TWI281676B - Electrically conductive paste and electrically conductive film using it plating process and process for producing fine metal part - Google Patents

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Shinji Inazawa
Masatoshi Majima
Hideki Kashihara
Toshihiro+ Sakamato
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Sumito Electric Industries Ltd
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Description

1281676 玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、內容、實施方式及圖式簡單說明） [發明的技術領域] 本發明係關於新型導電糊、使用此導電糊形成之導電膜 、使用前述導電糊之鍍敷方法、及應用此鍍敷方法之微細 金屬零件。 [背景技術] 傳統上，導電膜（印刷配線基板之導體電路等）的形成材 料、或使用於電氣零件間之導電黏著（對導體電路之元件等 的安裝、導體電路間之連接等）的導電黏著劑等，廣泛地應 用導電糊。 導電糊之製造上，會以特定比率將粉末狀導電成分調合 於樹脂等之黏著劑及溶劑內。又，例如，亦有導電糊使用 液狀硬化性樹脂等液狀黏著劑，而省略溶劑。 另外，導電成分之平均粒徑爲1〜數十程度，且一般 會使用粒狀、薄片狀（鱗片狀、石片狀）等形狀之金屬粉末 。又，形成金屬粉末之金屬例如Ag、Cu、Ni、A1等。 然而，使用叩述傳統金屬粉末，想要更進一步使導電膜 或導電黏著劑之導電黏著部分（以下統稱爲「導電膜」）之 電阻係數少於現有水準，有其技術上之限宝，而很難實現 〇 亦即，_電獲上，電工& :3 U分散於黏著劑中之多數金. 屬粉末而:¾目:：。m ,以，以高密度將金屬粉芣充塡至黏著劑 -7- 1281676 中’增加金屬粉末間之直接接觸的接觸，點數，應該爲有效 降低導電膜之電阻係數的方法。而其具體方法上，就是縮 小金屬粉末之粒徑。 然而，一般金屬粉末之製造方法中，除了不易製造次微 米級之金屬粉末以外，即使有辦法製造，此種微小金屬粉 末之粒徑愈小就愈容易凝集在一起，而有無法均—'分散至 黏著劑中之傾向。 而且，實際之金屬粉末的表面會覆蓋著氧化覆膜等，在 各個接觸點上，會因爲此氧化覆膜等而產生接觸電阻，故 接觸點數愈增加，則膜整體之接觸電阻就會愈大，導電膜 之電阻係數反而呈現愈大之傾向。 所以，利用縮小金屬粉末之粒徑、及提高其充塡密度來 降低導電膜之電阻係數的方法，有其技術上的限度。 另外，傳統之金屬粉末因爲具有如前面所述之粒狀、薄 片狀等縱橫比較小之形狀，其厚度方向及面方向之導電膜 電導率會大致相同。亦即，會形成電導率之各向異性較小 的導電膜。 然而，相對的會有例如無法形成只有厚度方向電導率較 高而其他方向電導率較低之優良電導率各向異性的導電膜 之問題。 又，近來針對將導電糊塗敷於底層上並形成導電膜後， 在該導電膜上利用將該導電膜當做電極進行鍍敷而使鍍敷 覆膜生長的方法、以及利用此鍍敷方法製造厚度約爲 iOO//m以下且具有次微米級之微細圖案部的金屬零件（以下 1281676 稱爲「微細金屬零件」）之方法，發明者進行了實用化檢討 〇 然而’在這些方法中使用傳統導電糊時，形成之鍍敷覆 膜中的金屬晶粒的粒徑，因在該鍍敷覆膜之厚度方向會有 非連續變化之分布，故無法獲得在整體厚度方向有均一晶 體構造之鍍敷覆膜，而無法製造具有良好特性之微細金屬 零件。 針封其原因進彳了進一步檢討，發現以下之事實。 亦即，使用傳統導電糊形成之導電膜，含有如前面所述 之導電成分--平均粒徑1 // m以上之、相對於微細金屬零件 並非極小之金屬粉末。 所以，依據微細金屬零件之尺寸水準來放大觀察導電膜 之表面，可以發現，金屬粉末外露之導電部份、及其間之 絕緣部份，會配合金屬粉末之尺寸而爲不規則斑狀分布之 狀態，而非電性均一之狀態。 此外，依據微細金屬零件之尺寸水準來放大觀察導電膜 之表面，可以發現，會有相對於金屬粉末之尺寸並非極小 之凹凸，即使相對於微細金屬零件之尺寸亦非極小之凹凸 ，故表面並不平坦。 利用鍍敷所得之鍍敷覆膜的晶體構造很容易受到底層的 影響，除了前面所述之表面電性不均一以外，將不平坦之 導電膜當做底層實施鑛敷覆膜之生長時，尤其是成膜初期 階段時在覆膜中產生之晶粒的粒徑，會呈現遠大於例如在 平坦金屬表面實施鍍敷覆膜之生長時所得之應有粒徑的傾 - 9- 1281676 向。 其次，在覆膜持續生長且其表面接近平坦金屬面之階段 ，才會開始產生具有和在平坦金屬表面實施生長時相同之 應有粒徑的晶粒，其後，會繼續以該粒徑生長鍍敷覆膜。 因此，鍍敷覆膜無法整體具有均一晶體構造’形成該鍍 敷覆膜之金屬晶粒的粒徑在厚度方向亦爲非連續變化分布 。具體而言，會具有形成鍍敷覆膜之金屬晶粒的粒徑大於 應有粒徑之區域、以及粒徑爲應有粒徑之區域的2層構造 〇 又，應用此鍍敷方法之微細金屬零件的製造方法中，首 先會經由導電糊構成之導電膜，在金屬板等之導電性基體 上，黏著、固定具有對應微細金屬零件形狀之微細通孔圖 案而由樹脂等絕緣材料所構成之模而形成電鑄模。 其次，在從電鑄模之通孔圖案部份外露之導電性基體或 導電膜之表面，利用以前述表面爲電極之鍍敷實施鍍敷覆 膜之選擇性生長，而形成對應通孔圖案形狀之微細金屬零 件。 接著，除去模及導電性基體即可得到微細金屬零件。 亦可在導電性基體之整面塗敷導電糊並將模黏著於導電 性基體上，然後進行乾燥及固化，在導電性基體之整面形 成導電膜。此時’在從電纟#模之通孔圖案部份外露之導電 膜上實施鍍敷覆膜之生長，即會形成微細金屬零件。 又，亦可在模和導電性基體黏著側之表面塗敷導電糊使 模黏著導電性基體上並實施乾燥及固化，而只在模及導電 -10- 1281676 性基體之黏著部份形成導電膜。此時，會在從電鑄模之通 孔圖案部份外露之導電性基體上實施鑛敷覆膜之生長而形 成微細金屬零件。 然而，後者之構成上，將模黏著於導電性基體上時，不 易防止導電糊被擠壓至通孔圖案內。所以，電鑄模之通孔 圖案的邊緣部份，導電糊會被擠壓至通孔圖案內並乾燥及 固化而形成導電膜，所以在通孔圖案亦有鍍敷覆膜生長而 形成微細金屬零件。 