TW202417991A - 導電膜的製造方法、電磁波遮蔽體的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題為提供一種密接性優異的導電膜的製造方法。又,本發明的課題為提供一種電磁波遮蔽體的製造方法。
本發明的導電膜的製造方法具有:步驟1,塗布含有金屬鹽及錯合物中的至少1個之油墨來形成塗膜;步驟2,對塗膜實施光照射處理;及步驟3,對在步驟2中獲得之塗膜實施光照射處理來獲得導電膜,在步驟2的光照射處理的照射光中強度最大之波長WL2及在步驟3的光照射處理的照射光中強度最大之波長WL3滿足WL2<WL3,步驟2中的光照射處理的曝光量EA2及步驟3中的光照射處理的曝光量EA3滿足EA2<EA3。
Description
本發明有關一種導電膜的製造方法、及電磁波遮蔽體的製造方法。
半導體元件等受到因電磁波引起的干涉而妨礙正常運行,其結果,亦存在故障的可能性。又,在半導體元件等產生電磁波之情況下,電磁波會干涉其他半導體元件或電子零件,亦存在妨礙正常運行的可能性。
為了避免來自其他電子設備的電磁波引起的干涉或為了避免電磁波對其他電子設備引起的干涉,需要遮蔽電磁波。作為遮蔽電磁波之技術,例如已知有在安裝有半導體元件的印刷配線板上積層絕緣膜和含有導電性成分之導電膜來形成電磁波遮蔽體之技術。
又,作為形成含有導電性成分之導電膜之技術,廣泛已知有藉由噴墨記錄方式使用含有金屬成分之導電油墨來形成導電膜之方法。
作為形成導電膜之技術,例如在專利文獻1中揭示有一種與如下製造方法有關之技術:將含有在基板上圖案形成之材料之基質塗布於基板上,照射能量束使其在圖案的位置上衝突,沿著圖案配線,將基質充分加熱足以使上述材料接著於上述基板,而不會使配線中的上述材料完全燒結,藉此在上述基質上固定圖案,去除殘留在所固定之圖案的外側的上述基板上之基質,在去除上述基質之後,燒結上述圖案中的上述材料。
[專利文獻1]日本特表2016-516211號公報
對於藉由噴墨記錄方式使用導電油墨來形成之導電膜,要求進一步提高密接性等物性。
本發明人等參閱專利文獻1中所記載之技術,對含有金屬成分之導電膜的製造方法進行進一步研究,其結果發現了有時所獲得之導電膜的密接性的性能未達到所要求之水準,存在改良的餘地。
鑑於上述實際情況,本發明的課題為提供一種密接性優異的導電膜的製造方法。又,本發明的課題為提供一種電磁波遮蔽體的製造方法。
本發明人等對上述課題進行了深入研究,其結果,發現了藉由以下結構能夠解決上述課題。
〔1〕一種導電膜的製造方法,其具有:步驟1,塗布含有金屬鹽及錯合物中的至少1個之油墨來形成塗膜;步驟2,對上述塗膜實施光照射處理;及步驟3,對在上述步驟2中獲得之塗膜實施光照射處理來獲得導電膜,在上述步驟2的上述光照射處理的照射光中強度最大之波長WL2及在上述步驟3的上述光照射處理的照射光中強度最大之波長WL3滿足WL2<WL3,並且,上述步驟2中的上述光照射處理的曝光量EA2及上述步驟3中的上述光照射處理的曝光量EA3滿足EA2<EA3。
〔2〕如〔1〕所述之導電膜的製造方法,其中
上述步驟2中的上述光照射處理的曝光量EA2及上述步驟3中的上述光照射處理的曝光量EA3滿足EA3/EA2>3。
〔3〕如〔1〕或〔2〕所述之導電膜的製造方法,其中
在上述步驟2中所獲得之塗膜中,所還原之上述金屬的含量與上述金屬的總質量之比率為50質量%以上。
〔4〕如〔1〕至〔3〕之任一項所述之導電膜的製造方法,其中
在上述步驟1中,塗布使上述導電膜的厚度成為2μm以下之量的油墨。
〔5〕如〔1〕至〔4〕之任一項所述之導電膜的製造方法,其中
從上述步驟2中的上述光照射處理結束到上述步驟3中的上述光照射處理開始為止的經過時間為60秒鐘以內。
〔6〕如〔1〕至〔5〕之任一項所述之導電膜的製造方法,其中
上述波長WL2及上述波長WL3滿足WL3-WL2>50nm。
〔7〕如〔1〕至〔6〕之任一項所述之導電膜的製造方法,其中
上述油墨含有銀鹽及銀錯合物中的至少1個。
〔8〕一種電磁波遮蔽體的製造方法,其具有按照〔1〕至〔7〕之任一項所述之導電膜的製造方法在基材上形成導電膜之步驟。
[發明效果]
依據本發明,能夠提供一種密接性優異的導電膜的製造方法。又,又,依據本發明,能夠提供一種電磁波遮蔽體的製造方法。
以下,對本發明進行詳細說明。
以下說明係依據本發明的代表性實施形態而完成者,本發明並不限於這種實施形態。
在本說明書中,使用“~”所表示之數值範圍係指將“~”前後所記載之數值作為下限值及上限值而包含之範圍。在本說明書中分階段記載之數值範圍內,以某個數值範圍記載之上限值或下限值可置換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內,以某個數值範圍記載之上限值或下限值可置換為實施例所示之值。
在本說明書中,各成分可以單獨使用1種與各成分對應之物質,亦可以使用2種以上。在此,針對各成分使用2種以上的物質之情況下,除非另有說明,否則其成分的含量係指2種以上的物質的合計含量。
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,“g”表示“質量g”。
在本說明書中,“pL”表示“皮升”。1pL等於10
-12L。
在本說明書中,關於以具體的數值表示之角度以及“平行”、“垂直”及“正交”等角度之表述,若沒有特別記載,則包含該技術領域中一般容許之誤差範圍。
在本說明書中,“導電性”係指體積電阻率未達10
8Ωcm之性質。
[導電膜的製造方法]
本發明的導電膜的製造方法(以下,亦稱為“本製造方法”。)具有:步驟1,塗布含有金屬鹽及錯合物中的至少1個之油墨來形成塗膜;步驟2,對上述塗膜實施光照射處理;及步驟3,對在上述步驟2中所獲得之塗膜實施光照射處理來獲得導電膜。
另外,本製造方法中,在上述步驟2的上述光照射處理的照射光中強度最大之波長WL2及在上述步驟3的上述光照射處理的照射光中強度最大之WL3滿足WL2<WL3,並且,上述步驟2中的上述光照射處理的曝光量EA2及上述步驟3中的上述光照射處理的曝光量EA3滿足EA2<EA3。
依據本製造方法,能夠製造密接性優異的導電膜。該理由的詳細情況上雖不明確,但在本製造方法中,對含有上述金屬鹽或金屬錯合物之塗布膜,以更少的曝光量曝光位於更短波長側之光之後,以更多的曝光量曝光位於更長波長側之光,藉此可抑制實施光照射處理之後到塗膜整體硬化為止期間的塗膜的晃動,其結果可推測能夠製造導電膜的深度方向的金屬密度更均勻且密接性更優異的導電膜。
以下,對本製造方法所具有之各步驟進行詳細說明。
在本說明書中,將藉由步驟1形成之塗膜且未實施步驟2的光照射處理之塗膜亦稱為“塗膜A”,將實施步驟2的光照射處理之塗膜且未實施步驟3的光照射處理之塗膜亦稱為“塗膜B”。
〔步驟1〕
步驟1為塗布含有金屬鹽及錯合物中的至少1個之油墨(以下,亦稱為“導電油墨”。)來形成塗膜A之步驟。
<導電油墨>
以下,對導電油墨進行說明。
導電油墨例如為選自包括金屬鹽及金屬錯合物之群組中之至少1個溶解於溶劑中之油墨組成物,用於形成具有導電性之膜(亦即導電膜)。
作為導電油墨中所含之金屬,例如可以列舉銀、金、鉑、鎳、鈀及銅,銀或銅為較佳,銀為更佳。亦即,導電油墨含有選自包括銀、金、鉑、鎳、鈀及銅之群組中之至少1種之金屬鹽及錯合物中的至少1個為較佳,含有選自包括銀鹽、銀錯合物、銅鹽及銅錯合物之群組中之至少1個為更佳,含有銀鹽及銀錯合物中的至少1個為進一步較佳。
在本製造方法中,可以單獨使用1種金屬鹽或錯合物,亦可以組合選自包括金屬鹽及錯合物之群組中之2種以上而使用。
