TWI619124B - 導電糊、印刷配線基板 - Google Patents
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Abstract
本發明的目的在於提供可簡易地形成耐遷移性及導電性優異的銀層之導電糊、及包含由導電糊而形成的銀層的印刷配線基板。本發明的導電糊包含銀粒子、式(1)所表示的遷移抑制劑,遷移抑制劑的含量相對於銀粒子100質量份而言為12質量份~40質量份。
Description
本發明是有關於一種導電糊,特別是有關於一種包含規定量的遷移抑制劑的導電性糊。
自先前起,在絕緣基板表面上配置有金屬配線的配線基板被廣泛地用於電子構件或半導體元件等中。構成金屬配線的金屬常使用導電性高的銀、銅,特別是銀存在容易產生離子遷移問題。
作為防止此種金屬的離子遷移的方法,提出了以覆蓋金屬配線的方式配置含有遷移抑制劑之樹脂層的方法等(專利文獻1)。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2005-72275號公報
另一方面,近年來由於半導體積體電路或晶片零件等的小型化,金屬配線的微細化不斷發展。因此,配線基板中的金屬配線的寬度及間隔更進一步狹小化,要求配線基板中的包含銀的金屬配線間的絕緣可靠性更進一步提高。
在專利文獻1中所記載的方法中,遷移抑制劑與樹脂的相容性低的情況較多,遷移抑制劑難以均一地分散於樹脂層中,其絕緣可靠性未必達到最近所要求的水準。
而且,在選擇樹脂時,必需考慮與金屬的密接性、或與遷移抑制劑的相容性而選擇,因此所使用的樹脂受到限制,亦存在通用性差等問題。
本發明是鑒於上述事實,目的在於提供可簡易地形成耐遷移性及導電性優異的銀層的導電糊。
本發明者等人對現有技術的問題點進行了銳意研究,結果發現藉由在導電糊中使用規定量的規定遷移抑制劑,可解決上述課題。
亦即,本發明者等人發現藉由以下的構成可解決上述課題。
(1)一種導電糊,其包含:銀粒子、後述的式(1)所表示的遷移抑制劑,遷移抑制劑的含量相對於銀粒子100質量份而言為12質量份~40質量份。
(2)如(1)所述之導電糊,其中遷移抑制劑包含選自由後述的式(2)所表示的化合物、後述的式(3)所表示的化合物、及後述的式(4)所表示的化合物所構成的群組之至少1種。
(3)如(1)或(2)所述之導電糊,其中銀粒子的平均粒徑為0.3μm~10μm。
(4)如(1)~(3)中任一項所述之導電糊,其進一步包
含樹脂。
(5)一種印刷配線基板,其包含由如(1)~(4)中任一項所述之導電糊所形成的銀層。
藉由本發明可提供可簡易地形成耐遷移性及導電性優異的銀層的導電糊。
以下,對本發明的導電糊的適宜的實施方式加以說明。
首先,對本發明的與現有技術相比較的特徵點加以詳述。
如上所述,在本發明的導電糊中,包含規定量的後述的式(1)所表示的遷移抑制劑。若為該遷移抑制劑,則在銀層中的分散性優異且所形成的銀層的導電性優異,而且防止銀的離子遷移的功能優異。
以下,首先對導電糊中所含的各成分(銀粒子、式(1)所表示的遷移抑制劑等)加以詳述。
(銀粒子)
導電糊中包含銀粒子。
銀粒子的形狀並無特別限制,可使用球狀、鱗片狀、針狀、樹枝狀等任意形狀的銀粒子。而且,銀粒子的製造方法亦無特別限制,可為機械粉碎法、還原法、電解法、氣相法等任意方法。
銀粒子的平均粒徑並無特別限制,在導電糊中主要使用具有微米級的平均粒徑的銀粒子(以後亦稱為銀微粒子)、或具有奈米級的平均粒徑的銀粒子(以後亦稱為銀奈米粒子)。其中,於銀層的導電特性更優異的方面而言,較佳的是銀微粒子。
