导电性图案形成用基材、电路基板和它们的制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201280053233.7

申请日:

2012.10.30

公开号:

CN104025723A

公开日:

2014.09.03

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H05K 3/12申请日:20121030|||公开

IPC分类号:

H05K3/12; H05K3/10

主分类号:

H05K3/12

申请人:

富士胶片株式会社

发明人:

龙田岳一

地址:

日本东京都

优先权:

2011.11.02 JP 2011-240730; 2012.10.29 JP 2012-237384

专利代理机构:

北京三友知识产权代理有限公司 11127

代理人:

丁香兰;庞东成

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内容摘要

本发明涉及用于形成导电性图案而得到电路基板的导电性图案形成用基材(10)、由该基材(10)得到的电路基板以及它们的制造方法。用于得到电路基板的导电性图案形成用基材(10)具有支持体(12)和保持区域(14),该保持区域(14)形成于该支持体(12)的一个端面上,其通过相对用于得到导电性图案的流体(40)显示出适当的润湿性而保持该流体(40)。保持区域(14)至少具有第1直线组(18)和第2直线组(22),该第1直线组(18)由沿第1方向相互平行地延伸的2个以上的第1直线(16)构成,该第2直线组(22)由沿第2方向相互平行地延伸的2个以上的第2直线(20)构成,由第1直线组(18)和第2直线组(20)形成格子形状。

权利要求书

权利要求书1.  一种导电性图案形成用基材(10),其为用于形成导电性图案而得到电路基板的导电性图案形成用基材(10),该基材(10)的特征在于,该基材(10)具备支持体(12)和保持区域(14);该保持区域(14)形成于所述支持体(12)的至少一个端面,其保持用于得到导电性图案的流体(40),所述保持区域(14)对于所述流体(40)的润湿性比该保持区域(14)的周边大,且所述保持区域(14)至少具有第1直线组(18)和第2直线组(22),该第1直线组(18)由沿第1方向相互平行地延伸的2个以上的第1直线(16)构成,该第2直线组(22)由沿第2方向相互平行地延伸的2个以上的第2直线(20)构成,由所述第1直线组(18)和所述第2直线组(22)形成格子形状。2.  如权利要求1所述的导电性图案形成用基材(10),该基材(10)的特征在于,所述保持区域(14)进一步具有由2个以上的第3直线(24)构成的第3直线组(28),该第3直线(24)从所述第1直线(16)向所述第2直线(20)延伸而形成所述格子形状的对角线位置且相互平行。3.  如权利要求2所述的导电性图案形成用基材(10),该基材(10)的特征在于,所述保持区域(14)进一步具有第4直线组(30),该第4直线组(30)由在与所述第3直线(24)不同的对角线位置延伸且相互平行的2个以上的第4直线(26)构成。4.  如权利要求1~3的任一项所述的导电性图案形成用基材(10),该基材(10)的特征在于,构成所述保持区域(14)的所述相互平行的直线的宽度比该直线彼此之间的间隔小。5.  如权利要求1所述的导电性图案形成用基材(10),该基材(10)的特征在于,所述保持区域(14)的表面能比该保持区域(14)的周边的表面能高5mJ/m2以上,且在该保持区域(14)保持极性流体(40)。6.  如权利要求1所述的导电性图案形成用基材(10),该基材(10)的特征在于,所述保持区域(14)的表面能比该保持区域(14)的周边的表面能低5mJ/m2以上,且在该保持区域(14)保持非极性流体(40)。7.  如权利要求1所述的导电性图案形成用基材(10),该基材(10)的特征在于,所述第1直线组(18)和所述第2直线组(22)分别具有通过2个以上所述第1直线(16)、所 述第2直线(20)在相同轴线上排列所形成的第1分裂线(32)、第2分裂线(34),形成所述第1分裂线(32)的所述第1直线(16)彼此之间的间隙和形成所述第2分裂线(34)的所述第2直线(20)彼此之间的间隙一致。8.  如权利要求2所述的导电性图案形成用基材(10),该基材(10)的特征在于,所述第1直线组(18)、所述第2直线组(22)和所述第3直线组(28)分别具有通过2个以上所述第1直线(16)、所述第2直线(20)和所述第3直线(24)各自在相同轴线上排列所形成的第1分裂线(32)、第2分裂线(34)和第3分裂线(37),形成所述第1分裂线(32)的所述第1直线(16)彼此之间的间隙、形成所述第2分裂线(34)的所述第2直线(20)彼此之间的间隙和形成所述第3分裂线(37)的所述第3直线(24)彼此之间的间隙一致。9.  如权利要求3所述的导电性图案形成用基材(10),该基材(10)的特征在于,所述第1直线组(18)、所述第2直线组(22)、所述第3直线组(28)和所述第4直线组(30)分别具有通过2个以上所述第1直线(16)、所述第2直线(20)、所述第3直线(24)和所述第4直线(26)各自在相同轴线上排列所形成的第1分裂线(32)、第2分裂线(34)、第3分裂线(37)和第4分裂线(38),形成所述第1分裂线(32)的所述第1直线(16)彼此之间的间隙、形成所述第2分裂线(34)的所述第2直线(20)彼此之间的间隙、形成所述第3分裂线(37)的所述第3直线(24)彼此之间的间隙和形成所述第4分裂线(38)的所述第4直线(26)彼此之间的间隙一致。10.  如权利要求1所述的导电性图案形成用基材(10),该基材(10)的特征在于,所述支持体(12)是通过层积至少1层具有绝缘性的层和至少1层具有导电性的层而成的。11.  如权利要求1所述的导电性图案形成用基材(10),该基材(10)的特征在于,由所述2个以上的直线组构成的保持区域(14)含有具有亲水基团的聚合物。12.  如权利要求1所述的导电性图案形成用基材(10),该基材(10)的特征在于,涂布有表面能会因辐射线而变化的材料,利用辐射线形成由所述2个以上的直线组构成的表面能不同的区域。13.  导电性图案形成用基材(10)的制造方法,其为形成导电性图案而制成电路基板的导电性图案形成用基材(10)的制造方法,该制造方法的特征在于,该制造方法具有下述工序:在支持体(12)上形成保持区域(14),该保持区域(14)相对用于得到导电性图案的流体(40)的润湿性比周边大、且用于保持所述流体(40),在形成所述保持区域(14)时,至少形成第1直线组(18)和第2直线组(22),该第1直线组(18)由沿第1方向相互平行地延伸的2个以上的第1直线(16)构成,该第2直线组(22)由沿第2方向相互平行地延伸的2个以上的第2直线(20)构成,由所述第1直线组(18)和所述第2直线组(22)形成格子形状。14.  如权利要求13所述的导电性图案形成用基材(10)的制造方法,该制造方法的特征在于,形成所述保持区域(14)的工序是对形成所述保持区域(14)的保持区域(14)用流体(40)进行印刷的工序。15.  如权利要求13所述的导电性图案形成用基材(10)的制造方法,该制造方法的特征在于,作为所述保持区域(14),形成由2个以上的第3直线(24)构成的第3直线组(28),该第3直线(24)从所述第1直线(16)向所述第2直线(20)延伸而成为所述格子形状的对角线位置。16.  如权利要求15所述的导电性图案形成用基材(10)的制造方法,该制造方法的特征在于,作为所述保持区域(14),进一步形成第4直线组(30),该第4直线组(30)由在与所述第3直线(24)不同的对角线位置延伸的2个以上的第4直线(26)构成。17.  如权利要求13所述的导电性图案形成用基材(10)的制造方法,该制造方法的特征在于,分别形成所述第1直线组(18)和所述第2直线组(22)作为第1分裂线(32)、第2分裂线(34),所述第1分裂线(32)、第2分裂线(34)是通过2个以上所述第1直线(16)、所述第2直线(20)在相同轴线上排列所形成的,使形成所述第1分裂线(32)的所述第1直线(16)彼此之间的间隙和形成所述第2分裂线(34)的所述第2直线(20)彼此之间的间隙一致。18.  如权利要求15所述的导电性图案形成用基材(10)的制造方法,该制造方法的特征在于,分别形成所述第1直线组(18)、所述第2直线组(22)和所述第3直线组(28)作为第1分裂线(32)、第2分裂线(34)和第3分裂线(37),所述第1分裂线(32)、第2分裂线(34)和第3分裂线(37)是通过2个以上所述第1直线(16)、所述第2直线(20)和第3直线(24)各自在相同轴线上排列所形成的,使形成所述第1分裂线(32)的所述第1直线(16)彼此之间的间隙、形成所述第2分裂线(34)的所述第2直线(20)彼此之间的间隙和形成所述第3分裂线(37)的所述第3 直线(24)彼此之间的间隙一致。19.  如权利要求16所述的导电性图案形成用基材(10)的制造方法,该制造方法的特征在于,分别形成所述第1直线组(18)、所述第2直线组(22)、所述第3直线组(28)和所述第4直线组(30)作为第1分裂线(32)、第2分裂线(34)、第3分裂线(37)和第4分裂线(38),所述第1分裂线(32)、第2分裂线(34)、第3分裂线(37)和第4分裂线(38)是通过2个以上所述第1直线(16)、所述第2直线(20)、所述第3直线(24)和所述第4直线(26)各自在相同轴线上排列所形成的,使形成所述第1分裂线(32)的所述第1直线(16)彼此之间的间隙、形成所述第2分裂线(34)的所述第2直线(20)彼此之间的间隙、形成所述第3分裂线(37)的所述第3直线(24)彼此之间的间隙和形成所述第4分裂线(38)的所述第4直线(26)彼此之间的间隙一致。20.  如权利要求17~19的任一项所述的导电性图案形成用基材(10)的制造方法,该制造方法的特征在于,在所述间隙形成保持所述流体(40)的保持区域(14)。21.  一种电路基板,其特征在于,该电路基板在权利要求1~12的任一项所述的导电性图案形成用基材(10)上,在由所述2个以上的直线组构成的保持区域(14)中的非全部的任意部分形成有导电性图案。22.  一种电路基板的制造方法,其特征在于,该制造方法在权利要求1~12的任一项所述的导电性图案形成用基材(10)上的由所述2个以上的直线组构成的保持区域(14)中的非全部的任意部分形成导电性图案。23.  如权利要求22所述的电路基板的制造方法,该制造方法的特征在于,其具有以下工序:通过非接触式印刷法将所述流体(40)印刷到所述保持区域(14)的工序;和由所述流体(40)形成导电性图案的工序。24.  如权利要求23所述的电路基板的制造方法,该制造方法的特征在于,其具有以下工序:在得到所述导电性图案后实施镀覆处理,从而在所述导电性图案上形成导电层。25.  如权利要求22所述的电路基板的制造方法,该制造方法的特征在于,其具有以下工序:作为导电性图案形成用基材(10),在通过层积至少1层绝缘体和至少1层金属导 电层而成的支持体(12)上形成两种以上的表面能相互不同的区域,通过非接触式印刷法将所述流体(40)印刷到所述区域中的任意部分的工序;由所述流体(40)得到抗蚀剂掩模后进行蚀刻,从而将形成有抗蚀剂掩模的部位以外的部位的保持区域(14)和金属导电层除去的工序;和通过除去所述抗蚀剂掩模,使被该抗蚀剂掩模所保护的金属导电层露出而得到导电性图案的工序。26.  如权利要求23所述的电路基板的制造方法,该制造方法的特征在于,作为所述非接触式印刷法,进行喷墨印刷。27.  如权利要求26所述的电路基板的制造方法,该制造方法的特征在于,至少在所述第1直线(16)与所述第2直线(20)交叉的交叉点用第1油墨进行墨滴喷射,并且在所述交叉点以外用粘度比所述第1油墨低的第2油墨进行墨滴喷射。28.  如权利要求26所述的电路基板的制造方法,该制造方法的特征在于,按照至少所述第1直线(16)与所述第2直线(20)交叉的交叉点处的点径大于所述交叉点以外的点径的方式进行墨滴喷射。

