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TWI864218B - 配線形成方法 - Google Patents

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TWI864218B
TWI864218B TW110101041A TW110101041A TWI864218B TW I864218 B TWI864218 B TW I864218B TW 110101041 A TW110101041 A TW 110101041A TW 110101041 A TW110101041 A TW 110101041A TW I864218 B TWI864218 B TW I864218B
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wiring
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小松裕司
酒井大介
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日商肯耐克科技股份有限公司
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Abstract

本發明的課題，係提供對於表面具有凹凸的基板，不用進行平坦化處理，即可進行轉印模所致之轉印配線形成的先前所未有之劃期性的配線形成方法。

解決手段是一種配線形成方法，係於形成所定圖案的凹部(4a)之轉印模(4)的該凹部(4a)填充導電性構件(2)，將填充該導電性構件(2)的前述轉印模(4)重疊對合於具有凹凸之基板(1)的表面，將前述導電性構件(2)轉印至前述基板(1)的表面，藉由該導電性構件(2)，於該基板(1)的表面上形成配線部(3)的方法，其中，前述轉印模(4)使用硬度計A硬度為40~70的柔軟性者。

Description

配線形成方法
本發明係關於在基板上形成所定圖案之配線的配線形成方法者，尤其關於適合於具有凹凸之基板的表面的配線形成的配線形成方法。
使用導電性膏的配線形成係相較於先前之銅配線或焊料等的金屬所致之配線形成，可在低溫下進行製程，故可進行至今為止無法進行之塑膠等對薄膜上的配線形成及晶片安裝。
先前，該使用導電性膏的配線形成係一般使用印刷法來進行。然而，在印刷法中可形成之配線的最小線寬有限度，例如在代表性的網版印刷中其限度是大約30μm寬的配線印刷。此外，在印刷法中，使用膏或油墨狀的導電性構件，但是，對基板印刷後，不會馬上硬化，故在形成厚的配線(長寬比高的配線)時，配線發生模糊等導致尺寸精度降低，又，因為膏或油墨狀的導電性構件所 具有的一定黏度所致之流動而發生形狀崩塌。因此，現狀可利用印刷法形成之配線的長寬比的上限頂多0.5程度。
另一方面，在使用轉印模的轉印配線形成法(壓印法)中，也可進行到奈米級尺寸為止的配線細微化，與使導電性膏硬化來轉印，所以可進行長寬比1以上的配線形成。
關於使用該轉印模的轉印配線形成法，本案申請人係提案日本特開2016-58664號所揭示之具有導電部的基板的製造方法(以下稱為先前例)。
該先前例係利用具有對形成為與形成於基板上的配線圖案相同之圖案的凹部的模具(日本特開2016-58664號中記載為印刷版)的前述凹部，填充導電性膏，將於該凹部填充導電性膏的模具重疊對合於基板以進行壓接，將填充於該模具的凹部的導電性膏轉印至基板，於基板上形成所定圖案的配線者。
然而，先前例係使用稱為硬複製模之硬質性的轉印模，故對於在配線形成面已形成其它配線等而具有凹凸(段差)的基板，如圖2所示，會因為凹凸而轉印模14無法合適地接地(密接)於基板11的表面，因此，會發生轉印形成的配線13尤其在預先形成於基板11的配線段差附近未密接，成為浮起的狀態的不良狀況。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2016-58664號公報