所以，不論前述何種情形，所製造之微細金屬零件都有 下述問題，亦即，含有在導電膜上生長之前述晶粒粒徑大 於應有粒徑之區域，整體觀察時，無法得到期望之物理、 機械、或電性特性。 又，微細金屬零件爲具有前述晶粒粒徑較大之區域、及 其他晶粒粒徑爲應有大小之區域的2層構造，因爲此2區 域之物理及機械特性不同，故會因爲溫度_化等外在條件 而使微細金屬零件產生變形，有時，還有可能因而破損。 因此，爲了除去通孔圖案內之導電膜而使導電性基體外 露，鍍敷前應以溶劑淸洗通孔圖案之內部（濕蝕刻），或實 施乾蝕亥！1。 然而，不論何種處理，都容易對樹脂之樣:造成傷害，尤 其Y p , ' Ci μ f： r ，或遲孔圖案之側壁 仁1〔而愎1 G / 。桥以，而有徵細金 屬s件形狀之再現柱降低的新K題。 [發召之槪述] -11- 1281676 本發明之主要目的，就是提供可使導電膜之電阻係數低 於現狀水準之新型導電糊。 本發明之其他目的，就是提供因爲具有電導率各向異性 而可使用於目前爲止未曾應用之甩途上的新型導電膜。 本發明之另一其他目的，就是提供可以形成使整體具有 均一晶體構造之鍍敷覆膜的新型鍍敷方法。 本發明之另一其他目的，就是提供一種新型製造方法， 可以優良形狀再現性製造因爲具有整體均一晶體構造而具 有良好特性之微細金屬零件。 本發明之導電糊之特徵，係含有之導電成分爲具有由微 細金屬粒形成多數之鏈狀相連形狀的金屬粉末。 在本發明中，被當做導電成分使用之鏈狀金屬粉末，因 係以後面所述之還原析出法等形成多數次微米級之微細金 屬粒、且預先具有鏈狀相連之形狀，故可使各金屬粒間之 接觸電阻比目前爲止可實現之接觸電阻更小。 又如後面所述，鏈跃之金屬粉末亦可使馬在相連之多數 金屬粒周圍更進一步具有含有金屬膜析出之構造者，此金 屬粉末中，因爲金屬膜會使各個金屬粒間形成電性相連， 故可更進一步降低其接觸電阻。 此外，稆拉狀等之傳統金屬粉末相比，运狀金屬粉末之 比表面積較大，若π會產生凝集等情彤，而可均一分散至 i.f ϊ 齊:；中。 ，使吊鍵狀金屬粉末，可g爲形成【金屬粉末之微 細金屬粒，而κ上不可能實現之次微米級粒狀金屬粉 1281676 比例爲5重量％以下時，會減少金屬粉末間之接觸點數’而 可能降低導電膜之導電性。 相反的，若相對於固形成分之總量’鏈狀金屬粉末之含 有比例超過9 5重量％時，會使黏著劑之含有比率相對不足 ，而可能無法充份利用該黏著劑使多數金屬粉末黏著並形 成強固導電膜。 所以，本發明之導電糊中，相對於固形成分之總量的鏈 狀金屬粉末含有比率最好爲5〜95重量％。 本發明之導電膜如前面所述，將含有附與磁力之鏈狀金 屬粉末的導電糊塗敷於底層而形成塗膜’並從特定方向對 此塗膜施加磁場，故具有下述特徵，亦即使該塗膜中之鏈 狀金屬粉末對應前述磁場而形成特定方向之配向，同時， 利用塗膜之固化來固定金屬粉末之配向。 在本發明中，利用如前面所述之磁場施加，使分散於塗 膜中之金屬粉末沿該磁束方向而成特定方向之配向的狀態 下，並可利用塗膜之固化來固定配向。其次，鏈狀金屬粉 末只有在配向之方向上具有特高之電導率且其他方向之電 導率會極低，而具有電導率各向異性。 所以，利用本發明可以形成例如只有在其厚度方向、相 對於厚度方向具有特定角度之特定方向、，或只有面內之單 1方向具有高電導率之特殊導電膜，並可將龀導電膜應用 於目前爲止未曾使用之尾述上。 本發明之銀敷方法的特徵，係含有將本發明之導電糊塗 敷於底層上並形成導電膜之步驟、以及在此導電膜上利用 -15- 1281676 以該導電膜爲電極之鍍敷來實施鍍敷覆膜生長之步驟。 利用本發明之導電糊形成之導電膜，如前面所述，具有 高導電性。 不但如此，依據微細金屬零件之尺寸水準來放大觀察前 述導電膜之表面，構成鏈狀金屬粉末且相對於前述微細金 屬零件而爲極小之金屬粒，經由利用多數金屬粉末之相互 接觸形成之導電網路會成爲整體電性相連的狀態，且大略 爲均一分散狀態。所以，導電膜之表面爲電性均一。 此外，依據微細金屬零件之尺寸水準來放大觀察導電膜 之表面，可以發現，只有相對於金屬粉末之尺寸而爲極小 之凹凸，故表面大致平坦。 所以，在此導電膜表面利用鍍敷實施鍍敷覆膜生長時， 從成膜初期階段即會生成和在平坦金屬表靣生長時相同之 具有應有粒徑之晶體粒，故可以形成整體具有均一晶體構 造之鍍敷覆膜。 使用於本發明鍍敷方法之導電膜的體積本質電阻最好爲 1 Ω · c m以下。 導電膜之體積本質電函爲前述範¥內時，可降低鍍敷時 之'1: IS，亦可減少發熱等之能量損失。 又，使兩於本發明錶敷方法之導電較，芡鏈狀金屬粉末 悬$至少含有1種金屬和鍍敷覆膜Φ含茗者相同。 :和芾此横成，可以在導電膜表面露i Z.鍵狀金屬粉 面~ f r :r 又弋，體成長。所以：可更容易將鏡敷 覆a之晶a小控制爲應有之粒徑。 - 1 6 - 1281676 本發明之微細金屬零件製造方法的特徵，係含有：經由以 本發明導電糊構成之導電膜，將具有對應微細金屬零件形 狀之微細通孔圖案、由絕緣材料構成之模固定於導電性基 體上而形成電鑄模之步驟；以及 在從此電鑄模之通孔圖案部份外露之導電性基體或導電 膜表面上，利用以該表面爲電極之鍍敷，實施鍍敷覆膜之 選擇性生長而形成對應通孔圖案形狀之微細金屬零件的步 驟。 如前面所述，在使用本發明導電糊形成之導電膜表面， 利用鑛敷形成之鍍敷覆膜，因爲鏈狀金屬粉末之特性，整 體會具有和直接在金屬製導電性基體表面形成者相同之均 一晶體構造。 所以，在從電鑄模之通孔圖案部份外露之導電膜表面實 施鍍敷覆膜生長時、以及在從電鑄模之通孔圖案部份外露 之導電性基體表面實施鍍敷覆膜生長時，不論那一種方式 ，都會因爲晶粒具有應有粒徑，而可製造具有可發揮期望 之物理、機械、及電性特性之單一層構造且具有良好特性 之微細金屬零件。 又，因爲不需要可< t / ΐ [I / i二χ害之去_導電 膜使導性基體外露之步驟·，=可製造再現性良好旦忠實 實現模彤狀之^，金晨零件。 又，再利用前述製造方法旦以：1:形氐彡：..:7式含有鍵賦 震粉末及黏著劑之導電糊中，若相變：於：ΐ彭成分Z總量， 鏈狀金屬粉末之含有比率超過20 ^ 5诗，則黏著劑之含 1281676 有比率會相對減少，可能導致導電糊之黏著力降低’而無 法強力固定由不同材料所構成之導電性基體及模。 針對前述情況，使鏈狀金屬粉末之含有比率爲2〇體積％ 以下，則可提高導電糊之黏著力，而可更強力固定導電性 基體及模。此外，使用此種導電糊形成之導電膜，因爲前 述鏈狀金屬粉末之特性，會具有比例如使用同量之粒狀爲 其他形狀之金屬粉末者更低的電阻並維持高導電性狀態。 