JP5278722B2 - Method for producing a three-dimensional structure by three-dimensional free-form technology - Google Patents
Method for producing a three-dimensional structure by three-dimensional free-form technology Download PDFInfo
- Publication number
- JP5278722B2 JP5278722B2 JP2007128622A JP2007128622A JP5278722B2 JP 5278722 B2 JP5278722 B2 JP 5278722B2 JP 2007128622 A JP2007128622 A JP 2007128622A JP 2007128622 A JP2007128622 A JP 2007128622A JP 5278722 B2 JP5278722 B2 JP 5278722B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- paste
- dimensional
- shear rate
- dimensional structure
- dispenser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Description
本発明は、ペースト状のセラミックス又は金属を立体造型して3次元構造体にし、マイクロ素子等に集積化する技術に関するものであり、更に詳しくは、ペースト状のセラミックス又は金属を、ディスペンサ塗布法で精密塗布して立体造型し、3次元構造体を作製する方法に関するものである。本発明は、ディスペンサ塗布法を利用し、ノズルからペースト状のセラミックスを吐出して3次元構造体を作製する方法を提供するものである。 The present invention relates to a technology for three-dimensionally forming a paste-like ceramic or metal into a three-dimensional structure and integrating it in a microelement or the like. More specifically, the paste-like ceramic or metal is applied by a dispenser coating method. The present invention relates to a method for producing a three-dimensional structure by precision coating and three-dimensional molding. The present invention is to provide a way to utilize a dispenser coating method, to produce a three-dimensional structure by discharging pasty ceramic from the nozzle.
立体形状自由成型技術とは、3次元CAD上で入力された形状データ用いて、機械加工することなく、立体形状(3次元モデル)を直接生成するプロセスを意味する。その代表的な一例は、積層造型技術、所謂ラピッドプロトタイピング(RP)技術である。この技術は、3次元CAD上で入力された形状データ用いて、機械加工することなく、一層ずつ積層しながら立体モデル(3次元モデル)を直接生成(3次元積層造型)することを指すものである(図1参照)。 The three-dimensional shape free-formation technique means a process of directly generating a three-dimensional shape (three-dimensional model) using shape data input on a three-dimensional CAD without machining. A typical example is a lamination molding technique, so-called rapid prototyping (RP) technique. This technology refers to the direct generation (three-dimensional stack molding) of a three-dimensional model (three-dimensional model) while layering one layer at a time without using machining, using shape data input on a three-dimensional CAD. Yes (see FIG. 1).
更に、この技術は、各技術を活用し、いかに製品の開発開始から出荷までの時間を短縮し、コストを限りなく削減し、消費者のニーズに合った品質の良い製品を、安価に迅速に送り出せるかを命題として、プロトタイプの成型技術として開発されたことから、ラピッドプロトタイピングと呼ばれるようになった。 In addition, this technology utilizes each technology, how to shorten the time from the start of product development to shipping, reduce costs as much as possible, and quickly and quickly produce high-quality products that meet consumer needs. It was called rapid prototyping because it was developed as a prototype molding technique with the proposition of whether it could be sent out.
これらの技術の中でも最も有名なものは、「光造型方式」と呼ばれる液体の紫外線硬化樹脂を使った方式である。この他に、熱可塑性樹脂を溶かしながら積み重ねていく「熱溶解積層方式」、粉末の材料を焼結しながら造型する「粉体造型方式」、紙を切り抜きながら重ねていく「シート積層方式」、また、最近では、手軽で安価な三次元プリンタとして利用可能な「インクジェット方式」などがある。 The most famous of these technologies is a method using a liquid UV curable resin called “photo molding method”. In addition to this, the "heat melting lamination method" that stacks while melting the thermoplastic resin, the "powder molding method" that forms while sintering the powder material, the "sheet lamination method" that stacks while cutting paper, Recently, there is an “inkjet method” that can be used as a simple and inexpensive three-dimensional printer.
何れの方式も、その原型になるものは、1980年の「立体図形作成装置」の発明(特許文献1)が基本であり、基本的には、1)電子的な立体情報を作る、2)これをスライスデータと呼ばれる3次元の立体を輪切りにした情報に分割する、3)この情報に基づいた形に実際の材料を形成し、これを順次積み重ねることで実際の立体を作る、各工程からなることを特徴とする技術である(図1参照)。 The basis of either method is the invention of the “three-dimensional figure creation device” of 1980 (Patent Document 1), basically 1) creating electronic three-dimensional information 2) This is divided into information obtained by slicing a three-dimensional solid called slice data. 3) An actual material is formed in a shape based on this information, and this is sequentially stacked to create an actual solid. (See FIG. 1).
これらのうち、インクジェット法は、溶融金属など、液化させた材料を必要な箇所のみに噴射・堆積させて立体物を作る方法である。また、この方法では、敷き詰めた粉末材料に結合用の液体を滴下することでも立体物を作製することができる。当初は、プリンタ用のインクジェットヘッドを流用して使ったため、この名称が残っている。この方法では、噴霧するノズルの形状や流量制御と噴霧される液化した材料の滴の形状制御などが課題となる。 Among these, the ink jet method is a method of making a three-dimensional object by spraying and depositing a liquefied material such as a molten metal only on a necessary portion. In this method, a three-dimensional object can also be produced by dropping a bonding liquid onto a spread powder material. Initially, this name remains because it used an inkjet head for a printer. In this method, the shape of the nozzle to be sprayed and the flow rate control and the shape control of the droplet of the liquefied material to be sprayed are problems.
押し出し法は、熱で材料を溶かして流動性を持たせ、細い糸状に押し出し、一筆書きの要領で立体物を作る方法であり、主に熱可塑性の樹脂や金属が使われる。この方法では、押し出すノズルの流量や移動量によって層の厚さなどが変わるため、折り返し点などでのノズル流量制御が課題となる。図2に、押し出し法の概念図を示す。但し、基本原理的には、積層造型法に相当するものである。 The extrusion method is a method in which a material is melted with heat to give fluidity, extruded into a thin thread shape, and a three-dimensional object is made in the manner of a single stroke, and thermoplastic resins and metals are mainly used. In this method, since the thickness of the layer changes depending on the flow rate and movement amount of the nozzle to be extruded, control of the nozzle flow rate at the turning point becomes a problem. FIG. 2 shows a conceptual diagram of the extrusion method. However, in principle, it corresponds to the laminate molding method.
しかし、上述の幾つかの積層造型法は、原理的に、平面上に2次元パターン形成し、それを積層することから構成されるものであり、直接的な3次元構造体の形成が困難である。 However, some of the above-mentioned lamination molding methods are, in principle, constituted by forming a two-dimensional pattern on a plane and laminating them, and it is difficult to form a three-dimensional structure directly. is there.