说明书

说明书导电性图案形成用基材、电路基板和它们的制造方法
技术领域
本发明涉及用于形成导电性图案而得到电路基板的导电性图案形成用基材、由该基材得到的电路基板以及它们的制造方法。
背景技术
用于进行电子部件之间的导通的电路基板、例如刚性印刷电路基板或柔性印刷电路基板等通过在导电性图案形成用基材上形成导电性图案而制作得到。这样的导电性图案形成用基材通常利用下述方法获得:减去(subtractive)法,其中,在支持体的一个端面设置铜等金属箔,利用掩模蚀刻由上述金属箔形成所期望的图案;相加(additive)法,其中,在支持体上形成掩模后实施图案镀覆。
但是,这种现有技术存在下述不良情况:在导电性图案的种类多、而且形成相同的导电性图案的个数少的情况下,换言之在进行多品种少量生产的情况下,效率特别差。这是因为必须根据导电性图案的形状来逐一变更掩模的形状。除此以外,还因为不可缺少形成掩模的工序、和进行曝光的工序。此外,由于需要处理废液,因而繁杂且成本高涨的不良情况明显。
于是,如日本特开昭64-5095号公报所提出的那样,想到在制备包含金属粉的油墨后,使用该油墨进行印刷(例如喷墨印刷),从而形成导电性图案。但是,该情况下,液滴的着落位置会产生偏差、或者在支持体的表面发生液滴彼此的聚集或变形(下文中也记为“着落影响”)。若发生这样的现象,会成为导电性图案断裂、或宽度方向尺寸产生偏差的原因之一。
日本专利第4575725号公报记载了下述内容:在基板上依次设置电极和聚酰亚胺材料层,通过掩模向上述聚酰亚胺材料层的表面照射紫外线,由此在该聚酰亚胺材料层的表面形成由高表面能部和低表面能部构成的图案,进而进行喷墨法。根据该日本专利第4575725号公报,该情况下能够仅仅在上述高表面能部上形成导电层。
此外,日本特开平11-207959号公报记载了下述内容:将对于油墨的润湿性大的 亲和性部分和润湿性小的非亲和性部分形成为方格图案(方格花纹旗)状,仅在亲和性部分涂布油墨。
发明内容
在日本专利第4575725号公报记载的技术中,用于设置表面能差的曝光必须按照与导电性图案的形状对应的方式进行。因此,作为进行多品种少量生产的方法是不合适的。
另外,在日本特开平11-207959号公报记载的技术中,若着落位置为与想要着落的亲和性部分不同的位置,则该部分会发生图像缺陷。喷墨印刷是着落位置的偏移幅度比较大的印刷方法,随着速度提高,偏移幅度变得显著。而且,也不容易控制着落影响的范围。总之,日本特开平11-207959号公报记载的技术中,难以有效地描绘特定的宽度方向尺寸的直线这种不良情况明显。
本发明的一般目的在于提供能够对应多品种少量生产的导电性图案形成用基材。
本发明的主要目的在于提供一种导电性图案形成用基材,该基材容易以特定的宽度方向尺寸有效地描绘导电性图案中的直线。
本发明的另一个目的在于提供用于得到上述导电性图案形成用基材的导电性图案形成用基材的制造方法。
本发明的另一个目的在于提供由上述导电性图案形成用基材得到的电路基板。
本发明的另一个目的在于提供上述电路基板的制造方法。
上述目的可通过以下[1]~[4]的方案实现。
[1]一种导电性图案形成用基材,其为用于形成导电性图案而得到电路基板的导电性图案形成用基材,该基材的特征在于,
该基材具备支持体和保持区域;该保持区域形成于所述支持体的至少一个端面,其保持用于得到导电性图案的流体,
所述保持区域对于所述流体的润湿性比该保持区域的周边大,
且所述保持区域至少具有第1直线组和第2直线组,该第1直线组由沿第1方向相互平行地延伸的2个以上的第1直线构成,该第2直线组由沿第2方向相互平行地延伸的2个以上的第2直线构成,
由所述第1直线组和所述第2直线组形成格子形状。
[2]导电性图案形成用基材的制造方法,其为形成导电性图案而制成电路基板的导电性图案形成用基材的制造方法,该制造方法的特征在于,
该制造方法具有下述工序:在支持体上形成保持区域,该保持区域相对用于得到导电性图案的流体的润湿性比周边大、且用于保持所述流体,
在形成所述保持区域时,至少形成第1直线组和第2直线组,该第1直线组由沿第1方向相互平行地延伸的2个以上的第1直线构成,该第2直线组由沿第2方向相互平行地延伸的2个以上的第2直线构成,
由所述第1直线组和所述第2直线组形成格子形状。
[3]一种电路基板,其特征在于,该电路基板在所述导电性图案形成用基材上的由所述2个以上的直线组构成的保持区域中的非全部的任意部分形成有导电性图案。
[4]一种电路基板的制造方法,其特征在于,该制造方法在所述导电性图案形成用基材上的由所述2个以上的直线组构成的保持区域中的非全部的任意部分形成导电性图案,从而得到电路基板。
支持体优选为绝缘体。该情况下,可以使金属导电层存在于支持体与保持区域之间,由该金属导电层得到导电性图案。
上述目的、特征和优点可以由参照附图所说明的下述实施方式的说明而容易地理解。
附图说明
图1是第1实施方式的导电性图案形成用基材的主要部分纵截面图。
图2是图1的导电性图案形成用基材的主要部分俯视图。
图3是以方格图案(方格花纹旗)状形成了亲和性区域和非亲和性区域的导电性图案形成用基材的俯视图。
图4是以水平条纹图案形成了亲和性区域和非亲和性区域的导电性图案形成用基材的俯视图。
图5是示出以直角弯曲而进行方向转换的导电性图案的俯视图。
图6是示出以钝角弯曲而进行方向转换的导电性图案的俯视图。
图7是示出作为单纯正方格子形状形成的保持区域的俯视图。
图8是示出形成了单纯正方格子形状和1条对角线的保持区域的俯视图。
图9是示出相邻的格子形状的对角线的方向在A方向相互不同、在B方向相互相同的保持区域的俯视图。
图10是示出相邻的格子形状的对角线的方向在A方向和B方向这两个方向相互不同的保持区域的俯视图。
图11是示出利用图7中的第1直线、第2直线形成了分裂线的保持区域的俯视图。
图12是示出在相互交叉的2条直线两者印刷了流体的状态的俯视图。
图13是示出在第1分裂线和在与其正交的方向延伸的第2分裂线两者印刷了流体的状态的俯视图。
图14是示出利用图2中的第1~第4直线形成了分裂线的保持区域的俯视图。
图15是示出利用图8中的第1、第2和第4直线形成了分裂线的保持区域的俯视图。
图16是示出利用图9中的第1~第4直线形成了分裂线的保持区域的俯视图。
图17是示出利用图10中的第1~第4直线形成了分裂线的保持区域的俯视图。
图18是示出在利用图2中的第1~第4直线形成分裂线时作为与图14不同的形状而形成的保持区域的俯视图。
图19是示出使第1直线、第2直线为聚集体的保持区域的俯视图。
图20是示出在相邻的第1(第2)直线彼此之间的间隔距离大的情况下流体向宽度方向扩展的俯视图。
图21是示出在相邻的第1(第2)直线彼此之间的间隔距离小的情况下流体向宽度方向扩展的俯视图。
图22是第2实施方式的导电性图案形成用基材的主要部分纵截面图。
图23是示出使用图6所示的导电性图案形成用基材,在交叉点和交叉点以外的部位着落粘度不同的流体所得到的导电性图案的主要部分放大俯视图。
图24是示出使用图6所示的导电性图案形成用基材,在交叉点和交叉点以外的部位着落粘度相同的流体所得到的导电性图案的主要部分放大俯视图。
图25是示出使用图6所示的导电性图案形成用基材,在交叉点和交叉点以外的部位按照点径不同的方式着落流体所得到的导电性图案的主要部分放大俯视图。
具体实施方式
下面,关于本发明的电路基板及其制造方法,举出与用于得到该电路基板的导电性图案形成用基材及其制造方法的关系中适宜的实施方式,参照附图进行详细说明。
图1是第1实施方式的导电性图案形成用基材10的主要部分纵截面图,图2是其主要部分俯视图。该导电性图案形成用基材10具有支持体12和形成于该支持体12的一个端面上的保持区域14。
支持体12优选由聚酰亚胺、耐热性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、环氧树脂玻璃、酚醛塑料或各种陶瓷等阻燃性的绝缘体构成。由这样的材料构成的支持体12对于后述流体的润湿性比保持区域14小。因此,在流体接触的情况下,支持体12倾向于将该流体排斥。
保持区域14对于流体显示出适当的润湿性,因此为保持流体的区域。即,与支持体12露出的表面和流体所成的接触角、该表面形成有膜(未图示)时该膜和流体所成的接触角相比,保持区域14和流体所成的接触角明显小。由此,可以说保持区域14为亲和性区域,另一方面,支持体12露出的表面或上述膜为非亲和性区域。
一般而言,液体对于固体的润湿性由固体的表面能和所使用的液体的表面张力来决定。因此,通过在导电性图案形成用基材10的表面形成表面能有意义地与周边存在差异的格子形状(直线组)的保持区域14,流体容易附着于该保持区域14。
即,保持区域14与其周边的表面能差越大,则流体的液滴越容易被诱导至保持区域14。因此,在流体为极性油墨(后述)时,保持区域14的表面能优选比该保持区域14的周边的表面能高5mJ/m2以上。需要说明的是,更优选高10mJ/m2以上、进一步优选高20mJ/m2以上。
在流体为非极性油墨(后述)时,与上述情况相反,只要使保持区域14的表面能小于该保持区域14的周边的表面能即可。该情况下,保持区域14的表面能优选比该保持区域14的周边的表面能低5mJ/m2以上。需要说明的是,更优选低10mJ/m2以上、进一步优选低20mJ/m2以上。
如上所述,根据流体的性质来设定保持区域14与其周边之间的表面能的高低,从而能够使保持区域14对于流体的润湿性比周边大。
保持区域14具有2个以上的沿图2中的左右方向(箭头A方向/第1方向)相互平行地延伸的第1直线16,通过这些2个以上的第1直线16形成第1直线组18。另外, 对于第1直线16,沿上下方向(箭头B方向/第2方向)相互平行地延伸的2个以上的第2直线20以呈近似90°的角度的方式交叉。通过这些2个以上的第2直线20形成第2直线组22,同时由第1直线组18和第2直线组22形成正方格子形状。
如图2所示,保持区域14进一步具有第3直线24和第4直线26,该第3直线24从第1直线16向第2直线20延伸、并处于正方格子形状的对角线位置,该第4直线26按照与该第3直线24正交的方式从第1直线16向第2直线20延伸。即,第3直线24和第4直线26相对于第1直线16和第2直线20呈近似45°的角度。因此,在格子形状的各交叉点,第1直线16、第2直线20、第3直线24和第4直线26交叉。其结果,形成了8根直线从1个交叉点(除端部)以放射状扩散的形状。即,该情况下,所谓的八方格子(八方格子)相互连接。
第3直线24和第4直线26各自存在2个以上,由此分别构成第3直线组28和第4直线组30。
第1直线16、第2直线20、第3直线24和第4直线26分别具有特定的线宽W,且相互平行的直线之间以特定的间距P间隔。通过将2个以上这样的直线彼此组合,构成八方格子或四方格子(参照图7)等。
由间距P减去线宽W而得到的间隔D优选比线宽W宽。更具体地说,线宽W优选为间隔D×0.9以下,更优选为间隔D×0.75以下。
其中,若使线宽W过窄,则能够描绘的电路密度降低,配线和部件选择的自由度降低。因此,线宽W和间距P应该根据目的适当地选择。即,在电路基板的制造时,优选使用具有符合目的的线宽W和间距P的基材。
另外,线宽W优选为3μm~130μm、进一步优选为4μm~100μm、特别优选为5μm~75μm。
此处,若用于形成导电性图案的流体的液径显著大于线宽W,则难以停留于直线形状的保持区域14内,会扩展到保持区域14(直线)的周边。相反,若液径显著小,则流体的润湿扩展不足,电路基板的生产率降低,或者通过相邻的液滴扩展所形成的点彼此无法连接,有可能形成无法起到配线的作用的断线状态。因此,线宽W和液滴的直径优选为适当的组合。具体地说,在电路基板的制造方法中,所使用的流体的液滴的球当量直径与线宽W的关系优选为线宽W在液滴的球当量直径×1/5~×6的范围内,特别优选在球当量直径×1/3~×5的范围内。
上述形状的保持区域14可以通过使用含有亲水性聚合物、或干燥后表面为亲水性的聚合物或表面活性剂的保持区域用流体进行柔版印刷或凹版印刷等而形成。或者,也可以是通过紫外线或电子射线、γ射线等辐射线而使对于流体的亲和性增加的物质。
接下来,对于由该导电性图案形成用基材10得到的电路基板,利用与其制造方法的关系进行说明。
首先,制作导电性图案形成用基材10。具体地说,在由例如聚酰亚胺、耐热性PET、PEN、环氧树脂玻璃、酚醛塑料或各种陶瓷等阻燃性的绝缘体构成的支持体12的一个端面上印刷保持区域用流体。此时,进行柔版印刷或凹版印刷等即可。另外,还适宜使用下述方法:涂布有具有上述通过辐射线而使对于流体的亲和性增加的性质的材料、例如日本专利第4575725号公报记载的可溶性聚酰亚胺,以形成保持区域14的形状的方式进行辐射线的曝光。在辐射线的曝光时,可以根据其用途和材料的灵敏度选择隔着光掩模的面曝光或激光扫描等公知的方法。
支持体12也可以为块状体,但特别优选使用板状、片状或卷状等平坦形状的物质。
