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TWI889022B - 導電膜形成方法 - Google Patents

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TWI889022B
TWI889022B TW112145269A TW112145269A TWI889022B TW I889022 B TWI889022 B TW I889022B TW 112145269 A TW112145269 A TW 112145269A TW 112145269 A TW112145269 A TW 112145269A TW I889022 B TWI889022 B TW I889022B
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film
conductive
epoxy resin
firing
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TW112145269A
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梶山森
三田倫広
濱野翼
Original Assignee
日商日本石原化學股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種用以低成本地形成電磁屏蔽效果高之導電膜的導電性組成物及導電膜形成方法。導電性組成物在燒製後顯現導電性。導電性組成物含有銅奈米粒子、液體分散媒、分散劑及熱硬化性有機基質。分散劑係使銅奈米粒子分散在分散媒中者。分散劑係包含氮原子或磷原子之高分子化合物。有機基質係由液狀環氧樹脂及使該環氧樹脂硬化之硬化劑構成。該硬化劑係鹼性含氮化合物。在該導電膜形成方法中進行在甲酸環境下之燒製或燒製前在甲酸水溶液中之浸漬。

Description

導電膜形成方法
本發明係關於用以形成適用於電子器件之電磁屏蔽之導電膜的導電性組成物及使用該導電性組成物之導電膜形成方法。
隨著近年來電子器件之輕薄短小化，電子零件之安裝密度變高。電子器件會放射成為誤動作原因的無用輻射雜訊，所以隨著電子零件之高安裝密度化，在其他電子器件或電子器件內會產生因無用輻射雜訊(電磁干擾)所致之誤動作。為了防止如此之誤動作，使用電磁屏蔽(電磁波屏蔽、EMI屏蔽)來遮蔽無用輻射雜訊。
以往有金屬罐作為電磁屏蔽。金屬罐係配置成包覆作為無用輻射雜訊產生源之立體物。但是，使用金屬罐與電子器件之輕量化背道而馳。此外，金屬罐存在會使無用輻射雜訊漏出之間隙。另外，因為需要將無用輻射雜訊產生源集中在用金屬罐包覆的地方，所以電子器件之設計自由度降低。
此外，將包含導電性粒子之導電性EMI遮蔽組成物塗布在無用輻射雜訊產生源上作為電磁屏蔽的方法是已知的(參照專利文獻1)。其中記載該導電性EMI遮蔽組成物可就導電性微粒子係銀粒子(同文獻之實施例1至9)或銀被覆銅粒子(同 文獻之實施例10)之組成來實施。銀因為電阻率低所以適用於電磁屏蔽，但成本高。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特表2017-520903號公報
本發明解決上述問題且目的係提供用以低成本地形成電磁屏蔽效果高之導電膜的導電性組成物及導電膜形成方法。
本發明之導電性組成物係在燒製後顯現導電性者，其特徵為：含有銅奈米粒子、液體分散媒、使前述銅奈米粒子分散在前述分散媒中之分散劑及熱硬化性有機基質，前述分散劑係包含氮原子或磷原子之高分子化合物，前述有機基質係由液狀環氧樹脂及使該環氧樹脂硬化之硬化劑構成，前述硬化劑係鹼性含氮化合物。
在該導電性組成物中，例如，前述分散劑係具有胺之分支聚酯或磷酸聚酯。
在該導電性組成物中，前述硬化劑宜係胺。
在該導電性組成物中，例如，前述硬化劑係選自於由咪唑衍生物、改性胺及苯酚類芳香族胺構成之群組。
本發明之導電膜形成方法係在目標物之表面上形成導電膜的方法，其特徵為具有下列步驟：在前述目標物之表面上形成由前述導電性組成物構成之液膜；乾燥前述液膜以形成粒子膜；及將前述粒子膜在甲酸環境下進行燒製以形成導電膜並且使前述環氧樹脂硬化。
本發明之導電膜形成方法係在目標物之表面上形成導電膜的方法，其特徵為依序具有下列步驟：在前述目標物之表面上形成由前述導電性組成物構成之液膜；乾燥前述液膜以形成粒子膜；將形成有前述粒子膜之前述目標物浸漬在甲酸水溶液中；由前述甲酸水溶液取出形成有前述粒子膜之前述目標物並去除該粒子膜上之液體；及將前述粒子膜在鈍性環境下進行燒製以形成導電膜並且使前述環氧樹脂硬化。
本發明之導電性組成物因為使用銅奈米粒子作為導電性粒子，所以成本比使用銀粒子低。因為銅具有優異導電性，所以藉由使用該導電性組成物可形成電阻率低之導電膜。該導電膜因為由銅奈米粒子形成，所以即使在低溫下燒製亦充分地進行且電阻率低。此外，藉由利用甲酸進行燒製，銅奈米粒子之表面氧化皮膜被甲酸還原且形成之導電膜的電阻率低。另外，利用甲酸來促進分散劑的分解反應且形成之導電膜的電阻率更低。導電膜之表層部因甲酸而使環氧樹脂之影響小且電阻率更低。因為導電膜之表層部的電阻率低，所以即使導電膜薄，電磁屏蔽效果亦因於與空氣之界面的電磁波反射而為高。導電膜與目標物的界面因 為遠離導電膜之表面，所以不易與甲酸反應，可進行環氧樹脂之硬化並提高導電膜之密接性。
1:導電膜
2:目標物
3:作業面
4:液膜
5:粒子膜
6:甲酸水溶液
21:頂面
22:側面
23:底面
30:作業用板
圖1(a)至(d)係按時間順序顯示使用本發明第一實施形態之導電性組成物的導電膜形成方法的斷面結構圖。
圖2(a)至(f)係按時間順序顯示使用本發明第二實施形態之導電性組成物的導電膜形成方法的斷面結構圖。
(第一實施形態)
以下說明本發明第一實施形態之導電性組成物。本發明之導電性組成物用於燒製且在燒製後顯現導電性。該燒製係在燒製中或燒製前使用甲酸。在第一實施形態中，在燒製中利用甲酸(在甲酸環境下之燒製)。
該導電性組成物含有銅奈米粒子、液體分散媒、分散劑及熱硬化性有機基質。分散劑使銅奈米粒子分散在分散媒中。
分散媒係溶劑。溶劑係會溶解其他物質者，在常溫係液體且可使其蒸發。
分散劑係包含氮原子或磷原子之高分子化合物。氮原子及磷原子在周期表中係第15族元素(氮族元素)，負電性與碳原子不同且在有機分子骨架中反應性高。