ディスペンサ塗布法は、上記の押し出し法に類似する技術であるが、3次元的な移動が可能なディスペンサ塗布法を利用し、塗布時にペースト成型体の形状を保つことが可能であれば、直接3次元(3D)の立体造型が可能となると考えられる。ディスペンサによるパターン形成技術は、本発明者による先行特許出願(特許文献4)に詳細が記述されているが、この先行発明は、2次元的なパターンに限った技術であり、3次元造型ではない。 The dispenser coating method is a technique similar to the above-described extrusion method, but if a dispenser coating method capable of three-dimensional movement is used and the shape of the paste molded body can be maintained at the time of coating, it is directly 3 Dimensional (3D) three-dimensional molding is considered possible. The details of the pattern forming technique using the dispenser are described in the prior patent application (Patent Document 4) filed by the present inventor. However, this prior invention is a technique limited to a two-dimensional pattern and not a three-dimensional molding. .
このような状況の中で、本発明者らは、上記従来技術に鑑みて、3次元的な移動が可能なディスペンサ塗布法を利用し、塗布時にペースト成型体の形状を保つことを実現する3次元構造体の作製技術を開発することを目標として鋭意研究を積み重ねた結果、ディスペンサ塗布法を利用し、塗布速度とペースト塗布速度を合せることで3次元造型を制御できることを見出し、本発明を完成するに至った。 Under such circumstances, in view of the above-described prior art, the present inventors use a dispenser coating method capable of three-dimensional movement, and realize the shape of the paste molded body at the time of coating 3 As a result of intensive research aimed at developing a fabrication technology for three-dimensional structures, it was found that three-dimensional molding can be controlled by using the dispenser coating method and combining the coating speed and paste coating speed, and the present invention was completed. It came to do.
本発明は、立体形状自由成型技術に係るものであり、ディスペンサ塗布法を利用し、ノズルからペーストを吐出させる方法により3次元構造体を作製する方法、該方法を利用して微細パターンを形成する方法、及び導電性粒子のペーストを用いて、上記方法を利用して3次元構造体からなる立体電極構造を作製する方法を提供することを目的とするものである。 The present invention relates to a three-dimensional free-form technology, which uses a dispenser coating method to produce a three-dimensional structure by a method of discharging paste from a nozzle, and forms a fine pattern using the method. method, and by using conductive particles of the paste, it is an object to provide a method of making a three-dimensional electrode structure of three-dimensional structure using the above method.
上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的手段から構成される。
(1)ディスペンサ塗布法を利用し、ディスペンサによりノズルからペーストを吐出して3次元構造体を作製する方法において、吐出時は流れやすい流体であり、吐出直後は硬くなり所定の形状を保つ、二つの特性を共に有するペーストを利用し、塗布速度とペースト流速を合わせることで3次元造型を制御することにより3次元構造体を作製する当該構造体の作製方法であって、
上記ディスペンサは流体を連続的に流し続けるものであり、上記ペーストとして、ペースト状のセラミックス又は金属を使用し、せん断速度0.1〜10(1/s)の範囲で、後記する式2の関係式において、ある基準とするせん断速度での粘度をηoとし、別のせん断速度での粘度をηとした場合、これらの粘度の比η/ηoで示されるせん断速度γの累乗係数nが、−0.5未満の粘弾性のペーストを利用することを特徴とする当該構造体の作製方法。
(2)上記ペーストを用いて、垂直方向のアスペクト比が3より大きい3次元構造体を作製する、前記(1)に記載の方法。
(3)上記ペーストの成分に、紫外線又は熱によって硬化する硬化剤を用いることで、3次元構造体作製プロセス中の成形性を補完する、前記(1)又は(2)に記載の方法。
(4)UV照射を吐出するペーストの外部から行いペーストを硬化させることで吐出の方向性を制御する、前記(3)に記載の方法。
(5)垂直方向のアスペクト比が少なくとも15の3次元構造体を作製する、前記(1)又は(4)に記載の方法。
(6)前記(1)から(5)のいずれかに記載の方法により、上記ペースト材料の主成分である粒子の形状及び分布状態を含む所定の微細構造が制御されたままの状態で微細パターンを形成することを特徴とする微細パターン形成方法。
The present invention for solving the above-described problems comprises the following technical means.
(1) In a method of manufacturing a three-dimensional structure by discharging a paste from a nozzle by a dispenser using a dispenser coating method, the fluid is easy to flow at the time of discharge, and becomes hard immediately after the discharge and maintains a predetermined shape. A method for producing a structure using a paste having both properties and producing a three-dimensional structure by controlling the three-dimensional molding by combining the coating speed and the paste flow rate,
The above-mentioned dispenser keeps fluid flowing continuously, and paste-like ceramics or metal is used as the above-mentioned paste, and in the range of a shear rate of 0.1 to 10 (1 / s), the relationship of formula 2 described later In the equation, when the viscosity at a certain shear rate is η o and the viscosity at another shear rate is η, the power coefficient n of the shear rate γ represented by the ratio η / η o of these viscosities is A method for producing the structure, wherein a viscoelastic paste of less than −0.5 is used.
(2) The method according to (1), wherein a three-dimensional structure having an aspect ratio in the vertical direction larger than 3 is produced using the paste.
(3) The method according to (1) or (2) above, wherein the moldability in the three-dimensional structure manufacturing process is supplemented by using a curing agent that is cured by ultraviolet rays or heat as a component of the paste.
(4) The method according to (3), wherein the directionality of the discharge is controlled by curing the paste from outside the paste that discharges UV irradiation.
(5) The method according to (1) or (4) above, wherein a three-dimensional structure having an aspect ratio in the vertical direction of at least 15 is produced.
(6) By the method according to any one of (1) to (5), a fine pattern is maintained in a state in which a predetermined fine structure including the shape and distribution state of particles that are main components of the paste material is controlled. Forming a fine pattern.
次に、本発明について更に詳細に説明する。
本発明は、ディスペンサ塗布法を利用し、ノズルからペーストを吐出して3次元構造体を作製する方法であって、吐出時は流れやすい流体であり、吐出直後は硬くなり所定の形状を保つ、二つの特性を共に有するペーストを利用し、吐出速度とペースト塗布速度を合わせることで3次元造型を制御することにより3次元構造体を作製することを特徴とするものである。
Next, the present invention will be described in more detail.
The present invention is a method for producing a three-dimensional structure by discharging a paste from a nozzle using a dispenser coating method, and is a fluid that easily flows during discharge, and it becomes hard immediately after discharge and maintains a predetermined shape. The present invention is characterized in that a three-dimensional structure is produced by controlling a three-dimensional molding by using a paste having both characteristics and adjusting a discharge speed and a paste application speed.
また、本発明は、微細パターンを形成する方法であって、上記ペーストとして、せん断速度0.1〜10(1/s)の範囲で、粘度の比のせん断速度累乗係数η(後記する式2のパラメータn)が、−0.5未満の粘弾性のペーストを利用することを特徴とするものである。更に、本発明は、上記の方法によって、銀を主成分とする導電性粒子等の導電性粒子のペーストを用いて3次元構造体からなる立体電極を作製する方法の点に特徴を有するものである。 Further, the present invention is a method for forming a fine pattern, wherein the paste has a shear rate power coefficient η (formula 2 to be described later) within a shear rate range of 0.1 to 10 (1 / s). Is characterized in that a viscoelastic paste having a parameter n) of less than -0.5 is used. Furthermore, the present invention is one having the characteristic to the above method, the method of making a three-dimensional electrode composed of a three-dimensional structure using the conductive particles of the paste of the conductive particles mainly composed of silver points is there.
