KR100692926B1

KR100692926B1 - 도전성페이스트와 도전성페이스트의 경화방법, 및도전성페이스트를 이용한 비접촉형 데이터송수신체용안테나의 형성방법과, 비접촉형 데이터송수신체

Info

Publication number: KR100692926B1
Application number: KR1020060034659A
Authority: KR
Inventors: 야수히로 엔도; 야수오 카자미; 토루 마루야마; 카주나리 코다마
Original assignee: 돗빤호무즈가부시기가이샤
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 2006-04-17
Publication date: 2007-03-12
Also published as: EP0991014B1; DE69935022T2; EP1475743B1; KR100629923B1; SG115440A1; HK1026967A1; HK1067754A1; DE69935022D1; EP0991014A2; KR20000023478A; KR20060063821A; EP1484714A1; EP1486912A1; CN1184266C; CA2284978C; CA2284978A1; US6165386A; EP0991014A3; DE69935021T2; DE69935021D1

Abstract

광조사에 의한 경화에 의해 표면저항이 200mΩ/sq.이하가 되는 광경화형 도전성페이스트가 제공된다. 이 광경화형 도전성페이스트는, 도전성분말과 광경화성 수지조성물을 특정량 포함하고 있다. 도전성분말은, 수지상 도전성분말과 비늘형상 도전성분말이 전체도전성분말 중에 80%이상 포함되며, 상기 수지상 도전성분말은, 평균입경 0.05-1.0μm, 비표면적 0.5-5.0m²/g이며, 상기 비늘형상 도전성분말은 평균입경 1.0-10.0μm, 비표면적 0.5-5.0m²/g이며, 상기 수지상 도전성분말과 비늘형상 도전성분말의 중량비가 60/40-95/5이다. 또한 기재에 상기 도전성페이스트를 안테나형상의 패턴으로 인쇄하고, 경화시키는 것을 이루어지는 비접촉형 데이터송수신체에 있어서의 안테나의 형성방법이 제공된다.

Description

도전성페이스트와 도전성페이스트의 경화방법, 및 도전성페이스트를 이용한 비접촉형 데이터송수신체용 안테나의 형성방법과, 비접촉형 데이터송수신체 { Conductive paste, curing method therof, method for fabricating antenna for contactless data transmitter-receiver, and contactless data transmitter-receiver }

도 1은 은증착면의 각 파장에서의 반사율을 그래프로 나타내는 설명도.

도 2는 상질지와 비교한 도전성페이스트의 각 파장영역에서의 흡수율을 나타내는 그래프.

도 3은 광원으로서 적외선조사램프를 이용한 경우와, 자외선조사램프를 이용한 경우의, 경화 후의 도전성페이스트의 단위면적당의 소비전력에 대항 표면저항치를 나타내는 그래프.

도 4는 안테나를 유지한 기재를 나타내는 설명도.

도 5a, 도 5b, 도 5c, 도 5d, 도 5e 및 도 5f는 안테나의 형성방법을 나타내는 설명도.

도 6a, 도 6b는 도전성페이스트와 절연성페이스트를 인쇄하는 판을 나타내는 설명도.

도 7은 안테나의 형성방법의 일예를 나타내는 설명도.

도 8은 안테나가 형성된 상태를 나타내는 설명도.

도 9는 안테나의 일부를 단면으로 나타내는 설명도.

도 10은 절곡부분을 단면으로 나타내는 설명도.

도 11a, 도 11b, 도 11c, 도 11d 및 도 11e는 IC칩의 실장의 예를 나타내는 설명도.

도 12a, 도 12b, 도 12c, 도 12d, 도 12e 및 도 12f는 실장순서를 IC칩실장위치단면으로 나타내는 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1. 기재 2. 안테나주체부

3. 교차선부배치예정부 4. 절연부

5. 교차선부 11. 종이

12, 12', 12". 회로 13, 13'. 비인쇄부

14, 14'. 절연층 16, 17. 판

32. 기재 33. 안테나용루프

34. 접힘부 35. 안테나용루프형성면

36. 풀 37. 균열

55. 스프레이풀

본 발명은 도전성페이스트와 도전성페이스트의 경화방법, 및 도전성페이스트를 이용한 비접촉형 데이터송수신체용 안테나의 형성방법과, 비접촉형 데이터송수신체에 관한 것이다.

근년, 태그, 명찰, ID카드 등에서, 독취서입(reading and writing)장치에 대하여 4, 5미터 떨어진 상태에서도 데이터의 독출(reading), 서입(writing)이 가능하게 한, 소위 비접촉형 IC카드가 개발되고 있다. 이와 같은 비접촉형 IC카드로서는, 특개평 5-166018호공보와 특개평 8-216570호공보 등에 기재되어 있는 것이 있다. 이 비접촉형 IC카드는, 기재(基材)와, 피복부재로 되어 있으며, 그 사이에 전송매체로서 전자파를 이용한 데이터를 송수신하기 위한 안테나와, 그 데이터를 서입유지하거나 서환(rewriting)·소거가능한 기능을 내장한 IC칩을 끼워 넣어 형성되어 있다.

그리고, 이 비접촉형 IC카드 등으로 대표되는 비접촉형 데이터송수신체에 있어서는 IC칩에 접속하는 상기 안테나를 박형으로 할 필요가 있다. 그 안테나를 형성하는 방법으로서는, 상기 기재에 직접 금속증착하는 증착법과 기재의 위에 미리 급속박층을 형성하여 이를 엣칭하는 엣칭법, 그 외에 기재에 별도로 성형한 코일을 접착하는 코일접착법, 기재에 도전성페이스트를 안테나형상으로 인쇄하여 안테나를 형성하는 인쇄법 등이 채용되고 있다.

상기 안테나의 형성방법 중에, 금속증착법으로 형성된 안테나의 감도는 비교적 높은 것이 된다. 그러나, 기재의 표면에 금속을 증착하였을 때, 이 기재의 표면에 요철이 존재하면, 그 표면상태의 영향을 직접 받아 금속증착면에도 요철이 형 성된다. 그 때문에, 전자계분포의 혼란이 커지고, 안테나의 감도가 저하해버린다는 불편이 있었다.

또한 엣칭법은 안테나형상을 임의의 형상으로 형성하기 쉬운 안테나형성방법이다. 그러나, 레지스트제의 도포, 레지스트제에 대한 패턴형성, 엣칭액에 의한 엣칭 등의 많은 제조공정을 행할 필요가 있다. 또한, 고가의 설비작업환경도 필요하여, 이에 따라서 제작비용이 인상되고 만다. 더불어 엣칭공정시에 발생하는 대량의 폐액을 안전하게 처리할 필요가 생긴다.

코일접착법에 의해 형성되는 안테나는 감도의 점에서 뛰어나다. 그러나 기재의 표면에 직접 금속코일을 접착하기 위해 작업성이 나쁘다. 그리고, 기재에 금속코일을 확실하게 접착하는데는 곤란한 점이 많고, 생산성이 나쁘다는 문제가 있다.

상기인쇄법에서는 안테나형상을 인쇄수법을 이용하여 임의의 형상으로 형성하기 쉽고, 또한 그 작업성도 양호하다. 즉, 도전성페이스트의 스크린인쇄, IC칩과 안테나의 결합, 상지(上紙)와의 상호부착(혹은 필름의 라미네이트) 등의 각 제조공정에서의 생산성도 인쇄기계자체의 성능에 의해 향상시킬 수 있는 것이었다.

현재, 상기 안테나 등의 도전층형성에는 열경화형의 도전성페이스트를 이용하여 열에 의한 경화가 많이 행해지고 있다. 이와 같은 열경화형의 도전성페이스트는 일반적으로는 용제를 함유하며, 용제의 휘발 혹은 용제휘발에 더하여 바인더용 수지의 경화에 의해 성능이 발현한다. 바인더수지로서는 페놀수지, 폴리에스테르수지 등이 사용되고 있다.

그러나, 이 열경화형의 도전성페이스트에 의한 도전층형성에서는, 150℃이상의 가열과 수 10분의 크기의 처리시간을 요하고 있다. 따라서, 안테나 등의 도전층형성에 걸리는 공정시간이 길어진다. 또한, 도전층을 마련하는 기재의 열화도 피할 수 없었다.

한편, 광경화형의 도전성페이스트도 도전층형성에 이용되고 있다. 이 광경화형의 도전성페이스트를 이용하는 경우는, 안테나의 도전율향상을 위해 광경화 후의 후처리로 소결에 의해 유기물을 제거할 필요가 있다. 따라서, 일단 광조사에 의해 기재 등에 광경화형의 도전성페이스트를 정착시킨 후, 500℃이상의 후가열로 유기물을 분해제거하여 도전층을 형성하도록 하고 있다. 상기 후가열에는 전기로가 주로 이용되고 있다. 그러나, 전술한 바와 같이, 후가열로서 500℃이상으로 가열하고 있기 때문에, 광경화형 도전성페이스트로 도전층을 제공하는 기재는 세라믹 등의 내열재에 한정되어 있다. 따라서, 종이와 플라스틱같은 내열성이 떨어지는 소재는 기재에는 적용할 수 없다는 문제가 있었다.

한편, 광경화형 도전성페이스트를 이용한 경우에, 단단한 경화물을 형성하면 약하고, 내굴곡성이 떨어진다. 또한, 모노머의 반응성은 높지만, 도공 후의 삼출(渗出)이 현저하고, 그 올리고머는 경화물을 유연화시키지만, 도공시에 고점도이기 때문에 판으로부터 뽑기가 나쁘게 되고, 도공상의 밸런스를 설정하기 어렵다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은, 비접촉형 데이터송수신체의 제조시에 기재의 열에 의한 열화를 발생시키지 않고, 따라서 내열성이 떨어지는 소재를 기재로 채용하는 것이 가능하며, 또한 비접촉형 데이터송수신체의 생산성을 향상시킬 수 있는, 도전성페이스트와 도전성페이스트의 경화방법, 및 도전성페이스트를 이용한 비접촉형 데이터송수신체용 안테나의 형성방법과, 비접촉형 데이터송수신체를 제공함에 의해 상기 문제점을 해소하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제 1목적은, 광조사에 의한 경화에 의해 표면저항이 200mΩ/sq.이하가 되는 광경화형 도전성페이스트로서, 도전성분말과 광경화성 수지조성물을 포함하여 이루어지며, 그들의 중량비가 50/50-95/5가 되며, 상기 수지상 도전성분말은, 수지상 도전성분말과 비늘형상 도전성분말이 전체도전성분말 중에 80%이상 포함되며, 상기 수지상 도전성분말은, 평균입경 0.05-1.0μm, 비표면적 0.5-5.0m²/g이며, 상기 비늘형상 도전성분말은 평균입경 1.0-10.0μm, 비표면적 0.5-5.0m²/g이며, 상기 수지상 도전성분말과 비늘형상 도전성분말의 중량비가 60/40-95/5인 것을 특징으로 하는 광경화형 도전성페이스트를 제공하는 것이다.

