(57)【要約】【課題】樹脂基板上に設けられた金属配線の欠陥を、樹脂基板にダメージを与えることなく修正することができる欠陥修正方法を提供すること。【解決手段】基板１０上に設けられた金属配線１５の欠陥修正方法であって、金属配線１５の欠陥部分に導電性材料２０を塗工する塗工工程と、加熱により欠陥部分に塗工された導電性材料２０を焼結させる焼結工程と、を有し、基板１０が、樹脂基板であり、導電性材料２０は、樹脂基板の連続使用温度より低い温度で焼結可能であり、且つ焼結されることにより導電性が付与される材料であり、焼結工程では、樹脂基板の連続使用温度より低い温度で加熱が行われる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられた金属配線の欠陥修正方法であって、
金属配線の欠陥部分に導電性材料を塗工する塗工工程と、
加熱により前記金属配線の欠陥部分に塗工された導電性材料を焼結させる焼結工程と、を有し、
前記基板が、樹脂基板であり、
前記導電性材料は、前記樹脂基板の連続使用温度より低い温度で焼結可能であり、且つ焼結されることにより導電性が付与される材料であり、
前記焼結工程では、前記樹脂基板の連続使用温度より低い温度で加熱が行われることを特徴とする欠陥修正方法。
【請求項２】
基板上に設けられた金属配線の欠陥修正方法であって、
金属配線の欠陥部分に導電性材料を塗工する塗工工程と、
レーザー光を照射して前記金属配線の欠陥部分に塗工された導電性材料を焼結させる焼結工程と、を有し、
前記基板が、樹脂基板であり、
前記導電性材料は、前記樹脂基板の連続使用温度より低い熱エネルギーで焼結可能であり、且つ焼結されることにより導電性が付与される材料であり、
前記焼結工程では、前記樹脂基板の連続使用温度よりも低い熱エネルギーでレーザー光の照射が行われることを特徴とする欠陥修正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に設けられた金属配線の欠陥修正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイや、タッチパネルセンサー等の電子機器向けのデバイスに用いられる電極基板としては、ガラスやシリコン等の基板上に、金属配線が形成されたものが用いられている。電極基板を構成する金属配線の形成方法としては、スパッタリング法や、フォトリソグラフィー法等の半導体プロセス技術が広く知られている。また、プリンタブルエレクトロニクス、プリンテッドエレクトロニクスなどと称される方法、具体的には、金属配線を、印刷やコーティング等によって直接形成する技術も知られている。近時、デバイスの小型化に対する要求の高まりにともない基板上に形成される金属配線は細線化していく傾向にある。デバイスの小型化に対応させるべく、金属配線を細線化していった場合には、金属配線が欠落するオープン欠陥や、必要ない箇所で金属配線が繋がってしまうショート欠陥等が生じやすく、これらの欠陥がデバイス製造時における歩留まりの低下を引き起こしている。
【０００３】
製造コストの観点からは、上記金属配線に欠陥が生じたものを破棄するのではなく、当該欠陥部分を修正して良品として用いることが好ましい。金属配線のオープン欠陥修正方法として種々の提案がなされており、例えば、特許文献１には、半導体素子に設けられた配線の修正方法として、ワイヤ状の金属導線を供給して、レーザービームを照射しつつ金属化合物ガスを吹き付けることによって金属膜を形成する修正方法が提案されている。また、特許文献２には、基板上に形成された配線パターンのオープン欠陥を修正する方法として、オープン欠陥部分に導電性ペーストを塗布し、レーザー光を照射して当該導電性ペーストを焼成する修正方法が提案されている。特許文献２で提案がされている基板としては、ＳＵＳが例示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許２００２−２３７５２０号公報
【特許文献２】特開２００９−６４８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近時、フレキシブル性を有するデバイスに対する要求が高まりつつあり、従来のガラス基板や、シリコン基板にかえて、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板、ポチエチレン（ＰＥ）基板等の樹脂材料から構成される樹脂基板を用いる試みもなされている。
【０００６】