此处,作为保持区域用流体,选择在干燥后对于用于得到导电性图案的流体的润湿性比支持体12大的物质。流体例如为极性油墨的情况下,作为保持区域用流体,选择与导电性图案形成用基材10、或者在该导电性图案形成用基材10的表面上形成的膜相比表面能高的物质;另一方面,流体例如为非极性油墨的情况下,选择与导电性图案形成用基材10、或者在该导电性图案形成用基材10的表面上形成的膜相比表面能低的物质即可。由此,能够形成对于流体的润湿性比周边大的保持区域14。
另外,如上所述,保持区域用流体优选相对导电性图案形成用基材10的表面能够形成表面能差为5mJ/m2以上的保持区域14,或者在该表面形成有膜时优选对该膜能够形成表面能量差为5mJ/m2以上的保持区域14。需要说明的是,更优选能够形成与周边的表面能差为10mJ/m2以上的保持区域14的流体,进一步优选能够形成与周边的表面能差为20mJ/m2以上的保持区域14的流体。
将包含导电体颗粒的液体作为流体时,作为保持区域用流体的具体例,可以举出包含亲水性聚合物、干燥后表面为亲水性的聚合物或表面活性剂的物质。
为了形成图2所示的保持区域14,以八方格子形状彼此连接的方式印刷保持区 域用流体即可。即,设置第1直线组18、与该第1直线组18大致正交的第2直线组22、成为由第1直线组18和第2直线组22形成的格子形状的对角线位置的第3直线组28和第4直线组30。
通过使保持区域用流体干燥而形成保持区域14,由此得到导电性图案形成用基材10。
另一方面,制备用于得到导电性图案的流体。即,使铜、银、金、锡、锌等金属颗粒;或石墨、碳纳米管、富勒烯等碳颗粒;PEDOT/PSS等有机导电性化合物分散于水或有机溶剂、油脂等分散介质中。也可以代替分散而溶解于适当的溶剂中。另外,还可以将氧化铜、氧化银等氧化物的颗粒作为初始材料,在之后的步骤中还原,赋予导电性。需要说明的是,作为各颗粒,纳米尺寸或微米尺寸的颗粒由于容易分散或溶解而适宜。
为了使流体具有粘度、表面张力、温度等物性,可以添加增稠剂或表面活性剂等。由此,在保持区域14(亲和性区域)和支持体12露出的一个端面(非亲和性区域),该流体的接触角更显著地不同。
这种流体还作为喷墨用油墨被制备和市售,作为代表性的流体,可例示出阪东化学社制造的SW系列(银纳米颗粒分散于水系溶液中得到的物质)或SR系列(银纳米颗粒分散于有机溶剂中得到的物质)。
油墨可以为含有金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的分散液。下面,对该油墨进行说明。
[1]金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的分散液
(A)金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的组成和尺寸
作为构成金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的金属,可以举出Au、Ag、Cu、Pt、Pd、In、Ga、Sn、Ge、Sb、Pb、Zn、Bi、Fe、Ni、Co、Mn、Tl、Cr、V、Ru、Rh、Ir、Al等。在这些金属的氧化物或氢氧化物中,优选Au、Ag、Cu、Pt、Pd、In、Ga、Sn、Ge、Sb、Pb、Zn、Bi、Fe、Ni和Co的氧化物,特别是Ag或Cu的氧化物(例如Ag2O或Cu2O等)由于易被还原、所生成的金属比较稳定,因而是优选的。该金属氧化物微粒的平均微晶尺寸为1nm~100nm、优选为1nm~50nm。
(B)制造方法
金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的分散液可以通过用碱性溶液对金属盐(上 述金属的氯化物、溴化物、硫酸盐、硝酸盐、有机酸盐等)的溶液进行中和处理、或者将金属醇盐水解、或者在高化合价的金属盐溶液中添加还原剂而还原为低化合价的金属氧化物或金属氢氧化物等来进行制备。在有机酸盐的情况下,作为有机酸的优选具体例,可以举出甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、2-乙基丁酸、特戊酸、戊酸、异戊酸、丙炔酸、乳酸、己酸、辛酸、癸酸、苯甲酸、邻苯二甲酸、水杨酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基甲基乙酸、烯丙基乙酸、乙酰乙酸等。
根据需要,可以使吸附性化合物、表面活性剂和/或亲水性高分子吸附于金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的表面,对金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒进行表面修饰,使分散液稳定化。
对于金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的分散液,根据需要可以在吸附性化合物和/或表面活性剂的存在下通过离心分离等使其沉降,对所得到的金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒进行清洗,之后利用其它分散溶剂再分散。另外,还可以进行脱盐等精制、浓缩处理。
(a)吸附性化合物
作为吸附性化合物,具有-SH、-CN、-NH2、-SO2OH、-SOOH、-OPO(OH)2、-COOH等官能团的化合物是有效的,特别优选具有-SH基的化合物(十二硫醇、L-半胱氨酸等)、或者具有-NH2基的化合物(辛胺、十二烷基胺、油胺、油酸酰胺、月桂酰胺等)。在亲水性胶体的情况下,优选使用具有亲水性基团[例如,-SO3M或-COOM(M表示氢原子、碱金属原子或铵分子等)]的吸附性化合物。
(b)表面活性剂
作为表面活性剂,可以使用阴离子表面活性剂(例如双(2-乙基己基)磺化琥珀酸钠或十二烷基苯磺酸钠等)、非离子表面活性剂(例如聚烷基二醇的烷基酯或烷基苯基醚等)、氟系表面活性剂等。
(c)亲水性高分子
另外,作为亲水性高分子,可以使胶体分散液中含有例如羟乙基纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇等。
(d)添加量
吸附性化合物、表面活性剂和/或亲水性高分子的添加量相对于金属氧化物微粒以质量比计优选为0.01倍~2倍、更优选为0.1倍~1倍。吸附性化合物、表面活性 剂和/或亲水性高分子优选以0.1nm~10nm的厚度包覆金属氧化物微粒的表面。需要说明的是,包覆未必需要一样,只要金属氧化物微粒的表面的至少一部分被包覆即可。
金属氧化物微粒被吸附性化合物、表面活性剂或亲水性高分子等有机化合物进行了表面修饰可以通过在FE-TEM等高分辨TEM的观察中金属氧化物微粒间隔恒定以及通过化学分析来确认。
(e)溶剂
作为金属氧化物或金属氢氧化物的分散溶剂(和后述的油墨的溶剂),可以举出下述溶剂。
(1)乙酸丁酯、乙酸溶纤剂等酯类
(2)甲基乙基酮、环己酮、甲基异丁基酮、乙酰丙酮等酮类
(3)二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿等氯化烃类
(4)二甲基甲酰胺等酰胺类
(5)环己烷、庚烷、辛烷、异辛烷、癸烷等脂肪族烃类
(6)甲苯、二甲苯等芳香族烃类
(7)四氢呋喃、乙醚、二氧六环等醚类
(8)乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、二丙酮醇、乙二醇、2,5-己二醇、1,4-丁二醇、环己醇、环戊醇、环己烯醇等醇类
(9)2,2,3,3-四氟丙醇等氟系溶剂类
(10)乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚等二醇醚类
(11)2-二甲基氨基乙醇、2-二乙基氨基乙醇、2-二甲基氨基异丙醇、3-二乙基氨基-1-丙醇、2-二甲基氨基-2-甲基-1-丙醇、2-甲基氨基乙醇、4-二甲基氨基-1-丁醇等烷基氨基醇类
(12)丁酸、异丁酸、2-乙基丁酸、特戊酸、戊酸、丙酸、乳酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙炔酸、乙基甲基乙酸、烯丙基乙酸等羧酸类
(13)二亚乙基三胺、乙二胺等胺类等
(14)水
这些溶剂可以考虑金属氧化物或金属氢氧化物的分散稳定性、还原剂的溶解性、对于还原剂的氧化的稳定性、粘度等而单独使用或组合两种以上使用。另外,优选选择金属氧化物或金属氢氧化物的分散性和还原剂的溶解性优异的溶剂(通用溶剂)。
(C)分散液
分散液中的金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的浓度优选以金属换算值计为1质量%~80质量%、更优选为5质量%~70质量%。另外,分散液可以含有一种金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒,也可以含有两种以上的金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒。另外,金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒中的金属的价数可以为一种,也可以为两种以上的混合物。进而为了调节能量未照射部和照射部的绝缘性/导电性,还可以将SiO、SiO2、TiO2等无机微粒、聚合物(可以为微粒也可以不为微粒)与金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒合用。需要说明的是,分散液中的金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的粒径通常为形成胶体的程度,但是没有限定。优选的粒径为1nm~100nm、更优选为1nm~50nm。
[2]油墨
可以将上述金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的分散液直接作为油墨使用。仅为上述金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的分散液时,即使进行能量照射也难以发生还原为金属的还原反应的情况下,可以添加还原剂。
用于金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的还原的还原剂可以为无机还原剂,也可以为有机还原剂。作为无机还原剂,可以举出NaBH4、肼或羟胺等。另外,作为有机还原剂,可以举出(i)含有肼基的肼系化合物类(例如苯基肼等);(ii)对苯二胺、乙二胺、对氨基苯酚等胺类;(iii)氮原子上取代有酰基或烷氧羰基等的羟胺系化合物类;(iv)2-二甲基氨基乙醇、2-二乙基氨基乙醇、2-氨基乙醇、二乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇等氨基醇类;(v)对苯二酚、邻苯二酚、1,4-丁二醇、乙二醇等二醇类;或者(vi)通式:X-(A=B)n-Y(其中,A和B分别表示碳原子或氮原子,X和Y各自表示具有非共价电子对的原子与A或B结合的原子团,n表示0~3。)所表示的有机还原剂或其互变异构体、或者通过热而生成这些物质的化合物类等。
这些还原剂可以单独使用,也可以将两种以上组合使用,由于对于金属氧化物或金属氢氧化物的还原作用具有选择性,因而优选适宜组合。需要说明的是,根据需要可以使用还原剂作为有机溶剂。
作为通式:X-(A=B)n-Y所表示的上述(vi)的化合物中具有非共价电子对的原子,优选氧原子、氮原子、硫原子、磷原子等,更优选氧原子、氮原子。作为包含这些原子的原子团X和Y,优选OR1、NR1R2、SR1以及PR1R2(其中,R1和R2分别表示氢 原子或取代基。)。作为上述取代基,优选具有或不具有取代基的碳原子数为1~10的烷基、或者具有或不具有取代基的碳原子数为1~10的酰基。
n优选为0~3、更优选为0~2、最优选为0~1。n为2以上时,A和B可以每个重复单元不同。另外,A和B、X和A、或者Y和B可以相互键合而形成环结构。在形成环结构的情况下,优选5元环或6元环,进而这些环可以形成稠环。在形成稠环的情况下,优选5元环~6元环。
上文中,在还原反应后电导率小的还原剂是理想的,具体地说优选没有金属离子残留的有机还原剂、肼或羟胺。若还原后残留有许多残渣,则会对配线的导电性产生不良影响,因此优选残渣少的还原剂,优选还原后具有挥发性(升华性)的还原剂或具有分解后产生挥发性的性质的还原剂。
从同样的观点出发,还原剂优选能够以少量将金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒还原、即为低分子量。因此,还原剂的分子量优选为500以下、更优选外为300以下、最优选为200以下。
下面,示例出能够用于金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的还原的还原剂的具体例,但是该油墨不限定于这些示例。
[化学式1]

