TWI476786B - 銅微粒子分散液、導電膜形成方法及電路基板 - Google Patents

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Description

銅微粒子分散液、導電膜形成方法及電路基板
本發明係關於銅微粒子分散液、利用銅微粒子分散液形成導電膜的方法以及利用該導電膜形成方法所製造的電路基板。
迄今存在一種印刷板，在此印刷板中以光微影製程將銅箔所構成的電路形成在基板上。光微影製程包含了蝕刻銅箔的步驟，因此需要高成本來處理由蝕刻所產生的廢液。
已知有一種方法是毋需蝕刻的技術，在此方法中從噴墨印表機以以液滴形式排出藉由將銅微粒子(銅奈米粒子)分散於分散液載體中(載體中)所製備的銅微粒子分散液於基板上而形成電路(見例如專利文獻1)。根據此方法，藉由排出液滴的方式將銅微粒子分散液的薄膜形成於基板上，在乾燥薄膜後，藉由曝光來熔融薄膜中的銅微粒子藉此賦予薄膜導電率。一般期望銅微粒子分散液的黏度小於20 mPa．s以能夠被分散而以液滴形式排出。藉由加熱至室溫或150℃或更低的溫度以乾燥銅微粒子分散液的薄膜，以避免基板受到熱損害即便是在基板係由樹脂所製成時。為了試著減少乾燥後殘留的分散液載體的量，選擇沸點低於150℃的分散液載體。
然而，分散液載體的低沸點使得此類銅微粒子分散液容易過度乾燥而讓銅微粒子阻塞了以液滴形式排出分散液的部分。相反地，分散液載體的高沸點有時可能會造成黏度增加，是以變得難以 液滴形式排出銅微粒子分散液。
先前技術列表 專利文獻
專利文獻1：美國專利公開號為2008/0286488之專利申請案申請案
發明本發明以解決上述問題，本發明的一目的在於提供一種適合以液滴形式排出的銅微粒子分散液。
本發明的銅微粒子分散液包含銅微粒子、至少一種包含該銅微粒子的分散液載體與使該銅微粒子分散於該分散液載體中的至少一種分散劑，其中該銅微粒子具有等於或大於1 nm但小於100 nm的中央粒子直徑，該分散液載體為沸點介於150℃至250℃之範圍內的極性分散液載體。
在此銅微粒子分散液中，該分散劑較佳地為具有至少一酸性官能基團且分子量等於或大於200但等於或小於100,000的化合物或其鹽。
在此銅微粒子分散液中，該極性分散液載體較佳地包含質子性分散液載體與介電常數等於或高於30之非質子性極性分散液載體中的至少一者。
在此銅微粒子分散液中，該質子性分散液載體係較佳地為線性或分支之烷基化合物或烯基化合物，其具有等於或大於5但等於或小於30個碳原子且具有一個羥基團。
在此銅微粒子分散液中，該質子性分散液載體可以是線性或分支的烷基化合物或烯基化合物，其具有等於或大於2但等於或小於30個碳原子且具有等於或大於2但等於或小於6個羥基團。
在此銅微粒子分散液中，該質子性分散液載體可具有等於或大於1但等於或小於10個醚鍵。
在此銅微粒子分散液中，該質子性分散液載體可具有等於或大於1但等於或小於5個羰基團。
在此銅微粒子分散液中，該非質子性極性分散液載體係較佳地選自由下列者所構成的族群：N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮、γ-丁內酯、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮與碳酸丙烯酯。
在此銅微粒子分散液中，該分散劑的該酸性官能基團係較佳地選自由下列者所構成的族群：磷酸基團、膦酸基團、磺酸基團、硫酸基團與羧基團。
本發明的導電膜形成方法包含下列步驟：以液滴形式在物體的表面上排出銅微粒子分散液而在該物體的該表面上形成由銅微粒子分散液所製得之薄膜；乾燥以此方式所形成的該薄膜；及利用光照射該經乾燥的薄膜而進行光燒結以形成導電膜。
本發明之電路基板包含基板上的電路，此電路包含藉由該導電膜形成方法所形成的導電膜。
根據本發明的銅微粒子分散液，由於銅微粒子具有小粒子尺寸且包含分散劑，故銅微粒子的表面塗覆了分散液載體分子使得經塗覆的銅微粒子分散於分散液載體中。由於將分散液載體的沸點 調整為等於或大於150℃，在以液滴形式排出銅微粒子分散液的情況下，可避免分散液載體乾燥所造成的排出部阻塞。由於將分散液載體的沸點調整為等於或小於250℃，因此可輕易地乾燥藉由排出銅微粒子分散液所形成的薄膜。由於使用極性分散液載體作為分散液載體，其高沸點時黏度低，是以銅微粒子分散液適合以液滴形式排出。
下面將說明根據本發明之實施例的銅微粒子分散液。該銅微粒子分散液包含銅微粒子、包含該銅微粒子的至少一種分散液載體與至少一種分散劑。分散劑使銅微粒子能分散於分散液載體中。在本實施例中，銅微粒子為中央粒子直徑等於或大於1 nm但小於100 nm的銅的粒子。使用沸點介於150℃至250℃範圍內的極性分散液載體來作為分散液載體。極性分散液載體為質子性，或者當其為非質子性時其介電常數係等於或大於30。分散劑為分子量等於或大於200但等於或小於100,000的化合物或其鹽，且具有至少一酸性官能基團。