しかしながら、樹脂基板は、上記ガラス基板や、シリコン基板と比較して、耐熱性が低く、単純に、オープン欠陥部分に導電性材料を塗工し、これを従来と同様の方法で、単純に加熱、或いはレーザー光を照射した場合には、樹脂基板がダメージを受けてしまい、結果として、樹脂基板のダメージ起因による不良が発生することとなる。現在のところ、樹脂基板上に設けられた金属配線の欠陥修正方法について何ら提案はされておらず、フレキシブル性を有する樹脂基板を用いたデバイス製造時における、金属配線の欠陥修正方法に関しては、改善の余地が残されている。本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、樹脂基板上に設けられた金属配線の欠陥を、樹脂基板にダメージを与えることなく修正することができる欠陥修正方法を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明は、基板上に設けられた金属配線の欠陥修正方法であって、金属配線の欠陥部分に導電性材料を塗工する塗工工程と、加熱により前記金属配線の欠陥部分に塗工された導電性材料を焼結させる焼結工程と、を有し、前記基板が、樹脂基板であり、前記導電性材料は、前記樹脂基板の連続使用温度より低い温度で焼結可能であり、且つ焼結されることにより導電性が付与される材料であり、前記焼結工程では、前記樹脂基板の連続使用温度より低い温度で加熱が行われることを特徴とする。
【０００８】
また、上記課題を解決するための本発明の方法は、基板上に設けられた金属配線の欠陥修正方法であって、金属配線の欠陥部分に導電性材料を塗工する塗工工程と、レーザー光を照射して前記金属配線の欠陥部分に塗工された導電性材料を焼結させる焼結工程と、を有し、前記基板が、樹脂基板であり、前記導電性材料は、前記樹脂基板の連続使用温度より低い熱エネルギーで焼結可能であり、且つ焼結されることにより導電性が付与される材料であり、前記焼結工程では、前記樹脂基板の連続使用温度よりも低い熱エネルギーでレーザー光の照射が行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、樹脂基板上に設けられた金属配線のオープン欠陥を、樹脂基板にダメージを与えることなく修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の欠陥修正方法の一例を示すフローチャートである。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、塗工工程を説明するための概略断面図である。
【図３】タッチパネルセンサー用途の電極基板の一例を示す図であり、（ａ）は部分概略平面図、（ｂ）は部分概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の基板上に設けられた金属配線の欠陥修正方法（以下、本発明の修正方法と言う場合がある。）は、基板上に金属配線が設けられた電極基板のオープン欠陥修正方法に関し、当該電極基板が用いられるデバイスの用途についていかなる限定もされることはない。電極基板が用いられるデバイスの一例としては、タッチパネルセンサー、液晶表示装置、プラズマディスプレイ等を挙げることができる。以下、本発明の金属配線の欠陥修正方法について具体的に説明する。
【００１２】
本発明の修正方法は、図１に示すように、基板上に設けられた金属配線のオープン欠陥部分に導電性材料を塗工する塗工工程（Ｓ１）と、金属配線のオープン欠陥部分に塗工された導電性材料を焼結させる焼結工程（Ｓ２）と、を有する。ここで、本発明の修正方法は、金属配線が設けられる基板が、樹脂基板であることを特徴の１つとしている。したがって、本発明の修正方法によって修正された電極基板を備えるデバイスにフレキシブル性を付与することができる。以下、各工程について、説明する。また、本発明の修正方法を行うにあたっては、まず、従来公知の検査機を用いて金属配線のオープン欠陥の検知が行われる。
【００１３】
＜塗工工程＞
塗工工程は、図２に示すように、樹脂基板上に設けられた金属配線の欠陥部分に、導電性材料を塗工する工程である。なお、図２（ａ）は、樹脂基板１０上に、金属配線１５が設けられ、図中の破線で閉じられた領域において、オープン欠陥が生じている状態を示す概略断面図であり、図２（ｂ）は、当該オープン欠陥部分に導電性材料２０が塗工された状態を示す概略断面図である。
【００１４】
（樹脂基板）
樹脂基板１０は、樹脂材料からなる基板であり、この要件を満たすものであれば、樹脂材料について特に限定はない。樹脂基板の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン等を挙げることができる。樹脂基板は単層であってもよく複数の層が積層された積層体であってもよい。
【００１５】