[化学式2]

[化学式3]

[化学式4]

作为金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒与还原剂的优选组合,可以举出下述情况:(a)使一个分散液中含有金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒、和对于该金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的还原作用在常温下实质上不存在、但是在能量照射下为强还原剂的情况(单液型油墨);以及(b)分别制备金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的分散液(可以不含有还原剂)、和对于该金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒显示还原作用的还原剂(无论常温下还原作用的强弱,至少在能量照射下显示出强还原作用)的溶液的情况(双液型油墨)。
在仅通过能量照射难以被还原的金属氧化物微粒和还原剂的组合的情况下、或者在能量照射下发挥更强的还原性的情况下,可以预先在金属氧化物微粒或金属氢氧化物分散液或其它液体(还原剂或其溶液)中加入碱或碱前体之类的还原作用促进剂。碱或碱前体可以具有还原作用。
如上所述,作为所使用的还原剂,优选在常温下还原金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的速度小、但是通过能量照射能够迅速地将金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒还原的还原剂。能量照射所产生的加热温度依赖于照射时间,因而无法一概而定。从基板或元件的耐热性来看,通过热扩散所加热的温度优选为约300℃以下、更优选为约250℃以下。因此,还原剂优选为在约300℃以下的温度对金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒具有充分的还原性的物质。上述(b)的双液型油墨使用在室温下也具有还原作用强的还原剂的情况下,刚混合后金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒即被 还原、生成金属,因而未必需要其后的能量照射,这自不必而言。
如后所述,金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的分散液、还原剂或它们的混合物优选作为用喷墨打印机或滴涂器(dispenser)等描绘成图案状的油墨来使用,因而为了调节粘度可根据需要添加溶剂。能够用于油墨的溶剂与上述相同。
在金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的分散液和/或还原剂或其溶液中,进一步根据需要,还可以根据目的添加抗静电剂、抗氧化剂、UV吸收剂、增塑剂、碳纳米颗粒、色素、热固化型酚醛树脂等热固化性树脂等各种添加剂。
将金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的分散液、还原剂或其溶液或者它们的混合物作为油墨而用喷墨打印机或滴涂器等描绘成图案状的情况下,油墨的粘度很重要。若油墨的粘度过高,则难以从喷嘴中射出;另外,若油墨的粘度过低,则描画图案有可能发洇。具体地说,油墨的粘度优选为1cP~100cP、特别优选为5cP~30cP。另外,油墨的表面张力期望为25mN/m~80mN/m、特别期望为30mN/m~60mN/m。
此处,油墨大致分为分散于以水或醇等为代表的极性溶剂中的油墨和分散于以四氢呋喃(THF)或己烷等为代表的非极性溶剂中的油墨。此处,将前者记为极性油墨,将后者记为非极性油墨。
作为极性油墨的代表例,例如可以举出银纳米颗粒与分散剂一起分散于水中而成的Flow Metal SW-1000系列(阪东化学社制造)、银纳米油墨CCI-300(Cabot社制造)、氧化铜油墨ICI-003(NovaCentrix社制造)等。另一方面,作为非极性油墨的代表例,例如可例示出银纳米颗粒分散于溶剂中而成的Flow Metal SR-2000系列(阪东化学社制造)、Intrinsic社制造的铜纳米颗粒的油墨等。另外,使用丙烯酸系单体且具有UV自由基聚合性的抗蚀剂用油墨也同样地为非极性油墨的代表。
接下来,通过非接触式印刷法、例如喷墨印刷将上述那样的流体(例如上述的极性油墨或非极性油墨等)墨滴喷射在保持区域14中的任意部分。
此时,流体为极性油墨时,在导电性图案形成用基材10中的表面能高的区域容易润湿扩散。因此,在该情况下,使用为了保持极性油墨的由2个以上的直线组构成的保持区域14的表面能有意比周边的表面能高的导电性图案形成用基材10。
另一方面,在流体为非极性油墨时,在导电性图案形成用基材10中的表面能低的区域容易润湿扩散。因此,在该情况下,使用为了保持非极性油墨的由2个以上的直线组构成的保持区域14的表面能有意比周边的表面能低的导电性图案形成用基材 10。
这样,根据流体的性质来选择适当的导电性图案形成用基材10,因而保持区域14与其周边相比对于流体显示出更大的润湿性。因此,若墨滴喷射后的流体着落于保持区域14,则在该保持区域14内以略微扩散的状态被保持。
通过该扩散,即使流体的着落位置彼此略微间隔的情况下,端部彼此也结合。另外,即使在与想要着落的部位存在间隔的部位着落,流体也会扩散而到达想要着落的部位。其结果,流体在保持区域14上相连,在定影处理后形成连续的导电性图案。因此,可避免导电性图案断裂、或宽度方向尺寸产生偏差。
如上所述,若在支持体12的表面形成表面能有意与周边不同的直线组状的保持区域14,并使流体的液滴附着于此,则该液滴沿着保持区域14以线状润湿扩散。其结果,能够得到避免了断裂和尺寸偏差的高品质的导电性图案。
如图3所示,在亲和性区域和非亲和性区域形成为方格图案(方格花纹旗)状时,即使进行流体的墨滴喷射,也难以以一条直线状着落。即,难以描绘长的直线。
与此相对,第1实施方式中,即便假设流体的一部分着落于非亲和性区域,该非亲和性区域也会排斥流体,因而流体不会被保持于非亲和性区域。因此,能够有效地描绘宽度方向尺寸为特定值的直线。
另外,如图4所示长的非亲和性区域和亲和性区域交替排列的情况下,容易描绘长的直线,但是导电性图案中无法形成弯曲部。
另一方面,根据第1实施方式,如图5所示,将印刷流体的直线例如由第1直线16变更为第2直线20,由此能够将导电性图案P的方向由A方向转换成B方向。
需要说明的是,在将导电性图案P的方向由A方向转换成B方向的情况下,如图6所示,优选以第1直线16、第3直线24、第2直线20的顺序进行变更。该情况下,作为流体的干燥物的导电性图案P的弯曲角度θ为钝角。与如图5所示形成直角进行弯曲的情况相比,以这种角度弯曲的导电性图案P可期待优异的导电特性。
如上所述印刷流体后,根据需要实施热处理。为此,例如照射微波等离子体或电子射线、或者闪光灯即可。需要说明的是,在使用双液固化型的流体的情况下,不需要进行热处理。
通过上述操作,流体干燥,同时该流体中所含有的颗粒进行烧结。或者流体固化。其结果,形成导电性图案,得到电路基板。
在上述实施方式中,保持区域14由图2所示的八方格子形状的重复构成,但是保持区域14的形状并不特别限定于此。例如,如图7所示,也可以为仅由第1直线组18和第2直线组22形成的单纯正方格子形状。该情况下,4条直线由1个交叉点(除端部)以放射状扩散。
或者,如图8所示,也可以为单纯正方格子中存在1条对角线的形状。该情况下,保持区域14由第1直线组18、第2直线组22和第4直线组30形成。另外,6条直线由1个交叉点(除端部)以放射状扩散。
此外,如图9和图10所示,也可以为对于单纯正方格子混杂有由第4直线组30形成的对角线的形状和由第3直线组28形成的对角线的形状的情况。
另外,如图11所示,还可以是至少将第1直线16和第2直线20在相同轴线上排列2个以上,由此形成外观上的分裂线。下文中,将通过2个以上的第1直线16、第2直线20在相同轴线上排列所形成的外观上的分裂线分别记为第1分裂线32、第2分裂线34。
第1分裂线32的分裂部位、即位于相同轴线上的第1直线16彼此之间的间隙与第2分裂线34的分裂部位、即位于相同轴线上的第2直线20彼此的间隙一致。总而言之,该情况下,形成了第1直线16和第2直线20应该形成交叉点的部位被切断的形状。其中,本说明书中,这样的形状也包括在格子形状中,即便是“应该形成交叉点的部位”也表示为“交叉点”。
在分裂部位(应该形成交叉点的部位=交叉点)形成了点状的保持区域36。因此,在外观上由2条第1直线16和点状的保持区域36、2条第2直线20和点状的保持区域36形成了点划线。
第1直线16和第2直线20交叉的情况下,在第1直线16和第2直线20两者形成导电性图案时,在交叉点,对于印刷于第1直线16的流体有时会重叠印刷于第2直线20的流体。因此,如图12所示,会担忧交叉点的流体量过剩,流体40渗出。
与此相对,在图11所示的格子形状中,在第1直线16与第2直线20应该交叉的部位(交叉点)设有间隙。因此,在第1分裂线32和与其交叉的第2分裂线34两者印刷流体的情况下,如图13所示,重叠的流体40在间隙(非保持区域)以跨越第1直线16、16彼此、第2直线20、20彼此的方式扩散。因此,可避免流体断裂。
而且,在间隙设有点状的保持区域36。因此,流体40藉由点状的保持区域36 跨越第1直线16彼此、第2直线20彼此,所以可更容易地避免流体断裂。
图2、图8~图10所示的第3直线24或第4直线26也同样地可以形成外观上的分裂线。将通过2个以上的第3直线24、第4直线26在相同轴线上排列所形成的外观上的分裂线分别作为第3分裂线37、第4分裂线38,将与图2、图8~图10对应的保持区域14、36的图案分别示于图14~图17。
此外,对于第1直线16、第2直线20、第3直线24和第4直线26,可以按照在这些直线16、20、24、26交叉的交叉点形成图18所示的八角形间隙的方式进行分割。该情况下,例如,沿箭头A从第3直线24(第3分裂线37)向第1直线16(第1分裂线32)印刷流体时,可更容易地避免流体流动到所期望的分裂线以外的分裂线。
另外,如图19所示,还可以使第1直线16或第2直线20紧密聚集而形成聚集体。需要说明的是,该图19中,例示出以下情况:由3条第1直线16形成1个第1聚集体50,并且在构成第1聚集体50的3条第1直线16中,将中心线的宽度方向尺寸设定得比其它2条大,同时由3条第2直线20形成1个第2聚集体52,并且在构成第2聚集体52的3条第2直线20中,将中心线的宽度方向尺寸设定得比其它2条大。该情况下,也由第1聚集体50和第2聚集体52形成格子形状。
在第1聚集体50中,中心线与其它2条第1直线16的间隔距离D1设定为流体的点径以下。同样地,在第2聚集体52中,中心线与其它2条第2直线20的间隔距离D2也设定为流体的点径以下。
该情况下,例如,仅在与第1聚集体50或第2聚集体52的各中心线相邻的2条中的1条印刷流体,由此能够形成最细的导电性图案。另外,若仅在第1聚集体50或第2聚集体52的各中心线印刷流体,则可得到宽度方向尺寸略大的导电性图案。