所以，可以製造如前面所述之具良好特性的微細金屬零件 〇 然而，含有比率爲0.05體積％以下，即使使用鏈狀金屬 粉末，因會明顯減少金屬粉末間之接觸點數，導電膜之導 電性會大幅降低，可能無法製造具有良好特性之微細金屬 零件。 所以，使用於微細金屬零件之製造上的導電糊，相對於 固形成分之總量，鏈狀金屬粉末含有比率最好爲〇 . 〇 5〜2 0 體積％。 使用含有具上述含有比率之鏈狀金屬粉末的導電糊所形 成的導電膜，因爲具有前述之鏈狀金屬粉末特性，故具有 充份之高導電性。 然而，即使在前述範圍內’其含有比率愈小時，依據微 細金屬零件之尺寸水準來放大觀察導電膜之表面，可以發 現在由黏著劑所形成之絕緣部份當中，鏈狀金屬粉末外露 之導電部份會呈現所謂海島構造之分布狀態的傾向。其次 ，鍍敷開始時之供電點的分布密度不足時’尤其會出現此 -18- 1281676 傾向。 因此，在此種情況時，最好使用含有鏈狀金屬粉末、及 粒徑比該鏈狀金屬粉末更小之球狀金屬粉末的導電糊。 此種構成中，因會以粒狀金屬粉末塡埋導電膜之由鏈狀 金屬粉末形成的導電部份之間，而可增加鍍敷開始時之供 電點的分布密度，故可製造具有更良好特性之微細金屬零 件。 又，前述之導電糊中，基於前述相同理由，相對於固形 成分之總量的鏈狀金屬粉末含有比率最好爲0 . 05〜20體積 又，粒狀金屬粉末之含有比率爲0 . 0 5體積％以下時，可 能無法以該金屬粉末塡埋導電膜導電部份之間，而無法有 效增加鍍敷開始時之供電點的分布密度。 所以，粒狀金屬粉末之含有比率上，若考慮以塡埋導電 部份間來增加鍍敷開始時之供電點的分布密度，則是愈大 愈好。 然而，因爲係鏈狀金屬粉末及粒狀金屬粉末混合存在之 系統，粒狀金屬粉末之含有比率超過20體積％時，黏著劑 之含有比率會相對變小。因此，除了會降匕4，J之黏著 力以外，亦可能降低導電膜本身之強度，且無法強力固定 ^電性基體及模。 π以，相對於固形成分之總量，粒狀金V a末之含有比 乂好爲〇. os〜2〇性r 。 本發明之微細金屬零件的其傲賴造方法之^徵，爲具有： -19- 1281676 除了在導電性基體上依序形成由本發明導電糊所形成之第 1導電膜、以及以含有粒徑小於第1導電膜含有之鏈狀金 屬粉末之金屬粉末的導電糊所形成之第2導電膜以外，尙 經由兩導電膜，將由具有對應微細金屬零件形狀之微細通 孔圖案的絕緣材料所構成之模固定於導電性基體上，形成 電鑄模之步驟；以及 在從此電鑄模之通孔圖案部份外露的第2導電膜表面， 以利用該表面做爲電極之鍍敷實施鍍敷覆膜之選擇性生長 ，來形成對應通孔圖案形狀之微細金屬零件之步驟。 利用本發明，會以第2導電膜中之金屬粉末塡埋第1導 電膜之島狀分布的導電部份間，和前述情形相同，可增加 鍍敷開始時之供電點的分布密度，而製造具有更良好之特 性的微細金屬零件。 又，第2導電膜之基本材料的導電糊中，相對於固形成 分;Z總量的金屬粉末含有比率爲〇.〇5體積％以下時，可能 無法以該小粒徑金屬粉末充份塡埋前述第1導電膜之導電 部份間而獲得增加鍍敷開始時之供電點分布密度的效果。 因此，第2導電膜之基本材料的導電糊中之金屬粉末含 有比率，若考慮以塡埋導電部份間來增加鍍敷開始時之供 電點分布密度的效果，則愈大愈好。又，因爲只要能黏著 由瓦樣是樹脂材料所構成之第1導電膜及模即可，和第1 導θ膜相比，此導電糊之黏著劑含有比率可大幅減少。 蒙而，金屬粉末之含有比率超過70體積％時，黏著劑之 含有比率則會相對太小，除了會降低導電糊之黏著力以外 -20- 1281676 故，前述公報亦和本發明無關。 [圖式之簡單說明] 第1 A圖〜第1 F圖係本發明導電糊分別含有之鏈狀金屬 粉末導電成分的一個實施例之部份放大剖面圖。 第2A圖〜第2D圖係本發明微細金屬零件製造方法中使 用、形成由絕緣材料構成之模的步驟實施例剖面圖。 第3A圖、第3B圖係使用前述模形成電鑄模之步驟的實 施例剖面圖。 · 第4 A圖〜第4 C圖係使用則述模形成電鑄模之步驟的另 一實施例剖面圖。 第5A圖〜第5D圖係使用前述電鑄模以本發明製造方法 製造微細金屬零件之步驟的實施例剖面圖。 第6 A圖、第6 B圖係使用前述模形成電鑄模之步驟的另 一實施例剖面圖。 第7A圖〜第7C圖係使用前述模形成電鑄模之步驟的另 | 一實施例剖面圖。 第8圖係本發明實施例1製造之鏈狀N i粉末粒子構造的 電子顯微鏡圖。 第9圖係本發明實施例2製造之鏈狀局導磁合金粉末粒 子構造的電子顯微鏡圖。 [本發明之良好實施形態] <導電糊> 本發明之導電糊的特徵，係含有金屬粉末，而前述金屬 -22_ 1281676 金屬粉末在施加磁場時會進行沿著該磁束方向之配向。 其次，在此狀態下進行塗膜之乾燥及固化、或含有硬化 型樹脂時則進行硬化，實施金屬粉末之固定，只有鏈狀金 屬粉末之配向方向會有極高之電導率而其他方向則有較低 之電導率，形成具有電導率各向異性之導電膜。 例如，只有其面內之單1方向具高電導率之導電膜，在 下述之鍍敷方法及微細金屬零件之製造方法中適合當做電 極使用。 又，只有其他方向具有高電導率之導電膜，亦具有可應 用於到目前爲止未曾思考過之各種用途上的可能性。 以鏈狀金屬粉末之配向爲目的而對塗膜施加之磁場的強 度，應大約爲7 . 9 A / m以上。磁場之強度在此範圍之內時， 可能會出現無法充分實施鏈狀金屬粉末之配向的情形。 <鏡敷方法> 本發明之鍍敷方法中，在底層上塗敷含有鏈狀金屬粉末 之導電糊並形成導電膜後，實施將此導電膜當做電極之鍍 敷。亦即，將導電膜當做陰極 > 並將想要鍍敷之金屬或合 金等當做陽極，將其浸入鍍敷槽中並施加電壓，即可形成 如前面所述之厚度方向整體具有均一晶體構造之鍍敷覆膜
C 1¾時，導電膜之體積本質電阻應調整爲ΐΩκιτι以下較好 。其理由如前面所述。要將導電膜之體積本質電阻調整至 範圍內時，只要提高導電糊中相對於固形成分之總量 的㈣狀金屬粉末比率即可。 -29- 1281676 又，使用之導電糊中的鏈狀金屬粉末，最好含有和鍍敷 覆膜含有之金屬相同的金屬、或至少含有1種和鍍敷覆膜 含有之金屬相同的金屬。其理由亦如前面所述。 又，如前項所示，只對鏈狀金屬粉末實施導電膜面內之 單1方向的配向，亦爲有效的方法。本方法中，可以在未 增加鏈狀金屬粉末之比率的情形，將導電膜之同方向的體 積本質電阻調整至前述範圍內。其次，例如在導電膜之前 述配向方向的端部配置以連接電源爲目的之導電端子，亦 可實施不會有能量損失之良好鍍敷。 又，若將兩種方法進行組合，亦可能進一步降低導電膜 之體積本質電阻。例如，若鏈狀金屬粉末之比率爲前述之 5 0重量％時，且對鏈狀金屬粉末實施面內單1方向之配向 ，亦可使導電膜之同方向體積本質電阻爲1 x 1 0·4 Ω * c m以下 〇 又，導電膜之體積本質電阻之下限並無特別限制。