JP2018129323A - Three-dimensional circuit component and manufacturing method thereof - Google Patents

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健太郎 窪田
Kentaro Kubota
健太郎 窪田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional circuit component in which a circuit pattern is formed in a fine recessed portion with high accuracy, a large area, and low price while maintaining print position accuracy of a circuit pattern.SOLUTION: In a three-dimensional circuit component 200 having a circuit pattern composed of a conductive ink 106 formed in a fine recessed portion 116 provided in a film-like or sheet-like thermosetting resin, the thickness of the thermosetting resin is 1 μm or more and 400 μm or less and at least a part of the circuit pattern made of the conductive ink is buried in the recessed portion.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、微小な凹部内に回路パターンを有した立体回路部品及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a three-dimensional circuit component having a circuit pattern in a minute recess and a method for manufacturing the same.

近年、加速度センサや水晶振動子、ミラーアレイデバイス、マイクロ流路デバイス等の微小立体構造物を有したマイクロデバイスが広く一般に普及し、様々な微小立体構造を有したデバイスが製品化されている。   In recent years, micro devices having a micro three-dimensional structure such as an acceleration sensor, a crystal resonator, a mirror array device, and a micro flow channel device have been widely used and devices having various micro three-dimensional structures have been commercialized.

これらのデバイスは、総称としてMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)デバイスと呼ばれ、シリコンウェハやガラス基板上に微小な凹凸形状や回路パターン及び集積回路などを備えている。   These devices are collectively referred to as MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) devices, and include minute uneven shapes, circuit patterns, integrated circuits, and the like on a silicon wafer or a glass substrate.

これらMEMSデバイスの製造方法としては、主に半導体微細加工技術が用いられており、レジスト塗布工程、露光工程、ウエットエッチングもしくはドライエッチング工程といった各工程が用いられている。   As a manufacturing method of these MEMS devices, a semiconductor fine processing technique is mainly used, and each process such as a resist coating process, an exposure process, a wet etching process, or a dry etching process is used.

上記の製造方法を採用するMEMSデバイスにおいては、微小な凹部内などに回路パターンを備えているデバイス構造(立体回路部品)を形成しようとする際に、微小な凹部におけるレジスト塗布工程及び露光工程において、平坦面に比べてパターニング適性が劣化する傾向にあるため、特殊なプロセスや装置が用いられている。   In a MEMS device that employs the above manufacturing method, when trying to form a device structure (three-dimensional circuit component) having a circuit pattern in a minute recess, etc., in a resist coating process and an exposure process in the minute recess Since the suitability for patterning tends to deteriorate compared to a flat surface, special processes and apparatuses are used.

例えば、特許文献1においては、微小凹凸構造を有した基板上でレジストのピンホールの発生を防ぎ、ワークに凹凸があってもほぼ均一な膜厚で塗布を行なうことができるスプレーコーティングによるレジストコートを行っている。   For example, in Patent Document 1, resist coating by spray coating that can prevent resist pinholes from being generated on a substrate having a micro uneven structure and can be applied with a substantially uniform film thickness even if the work has unevenness. It is carried out.

また、特許文献2には、凹部に回路パターンを形成する方法として、転写用フィルムにあらかじめ印刷により回路パターンを形成し、印刷した転写用フィルムを成形型にセットし、溶融樹脂を射出する工程により、凹部の内部に配線パターン形成が可能となる製造方法が開示されている。   Further, in Patent Document 2, as a method of forming a circuit pattern in a recess, a circuit pattern is previously formed on a transfer film by printing, the printed transfer film is set in a mold, and a molten resin is injected. A manufacturing method is disclosed in which a wiring pattern can be formed inside a recess.

しかし、特許文献1の方法においては、加工ワークのサイズはシリコンウェハレベルであるため、大面積化は困難である。また、レジスト塗布工程、露光工程、現像工程、ドライエッチングもしくはウエットエッチング工程等の複数の工程及び装置を要し、製造コストが高くなるという問題点がある。   However, in the method of Patent Document 1, since the size of the workpiece is at the silicon wafer level, it is difficult to increase the area. In addition, a plurality of processes and apparatuses such as a resist coating process, an exposure process, a developing process, a dry etching process, a wet etching process, and the like are required, and there is a problem that a manufacturing cost increases.

また、特許文献2の方法ではセット工程時に転写フィルムを成形型にセットする工程があるため、フィルムセット時及び射出成形時に成形型に対して、アライメントズレが発生するという問題がある。更には、あらかじめ回路パターンを印刷形成する転写フィルムの厚みに制限され、凹部の形状を大きくする必要がある。   Further, in the method of Patent Document 2, there is a step of setting the transfer film on the mold during the setting process, and therefore there is a problem that alignment deviation occurs with respect to the mold during film setting and injection molding. Furthermore, it is limited to the thickness of the transfer film on which the circuit pattern is printed in advance, and the shape of the concave portion needs to be increased.

