JPH03254857A

JPH03254857A - 厚膜パターン形成方法

Info

Publication number: JPH03254857A
Application number: JP5113890A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Matsumoto; 武司松本
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1990-03-02
Filing date: 1990-03-02
Publication date: 1991-11-13
Anticipated expiration: 2016-12-17
Also published as: JP3239898B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は、液晶表示装置、蛍光表示デイスプレィパネル
、プラズマデイスプレィパネル、混成集積回路等の製造
工程における厚膜パターン形成方法に関するものである
。

［従来の技術］従来、この種の厚膜パターン形成方法としては、ガラス
やセラミック基板上に導体或いは絶縁体用のペーストを
スクリーン印刷によりパターン状に印刷を行った後にこ
のペーストを乾燥、焼成する工程を繰り返して厚膜パタ
ーンを形成する方法が知られている。また、他の方法と
して、基板上の非パターン部にフォトレジストからなる
焼却除去層を形成しておき、さらに基板上の全面にパタ
ーン形成層を施してから基板全体を焼成することにより
厚膜パターンを得ることも行われている（特開昭６３−
１１６８４６号公報参照）。

［発明が解決しようとする課題］前記従来のスクリーン印刷による方法においては、上述
のように複数回のスクリーン印刷により重ね刷りをして
所定の厚さにする方法が採られているが、この方法では
例えば５０〜１００μｍの厚膜を得るために５〜１０回
の重ね刷りを必要とし、その度ごとに乾燥工程が入るこ
ととなり、その結果として極めて生産性が悪く、また、
歩留りを低下させるという問題点があった。さらに、ペ
ーストの粘度、チクソトロピー等によりパターンの線幅
精度が損なわれるという問題点もあった。

また、基板上にフォトレジストからなる焼却除去層を設
けておき、パターン形成層を施した後に全面焼成を行う
方法では、現像にウェットプロセスが入ることから操作
が煩雑になると共に、高価なフォトレジストを焼却する
ためにコスト高になるという問題点を有していた。

本発明は、このような従来技術の問題点を解消するため
に創案されたものであり、生産性を改善し歩留りを向上
させる厚膜パターン形成方法を提供することを目的とし
ている。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明の厚膜パターン形成
方法は、凹版転写法を利用している。すなわち、目的パ
ターンの雌型である凹版の凹部にパターン形成材料を充
填し、次いで、該パターン形成材料を挟むようにして前
記凹版に基板を密着させて前記パターン形成材料を硬化
させた後、硬化した前記パターン形成材料を前記基板の
表面に残すようにして前記凹版を前記基板より剥離し、
続いて、表面に前記パターン形成材料が転写された前記
基板に対し焼成を行うようにしたものである。

そして、上記の方法では、凹版の凹部に充填されたパタ
ーン形成材料が基板側に転写される段階でパターン形成
材料の凝集力及びパターン形成材料と基板との密着力が
強いことが必要である。このため、凹版の凹部に充填す
る前記パターン形成材料として紫外線硬化性ガラスペー
ストを用い、前記基板を前記凹版に密着させる前に紫外
線硬化性プライマーにより前記基板の表面を処理するよ
うにした。或いは、前記パターン形成材料としてセラミ
ック材料粉を分散させた懸濁液を用い、前記基板を前記
凹版に密着させる前に前記凹版の表面に紫外線硬化性樹
脂を塗布するようにした。

また、凹版の材料としては、熱可塑性樹脂或いは表面張
力の小さい物質を使用することが好ましい。

［作用］上記構成の厚膜パターン形成方法によれば、硬化したパ
ターン形成材料が基板の表面に残るようにして凹版が剥
離されることにより、目的パターンのパターン形成材料
が基板の上に転写される。

そして、このパターン形成材料が転写された基板を焼成
することにより所望の厚膜パターンが形成される。

そして、前記パターン形成材料として紫外線硬化性ガラ
スペーストを用い、前記基板を前記凹版に密着させる前
に紫外線硬化性プライマーにより前記基板の表面を処理
するようにした場合にあっては、紫外線を照射すること
によりパターン形成材料が固まると共に、プライマーの
作用によりパターン形成材料と基板との密着力が付与さ
れる。