只要 利用以上說明之方法而可實現之極限値，都可採用而不會 有任何問題。 d 3金屬零件之製造方法之1> 徽細金屬零件之製造方法之I中，首先如第2D圖所示， 以具有對應微紹± ! 口‘'今髟h之微厂：'i孔E S 3 a的絕緣材 料:：、成模3。 植3可以利尾各種7:.1去來髟成’ Μ而，最:，用微影 術：:::::…電鑄法製作Ζ 來進行射出:或反S 等宏彭成。又，徵彭衛則應採炤對錢劑實Η 1281676 S Κ ( S y n c h r 〇 t r ο n R a d 1 a t i 〇 η :同步加速輻射）光等之χ射線 照射、及利用照射後之顯影形成微細圖案的X射線微影術 〇 具體而言，首先利用X射線微影術及電鑄法，如第2A圖 所示’在導電性基板1 M2上形成微細金屬零件之基礎的母 模1 Μ 1後，再以射出成型或反應性射出成型，形成對應前 述母模1 Μ 1形狀且具有通孔圖案3 a之基礎的微細凹部3 b 之模3的前驅物3，（第2B、2C圖）。 硏磨前驅物3 Μ吏凹部3 b貫通，如第2D圖所示，形成具 有對應母模1 Μ 1形狀之通孔圖案3 a的模3。 利用此方法，可以重複使用1個母模1Μ1來形成大量模 3 ’結果，可將微細金屬零件之製造成本大幅降低至低於到 目前爲止之成本。 其次，本發明中，如第3 A、3 Β圖所示，在金屬板等導電 牲基體2的整面塗敷導電賴1 ’後，將模3重£於其上。接 著’使導電賴1 :乾澡，又，_著劑爲硬化型樹脂時實施硬 化’形成導電膜1，同時將模3固定於導電性基體2上， 霧:：：丈電鏡模ΞΜ 。 或者，Η::第U〜4C圖；示/在金屬:飯等ZJi:電性 ^ ::ϊ面Mj:導m _ r後：前述第κ:圖所得，:：模3的前 雙3 f以凹部3 b朝下方式重疊。其次：使導fl糊V乾燥 :又，I::::著寵：爲硬化型樹脂時實施硬化：涔鼠勝1， 冗’碧植3固定於導電性基體2…l後，進5 F: 賞刀，亦可Γ jg «舊模EM。 -31 - 1281676 利用前述步驟製成之電鑄模EM，因爲通孔圖案3 a之底 部整面會覆蓋著前述具優良特性之導電膜1，在無需去除 該導電膜1之情形下，可以製造具有良好特性之微細金屬 零件。 又，雖然圖上未標示，在模3之下面塗敷導電糊後，在 使其疊合於導電性基體2上之狀態下進行乾燥，又，黏著 劑爲硬化型樹脂時則實施硬化，亦可製成電鑄模EM。同樣 爲圖上未標示，將導電糊塗敷於凹部3b爲下側之前驅物3 | 的下面後，使其疊合於導電性基體2上之狀態下進行乾燥 ，又，黏著劑爲硬化型樹脂時則實施硬化，然後硏磨前驅 物3 ’使凹部3 b貫通，亦可製成電鑄模EM。 此時，如前面所述，基本上，導電性基體2會從通孔圖 案3a之底部外露，其中，尤其是通孔圖案3a之邊緣部的 --部份，會有由被擠壓出之導電糊所彭成的導電膜，然而 ，因爲此種導電膜具有_前面所述之^良待性，故無需將 其云除。故此時無需去除導電膜亦T k成：^有良好特性之 微細金屬零件。 導電膜〜e 7 1;，最r >兰：λ r 'y末 3: ^ S; Si .Z ：1: ：77- ， I:」涛 #…ί]今固 ΐ ^ 金震粉末丨±軍調整爲Ο Λ:_〜、夂::〕體積。冥.理由如前面月斤 鍵狀金屬黏著劑 馨電糊1。:：璧:歡厚度應爲〜7 G ^ 塗敷厚度爲0 . .,ν ί . 、占電 將 1281676 模3固定於導電性基體2上之效果，鍍敷時容易產生模偏 離等的情形，而可能降低微細金屬零件之形狀的再現性。 相反的，若超過7 0 // m，將模3重疊於導電性基體2上時 ，因重疊時之應力或模3之重量等而被擠壓出之過剩導電 糊，會有不少量被擠壓至通孔圖案3 a內而形成波狀或水滴 狀，結果.，因鍍敷開始面並非平坦面而無法形成具有均一 晶體構造之鑛敷覆膜，或是導電糊堆積較高部份之鑛敷覆 膜會較薄，而無法製成具有特定厚度之微細金屬零件。 導電性基體2可以利用噴鍍法等，在如不銹鋼、A 1、Cu 等金屬系或合金系基體上、或是Si、玻璃、陶瓷、塑膠等 非導電性基體上實施導電層之積層而形成之複合物等。又 ，必要時，亦可利用噴鍍法等，在前述金屬系或合金系基 體上實施由同種或他種金屬所構成之導電層。 形成模3之絕緣材料，應採用可實施前述之射出成型、 反3 ·:生射出成型等之樹脂。此種樹脂如聚甲基丙烯酸甲酯 、聚丙烯、聚碳酸脂、環氧樹脂等。 其次，本發明中，以前述方法製造之電鑄模EM，在第5A 圖所示之從通孔圖案3a部份外露之導電膜1表面、圖上未 標示之從通孔圖案3 a儀份外露之導電性基體2表面、及由 被濟墜至r處之導電诨P搆成的導電膜1表面上，可利用 差部位當做電極之P敷實施鍍敷覆膜之選擇性生長。 ::P，L導電膜1 7 ^電性基體2當做陰極，而將想要 ::::、-之金3家合金等Γ 、陽極，將其浸入鍍敷槽並施加電 壓，實施f: 3， : ^如此的話，可如前面所述，在 -33- 1281676 其整體形成具有均一晶體構造、對應通孔圖案3 a形狀、以 及成爲微細金屬零件之基礎的鍍敷覆膜4 ’（第5B圖）。 其次，同時對形成之鍍敷覆膜4 ’及模3進行硏磨或硏削 等使其具有特定高度後，去除模3 (第5C圖）。 去除模3之方法，爲了避免勉強施加應力導致鍍敷覆膜 4 ’變形，應採用如利用氧等離子之灰化、或利用照射X射 線、紫外線之分解等不接觸之方法。 最後，去除導電膜1及導電性基體2即完成微細金屬零 件4(第5D圖）。 去除導電膜1及導電性基體2之方法，爲利用適當溶媒 溶解、或以乾蝕刻等分解並去除導電膜1之方法。利用此 方式消除導電膜1後，再去除殘餘之導電性基體2即可。 <微細金屬零件之製造方法之I I > 本發明之微細金屬零件製造方法之I I中，除了使用含有 鏈狀金屬粉末、及粒徑小於該鏈狀金屬粉末之金屬粉末之 導電糊以外，其餘和前述製造方法之I相同，如第5A圖所 示，經由導電膜1，將由具有對應微細金屬零件形狀之微 細通孔圖案3a之絕緣材料所構成之模3固定於導電性基體 2二，製造電鑄模EM。 其具體步驟和製造方法之1時相同。 即，以 (A )如第3A、3B圖所示’在導電性基體2之整面塗敷 糊1’後，將模3重疊於其上，實施導電糊1’之乾燥、 固1:;、或者硬化，形成導電膜1’同時將模3固定於導電 一 34- 1281676 性基體2上； (B )圖上並未標示，將導電糊塗敷在模3 將其疊合於導電性基體2上之狀態下，實施 、固化、或者硬化，將模3固定於導電性基儀 (C)如第4A〜4C圖所示，在導電性基體 導電糊1 ’後，將模3之前驅物3 ’以凹部3 b 其上，實施導電糊1 '之乾燥、固化、或者硬 固定後，進行硏磨使凹部3 b貫通； (D )圖上並未標示，將導電糊塗敷於凹部 前驅物3 ’的下面，使其疊合於導電性基體2 實施乾燥、固化、或者硬化使其黏著、固定 使凹部3 b貫通； 之其中任一種方法來製作電鑄模EM。 