垂直方向に造型するためには、垂直方向に移送しながら、形となる材料を押し出すことが求められる。そのためには、塗布する流体材料の塗出流速と移送速度を合わせる技術が必要である。また、通常の流動性の材料を使用して、垂直方向に移送して押し出した場合、この垂直方向での塗布プロセスの途中で下方に垂れてしまい、造型ができない。そのため、塗布後に2次元を3次元にするための積層法を利用して立体構造に作ることが、必要となるが、それでは、結果的に従来の積層造型法と変わらないものとなる。 In order to mold in the vertical direction, it is required to extrude the material to be shaped while being transferred in the vertical direction. For this purpose, a technique for matching the coating flow rate and the transfer rate of the fluid material to be applied is necessary. In addition, when a normal fluid material is used and transferred and extruded in the vertical direction, it hangs down in the middle of the coating process in the vertical direction, and molding cannot be performed. Therefore, it is necessary to make a three-dimensional structure using a lamination method for making the two dimensions into three dimensions after coating, but as a result, it is not different from the conventional lamination molding method.
ディスペンサによる描画の動きは、3次元であるが、塗布プロセスの途中で切れない、あるいは塗布プロセスの途中で垂れないもしくは形状が保たれる、等の条件を満たすペースト原料がないと3次元立体構造を作ることができない。通常、インクジェット等のペーストは、粘弾性が低い流体が適しているが、上記条件を満たすためには、形状を保つための高い粘弾性を有するペーストが必要である。 The movement of the drawing by the dispenser is three-dimensional, but if there is no paste raw material that satisfies the conditions such as not being cut off during the coating process, or hanging or being kept in shape during the coating process, the three-dimensional structure Can't make. Normally, a fluid having low viscoelasticity is suitable for an ink jet paste or the like, but in order to satisfy the above conditions, a paste having high viscoelasticity for maintaining the shape is required.
しかし、高い粘度のペーストはノズルから吐出できないため、塗布が不可能となるという矛盾が生じる。この、一見矛盾しているように見えるペーストの条件を、塗布プロセス時の必要とされる粘弾性の条件として表現すると、1)吐出時は流れやすい流体であり、細い吐出口を通る、2)吐出直後は硬くなり、形状を保つ、の二つである。ペーストの流動性もしくは粘弾性を理解することは、その塗布制御において重要である。 However, a high-viscosity paste cannot be ejected from the nozzle, so that there is a contradiction that application becomes impossible. The paste conditions that seem to be contradictory at first glance are expressed as viscoelastic conditions required during the coating process. 1) It is a fluid that flows easily during discharge, and passes through a thin discharge port. 2) They become hard immediately after discharge and keep the shape. Understanding the fluidity or viscoelasticity of the paste is important in controlling its application.
本発明でも、上記条件を満たす粘弾性を有するペーストを利用し、塗布制御を行う。本発明で使用するペーストとしては、ペースト状のセラミックス、ペースト状の金属が例示される。具体的には、ペースト状のセラミックスとして、アルミナ、シリカ、酸化コバルト等の酸化物及びこれらの酸化物に貴金属を担持したセラミックスが例示され、また、ペースト状の金属として、銀等の導電性金属が例示される。 Also in the present invention, application control is performed using a paste having viscoelasticity that satisfies the above conditions. Examples of the paste used in the present invention include paste-like ceramics and paste-like metals. Specifically, examples of the paste-like ceramics include oxides such as alumina, silica, and cobalt oxide, and ceramics that carry a noble metal on these oxides, and examples of the paste-like ceramics include conductive metals such as silver. Is exemplified.
以下に、ペーストの粘弾性について詳細に説明する。図3に示すように、流体を二つの板で上下に挟み、下の板を固定し、上の板をある速度で移動させると、流体には、流動抵抗発生する。例えば、面積A(m2)で接触している流体の上部を速度V(m/s)で流動させる。その時の流動抵抗をF(N;ニュートン)とする。せん断応力もしくはストレス、τ(Pa;パスカル)は、抵抗/面積、F/Aとなる。また、流体の厚みもしくは高さをhとすると、その時のせん断速度γ(1/s)は、V/hとなる。 Hereinafter, the viscoelasticity of the paste will be described in detail. As shown in FIG. 3, when the fluid is sandwiched between two plates, the lower plate is fixed, and the upper plate is moved at a certain speed, flow resistance is generated in the fluid. For example, the upper part of the fluid in contact with the area A (m 2 ) is caused to flow at a velocity V (m / s). The flow resistance at that time is defined as F (N; Newton). Shear stress or stress, τ (Pa; Pascal) is resistance / area, F / A. If the thickness or height of the fluid is h, the shear rate γ (1 / s) at that time is V / h.
粘度は、せん断応力/せん断速度と定義され、以下の式で示される。 Viscosity is defined as shear stress / shear rate and is given by:
水のような液体の場合、粘度は、せん断速度に依存せず、ほぼ一定であり、このような流体を線形的という。しかし、ペーストのような流体はその粘度がせん断速度によって変化する。このような流体の挙動を非線形という(図4)。 In the case of a liquid such as water, the viscosity does not depend on the shear rate and is almost constant, and such a fluid is called linear. However, the viscosity of a fluid such as a paste varies depending on the shear rate. Such fluid behavior is called non-linearity (FIG. 4).
ペーストの粘度は、図4のように、せん断速度によって変化し、非線形の挙動を示す。この非線形特性をより詳細に説明し、非線形に関するパラメータを説明する。ある基準とするせん断速度での粘度をηoとし、別のせん断速度での粘度をηとした場合、その非線形は、ηoとηの変化がせん断速度によってどれほど変わるかというパラメータnで表現することができる。これを式で表現すると、式2のようになる。 As shown in FIG. 4, the viscosity of the paste changes depending on the shear rate, and exhibits a non-linear behavior. This nonlinear characteristic will be described in more detail, and parameters relating to the nonlinearity will be described. When the viscosity at a certain shear rate is η o and the viscosity at another shear rate is η, the nonlinearity is expressed by a parameter n that indicates how much the change in η o and η varies depending on the shear rate. be able to. When this is expressed by an expression, it becomes as shown in Expression 2.
このパラメータnがペーストの特性では重要である。一般には、nは負の値となり、ちなみに、ニュートン流体は、せん断速度を変えてもηが変わらないため、n=0である。 This parameter n is important in the properties of the paste. In general, n is a negative value. Incidentally, since Newtonian fluid does not change η even if the shear rate is changed, n = 0.
