JP4911349B2 - Method for forming composite metal oxide film - Google Patents

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Description

本発明は、複合金属酸化物膜の形成方法に関する。 The present invention relates to the formation how double if the metal oxide film.

例えば特許文献1(特開平9−309705号公報)には、誘電体材料として複合金属酸化物のナノ粒子を使用する技術について記載されている。このようなナノスケールの粒子径をもつ微粒子は、粒子径が非常に小さく表面活性が高いため、その化合物本来の物理的性質とは異なった性質を示す。特に、約300℃〜400℃程度の低温で焼成可能であることが知られている。したがって、回路基板を構成する樹脂等の絶縁体中にコンデンサを一体的に内蔵したコンデンサ内蔵基板等への応用が期待されている。
特開平9−309705号公報
For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-309705) describes a technique of using composite metal oxide nanoparticles as a dielectric material. Fine particles having such a nanoscale particle size have a very small particle size and high surface activity, and therefore exhibit properties different from the original physical properties of the compound. In particular, it is known that firing is possible at a low temperature of about 300 ° C. to 400 ° C. Therefore, application to a capacitor-embedded substrate in which a capacitor is integrally incorporated in an insulator such as a resin constituting the circuit board is expected.
JP-A-9-309705

しかし、ナノ粒子は相互作用が極めて強く、凝集しやすいという性質を有するため、取り扱いが困難であり、高密度なLSI基板への部品形成等への応用例は現在まで存在していない。   However, nanoparticles are extremely strong in interaction and have the property of being easily aggregated, so that they are difficult to handle, and there are no examples of application to the formation of components on a high-density LSI substrate.

このような複合金属酸化物のナノ粒子を得る簡易な方法の一つとして、共沈法を利用したものがある。この方法は、複合金属酸化物を構成する複数種の金属塩と沈殿剤とを液相中で反応させることにより共沈物を生成させ、得られた共沈物を焼成することにより目的の化合物を得る方法である。   As a simple method for obtaining such composite metal oxide nanoparticles, there is a method using a coprecipitation method. In this method, a coprecipitate is produced by reacting a plurality of types of metal salts constituting a composite metal oxide with a precipitant in a liquid phase, and the obtained coprecipitate is baked to obtain a target compound. Is the way to get.

そこで、この共沈法を用いて、使用直前に金属塩と沈殿剤とを混合した溶液を基材上に所望のパターン形状に塗布し、基材上で生成した共沈物を焼成することで、基材上に複合金属酸化物膜を形成させることが考えられる。   Therefore, by using this coprecipitation method, a solution in which a metal salt and a precipitating agent are mixed just before use is applied to a substrate in a desired pattern shape, and the coprecipitate generated on the substrate is baked. It is conceivable to form a composite metal oxide film on the substrate.

しかし、混合してから基材上に塗布するまでの間にも金属塩と沈殿剤との反応が進行してしまうため、溶液を高濃度とすると共沈物が凝集、沈殿して分散安定性が悪くなってしまう。一方、分散安定性を良くするため溶液を低濃度とすると、目的の厚みの複合金属酸化物膜を得るために繰り返し塗布を行わなければならなくなり、製造効率が低下してしまう。   However, since the reaction between the metal salt and the precipitating agent proceeds between mixing and application to the substrate, the coprecipitate aggregates and precipitates when the solution is concentrated at high concentration, and dispersion stability Will get worse. On the other hand, if the concentration of the solution is low in order to improve the dispersion stability, it is necessary to repeatedly apply in order to obtain a composite metal oxide film having a desired thickness, resulting in a reduction in production efficiency.

本発明は、混合することにより反応が開始する2種の液剤を用いて高密度なパターン形成を行うのに好適な方法を提供することを目的とするものである。   An object of the present invention is to provide a method suitable for forming a high-density pattern using two types of liquid agents that start reaction upon mixing.

なお、以下に示す各要素に付した括弧付き符号は、その要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。   In addition, the code | symbol with the parenthesis attached | subjected to each element shown below is only the illustration of the element, and does not limit each element.

本発明の第1の態様に従えば、第1ノズル(6A)及び第2ノズル(6B)を有するインクジェット式液滴吐出装置(1)を用いて基材(10)上にパターンを形成する方法であって、第1ノズル(6A)から第1液(L1)を吐出して前記基材(10)に着弾させる第1液吐出工程(S11)と、第2ノズル(6B)から第1液(L1)と反応する第2液(L2)を吐出して、第1液吐出工程(S11)における第1液(L1)の着弾位置と同一位置に着弾させる第2液吐出工程(S12)とを備えるパターン形成方法が提供される。   According to the first aspect of the present invention, a method of forming a pattern on a substrate (10) using an ink jet type droplet discharge device (1) having a first nozzle (6A) and a second nozzle (6B). The first liquid discharging step (S11) for discharging the first liquid (L1) from the first nozzle (6A) and landing on the substrate (10), and the first liquid from the second nozzle (6B). A second liquid discharge step (S12) for discharging the second liquid (L2) that reacts with (L1) and landing at the same position as the landing position of the first liquid (L1) in the first liquid discharge step (S11); A pattern forming method is provided.

本発明のパターン形成方法において、第1液(L1)と第2液(L2)とは基材(10)への着弾時に混ざり、その後、反応が開始する。したがって、例えば厚膜を得る場合、高濃度の2液を事前に混合することにより、塗布するまでの間に共沈物が凝集、沈殿して分散安定性が悪くなるという問題が生じない。さらに、分散安定性確保のため低濃度の2液を混合して使用することにより、塗布回数が増加し、製造効率が低下するという問題も回避できる。また、2つの液(L1,L2)を混合してから使用するまでの間隔が長い場合には、反応が進行しないよう極低温で保存するか、2液を低濃度とする必要がある。しかし本発明では2つの液(L1,L2)を基材(10)に着弾する直前まで混合しないので、保存コストがかからない。また、厚膜を作りたい場合など、目的に応じて高濃度の液を使用することもできる。さらに、液を基材(10)に着弾させるためにインクジェット方式を利用しているから、液適量や着弾位置を精密に制御することができる。したがって、第1液(L1)と第2液(L2)とを精度良く同一位置に着弾させることができ、高密度なパターンを形成することができる。   In the pattern forming method of the present invention, the first liquid (L1) and the second liquid (L2) are mixed at the time of landing on the substrate (10), and then the reaction starts. Therefore, for example, in the case of obtaining a thick film, there is no problem that the coprecipitate aggregates and precipitates before application, and dispersion stability deteriorates by mixing two liquids having a high concentration in advance. Furthermore, by mixing and using two low-concentration liquids in order to ensure dispersion stability, it is possible to avoid the problem that the number of coatings increases and the production efficiency decreases. When the interval between mixing the two liquids (L1, L2) and using them is long, it is necessary to store them at an extremely low temperature so that the reaction does not proceed, or to lower the two liquids in a low concentration. However, in the present invention, since the two liquids (L1, L2) are not mixed until just before landing on the base material (10), there is no storage cost. In addition, when a thick film is desired, a high concentration liquid can be used according to the purpose. Furthermore, since the ink jet method is used to land the liquid on the substrate (10), the appropriate amount of liquid and the landing position can be precisely controlled. Therefore, the first liquid (L1) and the second liquid (L2) can be landed at the same position with high accuracy, and a high-density pattern can be formed.

本発明のパターン形成方法において、前記基材(10)における第1液(L1)および第2液(L2)が着弾する着弾面を処理する表面処理工程(S10)を、第1液吐出工程(S11)および第2液吐出工程(S12)の前に含んでもよい。これにより、処理が行われた基材(10)と着弾した液(L1,L2)との接触角を制御したり、第1液(L1)と第2液(L2)との反応を活性化させたりすることができる。   In the pattern forming method of the present invention, the surface treatment step (S10) for treating the landing surface on which the first liquid (L1) and the second liquid (L2) land on the substrate (10) is replaced with a first liquid discharge step ( It may be included before S11) and the second liquid discharge step (S12). Thereby, the contact angle between the treated substrate (10) and the landed liquids (L1, L2) is controlled, or the reaction between the first liquid (L1) and the second liquid (L2) is activated. You can make it.

本発明のパターン形成方法において、第1液吐出工程(S11)と第2液吐出工程(S12)とが同時に行われてもよい。または、所望の着弾位置に対して第1液吐出工程(S11)、及び第2液吐出工程(S12)を行った後、着弾位置を変えながら第1液吐出工程(S11)、及び第2液吐出工程(S12)を繰り返してもよい。これらの場合、着弾した第1液(L1)または第2液(L2)が単独で分解することを回避できる。   In the pattern forming method of the present invention, the first liquid discharge step (S11) and the second liquid discharge step (S12) may be performed simultaneously. Or after performing a 1st liquid discharge process (S11) and a 2nd liquid discharge process (S12) with respect to a desired landing position, a 1st liquid discharge process (S11) and a 2nd liquid are changed, changing a landing position. The discharge step (S12) may be repeated. In these cases, the landing of the first liquid (L1) or the second liquid (L2) can be avoided.

