[go: up one dir, main page]

JP2016009731A - 導電パターン形成方法および導電パターン形成装置 - Google Patents

導電パターン形成方法および導電パターン形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2016009731A
JP2016009731A JP2014128722A JP2014128722A JP2016009731A JP 2016009731 A JP2016009731 A JP 2016009731A JP 2014128722 A JP2014128722 A JP 2014128722A JP 2014128722 A JP2014128722 A JP 2014128722A JP 2016009731 A JP2016009731 A JP 2016009731A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
conductive
conductive pattern
pressurizing
timing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014128722A
Other languages
English (en)
Inventor
大 諏訪間
Masaru Suwama
大 諏訪間
さや香 森田
Sayaka Morita
さや香 森田
慶太 斉藤
Keita Saito
慶太 斉藤
翠 下村
Midori Shimomura
翠 下村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2014128722A priority Critical patent/JP2016009731A/ja
Priority to US14/739,224 priority patent/US10440831B2/en
Publication of JP2016009731A publication Critical patent/JP2016009731A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1283After-treatment of the printed patterns, e.g. sintering or curing methods
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/01Tools for processing; Objects used during processing
    • H05K2203/0104Tools for processing; Objects used during processing for patterning or coating
    • H05K2203/0126Dispenser, e.g. for solder paste, for supplying conductive paste for screen printing or for filling holes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/01Tools for processing; Objects used during processing
    • H05K2203/0104Tools for processing; Objects used during processing for patterning or coating
    • H05K2203/0143Using a roller; Specific shape thereof; Providing locally adhesive portions thereon
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/02Details related to mechanical or acoustic processing, e.g. drilling, punching, cutting, using ultrasound
    • H05K2203/0278Flat pressure, e.g. for connecting terminals with anisotropic conductive adhesive
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/15Position of the PCB during processing
    • H05K2203/1545Continuous processing, i.e. involving rolls moving a band-like or solid carrier along a continuous production path
