KR100623227B1 - Electrical printed devices fabricating method by offset printing process - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인쇄방식의 하나인 오프셋 인쇄기술을 이용하여 저렴한 비용으로 복잡한 미세회로배선을 형성할 수 있는 오프셋 인쇄방식을 이용한 적층형 전자소자 제조방법에 관한 것으로서, 2차원 인쇄회로패턴의 이미지가 형성된 필름을 마련하는 제1단계와, 상기 필름을 이용하여 감광판에 상기 이미지를 노광하는 제2단계와, 상기 이미지가 노광된 감광판을 현상하여 패턴부를 형성한 후, 상기 패턴부는 소수화처리하고 상기 패턴부 이외는 친수화처리하여 인쇄원판을 제작하는 제3단계와, 상기 인쇄원판을 적층순서에 따라 인쇄기 롤러에 장착하고 상기 패턴부 이외에 물을 묻혀 전도성 잉크가 묻지 않도록 한 상태에서 상기 패턴부에 전도성 잉크를 묻힌 후 그 전도성 잉크를 기판에 전사하여 인쇄회로기판을 형성하는 제4단계를 포함하여, 저렴한 비용으로 복잡한 패턴의 전자소자를 용이하게 형성할 수 있고, 패턴과 패턴 사이에 보조패턴을 형성하여 패턴의 변형이 방지되고 3차원적으로 복잡한 미세회로배선의 적층이 가능한 장점이 있다.The present invention relates to a method of manufacturing a laminated electronic device using an offset printing method that can form a complex microcircuit wiring at low cost by using an offset printing technique, which is one of printing methods, and a film on which an image of a two-dimensional printed circuit pattern is formed. After the first step of preparing a, the second step of exposing the image on the photosensitive plate using the film, and developing the photosensitive plate exposed to the image to form a pattern portion, the pattern portion is hydrophobized and other than the pattern portion A third step of manufacturing a printing disc by hydrophilization, and attaching the printing disc to the printing roller in the stacking order and applying the conductive ink to the pattern portion in such a manner that the conductive ink is not covered with water other than the pattern portion. Including a fourth step of forming a printed circuit board by transferring the conductive ink to the substrate after being buried, For example, an electronic device having a complicated pattern can be easily formed, and an auxiliary pattern is formed between the pattern and the pattern to prevent deformation of the pattern and to stack three-dimensional complex circuit wiring.

전자소자, 인쇄원판, 패턴, 잉크, 실린더, 롤러, 감광물질, 보조패턴Electronic element, printed disc, pattern, ink, cylinder, roller, photosensitive material, auxiliary pattern

Description

오프셋 인쇄방식을 이용한 적층형 전자소자 제조방법 {ELECTRICAL PRINTED DEVICES FABRICATING METHOD BY OFFSET PRINTING PROCESS}Manufacturing method of multilayer electronic device using offset printing method {ELECTRICAL PRINTED DEVICES FABRICATING METHOD BY OFFSET PRINTING PROCESS}

도 1은 종래 기술에 따른 전자소자 제조방법의 순서도.1 is a flow chart of a method for manufacturing an electronic device according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 의한 전자소자 제조방법을 이용한 공정도.2 is a process chart using the electronic device manufacturing method according to the prior art.

도 3은 본 발명에 따른 오프셋 인쇄방식의 기본 개념을 설명하기 위한 공정도.Figure 3 is a process chart for explaining the basic concept of the offset printing method according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 오프셋 인쇄방식을 이용한 인쇄장치의 구성도.4 is a block diagram of a printing apparatus using an offset printing method according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 오프셋 인쇄방식을 이용한 전자소자의 제조방법의 순서도.5 is a flow chart of a manufacturing method of an electronic device using an offset printing method according to the present invention.

도 6a와 도 6b는 본 발명에 따른 오프셋 인쇄방식을 이용한 전자소자의 제조방법을 이용한 공정도.6a and 6b is a process chart using a method of manufacturing an electronic device using an offset printing method according to the present invention.

도 7은 본 발명에 사용되는 금속잉크의 금속분말 함량에 따른 유변학적 특성과 기존의 잉크의 유변학적 특성을 나타낸 그래프.Figure 7 is a graph showing the rheological properties and rheological properties of the conventional ink according to the metal powder content of the metal ink used in the present invention.

도 8a와 도 8b는 본 발명에 따른 전자소자 제조방법에 사용된 잉크의 특성 그래프.8A and 8B are graphs of characteristics of the ink used in the method of manufacturing an electronic device according to the present invention.

도 9a 내지 도 9c는 본 발명에 따른 습수방식의 오프셋 인쇄방식을 이용한 전자소자 제조방법에 적용되는 인쇄회로패턴의 설계도.9a to 9c are schematic views of a printed circuit pattern applied to a method for manufacturing an electronic device using a offset printing method of a damp water method according to the present invention.

도 10은 본 발명에 따른 오프셋 인쇄방식을 이용한 전자소자 제조방법에서 설계한 인쇄회로패턴이 확대된 도.10 is an enlarged view of a printed circuit pattern designed in an electronic device manufacturing method using an offset printing method according to the present invention.

도 11은 본 발명에 따른 오프셋 인쇄방식을 이용한 전자소자 제조방법에 인쇄원판을 실린더에 정렬하는 장치의 정면도이다.11 is a front view of an apparatus for aligning a printing disc with a cylinder in a method of manufacturing an electronic device using an offset printing method according to the present invention.

도 12의 (a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 오프셋 인쇄방식을 이용한 전자소자 제조방법에 사용되는 보조패턴이 도시된 도.12 (a) to (d) is a view showing an auxiliary pattern used in the electronic device manufacturing method using the offset printing method according to the present invention.

도 13은 무습수 방식의 오프셋 인쇄기기가 도시된 구성도.Fig. 13 is a block diagram showing an offset printing machine of a water-free method.

도 14는 무습수 방식의 오프셋 인쇄기기의 잉크롤러부의 확대도.14 is an enlarged view of an ink roller unit of an offset printing machine of a water-free method.

도 15a와 도 15b는 무습수 방식의 오프셋 인쇄기기의 인쇄부와 잉크공급부의 확대도.15A and 15B are enlarged views of a printing unit and an ink supply unit of the non-water-based offset printing machine.

도 16은 본 발명에 따른 무습수 방식의 오프셋 인쇄장치의 피인쇄체를 고정하는 부분의 평면도.Fig. 16 is a plan view of a part for fixing a printed object of the waterless type offset printing apparatus according to the present invention.

도 17은 본 발명에 따른 무습수 방식의 오프셋 인쇄장치의 냉각장치가 도시된 구성도.17 is a configuration diagram showing a cooling device of the offset printing apparatus of the water-free method according to the present invention.

도 18의 (a) 내지 (e)는 무습수 인쇄방식에 적용되는 오프셋 인쇄방식에서의 인쇄회로패턴 설계도면.Figure 18 (a) to (e) is a printed circuit pattern design drawing in an offset printing method applied to a water-free printing method.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

50 : 인쇄원판 52 : 패턴50: printed negative 52: pattern

54 : 친수성 물질 56 : 잉크54: hydrophilic material 56: ink

60 : 대상기판 70 : 실린더60: target substrate 70: cylinder

72,132 : 블랭킷 80 : 가압롤러72,132: Blanket 80: Pressing roller

100 : 필름원판 102 : 이미지100: film negative 102: image

104 : 수분 106 : 잉크104: moisture 106: ink

110 : 인쇄원판 112 : 감광물질110: printed disc 112: photosensitive material

112a : 패턴부 120 : 실린더112a: pattern portion 120: cylinder

123 : 수분공급장치 124 : 수분저장용기123: water supply device 124: water storage container

125 : 습수롤러 126 : 잉크공급장치125: wet water roller 126: ink supply device

127 : 잉크저장용기 128 : 잉크롤러127: ink storage container 128: ink roller

130 : 롤형부재 140 : 대상기판130: roll-shaped member 140: target substrate

142 : 인쇄회로패턴 143 : 보조패턴142: printed circuit pattern 143: auxiliary pattern

본 발명은 적층형 전자소자 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인쇄방식의 하나인 오프셋 인쇄기술을 이용하여 저렴한 비용으로 복잡한 미세회로배선을 형성할 수 있는 오프셋 인쇄방식을 이용한 적층형 전자소자 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer electronic device, and more particularly, to a method for manufacturing a multilayer electronic device using an offset printing method, which can form a complicated microcircuit wiring at low cost by using an offset printing technique, which is one of printing methods. It is about.