本発明の第2の態様に従えば、第1ノズル(6A)及び第2ノズル(6B)を有するインクジェット式液滴吐出装置(1)を用いて基材(10)上に複合金属酸化物膜を形成する方法であって、第1ノズル(6A)から、複合金属酸化物を構成する金属の塩を含む第1液(L1)を吐出して、前記基材(10)に着弾させる第1液吐出工程(S11)と、第2ノズル(6B)から、前記複合金属酸化物を構成する金属と反応して共沈物を形成する沈殿剤を含む第2液(L2)を吐出して、第1液吐出工程(S11)における第1液(L1)の着弾位置と同一位置に着弾させる第2液吐出工程(S12)と、第1液(L1)と第2液(L2)とが前記基材(10)上で混合したことにより生成された共沈物を焼成し、前記基材(10)上に前記複合金属酸化物の膜を生成する焼成工程(S13)とを備える複合金属酸化物膜の形成方法が提供される。   According to the second aspect of the present invention, the composite metal oxide film is formed on the substrate (10) using the ink jet type droplet discharge device (1) having the first nozzle (6A) and the second nozzle (6B). The first liquid (L1) containing a metal salt constituting the composite metal oxide is discharged from the first nozzle (6A) to land on the substrate (10). From the liquid discharge step (S11) and the second nozzle (6B), the second liquid (L2) containing a precipitant that reacts with the metal constituting the composite metal oxide to form a coprecipitate is discharged, The second liquid discharging step (S12) for landing at the same position as the landing position of the first liquid (L1) in the first liquid discharging step (S11), and the first liquid (L1) and the second liquid (L2) The coprecipitate produced by mixing on the substrate (10) is baked, and the coprecipitate is formed on the substrate (10). Forming a composite metal oxide film and a baking step (S13) for generating a film of coupling the metal oxide is provided.

本発明の複合金属酸化物膜の形成方法において、第1液(L1)と第2液(L2)とは使用前には混合されず、基材(10)への着弾時に混ざり、反応が開始する。したがって、厚膜を作りたい場合など、目的に応じて高濃度の液を使用することもできる。また、液を基材(10)に着弾させるためにインクジェット方式を利用しているから、第1液(L1)と第2液(L2)との混合比率を精密に制御することができる。したがって、膜の品質を安定化することができる。   In the method for forming a composite metal oxide film of the present invention, the first liquid (L1) and the second liquid (L2) are not mixed before use, but are mixed when landing on the substrate (10), and the reaction starts. To do. Therefore, a high-concentration liquid can be used according to the purpose, for example, when a thick film is desired. In addition, since the ink jet system is used to land the liquid on the substrate (10), the mixing ratio of the first liquid (L1) and the second liquid (L2) can be precisely controlled. Therefore, the quality of the film can be stabilized.

本発明の複合金属酸化物膜の形成方法において、前記基材(10)における第1液(L1)および第2液(L2)が着弾する着弾面の撥液性を高める表面処理工程(S10)を第1液吐出工程(S11)および第2液吐出工程(S12)の前に含んでもよい。表面処理により、第1液(L1)および第2液(L2)の濡れ広がりを所定量に抑えることができるので、第1液(L1)と第2液(L2)とを確実に混合することができる。   In the method for forming a composite metal oxide film of the present invention, a surface treatment step (S10) for improving the liquid repellency of the landing surface on which the first liquid (L1) and the second liquid (L2) land in the base material (10). May be included before the first liquid discharging step (S11) and the second liquid discharging step (S12). The surface treatment can suppress the wetting and spreading of the first liquid (L1) and the second liquid (L2) to a predetermined amount, so that the first liquid (L1) and the second liquid (L2) are reliably mixed. Can do.

本発明の複合金属酸化物膜の形成方法において、第1液吐出工程(S11)と第2液吐出工程(S12)とが同時に行われてもよい。または、所望の着弾位置に対して第1液吐出工程(S11)、及び第2液吐出工程(S12)を行った後、着弾位置を変えながら第1液吐出工程(S11)、及び第2液吐出工程(S12)を繰り返してもよい。これらの場合、着弾した第1液(L1)または第2液(L2)が単独で分解することを回避できる。   In the method for forming a composite metal oxide film of the present invention, the first liquid discharge step (S11) and the second liquid discharge step (S12) may be performed simultaneously. Or after performing a 1st liquid discharge process (S11) and a 2nd liquid discharge process (S12) with respect to a desired landing position, a 1st liquid discharge process (S11) and a 2nd liquid are changed, changing a landing position. The discharge step (S12) may be repeated. In these cases, the landing of the first liquid (L1) or the second liquid (L2) can be avoided.

本発明の複合金属酸化物膜の形成方法において、前記複合金属酸化物の膜が圧電アクチュエータを構成する圧電膜であってもよい。この場合、特性の良好な圧電アクチュエータ用圧電膜を簡易に、かつ精度良く形成することができる。   In the method for forming a composite metal oxide film of the present invention, the composite metal oxide film may be a piezoelectric film constituting a piezoelectric actuator. In this case, it is possible to easily and accurately form a piezoelectric film for a piezoelectric actuator having good characteristics.

本発明の複合金属酸化物膜の形成方法において、前記複合金属酸化物はチタン酸ジルコン酸鉛であってもよく、第2液(L2)は硫酸アンモニウムをアンモニア水に溶解した溶液を含んでもよい。さらに、第1液(L1)は、低温結晶化のためブロックコポリマー水溶液を含んでもよい。   In the method for forming a composite metal oxide film of the present invention, the composite metal oxide may be lead zirconate titanate, and the second liquid (L2) may include a solution in which ammonium sulfate is dissolved in ammonia water. Furthermore, the first liquid (L1) may contain an aqueous block copolymer solution for low-temperature crystallization.

本発明の第3の態様に従えば、第1ノズル(6A)及び第2ノズル(6B)を有するインクジェット式液滴吐出装置(1)を用いて基材(10)上に2液反応硬化型接着剤を塗布する方法であって、第1ノズル(6A)から2液反応硬化型接着剤を構成する主剤および硬化剤のうち一方を含む第1液(L1)を吐出して、前記基材(10)に着弾させる第1液吐出工程(S11)と、第2ノズル(6B)から前記主剤および前記硬化剤のうち他方を含む第2液(L2)を吐出して、第1液吐出工程(S11)における第1液(L1)の着弾位置と同一位置に着弾させる第2液吐出工程(S12)とを備える2液反応硬化型接着剤の塗布方法が提供される。   According to the third aspect of the present invention, a two-component reaction curing type is performed on the substrate (10) using the ink jet type droplet discharge device (1) having the first nozzle (6A) and the second nozzle (6B). A method of applying an adhesive, the first liquid (L1) including one of a main agent and a curing agent constituting a two-component reaction curable adhesive being discharged from a first nozzle (6A), and A first liquid discharging step (S11) for landing on (10), and a second liquid (L2) containing the other of the main agent and the curing agent from the second nozzle (6B), and the first liquid discharging step There is provided a coating method of a two-component reaction curable adhesive comprising a second liquid discharging step (S12) for landing at the same position as the landing position of the first liquid (L1) in (S11).

本発明の2液反応硬化型接着剤の塗布方法において、第1液(L1)と第2液(L2)とは使用前には混合されず、基材(10)への着弾時に混ざり、硬化反応が開始する。したがって、ノズル内部で接着剤が固化することがなく、ノズル内部の洗浄機構は不要となる。また、第1液(L1)と第2液(L2)とを混合せずに保存することができるので、一度で使い切らなければならないという制約がなくなる。さらに、液を基材(10)に着弾させるためにインクジェット方式を利用しているから、液適量や着弾位置を精密に制御することができる。したがって、第1液(L1)と第2液(L2)とを精度良く同一位置に着弾させて、高密度な接着剤のパターンを形成することができる。   In the application method of the two-component reaction curable adhesive of the present invention, the first liquid (L1) and the second liquid (L2) are not mixed before use, and are mixed and cured at the time of landing on the substrate (10). The reaction starts. Therefore, the adhesive does not solidify inside the nozzle, and a cleaning mechanism inside the nozzle is unnecessary. Further, since the first liquid (L1) and the second liquid (L2) can be stored without being mixed, there is no restriction that the first liquid (L1) and the second liquid (L2) must be used up at once. Furthermore, since the ink jet method is used to land the liquid on the substrate (10), the appropriate amount of liquid and the landing position can be precisely controlled. Therefore, the first liquid (L1) and the second liquid (L2) can be landed at the same position with high accuracy, and a high-density adhesive pattern can be formed.