また、前記パターン形成材料としてセラミック材料粉を
分散させた懸濁液を用い、前記基板を前記凹版に密着さ
せる前に前記凹版の表面に紫外線硬化性樹脂を塗布する
ようにした場合にあっては、塗布した紫外線硬化性樹脂
がパターン形成材料に浸透する結果、紫外線を照射する
ことによりパターン形成材料が固まると共に、紫外線硬
化性樹脂の作用によりパターン形成材料と基板との密着
力が付与される。

そして、凹版の材料として熱可塑性樹脂を使用した場合
には、凹版を基板から剥離する前に熱処理を施すことに
より凹版が軟化して容易に剥離される。また、凹版の材
料として表面張力の小さい物質を使用した場合には、硬
化したパターン形成材料との接着力が減少されて剥離が
容易となる。

［実施例コ上記の本発明について、以下に実施例を挙げてさらに具
体的に説明する。

〈実施例１〉第１図（ａ）〜（ｅ）に示す工程図により説明する。

まず、第１図（ａ）に示すように、目的パターンの雌型
である凹版１を作成する。本実施例では、切削加工を施
した銅板を元型として用い、熱可塑性樹脂であるダウコ
ーニング■製シリコン含有ポリエチレン（マスターペレ
ット５Ｐ−３００）　ヲ凹版材料として用いて、１５０
℃／８〜１０ｋｇ−ｃｆｆｌ−２１５〜１０ｍ１ｎの条
件でコンプレッション成型し、線幅１００μｍ、深さ１
５０８ｍ１ピツチ３００μｍのラインパターンを有する
凹版１を得た。

続いて、第１図ら）に示すように、得られた凹版ｌに紫
外線硬化性ガラスペースト２を充填した。

具体的には、平板ゴムを凹版ｌに押し当てながらパター
ンを斜めに横切るように移動させ、紫外線硬化性ガラス
ペースト２を凹版１の凹部に押し込むと共に余分なペー
ストを掻き取るようにした。

また、紫外線硬化性ガラスペースト２には市販の無溶剤
型紫外線硬化性樹脂をバインダーとして結着剤、充填剤
、着色顔料を練肉しペースト化したものを用いた。

次いで、ガラスペースト２が充填された凹版１に対し、
第１図（Ｃ）に示すように、紫外線硬化性プライマー４
で処理したガラス基板３を対向、密着させ、３〜５ｋｇ
−ｃｍ−’の加圧下でガラス基板３側から紫外線を照射
し、ガラスペースト２及びプライマー４を硬化させた。

使用するプライマー４としては市販の紫外線硬化性樹脂
の範囲で広く考えられるが、本実施例では東亜合成化学
工業■製つレタンアクリレ−トド１１００を用いた。ま
た、光開始剤としては市販の試薬の範囲で広く考えられ
るが、本実施例では１−ヒドロキシシクロヘキシルフェ
ニルケトン（日本チバガイギー（財）製イルガキュ丁−
１８４）を用いた。そして、前記ウレタンアクリレート
に前記光開始剤を３ｗｔ％溶解させた樹脂分をメチルエ
チルケトンに５０ｗｔ％溶解させた溶液をプライマー液
とし、これをアプリケーターにてガラス基板３上に約５
μ■の厚みで塗布してプライマー処理を行った。ここで
、前記の紫外線硬化性樹脂或いは光開始剤の選択は本発
明を限定するものではないが、凹版１との密着時に凹版
１内のガラスペースト２中に樹脂の拡散を防止するため
室温における粘度が約１００００ｃｐｓ以上の高粘度の
樹脂が好ましい。また、プライマー処理の厚みは適宜決
定されるが、１０μの以上の厚さでは続く第１図（ｅ）
に示す焼成工程で障害となり、５μｍ以下の厚さでは十
分な密着効果が得られなかった。なお、硬化条件は４０
ｗ／ｃｍの高圧水銀灯を光源とし、紫外線を１０００ｍ
Ｊ／ｅａ＋”照射した。