ペーストの粘度制御においては、一般的に、分散剤に増粘剤の高分子を溶解させ、粘度を高める方法と、固形物(本発明の技術分野では、金属もしくはセラミックスの粒子)の量を調整する方法が挙げられる。一般に、ペースト調製の際、分散剤に粒子を多く入れ、粒子含有量が高くなると、粘度が高くなる。粒子含有率をφとし、最大の粒子含有率をφMとし、φMは、粒子が球状と仮定すると0.7と考えられるため、式3のような関係式が得られる。 In controlling the viscosity of a paste, generally, a method of increasing viscosity by dissolving a polymer of a thickener in a dispersant and adjusting the amount of solids (metal or ceramic particles in the technical field of the present invention) are adjusted. The method of doing is mentioned. In general, when a paste is prepared, a large amount of particles are added to the dispersant, and the viscosity increases as the particle content increases. Since the particle content is φ, the maximum particle content is φ M, and φ M is assumed to be 0.7 when the particles are assumed to be spherical, a relational expression such as Equation 3 is obtained.
しかし、式3の中では、せん断速度を利用する場合の効果(非線形パラメーターの制御)は得られない。セラミックスを分散させたペーストは、このようなモデル化では説明できない複雑な挙動を示す。実際は、様々な添加物と粒子量を変えて、式2のような効果が得られるように調整することができる(例えば、関連文献:Principles of ceramic processing 2nd Ed. By J.S.Reed 1995 John Wiley & Sons. Inc. pp.279 16.2 Rheological models and properties)。 However, in Equation 3, the effect when using the shear rate (control of nonlinear parameters) cannot be obtained. Pastes in which ceramics are dispersed exhibit complex behavior that cannot be explained by such modeling. In practice, various additives and the amount of particles can be changed and adjusted so as to obtain the effect of Formula 2 (for example, related documents: Principles of ceramic processing 2nd Ed. By J. S. Reed 1995 John). Wiley & Sons, Inc. pp. 279 16.2 Rheological models and properties).
本発明では、ペーストの粘弾性制御はペーストの粘土のせん断速度依存性を上手く利用して可能とした。ペーストの特性をディスペンサ塗布の際の要件と照らし合わせて考えてみると、以下の要件が必要である。分散剤と粒子の割合を制御することで、同じペーストが、1.吐出時は流れやすい流体であり、細い吐出口を通る、2.吐出直後は硬くなり、形状を保つ、の二つの特性を共存させることである。 In the present invention, the viscoelasticity of the paste can be controlled by making good use of the shear rate dependence of the clay of the paste. If the properties of the paste will be considered against the requirements at the time of the dispenser application, there is a need for the following requirements. By controlling the ratio of dispersant and particles, the same paste can be 1. A fluid that flows easily during discharge and passes through a thin discharge port. It is to coexist the two characteristics of hardening immediately after discharge and maintaining the shape.
図5に基づいて、非線形に関するパラメータnで詳細に説明する。ペーストがディスペンサのノズルを通る粘度η3の時のせん断速度は塗布流量によって決まる。図5のように、このせん断速度は高い値となり、流れやすい流体となる。吐出した後は、せん断速度は急激に減るため、粘度η1とする。ペースト塗布時の場合を想定すると、ペーストは、ノズルを通る際には、ペーストは十分流動性が高くなり、粘度は低いが、ノズルから吐出した後は、せん断速度は急激に低くなり、粘度が高くなるように設計する。更に、この時の粘弾性の差が十分大きくなるようにする必要がある。このことから、η3とη1の変化が、せん断速度によってどれほど変わるかというパラメータnが重要であり、負の方向に大きくなる必要がある(図5)。 A non-linear parameter n will be described in detail with reference to FIG. The shear rate when the paste passes through the dispenser nozzle and has a viscosity η 3 is determined by the coating flow rate. As shown in FIG. 5, the shear rate is a high value, and the fluid is easy to flow. After ejection, the shear rate for drained rapidly, the viscosity eta 1. Assuming the case of paste application, when the paste passes through the nozzle, the paste has sufficiently high fluidity and low viscosity, but after discharging from the nozzle, the shear rate decreases rapidly and the viscosity decreases. Design to be high. Furthermore, it is necessary to make the difference in viscoelasticity at this time sufficiently large. For this reason, the parameter n of how much the change in η 3 and η 1 changes depending on the shear rate is important and needs to increase in the negative direction (FIG. 5).
パラメータの範囲と塗布速度については、3次元的な塗布が可能なディスペンサ塗布法を利用した場合、吐出時は流れやすい流体であり、細い吐出口を通り、吐出直後は硬くなり、形状を保つ、二つの特性を共存させるペーストの粘弾性制御のための範囲がある。ペーストの非線形的と線形的な挙動が切り換わる、あるせん断速度は、実際のディスペンサ塗布では、せん断速度を決めるのは、塗布するノズルの内径と流体が流れる速度で決められる。 Regarding the parameter range and application speed, when using a dispenser application method capable of three-dimensional application, it is a fluid that flows easily during discharge, passes through a thin discharge port, becomes hard immediately after discharge, and maintains its shape. There is a range for controlling the viscoelasticity of pastes that coexist two properties. The shear rate at which the nonlinear and linear behavior of the paste switches is determined. In an actual dispenser application, the shear rate is determined by the inner diameter of the nozzle to be applied and the flow rate of the fluid.
図6でも分かるように、特定のせん断速度でこの切換わりが起こるため、塗布するペーストの流速が合わないと、上記制御ができなくなる。場合によっては、ノズルのサイズを変えなければならないが、この場合、造型する構造体に制限が発生する。3次元の造型を行なう際に、X,Y,Zの3軸方位に移動しながら塗布するノズルの移動速度は、ペーストの流速と合せる必要がある。 As can be seen from FIG. 6, since this switching occurs at a specific shear rate, the above control cannot be performed unless the flow rate of the paste to be applied matches. In some cases, it is necessary to change the size of the nozzle. In this case, there is a limit to the structure to be formed. When performing three-dimensional molding, it is necessary to match the moving speed of the nozzle to be applied while moving in the three-axis directions of X, Y, and Z with the flow speed of the paste.
ディスペンサの場合、例えば、移動速度が塗布速度より速すぎる場合、塗布したペースト成型体が引っ張られて破れることが考えられる。また、速度が遅すぎる場合は、成型体が塗布方向の垂直方向に膨張し、形状制御に失敗することとなる。まず、移動速度と塗布速度の関係について、せん断速度から考えてみると、式4のような関係式で示される。 In the case of a dispenser, for example, when the moving speed is too fast than the coating speed, it is conceivable that the applied paste molded body is pulled and broken. On the other hand, when the speed is too slow, the molded body expands in the direction perpendicular to the coating direction, and the shape control fails. First, considering the relationship between the moving speed and the coating speed from the shear rate, the relational expression as shown in Expression 4 is shown.
ここで、Qはペーストの流量である。rはノズル内径の半分である。例えば、35X10−6(cm3/s)の流速で、ノズル内径0.12mmの場合、せん断速度は、shear rate=4×35×10−6(cm3/s)/(π×0.0063(cm3))=200(1/s)となる。 Here, Q is the flow rate of the paste. r is half the inner diameter of the nozzle. For example, at a flow rate of 35X10 -6 (cm 3 / s) , when the nozzle inner diameter 0.12 mm, shear rate, shear rate = 4 × 35 × 10 -6 (cm 3 / s) / (π × 0. 0 06 3 (cm 3 )) = 200 (1 / s) .