銀微粒子的平均粒徑並無特別限制,於銀層的導電特性更優異的方面而言,較佳的是0.3μm~10μm,更佳的是1μm~5μm。
銀奈米粒子的平均粒徑並無特別限制,於配線層的導電特性更優異的方面而言,較佳的是5nm~100nm,更佳的是10nm~20nm。
另外,銀粒子的平均粒徑是用電子顯微鏡(掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope,SEM)或穿透式電子顯微鏡(transmission electron microscope,TEM))對銀粒子進行觀察,測定20個以上銀粒子的一次粒徑(直徑),對該些一次粒徑(直徑)進行算術平均而所得的平均值。在銀粒子並非正圓狀的情況下,使用等效圓直徑。
另外,銀粒子的表面亦可視需要而被保護劑所包覆。通過由保護劑而包覆,在導電糊中的銀粒子的保存穩定性提高。
所使用的保護劑的種類並無特別限制,可列舉公知的聚合物(例如聚乙烯吡咯啶酮等在側鏈包含具有自由電子的官能基的聚合物)、或公知的界面活性劑等。
其中,在銀奈米粒子的情況下,較佳的是其表面被保護劑所覆蓋,特佳的是使用在熱重量測定(thermogravimetric analysis,
TGA)中加熱至160℃時的重量減少率為30%以上的保護劑。若為此種保護劑,則在實施加熱處理而形成銀層時,保護劑難以殘存於銀層中,獲得導電特性優異的銀層。
另外,銀粒子的表面的一部分中亦可存在有氧化銀。
(遷移抑制劑(遷移防止劑))
在導電糊中包含式(1)所表示的遷移抑制劑(以後亦簡稱為遷移抑制劑)。
式(1)中,R1~R5分別獨立地表示氫原子、羥基、亦可具有氧原子的脂肪族烴基、亦可具有氧原子的芳香族烴基、或該些基組合而成的基。其中,於離子遷移抑制能力更優異的方面而言,較佳的是氫原子、烷基、烷氧基、芳氧基、或該些基組合而成的基。
脂肪族烴基、芳香族烴基或該些基組合而成的基中所含的碳原子的個數並無特別限制,於離子遷移抑制能力更優異的方面而言,較佳的是1~40,更佳的是4~20。
另外,氧原子亦可以例如-O-、-COO-等連結基的形式而包含
於上述脂肪族烴基或芳香族烴基等中。
式(1)中,Z表示氫原子、醯基、或RzOC(=O)基。Rz表示脂肪族烴基或芳香族烴基。其中,於離子遷移抑制能力更優異的方面而言,Z較佳的是氫原子。
醯基或RzOC(=O)基中所含的碳原子的個數並無特別限制,於離子遷移抑制能力更優異的方面而言,較佳的是2~12,更佳的是2~8。
另外,式(1)中,R1~R5之各基中所含的碳原子的個數的合計為4以上。亦即,R1~R5的至少一個是包含碳原子的基(上述脂肪族烴基、上述芳香族烴基、或該些基組合而成的基等)。
若碳原子的合計數為該範圍,則銀的離子遷移得到抑制,金屬配線間的絕緣可靠性提高。另外,於該效果更優異的方面而言,合計數較佳的是8以上,更佳的是10以上。另外,上限並無特別限制,自合成更容易、於銀層中的分散性更優異的方面而言,合計數較佳的是50以下,更佳的是40以下。
另外,在化合物中,R1~R5之僅僅一個為包含碳原子的基(例如脂肪族烴基、芳香族烴基等)的情況下,該基中的碳原子的個數若為4以上即可。
而且,在化合物中,R1~R5中多個基為包含碳原子的基(例如烷基、烷氧基等)的情況下,各基中所含的碳原子的個數的合計若為4以上即可。例如,在R1及R2為烷基,R3~R5為氫原子的情況下,R1的烷基中所含的碳原子的個數與R2的烷基中所含的
碳原子的個數的合計數若為4以上即可。