本発明の修正方法では、樹脂基板として、後述する導電性基材が焼結する温度よりも、連続使用温度が高い樹脂基板が用いられていることを必須の条件とする。この条件を満たす本発明の修正方法によれば、樹脂基板１０上にオープン欠陥を有する金属配線の修正において、加熱、或いはレーザー光の照射によって、オープン欠陥部に塗工された導電性材料を焼結させるにあたり、導電性材料２０を焼結可能な温度以上であって、樹脂基板１０の連続使用温度よりも低い温度で加熱、或いはレーザー光によるエネルギーをかけることで、樹脂基板１０にダメージを与えることなく、オープン欠陥部分を、焼結された導電性材料によって修正することができる。
【００１６】
樹脂基板１０の選定にあたっては、使用する導電性材料２０が焼結可能な温度との関係を考慮して決定すればよい。つまり、樹脂基板の連続使用温度について限定されるものではない。なお、連続使用温度とは、ＵＬ規格のＵＬ７４６Ｂに規定される長期的物性評価の規格であり、４０００時間一定の温度の大気中に放置した場合、その物性値が初期値の５０％劣化したときの温度を意味する。
【００１７】
樹脂基板１０の厚みは、デバイスの用途等に応じて適宜設定することができる。
【００１８】
（金属配線）
金属配線の材料としては、銀、クロム、銅等が一般的である。配線パターンについて限定はなく、デバイス用途に応じて適宜設定することができる。
【００１９】
図３は、本発明の修正方法によって修正された電極基板であって、タッチパネルセンサー用途の電極基板１００の一例を示す図である。図３（ａ）は部分概略平面図、図３（ｂ）は（ａ）の部分概略断面図である。図示する形態では、樹脂基板として、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂等の透明基板が用いられ、金属配線は、マトリックス状のメッシュパターンで形成されている。
【００２０】
（導電性材料）
導電性材料は、焼結されることによって導電性が付与される材料である。本発明の修正方法では、上記で説明したように導電性材料として、樹脂基板の連続使用温度よりも低い温度で焼結可能な材料が用いられる。なお、本願明細書において焼結可能な温度とは、加熱や、レーザー光の照射によって、導電性材料と金属配線との間に拡散層が形成された状態を意味する。拡散層が形成されているか否か、換言すれば、焼結がされているか否かは、導電性材料と金属配線との間で導通が取れているかどうか、具体的には、体積抵抗率が１５０Ω以下であるか否かによって特定することができる。
【００２１】
例えば、樹脂材料としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板が用いられる場合に、当該ポリエチレンテレフタレート基板の連続使用温度は約１５０℃程度であることから、導電性材料としては、この連続使用温度よりも低い温度で焼結可能な材料を選択すればよい。また、樹脂材料としてポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）基板が用いられる場合に、当該ポリエチレンナレフタレート基板の連続使用温度は約１５０℃〜１６０℃程度であることから、導電性材料としては、この連続使用温度よりも低い温度で焼結可能な材料を選択すればよい。つまり、導電性材料としては、樹脂基板１０の連続使用温度との関係を考慮して決定すればよく、樹脂基板１０の連続使用温度よりも低い温度で焼結可能であるとの条件を満たすものであれば、導電性材料が焼結可能な温度や、導電性材料の成分についていかなる限定もされることはない。
【００２２】
導電性材料としては、例えば、樹脂基板１０の連続使用温度よりも低い温度で焼結可能であるとの条件を満たす銀（Ａｇ）ペースト等を使用することができる。銀ペーストは、一般的に、銀粉、エポキシ樹脂、硬化剤が含まれている。また、導電性材料には、溶剤が含まれていてもよい。溶剤としては、酢酸ブチル、ブチルカルビトール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテート、ブタノール、ジプロピレングリコール等を挙げることができる。導電性材料の一例である銀ペーストは、焼成タイプであってもよく、加熱硬化タイプであってもよい。なお、導電性材料は、上記銀ペーストに限定されるものではなく、金（Ａｕ）ペースト、白金（Ｐｔ）ペースト、銅（Ｃｕ）ペースト、ニッケル（Ｎｉ）ペースト、鉛（Ｐｄ）ペースト、銀プラチナ（ＡｇＰｔ）ペースト、銀鉛（ＡｇＰｄ）ペースト等を用いることもできる。
【００２３】
導電性材料は、樹脂基板１０の連続使用温度よりも低い温度で焼結可能であるとの条件を満たす市販品をそのまま用いることもできる。市販品としては、例えば、ハリマ化成（株）製の銀ペーストＳＶ３０００等を挙げることができる。
【００２４】