次に、第１図（６）に示すように、凹版１を剥離し、ガ
ラス基板３上にプライマー４を介してガラスペースト２
でラインパターンを形成した。なお、剥離前に８０℃１
５ａ＋ｉｎ程度の熱処理を施すと凹版１が軟化するため
剥離が容易になる。

最後に、第１図（ｅ）に示すように、約６００℃で焼成
を行い、線幅１００μｍ５高さ１５０８ｍ１ピツチ３０
０μｍの厚膜パターン５を得た。

〈実施例２〉まず、第１図（ａ）に示すように、目的パターンの雌型
である凹版１を作成する。本実施例では、切削加工を施
した銅板を元型として用い、表面張力の小さい物質であ
る信越化学工業■製二液型ＲＴＶゴムＫＢ−１１２を凹
版材料として用いて、元型上でＲＴＶゴムを硬化させ、
線幅１００μｍ、深さ１５０８ｍ１ピツチ３００μｍの
ラインパターンを有する凹版１を得た。

以下、実施例１と同様にして線幅１００μｍ１高さ１５
０８ｍ１ピツチ３００μｍの厚膜パターン５を得た。

〈実施例３〉第２図（ａ）〜（ｆ）に示す工程図により説明する。

まず、第２図（ａ）に示すように、目的パターンの雌型
である凹版６を作成する。本実施例では、切削加工を施
した銅板を元型として用い、ダウコーニング■製シリコ
ン含有ポリエチレン（マスターペレッ）　５Ｐ−３００
）を凹版材料として用いて、１５０℃／８〜１０ｋｇ−
ｃｍ−２１５〜１０ｍ１ｎの条件でコンプレッション成
型し、線幅１００μｍ１深さ１５０μｍ１ピツチ３００
μｍのラインパターンを有する凹版６を得た。

次いで、第２Ｅ（ｂ）に示すように、得られた凹版６を
セラミック材料粉、即ち結着剤、充填剤、着色顔料を分
散した懸濁液７で被覆し、該懸濁液７中で前記各粉体が
沈降することを利用して、凹版６の凹部に前記セラミッ
ク材料粉を充填した。本実施例では、懸濁液７として、
日本電気硝子■製Ｇ＾−８（結着剤）５０ｇ、昭和電工
輛製ＣＢＡ−０５３（充填剤）１０ｇ、大間化学工業■
製ＴＭ−ＯＲ（充填剤）１０ｇ、大日精化工業■製ブラ
ック＃　９５９０（着色顔料）１０ｇに対し、界面活性
剤として東芝シリコーン■製ＴＳＬ８８０２を０．４ｇ
、分散媒としてイソプロピルアルコールを４０ｇを加え
、直径約１闘のガラスピーズ８０ｇの存在下で１２０Ｏ
ｒｐｍ／２ｈｒｓの条件でサンドミルを施したものを用
いた。

しかる後、前記懸濁液７の膜を室温にて乾燥させ、第２
図（Ｃ）に示すように、平板ゴム８を凹板６に押し当て
ながらパターンを斜めに横切るように移動させ、乾燥し
た前記懸濁液７の余分な部分を掻き取るようにした。

以上で得られた凹板６に対し、第２図（６）に示すよう
に、紫外線硬化性樹脂９をバー１０によりバーコードし
、前記セラミック材料充填部１１に凝集力を付与すると
共に、続く第２図（ｅ）に示したガラス基板１２との密
着時の密着力を付与した。紫外線硬化性樹脂９は紫外線
硬化性モノマー、オリゴマー及び光開始剤から構成され
、それぞれ市販試薬の中から幅広く選択可能であるが、
本実施例では、２−ヒドロキシエチルメタクリレート　
（日本触媒化学工業（転）製２ＨＨＭＡ　）に１−ヒド
ロキシシンクロへキシルフェニルケトン（日本チバガイ
ギー■製イルガキニア−１８４）を５ｗｔ％溶解させて
紫外線硬化性樹脂９とした。ここで、前記紫外線硬化性
樹脂９の選択は本発明を限定するものではなく、以下の
条件が満たされるものであればどのようなものでもよい
。