本発明の2液反応硬化型接着剤の塗布方法において、前記基材(10)における第1液(L1)および第2液(L2)が着弾する着弾面をラジカル化する表面処理工程(S10)を第1液吐出工程(S11)および第2液吐出工程(S12)の前に含んでもよい。ラジカル化する表面処理により、接着剤との反応を活性化させることができ、接着性を高めることができる。   In the coating method of the two-component reaction curable adhesive of the present invention, a surface treatment step (S10) for radicalizing the landing surfaces of the base material (10) on which the first liquid (L1) and the second liquid (L2) land. May be included before the first liquid discharging step (S11) and the second liquid discharging step (S12). By the surface treatment to be radicalized, the reaction with the adhesive can be activated and the adhesiveness can be enhanced.

本発明の2液反応硬化型接着剤の塗布方法において、第1液吐出工程(S11)と第2液吐出工程(S12)とが同時に行われてもよい。または、所望の着弾位置に対して第1液吐出工程(S11)、及び第2液吐出工程(S12)を行った後、着弾位置を変えながら第1液吐出工程(S11)、及び第2液吐出工程(S12)を繰り返してもよい。これらの場合、着弾した第1液(L1)または第2液(L2)が単独で分解することを回避できる。   In the two-component reaction curable adhesive coating method of the present invention, the first liquid discharge step (S11) and the second liquid discharge step (S12) may be performed simultaneously. Or after performing a 1st liquid discharge process (S11) and a 2nd liquid discharge process (S12) with respect to a desired landing position, a 1st liquid discharge process (S11) and a 2nd liquid are changed, changing a landing position. The discharge step (S12) may be repeated. In these cases, the landing of the first liquid (L1) or the second liquid (L2) can be avoided.

以下、本発明を具体化した第1実施形態について、図1〜図6、及び図13を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態は、本発明を、プリンタ装置1(インクジェット式液滴吐出装置)を用いてプリント配線板用の基板10(基材)上に複合金属酸化物膜のパターンを形成する方法に適用したものである。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6 and FIG. 13. In the present embodiment, the present invention is applied to a method of forming a pattern of a composite metal oxide film on a substrate 10 (base material) for a printed wiring board by using the printer device 1 (inkjet droplet discharge device). Is.

図1には、本実施形態で使用するプリンタ装置1の概略図を示した。このプリンタ装置1は、公知のインクジェットプリンタと同様の機構で印刷を行うものであって、基板10に印刷を行うための記録ユニット2を備えている。記録ユニット2は、並列する2つの記録ヘッド3A、3Bを有するキャリッジ4と、このキャリッジ4を駆動するためのモータ等を備える駆動ユニット5とを備えている。キャリッジ4は、詳細には図示しないが、ガイドプレートを備えたフレーム上に支持されている。駆動ユニット5が駆動されると、キャリッジ4はガイドプレートに案内されて基板10を横断する方向へ往復動する。またガイドプレートの下方には、基板10を搬送する図示しない基板送り部が設けられている。   FIG. 1 shows a schematic diagram of a printer apparatus 1 used in the present embodiment. This printer apparatus 1 performs printing by a mechanism similar to a known inkjet printer, and includes a recording unit 2 for performing printing on a substrate 10. The recording unit 2 includes a carriage 4 having two recording heads 3 </ b> A and 3 </ b> B in parallel, and a drive unit 5 including a motor and the like for driving the carriage 4. Although not shown in detail, the carriage 4 is supported on a frame having a guide plate. When the drive unit 5 is driven, the carriage 4 is guided by the guide plate and reciprocates in the direction crossing the substrate 10. A substrate feed unit (not shown) for transporting the substrate 10 is provided below the guide plate.

2つの記録ヘッド3A、3Bはキャリッジ4の往復動方向(図1の紙面左右方向;図中矢印方向)に沿って並列されている。各記録ヘッド3A、3Bはそれぞれ下面側に液体(第1液L1、第2液L2)を吐出するための液滴吐出ノズル(以下「ノズル」と略記する)6A、6Bを備える。キャリッジ4が往復動する間に各記録ヘッド3A、3Bのノズル6A、6Bから下向きに液体が吐出されることで、基板10への印刷が行われる。2つの記録ヘッド3A、3Bのうち一方の記録ヘッド3Aに設けられたノズルが第1液L1を噴射するための第1ノズル6Aであり、他方の記録ヘッド3Bに設けられたノズルが第2液L2を噴射するための第2ノズル6Bである。液体の吐出方式には特に制限はなく、インクジェット装置に通常使用される方式、例えばピエゾ方式、サーマルヘッド方式等を適用できる。   The two recording heads 3A and 3B are juxtaposed along the reciprocating direction of the carriage 4 (left and right direction in FIG. 1; arrow direction in the figure). Each of the recording heads 3A and 3B includes droplet discharge nozzles (hereinafter abbreviated as “nozzles”) 6A and 6B for discharging liquid (first liquid L1 and second liquid L2) on the lower surface side. While the carriage 4 reciprocates, the liquid is discharged downward from the nozzles 6A and 6B of the recording heads 3A and 3B, whereby printing on the substrate 10 is performed. Of the two recording heads 3A and 3B, the nozzle provided in one recording head 3A is the first nozzle 6A for ejecting the first liquid L1, and the nozzle provided in the other recording head 3B is the second liquid. It is the 2nd nozzle 6B for injecting L2. There are no particular restrictions on the liquid ejection method, and methods commonly used in ink jet devices, such as the piezo method and the thermal head method, can be applied.

各記録ヘッド3A、3Bには、それぞれこれらの記録ヘッド3A、3Bに第1液L1、第2液L2を供給するためのタンク等を備える液体供給ユニット7A、7Bが、チューブ8A、8Bを介して接続されている。   In each of the recording heads 3A and 3B, liquid supply units 7A and 7B having tanks and the like for supplying the first liquid L1 and the second liquid L2 to the recording heads 3A and 3B are respectively connected via the tubes 8A and 8B. Connected.

印刷に使用する液体のうち、第1液L1は、複合金属酸化物を構成する金属の塩を含む水溶液である。好適な金属塩としては、無機塩としては硫酸塩、硝酸塩、塩化物塩などが、また、有機塩としては酢酸塩、シュウ酸塩、クエン酸塩などが挙げられる。例えば、目的の複合金属酸化物が圧電膜の材料となるチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)である場合には、第1液L1としてチタン塩、ジルコニウム塩、および鉛塩を含む水溶液を使用できる。   Of the liquids used for printing, the first liquid L1 is an aqueous solution containing a salt of a metal constituting the composite metal oxide. Suitable metal salts include sulfates, nitrates, chloride salts and the like as inorganic salts, and acetates, oxalates, citrates and the like as organic salts. For example, when the target composite metal oxide is lead zirconate titanate (PZT) used as the material of the piezoelectric film, an aqueous solution containing a titanium salt, a zirconium salt, and a lead salt can be used as the first liquid L1.

また、第2液は、沈殿剤を含む水溶液である。沈殿剤としては、アンモニア水等のアルカリ性物質を使用でき、第1液L1と混合した際に混合液LmのpHが共沈物を生成可能な範囲内となるように調整されている。   The second liquid is an aqueous solution containing a precipitant. As the precipitating agent, an alkaline substance such as aqueous ammonia can be used, and the pH of the mixed liquid Lm is adjusted to be within a range in which a coprecipitate can be generated when mixed with the first liquid L1.

なお、第1液L1には、必要に応じて錯化剤、pH調整剤などを添加しても良い。また、第1液L1および第2液L2の濃度は、例えば厚膜を作りたい場合には高く、薄膜を作りたい場合には低くするなど、目的に応じて適切に設定すればよい。   In addition, you may add a complexing agent, a pH adjuster, etc. to the 1st liquid L1 as needed. Further, the concentrations of the first liquid L1 and the second liquid L2 may be set appropriately according to the purpose, for example, high when a thick film is desired and low when a thin film is desired.