而且,R1~R5亦可相互鍵結而形成環。亦即,R1~R5中的任意2個亦可相互鍵結而形成環。例如,如R1與R5、R2與R3、R3與R4、或R4與R5等這樣地鄰接之2個基亦可分別鍵結而形成環。
所形成的環的種類並無特別限制,例如可列舉5員環結構~6員環結構。
R1~R5中亦可視需要而進一步包含公知的取代基。取代基例如可列舉鹵素原子、烷基、烯基、芳基、氰基、羥基、硝基、羧基、烷氧基、芳氧基、矽烷氧基、雜環氧基、醯氧基、胺甲醯基氧基、烷氧基羰氧基、芳氧基羰氧基、胺基、醯基胺基、胺基羰基胺基、烷氧基羰基胺基、芳氧基羰基胺基、胺磺醯基胺基、烷基磺醯基胺基或芳基磺醯基胺基、巰基、烷硫基、芳硫基、雜環硫基、胺磺醯基、磺基、烷基亞磺醯基或芳基亞磺醯基、烷基磺醯基或芳基磺醯基、醯基、芳氧基羰基、烷氧基羰基、胺甲醯基、芳基偶氮基或雜環偶氮基、醯亞胺基、膦基、氧膦基、氧膦基氧基、氧膦基胺基、矽烷基。
遷移抑制劑的適宜的實施方式可列舉式(2)所表示的化合物、式(3)所表示的化合物、或式(4)所表示的化合物。若為該些化合物,則耐遷移性更優異。
式(2)中,R1、R3~R5及Z與式(1)中的各基的定義同義。
另外,R1、R3~R5亦可相互鍵結而形成環。亦即,R1、R3~R5中的任意2個亦可相互鍵結而形成環。例如,如R1與R5、R3與R4、或R4與R5等這樣地鄰接的2個基亦可分別鍵結而形成環。
式(3)中,Z、R1、R2、及R3的定義與式(1)中的各基的定義同義。
式(3)中,R14及R15分別獨立地表示氫原子、羥基、亦可包含氧原子的脂肪族烴基、亦可包含氧原子的芳香族烴基。其中,於離子遷移抑制能力更優異的方面而言,較佳的是包含3級碳原子或4級碳原子的烷基。
脂肪族烴基或芳香族烴基中所含的碳原子的個數並無特別限制,較佳的是1~40,更佳的是2~20。特佳的是R14為碳原子數為1個~5個的烷基,R15為碳原子數為10個~20個的烷基。
R1、R2、R14及R15中的至少一個中所含的碳原子的個數為1~40。若碳原子的個數為上述範圍內,則於銀層中的分散性提
高,且離子遷移抑制能力提高。其中,碳原子的個數較佳的是8~40,更佳的是10~30。
而且,R1、R2、R14及R15之各基中所含的碳原子的個數的合計為4以上。若碳原子的合計數為該範圍,則離子遷移抑制能力提高。另外,於該效果更優異的方面而言,合計數較佳的是8以上,更佳的是10以上。另外,上限並無特別限制,自合成更容易、在銀層中的分散性更優異的方面而言,合計數較佳的是50以下,更佳的是40以下。
式(4)中,R1~R3及R5與式(1)中的各基的定義同義。
L表示亦可具有氧原子的2價或3價的脂肪族烴基、亦可具有氧原子的2價或3價的芳香族烴基、或該些基組合而成的基。
脂肪族烴基或芳香族烴基中所含的碳原子的個數並無特別限制,在脂肪族烴基的情況下,較佳的是1~40,更佳的是2~20;而且在芳香族烴基的情況下,較佳的是6~40,更佳的是6~20。
而且,脂肪族烴基可為直鏈狀、分支狀、或環狀的任意者。
n表示2或3的整數。
另外,氧原子亦可以例如-O-、-COO-等連結基的形式而包含於上述脂肪族烴基或芳香族烴基等中。
(其他成分)
而且,在導電糊中,除了銀粒子及遷移抑制劑以外亦可視需要包含其他成分。
例如在導電糊中亦可包含樹脂。藉由包含樹脂而使基板與銀層的密接性進一步提高。所使用的樹脂的種類並無特別限制,通常使用絕緣樹脂。
作為樹脂的種類,例如較佳的是使用硬化性樹脂(例如熱硬化性樹脂及光硬化性樹脂)。
