、三級胺及多胺。
作為具有直鏈狀的烷基之一級胺,例如可舉出甲基胺、乙胺、正丙基胺、正丁基胺、正戊基胺、正己基胺、正庚基胺、正辛基胺、正壬基胺、正癸基胺、十一烷基胺、正十二烷胺、正十三烷基胺、正十四烷基胺、正十五烷基胺、正十六烷基胺、正十七烷基胺及正十八烷基胺。
作為具有支鏈狀烷基之一級胺,例如可舉出異丙基胺、二級丁基胺、三級丁基胺、異戊基胺、2-乙基己基胺及三級辛基胺。
作為具有脂環結構之一級胺,例如可舉出環戊基胺、環己基胺及二環己基胺。
作為具有羥烷基之一級胺,例如可舉出乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基乙醇胺、丙醇胺、異丙醇胺、二丙醇胺、二異丙醇胺、三丙醇胺及三異丙醇胺。
作為具有芳香環之一級胺,例如可舉出苄基胺、N,N-二甲基苄基胺、苯基胺、二苯胺、三苯胺、苯胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二甲基-對甲苯胺、4-胺基吡啶及4-二甲基胺基吡啶。
作為二級胺,例如可舉出二甲基胺、二乙胺、二丙基胺、二丁基胺、二苯胺、二環戊基胺、甲基丁基胺、二乙醇胺、N-甲基乙醇胺、二丙醇胺及二異丙醇胺。
作為三級胺,例如可舉出三甲基胺、三乙胺、三丙基胺、三乙醇胺、三丙醇胺及三異丙醇胺、三苯胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二甲基-對甲苯胺及4-二甲基胺基吡啶。
作為多胺,例如可舉出乙二胺、1,2-二胺基丙烷、1,3-二胺基丙烷、二伸乙三胺、三伸乙四胺、四亞甲基五胺、六亞甲基二胺、四伸乙基五胺及該等的組合。
胺為烷基胺為較佳,碳數為2~12的烷基胺為較佳,碳數為2~8的一級烷基胺為更佳。
構成金屬錯合物之胺可以為1種,亦可以為2種以上。
在使金屬鹽與胺進行反應時,相對於金屬鹽的莫耳量之胺的莫耳量的比率為1倍~15倍為較佳,1.5倍~6倍為更佳。若上述比率在上述範圍內,則結束錯合物形成反應而獲得透明的溶液。
作為絡合劑之胺基甲酸銨系化合物,可舉出胺基甲酸銨、甲基銨甲基胺基甲酸酯、乙基銨乙基胺基甲酸酯、1-丙基銨1-丙基胺基甲酸酯、異丙基銨異丙基胺基甲酸酯、丁基銨丁基胺基甲酸酯、異丁基銨異丁基胺基甲酸酯、戊基銨戊基胺基甲酸酯、己基銨己基胺基甲酸酯、庚基銨庚基胺基甲酸酯、辛基銨辛基胺基甲酸酯、2-乙基己基銨2-乙基己基胺基甲酸酯、壬基銨壬基胺基甲酸酯及癸基銨癸基胺基甲酸酯。
作為絡合劑之碳酸銨系化合物,可舉出碳酸銨、甲基銨碳酸酯、乙基銨碳酸酯、1-丙基銨碳酸酯、異丙基銨碳酸酯、丁基銨碳酸酯、異丁基銨碳酸酯、戊基銨碳酸酯、己基銨碳酸酯、庚基銨碳酸酯、辛基銨碳酸酯、2-乙基己基銨碳酸酯、壬基銨碳酸酯及癸基銨碳酸酯。
作為絡合劑之銨碳酸氫鹽系化合物,可舉出銨碳酸氫鹽、甲基銨碳酸氫鹽、乙基銨碳酸氫鹽、1-丙基銨碳酸氫鹽、異丙基銨碳酸氫鹽、丁基銨碳酸氫鹽、異丁基銨碳酸氫鹽、戊基銨碳酸氫鹽、己基銨碳酸氫鹽、庚基銨碳酸氫鹽、辛基銨碳酸氫鹽、2-乙基己基銨碳酸氫鹽、壬基銨碳酸氫鹽及癸基銨碳酸氫鹽。
在使金屬鹽與胺基甲酸銨系化合物、碳酸銨系化合物或銨碳酸氫鹽系化合物進行反應時,相對於金屬鹽的莫耳量之胺基甲酸銨系化合物、碳酸銨系化合物或銨碳酸氫鹽系化合物的莫耳量的比率為0.01倍~1倍為較佳,0.05倍~0.6倍為更佳。
在金屬錯合物油墨中,金屬錯合物的含量相對於金屬錯合物油墨的總量為10質量%~90質量%為較佳,10質量%~40質量%為更佳。若金屬錯合物的含量為10質量%以上,則更加降低表面電阻率。若金屬錯合物的含量為90質量%以下,則在藉由噴墨記錄方式賦予金屬粒子油墨之情況下,提高吐出性。
-溶劑-
金屬錯合物油墨含有溶劑為較佳。溶劑只要能夠溶解金屬錯合物等金屬錯合物油墨中所含有之成分,則並無特別限定。從製造容易性的觀點考慮,溶劑的沸點為30℃~300℃為較佳,50℃~200℃為更佳,50℃~150℃為更佳。
在金屬錯合物油墨中,溶劑的含量相對於金屬錯合物之金屬離子的濃度(相對於金屬錯合物1g作為游離離子存在之金屬的量)為0.01mmol/g~3.6mmol/g為較佳,0.05mmol/g~2mmol/g為更佳。若金屬離子的濃度在上述範圍內,則金屬錯合物油墨的流動性尤其並且能夠獲得導電性。