최근의 산업기술, 특히 전자기기를 비롯한 정보통신 분야의 급속한 발전이 이루어지고 있으며, 소비자의 편의성에 초점을 맞추어 소형화, 휴대화, 고기능화됨과 아울러 방송, 컴퓨터, 통신 등이 융합된 다기능 통합, 멀티미디어화 하고 있다. Recently, the rapid development of industrial technology, especially information and communication field, including electronic devices, is focused on convenience of consumers, miniaturized, portable, and high-functionality, and multi-functional integration, multimedia, which is integrated with broadcasting, computer, and communication. have.

최근의 전자정보통신기기는 그 외형, 크기/무게, 성능, 편의성, 가격 등에 있어 과거보다 훨씬 엄격한 조건이 적용된다. 이와 같은 조건의 예를 들면, 사용자가 항상 몸에 지니고 다닐 수 있도록 초소형, 초경량, 초박형, 초저전력소비, 그리고 착용하거나(wearable) 부피를 줄이기 위해 접을 수 있으면서도(foldable), 고성능(초고속)의 복합기능을 갖추되 저렴한 가격조건이 요구된다. Modern electronic information and communication devices are subject to much more stringent conditions than in the past in terms of appearance, size / weight, performance, convenience, and price. Examples of such conditions include a combination of ultra-compact, ultra-lightweight, ultra-thin, ultra-low power consumption, and foldable, high-performance (ultra-high speed) for the user to carry around at all times. Fully functional but inexpensive.

이와 같은 조건을 만족하기 위해서는 사용되는 전자소자의 최소형화, 초박형화와 유연성 있는 기판의 사용 등이 선행돼야 한다. 더욱이 소득증가 및 생활수준의 향상으로 소비자의 수요가 다양, 세분화됨에 따라 전자기기에 채용되는 부품은 소량 다품종화되어 수명주기도 단축되고 있어, 고비용의 설비투자가 이루어지지 못하고 있는 실정이다.In order to satisfy such conditions, the miniaturization, ultra-thinness, and use of flexible substrates must be preceded. Moreover, as consumer demand is diversified and segmented due to increased income and living standards, parts used in electronic devices are diversified in small quantities and shortened their life cycles.

보다 쉬운 이해를 위해 종래의 일반적인 공정에 의한 단층의 인쇄회로패턴을 형성하는 방법을 도 1과 도2를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래 기술에 따른 전자소자 제조방법의 순서도이고, 도 2는 종래 기술에 의한 전자소자 제조방법을 이용한 공정도이다.For easier understanding, a method of forming a single layer printed circuit pattern by a conventional general process will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as follows. 1 is a flowchart of a method for manufacturing an electronic device according to the prior art, and FIG. 2 is a process chart using the method for manufacturing an electronic device according to the prior art.

종래 기술에 의한 전자소자 제조방법은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, The electronic device manufacturing method according to the prior art, as shown in Figure 1 and 2,

도전층(11)이 형성된 대상기판(10)에 감광물질(12)을 코팅한다(S11). 다음으로 인쇄회로패턴의 이미지가 역상으로 형성된 포토 마스크(15)를 제작하고(S12), 상기 감광물질(12)의 상측에 상기 포토마스크(15)를 배치한다. 상기와 같이 포토 마스크(15)가 배치되면 상기 감광물질(12)에 광원(L1)을 조사하여 인쇄회로패턴의 이미지를 노광한다(S13). 이때, 상기 포토 마스크(15)에 가려지지 않은 부분의 감광물질(12a)은 상기 광원(L1)과 반응되어 경화되고, 상기 포토 마스크(15)에 가려진 부분의 감광물질(12b)은 경화되지 않는다. 다음으로 상기 포토 마스크(15)를 제거하고(S14), 상기 감광물질(12)이 경화된 대상기판(10)은 현상공정을 거치면서 경화되지 않은 감광물질(12b)이 제거된다(S15).The photosensitive material 12 is coated on the target substrate 10 on which the conductive layer 11 is formed (S11). Next, a photomask 15 in which an image of a printed circuit pattern is reversed is manufactured (S12), and the photomask 15 is disposed on the photosensitive material 12. When the photo mask 15 is disposed as described above, the photosensitive material 12 is irradiated with a light source L 1 to expose an image of a printed circuit pattern (S13). At this time, the photosensitive material 12a of the portion not covered by the photo mask 15 is reacted with the light source L1 to be cured, and the photosensitive material 12b of the portion covered by the photo mask 15 is not cured. . Next, the photomask 15 is removed (S14), and the target substrate 10 on which the photosensitive material 12 is cured is removed while the uncured photosensitive material 12b is removed (S15).

이후, 상기 대상기판(10)을 에칭액에 담궈 식각(etching)공정을 거치면 감광물질이 제거된 부위의 도전층이 제거되고, 남아 있는 도전층(11a)이 인쇄회로패턴을 이루게 된다. 다음으로 제거되지 않은 감광물질(12a)을 박리하여 전자소자의 제조를 완료한다.Subsequently, when the target substrate 10 is immersed in an etching solution and subjected to an etching process, the conductive layer at the portion where the photosensitive material is removed is removed, and the remaining conductive layer 11a forms a printed circuit pattern. Next, the photosensitive material 12a not removed is peeled off to complete the manufacture of the electronic device.

상기 감광물질(12)은 경화시키는 방법에 따라 열에 의해 경화되어지는 열경화성 폴리머 또는 자외선 경화성 폴리머로 구분되는데, 높은 신뢰성 확보를 위해 강한 접착강도와, 높은 결정화율, 양호한 인쇄성 등이 요구되어 지고, 보다 정밀한 셀 캡을 제어하기 위해 기판의 가압, 가열, 경화시의 퍼짐 정도가 균일한 것이 요구되고 있다.The photosensitive material 12 is classified into a thermosetting polymer or an ultraviolet curable polymer that is cured by heat according to a curing method. In order to secure high reliability, strong adhesive strength, high crystallization rate, and good printability are required. In order to control a more precise cell cap, it is desired that the spread degree at the time of pressurization, heating, and hardening of a board | substrate is uniform.

한편, 복층으로 이루어진 전자소자를 제조하기 위해서는 작업이 완료된 전자소자에 전술된 과정을 반복수행하여 복층의 배선회로를 형성한다.On the other hand, in order to manufacture a multi-layered electronic device, the above-described process is repeated on the completed electronic device to form a multi-layered wiring circuit.

일반적으로 전자정보통신기기에 사용되는 소자, 부품의 제조공정을 표 1과 표 2를 참조하여 설명하면, 크게 박막공정과 후막공정 그리고 벌크공정으로 대별된다.In general, the manufacturing process of devices and components used in electronic information and communication devices will be described with reference to Tables 1 and 2, which are roughly classified into thin film processes, thick film processes, and bulk processes.

Figure 112004022610560-pat00001
Figure 112004022610560-pat00001

Figure 112004022610560-pat00002
Figure 112004022610560-pat00002

전술된 박막공정은 포토-리소그래피(Photo-lithography) 및 에칭(Etching) 공정기술을 함께 사용하는 공정으로, 현재의 기술상황으로는 최소 회로선폭이 0.1㎛이하인 회로배선을 형성할 수 있다. 전술된 포토-리소그래피 기술은 나노미터(nm)급의 패턴을 가진 회로배선이 가능해 초고집적화에 유리한 공정이다.The above-described thin film process is a process using a combination of photo-lithography and etching process technology, and in the current state of the art, it is possible to form circuit wiring having a minimum circuit line width of 0.1 μm or less. The photo-lithography technique described above is a process that is advantageous for ultra-high integration since circuit wiring having a pattern of nanometer (nm) level is possible.