此外,也可以在中心线和与该中心线相邻的2条中的1条之间进行墨滴喷射。中心线与相邻的线之间为非保持区域,但如上所述,间隔距离D1、D2为流体的点径以下,因而流体能够以跨越中心线和与其相邻的线两者的方式扩散。
当然,除此以外,还可以在中心线和与该中心线相邻的2条中的剩余1条之间进行墨滴喷射。该情况下,可得到在第1聚集体50或第2聚集体52的宽度方向整体展开的导电性图案。
此外,将图20和图21进行对比可知,通过使中心线和剩余的2条线的间隔距离D1(D2)不同,也可以使着落的流体40的宽度方向尺寸、进而导电性图案的宽度方向 尺寸不同。需要说明的是,在图20和图21中,示出了流体40沿第1直线16(第2直线20)的长度方向扩散之前的状态。
如上所述,通过形成第1聚集体50、第2聚集体52,使导电性图案的宽度方向尺寸变更为任意尺寸变得更容易。
需要说明的是,第1聚集体50、50彼此之间、第2聚集体52、52彼此之间的各间隔距离D3、D4设定为流体的点径以上。因此,即使在第1聚集体50、50彼此之间、第2聚集体52、52彼此之间进行墨滴喷射,也可以避免流体跨越第1聚集体50、50彼此之间、第2聚集体52、52彼此之间。
必要时,可以在形成导电性图案后进行镀覆。由此,在由流体形成的导电性图案上重叠导电层(一般为金属导电层)。即,导电通路的截面积增大。因此,适宜作为需要流通大电流的电路的电路基板。
第1实施方式中,在支持体12上印刷作为亲和性区域的保持区域用流体,但也可以设置金属导电层,使其露出而得到导电性图案。下面,将其作为第2实施方式进行说明。
第2实施方式的电路基板可以如下制作。
首先,通过镀覆等在由绝缘体构成的支持体12上形成金属导电层60(参照图22)。需要说明的是,作为形成金属导电层60的金属,从导电特性、成本、耐蚀刻性的方面出发,适宜为铜。关于金属导电层60的厚度,根据m通电的电流容量大小或配线密度从1μm~1mm的范围内适宜选择。一般优选为10μm~100μm、进一步优选为15μm~50μm。
接下来,与第1实施方式同样地在该金属导电层60上形成格子形状的保持区域14。当然,此时使用保持区域用流体进行印刷(例如喷墨印刷)即可。在该工序结束的时刻,如图22所示,得到在支持体12的一个端面上依次形成了金属导电层60、保持区域14的导电性图案形成用基材62。该结构中,保持区域14为亲和性区域,从该保持区域14露出的金属导电层60的一个端面为非亲和性区域。
为了由该导电性图案形成用基材62得到电路基板,接下来,在保持区域14的任意一部分印刷与想要得到的导电性图案的形状对应的形状的抗蚀剂。此时,例如进行喷墨印刷等非接触式印刷即可。
抗蚀剂由聚合性聚合物的流体构成,在上述保持区域14上接触角明显较小。另 一方面,被作为非亲和性区域的金属导电层60排斥。即,抗蚀剂覆盖保持区域14的特定部分,而不覆盖金属导电层60。如后所述,由被抗蚀剂覆盖的部分得到导电性图案,因而,该情况下用于得到导电性图案的流体为抗蚀剂。
接下来,利用紫外线或热等将抗蚀剂固化。当然,也可以合用紫外线和热两者。由此形成抗蚀剂掩模。
作为抗蚀剂的具体例,可以举出JNC社制造的掩模抗蚀剂油墨PMA-2100P-001(商品名)。该情况下,例如将基材温度调整为25℃,同时使头部为70℃进行排出,之后利用金属卤化物UV灯以250mJ/cm2进行曝光即可。
接下来,将支持体12、金属导电层60、保持区域14和抗蚀剂掩模的层积物浸渍到进行了加热的氯化铁(III)水溶液等适当的蚀刻液中。由此,在被抗蚀剂掩模覆盖的部位以外的部位除去保持区域14和金属导电层60。其结果,在该部位使支持体12的一个端面露出。
接下来,除去抗蚀剂掩模及其正下方的保持区域14。该除去例如可以通过将层积物浸渍到碱性液体等中来实施。或者,可以进行研磨等机械式除去。
该除去的结果为由金属导电层60构成的导电性图案露出。抗蚀剂(掩模)按照与导电性图案的形状对应的形状设置,因此,在该时刻得到呈所期望的形状的导电性图案,同时得到具有该导电性图案的电路基板。
当然,第2实施方式中,也可以形成图2、图7~图11、图14~图19中分别示出的格子形状(和点状)的保持区域14。
此外,当然也可以与第1实施方式同样地,通过镀覆在金属导电层60上进一步形成导电层(例如其它金属导电层)。
为了得到电路,根据需要对如上得到的电路基板实施穿孔加工、阻焊剂等后处理,之后安装电阻、电容器、IC等电路部件即可。
根据上述的第1实施方式和第2实施方式,设置对于用于得到导电性图案的流体的润湿性(亲和性)相互显著不同的区域。因此,可避免产生着落影响。
而且,在以喷墨印刷为首的非接触式印刷中,能够每次变更印刷图案。换言之,能够逐一形成相互不同的导电性图案。因此,能够由第1实施方式和第2实施方式的导电性图案形成用基材10、62容易地得到多种电路基板。即,适合于电路基板的多品种少量生产。
并且,即使在着落位置稍微有误差的情况下,流体也沿着保持区域14扩散,因而容易得到所期望的宽度方向尺寸的导电性图案。
在交叉点,为了避免流体向不需要的方向流动,着落于交叉点的流体和着落于交叉点以外的部位的流体使用流动性相互不同的物质也是有效的。即,在交叉点使高粘度的流体着落,在交叉点以外使低粘度的流体着落。需要说明的是,若为喷墨印刷的情况,准备两个喷墨头,由一个喷墨头导出高粘度的流体,并且由余下的另一个喷墨头导出低粘度的流体即可。
此处,对于图6所示的已设定为25℃的导电性图案形成用基材10,由设定为70℃的第1喷墨头在交叉点进行第1流体的墨滴喷射,对于该第1流体,利用固体成分浓度和粘度调节剂等将其25℃的粘度调节为50mPa·s、80℃的粘度为15mPa·s;另一方面,由设定为25℃的第2喷墨头在交叉点以外的部位墨滴喷射25℃的粘度为15mPa·s的第2流体,将其结果与墨滴喷射痕迹一起示于图23。需要说明的是,高粘度流体的墨滴喷射痕迹用虚线表示,低粘度流体的墨滴喷射痕迹用实线表示。
另外,第1流体是通过对第2流体适宜添加以体积计为2:1的作为粘度调节剂的甘油和二甘醇所制备得到的。并且,在从第1喷墨头和第2喷墨头排出时,调整压电元件的驱动电压波形,形成为第1流体和第2流体各自能够适当排出的状态。
由图23可知,该情况下,可避免流体在交叉点向不需要的方向流动,可得到所期望的导电性图案P。
为了进行比较,仅使用第2喷墨头,并在所有部位仅墨滴喷射第2流体,除此之外与上述同样地形成导电性图案P。将结果示于图24。该情况下,观察到格宽的1/5~1/3左右的渗出。
如图24所示,在观察到略微的渗出的情况下也没有特别的问题,渗出越小则发生短路等不良情况的担忧越少。即,作为着落于交叉点的流体,选择因高粘度而难以发生流动的流体,由此能够得到更高品质的电路基板。
在交叉点为了避免流体向不需要的方向流动,如图25所示,可以使着落于交叉点的流体的液滴直径小于着落于交叉点以外的流体的液滴直径。该情况下,在交叉点着落时的液滴量少,因而即便流体向保持区域14上的非意图的方向流动,也可以将其渗出量抑制得极少。
此处,上述“液滴直径”是指着落时刻的液滴的球当量直径。在喷墨印刷中,例如, 对来自压电驱动方式的喷嘴的排出控制电压波形进行控制,由此能够实质上选择性喷射液滴直径。交叉点以外的流体(油墨)的液滴直径优选为交叉点的流体(油墨)的液滴直径的1.5倍以上且10倍以下。更优选为2倍以上且8倍以下、特别优选为3倍以上且5倍以下。
进一步,还可以按照最初在交叉点附近进行墨滴喷射、接下来在交叉点以外的部位进行墨滴喷射的顺序来进行印刷,由此利用使用了液滴的表面张力的合一性,对于避免流体向不需要的方向流动是有效的。
本发明不限定于上述的实施方式,能够在不脱离本发明的要点的范围内进行各种变形。
例如,在图19所示的实施方式中,形成聚集体50、52的3条直线16、20中的中央线的宽度方向尺寸比其它2条大,但是3条的宽度方向尺寸也可以相同。另外,形成聚集体50、52的直线16、20的个数不限定于3条,也可以为4条、5条,甚至更多。
另外,在图2、图7~图11、图14~图18所示的实施方式中,使形成第1直线组18的各第1直线16的宽度方向尺寸、形成第2直线组22的各第2直线20的宽度方向尺寸相同,但是构成第1直线组18的第1直线16、16彼此宽度方向尺寸可以不同,构成第2直线组22的第2直线20、20彼此宽度方向尺寸可以不同。同样地,第1直线16和第2直线20宽度方向尺寸可以不同。
此外,关于印刷用于得到导电性图案的流体的方法,不限定于喷墨印刷,也可以为喷蜡印刷、气溶胶喷射印刷、激光喷墨印刷等。
另外,保持区域也可以为菱形连接而成的格子形状。
并且,还可以在导电性图案形成用基材10、62的两个端面设置保持区域14(36)。该情况下,能够得到在两个端面形成有导电性图案的电路基板。
另外,可以在支持体12的至少一个端面涂布设置表面能因辐射线而变化的材料,其后照射辐射线,由此在照射部位与未照射部位之间设置表面能差。即,该情况下,设置辐射线通过表面能而相互不同的区域。对于流体的润湿性大的部位作为保持区域14发挥作用。
(实施例1)
根据日本特开2009-13342号公报记载的方法合成日本特开2010-241113号公报的 [0109]段落所示的可溶性聚酰亚胺。
接下来,根据上述日本特开2010-241113号公报的段落[0117]、[0118]的记载涂布该可溶性聚酰亚胺,同时进行图案化。此时使用Mitani Micronics社的铬掩模,利用金属卤化物灯以20J/cm2进行曝光。此处,图案的线宽W与间隔D为W=40±2μm、D=80μm。此时,由均一面的静态接触角测定可知该油墨的未曝光部的接触角为57°、曝光部的接触角为26°,可以确认由曝光部形成了保持区域。
对于如此形成了图案的可溶性聚酰亚胺,按照图6所示的形状对作为极性油墨的Flow Metal SW-1020(阪东化学社制造的银纳米油墨)进行墨滴喷射,干燥后进行烧结,由此得到导电性图案。在该导电性图案的两端串联连接直流5V电源和红色LED,结果红色LED发光。即,可以确认上述导电性图案能够作为电路配线使用。
由该结果可知,在涂布设置表面能因辐射线变化的材料后,能够通过辐射线形成表面能相互不同的2个以上的区域(未曝光部和曝光部),换言之,能够形成与周边相比对于流体的润湿性大的保持区域。

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1、(10)申请公布号 CN 104025723 A (43)申请公布日 2014.09.03 CN 104025723 A (21)申请号 201280053233.7 (22)申请日 2012.10.30 2011-240730 2011.11.02 JP 2012-237384 2012.10.29 JP H05K 3/12(2006.01) H05K 3/10(2006.01) (71)申请人 富士胶片株式会社 地址 日本东京都 (72)发明人 龙田岳一 (74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 代理人 丁香兰 庞东成 (54) 发明名称 导电性图案形成用基材、 电。