前述（A)、（C)時之電鑄模EM，通孔圖案3 會覆蓋著導電膜1。又，前述（B)、（D)時， 性基體2會從通孔圖案3a之底部外露，其後 圖案3 a之邊緣部的一部份，會出現由被擠壓 形成之導電膜的狀態。 無論那一種狀態，導電膜1除了會具有· 末％性之優良^ 5 : : / ，尙金；I: 可壇加供電點之_分布密度。 兒-以，持^ ： - 5 J ; ；； \ 之金更€ Ί。 導電膜1之基γ έΓ二電_ 1: S ?丨变，基 之下面後，在 導電糊之乾燥 丨2上； 2之整面塗敷 朝下方式重疊 化使其黏著、 3 b朝下時之 上之狀態下， 後，進行硏磨 a之底部整面 基本上，導電 ，尤其是通孔 出之導電糊所 自C± 粉 汾末之行爲面 造具良好特性 於前面所述之 -35 1281676 微粒子狀析出。 此方法係利用在溶液爲鹼性狀態時，安定之Cu ( I )氨（配 位子）錯合物會使溶液處於氧化狀態而不安定化，錯合物中 之Cu(I)離子（Cu1 + )會歧化分解反應成Cu(II)離子（Cu2+)及 Cu(Cu)，而在溶液中析出金屬Cu。 利用此方法，可在不使用還原析出法中當做還原劑使用 之危險物質…聯氨或聯氨化合物而更安全地製造Cu粉末。 0以，無需實施嚴格安全管理之生產設備及保存設備等。 义，含有Cu(I)氨錯離子之溶液，可以如下述方式製成 ，將含有硫酸Cu( II )、氨、及硫酸氨之溶液中添加金屬Cu ，在無氧條件下使其反應，而在下一步驟中析出金屬Cu得 到Cu粉末後之含有Cu( II)離子的溶液，可再度利用爲製 ，年食Cu( I )氨（配位子）錯離子之溶液時的起G 料。亦即 .溶液可爲竿永久地fe用。 · 辦以，可以將Cu粉末之&造或龙，W以鋒怎I:比到目前 截止之成本更低的成本。 $，前面所述之從含Cu(I)氨錯離子之溶液的調製步驟 析出金屬Cu製作Cu粉末之步驟爲止的§:蕾_步驟中， 枚:4 % )」' r Cu 共析之？ j且，1久化分解反應之條件，一 Si 快刻可更進一步減少雜質之酒入量 y以，儀5[:在調製含Cu f ::)氨（配位子）銳霞二义浦液時 c使使兒再生：::u等之 ^ 之純度_持：¾高綠度。 1281676 又，前述歧化分解反應例如在捏合下進行’金屬Cu之析 出因可在溶液中均一進行，故產生之c u粉末的複數粒子間 會有大致一致之粒徑。 而且，在捏合下進行歧化分解反應，可以防止只在各粒 子之特定部份選擇性析出金屬c u，粒子之生長因爲全方向 且平均化，故產生之C u粉末的形狀會大致都爲球形。 所以，使用前述C u粉末，不但可使導電膜之導電性更進 一步均一化，亦可更進一步提高其表面之平滑性，故可製 造具有更良好特性之微細金屬零件。 <微細金屬零件之製造方法之I Π > 本發明之微細金屬零件製造方法之I I I中’如第6A圖所 示，除了在導電性基體2之整面塗敷導電糊來形成第1導 電膜1以外，尙在其上塗敷含有粒徑小於該第1導電膜1 含有之鏈狀金屬粉末的金屬粉末之導電糊5 ’後，再如第6B 圖所示，將模3疊合於上面。 其次，實施導電糊5 ·之乾燥，同時黏著劑爲硬化型樹脂 時實施硬化，形成第2導電膜5 ’同時將模3固定於導電 性基體2上，製成電鑄模EM。 或者又’如第7 A〜7 C圖所不，在弟1導電膜1上塗敷導 電糊5’後，將模3之前驅物3’以凹部3b朝下方式重疊其 :二：實施導電糊5’之乾燥、固化、或者硬化使其黏著、固 ::: :::後’進丫了該則驅物3 '之硏磨使凹3 b貫通’而製成電 G模EM亦可。 無論何種方式，電鑄模EM之通孔圖案3a之底部整面會 -38- 1281676 覆蓋著第2導電膜。 因此’即使第1導電膜1之表面在鍍敷開始時之供電點 分布密度不足時，第2導電膜中之金屬粉末亦會塡埋該間 隙’而增加供電點之分布密度。 所以，持續實施第5 A〜5 D圖之步驟即可製造具良好特性 之微細金屬零件4。 第1導電膜1之基礎的導電糊1·可以使用和前述製造方 法之I相同者。 又，導電糊1 ’塗敷厚度，亦基於前面所述之相同理由， 應爲0 · 5〜7 0 // m較好。 又，第2導電膜5之基礎的導電糊5,之塗敷厚度，應爲 〇·5〜70#ιώ較好。 塗敷厚度爲0.5# m以下時，無法充份獲得利用導電糊將 模3固定於導電性基體2上之效果，鍍敷時容易產生模偏 情形，而可能降低微細金屬零件之形狀的再現性。 相反的，若超過70//m，將模3重疊於導電性基體2上時 ’因重疊時之應力或模3之重量等而被擠壓出之過剩導電 糊。會有不少量被擠壓至通孔圖案3a內而形成波狀或水滴 :結果，因鏟敷開始面並非平坦面而無法形成具有均一 3鐘構造之鍍敷覆膜，或是導電糊堆積較高部份之鍍敷覆 二較薄，而無法製成具有特定厚度之微細金屬零件。 >:2導電膜5之基礎的導電糊5 ·，最好爲含有粒徑小於 第：：導電膜1含有之鏈狀物的金屬粉末、及黏著劑之固形 ，且將相對於固形成分之總量的金屬粉末比率調整爲 -39- 1281676 0.05〜70體積％者。其理由如前面所述。 黏著劑則可使用和前面所述相同之物。 金屬粉末之粒徑只要小於第1導電膜含有之鏈狀物即可 ，其範圍並無特別限制，但平均粒徑最好爲400nm以下。 平均粒徑爲40 Onm以下，可以提高裝塡密度，而增加金屬 粉末間之接觸點數。因此，可更進一步提高利用第2導電 膜增加供電點分布密度之效果。 金屬粉末係由Ag、Cu、Ni、Al、Au、Rh等形成，可使用 粒徑小於第1導電膜含有之鏈狀金屬粉末且具有鏈狀、粒 狀、薄片狀等各種形狀之金屬粉末。 其中之鏈狀金屬粉末可以如前面所述之方法來製造。 又，粒狀金屬粉末亦可以如前面所述之方法來製造。 尤其是粒狀金屬粉末，如前面說明所示，可使用以降低 含Cu(I)氨（配位子）錯離子之溶液的pH來使金屬Cu以超 微粒子狀析岀者。使用此種Cii粉末，不但可使導電膜之導 電性更進一步均一化，亦可更進一步提高其表面之平滑性 ，故可製造具有更良好特性之微細金屬零件。 以前述製造方之I〜Z I I I I:: 的微颂金屬零拜，皆 芄Η面所述，因晶粒具有應有之粒涇，擁有可發擇薬之 _理、機校、及電性之特性的單一層構造，而具有良好特