また、基板10としては回路基板に使用される樹脂板等を使用できる。基板10においてパターンを形成させる面(第1液L1、第2液L2の液滴D1、D2が着弾する着弾面10A)には、パターン形成前にフッ素ガスによるプラズマ表面処理を施しておくことが好ましい。この表面処理により、基板10のパターン形成面にフッ素基が付加されるので、撥液性を向上させることができる。よって、基板10の材質や表面状態に応じて第1液L1、第2液L2の接触角を制御し、液滴D1、D2が基板10の表面に着弾した後の濡れ広がり量を所定量とすることができる。   The substrate 10 can be a resin plate used for a circuit board. A surface of the substrate 10 on which a pattern is to be formed (landing surface 10A on which the liquid droplets D1 and D2 of the first liquid L1 and the second liquid L2 land) may be subjected to plasma surface treatment with fluorine gas before pattern formation. preferable. By this surface treatment, fluorine groups are added to the pattern forming surface of the substrate 10, so that the liquid repellency can be improved. Therefore, the contact angles of the first liquid L1 and the second liquid L2 are controlled according to the material and surface state of the substrate 10, and the wet spread amount after the droplets D1 and D2 have landed on the surface of the substrate 10 is defined as a predetermined amount. can do.

上記プリンタ装置1を用いて基板10上にパターン形成するためには、まず、一方の記録ヘッド3A(第1ノズル6Aを備える側)に接続された液体供給ユニット7Aのタンクに第1液L1を、他方の記録ヘッド3B(第2ノズル6Bを備える側)に接続された液体供給ユニット7Bのタンクに第2液L2を充填する。次いで、駆動ユニット5によって基板10を横断する方向へキャリッジ4を往復駆動しつつ、ノズル6A、6Bから基板10上において素子を形成させたい位置に液滴D1、D2を吐出し、第1液L1と第2液L2との混合液Lmのパターンを形成させていく。図2では、基板10上に混合液Lmのパターンを縦横に形成する様子を例示している。   In order to form a pattern on the substrate 10 using the printer apparatus 1, first, the first liquid L1 is applied to the tank of the liquid supply unit 7A connected to one recording head 3A (the side including the first nozzle 6A). The tank of the liquid supply unit 7B connected to the other recording head 3B (the side provided with the second nozzle 6B) is filled with the second liquid L2. Next, while the carriage 4 is driven to reciprocate in the direction crossing the substrate 10 by the drive unit 5, the droplets D1 and D2 are ejected from the nozzles 6A and 6B to the positions where the elements are to be formed on the substrate 10, and the first liquid L1 A pattern of the mixed liquid Lm of the second liquid L2 is formed. FIG. 2 illustrates a state in which the pattern of the mixed liquid Lm is formed vertically and horizontally on the substrate 10.

ここで、一のドット列の一回の走査において、第1ノズル6Aと第2ノズル6Bの双方から液滴D1、D2を吐出させる。図3には、混合液Lmのパターンを形成する様子を示す部分拡大図を示した。図中矢印は、基板10に対するノズル6A、6Bの相対的な移動経路を示している。第1ノズル6Aから、第1液L1の液滴D1を吐出し(第1液吐出工程)、第2ノズル6Bから、基板10上において第1液L1の液滴D1の着弾位置と同一位置に第2液L2の液滴D2を吐出して(第2液吐出工程)、1つのドットを形成する。つまり、所望の着弾位置に対して第1液吐出工程、及び第2液吐出工程を行った後、着弾位置を変えながら、第1液吐出工程、及び第2液吐出工程を繰り返す。一のドット列の走査が終了したら、基板10を基板送り部によって所定量前方へ送り、次のドット列の印刷を行う。これを繰り返して、第1液L1の液滴D1と第2液L2の液滴D2とが重ね打ちされたパターンを形成していく。このとき、同一位置に着弾した第1液L1の液滴D1と第2液L2の液滴D2とが混ざり合い、第1液L1に含まれる金属塩が第2液L2に含まれる沈殿剤と反応し、水酸化物等の共沈物が形成される。   Here, in one scan of one dot row, droplets D1 and D2 are ejected from both the first nozzle 6A and the second nozzle 6B. FIG. 3 shows a partially enlarged view showing how the pattern of the mixed liquid Lm is formed. The arrows in the drawing indicate relative movement paths of the nozzles 6A and 6B with respect to the substrate 10. The droplet D1 of the first liquid L1 is discharged from the first nozzle 6A (first liquid discharge step), and the same position as the landing position of the droplet D1 of the first liquid L1 on the substrate 10 from the second nozzle 6B. A droplet D2 of the second liquid L2 is discharged (second liquid discharge step) to form one dot. That is, after the first liquid discharge process and the second liquid discharge process are performed on a desired landing position, the first liquid discharge process and the second liquid discharge process are repeated while changing the landing positions. When the scanning of one dot row is completed, the substrate 10 is fed forward by a predetermined amount by the substrate feeding portion, and the next dot row is printed. By repeating this, a pattern in which the droplets D1 of the first liquid L1 and the droplets D2 of the second liquid L2 are overstruck is formed. At this time, the droplet D1 of the first liquid L1 and the droplet D2 of the second liquid L2 landed at the same position are mixed, and the metal salt contained in the first liquid L1 is mixed with the precipitant contained in the second liquid L2. It reacts to form a coprecipitate such as hydroxide.

なお、ドット毎の第1液L1、第2液L2の吐出量は両液L1、L2の濃度等に応じて適切に調整すればよい。また、同一位置に吐出される第1液L1と第2液L2との着弾時間差はできるだけ短いことが好ましいが、先に着弾した液の乾燥等に起因する悪影響が生じない範囲の時間差であれば許容範囲内である。   In addition, what is necessary is just to adjust the discharge amount of the 1st liquid L1 for every dot, and the 2nd liquid L2 appropriately according to the density | concentration etc. of both liquid L1, L2. In addition, it is preferable that the landing time difference between the first liquid L1 and the second liquid L2 discharged to the same position is as short as possible, but the time difference is within a range in which no adverse effect due to drying of the liquid that has landed first occurs. It is within the allowable range.

パターン形成が終了したら、真空乾燥により基板10上の混合液Lmに含まれる水分を蒸発させる。その後、残った共沈物を加熱して複合金属酸化物を生成させる(焼成工程)。このようにして、基板10上に所定のパターンを有する複合金属酸化物の膜11が形成される(図5、図6参照)。   When the pattern formation is completed, moisture contained in the mixed liquid Lm on the substrate 10 is evaporated by vacuum drying. Thereafter, the remaining coprecipitate is heated to produce a composite metal oxide (firing step). In this way, a complex metal oxide film 11 having a predetermined pattern is formed on the substrate 10 (see FIGS. 5 and 6).

以上説明した、第1実施形態における処理の流れは、図13のフローチャートによって表される。即ち、基板10上にフッ素ガスによるプラズマ表面処理(表面処理工程:S10)を施した後、第1ノズル6Aから第1液L1を吐出して、基板10の表面処理が施された面に着弾させる(第1液吐出工程:S11)。次に、第2ノズル6Bから第1液L1と反応する第2液L2を吐出して、第1液吐出工程S11における第1液L1の着弾位置と同一位置に着弾させる(第2液吐出工程:S12)。最後に、第1液L1及び第2液L2が基板10上で混合された混合液Lmに含まれる水分を、真空乾燥により蒸発させ、残った共沈物を加熱して複合金属酸化物を生成する(焼成工程:S13)。   The flow of processing in the first embodiment described above is represented by the flowchart of FIG. That is, after performing a plasma surface treatment (surface treatment step: S10) with fluorine gas on the substrate 10, the first liquid L1 is discharged from the first nozzle 6A, and the substrate 10 is landed on the surface-treated surface. (First liquid discharge step: S11). Next, the second liquid L2 that reacts with the first liquid L1 is discharged from the second nozzle 6B and landed at the same position as the landing position of the first liquid L1 in the first liquid discharging step S11 (second liquid discharging step). : S12). Finally, moisture contained in the mixed liquid Lm in which the first liquid L1 and the second liquid L2 are mixed on the substrate 10 is evaporated by vacuum drying, and the remaining coprecipitate is heated to generate a composite metal oxide. (Sintering step: S13).

以上のように本実施形態によれば、第1液L1の液滴D1と第2液L2の液滴D2とが基板10への着弾時に混ざり、液滴D1、D2が基板10に着弾してから反応が開始するので、2種の液L1、L2を使用前に混合することによる問題を回避できる。   As described above, according to the present embodiment, the droplet D1 of the first liquid L1 and the droplet D2 of the second liquid L2 are mixed when landing on the substrate 10, and the droplets D1 and D2 land on the substrate 10. Since the reaction starts from the above, problems due to mixing the two liquids L1 and L2 before use can be avoided.

