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JP2009088460A - 回路パターン形成方法 - Google Patents

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キム ヤン−ジェ
Jae-Woo Joung
ジョン ジェ−ウー
Young-Seuck Yoo
ヨー ヤン−スク
Chang-Sung Park
パク チャン−スン
Won-Chul Sim
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Abstract

【課題】多孔層を用いて印刷を行った後、加熱してインクを焼結させるとともに多孔層を除去することにより、微細回路パターンを具現することができ、回路パターンの厚みを確保できるようになり、リードタイムを短縮することができる回路パターン形成方法を提供する。
【解決手段】本発明の回路パターン形成方法は、一面に多孔層が形成された基板を用意する段階と、回路パターンに対応するように、インクジェットヘッドを用いて多孔層に熱硬化性金属インクを吐出する段階と、インク及び多孔層に熱を加えてインクを焼結し、多孔層を除去する段階と、を含むことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は回路パターン形成方法に関する。
最近、インクジェット技術を多様な分野、例えば、バイオチップ、ＰＣＢ（printed circuit board）の金属配線、ＬＣＤ(liquid crystal display)の色相パターンなどの分野に適用しようとする試みが行われている。このように、インクジェット技術を新たな分野に適用するためには、紙の上に粘度が低いインクを吐出して字や絵を形成する従来技術とは異なって、金属ナノ粒子や高い粘度のポリマーなどを特殊な材質の基板に吐出しなくてはならない。
インクジェット技術を用いて配線を形成する技術において、パターンの厚みを増加させることは非常に難しいことである。簡単に数回印刷する方法があるが、工程時間が長く、また、配線が横に広がるので所望のパターンを得ることができない。
図１は、従来技術による回路パターン形成方法を示す工程図である。従来技術によれば、図１に示すように、基板１を用意し、その表面にフッ素系またはプラズマ処理などで表面改質をしてコーティング層２を形成した後に、インクジェットヘッド３を用いてメタルインク４を吐出することによりメタル配線パターン５を形成する。
このように形成されたメタルインクは厚みが１μｍ以下で非常に薄いので、反復印刷などにより配線パターン５の厚みを確保することになる。配線パターンの厚みが確保されるまで反復印刷した後には、乾燥と焼結の工程を経て伝導性の配線パターン５を形成する。
しかし、前記の方法は配線パターン５を製作するのに時間が多くかかり、反復印刷によるプリンティング誤差も多く発生し、配線パターン５が広がる現象も発生して不良の要因となっている。
こうした従来技術の問題点に鑑み、本発明は、多孔層を用いて微細回路パターンを具現できるとともに回路パターンの厚みも確保できる回路パターン形成方法を提供することを目的とする。
本発明の一実施形態によれば、基板に回路パターンを形成する方法であって、一面に多孔層が形成された基板を用意する段階と、回路パターンに対応するように、インクジェットヘッドを用いて多孔層に熱硬化性金属インクを吐出する段階と、インク及び多孔層に熱を加えてインクを焼結させ、多孔層を除去する段階と、を含む回路パターン形成方法が提供される。
多孔層は有機物質からなることができ、多孔層の厚みは回路パターンの厚みに対応することができる。
本発明の好ましい実施例によれば、多孔層を用いて印刷を行った後、加熱してインクを焼結させるとともに多孔層を除去することにより、微細回路パターンを具現することができ、回路パターンの厚みを確保できるようになり、リードタイムも短縮することができる。
本発明は多様に変更することができ、多くの実施例を有することができるので、特定実施例を図面に例示し詳しく説明する。しかし、本発明がこれらの特定実施形態に限定されるものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変換、均等物乃至代替物を含むものとして理解されるべきである。本発明を説明することにおいて係る公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨をかえって不明にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