銅微粒子為中央粒子直徑等於或大於1 nm但小於100 nm的銅的粒子，且可只使用具有相同中央粒子直徑的銅微粒子，或者可使用具有兩或更多種中央粒子直徑之銅微粒子的組合。當中央粒子直徑係等於或大於100 nm時，粒子的重量增加，導致較差的分散液穩定度。
以銅微粒子分散液為基準，銅微粒子的濃度係等於或大於1重量%但等於或小於80重量%。當銅微粒子的濃度係小於1重量%時，可能無法獲得足以形成導電膜之銅微粒子的量。相反地，當濃度 大於80重量%時，會因為太過量的銅微粒子而使得分散液穩定度較差。
此質子性分散液載體為線性或分支的烷基化合物或烯基化合物，其具有等於或大於5但等於或小於30個碳原子且具有一個羥基團。此質子性分散液載體可具有等於或大於1但等於或小於10個醚鍵且可具有等於或大於1但等於或小於5個羰基團。在具有等於或小於4個碳原子的情況下，分散液載體的極性增加是以獲得銅微粒子的分散效果。然而，會發生銅微粒子溶析(腐蝕)至分散液載體中的現象，導致較差的分散液穩定度。在具有大於30個碳原子的情況下，分散液載體的極性減少是以其變得無法溶解分散劑。
此類質子性分散液載體的實例包含但不限制為3-甲氧基-3-甲基丁醇、三乙二醇單甲基醚(triethylene glycol monomethylether)、二乙二醇單丁基醚(diethylene glycol monobutyl ether)、二乙二醇單甲基醚(diethylene glycol monomethyl ether)、丙二醇單丁基醚、乙二醇單己基醚、乙二醇單第三丁基醚、2-辛醇等。
質子性分散液載體可以是具有等於或大於2但等於或小於30個碳原子且具有等於或大於2但等於或小於6個羥基團的線性或分支的烷基化合物或烯基化合物。此質子性分散液載體可具有等於或大於1但等於或小於10個醚鍵且可具有等於或大於1但等於或小於5個羰基團。
此類質子性分散液載體的實例包含但不限制為2-甲基戊烷-2,4-二醇、乙二醇、丙二醇、1,5-戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、甘油、山梨醇等。
介電常數等於或大於30之非質子性極性分散液載體的實例包含但不限制為碳酸丙烯酯、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、六甲基 磷醯胺、N-甲基吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、硝基苯、N,N-二乙基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、糠醛、γ-丁內酯、亞硫酸乙烯酯、環丁碸、二甲基亞碸、琥珀腈、碳酸乙烯酯等。
此些極性分散液媒介可單獨使用，或者可適當地使用其兩或更多種的組合。
此分散劑為至少一或多個酸性官能基團的化合物或其鹽，其具有等於或大於200但等於或小於100,000的分子量。分散劑的酸性官能基團為具有酸性即質子施體能力的官能基團，包含例如磷酸基團、膦酸基團、磺酸基團、硫酸基團與羧基團。
在使用此些分散劑的情況下，其可單獨使用，或者可適當地使用其兩或更多種的組合。以銅微粒子分散液為基準，分散劑的濃度係等於或大於0.5重量%但等於或小於50重量%。當分散劑的濃度係小於0.5重量%時，無法獲得充分分散的效果。相反地，當濃度係大於50重量%時，若在印刷方法中使用銅微粒子分散液，其會對印刷特性產生不良的影響。
只要不損害分散液穩定度，可根據其預定用途而適當地將黏度修飾劑、整平劑、表面修飾劑、消泡劑、抗腐蝕劑、樹脂成分、光燒結修飾劑等添加至此些銅微粒子分散液。
根據以上述方式混合的銅微粒子分散液，由於銅微粒子具有小的粒子尺寸並包含分散劑，故銅微粒子的表面塗覆了分散液載體分子使得已塗覆的銅微粒子能分散於分散液載體中。由於將分散液載體的沸點調整至等於或大於150℃，在從噴墨印表機等以液滴形式排出銅微粒子分散液時，可避免分散液載體乾燥所造成的排出部阻塞。由於將分散液載體的沸點調整為等於或小於250℃，因此可輕易 地乾燥藉由排出銅微粒子分散液所形成的薄膜。由於使用極性分散液載體作為分散液載體，其高沸點時黏度低，是以銅微粒子分散液適合以液滴形式排出。
由於分散劑具有酸性官能基團且分散液載體為極性分散液載體，分散劑具有與分散液載體之匹配性。因此，表面塗覆了分散劑分子的銅微粒子能分散於分散液載體中。
當分散液載體是質子性分散液載體時，分散液載體分子間的氫鍵會使沸點增加且其高沸點時黏度低，是以銅微粒子分散液適合以液滴形式排出。
當質子性分散液載體具有醚鍵或羰基團時，由於極性增加，故沸點增加且其高沸點時黏度低，是以銅微粒子分散液適合以液滴形式排出。