如此，於先前的配線形成中，印刷所致之配線形成中有無法高長寬比的配線之問題，又，在使用轉印模的配線形成中有沒有對於表面有凹凸的基板之適用性的問題。
所以，於表面具有凹凸的基板進行高長寬比的配線形成時，現狀係必須對於表面具有凹凸的基板進行平坦化處理，在平坦化基板表面之後，進行使用轉印模的配線形成，會增加平坦化處理分量的工時，有成本增加的問題。
本發明係有鑒於此種現狀所發明者，提供對於表面具有凹凸的基板，不用進行平坦化處理，即可進行轉印模所致之轉印配線形成的先前所未有之劃期性的配線形成方法。
參照添附圖面，說明本發明的要旨。
一種配線形成方法，係於形成所定圖案的凹部4a之轉印模4的該凹部4a填充導電性構件2，將填充該導電性構件2的前述轉印模4重疊對合於具有凹凸之基板1的表面，將前述導電性構件2轉印至前述基板1的表面，藉由該導電性構件2，於該基板1的表面上形成配線部3的方法，其中， 包含：準備硬度計A硬度為40~70的柔軟性之前述轉印模4的準備工程；及將前述轉印模4，以重疊對合於前述基板1的表面之後，讓前述轉印模4追隨前述凹凸變形而該轉印模4的表面密接於前述基板1的表面之方式進行壓接的壓接工程。
又，於請求項1所記載之配線形成方法中，前述凹凸係藉由設置於前述基板1的表面的長寬比為1以上的配線所形成的段差；前述壓接工程係將前述轉印模4，以重疊對合於前述基板1的表面之後，讓前述轉印模4追隨前述凹凸變形而該轉印模4的表面密接於前述基板1的表面及前述配線的上面之方式進行壓接的工程。
又，於請求項1所記載之配線形成方法中，前述轉印模4係由以矽氧烷系高分子化合物為主成分的母劑混合硬化劑的樹脂材料所成者。
又，於請求項2所記載之配線形成方法中，前述轉印模4係由以矽氧烷系高分子化合物為主成分的母劑混合硬化劑的樹脂材料所成者。
又，於請求項3所記載之配線形成方法中，前述樹脂材料係前述母劑與前述硬化劑以幾乎5：1的混合比混合者。
又，於請求項4所記載之配線形成方法中，前述樹脂材料係前述母劑與前述硬化劑以幾乎5：1的混合比混合者。
又，於請求項3至6中任一項所記載之配線形 成方法中，前述轉印模4係藉由於形成所定圖案之凸部的原版上設置前述樹脂材料之後，以支持基板加壓成形，並進行硬化處理所得者。
又，於請求項7所記載之配線形成方法中，前述硬化處理係以常溫硬化的常溫硬化處理及以200℃以上的溫度加熱硬化的加熱硬化處理。
又，於請求項8所記載之配線形成方法中，前述常溫硬化處理係花費24小時以上來進行。
又，於請求項8所記載之配線形成方法中，前述硬化處理係在設定為15℃~30℃的空間內花費48小時進行前述常溫硬化處理，接下來，進行200℃~250℃、30分鐘的前述加熱硬化處理。
又，於請求項9所記載之配線形成方法中，前述硬化處理係在設定為15℃~30℃的空間內花費48小時進行前述常溫硬化處理，接下來，進行200℃~250℃、30分鐘的前述加熱硬化處理。
本發明係由於如上所述，即使對於表面具有凹凸的基板，也可進行使用轉印模的轉印配線形成。
所以，例如於表面具有凹凸的基板進行高長寬比的配線形成時，藉由使用本發明，可不需要至今為止使用轉印模時所需的平坦化處理，可削減該分量的工時，可獲得處理量的提升及成本削減的效果。
1:基板
2:導電性構件
3:配線部
4:轉印模
4a:凹部
11:基板
13:配線
14:轉印模
[圖1]揭示使用本實施例的轉印模時之配線形成狀態的說明圖。
[圖2]揭示使用先前的轉印模時之配線形成狀態的說明圖。
[圖3]本實施例的處理工程流程圖。
依據圖式揭示本發明的作用，並簡單說明理想之本發明的實施形態。
在形成於轉印模4之所定圖案的凹部4a填充導電性構件2，將於該凹部4a填充導電性構件2的轉印模4重疊對合於基板1的表面，並進行壓接。