상기 박막공정기술은 다성분으로 이루어진 소자를 제작하기 위해 먼저 단일 성분으로 증착하고 이 위에 포토레지스트 필름을 도포하고 마스크를 사용하여 원하는 부위를 노광한 후, 에칭시키고, 그 위에 다른 종류의 단일성분을 다시 증착시키는 방법을 계속 반복하면서 소자의 제작을 이루어 가는 다단계 공정을 채택하고 있다.  In order to manufacture a multi-component device, the thin film process technology first deposits a single component, applies a photoresist film thereon, exposes a desired portion using a mask, and then etches it. The process of repeating the deposition process is repeated, adopting a multi-step process to fabricate the device.

전술된 후막공정은 박막공정에 비해 공정이 비교적 간단하여 생산성이 매우 높고, 소요설비 및 장치의 가격이 상대적으로 저렴할 뿐만 아니라 다성분 조성물의 성막 및 유/무기 재료가 혼합된 하이브리드 소자의 제작이 비교적 용이한 장점을 가지고 있다. 반면에 후막공정이나 벌크공정은 이들 공정 자체가 갖는 기술적 한계로 인해 최소 선 폭이 수 십 ㎛이상이어서 고집적도의 달성이 요원하다. 따라서 이러한 장점을 활용하여 수백층 이상 적층한 소자의 제작이 가능하다.Compared to the thin film process, the above-described thick film process is relatively simple and has high productivity, relatively low cost of required equipment and equipment, and the formation of a hybrid device in which a multi-component composition is formed and a mixed organic / inorganic material is relatively produced. It has an easy advantage. On the other hand, the thick film process or bulk process has a minimum line width of several tens of micrometers or more due to the technical limitations of these processes themselves. Therefore, by making use of these advantages, it is possible to fabricate devices stacked over hundreds of layers.

그러나, 이러한 방법은 다성분의 조성물을 동시에 성막하거나 또는 유/무기 재료가 혼합된 하이브리드 소자의 제작에는 매우 큰 어려움이 있다. 또한, 2차원 평면상에 회로배선을 형성할 경우 매우 높은 고집적도를 실현할 수 있으나, 이종 성분막을 수백 층 이상으로 쌓아 올려 만드는 3차원 고집적화는 공정이 복잡하고, 생산단가가 높은 문제가 있다. 더욱이 박막공정은 타 공정에 비해 지나치게 많은 중간 공정이 필요하고, 이를 위한 장치가 복잡하고 가격이 고가여서 새로운 소자 또는 부품의 제조를 위해서는 대규모 설비투자가 필요한 단점이 있다. 한편, 전술된 후막공정은 적층방향으로는 수 ㎛의 패턴 폭(pattern width-적층 두께, tape casting)을 가지도록 할 수 있지만 평면방향으로는 이보다 훨씬 큰 약 100㎛이상의 회로선 폭(screen printing)만을 구현할 수 있는 제약이 있다. 또한, 더욱 큰 문제는 복잡한 구조의 3차원 회로패턴을 구현하기 어려운 문제가 있다. 이는 3차원적으로 굴곡을 가진 회로를 구성하려면 via hole punching, electroding, alignment, stacking, curing or sintering 공정과 laser cutting 또는 dice sawing 등의 복잡한 과정을 거쳐야 하며 형상에 많은 제약이 있다. 또한 이러한 제약으로 인해 복잡하고 미세한 인쇄회로패턴이 형성된 전자소자를 형성하는데 많이 제약이 따른다.However, this method has a great difficulty in fabricating a hybrid component in which a multi-component composition is simultaneously formed or an organic / inorganic material is mixed. In addition, when a circuit wiring is formed on a two-dimensional plane, very high integration can be realized. However, three-dimensional high integration, in which heterogeneous component films are stacked up to hundreds or more layers, has a complicated process and a high production cost. Moreover, the thin film process requires too many intermediate processes compared with other processes, and the apparatus for this is complicated and expensive, which requires a large-scale facility investment for manufacturing new devices or components. On the other hand, the above-described thick film process can have a pattern width (stack width) of several μm in the lamination direction, but screen printing of about 100 μm or more in the planar direction is much larger than this. There is a restriction to implement only. In addition, a larger problem is that it is difficult to implement a three-dimensional circuit pattern of a complex structure. This requires a complex process such as via hole punching, electroding, alignment, stacking, curing or sintering, and laser cutting or dice sawing in order to construct a three-dimensional curved circuit. In addition, due to these restrictions, there are many restrictions in forming electronic devices having complex and fine printed circuit patterns.

본 발명의 목적은 전술된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 오프셋 인쇄방식을 이용하여 복잡하고, 미세한 인쇄회로패턴을 형성하고, 그 인쇄회로패턴 사이의 공간에 보조패턴을 형성함으로써 상기 인쇄회로패턴의 형상을 유지 또는 보호할 수 있고, 인쇄회로패턴의 적층시 하측의 인쇄회로패턴이 변형되지 않아 3차원적으로 복잡한 인쇄회로패턴이 적층 형성된 오프셋 인쇄방식을 이용한 전자소자 제조방법을 제공하는 것이다. 또한, 다성분계 유/무기 하이브리드 소자제조에 적용할 수 있음은 물론이고, 최소의 설비투자로 인해 급변하는 전자소자의 설계환경에 대처할 수 있으며, 생산공정의 단순화를 통해 저렴한 비용으로 복잡하고 미세한 인쇄회로패턴의 전자소자를 제조할 수 있는 오프셋 인쇄방식을 이용한 적층형 전자소자 제조방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the prior art described above, by forming a complex and fine printed circuit pattern using an offset printing method, and forming an auxiliary pattern in a space between the printed circuit patterns. The present invention provides a method of manufacturing an electronic device using an offset printing method in which a shape of a pattern can be maintained or protected, and when a printed circuit pattern is stacked, a lower printed circuit pattern is not deformed and a three-dimensional complex printed circuit pattern is laminated. . In addition, it can be applied to manufacturing multi-component organic / inorganic hybrid devices, and can cope with the rapidly changing design environment of electronic devices due to the minimum investment of equipment. The present invention provides a method of manufacturing a laminated electronic device using an offset printing method capable of manufacturing an electronic device having a circuit pattern.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 오프셋 인쇄를 이용한 적층형 전자소자의 제조방법은 기판위에 2차원 인쇄회로패턴을 다층으로 인쇄하여 제조되는 적층형 전자소자의 제조방법으로, 2차원 인쇄회로패턴의 이미지가 형성된 필름을 마련하는 제1단계와, 상기 필름을 이용하여 감광판에 상기 이미지를 노광하는 제2단계와, 상기 이미지가 노광된 감광판을 현상하여 패턴부를 형성한 후, 상기 패턴부는 소수화처리하고 상기 패턴부 이외는 친수화처리하여 인쇄원판을 제작하는 제3단계와, 상기 인쇄원판을 적층순서에 따라 인쇄기 롤러에 장착하고 상기 패턴부 이외에 물을 묻혀 전도성 잉크가 묻지 않도록 한 상태에서 상기 패턴부에 전도성 잉크를 묻힌 후 그 전도성 잉크를 기판에 전사하여 인쇄회로기판을 형성하는 제4단계를 포함한다.Method for manufacturing a multilayer electronic device using an offset printing according to the present invention for achieving the above object is a manufacturing method of a multilayer electronic device manufactured by printing a multi-dimensional printed circuit pattern on a substrate in a multi-layer, A first step of preparing a film having an image formed thereon, a second step of exposing the image to a photosensitive plate by using the film, and developing a photosensitive plate on which the image is exposed to form a pattern portion, and then the pattern portion is hydrophobized. A third step of manufacturing a printing disc by hydrophilizing other than the pattern portion, and mounting the printing disc on a printing press roller according to a lamination order, and in the state where the conductive ink is not covered with water other than the pattern portion so as to prevent conductive ink. And depositing the conductive ink on the substrate, and transferring the conductive ink to the substrate to form a printed circuit board.

