(57)【要約】【課題】インクジェット方式を用いて回路パターンを微細で精密に形成することができ、回路パターンと絶縁層との間の接着力を向上させることができる印刷回路基板の製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る印刷回路基板の製造方法は、インクジェット方式を用いてキャリアに導電性インクを吐出して回路パターンを形成する工程と、回路パターンを加熱して焼結する工程と、回路パターンが絶縁層に埋め込まれるように、絶縁層にキャリアを積層して回路パターンを転写する工程と、を含むことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット（inkjet）方式を用いてキャリア（carrier）に導電性インクを吐出して回路パターンを形成する工程と、
前記回路パターンを加熱して焼結する工程と、
前記回路パターンが絶縁層に埋め込まれるように前記絶縁層に前記キャリアを積層し、前記絶縁層に前記回路パターンを転写する工程と、
を含む印刷回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記回路パターンを形成する工程の前に、
前記キャリアの表面が疎水性を有するように、前記キャリアに表面処理（Surface treatment）を行う工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記キャリアに表面処理を行う工程が、
前記キャリアの表面にプラズマ（plasma）処理を行う工程を含むことを特徴とする請求項２に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記キャリアに表面処理を行う工程が、
前記キャリアに疎水性物質層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項２に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記疎水性物質層がフッ素系樹脂を含むことを特徴とする請求項４に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項６】
前記キャリアが疎水性物質を含むことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項７】
前記キャリアがフッ素系樹脂を含むことを特徴とする請求項６に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項８】
前記回路パターンを焼結する工程と前記回路パターンを転写する工程との間に、
前記回路パターンと前記絶縁層との接着力を増加させるために前記回路パターンに表面処理を行う工程をさらに含む請求項１から７の何れかに記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項９】
前記回路パターンに表面処理を行う工程が、
前記回路パターンに粗化処理（roughening treatment）を行う工程を含むことを特徴とする請求項８に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項１０】
前記回路パターンを焼結する工程と前記回路パターンを転写する工程との間に、
前記回路パターンと前記絶縁層との接着力を増加させるために前記回路パターンに接着層を形成する工程をさらに含む請求項９に記載の印刷回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は印刷回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、インクジェット方式を用いて印刷回路基板（printed circuit board）、ＯＴＦＴ（organic thin film transistor）、ＲＦＩＤ（radio frequency identification）、ＭＥＭＳ（micro-electromechanical system）、及びその他の電子製品の導電性パターンを形成しようとする研究が多く行われている。
【０００３】
しかし、このようなインクジェット方式を用いて絶縁層上に導電性パターンを形成すると、微細な金属配線を形成することはできるが、絶縁層と導電性パターンとの間に接着力を確保することは困難であった。
【０００４】
すなわち、従来技術によれば、インクジェット方式を用いて絶縁層に導電性インクを吐出し、これを乾燥及び焼結することにより導電性インクのナノ粒子同士が互いに接合して結晶（grain）を形成し、導電性パターンが形成された。
【０００５】
しかし、このような従来技術は、導電性パターンが所定の結晶からなることにより、導電性パターンと絶縁層とが点接触（point contact）することになり、導電性パターンと絶縁層との間の接着力が著しく低減するという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
こうした従来技術の問題点を解決するために、本発明は、インクジェット方式を用いて、回路パターンを微細で精密に形成し、回路パターンと絶縁層との間の接着力を向上させることができる印刷回路基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、インクジェット方式を用いてキャリアに導電性インクを吐出して回路パターンを形成する工程と、回路パターンを加熱して焼結する工程と、回路パターンが絶縁層に埋め込まれるように絶縁層にキャリアを積層して回路パターンを転写する工程と、を含む印刷回路基板の製造方法が提供される。