図7に示すように、空間に自由自在に塗布するためには、ノズルから吐出された後に形を保つペーストの条件の他、移送速度と吐出速度を合わせる必要がある。上記のように、目的とする造型に塗布した成型体の大きさと塗布速度とペースト流速を合わせることで3次元造型を制御することが可能となる。本発明では、例えば、ペーストの粘弾性特性に合わせてセラミックス粒子の量を制御することが重要であり、造型プロセスの条件に合わせてペーストを設計することが重要である。 As shown in FIG. 7, in order to freely apply to the space, it is necessary to match the transfer speed and the discharge speed in addition to the paste conditions for maintaining the shape after being discharged from the nozzle. As described above, the three-dimensional molding can be controlled by combining the size of the molded body applied to the target molding, the coating speed, and the paste flow rate. In the present invention, for example, it is important to control the amount of ceramic particles in accordance with the viscoelastic properties of the paste, and it is important to design the paste in accordance with the molding process conditions.
塗布時に形状を保つ方法は、上記の流動性があって、且つ、形状が維持できる流体を塗布する技術の他に、外部的なエネルギーを与える方法が採用される。本発明では、例えば、流動性があって、且つ、形状が維持できる上記の流体を用いて、その流体が外部エネルギー(紫外線又は熱)により硬化するような硬化剤を利用した造型技術を用いることが可能である。 As a method of maintaining the shape at the time of application, in addition to the technique of applying a fluid that has the above fluidity and can maintain the shape, a method of applying external energy is adopted. In the present invention, for example, using the above-described fluid that has fluidity and can maintain its shape, a molding technique using a curing agent that cures the fluid by external energy (ultraviolet rays or heat) is used. Is possible.
UV硬化剤としては、好適には、例えば、アクリルオリゴマー(もしくはアクリレートオリゴマー)、アクリルモノマーに様々な添加物を混合した市販材料が用いられる。このUV硬化剤は、オリゴマの低分子からなり、UVもしくは熱を加えることで重合反応を早めることで、硬化する。塗布時に、UV光が不均一に照射される場合、硬化する速度によるペースト成型体のなかの応力が発生し、ペースト成型体が変形する。これを防ぐためには、より均一にUVを照射する必要がある。吐出されるペーストがノズルから出る時、ペーストの表面に均一に照射すると吐出方向に固まる。 As the UV curing agent, for example, an acrylic oligomer (or acrylate oligomer) or a commercially available material obtained by mixing various additives into an acrylic monomer is used. This UV curing agent consists of a low molecular weight oligomer, and cures by accelerating the polymerization reaction by applying UV or heat. When UV light is irradiated non-uniformly at the time of application, stress is generated in the paste molded body due to the curing speed, and the paste molded body is deformed. In order to prevent this, it is necessary to irradiate UV more uniformly. When the paste to be discharged comes out of the nozzle, it will harden in the discharge direction if it is evenly applied to the surface of the paste.
ここで、ペーストの表面に均一にUV照射するとは、吐出方向に対して法線方向に均等に光を浴びせる(例えば、下に吐出する時に、横周りから光を照射)ことである。UV照射による形状操作については、逆に、その方向を変えたい場合は、向けたい方向の反対側にUV照射強度を強めることで、3次元的に方向を変えて固化させることも可能である。本発明で使用される紫外線又は熱によって硬化する高分子材料としては、好適には、例えば、アクリル系UV硬化剤が例示されるが、これらに制限されるものではなく、これと同等又は類似の特性を有するものであれば同様に使用することができる。 Here, uniformly irradiating the surface of the paste with UV means that the surface is uniformly exposed to light in the normal direction with respect to the discharge direction (for example, light is irradiated from the side when discharging downward). Contrary to the shape manipulation by UV irradiation, conversely, if the direction is to be changed, the direction can be solidified by changing the direction three-dimensionally by increasing the UV irradiation intensity on the opposite side of the direction to be directed. The polymer material that is cured by ultraviolet rays or heat used in the present invention is preferably, for example, an acrylic UV curing agent, but is not limited thereto, and is equivalent or similar thereto. Any material having characteristics can be used in the same manner.
本発明では、上記の段落0015の1と2の両方を組み合わせることで、セラミックスペーストあるいは金属ペーストを立体造型し、マイクロ素子等に集積化する技術として、3次元CAD上で入力された形状データ用いて、機械加工することなく、立体形状を直接造型することが可能である。本発明は、3次元的な塗布が可能なディスペンサ塗布法を利用し、吐出時は流れやすい流体であり、細い吐出口を通り、吐出直後は硬くなり、形状を保つ、二つの特性を共存させるペーストを利用し、塗布速度とペースト吐出速度を合わせることで3次元造型を制御する、成型体の立体造型方法、である。ここで、塗布速度とペースト吐出速度を合わせることとは、両者の速度を完全一致させることに限らず、3次元造型が可能である範囲であればほぼ両者の速度を合わせる程度であって所期の目的を達成できるものであれば本発明の範囲に含まれる。 In the present invention, the shape data input on the three-dimensional CAD is used as a technique for three-dimensionally forming a ceramic paste or a metal paste by combining both 1 and 2 in the above paragraph 0015 and integrating them in a microelement or the like. Thus, it is possible to directly form a three-dimensional shape without machining. The present invention utilizes a dispenser coating method capable of three-dimensional coating, is a fluid that easily flows during ejection, passes through a narrow ejection port, becomes hard immediately after ejection, and maintains two shapes, coexisting with two characteristics This is a three-dimensional molding method for a molded body that uses a paste and controls the three-dimensional molding by matching the coating speed and the paste discharge speed. Here, the matching of the coating speed and the paste discharge speed is not limited to making both speeds completely coincident with each other, but is within the range where three-dimensional molding is possible, so that both speeds are almost matched. Any object that can achieve the above object is included in the scope of the present invention.
また、本発明では、上記方法で利用するペーストとして、せん断速度0.1〜10(1/s)の範囲で、粘度の比のせん断速度累乗係数η(式2のパラメータn)が、−0.5未満の粘弾性のペースト、を利用することが重要である。本発明では、上記の造型技術とペーストを用いて、垂直方向のアスペクト比が3以上又は15以上の3次元構造体を作ること、上記ペーストの成分に、紫外線又は熱によって硬化する高分子材料を用いること、プロセス中の成形性を補完する方法において、UV照射を吐出するペーストの外部から均一に塗布することで方向性を制御すること、が好ましい。 In the present invention, as a paste used in the above method, a shear rate power coefficient η (parameter n in Formula 2) in the range of a shear rate of 0.1 to 10 (1 / s) is −0. It is important to use a viscoelastic paste of less than .5. In the present invention, a three-dimensional structure having an aspect ratio of 3 or more or 15 or more in the vertical direction is formed using the molding technique and paste, and a polymer material that is cured by ultraviolet rays or heat is used as a component of the paste. In the method of using and complementing the moldability in the process, it is preferable to control the directionality by uniformly applying from the outside of the paste for discharging UV irradiation.