또한, 본 발명에 따른 오프셋 인쇄방식을 이용한 적층형 전자소자 제조방법은 먼저 형성된 인쇄회로패턴 위에 다른 인쇄회로패턴을 적층하는 과정에서 먼저 형성된 인쇄회로패턴을 보호하기 위해 그 패턴들 사이에 비전도성 잉크를 전사시켜 보조패턴을 형성하는 과정을 포함할 수 있다. 또한, 인쇄회로패턴이 형성된 기판을 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the method of manufacturing a multilayer electronic device using the offset printing method according to the present invention uses a non-conductive ink between the patterns to protect the printed circuit pattern formed in the process of laminating another printed circuit pattern on the first printed circuit pattern. It may include the process of transferring to form an auxiliary pattern. The method may further include heat treating the substrate on which the printed circuit pattern is formed.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 적층형 전자소자 제조방법은 평판 인쇄(Lithographic Pressing)의 일예인, 오프셋 인쇄방식을 이용하여 일반적인 볼록판, 오목판 등으로 인쇄하기 어려운 피인쇄체를 중심으로 많은 산업제품에 이용되고 있다. 더욱이 오프셋 인쇄방식의 일반적인 인쇄방식에 비해 미세하고 복잡한 형상의 인쇄가 가능하여 전자소자 분야의 인쇄방식에 적합하다.BACKGROUND OF THE INVENTION The method for manufacturing a laminated electronic device according to the present invention is used in many industrial products mainly on a printed material which is difficult to print with a general convex plate or a concave plate by using an offset printing method, which is an example of lithographic pressing. Moreover, it is possible to print fine and complicated shapes compared to the general printing method of the offset printing method, which is suitable for the printing method of the electronic device field.

도 3은 본 발명에 따른 오프셋 인쇄방식의 기본 개념을 설명하기 위한 공정도이고, 도 4는 본 발명에 따른 오프셋 인쇄방식을 이용한 인쇄장치의 구성도로서, 인쇄원판(50) 상에 패턴(52)을 이루는 부분에 물을 포함하는 친수성 물질이 잘 묻지 않도록 처리(즉 소수화 처리)하고, 패턴 사이의 부분(53)은 물을 포함하는 친수성 물질(54)이 잘 묻도록 처리(즉 친수화 처리)한다. 다음으로 인쇄원판(50)에 물을 포함하는 친수성 물질(54)을 도포하고, 인쇄원판(50)에 유성의 잉크(56)를 투입하면 물과 기름이 반발되는 성질에 의해 패턴(52)에만 잉크(56)가 묻게 된다. 이와 같이 패턴(52)에 잉크(56)가 묻게 되면 인쇄원판(50)의 상측에 대상기판(60)을 배치한 후 인쇄원판(50)과 접촉시켜 패턴(52)의 잉크(56)가 상기 대상기판(60)으로 전사되도록 한다. 다음으로 대상기판(60)을 건조시켜 오프셋 인쇄를 완료한다.3 is a process chart for explaining the basic concept of the offset printing method according to the present invention, Figure 4 is a block diagram of a printing apparatus using the offset printing method according to the present invention, the pattern 52 on the printing disc 50 The hydrophilic material containing water is hardly buryed (ie, hydrophobized) on the part forming the portion, and the portion 53 between the patterns is treated so as to bury the hydrophilic material 54 including water (ie, hydrophilized). do. Next, when the hydrophilic material 54 including water is applied to the printing disc 50, and the oil ink 56 is injected into the printing disc 50, water and oil are repelled only to the pattern 52. Ink 56 will be buried. When ink 56 is deposited on the pattern 52 as described above, the target substrate 60 is disposed on the upper side of the printing original plate 50, and then contacted with the printing original plate 50 so that the ink 56 of the pattern 52 is formed. It is to be transferred to the target substrate (60). Next, the target substrate 60 is dried to complete offset printing.

전술된 오프셋 인쇄방식은 패턴(52)에 묻은 잉크(56)를 대상기판(60)에 직접 전사하지 않고, 도 4에 도시된 바와 같이, 탄력성있는 고무 블랭킷(Blanket)(72)을 붙인 실린더(70)에 전이시키고, 다시 대상기판(60)으로 전사하는 방식을 사용하여 연속적인 작업을 수행할 수도 있다.The above-described offset printing method does not transfer the ink 56 deposited on the pattern 52 directly to the target substrate 60, and as shown in FIG. 4, a cylinder to which an elastic rubber blanket 72 is attached ( 70) and the transfer to the target substrate 60 may be performed continuously.

또한, 상기 실린더(70)의 하측에는 상기 대상기판(60)의 두께에 따라 상기 고무 블랭킷(72)과 대상기판(60)의 접촉압력을 일정하기 유지하기 위한 가압롤러(80)를 설치한다.In addition, a pressure roller 80 is installed below the cylinder 70 to maintain a constant contact pressure between the rubber blanket 72 and the target substrate 60 according to the thickness of the target substrate 60.

도 5는 본 발명에 따른 오프셋 인쇄방식을 이용한 전자소자의 제조방법의 순서도이고, 도 6a와 도 6b는 본 발명에 따른 오프셋 인쇄방식을 이용한 전자소자의 제조방법을 이용한 공정도이다.5 is a flowchart illustrating a manufacturing method of an electronic device using an offset printing method according to the present invention, and FIGS. 6A and 6B are flowcharts illustrating a manufacturing method of an electronic device using an offset printing method according to the present invention.

본 발명에 따른 오프셋 인쇄방식을 이용한 전자소자의 제조방법은, 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 전용의 프로그램을 사용하여 전자소자에 형성될 인쇄회 로패턴의 형상을 2차원적인 패턴 이미지(102)로 설계하고, 상기 인쇄회로패턴의 역상 이미지(103)를 필름원판(100) 상에 인쇄하고(S22), 상기 역상 이미지(103)가 인쇄된 필름원판(100)을 암실분위기에서 UV 감광기에서 1분 30초간 표면에 감광물질(112)이 도포된 인쇄원판(110)에 노광시킨다(S23). 이때, 상기 역상 이미지(103) 하측의 감광물질(112b)은 경화되지 않고, 상기 역상 이미지(103) 사이의 공간에 위치되어 UV에 노출된 감광물질(112a)은 경화된다.In the method of manufacturing an electronic device using the offset printing method according to the present invention, as shown in FIGS. 5 and 6, a shape of a printed circuit pattern to be formed in the electronic device using a dedicated program is a two-dimensional pattern image. Designed as (102), the reverse image 103 of the printed circuit pattern is printed on the film disc 100 (S22), the film disc 100 on which the reverse image 103 is printed UV in the dark atmosphere The photoreceptor is exposed to the printing disc 110 coated with the photosensitive material 112 on the surface for 1 minute and 30 seconds (S23). At this time, the photosensitive material 112b below the reversed image 103 is not cured, and the photosensitive material 112a which is located in the space between the reversed images 103 and exposed to UV is cured.

다음으로 필름원판(100)을 제거한 후 인쇄원판(110)을 감광액과 증류수의 혼합액에 담궈 현상하면 상기 인쇄원판(110)의 감광물질(112) 중 경화되지 않은 부분의 감광물질, 즉 역상의 패턴(112b)이 제거되어 필름원판에 형성된 패턴 이미지(102)와 대응되는 형태의 패턴부의 형태로 상기 인쇄원판(110)에 형성된다(S24). 이때, 감광액의 양이 많을 경우 패턴부의 형상이 제거될 수 있으므로 물과의 혼합비를 잘 조정한다. 또한, 자외선에 방치될 경우 원하지 않는 부분의 감광물질(112b)이 경화되어 필름원판(100)의 이미지(102)와 동일한 패턴부로 나타나지 않을 수 있으므로 상기 인쇄원판(110)의 감광물질(112)이 자외선에 노출되지 않게 주의한다.Next, when the film original plate 100 is removed and the printing original plate 110 is immersed in the mixed solution of the photosensitive liquid and distilled water, the photosensitive material of the uncured portion of the photosensitive material 112 of the printing original plate 110, that is, the reverse phase pattern 112b is removed and is formed on the printing disc 110 in the form of a pattern portion corresponding to the pattern image 102 formed on the film disc (S24). At this time, since the shape of the pattern portion can be removed when the amount of the photosensitive liquid is large, the mixing ratio with water is well adjusted. In addition, the photosensitive material 112b of the undesired portion may be hardened when not exposed to ultraviolet rays, so that the photosensitive material 112 of the printing disc 110 may not appear in the same pattern portion as the image 102 of the film disc 100. Be careful not to be exposed to ultraviolet rays.