特開2006−55756号公報JP 2006-55756 A 特開2011−42106号公報JP 2011-42106 A

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、回路パターンの印刷位置精度を維持しつつ、微細な凹部に回路パターンの形成がなされた立体回路部品を高精度、大面積かつ安価に提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a three-dimensional circuit component in which a circuit pattern is formed in a minute concave portion with high accuracy, a large area, and low cost while maintaining the printing position accuracy of the circuit pattern. Is an issue.

上記の課題を解決する手段として、本発明の請求項1に記載の発明は、フィルム状またはシート状の熱硬化性樹脂に形成された凹部に導電性インキからなる回路パターンを備えた立体回路部品であって、
熱硬化性樹脂の厚さが、1μm以上400μm以下であって、
導電性インキからなる回路パターンの少なくとも一部が、凹部に埋設されていることを特徴とする立体回路部品である。
As a means for solving the above problems, the invention according to claim 1 of the present invention is a three-dimensional circuit component comprising a circuit pattern made of conductive ink in a recess formed in a film-like or sheet-like thermosetting resin. Because
The thickness of the thermosetting resin is 1 μm or more and 400 μm or less,
A three-dimensional circuit component characterized in that at least a part of a circuit pattern made of conductive ink is embedded in a recess.

本発明の請求項2に記載の発明は、前記回路パターンが一層以上からなる導電性インキにより構成されており、回路パターンの厚みが10μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の立体回路部品である。   The invention according to claim 2 of the present invention is characterized in that the circuit pattern is composed of a conductive ink composed of one or more layers, and the thickness of the circuit pattern is 10 μm or less. It is a circuit component.

本発明の請求項3に記載の発明は、前記凹部における最大深さが、0.1μm以上200.0μm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の立体回路部品である。   The invention according to claim 3 of the present invention is the three-dimensional circuit component according to claim 1, wherein the maximum depth in the recess is 0.1 μm or more and 200.0 μm or less.

本発明の請求項4に記載の発明は、フィルム状またはシート状の熱硬化性樹脂に備えられた凹部に形成された導電性インキからなる回路パターンを備えた立体回路部品の製造方法であって、
凸部を備えた成形型の凸部に導電性インキからなる回路パターンを印刷する印刷工程と、
導電性インキが印刷された成形型の上に硬化前の熱硬化性樹脂を塗布する塗布工程と、
成形型の上に塗布された熱硬化性樹脂を硬化させる硬化工程と、
硬化した熱硬化性樹脂を成形型から剥離する剥離工程と、を備えていることを特徴とする立体回路部品の製造方法である。
Invention of Claim 4 of this invention is a manufacturing method of the three-dimensional circuit component provided with the circuit pattern which consists of conductive ink formed in the recessed part with which the film-form or sheet-like thermosetting resin was equipped, ,
A printing step of printing a circuit pattern made of conductive ink on the convex portion of the mold having the convex portion;
An application step of applying a thermosetting resin before curing onto a mold on which conductive ink is printed;
A curing step of curing the thermosetting resin applied on the mold,
And a peeling step for peeling the cured thermosetting resin from the mold.

本発明の請求項5に記載の発明は、前記印刷工程は、前記成形型に備えられたアライメントマークを用いて目合わせを行うことを特徴とする請求項4に記載の立体回路部品の製造方法である。   According to a fifth aspect of the present invention, in the method for producing a three-dimensional circuit component according to the fourth aspect, the printing step performs alignment using an alignment mark provided in the mold. It is.

本発明の請求項6に記載の発明は、前記成形型の凸部の最大高さが0.1以上200.0μm以下であることを特徴とする請求項4または5に記載の立体回路部品の製造方法である。   The invention according to claim 6 of the present invention is the three-dimensional circuit component according to claim 4 or 5, wherein the maximum height of the convex portion of the mold is 0.1 or more and 200.0 μm or less. It is a manufacturing method.

以上説明したように、本発明によれば、工程数の多いリソグラフィープロセスを使用することなく、微小な凹部に対して導電性インキからなる回路パターンを形成した立体回路部品を提供することが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a three-dimensional circuit component in which a circuit pattern made of conductive ink is formed on a minute recess without using a lithography process with many steps. Become.

