JPH0389591A - 回路製造方法 - Google Patents

回路製造方法

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JPH0389591A
JPH0389591A JP21987990A JP21987990A JPH0389591A JP H0389591 A JPH0389591 A JP H0389591A JP 21987990 A JP21987990 A JP 21987990A JP 21987990 A JP21987990 A JP 21987990A JP H0389591 A JPH0389591 A JP H0389591A
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フランク・エル・クラウティアー
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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〕 本発明は、一般に基板上の電気トレース(electr
ical traces)の形成に関し、特にインクジ
ェット・システムを用いて電気的トレースを形成させ、
回路パターンを設けることに関する。この電気的トレー
スの形成は粉末状の金属混合物の添加に続いて、それを
溶融させてトレースを形成する。
〔従来技術とその問題点〕
ますます複雑化するコンピュータや電子システムの開発
に伴い、効率のよい、またより経済的な回路の製造方法
が必要とされている。このような目的を達成するために
、多くの回路製造方法が開発され、用いられている。例
えば、米国特許4,668、533には、導電性金属ま
たは金属含有活性化剤(activator)を含むイ
ンクを用いたプリント回路製造方法が記されている。好
適な実施例では、インクジェット・システムを用いてイ
ンクを供給し、続いて無電解金属メツキ溶液を用いて第
2の金属層を設ける。他の回路製造方法では、周知のス
クリーン・プリンティングが用いられている。
しかしながら、より速く、効率の良い方法で、しかも最
小の工程数で導電性回路トレースを製造する方法の改善
に対する要請は以前として残る。
本発明はこのような要請を満たすものである。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、基板上に導電性トレースを高効率かつ
高速に形成することができる回路製造方法を提供するこ
とにある。
本発明の他の目的は、最小数の工程ステップを用いる回
路製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、大規模な大量生産の製造条件と容
易に適合する回路製造方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、さまざまな基板に用いるこ
とができる回路製造方法を提供することにある。
本発明のまださらに他の目的は、人手が容易で経済的な
材料を用いる回路製造方法を提供することにある。
本発明のまたさらに他の目的は、インクジェット・シス
テムを用いてインク・パターンを供給し、続いてそれら
に粉末状の金属混合物を添加し、そして溶融させる回路
製造方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
本願発明の目的にしたがって基板に電気的導電性トレー
スを効率的に設ける製造方法を開示する。
本方法はインク組成物を用い、それをインクジェット供
給システムによって選択された基板上に設ける。インク
は、−またはそれ以上の溶媒及び他の添加物と共に接着
剤を含む。これらの成分の比率及び配合はインクを添加
する基板に応じて、また、その他の外部要因に応じて実
験的に変化させることができる。本発明に用いられる好
適な基板は、ABS(アクリロニトリルブタジェンスチ
レン)、PVC(ポリ塩化ビニル) 、PC(ポリカー
ボネート)やポリエステルフィルム等の熱可塑性材料か
らなる。が、これらに限定されるものではない。
インクは、インクジェット・システムによって選定され
たパターンで供給され、続いて、粉末状の金属混合物が
パターンに添加され、インク中の接着剤に付着する。過
剰の粉末状金属混合物を除去した後、基板上の粉末が溶
融するまで基板を加熱する。これにより、最初に基板に
与えたインク・パターンと実質的に同一のパターンの導
電性トレースを形成させる。
本発明のこれらの目的および他の目的、特徴および利点
は次の実施例の詳細な説明と図面により明らかとなる。
〔発明の実施例〕
本発明は導電性回路トレースを効率よくかつ経済的に形
成する改善された方法を提供する。本発明によれば、最
初に、基板上に選択された回路パターンを形成させるた
めにインク組成物を使用する。第1図は基板12を示す
。薄膜ポリエステル、ABS (アクリロニトリルブタ
ジェンスチレン)プラスチック、PC(ポリカーボネー
ト)プラスチック、PVC(ポリ塩化ビニル)プラスチ
ック、PC/ABS(50:50)混合物等、当業者に
とって周知のさまざまな基板を用いることができる。他
の基板を用いてもよく、本発明は上掲のものに限定され
るものではない。
本願発明を大量生産の規模で実施するためには、基板1
2をロール13 (第1図)から供給することが望まれ
る。基板12は必要であれば単一の平坦シートであって
もよい。ロール13から基板12が供給されると、基板
を周知のコンピュータ制御のインクジェット・プリンテ
ィング装置に向かって移動させ、さらにそれに通す。本
発明の好適な一実施例では、サーマル・インクジェット
・プリンティング・システムを用いる。典型的なサーマ
ル・インクジェット・プリンティング・システムは、オ
リフィス・プレート及び抵抗体と流体の接続があるイン
ク溜めを含む。このような型式のシステムは周知で、例
えば、1985年5月の第36巻、第5号のe  e 
 −acka  J  ra  や米国特許4.500
.895.4,794,409.4,791,438.