本願から使用した用語は、単に特定の実施例を説明するために使用したものであって、本発明を限定するものではない。単数の表現は文脈上明白に異なる意味を表示しない限り複数の表現も含む。本願において"含む"または"有する"などの用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定するものであって、一つまたはその以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加可能性を予め排除するものではないと理解されるべきである。
以下、本発明による回路パターン形成方法の好ましい実施例を添付図面を参照して詳しく説明し、添付図面を参照して説明することにおいて、同一かつ対応する構成要素は同一の図面番号を付し、これに対する重複される説明は省略する。
図２は本発明の一実施形態による回路パターン形成方法を示すフローチャートであり、図３ないし図６は、図２の回路パターン形成方法を示す工程図である。図３ないし図６を参照すると、基板１０、多孔層２０、インクジェットヘッド３０、金属インク４０、回路パターン４４が示されている。
先ず、段階Ｓ１１０で、一面に多孔層２０が形成された基板１０を用意する。このために、図３に示すような基板１０の一面に多孔性(porous)物質をコーティングする作業を行ってもよく、予め多孔層２０が形成されている基板１０を用いてもよい。図４には、一面に多孔層２０が形成されている基板１０が示されている。
次に、段階Ｓ１２０で、図５に示すように、回路パターン４４に対応するようにインクジェットヘッド３０を用いて多孔層２０に熱硬化性の金属インク４０を吐出する。多孔層２０に金属インク４０を吐出すると、吐出された金属インク４０が多孔層２０に吸収されるので、吐出された金属インク４０が過度に広がることを防止することができ、その結果、微細回路パターン４４を形成できるようになる。さらに、吐出された金属インク４０が過度に広がらないため、回路パターン４４の厚みを充分に確保できるようになる。
一方、所望の厚みの回路パターン４４を形成するために、所望の回路パターン４４の厚みに相当する厚みを有する多孔層２０を用いることができる。図５に示すように、形成しようとする回路パターン４４の厚みに相当する多孔層２０に金属インク４０を充分に吐出すると、金属インク４０が吐出された部位の多孔層２０に金属インク４０が充分に充填され、充電されたインク４０を硬化させると所望の厚みの回路パターン４４を形成できるようになる。
例えば、形成しようとする回路パターン４４と同じ厚みの多孔層を用いることができ、硬化される過程における収縮を考慮して回路パターンより少し厚い多孔層を用いることもできる。
このように金属インク４０を吐出した後、段階Ｓ１３０で、金属インク４０及び多孔層２０に熱を加えることにより金属インク４０を焼結させ、多孔層２０を除去する。すなわち、ペースト状態の金属インク４０を硬化させて伝導性を有する回路パターン４４を形成することである。このために、熱硬化性金属インク４０を用いることができる。
一方、本実施例では、金属インク４０を硬化するとともに多孔層２０を除去する方法を提供する。すなわち、金属インク４０の硬化と多孔層２０の除去とを一つの工程にて行うことができる。
このような工程が効率的に行われることができるように、有機物質からなる多孔層２０を用いることができる。金属インク４０を硬化させるために約３００℃の温度で加熱する過程において、大部分の多孔層２０が酸化され除去できるようになる。図６には、前記のような工程を経て基板１０の一面に回路パターン４４を形成したものが 示されている。
前記では本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、当該技術分野における通常の知識を持った者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更することができることを理解できるだろう。
前述した実施例以外の多くの実施例が本発明の特許請求の範囲内に存在する。
従来技術による回路パターン形成方法を示す工程図である。 本発明の一実施形態による回路パターン形成方法を示すフローチャートである。 図２の回路パターン形成方法を示す工程図である。 図２の回路パターン形成方法を示す工程図である。 図２の回路パターン形成方法を示す工程図である。 図２の回路パターン形成方法を示す工程図である。
符号の説明
１０ 基板
２０ 多孔層
３０ インクジェットヘッド
４０ 金属インク
４４ 回路パターン

Claims (3)

  1. 一面に多孔層が形成された基板を用意する段階と、
    回路パターンに対応するように、インクジェットヘッドを用いて前記多孔層に熱硬化性金属インクを吐出する段階と、
    前記インク及び前記多孔層に熱を加えて前記インクを焼結させ、前記多孔層を除去する段階と、
    を含む回路パターン形成方法。
  2. 前記多孔層が、有機物質からなることを特徴とする請求項１に記載の回路パターン形成方法。
  3. 前記多孔層の厚みが、前記回路パターンの厚みに対応することを特徴とする請求項１に記載の回路パターン形成方法。
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