導電油墨中所含之金屬鹽及金屬錯合物的含量(合計含量)相對於導電油墨的總質量,以金屬元素換算計為1~40質量%為較佳,5~30質量%為更佳,7~20質量%為進一步較佳。若導電油墨中所含之金屬鹽及金屬錯合物的含量在上述範圍內,則導電性及噴墨記錄方式的吐出性更優異。
以下,分別對導電油墨中所含之金屬鹽及錯合物進行詳細說明。
(金屬鹽)
作為導電油墨中所含之金屬鹽,例如可以列舉金屬的苯甲酸鹽、鹵化物、碳酸鹽、檸檬酸鹽、碘酸鹽、亞硝酸鹽、硝酸鹽、乙酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、硫化物、三氟乙酸鹽及羧酸鹽。再者,鹽可以組合2種以上。
作為金屬鹽,就導電性及保存穩定性的方面而言,金屬的羧酸鹽為較佳,選自包括銀、金、鉑、鎳、鈀及銅之群組中之至少1種金屬的羧酸鹽為更佳。
形成上述金屬羧酸鹽之羧酸為選自包括甲酸及碳數1~30的羧酸之群組中之至少1種為較佳,碳數8~20的羧酸為更佳,碳數8~20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,例如可以列舉乙酸、丙酸、丁酸、纈草酸(valeric acid)、戊酸(pentanoic acid)、己酸(hexanoic acid)、庚酸(Heptanoic Acid)、二十二酸、油酸、辛酸(Octanoic acid)、壬酸(Nonanoic acid)、癸酸(Decanoic Acid)、己酸(caproic acid)、庚酸(enanthic acid)、辛酸(caprylic acid)、壬酸(pelargonic acid)、癸酸(capric acid)及十一酸。
作為支鏈脂肪酸,例如可以列舉異丁酸、異戊酸、乙基己酸、新癸酸、新戊酸、2-甲基戊酸、3-甲基戊酸、4-甲基戊酸、2,2-二甲基丁酸、2,3-二甲基丁酸、3,3-二甲基丁酸及2-乙基丁酸。
作為具有取代基之羧酸,例如可以列舉六氟乙醯基丙酮酸、氫白芷酸、3-羥基丁酸、2-甲基-3-羥基丁酸、3-甲氧基丁酸、丙酮二羧酸、3-羥基戊二酸、2-甲基-3-羥基戊二酸及2,2,4,4-羥基戊二酸。
金屬鹽可以為市售品,亦可以為藉由公知的方法製造者。列舉銀鹽為例子,對金屬鹽的製造方法進行說明。
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。
(金屬錯合物)
導電油墨中所含之金屬錯合物例如藉由使金屬鹽與錯合劑進行反應來獲得。作為金屬錯合物的製造方法,例如可以列舉將金屬鹽及錯合劑添加到有機溶劑並且攪拌規定時間之方法。攪拌方法並不受特別限制,能夠從使用攪拌器、攪拌葉片或混合器進行攪拌之方法、施加超音波之方法等公知的方法適當選擇。
作為用於形成金屬錯合物的金屬鹽,可以列舉金屬氧化物、硫氰酸鹽、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。
金屬錯合物具有來自於錯合劑之結構。
作為錯合劑,可以列舉胺、胺基甲酸銨系化合物、碳酸銨系化合物、碳酸氫銨化合物及羧酸。其中,就導電性及金屬錯合物的穩定性的方面而言,錯合劑含有選自包括胺基甲酸銨系化合物、碳酸銨系化合物、烷基胺及碳數8~20的羧酸之群組中之至少1種為較佳。
關於作為錯合劑之胺,例如可以列舉氨、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,例如可以列舉甲基胺、乙胺、1-丙基胺、正丁基胺、正戊基胺、正己基胺、庚基胺、辛基胺、壬基胺、正癸基胺、十一烷基胺、十二烷胺、十三烷基胺、十四烷基胺、十五烷基胺、十六烷基胺、十七烷基胺及十八烷基胺。
作為具有支鏈狀烷基之一級胺,例如可以列舉異丙基胺、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,例如可以列舉環己基胺及二環己基胺。
作為具有羥烷基之一級胺,例如可以列舉乙醇胺、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,例如可以列舉苄基胺、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,例如可以列舉二甲基胺、二乙胺、二丙基胺、二丁基胺、二苯胺、二環戊基胺及甲基丁基胺。
作為三級胺,例如可以列舉三甲基胺、三乙胺、三丙基胺及三苯胺。
作為多胺,例如可以列舉乙二胺、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。
作為胺,烷基胺為較佳,碳數為3~10的烷基胺為更佳,碳數為4~10的一級烷基胺為進一步較佳。
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,胺的物質量相對於金屬鹽的物質量之比率為1~15倍為較佳,1.5~6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。
作為錯合劑之胺基甲酸銨系化合物,可以列舉胺基甲酸銨、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。
作為錯合劑之碳酸銨系化合物,可以列舉碳酸銨、甲基碳酸酯銨、乙基碳酸銨、1-丙基碳酸銨、異丙基碳酸銨、丁基碳酸銨、異丁基碳酸銨、戊基碳酸銨、己基碳酸銨、庚基碳酸銨、辛基碳酸銨、2-乙基己基碳酸銨、壬基碳酸銨及癸基碳酸銨。
作為錯合劑之碳酸氫銨系化合物,可以列舉碳酸氫銨、甲基碳酸氫銨、乙基碳酸氫銨、1-丙基碳酸氫銨、異丙基碳酸氫銨、丁基碳酸氫銨、異丁基碳酸氫銨、戊基碳酸氫銨、己基碳酸氫銨、庚基碳酸氫銨、辛基碳酸氫銨、2-乙基己基碳酸氫銨、壬基碳酸氫銨及癸基碳酸氫銨。
在使金屬鹽與胺基甲酸銨系化合物、碳酸銨系化合物或碳酸氫銨系化合物進行反應時,胺基甲酸銨系化合物、碳酸銨系化合物或碳酸氫銨系化合物的物質量與金屬鹽的物質量之比率為0.01~1倍為較佳,0.05~0.6倍為更佳。
作為錯合劑亦即羧酸,例如可以列舉己酸、辛酸、壬酸、2-乙基己酸、癸酸、新癸酸、十一酸、月桂酸、肉荳蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、十六烯酸、油酸、亞麻油酸及次亞麻油酸。其中,上述羧酸為碳數8~20的羧酸為較佳,碳數10~16的羧酸為更佳。
(任意成分)
-溶劑-
導電油墨含有溶劑為較佳。溶劑只要能夠溶解金屬鹽及金屬錯合物等導電油墨中所含之成分,則並不受特別限制。
就製造容易性的方面而言,溶劑的沸點為30~300℃為較佳,50~200℃為更佳,50~150℃為進一步較佳。
溶劑以相對於金屬鹽及金屬錯合物的合計含量之金屬的離子濃度(相對於金屬鹽或金屬錯合物1g以游離離子形式存在的金屬的量)成為0.01~3.6mmol/g的方式包含於導電油墨中為較佳,以成為0.05~2mmol/g的方式包含於導電油墨中為更佳。若金屬的離子濃度在上述範圍內,則導電油墨的流動性優異且發揮優異的導電性。
作為溶劑,例如可以列舉烴、脂環式烴、芳香族烴、胺基甲酸酯、烯烴、醯胺、醚、酯、醇、硫醇、硫醚、膦基及水。導電油墨中所含之溶劑可以僅為1種,亦可以為2種以上。
作為烴,碳數6~20的直鏈狀或支鏈狀的烴為較佳。作為烴,例如可以列舉戊烷、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。
作為脂環式烴,碳數6~20的脂環式烴為較佳。作為脂環式烴,例如可以列舉環己烷、環庚烷、環辛烷、環壬烷、環癸烷及十氫萘。