金属配線１５のオープン欠陥部に導電性材料を塗工する方法について特に限定はなく、従来公知の塗工方法を適宜選択することができる。従来公知の塗工方法としては、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、グラビア版を用いたリバースロールコーティング法、インクジェット印刷法、ディスペンサーを用いた塗工法等を挙げることができる。
【００２５】
＜焼結工程＞
焼結工程は、オープン欠陥部分に塗工された導電性材料を焼結させる工程ある。本工程により、導電性材料２０が焼結されることで金属配線のオープン欠陥が修正される。以下、好ましい焼結工程として第１実施形態、第２実施形態を例に挙げて説明する。なお、本発明の修正方法は、（ｉ）電極基板の基板として樹脂材料が用いられていること、（ｉｉ）樹脂基板１０の連続使用温度よりも低い温度で焼結可能な導電性材料が用いられていること、（ｉｉｉ）焼結時に樹脂基板１０にかかる温度、或いは熱エネルギーが、樹脂基板１０の連続使用温度よりも低い温度、或いは熱エネルギーであること、の条件を満たすものであればよく、以下に例示する実施形態に限定されるものではない。例えば、レーザー光の照射にかえて、電子ビームを照射して、導電性材料を焼結させることもできる。
【００２６】
＜第１実施形態の焼結工程＞
第１実施形態の焼結工程は、加熱により金属配線１５の欠陥部分に塗工された導電性材料２０を焼結させる工程である。そして、本実施形態では、導電性材料を焼結するためにかけられる温度が、樹脂基板１０の連続使用温度よりも低い温度である点を特徴としている。この特徴を有する実施形態によれば、樹脂基板１０にダメージを与えることなく、導電性材料を焼結させることができる。
【００２７】
加熱温度については、樹脂基板１０の連続使用温度と、導電性材料が焼結するときの温度との関係において、適宜設定すればよい。
【００２８】
加熱方法について特に限定はなく、例えば、ホットプレート、オーブン、加熱炉、赤外線ヒーター、ハロゲンヒーター、熱風送風機等のいずれかを使用するか、あるいは２以上を組み合わせて使用する方法を挙げることができる。加熱時間についても特に限定はなく、用いられる導電性材料が焼結されるまでの時間を考慮して適宜設定すればよい。例えば、樹脂基板としてポリエチレンナフタレート基板、導電性材料として、ハリマ化成（株）製の銀ペーストＳＶ３０００（１０％希釈）を用いる場合には、一例として、１２０℃３０分の加熱条件を挙げることができる。
【００２９】
＜第２実施形態の焼結工程＞
第２実施形態の焼結工程は、レーザー光の照射により金属配線１５の欠陥部分に塗工された導電性材料２０を焼結させる工程である。そして、本実施形態では、樹脂基板１０にかかる熱エネルギーが、樹脂基板１０の連続使用温度よりも低い熱エネルギーとなるようにレーザー光の照射が行われる点を特徴とする。この特徴を有する実施形態によれば、上記第１実施形態の焼結工程と同様に、樹脂基板１０にダメージを与えることなく、導電性材料を焼結させることができる。
【００３０】
レーザー光のエネルギーは、樹脂基板１０の連続使用温度と、導電性材料が焼結するときの熱エネルギーとの関係において、適宜設定すればよい。例えば、樹脂基板としてポリエチレンナフタレート基板、導電性材料として、ハリマ化成（株）製の銀ペーストＳＶ３０００（１０％希釈）を用いる場合の一例としては、半導体レーザー装置を用い、４Ｗ〜１５Ｗ程度の出力でレーザー光を照射する条件を挙げることができる。
【００３１】
用いられるレーザー光について特に限定はなく、半導体レーザー、ＹＡＧレーザー等の固体レーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、ＡｒＦエキシマレーザー、Ｃｏ2レーザー等の液体レーザー、Ｄｙｅレーザー等の液体レーザー等従来公知のレーザー光を適宜選択して用いることができる。
【００３２】
以上、本発明の修正方法について説明を行ったが、本発明の趣旨を妨げない範囲で、各種の変形態様をとることができる。例えば、図２に示す形態では、電極基板１００を構成する基板として、単層の樹脂基板が用いられているが、樹脂基板上に、樹脂材料以外の材料から構成される基板が積層されてなる積層基板上に設けられた金属配線の修正に適用することもできる。つまり、オープン欠陥を有する金属配線１５は、樹脂基板１０上に直接的に設けられていてもよく、他の任意の基板等を介して、間接的に設けられていてもよい。また、２種以上の導電性材料を組合せて用いてもよい。また、金属配線１５は多層配線されたものであってもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１００…電極基板
１０…基材
１５…金属配線
２０…導電性材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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