熱硬化性樹脂例如可列舉環氧樹脂、雙馬來醯亞胺三嗪樹脂、聚醯亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、酚樹脂、三聚氰胺樹脂、矽樹脂、不飽和聚酯樹脂、氰酸酯樹脂、異氰酸酯樹脂、或該些樹脂的改性樹脂等。
光硬化性樹脂例如可列舉不飽和聚酯樹脂、聚酯丙烯酸酯樹脂、丙烯酸胺基甲酸酯樹脂、矽酮丙烯酸酯樹脂、環氧丙烯酸酯樹脂、或該些樹脂的改性樹脂等。
其他樹脂例如亦可列舉聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、聚乳酸、含氟樹脂、聚醚碸樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚醚醚酮樹脂等熱塑性樹脂。
另外,在樹脂為硬化性樹脂的情況下,亦可視需要而併用硬化劑、硬化促進劑等。
另外,作為樹脂,亦可將2種以上的樹脂混合使用。
導電糊中亦可包含溶劑。所使用的溶劑的種類並無特別限制,可列舉水或有機溶劑。
另外,所使用的有機溶劑例如可列舉醇系溶劑(例如甲醇、
乙醇、異丙醇、第二丁醇、卡必醇、2-庚醇、辛醇、2-乙基己醇、α-松脂醇、二乙二醇單乙醚)、酮系溶劑(例如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環戊酮、環己酮)、脂肪族烴系溶劑(例如庚烷、辛烷、十二烷)、芳香族烴系溶劑(例如甲苯、二甲苯)、醯胺系溶劑(例如甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、二甲基伸丙基脲)、腈系溶劑(例如乙腈、丙腈)、酯系溶劑(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯)、碳酸酯系溶劑(例如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯)、醚系溶劑、鹵素系溶劑等。該些溶劑亦可混合2種以上而使用。
(導電糊)
導電糊中含有上述銀粒子、及上述遷移抑制劑。
導電糊中的式(1)所表示的遷移抑制劑的含量相對於銀粒子100質量份而言為12質量份~40質量份。其中,於所得的銀層的耐遷移性及導電性更優異的方面而言,較佳的是14質量份~35質量份,更佳的是16質量份~30質量份。
在遷移抑制劑的含量不足12質量份的情況下,賦予耐遷移性的效果並不充分;在超過40質量份的情況下,產生導電性能、印刷性能降低的現象。
導電糊中的銀粒子的含量並無特別限制,在導電糊包含溶劑的情況下,自獲得導電性更優異的充分膜厚的銀層,且抑制黏度上升,可將組成物用作噴墨用墨水組成物的方面而言,相對於導電糊總質量而言較佳的是5質量%~70質量%,更佳的是5質量%~60質量%,進一步更佳的是10質量%~50質量%。
導電糊中的式(1)所表示的遷移抑制劑的含量若可滿足與上述銀粒子的質量關係則並無特別限制,於所得的銀層的耐遷移性及導電性更優異的方面而言,相對於導電糊總質量而言較佳的是1質量%~28質量%,更佳的是5質量%~25質量%,進一步更佳的是超過10質量%且為25質量%以下。
在導電糊中包含樹脂的情況下,導電糊中的樹脂的含量並無特別限制,自抑制黏度上升、操作性更優異的方面而言,相對於導電糊總質量而言較佳的是5質量%~30質量%,更佳的是10質量%~20質量%。
在導電糊中包含溶劑的情況下,導電糊中的溶劑的含量並無特別限制,自抑制黏度上升、操作性更優異的方面而言,相對於導電糊總質量而言較佳的是5質量%~90質量%,更佳的是15質量%~80質量%。