藉由該壓接，轉印模4會追隨基板表面的凹凸而變形，轉印模4對於基板表面成為密接狀態。
藉此，由於在轉印形成的配線部3預先形成於基板1的配線斷差附近，也不會發生成為浮起狀態(未接地於基板1的狀態)的不良狀況，對於表面具有凹凸的基板，即使不進行平坦化處理，也可進行使用轉印模的轉印配線形成。
所以，例如於表面具有凹凸的基板進行高長寬比的配線形成時，藉由使用本發明，可不需要至今為止 使用轉印模時所需的平坦化處理，可削減該分量的工時，可獲得處理量的提升及成本削減的效果。
[實施例]
針對本發明的具體實施例，依據圖式來進行說明。
本實施例係於形成所定圖案的凹部4a之轉印模4的前述凹部4a填充導電性構件2，將填充該導電性構件2的前述轉印模4重疊對合於具有凹凸之基板1的表面，將在前述凹部4a中硬化的前述導電性構件2轉印至前述基板1的表面，藉由該導電性構件2，於該基板1的表面上形成配線部3的配線形成方法。亦即，本實施例係對在基板1上已形成配線，因為該配線而表面具有凹凸(段差)的基板1，藉由使用轉印模4的壓印法，轉印形成配線部3的配線形成方法。
首先，針對使用本實施例中所用之轉印模4及導電性構件2進行說明。
本實施例的轉印模4係於形成所定圖案之凸部的原版(主模)上滴下樹脂材料，以支持基板加壓成形之後，進行硬化處理所得之一般稱為軟複製模的柔軟性的轉印模4。
具體來說，本實施例的轉印模4係使以矽氧烷系高分子化合物為主成分的母劑混合硬化劑的樹脂材料硬化所成之矽氧烷樹脂製，且硬度為硬度計A硬度40~70程度者。
又，形成於該轉印模4的凹部4a係以轉印形成於基板1的配線部3的形狀成為正錐形狀之方式，形成為錐形狀(正 錐形狀)的凹部。
詳細來說，本實施例的轉印模4係如以下所述般製造者。
將成為母劑的PDMS(聚二甲基矽氧烷)與硬化劑以混合比5：1混合的樹脂材料，滴下至形成所定圖案之凸部的原版上，並以支持基板加壓成形。
再者，以該PDMS為母劑的樹脂材料中，先前，母劑與硬化劑的混合比設為10：1程度，在本實施例中，如上所述般增加(大約2倍)硬化劑的比率。此係因為降低硬化後的轉印模4之表面的黏合性(膠黏性)，可容易刮取轉印模4的表面上的導電性構件2。
接下來，進行使加壓成形的樹脂材料，以常溫(15℃~30℃，理想為25℃)花費24小時以上，理想為48小時以上硬化的常溫硬化處理。再者，本實施例的常溫硬化處理條件係設為25℃、48小時。
接下來，從原版卸下常溫硬化處理過的轉印模4，對該卸下的轉印模4，使用加熱裝置(例如加熱板)，以200℃~300℃，理想為250℃來進行30分鐘程度的加熱硬化處理，使樹脂材料完全硬化，完成處理。
又，藉由前述製造方法所形成之轉印模4的硬度係硬度計A硬度為60程度。
再者，於以該PDMS為母劑的樹脂材料中，先前係對滴下至原版的樹脂材料以支持基板加壓成形之後，進行100℃~150℃、10分鐘~35分鐘程度的加熱硬化處理，藉 由該加熱硬化處理，讓轉印模硬化至所定硬度，但是，在該先前的加熱硬化處理中，因為轉印模與原版(主材料為玻璃)的熱膨脹係數的差，即使下限方的100℃的加熱硬化處理，也會發生超過2%的圖案收縮。另一方面，在本實施例中，利用將硬化處理如上所述般設為常溫硬化處理與加熱硬化處理的二階段處理，可將圖案收縮抑制在0.5%前後。
具體來說，於本實施例中，25℃、48小時的常溫硬化處理後的圖案收縮為0.1%程度，250℃、30分鐘的加熱硬化處理後的圖案收縮為0.6%程度。
又，本實施例所用的導電性構件2係導電性膏含有活性光線硬化型樹脂所成之含有活性光線硬化型樹脂的導電性膏。
亦即，本實施例的配線形成方法並不是藉由加熱來使導電性構件2硬化，而是例如藉由紫外線等的活性化光線來硬化。
具體來說，導電性膏係可選自Ag膏(包含奈米膏)、Cu膏(包含奈米膏)、Au膏(包含奈米膏)、Pt膏(包含奈米膏)、Pd膏(包含奈米膏)、Ru膏(包含奈米膏)、C膏(包含奈米膏)，本實施例係使用Ag膏。