すなわち、第1液L1と第2液L2とを事前に混合する場合、混合してから基板10上に塗布するまでの間にも金属塩と沈殿剤との反応が進行するため、混合から塗布までの時間をできるだけ短くする必要がある。しかし、本実施形態では事前に混合する工程が存在しないため、混合から塗布までの時間を考慮する必要がなく、製造工程の簡素化が図れる。また、例えば第1液L1と第2液L2とを事前に混合して厚膜を得る場合、混合する溶液を高濃度とすると共沈物が凝集、沈殿して分散安定性が悪くなるという問題があった。一方、分散安定性を良くするために溶液を低濃度とすると、繰り返し塗布する必要があり、製造効率が低下するという問題があった。しかし、本実施形態では、第1液L1と第2液L2とを事前に混合しないため、目的に応じて適切な濃度の溶液を調整して使用することができる。   That is, when the first liquid L1 and the second liquid L2 are mixed in advance, the reaction between the metal salt and the precipitating agent progresses between the mixing and the application on the substrate 10, so that the mixing and application are performed. It is necessary to make the time to the shortest possible. However, in the present embodiment, since there is no pre-mixing step, it is not necessary to consider the time from mixing to coating, and the manufacturing process can be simplified. In addition, for example, when the first liquid L1 and the second liquid L2 are mixed in advance to obtain a thick film, the coprecipitate aggregates and precipitates when the concentration of the mixed solution is high, resulting in poor dispersion stability. was there. On the other hand, when the concentration of the solution is low in order to improve the dispersion stability, there is a problem that it is necessary to repeatedly apply the solution, and the production efficiency is lowered. However, in the present embodiment, since the first liquid L1 and the second liquid L2 are not mixed in advance, a solution having an appropriate concentration can be adjusted and used according to the purpose.

また、第1液L1に含まれる金属塩と第2液L2に含まれる沈殿剤とを基板10上で反応させることで、反応物の粒子に凝集する時間を与えず、ナノスケールの微細な粒子を形成することができる。この微粒子は低温で充分な焼成が可能であるため、樹脂などの耐熱性の低い材質からなる基板上への誘電体素子の形成等に適している。   In addition, by reacting the metal salt contained in the first liquid L1 and the precipitant contained in the second liquid L2 on the substrate 10, there is no time for agglomeration of the reactant particles, and nanoscale fine particles Can be formed. Since the fine particles can be sufficiently fired at a low temperature, they are suitable for forming a dielectric element on a substrate made of a material having low heat resistance such as a resin.

また、インクジェット方式を利用しているから、液適量や着弾位置の微細なコントロールが可能であり、第1液L1と第2液L2とを精度良く同一位置に着弾させることができる。したがって、高密度なパターンの形成に有利である。また第1液L1と第2液L2の混合比率を精密に制御できるから、膜11の品質を安定化することができる。   Further, since the ink jet method is used, it is possible to finely control the appropriate amount of liquid and the landing position, and the first liquid L1 and the second liquid L2 can be landed at the same position with high accuracy. Therefore, it is advantageous for forming a high-density pattern. Further, since the mixing ratio of the first liquid L1 and the second liquid L2 can be precisely controlled, the quality of the film 11 can be stabilized.

また、一のドット列の一回の走査において、第1ノズル6Aと第2ノズル6Bの双方から液滴D1、D2を吐出させ、液滴D1、D2の着弾時間差がほとんど生じないようにしているから、基板10に着弾した第1液L1または第2液L2が単独で分解してしまうことを回避できる。   Further, in one scan of one dot row, the droplets D1 and D2 are ejected from both the first nozzle 6A and the second nozzle 6B so that the landing time difference between the droplets D1 and D2 hardly occurs. Therefore, the first liquid L1 or the second liquid L2 that has landed on the substrate 10 can be prevented from being decomposed alone.

さらに、プリンタ装置1による印刷を行う前に、基板10において第1液L1および第2液L2の液滴D1、D2が着弾する着弾面10Aにフッ素ガスによるプラズマ表面処理工程を施しておくことで、着弾面10Aの撥液性を高め、第1液L1および第2液L2の濡れ広がりを所定量に抑えることができる。これにより、第1液L1と第2液L2とを確実に混合することができる。   Further, before performing printing by the printer apparatus 1, a plasma surface treatment process using fluorine gas is performed on the landing surface 10A on which the droplets D1 and D2 of the first liquid L1 and the second liquid L2 land on the substrate 10. In addition, the liquid repellency of the landing surface 10A can be improved, and the wetting and spreading of the first liquid L1 and the second liquid L2 can be suppressed to a predetermined amount. Thereby, the 1st liquid L1 and the 2nd liquid L2 can be mixed reliably.

なお、目的の複合金属酸化物として、例えばチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)などの圧電材料を選択すれば、特性の良好な圧電アクチュエータ用圧電膜を簡易に、かつ精度良く形成することができる。   If a piezoelectric material such as lead zirconate titanate (PZT) is selected as the target composite metal oxide, a piezoelectric film for a piezoelectric actuator having good characteristics can be easily and accurately formed.

以下、本発明の参考例について、図7〜図10、及び図13を参照しつつ説明する。本参考例は、本発明を、プリンタ装置1を用いてプリント配線板用の基板10上に電子部品接着用の接着剤12のパターンを形成する方法に適用したものである。なお、第1実施形態と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, reference examples of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 10 and FIG. 13. In this reference example , the present invention is applied to a method of forming a pattern of an adhesive 12 for bonding an electronic component on a substrate 10 for a printed wiring board using the printer device 1. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.

参考例で使用される接着剤12は、例えば2液硬化型のエポキシ系接着剤であって、エポキシ樹脂からなる主剤と硬化剤とを混合することにより、両者が化学反応して硬化するものである。また、本参考例で使用するプリンタ装置1は、第1実施形態で用いたものと同様の構成のものである。また、印刷に使用する液体のうち、第1液L1は、2液反応硬化型接着剤12を構成する主剤を含むものであり、第2液は、2液反応硬化型接着剤12を構成する硬化剤を含むものである。また、基板10としては回路基板に使用される樹脂板等を使用できる。基板10においてパターンを形成する面には、パターン形成前に酸素によるプラズマ表面処理を施しておくことが好ましい。この表面処理により、基板10のパターン形成面はラジカル化され、接着剤12との反応を活性化させることができる。 The adhesive 12 used in this reference example is, for example, a two-component curable epoxy adhesive, and is cured by a chemical reaction between the main agent composed of an epoxy resin and a curing agent. It is. The printer device 1 used in this reference example has the same configuration as that used in the first embodiment. Of the liquids used for printing, the first liquid L1 contains a main agent that constitutes the two-component reaction curable adhesive 12, and the second liquid constitutes the two-component reaction curable adhesive 12. It contains a curing agent. The substrate 10 can be a resin plate used for a circuit board. The surface of the substrate 10 on which the pattern is to be formed is preferably subjected to plasma surface treatment with oxygen before the pattern is formed. By this surface treatment, the pattern forming surface of the substrate 10 is radicalized, and the reaction with the adhesive 12 can be activated.

このプリンタ装置1を用いて基板10上に接着剤12を塗布するためには、まず、一方の記録ヘッド3A(第1ノズル6Aを備える側)に接続された液体供給ユニット7Aのタンクに第1液L1(主剤)を、他方の記録ヘッド3B(第2ノズル6Bを備える側)に接続された液体供給ユニット7Bのタンクに第2液L2(硬化剤)を充填する。次いで、第1実施形態と同様に、駆動ユニット5によって基板10を横断する方向へキャリッジ4を往復駆動しつつ、ノズル6A、6Bから基板10上において電子部品13を搭載する位置に液滴D1、D2を吐出する。このようにして、第1液L1の液滴D1と第2液L2の液滴D2とが重ね打ちされた接着剤12のパターンが形成されていく(図7、図8参照)。図7および図8においては、基板10上において電子部品13の載置位置に、電子部品13の周縁に沿って枠状に接着剤12のパターンを形成する様子を例示している。   In order to apply the adhesive 12 on the substrate 10 using the printer device 1, first, the first tank is connected to the tank of the liquid supply unit 7A connected to one of the recording heads 3A (the side having the first nozzle 6A). The liquid L1 (main agent) is filled in the tank of the liquid supply unit 7B connected to the other recording head 3B (side having the second nozzle 6B) with the second liquid L2 (curing agent). Next, as in the first embodiment, while the carriage 4 is driven to reciprocate in the direction crossing the substrate 10 by the drive unit 5, the droplets D1, D6 and 6B are mounted on the substrate 10 from the nozzles 6A and 6B. D2 is discharged. In this way, a pattern of the adhesive 12 is formed in which the droplet D1 of the first liquid L1 and the droplet D2 of the second liquid L2 are overlaid (see FIGS. 7 and 8). 7 and 8 exemplify how the pattern of the adhesive 12 is formed in a frame shape along the periphery of the electronic component 13 at the mounting position of the electronic component 13 on the substrate 10.