有機基質係由液狀環氧樹脂及硬化劑構成。環氧樹脂係熱硬化性樹脂。硬化劑使該環氧樹脂硬化。該硬化劑係鹼性含氮化合物。鹼性含氮化合物係包含氮原子之鹼性化合物。導電性組成物中之硬化劑濃度可按照環氧樹脂之種類及濃度以及硬化劑之種類來設定。在本實施形態中，硬化劑係胺。硬化劑係胺時，在環氧樹脂之硬化中，硬化劑之一級胺的活性氫與環氧基反應而生成二級胺，該二級胺與環氧基反應而硬化，生成之三級胺使環氧基聚合。硬化劑對環氧樹脂之摻合量在環氧基與活性氫係等莫耳時最適當。
以下進一步詳述該導電性組成物。銅奈米粒子係粒徑奈米級，即中位直徑1nm以上且小於1000nm之銅微粒子。
分散媒因為未殘存在燒製導電性組成物而形成之導電膜中，所以不影響導電膜之性質。因此，分散媒只要可將銅奈米粒子分散在其中且可溶解有機基質即可，不限於特定溶劑。在本實施形態中，分散媒係例如環己酮。環己酮係極性非質子性溶劑。分散媒可為環己酮以外之極性非質子性溶劑、極性質子性溶劑、無極性溶劑。極性非質子性溶劑係例如乙酸丁酯、N,N-二甲基甲醯胺、丙酮、丙二醇一甲基醚乙酸酯、丙二醇一甲基醚、四氫呋喃、α-萜品醇、N-甲基-2-吡咯啶酮。極性質子性溶劑係例如異丙醇、乙醇。無極性溶劑係例如環己烷、二乙基醚、1,4-二
Figure 112145269-A0305-12-0005-1
烷、甲苯、庚烷、正十四烷。此外，分散媒可為多種溶劑之混合物。
在本實施形態中，分散劑係具有胺之分支聚酯或磷酸聚酯。胺具有氮原子。分支聚酯係在分子中具有分支構造之聚酯。磷酸聚酯具有磷原子(氮族元素)。
在本實施形態中，硬化劑係咪唑衍生物或苯酚類芳香族胺。咪唑衍生物及苯酚類芳香族胺係胺，即鹼性含氮化合物。
以下參照圖1(a)至(d)說明使用該導電性組成物之導電膜形成方法。該導電膜形成方法係在目標物之表面上形成導電膜的方法。目標物在本實施形態中係電子器件。電子器件之表面係例如塑模樹脂。
首先，如圖1(a)所示地將目標物2放置在作業面3上。目標物2在電子器件之情形中一般係立體物。在本實施形態中，目標物2具有大致長方體之外形且具有頂面21、複數側面22及底面23。頂面21係水平面且各側面22係大致鉛直面。因為電子器件安裝在印刷基板等上使用，所以通常在目標物2(電子器件)之底面23未形成導電膜。此外，目標物2之外形不限於長方體，可為例如圓柱及半球等。另外，目標物2不限於立體物，可為面狀物。
接著，如圖1(b)所示地使用前述導電性組成物，在目標物2之表面上形成由該導電性組成物構成之液膜4。因為導電性組成物含有作為接著性樹脂之環氧樹脂，所以液膜4附著在目標物2之表面上。在本實施形態中，藉由噴塗在目標物2之表面上形成液膜4。噴塗係使用例如噴塗機。藉由噴塗來形成液膜4的話，透過噴霧角度及噴嘴位置的調整，便能相較於濺鍍等其他塗布更輕易地控制側面22之液膜4的膜厚。噴霧角度及噴嘴位置係調整成使頂面21及各側面22之液膜4的膜厚大致相同。
接著，乾燥液膜4，如圖1(c)所示地形成粒子膜5。藉由液膜4之乾燥，導電性組成物中之分散媒蒸發，銅奈米粒子凝聚並形成作為凝聚體之粒子膜5。粒子膜5主要由銅奈米粒子構成且包含分散劑、環氧樹脂及硬化劑。粒子膜5因為包含環氧樹脂，所以附著在目標物2之表面上。
接著，如圖1(d)所示地在甲酸環境下燒製粒子膜5以形成導電膜1。粒子膜5之燒製係利用加熱所為之熱燒製且例如使用甲酸迴流裝置來進行。在燒製中，粒子膜5中之銅奈米粒子燒結而形成導電膜1並且密接於目標物2。導電膜1具有導電性。此外，藉由燒製之熱，粒子膜5中之環氧樹脂與硬化劑進行化學反應且環氧樹脂硬化。藉由環氧樹脂之硬化，導電膜1對目標物2之密接性提高。
如此，在第一實施形態中，導電性組成物用於在燒製中利用甲酸之燒製並在燒製後顯現導電性。
以上，依據本實施形態之導電性組成物，使用銅奈米粒子作為導電性粒子，因此成本比使用銀粒子低。因為銅具有優異導電性，所以藉由使用該導電性組成物形成之導電膜1的電阻率低且電磁屏蔽效果高。即使導電膜1薄，電磁屏蔽效果亦因於與空氣之界面的電磁波反射而為高。
在使用該導電性組成物之導電膜形成方法中，因為粒子膜5包含銅奈米粒子，所以燒製需要之溫度低且燒製時間短。因此，因燒製所致之對目標物2(電子器件等)的影響小。此外，因為導電膜1由銅奈米粒子形成，所以即使在低溫下燒製亦充分地進行，電阻率低且電磁屏蔽效果高。
粒子膜5中之銅奈米粒子的最外側表面因大氣中包含之氧而氧化並具有表面氧化皮膜。在該導電膜形成方法中，藉由在甲酸環境下燒製粒子膜5，銅奈米粒子之表面氧化皮膜被甲酸還原，形成之導電膜1的電阻率低且電磁屏蔽效果高。
直到在目標物2之表面上形成由該導電性組成物構成之液膜都需要導電性組成物中之分散劑以使銅奈米粒子分散。但是，殘留在導電膜1中之分散劑會使電阻增加。分散劑係包含氮原子或磷原子之高分子化合物。氮原子及磷原子之負電性與碳原子不同且在有機分子骨架中反應性高。因此，在甲酸環境下燒製時，會促進分散劑的分解反應。因為分散劑分解，所以形成之導電膜1的電阻率低且電磁屏蔽效果高。即使導電膜1薄，電磁屏蔽效果亦因於與空氣之界面的電磁波反射而為高。
在本實施形態中，分散劑係具有胺之分支聚酯或磷酸聚酯。分散劑係具有胺之分支聚酯時，因為胺係鹼性，所以容易與酸性之甲酸反應，因此可藉由甲酸促進分解。分散劑係磷酸聚酯時，因為磷酸基係酸基，所以只用酸鹼反應並無法理解其與甲酸之關係。形成之導電膜1的電阻率低的情形係很難預測到的，且係本申請案之發明人進行許多實驗後發現。
導電性組成物中之環氧樹脂在燒製時硬化而提高導電膜1之密接性。但是，因為導電膜1中之硬化環氧樹脂係絕緣物，所以導電膜1之電阻率升高。因此，導電性組成物中之液狀環氧樹脂濃度的具體數值應依據實驗設定成兼顧到形成導電膜1之密接性及低電阻率。
但是，如後述實驗結果所見地，環氧樹脂即使比良好地兼顧導電膜1之密接性及電阻率的濃度稍高，對導電膜1之電阻率亦幾乎沒有不良影響(參照實施例1及2、實施例4及5、實施例6及7等)。相反地，環氧樹脂即使比良好地兼顧導電膜1之密接性及電阻率的濃度稍低，對導電膜1之電阻率亦不太有好影響(參照實施例1及3)。
因為放射無用輻射雜訊之電子器件(目標物2)係以高頻動作，所以無用輻射雜訊係高頻電磁波。一般而言，在介質中傳播之電磁波在不同介質之界面中，因介質之阻抗差異而產生反射。導電膜1形成在目標物2之表面上且存在空氣中。因為空氣係優異之絕緣體，所以阻抗非常高。導電膜1因為具有導電性所以阻抗非常低。目標物2之表層部的阻抗比導電膜1高。目標物2放射之電磁波因阻抗差異而在目標物2與導電膜1之界面反射，一部份射入導電膜1，在導電膜1內衰減，在導電膜1與空氣之界面反射且一部份射出至空氣中。由外部逆向地放射至目標物2之電磁波因阻抗差異而在空氣與導電膜1之界面反射，一部份射入導電膜1，在導電膜1內衰減，在導電膜1與目標物2之界面反射且一部份射入目標物2。該等反射及衰減現象中，對高頻電磁波之遮蔽而言，利用導電膜1與空氣之大的阻抗差異所獲得之反射的貢獻極大。因此，導電膜1之表層部的導電性越高，於與空氣之界面的阻抗差異越大，遮蔽無用輻射雜訊之電磁屏蔽效果越高。
