TWI687320B - 附導電膜之基板、其製造方法、及聚醯亞胺基板用導電性糊 - Google Patents
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Abstract
提供具備有可以300(℃)以下之低溫燒成、且導電性與對聚醯亞胺基板之密接性比習知還佳之銀導電膜之附導電膜之基板,其製造方法及使用於此之導電性糊。
導電性糊是使用附著塗佈劑之銀粉末來作為銀粉末,且該附著塗佈劑之銀粉末是令由松香、脂肪酸、或胺類構成之塗佈劑在相對於銀粉末之質量比為2.3(%)以下之範圍下附著,所以,即便以300(℃)以下之低溫來施行燒成處理,銀粉末之燒結亦可充分進展,而可獲得高導電性與對聚醯亞胺基板之高密接性。因此,由於附導電膜之基板藉由銀導電膜及聚醯亞胺基板之構成成分會在銀導電膜之厚度尺寸以下之範圍內相互侵入對方,而以所形成之凹凸面作為其等之界面,故導電性與密接性會伴隨著接觸面積之增大而提高。
Description
本發明是涉及在聚醯亞胺基板上具備有導電膜之附導電膜之基板、其製造方法、及適合用於形成此導電膜之導電性糊。
舉例來說,在形成電路基板之配線、形成電子零件之電極等所使用之導電性糊是由導電性粉末、樹脂結合劑、有機溶劑、及因應需要而含有之玻璃粉等之無機填料所成。此導電性糊大致分為可藉由在大概300(℃)以下之低溫施行熱處理而在基板上形成導體膜之熱硬化類型、及藉由在400(℃)以上溫度施行燒成處理而形成導體膜之燒成類型。
前者之熱硬化類型是使用熱硬化樹脂來作為樹脂結合劑,藉由熱處理令此熱硬化樹脂硬化而形成導電膜。此類型由於處理溫度低故具有基板材質不受限之優點,但導電性粉末只是在相互接觸之狀態下被樹脂結合劑所固定而已,而且,由於樹脂殘留故電阻值升高,另外,
而具有著耐熱性與長期之可靠性低之缺點。
另一方面,後者之燒成類型是藉由燒成處理令導電性粉末本身燒結或是加上玻璃粉燒結而形成導電膜。此類型由於是使樹脂燒掉並令導電性粉末燒結,故有著電阻值低、耐熱性與長期之可靠性高之優點,但因為需要高溫之燒成處理,故不適用於樹脂基板,有著製造成本亦變高之缺點。
專利文獻1:日本特開2006-310022號公報
專利文獻2:日本特開2011-252140號公報
專利文獻3:日本特開2011-065783號公報
話說,身為樹脂基板之一種之聚醯亞胺基板是因為耐熱性高且可撓性佳,故廣泛地被用在可移動終端其他電子機器之基板。關於對聚醯亞胺基板形成配線,主流之方法是將銅壓附並施行蝕刻來進行圖樣形成,但為了令導體配線低電阻化,有在檢討藉由網版印刷等而以厚膜形成。如前述,由於樹脂基板無法使用燒成類型之導電性糊,故從習知就在嘗試改善熱硬化類型之導電性糊,但並未獲得充分之導電性。
舉例來說,有人提案在由導電性粉末與溶劑與
黏合劑所成之導電性糊,令此黏合劑是包含有從鋁化合物及矽烷耦合劑選出之一種或二種以上(參考專利文獻1。)。此導電性糊是藉由在200(℃)施行乾燥處理而形成導電膜,但比電阻為2.9×10-5(Ω‧cm)~6.1×10-5(Ω‧cm)左右,處於偏高之值。可以想到的是鋁化合物及矽烷耦合劑使導電性降低。