このとき、第1実施形態と同様に、一のドット列の一回の走査において、第1ノズル6Aと第2ノズル6Bの双方から液滴D1、D2を吐出させる。つまり、第1ノズル6Aから第1液L1の液滴D1を吐出し(第1液吐出工程)、第2ノズル6Bから、基板10上において第1液L1の液滴D1の着弾位置と同一位置に第2液L2の液滴D2を吐出して(第2液吐出工程)、1つのドットを形成する。換言すれば、所望の着弾位置に対して第1液吐出工程、及び第2液吐出工程を行った後、着弾位置を変えながら、第1液吐出工程、及び第2液吐出工程を繰り返す。一のドット列の走査が終了したら、基板10を基板送り部によって所定量前方へ送り、次のドット列の印刷を行う。これを繰り返して、第1液L1の液滴D1と第2液L2の液滴D2とが重ね打ちされた素子パターンを形成していく。すると、同一位置に着弾した第1液L1の液滴D1と第2液L2の液滴D2とが混ざり合うことで硬化反応が始まる。   At this time, as in the first embodiment, droplets D1 and D2 are ejected from both the first nozzle 6A and the second nozzle 6B in one scan of one dot row. That is, the droplet D1 of the first liquid L1 is discharged from the first nozzle 6A (first liquid discharge step), and the same position as the landing position of the droplet D1 of the first liquid L1 on the substrate 10 from the second nozzle 6B. Then, a droplet D2 of the second liquid L2 is discharged (second liquid discharge step) to form one dot. In other words, after the first liquid discharge process and the second liquid discharge process are performed on a desired landing position, the first liquid discharge process and the second liquid discharge process are repeated while changing the landing positions. When the scanning of one dot row is completed, the substrate 10 is fed forward by a predetermined amount by the substrate feeding portion, and the next dot row is printed. By repeating this, an element pattern in which the droplet D1 of the first liquid L1 and the droplet D2 of the second liquid L2 are overlaid is formed. Then, the curing reaction starts when the droplet D1 of the first liquid L1 and the droplet D2 of the second liquid L2 landed at the same position are mixed.

パターン形成が終了したら、接着剤12の塗布位置に電子部品13を重ねる(図9、図10参照)。そして、常温で、または加熱することによって接着剤12を完全硬化させ、電子部品13を基板10に固着させる。   When the pattern formation is completed, the electronic component 13 is placed on the application position of the adhesive 12 (see FIGS. 9 and 10). Then, the adhesive 12 is completely cured at room temperature or by heating, and the electronic component 13 is fixed to the substrate 10.

以上説明した、本参考例における処理の流れは、図13のフローチャートによって表される。即ち、基板10上に酸素によるプラズマ表面処理(表面処理工程:S10)を施した後、第1ノズル6Aから第1液L1を吐出して、基板10の表面処理が施された面に着弾させる(第1液吐出工程:S11)。次に、第2ノズル6Bから第1液L1と反応する第2液L2を吐出して、第1液吐出工程S11における第1液L1の着弾位置と同一位置に着弾させる(第2液吐出工程:S12)。本参考例においては、焼成工程S13のかわりに、第1液及び第2液の着弾位置に電子部品13を重ね、常温で、または加熱することによって接着剤12を硬化させ電子部品13を基板10上に固着する処理が行われる。 The flow of processing in this reference example described above is represented by the flowchart of FIG. That is, after plasma surface treatment with oxygen (surface treatment step: S10) is performed on the substrate 10, the first liquid L1 is discharged from the first nozzle 6A to land on the surface of the substrate 10 on which the surface treatment has been performed. (First liquid discharge step: S11). Next, the second liquid L2 that reacts with the first liquid L1 is discharged from the second nozzle 6B and landed at the same position as the landing position of the first liquid L1 in the first liquid discharging step S11 (second liquid discharging step). : S12). In this reference example , instead of the firing step S13, the electronic component 13 is stacked on the landing positions of the first liquid and the second liquid, and the adhesive 12 is cured by heating at room temperature or by heating the electronic component 13 to the substrate 10. A process of fixing to the top is performed.

以上のように本参考例によれば、主剤を含む第1液L1と硬化剤を含む第2液L2とが基板10への着弾時に混ざるようにし、液滴D1、D2が基板10に着弾してから反応が開始されるようにしたから、2つの液L1、L2を使用前に混合しておくことの不利益を最大限に回避できる。すなわち、主剤と硬化剤とを事前に混合しておく場合、混合してから基板10上に塗布するまでの間にも硬化反応が進行してしまう。このため、液滴吐出ノズルの内部で接着剤12が固化して目詰まり等を起こさないよう洗浄機構を設けることが必要であったり、いったん混合した液は一度で使い切らなければならない等の制約がある。しかし、本参考例の方法では、液滴吐出装置内では主剤と硬化剤とが分離された状態であり、固化することがないから、メンテナンスが容易であり、また液の使い切りの必要も無いなど、工程上の制約を少なくすることができる。 As described above, according to this reference example , the first liquid L1 containing the main agent and the second liquid L2 containing the curing agent are mixed when landing on the substrate 10, and the droplets D1 and D2 land on the substrate 10. Therefore, the disadvantage of mixing the two liquids L1 and L2 before use can be avoided to the maximum. That is, in the case where the main agent and the curing agent are mixed in advance, the curing reaction also proceeds between the mixing and application on the substrate 10. For this reason, it is necessary to provide a cleaning mechanism so that the adhesive 12 does not solidify inside the droplet discharge nozzle and clogging occurs, or there is a restriction that the liquid once mixed must be used up once. is there. However, in the method of this reference example , the main agent and the curing agent are separated in the droplet discharge device, and since it does not solidify, maintenance is easy and there is no need to use up the liquid. , Process restrictions can be reduced.

また、インクジェット方式を採用したから、基板上に電子部品を接着する場合に必要な精確な塗布位置の制御が可能となる。   In addition, since the ink jet method is adopted, it is possible to control the precise application position required when an electronic component is bonded onto the substrate.

以下に、複合金属酸化物膜を形成する実施例(実施例1)を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to an example (Example 1) for forming a composite metal oxide film.

(1)第1液の調製
1mol/Lの硝酸チタン水溶液24mlに錯化剤として50%過酸化水素水6mlを混合したチタン塩水溶液、1mol/Lの硝酸ジルコニル水溶液24mlに錯化剤として50%過酸化水素水6mlを混合したジルコニル塩水溶液、及び1mol/Lの硝酸鉛水溶液48mlを調製した。以上3種の水溶液を混合して金属塩混合液を調製した。さらに低温結晶化のため、エチレンオキサイド(EO)とプロピレンオキサイド(PO)とからなるブロックコポリマーEO20−PO70−EO20(BASF社製 プルロニック(登録商標)P123)10gを水に溶解して30mlとしたブロックコポリマー水溶液を調製した。上記金属塩混合液とブロックコポリマー水溶液とを混合して第1液とした。
(1) Preparation of the first liquid Titanium salt aqueous solution obtained by mixing 6 ml of 50% hydrogen peroxide water as a complexing agent in 24 ml of 1 mol / L titanium nitrate aqueous solution 50% as a complexing agent in 24 ml of 1 mol / L zirconyl nitrate aqueous solution An aqueous zirconyl salt solution mixed with 6 ml of hydrogen peroxide water and 48 ml of a 1 mol / L lead nitrate aqueous solution were prepared. The above three aqueous solutions were mixed to prepare a metal salt mixed solution. Furthermore, for low temperature crystallization, 30 ml of 10 g of block copolymer EO 20 -PO 70 -EO 20 (BASF's Pluronic (registered trademark) P123) made of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) was dissolved in water. A block copolymer aqueous solution was prepared. The metal salt mixed solution and the block copolymer aqueous solution were mixed to form a first solution.

(2)第2液の調製
沈殿剤として3mol/Lのアンモニア水50mlに硫酸アンモニウム3gを溶解して第2液とした。
(2) Preparation of second liquid As a precipitant, 3 g of ammonium sulfate was dissolved in 50 ml of 3 mol / L ammonia water to prepare a second liquid.

(3)基材
基材としては主にポリイミド系樹脂からなる多層プリント基板を用い、この基材の表面をフッ素系ガスを用いたプラズマ処理により表面処理した。
(3) Base material A multilayer printed board mainly composed of a polyimide resin was used as the base material, and the surface of the base material was surface-treated by plasma treatment using a fluorine-based gas.