2、路基板和它们的 制造方法 (57) 摘要 本发明涉及用于形成导电性图案而得到电 路基板的导电性图案形成用基材 (10)、 由该基材 (10) 得到的电路基板以及它们的制造方法。用于 得到电路基板的导电性图案形成用基材 (10) 具 有支持体(12)和保持区域(14), 该保持区域(14) 形成于该支持体 (12) 的一个端面上, 其通过相对 用于得到导电性图案的流体 (40) 显示出适当的 润湿性而保持该流体(40)。 保持区域(14)至少具 有第 1 直线组 (18) 和第 2 直线组 (22), 该第 1 直 线组(18)由沿第1方向相互平行地延伸的2个以 上的第1直线 (16) 构成, 。

3、该第 2 直线组 (22) 由沿 第 2 方向相互平行地延伸的 2 个以上的第 2 直线 (20)构成, 由第 1 直线组 (18) 和第 2 直线组(20) 形成格子形状。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.04.29 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2012/078036 2012.10.30 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/065683 JA 2013.05.10 (51)Int.Cl. 权利要求书 4 页 说明书 17 页 附图 17 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书4页 说明书1。

4、7页 附图17页 (10)申请公布号 CN 104025723 A CN 104025723 A 1/4 页 2 1. 一种导电性图案形成用基材 (10), 其为用于形成导电性图案而得到电路基板的导 电性图案形成用基材 (10), 该基材 (10) 的特征在于, 该基材 (10) 具备支持体 (12) 和保持区域 (14) ; 该保持区域 (14) 形成于所述支持体 (12) 的至少一个端面, 其保持用于得到导电性图案的流体 (40), 所述保持区域 (14) 对于所述流体 (40) 的润湿性比该保持区域 (14) 的周边大, 且所述保持区域 (14) 至少具有第 1 直线组 (18) 和第 。

5、2 直线组 (22), 该第 1 直线组 (18) 由沿第 1 方向相互平行地延伸的 2 个以上的第 1 直线 (16) 构成, 该第 2 直线组 (22) 由沿第 2 方向相互平行地延伸的 2 个以上的第 2 直线 (20) 构成, 由所述第 1 直线组 (18) 和所述第 2 直线组 (22) 形成格子形状。 2. 如权利要求 1 所述的导电性图案形成用基材 (10), 该基材 (10) 的特征在于, 所述保 持区域 (14) 进一步具有由 2 个以上的第 3 直线 (24) 构成的第 3 直线组 (28), 该第 3 直线 (24)从所述第1直线(16)向所述第2直线(20)延伸而形成所。

6、述格子形状的对角线位置且 相互平行。 3. 如权利要求 2 所述的导电性图案形成用基材 (10), 该基材 (10) 的特征在于, 所述保 持区域 (14) 进一步具有第 4 直线组 (30), 该第 4 直线组 (30) 由在与所述第 3 直线 (24) 不 同的对角线位置延伸且相互平行的 2 个以上的第 4 直线 (26) 构成。 4.如权利要求13的任一项所述的导电性图案形成用基材(10), 该基材(10)的特征 在于, 构成所述保持区域 (14) 的所述相互平行的直线的宽度比该直线彼此之间的间隔小。 5. 如权利要求 1 所述的导电性图案形成用基材 (10), 该基材 (10) 的特征。

7、在于, 所述保 持区域 (14) 的表面能比该保持区域 (14) 的周边的表面能高 5mJ/m2以上, 且在该保持区域 (14) 保持极性流体 (40)。 6. 如权利要求 1 所述的导电性图案形成用基材 (10), 该基材 (10) 的特征在于, 所述保 持区域 (14) 的表面能比该保持区域 (14) 的周边的表面能低 5mJ/m2以上, 且在该保持区域 (14) 保持非极性流体 (40)。 7. 如权利要求 1 所述的导电性图案形成用基材 (10), 该基材 (10) 的特征在于, 所述第 1 直线组 (18) 和所述第 2 直线组 (22) 分别具有通过 2 个以上所述第 1 直线 (。

8、16)、 所述第 2 直线 (20) 在相同轴线上排列所形成的第 1 分裂线 (32)、 第 2 分裂线 (34), 形成所述第 1 分裂线 (32) 的所述第 1 直线 (16) 彼此之间的间隙和形成所述第 2 分裂 线 (34) 的所述第 2 直线 (20) 彼此之间的间隙一致。 8. 如权利要求 2 所述的导电性图案形成用基材 (10), 该基材 (10) 的特征在于, 所述第 1 直线组 (18)、 所述第 2 直线组 (22) 和所述第 3 直线组 (28) 分别具有通过 2 个以上所述 第 1 直线 (16)、 所述第 2 直线 (20) 和所述第 3 直线 (24) 各自在相同轴。

9、线上排列所形成的 第 1 分裂线 (32)、 第 2 分裂线 (34) 和第 3 分裂线 (37), 形成所述第 1 分裂线 (32) 的所述第 1 直线 (16) 彼此之间的间隙、 形成所述第 2 分裂 线 (34) 的所述第 2 直线 (20) 彼此之间的间隙和形成所述第 3 分裂线 (37) 的所述第 3 直 线 (24) 彼此之间的间隙一致。 9. 如权利要求 3 所述的导电性图案形成用基材 (10), 该基材 (10) 的特征在于, 所述第 1 直线组 (18)、 所述第 2 直线组 (22)、 所述第 3 直线组 (28) 和所述第 4 直线组 (30) 分别 具有通过 2 个以上。

10、所述第 1 直线 (16)、 所述第 2 直线 (20)、 所述第 3 直线 (24) 和所述第 4 权 利 要 求 书 CN 104025723 A 2 2/4 页 3 直线 (26) 各自在相同轴线上排列所形成的第 1 分裂线 (32)、 第 2 分裂线 (34)、 第 3 分裂线 (37) 和第 4 分裂线 (38), 形成所述第 1 分裂线 (32) 的所述第 1 直线 (16) 彼此之间的间隙、 形成所述第 2 分裂 线 (34) 的所述第 2 直线 (20) 彼此之间的间隙、 形成所述第 3 分裂线 (37) 的所述第 3 直线 (24)彼此之间的间隙和形成所述第4分裂线(38)的。

11、所述第4直线(26)彼此之间的间隙一 致。 10. 如权利要求 1 所述的导电性图案形成用基材 (10), 该基材 (10) 的特征在于, 所述 支持体 (12) 是通过层积至少 1 层具有绝缘性的层和至少 1 层具有导电性的层而成的。 11. 如权利要求 1 所述的导电性图案形成用基材 (10), 该基材 (10) 的特征在于, 由所 述 2 个以上的直线组构成的保持区域 (14) 含有具有亲水基团的聚合物。 12. 如权利要求 1 所述的导电性图案形成用基材 (10), 该基材 (10) 的特征在于, 涂布 有表面能会因辐射线而变化的材料, 利用辐射线形成由所述 2 个以上的直线组构成的表。

12、面 能不同的区域。 13. 导电性图案形成用基材 (10) 的制造方法, 其为形成导电性图案而制成电路基板的 导电性图案形成用基材 (10) 的制造方法, 该制造方法的特征在于, 该制造方法具有下述工序 : 在支持体 (12) 上形成保持区域 (14), 该保持区域 (14) 相 对用于得到导电性图案的流体 (40) 的润湿性比周边大、 且用于保持所述流体 (40), 在形成所述保持区域 (14) 时, 至少形成第 1 直线组 (18) 和第 2 直线组 (22), 该第 1 直 线组 (18) 由沿第 1 方向相互平行地延伸的 2 个以上的第 1 直线 (16) 构成, 该第 2 直线组 (。

13、22) 由沿第 2 方向相互平行地延伸的 2 个以上的第 2 直线 (20) 构成, 由所述第 1 直线组 (18) 和所述第 2 直线组 (22) 形成格子形状。 14.如权利要求13所述的导电性图案形成用基材(10)的制造方法, 该制造方法的特征 在于, 形成所述保持区域 (14) 的工序是对形成所述保持区域 (14) 的保持区域 (14) 用流体 (40) 进行印刷的工序。 15.如权利要求13所述的导电性图案形成用基材(10)的制造方法, 该制造方法的特征 在于, 作为所述保持区域 (14), 形成由 2 个以上的第 3 直线 (24) 构成的第 3 直线组 (28), 该第 3 直线。

14、 (24) 从所述第 1 直线 (16) 向所述第 2 直线 (20) 延伸而成为所述格子形状的 对角线位置。 16.如权利要求15所述的导电性图案形成用基材(10)的制造方法, 该制造方法的特征 在于, 作为所述保持区域 (14), 进一步形成第 4 直线组 (30), 该第 4 直线组 (30) 由在与所 述第 3 直线 (24) 不同的对角线位置延伸的 2 个以上的第 4 直线 (26) 构成。 17. 如权利要求 13 所述的导电性图案形成用基材 (10) 的制造方法, 该制造方法的特 征在于, 分别形成所述第 1 直线组 (18) 和所述第 2 直线组 (22) 作为第 1 分裂线 。

15、(32)、 第 2 分裂线 (34), 所述第 1 分裂线 (32)、 第 2 分裂线 (34) 是通过 2 个以上所述第 1 直线 (16)、 所述第 2 直线 (20) 在相同轴线上排列所形成的, 使形成所述第 1 分裂线 (32) 的所述第 1 直线 (16) 彼此之间的间隙和形成所述第 2 分 裂线 (34) 的所述第 2 直线 (20) 彼此之间的间隙一致。 18. 如权利要求 15 所述的导电性图案形成用基材 (10) 的制造方法, 该制造方法的特 征在于, 分别形成所述第 1 直线组 (18)、 所述第 2 直线组 (22) 和所述第 3 直线组 (28) 作为 权 利 要 求 。

16、书 CN 104025723 A 3 3/4 页 4 第 1 分裂线 (32)、 第 2 分裂线 (34) 和第 3 分裂线 (37), 所述第 1 分裂线 (32)、 第 2 分裂线 (34) 和第 3 分裂线 (37) 是通过 2 个以上所述第 1 直线 (16)、 所述第 2 直线 (20) 和第 3 直 线 (24) 各自在相同轴线上排列所形成的, 使形成所述第 1 分裂线 (32) 的所述第 1 直线 (16) 彼此之间的间隙、 形成所述第 2 分 裂线 (34) 的所述第 2 直线 (20) 彼此之间的间隙和形成所述第 3 分裂线 (37) 的所述第 3 直线 (24) 彼此之间的。

17、间隙一致。 19.如权利要求16所述的导电性图案形成用基材(10)的制造方法, 该制造方法的特征 在于, 分别形成所述第 1 直线组 (18)、 所述第 2 直线组 (22)、 所述第 3 直线组 (28) 和所述 第 4 直线组 (30) 作为第 1 分裂线 (32)、 第 2 分裂线 (34)、 第 3 分裂线 (37) 和第 4 分裂线 (38), 所述第 1 分裂线 (32)、 第 2 分裂线 (34)、 第 3 分裂线 (37) 和第 4 分裂线 (38) 是通过 2 个以上所述第 1 直线 (16)、 所述第 2 直线 (20)、 所述第 3 直线 (24) 和所述第 4 直线 (。

18、26) 各自在相同轴线上排列所形成的, 使形成所述第 1 分裂线 (32) 的所述第 1 直线 (16) 彼此之间的间隙、 形成所述第 2 分 裂线 (34) 的所述第 2 直线 (20) 彼此之间的间隙、 形成所述第 3 分裂线 (37) 的所述第 3 直 线 (24) 彼此之间的间隙和形成所述第 4 分裂线 (38) 的所述第 4 直线 (26) 彼此之间的间 隙一致。 20. 如权利要求 17 19 的任一项所述的导电性图案形成用基材 (10) 的制造方法, 该 制造方法的特征在于, 在所述间隙形成保持所述流体 (40) 的保持区域 (14)。 21.一种电路基板, 其特征在于, 该电路。