また、本発明は、上記の方法によって、機能性ペースト材料の主成分である粒子の形状及び分布状態を含む所定の微細構造が制御されたままの状態で微細パターンを形成すること、該方法によって、例えば、銀を主成分とする導電性粒子のペーストを用いて立体電極構造を作製すること、を特徴とするものである。本発明では、通常のペーストで垂直方向のアスペクト比が3以上、例えば、アスペクト比が3乃至15、また、UV硬化の場合で、アスペクト比が15以上の3次元構造体を作製することができる。本発明では、電極材料として、例えば、銀を主成分とする導電性粒子のペーストが好適であるが、これに制限されるものではなく、これと同等又は類似の導電性粒子のペーストを使用することが適宜可能である。 In addition, the present invention forms a fine pattern in a state in which a predetermined microstructure including the shape and distribution state of particles that are the main components of the functional paste material is controlled by the above-described method. For example, a three-dimensional electrode structure is produced using a paste of conductive particles mainly composed of silver. In the present invention, a three-dimensional structure having an aspect ratio in the vertical direction of 3 or more, for example, an aspect ratio of 3 to 15, or an aspect ratio of 15 or more in the case of UV curing can be produced with a normal paste. . In the present invention, for example, a conductive particle paste containing silver as a main component is suitable as an electrode material. However, the present invention is not limited to this, and a conductive particle paste equivalent or similar to this is used. It is possible as appropriate.
本発明により、次のような効果が奏される。
(1)本発明により、ディスペンサ塗布法を利用した3次元造型制御により、3次元構造体を作製することができる。
(2)本発明の技術で実現できる構造体としては、例えば、図6のノズルにより、空間に自由自在にペーストを塗布し、そのまま、その形が保たれ、様々な機能を果たす3次元構造体を作製することが可能である。
(3)例えば、ペースト材料として導電性粒子を含むペーストを用いることにより、配線構造体を作製することができる。
(4)該方法により、電子基板の垂直方向へ3次元電極アレーを造型し作製することが可能である。
(5)これにより、図7に示すような、3次元的電極構造が有利な、例えば、神経細胞の配線等のバイオセルの構造体を作製することが可能となる。
The present invention has the following effects.
(1) According to the present invention, a three-dimensional structure can be produced by three-dimensional molding control using a dispenser coating method.
(2) As a structure that can be realized by the technique of the present invention, for example, a paste is freely applied to a space by the nozzle of FIG. 6, and the shape is maintained as it is, and a three-dimensional structure that performs various functions. Can be produced.
(3) For example, a wiring structure can be produced by using a paste containing conductive particles as a paste material.
(4) By this method, a three-dimensional electrode array can be formed and produced in the direction perpendicular to the electronic substrate.
(5) This makes it possible to produce a biocell structure such as nerve cell wiring, for example, in which a three-dimensional electrode structure as shown in FIG. 7 is advantageous.
次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited at all by the following Examples.
ペースト成分として、触媒粉末とテルピネオールとエトセルからなる原料、即ち、テルピネオールにエトセルを5wt%入れたビヒクルに白金とアルミナ系触媒を入れた混合物を調製した。次に、ペーストの粘弾性制御データについて、含浸法により白金をα−Al2O3に担持した粉末触媒を用い、有機溶媒としてテルピネオールと高分子のエトセルを用いて、これらの混合比の異なるセラミックスペーストを調製し、粘度のせん断速度依存性に及ぼす高分子・粒子量の影響を調べた。様々な条件での粘弾性を調べたところ、セラミックスペーストの粘弾性の制御のポイントが、非線形領域から線形領域への切換わるところであることが分かった。 As a paste component, a raw material composed of catalyst powder, terpineol and ethocel, that is, a mixture of platinum and an alumina catalyst in a vehicle in which 5 wt% of etose was added to terpineol was prepared. Next, regarding paste viscoelasticity control data, using a powder catalyst in which platinum is supported on α-Al 2 O 3 by an impregnation method, and using terpineol and polymer etcel as an organic solvent, ceramics having different mixing ratios. A paste was prepared, and the effect of polymer and particle amount on the shear rate dependence of viscosity was investigated. When viscoelasticity was examined under various conditions, it was found that the point of viscoelasticity control of the ceramic paste was switching from the non-linear region to the linear region.
図8に示したように、好適な量のセラミックス粉末量を用いることで、ペーストの動的な固さを積極的に制御することができることを確認した。このことから、高分子量と粒子量は、あるせん断速度以上で線形的な挙動を発揮するように、粘弾性のせん断速度依存性、即ち、式2のパラメータnを設計する指針を得た。約13.8%粒子のペーストの場合、35X10−6(cm3/s)の流速で、ノズル内径0.12mmの場合、せん断速度は、shear rate=4×35×10−6(cm3/s)/(π×0.063(cm3))=0.2(1/s)となった。これが、上記のせん断速度依存性によるペーストの粘度変化と整合して、本発明の方法が実現できるが、このペースと、粘弾性の測定から得られた結果から、0.1〜10(1/s)の範囲でのせん断速度が適していることが分かった。 As shown in FIG. 8, it was confirmed that the dynamic hardness of the paste can be positively controlled by using a suitable amount of ceramic powder. From this, a guideline for designing the dependence of viscoelasticity on the shear rate, that is, the parameter n in Equation 2, was obtained so that the high molecular weight and the particle amount exhibited linear behavior at a certain shear rate or higher. For about 13.8% particle paste, 35X10 -6 at a flow rate of (cm 3 / s), when the nozzle inner diameter 0.12 mm, shear rate, shear rate = 4 × 35 × 10 -6 (cm 3 / s) / (π × 0.06 3 (cm 3 )) = 0.2 (1 / s). This is consistent with the change in the viscosity of the paste due to the above-described shear rate dependence, and the method of the present invention can be realized. From this pace and the results obtained from the measurement of viscoelasticity, 0.1-10 (1 / A shear rate in the range of s) was found to be suitable.
流動性があって、且つ、形状が維持できる流体を塗布する本発明の方法で用いるペーストの成分として、アルミナとUV硬化剤(アクリル系UV接着剤、協立化学株式会社より購入、ノーテープエ業製の試作品G−6116A、粘度(640mPa・s)、溶剤成分無し。)の混合物を調製した。UV硬化剤は、溶剤を含まず、接着剤そのものが分散剤と高分子(粒子表面修飾剤)の役割を同時に果たす。材料の分子量は変えてないため、高分子の量、分子の長さなどは固定した形となる。本実施例では、アルミナ粒子の大きさと混合量のみがパラメーターとなる。アルミナは、大きさを変えて、α―アルミナ(平均粒子径約100nm)、θ―アルミナ(平均粒子径約70nm)、γ―アルミナ(平均粒子径約14nm)を用いた。詳細を以下の表1に示す。 As a component of the paste used in the method of the present invention for applying a fluid that can maintain a fluid shape, alumina and a UV curing agent (acrylic UV adhesive, purchased from Kyoritsu Chemical Co., Ltd. Of the prototype G-6116A, viscosity (640 mPa · s), no solvent component) was prepared. The UV curing agent does not contain a solvent, and the adhesive itself simultaneously serves as a dispersant and a polymer (particle surface modifier). Since the molecular weight of the material is not changed, the amount of polymer and the length of the molecule are fixed. In this embodiment, only the size and mixing amount of alumina particles are parameters. As the alumina, α-alumina (average particle diameter of about 100 nm), θ-alumina (average particle diameter of about 70 nm), and γ-alumina (average particle diameter of about 14 nm) were used with different sizes. Details are shown in Table 1 below.