(4)複合金属酸化物膜の形成
前記実施形態で説明した構成のインクジェット式液滴吐出装置を準備した。前記(1)および(2)で調製した第1液および第2液をタンクに充填し、第1液と第2液の着弾時間差を0s、液適量の比を第1液:第2液=1:1としてパターン形成を行った。この後、形成された共沈物のパターンを100℃×8hで真空乾燥し、余剰の溶媒の除去および共沈物の基材表面への仮固着を行った。乾燥後、共沈物のパターンを約300℃×60minで加熱・焼成し、金属複合酸化物のパターンを得ることができた。なお、ブロックコポリマーP123の存在により、低温焼成にてペロブスカイト相を生成した。
(4) Formation of Composite Metal Oxide Film An ink jet type droplet discharge apparatus having the configuration described in the above embodiment was prepared. The tank is filled with the first liquid and the second liquid prepared in the above (1) and (2), the landing time difference between the first liquid and the second liquid is 0 s, and the ratio of the appropriate liquid is the first liquid: second liquid = Pattern formation was performed at 1: 1. Thereafter, the pattern of the coprecipitate formed was vacuum-dried at 100 ° C. for 8 hours to remove excess solvent and temporarily fix the coprecipitate to the substrate surface. After drying, the pattern of the coprecipitate was heated and fired at about 300 ° C. for 60 minutes to obtain a metal composite oxide pattern. Note that, due to the presence of the block copolymer P123, a perovskite phase was generated by low-temperature firing.

以下に、2液反応硬化型接着剤の塗布方法に関する参考例(参考例2)について説明する。 Below, the reference example ( reference example 2) regarding the coating method of a two-component reaction hardening type adhesive agent is demonstrated.

(1)材料
エポキシ系2液硬化型接着剤の主剤である東亞合成(株)製AP−209Aを第1液とした。また、硬化剤である東亞合成(株)製AP−209Bを第2液とした。基材としては主にエポキシ系樹脂からなる基板を用い、この基材の表面を酸素を用いたプラズマ処理により表面処理した。
(1) Material The first liquid was AP-209A manufactured by Toagosei Co., Ltd., which is the main component of the epoxy two-component curable adhesive. Moreover, Toagosei Co., Ltd. AP-209B which is a hardening | curing agent was used as the 2nd liquid. As a base material, a substrate mainly made of an epoxy resin was used, and the surface of the base material was surface-treated by a plasma treatment using oxygen.

(2)基材への電子部品の接着
前記実施形態で説明した構成のインクジェット式液滴吐出装置を準備した。前記(1)に記載した第1液(主剤)および第2液(硬化剤)をタンクに充填し、第1液と第2液の着弾時間差を0s、液適量の比を第1液:第2液=2:1として電子部品の固着位置に接着剤のパターンを形成した。この後、形成された接着剤のパターン上に電子部品を載置し、30℃×60minで仮硬化させた。その後、室温で、または加熱により接着剤を完全に硬化させ、電子部品を基材上に接着した。
(2) Adhesion of electronic component to base material An ink jet type droplet discharge device having the configuration described in the above embodiment was prepared. The tank is filled with the first liquid (main agent) and the second liquid (curing agent) described in (1), the landing time difference between the first liquid and the second liquid is 0 s, and the ratio of the appropriate liquid is the first liquid: An adhesive pattern was formed at the fixing position of the electronic component with 2 liquid = 2: 1. Thereafter, an electronic component was placed on the formed adhesive pattern and temporarily cured at 30 ° C. for 60 minutes. Thereafter, the adhesive was completely cured at room temperature or by heating, and the electronic component was bonded onto the substrate.

以上、本発明を具体的に説明してきたが、本発明はそれらに限定されることなく、特許請求の範囲内で改良及び変更することができる。例えば、第1実施形態においては、原料となる金属塩の全てが第1液L1に含まれていたが、金属塩のうち単独では沈殿剤と反応しないものは第2液に含ませても構わない。   Although the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited thereto, and can be improved and changed within the scope of the claims. For example, in the first embodiment, all of the metal salt as a raw material is included in the first liquid L1, but a metal salt that does not react with the precipitant alone may be included in the second liquid. Absent.

上記実施形態では、1度の走査で両方のノズル6A、6Bから第1液L1、第2液L2の双方の吐出を行うこととしたが、第1液L1と第2液L2とを重ねる手順についてはこれに限られない。例えば、図11および図12に示すように、キャリッジ4によって一のドット列を2回ずつ走査し、1回目の走査時には第1液L1の液滴D1を吐出させ(第1液吐出工程)、2回目の走査時には、1回目に液滴D1が着弾したのと同じ位置に第2液L2の液滴D2を重ねて吐出する(第2液吐出工程)ようにしても良い。あるいは、キャリッジ4の往動時には、第1液L1の液滴を吐出させ(第1液吐出工程)、復動時には往動時に第1液L1の液滴D1が着弾した位置と同一位置に第2液L2の液滴D2を吐出させ(第2液吐出工程)ても良い。また、第1液L1と第2液L2の吐出順序は逆であっても良い。但し、着弾時間差の許容範囲は、先に着弾した液滴からの溶剤の蒸発による濃度変化の影響等を考慮して決定することが望ましい。   In the above embodiment, both the first liquid L1 and the second liquid L2 are ejected from both the nozzles 6A and 6B in one scan, but the procedure for superimposing the first liquid L1 and the second liquid L2 is performed. It is not limited to this. For example, as shown in FIGS. 11 and 12, one dot row is scanned twice by the carriage 4, and the first liquid L1 droplet D1 is ejected during the first scanning (first liquid ejection step). During the second scan, the droplet D2 of the second liquid L2 may be ejected in the same position as the droplet D1 landed the first time (second liquid ejection step). Alternatively, when the carriage 4 moves forward, the droplet of the first liquid L1 is discharged (first liquid discharge step), and when returning, the first liquid L1 droplet D1 is discharged at the same position as the landing position. The droplet D2 of the two liquid L2 may be discharged (second liquid discharge step). Further, the discharge order of the first liquid L1 and the second liquid L2 may be reversed. However, it is desirable that the allowable range of the landing time difference be determined in consideration of the influence of concentration change due to evaporation of the solvent from the previously landed droplets.

第1液および第2液の組み合わせは前記実施形態の限りではない。例えば基材上への強磁性膜(フェライトめっき)の形成を目的とする場合には、酸化液(NaNO)と反応液(FeCl+MCl)とを組み合わせることができる。反応硬化型の塗料や補修剤、樹脂による膜形成を目的とする場合には主剤と硬化剤とを組み合わせればよい。ガラスコーティング剤等の無機コーティング剤によるコーティング膜の形成を目的とする場合には主剤と触媒とを組み合わせることができ、発泡硬化による断熱樹脂層の形成を目的とする場合には主剤と硬化剤の組み合わせを使用できる。 The combination of the first liquid and the second liquid is not limited to the above embodiment. For example, when the purpose is to form a ferromagnetic film (ferrite plating) on a substrate, an oxidizing solution (NaNO 2 ) and a reaction solution (FeCl 2 + MCl 2 ) can be combined. For the purpose of forming a film with a reaction curable paint, a repair agent, or a resin, a main agent and a curing agent may be combined. When the purpose is to form a coating film with an inorganic coating agent such as a glass coating agent, the main agent and catalyst can be combined, and when the purpose is to form a heat insulating resin layer by foam curing, the main agent and the curing agent can be combined. Combinations can be used.

本発明の適用範囲は2液混合系に限られるものではない。例えば3液混合系に本発明を適用する場合には、インクジェット式液滴吐出装置に、2つの液滴吐出ノズルに加えてさらにもう一つの液滴吐出ノズルを設け、この液滴吐出ノズルから第3液の液滴を吐出して、第1液および第2液の液滴の着弾位置と同一位置に着弾させればよい。さらに、4液以上の混合系においても、同様に必要な液の数だけ液滴吐出ノズルを増設し、それらの液滴吐出ノズルからの液滴を第1液および第2液の着弾位置と同一位置に着弾させれば良い。   The scope of application of the present invention is not limited to a two-component mixed system. For example, when the present invention is applied to a three-liquid mixing system, an ink jet type droplet discharge device is provided with another droplet discharge nozzle in addition to two droplet discharge nozzles. Three liquid droplets may be ejected and landed at the same positions as the landing positions of the first and second liquid droplets. Furthermore, even in a mixed system of four or more liquids, the number of droplet discharge nozzles is similarly increased by the number of necessary liquids, and the droplets from these droplet discharge nozzles are the same as the landing positions of the first liquid and the second liquid. Just land at the position.

