JPH07271314A - 厚膜パターンの製造方法 - Google Patents

厚膜パターンの製造方法

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JPH07271314A
JPH07271314A JP6187694A JP6187694A JPH07271314A JP H07271314 A JPH07271314 A JP H07271314A JP 6187694 A JP6187694 A JP 6187694A JP 6187694 A JP6187694 A JP 6187694A JP H07271314 A JPH07271314 A JP H07271314A
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JP
Japan
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thick film
film pattern
pattern
substrate
paste
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Application number
JP6187694A
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English (en)
Inventor
Ryuichi Nakamura
隆一 中村
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】ガラス基板10に銀液と還元液を吹き付け表面
に銀鏡11を形成した。この基板をめっき浴に入れ銅め
っき膜12を形成した。めっき膜表面にフォトレジスト
13を塗布し露光および現像を行ない必要とされるパタ
ーン部分のフォトレジストを除去した。この除去された
部分の銅メッキ膜をエッチングし除去した。めっき除去
部に厚膜パターン形成用ペースト14を充填し焼成後め
っき膜を溶解除去し厚膜パターン15を得た。 【効果】位置合わせはめっき膜のパターニング時の1回
だけ行なえばよく、印刷場合の位置のずれが発生しな
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、基板上に厚膜パターン
を形成する工程全般に適用可能とするもので、特にプラ
ズマディスプレイの障壁や電極等の形成に適用される厚
膜パターンの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえばプラズマディスプレイにおいて
は、幅100μm、高さ100から200μm程度の障
壁が必要とされる。従来、この障壁はパターン形成材料
をペースト化し、スクリーン印刷によりパターン上に印
刷し、これを焼成することにより形成している。
【0003】しかし、スクリーン印刷では一回の印刷で
は所定の膜厚を得ることができないため、印刷を複数回
繰り返すことにより所定の膜厚を得ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のスクリーン印刷
による方法では、所定の膜厚を得るために複数回の印刷
を必要とするが、このためには印刷だけでなく複数回の
乾燥工程も必要となる。また、印刷に際しては正確な位
置合わせが複数回必要となるため位置ずれが発生しやす
い。これらの理由により従来のスクリーン印刷法は極め
て生産性の悪いものであった。
【0005】また、スクリーン版の歪みなどの問題から
大面積化が困難であり、かつ印刷に用いられるペースト
の流動性や、スクリーン版の解像度等の問題により線幅
精度が損なわれるという問題点もあった。
【0006】本発明は、このような厚膜パターンの形成
工程における従来技術の問題点を解決するために考案さ
れたものであり、生産性を向上させ、かつ大面積化が可
能で、かつ良好な線幅精度を得ることのできる厚膜パタ
ーンの製造方法を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明が提供する手段とは、請求項1では、次の各工