상기 도전성페이스트에 있어서는, 상기 광경화성수지조성물이 방향족술포늄염개시제와 비방향족에폭시수지를 중량비 0.01/100-10/100으로 배합하여 이루어지는 배합물을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 도전성페이스트에 있어서는, 상기 광경화성수지조성물이 티옥산톤유도체, 티오벤조페논유도체, 안트라키논유도체, 및 아실포스핀옥시드유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나와, 아크릴레이트류 및 메타크릴레이트류 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 중량비 0.01/100-10/100로 배합하여 이루어지는 배합물을 포함하여 이루어지는 것이 좋다.

또한, 상기 도전성페이스트에 있어서는, 비표면적이 100m²/g이상, 겉보기비중이 50g/l이하, 평균 1차입경이 30nm이하의 실리카와, 연화점 100℃이하에서 분자량 1000-50000의 포화폴리에스테르수지와, 유리전이점(Tg)-30℃이하의 폴리비닐에테르수지와, 연화점 100℃이상의 페녹시수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 도공성·굴곡성개량제를 함유하여 이루어지는 것이 좋다.

본 발명의 제 2목적은, 은분말과, 광반응성수지와, 광경화개시제 및 광증감제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 화합물을 포함하며, 상기 화합물이 300-450nm의 파장역에 광흡수극대를 갖는 광경화형 도전성페이스트를 제공하는 것이다.

상기 도전성페이스트에 있어서는, 상기 광반응성수지가 아크릴레이트화합물 및 메타크릴레이트화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 화합물인 것이 좋다.

또한, 상기 광반응성수지가, 지환식에폭시화합물, 옥시에탄화합물, 알켄옥시드화합물, 글리시딜에테르화합물, 및 비닐에테르화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 화합물인 것이 좋다.

또한, 상기 광경화개시제 혹은 광증감제로서, [4-(메틸페닐티오)페닐]페닐메타논, 에틸안트라키논, 2, 4-디에틸티오옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2-벤질-2-디메 틸아미노-1-(4-폴포리노페닐)-1-부타논, 2, 4-트리클로로메틸(4'-메톡시스티릴)-6-트리아진, p-디메틸아미노안식향산이소아밀에스테르, 및 페릴렌으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 이용하는 것이 좋다.

또한, 본 발명의 제 3목적은, 유리전이점(Tg)이 0℃이하의 점착성수지를 고형분으로 0.2-5중량% 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 도전성페이스트를 제공하는 것이다. 상기 점착성수지가 폴리비닐에테르 및 폴리부타디엔으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나인 것이 좋고, 상기 도전성페이스트는 휘발성용제를 포함하고 있는 것이 좋다.

*또한, 본 발명의 제 4목적은, 적외선방출을 동반하는 자외선조사램프를 광원으로 하고, 그 광원으로부터 도전성페이스트에 대하여 광조사하여 경화시키는 것을 특징으로 하는 도전성페이스트의 경화방법을 제공하는 것이다.

상기 자외선조사램프는, 메탈할라이드램프, 고압수은램프, 및 크세논램프에서 선택되는 어느 하나인 것이 좋다.

또한, 본 발명의 제 5 목적은, IC칩과 안테나를 구비하는 비접촉형 데이터송수신체에 있어서의 안태나의 형성방법으로서, IC칩을 배치하는 기재에 열경화형 도전성페이스트를 상기 안테나의 형상의 패턴으로 인쇄하는 단계와, 상기 열경화형 도전성페이스트의 인쇄면에 적외선을 조사하여 그 열경화형 도전성페이스트를 경화시기는 단계를 포함하여 이루어지는 비접촉형 데이터송수신체용 안테나의 형성방법을 제공하는 것이다. 상기 인쇄면에 조사하는 적외선은 근적외선인 것이 좋다.

또한, 본 발명의 제 6목적은, IC칩과 안테나를 구비하는 비접촉형 데이터송수신체에 있어서의 안테나의 형성방법으로서, IC칩을 배치하는 기재에 상기 어느 도전성페이스트를 안테나형상의 패턴으로 인쇄하는 단계와, 그 도전성페이스트를 경화시키는 단계를 포함하여 이루어지는 비접촉형 데이터송수신체용 안테나의 형성방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 제 7목적은, IC칩과 안테나를 구비하는 비접촉형 데이터송수신체에 있어서의 안테나의 형성방법으로서, 상기 안테나가 와류형상으로 배치된 안테나주체부와 안테나주체부의 일단에 연속하여 안테나주체부를 넘는 교차선부로 이루어지는 안테나이며, 상기 방법이, IC칩을 배치하기 위한 기재에 상기 안테나주체부를 상기 어느 도전성페이스트에 의해 인쇄형성하는 단계와, 그 도전성페이스트를 경화시키는 단계와, 상기 교차선부의 배치예정부에 에폭시계 자외선경화형수지와 절연성무기입자를 포함하여 이루어지는 절연재를 인쇄하는 단계와, 자외선조사에 의해 그 절연재를 경화시키는 단계와, 경화한 절연재의 위에 안테나주체부의 일단에 연속하는 교차부를 상기 어느 도전성페이스트에 의해 인쇄형성하는 단계와, 그 도전성페이스트를 경화시키는 단계를 포함하여 이루어지는 비접촉형 데이터송수신체용 안테나의 형성방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 8목적은, IC칩과 안테나를 구비하는 비접촉형 데이터송수신체에 있어서의 다층회로의 형성방법으로서, 기재 상에 회로와 절연층을 교대로 적층하여 다층회로를 인쇄형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 비접촉형 데이터송수신체용 다층회로의 형성방법을 제공하는 것이다.

상기 회로와 절연층의 적어도 하나를 광경화형페이스트에 의해 인쇄형성하는 것이 좋다. 또한, 상기 다층회로가 안테나의 기능을 갖는 것이 좋다.

또한 본 발명의 제 9목적은, 상기 어느 방법을 이용하여 형성한 다층회로에 IC칩을 실장한 것을 특징으로 하는 비접촉형 데이터송수신체를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 제 10목적은, IC칩과 안테나를 구비하는 비접촉형 데이터송수신체에 있어서의 안테나의 형성방법으로서, 시트상의 기재의 일면에 상기 어느 하나의 도전성페이스트를 인쇄형성한 안테나용 루프를, 그 기재에 설치한 접음부를 중심선으로 하는 대칭위치에 대칭패턴으로서 설치하는 단계와, 적어도 하나의 안테나용 루프형성면에 풀을 도포하는 단계와, 상기 안테나용 루프가 내측이 되도록 기재를 접음부로부터 접어서 상대하는 안테나용 루프를 라미네이팅하여 접합하는 단계를 포함하여 이루어지는 비접촉형 데이터송수신체용 안테나의 형성방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 제 11목적은, 기재상의 회로에 IC칩을 실장하는 방법으로서, IC칩을 배치하기 위한 기재에, 상기 제 1목적 내지 제 4목적중의 어느 한 목적에 따른 도전성페이스트에 의해 회로를 인쇄형성하는 단계와, 그 도전성페이스트를 경화시키는 단계와, 그 기재상의 IC칩의 단자와의 접속부를 도전성접착물질에 의해 인쇄형성하는 단계와, 그 기재상의 IC칩의 실장위치중의 절연부를 절연성접착물질에 의해 인쇄형성하는 단계와, IC칩을 실장위치에 배치하는 단계와, 그 IC칩의 상방으로부터 열압착하여 실장하는 단계를 포함하여 이루어지는 IC칩의 실장방법을 제공한다.

본 발명의 상기 및 그 외의 목적 및 이점들은 첨부도면을 참조하는 이후의 설명으로 보다 명백하게 될 것이다.

<<도전성페이스트>>

제 1실시형태

본 발명에 있어서의 도전성페이스트의 제 1실시예는, 광경화형 도전성페이스트로서, 도전성분말(A1)과, 광경화성수지조성물(B1)을 필수성분으로서 포함하여 이루어진다.

상기 도전성분말(A1)로서는, 금속분말, 특히 은분말이 좋다. 게다가 저항치와 납땜먹힘성의 콘트롤을 위해, 은 이외의 도전성금속, 예를 들어 금, 백금, 팔라듐, 로듐 등의 분말을 첨가하여도 좋다.

이들의 도전성분말(A1)은, 인쇄성을 양호하게 콘트롤하기 위해 평균입경, 비표면적, 탭밀도 등의 각종 형상이 다른 분말을 2종이상 혼합하여 이용하여도 좋다. 바람직하게는, (1) 수지상의 형상을 가지며(부정형이라고도 불린다), 평균입경 0.05-1.0μm, 비표면적 0.5-5.0m²/g, 탭밀도 0.3-1.0g/cm³의 수지상 도전성분말(A1-1)과, (2)비늘형상 혹은 얇은 조각형상을 가지며, 평균입경 1.0-10.0μm, 비표면적 0.5-5.0m₂/g, 탭밀도 1.0-5.0g/cm³의 도전성분말(A1-2)을 필수성분으로 한다. 그리고, 그 수지형상 도전성분말(A1-1)과 비늘형상 혹은 얇은 조각형상 도전성분말(A1-2)을 60/40-95/5의 중량비로 전체 도전성분말중 80%이상 포함되도록 배합한 도전성 분말을 이용하는 것이 좋다.

또한, 도전성분말(A1)을 포함하는 페이스트 중의 유기조성물과의 친화성을 향상시켜, 페이스트 중에서의 도전성분말의 분산성을 향상시키기 위하여, 도전성분말의 제조공정 중 혹은 제조 후에 그 분말의 표면처리를 행하는 것도 바람직하게 행해진다. 표면처리제로서는, 계면활성제와 그 외 유기화합물을 이용할 수 있다.

상기 광경화성 수지조성물(B1)로서는, (1) 광조사에 의해 프리라디칼(free radical)활성종 혹은 캐티온활성종을 발생시키는 광경화개시제(B1-1)와, (2) 그들의 활성종과 반응하는 관능기를 갖는 광반응성수지(B1-2)를 중량비 0.01/100-10/100로 배합한 것을 필수성분으로서 포함하여 이루어진다.