在導電糊中包含界面活性劑的情況下,界面活性劑的含量並無特別限制,自提高塗佈性的方面而言,相對於導電糊總質量而言較佳的是0.0001質量%~1質量%,更佳的是0.001質量%~0.1質量%。
導電糊的黏度較佳的是調整為適於噴墨、網版印刷等印刷用途的黏度。在進行噴墨噴出的情況下,較佳的是1cP~50cP,更佳的是4cP~40cP。在進行網版印刷的情況下,較佳的是1000cP~100000cP,更佳的是10000cP~80000cP。
導電糊的製備方法並無特別限制,可採用公知的方法。
例如可通過如下方式而獲得導電糊:在溶劑中添加銀粒子及式(1)所表示的遷移抑制劑之後,通過超音波法(例如利用超音波均質機的處理)、混合機法、三輥磨機法、球磨機法等公知的手段而使成分分散。
(銀層)
可將上述導電糊塗佈於基板上,視需要實施加熱處理而形成銀層。藉由實施上述處理,銀粒子彼此之間相互熔合而形成晶粒(grain),進一步晶粒彼此之間接著、熔合而形成銀層。式(1)所表示的遷移抑制劑在銀層中效率良好地分散,賦予耐離子遷移性。
將導電糊塗佈於基板上的方法並無特別限制,可列舉噴墨法、網版印刷法、凹板印刷法、凹版膠印(gravure offset printing)法、平板印刷法、柔版印刷法等公知的方法。
另外,所使用的基板的種類並無特別限制,例如可使用有機基板、陶瓷基板、玻璃基板等。其中,自應用於印刷配線基板上的方面而言,較佳的是絕緣基板。
而且,絕緣基板亦可為選自由有機基板、陶瓷基板、及玻璃基板所構成的群組的至少2個基板積層而成的結構。
有機基板的材料可列舉樹脂,例如較佳的是使用熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂、或該些樹脂混合而成的樹脂。熱硬化性樹脂例如可列舉酚樹脂、脲樹脂、三聚氰胺樹脂、醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、不飽和聚酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、環氧樹脂、矽
酮樹脂、呋喃樹脂、酮樹脂、二甲苯樹脂、苯并環丁烯樹脂等。熱塑性樹脂例如可列舉聚醯亞胺樹脂、聚苯醚樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚芳醯胺樹脂、液晶聚合物等。
另外,有機基板的材料亦可使用玻璃織布、玻璃不織布、聚芳醯胺織布、聚芳醯胺不織布、芳香族聚醯胺織布、或於該些織布或不織布中含浸上述樹脂而成的材料等。
而且,在實施加熱處理的情況下,其加熱溫度根據所使用的材料而適宜選擇最合適的溫度,通常較佳的是100℃~300℃,更佳的是100℃~250℃。而且,自生產性的方面而言,加熱時間較佳的是0.2小時~10小時,更佳的是0.5小時~5小時。
銀層的層厚並無特別限制,可根據所使用的用途而選擇最適宜的厚度,自印刷配線基板用途的方面而言,較佳的是0.01μm~1000μm,更佳的是0.1μm~100μm。
另外,膜厚是測定5處以上銀層的任意點的厚度,對其值進行算術平均而所得的值(平均值)。
自導電特性的方面而言,銀層的體積電阻值較佳的是1×10-2Ωcm以下,更佳的是1×10-3Ωcm以下,進一步更佳的是5×10-4Ωcm以下。
體積電阻值可藉由四探針法測定銀層的表面電阻值之後,以所得的表面電阻值乘以膜厚而算出。
銀層可設於基板的整個面、或者設為圖案狀。圖案狀的銀層可用作印刷配線基板等的導體配線(配線)。
獲得圖案狀銀層的方法可列舉:將上述導電糊以圖案狀賦予至基板上,進行上述加熱處理的方法,或將基材整個面上所設的銀層蝕刻為圖案狀的方法等。