19、基板在权利要求112的任一项所述的导电性 图案形成用基材 (10) 上, 在由所述 2 个以上的直线组构成的保持区域 (14) 中的非全部的 任意部分形成有导电性图案。 22.一种电路基板的制造方法, 其特征在于, 该制造方法在权利要求112的任一项所 述的导电性图案形成用基材 (10) 上的由所述 2 个以上的直线组构成的保持区域 (14) 中的 非全部的任意部分形成导电性图案。 23. 如权利要求 22 所述的电路基板的制造方法, 该制造方法的特征在于, 其具有以下 工序 : 通过非接触式印刷法将所述流体 (40) 印刷到所述保持区域 (14) 的工序 ; 和 由所述流体 (40) 形成导。

20、电性图案的工序。 24. 如权利要求 23 所述的电路基板的制造方法, 该制造方法的特征在于, 其具有以下 工序 : 在得到所述导电性图案后实施镀覆处理, 从而在所述导电性图案上形成导电层。 25. 如权利要求 22 所述的电路基板的制造方法, 该制造方法的特征在于, 其具有以下 工序 : 作为导电性图案形成用基材 (10), 在通过层积至少 1 层绝缘体和至少 1 层金属导电层 而成的支持体 (12) 上形成两种以上的表面能相互不同的区域, 通过非接触式印刷法将所 述流体 (40) 印刷到所述区域中的任意部分的工序 ; 由所述流体 (40) 得到抗蚀剂掩模后进行蚀刻, 从而将形成有抗蚀剂掩模。

21、的部位以外 的部位的保持区域 (14) 和金属导电层除去的工序 ; 和 通过除去所述抗蚀剂掩模, 使被该抗蚀剂掩模所保护的金属导电层露出而得到导电性 权 利 要 求 书 CN 104025723 A 4 4/4 页 5 图案的工序。 26. 如权利要求 23 所述的电路基板的制造方法, 该制造方法的特征在于, 作为所述非 接触式印刷法, 进行喷墨印刷。 27. 如权利要求 26 所述的电路基板的制造方法, 该制造方法的特征在于, 至少在所述 第 1 直线 (16) 与所述第 2 直线 (20) 交叉的交叉点用第 1 油墨进行墨滴喷射, 并且在所述 交叉点以外用粘度比所述第 1 油墨低的第 2 。

22、油墨进行墨滴喷射。 28. 如权利要求 26 所述的电路基板的制造方法, 该制造方法的特征在于, 按照至少所 述第 1 直线 (16) 与所述第 2 直线 (20) 交叉的交叉点处的点径大于所述交叉点以外的点径 的方式进行墨滴喷射。 权 利 要 求 书 CN 104025723 A 5 1/17 页 6 导电性图案形成用基材、 电路基板和它们的制造方法 技术领域 0001 本发明涉及用于形成导电性图案而得到电路基板的导电性图案形成用基材、 由该 基材得到的电路基板以及它们的制造方法。 背景技术 0002 用于进行电子部件之间的导通的电路基板、 例如刚性印刷电路基板或柔性印刷电 路基板等通过在导。

23、电性图案形成用基材上形成导电性图案而制作得到。 这样的导电性图案 形成用基材通常利用下述方法获得 : 减去 (subtractive) 法, 其中, 在支持体的一个端面设 置铜等金属箔, 利用掩模蚀刻由上述金属箔形成所期望的图案 ; 相加 (additive) 法, 其中, 在支持体上形成掩模后实施图案镀覆。 0003 但是, 这种现有技术存在下述不良情况 : 在导电性图案的种类多、 而且形成相同的 导电性图案的个数少的情况下, 换言之在进行多品种少量生产的情况下, 效率特别差。 这是 因为必须根据导电性图案的形状来逐一变更掩模的形状。除此以外, 还因为不可缺少形成 掩模的工序、 和进行曝光的。

24、工序。此外, 由于需要处理废液, 因而繁杂且成本高涨的不良情 况明显。 0004 于是, 如日本特开昭 64-5095 号公报所提出的那样, 想到在制备包含金属粉的油 墨后, 使用该油墨进行印刷 ( 例如喷墨印刷 ), 从而形成导电性图案。但是, 该情况下, 液滴 的着落位置会产生偏差、 或者在支持体的表面发生液滴彼此的聚集或变形 ( 下文中也记为 “着落影响” )。若发生这样的现象, 会成为导电性图案断裂、 或宽度方向尺寸产生偏差的原 因之一。 0005 日本专利第 4575725 号公报记载了下述内容 : 在基板上依次设置电极和聚酰亚 胺材料层, 通过掩模向上述聚酰亚胺材料层的表面照射紫外。

25、线, 由此在该聚酰亚胺材料层 的表面形成由高表面能部和低表面能部构成的图案, 进而进行喷墨法。根据该日本专利第 4575725 号公报, 该情况下能够仅仅在上述高表面能部上形成导电层。 0006 此外, 日本特开平 11-207959 号公报记载了下述内容 : 将对于油墨的润湿性大的 亲和性部分和润湿性小的非亲和性部分形成为方格图案 ( 方格花纹旗 ) 状, 仅在亲和性部 分涂布油墨。 发明内容 0007 在日本专利第 4575725 号公报记载的技术中, 用于设置表面能差的曝光必须按照 与导电性图案的形状对应的方式进行。 因此, 作为进行多品种少量生产的方法是不合适的。 0008 另外, 在。

26、日本特开平 11-207959 号公报记载的技术中, 若着落位置为与想要着落 的亲和性部分不同的位置, 则该部分会发生图像缺陷。喷墨印刷是着落位置的偏移幅度比 较大的印刷方法, 随着速度提高, 偏移幅度变得显著。 而且, 也不容易控制着落影响的范围。 总之, 日本特开平 11-207959 号公报记载的技术中, 难以有效地描绘特定的宽度方向尺寸 的直线这种不良情况明显。 说 明 书 CN 104025723 A 6 2/17 页 7 0009 本发明的一般目的在于提供能够对应多品种少量生产的导电性图案形成用基材。 0010 本发明的主要目的在于提供一种导电性图案形成用基材, 该基材容易以特定的。

27、宽 度方向尺寸有效地描绘导电性图案中的直线。 0011 本发明的另一个目的在于提供用于得到上述导电性图案形成用基材的导电性图 案形成用基材的制造方法。 0012 本发明的另一个目的在于提供由上述导电性图案形成用基材得到的电路基板。 0013 本发明的另一个目的在于提供上述电路基板的制造方法。 0014 上述目的可通过以下 1 4 的方案实现。 0015 1 一种导电性图案形成用基材, 其为用于形成导电性图案而得到电路基板的导 电性图案形成用基材, 该基材的特征在于, 0016 该基材具备支持体和保持区域 ; 该保持区域形成于所述支持体的至少一个端面, 其保持用于得到导电性图案的流体, 0017。

28、 所述保持区域对于所述流体的润湿性比该保持区域的周边大, 0018 且所述保持区域至少具有第 1 直线组和第 2 直线组, 该第 1 直线组由沿第 1 方向 相互平行地延伸的 2 个以上的第 1 直线构成, 该第 2 直线组由沿第 2 方向相互平行地延伸 的 2 个以上的第 2 直线构成, 0019 由所述第 1 直线组和所述第 2 直线组形成格子形状。 0020 2 导电性图案形成用基材的制造方法, 其为形成导电性图案而制成电路基板的 导电性图案形成用基材的制造方法, 该制造方法的特征在于, 0021 该制造方法具有下述工序 : 在支持体上形成保持区域, 该保持区域相对用于得到 导电性图案的。

29、流体的润湿性比周边大、 且用于保持所述流体, 0022 在形成所述保持区域时, 至少形成第 1 直线组和第 2 直线组, 该第 1 直线组由沿第 1方向相互平行地延伸的2个以上的第1直线构成, 该第2直线组由沿第2方向相互平行地 延伸的 2 个以上的第 2 直线构成, 0023 由所述第 1 直线组和所述第 2 直线组形成格子形状。 0024 3 一种电路基板, 其特征在于, 该电路基板在所述导电性图案形成用基材上的由 所述 2 个以上的直线组构成的保持区域中的非全部的任意部分形成有导电性图案。 0025 4 一种电路基板的制造方法, 其特征在于, 该制造方法在所述导电性图案形成用 基材上的由。

30、所述 2 个以上的直线组构成的保持区域中的非全部的任意部分形成导电性图 案, 从而得到电路基板。 0026 支持体优选为绝缘体。该情况下, 可以使金属导电层存在于支持体与保持区域之 间, 由该金属导电层得到导电性图案。 0027 上述目的、 特征和优点可以由参照附图所说明的下述实施方式的说明而容易地理 解。 附图说明 0028 图 1 是第 1 实施方式的导电性图案形成用基材的主要部分纵截面图。 0029 图 2 是图 1 的导电性图案形成用基材的主要部分俯视图。 0030 图 3 是以方格图案 ( 方格花纹旗 ) 状形成了亲和性区域和非亲和性区域的导电性 说 明 书 CN 104025723。

31、 A 7 3/17 页 8 图案形成用基材的俯视图。 0031 图 4 是以水平条纹图案形成了亲和性区域和非亲和性区域的导电性图案形成用 基材的俯视图。 0032 图 5 是示出以直角弯曲而进行方向转换的导电性图案的俯视图。 0033 图 6 是示出以钝角弯曲而进行方向转换的导电性图案的俯视图。 0034 图 7 是示出作为单纯正方格子形状形成的保持区域的俯视图。 0035 图 8 是示出形成了单纯正方格子形状和 1 条对角线的保持区域的俯视图。 0036 图 9 是示出相邻的格子形状的对角线的方向在 A 方向相互不同、 在 B 方向相互相 同的保持区域的俯视图。 0037 图 10 是示出相。

32、邻的格子形状的对角线的方向在 A 方向和 B 方向这两个方向相互 不同的保持区域的俯视图。 0038 图11是示出利用图7中的第1直线、 第2直线形成了分裂线的保持区域的俯视图。 0039 图 12 是示出在相互交叉的 2 条直线两者印刷了流体的状态的俯视图。 0040 图 13 是示出在第 1 分裂线和在与其正交的方向延伸的第 2 分裂线两者印刷了流 体的状态的俯视图。 0041 图 14 是示出利用图 2 中的第 1 第 4 直线形成了分裂线的保持区域的俯视图。 0042 图 15 是示出利用图 8 中的第 1、 第 2 和第 4 直线形成了分裂线的保持区域的俯视 图。 0043 图 16。

33、 是示出利用图 9 中的第 1 第 4 直线形成了分裂线的保持区域的俯视图。 0044 图 17 是示出利用图 10 中的第 1 第 4 直线形成了分裂线的保持区域的俯视图。 0045 图 18 是示出在利用图 2 中的第 1 第 4 直线形成分裂线时作为与图 14 不同的形 状而形成的保持区域的俯视图。 0046 图 19 是示出使第 1 直线、 第 2 直线为聚集体的保持区域的俯视图。 0047 图 20 是示出在相邻的第 1( 第 2) 直线彼此之间的间隔距离大的情况下流体向宽 度方向扩展的俯视图。 0048 图 21 是示出在相邻的第 1( 第 2) 直线彼此之间的间隔距离小的情况下流。

34、体向宽 度方向扩展的俯视图。 0049 图 22 是第 2 实施方式的导电性图案形成用基材的主要部分纵截面图。 0050 图23是示出使用图6所示的导电性图案形成用基材, 在交叉点和交叉点以外的部 位着落粘度不同的流体所得到的导电性图案的主要部分放大俯视图。 0051 图24是示出使用图6所示的导电性图案形成用基材, 在交叉点和交叉点以外的部 位着落粘度相同的流体所得到的导电性图案的主要部分放大俯视图。 0052 图25是示出使用图6所示的导电性图案形成用基材, 在交叉点和交叉点以外的部 位按照点径不同的方式着落流体所得到的导电性图案的主要部分放大俯视图。 具体实施方式 0053 下面, 关于。