광경화개시제(B1-1)로서는 공지의 것을 사용할 수 있으며, 프리라디칼화성종을 발생하는 것으로서는, 벤조페논유도체, 티옥산톤유도체, 안트라키논유도체, 트리클로로메틸트리아딘유도체, 아실포스핀옥사이드유도체, α-히드록시케톤유도체, α-아미노케톤유도체, 벤조인유도체, 벤질케탈유도체, 아크리딘유도체, 카르바졸·페놀유도체, 혹은 그들의 조합이 바람직하며, 캐티온활성종을 발생하는 것으로서는, 방향족술포늄염화합물, 방향족요오드염화합물 혹은 그들의 조합이 바람직하다.

광반응성수지(B1-2)로서는 공지의 것이 사용가능하며, 프리라디칼종으로 반응하는 것으로서는, 아크릴레이트화합물 혹은 메타크릴레이트화합물이 바람직하고, 캐티온활성종으로 반응하는 것으로서는, 지환식에폭시화합물, 옥시에탄화합물, 알켄옥시드화합물, 글리시딜에테르화합물, 혹은 비닐에테를화합물이 바람직하다. 또한 어느 경우에도 2종 이상을 혼합하여 이용하여도 된다.

이들의 광반응성수지(B1-2)전체의 점도는, 도전성분말과의 혼련과 페이스트의 인쇄특성을 유지하기 위해, 25℃에서 1-5000mPa·s(cpoise)가 바람직하지만, 10-2000mPa·s(cpoise)가 보다 바람직하다.

또한, 반응성을 콘트롤하기 위하여, 페노티아딘유도체, 크산톤유도체, 티옥산톤유도체, 아미노안식향산유도체, 안트라센, 페난트렌, 페릴렌 등의 다환방향족화합물, 혹은 그들의 조합 등의 광증감제, 혹은 드록시화합물, 아미노화합물 등의 반응조제를 첨가하여도 좋다. 이 경우, 첨가량은 광경화개시제(B1-1)의 중량에 대하여 0.01-100%가 바람직하다.

상기 도전성분말(A1)과 광경화성수지조성물(B1)의 중량비는 50/50-95/5가 바람직하고, 보다 바람직하게는 55/45-90/10이다.

또한, 본 발명의 제 1실시형태에 의한 광경화형 도전페이스트의 광경화성을 손상하지 않는 범위에서 공지의 실리카, 알루미나, 마이카, 탄소분, 안료, 염료, 중합금지제, 증점제, 틱소트로피(thixotropy)제, 침전방지제, 산화방지체, 분산제, 각종 수지, 각종 유기용매 등을 가해도 좋다. 이들의 첨가량의 총합은 상기 도전성분말(A1)과 광경화성수지조성물(B1)의 중량합에 대하여 35%이하가 바람직하다.

본 발명의 제 1실시형태에 의한 광경화형 도전성페이스트에 첨가할 수 있는 수지(이하, 수지(C)라고 칭한다)로서는, 공지의 것이 사용가능하다. 예를 들어 페놀수지, 에폭시수지, 멜라민수지, 우레아수지, 크실렌수지, 알키드수지, 불포화포리에스테르수지, 아크릴수지, 폴리이미드수지, 퓨란수지, 우레탄수지 등의 열경화수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스틸렌, ABS수지, 폴리메타크릴산메틸, 폴리 염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리초산비닐, 폴리비닐알콜, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리술폰, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리알릴레이트, 폴리에테르에테르케톤, 폴리4불화에틸렌, 실리콘수지 등을 들 수 있다. 이들은 1종 또는 2종이상의 조합도 가능하다.

본 발명의 제 1실시형태에 있어서의 광경화형 도전성페이스트에 첨가할 수 있는 용제(이하, 용제(D)라고 칭한다)는 공지의 것이 사용가능하다. 단 경화반응의 후에 계(系) 내에의 잔존을 피하기 위해, 비점은 250℃이하가 바람직하다. 예를 들어 톨루엔, 시클로헥산, 메틸렌시클로헥산, n-헥산, 펜탄 등의 탄화수소용매, 이소프로필알콜, 부틸알콜 등의 알콜류, 시클로헥사논, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디에틸케톤, 이소포론 등의 케톤류, 초산에틸, 초산프로필, 초산부틸 등의 에스테르류, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 3-메톡시-3-메틸부틸아세테이트 등의 글리콜모노에테르류 및 그들의 아세테이트화물, 또한 이들의 2종이상의 혼합용매가 이용된다.

본 발명의 제 1실시형태에 있어서의 광경화형 도전성페이스트의 제작은 여기에 한정되지 않지만, 상기 혼합물을 호모지나이저 등의 교반기로 규질하게 교반혼합한 후, 3개의 로울 혹은 니이더(kneader) 등의 혼련기로 더 균질하게 분산하는 방법을 들 수 있다.

본 발명의 제 1실시형태에 있어서의 광경화형 도전성페이스트의 점도는, 도포성 및 도포 후의 인쇄두께를 적당한 것으로 하기 위하여, 1000-100만mPa· s(cpoise)가 바람직하다. 보다 바람직하게는 1만-50만mPa·s이다.

본 발명의 제 1실시형태에서의 광경화형 도전성페이스트를 이용하여 스크린인쇄, 옵셋인쇄, 혹은 코터를 이용하는 등 공지의 방법으로 패턴을 형성하는 기재(이하, 기재(E)라고 칭한다)로서는, 세라믹 및 유리를 비롯하여 무기섬유 혹은 유기섬유의 직물 혹은 부직포, 종이, 그들과 열경화성수지 혹은 열가소성수지의 복합재, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀류, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나트탈레이트, 폴리알릴레이트 등의 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에테르아미드, 폴리이미드아미드, 폴리아세탈, 폴리에스테르술폰, 폴리에테르에테르케톤, 폴리술폰, 아크릴로니트릴부타디엔-스틸렌공중합체, 폴리염화비닐, 실리콘고무, 천연고무, 합성고무 등으로 대표되는 플라스틱 등의 공지의 것을 사용할 수 있다. 또한 이들의 기재의 표면에는, 도포성과 정착성을 개선하기 위하여, 커플링제처리와 프라이머처리 등의 화학적처리와, 코로나방전처기, 플라즈마처리, 자외선처리, 연마처리 등의 물리적처리를 실시하여도 좋다.

본 발명의 제 1실시형태에 의한 광경화형 도전성페이스트를 이용하여 기재 상에 도전층으로서의 패턴을 형성하여 시이트류를 얻는데는 통상 스크린인쇄법 등으로 도포한다. 인쇄두께는 스크린의 재질(폴리에스테르, 폴리아미드, 혹은 스텐레스), 메시 및 장력, 페이스트의 점도를 조제함에 의해 임의로 제어할 수 있다. 바람직한 인쇄두께는 5-100μm이며, 더 양호한 인쇄두께는 10-80μm이다.

본 발명의 제 1실시형태에 의한 광경화도전페이스트를 경화하는 광원으로서 는, 고압수은등, 초고압수은등, 무전극방전램프, 엑시머램프, 메탈할라이드램프, 크세논램프, 각종 레이저, 반도체레이저 등 공지의 것을 사용할 수 있다. 300-500nm의 파장역에 비교적 많이 에너지강도분포를 갖는 고압수은등 및 메탈할라이드램프가 특히 바람직하다.

광원램프강도는 40W/cm이상이 바람직하며, 보다 바람직하게는 80W/cm이상이다. 광경화에 요하는 적산광량은 바람직하게는 300-500nm의 파장역에서 100-50000mJ/cm², 보다 바람직하게는 500-10000mJ/cm²이다. 또한 조사시의 휘발성분제거를 위하여 배기 및 제해시설을 병설하는 것이 보다 바람직하다.

경화 후의 특성을 더욱 향상시키기 위하여, 광조사 전, 광조사 후 혹은 광조사와 동시에, 기재가 착색, 열수축, 연화, 취화, 탄화 등의 현저한 열화를 하지 않는 한에서는 오븐 내 가열, 열풍불기, 적외선 혹은 마이크로파조사 등을 이용하여 가열처리를 병용하여도 상관없다. 기재열화를 막기 위해, 가열온도는 150℃이하가 바람직하고, 가열시간은 15분 이내가 바람직하다.

이하에 제 1실시형태에 의한 광경화형 도전성페이스트의 제작, 및 그를 이용하여 패턴을 인쇄하고, 광경화를 행하는 실시예에 대하여 설명한다.

광경화형 도전성페이스트의 제작

실시예 1-18(광경화성수지조성물의 제작)

표 1, 표 2에 나타낸 배합으로 혼합하고, 차광한 실온하에서 30분이상 교반, 균일화하여 본 발명의 광경화형 도전성페이스트로 배합하는 광경화성수지조성물을 얻는다.

단위 : 중량부

실시예	1	2	3	4	5	6	7	8	9
M-240	100	100	-	-	100	100	100	100	100
M-360	-	-	100	-	-	-	-	-	-
M-110	-	-	-	100	-	-	-	-	-
BMS	5	-	5	5	-	-	-	-	-
2-EAQ	-	5	-	-	-	-	-	-	-
트리아진B	-	-	-	-	0.5	-	-	-	-
트리아진PMS	-	-	-	-	-	0.5	-	-	-
KT046	-	-	-	-	-	-	1	-	-
루시린TPO	-	-	-	-	-	-	-	2	-
I-819	-	-	-	-	-	-	-	-	2
DMBI	2	2	2	2	-	-	-	-	-

[광반응성수지]

M-240 : 동아합성주식회사제 아로닉스M-240(폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트),

M-360 : 동아합성주식회사제 아로닉스M-360(트리메티롤프로판에틸렌옥시드변성트리아크릴레이트),

M-110 : 동아합성주식회사제 아로닉스M-110(p-큐밀페놀에틸렌옥시드변성아크릴레이트)

[광개시제(광경화개시제)]

BMS: 일본화약주식회사제 카야큐아 BMS([4-(메틸페닐티오)페닐]페닐메타논),

2-EAQ : 일본화약주식회사제 카야큐아 2-EAQ(에틸안트라키논),

트리아진A: PANCHIM SA제 TRIAZINE B(2,4-트리클로로메틸(4'-메톡시나프틸)-6-트리아진),

KTO46 : Lamberti사제 ESACURE KTO 46(2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드와 올리고[2-히드록시-2-메틸1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판]과 메틸벤조페논유도체와의 혼합물),