由實驗結果推論，在甲酸環境下之燒製中，在粒子膜5或導電膜1之表面附近，作為酸之甲酸分解作為鹼性含氮化合物之硬化劑並阻礙環氧樹脂之硬化。此外，甲酸因為酸性強，所以使環氧環開環。即，在燒製中，銅奈米粒子之燒結、環氧樹脂之硬化、硬化劑之分解、環氧樹脂之開環同時地進行。藉由硬化 劑之分解及環氧樹脂之開環，在導電膜1之表面附近，環氧樹脂之影響小且電阻率低。因為導電膜1之電阻率係使測量用之電極接觸導電膜1之表面來測量，所以測得低電阻率。導電膜1之表層部因為電阻率低，所以對高頻之無用輻射雜訊的電磁屏蔽效果因於與空氣之界面的電磁波反射而為高。導電膜1與目標物2之界面因為遠離導電膜1之表面，所以不易與甲酸反應，可進行環氧樹脂之硬化並提高導電膜之密接性。
(第二實施形態)
以下說明本發明第二實施形態之導電性組成物。第二實施形態之導電性組成物具有與第一實施形態同樣之組成。在以下說明中，與第一實施形態同等處賦予相同符號。與第一實施形態同等處之詳細說明省略。
該導電性組成物係用於燒製且在燒製後顯現導電性。在第二實施形態中在燒製前利用甲酸(在燒製前浸漬在甲酸水溶液中)。
該導電性組成物含有銅奈米粒子、液體分散媒、分散劑及熱硬化性有機基質。分散劑使銅奈米粒子分散在分散媒中。
分散媒係有機溶劑。
分散劑係包含氮原子或磷原子(氮族元素)之高分子化合物。
有機基質係由液狀環氧樹脂及硬化劑構成。硬化劑使該環氧樹脂硬化。硬化劑使環氧樹脂硬化。該硬化劑係鹼性含氮化合物。
分散媒因為未殘存在燒製導電性組成物而形成之導電膜中，所以不影響導電膜之性質。因此，分散媒可將銅奈米粒子分散在其中且只要可溶解有機基質即可，不限於特定溶劑。在本實施形態中，分散媒係例如環己酮。環己酮係極性非質子性溶劑。分散媒可為環己酮以外之極性非質子性溶劑、極性質子性溶劑、無極性溶劑。極性非質子性溶劑係例如乙酸丁酯、N,N-二甲基甲醯胺、丙酮、丙二醇一甲基醚乙酸酯、丙二醇一甲基醚、四氫呋喃、α-萜品醇、N-甲基-2-吡咯啶酮。極性質子性溶劑係例如異丙醇、乙醇。無極性溶劑係例如環己烷、二乙基醚、1,4-二
Figure 112145269-A0305-12-0011-2
烷、甲苯、庚烷、正十四烷。此外，分散媒可為多種溶劑之混合物。
在本實施形態中，分散劑係具有胺之分支聚酯或磷酸聚酯。胺具有氮原子。磷酸聚酯具有磷原子(氮族元素)。
在本實施形態中，硬化劑係選自於由咪唑衍生物、改性胺及苯酚類芳香族胺構成之群組。該等硬化劑都是胺，即鹼性含氮化合物。
以下參照圖2(a)至(f)說明使用該導電性組成物之導電膜形成方法。該導電膜形成方法係在目標物之表面上形成導電膜的方法。目標物在本實施形態中係電子器件。
首先，如圖2(a)所示地將目標物2置於作業面3。在本實施形態中，作業面3係作業用板30之頂面。
接著，如圖2(b)所示地使用第二實施形態之導電性組成物，在目標物2之表面上形成由該導電性組成物構成之液膜4。因為導電性組成物含有作為接著性樹脂之環氧樹脂，所以液膜4附著在目標物2之表面上。在本實施形態中，藉由噴塗在目標物2之表面上形成液膜4。噴塗係使用例如噴塗機。藉由噴塗來形成液膜4的話，透過噴霧角度及噴嘴位置的調整，便能相較於濺鍍等其他塗布更輕易地控制側面22之液膜4的膜厚。噴霧角度及噴嘴位置係調整成使頂面21及各側面22之液膜4的膜厚大致相同。
接著，乾燥液膜4，如圖2(c)所示地形成粒子膜5。藉由液膜4之乾燥，導電性組成物中之分散媒蒸發，銅奈米粒子凝聚並形成作為凝聚體之粒子膜5。粒子膜5主要由銅奈米粒子構成且包含分散劑、環氧樹脂及硬化劑。粒子膜5因為包含環氧樹脂，所以附著在目標物2之表面上。
接著，如圖2(d)所示地將形成有粒子膜5之目標物2浸漬在甲酸水溶液6中。甲酸水溶液6溶解粒子膜5包含之分散劑。
接著，如圖2(e)所示地由甲酸水溶液6取出形成有粒子膜5之目標物2並去除該粒子膜5上之液體。在本實施形態中，吹氣去除粒子膜5上之液體。去除粒子膜5上之液體的手段不限於吹氣去除。例如，可將離心力等加速度施加於目標物2以去除粒子膜5上之液體。此外，去除之液體係溶有分散劑之甲酸水溶液。另外，即使乾燥粒子膜5亦只蒸發液體中之水分，因此液體中之分散劑殘留且不能去除液體。
接著，如圖2(f)所示地在鈍性環境下燒製粒子膜5以形成導電膜1。粒子膜5之燒製係利用加熱所為之熱燒製。鈍性環境係例如氮環境。在燒製中，粒子膜5中之銅奈米粒子燒結而形成導電膜1並且密接於目標物2。導電膜1具有導電性。此外，藉由燒製之熱，粒子膜5中之環氧樹脂與硬化劑進行化學反應且環氧樹脂硬化。藉由環氧樹脂之硬化，導電膜1對目標物2之密接性提高。
如此，在第二實施形態中，導電性組成物用於在燒製前利用甲酸之燒製且在燒製後顯現導電性。
以上，依據本實施形態之導電性組成物，使用銅奈米粒子作為導電性粒子，因此成本比使用銀粒子低。因為銅具有優異導電性，所以藉由使用該導電性組成物形成之導電膜1的電阻率低且電磁屏蔽效果高。
在使用該導電性組成物之導電膜形成方法中，粒子膜5因為包含銅奈米粒子，所以燒製需要之溫度低且燒製時間短。因此，因燒製所致之對目標物2(電子器件等)的影響小。此外，因為導電膜1由銅奈米粒子形成，所以即使在低溫下燒製亦充分地進行，電阻率低且電磁屏蔽效果高。
粒子膜5中之銅奈米粒子的最外面因大氣中包含之氧而氧化並具有表面氧化皮膜。在該導電膜形成方法中，因為在燒製前將粒子膜5浸漬於甲酸水溶液6中，所以銅奈米粒子之表面氧化皮膜被甲酸還原，形成之導電膜1的電阻率低且電磁屏蔽效果高。
直到在目標物2之表面上形成由該導電性組成物構成之液膜都需要導電性組成物中之分散劑使銅奈米粒子分散。但是，殘留在導電膜1中之分散劑會使電阻增加。在本實施形態中，分散劑係具有胺之分支聚酯或磷酸聚酯。
分散劑係具有胺之分支聚酯時，因為胺係鹼性，所以容易與酸性之甲酸反應，因此容易溶解在甲酸水溶液6中。因為分散劑由導電性組成物溶出，所以形成之導電膜1的電阻率低且電磁屏蔽效果高。即使導電膜1薄，電磁屏蔽效果亦因於與空氣之界面的電磁波反射而為高。
分散劑係磷酸聚酯時，因為磷酸基係酸基，所以只用酸鹼反應並無法理解其與甲酸水溶液6之關係。形成之導電膜1的電阻率低的情形係很難預測到的，且係本申請案之發明人進行許多實驗後發現。
甲酸與硬化劑之鹼性含氮化合物反應而形成鹽時，因為磷酸之解離常數比甲酸大，所以由甲酸之鹽游離甲酸而生成磷酸之鹽。因此，據認為有分散劑容易由導電性組成物溶出至甲酸水溶液6中的可能性。此外，該推論係用以說明實驗結果的一種說法且未限定本申請案發明之技術範圍。