【０００８】
ここで、回路パターンを形成する工程の前に、キャリアの表面が疎水性を有するように、キャリアに表面処理を行う工程をさらに含むことができる。
【０００９】
キャリアに表面処理を行う工程は、キャリアの表面にプラズマ処理を行う工程と、キャリアに疎水性物質層を形成する工程と、を含むことができる。
【００１０】
この際、疎水性物質層はフッ素系樹脂を含んでもよい。
【００１１】
一方、キャリアは疎水性物質を含んでもよい。
【００１２】
この際、キャリアはフッ素系樹脂を含んでもよい。
【００１３】
回路パターンを焼結する工程と回路パターンを転写する工程との間に、回路パターンと絶縁層との接着力を増加させるために回路パターンに表面処理を行う工程をさらに含むことができる。
【００１４】
ここで、回路パターンに表面処理を行う工程は、回路パターンに粗化処理を行う工程を含むことができる。
【００１５】
また、回路パターンを焼結する工程と回路パターンを転写する工程との間に、回路パターンと絶縁層との接着力を増加させるために回路パターンに接着層を形成する工程をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の実施例によれば、インクジェット方式を用いて回路パターンを微細で精密に形成することができ、回路パターンと絶縁層との間の接着力を向上させることができる。
【００１７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態による印刷回路基板の製造方法の一実施例を示す順序図である。
【図２】本発明の一実施形態による印刷回路基板の製造方法の一実施例の一工程を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による印刷回路基板の製造方法の一実施例の一工程を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による印刷回路基板の製造方法の一実施例の一工程を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による印刷回路基板の製造方法の一実施例の一工程を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による印刷回路基板の製造方法の一実施例の一工程を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による印刷回路基板の製造方法の一実施例の一工程を示す断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による印刷回路基板の製造方法の一実施例の一工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２０】
本発明による印刷回路基板の製造方法の一実施例を添付図面に基づいて詳細に説明し、添付図面を参照して説明するに当たって、同一かつ対応の構成要素には同一の図面符号を付し、これに対する重複説明は省略する。
【００２１】
図１は本発明の一実施形態による印刷回路基板１００の製造方法の一実施例を示す順序図である。図２から図８は本発明の一実施形態による印刷回路基板１００の製造方法の一実施例の各工程を示す断面図である。
【００２２】
本実施例では、インクジェット方式を用いてキャリア１１０に導電性インク１３０を吐出して回路パターン１４０を形成する工程と、回路パターン１４０を加熱して焼結する工程と、回路パターン１４０"が絶縁層１６０に埋め込まれるように絶縁層１６０にキャリア１１０を積層して回路パターン１４０"を転写する工程と、を含む印刷回路基板１００の製造方法を提示する。
【００２３】
本実施例によれば、インクジェット方式を用いて回路パターン１４０，１４０'を微細で精密に形成することができ、キャリア１１０を用いて絶縁層１６０に回路パターン１４０"を転写することにより、回路パターン１４０"と絶縁層１６０との間の接着力を向上させることができる。
【００２４】
以下、図１から図８を参照して、各工程についてより詳細に説明する。
【００２５】
先ず、ステップＳ１００で、図２に示すように、キャリア１１０の表面が疎水性を有するように、キャリア１１０に表面処理を行う。ここで、キャリア１１０は、回路パターン１４０の焼結または回路パターン１４０"の転写時の加熱または加圧による損傷を受けることなく、外部刺激によるキャリア１１０の変形から回路パターン１４０，１４０'，１４０"が損なわない剛性を有し、回路パターン１４０，１４０'，１４０"に対応する熱膨脹係数（coefficient of thermal expansion）を有することができる。
【００２６】
本表面処理工程は、キャリア１１０の表面にプラズマ処理をしたり、キャリア１１０に疎水性物質層１０５を形成したりすることで行われることができる。以下、各工程について説明する。
【００２７】
プラズマ処理は、キャリア１１０の表面にフッ素プラズマ処理を行って、キャリア１１０の表面が疎水性を有するようにする工程である。すなわち、キャリアが位置しているチャンバ（chamber）内に、例えば、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＣＦ３Ｈ等のフッ化炭素（fluorocarbon）を注入して圧力をかけながら電気を放電させる。