さらに、本発明は、厚みの大きな膜を形成する際にも適用することができる。例えば第1液と第2液とを吐出して基板上で反応させることにより、共沈物のパターンを形成し、真空乾燥する。その後、形成されたパターン上に再度第1液と第2液とを吐出して共沈物のパターンを形成し、真空乾燥するという工程を繰り返すことで、厚みの大きな膜を形成することができる。この場合、第1層目は表面処理が施された基板上に形成されるのに対し、第2層目以降は既に形成された共沈物のパターン上に形成される。したがって、第1層目を形成する際と、第2層目以降を形成する際とでは、使用する溶液の濃度を調節する必要がある。この結果形成される厚みの大きな膜は、例えばインクジェットヘッド用の圧電膜として利用することができる。   Furthermore, the present invention can also be applied when forming a thick film. For example, the first liquid and the second liquid are discharged and reacted on the substrate to form a coprecipitate pattern and vacuum dried. Thereafter, the first liquid and the second liquid are again discharged onto the formed pattern to form a coprecipitate pattern, and vacuum drying is repeated, whereby a thick film can be formed. . In this case, the first layer is formed on the surface-treated substrate, while the second and subsequent layers are formed on the coprecipitate pattern already formed. Therefore, it is necessary to adjust the concentration of the solution to be used when forming the first layer and when forming the second and subsequent layers. The resulting thick film can be used as a piezoelectric film for an inkjet head, for example.

さらに、本発明は、インクジェット式液滴吐出装置により、液滴量や着弾位置を精密に制御することができるので、例えば図14に示すように、厚みの大きい部分T1と小さい部分T2とを含むような膜30を形成する際にも適用することができる。例えば、前記のように共沈物のパターンの上にさらに共沈物のパターンを形成する回数を着弾位置ごとに変えることにより、厚みの大きい部分T1と小さい部分T2とを形成することができる。また、着弾位置ごとに液滴量を変えることによっても、厚みの大きい部分T1と小さい部分T2とを形成することができる。   Furthermore, since the present invention can precisely control the droplet amount and the landing position by the ink jet type droplet discharge device, for example, as shown in FIG. 14, it includes a thick portion T1 and a small portion T2. The present invention can also be applied when forming such a film 30. For example, the thick portion T1 and the small portion T2 can be formed by changing the number of times the coprecipitate pattern is further formed on the coprecipitate pattern as described above for each landing position. Also, the thick portion T1 and the small portion T2 can be formed by changing the droplet amount for each landing position.

上記各実施形態で使用されるプリンタ装置の概略図である。It is the schematic of the printer apparatus used by each said embodiment. 第1実施形態において基板上に第1液と第2液との混合液のパターンが縦横に形成される途中の様子を示す上面図である。It is a top view which shows the mode in the middle of forming the pattern of the liquid mixture of the 1st liquid and the 2nd liquid on the board | substrate in 1st Embodiment vertically and horizontally. 図2の鎖線円内の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view within a chain line circle in FIG. 2. 図3のIV−IV断面図である。It is IV-IV sectional drawing of FIG. 基板上に複合金属酸化物膜のパターンが縦横に形成された様子を示す上面図である。It is a top view which shows a mode that the pattern of the composite metal oxide film was formed vertically and horizontally on the board | substrate. 基板および複合金属酸化物膜のパターンの部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the pattern of a board | substrate and a composite metal oxide film. 参考例において基板上に接着剤のパターンが縦横に形成される途中の様子を示す上面図である。It is a top view which shows a mode in the middle of the pattern of the adhesive agent being formed in the vertical and horizontal on a board | substrate in a reference example . 図7の鎖線円内の拡大図である。It is an enlarged view in the chain line circle of FIG. 基板上に形成されたパターンの位置に整合させて電子部品を載置した様子を示す上面図である。It is a top view which shows a mode that the electronic component was mounted in alignment with the position of the pattern formed on the board | substrate. 図9の鎖線円内の拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view within a chain line circle in FIG. 9. 他の実施形態(2)においてノズルの1回目の走査により第1液を基板上に着弾させる様子を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows a mode that a 1st liquid is made to land on a board | substrate by the 1st scan of a nozzle in other embodiment (2). 他の実施形態(2)においてノズルの2回目の走査により第2液を第1液の着弾位置と同一位置に着弾させる様子を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows a mode that a 2nd liquid is made to land in the same position as the landing position of a 1st liquid by the 2nd scan of a nozzle in other embodiment (2). 本発明における処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process in this invention. 他の実施形態において形成される膜の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the film | membrane formed in other embodiment.

1...プリンタ装置(インクジェット式液滴吐出装置)
6A...第1ノズル(一方の前記液滴吐出ノズル)
6B...第2ノズル(他方の前記液滴吐出ノズル)
10...基板(基材)
D1、D2...液滴
L1...第1液
L2...第2液
1. Printer device (inkjet type droplet discharge device)
6A ... 1st nozzle (one said droplet discharge nozzle)
6B ... second nozzle (the other droplet discharge nozzle)
10 ... Substrate (base material)
D1, D2 ... Droplet L1 ... First liquid L2 ... Second liquid

Claims (8)

第1ノズル及び第2ノズルを有するインクジェット式液滴吐出装置を用いて基材上に複合金属酸化物膜を形成する方法であって、
第1ノズルから、複合金属酸化物を構成する金属の塩を含む第1液を吐出して前記基材に着弾させる第1液吐出工程と、
第2ノズルから、前記複合金属酸化物を構成する金属と反応して共沈物を形成する沈殿剤を含む第2液を吐出して第1液吐出工程における第1液の着弾位置と同一位置に着弾させる第2液吐出工程と、
第1液と第2液とが前記基材上で混合したことにより生成された共沈物を焼成し、前記基材上に前記複合金属酸化物の膜を生成する焼成工程と、
を備える複合金属酸化物膜の形成方法。
A method of forming a composite metal oxide film on a substrate using an ink jet type droplet discharge device having a first nozzle and a second nozzle,
A first liquid discharging step of discharging a first liquid containing a metal salt constituting the composite metal oxide from the first nozzle and landing on the substrate;
The same position as the landing position of the first liquid in the first liquid discharging step by discharging a second liquid containing a precipitant that reacts with the metal constituting the composite metal oxide to form a coprecipitate from the second nozzle. A second liquid discharge step for landing on
Firing a coprecipitate formed by mixing the first liquid and the second liquid on the substrate, and forming a film of the composite metal oxide on the substrate;
A method for forming a composite metal oxide film.
前記基材において第1液および第2液が着弾する着弾面の撥液性を高める表面処理工程を第1液吐出工程および第2液吐出工程の前に含むことを特徴とする請求項1に記載の複合金属酸化物膜の形成方法。 To claim 1, characterized in that it comprises a surface treatment step to increase the liquid repellency of the landing surface of the first liquid and the second liquid is landed in the substrate before the first liquid discharge step and the second liquid discharge step A method for forming a composite metal oxide film as described. 第1液吐出工程と第2液吐出工程とが同時に行われることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の複合金属酸化物膜の形成方法。 Forming a composite metal oxide film according to claim 1 or claim 2 with the first liquid discharge step and the second liquid discharge step is characterized by being carried out simultaneously. 所望の着弾位置に対して第1液吐出工程、及び第2液吐出工程を行った後、着弾位置を変えながら第1液吐出工程、及び第2液吐出工程を繰り返すことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の複合金属酸化物膜の形成方法。 Claims, characterized in that repeating the desired first liquid discharge process on the landing position, and after the second liquid discharge step, first liquid discharge step while changing the landing position, and the second liquid discharge step 4. The method for forming a composite metal oxide film according to any one of 1 to 3 . 前記複合金属酸化物の膜が圧電アクチュエータを構成する圧電膜であることを特徴とする請求項1に記載の複合金属酸化物膜の形成方法。 2. The method of forming a composite metal oxide film according to claim 1 , wherein the composite metal oxide film is a piezoelectric film constituting a piezoelectric actuator. 前記複合金属酸化物はチタン酸ジルコン酸鉛であることを特徴とする請求項1に記載の複合金属酸化物膜の形成方法。 2. The method of forming a composite metal oxide film according to claim 1 , wherein the composite metal oxide is lead zirconate titanate. 前記第2液は硫酸アンモニウムをアンモニア水に溶解した溶液を含むことを特徴とする請求項1に記載の複合金属酸化物膜の形成方法。 The method for forming a composite metal oxide film according to claim 1 , wherein the second liquid includes a solution in which ammonium sulfate is dissolved in ammonia water. 前記第1液はブロックコポリマー水溶液を含むことを特徴とする請求項1に記載の複合金属酸化物膜の形成方法。 The method for forming a composite metal oxide film according to claim 1 , wherein the first liquid includes an aqueous block copolymer solution.
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