與第一實施形態同樣地推論於第二實施形態之導電性組成物中的環氧樹脂。藉由在燒製前浸漬於甲酸水溶液中，在粒子膜5之表面附近，作為酸之甲酸分解作為鹼性含氮化合物之硬化劑。此外，甲酸因為酸性強，所以使環氧環開環。因此，燒製後在導電膜1之表面附近，環氧樹脂之影響小且電阻率低。因為導電膜1之電阻率係使測量用之電極接觸導電膜1之表面來測量，所以測得低電阻率。導電膜1之表層部因為電阻率低，所以對高頻之無用輻射雜訊的電磁屏 蔽效果因於與空氣之界面的電磁波反射而為高。粒子膜5與目標物2之界面因為遠離粒子膜5之表面，所以不易與甲酸反應，可進行環氧樹脂之硬化並提高導電膜1之密接性。
製作作為本發明第一實施形態之導電性組成物及用以比較之導電性組成物並使用該導電性組成物嘗試形成導電膜。導電性組成物係用以下方法作成。使用中位直徑40至50nm之銅的球狀粒子作為銅奈米粒子。依據各實驗條件，將秤取到之分散劑、環氧樹脂及硬化劑溶在分散媒中並使銅奈米粒子分散於其中。接著，將製備好的導電性組成物噴塗在目標物之表面上。接著，乾燥導電性組成物之液膜並形成粒子膜。接著，在甲酸環境下燒製粒子膜。接著，評價形成之導電膜對目標物之密接性及體積電阻率。
密接性之評價係依據ASTM規格D2259來進行。該規格係在導電膜1中進行縱6條×橫6條之切割，作成2mm×2mm大小之25個塊，進行膠帶剝離試驗並按照剝離區域之比例賦予「0B」至「5B」之6階段等級。
[實施例1]
分散媒係環己酮(在實施例1至23、比較例1至3中相同)。銅奈米粒子之濃度相對導電性組成物全體(以下，就質量%而言同樣)係37.4質量%。分散劑係具有胺之分支聚酯(BYK公司製，商品名「DISPERBYK(註冊商標)-2155」)且其濃度係1.5質量%。環氧樹脂係在常溫下為液狀之環氧樹脂(Mitsubishi Chemical公司(股)製，商品名「YX7105」)且其濃度係2.8質量%。硬化劑係作為苯酚類芳香族胺之參二甲胺基甲基苯酚(Mitsubishi Chemical公司(股)製，商品名「jER CURE(註 冊商標)3010」)且其濃度係3.63質量%。燒製溫度係150℃(在實施例1至39、比較例1至3中相同)。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率(體積電阻率)係2.0×10-4Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例2]
銅奈米粒子之濃度係與實施例1大致相同之35.9質量%。分散劑係與實施例1相同者且其濃度係與實施例1大致相同之1.4質量%。環氧樹脂係與實施例1相同者且其濃度係比實施例1高之4.5質量%。硬化劑係與實施例1相同者且其濃度係5.79質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係1.1×10-4Ω．cm。
即，在實施例2中，雖然將環氧樹脂之濃度增加至實施例1之1.6倍，但形成之導電膜的電阻率未增加。這是乍看意外之結果，但如前述地，推測係由於導電膜之表層部因甲酸之作用而不易受環氧樹脂之影響的緣故。此外，電阻率稍微減少視為變動之範圍。
[實施例3]
銅奈米粒子之濃度係與實施例1大致相同之39.1質量%。分散劑係與實施例1相同者且其濃度係與實施例1大致相同之1.6質量%。環氧樹脂係與實施例1相同 者且其濃度係比實施例1低之1.0質量%。硬化劑係與實施例1相同者且其濃度係1.26質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中剝離之塊係ASTM規格D2259之等級3B。等級3B係剝離之塊在5%至15%之範圍內。實際上使用導電膜作為電磁屏蔽時，並不會於導電膜進行細切割，所以若有該程度之密接性則使用可能性高。導電膜之電阻率係1.7×10-4Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
即，在實施例3中，相較於實施例1顯著地減少環氧樹脂之濃度，從而得到導電膜之密接性降低的結果。此外，在實施例3中，雖然將環氧樹脂之濃度減少至實施例1之0.36倍，但形成之導電膜的電阻率只降低至0.85倍。因為導電膜之電阻率的測量係與剝離試驗獨立地進行，所以電阻率未因塊之一部份剝離而增加。如前述地，推測係由於導電膜之表層部因甲酸之作用而不易受環氧樹脂之影響的緣故。
(比較例1)
進行如下的低濃度實驗作為比較例，亦即，使環氧樹脂之濃度比實施例3更低，而使導電性組成物無法稱得上實質地包含環氧樹脂。銅奈米粒子之濃度係與實施例3大致相同之39.5質量%。分散劑係與實施例1至3相同者且其濃度係與實施例3相同之1.6質量%。環氧樹脂係與實施例1至3相同者且其濃度係比實施例3更低之0.5質量%。硬化劑係與實施例1至3相同者且其濃度係0.64質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中剝離之塊係ASTM規格D2259之等級0B。等級0B係剝離之塊超過65%。
即，確認了在如導電性組成物無法稱得上實質地包含環氧樹脂的低濃度下得不到導電膜之密接性。此外，由比較例1之結果可知，使環氧樹脂之濃度完全地為0亦得不到導電膜之密接性。作為絕緣物之環氧樹脂的濃度具體值最好設定成兼顧利用環氧樹脂獲得之導電膜與目標物的密接性及利用低電阻率獲得之電磁屏蔽效果(設計的事項)。
[實施例4]
銅奈米粒子之濃度係與實施例1大致相同之38.4質量%。分散劑係與實施例1相同者且其濃度係與實施例1相同之1.5質量%。環氧樹脂係與實施例1相同者且其濃度係與實施例1大致相同之2.9質量%。硬化劑係咪唑衍生物(Mitsubishi Chemical公司(股)製，商品名「jER CURE(註冊商標)P200H50」)且其濃度係0.99質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係1.5×10-3Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
即，即使將硬化劑換成咪唑衍生物，亦形成適用於電子器件之電磁屏蔽的導電膜。
[實施例5]
銅奈米粒子之濃度係與實施例4大致相同之37.5質量%。分散劑係與實施例4相同者且其濃度係與實施例4相同之1.5質量%。環氧樹脂係與實施例4相同者且其濃度係比實施例4高之4.7質量%。硬化劑係與實施例4相同者且其濃度係1.61質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係5.8×10-4Ω．cm。
即，在實施例5中，雖然將環氧樹脂之濃度增加至實施例4之1.6倍，但形成之導電膜的電阻率未增加。即，實施例5相對於實施例4之傾向與實施例2相對於實施例1之傾向相同。推測這是由於導電膜之表層部因甲酸之作用而不易受環氧樹脂之影響的緣故。此外，電阻率稍微減少視為變動之範圍，但據認為反應物之濃度越高反應速度越高亦是一原因。