作為芳香族烴,例如可以列舉苯、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,例如可以列舉二乙醚、二丙基醚、二丁醚、甲基-三級丁基醚、四氫呋喃、四氫哌喃、二羥基哌喃及1,4-二㗁烷。
醇可以為一級醇、二級醇及三級醇中的任一個。
作為醇,例如可以列舉乙醇、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,例如可以列舉丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮及環己酮。
作為酯,例如可以列舉乙酸甲酯、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-
導電油墨可以含有還原劑。若導電油墨中含有還原劑,則促進從金屬鹽或金屬錯合物向金屬還原。
作為還原劑,例如可以列舉氫化硼金屬鹽、氫化鋁鹽、胺化合物、醇、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,例如可以列舉丙酮肟、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-甲基苯甲醯胺肟、3-甲基苯甲醯胺肟、4-甲基苯甲醯胺肟、3-胺基苯甲醯胺肟、4-胺基苯甲醯胺肟、苯乙酮肟、苯甲醯胺肟及三級丁基乙酮肟。
導電油墨中所含之還原劑可以為1種,亦可以為2種以上。
在導電油墨中,還原劑的含量並不受特別限制,相對於導電油墨的總質量為0.1~20質量%為較佳,0.3~10質量%為更佳,1~5質量%為進一步較佳。
-樹脂-
導電油墨可以含有樹脂。若在導電油墨中含有樹脂,則提高導電油墨與基材等的密接性。
作為樹脂,例如可以列舉聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚縮醛、聚烯烴、聚碳酸酯、聚醯胺、氟樹脂、聚矽氧樹脂、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。
導電油墨中所含之樹脂可以為1種,亦可以為2種以上。
導電油墨在不損害本揭示的效果之範圍內還可以含有無機鹽、有機鹽及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、增黏劑以及矽烷偶合劑等添加劑。在導電油墨中,添加劑的合計含量相對於導電油墨的總質量為20質量%以下為較佳。
(吸光度)
就能夠進一步發揮本發明的效果之方面、及噴墨記錄方式的吐出性優異且能夠抑制導電膜的膜面不均(導電膜的表面的不均勻性)之方面而言,本製造方法中所使用之導電油墨為光徑長度10mm的波長350~450nm的吸光度為1以下為較佳,0.8以下為更佳。導電油墨的吸光度愈低,表示金屬鹽及金屬錯合物的溶解度愈高且金屬奈米粒子等金屬粒子的含量愈少。
導電油墨的吸光度的下限值並不受特別限制,例如為0.01以上。
在本說明書中,導電油墨的吸光度使用紫外可視紅外分光光度計(例如,JASCO CORPORATION製“V700”等)並且藉由公知的方法進行測定。
(導電油墨的其他物性)
導電油墨的黏度並不受特別限制,0.001~5000Pa・s為較佳,0.001~100Pa・s為更佳。
在藉由噴塗法或噴墨記錄方式形成塗膜A之情況下,導電油墨的黏度為1~100mPa・s為較佳,2~50mPa・s為更佳,3~30mPa・s為進一步較佳。
導電油墨的黏度為使用黏度計在25℃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。
導電油墨的表面張力並不受特別限制,20~45mN/m為較佳,25~35mN/m為更佳。
表面張力為使用表面張力計在25℃測量之值。表面張力例如使用DY-700(Kyowa Interface Science Co.,Ltd.製)進行測量。
(導電油墨的製備)
導電油墨的製備方法並不受特別限制,能夠藉由公知的方法合成及/或調配導電油墨的構成成分來製備導電油墨。
又,在本製造方法中,亦能夠使用藉由購入等獲得之導電油墨。
<塗膜的形成>
作為使用導電油墨來形成塗膜A之方法,例如可以列舉將導電油墨塗布於基材上形成塗膜A之方法。
塗膜A可以形成為與基材的表面接觸,在基材上設置有其他層(例如後述絕緣膜)之情況下亦可以形成為與其他層接觸。亦即,塗膜A可以直接設置於基材的表面,亦可以經由其他層設置於基材上。
將導電油墨塗布於基材上之方法並不受特別限制,例如能夠藉由噴墨記錄方式、噴塗法、棒塗法、及浸漬法等公知的方法塗布。其中,就能夠將少量液滴噴射使導電膜的厚度變薄的方面而言,使用噴墨記錄方式塗布導電油墨為較佳。
塗膜A的厚度依據導電油墨的組成及所製作之導電膜的厚度來選擇,但例如為0.1~500μm,0.2~200μm為較佳。
塗膜A的厚度能夠依據導電油墨的塗布量(在噴墨記錄方式的情況下為液滴噴射量及解析度)來調節。
又,塗膜A的厚度能夠由導電油墨的塗布量及所形成之塗膜A的面積來計算。
(噴墨記錄方式)
噴墨記錄方式可以為利用靜電吸引力噴出油墨之電荷控制方式、利用壓電元件的振動壓力之施加按需滴落方式(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噴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記載於日本特開昭54-059936號公報中之噴墨記錄方式: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,從噴嘴噴出油墨。
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使用之噴墨頭,可以列舉使用短尺寸的串列式頭(serial head)使頭沿基材的寬度方向掃描並且進行記錄之往返移動(shuttle)方式及使用對應於基材的1邊的整個區域而排列有記錄元件之行列式頭(line head)之行列方式。
在行列方式中,藉由在與記錄元件的排列方向交叉之方向上掃描基材,能夠在基材的整個表面進行圖案形成,並且不需要掃描短尺寸頭之托架(carriage)等輸送系統。又,不需要托架的移動和與基材的複雜的掃描控制,僅移動基材,因此與往返移動方式相比能夠實現形成速度的高速化。
從噴墨頭吐出之導電油墨的液滴噴射量為1~100pL為較佳,3~80pL為更佳,3~20pL為進一步較佳。
將導電油墨塗布於基材上時的基材的溫度為20~120℃為較佳,40~80℃為更佳。若基材的溫度為20~120℃,則因熱而引起的基材變形等的影響小,促進塗膜的乾燥。
<基材>
在步驟1中,在基材上形成導電油墨的塗膜A為較佳。
作為用於形成塗膜A之基材,能夠使用公知的基材。
基材的材質並不受特別限制,能夠依據目的選擇。作為基材的材質,例如可以列舉聚醯亞胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚胺酯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、丙烯酸樹脂、AS樹脂(丙烯腈苯乙烯樹脂)、ABS樹脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、三乙醯纖維素、聚醯胺、聚縮醛、聚苯硫醚、聚碸、環氧樹脂、玻璃環氧樹脂(將環氧樹脂含浸於玻璃纖維而成之含浸樹脂)、三聚氰胺樹脂、酚樹脂、脲樹脂、醇酸樹脂、氟樹脂及聚乳酸等合成樹脂;銅、鋼、鋁、矽、鈉玻璃、無鹼玻璃及氧化銦錫(ITO)等無機材料;以及原紙、銅版紙、塗料紙、鑄塗紙、樹脂塗料紙及合成紙等紙類。