また、既存の印刷技術及び成形技術を使用できるため大面積化が容易である。更には、成形型に直接的にアライメントし、導電性インキによる回路パターンを形成するため、微小な凹部に対し高精度に回路パターンが形成された立体回路部品を、大面積且つ安価に提供できる。   In addition, since the existing printing technique and molding technique can be used, it is easy to increase the area. Furthermore, since the circuit pattern is formed by conducting the alignment directly with the molding die and using the conductive ink, it is possible to provide a three-dimensional circuit component in which the circuit pattern is formed with high precision in a minute recess at a large area and at a low cost.

本発明の実施形態に係る印刷装置の機械的構成を例示する側面図である。1 is a side view illustrating a mechanical configuration of a printing apparatus according to an embodiment of the invention. 本発明の実施形態に係る成形型の一例を示す側面図である。It is a side view which shows an example of the shaping | molding die concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る成形時の成形型及び熱硬化性樹脂の配置を例示する側面図である。It is a side view which illustrates arrangement | positioning of the shaping | molding die at the time of shaping | molding which concerns on embodiment of this invention, and a thermosetting resin. 本発明の実施形態に係る熱硬化性樹脂の表面上に微細凹部及び導電性インキによる回路パターンが形成された状態を例示する側面図である。It is a side view which illustrates the state where the circuit pattern by the fine recessed part and conductive ink was formed on the surface of the thermosetting resin which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る熱硬化性樹脂の表面上に微細凹部及び導電性インキによる回路パターンが形成された状態を例示する立体図である。It is a three-dimensional view illustrating a state in which a fine recess and a circuit pattern with conductive ink are formed on the surface of the thermosetting resin according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施例における熱硬化樹脂による成形型の一例を示す側面図である。It is a side view which shows an example of the shaping | molding die by the thermosetting resin in the Example of this invention. 本発明の実施例における成形型と熱硬化性樹脂の配置を例示する側面図である。It is a side view which illustrates arrangement | positioning of the shaping | molding die and thermosetting resin in the Example of this invention. 本発明の実施例におけるシリコン樹脂の表面上に微細凹部及び導電性インキによる細線パターンが形成された状態を例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the state by which the fine line | wire pattern by the fine recessed part and conductive ink was formed on the surface of the silicon resin in the Example of this invention.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(印刷装置概略構成)
本発明の実施形態に係る印刷装置としては、凹版オフセット印刷装置を好適に使用することができる。以下に、凹版オフセット印刷装置を使用した場合を例に、本発明の実施形態を説明するが、この印刷方式に限定することを意味するものでは無い。
(Printing device schematic configuration)
As the printing apparatus according to the embodiment of the present invention, an intaglio offset printing apparatus can be suitably used. In the following, the embodiment of the present invention will be described by taking the case of using an intaglio offset printing apparatus as an example, but it is not meant to be limited to this printing method.

図1において、印刷装置100は、ブランケット105と、印刷版102とを備えている。ブランケット105は、回転可能なブランケット胴104の表面に固定されており、被印刷体である成形型108に導電性インキ106を転写可能に配置されている。   In FIG. 1, the printing apparatus 100 includes a blanket 105 and a printing plate 102. The blanket 105 is fixed to the surface of a rotatable blanket cylinder 104 and is disposed so that the conductive ink 106 can be transferred to a molding die 108 that is a printing medium.

印刷版102は、印刷版固定用定盤101の上面に固定され、ブランケット105の印刷面に導電性インキ106を転写可能な位置に配置されている。   The printing plate 102 is fixed to the upper surface of the printing plate fixing surface plate 101, and is disposed at a position where the conductive ink 106 can be transferred to the printing surface of the blanket 105.

ブランケット胴104は回転、上下移動が可能なように、図示していない台車に支持されており、その台車には印刷位置決めを行うためのアライメントカメラ109が設置されている。   The blanket cylinder 104 is supported by a cart (not shown) so as to be able to rotate and move up and down, and an alignment camera 109 for performing printing positioning is installed on the cart.

また台車は、印刷版固定用定盤101と被印刷体固定用定盤107に対して移動可能に支持されている。被印刷体である成形型108は、被印刷体固定用定盤107の上面に固定されている。   The carriage is supported so as to be movable with respect to the printing plate fixing surface plate 101 and the printing material fixing surface plate 107. A molding die 108 that is a printing medium is fixed to the upper surface of a printing plate fixing surface plate 107.

ブランケット105の表面すなわち印刷面はゴム層からなる。このゴム層として用いられるゴム材料としては、ブランケットとして公知の各種の材料を用いることができる。これらのゴム材料は、コア材料の種類に対応して選択される。表面エネルギーの低いシリコンゴムなどが好適である。   The surface of the blanket 105, that is, the printing surface is made of a rubber layer. As the rubber material used for the rubber layer, various materials known as blankets can be used. These rubber materials are selected according to the type of the core material. Silicon rubber having a low surface energy is suitable.