[實施例6]
銅奈米粒子之濃度係與實施例1、4大致相同之37.9質量%。分散劑係與實施例1、4相同者且其濃度係與實施例1、4相同之1.5質量%。環氧樹脂係在常溫下為液狀之環氧樹脂(Mitsubishi Chemical公司(股)製，商品名「828」)且其濃度係與實施例1相同之2.8質量%。硬化劑係與實施例4相同者且其濃度係2.48質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係3.7×10-3Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
即，即使使用不同之環氧樹脂，亦形成適用於電子器件之電磁屏蔽的導電膜。
[實施例7]
銅奈米粒子之濃度係與實施例6大致相同之36.6質量%。分散劑係與實施例6相同者且其濃度係與實施例6相同之1.5質量%。環氧樹脂係與實施例6相同者且其濃度係比實施例6高之4.6質量%。硬化劑係與實施例6相同者且其濃度係3.99質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係2.7×10-3Ω．cm。
即，在實施例7中，雖然將環氧樹脂之濃度增加至實施例6之1.6倍，但形成之導電膜的電阻率未增加。亦即，實施例7相對於實施例6之傾向與實施例2相對於實施例1之傾向相同。推測這是由於導電膜之表層部因甲酸之作用而不易受環氧樹脂之影響的緣故。此外，電阻率稍微減少視為變動之範圍。
[實施例8]
銅奈米粒子之濃度係與實施例1、6大致相同之37.8質量%。分散劑係與實施例1、6相同者且其濃度係與實施例1、6相同之1.5質量%。環氧樹脂係在常溫下為液狀之苯酚酚醛清漆型環氧樹脂(Mitsubishi Chemical公司(股)製，商品名「152」)且其濃度係與實施例1、6相同之2.8質量%。硬化劑係與實施例6相同者且其濃度係2.67質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係5.5×10-3Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
即，即使使用類型(種類)不同之環氧樹脂，亦形成適用於電子器件之電磁屏蔽的導電膜。
[實施例9]
銅奈米粒子之濃度係與實施例8大致相同之36.5質量%。分散劑係與實施例8相同者且其濃度係與實施例8相同之1.5質量%。環氧樹脂係與實施例8相同者且其濃度係比實施例8高之4.6質量%。硬化劑係與實施例8相同者且其濃度係4.30質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係6.2×10-3Ω．cm。
即，在實施例9中，雖然將環氧樹脂之濃度增加至實施例8之1.6倍，但形成之導電膜的電阻率只增加至1.1倍。推測其原因為導電膜之表層部因甲酸之作用而不易受環氧樹脂之影響。
(比較例2)
未使用環氧樹脂而使用苯酚樹脂來代替作為比較例。在苯酚樹脂中不需要硬化劑。銅奈米粒子之濃度係與實施例1大致相同之40質量%。分散劑係與實施 例1相同者且其濃度係與實施例1大致相同之1.6質量%。使用苯酚樹脂作為熱硬化性樹脂且其濃度係與實施例1大致相同之3質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中剝離之塊係ASTM規格D2259之等級0B。等級0B係剝離之塊超過65%。
即，在導電性組成物中未實質地包含環氧樹脂而包含苯酚樹脂來代替時，得不到導電膜之密接性。
製作作為本發明第二實施形態之導電性組成物及用以比較之導電性組成物並使用該導電性組成物嘗試形成導電膜。導電性組成物係用與第一實施形態相同之方法作成。目標物使用與第一實施形態相同者。接著，在目標物之表面上噴塗作成之導電性組成物。接著，用加熱板在80℃下乾燥導電性組成物之液膜1分鐘並形成粒子膜。接著，將形成有粒子膜之目標物浸漬於3質量%之甲酸水溶液中。接著，由甲酸水溶液取出形成有粒子膜之目標物並藉由吹風機吹氣去除粒子膜上之液體。接著，在氮環境下燒製粒子膜。接著，評價形成之導電膜對目標物之密接性及體積電阻率。
[實施例10]
銅奈米粒子之濃度係與實施例1大致相同之38質量%(以下，在實施例18以外之實施例及比較例3中亦相同)。分散劑係磷酸聚酯(BYK公司製，商品名「DISPERBYK(註冊商標)-111」)且其濃度係2質量%(以下，在實施例11至15中相同分散劑，2質量%)。環氧樹脂係與實施例1相同者且其濃度係與實施例1大致相 同之3質量%。硬化劑係咪唑衍生物(ADEKA公司(股)製，商品名「ADEAKHARDENER(註冊商標)EH-2021」)且其濃度係1質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係25μΩ．cm(25×10-6Ω．cm)且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
即，在燒製前將粒子膜浸漬於甲酸水溶液中，藉此形成了電阻率低之導電膜。該電阻率比在甲酸環境下進行燒製之實施例1至9(第一實施形態)低。
[實施例11]
環氧樹脂係與實施例10相同者且係相同濃度。硬化劑係改性胺(T&K TOKA公司(股)製，商品名「FUJICURE(註冊商標)7001」)且其濃度係1質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係20μΩ．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
即，即使使用改性胺作為硬化劑，亦形成適用於電子器件之電磁屏蔽的導電膜。
[實施例12]
環氧樹脂係與實施例10相同者且係相同濃度。硬化劑與實施例10不同，係與實施例4至9相同之咪唑衍生物且其濃度係1質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係51μΩ．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
即，即使使用不同之咪唑衍生物作為硬化劑，亦形成適用於電子器件之電磁屏蔽的導電膜。
[實施例13]
環氧樹脂與實施例10至12不同，係與實施例6、7相同者且其濃度係3質量%。硬化劑係與實施例10相同之咪唑衍生物且其濃度係3質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係94μΩ．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