另外,有人提案導電性墨是含有:導電性粒子,敲緊密度為1.0~10.0(g/cm3),D50粒徑為0.3~5(μm),BET比表面積0.3~5.0(m2/g);環氧樹脂,數量平均分子量為10000~300000,羥值2~300(mgKOH/g);金屬螯合物,可與該環氧樹脂中之羥基進行醇解反應,與該環氧樹脂100重量份相較之下為0.2~20重量份(參考專利文獻2。)。該導電性墨是用於印刷形成高精細之導電性圖樣,雖然有記載提到對聚醯亞胺基板之密接性佳,但與上述糊同樣為熱硬化類型,電阻率為5.0×10-5(Ω‧cm)左右之高,導電性不充分。
相較於這些,有人提案燒成類型之導電性糊,其是例如由金屬粉末成分、熱塑性樹脂、分散介質所成,與金屬、樹脂之合計質量相較之下之金屬之質量之比例為94~98%,金屬粉末成分是藉由平均一次粒徑為50(nm)以下之金屬粒子1之群、平均一次粒徑為100(nm)以上之金屬粒子2之群而構成(參考專利文獻3。)。據說,利用該導電性糊而在聚醯亞胺基板上藉由網版印刷等形成膜、以200(℃)左右之低溫進行燒成,可獲得導電性及密接性兼顧
之導電膜。
然而,上述導電性糊仍未能取代銅壓附之配線,而被期待能進一步改善。導電性雖然在某程度上獲得改善但並非充分,而且,由於需要50(nm)以下之金屬微粉末,故成本高而操作性差。上述專利文獻3有記載僅使用平均粒徑為100(nm)以上之金屬粒子之導電性糊來作為導電性低之比較例,可以想到的原因是金屬粉末之燒結未充分進展。為了改善其燒結性,混合有50(nm)以下之微粉。
本發明是以上述情事為背景而建構,其目的是提供具備有優異導電性與對聚醯亞胺基板之優異密接性之銀導電膜之附導電膜之基板、其製造方法、及可用在此附導電膜之基板之製造之聚醯亞胺基板用導電性糊。
為了達成如此之目的,第1發明之要旨是一附導電膜之基板,該附導電膜之基板是在聚醯亞胺基板之一面具備有導電膜,且該導電膜包含銀作為導體成分;其中前述導電膜及前述聚醯亞胺基板之構成成分會越過其等界面並在該導電膜之厚度尺寸以下之範圍內相互侵入對方形成凹凸面,而以所形成之凹凸面作為其等界面。
另外,用於達成前述目的之第2發明之要旨是一將包含銀作為導體成分之導電膜形成在聚醯亞胺基板上之附導電膜之基板之製造方法,其包含以下步驟:(a)糊塗布步驟,將含有銀粉末、樹脂結合劑及有機溶劑之導電性糊以預定圖樣塗布在前述聚醯亞胺基板上,其中該銀粉末在
表面附著有由松香、脂肪酸及胺類中之至少其中1種構成之預定量的塗佈劑;(b)燒成步驟,以250~300(℃)之最高溫度施行燒成處理,藉此使銀燒結而由前述導電性糊生成導電膜。
另外,用於達成前述目的之第3發明之要旨是一用以在聚醯亞胺基板上形成導電膜而製造附導電膜之基板的聚醯亞胺基板用導電性糊,且其含有銀粉末、樹脂結合劑及有機溶劑;其中前述銀粉末是附著塗佈劑之銀粉末,且其是使由松香、脂肪酸及胺類中之至少其中1種構成之塗佈劑以相對於該銀粉末之質量比為2.3(%)以下之量附著在表面者。
根據前述第1發明,導電膜及聚醯亞胺基板是令其等之構成成分在導電膜之厚度尺寸以下之範圍內相互侵入對方,並將藉此形成之凹凸面作為其等界面,所以,導電性與密接性會伴隨接觸面積之增大而提高。因此,可獲得具備有高導電性與對聚醯亞胺基板之高密接性之導電膜之附導電膜之基板。
另外,根據前述第2發明,將導電膜形成在聚醯亞胺基板上而製造附導電膜之基板之際,於糊塗布步驟中塗布之導電性糊是使用令由松香、脂肪酸、或胺類構成之塗佈劑附著在表面的附著塗佈劑之銀粉末來作為銀粉末,所以,於燒成步驟中,即便以250~300(℃)之範圍內之低溫來施行燒成處理,燒結亦會充分進展,故可獲得具備有高