■前記セラミック材料充填部１１に浸透し易いこと。

■硬化後の凝集力が高いこと。

■ガラスとの密着性が良いこと。

■焼成工程において完全にガス化すること。

なお、バーコード時のバー１０としては番定３番のミャ
バーを用いた。

続いて、第２図（ｅ）に示すように、凹版６をガラス基
板と対向、密着させ、３〜５ｋｇ−ｃｍ−”の加圧下で
ガラス基板１２側から紫外線を照射し、前記セラミック
材料充填部１１に浸透した紫外線硬化性樹脂９を硬化さ
せた。なお、硬化条件は４０ｗ／ｃ＋ｎの高圧水銀灯を
光源とし、紫外線を１０１００Ｏ／ｅｌｌ”照射した。

最後に、第２図（０に示すように、凹版６を剥離し、約
６００℃で焼成を行って、線幅１００μｍ１高さ１５０
μの１ピツチ３００μｍの厚膜パターン１３を得た。

〈実施例４〉まず、第２図（ａ）に示すように、目的パターンの雄型
である凹版６を作成する。本実施例では、切削加工を施
した銅板を元型として用い、信越化学工業■製二液型Ｒ
ＴＶゴムＫＢ−１１２を凹版材料として用いて、元型上
でＲＴＶゴムを硬化させ、線幅１００μｍ１深さ１５０
μｍ１ピツチ３００μｍのラインパターンを有する凹版
６を得た。

以下、実施例３と同様にして線幅１００μｍ１高さ１５
０μｍ１ピツチ３００μｍの厚膜パターン１３を得た。

［発明の効果コ以上説明したように、本発明の厚膜パターン形成方法は
、−回の操作で高さ１００μｍ以上のパターンが得られ
ることから、これまでのスクリーン印刷による積層等に
比べ、処理時間が短縮されるとともに位置合わせ等の操
作も一回でよいため、工程の簡略化を図ることができる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明に係る厚膜パターン形成
方法の一実施例を示す工程図、第２図（ａ）〜（ｆ）は
本発明に係る厚膜パターン形成方法の他の実施例を示す
工程図である。１・・・凹版、２・・・紫外線硬化性ガラスペースト、
３・・・ガラス基板、４・・・紫外線硬化性プライマー
５・・・厚膜パターン、６・・・凹版、７・・・懸濁液
、８・・・平板ゴム、９・・・紫外線硬化性樹脂、１０
・・・バー、１１・・・セラミック材料充填部、１２・
・・ガラス基板、１３・・・厚膜パターン１１１キ！１↑↑↑！！１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）目的パターンの雌型である凹版の凹部にパターン
形成材料を充填し、次いで、該パターン形成材料を挟む
ようにして前記凹版に基板を密着させて前記パターン形
成材料を硬化させた後、硬化した前記パターン形成材料
を前記基板の表面に残すようにして前記凹版を前記基板
より剥離し、続いて、表面に前記パターン形成材料が転
写された前記基板に対し焼成を行うことを特徴とする厚
膜パターン形成方法。
（２）前記パターン形成材料として紫外線硬化性ガラス
ペーストを用い、前記基板を前記凹版に密着させる前に
紫外線硬化性プライマーにより前記基板の表面を処理し
たことを特徴とする請求項１記載の厚膜パターン形成方
法。
（３）前記パターン形成材料としてセラミック材料粉を
分散させた懸濁液を用い、前記基板を前記凹版に密着さ
せる前に前記凹版の表面に紫外線硬化性樹脂を塗布した
ことを特徴とする請求項１記載の厚膜パターン形成方法
。
（４）前記凹版の材料として熱可塑性樹脂を用いたこと
を特徴とする請求項１、２又は３記載の厚膜パターン形
成形成方法。
（５）前記凹版の材料として表面張力の小さい物質を用
いたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の厚膜パ
ターン形成形成方法。