作為溶劑,例如可舉出烴、環狀烴、芳香族烴、胺基甲酸酯、烯烴、醯胺、醚、酯、醇、硫醇、硫醚、膦基及水。金屬錯合物油墨中所含有之溶劑可以僅為1種,亦可以為2種以上。
烴為碳數6~20的直鏈狀或支鏈狀的烴為較佳。作為烴,例如可舉出戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十八烷、十九烷及二十烷。
環狀烴為碳數6~20的環狀烴為較佳。作為環狀烴,例如能夠含有環己烷、環庚烷、環辛烷、環壬烷、環癸烷及十氫萘。
作為芳香族烴,例如可舉出苯、甲苯、二甲苯及四氫萘。
醚可以為直鏈狀醚、支鏈狀醚及環狀醚中的任一個。作為醚,例如可舉出二乙基醚、二丙基醚、二丁基醚、甲基-三級丁基醚、四氫呋喃、四氫哌喃、二羥基哌喃及1,4-二㗁口山。
醇可以為一級醇、二級醇及第3級醇中的任一個。
作為醇,例如可舉出乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、1-己醇、2-己醇、3-己醇、1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇、四氫糠醇、環戊醇、萜品醇、癸醇、異癸基醇、月桂基醇、異月桂基醇、肉豆蔻醇、異肉豆蔻醇、鯨蠟醇(Cetanol)、異鯨蠟醇、硬脂醇、異硬脂醇、油基醇、異油基醇、亞麻醇、異亞麻醇、棕櫚醇、異棕櫚醇、二十醇及異二十醇。
作為酮,例如可舉出丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮及環己酮。
作為酯,例如可舉出乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、乙酸二級丁酯、乙酸甲氧基丁酯、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、乙二醇單丁基醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單丁基醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丁基醚乙酸酯、二丙二醇單甲醚乙酸酯、二丙二醇單乙基醚乙酸酯、二丙二醇單丁基醚乙酸酯及3-甲氧基丁基乙酸酯。
-還原劑-
金屬錯合物油墨可以含有還原劑。若金屬錯合物油墨中含有還原劑,則促進從金屬錯合物向金屬還原。
作為還原劑,例如可舉出氫化硼金屬鹽、氫化鋁鹽、胺、醇、醛、有機酸、還原糖、糖醇、亞硫酸鈉、肼化合物、糊精、氫醌、羥胺、乙二醇、麩胱甘肽及肟化合物。
還原劑可以為日本特表2014-516463號公報中所記載之肟化合物。作為肟化合物,例如可舉出丙酮肟、環己酮肟、2-丁酮肟、2,3-丁烷二酮單肟、二甲基乙二醛二肟、甲基乙醯氧基乙酸酯單肟、甲基丙酮酸鹽單肟、苯甲醛肟、1-二氫茚酮肟、2-金剛烷酮肟、2-甲基苄胺肟、3-甲基苄胺肟、4-甲基苄胺肟、3-胺基苄胺肟、4-胺基苄胺肟、苯乙酮肟、苄胺肟及三級丁基乙酮肟。
金屬錯合物油墨中所含有之還原劑可以為1種,亦可以為2種以上。
在金屬錯合物油墨中,還原劑的含量並無特別限定,相對於金屬錯合物油墨的總量為0.1質量%~20質量%為較佳,0.3質量%~10質量%為更佳,1質量%~5質量%為進一步較佳。
-樹脂-
金屬錯合物油墨可以含有樹脂。若在金屬錯合物油墨中含有樹脂,則提高金屬錯合物油墨與電子基板的密接性。
作為樹脂,例如可舉出聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚縮醛、聚烯烴、聚碳酸酯、聚醯胺、氟樹脂、矽酮樹脂、乙基纖維素、羥乙基纖維素、松香、丙烯酸樹脂、聚氯乙烯、聚碸、聚乙烯吡咯啶酮、聚乙烯醇、聚乙烯基系樹脂、聚丙烯腈、聚硫化物、聚醯胺醯亞胺、聚醚、聚芳酯、聚醚醚酮、聚胺酯、環氧樹脂、乙烯基酯樹脂、酚樹脂、三聚氰胺樹脂及脲樹脂。
金屬錯合物油墨中所含有之樹脂可以為1種,亦可以為2種以上。
-添加劑-
金屬錯合物油墨在不損害本揭示的效果之範圍內還可以含有無機鹽、有機鹽、二氧化矽等無機氧化物;表面調整劑、濕潤劑、交聯劑、抗氧化劑、防鏽劑、耐熱穩定劑、界面活性劑、可塑劑、硬化劑、增黏劑、矽烷偶合劑等添加劑。在金屬錯合物油墨中,添加劑的合計含量相對於金屬錯合物油墨的總量為20質量%以下為較佳。