即，即使使用不同之環氧樹脂，亦形成適用於電子器件之電磁屏蔽的導電膜。
[實施例14]
環氧樹脂係與實施例13相同者且其濃度係與實施例13相同之3質量%。硬化劑係與實施例11相同之改性胺且其濃度係2質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係36μΩ．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例15]
環氧樹脂係與實施例13、14相同者且其濃度係與實施例13、14相同之3質量%。硬化劑係與實施例12相同之咪唑衍生物且其濃度係2質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係222μΩ．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例16]
分散劑係與實施例1至9相同之分支聚酯且其濃度係2質量%(以下，在實施例18以外之實施例及比較例3中相同分散劑，2質量%)。環氧樹脂係與實施例13至15相同者且其濃度係與實施例13至15相同之3質量%。硬化劑係與實施例14相同之改性胺且其濃度係2質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係107μΩ．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
即，即使使用分支聚酯作為分散劑，亦形成適用於電子器件之電磁屏蔽的導電膜。
[實施例17]
環氧樹脂係與實施例10至12相同者且其濃度係與實施例10至12相同之3質量%(在實施例17至22及比較例3中相同環氧樹脂，3質量%)。硬化劑係與實施例10相同之咪唑衍生物且其濃度係與實施例10相同之1質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係60μΩ．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例18]
銅奈米粒子之濃度係與實施例16、17大致相同之37質量%。分散劑係與實施例16、17相同之分支聚酯且其濃度係1質量%。硬化劑係與實施例1至3相同之參二甲胺基甲基苯酚且其濃度係4質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係30μΩ．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
即，即使在第二實施形態中使用參二甲胺基甲基苯酚作為硬化劑，亦形成適用於電子器件之電磁屏蔽的導電膜。
[實施例19]
硬化劑係改性胺(T&K TOKA公司(股)製，商品名「FUJICURE(註冊商標)FXR-1030」)且其濃度係1質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係72μΩ．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例20]
硬化劑係改性胺(T&K TOKA公司(股)製，商品名「FUJICURE(註冊商標)7000」)且其濃度係1質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係65μΩ．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例21]
硬化劑係與實施例16相同之改性胺且其濃度係與實施例16相同之1質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係88μΩ．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例22]
硬化劑係改性胺(Mitsubishi Chemical公司(股)製，商品名「jER CURE(註冊商標)ST12」)且其濃度係2質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係110μΩ．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
(比較例3)
未使用硬化劑而使用硫醇來代替作為比較例。硫醇係具有硫原子之有機化合物。硬化劑係作為硫醇之3-巰基丙酸酯(Mitsubishi Chemical公司(股)製，商品名「jER CURE(註冊商標)QX40」)且其濃度係1質量%。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊(ASTM規格D2259之等級5B)。但是，導電膜之電阻率過高而不能測量。
硬化劑不是胺，所以推測粒子膜中之硬化劑未與甲酸反應且硬化之環氧樹脂殘留在導電膜之全體中，導電膜之表層部的電阻率不低。
[實施例23]
在前述第一實施形態之實施例1至9中，分散劑係具有氮原子(第二周期之氮族元素)的高分子化合物。將具有磷原子(第三周期之氮族元素)的高分子化合物用於分散劑來進行同樣之實驗，作為第一實施形態之實施例。
分散劑係與實施例10相同之磷酸聚酯且其濃度係1.5質量%。除此以外之實驗條件(分散媒、銅奈米粒子之濃度、環氧樹脂及其濃度、硬化劑及其濃度、燒製溫度等)與實施例1相同。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中沒有剝離之塊，顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。導電膜之電阻率係2.0×10-4Ω．cm且係與實施例1同樣之低值。
[實施例24]
在第一實施形態之實施例1至9、23中，分散媒係環己酮(極性非質子性溶劑)。分散媒只要可使銅奈米粒子分散在其中且可溶解有機基質即可。在此，變更分散媒進行同樣之實驗，作為第一實施形態之實施例。
分散媒係環己烷。環己烷係無極性溶劑。除此以外之實驗條件(銅奈米粒子之濃度、分散劑及其濃度、環氧樹脂及其濃度、硬化劑及其濃度、燒製溫度等)與實施例1相同。
燒製後，形成導電膜。導電膜之密接性係與實施例1相同之等級5B。導電膜之電阻率係3.0×10-5Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例25]
分散媒係乙酸丁酯。乙酸丁酯係極性非質子性溶劑。除此以外之實驗條件與實施例1相同。
燒製後，形成導電膜。導電膜之密接性係與實施例1相同之等級5B。導電膜之電阻率係3.2×10-5Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例26]