한편, 복수층의 인쇄회로패턴이 3차원적으로 형성된 전자소자를 제조하기 위해서는 전술된 방법과 동일한 방법을 사용하여 다른 인쇄회로패턴 인쇄용 인쇄원판을 제조한다.Meanwhile, in order to manufacture an electronic device having three-dimensional printed circuit patterns formed three-dimensionally, another printing circuit pattern printing disc for printing another printed circuit pattern is manufactured using the same method as described above.

이와 같이 구성된 인쇄원판 제조단계(S21)가 완료되면 패턴부(112a)가 형성된 인쇄원판(110)을 실린더(120)에 장착 고정시킨다. 이때, 상기 인쇄원판(110)이 실린더(120)의 정확한 위치에 고정되도록 위치를 정렬한다. 이는 각각 다른 패턴의 형성을 위한 인쇄원판(110)을 상기 실린더(120)의 동일 위치에 차례로 고정, 장착한다. 이와 같이, 상기 실린더(120)상에 인쇄원판(110)을 정확하게 장착함으로서 단층 패턴이 인쇄된 대상기판(140) 상의 정확한 위치에 다층 인쇄가 가능하게 되고, 이로 인해 복잡한 적층형 소자의 제작이 가능하게 된다.When the printing disc manufacturing step S21 configured as described above is completed, the printing disc 110 having the pattern part 112a is fixed to the cylinder 120. At this time, the printing disk 110 is aligned to position the fixed to the correct position of the cylinder (120). It is fixed and mounted in sequence in the same position of the cylinder 120, the printing disc 110 for the formation of different patterns, respectively. As such, by accurately mounting the printing disc 110 on the cylinder 120, multi-layer printing is possible at the exact position on the target substrate 140 on which the tomographic pattern is printed, thereby enabling the production of a complicated stacked type device. do.

다음으로 상기 실린더(120)를 회전시키며 상기 인쇄원판(110)의 패턴(112a) 이외의 부분(112b)에 수분(104)을 묻히고, 패턴(112a) 부분에는 물과 기름이 반발되는 성질을 이용하여 유성의 전도성 잉크(106)를 묻히는 잉크전이단계(25)를 수행한다.Next, the cylinder 120 is rotated, and the water 104 is buried in portions 112b other than the pattern 112a of the printing disc 110, and water and oil are used to repel the pattern 112a. By performing the ink transition step 25 to bury the oil-based conductive ink 106.

그리고, 상기 패턴(112a)의 형상에 대응되는 잉크(106)가 전이된 인쇄원판(110)은 상기 실린더(120)의 회전에 의해 대상기판(140)에 패턴(142)을 전사하는 제1패턴전사단계(S26)를 수행한다. 이를 위해 상기 인쇄원판(110)의 회전방향과 맞닿는 위치에는 수분 및 잉크를 공급하기 위한 수분공급장치(123) 및 잉크공급장치(126)가 순차적으로 설치된다. 상기 수분공급장치(123)는 수분(104)을 저장하기 위한 수분저장용기(124)와, 상기 수분저장용기(124)의 수분(104) 및 상기 인쇄원판(110)과 접촉되는 복수의 습수롤러(125)를 포함하고, 상기 잉크공급장치(126)는 잉크(06)를 저장하기 위한 잉크저장용기(127)와, 상기 잉크저장용기(127)의 잉크(106) 및 상기 인쇄원판(110)과 접촉되는 복수의 잉크롤러(128)를 포함한다.In addition, the printing original plate 110 to which the ink 106 corresponding to the shape of the pattern 112a is transferred is a first pattern for transferring the pattern 142 to the target substrate 140 by the rotation of the cylinder 120. The transfer step (S26) is performed. To this end, a water supply device 123 and an ink supply device 126 for supplying water and ink are sequentially installed at positions in contact with the rotation direction of the printing disc 110. The water supply device 123 is a water storage container 124 for storing the water 104, a plurality of wet rollers in contact with the water 104 and the printing disc 110 of the water storage container 124. And the ink supply device 126 includes an ink storage container 127 for storing ink 06, an ink 106 of the ink storage container 127, and the printing disc 110. And a plurality of ink rollers 128 in contact with.

전술된 바와 같이 구성된 오프셋 인쇄장치는 다음으로, 습수롤러(125)를 사 용하여 수분(104)을 인쇄원판(110)에 공급하고, 잉크롤러(128)를 사용하여 잉크(106)를 인쇄원판(110)에 공급하면 물과 기름의 반발되는 원리로 인해 패턴부(112a)가 형성된 부분에만 잉크(106)가 묻게 되다. 다음으로 실린더(120)의 회전에 의해 인쇄원판(110)의 패턴부(112a)에 묻은 잉크(106)는 롤형부재(130)에 장착된 고무 블랭킷(132)으로 전이되고, 상기 고무 블랭킷(132)으로 전이된 잉크(106)는 실린더(120)와 가압롤러(80) 사이를 지나는 대상기판(140)에 전사되어 전자소자의 인쇄회로패턴(142)을 형성한다.The offset printing apparatus configured as described above next supplies the moisture 104 to the printing disc 110 using the wet roller 125 and supplies the ink 106 to the printing disc using the ink roller 128. When supplied to 110, the ink 106 is buried only in the portion where the pattern portion 112a is formed due to the repulsion principle of water and oil. Next, the ink 106 buried in the pattern portion 112a of the printing disc 110 by the rotation of the cylinder 120 is transferred to the rubber blanket 132 mounted on the roll-shaped member 130, and the rubber blanket 132 The ink 106 transferred to) is transferred to the target substrate 140 passing between the cylinder 120 and the pressure roller 80 to form the printed circuit pattern 142 of the electronic device.

한편, 상기 고무 블랭킷(132)에는 상기 인쇄회로패턴(142)의 형성 완료후, 상기 전자소자의 인쇄회로패턴(142) 상부에 또 다른 회로패턴을 형성하여 인쇄회로패턴을 3차원적으로 적층하는 경우 인쇄공정 중에 변형되는 것을 방지하기 위해 상기 인쇄회로패턴(142)과 인쇄회로패턴(142) 사이의 공간에 보조패턴(143)을 형성하는 보조패턴형성단계(S27)를 수행한다.Meanwhile, after the formation of the printed circuit pattern 142 is completed on the rubber blanket 132, another circuit pattern is formed on the printed circuit pattern 142 of the electronic device to stack the printed circuit pattern in three dimensions. In this case, in order to prevent deformation during the printing process, an auxiliary pattern forming step (S27) of forming an auxiliary pattern 143 in the space between the printed circuit pattern 142 and the printed circuit pattern 142 is performed.

이때, 상기 보조패턴(143)의 형성시 사용되는 더미(dummy)용 인쇄원판은 상기 인쇄원판(110)의 패턴부(112a) 사이의 공간에 대응되는 보조패턴부가 형성된 별도의 보조패턴인쇄원판을 마련하고, 오프셋 인쇄방식으로 비전도성 잉크를 전사하여 보조패턴(143)을 형성한다. 다음으로 상기 대상기판(140)에 전사된 각각의 잉크를 열처리하여 이물질을 제거하고 소성가공하는 열처리 단계(S28)를 수행한다.In this case, the dummy printing disc used when the auxiliary pattern 143 is formed may include a separate auxiliary pattern printing disc having an auxiliary pattern part corresponding to the space between the pattern parts 112a of the printing disc 110. The auxiliary pattern 143 is formed by transferring the non-conductive ink by offset printing. Next, heat treatment of each ink transferred to the target substrate 140 to remove foreign substances and plastic processing is performed (S28).