루시린TPO : BASF사제 Lucirin TPO(2,4,6-트리메틸밴조일디페닐포스핀옥시드),

I-819 : Ciba Specialty Chemical사제 Irgacure819(비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥시드)

[광증감제]

DMBI : 일본화약주식회사제 카야큐아DMBI(p-디메틸아미노안식향산이소아밀에스테르)

단위 : 중량부

실시예	10	11	12	13	14	15	16	17	18
KS-800	100	100	100	100	-	-	-	-	85
KS-871	-	-	-	-	100	-	-	-	-
UVR-6105	-	-	-	-	-	100	-	-	-
리모넨디옥시드	-	-	-	-	-	-	100	-	-
W-100	-	-	-	-	-	-	-	100	-
XDO	-	-	-	-	-	-	-	-	15
SP-170	-	-	-	-	-	3	3	3	1
CP-66	-	-	-	-	-	3	3	3	1
9-시아노안트라센	-	0.5	-	-	-	-	-	-	-
페난트렌	-	-	0.5	-	-	-	-	-	-
페노티아진	-	-	-	0.5	-	-	-	-	-

[광반응성수지]

KS-800 : 욱전화(旭電化)공업주식회사제 아데카오프토마KS-800(에폭시수지와 방향족술포늄염화합물과의 혼합물),

KS-871 : 욱전화공업주식회제제 아데카프토마KS-871(에폭시수지와 방향족술포늄염화합물의 혼합물),

UVR-6105 : 유니온카바이드사제 CYRACURE UVR-6105(3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥실카르복실레이트),

리모넨디옥시드 : Elf Atochem사제 리모넨디옥시드(1-메틸-4-(2-메틸옥시라닐)-7-옥사비시클로[4,1,0]헵탄),

W-100 : 신일본이화주식회사제 리카레진W-100(1,6-헥산디올디글리시딜에테르),

XDO : 동아합성주식회사제 XDO(1,4-비스[(3-에틸-3-옥시에타닐메톡시)메틸]벤젠),

[광개시제(광경화개시제)]

SP-170 : 욱전화공업주식회사제 아테가오프토마SP-170(방향족술포늄염화합물),

CP-66 : 욱전화공업주식회사제 아테카오프톤CP-66(방향족술포늄염화합물)

실시예 19-50

주식회사덕력본점(德力本店)제 은분 시루베스토E-20과 동일사제 시루배스토TCG-7을, 80/20(wt/wt), 90/10(wt/wt), 85/15(wt/wt), 75/25(wt/wt)로 혼합한 것으로서 배합 A, B, C, D를 얻는다.

시루베스토E-20과, 주식회사덕력본점제의 은분 시루베스토TCG-1을 75/25(wt/wt)로 배합한 것으로 배합E를 얻는다.

실시예 1 내지 18에서 얻어진 수지조성물과 도전성분말, 및 각종 용제를 표 3, 표 4의 배합으로 교반기로 혼합하고, 게다가 니이더로 고전단(高剪斷)혼련을 행함으로써 광경화성 도전페이스트를 얻는다.

상기의 광경화형 도전성페이스트를 이용하여 180메시유제두께 15μm의 스크린판으로 1mm폭 x 1m길이의 패턴을 기재 상에 스크린인쇄를 행하여 시이트류를 얻었다. 인쇄층의 인쇄두께는 약 15μm였다.

기재로서 사용한 종이는 일본제지주식회사제 NPI-55이다. 폴리에틸렌테레프탈레이트필름은 토레(東レ)주식회사제 루미라S를 이용하였다.

경화반응는, 실시예 19-31은 80w/cm의 4kw출력의 고압수은등을, 실시예 32-50은 80w/cm의 4kw출력의 메탈할라이드를 광원으로 이용하여 컨베이어식 조사장치로 6초간 조사하였다. 본 조건에서는 300-500nm의 파장역에서의 적산광량으로서는, 고압수은등은 약 2500mJ/cm²에, 메탈할라이드램프는 약 5000mJ/cm²에 상당한다.

용제를 이용한 것에 대해서는, 패턴인쇄된 기재를 100℃통풍오븐 내에 5분 정치하고 나서 광조사를 행하였다.

사용한 기재에는 현저한 착색, 열수축, 연화, 취화, 탄화 등의 열화는 어느 경우에도 보이지 않았다.

*표면저항은, 경화 후의 패턴 양단간의 저항을 측정하여 구하였다. 결과를 표 3, 표 4a,b에 나타낸다.

광경화성 수지조성물, 도전성분말, 용제의 단위는 중량부

		실 시 예 19	실 시 예 20	실 시 예 21	실 시 예 22	실 시 예 23	실 시 예 24	실 시 예 25	실 시 예 26	실 시 예 27	실 시 예 28	실 시 예 29	실 시 예 30	실시예 31
광경화성 수지조성물	실시예1	35	20	35	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	실시예2	-	-	-	40	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	실시예3	-	-	-	-	40	-	-	-	-	-	-	-	-
	실시예4	-	-	-	-	-	40	20	-	-	-	-	-	-
	실시예5	-	-	-	-	-	-	-	45	-	-	-	-	-
	실시예6	-	-	-	-	-	-	-	-	45	-	-	-	-
	실시예7	-	-	-	-	-	-	-	-	-	45	20	-	-
	실시예8	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	45	-
	실시예9	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	45
도전성 분말	배합A	65	70	-	-	-	-	70	-	-	-	70	-	-
도전성 분말	배합B	-	-	65	60	60	60	-	55	55	55	-	55	55
용제	이소포론	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	카르비톨 아세테이트	-	2	-	-	-	-	2	-	-	-	2	-	-
	부틸 셀로솔브	-	3	-	-	-	-	3	-	-	-	3	-	-
	셀로솔브 아세테이트	-	5	-	-	-	-	5	-	-	-	5	-	-
표면저항	종이기재 m /sq.	150	112	127	100	186	167	95	156	119	110	75	137	123
표면저항	PET기재 m /sq.	180	133	-	-	-	191	132	-	-	-	190	-	-

주 : 광원은 80W/cm고압수은등(오존있음)을 이용하였다.

광경화성 수지조성물, 도전성분말, 용제의 단위는 중량부

		실 시 예 32	실 시 예 33	실 시 예 34	실 시 예 35	실 시 예 36	실 시 예 37	실 시 예 38	실 시 예 39	실 시 예 40	실 시 예 41	실 시 예 42	실시예 43
광경화성수지조성물	실시예10	40	40	40	40	40	20	20	25	-	-	-	-
	실시예11	-	-	-	-	-	-	-	-	45	-	-	-
	실시예12	-	-	-	-	-	-	-	-	-	45	-	-
	실시예13	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	45	-
	실시예14	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	45
	실시예15	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	실시예16	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	실시예17	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	실시예18	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
도전성 분말	배합A	60	-	-	-	-	70	70	70	-	-	-	-
	배합B	-	60	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	배합C	-	-	60	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	배합D	-	-	-	60	-	-	-	-	-	-	-	-
	배합E	-	-	-	-	60	-	-	-	55	55	55	55
용제	이소포론	-	-	-	-	-	-	2	-	-	-	-	-
	카르비톨 아세테이트	-	-	-	-	-	5	-	-	-	-	-	-
	브틸 셀로솔브	-	-	-	-	-	-	3	5	-	-	-	-
	셀로솔브 아세테이트	-	-	-	-	-	5	5	-	-	-	-	-
표면저항	종이기재 m /sq.	73	105	81	103	86	55	49	40	81	80	129	80
표면저항	PET기재 m /sq.	130	190	165	-	-	95	90	101	168	152	-	125

광경화성 수지조성물, 도전성분말, 용제의 단위는 중량부

		실 시 예 44	실 시 예 45	실 시 예 46	실 시 예 47	실 시 예 48	실 시 예 49	실 시 예 50
광경화성 수지조성물	실시예10	-	-	-	-	-	-	-
	실시예11	-	-	-	-	-	-	-
	실시예12	-	-	-	-	-	-	-
	실시예13	-	-	-	-	-	-	-
	실시예14	-	-	-	-	-	-	-
	실시예15	40	-	-	-	-	-	-
	실시예16	-	35	40	20	20	-	-
	실시예17	-	-	-	-	-	40	-
	실시예18	-	-	-	-	-	-	40
도전성 분말	배합A	-	65	60	70	70	60	60
	배합B	-	-	-	-	-	-	-
	배합C	-	-	-	-	-	-	-
	배합D	-	-	-	-	-	-	-
	배합E	60	-	-	-	-	-	-
용제	이소포론	-	-	-	-	2	-	-
	카르비톨 아세테이트	-	-	-	5	-	-	-
	부틸 셀로솔브	-	-	-	-	3	-	-
	셀로솔브 아세테이트	-	-	-	5	5	-	-
표면저항	종이기재 m /sq.	57	46	55	32	29	57	57
표면저항	PET기재 m /sq.	131	103	107	95	90	183	143

주 : 광원은 80W/cm메탈할라이드램프(오존있음)를 이용하였다.

[효과]

본 발명에 의해, 종래의 광경화로 된 도전페이스트에 필수였던 소결공정을 전혀 필요로 하지 않고, 주로 광경화 만으로 표면저항 200mΩ/sq.이하의 도전패턴을 형성가능하게 된다. 또한, 광조사에 의해 수 초로부터 수 분의 크기까지 단축할 수 있기 때문에, 양산선성 저비용성이 뛰어나다.

제 2실시형태

본 발명의 제 2실시형태의 도전성페이스트는, 적어도 도공성·굴곡성개량제(F2)를 1종, 필수성분으로서 포함하여 이루어진다. 또한, 바람직하게는 본 발명의 제 2실시형태의 도전성페이스트는 광경화형 도전성페이스트이며, 도전성분말(A2), 광경화성수지조성물(B2), 및 도공성·굴곡성개량제(F2)를 필수성분으로서 포함하여 이루어진다.

이 광경화형 도전성페이스트의 경우, 도전성분말(A2)과 광경화성수지조성물로서는 상술한 도전성분말(A1)과 광경화성수지조성물(B1)에서 개시한 예와 동일한 것을 이용할 수 있다.