當分散液載體為介電常數等於或大於30之非質子性極性分散液載體時，由於介電常數高，因此沸點藉由靜電交互作用而增加，當其高沸點時黏度低，是以銅微粒子分散液適合以液滴形式排出。
本發明之發明人藉著進行許多實驗而發現銅微粒子分散液的配方物。
下面將說明本實施例之利用銅微粒子分散液形成導電膜的方法。首先，以液滴形式將銅微粒子分散液排出至物體的表面上而在物體表面上形成由銅微粒子分散液所製得的薄膜。物體例如是聚醯亞胺或玻璃所製成的基板。藉由例如噴墨印表機以液滴形式排出銅微粒子分散液。使用銅微粒子分散液作為噴墨印表機的墨水，藉著噴墨印表機在物體上印刷出預定的圖案以形成具有圖案的薄膜。
接下來，乾燥由銅微粒子分散液所製得之薄膜。藉著乾燥該薄膜而蒸發銅微粒子分散液中的分散液載體與分散劑，是以留下銅微粒子。薄膜的乾燥時間會隨著分散液載體而改變，在100℃的空氣環境下可於30分鐘內完成乾燥。為了縮短薄膜的乾燥時間，可使薄膜接受空氣流吹拂。
接下來，利用光來照射經乾燥的薄膜。銅微粒子因為光的照射而被激發。在利用光照射的激發(光燒結)期間，銅微粒子的表面氧化物薄膜會還原且銅微粒子燒結。銅微粒子在燒結時會彼此熔融然後焊接至基板。在室溫之大氣空氣下進行光燒結。光燒結時所用的光源例如是氙氣燈。可使用雷射設備作為光源。光源所發射之光的能量強度係介於等於或大於0.1 J/cm2 至等於或小於100 J/cm2 的範圍內。照射時間為等於或大於0.1 ms至等於或小於100 ms。可照射一次或複數次(數階段之照射)。導電率被賦予至受到光燒結的薄膜。藉此形成導電膜。以此方式所形成的導電膜係具有連續薄膜的形式。導電膜的電阻率係介於2 μΩ．cm至9 μΩ．cm。
以下將說明利用此導電膜形成方法所製造的電路基板。此電路基板包含基板上的電路。此基板係藉著將絕緣材料如聚醯亞胺或玻璃形成至一平板上所獲得，其例如是可撓性基板或剛性基板。基板可以由半導體如矽晶圓所構成。電路包含由此導電膜形成方法所形成的導電膜。導電膜構成例如電連接電路元件的導電線路。導電膜可構成電路元件或是其一部分如線圈、電容器的電極等。
製備本發明之實例的銅微粒子分散液以及比較用的銅微粒子分散液。以下列方式製備銅微粒子分散液然後評估之。在稱重獲得預定的濃度後，將銅微粒子逐漸地添加至彼此相匹配的分散劑與 分散液載體，然後在特定的溫度下利用攪拌裝置加以混合與穩定。以此方式製備之銅微粒子分散液的匹配性受到下列事實的確認：未形成沈澱物，且在印刷後不見粗顆粒。分散液穩定度則受到下列事實的確認：銅微粒子分散液在5℃下儲存一個月後不見沈澱物。銅微粒子分散液的黏度係利用黏度計在20℃下量測。
以下列方法評估由銅微粒子分散液所形成的導電膜。利用工業噴墨印表機將銅微粒子分散液印刷至膜厚約0.5 μm的聚醯亞胺基板上，在100℃的大氣空氣環境下乾燥15分鐘，然後受到使用氙氣燈之閃射裝置的光燒結。在介於0.5至30 J/cm2 的能量強度範圍下進行光燒結0.1 ms至10 ms直到藉由光照射一次或複數次而獲得具有最佳電阻率的導電膜。
實例1
利用中央粒子直徑20nm的銅微粒子、3-甲氧基-3-甲基丁醇(具有質子性，沸點：174℃)作為分散液載體以及分子量約1,500之具有磷酸基團的化合物(由BYK-Chemie所製造，商品名為“DISPERBYK(註冊為商標)-111”)作為分散劑來製備銅微粒子分散液。將分散劑的濃度調整至1.8重量%並將銅微粒子的濃度調整至22.5重量%。分散液載體的濃度與其平衡。此銅微粒子分散液具有18 mPa．s的黏度，低於噴墨印表機之墨水所期望的20 mPa.s。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有9 μΩ．cm的電阻率，因此獲得期望的數值。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，未發生變化，是以確認其具有高分散液穩定度。
實例2
除了將銅微粒子的中央粒子直徑變更為40 nm外，以 與實例1相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有17 mPa．s的黏度。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有9 μΩ．cm的電阻率，因此獲得期望的數值。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，未發生變化，是以確認其具有高分散液穩定度。
實例3