基材可以為1層,亦可以為2層以上。在基材為2層以上之情況下,亦可以積層材質不同的2種以上的基材。
基材的形態為片狀或膜狀為較佳。
基材的厚度為20~10000μm為較佳。若基材的厚度為20μm以上,則能夠穩定地保持導電膜,形成有導電膜之導體的處理性亦變得良好。
基材可以具有油墨接受層。油墨接受層係指為了吸收油墨使油墨固定而形成於基材上之塗層。
油墨接受層的厚度為1~20μm為較佳。若油墨接受層的厚度為1~20μm,則能夠更穩定地保持油墨接受層,並且導電油墨的潤濕擴散的均質性提高,導電膜的品質進一步提高。
在將導電油墨賦予到基材之前,可以對基材進行前處理。作為前處理,例如可以列舉臭氧處理、電漿處理、電暈處理、底漆處理及粗糙化處理等公知的方法。
基材可以為印刷配線板用基材。
作為印刷配線板用基材,例如可以列舉安裝有電子零件之電子基板。作為電子基板,例如可以列舉藉由上述基材構成之撓性印刷基板、剛性印刷基板及剛性撓性基板。
作為電子零件,例如可以列舉半導體元件、電容器、電晶體及接地配線。
上述電子基板可以為在基材上及基板內部中的至少一側具有配線之配線基板。配線為銅配線為較佳。
基材可以為具有絕緣膜之帶絕緣膜的基材。
作為絕緣膜的材料,能夠使用公知的絕緣性材料。例如可以列舉環氧樹脂、芳綸(aramid)樹脂、結晶性聚烯烴樹脂、非晶性聚烯烴樹脂、含氟樹脂(聚四氟乙烯、全氟化聚醯亞胺、全氟化非晶質樹脂等)、聚醯亞胺樹脂、聚醚碸樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚醚醚酮樹脂及丙烯酸酯樹脂。
絕緣膜可以為所謂光學用透明黏著片(OCA)或使用所謂阻焊劑來形成之阻焊劑膜。
又,絕緣膜可以為藉由後述之絕緣膜形成方法形成之絕緣膜。
〔步驟2、步驟3〕
本製造方法具有:步驟2,對在步驟1中形成之塗膜A實施光照射處理;及步驟3,對在步驟2中獲得之塗膜B實施光照射處理來獲得導電膜。又,本製造方法設定成在步驟2中實施之光照射處理的條件及在步驟3中實施之光照射處理的條件滿足後述之要件1及要件2。
(要件1)
本製造方法中,步驟2的光照射處理的照射光中強度最大之波長WL2及步驟3的光照射處理的照射光中強度最大之波長WL3滿足具有WL2<WL3的關係之要件1。
在此,關於照射光中強度最大之波長(以下,亦稱為“最大強度波長”。),在觀測到照射光的發光光譜中具有一定程度的寬度之峰值之情況下係指峰值強度最大之峰值的極大波長,在照射光如雷射光那樣為光譜寬度較窄的光之情況下係指其光的中心波長。
關於步驟2的光照射處理中的最大強度波長WL2、及步驟3的光照射處理中的最大強度波長WL3,就所製造之導電膜的密接性、體積電阻率及孔隙率更優異的方面而言,滿足WL3-WL2>10nm為較佳,滿足WL3-WL2>50nm為更佳。
WL3-WL2的上限值並不受特別限制,例如為800nm以下。
最大強度波長WL2、及最大強度波長WL3中的各自的值例如能夠從紫外線區域、可見光區域及紅外線區域中的任一區域適當選擇以便滿足上述要件1。
照射光的最大強度波長WL2及WL3均在波長250~1500nm的範圍內為較佳。
就導電膜的不均更優異的方面而言,最大強度波長WL2在250~1000nm的範圍內為更佳,在250~445nm的範圍內為進一步較佳,在280~390nm的範圍內尤佳。
又,就導電膜的密接性更優異的方面而言,最大強度波長WL3在300~1500nm的範圍內為更佳,在360~1200nm的範圍內為進一步較佳,在380~1000nm的範圍內尤佳。
作為步驟2及步驟3的光照射處理中所使用之光源,能夠使用照射最大強度波長在上述範圍內之紫外線、可見光線及紅外線之光源,例如可以列舉LED(Light Emitting Diode、發光二極體)、LD(Laser Diode、雷射二極體)、固體雷射(例如YAG雷射等)、氣體雷射、水銀燈、金屬鹵化物燈、及紫外線螢光燈。
其中,就照射光的光譜寬度較窄的方面而言,LED、LD、固體雷射或氣體雷射為較佳,就小型、高壽命、高效率且低成本的方面而言,LED或LD為更佳。
關於各步驟的光照射處理的照射光的最大強度波長,使用分光計(例如,Ocean Optics公司製纖維多通道光譜儀“USB4000”等)來測定照射光的發光光譜而獲得。
又,在光源為雷射之情況下,可以將與其種類相對應之理論值作為照射光的最大強度波長。
(要件2)
本製造方法中,步驟2中的光照射處理的曝光量EA2及步驟3中的光照射處理的曝光量EA3滿足具有EA2<EA3的關係之要件2。
關於在基於步驟2的光照射處理之塗膜A中的曝光量EA2、及在基於步驟3的光照射處理之塗膜B中的曝光量EA3,就所製造之導電膜的密接性、體積電阻率、膜面不均及孔隙率更優異的方面而言,曝光量EA3與曝光量EA2之比率(EA3/EA2)滿足EA3/EA2>2為較佳,滿足EA3/EA2>3為更佳,滿足EA3/EA2≥5為進一步較佳。
EA3/EA2的上限值並不受特別限制,例如為20以下,15以下為更佳。
曝光量EA2、及曝光量EA3中的各自的值能夠適當選擇以便比率EA3/EA2包含於上述範圍內。
就導電膜的膜面不均及體積電阻率更優異的方面而言,曝光量EA2在0.1~10J/cm
2的範圍內為較佳,0.5~5J/cm
2的範圍內為更佳。
就導電膜的密接性及體積電阻率更優異的方面而言,曝光量EA3在1~100J/cm
2的範圍內為較佳,在2~50J/cm
2的範圍內為更佳。
又,曝光量EA2及曝光量EA3的合計在1~100J/cm
2的範圍內為較佳,在2~50J/cm
2的範圍內為更佳。
在各光照射處理的塗膜中的曝光量按照以下方法進行測定。
使用紫外線、可見光及/或紅外線的測定裝置測定從各光源照射到塗膜之照射光,從所測得之發光光譜求出照射光的最大強度波長。又,將所測得之發光光譜分割成以下波長區域,計算存在照射光的最大強度波長之波長區域的集成光量,藉此求出在基於光照射處理之塗膜中的曝光量。
波長區域:UVC(250~280nm)、UVB(280~320nm)、UVA(320~390nm)、UVV(390~445nm)、可見光(445~800nm)、近紅外(800~2500nm)。
作為上述曝光量的測定中所使用之裝置,例如可以列舉紫外線測定裝置“UV Power PUCK(註冊商標)II”(EIT公司製)、可見光測定裝置“LT665光束分析儀”(Ophir公司製)、及紅外線測定裝置“LT665光束分析儀、Pyrocam III HR profiler”(Ophir公司製)等。
在使用雷射等光譜寬度較窄的照射光之情況下,可以使用具有依據照射光的最大強度波長選擇之受光部之集成光量計來求出曝光量。作為在該情況下使用之集成光量體系,例如可以列舉紫外線集成光量計“UIT-250”(USHIO INC.製)、可見光測定裝置“LT665光束分析儀”(Ophir公司製)、及紅外線測定裝置“LT665光束分析儀、Pyrocam III HR profiler”(Ophir公司製)等。
曝光量的測定中使用之受光部能夠依據照射光的最大強度波長選擇,例如可以使用中心波長位於172nm、254nm、313nm、365nm或405nm之受光部。
從藉由步驟1形成塗膜A之時點至開始步驟2的光照射處理之時點為止的時間為300秒鐘以內為較佳,60秒鐘以內為更佳。藉由在上述時間內開始光照射,可抑制油墨從塗膜A擴散,從而變得更容易形成厚的膜,並且成為所製造之導電膜的密接性及膜面不均更優異者。上述時間的下限值並不受特別限制,可以在塗膜A的形成之後立即開始光照射處理。