4,677.447.4,490゜728等に記載され
ている。しかし、本発明は特定の形式のインクジェット
・システムに限定されるものではなく、上掲のものを含
め、当業者にとって周知の種々のシステムを用いて実施
することができる。
インクジェット・プリンティング装置14は、基板12
上に選ばれた回路パターン20でインクを分配(dis
pense)するように設計されている(第1.2図参
照)。回路パターン20の形状は基板の最終的な用途に
応じて任意に変更することができる。本発明の好適な一
実施例では、パターン20は約0.5−2.0ミルの厚
さを有する(好ましくは、1ミル)。
インクジェット・プリンティング装置14には、基板に
速く確実に付着する(adheres)ように考えられ
た特殊な配合のインク組成物が供給される。
本発明によれば、インク組成物は、約5−40重量%の
接着剤(好ましくは、30重量%)と、約60−95重
量%の溶媒(好ましくは、70重量%)を含む。本発明
の好適な接着剤は、0haio州C1evelandの
Loctite corporation製のrLoc
tite 408 Jという商品名の製品である。この
材料は、シアノアクリレートをベースとした化合物から
なる。他に使用可能な接着剤として、Au5trali
a 、 VictorjaのEmhart Au5tr
alia Pty、 Lid、製のrBostick 
5uper B。
ndJがある。しかし、本発明は以上の特定の接着剤に
限定されるものではなく、当業者に周知である他の接着
剤を用いることもできる。これらの接着剤は、無毒、不
燃性で、粘度が約5−100cps、表面張力が2O−
60dynes/cmでなければならない。
前述の通り、接着剤は一種類またはそれ以上の溶−媒と
結合する。本発明の実施例で用いられる溶媒として、エ
チレングリコールフェニルエーテル、γ−ブチロラクト
ン、メチルエチルケトン、水、およびそれらの混合物が
挙げられる。さらに、溶媒は、用いる基板や接着剤ある
いはインクジェット供給システムの型式に応じて実験的
に決定された種々の配合で混合される。
本発明にしたがって生成された具体的なインク組成物を
以下の実施例に基づいて説明する。
裏施盟土 成分             重量%Loc目te4
08(接着剤)30 γ−ブチロラクトン(溶媒) メチルエチルケトン(溶媒) エチレングリコール フェニルエーテル(溶媒) 水(溶媒) 0 計 00% 11駆tえ 成分 重量% Bostik 5uper Bond(接着剤)γ−ブ
チロラクトン(溶媒) メチルエチルケトン(溶媒) エチレングリコール フェニルエーテル(溶媒) 水(溶媒) 0 0 計 100% 実」■引よ 成分 重量% Loctite 408  (接着剤)40γ−ブチロ
ラクトン(溶媒)50 メチルエチルケトン(溶媒)      5水(溶媒)
              5計    100% 好適な実施例では、インク組成物は約5−25cpsの
粘度(好ましくは10cps)と約3O−60dyne
s/Cmの表面張力(好ましくは50dynes/ca
)を有する。
基板12にパターン20を設けた後、30−50 ミク
ロン(好ましくは10ミクロン)の好適な平均粒径の粉
末金属混合物をパターン20(第1,2図)へ添加する
。好適な実施例では、球形ユニットの形状の粉末金属混
合物30は鉛/スズ合金(約37重量%の鉛と約63重
量%のスズ)からなる。この材料は、11Nnois州
シカゴのLitton−Kester Co、  から
市販されている。
ここで用いることのできる他の粉末状金属混合物は以下
のものがあり、これらは全てLitton−Ke5le
r Co、から入手可能である。
益金粗土 金属 重量% スズ 0 鉛 0 計 00 鳳114L 金属 重量% スズ 2 6 計 00 鳳1目4肚 金属 重量% スズ ビ スマス 計 0 混【目4茫 金属 重量% スズ 鉛 ビスマス ■ 計 0 混【14■ 金属 重量% スズ 3 7。
鉛 3 7。
イ ンジウム 計 0 しかし、 本発明は上掲の混合物のみに限定され るものではなく、アンチモニー等の他の金属を含めるこ
ともできる。
パターン20を覆うのに必要な量より少し多い量の粉末
金属混合物を添加した後、過剰の混合物30をパターン