また、ゴム層単独でブランケット105とすることも可能であるが、ゴム層はベース基材の上に設けてもよい。   The rubber layer alone can be used as the blanket 105, but the rubber layer may be provided on the base substrate.

なお、ゴム材料からなるゴム層は、ベース基材上でゴム材料を硬化させることも、フィルム上のゴム材料をベース基材と貼り合わせることも可能である。   Note that the rubber layer made of a rubber material can be cured on the base substrate, or the rubber material on the film can be bonded to the base substrate.

ベース基材としては、印刷時にブランケット胴104に取り付けられることから、可撓性のあるフィルム又は金属薄板であれば種類は問わないが、コスト及び寸法安定性からポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル系フィルム、あるいはポリイミドフィルムが好適である。   As a base material, since it is attached to the blanket cylinder 104 at the time of printing, there is no limitation on the type as long as it is a flexible film or a thin metal plate, but polyester such as polyethylene terephthalate (PET) due to cost and dimensional stability. A film or a polyimide film is preferred.

また、ベース基材とシリコンゴム層の間には、必要に応じてプライマー層や接着層が設けられる。また、ベース基材の下には必要に応じてクッション層が設けられる。クッション層としてはスポンジ状の材料を用いることができる。ブランケット105は、その幅方向の両端部を不図示の取り付け器具によって巻き締めることによって、略円筒形のブランケット胴104に固定される。   Moreover, a primer layer and an adhesive layer are provided between the base substrate and the silicon rubber layer as necessary. Further, a cushion layer is provided under the base substrate as necessary. A sponge-like material can be used for the cushion layer. The blanket 105 is fixed to the substantially cylindrical blanket cylinder 104 by winding both ends in the width direction with a mounting tool (not shown).

印刷版102は、配線に対応する溝を銅板、ニッケル版などの金属版、あるいはガラス版に形成し、その表面にクロムめっきやカーボンめっきによる耐擦性皮膜を形成している。この印刷版102の凹部に対して、ドクターブレード103によって一定の速度で導電性インキ109を充填する。   In the printing plate 102, grooves corresponding to the wiring are formed in a metal plate such as a copper plate or a nickel plate, or a glass plate, and a rubbing resistant film is formed on the surface thereof by chromium plating or carbon plating. The concave portion of the printing plate 102 is filled with the conductive ink 109 at a constant speed by the doctor blade 103.

また、印刷装置100は、印刷装置100の各部を制御するために、不図示の制御部を備える。ブランケット胴104、ブランケット胴が支持された台車(不図示)、印刷版固定用定盤101、被印刷体固定用定盤107のための送り機構(不図示)は、制御部に電気的に接続されている。   In addition, the printing apparatus 100 includes a control unit (not shown) in order to control each unit of the printing apparatus 100. A feed mechanism (not shown) for the blanket cylinder 104, a carriage (not shown) on which the blanket cylinder is supported, a printing plate fixing surface plate 101, and a printing object fixing surface plate 107 are electrically connected to the control unit. Has been.

制御部は周知のコンピュータであって、データバスによって相互接続されたCPU、ROM、RAM、入出力ポート、記憶装置、表示装置及び入出力装置等を含むものである。   The control unit is a well-known computer and includes a CPU, ROM, RAM, input / output port, storage device, display device, input / output device and the like interconnected by a data bus.

制御部はオペレータの操作入力、各種センサ類からの入力、及びROMに格納された制御プログラムに従って、ドクターブレード103を用いた印刷版102への導電性インキ106の充填、ブランケット胴104の送り回転及び移動、ブランケット胴104が支持された台車の移動、印刷版固定用定盤101、被印刷体固定用定盤107のための送り機構(不図示)の動作、ブランケット105に対する乾燥の動作を連繋して制御することが可能に構成されている。   The control unit fills the printing plate 102 with the conductive ink 106 using the doctor blade 103, feeds and rotates the blanket cylinder 104 according to the operation input of the operator, the input from various sensors, and the control program stored in the ROM. The movement, the movement of the carriage on which the blanket cylinder 104 is supported, the operation of the feed plate fixing surface plate 101, the feeding mechanism (not shown) for the printing material fixing surface plate 107, and the drying operation for the blanket 105 are linked. And can be controlled.

(成形型の形成)
図2において、本実施形態における成形型108の外形は平板であり、成形型108の成形面に回路パターンの印刷位置決めをするためアライメントマークが形成されている。
成形型108の材料は、金属、ガラス、カーボン、樹脂、及びそれらの複合体から適宜選択できる。
(Forming mold)
In FIG. 2, the outer shape of the molding die 108 in this embodiment is a flat plate, and an alignment mark is formed on the molding surface of the molding die 108 for positioning the circuit pattern.
The material of the mold 108 can be appropriately selected from metal, glass, carbon, resin, and composites thereof.

上記成形型108の成形材料の凹凸構造及びアライメントマークの形成方法は、特に制限はないが、成形型材料により異なる。金属材料においては、切削加工またウエットエッチング法、ドライエッチング法が好ましい。ガラス材料においては、ウエットエッチング法、ドライエッチング法が好ましい。樹脂材料においては、プレス法もしくは、他にもキャスティング法、射出成形法、UV成形法が好ましい。   The uneven structure of the molding material of the molding die 108 and the method of forming the alignment mark are not particularly limited, but differ depending on the molding material. For metal materials, cutting, wet etching, and dry etching are preferred. For glass materials, wet etching and dry etching are preferred. In the resin material, a pressing method or a casting method, an injection molding method, or a UV molding method is also preferable.

上記成形型108の形成方法によって形成される成形型凸部110において、凸部の最大高さは0.1〜200.0μmの範囲が好ましい。   In the mold convex part 110 formed by the method for forming the mold 108, the maximum height of the convex part is preferably in the range of 0.1 to 200.0 μm.

(成形型への印刷方法)
次に、以上のとおり構成された印刷装置100を用いて、成形型上に導電性インキをパターニングする第一工程である印刷方法について説明する。
(Printing method on mold)
Next, a printing method that is a first step of patterning conductive ink on a mold using the printing apparatus 100 configured as described above will be described.

図1に示すように、ブランケット胴104が、図中矢印(A)方向に回転しながら転がり、印刷版102に充填された導電性インキ106に連続的に接触することによって、ブランケット105の印刷面には導電性インキ106が転写される。ブランケット105への転写速度は、例えば、50mm/sで行うことができる。   As shown in FIG. 1, the blanket cylinder 104 rolls while rotating in the direction of the arrow (A) in the drawing, and continuously contacts the conductive ink 106 filled in the printing plate 102, whereby the printing surface of the blanket 105. In this case, the conductive ink 106 is transferred. The transfer speed to the blanket 105 can be performed at, for example, 50 mm / s.

ブランケット105上に導電性インキ106を転写後に、成形型108を被印刷体固定用定盤107に固定し、成形型108に形成されているアライメントマークを基準に、被印刷体固定用定盤107を移動させて成形型108上での印刷位置決めを行う。   After transferring the conductive ink 106 onto the blanket 105, the mold 108 is fixed to the platen fixing platen 107, and the platen fixing platen 107 is fixed based on the alignment marks formed on the mold 108. Is moved to position the print on the mold 108.

その後、図1に示すように導電性インキ106による回路パターンが転写されたブランケット105を図中矢印A方向に回転しながら成形型108に押し付けて、回路パターンを成形型凸部110(図1、図2参照)に転写する。成形型108への転写速度は、例えば、200mm/sで行うことができる。   Thereafter, as shown in FIG. 1, the blanket 105 to which the circuit pattern by the conductive ink 106 has been transferred is pressed against the mold 108 while rotating in the direction of the arrow A in the figure, so that the circuit pattern is formed on the mold protrusion 110 (FIG. 1, FIG. 2). The transfer speed to the mold 108 can be performed at 200 mm / s, for example.

この時、成形型凸部110に対する回路パターンの転写は、必ずしも成形型凸部110の天頂部に限定されるものではなく、成形型凸部110のテーパ部分など任意の位置に転写することができる。   At this time, the transfer of the circuit pattern to the mold convex part 110 is not necessarily limited to the zenith part of the mold convex part 110, and can be transferred to an arbitrary position such as a tapered portion of the mold convex part 110. .

また、ブランケット105の印刷面に残った導電性インキ106は、例えば、不図示のクリーニングローラーで除去される。   Further, the conductive ink 106 remaining on the printing surface of the blanket 105 is removed by a cleaning roller (not shown), for example.

(微小な凹部および回路パターンの形成方法)
続いて、第2工程として、硬化前の熱硬化性樹脂111を導電性インキ106が転写された成形型108の上面に塗布する(図3参照)。
(Method for forming minute recesses and circuit patterns)
Subsequently, as a second step, the uncured thermosetting resin 111 is applied to the upper surface of the mold 108 to which the conductive ink 106 has been transferred (see FIG. 3).

塗布方法としては、スピンコート、スクリーン印刷、スプレーコート、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷等公知の方法を用いることが可能である。特にスピンコート、スクリーン印刷が好適である。ここで熱硬化性樹脂材料としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ウレタン樹脂等などの熱硬化性樹脂を単独あるいは混合物や積層体などのように組み合わせて用いることが可能である。   As a coating method, a known method such as spin coating, screen printing, spray coating, gravure printing, or gravure offset printing can be used. Spin coating and screen printing are particularly suitable. Here, as the thermosetting resin material, it is possible to use thermosetting resins such as phenol resin, epoxy resin, silicon resin, urethane resin and the like alone or in combination such as a mixture or a laminate.