도공성·굴곡성개량제(F2)로서는, 비표면적이 크고 겉보기비중과 평균입경이 작은 무기물 혹은 유리전이점이 낮은 고분자화합물을 들 수 있으며, 구체적으로는,

(i) 비표면적이 100m²/g이상, 겉보기비붕이 50g/l이하, 평균1차입경이 30nm이하의 실리카(예를 들어, 일본아에로지루주식회사제 AEROSIL 200CF, 동 300CF),

(ii) 연화점 100℃이하에서 분자량 1000-50000의 포화폴리에스테르수지(예를 들어 동양방적주식회사제 바이론500, 동 130),

(iii) 유리전이점(Tg)-30℃이하의 폴리비닐에테르수지(예를 들어, BASF사제 루토나루M40, 도 A25),

(iv) 연화점 100℃이상의 페녹시수지(비스페놀화합물과 에피크롤히드린으로부터 유도되는 올리고머 혹은 폴리머를 나타낸다)(예를 들어, 유화쉘에폭시주식회사제 이피코트1010, 동 4010P),

를 들 수 있다.

이들은 각각 (i)은 응집력 및 깃털형상의 구조에 의한 의사적(擬似的)가교구조형성에 의해, (ii)와 (iii)은 잉크전체의 점도를 올리고 피막의 Tg를 내림으로써, (iv)는 말단가교에 의한 실질적인 고분자량화에 의해, 목적으로 하는 도공성과 굴곡성의 개량에 기여하고 있다. 이들은 단독으로 이용하여도 복수종을 이용하여도 좋다.

도전성분말(A2)의 중량과, 광경화성수지조성물(B2) 및 도공성·굴곡성개량제(F2)의 중량합의 비는, 50/50-95/5가 바람직하며, 보다 바람직하게는 55/45-90/10이다. 또한 이 범위 내에서 광경화성수지조성물(B2)과 도공성·굴곡성개량제(F2)의 중량비는, 1/1-99/1이 바람직하며, 보다 바람직하게는 3/1-80/1이다.

또한, 본 발명의 제 2실시형태에 의한 도전성페이스트에는, 경화성을 해치지 않은 범위에서 공지의 실리카, 알루미나, 마이카, 탄소분, 안료, 염료, 중합금지제, 증점제, 틱소트로피제, 침전방지제, 산화방지제, 분산제, 각종 수지, 각종 유기용매 등을 가해도 좋다.

본 발명의 제 2실시형태에 의한 도전성페이스트에 참가할 수 있는 수지로서 공지의 것이 사용 가능하다. 그 예로서는 전술한 수지(C)로 표시한 것이 있다.

본 발명의 제 2실시형태에 의한 도전성페이스트에 첨가할 수 있는 용제는, 공지의 것이 사용 가능하다. 단, 경화반응 후에 계내의 잔존을 피하기 위해, 비점은 250℃이하가 바람직하다. 그 예로서는 전술한 용매(D)에 표시한 것이 있다.

이들의 첨가물의 총합은, 도전성분말(A2)과 광경화성수지조성물(B2)과 도공성·굴곡성개량제(F2)의 중량합에 대하여 35%이하가 바람직하다.

본 발명의 제 2실시형태에 의한 도전성페이스트의 제작방법은, 상술한 예와 동일하다. 본 발명의 제 2실시형태에 의한 도전성페이스트의 점도는, 도포성 및 도포 후의 인쇄두께를 적당한 것으로 하기 위해서는 1000-100만mPa·s(cpoise)가 바람직하며, 보다 바람직하게는 1만-50만mPa·s이다.

본 발명의 제 2실시형태에 의한 도전성페이스트를 이용하여 스크린인쇄, 옵셋인쇄, 혹은 코터를 이용하는 등 공지의 방법으로 패턴을 형성하는 기재로서는 상술한 기재(E)의 것을 들 수 있다.

본 발명의 제 2실시형태에 의한 도전성페이스트를 이용하여 기재 상에 패턴을 형성하는 방법은 예를 따를 수 있다. 본 발명의 제 2실시형태에 의한 광경화형 도전성페이스트를 경화하는 광원도 상술한 예를 따를 수 있다.

본 발명의 제 2실시형태에 의한 도전성페이스트의 제작, 및 이들을 이용하여 패턴을 인쇄하고, 광경화를 행하는 실시예에 대하여 설명한다.

실시예 51-63

표 5에 나타내는 배합으로, 먼저 광경화성수지조성물과 도공성·굴곡성개략제를 혼합하고, 차광상태, 실온 하에서 30분이상 교반, 균일화한다. 필요하다면 가열하여 용해한다. 실온까지 되돌린 후, 광경화개시제를 가하여 교반·균일화하고, 또한 은분을 혼합하고 다음으로 교반기혼합하고, 게다가 니이더로 고전단혼련을 행함으로써 본 발명의 광경화형 도전성페이스트를 얻는다.

상기 도전페이스트를 이용하여 180메시유제두께 15μm의 스크린판으로 1mm폭 x 1m길이의 패턴을 기재 상이 스크린인쇄를 행하였다. 인쇄층의 두께는 약 15μm였다.

기재로서 사용한 종이는 일본제지주식회사제 NPI-55이다. 폴리에틸렌테레프탈레이트필름은 토레주식회사제 루미라S를 이용하였다.

경화반응은, 160W/cm의 메탈할라이드를, 1100mW/cm²(주식회사토프콘제 UVR-T35에 의해 측정)의 조건에서 7m/min의 컨베이어식 조사장치로 5회 조사하여 행하였다.

사용한 기재에는 현저한 착색, 열수축, 연화, 취화, 탄화 등의 열와는 어느 경우에도 보이지 않았다.

표면저항은 경화 후의 패턴 양단간의 저항을 측정하여 구하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

도공성은, 잉크의 신율, 판의 빠짐, 세선(細線)피치, 재현성 등의 종합적인 관점에서, 대단히 양호=◎, 양호=○, 문제있음=△, 도공불가=×로 판정하였다.

굴곡성시험은, 단면적 약 20cm², 2kg의 원주형 분동을 이용하여, 25℃하에서 밀착상태에서 내측으로 절곡하고 30초 하중을 가한다 → 하중을 제거하고 30초 방치 → 외측으로 접고 30초 하중을 가한다 → 하중을 제거하고 1분 방치 → 저항치측정이라는 수순으로 측정하였다. 저항치변화가, +5%이하=◎, +5%초과+10%이하=○, +10%초과+20%이하△, +20%초과 혹은 단선=×으로 판정하였다.

은분, 광경화성수지, 광개시제, 도공성, 굴곡성개량재의 단위는 중량부

실 시 예		51	52	53	54	55	56	57	58	59	60	61	62	63
은분	E-20	52	56	52	52	52	52	52	52	52	52	52	52	52
은분	TCG-7	13	14	13	13	13	13	13	13	13	13	13	13	13
광경화성수지	리모넨디옥시드	34	29	30	30	30	-	-	-	-	8.5	7.5	-	-
	UVR-6105	-	-	-	-	-	34	30	-	-	-	-	-	-
	KS-800	-	-	-	-	-	-	-	34	30	-	-	-	-
	BEO-60E	-	-	-	-	-	-	-	-	-	25.5	22.5	-	-
	XDO	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	34	30
광개시제	SP-170	0.35	0.30	0.35	0.35	0.35	0.35	0.35	-	-	0.35	0.35	0.35	0.35
광개시제	CP-66	0.35	0.30	0.35	0.35	0.35	0.35	0.35	-	-	0.35	0.35	0.35	0.35
도공 성ㆍ굴곡성개량재	아에로지루200CF	1	1	-	-	-	1	-	1	-	1	-	1	-
	바이론500	-	-	5	-	-	-	5	-	5	-	5	-	5
	루토나루 M40	-	-	-	5	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	에피코트 4010P	-	-	-	-	5	-	-	-	-	-	-	-	-
도공성		◎		◎		◎
표면저항	종이기재 (m /sq.)	48	49	49	56	43	48	50	52	51	47	31	79	78
표면저항	PET기재 (m /sq.)	82	90	102	111	81	90	95	101	112	122	130	140	133
굴곡성시험		◎	◎	◎		◎	◎		◎

[은분]

E-20 : 주식회사덕력본점제 시루베스토E-20,

TCG-7 : 주식회사덕력본점제 시루베스토CG-7

[광반응성수지]

KS-800 : 욱전화공업주식회사제 아데카오프토마KS-800(에폭시수지와 방향족술포늄염화합물과의 혼합물),

UVR-6105 : 유니온카바이드사제 CYRACURE UVR-6105(3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥실카복실레이트),

BEO-60E : 신일본이화주식회사제 리카레진BEO-60E(에틸렌옥시드 변성비스페놀A형에폭시),

XDO : 동아합성주식회사제 XDO(1,4-비스[(3-에틸-3-옥시에타닐메톡시)메틸]밴젠)

[광경화개시제]

SP-170 : 욱전화공업주식회사제 아데카오프토마SP-170(방향족술포늄염화합물),

CP-66 : 욱전화공업주식회사제 아데카오프톤CP-66(방향족술포늄염화합물)

[도공성·굴곡성개량제]

아에로지루200CF : 일본아에로지루주식회사제 실리카아에로지루200CF,

바이론500(비표면적 200m²/g, 겉보기비중 30g/l, 1차입자평균입경 12nm) : 동양방적주식회사제 폴리에스테르 바이론500(연화점-20∼10℃, 분자량 5000-25000),

루토나루M40 : BASF사제 폴리비닐메틸렌에테르 루토나루M40(유리전이점 -49℃),

에피코트4010P : 유화쉘에폭시주식회사제 에폭시 에피코트4010P(연화점 135℃)

비교예 1-6

표 6에 나타내는 바와 같은 배합으로, 실시예 51-63과 동일하게 광경화형 도전성페이스트를 제조하고, 인쇄·경화 후에 평가하였다.

은분, 광경화성수지, 광개시제의 단위는 중량부

비교예		1	2	3	4	5	6
은분	E-20	52	55	52	52	52	52
은분	TCG-7	13	14	13	13	13	13
광경화성수지	리모넨디 옥시드	35	30	-	-	8.75	-
	UVR-6105	-	-	35	-	-	-
	KS-800	-	-	-	35	-	-
	BEO-60E	-	-	-	-	26.25	-
	XDO	-	-	-	-	-	35
광개시재	SP-170	0.35	0.30	0.35	-	0.35	0.35
광개시재	CP-66	0.35	0.30	0.35	-	0.35	0.35
도공성		△	△			△	△
표면저항	종이기재 (m /sq.)	55	45	57	70	31	79
표면저항	PET기재 (m /sq.)	107	99	131	134	130	391
굴곡성시험		X	X	X	X	△	X

표 5와 표 6의 대비에 의해, 비교예 1 내지 6으로부터 본 발명에 의한 실시예 51 내지 63의 것이 양호한 것이 판명되었다.