再者,形成塗膜A之時點係指,例如在使用噴墨記錄方式在基材上形成塗膜A之情況下,導電油墨的油墨滴著液於基材等之時點。又,開始光照射處理之時點係指開始光的照射之時點。亦即,在光照射處理中,可以在導電油墨的所有油墨滴著液於基材等而結束塗膜A的形成之前開始對已著液之導電油墨的膜的光照射處理。
又,本製造方法可以具有如下步驟:在從藉由步驟1形成塗膜A之時點至開始步驟2的光照射處理為止之間,乾燥由著液於基材等之油墨滴組成之塗膜A。
藉由對塗膜A實施光照射處理,導電油墨中所含之金屬鹽及金屬錯合物中的至少一部分被還原。亦即,對塗膜A實施光照射處理之後的塗膜B中含有所還原之金屬。
在藉由步驟2的光照射處理獲得之塗膜B中,所還原之金屬的含量與金屬的總質量之比率(以下,亦稱為“還元金屬比率”。)並不受特別限制,5質量%以上為較佳。其中,就所形成之導電膜的密接性更優異的方面、及能夠進一步抑制導電膜的膜面不均之方面而言,還元金屬比率為30質量%以上為更佳,50質量%以上為進一步較佳。還元金屬比率的上限值並不受特別限制,但就導電膜的體積電阻率更優異的方面而言,95質量%以下為較佳,90質量%以下為更佳。
又,從結束對步驟2的塗膜A的光照射處理之時點至開始對步驟3的塗膜B的光照射處理之時點為止的經過時間為300秒鐘以內為較佳,60秒鐘以內為更佳,30秒鐘以內為進一步較佳。藉由縮短上述經過時間,能夠進一步抑制因塗膜的潤濕擴散而引起之膜面不均,並且能夠抑制因基材等的成分的侵入而引起之導電性的降低。上述時間的下限值並不受特別限制,可以在結束步驟2的光照射處理之後立即開始步驟3的光照射處理。
〔導電膜〕
對藉由本製造方法製造之導電膜進行說明。
藉由本製造方法製造之導電膜含有構成上述導電油墨中所含之金屬鹽或金屬錯合物之金屬,並且具有密接性(尤其,對基材或絕緣膜的密接性)優異的特徵。
上述金屬與構成導電油墨中所含之金屬鹽或金屬錯合物之金屬相同,因此省略詳細的說明。
導電膜中所含之金屬依據本製造方法中使用之導電2油墨的組成不同,但是可以僅為1種,亦可以為2種以上。
導電膜中所含之金屬的含量相對於導電膜的總質量為5~70質量%為較佳,7~50質量%為更佳。
作為導電膜中所含之金屬以外的成分,例如可以列舉上述導電油墨中所含之金屬鹽及金屬錯合物、以及溶劑以外的成分。
導電膜的厚度並不受特別限制,但就密接性更優異的方面而言,10μm以下為較佳,8μm以下為更佳,6μm以下為進一步較佳。下限值並不受特別限制,但就導電性優異的方面而言,0.1μm以上為較佳,0.5μm以上為更佳。
在步驟1中,塗布導電膜的厚度在上述範圍內的量的導電油墨為較佳。
導電膜的厚度亦能夠依據形成塗膜A時的導電油墨的組成等進行調節。
又,關於導電膜的厚度,使用掃描型電子顯微鏡獲取導電膜的截面圖像,測量10個相當於導電膜的厚度之部位不同之位置的長度的點,將其10個點的長度進行算術平均來獲得之算術平均值。
[導體]
藉由本製造方法製造之導電膜能夠與基材積層而用作導體。
導體所具有的基材與本製造方法的步驟1中使用之基材相同,因此省略詳細的說明。
導體可以具有基材及導電膜以外的其他構件。作為基材及導電膜以外的其他構件,例如可以列舉絕緣膜以及安裝於基材之電子零件(半導體元件及接地配線等)。
尤其,在用作電磁波遮蔽體之情況下,導體依序具有基材、絕緣膜及導電膜為較佳。
〔絕緣膜〕
絕緣膜為具有電絕緣性之膜,具有對夾著絕緣膜而配置之構件之間進行電絕緣之功能。
作為絕緣膜,例如可以列舉上述帶絕緣膜的基材所具有的絕緣膜及藉由後述之方法使用絕緣油墨在基材上形成之絕緣膜。
<絕緣膜的形成方法>
作為在基材上形成絕緣膜之方法,例如可以列舉具有將絕緣油墨賦予到基材上來形成塗膜之步驟及將所形成之絕緣油墨的塗膜進行硬化之步驟之方法。
用於形成絕緣膜之基材與本製造方法的步驟1中使用之基材相同,因此省略詳細的說明。
將絕緣油墨賦予到基材上之方法並不受特別限制,例如可以列舉塗布法、噴墨記錄方式及浸漬法等公知的方法。其中,就能夠將少量液滴噴射使導電膜的厚度變薄的方面而言,使用噴墨記錄方式賦予絕緣油墨為較佳。
使用噴墨記錄方式之塗膜的形成方法亦包含其較佳的態樣,與基於步驟1的噴墨記錄方式之塗膜A的形成方法相同,因此省略詳細的說明。
對基材上所形成之絕緣油墨的塗膜進行硬化之方法並不受特別限制,藉由對絕緣油墨的塗膜照射活性能量射線來形成絕緣膜之方法為較佳。
活性能量射線的照射中的曝光量為0.1~100J/cm
2為較佳,1~50J/cm
2為更佳。再者,在將絕緣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。
又,就抑制絕緣膜中的褶皺的產生之方面而言,照射活性能量射線時的照度為8W/cm
2以上為較佳,10W/cm
2以上為更佳。照度的上限值並不受特別限制,例如為20W/cm
2。
作為活性能量射線照射用光源,可以列舉在步驟2及步驟3的光照射處理的說明中記載之光源。
在絕緣膜的形成中,包括使用絕緣油墨之塗膜的形成、及對塗膜的活性能量射線的照射之處理週期可以僅為1次,亦可以進行複數次。
藉由進行複數次上述處理週期,能夠更容易調節絕緣膜的厚度。又,絕緣膜的厚度亦能夠依據賦予到基材上之絕緣油墨的量及組成進行調節。
(絕緣油墨)
對於用於形成絕緣膜之絕緣油墨進行說明。
絕緣油墨係指用於形成具有電絕緣性之絕緣膜的油墨。電絕緣性係指體積電阻率為10
10Ωcm以上之性質。
絕緣油墨為活性能量射線硬化型油墨為較佳。
作為絕緣油墨,可以列舉含有聚合性單體及聚合起始劑之油墨。
聚合性單體係指在1個分子中具有至少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,就硬化性的方面而言,自由基聚合性基為較佳,乙烯性不飽和基為更佳。
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計算。
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,則並不受特別限制。就硬化性的方面而言,單官能聚合性單體為單官能自由基聚合性單體為較佳,單官能乙烯性不飽和單體為更佳。
作為單官能乙烯性不飽和單體,例如可以列舉單官能(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。
就提高耐熱性的方面而言,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)丙烯酸二環戊酯為更佳。
多官能聚合性單體只要為具有2個以上聚合性基之單體,則並不受特別限制。就硬化性的方面而言,多官能聚合性單體為多官能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,例如可以列舉多官能(甲基)丙烯酸酯化合物及多官能乙烯醚。
就硬化性的方面而言,多官能聚合性單體為(甲基)丙烯醯基以外的部分的碳數為3~11的單體為較佳。(甲基)丙烯醯基以外的部分的碳數為3~11的單體中,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。
聚合性單體可以僅使用1種,亦可以使用2種以上的組合。絕緣油墨含有2種以上的聚合性單體為較佳。
聚合性單體的含量相對於絕緣油墨的總質量為10~98質量%為較佳,50~98質量%為更佳。
作為絕緣油墨中所含之聚合起始劑,例如可以列舉肟化合物、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、六芳基雙咪唑化合物、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。