図9(左)には、アルミナ粒子種類と混合量を変化して粘弾性特性を調べた結果を示す。いくつかの組み合わせで、図4のような非線形と線形の制御ができるペーストになっていることが分かる。図9(右)には、これらのペーストの粘弾性の降伏特性を調べた結果を示す。図9(左)に対応して、それぞれのペーストの降伏応力が予測できる。ここでは、α―アルミナを選んで塗布プロセスを行なった。降伏特性から、せん断応力が約100(Pa)、対応するせん断速度は約1(1/s)であった。 FIG. 9 (left) shows the results of examining the viscoelastic characteristics by changing the kind and mixing amount of alumina particles. It can be seen that in some combinations, the paste can be controlled nonlinearly and linearly as shown in FIG. FIG. 9 (right) shows the results of examining the viscoelastic yield characteristics of these pastes. Corresponding to FIG. 9 (left), the yield stress of each paste can be predicted. Here, α-alumina was selected and the coating process was performed. From the yield characteristics, the shear stress was about 100 (Pa), and the corresponding shear rate was about 1 (1 / s).
ディスペンサ塗布として、ディスペンサで0.15mm精密ノズル使用し、塗布した(武蔵エンジニアリング株式会社 ML808FX 卓上ロボットFAD320S)。塗布プロトコールの例として、以下の通りとした。1)Z軸を下降させる、2)塗布開始(塗布圧指定、50kPa、塗布時間指定、2秒)、3)速度2.0mm/sで4mmZ軸を上昇させる(塗布時間2秒に合わせて)、4)塗布終わりに、Z軸を2mm上昇させる。 As a dispenser application, 0.15 mm precision nozzle was used and applied by a dispenser (Musashi Engineering Co., Ltd. ML808FX desktop robot FAD320S). An example of the application protocol was as follows. 1) Lower the Z-axis 2) Start application (application pressure designation, 50 kPa, application time designation, 2 seconds) 3) Raise the 4 mm Z-axis at a speed of 2.0 mm / s (according to application time 2 seconds) 4) At the end of application, the Z-axis is raised by 2 mm.
塗布後の成型体の観察評価には、接触角測定装置で形状を観察し、成型体の幅と高さを測定した(協和界面科学株式会社 接触角計 DropMaster500)。ディスペンサ塗布と、粘弾性を制御したペーストを合せることで、アスペクト比の高い構造体が作製できた。また、図10、11に示したように、その長さも制御できることが分かった。この造型方法とペーストを用いて、垂直方向のアスペクト比3以上の3次元構造体の作製が可能であることが分かった。 For observation and evaluation of the molded body after coating, the shape was observed with a contact angle measuring device, and the width and height of the molded body were measured (Kyowa Interface Science Co., Ltd. Contact Angle Meter DropMaster 500). A structure with a high aspect ratio could be produced by combining dispenser application and paste with controlled viscoelasticity. Further, as shown in FIGS. 10 and 11, it was found that the length can also be controlled. Using this molding method and paste, it was found that a three-dimensional structure having an aspect ratio of 3 or more in the vertical direction can be produced.
ピラー状アレーは、マイクロ流体の制御のための構造体、機能性粒子の支えとしての用途として有用である。セラミックスの構造体として、ピラーアレーを作製した(図12、13)。ピラーの間隔を狭くしたため、使用したディスペンサのノズルの形状に合わせて、アスペクト比はより低く調整した構造である。より高密度で高いアスペクト比の構造体の作製は、ノズル形状変更で可能であることが分かった。 The pillar array is useful as a structure for controlling microfluids and as a support for functional particles. A pillar array was produced as a ceramic structure (FIGS. 12 and 13). Since the interval between the pillars is narrowed, the aspect ratio is adjusted to be lower in accordance with the shape of the nozzle of the dispenser used. It has been found that a structure with a higher density and a higher aspect ratio can be produced by changing the nozzle shape.
セラミックスペーストは、その形状を保つ能力には限界があり、自重による変形が問題となる。より自由度の高い3次元構造体を作るためには、ノズル先から吐出した直後に外部的な因子でペーストを固めることが有効である。分散剤として使用するUV硬化剤が混合されているペーストにUVを照射しながら塗布し、どれほどの効果が現れているかを調べた。塗布条件は、0.15mm精密ノズル使用、塗布条件:50kPa、V=2mm/s(Z軸上昇速度)、h=5mmとし、垂直方向に長い構造体を、UVを照射しないで塗布した時と、UVを照射して塗布した時と、UVの強度最大にした時に、条件を変えて作製した。表2に、αAl2O324vol%長いサンプルで、UVある、なしで塗布した場合の比較を示す。 Ceramic paste has a limit in its ability to maintain its shape, and deformation due to its own weight becomes a problem. In order to make a three-dimensional structure with a higher degree of freedom, it is effective to harden the paste with an external factor immediately after discharging from the nozzle tip. It was applied to a paste mixed with a UV curing agent used as a dispersant while irradiating with UV, and the effect was examined. Application conditions are 0.15 mm precision nozzle, application conditions: 50 kPa, V = 2 mm / s (Z-axis ascending speed), h = 5 mm, and a structure that is long in the vertical direction is applied without UV irradiation. When the coating was performed by irradiating UV and when the UV intensity was maximized, the conditions were changed. Table 2 shows a comparison of αAl 2 O 3 24 vol% long sample applied with and without UV.
図14に示したとおり、UV硬化剤を用いUV照射することで、アスペクト比を画期的に大きくできることが分かった。条件を変えて、よりアスペクト比の高い(約15倍以上)構造を作ることができた(図15に示す)。垂直にだけではなく、このアスペクト比以下であれば、他の3次元的構造体も問題なく作製できることが分かった。作製条件:(基板:研磨無しのシリコン基板)、0.10mm精密ノズル、UVIntensity100%、80kPa、V=0.2mm/s、h=1.0mm。 As shown in FIG. 14, it was found that the aspect ratio can be dramatically increased by UV irradiation using a UV curing agent. By changing the conditions, a structure with a higher aspect ratio (about 15 times or more) could be produced (shown in FIG. 15). It has been found that other three-dimensional structures can be produced without problems if the aspect ratio is not more than the vertical. Production conditions: (substrate: silicon substrate without polishing), 0.10 mm precision nozzle, UV Intensity 100%, 80 kPa, V = 0.2 mm / s, h = 1.0 mm.