[효과]

본 발명의 제 2실시형태에 의한 광경화형페이스트에 의해, 광조사에 의해 조기에 경화하는 이점과 더불어, 이 광경화형 도전성페이스트의 도공성과 내굴곡성이 대폭적으로 개선된다. 그리고, 0.20μm이하의 세(細)피치의 회로형성과 50μm이하의 두께의 플라스틱, 종이기재에 적용도 가능하게 되며, 그 회로형성과 플라스틱, 종이 등의 기재에 회로형성 등이 극히 간단하게 된다.

제 3실시형태

본 발명에 있어서의 도전성페이스트의 제 3실시형태는, 광경화형 도전성페이스트로서, 은분말과, 광반응성수지(B3-2)와, 270-700nm의 파장역에 있어서, 300-450nm의 파장역에 광흡수의 극대를 갖는 광경화개시제(B3-1) 혹은 광증감제(B3-3)와의 조합을 필수성분으로 하는 것이다.

이 경우, 상기 은분말은 인쇄성을 양호하게 콘트롤하기 위해 평균입경, 비표면적, 탭밀도 등의 각종 형상이 다른 분말을 2종이상 혼합하여 이용하여도 좋다. 또한, 분말의 페이스트 중의 유기조성물과의 친화성을 향상시켜 페이스트 중에서의 분말의 분산성을 향상시키기 이하여, 분말의 제조공정 중 혹은 제조 후에 분말의 표면의 처리를 하여도 좋다. 표면처리제는 공지의 것을 이용할 수 있다.

상기 광반응성수지(B3-2)로서는, 발생한 프리라디칼활성종 혹은 캐티온활성종과 반응하는 관능기를 갖는 반응성수지이며, 상기 광반응성수지(B1-2)로서 예시한 화합물이 예시화합물로서 들 수 있다. 급속경화하는데는 1분자당의 평균 반응기수가 많은 편이 좋지만, 극도의 다관능화는 경화수축이 현저하게 되며 도막에 주름이 생기기 때문에, 1분자당 평균 4개를 상한으로 하는 편이 바람직하다. 또한 어느 경우에도 2종 이상을 혼합하여도 좋다. 이들의 상기 광반응성수지(B3-2)전체의 점도는 은분과의 혼련과 페이스트의 인쇄특성을 유지하기 위하여, 25℃에서 1-5000mPa·s(cpoise)가 바람직하지만, 10-200mPa·s(cpoise)가 보다 바람직하다.

본 실시형태에 있어서는, 270 내지 700nm의 파장역에서, 300-450nm의 파장역에 광흡수의 극대를 갖는 광경화개시제(B3-1) 혹은 광증감제(B3-3)를 사용한다. 은의 반사율은 이과년표(理科年表)(1986년 환선(丸善)주식회사) 511페이지 등에 기재되어 있는 대로 300-320nm에서 반사율이 20%이하가 되는 특성을 나타낸다(도 1참조). 이 파장역에서는 은이 광을 흡수하고, 에너지전달이 일어나 근접하는 다른 물질을 여기시키는 것이 가능하게 된다. 이 때에는 공여하는 에너지는 은자체가 여기된 에너지이하로 되기 때문에, 300-320nm 뿐만 아니라 그보자 장파장측에서 광흡수하는 물질이라도 여기에너지를 수용할 수 있다. 그래서 이 조건에 맞는 개시제 혹은 증감제를 이용함으로써, 금속에 의한 반사와 차광에 의해 불리하다고 생각된 광경화가 달성된다. 단, 흡수파장이 너무 벗어나면, 에너지전달확률이 낮아져 바람직하지 않기 때문에 장파장측에서도 450nm이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 제 3실시형태에 이용되는 광경화개시제(B3-1) 혹은 광증감제(b3-3)는 공지의 것을 이용할 수 있다. 예시하면, 광경화개시제로서는, [4-(메틸페닐티오)페닐]페닐메타논(예를 들어, 일본화약주식회사제 상품명 카야큐아BMS, 흡수극대 315nm), 에틸안트라키논(예를 들어, 일본화약주식회사제 상품명 카야큐아2-EAQ, 흡수극대 325nm), 2,4-디에틸티옥산톤(예를 들어, 일본화약주식회사제 상품명 아카큐아DETX-S, 흡수극대 385nm), 2-클로로티옥산톤(예를 들어, 일본화약주식회사제 상품명 카야큐아CTX, 흡수극대 385nm), 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰포리노페닐)-1-부타논(예를 들어, 치바·스페샬티·케미칼즈제 상품명 Irgacure369, 흡수극대 320nm), 2,4-트리클로로메틸(4'-메톡시나프틸)-6-트리아진(예를 들어, PANCHIM SA제 상품명 TRIAZINE B, 흡수극대 380nm), 2,4-트리클로로메틸(4'-메톡시스티릴)-6-트리아진(예를 들어, PANCHIM SA제 상품명 TRIAZINE PMS, 흡수극대 375nm) 등을 들 수 있으며, 광증감제로서는, p-디메틸아미노안식향산이소아밀에스테르(예를 들어, 일본화약주식회사제 상품명 카야큐아DMBI, 흡수극대 315nm), 페릴렌(흡수극대 430nm) 등을 들 수 있다. 또한, 이상으로부터 2종이상을 혼합하여 이용하여도 좋다. 또한, 흡수극대파장은 자외선·가시광흡수스펙트럼측정에 의해 용이하게 확인할 수 있다.

또한, 반응성을 콘트롤하기 위하여, 히드록시화합물, 아미노화합물 등의 반응조제를 첨가하여도 좋다. 이 경우, 첨가량은 광경화개시제(B3-1) 혹은 광증감제(B3-3)의 중량에 대하여 0.01-200%가 바람직하다.

상기 은분말과 광반응성수지(B3-2)의 중량비는 특별히 한정되는 것은 아니지남, 10/90-95/5가 바람직하며, 보다 바람직하게는 30/70-90/10이다.

또한, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서 공지의 실리카, 알루미나, 마이카, 탄소분, 안료, 염료, 중합금지제, 증점제, 틱소트로피제, 침전방지제, 산화방지제, 분산제, 각종 수지, 각종 유기용매 등을 가하여도 좋다. 이들의 첨가량의 총합은 은분말과 광반응성수지(b3-2)의 중량합에 대하여 50%이하가 바람직하다.

본 발명의 도전성페이스트에 첨가할 수 있는 수지로서 공지의 것이 사용가능하다. 예를 들어, 상기 수지(C)로서 나타내어진 것을 들 수 있다.

본 발명의 도전성페이스트에 첨가할 수 있는 용제는 공지의 것이 사용가능하다. 단, 경화반응의 후에 계 내의 잔존을 피하기 위하여, 비점은 250℃이하가 바람직하다. 예를 들어, 상기 용제(D)로서 나타낸 것을 들 수 있다.

본 발명의 제 3실시형태에 의한 광경화형 도전성페이스트의 점도는, 도포성 및 도포 후의 인쇄두께를 적당한 것으로 하기 위해서는 10-100만mPa·s가 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000-30만mPa·s이다.

*본 발명의 제 3실시형태에 의한 광경화형 도전성페이스트를 이용하여 스크린인쇄, 옵셋인쇄, 혹은 코터를 이용하는 등 공지의 방법으로 패턴을 형성하는 기재로서는, 상기 기재(E)로서 나타낸 예의 것이 이용된다.

본 발명의 광경화형 도전성페이스트를 경화하는 광원은 상술한 예와 동일한 것을 사용할 수 있다.

다음으로, 제 3실시형태에 의한 광경화형 도전성페이스트의 제조 및 그들을 이용하여 인쇄하고, 광경화를 행하는 예에 대하여 설명하낟.

광경화형 도전성페이스트(은도료)의 제조

실시예 64-75

표 7에 나타낸 바와 같은 배합으로 혼합하고, 니이더로 교반혼합한 후, 3개의 로울에 의해 균질화하여 본 발명의 광경화형 도전성페이스트를 얻는다. 상기 광경화형 도전성페이스트를 이용하여 180메시유제두께 15μm의 스크린판으로 1mm폭

x1m길이의 패턴을 기재 상에 스크린인쇄를 하여 시이트를 얻었다. 인쇄층의 두께는 약 15μm였다.

기재로서는, 종이는 일본제지주식회사제 NPI-55, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름은, 토레주식히사제 루미라S를 이용하였다.

경화반응은 80w/cm의 4kw출력의 고압수은등, 또는 80w/cm의 4kw출력의 메탈할라이드를 광원으로 이용하여 컨베이어식 조사장치로 광조사하였다.

경화에 요구된 광에너지 및 경화 후의 표면의 연필경도를 표 7에 나타낸다.

수지, 개시제, 증감제, 은분의 단위는 중량부

실시예		64	65	66	67	68	69	70	71	72	73	74	75
수지	M-240	50	50	-	-	50	50	50	50	50	-	-	50
	M-360	-	-	40	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	M-408	-	-	-	40	-	-	-	-	-	-	-	-
	KS-800	-	-	-	-	-	-	-	-	-	40	-	-
	UVR-6105	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	20	-
	리모넨디 옥시드	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	20	-
개시재	BMS	2.5	-	2	2	-	-	-	-	-	-	-	2.5
	2-EAQ	-	2.5	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	트리아진B	-	-	-	-	2.5	-	-	-	-	-	-	-
	티리아진 PMS	-	-	-	-	-	2.5	-	-	-	-	-	-
	DETX-S	-	-	-	-	-	-	1	-	-	-	-	-
	CTX	-	-	-	-	-	-	-	1	-	-	-	-
	I-369	-	-	-	-	-	-	-	-	1	-	-	-
	SP-170	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	0.6	-
	CP-66	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	0.6	-
증감재	페릴렌	-	-	-	-	-	-	-	-	-	0.2	0.2	-
증감재	DMBI	1	1-	0.8	0.8	-	-	1	1	-	-	-	1
은분	E-20	37.5	37.5	45	45	37.5	37.5	37.5	37.5	37.5	45	45	-
	G-12	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	37.5
	TCG-1	12.5	12.5	15	15	12.5	12.5	12.5	12.5	12.5	15	15	12.5
광원		Hg	Hg	Hg	Hg	Hg	Hg	Hg	Hg	Hg	MH	MH	Hg
경화 에폭시	(mJ/㎠) (종이기재)	1000	1500	1500	500	1000	500	1000	1500	500	1000	500	250
경화 에폭시	(mJ/㎠) (PET기재)	1000	1500	500	500	500	1000	1000	1500	500	1000	500	250
연필경도(JIS K5400)		H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H