蝕刻的方法並無特別限制,可採用公知的減成法、半加成法等。
在將圖案狀的銀層構成為多層配線基板的情況下,亦可在圖案狀銀層的表面進一步積層絕緣層(絕緣樹脂層、層間絕緣膜、阻焊劑),於其表面進一步形成配線(金屬圖案)。
絕緣層的材料可使用公知的絕緣性材料。例如可列舉環氧樹脂、聚芳醯胺樹脂、結晶性聚烯烴樹脂、非晶形聚烯烴樹脂、含氟樹脂(聚四氟乙烯、全氟聚醯亞胺、全氟非晶體樹脂等)、聚醯亞胺樹脂、聚醚碸樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚醚醚酮樹脂、丙烯酸酯樹脂等。
而且,絕緣層亦可使用所謂的光學用透明黏著片(OCA)。OCA亦可使用市售品,例如可列舉3M股份有限公司製造的8171CL系列、8146系列等。
而且,絕緣層亦可使用所謂的阻焊劑層。阻焊劑亦可使用市售品,例如可列舉太陽油墨製造股份有限公司製造的PFR800、PSR4000(商品名)、日立化成工業股份有限公司製造的SR7200G等。
如上所述而所得的具有銀層的基板(配線基板)可用於各種用途中。例如可列舉印刷配線基板、薄膜電晶體(Thin-Film
Transistor,TFT)、可撓性印刷電路(Flexible Print Circuit,FPC)、無線射頻識別(radio frequency identification,RFID)等。
[實施例]
以下藉由實施例對本發明加以更詳細的說明,但本發明並不限定於該些實施例。
<合成例1:不含遷移抑制劑的導電性糊A-1的合成>
將N,N-二甲基-1,3-二胺基丙烷(東京化成公司、特級)2.04g(20.0mmol)、正辛基胺(花王公司、純度為98%)1.94g(15.0mmol)、正十二烷基胺(關東化學公司、特級)0.93g(5.0mmol)加以混合,在該混合溶液中加入草酸銀[由硝酸銀(關東化學公司、一級)與草酸銨單水合物或草酸二水合物(關東化學公司、特級)所合成的草酸銀]6.08g(20.0mmol),進行3分鐘的攪拌,製備草酸離子-烷基胺-烷基二胺-銀錯合物。將其在95℃下進行20分鐘~30分鐘的加熱攪拌,使伴隨著二氧化碳之發泡的反應完結,變化為呈現藍色光澤的懸浮液。於其中加入甲醇(關東化學公司、一級)10mL,對離心分離而所得的沈澱物進行自然乾燥,則獲得藍色光澤的包覆銀超微粒子的固體物4.62g(銀基準產率為97.0%)。使4.62g該固體物分散於正丁醇(關東化學公司、特級)與正辛烷(關東化學公司、特級)的混合溶劑(4/1:v/v)中,獲得不含遷移抑制劑的導電性糊A-1。
<合成例2:含有遷移抑制劑的導電性糊B-1的合成>
相對於合成例1中所得的導電性糊A-1(11.55g),添加DL-α-
生育酚(東京化成公司製造)0.87g而進行攪拌,獲得含有遷移抑制劑的導電性糊B-1。
<合成例3:含有遷移抑制劑的導電性糊B-2的合成>
相對於合成例1中所得的導電性糊A-1(11.55g),添加IRGANOX245(巴斯夫(BASF)公司製造)0.87g而進行攪拌,獲得含有遷移抑制劑的導電性糊B-2。
<不含遷移抑制劑的導電性糊A-2>
作為不含遷移抑制劑的導電性糊A-2,使用聚合物型導電性糊LS-450-7H(朝日化學研究所製造)。
<合成例4:含有遷移抑制劑的導電性糊B-3的合成>
相對於前述導電性糊A-2(10g),添加DL-α-生育酚(東京化成公司製造)1.05g而進行攪拌,獲得含有遷移抑制劑的導電性糊B-3。
<合成例5:含有遷移抑制劑的導電性糊B-4的合成>