其中,作為絕緣油墨中所含之聚合起始劑,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。
聚合起始劑的含量相對於絕緣油墨的總質量為0.5~20質量%為較佳,2~10質量%為更佳。
絕緣油墨可以含有聚合起始劑及聚合性單體以外的其他成分作為任意成分。作為其他成分,可以列舉鏈轉移劑、聚合抑制劑、增感劑、界面活性劑、以及共增感劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、防褪色劑、及鹼性化合物等添加劑。
絕緣油墨的黏度並不受特別限制,例如可以為0.001~5000Pa・s。在藉由噴塗法或噴墨記錄方式形成塗膜之情況下,絕緣油墨的黏度並不受特別限制,0.5~100mPa・s為較佳,2~60mPa・s為更佳。
絕緣油墨的表面張力並不受特別限制,60mN/m以下為較佳,20~50mN/m為更佳,25~45mN/m為進一步較佳。
絕緣油墨的黏度及表面張力能夠藉由公知的方法進行測定。
絕緣膜的厚度為30~3000μm為較佳。若絕緣膜的厚度在上述範圍內,則變得更容易形成導電膜,並且絕緣膜的絕緣性進一步提高。
絕緣膜的厚度能夠依據上述導電膜的測量方法進行測量。
〔導體的製造方法〕
作為導體的製造方法,例如可以列舉具有在基材上按照本製造方法形成導電膜之步驟之方法。
導體的製造方法可以為印刷配線板的製造方法。
作為印刷配線板的製造方法,例如可以列舉具有在安裝有電子零件之電子基板等印刷配線板用基材上按照本製造方法形成導電膜之步驟之方法。
導體的製造方法可以為具有按照本製造方法在基材上形成導電膜之步驟之電磁波遮蔽體的製造方法。
電磁波遮蔽體的製造方法中使用之基材可以為安裝有上述電子零件之電子基板。換言之,導體之製造方法可以為具有在安裝有電子零件之電子基板上按照本製造方法形成導電膜之步驟之帶電磁波遮蔽的印刷配線板之製造方法。
在安裝有電子零件之電子基板上形成導電膜時,就電磁波遮蔽性更優異的方面而言,以覆蓋電子零件的方式形成導電膜為較佳。又,導電膜與接地電極電連接為較佳。
在上述印刷配線板之製造方法或電磁波遮蔽體之製造方法中,在按照上述絕緣膜形成方法在基材上形成絕緣膜,接著按照本製造方法形成覆蓋絕緣膜之導電膜為較佳。
藉由上述方法,在基材與導電膜之間設置使用絕緣油墨形成之絕緣膜,藉此能夠製作導電膜的密接性進一步提高之印刷配線板或電磁波遮蔽體。又,藉由上述方法,能夠製作電磁波遮蔽性更優異的電磁波遮蔽體。
在安裝有電子零件之電子基板上配置絕緣膜及導電膜之情況下,就電磁波遮蔽性更優異的方面而言,以覆蓋除接地電極以外的所有電子零件的方式配置絕緣膜為較佳。
[用途]
藉由本製造方法製造之導電膜、及具有基材及藉由本製造方法製造之導電膜之導體能夠應用於各種用途。
作為導體的用途,例如可以列舉電磁波遮蔽體。電磁波遮蔽體阻斷從電子設備產生之電波及微波(極超短波)等電磁波,藉此均能夠抑制來自外部的電磁波對半導體元件的干涉而引起的影響及從半導體元件放射之電磁波對其他半導體元件或電子設備等的影響。又,電磁波遮蔽體能夠防止靜電的產生。
在將導體用作電磁波遮蔽體之情況下,導電膜多為與設置於基板等之接地配線電連接。導電膜的至少一部分與接地配線電連接,藉此由入射到導電膜之電磁波產生之電流流入接地配線,電磁波被衰減。導電膜中產生之電流變得容易流入接地配線,電磁波變得容易衰減,因此在導電膜和接地配線上電連接之區域較多為較佳。
這樣的電磁波遮蔽體能夠用於個人電腦、工作站、映像攝影設備及電子醫療設備等電子設備。
[實施例]
以下,列舉實施例對本發明進行進一步詳細的說明。以下實施例所示之材料、使用量、比例、處理內容及處理順序只要不脫離本發明的宗旨,則能夠適當進行變更。因此,本發明並不限於以下實施例所示之態樣。再者,只要無特別說明,“份”及“%”為質量基準。
[實施例1]
<導電油墨1的製備>
向容量2000mL的三口燒瓶中添加了新癸酸銀570.0g。接著,添加三甲基苯400.0g及萜品醇30.0g並對所獲得之混合物進行攪拌,獲得了包含銀鹽之溶液。使用孔徑0.45μm的PTFE(聚四氟乙烯)製膜過濾器過濾該溶液,獲得了導電油墨1。
使用紫外可視紅外分光光度計(JASCO CORPORATION製“V700”)進行測定之結果,導電油墨1在光徑長度10mm下的波長350~450nm的吸光度為0.05。
<步驟1>
將上述導電油墨1填充於噴墨記錄裝置(產品名“Samba G3L”、FUJIFILM DIMATIX製)的油墨匣中。作為噴墨記錄裝置的圖像記錄條件,將解析度設定成1200dpi(dots per inch,每英吋點數),將液滴噴射量設定成每1點5pL。
將阻焊基板固定於噴墨記錄裝置的載台上,加溫至70℃。接著,在上述圖像記錄條件下將導電油墨1吐出到阻焊劑膜的表面,形成了由寬度3mm、長度50mm的尺寸的實心圖像構成之塗膜A1。所形成之塗膜A1的厚度為40μm。
<步驟2>
使用預先設置於上述噴墨記錄裝置之紫外線照射器(光源:LED、最大強度波長(WL2)313nm、峰值強度100mW/cm
2、照射面積2cm×8cm),對藉由步驟1形成之塗膜A1實施了光照射處理。步驟2的光照射處理從結束步驟1經過5秒鐘之後開始。又,在步驟2的光照射處理中,調整了照射量,以使在藉由步驟1形成之塗膜A1中的曝光量EA2成為後述之表1中所記載之量。
(還元金屬比率的測定)
藉由以下方法,測定了實施了步驟2的光照射處理之塗膜B1中的還元金屬比率(所還原之金屬的含量與金屬的總質量之比率)(質量%)。
將玻璃基板固定於噴墨記錄裝置的載台上。接著,在與上述步驟1相同的圖像記錄條件下將導電油墨1吐出到玻璃基板的表面,形成了由寬度100mm、長度100mm的尺寸的實心圖像構成之塗膜A1。在與步驟2相同的條件下對所形成之塗膜實施了光照射處理。用金屬製刮刀刮去經照射之塗膜,用30mL的三甲基苯稀釋了所獲得之塗膜的樣品。使用離心分離機(Koki Holdings Co.,Ltd.製“himac CS-150FNX”),將含有所獲得之塗膜的樣品之試驗液以30000g離心分離了180分鐘。單位“g”表示相對於標準重力加速度之相對離心加速度。從離心分離處理之試驗液去除上清液,用四氫呋喃清洗了殘渣之後,在減壓下將其進行乾燥。測定所獲得之樣品的重量,以所測得之重量為基礎,由以下式計算了實施步驟2的光照射處理之塗膜的還元金屬比率(質量%)。
還元金屬比率=(上述樣品的測定重量)/{(導電油墨1的塗布量)×(導電油墨1中所含之金屬鹽及金屬錯合物的含量(濃度))}×100
<製程3>
使用預先設置於上述噴墨記錄裝置之紅外線雷射照射裝置(Hamamatsu Photonics Co.,Ltd.製、最大強度波長(WL3)940nm),對藉由步驟2處理之塗膜B1的整個面實施光照射處理,形成了導電膜。步驟3的光照射處理在從結束步驟2的光照射處理經過5秒鐘之後開始。又,在步驟3的光照射處理中,調整了照射量,以使在藉由步驟2處理之塗膜B1中的曝光量EA3成為後述之表1中所記載之量。
實施例1中製作之導電膜的厚度為0.3μm。
[實施例2~實施例10、比較例1~比較例2]
將步驟2及步驟3中的照射光的光源及在塗膜中的曝光量、以及結束步驟2的光照射處理之後開始步驟3的光照射處理為止的經過時間中的至少1個變更為後述之表1中所記載之條件,除此以外,按照實施例1中所記載之方法形成了導電膜。
作為光照射裝置的光源,在實施例2、實施例9及比較例2的步驟1中使用了最大強度波長為280nm之LED,在實施例3及實施例10的步驟1、以及實施例9的步驟2中使用了最大強度波長為365nm之LED,在實施例10的步驟2中使用了最大強度波長為385nm之LED,在比較例1的步驟1中使用了最大強度波長為405nm之LED。又,在比較例1的步驟2中,作為光照射裝置的光源,使用了最大強度波長為353nm之YAG雷射。