[광반응성수지]

M-408 : 동아합성주식회사제 아로닉스M-408(디트리메티롤프로판테트라아크릴레이트),

*리모넨디옥시드 : Elf Atochem사제 리모넨디옥시드(1-메틸-4-(2-메틸옥시라닐)-7-옥사비시클로[4,1,0]헵탄),

[광개시제(광경화개시제)]

BMS : 일본화약주식회사제 카야큐아BMS([4-(메틸페닐티오)페닐]페닐매타논),

2-EAQ : 일본화약주식회사제 카야큐아2-EAQ(에틸안트라키논),

트라아진A: PANCHIM SA제 TRIAZINE B(2,4-트리클로로메틸(4'-메톡시나프틸)-6-트리아진),

트리아진PMS : PANCHIM SA제 TRIAZINE PMS(2,4-트리클로로메틸(4'-메톡시스티릴)-6-트리아진),

DETX-S : 일본화약주식회사제 카야큐아DETX-S(2,4-디에틸티옥산톤),

CTX : 일본화약주식회사제 카야큐아CTX(2-클로로옥산톤),

I-369 : Ciba Specialty Chemical사제 Irgacure369(2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰포리노페닐)-1-부타논),

CP-66 : 욱전화공업주식회사제 아데카오프토마CP-66(방향족술포늄염화합물)

[광증감제]

[은분]

E-20 : 주식회사덕력본점제 시루베스토E-20,

G-12 : 동화광업주식회사제 G-12,

TCG-1 : 주식회사덕력본점제 시루베스토TCG-1

[광원]

Hg : 80w/cm의 4kw출력의 고압수은등,

MH : 80w/cm의 4kw출력의 메탈할라이드램프

[경화에너지]

도막이 점성이 없어지고 기재에 정착하는데 요구된 광조사에너지로 320-390nm의 파장역에서 미국 EIT Instrumentation Equipments사 UV POWER PUCK을 이용하여 측정한 것.

비교예 7-11

270-700nm의 파장역에 있어서, 300-450nm의 파장역에 광흡수의 극대를 갖지 않는 광경화개시제 혹은 광증감제를 이용한 비교예이다.

표 8에 나타낸 배합으로 혼합하고, 실시예 64-75와 마찬가지로 하여 페이스트를 얻고, 동일기재 상이 스크린인쇄를 행하였다. 또한, 실시예 64-75와 동일장치를 이용하여 광경화반응을 행하였다.

경화에 요구되는 에너지 및 경화 후의 표면의 연필경도를 표 8에 나타낸다. 모두에서 무(無)점성에 이르지 않고, 연필경도측정은 불가능하였다.

또한, 여기서 이용한 개시제의 벤조페논의 흡수극대는 255nm이다.

수지, 개시제, 은분의 단위는 중량부

비교예		7	8	9	10	11
수지	M-240	50	50	40	-	-
	KS-800	-	-	-	50	-
	UVR-6105	-	-	-	-	40
개시재	벤조페논	2.5	2.5	2.5	-	-
	SP-170	-	-	-	-	0.6
	CP-66	-	-	-	-	0.6
은분	E-20	37.5	-	45	37.5	45
	G-12	-	37.5	-	-	-
	TCG-1	12.5	12.5	15	12.5	15
광원		Hg	Hg	Hg	MH	MH
경화 에폭시	(mJ/㎠)(종이기재)	>5000	>5000	>5000	>5000	>5000
경화 에폭시	(mJ/㎠)(PET기재)	>5000	>5000	>5000	>5000	>5000
연필경도(JIS K5400)		측정불가	측정불가	측정불가	측정불가	측정불가

[효과]

이상 설명한 본 발명에 의해, 종래에서는 열경화가 불가결하였던 은을 필러로 하는 도료를 광조사만으로 경화시킬 수 있다. 그리고, 열경화형에서는 100℃이상 수 10분이상 필요로 하였던 처리시간이 광조사에 이해 수 초에서 수 분의 크기까지 단축할 수 있다.

제 4실시형태

상기 도전성페이스트는 광경화형의 것이지만, 비접촉형 데이터송수신체용 안테나를 얻는 것 외에 도전성페이스트로서는 전술한 것의 외에 용제건조형의 것도 사용할 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 도전성페이스트의 제 4실시형태는 유리전이점(Tg)가 0℃이하의 점착성수지를 고형분으로 0.2-5중량% 함유하고 있는 도전성페이스트이다.

상기 도전성페이스트를 이용하면, 휘기 쉬운 기재와 절곡되는 것이 있는 기재에 안테나를 형성하는 것 외에, 용제휘발형이 갖는 단시간경화, 저저항의 이점을 가지면서 도전성페이스트에 의한 절곡에 강한 피막을 얻을 수 있다.

상기 용제건조형 도전성페이스트는, 폴리비닐에테르수지, 폴리부타디엔수지, 아크릴수지, 에폭시수지, 우레탄수지로부터 적어도 하나가 선택되며, 유리전이점(Tg)이 0℃이하가 되는 점착성수지를 0.2-5중량%, 바람직하게는 1-2중량%, 통상의 도전성잉크에 대하여 첨가한 것이다. 이에 따라서, 단시간경화, 저저항치를 유지하여 접힘저항성능이 향상한다. 바람직한 점착성수지는 폴리비닐에테르수지, 폴리부타디엔수지이다.

점착성수지는 소량의 첨가로 바인더의 유리전이점(Tg)을 내리고, 균열되기 어렵게 한다. 또한, 이들의 점착성수지성분은 소량의 첨가라도 은분의 밀착을 유지하는 효과가 있다. 또한 점착성수지성분을 너무 가하면(10중량%이상), 저항치가 높게 되어 버린다. 또한, 도전성잉크의 바인더성분을 이 점착성수지만으로 하였을 때도 저저항치의 것은 얻어지지 않는다.

다음으로 평가시험으로서, 도전성잉크로서 아사히화학제 LS415CM, 타나카귀금속제 TS5202, 동양방적제 DW351을 사용하고, 이들에 폴리비닐에테르, 폴리부타디엔을 고형분으로 1-2중량% 첨가한 경우와, 첨가하지 않은 경우에 있어서, 경화 후의 피막강도(내절(耐折)시험), 표면저항을 계측하였다. 그 결과를 표 9에 나타낸다. 표에서, A100은 폴리비닐에틸에테르를, M40은 폴리비닐메틸에테르를 나타내며, %값은 고형분으로 첨가한 중량%를 나타낸다.

내절시험은 내측으로 접은 도전성페이스트피막의 위를 약 1kg의 금속기둥을 1왕복 굴리고, 이어서 외측으로 접은 상기 금속기둥을 1왕복 굴려서 이를 1회로 세어서 접힘에 대한 내구성을 확인하였다.

		표면저항 (m ㆍcm ) (150℃30분)	내절시험	반응종료시간 (분) (150℃)
아사히화학 LS415CM	첨가하지 않음	20	1	25
	A100-1%	26	5이상	25
	M40-1%	25	5이상	25
	M40-2%	28	5이상	25
	폴리부타디엔1%	28	5이상	25
다나카귀금속	첨가하지 않음	18	1	20
다나카귀금속	A100-1%	24	5이상	20
동양방적 DW351	첨가하지 않음	30	1	20
	A100-1%	36	5이상	20
	M40-1%	35	5이상	20
	M40-2%	39	5이상	20

표 9에서 볼 수 있듯이, 폴리비닐에테르, 폴리부타디엔을 고형분으로 1-2중량% 첨가함으로써, 피막강도를 대폭적으로 개선하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 열경화형의 도전성잉크에 폴리비닐에테르를 첨가하였을 때는 피막강도가 올라가지만, 저항치의 상승률이 높아진다.

[효과]

상기 도전성페이스트에 의해, 점착성수지를 고형분으로 0.2-5중량% 첨가하는 것만으로 용제휘발형의 도전잉크가 갖는 저저항, 단시간경화의 특징을 유지하면서 그 용제휘발형 도전잉크의 약점이었던 피막강도의 저하를 개선할 수 있다.

<<도전성페이스트의 경화방법>>

본 발명자들은, 자외선경화수지의 경화에 이용되고 있는 자외선조사램프에서 적외선조사램프에 비하여 보다 많은 적외선이 조사되며, 또한 도전성페이스트의 에너지흡수가 자외선부에 미치는 것에 착안하였다. 그래서, 본 발명은, 적외선방출을 수반하는 자외선조사램프를 광원으로 하고, 그 광원으로 도전성페이스트광조사하여 경화시키는 것을 특징으로 하는 도전성페이스트의 경화방법을 제안한다.

광원으로 하는 상기 자외선조사램프에는 고압수은램프와 메탈할라이드램프를 들 수 있다. 이들은 자외선을 수은증발방전관을 이용하고 있기 때문에, 그 방전관으로부터 발하는 광에너지는 자외선으로서 14.6%, 가시광선으로서 11.3%, 적외선으로서 45.5%, 그 외에 열로서 28.7%가 된다. 자외선부분과 가시광선부분을 제외하면 광원에 입력한 에너지의 74%가 열로 변환된다. 또한 자외선조사램프인 크세논램프에서도 동일하다.

*이에 비하여 근적외선을 조사하는 할로겐근적외선조사램프는, 필라멘트를 이용하여 광조사하고 있다. 그 때문에, 고출력램프에서는 1-2KW의 입력이 최대이며, 단위길이당의 입력은 70W/cm가 되며, 86%의 적외선조사효율이 된다.

한편, 자외선조사팸프는 최대럭스로 280W/cm이다. 그리고, 적외선조사효율은 상술한 바와 같이 약 45%이다. 그러나, 단위길이당 입력을 감안하면, 적외선량으로서는 상기 할로겐근적외선램프의 배의 양이 조사되게 된다. 이 점에서 도전성페이스트에 효율적으로 열을 주어 건조하고 경화할 수 있다.

도 2에서는, 상질지(上質紙)와 비교한 도전성페이스트의 각 파장영역에 있어서의 흡수율을 나타낸다. 이 도면으로부터 명백하듯이, 도전성페이스트의 흡수는 자외선영역에도 미친다. 따라서 자외선조사램프의 광으로서 조사되는 에너지(상기 그 외의 열의 28.7%를 제외한 부분)의 거의 전부의 광에너지를 경화에 이용하는 것이 된다.