本実施例では、3次元電極構造を作製した。市販のAg光硬化ペーストを塗布・UV照射し、3次元電極を作製した。作製条件:24vol%αAl2O3(Al2O3:UVB=1.25:1)、UV強度Int98%、V=3mm/s、35kPa、h=2mm。図16に、作製した電極アレー(Agペースト使用)を示す。 In this example, a three-dimensional electrode structure was produced. A commercially available Ag light curable paste was applied and irradiated with UV to prepare a three-dimensional electrode. Production conditions: 24 vol% αAl 2 O 3 (Al 2 O 3 : UVB = 1.25: 1), UV intensity Int 98%, V = 3 mm / s, 35 kPa, h = 2 mm. FIG. 16 shows the produced electrode array (using Ag paste).
以上詳述したように、本発明は、立体形状自由成型技術による3次元構造体の作製方法に係るものであり、本発明により、3次元的な塗布が可能なディスペンサ塗布法を利用し、3次元造型を制御することにより、3次元構造体を作製する方法を提供することができる。また、本発明により、上記作製方法により、ペーストの主成分である粒子の形状及び分布状態を含む所定の微細構造が制御されたままの状態で微細パターンを形成する方法及び該方法により立体電極構造体を作製する方法を提供することができる。本発明は、ディスペンサ塗布法を利用して直接3次元構造体の立体造型を可能とする新しい3次元構造体の作製技術を提供するものとして有用である。
As described above in detail, the present invention relates to a method for producing a three-dimensional structure by a three-dimensional free-form technology, and uses a dispenser coating method capable of three-dimensional coating according to the present invention. by controlling the dimensions molding, it is possible to provide a way of making a three-dimensional structure. Further, the present invention, the by manufacturing method, the shape of the particles which is the main component of the paste and a method predetermined microstructure comprising a distribution state to form a fine pattern in a state of being controlled and elevational Ri by the method A method for producing a body electrode structure can be provided. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a technique for providing a new three-dimensional structure manufacturing technique that enables direct three-dimensional molding of a three-dimensional structure using a dispenser coating method.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007128622A JP5278722B2 (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Method for producing a three-dimensional structure by three-dimensional free-form technology |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007128622A JP5278722B2 (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Method for producing a three-dimensional structure by three-dimensional free-form technology |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008279418A JP2008279418A (en) | 2008-11-20 |
JP5278722B2 true JP5278722B2 (en) | 2013-09-04 |
Family
ID=40140696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007128622A Expired - Fee Related JP5278722B2 (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Method for producing a three-dimensional structure by three-dimensional free-form technology |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5278722B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013200696A1 (en) | 2013-01-17 | 2014-07-17 | Würth Elektronik eiSos Gmbh & Co. KG | inductance component |
CN104803626B (en) * | 2014-01-23 | 2017-03-29 | 吴文鸿 | A kind of preparation method of Z-Correct bump mapping Z-correct artificial stone |
JP6774020B2 (en) | 2016-09-29 | 2020-10-21 | セイコーエプソン株式会社 | 3D model manufacturing equipment and 3D model manufacturing method |
JP7043876B2 (en) | 2018-02-21 | 2022-03-30 | セイコーエプソン株式会社 | Manufacturing method and modeling equipment for 3D objects |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2738017B2 (en) * | 1989-05-23 | 1998-04-08 | ブラザー工業株式会社 | 3D molding equipment |
JP2738019B2 (en) * | 1989-05-25 | 1998-04-08 | ブラザー工業株式会社 | 3D molding equipment |
JP2000225375A (en) * | 1999-02-03 | 2000-08-15 | Ricoh Microelectronics Co Ltd | Particle-containing paste coating material |
DE10018987A1 (en) * | 2000-04-17 | 2001-10-31 | Envision Technologies Gmbh | Device and method for producing three-dimensional objects |
JP4052295B2 (en) * | 2004-08-25 | 2008-02-27 | セイコーエプソン株式会社 | MULTILAYER WIRING BOARD MANUFACTURING METHOD, ELECTRONIC DEVICE, AND ELECTRONIC DEVICE |
JP4639758B2 (en) * | 2004-11-09 | 2011-02-23 | セイコーエプソン株式会社 | 3D modeling method by liquid ejection method |
-
2007
- 2007-05-14 JP JP2007128622A patent/JP5278722B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008279418A (en) | 2008-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhang et al. | Additive manufacturing processes and equipment | |
Chen et al. | 3D printing of ceramics: A review | |
US11826949B2 (en) | Particle stereolithography | |
JP7547050B2 (en) | Method and apparatus for forming, particularly applicable to metals and/or ceramics | |
US6454972B1 (en) | Solid freeform fabrication using chemically reactive suspensions | |
JP2017510713A (en) | 3D printing of metal materials | |
WO2015023612A2 (en) | Additive fabrication of proppants | |
Ang et al. | A review on metallic and ceramic material extrusion method: Materials, rheology, and printing parameters | |
US20150080495A1 (en) | Surface modified particulate and sintered or injection molded products | |
WO2002064353A1 (en) | Three-dimensional printing | |
JP5278722B2 (en) | Method for producing a three-dimensional structure by three-dimensional free-form technology | |
Yang et al. | UV-curable, low-viscosity resin with a high silica filler content for preparing ultrastiff, 3D-printed molds | |
CN113423788A (en) | Additive manufacturing using reinforced materials | |
JP6862917B2 (en) | Composition for manufacturing three-dimensional modeled object and manufacturing method of three-dimensional modeled object | |
Lee et al. | Digital inkjet printing in three dimensions with multiple ceramic compositions | |
Marnot et al. | Material extrusion additive manufacturing of high particle loaded suspensions: a review of materials, processes and challenges | |
JP2017160471A (en) | Method of producing three-dimensional modeled product, apparatus for producing three-dimensional modeled product, and three-dimensional modeled product | |
JP7323361B2 (en) | Layered manufacturing powder, layered manufacturing slurry, three-dimensional layered manufacturing body, sintered body, manufacturing method of layered manufacturing slurry, layered manufacturing method, and sintering method | |
KR20150114790A (en) | Thixotropic oligomer composition for stereolithography and three dimensional article prepared therefrom | |
CN110475634B (en) | Method for manufacturing three-dimensional shaped object | |
JP7013959B2 (en) | Manufacturing method of 3D model, 3D model, liquid set, and 3D model | |
CN110366464B (en) | Composition for producing three-dimensional shaped object, method for producing three-dimensional shaped object, and apparatus for producing three-dimensional shaped object | |
Selvakannan et al. | Material extrusion and vat photopolymerization—principles, opportunities and challenges | |
Feng et al. | Development of a drop-on-demand micro dispensing system | |
Georgs | 3D Printing of Inorganic Materials for Industrial Applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090319 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110418 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110506 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110705 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120305 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120428 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130204 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130402 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130419 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130508 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5278722 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |