JP6395284B2 - 厚膜配線構造体の製造方法及び厚膜配線構造体 - Google Patents
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Description
本実施形態の厚膜配線構造体の製造方法は、ポーラス導電膜形成工程と、緻密導電膜形成工程と、を有する。
ポーラス導電膜形成工程は、基板の表面に、内部に空隙を有するポーラス導電膜を形成する工程である。基板としては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)基板等の樹脂基板、ガラス基板、アルミナ基板等が用いられる。基板の表面のうちポーラス導電膜が形成される表面には、必要により、ポーラス導電膜と基板の表面との密着性を改善するためのプライマー層が形成される。プライマー層としては、例えば、ポリウレタン塗料の硬化物が用いられる。
ペースト塗布法は、基板に導電性ペーストを塗布し、焼成する方法である。すなわち、ペースト塗布法を用いる場合、ポーラス導電膜形成工程は、基板に導電性ペーストを塗布し、焼成する工程となる。
コールドスプレー法は、皮膜の原料粉末を溶融又はガス化させることなく固相状態のまま不活性ガスと共に対象物に衝突させることにより、対象物の表面に皮膜を形成する方法である。皮膜の原料粉末は、通常、不活性ガスと共に超音速で対象物に衝突させられる。臨界速度に達した原料粉末が、衝突の際に塑性変形して堆積し、皮膜を形成する。
プラズマ溶射法は、プラズマジェットを用いて溶射材料を加熱・加速し、溶射材料を溶融又はこれに近い状態にして対象物に吹き付ける方法である。溶融又はこれに近い状態の溶射材料は、対象物に衝突して堆積し、皮膜を形成する。
緻密導電膜形成工程は、前記ポーラス導電膜に電解めっきを行うことにより、前記ポーラス導電膜が緻密化してなる緻密導電膜を形成する工程である。ここで、ポーラス導電膜の緻密化とは、ポーラス導電膜中の空隙がポーラス導電膜と同じ材質で埋められることにより、ポーラス導電膜の空隙体積が減少することを意味する。
本実施形態の厚膜配線構造体の製造方法の作用について、図面を参照して説明する。図1は、ポーラス導電膜形成工程がペースト塗布法で行われる場合の、本発明の実施形態に係る厚膜配線構造体の製造方法を示す概略図である。図1(A)はポーラス導電膜形成工程中に形成されたペースト塗布体を示す図である。図1(B)はポーラス導電膜形成工程後に得られたポーラス導電膜形成体を示す図である。図1(C)は緻密導電膜形成工程後に得られた厚膜配線構造体を示す図である。
図4は、従来の厚膜配線構造体の製造方法を示す概略図である。図4(A)はパターン印刷工程中に形成されたパターン塗布体を示す図である。図4(B)はパターン印刷工程後に得られたパターン形成体を示す図である。図4(C)は無電解めっき工程後に得られた無電解めっき層形成体を示す図である。図4(D)は電解めっき工程後に得られた厚膜配線構造体を示す図である。
本実施形態に係る厚膜配線構造体は、本実施形態に係る厚膜配線構造体の製造方法で得られた厚膜配線構造体である。この厚膜配線構造体は、本実施形態に係る厚膜配線構造体の製造方法で説明したものと同じであるため、説明を省略する。
(ポーラス導電膜形成工程)
はじめに、PETフィルムの表面にポリウレタン塗料を塗布し、乾燥させることにより、表面にプライマー層が形成されたPET基板を作製した。一方、平均粒子径D50が10μm以下の銀めっき銅粉50質量部と、マレイン酸銀30質量部と、テルピネオール20質量部と、を含む導電性ペーストを調製した。この導電性ペーストをPET基板のプライマー層の表面にウェット厚さが40μmになるように塗布した。この導電性ペーストが塗布されたPET基板を、放電プラズマ焼結装置を用いて2モル%水素−98モル%ヘリウムガス雰囲気下、マイクロ波出力1.5kW、ステージ温度150℃としプラズマを点灯して120秒加熱した。加熱後、PET基板の表面に銅からなるポーラス導電膜が形成されたポーラス導電膜形成体が得られた。ポーラス導電膜は、空隙率が15体積%であり、比抵抗が2.2×10−5Ω・cmであった。
はじめに、ポーラス導電膜の表面への電着を抑制する抑制剤としてのポリエチレングリコールと、ポーラス導電膜中の空隙の周囲の部分の電着を促進する促進剤としての3−メルカプト−1−プロパンスルホン酸ナトリウムとを含むを含む酸性硫酸銅めっき浴を準備した。次に、ポーラス導電膜が形成されたPET基板を、45℃の酸性硫酸銅めっき浴に浸漬し、電流密度12A/dm2で600秒間電解したところ、PET基板の表面に銅からなる緻密導電膜が形成された。緻密導電膜は、厚さが30μm、空隙率が0.5体積%であり、比抵抗が3.0×10−6Ω・cmであった。
10 PET基板(基板)
11 基板本体
12 プライマー層
20 導電性ペースト
21 導電性粉末
30 ポーラス導電膜
31 ポーラス導電膜本体
32 空隙
40 緻密導電膜
51 ペースト塗布体
52 ポーラス導電膜形成体
Claims (5)
- PET基板の表面に、平均粒子径D 50 が1〜100μmの導電性粉末を含む導電性ペーストを塗布し、焼成することにより、内部に空隙を有し、銅からなるポーラス導電膜を形成するポーラス導電膜形成工程と、
前記ポーラス導電膜に電解めっきを行うことにより、前記ポーラス導電膜が緻密化してなる緻密導電膜を形成する緻密導電膜形成工程と、
を有することを特徴とする厚膜配線構造体の製造方法。 - 前記PET基板の表面に、ポリウレタン塗料の硬化物からなるプライマー層が形成されたことを特徴とする請求項1に記載の厚膜配線構造体の製造方法。
- 前記ポーラス導電膜の厚さが10〜30μmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の厚膜配線構造体の製造方法。
- 前記ポーラス導電膜は、空隙率が10体積%以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の厚膜配線構造体の製造方法。
- 前記緻密導電膜は、空隙率が1体積%未満であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の厚膜配線構造体の製造方法。
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