金屬錯合物油墨的黏度並無特別限定,0.001Pa・s~5000Pa・s即可,0.001Pa・s~100Pa・s為較佳。在藉由噴塗法或噴墨記錄方式賦予金屬錯合物油墨之情況下,金屬錯合物油墨的黏度為1mPa・s~100mPa・s為較佳,2mPa・s~50mPa・s為更佳,3mPa・s~30mPa・s為進一步較佳。
金屬錯合物油墨的黏度為使用黏度計在25℃下測量之值。黏度例如使用VISCOMETER TV-22型黏度計(TOKI SANGYO CO.,LTD.製)進行測量。
金屬錯合物油墨的表面張力並無特別限定,20mN/m~45mN/m為較佳,25mN/m~35mN/m為更佳。表面張力為使用表面張力計在25℃下測量之值。
金屬錯合物油墨的表面張力例如使用DY-700(Kyowa Interface Science Co.,Ltd.製)進行測量。
<<金屬鹽油墨>>
金屬鹽油墨例如為金屬鹽溶解於溶劑中之油墨組成物。
-金屬鹽-
作為構成金屬鹽之金屬,例如可舉出銀、銅、金、鋁、鎂、鎢、鉬、鋅、鎳、鐵、鉑、錫、銅及鉛。其中,從導電性的觀點考慮,構成金屬鹽之金屬含有選自包括銀、金、鉑、鎳、鈀及銅之群組中之至少1種為較佳,含有銀為更佳。
金屬鹽油墨中所含有之金屬的含量相對於金屬鹽油墨的總量以金屬元素換算計為1質量%~40質量%為較佳,5質量%~30質量%為更佳,7質量%~20質量%為進一步較佳。
在金屬鹽油墨中,金屬鹽的含量相對於金屬鹽油墨的總量為10質量%~90質量%為較佳,10質量%~60質量%為更佳。若金屬鹽的含量為10質量%以上,則更加降低表面電阻率。若金屬鹽的含量為90質量%以下,則在藉由噴塗方式或噴墨記錄方式賦予金屬粒子油墨之情況下,提高吐出性。
作為金屬鹽,能夠使用與在上述金屬錯合物油墨中使用之金屬鹽相同的金屬鹽。其中,金屬鹽為羧酸鹽為較佳。作為形成羧酸鹽之羧酸,碳數6~12的烷基羧酸鹽或乙醯氧基乙酸為較佳,碳數6~12的烷基羧酸鹽為更佳。羧酸鹽可以組合2種以上。
金屬鹽可以為市售品,亦可以為藉由公知的方法製造者。銀鹽例如藉由以下方法製造。
首先,向乙醇等有機溶劑中添加成為銀的供給源之銀化合物(例如乙酸銀)及相對於銀化合物的莫耳當量等量的甲酸或碳數1~30的脂肪酸。使用超音波攪拌機進行攪拌規定時間,用乙醇清洗並傾析所產生之沉澱物。該等步驟全部能夠在室溫(25℃)下進行。銀化合物與甲酸或碳數1~30的脂肪酸的混合比以莫耳比計為1:2~2:1為較佳,1:1為更佳。
金屬鹽油墨可以含有溶劑、還原劑、樹脂及添加劑。還原劑、樹脂及添加劑的較佳的態樣與在金屬錯合物油墨中可以含有之溶劑、還原劑、樹脂及添加劑相同。
-溶劑-
金屬鹽油墨含有溶劑為較佳。
只要能夠溶解金屬鹽油墨中所含有之金屬鹽,則溶劑的種類並無特別限定。
從製造容易性的觀點考慮,溶劑的沸點為30℃~300℃為較佳,50℃~300℃為更佳,50℃~250℃為更佳。
在金屬鹽油墨中,溶劑的含量相對於金屬鹽之金屬離子的濃度(相對於金屬鹽1g作為游離離子存在之金屬的量)為0.01mmol/g~3.6mmol/g為較佳,0.05mmol/g~2.6mmol/g為更佳。若金屬離子的濃度在上述範圍內,則金屬鹽油墨的流動性優異並且能夠獲得電磁波遮蔽性。
作為溶劑,例如可舉出烴、環狀烴、芳香族烴、胺基甲酸酯、烯烴、醯胺、醚、酯、醇、硫醇、硫醚、膦基及水。
金屬鹽油墨中所含有之溶劑可以僅為1種,亦可以為2種以上。
溶劑包含芳香族烴為較佳。
作為芳香族烴,例如可舉出苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、丙基苯、異丙基苯、丁基苯、異丁基苯、三級丁基苯、三甲基苯、戊基苯、己基苯、四氫萘、苯甲醇、苯酚、甲酚、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯及苯甲酸丁酯。
從與他成分的相容性的觀點考慮,芳香族烴中的芳香族環的數量為1個或2個為較佳,1個為更佳。
從製造容易性的觀點考慮,芳香族烴的沸點為50℃~300℃為較佳,60℃~250℃為更佳,80℃~200℃為更佳。
溶劑可以包含芳香族烴及除了芳香族烴以外的烴。
作為除了芳香族烴以外的烴,可舉出碳數6~20的直鏈狀烴、碳數6~20的支鏈狀烴、碳數6~20的脂環式烴。