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1241Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by ink-jet printing or drawing by dispensing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Abstract

【課題】化学焼成法を採用しながら導電性や緻密度の高い導電パターンを形成することが可能となる導電パターン形成方法を提供する。
【解決手段】導電性微粒子を分散したインクを基材上にパターニングすることにより、パターンを作成するパターン作成工程と、前記パターンに導電性発現剤を作用させる作用工程とを含み、前記作用工程によって前記パターンに導電性を発現させて、導電パターンを形成する方法であって、前記パターンを加圧する加圧工程をさらに含む導電パターン形成方法とする。
【選択図】図6

Description

本発明は、導電パターンの形成方法、および導電パターンの形成装置に関するものである。
従来、印刷技術を応用して基材上に導電パターンを形成する手法として、プリンテッドエレクトロニクスが利用されている。この手法による導電パターンの形成方法に関しては、使用できる基材の自由度や省エネの観点から低温プロセスが求められている。
このような要求に応え得る方法として、特に、室温プロセスである化学焼成法が注目されている(例えば特許文献1を参照)。化学焼成法とは、導電性微粒子を分散したインク(粒子分散液)に導電性発現剤を作用させることで導電性を発現させる方法である。
特開2008-4375号公報 特開2012-9546号公報 特開2010-87069号公報 特開2005-177710号公報
しかしながら、上述した化学焼成法には、熱エネルギーを利用する熱焼成法に比べて、出来上がる導電パターンの導電性や緻密度が低くなり易いという課題がある。なお、特許文献2〜4には熱焼成法においてパターンを加圧する方法が提案されているが、熱焼成法とは全く形態の異なる化学焼成法に関して、そのような方法は示唆されていない。
本発明は上記の問題点に鑑み、化学焼成法を採用しながら導電性や緻密度の高い導電パターンを形成することが可能となる導電パターン形成方法、および当該方法によって導電パターンを形成する導電パターン形成装置の提供を目的とする。
本発明に係る導電パターン形成方法は、導電性微粒子を分散したインクを基材上にパターニングすることにより、パターンを作成するパターン作成工程と、前記パターンに導電性発現剤を作用させる作用工程とを含み、前記作用工程によって前記パターンに導電性を発現させて、導電パターンを形成する方法であって、前記パターンを加圧する加圧工程をさらに含む方法とする。
当該方法によれば、化学焼成法を採用しながら導電性や緻密度の高い導電パターンを形成することが可能となる。また、上記方法としてより具体的には、前記加圧工程が開始される前に、前記パターンに前記導電性発現剤を作用させる方法としてもよい。
また、上記方法としてより具体的には、前記作用工程によって前記パターンの抵抗値が飽和時の150%に達する前に、前記加圧工程が開始される方法としてもよく、前記作用工程によって前記導電性が発現した後に、前記加圧工程が開始される方法としてもよい。
また、上記方法としてより具体的には、前記加圧工程において、加圧の強さが徐々にまたは段階的に高くなる方法としてもよい。また、上記方法としてより具体的には、前記加圧工程は、複数回にわたって前記パターンの加圧処理が行われる工程であって、後に行われる加圧処理ほど加圧の強さが高くなる方法としてもよい。なお、本明細書において「加圧の強さ」及び「加圧力」は単位面積あたりに加わる力を意味するものとする。
また、本発明に係る導電パターン形成装置は、上記の導電パターン形成方法によって前記導電パターンを形成する構成とする。
本発明に係る導電パターン形成方法によれば、化学焼成法を採用しながら導電性や緻密度の高い導電パターンを形成することが可能となる。また、本発明に係る導電パターン形成装置によれば、本発明に係る導電パターン形成方法の利点を享受することが可能となる。
本実施形態に係る導電パターン形成装置の概略的な構成図である。 パターンの抵抗値の変化状況を示すグラフである。 パターンの抵抗値測定に関する説明図である。 実施例1における導電パターン形成工程等の説明図である。 実施例2における導電パターン形成工程等の説明図である。 実施例3における導電パターン形成工程等の説明図である。 実施例4における導電パターン形成工程等の説明図である。 比較例1における導電パターン形成工程等の説明図である。 実施例5における導電パターン形成工程等の説明図である。 実施例6における導電パターン形成工程等の説明図である。 実施例7における導電パターン形成工程等の説明図である。
以下、本発明の実施形態について各図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る導電パターン形成装置1の概略的な構成図である。導電パターン形成の各工程は、図1の左側(上流側)から右側(下流側)へ向かって進められる。図1に示すように導電パターン形成装置1は、搬送手段11、インク塗布手段12、発現剤塗布手段13、および加圧手段14を有している。