相對於前述導電性糊A-2(10g),添加DL-α-生育酚(東京化成公司製造)1.75g而進行攪拌,獲得含有遷移抑制劑的導電性糊B-4。
<不含遷移抑制劑的導電性糊A-3>
作為不含遷移抑制劑的導電性糊A-3,使用奈米糊NPS((哈利瑪Harima)化成公司製造)。
<合成例6:含有遷移抑制劑的導電性糊B-5的合成>
相對於前述導電性糊A-3(10g),添加DL-α-生育酚(東京
化成公司製造)1.04g而進行攪拌,獲得含有遷移抑制劑的導電性糊B-5。
<合成例7:含有遷移抑制劑的導電性糊B-6的合成>
相對於合成例1中所得的導電性糊A-1(11.55g),添加DL-α-生育酚(東京化成公司製造)0.21g而進行攪拌,獲得含有遷移抑制劑的導電性糊B-6。
<合成例8:含有遷移抑制劑的導電性糊B-7的合成>
相對於前述導電性糊A-2(10g),添加IRGANOX245(巴斯夫公司製造)0.35g而進行攪拌,獲得含有遷移抑制劑的導電性糊B-7。
<合成例9:含有遷移抑制劑的導電性糊B-8的合成>
相對於前述導電性糊A-2(10g),添加IRGANOX245(巴斯夫公司製造)3.5g而進行攪拌,獲得含有遷移抑制劑的導電性糊B-8。
<合成例10:含有遷移抑制劑的導電性糊B-9的合成>
相對於前述導電性糊A-2(10g),添加啡噻嗪(東京化成公司製造)0.7g而進行攪拌,獲得含有遷移抑制劑的導電性糊B-9。
<實施例1~實施例2及比較例1:利用噴墨形成配線>
使用Materials Printer DMP-2831(富士膠卷迪馬蒂克斯(FUJIFILM Dimatix)公司製造),在噴出量為10pL、噴出間隔為50μm的條件下,將各導電性糊以L/S=75/75μm的梳狀描繪至
玻璃基板上,將其重疊2層而進行描繪。其後,在烘箱中、230℃下進行1小時的烘烤,製作具有銀層的試驗用配線基板。
另外,在各實施例及比較例中,各導電性糊分別使用後述的表1中所記載的上述導電糊。而且,本方法在表1的「配線形成方法」一欄中表記為「IJ」。
<實施例3~實施例5及比較例2~比較例4:利用網版印刷形成配線>
使用DP-320型網版印刷機(紐朗精密工業股份有限公司(Newlong Seimitsu Kogyo Co.,Ltd)製造),將各導電性糊以L/S=75/75μm的梳狀印刷至玻璃基板上(使用420目網版),其後在烘箱中、230℃下進行1小時的烘烤,製作具有銀層的試驗用配線基板。
另外,在各實施例及比較例中,各導電性糊分別使用後述的表1中所記載的種類。而且,本方法在表1的「配線形成方法」一欄中表記為「網版」。
<銀層層厚測定方法>
用環氧樹脂包埋所製作的試驗用配線基板,利用研磨使剖面露出後,使用S-3000N(日立(HITACHI)公司製造的SEM)對剖面進行觀察,測定銀層的層厚。將結果匯總表示於表1中。
另外,銀層的層厚是測定5處任意點的銀層的厚度,對該些厚度進行算術平均而所得的厚度。
<導電性評價方法>
使用電阻率計LORESTA EP MCP-T360(三菱化學分析技術(Mitsubishi Chemical Analytech)公司製造)而進行所得的試驗用配線基板的導電性評價。
作為評價方法,將所製作的試驗用配線基板的銀層的電阻測定值作為R1,將僅僅以不含遷移抑制劑的導電性糊A而製作的比較用配線基板(用A代替使用導電性糊B的部分的配線基板)的銀層的電阻測定值作為R2,計算其變化比例R1/R2。依照以下基準進行評價。將結果匯總表示於表1中。另外,於實用上而言,C以上為可使用,較佳的是B以上。