作為除了芳香族烴以外的烴,例如可舉出戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十八烷、十九烷、十氫萘、環己烷、環庚烷、環辛烷、環壬烷、環癸烷、癸烯、萜烯系化合物及二十烷。
除了芳香族烴以外的烴含有不飽和鍵為較佳。
作為除了含有不飽和鍵之芳香族烴以外的烴,可舉出萜烯系化合物。
萜烯系化合物依據構成萜烯系化合物之異戊二烯單元的數量,例如可分為半萜烯、單萜烯、倍半萜烯、二萜烯、倍半(C25)萜烯、三萜烯、倍半(C35)萜烯及四萜烯。
作為溶劑的萜烯系化合物可以為上述的任一個,但是單萜烯為較佳。
作為單萜烯,例如可舉出蒎烯(α-蒎烯、β-蒎烯)、萜品醇(α-萜品醇、β-萜品醇、γ-萜品醇)、月桂油烯、茨烯、檸檬烯(d-檸檬烯、l-檸檬烯、二戊烯)、蘿艻萜(α-蘿艻萜、β-蘿艻萜)、別蘿艻萜、水芹烯(α-水芹烯、β-水芹烯)、萜品烯(α-萜品烯、γ-萜品烯)、萜品油烯(α-萜品油烯、β-萜品油烯、γ-萜品油烯、δ-萜品油烯)、1,8-桉醚、1,4-桉醚、香檜烯、對䓝二烯、蒈烯(δ-3-蒈烯)。
作為單萜烯,環式單萜烯為較佳,蒎烯、萜品醇或蒈烯為更佳。
醚可以為直鏈狀醚、支鏈狀醚及環狀醚中的任一個。作為醚,例如可舉出二乙基醚、二丙基醚、二丁基醚、甲基-三級丁基醚、四氫呋喃、四氫哌喃、二羥基哌喃及1,4-二㗁口山。
醇可以為一級醇、二級醇及第3級醇中的任一個。
作為醇,例如可舉出乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、1-己醇、2-己醇、3-己醇、1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇、四氫糠醇、環戊醇、萜品醇、癸醇、異癸基醇、月桂基醇、異月桂基醇、肉豆蔻醇、異肉豆蔻醇、鯨蠟醇(Cetanol)、異鯨蠟醇、硬脂醇、異硬脂醇、油基醇、異油基醇、亞麻醇、異亞麻醇、棕櫚醇、異棕櫚醇、二十醇及異二十醇。
作為酮,例如可舉出丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮及環己酮。
作為酯,例如可舉出乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、乙酸二級丁酯、乙酸甲氧基丁酯、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、乙二醇單丁基醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單丁基醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丁基醚乙酸酯、二丙二醇單甲醚乙酸酯、二丙二醇單乙基醚乙酸酯、二丙二醇單丁基醚乙酸酯及3-甲氧基丁基乙酸酯。
金屬鹽油墨的黏度並無特別限定,0.001Pa・s~5000Pa・s即可,0.001Pa・s~100Pa・s為較佳。在藉由噴塗法或噴墨記錄方式賦予金屬鹽油墨之情況下,金屬鹽油墨的黏度為1mPa・s~100mPa・s為較佳,2mPa・s~50mPa・s為更佳,3mPa・s~30mPa・s為進一步較佳。
金屬鹽油墨的黏度為使用黏度計在25℃下測量之值。黏度例如使用VISCOMETER TV-22型黏度計(TOKI SANGYO CO.,LTD.製)進行測量。
金屬鹽油墨的表面張力並無特別限定,20mN/m~45mN/m為較佳,25mN/m~35mN/m為更佳。表面張力為使用表面張力計在25℃下測量之值。
金屬鹽油墨的表面張力例如使用DY-700(Kyowa Interface Science Co.,Ltd.製)進行測量。
(導電層的形成)
在絕緣層上賦予導電層形成用油墨之後,使用熱或光來硬化導電層形成用油墨為較佳。
在使用熱進行硬化之情況下,煅燒溫度為250℃以下並且煅燒時間為1分~120分為較佳。若煅燒溫度及煅燒時間在上述範圍內,則可抑制對電子基板的損壞。
煅燒溫度為80℃~250℃為更佳,100℃~200℃為進一步較佳。又,煅燒時間為1分~60分為更佳。
煅燒方法並無特別限定,能夠藉由通常公知的方法進行。
從導電層形成用油墨的賦予結束之時點到開始煅燒之時點為止的時間為60秒以下為較佳。上述時間的下限值並無特別限定,例如為20秒。若上述時間為60秒以下,則提高導電性。
再者,“導電油墨的賦予結束之時點”係指導電層形成用油墨的所有油墨滴著落於絕緣層上之時點。
在使用光進行硬化之情況下,作為光,例如可舉出紫外線及紅外線。
紫外線的峰波長為200nm~405nm為較佳,250nm~400nm為更佳,300nm~400nm為進一步較佳。
光的照射中的曝光量為100mJ/cm
2~10000mJ/cm
2為較佳,500mJ/cm
2~7500mJ/cm
2為更佳。
[實施例]
以下,藉由實施例對本揭示進行更進一步具體說明,但是只要本揭示不脫離其主旨,並不限定於以下的實施例。
首先,製備了絕緣層形成用油墨及導電層形成用油墨。
<絕緣層形成用油墨1的製備>
向300mL的樹脂製燒杯中添加2-(二甲基胺基)-2-(4-甲基苄基)-1-(4-口末啉基苯基)-丁烷-1-酮(產品名“Omnirad 379”、IGM Resins B.V.公司製)4.0g、2-異丙基9-氧硫口山口星(產品名“SPEEDCURE ITX”、LAMBSON製)2.0g、丙烯酸苯氧基乙酯(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製)34.0g、N-乙烯基己內醯胺22.0g、1,6-己二醇二丙烯酸酯30.0g及三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製)8.0g,使用混合器(產品名“L4R”、Silverson Nippon Limited製),在25℃下5000旋轉/分的條件下攪拌20分鐘,獲得了絕緣層形成用油墨。
<絕緣層形成用油墨2的製備>
向300mL的樹脂製燒杯添加3-乙基-3{[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基]甲基}氧環丁烷(產品名“OXT-221”、TOAGOSEI CO.,LTD.製)50.0g、3’,4’-環氧環己基甲基-3,4-環氧環己烷羧酸酯(產品名“CELLOXIDE 2021P”、Daicel Corporation製)15.0g、檸檬烯二氧化物(產品名“CELLOXIDE 3000”、Daicel Corporation製)28.0g、三芳基鋶六氟磷酸鹽,混合物(Sigma-Aldrich製)7.0g,使用混合器(產品名“L4R”、Silverson Nippon Limited製),在25℃下5000旋轉/分的條件下攪拌20分鐘,獲得了絕緣層形成用油墨2。
<導電層形成用油墨1的製備>
向50mL的3口燒瓶中添加異丁基碳酸銨6.08g及異丙醇15.0g,使其溶解。接著,添加氧化銀2.0g,在常溫下反應2小時,獲得了均勻的溶液。此外,添加2-羥基-2-甲基丙基胺0.3g,進行攪拌,獲得了含有銀錯合物之溶液。使用孔徑0.45μm的PTFE(聚四氟乙烯)製薄膜過濾器,過濾該溶液,獲得了導電層形成用油墨1。
<導電層形成用油墨2的製備>
向200mL的3口燒瓶中添加了新癸酸銀40g。向其添加三甲基苯30.0g及萜品醇30.0g,進行攪拌,獲得了含有銀鹽之溶液。使用孔徑0.45μm的PTFE(聚四氟乙烯)製薄膜過濾器,過濾所獲得之溶液,獲得了導電層形成用油墨2。
<電子基板的準備>
(電子基板A)
拆卸了Quectel製LTE模組的遮蔽罐和框架。在去除了接合遮蔽罐和框架之基板上的金屬配線的焊錫之後,使用印刷基板用助溶清洗劑(產品名“goot BS-W20B”去除助溶,獲得了基板A。在電子基板A上形成有複數個電子零件及非連續的框狀的接地電極以包圍複數個電子零件。
在電子基板A中,接地電極的寬度為0.5mm,被接地電極包圍之區域為25.5mm×21.5mm。
又,以配置有配線基板的電子零件之一側的面為基準,接地電極的高度為100μm。
(電子基板B)
將絕緣層形成用油墨填充於噴墨記錄裝置(產品名“DMP-2850”、FUJIFILM DIMATIX製)用油墨芯(10皮升用)中。關於圖像記錄條件,將解析度設為1270dpi(dots per inch),將打滴量設為每1點10皮升。在電子基板A的接地電極上,在外側的寬度200μm的區域賦予絕緣層形成用油墨,反覆2次照射紫外線之週期,獲得了電子基板B。