搬送手段11は、表面に導電パターンを形成させる基材を上流側から下流側へ搬送する手段であり、例えばローラの回転を利用して基材を搬送する装置が採用され得る。インク塗布手段12は、導電性微粒子を分散したインクを基材上にパターニングすることにより、パターンを生成する。
発現剤塗布手段13は、インク塗布手段12より下流側に設けられ、基材上のパターンに導電性発現剤(以下、「発現剤」と略記することがある)を作用させる。これによって化学焼成法による導電パターンの形成が実現される。なお、パターンに発現剤を作用させると当該パターンに導電性が発現し、次第にその抵抗値が下がることによって、最終的に所望の抵抗値を有した導電パターンが形成されることになる。
また、導電性微粒子を分散したインクをパターニングし、これに導電性発現剤を作用させることで導電性を発現させる手法としては、公知のものを含めて種々の手法が採用され得る。
例えば、特開2008-4375号公報に開示された手法(導電性微粒子を分散したインクとして金属コロイド溶液を用い、導電性発現剤としてイオン結合により分子内にハロゲンを有する化合物を用いる)が採用されても良い。また、例えば、特開2008-72052号公報に開示された手法(導電性微粒子を分散したインクとして被覆された金属ナノ粒子と分散溶媒とを含む金属ナノ粒子ペーストを用い、導電性発現剤として極性溶媒または溶解補助剤を含む極性溶媒溶液を用いる)などが採用されても良い。
また、導電パターンを形成させる基材は、厚いリジット基材であっても良く、薄いフィルム又はシート状の基材であっても良い。フィルム又はシート状である場合には、R2R(ロール・ツー・ロール)に対応し易くなる。
特に化学焼成では、熱焼成と異なり焼成時に加熱を必要としないことから、熱膨張や熱収縮が大きく加熱によって変形し易いシリコーンゴム等のゴム基材や、PET等の低耐熱樹脂基材も使用可能である。なお、基材の表面は、導電パターンとの密着性が高まるような処理が施されていても良い。また、基材に導電性発現剤を予め付与しておいても良い。
加圧手段14は、パターンを加圧する手段であり、パターンに対して上側または下側から加圧力を付与するものである。加圧手段14の例としては、プレス式、ローラ式、ベルト式、或いはブレード部材を押し当てる形式のもの等が挙げられるが、パターンを適切に加圧できる限り、その形態は特に限定されない。
本実施形態では加圧手段14として、図1に示すようにローラ式が採用されているとする。より具体的に説明すると、加圧手段14は、基材を上側から押さえる金属のローラ14aと、基材を下側から支持する加圧支持体14bとを備えている。
なお、基材がポリイミドシート、PETシート、PENシート、セラミックグリーンシート前駆対、或いは紙などの柔軟媒体である場合には、加圧手段14におけるパターンと接触する加圧面は剛直な部材であることが好ましい。一方で、基材が金属、セラミック、或いはガラスなどの剛直部材である場合には、当該加圧面はゴム、樹脂、或いは弾性部材などであることが好ましい。
また、加圧手段14におけるパターンと接触する加圧面は、パターンの付着を防止するための表面処理が施されていることが好ましい。この表面処理としては、例えば当該加圧面にフッ化物膜を形成する処理が挙げられ、より具体的には、フルオロアルキルシラン(FAS)やポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の被膜を形成する処理などが挙げられる。
加圧手段14によってパターンが加圧されると、パターン内部の空隙が減少し、緻密化した導電パターンが得られることになる。これにより、従来の化学焼成法が抱えていた課題(形成された導電パターンの緻密度が低く、導電性や機械的強度が低いという課題)は、著しく改善される。導電パターンは、緻密化されることによって導電性や曲げに対する機械的強度等が向上し、低抵抗の導電パターンが要求される用途や、フレキシブル基材上へのパターニング等、より広い分野に適用可能となる。
加圧手段14によるパターンの加圧の強さは、徐々にまたは段階的に高くなるように設定されていても良い。加圧の強さが徐々にまたは段階的に高くなるようにする手法としては、例えば、一つの加圧手段において加圧力を変化させる手法、加圧力の異なる複数の加圧手段を用いる手法、或いは一つの加圧手段で加圧力を変えて複数回加圧する手法等が挙げられる。
このようにパターンを加圧して押し固めることにより、加圧時にパターンが乱れ難くなるという効果が得られる。この効果は、特に液中のパターンを加圧するとき、より具体的には、パターンの固形分を最密充填したときの空隙の体積より多くの液体が固形分の周囲に存在する状態で加圧するときに、より良好に得られる。
以上に説明した導電パターン形成装置1によれば、所定の一連の工程によって、導電パターンが形成される。この一連の工程は、(1)導電性微粒子を分散したインクを基材上にパターニングすることにより、パターンを作成するパターン作成工程と、(2)パターンに導電性発現剤を作用させる作用工程と、(3)パターンを加圧する加圧工程と、を含んでいる。