전술된 바와 같은 단계를 거쳐 회로 패턴이 형성된 전자소자는 전술된 단계를 반복 수행함으로서 대상기판(140)에 복수의 패턴을 적층한다.An electronic device in which a circuit pattern is formed through the above steps is repeatedly stacked on the target substrate 140 by repeating the above steps.

상기 대상기판(140)은 플라스틱, 유리, 세라믹, 또는 금속 등의 모든 종류의 기판이 사용될 수 있으며, 롤(roll) 형태의 기판을 사용하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예에서 상기 대상기판(140)은 LTCC용 알루미나와 유리가 혼합된 것으로서, 소결온도가 850℃이며, 유전율 10MHz에 서 5.1852이고, 250㎛의 두께를 갖는 그린시트(green sheet)를 사용하고, 그린시트 절단용 전용도구인 이그젝트 나이프(Exacto knife)를 이용하여 80mm×50mm의 크기로 잘라 사용한다.The object substrate 140 may be a substrate of any kind, such as plastic, glass, ceramic, or metal, it is also possible to use a substrate in the form of a roll (roll). In the embodiment of the present invention, the target substrate 140 is a mixture of alumina and glass for LTCC, the sintering temperature is 850 ℃, the dielectric constant is 10,852, 5.1852, green sheet having a thickness of 250㎛ After cutting, use Excto knife, a special tool for cutting green sheet, to cut into 80mm × 50mm size.

한편, 패턴(142)의 형성시 사용된 전도성 잉크(106)는 보조패턴(143)의 형성시 사용된 비전도성 잉크와 구별되는데, 상기 전도성 잉크는 도전성 금속인 은(Ag) 분말과 감광성 혼합재(일예로 UV-FA 90 메디움)를 각각의 무게비로 약 55wt%로 혼합하여 제조한다. 또한, 상기 비전도성 잉크는 세라믹의 일종인 페라이트(ferrite) 분말과 감광성 혼합재(일예로 UV-FA 90 메디움)를 약 55wt%의 무게비로 혼합하여 제조한다.On the other hand, the conductive ink 106 used in the formation of the pattern 142 is distinguished from the non-conductive ink used in the formation of the auxiliary pattern 143, which is a conductive metal (Ag) powder and a photosensitive mixture ( For example, UV-FA 90 medium) is prepared by mixing about 55wt% in each weight ratio. In addition, the nonconductive ink is prepared by mixing ferrite powder, which is a kind of ceramic, and a photosensitive mixture (for example, UV-FA 90 media) at a weight ratio of about 55 wt%.

도 7은 본 발명에 사용되는 금속잉크의 금속분말 함량에 따른 유변학적(rheological) 특성과 기존의 잉크의 유변학적 특성을 나타낸 그래프이다.Figure 7 is a graph showing the rheological properties (rheological) and the rheological properties of the conventional ink according to the metal powder content of the metal ink used in the present invention.

한편, 감광성 혼합재의 일예인 UV-FA 90 메디움은 인쇄에서 사용되는 잉크의 색을 옅게 하거나 광택을 내게 하는데 사용되는 것으로 티탄백 및 탄산칼슘과 같은 채질 안료가 포함된다.Meanwhile, UV-FA 90 media, which is an example of the photosensitive mixture, is used to lighten or gloss the ink used in printing, and includes coloring pigments such as titanium bag and calcium carbonate.

도 8a와 도 8b는 본 발명에 따른 전자소자 제조방법에 사용된 잉크의 특성 그래프로서, 분말들의 무게함량에 따른 잉크의 전단율(shear rate), 전단응력(shear stress), 점도(viscosity)를 레오미터(Rhometer)로 측정한 그래프로서 일반적 오프셋 인쇄용 잉크와 비교하여 도시한 그래프이다. 전술된 그래프를 참조하면 분말의 무게 함량이 55wt% 일 경우 상기 잉크의 성능 특성이 일반적인 잉크와 비슷한 거동을 나타내고 있다. 전술된 그래프는 EDS 분석으로서 혼합한 후 분말들이 메디움 잉크에 어떻게 분산되어 있는지를 보여준다. 전술된 금속잉크는 1000℃까지 열을 가해 제조된 상기 잉크들의 발열과정을 통해 유기물들이 제거된다.8A and 8B are graphs of characteristics of the ink used in the method of manufacturing an electronic device according to the present invention, and show shear rate, shear stress, and viscosity of ink according to the weight of powders. It is a graph measured by a rheometer, and is a graph compared with a general offset printing ink. Referring to the graph described above, when the weight content of the powder is 55wt%, the performance characteristics of the ink exhibit a similar behavior to that of the general ink. The graph described above shows how the powders are dispersed in the media ink after mixing as an EDS analysis. The above-described metal ink removes organic matters through the exothermic process of the inks prepared by applying heat to 1000 ° C.

실시예 1Example 1

도 9a 내지 도 9c는 본 발명에 따른 습수방식의 오프셋 인쇄방식을 이용한 전자소자 제조방법에 적용되는 회로패턴의 설계도이고, 도 10은 본 발명에 따른 오프셋 인쇄방식을 이용한 전자소자 제조방법에서 설계한 회로패턴이 확대된 도이다. 9A to 9C are schematic diagrams of circuit patterns applied to an electronic device manufacturing method using the offset printing method according to the present invention, and FIG. 10 is a design of an electronic device manufacturing method using the offset printing method according to the present invention. The circuit pattern is enlarged.

본 발명에 따른 오프셋 인쇄방식을 이용한 전자소자 제조방법은, 도 9와 도 10에서 도시된 바와 같이, 소자패턴이 되는 부분은 포지티브(positive)로 나타내며, 나머지 부분은 네거티브(negative) 형태로 나타낸다.In the method of manufacturing an electronic device using the offset printing method according to the present invention, as shown in FIGS. 9 and 10, a portion of the device pattern is represented as positive, and the remaining portion is represented as a negative form.

또한, 도 11은 본 발명에 따른 오프셋 인쇄방식을 이용한 전자소자 제조방법에 인쇄원판을 실린더에 정렬하는 장치의 정면도이다.11 is a front view of an apparatus for aligning a printing disc with a cylinder in an electronic device manufacturing method using an offset printing method according to the present invention.

도 12의 (a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 오프셋 인쇄방식을 이용한 전자소자 제조방법에 사용되는 보조패턴이 도시된 도로서, 도 12의 (a)는 포지티브(positive)영역으로 금속(Ag)잉크가 인쇄되는 부분이며, 도 12의 (b)는 도 12의 (c)의 세라믹(ferrite)잉크가 인쇄되기 전 도 12의 (a)영역을 보호하기 위한 더미(dummy)영역으로 네거티브(negative)로 나타낸다. 또한, 도 12의 (c)는 도 12 의 (a)에서 도시된 포지티브영역의 패턴을 보호하고, 상부에 적층될 패턴과 절연상태를 유지하기 위한 세라믹잉크를 인쇄하기 위한 패턴으로 포지티브(positive)로 나타낸다.12A to 12D illustrate auxiliary patterns used in an electronic device manufacturing method using an offset printing method according to the present invention, and FIG. 12A illustrates a metal (positive) region as a positive region. (Ag) ink is printed, and FIG. 12B is a dummy area for protecting the area (A) of FIG. 12 before the ceramic ink of FIG. 12C is printed. (negative). FIG. 12C is a pattern for protecting the pattern of the positive region shown in FIG. 12A and printing a ceramic ink for maintaining an insulating state with the pattern to be stacked thereon. Represented by

상기의 방법과 같이 도 12의 (d)는 도 12의 (a)와 도 12의 (c)패턴을 보호함과 동시에 다음 인쇄되는 포지티브 영역을 보호할 수 있게 설계한다. 이는 반복인쇄로 소자가 적층되면서 먼저 인쇄된 소자의 형상이 변형되지 않도록 하기 위해서다.Like the above method, FIG. 12D is designed to protect the pattern of FIGS. 12A and 12C and to protect the next positive area to be printed. This is to ensure that the shape of the first printed device is not deformed while the devices are stacked by repeated printing.