除了將銅微粒子的中央粒子直徑變更為70 nm外，以與實例2相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有16 mPa．s的黏度。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有8 μΩ．cm的電阻率，因此獲得期望的數值。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，未發生變化，是以確認其具有高分散液穩定度。
實例4
除了將分散劑的濃度變更為1.8重量%並將銅微粒子的濃度變更為10重量%外，以與實例3相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有8 mPa．s的黏度。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有9 μΩ．cm的電阻率。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，未發生變化。
實例5
除了將分散液載體變更為二乙二醇單丁基醚(具有質子性，沸點：230℃)並將銅微粒子的濃度變更為45重量%外，以與實例4相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有8 mPa．s的黏度。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有8 μΩ．cm的電阻率。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果， 未發生變化。
實例6
除了將分散劑變更為分子量為數萬之具有磷酸基團的化合物(由BYK-Chemie所製造，商品名為“DISPERBYK(註冊為商標)-2001”)外，以與實例5相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有11 mPa．s的黏度。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有5 μΩ．cm的電阻率。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，未發生變化。
實例7
除了將分散液載體變更為二乙二醇單甲基醚(具有質子性，沸點：194℃)外，以與實例5相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有6 mPa．s的黏度。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有7 μΩ．cm的電阻率。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，未發生變化。
實例8
除了將分散液載體變更為3-甲氧基-3-甲基丁醇(具有質子性，沸點：174℃)與三乙二醇單甲基醚(質子性極性，沸點：249℃)以1：1混合的混合物外，以與實例7相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有15 mPa．s的黏度。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有5 μΩ．cm的電阻率。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，未發生變化。
實例9
除了將分散液載體變更為二乙二醇單甲基醚(具有質子性，沸點：194℃)與三乙二醇單甲基醚(具有質子性，沸點：249℃) 以1：1混合的混合物外，以與實例8相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有7 mPa．s的黏度。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有7 μΩ．cm的電阻率。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，未發生變化。
實例10
除了將分散液載體變更為N,N-二甲基乙醯胺(具有非質子性極性，介電常數：38，沸點：165℃)外，以與實例9相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有4 mPa．s的黏度。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有7 μΩ．cm的電阻率。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，未發生變化。
實例11