なお、各工程は必ずしもこの順番で行われるようにする必要は無い。例えば、パターン作成工程と作用工程が同時に行われるようにしても良く、作用工程の途中で加圧工程が行われるようにしても良く、作用工程に先立って加圧工程が行われるようにしても良い。
図2は、当該一連の工程におけるパターンの抵抗値の変化状況を示すグラフである。本図において、縦軸はパターンの抵抗値を示し、横軸は時間を示している。また、図2に示すタイミングTsは、導電性微粒子を分散したインクを塗布するタイミングであり、タイミングT0は、パターンに発現剤を塗布する(作用させ始める)タイミングである。
タイミングT1は、発現剤の塗布によってパターンに導電性が発現する(絶縁性の状態から初めて導電性が発現する)タイミングであり、タイミングT2は、パターンの抵抗値が飽和したとき(完全に下がりきったとき)の150%の抵抗値を示すタイミングである。タイミングT2は、パターンの抵抗値の変化がほぼ終了するタイミングと見ることも出来る。上記のように規定された各タイミング(Ts、T0、T1、T2)は、以下の説明においても用いられる。
なお、パターンの抵抗値は、図3に示すようにパターンの両端に各電極を接触させておき、これらの電極にテスターを接続させることによって測定可能である。上述したタイミングT1やT2は、このような抵抗値測定を利用して予め実験的に求められたタイミング(例えば、発現剤の塗布開始時を基準としたタイミング)としても良い。タイミングT1やT2は再現性があるため、このように予め実験的に求めておくことが可能である。
また、加圧手段14は、導電パターン形成装置1における任意の位置に配置され得るものであり、加圧工程が開始されるタイミング(開始タイミング)は任意に設定可能である。そして出願人による調査の結果、加圧工程の開始タイミングによって、導電パターンの品質(主に導電性、緻密度、およびパターンの乱れ度合)が左右されることが判明した。以下、加圧工程の開始タイミングを種々割り振った場合の実施例(実施例1〜実施例4)について説明する。
[実施例1]
図4は、実施例1における導電パターン形成装置1の構成、および導電パターン形成工程の概略を示している。実施例1では、有機溶剤系銀ナノインク・アルバックマテリアル株式会社製AG1TeH(銀超微粒子の粒径約10nm)を用い、易接着処理がなされた厚み100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人デュポンフィルム株式会社製)上に、ディスペンサーを用いて長さ1cmの直線パターンを描画した。
乾燥後の描画された直線パターンの形状を株式会社東京精密Surfcom1400A型を用いて測定すると、平均厚み4μm、幅1mmであった。この直線パターンについて、図3に示すようにテスターを用いて抵抗値を測定したが、オーバーレンジが表示され、導電性は観察されなかった。
抵抗値測定法としてより詳細には、予め各電極を形成した基材上にこれらの電極を渡すように直線パターンを描画し、温度23℃、湿度50%Rh環境下にて、直線パターン両端間(電極間)の抵抗値を、三和電気計器株式会社製PC500型のテスターで測定する手法を採用した。なお、以下の実施例におけるタイミングT1やT2も、同様の抵抗値測定法を用いて予め実験的に求められたものである。(タイミングT1については、当該テスターにおいて、アウトレンジから初めて抵抗が測定可能となったタイミングとした)
また、発現剤としては、5%塩化ナトリウム水溶液を用いた。すなわち、上記の直線パターンに5%塩化ナトリウム水溶液を塗布することにより、当該パターンに導電性を発現させることとした。
そして実施例1における加圧工程の開始タイミングは、タイミングTs(インクを塗布するタイミング)より後であってタイミングT0(発現剤を塗布するタイミング)より前となるように設定されている。
[実施例2]
図5は、実施例2における導電パターン形成装置1の構成、および導電パターン形成工程の概略を示している。本図に示すように、実施例2における加圧工程の開始タイミングは、タイミングT0(発現剤を塗布するタイミング)より後であってタイミングT1(パターンに導電性が発現するタイミング)より前となるように設定されている。その他の条件については、実施例1の場合と同様である。
[実施例3]
図6は、実施例3における導電パターン形成装置1の構成、および導電パターン形成工程の概略を示している。本図に示すように、実施例3における加圧工程の開始タイミングは、タイミングT1(パターンに導電性が発現するタイミング)より後であってタイミングT2(パターンの抵抗値が飽和時の150%の抵抗値を示すタイミング)より前となるように設定されている。その他の条件については、実施例1の場合と同様である。
[実施例4]
図7は、実施例4における導電パターン形成装置1の構成、および導電パターン形成工程の概略を示している。本図に示すように、実施例4における加圧工程の開始タイミングは、タイミングT2(パターンの抵抗値が飽和時の150%の抵抗値を示すタイミング)より後となるように設定されている。その他の条件については、実施例1の場合と同様である。