20と基板12から除去する。これは、当業者にとって
周知の振動装置36を使用することによって好適に達成
することができる。本実施例で用いた振動装置は、Ma
ssachusetts州WoburnのM−Rad 
Corporationが製造する振動プラットフォー
ムからなり、プラットフォームは約80Hzの周波数で
基板12を振動させるために調整される。基板12から
過剰の混合物30を除去するために他の方法もまた用い
らることができ、例えば、基板12から過剰の混合物3
0を除去する空気流を生成する送風装置−(air b
lower) (図示せず)の使用が含まれている。
次に加熱器38を用いて、パターン20上の残った粉末
状の金属混合物を溶融する。加熱器38は、従来の赤外
線加熱ユニ;ソト、対流オーブンまたは周知のそれらと
同様な装置で構成することができる。
加熱器38から供給される熱量はパターン20上の混合
物30を短時間(例えば、0. 5−10分)で溶融す
る十分なものでなければならない。好適な一実施例では
、基板12とパターン20と混合物30は約100から
250°Cの温度で約0.5−10分間加熱される。混
合物30が上記の37%/63%の鉛/スズの合金から
製造される材料からなる場合、約200°Cの温度で約
2分間加熱することが好ましい。
上述する加熱によって混合物30がパターン20及び基
板12上に効果的に溶融され、よって先に設けられたパ
ターン20と実質的に同一の導電性トレース・パターン
50(第2図)を形成することができる。
完成したトレース・パターン50をその上に有する基板
12は周知のカッター60を用いて任意に切断すること
ができ、さまざまな用途に適した個々の回路ユニット7
0を生成することができる。加えて、好ましくは、残留
基板12は第1図に示すように収拾ロール80(col
lection roll)に送られる。
〔発明の効果〕
本発明は、基板上に金属トレース・パターンを高効率に
設ける方法を示すものである。本発明は高速で大量生産
用の製造設備に特に適したものである。加えて、基板上
の最初のパターンの形成にインクジェット・システムを
用いることによって高精度に、かつ制御された方法でパ
ターンを形成することができる。
従って、当業者にとっては本実施例の変更及び修正は本
発明から逸脱することなく可能であることは明らかであ
る。例えば、インクの調製に用いる化学薬品、また粉末
状金属混合物に用いる材料は変更することもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である回路製造方法の動作説
明図。 第2図は第1図の部分詳細図。 12:基板、 工3: ロール、 14:インクジェット・プリンティング装置、20:パ
ターン、30:粉末金属混合物、36:振動装置、38
:加熱器、 60:カッター、80:収拾ロール。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)次の(イ)から(ホ)から成る回路製造方法。 (イ)基板を設置し、 (ロ)少なくとも一種類の接着剤を含むインクを前記基
    板にパターンで供給し、 (ハ)前記パターンを覆うのに十分な量の金属粉末を与
    え、前記金属粉末は前記インクの接着剤に付着し、 (ニ)過剰の前記金属粉末を前記パターンから除去し、 (ホ)前記基板を加熱し、前記パターン上に前記金属粉
    末を溶融させ、前記パターンと同じパターンの導電性ト
    レースをその上に形成させる。
  2. (2)請求項第1項記載の回路製造方法において、前記
    インクを前記基板にパターンで供給するためにサーマル
    ・インクジェット・プリンティング装置を用いることを
    特徴とする。
JP21987990A 1989-08-21 1990-08-21 回路製造方法 Pending JPH0389591A (ja)

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US39714589A 1989-08-21 1989-08-21
US397,145 1989-08-21

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