分散媒係二乙基醚。二乙基醚係無極性溶劑。除此以外之實驗條件與實施例1相同。
燒製後，形成導電膜。導電膜之密接性係與實施例1相同之等級5B。導電膜之電阻率係3.0×10-5Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例27]
分散媒係1,4-二
Figure 112145269-A0305-12-0030-3
烷。1,4-二
Figure 112145269-A0305-12-0030-4
烷係無極性溶劑。除此以外之實驗條件與實施例1相同。
燒製後，形成導電膜。導電膜之密接性係與實施例1相同之等級5B。導電膜之電阻率係3.5×10-5Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例28]
分散媒係甲苯。甲苯係無極性溶劑。除此以外之實驗條件與實施例1相同。
燒製後，形成導電膜。導電膜之密接性係與實施例1相同之等級5B。導電膜之電阻率係3.3×10-5Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例29]
分散媒係庚烷。庚烷係無極性溶劑。除此以外之實驗條件與實施例1相同。
燒製後，形成導電膜。導電膜之密接性係與實施例1相同之等級5B。導電膜之電阻率係3.2×10-5Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例30]
分散媒係正十四烷。正十四烷係無極性溶劑。除此以外之實驗條件與實施例1相同。
燒製後，形成導電膜。導電膜之密接性係與實施例1相同之等級5B。導電膜之電阻率係4.0×10-5Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例31]
分散媒係N,N-二甲基甲醯胺。N,N-二甲基甲醯胺係極性非質子性溶劑。除此以外之實驗條件與實施例1相同。
燒製後，形成導電膜。導電膜之密接性係與實施例1相同之等級5B。導電膜之電阻率係3.8×10-5Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例32]
分散媒係丙酮。丙酮係極性非質子性溶劑。除此以外之實驗條件與實施例1相同。
燒製後，形成導電膜。導電膜之密接性係與實施例1相同之等級5B。導電膜之電阻率係3.1×10-5Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例33]
分散媒係丙二醇一甲基醚乙酸酯(PGMA)。丙二醇一甲基醚乙酸酯係極性非質子性溶劑。除此以外之實驗條件與實施例1相同。
燒製後，形成導電膜。導電膜之密接性係與實施例1相同之等級5B。導電膜之電阻率係3.7×10-5Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例34]
分散媒係丙二醇一甲基醚(PM)。丙二醇一甲基醚係極性非質子性溶劑。除此以外之實驗條件與實施例1相同。
燒製後，形成導電膜。導電膜之密接性係與實施例1相同之等級5B。導電膜之電阻率係3.2×10-5Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例35]
分散媒係四氫呋喃(THF)。四氫呋喃係極性非質子性溶劑。除此以外之實驗條件與實施例1相同。
燒製後，形成導電膜。導電膜之密接性係與實施例1相同之等級5B。導電膜之電阻率係3.9×10-5Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例36]
分散媒係α-萜品醇。α-萜品醇係極性非質子性溶劑。除此以外之實驗條件與實施例1相同。
燒製後，形成導電膜。導電膜之密接性係與實施例1相同之等級5B。導電膜之電阻率係3.5×10-5Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例37]
分散媒係N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)。N-甲基-2-吡咯啶酮係極性非質子性溶劑。除此以外之實驗條件與實施例1相同。
燒製後，形成導電膜。導電膜之密接性係與實施例1相同之等級5B。導電膜之電阻率係3.7×10-5Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例38]
分散媒係異丙醇(2-丙醇)。異丙醇係極性質子性溶劑。除此以外之實驗條件與實施例1相同。
燒製後，形成導電膜。導電膜之密接性係與實施例1相同之等級5B。導電膜之電阻率係3.3×10-5Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
[實施例39]
分散媒係乙醇。乙醇係極性質子性溶劑。除此以外之實驗條件與實施例1相同。
燒製後，形成導電膜。導電膜之密接性係與實施例1相同之等級5B。導電膜之電阻率係3.5×10-5Ω．cm且係適用於電子器件之電磁屏蔽的低值。
在變更分散媒之實施例24至39中，無極性溶劑、極性非質子性溶劑、極性溶劑都可使用作為分散媒。形成之導電膜都顯示優異之密接性(ASTM規格D2259之等級5B)。該等導電膜之電阻率(體積電阻率)係在3.0×10-5Ω．cm至4.0×10-5Ω．cm之範圍內且沒有大差異。這是因為分散媒在乾燥分散媒之液膜以形成粒子膜的乾燥步驟及燒製該粒子膜以形成導電膜的燒製步驟中蒸發的緣故。此外，不僅本發明之第一實施形態，第二實施形態亦具有同樣之乾燥步驟及燒製步驟。
在實施例1至39中，燒製溫度係150℃。為了調查燒製溫度之影響，變更燒製溫度進行同樣之實驗，作為第一實施形態的實施例。
[實施例40]
燒製溫度係比實施例1之150℃高之200℃。除此以外之實驗條件(分散媒、銅奈米粒子之濃度、分散劑及其濃度、環氧樹脂及其濃度、硬化劑及其濃度等)與實施例1相同。
燒製後，形成導電膜。導電膜之密接性係與實施例1相同之等級5B。導電膜之電阻率係比實施例1低之2.0×10-5Ω．cm。
[實施例41]
燒製溫度係比實施例40更高之250℃。除此以外之實驗條件(分散媒、銅奈米粒子之濃度、分散劑及其濃度、環氧樹脂及其濃度、硬化劑及其濃度等)與實施例40相同。
燒製後，形成導電膜。導電膜之密接性係與實施例1相同之等級5B。導電膜之電阻率係比實施例40更低之1.2×10-5Ω．cm。
將實施例1(燒製溫度150℃、電阻率2.0×10-4Ω．cm)、實施例40(燒製溫度200℃、電阻率2.0×10-5Ω．cm)、實施例41(燒製溫度250℃、電阻率1.2×10-5Ω．cm)進行比較可知，燒製溫度越高，形成之導電膜的電阻率越低。但是，高燒製溫度有對目標物(電子器件)熱影響之虞。燒製溫度最好考慮形成導電膜之目標物的耐熱性來設定。