[比較例1]
また、上記の各実施例を従来の場合と比較するため、比較例1(従来例に相当する)についても導電パターンの品質を調査することとした。図8は、比較例1における導電パターン形成装置1の構成、および導電パターン形成工程の概略を示している。本図に示すように、比較例1では、パターンを加圧する加圧工程は行われない。その他の条件については、実施例1の場合と同様である。
[各実施例および比較例の調査結果]
上述した実施例1〜4および比較例1の各々について、最終的に得られた導電パターンの品質の調査結果を表1に示す。なお、「導電性・緻密度」について、「×」は悪い状態、「△」は良い状態、「○」は非常に良い状態、「◎」は極めて良い状態をそれぞれ表す。また、「パターンの乱れ」については、「△」は乱れたこと、「○」は多少乱れたこと、「◎」はほぼ乱れなかったことをそれぞれ表す。
表1に示す通り、加圧工程が設けられた本実施形態(実施例1〜4)によれば、比較例1に比べて、導電性と緻密度が向上していることが分かる。
なお、実施例2〜4の場合のように、パターンに導電性発現剤を作用させた後に加圧工程を開始する場合(換言すれば、加圧工程の開始前に、パターンに導電性発現剤を作用させる場合)には、そうでない実施例1の場合に比べて、パターンの乱れが低減している。このように加圧工程の開始前にパターンと導電性発現剤を作用させると、パターン内の導電性微粒子の分散機能を予め低下させておくことができ、加圧時に当該粒子が不必要に動くことを抑制して、パターンを乱れ難くすることが可能である。
すなわち、化学焼成法のように液中で導電性を発現させる手法では、パターンを加圧すると、そのときの液体流動によりパターンが乱れてしまうことが問題となる。より具体的には、パターンの固形分を最密充填したときの空隙の体積より多くの液体が固形分の周囲に存在する状態で加圧すると、パターン加圧時の液体流動によりパターンが乱れ易くなる。加圧工程の開始前にパターンと導電性発現剤を作用させる手法は、このような問題の解決に寄与し、パターンの乱れが極力少なくなるようにパターンを加圧して、導電性や緻密度の高い導電パターンの形成を可能とする。
また、パターンの緻密度を高める観点からは、実施例2や実施例3の場合のように、タイミングT2よりも前に加圧工程が開始されることがより望ましい。タイミングT2以降は、焼成がほぼ終了した状態、つまり、導電性微粒子同士が十分に合一化している状態となっている。化学焼成の場合は熱焼成と異なって導電パターン内部に空隙ができ、緻密度の低い導電パターンとなる傾向にあるためタイミングT2以降に加圧工程が開始されても緻密化の効果は比較的大きいが、より良好に緻密化を行うためには、タイミングT2よりも前に加圧工程が開始されることが望ましいと言える。
タイミングT2以降の導電性微粒子同士が十分に合一化している状態よりも、タイミングT2より前の状態(粒子同士が十分に合一化しておらず、例えば、一次粒子径の導電性微粒子同士が融着しているような状態)で加圧を開始する方が、容易に粒子を動かすことが可能となり、動いた粒子によりパターン内部の空隙を埋める効果(緻密度の効果)が高まる。なお、パターンの加圧開始がタイミングT2より前であれば、タイミングT2以降にわたって加圧が継続されても、同様の効果を得ることが可能である。
また、加圧時のパターンの乱れを防止する観点からは、実施例3や実施例4の場合のように、タイミングT1よりも後に加圧工程が開始されることがより望ましい。既に説明した通り、導電性発現剤がパターンと作用した直後から、加圧時にパターンを乱し難くする効果が得られるが、タイミングT1よりも後(導電性発現剤がパターンと作用し始めてから所定時間が経過した後、より具体的には、導電性微粒子同士が融着を始めた後)に加圧を開始する方が望ましいと言える。
この場合、導電性微粒子同士が融着していることによって当該粒子が固定された状態となり、加圧時に当該粒子が不必要に動くことがより良好に抑制され、パターンを乱し難くする効果がより高く発現することになる。なお、実施例3の場合のように、タイミングT1からタイミングT2までの期間に加圧工程が開始されるようにすると、パターンの緻密度を高める観点と加圧時のパターンの乱れを防止する観点との双方の観点から、より望ましいと言える。
また、出願人は、複数回にわたってパターンの加圧処理が行われるように加圧工程を設定した場合の効果等を調査するべく、後述する実施例5〜実施例7の導電パターン形成工程によって導電パターンを形成し、その品質確認を行った。以下、これらの実施例について順に説明する。
[実施例5]
図9は、実施例5における導電パターン形成装置1の構成、および導電パターン形成工程の概略を示している。本図に示すように実施例5では、加圧手段14と加圧手段15の二つの加圧手段が設けられている。加圧手段15は加圧手段14と基本的に同様の構成であり、基材を上側から押さえるローラ15aと、基材を下側から支持する加圧支持体15bとを備えている。