-40- 1281676 [產業上之利用性] 如上面所述，本發明之導電糊因爲可使導電膜之電阻係 數小於目前水準，故可有效地當做導電膜之形成材料或導 電黏著劑等來應用。又，本發明之導電膜因爲具有不同於 一般之電導率各向異性，亦可以應用於到目前爲止未曾應 用過的用途上。又，本發明之鍍敷方法、以及應用其之微 細金屬零件的製造方法，可以製造具有優於到目前爲止之 良好特性的微細金屬零件。 [實施例] 以下以實施例及比較例來說明本發明。 (實施例1 ) <鏈狀Ni粉末之製造> 將三氯化鈦及檸檬酸三鈉加入純永中，調製雨成分之濃 度妬表1所示數値的還原劑溶液。 η 衣丄 成汾 濃度（mol/L) 1281676 再將此溶液1 Ο 0 m 1添加至前面之還原劑溶液1 Ο 0 m 1內， 在3 5 °C進行1小時捏合後，將析出於溶液中之固形成分進 行過濾及水洗後實施乾燥，製成N :粉末。 以掃描型電子顯微鏡圖觀察所得到之N i粉末的形狀，如 第8圖所示，確認微細金屬粒具有鏈狀相連之形狀。 又，從前述電子顯微鏡圖測量金屬粒之粒徑及N i粉末之 鏈徑，金屬粒之粒徑約1 Ο Ο n m、鏈徑約2 Ο Ο n m。 <導電糊之調製> 將90重量％之以前述方法製造的鏈狀Ni粉末、及10重 量％之當做黏著劑使用的聚氟化亞乙烯基樹脂，和當做溶媒 使用之N -甲基-2 -吡咯啶酮一起混合，調製導電糊。 <導電膜之形成> 在當做底層之聚醯亞胺薄膜的一側面，以固形成分之附 著量爲20mg/cm2之方式塗敷利用.....t述方法調製之導電糊後 ，實施1 0 G t:、4 〇'、時之乾燥來去除镑媒，_成導電膜。 以金屬顯微夏ί s甚4電腠f F，：^ ..表：三之―孓1凹凸 而爲大致平坦。評佶表面狀態爲良好。又，測得之導電膜 的體積本質電阻爲xlO·4 Qm。 C :，… 其次，在此導電膜裝設導電議::v.當傲s 1281676 表2
Ni鍍敷槽（PH3.5〜4.5) 成份 濃度
氨基磺酸鎳 450g/L
硼酸 30g/L 鍍敷後，以金屬顯微鏡觀察在導電膜上形成之鍍敷覆膜 剖面’測量厚度方向之上下各5%位置之晶粒尺寸。若導電 膜側之晶粒尺寸爲A i，而覆膜表面側之晶粒尺寸爲0 2，則 由公式（U : R 0 = 0 1 / 0 2 ( 1 ) 求取晶粒尺寸之比率R 4爲1 · 1 ’晶粒之尺寸幾乎沒有誤 差，確認鍍敷覆膜在厚度方向整體具有均一之晶體構造。 (實施例2 ) <鐽狀高導磁合金粉末之製造〉 將氯化鎳6水合物及氯化鐵加入純水中，調製兩成分之 濃度如表3所示數値的溶液。 表3 0.008 0.032 氯化鎳 氯化鐵 ]:將& _液1 00m 1添加至和實施例1相同之還原劑溶液 -43- 1281676 10 Oml內，在35t進行1小時捏合後，將析出於溶液中之 固形成分進行過濾及水洗後實施乾燥，製成高導磁合金 [Νι ( 20%) -Fe 合金]粉末。 以掃描型電子顯微鏡圖觀察所得到之高導磁合金粉末的 形狀，如第9圖所示，確認微細金屬粒具有鏈狀相連之形 狀。 又，從前述電子顯微鏡圖測量金屬粒之粒徑及高導磁合 金粉末之鏈徑，金屬粒之粒徑約50nm、鏈徑約lOOnm。 <導電糊之調製> 將90重量％之以前述方法製造的高導磁合金粉末、及10 重量％之當做黏著劑使用的聚氟化亞乙烯基樹脂，和當做溶 媒使用之N -甲基-2-吡咯啶酮一起混合，調製導電糊。 <導電膜之形成> ： 除了使用前述導電糊以外，其餘和實施例1相同，在當 夂,:¾層之聚醯亞胺薄膜的一側面上形成導電膜。 以金屬顯微鏡觀察導電膜表面，確認表面幾乎沒有凹凸 而爲大致平坦。評估表面狀態爲良好。又，測得之導電膜 的體積本質電阻爲2χ10·4Ω·(：Γη。 :敷覆膜之形成> 其次，除了使用此導電膜以外，其餘和實施例1相同， # N i之鍍敷後，以金屬顯微鏡觀察在導電膜上形成之鍍 二S旲剖面’利用公式（1 )求取之晶粒尺寸比率R 0爲〇 . 9 • 粒之尺寸幾乎沒有誤差，確認鍍敷覆膜在厚度方向整 fl: Ή均一'之晶體構造。 - 4 4 - 1281676 (實施例3 ) <導電膜之形成> 在當做底層之聚醯亞胺薄膜的一側面，以固形成分之附 著量爲20mg/cm2之方式塗敷利用和實施例1調製之導電糊 相同的導電糊後，沿著面方向施加強度79A/m之磁場，並 實施1 00 °C、4小時之乾燥以去除溶媒，形成導電膜。 導電膜之鏈狀N i粉末會沿著前述磁場方向配向，而只有 面內之前述配向方向具有高電導率。亦即，導電膜之面內 之鏈狀N!粉末配向方向的體積本質電阻雖然爲5x10 _5Ω· cm 之低値，然而，相同面內而和配向方向垂直之方向的體積 本質電阻爲3x1 0_3Ω· cm，導電膜之厚度方向的體積本質電 阻則爲 2 . 5 X 1 0'3 Ω · c m。 以金屬顯微鏡觀察導電膜表面，確認表靣幾乎沒有凹凸 而爲大致平坦。評估表面狀態爲良好。 <鍍敷覆膜之形成> 其次，除了在此導電膜之配_方_的靖部裝設導電端子 並當做供電部以外，其餘和實施例1相同，實施N i之鍍敷 後，1以金屬顯微鏡觀察在導電上彤成之鏡敷覆膜劃面， 利局公式（1 )求取晶粒尺τ Z比率R ώ爲i ..i，晶粒之尺寸 幾乎沒有誤差，k ，裏右=二v L , Λ•有t --之 構造。 (:，例 1 ) …糊之^二:乂 5 90重二.：:二平均匕：:[…：：.2 Κ _狀粉末、及1 0 1281676 重量％之當做黏著劑使用的聚氟化亞乙烯基樹脂，和當做溶 媒使用之N -甲基-2 -吡咯啶酮一起混合，調製導電糊。 <導電膜之形成〉 除了使用前述導電糊以外，其餘和實施例1相同，在當 做底層之聚醯亞胺薄膜的一側面上形成導電膜。
以金屬顯微鏡觀察導電膜表面，確認表面有對應N i粉末 尺寸之不均一凹凸而非平坦。評估表面狀態爲不良。又， 測得之導電膜的體積本質電阻爲8χ10_4Ω·(：πι。 <鍍敷覆膜之形成〉 其次，除了使用此導電膜以外，其餘和實施例1相同， 實施N i之鍍敷後，以金屬顯微鏡觀察在導電膜上形成之鍍 敷覆膜剖面，利用公式（1 )求取之晶粒尺寸比率R Φ爲3.0 ，晶粒之尺寸有較大的誤差，確認鍍敷覆1具有金屬晶粒 較大之區域、及晶粒較/」、之區域的2層構造。 (比較例2 )