除了將分散液載體變更為N,N-二甲基甲醯胺(具有非質子性極性，介電常數：37，沸點：153℃)外，以與實例10相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有3 mPa．s的黏度。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有4 μΩ．cm的電阻率。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，未發生變化。
實例12
除了將分散液載體變更為N-甲基吡咯啶酮(具有非質子性極性，介電常數：32，沸點：204℃)外，以與實例11相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有5 mPa．s的黏度。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有5 μΩ．cm的電阻率。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，未發生變化。
實例13
除了將分散液載體變更為γ-丁內酯(具有非質子性極 性，介電常數：39，沸點：204℃)外，以與實例11相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有9 mPa．s的黏度。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有6 μΩ．cm的電阻率。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，未發生變化。
實例14
除了將分散液載體變更為γ-丁內酯(具有非質子性極性，介電常數：39，沸點：204℃)外，以與實例6相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有6 mPa．s的黏度。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有7 μΩ．cm的電阻率。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，未發生變化。
實例15
除了將分散液載體變更為1,3-二甲基-2-咪唑啶酮(具有非質子性極性，介電常數：38，沸點：225℃)外，以與實例13相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有8 mPa．s的黏度。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有5 μΩ．cm的電阻率。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，未發生變化。
實例16
除了將分散劑變更為“DISPERBYK(已註冊為商標)-111”與“DISPERBYK(已註冊為商標)-2001”以1：2混合的混合物並將其濃度變更為3.6重量%外，以與實例15相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有5 mPa．s的黏度。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有5 μΩ．cm的電阻率。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，未發生變化。
實例17
除了將分散劑變更為分子量等於或大於1,000但等於或小於10,000之具有磷酸基團的磷酸酯(由BYK-Chemie所製造，商品名為“DISPERBYK(註冊為商標)-145”)外，以與實例15相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有10 mPa．s的黏度。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有4 μΩ．cm的電阻率。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，未發生變化。
實例18
除了將分散劑變更為低分子量的聚氨基醯胺與酸聚合物鹽(由BYK-Chemie所製造，商品名為“ANTI-TERRA(註冊為商標)-U100”)外，以與實例17相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有14 mPa．s的黏度。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有2 μΩ．cm的電阻率。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，未發生變化。