なお、加圧手段15は、加圧手段14よりも下流側に配置される手段であるとする。また、便宜上、図9に示すように、加圧手段14によるパターンの加圧処理を「加圧A」とし、加圧手段15によるパターンの加圧処理を「加圧B」とする。
実施例5では、加圧工程として、加圧Aの実行後に更に加圧Bが実行されることになる。また、加圧時にパターンが乱れ難くなるという効果を良好に得るため、加圧Bの加圧力は、加圧Aの加圧力よりも強く設定されている。また、実施例5における加圧Aの開始タイミングは、図9に示すように、タイミングTs(インクを塗布するタイミング)より後であってタイミングT0(発現剤を塗布するタイミング)より前となるように設定されている。
なお、加圧Bの開始タイミングについては、図9に示すようにタイミングT0より前であっても良く、タイミングT0以降であっても構わない。その他の条件については、実施例1の場合と同様である。実施例5の工程によって得られた導電パターンの品質について調査したところ、実施例1に比べて、パターンの乱れが軽減されていることが確認された。
[実施例6]
図10は、実施例6における導電パターン形成装置1の構成、および導電パターン形成工程の概略を示している。本図に示すように実施例6では、加圧Aの開始タイミングは、タイミングT0(発現剤を塗布するタイミング)より後であってタイミングT1(パターンに導電性が発現するタイミング)より前となるように設定されている。
なお、加圧Bの開始タイミングについては、図10に示すようにタイミングT1より前であっても良く、タイミングT1以降であっても構わない。その他の条件については、実施例5の場合と同様である。実施例6の工程によって得られた導電パターンの品質について調査したところ、実施例2に比べて、パターンの乱れが軽減されていることが確認された。
[実施例7]
図11は、実施例7における導電パターン形成装置1の構成、および導電パターン形成工程の概略を示している。本図に示すように実施例7では、加圧Aの開始タイミングは、タイミングT1(パターンに導電性が発現するタイミング)より後であってタイミングT2(パターンの抵抗値が飽和時の150%の抵抗値を示すタイミング)より前となるように設定されている。
なお、加圧Bの開始タイミングについては、図11に示すようにタイミングT2より前であっても良く、タイミングT2以降であっても構わない。その他の条件については、実施例5の場合と同様である。実施例7の工程によって得られた導電パターンの品質について調査したところ、実施例3に比べて僅かではあるが、パターンの乱れが軽減されていることが確認された。
以上に説明したように本実施形態に係る導電パターン形成方法は、導電性微粒子を分散したインクを基材上にパターニングすることにより、パターンを作成するパターン作成工程と、パターンに導電性発現剤を作用させる作用工程と、を含み、当該作用工程によってパターンに導電性を発現させて、導電パターンを形成する方法である。そして更に本実施形態に係る導電パターン形成方法は、パターンを加圧する加圧工程を含むことにより、化学焼成法を採用しながら導電性や緻密度の高い導電パターンを形成することが可能となっている。
なお、本実施形態における導電パターン形成装置や導電パターン形成工程(方法)の具体的形態としては、先述した実施例1〜実施例7に示したものを含めて、種々の形態が採用され得る。要求される製品仕様などに応じて、各種形態から最適なものを採用すれば良い。また、加圧手段によるパターンの加圧の強さは、一定であるようにしても良く、パターンが乱れ難くなるように、徐々にまたは段階的に高くなるようにしても良い。
本実施形態の導電パターン形成工程によって形成される導電パターンは、プリント配線板、メンブレンスイッチ、或いはディスプレイ等の電子機器の電極部、RFIDのアンテナ部、ウェアラブルデバイスや各種センサ等の配線や電極部など、様々な用途に利用され得る。
また、本発明の内容は、上述した実施形態に何ら限定されるものではない。本発明はその主旨を逸脱しない範囲において、種々の変形を加えて実施され得る。
本発明は、プリンテッドエレクトロニクスが適用される各分野において利用可能である。
1 導電パターン形成装置
11 搬送手段
12 インク塗布手段
13 発現剤塗布手段
14 加圧手段
14a ローラ
14b 加圧支持体
15 加圧手段
15a ローラ
15b 加圧支持体

Claims (7)

  1. 導電性微粒子を分散したインクを基材上にパターニングすることにより、パターンを作成するパターン作成工程と、
    前記パターンに導電性発現剤を作用させる作用工程とを含み、
    前記作用工程によって前記パターンに導電性を発現させて、導電パターンを形成する方法であって、
    前記パターンを加圧する加圧工程をさらに含むことを特徴とする導電パターン形成方法。
  2. 前記加圧工程が開始される前に、前記パターンに前記導電性発現剤を作用させる請求項1に記載の導電パターン形成方法。
  3. 前記作用工程によって前記パターンの抵抗値が飽和時の150%に達する前に、前記加圧工程が開始される請求項1または請求項2に記載の導電パターン形成方法。