「A」:R1/R2≦1.1的情況
「B」:1.1<R1/R2≦1.25的情況
「C」:1.25<R1/R2≦2.0的情況
「D」:2.0<R1/R2的情況
另外,在實施例1~實施例2、比較例1中,使用比較用配線基板(上述比較用配線基板使用導電性糊A-1作為導電性糊A)進行上述評價。
在實施例3~實施例4、比較例2~比較例4中,使用比較用配線基板(上述比較用配線基板使用導電性糊A-2作為導電性糊A)進行上述評價。
在實施例5中,使用比較用配線基板(上述比較用配線基板使用導電性糊A-3作為導電性糊A)進行上述評價。
<絕緣可靠性評價方法>
使用所得的試驗用配線基板,在濕度85%、溫度85度、壓力1.0atm、電壓80V的條件下進行壽命測定(使用裝置:愛斯佩克(ESPEC)股份有限公司製造、EHS-221MD)。
作為評價方法,首先使用在所製作的試驗用配線基板的銀層側表面上貼合高透明性接著劑轉印膠帶8146-2(3M公司製造),在相反側貼合玻璃基板而製作的絕緣可靠性試驗用基板,在上述條件下進行壽命測定,測定直至銀層間的電阻值成為1×105Ω的時間T1。
其次,使用僅僅以不含遷移抑制劑的導電性糊A而製作的比較用配線基板(用A代替使用導電性糊B的部分的配線基板),藉由同樣的方法而製作絕緣可靠性試驗用基板,在上述條件下進行壽命測定,測定直至銀層間的電阻值成為1×105Ω的時間T2。
使用所得的時間T1及時間T2而計算壽命的改善效果(T1/T2)。依照以下基準進行評價。將結果匯總表示於表1中。另外,於實用上而言,C以上為可使用,較佳的是B以上。
「A」:T1/T2≧5的情況
「B」:5>T1/T2≧2的情況
「C」:2>T1/T2>1的情況
「D」:1≧T1/T2的情況
另外,在實施例1~實施例2、比較例1中,使用比較用配線基板(上述比較用配線基板使用導電性糊A-1作為導電性糊A)進行上述評價。
在實施例3~實施例4、比較例2~比較例4中,使用比較用配線基板(上述比較用配線基板使用導電性糊A-2作為導電性糊A)進行上述評價。
在實施例5中,使用比較用配線基板(上述比較用配線基板使用導電性糊A-3作為導電性糊A)進行上述評價。
如表1所示,在使用本發明的導電糊而所得的配線基板中,銀層的導電性優異,且銀層間的絕緣可靠性亦優異。
另一方面,在使用遷移抑制劑的含量並非處於規定範圍內的導電糊的比較例1~比較例3、及使用規定的遷移抑制劑以外的成分的比較例4中,導電性或絕緣可靠性的任意者均差。
Claims (5)
- 一種導電糊,其包含:銀粒子以及式(1)所表示的遷移抑制劑,上述遷移抑制劑的含量相對於上述銀粒子100質量份而言為12質量份~40質量份;
- 如申請專利範圍第1項所述之導電糊,其中上述遷移抑制劑包含選自由式(2)所表示的化合物、式(3)所表示的化合物、及式(4)所表示的化合物所構成的群組之至少1種;
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之導電糊,其中上述 銀粒子的平均粒徑為0.3μm~10μm。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之導電糊,其進一步包含樹脂。
- 一種印刷配線基板,其包含由如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之導電糊所形成的銀層。
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