導電性與對聚醯亞胺基板之高密接性之導電膜之附導電膜之基板。若燒成溫度低於250(℃),則燒結未充分進展,另一方面,超過300(℃)時,由於導電性、密接性並不會特別提升,故只是發生對聚醯亞胺基板賦予過剩之熱之不良效果。
附帶一提,關於包含銀粉末作為導體成分之導電性糊,若非如前述使用50(nm)以下之微粉般之特殊情形,通常,燒結在300(℃)以下之低溫並不會進展。因此,對聚醯亞胺基板等樹脂基板而言,一般是使用熱硬化型糊,但由於這只是在銀粉末相互接觸之狀態下藉由熱硬化樹脂予以固定,故得不到高導電性。然而,在本發明,並非熱硬化樹脂之固定,而是銀粉末本身燒結。如此地燒結性提升之理由尚不明確,可以想到的是隨著銀之燒結之進行,聚醯亞胺基板之表面與包含銀粉末之膜的接觸面積逐漸增大,附著在銀粉末之塗佈劑在該接觸界面作為接著劑或反應促進劑而發揮作用。
另外,根據前述第3發明,關於聚醯亞胺基板用之導電性糊,銀粉末是令由松香、脂肪酸、或胺類構成之塗佈劑在相對於銀粉末之質量比為2.3(%)以下之範圍附著的附著塗佈劑之銀粉末,所以,即便以300(℃)以下(宜為270(℃)以下)之低溫來施行燒成處理,銀粉末之燒結亦會充分進展,故可獲得高導電性與對聚醯亞胺基板之高密接性。附帶一提,即便在銀粉末只附著有少許塗佈劑,銀粉末之燒結性也會因應其量而增加,但超過2.3(%)而變得過
剩則會在燒成時變得不易燒穿,令膜密度降低,導電性降低。
在此,在前述第1發明宜為:前述導電膜是銀燒結而成者。亦即,第1發明之附導電膜之基板是使用燒成類型之導電性糊而在聚醯亞胺基板上形成導電膜。因此,由於導電膜中之導體成分之銀燒結,故具有高導電性。
另外,在前述第2發明宜為:在前述銀粉末表面附著之前述塗佈劑相對於該銀粉末之質量比為2.3(%)以下之量。即便只附著有少許塗佈劑,銀粉末之燒結性也會因應其量而改善,但超過2.3(%)而變得過剩則會在燒成時變得不易燒穿,令膜密度降低,導電性降低。
另外,在前述導電性糊宜為:前述銀粉末之平均粒徑為0.5(μm)以下。銀粒徑越大則燒結性越降低,當變成1(μm)以上則燒結顯著地不易進展,電阻值增大。
另外,前述導電性糊及前述導電膜宜為實質上不含玻璃。附帶一提,「實質上不含玻璃」在理想上是完全不包含玻璃的意思,但不對燒結性等特性賦予影響之程度是可容許。
另外,在前述第2發明及前述第3發明宜為:前述樹脂結合劑之分解溫度為250(℃)以下,亦即,在比前述燒成溫度還低溫而燒穿。如此,由於在形成之導電膜中不易殘留有機物、碳化物,故可獲得導電膜之導電性進一步高且對聚醯亞胺基板之密接性進一步高之附導電膜之基板。若將印刷性、操作性亦考慮進去,則宜為壓克力樹
脂。舉例來說,甲基丙烯酸異丁酯之聚合物且平均分子量16萬之物。附帶一提,樹脂結合劑之分解溫度比燒成溫度還低並非必要。舉例來說,亦可以使用分解溫度為300(℃)以上之樹脂結合劑。即便在如此之情況下,根據本案發明則銀粉末之燒結充分進展,故即使在導電膜殘留有機物、碳化物,與習知相較之下是獲得充分地高之導電性。
10‧‧‧銀導電膜
12‧‧‧聚醯亞胺基板
14‧‧‧附導電膜之基板
圖1是示意顯示本發明一實施例之聚醯亞胺基板之一面上形成有銀導電膜之附導電膜之基板的截面的圖。