又,關於各光照射處理的在塗膜中的曝光量,使用紫外線測定裝置(“UV Power PUCK(註冊商標)II”、EIT公司製)、及紅外線測定裝置“LT665光束分析儀、Pyrocam III HR profiler”(Ophir公司製),藉由上述方法進行了測定。
實施例2~實施例10、比較例1~比較例2中製作之導電膜的厚度均為0.3μm。
[實施例11]
<導電油墨2的製備>
向容量300mL的三口燒瓶中添加1-丙醇25.1g、乙酸銀20g及甲酸5g,並對所獲得之混合物攪拌了20分鐘。使用1-丙醇將所生成之銀鹽的沉澱物進行3次的傾析,並進行了清洗。向沉澱物中添加1-丙胺14.4g及1-丙醇25.1g,並對所獲得之混合物攪拌了30分鐘。接著,向混合物中添加水10g,進一步進行攪拌,獲得了包含銀錯合物之溶液。使用孔徑為0.45μm的PTFE(聚四氟乙烯)製之膜過濾器對該溶液進行過濾,獲得了導電油墨2。
使用紫外可視紅外分光光度計(JASCO CORPORATION製“V700”)進行測定之結果,導電油墨2在光徑長度10mm下的波長350~450nm的吸光度為0.1。
代替導電油墨1使用導電油墨2,除此以外,藉由與實施例1的<步驟1>、<步驟2>及<步驟3>相同的方法形成了導電膜。
實施例11中製作之導電膜的厚度為0.3μm。
[實施例12]
<絕緣性保護層形成用油墨A1的製備>
混合下述組成的各成分,使用混合器(產品名“L4R”、Silverson Nippon Limited製),在25℃下5000旋轉/分鐘的條件下將混合物攪拌20分鐘,獲得了緣性保護層形成用油墨A1。
-絕緣性保護層形成用油墨A1的組成-
・Omni.379:2-(二甲胺基)-2-(4-甲苄基)-1-(4-口末啉基苯基)-丁烷-1-酮(產品名“Omnirad 379”、IGM Resins B.V.公司製)…1.0質量%
・4-PBZ:4-苯基二苯甲酮(產品名“Omnirad 4-PBZ”、IGM公司製)…7.5質量%
・NVC:N-乙烯基己內醯胺(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製)…15.0質量%
・HDDA:1,6-己二醇二丙烯酸酯(產品名“SR238”SARTOMER公司製)…25.5質量%
・IBOA:異莰基丙烯酸酯(產品名“SR506”SARTOMER公司製)…30.0質量%
・新戊四醇四(3-巰基丁酸酯)(產品名“Karenz MT-PE1”)…20.0質量%
・MEHQ:對甲氧基苯酚(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製)…1.0質量%
<絕緣性保護層形成步驟>
將上述油墨A1填充於噴墨記錄裝置(產品名“Samba G3L”、FUJIFILM DIMATIX製)的油墨匣中。作為噴墨記錄裝置的圖像記錄條件,將解析度設定成1200dpi(dots per inch,每英吋點數),將液滴噴射量設定成每1點5pL。
將阻焊基板固定於噴墨記錄裝置的載台上。接著,在上述圖像記錄條件下將上述油墨A1吐出到阻焊劑膜的表面,形成了塗膜。對所形成之塗膜照射波長365nm的UV(紫外線),藉此使塗膜硬化,形成了由寬度10mm、長度80mm的尺寸的實心圖像構成之絕緣性保護層。所形成之絕緣性保護層的厚度為40μm。
代替阻焊基板使用帶有上述絕緣性保護層之基板,將導電油墨1吐出到絕緣性保護層的表面,形成塗膜A1,除此以外,藉由與實施例1的<步驟1>、<步驟2>及<步驟3>相同的方法形成了導電膜。
實施例12中製作之導電膜的厚度為0.3μm。
[評價]
<密接性>
在步驟1中,形成了由寬度5cm、長度5cm的尺寸的實心圖像構成之塗膜A,除此以外,按照各實施例及各比較例中所記載之方法,製作了密接性評價用導電膜樣品。
對經製作之各樣品,藉由以下方法實施了十字劃格試驗。在導電膜的表面,在相互正交之方向分別劃入6條切口。在形成有切口之導電膜上貼附透明膠帶(“Cellotape(註冊商標)CT-18”、Nichiban Co. Ltd.製)的膠帶片之後,從導電膜剝離了膠帶片。用目視觀察剝離了膠帶片之表面中的導電膜的剝離(下層的露出)及附著於剝離之膠帶片之導電膜的量,並且由觀察結果依據以下評價標準,評價了導電膜在基材中的密接性。
(密接性評價標準)
5:導電膜表面上未觀察到剝離,並且膠帶片上未觀察到黑色或銀色的附著物。
4:僅在導電膜表面的切口的交點稍微觀察到導電膜的剝離,並且/或在膠帶片稍微觀察到黑色或銀色的附著物。
3:僅在導電膜表面的切口的交點上稍微觀察到導電膜的剝離,並且在膠帶片中觀察到附著於相對於藉由十字劃格劃入切口之部分的面積未達10%的面積之黑色或銀色的附著物。
2:在導電膜表面中,觀察到相對於藉由十字劃格劃入切口之部分的面積未達10%的面積的導電膜的剝離,並且/或在膠帶片中觀察到附著於相對於藉由十字劃格劃入切口之部分的面積為10%以上且未達50%的面積之黑色或銀色的附著物。
1:在導電膜表面中,觀察到相對於藉由十字劃格劃入切口之部分的面積為10%以上的面積的導電膜的剝離,並且/或在膠帶片中觀察到附著於相對於藉由十字劃格劃入切口之部分的面積為50%以上的面積之黑色或銀色的附著物。
<體積電阻率>
使用電阻計(產品名“DT4222”、HIOKI E.E. CORPORATION製)在室溫(23℃)下測定了所製作之各導電膜的電阻。又,使用掃描型電子顯微鏡(產品名“S-4700”、HITACHI公司製)在室溫(23℃)下測定了各導電膜的截面積。由所測得之電阻值及截面積計算體積電阻率(μΩ・cm),依據以下評價標準評價了所獲得之體積電阻率。體積電阻率愈低,導電膜的導電性愈優異。
(體積電阻率評價標準)
5:體積電阻率為8μΩ・cm以下。
4:體積電阻率超過8μΩ・cm且10μΩ・cm以下。
3:體積電阻率超過10μΩ・cm且12μΩ・cm以下。
2:體積電阻率超過12μΩ・cm且15μΩ・cm以下。
1:體積電阻率超過15μΩ・cm。
<膜面不均>
在步驟1中,形成了由寬度4cm、長度16cm的尺寸的實心圖像構成之塗膜A,除此以外,按照各實施例及各比較例中所記載之方法,製作了膜面不均評價用導電膜樣品。
對所製作之各樣品的表面,在相互正交之方向劃入1cm間隔的切口,形成了64個1cm×1cm見方的區域。使用安裝有PSP探針之4端子4探針法電阻率計(“Loresta GP MCP?T610”、Nittoseiko Analytech Co., Ltd.製)測定了各區域的表面電阻值(Ω/sq.)。由64個點的測定值計算標準偏差,由經計算之標準偏差依據以下評價標準評價了導電膜的膜面不均。
(膜面不均評價標準)
5:標準偏差未達3。
4:標準偏差為3以上且未達5。
3:標準偏差為5以上且未達10。
2:標準偏差為10以上且未達20。
1:標準偏差為20以上
<孔隙率>
使用切片機(產品名“RM2255”,Leica公司製),朝向導電膜的厚度方向切割所製作之各導電膜而獲得了截面。使用掃描型電子顯微鏡(產品名“S-4700”,HITACHI LTD.製)觀察截面,獲得了截面觀察照片。
使用圖像軟體(Adobe Systems,Inc.製、“Adobe Photoshop(註冊商標)”)加工所獲得之截面觀察照片,調整臨界值,藉此將導電膜的截面區域二值化成存在導電性物質(金屬)之白色區域和存在空隙之黑色區域。計算出黑色區域的面積相對於白色區域和黑色區域的合計面積(亦即,導電膜的截面積)之比例,將其作為孔隙率(%)。