紫外線的照射使用設置於噴墨頭的橫向之紫外線照射裝置(產品名“UVSpot Cure OmniCure S2000”、LumenDynamics製)進行。
在電子基板B中,未被絕緣層被覆之接地電極的寬度為300μm。
(電子基板C)
在接地電極上,在外側的寬度300μm的區域賦予絕緣層形成用油墨,除此以外,藉由與電子基板B相同的方法準備了電子基板C。
在電子基板C中,未被絕緣層被覆之接地電極的寬度為200μm。
[實施例1~實施例10、比較例1及比較例3]
-絕緣層的形成-
將絕緣層形成用油墨1填充於噴墨記錄裝置(產品名“DMP-2850”、FUJIFILM DIMATIX製)的油墨芯(10皮升用)中。關於圖像記錄條件,將解析度設為1270dpi(dots per inch),將打滴量設為每1點10皮升。
準備了與電子基板中的被接地電極包圍之接地區域相同的區域(25.5mm×21.5mm)的圖像資料。反覆了使用該圖像資料賦予絕緣層形成用油墨並照射紫外線之週期,直至絕緣層的厚度成為表1中所記載之值。
紫外線的照射使用設置於噴墨頭的橫向之紫外線照射裝置(產品名“UVSpot Cure OmniCure S2000”、LumenDynamics製)進行。紫外線的照度設為8W/cm
2,每1次照射0.1秒鐘,藉此每1次的曝光量為0.8J/cm
2。又,將從賦予絕緣層形成用油墨之時點到紫外線的照射開始為止的時間設為0.3秒。
-導電層的形成-
將導電層形成用油墨1填充於噴墨記錄裝置(產品名“DMP-2850”、FUJIFILM DIMATIX製)的油墨芯(10皮升用)中。關於圖像記錄條件,將解析度設為1270dpi(dots per inch),將打滴量設為每1點10皮升。預先對形成有絕緣層之電子基板加溫至60℃。
準備了電子基板中的覆蓋接地電極上和絕緣層之區域(26.5mm×22.5mm)的圖像資料。反覆了使用該圖像資料賦予導電層形成用油墨並使用烘箱在180℃下加熱60分鐘之週期,直至T1成為表1及表2中所記載之值。
又,準備了電子基板中的覆蓋接地電極上之區域(外形26.5mm×22.5mm、寬度0.5mm的框)的圖像資料。反覆了使用該圖像資料賦予導電層形成用油墨並使用烘箱在180℃下加熱60分鐘之週期,直至T2成為表1及表2中所記載之值,獲得了電子裝置。
[實施例11]
以在接地電極與絕緣層之間形成50μm的間隙的方式,準備了比電子基板中的被接地電極包圍之接地區域小的區域(25.4mm×21.4mm)的圖像資料。使用該圖像資料,賦予絕緣層形成用油墨,除此以外,藉由與實施例4相同的方法獲得了電子裝置。
[實施例12]
變更以下的點,除此以外,藉由與實施例4相同的方法獲得了電子裝置。
代替電子基板A,使用了電子基板B。
準備了電子基板中的覆蓋接地電極上和絕緣層之區域(26.1mm×22.1mm)的圖像資料。反覆了使用該圖像資料賦予導電層形成用油墨並使用烘箱在180℃下加熱60分鐘之週期,直至T1成為表2中所記載之值。
又,準備了電子基板中的覆蓋接地電極上之區域(外形26.1mm×22.1mm、寬度300μm的框)的圖像資料。反覆了使用該圖像資料賦予導電層形成用油墨並使用烘箱在180℃下加熱60分鐘之週期,直至T2成為表2中所記載之值,獲得了電子裝置。
[實施例13]
變更以下的點,除此以外,藉由與實施例4相同的方法獲得了電子裝置。
代替電子基板A,使用了電子基板C。
準備了電子基板中的覆蓋接地電極上和絕緣層之區域(25.9cm×21.9cm)的圖像資料。反覆了使用該圖像資料賦予導電層形成用油墨並使用烘箱在180℃下加熱60分鐘之週期,直至T1成為表2中所記載之值。
又,準備了電子基板中的覆蓋接地電極上之區域(外形25.9cm×21.9mm、寬度200μm的框)的圖像資料。反覆了使用該圖像資料賦予導電層形成用油墨並使用烘箱在180℃下加熱60分鐘之週期,直至T2成為表2中所記載之值,獲得了電子裝置。
[實施例14]
在絕緣層的形成中,代替絕緣層形成用油墨1使用了絕緣層形成用油墨2,除此以外,藉由與實施例6相同的方法獲得了電子裝置。
[實施例15]
在導電層的形成中,代替導電層形成用油墨1使用了導電層形成油墨2,除此以外,藉由與實施例6相同的方法獲得了電子裝置。
[比較例2]
變更以下的點,除此以外,藉由與實施例1相同的方法獲得了電子裝置。