程、(1)基板上に金属めっきを施す工程、(2)金属
めっきをエッチングし、所定のパターン形状を有する凹
部を形成する工程、(3)基板上の金属めっき凹部に厚
膜パターン形成用ペーストを充填する工程、(4)厚膜
パターン形成用ペーストを充填した基板を焼成する工
程、(5)金属めっきを無機酸で除去する工程、からな
ることを特徴とする厚膜パターンの製造方法である。
【0008】なお、充填されるペーストは、厚膜パター
ン形成材料とこれに充填性を与えるための少量の有機材
料とを混練することにより調製されており、なお焼成工
程では、得られる厚膜パターンに所定の性能を付与する
ため、パターン形成材料の硬化作用が行われるものであ
る。このため、焼成工程としては厚膜パターン形成材料
の焼結反応がおこる温度以上での工程を指す。また、無
機酸としては、硝酸溶液の他、塩酸等を用いることがで
きる。
【0009】また請求項2では、あらかじめ所定の厚膜
パターンが形成された原型を母型として、次の各工程、
(1)あらかじめ作製された厚膜パターンを原型とし
て、これに金属めっきをする工程、(2)金属めっきを
原型から剥離する工程、(3)剥離された金属めっきに
厚膜形成用ペーストを充填する工程、(4)厚膜形成用
ペーストを充填した金属めっきを所定の基板に密着させ
焼成する工程、(5)金属めっきを無機酸で除去する工
程、からなることを特徴とする厚膜パターンの製造方法
である。
【0010】なお、ここにおける母型となる厚膜パター
ンは印刷、蒸着等の種々の公知の方法で形成されたもの
を用いれば良い。
【0011】
【作用】請求項1における厚膜パターン形成法によれ
ば、基板表面全面にめっき膜を形成し、これをエッチン
して所定のパターン部分の形状にめっき膜を除去してい
る。
【0012】したがって、この工程により求めるパター
ンの雌型が形成される。なお、ここにおける雌型は、求
めるパターンとは逆のパターンを言う。勿論、本請求項
においては、雌型の高さは求めるパターンの高さより高
い必要がある。
【0013】次にこの雌型に厚膜パターン形成用ペース
トを充填する。充填はゴム製のスキージ等を用いること
ができる。
【0014】なお、雌型に充填されるペーストは、厚膜
パターン形成材料とこれに充填性を与えるための少量の
有機材料とを混練することにより調製されている。
【0015】このため、充填されたペーストは、その後
基板を焼成することにより有機材料が除去され結果とし
てパターン形成材料のみ残ることになる。
【0016】しかるのち、無機酸により余分のめっき膜
を除去することにより求めるパターンを形成できる。
【0017】請求項2における厚膜パターン形成法によ
れば、あらかじめ形成された厚膜パターンを、いわゆる
電鋳法を用いて複製するために、このパターンが形成さ
れた基板表面に金属めっき膜を形成する。
【0018】したがって、このめっき膜を剥離すると求
めるパターンの雌型が形成される。なお、ここにおける
雌型は、求めるパターンとは逆のパターンを言う。勿
論、本請求項においては、雌型の高さは求めるパターン
の高さより高い必要がある。
【0019】なお、めっき膜を安定して剥離するにはパ
ターン表面にあらかじめ銀鏡等の剥離層を形成し、その
上にめっき膜を形成し、これに相応の外力を加えればよ
い。
【0020】次にこの雌型に厚膜パターン形成用ペース
トを充填し、所定の基板上に支持し焼成する。焼成によ
り厚膜パターン形成材料は基板に固定される。
【0021】しかるのち、無機酸によりめっき膜を除去
することにより求めるパターンを形成できる。
【0022】
【実施例】
(実施例1)以下、図を用いて本発明を具体的に説明す
る。図1から図6は本実施例による厚膜パターンの製造
方法の各工程を示した図である。
【0023】上記の厚膜パターンは次のような工程で製
造される。
【0024】ガラス基板10として100mm角、厚さ
1.1mmのフロートガラスを用い、これに銀液と還元
液を双頭スプレーガンにより吹き付け、図1に示すよう
にガラス表面に厚さ1μmの銀鏡11を形成した。
【0025】なお、ここで用いた銀液は、液1リットル