【００２８】
また、疎水性物質層１０５の形成は、キャリア１１０に、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（polytetrafluoroethylene、ＰＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシ（perfluoroalkoxy、ＰＦＡ）、フッ化エチレンプロピレン（fluorinated ethylene propylene、ＦＥＰ）、またはこれらの二つ以上を組合せたフッ素系樹脂からなる膜を形成する工程である。
【００２９】
ここで、疎水性物質層は、フィルムを直接積層するか、あるいは、液状樹脂をスプレー（Spray）方式、ディッピング（dipping）法、スピンコーティング（Spin coating）法、スクリーン印刷（Screen printing）法、またはインクジェット印刷（inkjet printing）法などの公知の多様な方式によりコーティングすることで形成可能である。
【００３０】
このように、キャリア１１０に疎水性表面処理を行うことにより、インクジェット方式により吐出された導電性インク１３０がキャリア１１０上で広がることを防止できて、微細な回路パターン１４０を形成することができ、かつ、回路パターン１４０"を絶縁層１６０に転写した後にキャリア１１０を絶縁層１６０から容易に分離することができる。
【００３１】
一方、キャリア１１０自体が疎水性物質からなることもでき、このような疎水性物質は上述したフッ素系樹脂などを含むことができる。
【００３２】
このように、キャリア１１０自体が疎水性物質からなることにより、別途の表面処理工程なしで、キャリア１１０の表面が疎水性を有するようにでき、工程時間及び工程費用を低減することができる。
【００３３】
次に、ステップＳ１１０で、図３に示すように、インクジェット方式によりインクジェットヘッド１２０からキャリア１１０に導電性インク１３０を吐出して回路パターン１４０を形成する。すなわち、上述したように、キャリア１１０の表面は疎水性を有するため、このようなキャリア１１０にインクジェット方式を用いて導電性インク１３０を吐出して回路パターン１４０を形成すると、回路パターン１４０の液滴が広がることなく凝集して、より微細で精密な回路パターン１４０を実現することができる。以下、このような微細パターンの形成について例をあげて説明する。
【００３４】
例えば、キャリア１１０がビスマレイミドトリアジン樹脂（bismaleimide triazine resin）からなり、導電性インク１３０の直径が３０μｍである場合、表面処理を行う前にはキャリア１１０と回路パターン１４０との接触角が０℃に近く、回路パターン１４０の幅が１１０μｍになる。
【００３５】
しかし、上述したＣＦ４プラズマを用いてキャリア１１０に表面処理を行うと、キャリア１１０と回路パターン１４０との接触角が４５℃になり、回路パターン１４０の幅が４２μｍと低減する。
【００３６】
次に、ステップＳ１２０で、図４に示すように、回路パターン１４０を加熱して焼結する。このように、回路パターン１４０を加熱することにより、導電性インク１３０のナノ粒子同士が互いに接合して、硬化した回路パターン１４０'を形成することができる。一方、この場合、回路パターン１４０，１４０'の酸化を防止するために還元雰囲気ガスを注入してもよく、圧力をかけてもよい。
【００３７】
次に、ステップＳ１３０で、図５に示すように、回路パターン１４０'と絶縁層１６０との接着力を増加させるために回路パターン１４０'に表面処理を行う。回路パターン１４０'を絶縁層１６０に転写するために回路パターン１４０'と絶縁層１６０との間の接触力を増加させる工程であって、回路パターン１４０'の表面粗さ（Surface roughness）を増加させるために粗化処理を行う工程である。このような粗化処理は、回路パターン１４０'をエッチングするか、ブラウンオキサイド（brown oxide）またはブラックオキサイド（black oxide）などで酸化するなど、多様な方式により行われることができる。
【００３８】
このように回路パターン１４０'の表面に粗化処理を行うことにより、回路パターン１４０"の表面積が増加し、その後の回路パターン１４０"を絶縁層１６０に転写すると、回路パターン１４０"と絶縁層１６０との接触面積が増加して回路パターン１４０"が絶縁層１６０に強固に接着することができる。
【００３９】
一方、本実施例による粗化処理以外に、多様な方式を用いて表面処理を行うことができ、例えば、シラン処理（Silane treatment）などで回路パターン１４０"と絶縁層１６０との間の接着力をさらに向上させることができる。
【００４０】
次に、ステップＳ１４０で、図６に示すように、回路パターン１４０"と絶縁層１６０との接着力を増加させるために、回路パターン１４０"に接着層１５０を形成する。すなわち、回路パターン１４０'に粗化処理を行った後に、回路パターン１４０"と絶縁層１６０との接触力をさらに向上させるために、回路パターン１４０"に接着層１５０を形成することができる。
【００４１】
このような接着層１５０は上述した疎水性物質層１０５と同様に、フィルムを積層するか、あるいは、液状の接着樹脂をスプレー法、ディッピング法、スピンコーティング法、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法などの公知の多様な方式を用いてコーティングすることで形成することができる。