準備了電子基板中的覆蓋接地電極上和絕緣層之區域(26.5mm×22.5mm)的圖像資料。反覆了使用該圖像資料賦予導電層形成用油墨並使用烘箱在180℃下加熱60分鐘之週期,直至T2成為表2中所記載之值。
又,準備了與電子基板中的被接地電極包圍之區域相同的區域(25.5mm×21.5mm)的圖像資料。反覆了使用該圖像資料賦予導電層形成用油墨並使用烘箱在180℃下加熱60分鐘之週期,直至T1成為表2中所記載之值,獲得了電子裝置。
使用製作之電子裝置,進行了耐久性及耐熱試驗後的電磁波遮蔽性的評價。
<耐久性>
使用所獲得之電子基板,進行了200個週期的-30℃~90℃的溫度之間的週期試驗。在週期試驗之後,觀察了導電層及絕緣層的外觀變化。依據外觀變化,評價了耐久性。評價標準如下。
5:外觀沒有變化。
4:用目視未確認到變形,但是藉由顯微鏡觀察被確認。
3:沒有裂紋及剝離,但是用目視確認到變形。
2:稍微有裂紋及剝離。
1:有顯著的裂紋及剝離。
<電磁波遮蔽性>
使用所獲得之電子基板,進行了200個週期的-30℃~90℃的溫度之間的週期試驗。在週期試驗之後,用LTE BAND13通訊所獲得之電子基板,使用進場磁測量裝置(產品名“SmartScan550”、API製),在頻率777MHz下實施了進場磁測量。測量雜訊抑制等級(單元:dB),依據雜訊抑制等級,評價了電磁波遮蔽性。評價標準如下。
A:雜訊抑制等級為-40dB以下。
B:雜訊抑制等級超過-40dB且為-30dB以下。
C:雜訊抑制等級超過-30dB且為-20dB以下。
D:雜訊抑制等級超過-20dB。
E:在週期試驗之後,有顯著的裂紋及剝離,因此無法進行電磁波遮蔽性的評價。
[表1]
實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 實施例6 | 實施例7 | 實施例8 | 實施例9 | 實施例10 | |
基板 | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
T1(μm) | 2 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 8 | 10 | 15 |
T2(μm) | 8 | 6 | 8 | 8 | 8 | 12 | 30 | 25 | 50 | 50 |
T2/T1 | 4 | 1.5 | 2 | 2 | 2 | 3 | 7.5 | 3.1 | 5 | 3.3 |
絕緣層的厚度 (μm) | 600 | 600 | 200 | 600 | 1000 | 600 | 600 | 600 | 600 | 600 |
接地電極與絕緣層的距離(μm) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
接地電極的寬度(μm) | 500 | 500 | 500 | 500 | 500 | 500 | 500 | 500 | 500 | 500 |
導電層形成用油墨 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
絕緣層形成用油墨 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
耐久性 | 5 | 3 | 4 | 4 | 3 | 5 | 5 | 3 | 2 | 2 |
電磁波遮蔽性 | B | C | B | A | A | A | A | B | C | C |
[表2]
實施例11 | 實施例12 | 實施例13 | 實施例14 | 實施例15 | 比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | |
基板 | A | B | C | A | A | A | A | A |
T1(μm) | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 2 | 4 | 4 |
T2(μm) | 8 | 8 | 8 | 12 | 12 | 2 | 3 | 8 |
T2/T1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 1 | 0.75 | 2 |