又，本實施例係使用平均粒徑設定為形成於基板1之配線部3的最小線寬的1/5~1/10的導電性膏。亦即，使用例如形成最小L/S(線&空間)=5μm/5μm的配線圖案時，平均粒徑設定為0.5μm~1.0μm的導電性膏。
又，該導電性膏所含有的活性光線硬化型樹脂係紫外線硬化型樹脂，以導電性構件2中的體積含有率為20%~40%之方式含有於導電性膏。
亦即，本實施例的導電性構件2係Ag膏與紫外線硬化型樹脂的體積比設定為6：4~8：2之含有紫外線硬化型樹脂的Ag膏。
接著，針對使用本實施例之具體的配線形成方法進行說明。
本實施例的配線形成方法係如上所述般，於形成所定圖案的凹部4a之轉印模4的前述凹部4a填充導電性構件2，將填充該導電性構件2的轉印模4重疊對合於具有凹凸之基板1的表面，將前述凹部4a內的導電性構件2轉印至前述基板1的表面，藉由該導電性構件2，於該基板1的表面上形成配線部3的配線形成方法。
亦即，本實施例係如圖3所示，具有於轉印模4的凹部4a填充導電性構件2的導電性構件填充處理工程、將填充了導電性構件2的轉印模4重疊對合於基板1的轉印模重疊對合處理工程、使填充於轉印模4的凹部4a之導電性構件2硬化的導電性構件硬化處理工程、及將在轉印模4的凹部4a內硬化的導電性構件2轉印於基板1，於基板1上形成所定圖案的配線部3的導電性構件轉印處理工程，並以該順序進行處理。
接著，針對本實施例的各處理工程進行說明。
導電性構件填充處理工程係進行以凹部4a的開口部朝上之方式安裝轉印模4，從上方將導電性構件2填充於凹部4a之後，使用刮取器具(刮刀)，刮取去除從轉印模4的表面及凹部4a溢出的導電性構件2，僅凹部4a填充導電性構件2的處理的工程。
再者，如上所述，本實施例所用的轉印模4係相較於先前，由於增加對於母劑之硬化劑的混合比率，降低轉印模4的表面的黏合性(膠黏性)，於該導電性構件填充處理工程中，可順暢地刮取去除轉印模4的表面上之多餘的導電性構件2，盡可能地防止多餘的導電性構件2殘留於轉印模4的表面。
又，轉印模重疊對合處理工程係將凹部4a填充導電性構件2的轉印模4重疊對合於基板1，藉由加壓使轉印模4壓接於基板1的工程。
在本實施例中，由於作為轉印模4使用硬度計A硬度60的柔軟性轉印模4(軟複製模)，如圖1所示，將轉印模4壓接於基板1的話，轉印模4會追隨基板1的凹凸，具體來說是藉由已形成於基板1上的配線所形成的段差而彈性變形，成為轉印模4的表面(凹部4a的開口部側)接地(密接)於基板1的表面及已形成於基板1上的配線上面之狀態。
又，導電性構件硬化處理工程係使填充於轉印模4之凹部4a的導電性構件2硬化的工程，在本實施例中，藉由紫外線照射來使導電性構件2硬化。
具體來說，將紫外線從轉印模4的凹部4a的底側進行照射，使填充於該轉印模4之凹部4a的導電性構件2之與凹部內面的接觸界面部分硬化，提升導電性構件2對於轉印模4的脫模性。
如本實施例般，藉由利用紫外線照射來使導電性構件2硬化，相較於藉由加熱硬化之狀況，可大幅縮短處理時間。
再者，該導電性構件硬化處理工程係在將轉印模4重疊對合於基板1之前，亦即，轉印模重疊對合處理工程之前進行亦可。
又，導電性構件轉印處理工程係使與基板1重疊對合的轉印模4從基板1脫離，將轉印模4的凹部4a內的導電性構件2轉印於基板1，於基板1上形成所定圖案的配線部3。
接著，針對本實施例的作用效果進行說明。
本實施例係由於作為轉印模4使用硬度計A硬度60的柔軟性轉印模4(軟複製模)，即使對於表面具有凹凸的基板，也可不需進行平坦化處理，來進行使用轉印模的轉印配線形成(壓印法所致之配線形成)。
藉此，例如於表面具有凹凸的基板進行高長寬比(相對於配線寬度，配線高度較高，段差較大的配線)的配線形成時，至今為止需要平坦化處理，變成不需要該平坦化處理，可削減該分量的工時，可獲得處理量的提升及成本削減的效果。