圖2是圖1之附導電膜之基板的導電膜與基板之界面附近的截面照片。
圖3是將圖2之截面之一部分擴大顯示的照片。
圖4是比較例之附導電膜之基板的導電膜與基板之界面附近的截面照片。
圖5是將圖4之截面之一部分擴大顯示的照片。
圖6是將本發明一實施例之附導電膜之基板的導電膜之截面形狀依各燒成溫度而顯示的圖。
圖7是本發明一實施例之附導電膜之基板的導電膜表面的SEM照片。
以下,參考圖面來詳細說明本發明一實施例。附帶一提,以下之實施例,圖是經適宜簡略化或變形,故各部分之尺寸比及形狀等並非一定是正確地描繪。
圖1是顯示本發明之聚醯亞胺基板12之一面上形成有銀導電膜10的附導電膜之基板14之截面的圖。此配線基板可在各種電子機器等當作具有可撓性之內部配線基板、或是將可動部分之端子與固定部分之端子連接之撓性配線基板等來使用。銀導電膜10舉例來說是具備有1.0~8.0(μm)左右之厚度尺寸之僅由銀所成之物,其具備有當聚醯亞胺基板12變形時隨其變形之柔軟性。
上述附導電膜之基板14舉例來說是準備包含銀粉末、樹脂結合劑、有機溶劑之導電性糊,在聚醯亞胺基板12上藉由網版印刷、凹版印刷、平板印刷、或是噴墨印刷等適宜之印刷方法來形成膜,施行燒成處理,藉此生成銀導電膜10而製造。上述銀粉末是作為在表面附著有預定量之塗佈劑之附著塗佈劑之銀粉末而添加。塗佈劑是松香、脂肪酸、胺類之任一者。關於脂肪酸,舉例來說是硬脂酸、月桂酸、油酸、亞麻油酸、癸酸等。另外,關於胺類,舉歷來說是十二胺。
如此之附著塗佈劑之銀粉末是依以下方式製作。關於銀粉末,使用藉由一般之濕式法所調製之市售產品。準備了平均粒徑0.07(μm)、0.10(μm)、0.5(μm)、0.8(μm)、0.9(μm)、1.0(μm)、1.4(μm)、3(μm)之球形狀之物。將其在例如燒杯分別取約100(g),並追加異丙醇約1000(ml)而充分攪拌。將其放置一夜,接著,將上澄廢棄。進一步投入異丙醇約1000(ml),攪拌後,放置一夜。反覆此洗淨操作3~5次。藉此,藉此,將附著在銀粉末之
有機物充分去除。
接著,使塗佈劑溶解於異丙醇。以下,以使用松香來作為塗佈劑的情況而舉例說明。關於松香原料,使用例如荒川化學工業製之脂松香WW,將其取1.0~2.5(g)添加於500(ml)之異丙醇而攪拌。接著,將完成上述之洗淨操作之銀粉之上澄液廢棄,對其添加溶解了松香之異丙醇而充分攪拌。接著,將該混合物移到茄型燒瓶,使用蒸發器以55(℃)~60(℃)之溫水一面加溫一面減壓,藉此使異丙醇氣化。將如此而獲得之銀粉載於托盤,放置一夜。之後,使用200目之網版實施篩分,藉此準備了在表面附著有松香之銀粉粒子。
附帶一提,附著之松香量是將所獲得之銀粉藉由TG-DTA以昇溫速度10(℃/min)來測量至900(℃)為止而求出。亦即,以TG之50(℃)之質量與400(℃)之質量之差作為附著松香量。松香附著量是藉由使添加之脂松香WW之量改變而調整。舉例來說,粒徑0.1(μm)之銀粉的情況下,相較於脂松香量1.2(g)、1.7(g)、2.2(g),松香量會是1.0(%)、1.6(%)、2.0(%)。