その後、第3工程として、樹脂を加熱し硬化させる。硬化時の加熱温度は使用する熱硬化性樹脂ごとに適した温度に設定すれば良い。   Thereafter, as a third step, the resin is heated and cured. What is necessary is just to set the heating temperature at the time of hardening to the temperature suitable for every thermosetting resin to be used.

また、熱硬化性樹脂の硬化後の厚みは、1μm以上400μm以下であることが望ましい。
これは、1μm未満で薄すぎると成形型108の押圧時に、熱硬化性樹脂が歪みを生じる可能性が高く、また400μmを超えて厚すぎると硬化に時間がかかり生産性の低下を招くためである。
The thickness of the thermosetting resin after curing is preferably 1 μm or more and 400 μm or less.
This is because if the thickness is less than 1 μm and is too thin, the thermosetting resin is likely to be distorted when the mold 108 is pressed, and if it exceeds 400 μm and is too thick, it takes a long time to cure and decreases productivity. is there.

次に、熱硬化性樹脂111を成形型108から剥離することで、熱硬化性樹脂111の表面上に微小な凹部および微小な凹部内に導電性インキ106による回路パターンが転写され形成される(図4参照)。   Next, the thermosetting resin 111 is peeled from the mold 108, whereby a minute recess and a circuit pattern made of the conductive ink 106 are transferred and formed on the surface of the thermosetting resin 111 ( (See FIG. 4).

ここで導電性インキ106を熱硬化性樹脂111に転写する為に、必要に応じてプラズマ等を用いて、導電性インキ106の表面を荒らすことや、プライマー層の塗布などの密着性向上処理をしてもよい。   Here, in order to transfer the conductive ink 106 to the thermosetting resin 111, the surface of the conductive ink 106 is roughened by using plasma or the like as necessary, and an adhesion improving process such as application of a primer layer is performed. May be.

この時、図4からも判る通り、回路パターンを形成する導電性インキ106は、少なくともその一部が、微小な凹部内の熱硬化性樹脂111の表面に埋設された形で形成されている。図5は、図4を斜め上方から見た立体図(俯瞰図とも称す。)の一例を示したものである。
以上の様にして、成形型の形状を反転した形状を再現でき、また密着性の良好な回路パターンを形成することができる。
At this time, as can be seen from FIG. 4, at least a part of the conductive ink 106 forming the circuit pattern is embedded in the surface of the thermosetting resin 111 in the minute recess. FIG. 5 shows an example of a three-dimensional view (also referred to as an overhead view) of FIG. 4 viewed from obliquely above.
As described above, a shape obtained by reversing the shape of the mold can be reproduced, and a circuit pattern with good adhesion can be formed.

図6は、熱硬化樹脂による成形型108´の一例を示す側面図である。熱可塑性樹脂フィルムであるPETフィルム112の表面に熱硬化樹脂113を備え、その熱硬化性樹脂113を成形することにより、熱硬化樹脂による凸部114を形成した成形型108´を例示したものである。   FIG. 6 is a side view showing an example of a mold 108 ′ made of a thermosetting resin. This is an example of a mold 108 ′ in which a thermosetting resin 113 is provided on the surface of a PET film 112, which is a thermoplastic resin film, and the thermosetting resin 113 is molded to form a convex portion 114 made of the thermosetting resin. is there.

図7は、この成形型の熱硬化樹脂による凸部114に導電性インキ106を形成した後、その上からシリコン樹脂115を形成、固化した後、PETフィルム112と熱硬化樹脂と熱硬化樹脂による凸部114からなる成形型と、シリコン樹脂115と、を剥離することにより、図8に例示した物品を得ることができる。この物品は、フィルム状のシリコン樹脂115の表面上に微小な凹部が形成され、その微小な凹部の底部に導電性インキ106による細線パターンが形成された物品である。   FIG. 7 shows that after forming the conductive ink 106 on the convex portion 114 of the mold of the thermosetting resin, forming and solidifying the silicon resin 115 thereon, the PET film 112, the thermosetting resin, and the thermosetting resin are used. The article illustrated in FIG. 8 can be obtained by peeling the mold formed of the convex portions 114 and the silicon resin 115. This article is an article in which a minute recess is formed on the surface of the film-like silicon resin 115 and a thin line pattern is formed by the conductive ink 106 on the bottom of the minute recess.