(比較例4)
燒製步驟中之加熱溫度設為比實施例1之燒製溫度150℃低的100℃。100℃與水之沸點相同。除此以外之實驗條件(分散媒、銅奈米粒子之濃度、分散劑及其濃度、環氧樹脂及其濃度、硬化劑及其濃度等)與實施例1相同。
燒製後，形成導電膜。在導電膜之膠帶剝離試驗中剝離之塊係ASTM規格D2259之等級0B。等級0B係剝離之塊超過65%。導電膜之電阻率係比實施例高大約1位數之2.5×10-3Ω．cm。即，使加熱溫度低至難謂為燒製溫度的程度時，即使形成導電膜，亦得不到導電膜之密接性且導電膜之電阻率高。
此外，本發明不限於上述實施形態之結構，在不變更發明主旨之範圍內可有各種變形。例如，在導電膜形成方法中，可不將目標物2放置在作業面3上而用工具等保持目標物2之底部及導線等。此外，目標物2不限於電子器件。另外，可在目標物2之底面上形成導電膜1。
1:導電膜
2:目標物
3:作業面
4:液膜
5:粒子膜
21:頂面
22:側面
23:底面

Claims (6)

  1. 一種導電膜形成方法，係使用在燒製後顯現導電性之導電性組成物在目標物之表面上形成導電膜者，該導電性組成物含有銅奈米粒子、液體分散媒、使該銅奈米粒子分散在該分散媒中之分散劑及熱硬化性有機基質，該分散劑係包含氮原子或磷原子之高分子化合物，該有機基質係由液狀環氧樹脂及使該環氧樹脂硬化之硬化劑構成，該硬化劑係鹼性含氮化合物，該環氧樹脂之濃度相對該導電性組成物全體係1.0質量%以上且4.7質量%以下，該導電膜形成方法具有下列步驟：在該目標物之表面上形成由該導電性組成物構成之液膜；乾燥該液膜以形成粒子膜；及將該粒子膜在甲酸環境下進行燒製以形成導電膜並且使該環氧樹脂硬化。
  2. 一種導電膜形成方法，係使用在燒製後顯現導電性之導電性組成物在目標物之表面上形成導電膜者，該導電性組成物含有銅奈米粒子、液體分散媒、使該銅奈米粒子分散在該分散媒中之分散劑及熱硬化性有機基質，該分散劑係包含氮原子或磷原子之高分子化合物，該有機基質係由液狀環氧樹脂及使該環氧樹脂硬化之硬化劑構成， 該硬化劑係鹼性含氮化合物，該環氧樹脂之濃度相對該導電性組成物全體係1.0質量%以上且4.7質量%以下，該導電膜形成方法依序具有下列步驟：在該目標物之表面上形成由該導電性組成物構成之液膜；乾燥該液膜以形成粒子膜；將形成有該粒子膜之該目標物浸漬在甲酸水溶液中；由該甲酸水溶液取出形成有該粒子膜之該目標物並去除該粒子膜上之液體；及將該粒子膜在鈍性環境下進行燒製以形成導電膜並且使該環氧樹脂硬化。
  3. 如請求項1或2之導電膜形成方法，其中該銅奈米粒子之濃度相對該導電性組成物全體係35.9質量%以上且39.1質量%以下。
  4. 如請求項1或2之導電膜形成方法，其中該分散劑係具有胺之分支聚酯或磷酸聚酯。
  5. 如請求項1或2之導電膜形成方法，其中該硬化劑係胺。
  6. 如請求項5之導電膜形成方法，其中該硬化劑係選自於由咪唑衍生物、改性胺及苯酚類芳香族胺構成之群組。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200910382A (en) * 2007-04-17 2009-03-01 Nat Starch Chem Invest Corrosion-resistant anisotropic conductive compositions
TW201215657A (en) * 2010-10-06 2012-04-16 Asahi Glass Co Ltd Electrically conductive copper particles, process for producing electrically conductive copper particles, composition for forming electrically conductive body, and base having electrically conductive body attached thereto
JP2013175559A (ja) * 2012-02-24 2013-09-05 Hitachi Chemical Co Ltd 接着剤層と配線層よりなる複合層及びそれを形成するための印刷用接着剤層形成インク
TW201533534A (zh) * 2014-02-12 2015-09-01 Toray Industries 導電膠、圖案的製造方法、導電圖案的製造方法以及感測器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010146734A (ja) * 2008-12-16 2010-07-01 Toray Ind Inc 銅膜の製造方法
JP6681114B2 (ja) * 2018-09-11 2020-04-15 石原ケミカル株式会社 導電回路の作製方法及び導電回路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200910382A (en) * 2007-04-17 2009-03-01 Nat Starch Chem Invest Corrosion-resistant anisotropic conductive compositions
TW201215657A (en) * 2010-10-06 2012-04-16 Asahi Glass Co Ltd Electrically conductive copper particles, process for producing electrically conductive copper particles, composition for forming electrically conductive body, and base having electrically conductive body attached thereto
JP2013175559A (ja) * 2012-02-24 2013-09-05 Hitachi Chemical Co Ltd 接着剤層と配線層よりなる複合層及びそれを形成するための印刷用接着剤層形成インク
TW201533534A (zh) * 2014-02-12 2015-09-01 Toray Industries 導電膠、圖案的製造方法、導電圖案的製造方法以及感測器

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