あたり硝酸銀20グラムおよびアンモニア水15ミリリ
ットルを含み、還元液は、液1リットルあたりグリオキ
ザール25ミリリットルおよびトリメタノールアミン6
ミリリットルを含む水溶液からなる。
【0026】この銀鏡が形成された基板をピロ燐酸銅め
っき浴に入れ、図2に示すように基板上に厚さ200μ
mの銅めっき膜12を形成した。
【0027】なお、めっき液として、めっき液1リット
ルあたりピロ燐酸80グラム、ピロ燐酸カリウム270
グラム、アンモニア水3ミリリットルを含む水溶液を用
い、液温57℃で陰極電流密度4A/dm2 、陽極電流
密度2A/dm2 でめっきを行なった。
【0028】めっき膜表面にポリビニルアルコール(P
VA)および重クロム酸アンモニウムを主成分とするフ
ォトレジスト13を塗布し、しかるのち常法に従い所定
のフォトマスクを密着させ、高圧水銀灯での露光および
水での現像を行ない、図3に示すように必要とされるパ
ターン部分のフォトレジストを除去した。
【0029】なお、本実施例においては長さ80mm、
幅100μmの直線が100μm間隔で配列されたパタ
ーンのフォトレジストを除去した。
【0030】このフォトレジストが除去された部分の銅
メッキ膜を図4に示すように塩化第2鉄水溶液を用いエ
ッチングし除去した。
【0031】この基板を水洗および乾燥した後、めっき
除去部にショア硬度60度のウレタンゴム製のスキージ
を用い、図5に示すように厚膜パターン形成用ペースト
14を充填した。
【0032】なお、厚膜パターン形成用ペーストとして
鉛ガラスを主成分とするプラズマディスプレイの障壁形
成用ペースト(奥野製薬工業製ELD−520)を用い
た。
【0033】厚膜パターン形成用ペーストがめっき除去
部に充填された基板を、580℃で10分焼成した。な
お、ペースト中にはパターン形成材料に塗布性を与える
ために少量の有機溶剤と樹脂が添加されているが、これ
らはこの工程で蒸発ないし燃焼除去される。
【0034】焼成後、基板を10%硝酸溶液中に入れ、
めっき膜を溶解除去し、図6に示すように幅100μ
m、厚さ150μmの厚膜パターン15を得た。
【0035】(実施例2)以下、図を用いて本発明を具
体的に説明する。図7から図12は本実施例による厚膜
パターンの製造方法の各工程を示した図である。
【0036】上記の厚膜パターンは次のような工程で製
造される。
【0037】まず、ガラス基板上21にあらかじめスク
リーン印刷法等の公知の方法により、図7に示すような
長さ80mm、幅100μmの直線が100μm間隔で
配列された低融点ガラスからなる厚さ200μmの厚膜
パターン20を形成した。次にこれに銀液と還元液を双
頭スプレーガンにより吹き付け、基板上に厚さ1μmの
銀鏡を形成した。
【0038】なお、ここで用いた銀液は、液1リットル
あたり硝酸銀20グラムおよびアンモニア水15ミリリ
ットルを含み、還元液は、液1リットルあたりグリオキ
ザール25ミリリットルおよびトリメタノールアミン6
ミリリットルを含む水溶液からなる。
【0039】この銀鏡が形成された基板をピロ燐酸銅め
っき浴に入れ、図8に示すように基板上に厚さ2mmの
銅めっき膜22を形成した。
【0040】なお、めっき液として、めっき液1リット
ルあたりピロ燐酸80グラム、ピロ燐酸カリウム270
グラム、アンモニア水3ミリリットルを含む水溶液を用
い、液温57℃で陰極電流密度4A/dm2 、陽極電流
密度2A/dm2 でめっきを行ない、得られためっき膜
を図9に示すように基板端面から銀鏡を剥離層として剥
離した。
【0041】この剥離しためっき膜の凹部に、ショア硬
度60度のウレタンゴム製のスキージを用い、図10に
示すように厚膜パターン形成用ペースト23を充填し
た。
【0042】なお、厚膜パターン形成用ペーストとして
鉛ガラスを主成分とするプラズマディスプレイの障壁形
成用ペースト(奥野製薬工業製ELD−520)を用い
た。
【0043】厚膜パターン形成用ペーストが充填された
めっき膜を図11に示すように所定のガラス基板24上
に置き、手で軽く圧を加え密着させ、しかるのち、58
0℃で10分焼成した。なお、ペースト中にはパターン