<導電糊之調製> 將9 0重量％之平均粒徑爲1 . 2 μ m的球狀A g粉末、及1 0 3量％之當做黏著· /使$ \ ^氟（ "^ ^ = 溶 :::::f:用之 N-甲基-2 ^ ； ，： - c 、:X電膜之形成> 。々了使周前述導公A a ·其齡:和賞施例]「，，·：_」； 層之聚醯亞胺薄膜的一側面」:::¾戚導電膜< ::’.金屬顯微鏡觀察導電膜表面，養認表靣有5 粉示 1281676 測得之導電膜的體積本質電阻爲ixl〇_5i2#em° <鍍敷覆膜之形成> 其次，除了使用此導電膜以外，其餘和實施例1相同’ 實施N i之鍍敷後，以金屬顯微鏡觀察在導電膜上形成之鍍 敷覆膜剖面，利用公式（1 )求取之晶粒尺寸比率R 4爲2 · 0 ，晶粒之尺寸有較大的誤差，確認鍍敷覆膜具有金屬晶粒 較大之區域、及晶粒較小之區域的2層構造。將以上結果 匯整成表4。 表4 導電膜之 表面狀態 導電膜之 體積本質電阻 R0 實施例1 良 2xl〇·4 1.1 實施例2 優良 2xl〇-4 0.9 實施例3 優良 5xl〇-5 1.1 比較例1 劣 8x10.4 3.0 it較例2 劣 lx!〇-5 2.0 1281676 板1 Μ 2上形成微細金屬零件之基礎的母模1 Μ 1。 其次，利用此母模1 Μ 1以反應性射出成型實施光硬化性 樹脂[長瀨產業（株）製、商品名稱XNR5 5 0 7 ]之成形後，實 施光硬化，得到對應前述母模1 Μ 1形狀、具有通孔圖案3 a 之基礎的微細凹部3 b的模3之前驅物3 ’ [第2B、2C圖]。 光硬化條件爲照射線量3J / cm2、壓力0 . IMPa。 其次如第4A圖所示，在當做導電性基體2之Cu基板上 ，以刮刀塗敷厚度5 // m之以前述方法調製之導電糊1 ’後， 並以凹部3 b朝下方式疊合前述前驅物3 ’，以0 . 1 MP a之壓 接力進行壓接，實施80 °C之2小時加熱，使導電糊1 ’中之 熱硬化型丙烯酸漿體硬化，形成導電膜1，同時將前驅物3 ’ 固定於導電性基體2上（第4B圖）。 其次，對被固定之前驅物V進行硏磨，使其厚度成爲150 /im並使凹部3b貫通，製成具有對應母模1 Ml形狀之通孔 二案3 a的模3之、弟4 C圖/不的#鏡漠E Μ ° 利用導電糊之固定十分強固，實v Ρ面m述之前驅物3 ’ 硏磨時，亦不會有偏離或剝離等情形。 •，細金屬零件之匕：’告> :—王前述電：' .久 Z. @ - ;、ΐ 'ΐ :,..:浸入下述表房示濃度；Z N : I I::槽π，在電浅密度10 1281676
表5 Ni鍍敷槽（pH3, .5〜4.5) 成份 濃度 氨基磺酸鎳 450g/L 硼酸 30g/L 實時2小時前述鍍敷，如第5B圖所示，電鑄模EM之通 孔圖案3 a會被鍍敷覆膜4 ·塡埋，故從鍍敷槽取出進行充 份水洗後’同時對鍍敷覆膜4 '及模3進行硏磨，使厚度一 致爲6 0 // m。 其次，利用氧等離子進行灰化，分解去除模3後，以濕 餓刻溶解去除導電膜1，再去除導電性基體2，製成對應前 述母模1M1形狀之微細金屬零件4。 以 3次元表面構造解析顯微鏡[ZYGO公司製之 NewVieW5010]測量製成之微細金屬零件4表面的表面粗度 ’中心線平均粗度R a爲0 . 5 // m以下。 又’測量製成之微細金屬零件4的抗拉強度，抗拉強度 ^強度比來表示，而強度比則爲測得之抗拉強度相對於直 + ®平坦Cii基板上依相同條件實施鍍敷所形成之同尺寸微 ::金屬零件抗拉強度的百分比，故其測量値爲9 0%。 :¾前述事實可知，實施例4中製造之微細金屬零件4, 二膜初期階段開始，即會產生具有和在平坦金屬表面生 ··.$相同之應有粒徑的晶粒，且其整體因具有均一晶體構 _49~ 1281676 造，擁有可發揮預期之物理、機械、及 構造，而具有良好特性。 (實施例5 ) <導電糊之調製> 將20重量％之前述實施例1製造的鏈 量％之平均粒徑 50nm的球狀Ag粉末、 硬化型樹脂的熱硬化型丙烯酸漿體混合 對於三者之總量的鏈狀N i粉末比率爲 Ag粉末比率爲2體積％。 <電鑄模之製作> 如第4A圖所示，在當做導電性基體、 ，塗敷以前述方法調製之導電糊1 ’後， 相同方式形成之前述前驅物3 ’，以凹部 ，並以0 . 1 MP a之壓接力進行壓接，實施 ，使導電糊 P中之熱硬化型丙烯酸漿體 1，同時將前驅物3’固定於導電性基體2 其次，對被固定之前驅物3 '進行硏磨 # m並使、凹部3b貫通，製成具有對應母 3a的模3之、第4C圖所示的電鑄ί 利用導電糊之固定十分強固，實施前ΐ Τ·時，亦不會有偏離或剝離等情形。 其後，利用此電鑄模ΕΜ，和賨施例4 、同尺寸之微細金屬零件4。 以丽述相同方式，測量製成之微細金f 電性特性的單一層 狀N i粉末、2 0重 及60重量％之液狀 ，調製導電糊。相 2 . 5體積％，而球狀 ^使用之Cu基板上 並將以和實施例4 3b朝下方式疊合 80°C之2小時加熱 硬化，形成導電膜 i上（第4B圖）。 ，使其厚度成爲150 模1 Μ 1形狀之通孔 莫ΕΜ ° 5所述之前驅物3· 相同，製成同形狀 隱零件4表面的表 -50- 1281676 面粗度，中心線平均粗度R a爲Ο . 2 // m以下。 又，測量製成之微細金屬零件4的抗拉強度，求取和前 述相同之強度比，而爲9 5 %。 由前述事實可知，實施例5中製造之微細金屬零件4， 從成膜初期階段開始，即會產生具有和在平坦金屬表面生 長時相同之應有粒徑的晶粒，且其整體因具有均一晶體構 造，擁有可發揮預期之物理、機械、及電性特性的單〜層 構造，而具有良好特性。 (實施例6 ) <導電糊之調製〉 將.75重量％之平均粒徑 50ηηι的球狀Ag粉末、及25 _ 量％之液狀硬化型樹脂的熱硬化型丙烯酸漿體混合，調製_ 電糊。相對於兩者之總量的球狀A g粉宍5爲2 0體_ %。 <電鑄模之製作> 如第7 A圖所示，在當傲導電性基體2使周之C u _板^ ，以刮刀塗敷以實施例4 _同方法調義、含有N丨粉末> _ 度5/zm的導電賴後，實施80 u之2小時加熱，使導電糊ψ 之熱硬化型Η烯酸漿遌硬化，rf二氕1導電膜。 其次，在i比第1導餐膜1上：·塗敷以前述方法+調s_、^ 球狀Ag粉末之導電糊5 5後，L:.膂以和實施例4相 .， v: 夂成之前驅物3 凹咅3 b朝 下方式疊合：傷:以 0 P 置接力進行壓接 f施8 0 t：之 2小時加熱… ^ -, η硬化型丙烯酸漿1 B w. it ， ΐϊ: Ϊ第2.導電> 5 : 驅物3 s固定於導電性基體2上 -51 - 1281676 ；Λ 對被固疋之驅物3 ’進行硏磨，使其厚度成爲1 5 〇 V m並使凹部3 b貫通，製成具有對應母模1 μ形狀之通孔 圖案3 a的模3之、第7 C圖所示的電鑄模ΕΜ。 利用導電糊之固定十分強固，實施前面所述之前驅物3， 硏磨時’亦不會有偏離或？離等情形。 其後’利用此電鑄模ΕΜ，和實施例4相同，製成同形狀 、同尺寸之微細金屬零件4。 以前述相同方式，測量製成之微細金屬零件4表面的表 面粗度，中心線平均粗度R a爲〇 . 2 // m以下。 又，測量製成之微細金屬零件4的抗拉強度，求取和前 述相同之強度比，而爲95%。 由前述事實可知，實施例6中製造之微細金屬零件4， 從成膜初期階段開始，即會產生具有私1在平坦金屬表面生 長時相同之應有粒徑的晶粒，且其整體因具有均一晶體構 造，攘有可發揮預期之_理、機域 '及電性特性的單一層 構造，而具有良好特性。 (比較例3) <導電糊之調製> 將2 :重量％之.學圪 量％之液栽硬化聖棱：脂的熱須化型西 核： 在當.儀導電性基體