상기 설계된 전자소자의 패턴 이미지는 필름으로 출력이 되며, 출력된 필름은 인쇄원판에 부착되어 UV 감광기에서 약 80초간 감광된다. 전술된 바와 같이, 인쇄원판이 제작되면, 실린더에 장착된다. 이때, 인쇄원판의 위치를 정렬함으로서 피인쇄체에 정확하게 인쇄되도록 하는 역할을 한다. 게다가 반복 인쇄시 인쇄원판을 교체할 때 교체되는 위치를 일정하게 함으로써 반복 인쇄시 인쇄원판의 위치의 정확성을 고정해준다.The pattern image of the designed electronic device is output as a film, and the output film is attached to the printing disc and is exposed to the UV photosensitive device for about 80 seconds. As described above, when a printed disc is produced, it is mounted on a cylinder. At this time, by aligning the position of the printing disc serves to accurately print on the printed object. In addition, it is possible to fix the accuracy of the position of the printing disc during the repeated printing by making the replacement position constant when replacing the printing disc during the repeated printing.

다음으로, 습수롤러를 사용하여 수분을 인쇄원판에 공급하고, 유성롤러를 사용하여 잉크를 인쇄원판에 공급하면 물과 기름의 반발되는 원리로 인해 소자 패턴이 나타나는 부분에만 잉크가 묻게 되고, 나머지 부분은 물이 묻게 된다. 다음으로 실린더의 회전에 의해 인쇄원판의 패턴이 고무 블랭킷으로 전이되고, 상기 고무 블랭킷으로 전이된 잉크는 실린더와 가압롤러 사이를 지나는 대상기판에 전사된다.Next, when water is supplied to the printing disc using a damp roller, and ink is supplied to the printing disc using a planetary roller, ink is deposited only on the part where the element pattern appears due to the repulsion principle of water and oil. Will get water. Next, the pattern of the printing disc is transferred to the rubber blanket by the rotation of the cylinder, and the ink transferred to the rubber blanket is transferred to the target substrate passing between the cylinder and the pressure roller.

실시예 2Example 2

도 13은 무습수 방식의 오프셋 인쇄기기가 도시된 구성도이고, 도 14는 무습수 방식의 오프셋 인쇄기기의 잉크롤러부의 확대도이며, 도 15a와 도 15b는 무습수 방식의 오프셋 인쇄기기의 인쇄부와 잉크공급부의 확대도이다.FIG. 13 is a configuration diagram illustrating a non-water-based offset printing machine, FIG. 14 is an enlarged view of the ink roller unit of the non-water-based offset printing machine, and FIGS. 15A and 15B are a printing of the non-water-based offset printing machine. An enlarged view of the portion and ink supply portion.

본 발명에 따른 오프셋 인쇄기기(200)는, 도 13 내지 도 15b에 도시된 바와 같이, 잉크를 공급하기 위한 잉크 공급부(A)와 인쇄부(B) 및 제품배출부(C)로 구분된다. The offset printing apparatus 200 according to the present invention is divided into an ink supply unit A, a printing unit B, and a product discharge unit C for supplying ink, as shown in FIGS. 13 to 15B.

상기 잉크 공급부(A)는 잉크가 저장되는 잉크적재통(211)과 상기 잉크 적재통(211)의 잉크를 공급하는 잉크공급레버(214)를 포함하고, 상기 잉크공급레버(214)는 잉크공급조절실린더(212)에 의해 공급하는 잉크의 량을 적정량으로 조절한다. 한편, 상기 잉크공급레버(214)로부터 공급된 잉크는 믹싱장치(218)를 통해 균일한 두께와 조성으로 혼합된 후, 잉크 프레임(216)으로 공급된다.The ink supply unit A includes an ink stacking container 211 in which ink is stored and an ink supply lever 214 for supplying ink in the ink stacking container 211, and the ink supply lever 214 supplies ink. The amount of ink supplied by the adjustment cylinder 212 is adjusted to an appropriate amount. On the other hand, the ink supplied from the ink supply lever 214 is mixed in a uniform thickness and composition through the mixing device 218, and then supplied to the ink frame 216.

상기 인쇄부(B)는 인쇄부 프레임(228)으로 이루어진 인쇄 본체부(220)는 일측에 투입되는 기판을 가압하기 위한 인압용 실린더(221)가 장착되고, 상기 인압용 실린더(221)는 편심캠(222)과 연결되어 블랭킷(225)의 편심축(224)과 연결된다.The printing unit (B) has a printing body frame (228) consisting of a printing unit frame (228) is equipped with a pressure cylinder (221) for pressurizing the substrate to be put on one side, the pressure cylinder (221) is eccentric It is connected to the cam 222 and is connected to the eccentric shaft 224 of the blanket 225.

상기 제품배출부(C)는 기판의 인쇄작업을 위한 작업베드(230)를 포함한다. 상기 작업베드(230)는 기판의 이송을 위한 작업판(232)과 상기 작업판(232)의 이송을 위한 기어부(234)와 LM 가이드(236)를 포함한다. 또한, 상기 인쇄부 프레임(228) 상에는 상기 블랭킷(224)과 접촉되는 롤러의 압력을 조절하기 위한 압력조절볼트(227)가 설치된다. The product discharge unit C includes a work bed 230 for printing a substrate. The working bed 230 includes a working plate 232 for transferring the substrate, a gear unit 234 and an LM guide 236 for transferring the working plate 232. In addition, a pressure adjusting bolt 227 for adjusting the pressure of the roller in contact with the blanket 224 is provided on the printing unit frame 228.

한편, 설명되지 않은 도번 240은 인쇄된 잉크를 건조하는 건조장치(240)이고, 도번 250은 기판공급부(250)로서 로딩암(252), 코팅기(254) 및 기판을 포함하는 피인쇄체 공급장치(256)를 포함한다. 또한, 상기 오프셋 인쇄기기(200)는 일측에 구동모터(206)가 설치되고, 상기 구동모터(206)와 연결되고 피인쇄체의 이송속도를 조절하기 위한 구동기어(201)와 종동기어(204) 및 이송기어(208)를 포함한다.Meanwhile, Tavern 240, which is not described, is a drying apparatus 240 for drying printed ink, and Tavern 250 is a substrate supply unit 250, which includes a loading arm 252, a coating machine 254, and a substrate to be printed. 256). In addition, the offset printing apparatus 200 is provided with a drive motor 206 on one side, the drive gear 201 and the driven gear 204 connected to the drive motor 206 and for controlling the transfer speed of the printed object. And a transfer gear 208.

전술된 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예 2는 실시예 1과 달리 수분을 사용하지 않고, 실시예 1의 인쇄원판과 성분이 다른 무습수판을 사용한다. 전술된 무습수 방식의 인쇄는 습수방식의 인쇄에 비해 인쇄물의 선명도가 우수하고 피인쇄체로 다양한 재료를 사용할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 인쇄테이블에 피인쇄체가 고정되고, 기계 진동으로 인한 흔들림이 없기 때문에 미세회로 선폭의 패턴이 구현된다.Example 2 of the present invention configured as described above does not use moisture unlike Example 1, and uses a non-waterproof plate that is different from the original printing component of Example 1. The non-water-based printing described above has advantages in that the printout is superior to the water-based printing and that various materials can be used as the printed object. In addition, since the printed object is fixed to the printing table and there is no shaking due to mechanical vibration, a pattern of a fine circuit line width is realized.

도 16과 본 발명에 따른 무습수 방식의 오프셋 인쇄장치의 피인쇄체를 고정하는 부분의 평면도이고, 도 17은 본 발명에 따른 무습수 방식의 오프셋 인쇄장치의 냉각장치가 도시된 구성도로서, 본 발명에 따른 무습수 방식의 오프셋 인쇄장치(300)는 메인 프레임(310) 상에 기판의 공급 및 배출을 단속하기 위한 기판공급밸브(312) 및 기판배출밸브(314)가 설치된다. 또한, 상기 메인 프레임(310)에는 기판을 장착하기 위한 고정판(322)을 포함하는 작업테이블(320)이 설치된다. 16 and a plan view of a portion fixing the printed object of the non-water-based offset printing apparatus according to the present invention, Figure 17 is a configuration diagram showing a cooling apparatus of the non-water-based offset printing apparatus according to the present invention, In the non-water-based offset printing apparatus 300 according to the present invention, a substrate supply valve 312 and a substrate discharge valve 314 are provided on the main frame 310 to control the supply and discharge of the substrate. In addition, the main frame 310 is provided with a work table 320 including a fixing plate 322 for mounting a substrate.