絕緣層的厚度 (μm) | 600 | 600 | 600 | 600 | 600 | 600 | 600 | 100 |
接地電極與絕緣層的距離(μm) | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
接地電極的寬度 (μm) | 500 | 300 | 200 | 500 | 500 | 500 | 500 | 500 |
導電層形成用油墨 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 |
絕緣層形成用油墨 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 |
耐久性 | 2 | 4 | 4 | 5 | 5 | 1 | 1 | 5 |
電磁波遮蔽性 | C | A | A | A | A | E | E | E |
如表1及表2所示,在實施例1~實施例15中,具備配線基板、配置於配線基板上之電子零件、接地電極、設置於電子零件上之厚度為200μm以上的絕緣層、相對於絕緣層上及接地電極上的至少一部分設置並且為導電層形成用油墨的硬化膜之導電層,T2比T1厚,因此可知耐久性優異。
另一方面,在比較例1中,T1與T2為相同的厚度,在比較例2中,T1比T2厚,因此可知電磁波遮蔽性較差。
在比較例3中,絕緣層的厚度未達200μm,因此可知在導電層與電子基板上的零件之間產生短路,電子裝置無法正常發揮。
在實施例4中,T2為T1的2倍以上,因此可知與實施例2進行比較,電磁波遮蔽性優異。
在實施例8中,T1未達10μm,因此可知與實施例9進行比較,耐久性及電磁波遮蔽性優異。
10:電子基板
11:配線基板
11S:安裝面
12、12A、12B:電子零件
13:接地電極
21、22A、22B:區域
31:絕緣層
32:導電層
100:電子裝置
321:表面
圖1係電子裝置的概略俯視圖。
圖2係圖1的A-A線剖面圖。
圖3A係在準備步驟中準備之電子基板的概略俯視圖。
圖3B係圖3A的B-B線剖面圖。
圖4A係表示絕緣層形成用油墨的賦予區域的一例之圖。
圖4B係表示在圖3A的B-B線剖面圖中形成有絕緣層之狀態之圖。
圖5A係表示導電層形成油墨的賦予區域的一例之圖。
圖5B係表示導電層形成油墨的賦予區域的一例之圖。
圖5C係表示在圖3A的B-B線剖面圖中形成有導電層之狀態之圖。
11:配線基板
12、12A、12B:電子零件
13:接地電極
31:絕緣層
32:導電層
100:電子裝置
A:線
Claims (7)
- 一種電子裝置,其具備: 配線基板; 電子零件,配置於前述配線基板上; 接地電極; 絕緣層,設置於前述電子零件上;及 導電層,相對於前述絕緣層上及前述接地電極上的至少一部分設置並且為導電層形成用油墨的硬化膜, 前述絕緣層的厚度為200μm以上, 在前述電子零件的表面中,以配置有前述配線基板的前述電子零件之一側的面為基準,將設置於位於最高之表面上所設置之絕緣層上之導電層的厚度設為T1,將在前述接地電極上所設置之導電層的厚度設為T2時,T2比T1厚。
- 如請求項1所述之電子裝置,其中 前述絕緣層含有丙烯酸樹脂或環氧樹脂。
- 如請求項1或請求項2所述之電子裝置,其中 前述T2相對於前述T1為2倍以上。
- 如請求項1或請求項2所述之電子裝置,其中 前述導電層形成用油墨含有金屬錯合物或金屬鹽。
- 如請求項1或請求項2所述之電子裝置,其中 以配置有前述配線基板的前述電子零件之一側的面為基準,前述接地電極的高度為150μm以下。
- 如請求項1或請求項2所述之電子裝置,其中 前述T1未達10μm。
- 一種電子裝置之製造方法,其包括: 準備具備配線基板、配置於前述配線基板上之電子零件及接地電極之電子基板之步驟; 在前述電子零件上形成厚度200μm以上的絕緣層之步驟;及 對前述絕緣層上及前述接地電極上的至少一部分賦予導電層形成用油墨來形成作為前述導電層形成用油墨的硬化膜之導電層之步驟, 在前述電子零件的表面中,以配置有前述配線基板的前述電子零件之一側的面為基準,將設置於位於最高之表面上所設置之絕緣層上之導電層的厚度設為T1,將在前述接地電極上所設置之導電層的厚度設為T2時,T2比T1厚。
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