この微小な凹部の最大深さは、0.1μm以上200.0μm以下の範囲が好適である。   The maximum depth of the minute recess is preferably in the range of 0.1 μm to 200.0 μm.

これは、微小な凹部の深さが0.1μm未満であるとその形成が困難であり、200.0μmより深いと成形型からの剥離が困難であるためである。   This is because if the depth of the minute recess is less than 0.1 μm, it is difficult to form, and if it is deeper than 200.0 μm, peeling from the mold is difficult.

以上の様にして、フィルム状またはシート状の熱硬化性樹脂(上記では、熱硬化性樹脂としてシリコン樹脂を例にして説明した。)に備えられた微小な凹部に、導電性インキからなる回路パターンを埋設して形成した立体回路部品を作製することが可能である。   As described above, a circuit made of conductive ink is formed in a minute recess provided in a film-like or sheet-like thermosetting resin (in the above description, silicon resin is used as an example of the thermosetting resin). It is possible to produce a three-dimensional circuit component formed by embedding a pattern.

上記実施形態では、凹版またはグラビアオフセット印刷法を用いて導電性インキの回路パターン形成を行ったが、印刷方法に制限はなく、公知の印刷技術スクリーン印刷やオフセット印刷等の公知の印刷手段や、インクジェットなどのオンデマンド印刷手段を用いることが出来る。   In the above embodiment, the conductive ink circuit pattern was formed using an intaglio or gravure offset printing method, but the printing method is not limited, and known printing techniques such as screen printing and offset printing, On-demand printing means such as inkjet can be used.

また、上記実施形態では、平板形状の印刷版102(図1参照)を用いて転写を行っていたが、これに限らず、円筒形状の印刷版を用いて転写を行ってもよい。   Moreover, in the said embodiment, although transfer was performed using the flat plate-shaped printing plate 102 (refer FIG. 1), you may transfer using not only this but a cylindrical printing plate.

また、上記実施形態では、平板形状の成形型108を用いたが、これに限らず、ロール形状の成形型を用いてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the flat plate-shaped shaping | molding die 108 was used, you may use not only this but a roll-shaped shaping die.

<実施例>
まず、図6に例示する厚さ200μmのPETフィルム112上に熱硬化樹脂113による凸部114を有する成形型108´を用意した。本実施例で使用した熱硬化樹脂による凸部114は、断面形状が楕円形状で、底面から頂点までの高さが20μmであり、楕円形状の頂点間の距離が50μm、楕円形状の長軸直径が30μmである。
<Example>
First, a mold 108 ′ having a convex portion 114 made of a thermosetting resin 113 on a PET film 112 having a thickness of 200 μm illustrated in FIG. 6 was prepared. The convex portion 114 made of the thermosetting resin used in this example has an elliptical cross-sectional shape, a height from the bottom surface to the apex of 20 μm, an elliptical distance between the apexes of 50 μm, and an elliptical long axis diameter. Is 30 μm.

上記成形型108´を、図1における印刷装置100として使用したグラビアオフセット印刷装置の被印刷体固定用定盤107にセットし、アライメント動作により印刷位置決めを行った後、導電性インキ106による細線パターンを熱硬化樹脂による凸部114に印刷した。   The mold 108 ′ is set on the printing plate fixing surface plate 107 of the gravure offset printing apparatus used as the printing apparatus 100 in FIG. 1, and after performing printing positioning by the alignment operation, the fine line pattern by the conductive ink 106 is used. Was printed on the convex portion 114 made of thermosetting resin.

次いで、PDMS(ポリジメチルシロキサン)ベースのシリコン樹脂115(SILPOT184 東レ・ダウコーニング社製)をスピンコーターにて成形型上に塗布した(図7参照)。シリコン樹脂115の塗布は、硬化後の厚さが50μmとなるような条件にて行い、その後オーブンで150℃8分の加熱処理をして硬化させた。硬化した後、最後に
ピンセットにて、シリコン樹脂115と成形型108´を剥離し、シリコン樹脂115に導電性インキ106が転写していることを確認した。
Next, PDMS (polydimethylsiloxane) -based silicon resin 115 (SILPOT184 manufactured by Toray Dow Corning) was applied onto the mold using a spin coater (see FIG. 7). The silicone resin 115 was applied under conditions such that the thickness after curing was 50 μm, and then cured by heating at 150 ° C. for 8 minutes in an oven. After curing, the silicon resin 115 and the mold 108 ′ were finally peeled off with tweezers, and it was confirmed that the conductive ink 106 was transferred to the silicon resin 115.