實例19
除了將分散液載體變更為碳酸丙烯酯(具有非質子性極性，介電常數：64，沸點：240℃)並將分散劑的濃度變更為1.8重量%外，以與實例14相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有10 mPa．s的黏度。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有7 μΩ．cm的電阻率。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，未發生變化。
實例20
除了將分散劑變更為分子量等於或大於1,000但等於或小於2,000之具有磷酸基團的烷基銨鹽化合物(由BYK-Chemie所製 造，商品名為“DISPERBYK(註冊為商標)-185”)外，以與實例18相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有9 mPa．s的黏度。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有4 μΩ．cm的電阻率。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，未發生變化。
(比較實例1)
除了將分散液載體變更為丙二醇甲基醚乙酸酯(非極性)外，以與實例15相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有5 mPa．s的黏度。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，形成沈澱物，是以發現其不具有高分散液穩定度。
(比較實例2)
除了將分散液載體變更為丁氧基乙酸乙酯與丙二醇甲基醚乙酸酯以5：1混合之混合物(非極性)外，以與比較實例1相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有5 mPa．s的黏度。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，形成沈澱物。
(比較實例3)
除了將分散液載體變更為二乙二醇甲基乙基醚(非極性)外，以與比較實例2相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有2 mPa．s的黏度。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，形成沈澱物。
(比較實例4)
除了將分散液載體變更為四乙二醇二甲基醚(非極性)外，以與比較實例3相同的方式試著製備銅微粒子分散液。然而，銅微粒子未被分散。
(比較實例5)
除了將分散液載體變更為乙二醇單苯基醚(具有質子性，但並非落在本發明的技術範疇內因為其包含苯基團)外，以與比較實例3相同的方式試著製備銅微粒子分散液。然而，銅微粒子未被分散。
(比較實例6)
除了將分散液載體變更為二乙二醇丁基甲基醚(非極性)外，以與比較實例3相同的方式製備銅微粒子分散液。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，形成沈澱物。
(比較實例7)
除了將分散液載體變更為三乙二醇丁基甲基醚(非極性)外，以與比較實例6相同的方式製備銅微粒子分散液。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，形成沈澱物。
(比較實例8)
除了將分散液載體變更為二乙二醇二丁基醚(非極性)外，以與比較實例7相同的方式試著製備銅微粒子分散液。然而，銅微粒子未被分散。
(比較實例9)
除了將分散液載體變更為二乙二醇二乙基醚(非極性)外，以與比較實例7相同的方式製備銅微粒子分散液。此銅微粒子分散液具有4 mPa．s的黏度。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，形成沈澱物。
(比較實例10)
除了將分散液載體變更為乙醇(具有質子性，等於或小 於4個碳原子，沸點：78℃)外，以與比較實例9相同的方式製備銅微粒子分散液。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果銅微粒子溶析(腐蝕)至分散液載體是以液體產生變色，且形成沈澱物。
(比較實例11)
除了將分散液載體變更為乙酸乙酯(非極性)外，以與比較實例10相同的方式試著製備銅微粒子分散液。然而，銅微粒子未被分散。
(比較實例12)
除了將分散液載體變更為己烷(非極性)外，以與比較實例11相同的方式試著製備銅微粒子分散液。然而，銅微粒子未被分散。
(比較實例13)