如上述般地準備松香附著銀粉,藉由攪拌機等與樹脂結合劑及有機溶劑混合。關於樹脂結合劑,舉例來說使用壓克力樹脂(三菱麗陽製之EMB-002),關於有機溶劑,舉例來說使用薄荷腦。將他們以預定量調合,使用三輥碾磨機進行分散處理而糊化,藉此獲得導電性糊。上述壓克力樹脂是在250(℃)以下燒穿之物,是已考慮網版印刷
性、處置性之平均分子量16萬左右之甲基丙烯酸異丁酯。在調製糊之際,為了令印刷性同等,舉例來說是以在25(℃)-20(rpm)下之黏度會成為180~200(Pa‧s)的方式調整。
使用如此地準備之導電性糊,於聚醯亞胺基板施行厚膜網版印刷。印刷製版是SUS400製。另外,以令印刷膜之寬尺寸成為500(μm)的方式而設定印刷條件。乾燥後,以250~300(℃)之範圍內之溫度施行燒成處理,藉此,樹脂結合劑會燒穿並且銀粉末會燒結,獲得前述銀導電膜10。
根據本實施例,由於如上述般地使用附著有松香、脂肪酸、或胺類之附著塗佈劑之銀粉末來作為銀粉末,故即便如上述之250~270(℃)之低溫,銀粉末之燒結亦可充分進展,所以,舉例來說,可獲得在聚醯亞胺基板12上具備有片電阻值為2~8(mΩ/□)左右之高導電性與高密接性之導電膜10之附導電膜之基板14。
圖2是上述附導電膜之基板14的導電膜10與聚醯亞胺基板12之界面附近之截面的SEM像,圖3是將其一部分更加擴大的SEM像。圖2之佔據上半部左右之淡色部分是導電膜10,位於其下側之濃色部分是聚醯亞胺基板12。如此SEM像所表示,導電膜10是充分地燒結而達到粒界消失之程度。而且,在導電膜10與基板12之界面形成有凹凸,如圖3所示之其境界部分之擴大,成為銀與聚醯亞胺相互侵入至對方之領域之狀態。
在此,說明對糊組成與膜形成條件進行各種改變而予以評價之試驗結果。下述之表1是將對塗佈劑之有無與種類、銀粒徑進行檢討之結果予以整理之表。在表1中,No.1、No.2、No.6、No.13是比較例,其他是實施例。另外,「組成」欄是將導電性糊之組成以質量百分比來表示,銀量取68~75(%)之範圍,玻璃量取0~2(%)之範圍,樹脂結合劑量取5~6(%)之範圍,有機溶劑量取20~24(%)之範圍。「樹脂/銀」是樹脂量相對於銀之百分比。另外,在「材料」欄中,「銀粒徑」是在各糊使用之將塗佈劑附著前之銀粉末之粒徑,「添加劑種類」是使用來作為銀粉末之塗佈劑之材料名,「附著量」是如前述般地藉由TG-DTA來測量所附著之塗佈劑量之結果,其是以相對於銀粉末之百分比來表示。另外,「玻璃」欄是在糊添加之玻璃粉末之組成系。另外,在「試驗條件.結果」欄中,「印刷版」是網目尺寸,「印刷厚度」是印刷.乾燥後之膜厚。另外,「處理溫度」是燒成處理之最高保持溫度,依各處理溫度而顯示試驗結果。「燒成厚度」是燒成後之膜厚,「電阻值」是在燒成後使用數位萬用表,基於一般之2端子法以端子間隔10(cm)、線寬500(μm)所測量之膜狀導體之電阻值。另外,「片電阻(mΩ/□)」是藉由下面之式子而由上述電阻值所算出之燒成後之片電阻值。附帶一提,換算厚度是10(μm)。
片電阻值(mΩ/□)=測量電阻值(Ω)×(導體寬(mm)/導體長度(mm))×(導體厚度(μm)/換算厚度(μm))