このようにして得た立体回路部品200(図8参照)は、シリコン樹脂115に形成された、断面形状が楕円形状の幅30μmで深さ20μmの微小な凹部116内に線幅20μmの導電性インキ106の細線パターンが形成できていることを確認した。   The three-dimensional circuit component 200 (see FIG. 8) obtained in this way has a conductive property with a line width of 20 μm formed in a minute recess 116 formed in a silicon resin 115 and having an elliptical cross section of 30 μm wide and 20 μm deep. It was confirmed that a fine line pattern of the ink 106 was formed.

(その他)
本発明は実施形態に示された態様のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
(Other)
The present invention is not limited to the modes shown in the embodiments, and includes all modifications, applications, and equivalents included in the concept of the present invention defined by the claims. Therefore, the present invention should not be construed as being limited, and can be applied to any other technique belonging to the scope of the idea of the present invention.

100 … 印刷装置
101 … 印刷版固定用定盤
102 … 印刷版
103 … ドクターブレード
104 … ブランケット胴
105 … ブランケット
106 … 導電性インキ
107 … 被印刷体固定用定盤
108、108´ … 成形型
109 … アライメントカメラ
110 … 成形型凸部
111 … 熱硬化性樹脂
112 … PETフィルム
113 … 熱硬化樹脂
114 … 熱硬化樹脂による凸部
115 … シリコン樹脂
116 … 微小な凹部
200 … 立体回路部品
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Printing apparatus 101 ... Printing plate fixing surface plate 102 ... Printing plate 103 ... Doctor blade 104 ... Blanket cylinder 105 ... Blanket 106 ... Conductive ink 107 ... Printed substrate fixing surface plate 108, 108 '... Mold 109 ... Alignment camera 110 ... Mold convex part 111 ... Thermosetting resin 112 ... PET film 113 ... Thermosetting resin 114 ... Convex part by thermosetting resin 115 ... Silicon resin 116 ... Small concave part 200 ... Three-dimensional circuit component

Claims (6)

フィルム状またはシート状の熱硬化性樹脂に形成された凹部に導電性インキからなる回路パターンを備えた立体回路部品であって、
熱硬化性樹脂の厚さが、1μm以上400μm以下であって、
導電性インキからなる回路パターンの少なくとも一部が、凹部に埋設されていることを特徴とする立体回路部品。
A three-dimensional circuit component comprising a circuit pattern made of conductive ink in a recess formed in a film-like or sheet-like thermosetting resin,
The thickness of the thermosetting resin is 1 μm or more and 400 μm or less,
A three-dimensional circuit component, wherein at least part of a circuit pattern made of conductive ink is embedded in a recess.
前記回路パターンが一層以上からなる導電性インキにより構成されており、回路パターンの厚みが10μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の立体回路部品。   2. The three-dimensional circuit component according to claim 1, wherein the circuit pattern is made of a conductive ink composed of one or more layers, and the thickness of the circuit pattern is 10 μm or less. 前記凹部における最大深さが、0.1μm以上200.0μm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の立体回路部品。   The three-dimensional circuit component according to claim 1, wherein a maximum depth in the concave portion is 0.1 μm or more and 200.0 μm or less. フィルム状またはシート状の熱硬化性樹脂に備えられた凹部に形成された導電性インキからなる回路パターンを備えた立体回路部品の製造方法であって、
凸部を備えた成形型の凸部に導電性インキからなる回路パターンを印刷する印刷工程と、
導電性インキが印刷された成形型の上に硬化前の熱硬化性樹脂を塗布する塗布工程と、
成形型の上に塗布された熱硬化性樹脂を硬化させる硬化工程と、
硬化した熱硬化性樹脂を成形型から剥離する剥離工程と、を備えていることを特徴とする立体回路部品の製造方法。
A method for producing a three-dimensional circuit component comprising a circuit pattern made of conductive ink formed in a recess provided in a film-like or sheet-like thermosetting resin,
A printing step of printing a circuit pattern made of conductive ink on the convex portion of the mold having the convex portion;
An application step of applying a thermosetting resin before curing onto a mold on which conductive ink is printed;
A curing step of curing the thermosetting resin applied on the mold,
And a peeling step of peeling the cured thermosetting resin from the mold.
前記印刷工程は、前記成形型に備えられたアライメントマークを用いて目合わせを行うことを特徴とする請求項4に記載の立体回路部品の製造方法。   The method for manufacturing a three-dimensional circuit component according to claim 4, wherein the printing step performs alignment using an alignment mark provided in the mold. 前記成形型の凸部の最大高さが0.1以上200.0μm以下であることを特徴とする請求項4または5に記載の立体回路部品の製造方法。   The method for manufacturing a three-dimensional circuit component according to claim 4 or 5, wherein the maximum height of the convex portion of the mold is 0.1 or more and 200.0 µm or less.
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