  4. 前記作用工程によって前記導電性が発現した後に、前記加圧工程が開始される請求項1から請求項3のいずれかに記載の導電パターン形成方法。
  5. 前記加圧工程において、
    加圧の強さが徐々にまたは段階的に高くなる請求項1から請求項4のいずれかに記載の導電パターン形成方法。
  6. 前記加圧工程は、
    複数回にわたって前記パターンの加圧処理が行われる工程であって、後に行われる加圧処理ほど加圧の強さが高くなる請求項1から請求項4のいずれかに記載の導電パターン形成方法。
  7. 請求項1から請求項6のいずれかに記載の導電パターン形成方法によって、前記導電パターンを形成する導電パターン形成装置。
JP2014128722A 2014-06-24 2014-06-24 導電パターン形成方法および導電パターン形成装置 Pending JP2016009731A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014128722A JP2016009731A (ja) 2014-06-24 2014-06-24 導電パターン形成方法および導電パターン形成装置
US14/739,224 US10440831B2 (en) 2014-06-24 2015-06-15 Conductive pattern formation method and conductive pattern formation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014128722A JP2016009731A (ja) 2014-06-24 2014-06-24 導電パターン形成方法および導電パターン形成装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016009731A true JP2016009731A (ja) 2016-01-18

Family

ID=54870256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014128722A Pending JP2016009731A (ja) 2014-06-24 2014-06-24 導電パターン形成方法および導電パターン形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10440831B2 (ja)
JP (1) JP2016009731A (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5583286A (en) * 1978-12-20 1980-06-23 Sony Corp Method of forming conductive layer
JPH05269777A (ja) * 1992-03-27 1993-10-19 Hitachi Ltd ホットプレス
JPH07156119A (ja) * 1993-12-03 1995-06-20 Murata Mfg Co Ltd セラミックグリーンシート積層体の圧着成形方法
JPH0818177A (ja) * 1994-06-30 1996-01-19 Japan Aviation Electron Ind Ltd 導電性パターン形成方法
JP2003039417A (ja) * 2001-07-31 2003-02-13 Tdk Corp グリーンシートの切断方法および積層部品の製造方法
WO2007148773A1 (ja) * 2006-06-22 2007-12-27 Mitsubishi Paper Mills Limited 導電性材料の製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4327124A (en) * 1978-07-28 1982-04-27 Desmarais Jr Raymond C Method for manufacturing printed circuits comprising printing conductive ink on dielectric surface
US5614053A (en) 1993-12-03 1997-03-25 Murata Manufacturing Co., Ltd. Method of press-molding ceramic green sheet laminate
US7601406B2 (en) * 2002-06-13 2009-10-13 Cima Nanotech Israel Ltd. Nano-powder-based coating and ink compositions
JP2005050992A (ja) * 2003-07-28 2005-02-24 Toshiba Corp 配線基板および多層配線基板
JP2005177710A (ja) 2003-12-24 2005-07-07 Seiko Epson Corp 導電性膜の形成方法及び形成装置、並びに配線基板、電気光学装置、及び電子機器