另外,「膠帶強度」是在燒成後,以手指將NICHIBAN公司製之CT-15153P之膠帶(CELLOTAPE)按壓於形成在聚醯亞胺基板上之銀導電膜之表面而使其附著,將膠帶撕起而藉由目測來觀察在剝離之膠帶面所附著之銀導電膜之樣子而進行判定。進行如下之3階段評價:當在按壓之膠帶之幾乎整面完全未附著有銀導電膜、且形成在聚醯亞胺基板上之銀導電膜亦維持原樣地殘留,則為「○」,當在按壓之膠帶附著有銀導電膜之一部分、且形成在聚醯亞胺基板上之銀導電膜有一部分未殘留,則為「△」,當在按壓之膠帶附著有銀導電膜之90(%)以上、且形成在聚醯亞胺基板上之銀導電膜之90(%)以上未殘留,則為「×」。
在上述之表1中,如比較例No.1、No.2,無塗佈劑地使用銀粉末之例子因為未在聚醯亞胺基板上燒結,故結果是片電阻值高、膠帶強度亦低。尤其是使用粒徑1(μm)之銀粉末之No.1,即便以270(℃)燒成,片電阻值亦處於32.3(mΩ/□)之顯著地高之值。另外,比較例No.13雖然使用附著有十二硫醇來作為塗佈劑之銀粉末,但未獲得燒結性之改善效果,即便以270(℃)燒成,片電阻值亦處於65.1(mΩ/□)之高之值,且膠帶強度亦未獲得。
相較於這些,實施例No.3~No.5、No.7~No.12是以松香、硬脂酸、月桂酸、油酸、亞麻油酸、癸酸、十二胺作為塗佈劑而分別在相對於銀之質量比為0.16~2.3(%)之範圍予以附著,但任一者皆可藉由在250~270(℃)施行燒成
處理而良好地燒結,獲得片電阻值為2.4~6.7(mΩ/□)之高導電性。另外,膠帶強度亦全部為「○」之結果。附帶一提,No.3、No.4皆使用松香,除了銀粒徑0.1(μm)、0.07(μm)之不同之外,其他相同,但評價之結果是粒徑大之No.3之導電性稍微較佳。可以想到的是,由於微粉之銀粉末是表面積大,故塗佈劑量需要多。附帶一提,No.6除了在糊中添加了2(%)玻璃粉末之外,其他與No.3為相同條件,結果,雖然獲得充分之導電性,但未獲得膠帶強度。銀導電膜本身雖然有燒結,但可能玻璃阻礙了對聚醯亞胺基板之密接性。
附帶一提,圖4、圖5是上述實施例No.7在燒成溫度為230(℃)之情況下之截面照片,分別與前述圖2、圖3對應。由於燒成溫度為230(℃)會太低,燒結未進展,銀導電膜10與聚醯亞胺基板12之界面亦為平坦之狀態。因此,片電阻值會高,且亦未獲得膠帶強度。
另外,下述之表2是將進一步改變條件而進行評價之結果予以整理之表,No.14~No.16是對銀粉末之粒徑進行檢討之結果。使用粒徑為0.5~1(μm)之銀粉末之No.14、No.15是以250~270(℃)之燒成溫度獲得片電阻值3.5~5.4(mΩ/□)之高導電性,且膠帶強度亦為「○」,相較於此,使用粒徑為3(μm)之銀粉末之No.16是導電性比較差之結果。尤其,在250(℃)之燒成溫度下,片電阻值為10.5(mΩ/□)之大,膠帶強度亦為「×」。不過,若以270(℃)來燒成,則膠帶強度充分地高,且片電阻值雖然為
7.1(mΩ/□)之偏高,但也改善到可使用之程度。
另外,No.17~No.19是使糊中之樹脂結合劑量在相對於銀之質量比為12.9~4.3(%)之範圍變化。不論哪一個條件,皆可藉由250~270(℃)之燒成而獲得片電阻值為2.7~5.4(mΩ/□)之高導電性、「○」評價之高膠帶強度。糊中之樹脂量是容許在較廣之範圍。