【００４２】
次に、ステップＳ１５０で、図７に示すように、回路パターン１４０"が絶縁層１６０に埋め込まれるように、絶縁層１６０にキャリア１１０を積層して回路パターン１４０"を転写する。すなわち、回路パターン１４０"が形成されているキャリア１１０を、例えば、プリプレグ（prepreg）などのような半硬化状態の絶縁層１６０に積層した後に、プレス（press）などを用いて絶縁層１６０とキャリア１１０を加圧すると同時に絶縁層１６０を加熱して硬化させることにより、回路パターン１４０"が絶縁層１６０に埋め込まれることができ、結果的に回路パターン１４０"が絶縁層１６０に転写される。
【００４３】
このように、回路パターン１４０"が絶縁層１６０に埋め込まれ、絶縁層１６０と接する回路パターン１４０"の面積が増加することになり、回路パターン１４０"と絶縁層１６０との間の接着力を著しく向上させることができる。
【００４４】
次に、ステップＳ１６０で、図８に示すように、絶縁層１６０からキャリア１１０を分離する。上述したように、キャリア１１０の表面は疎水性を有するため、回路パターン１４０"及び絶縁層１６０との接着力は弱いが、回路パターン１４０"に粗化処理を行い、回路パターン１４０"に接着層１５０が形成され、回路パターン１４０"が絶縁層１６０に埋め込まれることにより回路パターン１４０"と絶縁層１６０とが強固に接着するので、回路パターン１４０"を除いてキャリア１１０のみを絶縁層１６０から容易に分離することができる。
【００４５】
これにより、絶縁層１６０に回路パターン１４０"が埋め込まれた印刷回路基板１００を形成することができる。
【００４６】
本実施例による印刷回路基板１００の製造方法では、回路パターン１４０"が絶縁層１６０に埋め込まれ、絶縁層１６０に接する回路パターン１４０"の面積が増加することになり、回路パターン１４０"と絶縁層１６０との間の接着力を著しく向上させることができ、また回路パターン１４０'に粗化処理を行い、さらに接着層１５０を形成することにより、回路パターン１４０"と絶縁層１６０との接着力をより向上させることができる。
【実施例】
【００４７】
以下、本実施例について具体的な実験例をもって説明する。
＜実験例１＞
ポリテトラフルオロエチレンからなったキャリア１１０にインクジェット方式を用いて回路パターン１４０を形成し、２００℃で還元雰囲気ガスを注入しながら乾燥及び焼結工程を行う。このようなキャリア１１０をビスマレイミドトリアジン樹脂からなった絶縁層１６０に５ＭＰａで加圧し、絶縁層１６０を１９０℃で加熱して硬化させた後、キャリア１１０を分離する。
【００４８】
このようにキャリア１１０がポリテトラフルオロエチレンなどのようなフッ素系樹脂からなることにより、キャリア１１０と絶縁層１６０とを容易に分離することができる。
【００４９】
＜実験例２＞
ポリイミド（polyimide）からなったキャリア１１０にフッ素系樹脂からなった疎水性物質層１０５をコーティングした後に、インクジェット方式を用いて回路パターン１４０を形成し、２００℃で還元雰囲気ガスを注入しながら乾燥及び焼結工程を行う。このようなキャリア１１０をビスマレイミドトリアジン樹脂からなった絶縁層１６０に２ＭＰａで加圧し、絶縁層１６０を１９０℃で加熱して硬化させた後、キャリア１１０を分離する。
【００５０】
このようにキャリア１１０にフッ素系樹脂からなった疎水性物質層１０５を形成することにより、キャリア１１０と絶縁層１６０とを容易に分離することができる。
【００５１】
＜実験例３＞
ビスマレイミドトリアジン樹脂からなったキャリア１１０にインクジェット方式を用いて回路パターン１４０を形成し、２００℃で還元雰囲気ガスを注入しながら乾燥及び焼結工程を行う。このような回路パターン１４０'にポリアミドからなった１０μｍ厚さの接着層１５０を積層し、キャリア１１０をビスマレイミドトリアジン樹脂からなった絶縁層１６０に２ＭＰａで加圧し、絶縁層１６０を１９０℃で加熱して硬化させた後、キャリア１１０を分離する。
【００５２】
このように形成された印刷回路基板１００の回路パターン１４０'に対して絶縁層１６０との接着強度をテストした結果、接着層１５０を用いない場合には０．０５Ｎ／ｍｍに過ぎなかった接着強度が、０．８５Ｎ／ｍｍまで増加したことが確認された。
【００５３】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲に限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００５４】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、および方法における動作、手順、ステップ、および工程等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「先ず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００５５】
１００  印刷回路基板
１０５  疎水性物質層
１１０  キャリア
１２０  インクジェットヘッド
１３０  導電性インク
１４０，１４０'，１４０"  回路パターン
１５０  接着層
１６０  絶縁層
【図１】
2010067946.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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