35、本发明的电路基板及其制造方法, 举出与用于得到该电路基板的导电 性图案形成用基材及其制造方法的关系中适宜的实施方式, 参照附图进行详细说明。 0054 图 1 是第 1 实施方式的导电性图案形成用基材 10 的主要部分纵截面图, 图 2 是其 说 明 书 CN 104025723 A 8 4/17 页 9 主要部分俯视图。该导电性图案形成用基材 10 具有支持体 12 和形成于该支持体 12 的一 个端面上的保持区域 14。 0055 支持体 12 优选由聚酰亚胺、 耐热性聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、 聚萘二甲酸乙 二醇酯 (PEN)、 环氧树脂玻璃、 酚醛塑料或各种陶瓷等阻燃性的绝缘体。

36、构成。由这样的材料 构成的支持体 12 对于后述流体的润湿性比保持区域 14 小。因此, 在流体接触的情况下, 支 持体 12 倾向于将该流体排斥。 0056 保持区域 14 对于流体显示出适当的润湿性, 因此为保持流体的区域。即, 与支持 体 12 露出的表面和流体所成的接触角、 该表面形成有膜 ( 未图示 ) 时该膜和流体所成的接 触角相比, 保持区域 14 和流体所成的接触角明显小。由此, 可以说保持区域 14 为亲和性区 域, 另一方面, 支持体 12 露出的表面或上述膜为非亲和性区域。 0057 一般而言, 液体对于固体的润湿性由固体的表面能和所使用的液体的表面张力来 决定。因此, 。

37、通过在导电性图案形成用基材 10 的表面形成表面能有意义地与周边存在差异 的格子形状 ( 直线组 ) 的保持区域 14, 流体容易附着于该保持区域 14。 0058 即, 保持区域 14 与其周边的表面能差越大, 则流体的液滴越容易被诱导至保持区 域 14。因此, 在流体为极性油墨 ( 后述 ) 时, 保持区域 14 的表面能优选比该保持区域 14 的 周边的表面能高 5mJ/m2以上。需要说明的是, 更优选高 10mJ/m2以上、 进一步优选高 20mJ/ m2以上。 0059 在流体为非极性油墨 ( 后述 ) 时, 与上述情况相反, 只要使保持区域 14 的表面能 小于该保持区域 14 的。

38、周边的表面能即可。该情况下, 保持区域 14 的表面能优选比该保持 区域 14 的周边的表面能低 5mJ/m2以上。需要说明的是, 更优选低 10mJ/m2以上、 进一步优 选低 20mJ/m2以上。 0060 如上所述, 根据流体的性质来设定保持区域 14 与其周边之间的表面能的高低, 从 而能够使保持区域 14 对于流体的润湿性比周边大。 0061 保持区域 14 具有 2 个以上的沿图 2 中的左右方向 ( 箭头 A 方向 / 第 1 方向 ) 相 互平行地延伸的第 1 直线 16, 通过这些 2 个以上的第 1 直线 16 形成第 1 直线组 18。另外, 对于第 1 直线 16, 沿。

39、上下方向 ( 箭头 B 方向 / 第 2 方向 ) 相互平行地延伸的 2 个以上的第 2 直线 20 以呈近似 90的角度的方式交叉。通过这些 2 个以上的第 2 直线 20 形成第 2 直 线组 22, 同时由第 1 直线组 18 和第 2 直线组 22 形成正方格子形状。 0062 如图 2 所示, 保持区域 14 进一步具有第 3 直线 24 和第 4 直线 26, 该第 3 直线 24 从第 1 直线 16 向第 2 直线 20 延伸、 并处于正方格子形状的对角线位置, 该第 4 直线 26 按 照与该第 3 直线 24 正交的方式从第 1 直线 16 向第 2 直线 20 延伸。即,。

40、 第 3 直线 24 和第 4 直线 26 相对于第 1 直线 16 和第 2 直线 20 呈近似 45的角度。因此, 在格子形状的各交 叉点, 第 1 直线 16、 第 2 直线 20、 第 3 直线 24 和第 4 直线 26 交叉。其结果, 形成了 8 根直 线从 1 个交叉点 ( 除端部 ) 以放射状扩散的形状。即, 该情况下, 所谓的八方格子 ( 八方格 子 ) 相互连接。 0063 第 3 直线 24 和第 4 直线 26 各自存在 2 个以上, 由此分别构成第 3 直线组 28 和第 4 直线组 30。 0064 第 1 直线 16、 第 2 直线 20、 第 3 直线 24 和。

41、第 4 直线 26 分别具有特定的线宽 W, 且 相互平行的直线之间以特定的间距 P 间隔。通过将 2 个以上这样的直线彼此组合, 构成八 说 明 书 CN 104025723 A 9 5/17 页 10 方格子或四方格子 ( 参照图 7) 等。 0065 由间距 P 减去线宽 W 而得到的间隔 D 优选比线宽 W 宽。更具体地说, 线宽 W 优选 为间隔 D0.9 以下, 更优选为间隔 D0.75 以下。 0066 其中, 若使线宽 W 过窄, 则能够描绘的电路密度降低, 配线和部件选择的自由度降 低。因此, 线宽 W 和间距 P 应该根据目的适当地选择。即, 在电路基板的制造时, 优选使用。

42、 具有符合目的的线宽 W 和间距 P 的基材。 0067 另外, 线宽 W 优选为 3m 130m、 进一步优选为 4m 100m、 特别优选为 5m 75m。 0068 此处, 若用于形成导电性图案的流体的液径显著大于线宽 W, 则难以停留于直线形 状的保持区域 14 内, 会扩展到保持区域 14( 直线 ) 的周边。相反, 若液径显著小, 则流体的 润湿扩展不足, 电路基板的生产率降低, 或者通过相邻的液滴扩展所形成的点彼此无法连 接, 有可能形成无法起到配线的作用的断线状态。因此, 线宽 W 和液滴的直径优选为适当 的组合。具体地说, 在电路基板的制造方法中, 所使用的流体的液滴的球当量。

43、直径与线宽 W 的关系优选为线宽 W 在液滴的球当量直径 1/5 6 的范围内, 特别优选在球当量直 径 1/3 5 的范围内。 0069 上述形状的保持区域 14 可以通过使用含有亲水性聚合物、 或干燥后表面为亲水 性的聚合物或表面活性剂的保持区域用流体进行柔版印刷或凹版印刷等而形成。或者, 也 可以是通过紫外线或电子射线、 射线等辐射线而使对于流体的亲和性增加的物质。 0070 接下来, 对于由该导电性图案形成用基材 10 得到的电路基板, 利用与其制造方法 的关系进行说明。 0071 首先, 制作导电性图案形成用基材 10。具体地说, 在由例如聚酰亚胺、 耐热性 PET、 PEN、 环氧。

44、树脂玻璃、 酚醛塑料或各种陶瓷等阻燃性的绝缘体构成的支持体 12 的一个端面 上印刷保持区域用流体。此时, 进行柔版印刷或凹版印刷等即可。另外, 还适宜使用下述方 法 : 涂布有具有上述通过辐射线而使对于流体的亲和性增加的性质的材料、 例如日本专利 第4575725号公报记载的可溶性聚酰亚胺, 以形成保持区域14的形状的方式进行辐射线的 曝光。在辐射线的曝光时, 可以根据其用途和材料的灵敏度选择隔着光掩模的面曝光或激 光扫描等公知的方法。 0072 支持体 12 也可以为块状体, 但特别优选使用板状、 片状或卷状等平坦形状的物 质。 0073 此处, 作为保持区域用流体, 选择在干燥后对于用于。

45、得到导电性图案的流体的润 湿性比支持体 12 大的物质。流体例如为极性油墨的情况下, 作为保持区域用流体, 选择与 导电性图案形成用基材 10、 或者在该导电性图案形成用基材 10 的表面上形成的膜相比表 面能高的物质 ; 另一方面, 流体例如为非极性油墨的情况下, 选择与导电性图案形成用基材 10、 或者在该导电性图案形成用基材 10 的表面上形成的膜相比表面能低的物质即可。由 此, 能够形成对于流体的润湿性比周边大的保持区域 14。 0074 另外, 如上所述, 保持区域用流体优选相对导电性图案形成用基材 10 的表面能够 形成表面能差为5mJ/m2以上的保持区域14, 或者在该表面形成有。

46、膜时优选对该膜能够形成 表面能量差为 5mJ/m2以上的保持区域 14。需要说明的是, 更优选能够形成与周边的表面能 差为 10mJ/m2以上的保持区域 14 的流体, 进一步优选能够形成与周边的表面能差为 20mJ/ 说 明 书 CN 104025723 A 10 6/17 页 11 m2以上的保持区域 14 的流体。 0075 将包含导电体颗粒的液体作为流体时, 作为保持区域用流体的具体例, 可以举出 包含亲水性聚合物、 干燥后表面为亲水性的聚合物或表面活性剂的物质。 0076 为了形成图 2 所示的保持区域 14, 以八方格子形状彼此连接的方式印刷保持区域 用流体即可。即, 设置第 1 。

47、直线组 18、 与该第 1 直线组 18 大致正交的第 2 直线组 22、 成为 由第 1 直线组 18 和第 2 直线组 22 形成的格子形状的对角线位置的第 3 直线组 28 和第 4 直线组 30。 0077 通过使保持区域用流体干燥而形成保持区域 14, 由此得到导电性图案形成用基材 10。 0078 另一方面, 制备用于得到导电性图案的流体。即, 使铜、 银、 金、 锡、 锌等金属颗粒 ; 或石墨、 碳纳米管、 富勒烯等碳颗粒 ; PEDOT/PSS 等有机导电性化合物分散于水或有机溶 剂、 油脂等分散介质中。也可以代替分散而溶解于适当的溶剂中。另外, 还可以将氧化铜、 氧化银等氧化。

48、物的颗粒作为初始材料, 在之后的步骤中还原, 赋予导电性。需要说明的是, 作为各颗粒, 纳米尺寸或微米尺寸的颗粒由于容易分散或溶解而适宜。 0079 为了使流体具有粘度、 表面张力、 温度等物性, 可以添加增稠剂或表面活性剂等。 由此, 在保持区域14(亲和性区域)和支持体12露出的一个端面(非亲和性区域), 该流体 的接触角更显著地不同。 0080 这种流体还作为喷墨用油墨被制备和市售, 作为代表性的流体, 可例示出阪东化 学社制造的 SW 系列 ( 银纳米颗粒分散于水系溶液中得到的物质 ) 或 SR 系列 ( 银纳米颗粒 分散于有机溶剂中得到的物质 )。 0081 油墨可以为含有金属氧化物。

49、微粒或金属氢氧化物微粒的分散液。下面, 对该油墨 进行说明。 0082 1 金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的分散液 0083 (A) 金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的组成和尺寸 0084 作为构成金属氧化物微粒或金属氢氧化物微粒的金属, 可以举出 Au、 Ag、 Cu、 Pt、 Pd、 In、 Ga、 Sn、 Ge、 Sb、 Pb、 Zn、 Bi、 Fe、 Ni、 Co、 Mn、 Tl、 Cr、 V、 Ru、 Rh、 Ir、 Al 等。在这些金属 的氧化物或氢氧化物中, 优选 Au、 Ag、 Cu、 Pt、 Pd、 In、 Ga、 Sn、 Ge、 Sb、 Pb、 Zn、 Bi、 Fe、 Ni 和 Co 的氧化物, 特别是Ag或Cu的氧化物(例如Ag2O或Cu2O等)由于易被还原、 所生成的金属比 较稳定, 因而是优选的。该金属氧化物微粒的平均微晶尺。

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