另外,No.20、No.21是將糊中之樹脂結合劑改變而進行評價,No.20是使用分解溫度高之壓克力樹脂(例如,分解溫度為300(℃)左右之三菱麗陽製之EMB-398),No.21是使用乙基纖維素(例如分解溫度為450(℃)左右之陶氏化學製之EC-45),任一者皆可藉由250~270(℃)之燒成溫度而獲得片電阻值為2.3~2.8(mΩ/□)之高導電性、高膠帶強度。附帶一提,由於上述2種是分解溫度高,故可想到的是在燒成後之銀導電膜10內以有機物或是碳化物而至少殘留有一部分,但根據上述評價結果,可得知即便是如此地分解溫度高亦毫無問題,樹脂結合劑非完全燒穿亦不致妨礙。
另外,No.22~No.24是使糊中之樹脂結合劑與有機溶劑之比例改變,並使印刷版改變成#400、#250、#165,而使印刷厚度在3.2~10.1(μm)之間改變。若印刷厚度變厚,則燒結性有稍微變差之傾向,在250~270(℃)之燒成溫度,印刷厚度為3.2(μm)之No.22與5.8(μm)之No.23是獲得片電阻值為2.7~3.7(mΩ/□)、膠帶強度為「○」之良好結果,相較於此,印刷厚度為10.1(μm)之No.24在250(℃)是膠帶強度變成「×」。不過,即便是No.24亦在270(℃)充
分地燒結,獲得片電阻值為4.8(mΩ/□)、膠帶強度為「○」之比No.22、No.23稍微差但良好之結果。另外,對此等No.22~No.24之試料以燒成溫度300(℃)亦進行了評價,結果片電阻值為2.4~2.5(mΩ/□)、膠帶強度「○」,任一者皆可確認到良好之結果。
另外,No.25是令塗佈劑不附著在銀粉末而添加在糊中,但在250(℃)之燒成溫度,片電阻值為332(mΩ/□)之顯著地大,無法獲得導電性,膠帶強度亦變成「×」。可確認到為了改善在聚醯亞胺基板上之銀粉末之燒結性,需要有使塗佈劑附著於銀粉末之處理。
在此,說明在上述之實施例對燒成後之銀導電膜10之表面形狀進行評價之結果。圖6是銀導電膜10之截面形狀圖。此截面形狀是使用東京精密製之SURFCOM 480A,以掃描速度1.5(mm/sec)、倍率10K、截取值0.8(mm)將所形成之500(μm)寬之配線圖樣於其寬方向橫截而測量。在圖6,縱方向是銀導電膜10之厚度方向,橫方向是其寬方向,中央部之產生凹凸之部分是銀導電膜10,其兩側之平坦之部分是聚醯亞胺基板12。另外,溫度是各評價試料之燒成溫度,250(℃)、270(℃)的部分是對前述實施例No.3之試料測量,300(℃)的部分是對前述實施例No.22之試料測量。附帶一提,雖然325(℃)之試料是使用與該等同樣之導電性糊,但此測量資料並未記載於前述表1、表2。
如上述測量結果之截面形狀所示,藉由在
250~300(℃)之溫度範圍施行燒成處理而形成銀導電膜10,如前述圖2、圖3所示,銀導電膜10及聚醯亞胺基板12之構成成分相互侵入對方而形成凹凸形狀之界面,結果,銀導電膜10之表面是如圖6所示,成為凹凸劇烈之截面形狀。如比例尺所示,此凹凸之大小是銀導電膜10之厚度尺寸以下、亦即2(μm)左右。
相較於此,以325(℃)燒成的情況下,聚醯亞胺基板12顯著地受到銀導電膜10所浸食,形成之凹處之深度是銀導電膜10之膜厚尺寸以上。此時,推定聚醯亞胺基板12之構成成分可能亦在銀導電膜10側遍及膜厚方向整體而侵入,片電阻值亦變高。如此,因為聚醯亞胺基板12在燒成溫度325(℃)會發生破掉等不良情況,明顯無法使用,故前述表1、表2省略記載。
附帶一提,圖7是銀導電膜10的表面SEM照片。如該照片所示,在銀導電膜10之表面發生多數小孔。可以想到的是如此之孔亦是在前述圖6出現之凹凸之原因,但在考量膜厚、構成成分之侵入深度時,無視起因於此孔之凹凸。