形成材料に塗布性を与えるために少量の有機溶剤と樹脂
が添加されているが、これらはこの工程で蒸発ないし燃
焼除去される。
【0044】焼成後、基板を10%硝酸溶液中に入れ、
めっき膜を溶解除去し、図12に示すように幅100μ
m、厚さ150μmの厚膜パターン25を得た。
【0045】
【発明の効果】本願発明の厚膜パターンの製造方法によ
れば、請求項1では基板表面にめっき層を形成し、これ
をパターニングして所定のパターンの鋳型を形成し、こ
れにパターン形成用ペーストを充填し、これを焼成し、
しかるのちめっき膜を除去することにより厚膜パターン
を形成している。このため、位置合わせはめっき膜のパ
ターニング時の1回だけ行なえばよく、複数回の位置合
わせを行なうことなくパターン形成することが可能であ
る。このため、従来の技術のように印刷の繰り返しに起
因する印刷位置のずれが発生しない。
【0046】また、請求項2ではあらかじめ用意された
厚膜パターンを用い、これを母型として電鋳法を応用
し、これを複製している。このため、この母型が正しく
作られていれば位置合わせ等の工程を経ることなく厚膜
パターンを形成することができる。このため、従来の技
術のように印刷の繰り返しに起因する印刷位置のずれが
発生しない。
【0047】このため、簡単な工程にして生産性の高い
厚膜パターンの形成法を提供することができた。
【0048】
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の一実施例中、銀鏡形成工程の断面図
である。
【図2】図1と同じ一実施例中、銅めっき膜形成工程の
断面図である。
【図3】図1と同じ一実施例中、フォトレジスト膜形成
工程の断面図である。
【図4】図1と同じ一実施例中、銅めっき膜エッチング
工程の断面図である。
【図5】図1と同じ一実施例中、厚膜パターン形成工程
の断面図である。
【図6】図1と同じ一実施例中、銅めっき膜除去による
厚膜パターン形成工程の断面図である。
【図7】本願発明の一実施例中、銀鏡形成工程の断面図
である。
【図8】図7と同じ一実施例中、銅めっき膜形成工程の
断面図である。
【図9】図7と同じ一実施例中、銅めっき膜剥離工程の
断面図である。
【図10】図7と同じ一実施例中、厚膜パターン形成用
ペースト充填工程の断面図である。
【図11】図7と同じ一実施例中、めっき膜の基板密着
工程の断面図である。
【図12】図7と同じ一実施例中、銅めっき膜除去によ
る厚膜パターン形成工程の断面図である。
【符号の説明】
10・・・ガラス基板 11・・・銀鏡 12・・・銅めっき膜 13・・・フォトレジスト 14・・・厚膜パターン形成用ペースト 15・・・厚膜パターン 20・・・厚膜パターン 21・・・ガラス基板 22・・・銅めっき膜 23・・・厚膜パターン形成用ペースト 24・・・ガラス基板 25・・・厚膜パターン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガラス等の透明基板を用い、次の各工程、
    (1)基板上に金属めっきを施す工程、(2)金属めっ
    きをエッチングし、所定のパターン形状を有する凹部を
    形成する工程、(3)基板上の金属めっき凹部に厚膜形
    成用ペーストを充填する工程、(4)厚膜形成用ペース
    トを充填した基板を焼成する工程、(5)金属めっきを
    無機酸で除去する工程、からなることを特徴とする厚膜
    パターンの製造方法。
  2. 【請求項2】あらかじめ所定の厚膜パターンが形成され
    た原型を母型として、次の各工程、(1)原型に金属め
    っきをする工程、(2)金属めっきを原型から剥離する
    工程、(3)剥離された金属めっきに厚膜形成用ペース
    トを充填する工程、(4)厚膜形成用ペーストを充填し
    た金属めっきを所定の基板に密着させ焼成する工程、
    (5)金属めっきを無機酸で除去する工程、からなるこ
    とを特徴とする厚膜パターンの製造方法。
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