又，本實施例所用的轉印模4係由於相較於先前的轉 印模，表面的黏合性(膠黏性)較低，可提升刮取器具(刮刀)所致之導電性構件2的刮取處理的作業性。
又，本實施例所用的轉印模4係由於利用常溫硬化處理與加熱硬化處理的二階段的硬化處理來進行硬化者，可將圖案收縮抑制在0.5%前後。
又，本實施例係由於作為導電性構件2，使用讓Ag膏含有紫外線硬化型樹脂的含有紫外線硬化型樹脂的Ag膏，藉由紫外線的照射來使導電性構件2硬化，相較於使用含有熱硬化型樹脂的導電性膏，藉由加熱處理進行硬化之狀況，可減低圖案變形，也可抑制應力的發生，可進行完全的轉印，進而大幅縮短硬化時間，提升處理量。
又，本實施例係由於使用採用平均粒徑設定為配線部3的最小線寬的1/5~1/10之Ag膏的導電性構件2，形成於基板1的配線部3的形狀成為凹凸少的滑順形狀，藉此緩和配線部3之間的局部性電場集中，可提升配線部3的長期信賴性。
又，本實施例係由於轉印模4的凹部4a形成為錐形狀(正錐形狀)之方式，轉印形成於基板1上的配線部3的形狀成為正錐形狀，提升轉印時的導電性構件2之從轉印模4的凹部4a的脫模性，可順暢地進行脫離，提升導電性構件轉印處理工程的良率。
如此，本實施例係成為可發揮如上述般之劃期性作用效果的先前所未有之劃期性的配線形成方法。
再者，本發明並不限定於本實施例，各構成要件的具 體構造可適當設計。
1:基板
2:導電性構件
3:配線部
4:轉印模
4a:凹部

Claims (11)

  1. 一種配線形成方法，係於形成所定圖案的凹部之轉印模的該凹部填充導電性構件，將填充該導電性構件的前述轉印模重疊對合於具有凹凸之基板的表面，將前述導電性構件轉印至前述基板的表面，藉由該導電性構件，於該基板的表面上形成配線部的方法，其特徵為包含：準備硬度計A硬度為40~70的柔軟性之前述轉印模的準備工程；及將前述轉印模，以重疊對合於前述基板的表面之後，讓前述轉印模追隨前述凹凸變形而該轉印模的表面密接於前述基板的表面之方式進行壓接的壓接工程。
  2. 如請求項1所記載之配線形成方法，其中，前述凹凸，係藉由設置於前述基板的表面的長寬比為1以上的配線所形成的段差；前述壓接工程，係將前述轉印模，以重疊對合於前述基板的表面之後，讓前述轉印模追隨前述凹凸變形而該轉印模的表面密接於前述基板的表面及前述配線的上面之方式進行壓接的工程。
  3. 如請求項1所記載之配線形成方法，其中，前述轉印模，係由以矽氧烷系高分子化合物為主成分的母劑混合硬化劑的樹脂材料所成者。
  4. 如請求項2所記載之配線形成方法，其中，前述轉印模，係由以矽氧烷系高分子化合物為主成分的母劑混合硬化劑的樹脂材料所成者。
  5. 如請求項3所記載之配線形成方法，其中，前述樹脂材料，係前述母劑與前述硬化劑以幾乎5：1的混合比混合者。
  6. 如請求項4所記載之配線形成方法，其中，前述樹脂材料，係前述母劑與前述硬化劑以幾乎5：1的混合比混合者。
  7. 如請求項3至6中任一項所記載之配線形成方法，其中，前述轉印模，係藉由於形成所定圖案之凸部的原版上設置前述樹脂材料之後，以支持基板加壓成形，並進行硬化處理所得者。
  8. 如請求項7所記載之配線形成方法，其中，前述硬化處理，係以常溫硬化的常溫硬化處理及以200℃以上的溫度加熱硬化的加熱硬化處理。
  9. 如請求項8所記載之配線形成方法，其中，前述常溫硬化處理，係花費24小時以上來進行。
  10. 如請求項8所記載之配線形成方法，其中，前述硬化處理，係在設定為15℃~30℃的空間內花費48小時進行前述常溫硬化處理，接下來，進行200℃~250℃、30分鐘的前述加熱硬化處理。
  11. 如請求項9所記載之配線形成方法，其中，前述硬化處理，係在設定為15℃~30℃的空間內花費48小時進行前述常溫硬化處理，接下來，進行200℃~250℃、30分鐘的前述加熱硬化處理。
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