전술된 무습수 방식의 오프셋 인쇄장치(300)는 기판공급밸브(312) 및 기판배출밸브(314)를 작동시켜 작업테이블(320)에 기판과 같은 피인쇄체를 고정 또는 배출한다. 한편, 상기 작업테이블(320)에 장착된 피인쇄체는 (도시되지 않은) 구동 부에 의해 원주 방향으로 회전하면서 이동한다. 또한, 상기 작업테이블(320)에는 장착된 피인쇄체의 위치를 보정하기 위한 세팅핀(335)을 포함하는 보정수단(330)이 설치된다.The above-described offset printing apparatus 300 of the waterless method operates the substrate supply valve 312 and the substrate discharge valve 314 to fix or discharge a printed object such as a substrate on the work table 320. On the other hand, the printed object mounted on the work table 320 moves while rotating in the circumferential direction by a driving unit (not shown). In addition, the work table 320 is provided with a correction means 330 including a setting pin 335 for correcting the position of the printed object to be mounted.

전술된 무습수 방식에서 사용되는 잉크는 열에 의해 경화되는 성질이 있으므로, 기계작동에 의해 발생된 열 및 기계적인 마찰에 의한 마찰력 등에 의한 경화를 방지하기 위해 상기 작업테이블(320)의 아래에 냉각장치(340)를 설치하여 냉각수를 흘려보낸다.Since the ink used in the above water-free method has a property of being hardened by heat, a cooling device under the work table 320 to prevent hardening caused by friction generated by heat generated by mechanical operation and mechanical friction. 340 is installed to flow the coolant.

도 18의 (a) 내지 (e)는 무습수 인쇄방식에 적용되는 오프셋 인쇄방식에서의 소자패턴 설계도로서, 전술된 무습수 방식에서는 금속(Ag)잉크가 인쇄되는 부분을 보호하기 위한 더미(dummy)영역의 보조패턴이 도 18의 (a)와 같이 나타난다. 또한, 마그네틱부를 이루는 포지티브영역이 도 18에 (b)와 같이 설계되고, 전자소자의 인쇄회로패턴이 되는 부분은, 도 18의 (c)와 같이, 네거티브(negative)로 표현된다. 다음으로 도 18의 (d)와 (e)와 같이 패턴 및 보조패턴을 보호하고 상부에 적층되는 패턴과의 절연을 위한 더미영역의 마그네틱부가 인쇄된다.18A to 18E are diagrams of device patterns in an offset printing method applied to a water-free printing method. In the aforementioned water-free method, a dummy for protecting a portion where the metal (Ag) ink is printed is shown. The auxiliary pattern of the region is shown in Fig. 18A. In addition, a positive region constituting the magnetic portion is designed as shown in FIG. 18B, and a portion that becomes a printed circuit pattern of the electronic element is expressed as negative, as shown in FIG. 18C. Next, as shown in FIGS. 18D and 18E, the magnetic part of the dummy area is printed to protect the pattern and the auxiliary pattern and to insulate the pattern stacked thereon.

이상과 같이 본 발명에 따른 오프셋 인쇄방식을 이용한 적층형 전자소자 제조방법을 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.As described above, the manufacturing method of the multilayer electronic device using the offset printing method according to the present invention has been described with reference to the illustrated drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments and drawings described above, and is seen within the claims. Various modifications and variations can be made by those skilled in the art to which the invention pertains.

전술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 오프셋 인쇄방식을 이용한 적층형 전자소자 제조방법은 오프셋 인쇄방식을 이용하여 복잡하고 미세한 회로패턴을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 미세하게 형성된 패턴과 패턴 사이의 공간에 보조패턴이 형성되어 패턴을 지지하므로 패턴의 변형이 방지되고, 이로 인해 또 다른 패턴을 적층하여 3차원적으로 복잡한 전자소자를 제조할 경우에도 하층의 패턴의 변형이 방지되므로 더욱 용이하게 패턴을 적층할 수 있다. The multilayer electronic device manufacturing method using the offset printing method according to the present invention configured as described above can easily form a complex and fine circuit pattern using the offset printing method. In addition, since the auxiliary pattern is formed in the space between the finely formed pattern and the pattern to support the pattern, deformation of the pattern is prevented, and thus, even when a three-dimensional complex electronic device is manufactured by stacking another pattern, Since the deformation of the pattern is prevented, it is possible to stack the pattern more easily.

또한, 본 발명에 따른 오프셋 인쇄방식을 이용한 전자소자 제조방법은 전자소자의 패턴의 변경시 소요되는 설비투자비가 저렴하여 급변하는 전자분야의 설계환경에 대처할 수 있고, 생산공정이 단순하고, 저렴한 비용으로 복잡한 미세회로패턴을 형성할 수 있어 생산비가 절감되는 장점이 있다.In addition, the electronic device manufacturing method using the offset printing method according to the present invention can cope with the rapidly changing design environment of the electronic field due to the low equipment investment cost required to change the pattern of the electronic device, the production process is simple, low cost As a result, it is possible to form a complex microcircuit pattern, thereby reducing the production cost.

Claims (3)

기판위에 2차원 인쇄회로패턴을 다층으로 인쇄하여 제조되는 적층형 전자소자의 제조방법으로,A method of manufacturing a multilayer electronic device manufactured by printing a multi-dimensional printed circuit pattern on a substrate in multiple layers, 2차원 인쇄회로패턴의 이미지가 형성된 필름을 마련하는 제1단계와,A first step of preparing a film on which an image of a two-dimensional printed circuit pattern is formed; 상기 필름을 이용하여 감광판에 상기 이미지를 노광하는 제2단계와,A second step of exposing the image to a photosensitive plate using the film; 상기 이미지가 노광된 감광판을 현상하여 패턴부를 형성한 후, 상기 패턴부는 소수화처리하고 상기 패턴부 이외는 친수화처리하여 인쇄원판을 제작하는 제3단계와,Developing a photosensitive plate on which the image is exposed to form a patterned part, and then performing a hydrophobization treatment on the patterned part and producing a printed disc by hydrophilizing other than the patterned part; 상기 인쇄원판을 적층순서에 따라 인쇄기 롤러에 장착하고 상기 패턴부 이외에 물을 묻혀 전도성 잉크가 묻지 않도록 한 상태에서 상기 패턴부에 전도성 잉크를 묻힌 후 그 전도성 잉크를 기판에 전사하여 인쇄회로기판을 형성하는 제4단계를 포함하는 오프셋 인쇄를 이용한 적층형 전자소자의 제조방법.The printed disc is mounted on a printing machine roller according to the stacking order, and the conductive ink is applied to the pattern portion in a state in which water is applied to the pattern portion so that the conductive ink is not covered with water other than the pattern portion, and then the conductive ink is transferred to a substrate to form a printed circuit board. Method of manufacturing a multilayer electronic device using an offset printing comprising a fourth step. 청구항 1에 있어서, 먼저 형성된 인쇄회로패턴 위에 다른 인쇄회로패턴을 적층하는 과정에서 먼저 형성된 인쇄회로패턴을 보호하기 위해 그 패턴들 사이에 비전도성 잉크를 전사시켜 보조패턴을 형성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄를 이용한 적층형 전자소자의 제조방법.The method of claim 1, further comprising forming a subpattern by transferring non-conductive ink between the patterns to protect the printed circuit pattern formed in the process of stacking another printed circuit pattern on the first printed circuit pattern. A method of manufacturing a laminated electronic device using offset printing. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 인쇄회로패턴이 형성된 기판을 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄를 이용한 적층형 전자소자의 제조방법.The method of manufacturing a multilayer electronic device using offset printing according to claim 1 or 2, further comprising heat-treating the substrate on which the printed circuit pattern is formed.
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