如第 1281676 ’塗敷以前述方法調製之導電糊丨，後，將以和實施例4相 同方式形成之前驅物3 1，以凹部3 b朝下方式疊合，並以 0 · 1 MP a之壓接力進行壓接，實施8 〇 t之2小時加熱，使導 電糊中之熱硬化型丙烯酸漿體硬化，形成導電膜1，同時 將前驅物3 ’固定於導電性基體2上（第4B圖）。 其次’對被固定之前驅物3，進行硏磨，使其厚度成爲1 5 〇 並使凹部3b貫通，製成具有對應母模ιΜι形狀之通孔 圖案3 a的模3之、第4C圖所示的電鑄模EM。 利用導電糊之固定十分強固，實施前面所述之前驅物3· 硏磨時，亦不會有偏離或剝離等情形。 其後，利用此電鑄模EM，和實施例4相同，製成同形狀 、同尺寸之微細金屬零件4，然而，在至模3之厚度 (1 5 0 // m )爲止之間，並未形成可發揮微細金屬零件4機能 之連續鍍敷覆膜。 (比較例4 ) <導電糊之調製> 將75重量％之平均粒徑1 . 2 // m的球狀Ni粉末、及25重 量％之液狀硬化型樹脂的熱硬化型丙烯酸漿體混合，調製導 電糊。相對於兩者之總量的球狀Ni粉末比率爲25體積％。 、、靈鑄模之製作> 在當做導電性基體2使用之Cu基板上，塗敷以前述方法 之導電糊後，將以和實施例4相同方式形成之前驅物 2 *，以凹部3b朝下方式疊合，並以0 . IMPa之壓接力進行 W接，實施80°C之2小時加熱，使導電糊中之熱硬化型丙 -53- 1281676 烯酸漿體硬化，然而，無法將前驅物3 ’固定於導電性基體 2上。 以上結果匯整成表6。 表6 先質之 固定 Ra (// m) R ψ (%) 實施例4 良 <0.5 90 實施例5 良 <0.2 95 實施例6 良 <0.2 95 比較例3 良 — -- 比較例4 劣 — -- [元件符號之說明]
Ml〜M6 金屬粉末 ml 金屬粒 EM 電鑄模 1 導電膜 1 ’ 導電糊 2 導電性基體 5 模 ...... 条:： - 党敷覆膜

Claims (1)

1281676 第91 133924號「導電糊及使用它之導電膜、鍍敷方法及微 細金屬零件之製法」專利案 (2006年11月27日修正） 拾、申請專利範圍 1 · 一種導電糊，其特徵係：含有金屬粉末作爲導電成分，該 金屬粉末係含有藉由磁性連接成鏈狀形狀之多數個微細 金屬粒’該微細金屬粒係包含具有強磁性之金屬；其中， 具有強磁性之金屬係選自於由Ni、C〇、Fe所構成族群之 至少一種金屬、或由此等之中2種以上的金屬所成之合金 〇 2·如申請專利範圍第1項之導電糊，其中鏈狀金屬粉末、或 形成該金屬粉末之各金屬粒係由 •具有強磁性之單體金屬、 •具有強磁性之2種以上金屬的合金、 •具有強磁性之金屬及其他金屬之合金、或 •含有具強磁性之金屬的複合物 所形成。 3 ·如申請專利範圍第2項之導電糊，其中鏈狀金屬粉末或金 屬粒之整體或一部份，係在含有1種或2種以上具有強磁 性之金屬離子之金屬離子的溶液中，利用還原劑將該離子 is原成金屬’並使其在丨谷液中析出成金屬粒，並藉由磁性 將該金屬粒連接成鏈狀而形成者。 4·如申請專利範圍第3項之導電糊，其中還原劑爲三價之鈦 1281676 化合物。 5 .如申請專利範圍第1項之導電糊，其中金屬粒之粒徑爲 - 400nm以下。 6.如申請專利範圍第1項之導電糊，其中金屬粉末之鏈徑爲 1 // m以下。 7 ·如申請專利範圍第1項之導電糊，其中含有鏈狀金屬粉末 及黏著劑作爲固形成分，且相對於固形成分之總量的鏈狀 金屬粉末含有比率爲5〜95重量％。 φ 8·—種導電膜，其特徵爲：將申請專利範圍第2項之導電糊 塗敷於底層上形成塗膜，從特定方向對該塗膜施加磁場， 使該塗膜中之鏈狀金屬粉末對應前述磁場而爲特定方向 之配向’固化塗膜以固定金屬粉末之配向。 9.一種鑛敷方法，其特徵爲：具有將申請專利範圍第1項之 導電糊塗敷於底層上形成導電膜之步驟；及將該導電膜當 做電極實施鍍敷’在該導電膜上實施鍍敷覆膜之生長的步 驟。 · 1 0 ·如申sra專利範圍第9項之鍍敷方法，其中導電膜之體積本 質電阻爲lo.cm以下。 1 1 ·如申請專利範圍第9項之鍍敷方法，其中導電糊中之鏈狀 ， 金屬粉末含有至少丨種和鍍敷覆膜所含之金屬相同。 1 2 · —種微細金屬零件之製造方法，其特徵爲具有：經由以申請 專利Ie圍第1項之導電糊所構成的導電膜，將具有對應微 細金屬零件形狀之微細通孔圖案、由絕緣材料構成之模固 1281676 定於導電性基體上而形成電鑄模之步驟；以及在從此電鑄 模之通孔圖案部份外露之導電性基體或導電膜表面上，利 — 用以該表面爲電極之鍍敷，實施鍍敷覆膜之選擇性生長而 形成對應通孔圖案形狀之微細金屬零件的步驟。 _ 13·如申請專利範圍第12項之微細金屬零件之製造方法，其 中使用之導電糊係含有鏈狀金屬粉末及黏著劑之固形成 分’且相對於固形成分之總量的鏈狀金屬粉末含有比率爲 0.05〜20體積％。 籲 1 4 ·如申請專利範圍第1 2項之微細金屬零件之製造方法，其 中使用之導電糊係含有鏈狀金屬粉末、以及粒徑小於該鏈 狀金屬粉末之球狀金屬粉末。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之微細金屬零件之製造方法，其 中使用之導電糊係含有鏈狀金屬粉末、粒狀金屬粉末及黏 著劑之固形成分’且相對於固形成分之總量的鏈狀金屬粉 末含有比率爲〇·〇5〜20體積％，且粒狀金屬粉末含有比率 爲0.05〜20體積％。 φ 1 6 · —種微細金屬零件之製造方法，其特徵爲具有：除了在導電 性基體上依序形成由申請專利範圍第1項之導電糊所形成 之第1導電膜、以及以含有粒徑小於第1導電膜含有之鏈 、 狀金屬粉末之金屬粉末的導電糊所形成之第2導電膜以外 ，尙經由兩導電膜，將由具有對應微細金屬零件形狀之微 細通孔圖案的絕緣材料所構成之模固定於導電性基體上 ，形成電鑄模之步驟；以及在從此電鑄模之通孔圖案部份外 1281676 露的第2導電膜表面，以利用該表面做爲電極之鍍敷實施 鍍敷覆膜之選擇性生長，來形成對應通孔圖案形狀之微細 金屬零件之步驟。 1 7 ·如申請專利範圍第1 6項之微細金屬零件之製造方法，其 中形成第2導電膜所使用之導電糊，係含有金屬粉末及黏 著劑之固形成分，且相對於固形成分之總量的金屬粉末含 有比率爲〇·〇5〜70體積％。
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