如以上之說明,根據本實施例,銀導電膜10及聚醯亞胺基板12是令其等之構成成分在銀導電膜10之厚度尺寸以下之範圍相互侵入對方,以藉此所形成之凹凸面作為其等之界面,所以,導電性與密接性會伴隨接觸面積之增大而提高。因此,可獲得具備有高導電性與對聚醯亞胺基板12之高密接性之銀導電膜10之附導電膜之基板14。
另外,根據本實施例,將銀導電膜10形成在聚醯亞胺基板12上而製造附導電膜之基板14之際,於糊塗布步驟中塗布之導電性糊是使用令由松香、脂肪酸、或胺類構成之塗佈劑附著在表面的附著塗佈劑之銀粉末來作為銀粉末,所以,於燒成步驟中,即便以250~300(℃)之範圍內之低溫來施行燒成處理,燒結亦會充分進展,故可獲得具備有高導電性與對聚醯亞胺基板12之高密接性之銀導電膜10之附導電膜之基板14。
另外,根據本實施例,關於導電性糊,銀粉末是使用令由松香、脂肪酸、或胺類所成之塗佈劑在相對於銀粉末之質量比為2.3(%)以下之範圍附著之附著塗佈劑之銀粉末,所以,即便以300(℃)以下之低溫來施行燒成處理,銀粉末之燒結亦會充分進展,故可獲得高導電性與對聚醯亞胺基板12之高密接性。
以上雖然是參考圖面來詳細說明本發明,但本發明可進一步藉由其他之態樣來實施,可在不超脫其主旨之範圍施加各種變更。
Claims (7)
- 一種附導電膜之基板,是在聚醯亞胺基板之一面具備有導電膜,且該導電膜包含銀作為導體成分,該附導電膜之基板之特徵在於:其中前述導電膜及前述聚醯亞胺基板之構成成分會越過其等界面並在該導電膜之厚度尺寸以下之範圍內相互侵入對方形成凹凸面,而以所形成之凹凸面作為其等界面,且前述導電膜含有松香。
- 如請求項1之附導電膜之基板,其中前述導電膜為具有2.3~6.7mΩ/□之片電阻值者。
- 如請求項1或2之附導電膜之基板,其中前述導電膜是銀燒結而成者。
- 一種附導電膜之基板之製造方法,是將包含銀作為導體成分之導電膜形成在聚醯亞胺基板上,該方法之特徵在於包含以下步驟:糊塗布步驟,將含有銀粉末、樹脂結合劑及有機溶劑之導電性糊以預定圖樣塗布在前述聚醯亞胺基板上,其中該銀粉末在表面附著有由松香、脂肪酸及胺類中之至少其中1種構成之預定量的塗佈劑;燒成步驟,以250~300(℃)之最高溫度施行燒成處理,藉此使銀燒結而由前述導電性糊生成導電膜;且前述銀粉末之平均粒徑在0.1(μm)以上且1.0(μm)以 下之範圍。
- 如請求項4之附導電膜之基板之製造方法,其中前述銀粉末表面附著之前述塗佈劑相對於該銀粉末之質量比為2.3(%)以下之量。
- 一種聚醯亞胺基板用導電性糊,是用以在聚醯亞胺基板上形成導電膜而製造附導電膜之基板者,且其含有銀粉末、樹脂結合劑及有機溶劑,其特徵在於:前述銀粉末是附著塗佈劑之銀粉末,且其是使由松香、脂肪酸及胺類中之至少其中1種構成之塗佈劑以相對於該銀粉末之質量比為2.3(%)以下之量附著在表面者,且前述銀粉末之平均粒徑在0.1(μm)以上且1.0(μm)以下之範圍。
- 如請求項6之聚醯亞胺基板用導電性糊,其在250~270(℃)之燒成溫度下進行燒成所得之導電膜具有2.3~6.7mΩ/□之片電阻值。
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