JP5118824B2 (ja) 2006-06-22 2013-01-16 三菱製紙株式会社 導電性発現方法
JP2010087069A (ja) 2008-09-30 2010-04-15 Hitachi Ltd 導電パターン形成装置
JP2010199052A (ja) * 2009-02-02 2010-09-09 Fujifilm Corp 導電膜の製造方法
US8911823B2 (en) * 2010-05-03 2014-12-16 Pen Inc. Mechanical sintering of nanoparticle inks and powders
JP2012009546A (ja) 2010-06-23 2012-01-12 Hitachi Ltd 薄膜製造方法、薄膜付基板および薄膜製造装置
JP5544324B2 (ja) * 2011-03-24 2014-07-09 富士フイルム株式会社 銅配線の形成方法および配線基板の製造方法
TWI569700B (zh) * 2011-11-25 2017-02-01 昭和電工股份有限公司 導電性圖案生成方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5583286A (en) * 1978-12-20 1980-06-23 Sony Corp Method of forming conductive layer
JPH05269777A (ja) * 1992-03-27 1993-10-19 Hitachi Ltd ホットプレス
JPH07156119A (ja) * 1993-12-03 1995-06-20 Murata Mfg Co Ltd セラミックグリーンシート積層体の圧着成形方法
JPH0818177A (ja) * 1994-06-30 1996-01-19 Japan Aviation Electron Ind Ltd 導電性パターン形成方法
JP2003039417A (ja) * 2001-07-31 2003-02-13 Tdk Corp グリーンシートの切断方法および積層部品の製造方法
WO2007148773A1 (ja) * 2006-06-22 2007-12-27 Mitsubishi Paper Mills Limited 導電性材料の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20150371740A1 (en) 2015-12-24
US10440831B2 (en) 2019-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105021329B (zh) 一种电阻式压力传感器及其制备方法
JP6121417B2 (ja) 導電パターン形成方法
CN106211606B (zh) 一种纳米银/石墨烯复合墨水的热超声烧结方法及其装置
CN109668580B (zh) 压力敏感薄膜、传感器、传感器阵列及各自的制备方法
TW201215266A (en) Mechanical sintering of nanoparticle inks and powders
CN112868273B (zh) 电路形成方法
CN111385978A (zh) 一种双层电路及其制作方法
JP6181608B2 (ja) 焼成方法
CN110324991A (zh) 一种复合电路板的制备方法
JP2016009731A (ja) 導電パターン形成方法および導電パターン形成装置
CN107113974A (zh) 导体层的制造方法以及布线基板
CN106455311B (zh) 一种利用激光打印制作双面柔性电路的方法
TWI609381B (zh) 可在空氣中燒結高導電率奈米銀包銅厚膜膏之製備方法
CN108184310B (zh) 透明柔性多层pcb的制作方法
JP2011227999A (ja) 面状発熱体
JPH0997643A (ja) 低抵抗コネクタと、その製造方法
JP2006245140A (ja) 回路端子の接続構造及び接続方法
JP2017075854A (ja) 感温素子
JP6045925B2 (ja) 発熱回転体
CN107026231B (zh) 用于制造机电的变换器的层系统的方法、用于制造机电的变换器的方法和机电的变换器
CN105393650A (zh) 导电布线的制造方法以及导电布线
CN213780925U (zh) 一种柔性折叠区域增强触控传感器及触控设备
JP2016039171A (ja) 導電配線の製造方法および導電配線
CN204204532U (zh) 金属板微电阻
JPWO2019124484A1 (ja) 電気コネクターおよびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160421

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160613

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20160929