除了將分散液載體變更為甲苯(非極性)外，以與比較實例12相同的方式試著製備銅微粒子分散液。然而，銅微粒子未被分散。
(比較實例14)
除了將分散液載體變更為2-丙醇(具有質子性，等於或小於4個碳原子，沸點：83℃)外，以與比較實例13相同的方式製備銅微粒子分散液。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，銅微粒子溶析(腐蝕)至分散液載體是以液體產生變色，且形成沈澱物。
(比較實例15)
除了將分散液載體變更為丙酮(具有質子性極性，介電常數：21，沸點：56℃)外，以與比較實例14相同的方式試著製備銅微粒子分散液。然而，銅微粒子未被分散。
(比較實例16)
除了將分散液載體變更為水(具有質子性，等於或小於4個碳原子，沸點：100℃)並將分散劑變更為分子量等於或大於1,000或等於或小於2,000之具有磷酸基團之化合物(由BYK-Chemie製造，商品名為“DISPERBYK(已註冊成商標)-180”)的烷基銨鹽外，以與比較實例15相同的方式試著製備銅微粒子分散液。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，銅微粒子溶析(腐蝕)至分散液載體是以液體產生變色，且形成沈澱物。
(比較實例17)
除了將分散液載體變更為1-丁醇(具有質子性，等於或小於4個碳原子，沸點：117℃)外，以與比較實例15相同的方式製備銅微粒子分散液。將此銅微粒子分散液儲存於5℃一個月。結果，銅微粒子溶析(腐蝕)至分散液載體是以液體產生變色，且形成沈澱物。
(比較實例18)
利用中央粒子直徑400 nm的銅微粒子、3-甲氧基-3-甲基丁醇(具有質子性)之分散液載體以及分子量約1,500之具有磷酸基團的化合物(由BYK-Chemie所製造，商品名為“DISPERBYK(已註冊為商標)-111”)之分散劑來製備銅微粒子分散液。將分散劑的濃度調整為3.6重量%並將銅微粒子的濃度調整為40重量%。分散液載體的濃度與其平衡。銅微粒子未受到分散。
如上所述，其中分散液載體為沸點落在150℃至250°範圍內之極性分散液載體的銅微粒子分散液載體會具有小於20 mPa．s的黏度，適合以液滴形式排出。利用此銅微粒子分散液並藉由光燒結所形成的導電膜具有等於或小於9 μΩ．cm的電阻率，獲得期望的低 數值。當分散液載體為非極性之分散液載體或者沸點低於150℃的分散液載體，則所獲得的銅微粒子未受分散或者儲存於5℃一個月後形成沈澱物。
本發明並不限於上述實施例之成分，在不脫離本發明範疇的情況下可進行各種修改。

Claims (3)

  1. 一種銅微粒子分散液，包含複數銅微粒子、至少一種包含該等銅微粒子的分散液載體、及使該等銅微粒子分散於該分散液載體中的至少一種分散劑，其中該等銅微粒子具有等於或大於1 nm但小於100 nm的中央粒子直徑，以該銅微粒子分散液為基準，該等銅微粒子的濃度係等於或大於1重量%但等於或小於80重量%，該分散液載體為沸點落在150℃至250℃之範圍內的極性分散液載體，該極性分散液載體包含質子性分散液載體與介電常數等於或大於30之非質子性極性分散液載體中至少一者，該質子性分散液載體係選自由下列者所構成的族群：二乙二醇單丁基醚、二乙二醇單甲基醚、2-甲基戊烷-2,4-二醇、乙二醇、丙二醇、1,5-戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、甘油與山梨醇，該非質子性極性分散液載體係選自由下列者所構成的族群：六甲基磷醯胺、N-甲基吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、硝基苯、N,N-二乙基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、糠醛、γ-丁內酯、亞硫酸乙烯酯、環丁碸、二甲基亞碸、琥珀腈與碳酸乙烯酯，該分散劑為具有至少一酸性官能基團且分子量等於或大於200但等於或小於100,000的化合物或其鹽，以該銅微粒子分散液為基準，該分散劑的濃度為等於或大於0.5重量%但等於或小於50重量%，且該分散劑的該酸性官能基團係選自由下列者所構成的族群：磷酸基團、膦酸基團、磺酸基團與硫酸基團。
  2. 一種導電膜形成方法，包含下列步驟：以液滴形式排出如申請專利範圍第1項之銅微粒子分散液在物體的表面上，以在該物體的該表面上形成由該銅微粒子分散液所製得之薄膜；乾燥因此所形成的該薄膜；及利用光照射該經乾燥的薄膜而進行光燒結以形成導電膜。
  3. 一種包含基板上之電路的電路基板，該電路包含藉由如申請專利範圍第2項之導電膜形成方法所形成的導電膜。
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