依據下述評價標準評價了經計算之孔隙率(%)。孔隙率愈小,導電膜的導電性愈優異。
(孔隙率評價標準)
5:孔隙率為10%以下。
4:孔隙率超過10%且12%以下。
3:孔隙率超過12%且15%以下。
2:孔隙率超過15%且20%以下。
1:孔隙率超過20%。
表1中示出各實施例及各比較例中的導電膜的製造條件、及評價結果。
表中,“光源”欄中示出各塗膜的照射中所使用之光照射裝置的光源,“LED”係指發光二極體,“LD”係指雷射二極體,“YAG”係指YAG雷射。
表中,“步驟2”及“步驟3”中的各欄分別示出步驟2及步驟3的處理條件。
“步驟間隔(秒鐘)”欄的數值表示從結束步驟2的光照射處理至開始步驟3的光照射處理的經過時間。
“EA2(J/cm
2)”欄及“EA3(J/cm
2)”欄的數值分別表示在基於步驟2中的光照射處理之塗膜A中的曝光量、及在基於步驟3中的光照射處理之塗膜B中的曝光量。
“WL2(nm)”欄及“WL3(nm)”欄的數值分別表示在步驟2中施加到塗膜A之光照射處理的照射光的最大強度波長、及在步驟3中施加到塗膜B之光照射處理的照射光的最大強度波長。
“ΔWL(nm)”欄的數值表示從步驟3中的照射光的最大強度波長WL3減去步驟2中的照射光的最大強度波長WL2之差分(WL3-WL2)的值。
“EA3/EA2”欄的數值表示在步驟3中的塗膜B中的曝光量EA3與在步驟2中的塗膜A中的曝光量EA2之比率。
[表1]
油墨 | 步驟2 | 步驟間隔(秒鐘) | 步驟3 | EA3/ EA2 | ΔWL(nm) | 評價 | |||||||||
光源 | EA2 (J/cm 2) | WL2 (nm) | 還原金屬比率 (質量%) | 光源 | EA3 (J/cm 2) | WL3 (nm) | 密接性 | 體積電阻率 | 膜面不均 | 孔隙率 | |||||
實施例1 | 油墨1 | LED | 1.5 | 313 | 65.0% | 5 | LD | 10.0 | 940 | 6.7 | 627 | 5 | 5 | 5 | 5 |
實施例2 | 油墨1 | LED | 2.0 | 280 | 75.0% | 5 | LD | 10.0 | 940 | 5.0 | 660 | 5 | 5 | 5 | 5 |
實施例3 | 油墨1 | LED | 2.0 | 365 | 50.0% | 5 | LD | 10.0 | 940 | 5.0 | 575 | 5 | 5 | 5 | 5 |
實施例4 | 油墨1 | LED | 2.0 | 313 | 50.0% | 5 | LD | 5.0 | 940 | 2.5 | 627 | 4 | 4 | 4 | 4 |
實施例5 | 油墨1 | LED | 0.5 | 313 | 10.0% | 5 | LD | 5.0 | 940 | 10.0 | 627 | 3 | 4 | 3 | 4 |
實施例6 | 油墨1 | LED | 2.0 | 313 | 50.0% | 30 | LD | 5.0 | 940 | 2.5 | 627 | 4 | 4 | 4 | 4 |
實施例7 | 油墨1 | LED | 2.0 | 313 | 50.0% | 90 | LD | 5.0 | 940 | 2.5 | 627 | 3 | 4 | 3 | 4 |
實施例8 | 油墨1 | LED | 1.5 | 313 | 65.0% | 90 | LD | 10.0 | 940 | 6.7 | 627 | 5 | 4 | 4 | 4 |
實施例9 | 油墨1 | LED | 2.0 | 280 | 75.0% | 5 | LED | 10.0 | 365 | 5.0 | 85 | 5 | 5 | 5 | 5 |
實施例10 | 油墨1 | LED | 2.0 | 365 | 75.0% | 5 | LED | 10.0 | 385 | 5.0 | 20 | 4 | 4 | 5 | 4 |
實施例11 | 油墨2 | LED | 1.5 | 313 | 75.0% | 5 | LD | 10.0 | 940 | 6.7 | 627 | 5 | 5 | 5 | 5 |
比較例1 | 油墨1 | LED | 0.6 | 405 | 20.0% | 30 | YAG | 5.0 | 353 | 8.3 | -52 | 2 | 5 | 5 | 2 |
比較例2 | 油墨1 | LED | 10.0 | 280 | 50.0% | 30 | LD | 1.0 | 940 | 0.1 | 660 | 1 | 1 | 2 | 2 |
對於藉由實施例12中所記載之方法製作之導電膜,與上述相同地評價了密接性、體積電阻率、膜面不均及孔隙率之結果,獲得了與實施例1相同的評價結果。
如上所述確認到,本發明的製造方法與不滿足WL2<WL3的比較例1的製造方法、及不滿足EA2<EA3的比較例2的製造方法相比,密接性更優異。
確認到,在EA3/EA2超過3之情況下,密接性、體積電阻率、膜面不均及孔隙率更優異(實施例3及實施例4的對比)。
確認到在實施了步驟2的光照射處理之塗膜B中,在所還原之金屬的含量與金屬的總質量之比率為50質量%以上之情況下,密接性及膜面不均更優異(實施例4及實施例5的對比)。
確認到在從結束步驟2的光照射處理至開始步驟3的光照射處理的經過時間為60秒鐘以內之情況下,密接性及膜面不均更優異(實施例6及實施例7的對比)。
確認到,在EA3/EA2超過3之情況下,密接性、體積電阻率、膜面不均及孔隙率更優異(實施例3及實施例4的對比)。
確認到在步驟2中的照射光的最大強度波長WL2及步驟3中的照射光的最大強度波長WL3滿足WL3-WL2>50nm之情況下,密接性、體積電阻率及孔隙率更優異(實施例3、實施例9及實施例10的對比)。
無。
Claims (8)
- 一種導電膜的製造方法,其具有: 步驟1,塗布含有金屬鹽及錯合物中的至少1個之油墨來形成塗膜; 步驟2,對前述塗膜實施光照射處理;及 步驟3,對在前述步驟2中獲得之塗膜實施光照射處理來獲得導電膜, 在前述步驟2的前述光照射處理的照射光中強度最大之波長WL2及在前述步驟3的前述光照射處理的照射光中強度最大之波長WL3滿足WL2<WL3, 並且,前述步驟2中的前述光照射處理的曝光量EA2及前述步驟3中的前述光照射處理的曝光量EA3滿足EA2<EA3。
- 如請求項1所述之導電膜的製造方法,其中 前述步驟2中的前述光照射處理的曝光量EA2及前述步驟3中的前述光照射處理的曝光量EA3滿足EA3/EA2>3。
- 如請求項1或請求項2所述之導電膜的製造方法,其中 在前述步驟2中所獲得之塗膜中,所還原之前述金屬的含量與前述金屬的總質量之比率為50質量%以上。
- 如請求項1或請求項2所述之導電膜的製造方法,其中 在前述步驟1中,塗布使前述導電膜的厚度成為2μm以下之量的油墨。
- 如請求項1或請求項2所述之導電膜的製造方法,其中 從前述步驟2中的前述光照射處理結束到前述步驟3中的前述光照射處理開始為止的經過時間為60秒鐘以內。
- 如請求項1或請求項2所述之導電膜的製造方法,其中 前述波長WL2及前述波長WL3滿足WL3-WL2>50nm。
- 如請求項1或請求項2所述之導電膜的製造方法,其中 前述油墨含有銀鹽及銀錯合物中的至少1個。
- 一種電磁波遮蔽體的製造方法,其具有按照請求項1至7中任一項所述之導電膜的製造方法在基材上形成導電膜之步驟。
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