계측조건으로서, 상질지는 일본제지제 NPI55를 사용하고, 도전성페이스트는 아사히화학연구소 LS-415-CM을 사용하고, 히타치분광광도계 U-3500에 적분구(積分球)를 설치하고, 이들의 반사농도를 측정하였다.

또한, 광원으로서 적외선조사램프를 이용한 경우와, 적외선조사램프를 이용한 경우의 상기 도전성페이스트의 경화 후의 표면저항치의 계측을 하였다. 도 3에는 단위면적당의 소비전력에 대한 표면저항의 변화를 나타내고 있다. 도 3에서 명백하듯이, 단위면적당 소비전력을 비교해보면, 고압수은등을 이용하여 경화를 하였을 때는 근적외선조사램프를 이용하였을 때보다도 적은 소비전력으로 효율적으로 도전성페이스트를 경화할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 도면에서 각 기호는 이하의 조건을 나타낸다.

◇ : 적외선조사램프사용의 경우(조건 : 아이그라픽스주식회사제 컨베이어형 1KW×3등(燈)용 적외선조사장치, 램프 QIR200/200V1000W/G 1000W×3등 조사거리 4cm 반송속도 5m/min)

■ : 자외선조사램프사용의 경우(조건 : 도시바라이택크주식회사제 도시바UV조사장치, 램프M8400L/A 출력240W/cm 조사거리 7cm 반송속도 12m/min)

△ : 자외선조사램프사용의 경우(조건 : 도시바라이택크주식회사제 도시바UV조사장치, 램프M8400L/A 출력280W/cm 조사거리 7cm 반송속도 12m/min)

[효과]

도전성페이스트의 경화로서 종래로부터 행해지고 있는 열건조로와 적외선조사와 비교하여 짧은 시간에 도전성페이스트를 경화할 수 있다.

<<비접촉형 데이터송수신체용 안테나의 형성방법>>

제 1실시형태

다음으로, 본 발명에 의한 도전성페이스트를 안테나로 형성하는 비접촉형 데이터송수신체용 안테나의 형성방법의 제 1실시형태에 대하여 설명한다.

본 실시형태에 있어서는, 먼저 IC칩을 배치하는 기재의 소요개소에, 열경화형 도전성페이스트를 예를 들어 스크린인쇄법을 이용하여 안테나형상의 패턴을 인쇄한다. 그리고, 이 안테나형상으로 열경화형 도전성페이스트를 기재 상에 인쇄한 후, 이 인쇄면에 적외선을 조사하여 상기 열경화형 도전성페이스트를 경화시킨다. 따라서 열경화형 도전성페이스트가 경화함으로써 안테나가 기재에 형성된다.

열경화형 도전성페이스트에 적외선을 조사함에 의한 안테나의 형성테스트를 하였다. 평가기준, 도전성페이스트의 종류, 적외선광원의 종류는 이하와 같이 하였다.

(평가기준)

도전성페이스트를 메이커권장조건(150℃, 30분)으로 경화시키면 표면저항치는 약 25mΩ/sq.(1mm폭에서 1m길이의 안테나의 저항치가 25Ω)가 되고, 적외선을 조사하였을 때에 25mΩ/sq.저항치가 얻어지면 경화완료하였다고 간주하기로 하였다.

(도전성페이스트의 종류)

아사히화학제 415CM, 후지쿠라(藤倉)화성제 FA333을 사용하였다. 또한, 양자에 있어서는 동일한 결과가 얻어졌다.

*(광원의 종류)

근적외선조사램프(우시오전기 QIR100V-1000W/D)

원적외선조사램프(우시오전기 QIR100V-1000YD)

광원으로부터 도전성페이스트까지의 거리는 20cm이다.

(테스트결과)

얻어진 표면저항치(단위 : mΩ/sq.)의 결과를 이하의 표 10에 나타낸다.

	근적외선조사램프	원적외선조사램프
5초조사	42	- -
8초조사	33	- -
10초조사	26	- -
15초조사	18	- -
20초조사	18	26
30초조사	18	26
40초조사	- -	22
60초조사	- -	- -
90초조사	- -	- -
120초조사	- -	- -

상기 근적외선조사램프에 의한 근적외선의 조사의 경우, 10-15초에서 25mΩ/sq.를 달성하였다. 상기 원적외선조사램프에 의한 원적외선의 조사의 경우, 30-40초에서 25mΩ/sq.를 달성하였다.

상기 결과로부터, 근적외선조사램프, 원적외선조사램프에 의해 조사하면, 종래의 열풍법에 비하여 단시간에 목표성능이 얻어지는 것이 명백하게 되었다. 이와 같이, 150℃의 열풍을 이용하는 경우에 35mΩ/sq.의 저항치를 얻기 위해서는, 종래의 방법에서는 최저에서도 20분 정도의 경화시간이 필요한 것을 고려하면, 충분한 효과가 있는 것으로 판단할 수 있다.

도전성페이스트는 함유되어 있는 용제의 휘발과 수지의 열경화에 의해 성능이 발현한다. 즉, 상술한 결과는 대용량의 열이 효율적으로 도전성페이스트에 주어진 것이며, 이에 따라서 단시간에 경화가 진행한 것으로 생각된다.

부언하자면, 근적외선조사램프를 10초 조사하였을 때의 도전성페이스트와 반대면의 지면온도는 170℃에 달한다. 따라서, [열의 반대면에 전달하기 까지의 손실]과 [(반대면은 가대에 접하고 있기 때문에) 가대에 의한 온도저하]를 고려하면, 도전성페이스트자체의 온도는 상당히 고온에 달한다고 생각된다.

[효과]

이상 설명한 바와 같이, 도전성페이스트의 경화로서 종래로부터 행해지고 있는 열건조로와 적외선조사와 비교하여 짧은 시간에 도전성페이스트를 경화할 수 있다.

제 2실시형태

다음으로, 본 발명에 의한 비접촉형 데이터송수신체용 안테나의 형성방법의 제 2실시형태에 대하여 첨부도면을 참조하여 설명한다.

본 실시형태에 의한 안테나의 형성방법에서는, IC칩을 배치하기 위한 기재(1)를 지재(紙材)로 하고 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 이 기재(1)에 먼저 안테나중에 와류상으로 배치된 안테나주체부(2)를 도전성페이스트에 의해 인쇄형성한다. 이 안테나주체부(2)의 인쇄형성과, 후술하는 교차선부의 인쇄형성시에는 예를 들어 스크린인쇄수법을 채용할 수 있다. 그리고, 상기 안테나주체부(2)가 경화한 후에 교차선부배치예정부(3)에 절연재(4)를 형성한다. 다음으로 절연재(4)의 위에 상기 안테나주체부(2)와 마찬가지로 도전성페이스트에 의해 안테나주체부(2)의 일단에 연속하는 교차선부(5)를 인쇄한다. 이를 경화시켜 안테나을 얻는다.

상기 절연재(4)는 에폭시계 자외선경화형수지와 실리카, 탈크, 알루미나 등의 절연성무기미립자와의 혼합물이다. 이 혼합물을 인쇄하고, 자외선을 조사하여 경화시킨다. 이 절연재(4)는 예를 들어 약 15μm의 도공두께로 도공하고, 4kW, 조사시간 1초정도의 자외선에 의해 경화시킬 수 있다. 이와 같이, 자외선의 작은 조사에 의해 절연재가 형성되기 때문에, 비접촉형 데이터송수신체의 형성공정전체도 효율적으로 된다.

상기 절연재로서는, 에폭시계 자외선경화형수지만으로도 고점도(10000mPa이상)이며, PET 등의 투과성(침투성)이 없는 기재이면 그 대로 사용할 수 있다. 지재를 기재로 하는 경우는, 여기에 실리카를 첨가하여 증점시키고, 이에 따라서 기재내로의 침투를 방지할 수 있다.

그래서, 절연재중의 절연성무기입자로서 실리카를 이용하고, 그 실리카의 첨가량을 바꾸어 절연성평가시험을 하였다. 이하에 나타내는 바와 같이, 실리카의 첨가량은 에폭시계 자외선경화형수지 100부에 대하여 2-8부로 시험을 하였다.

사용재료로서는, 에폭시계 자외선경화형수지는, 욱전화공업주식회사제의 아데카오프토마KS830, 아데카오프토마KD871을 사용하고, 실리카로서는 일본아에로지루주식회사제의 아에로지루200(평균입경 0.015μm)을 사용하였다.

안테나주체부를 형성한 후, 그 안테나주체부의 위에 상기 절연재를 10-20μm의 도공두께로 도공하고, 자외선조사하여 경화시켰다(출력 4kW, 조사시간은 1초정도). 그리고, 그 위에 교차선부를 인쇄형성하고 경화시켜 안테나를 형성하여 결선하였다. 이를 10장 제조하여 각각의 저항상태를 측정하였다.

저항상태의 판정은 단계적인 것으로 하여, 표에서 10장의 절연상태양호라고 판정된 경우는 ◎, 8-9장이 절연이라고 판정된 경우는 ○, 5-7장이 절연이라고 판정된 경우는 △, 4장 이하가 절연이라고 판정된 경우는 ×로 나타낸다.

에폭시계 자외선 경화형수지	실리카	수지/실리카	절연상태
KS871	아에로지루 200	100 / 8	◎
		100 / 5
		100 / 2	x
KS830	아에로지루200	100 / 8	◎
		100 / 5	◎
		100 / 3	△

[효과]

실험에서는, 절연재로서 에폭시계 자외선경화형수지와 실리카의 혼합물로 된 것이 비접촉IC모듈의 교차선부에서의 절연재로서 사용할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 그리고, 지재로 된 기재에 절연재를 도공하는 경우, 상기 표 11의 결과에 나타내어져 있는 바와 같이, 실리카를 에폭시계 자외선경화형수지 100부에 대하여 3부 내지 8부로 하는 것이 절연부분형성상에서 한층 양호한 것을 알 수 있었다. 실리카로서는 아에로지루200처럼 대단히 작은 실리카가 특히 유효인 것을 판단할 수 있었다. 즉, 이 판단은, 상기에는 재료로서는 나타내어져 있지는 않지만, 1μm이상의 큰 실리카는 증점효과가 작고, 지재의 섬유중에 들어가지 않기 때문에 정착성향상의 효과가 작은 것이 확인되었기 때문이다.

*제 3실시형태

다음으로, 본 발명에 의한 비접촉형 데이터송수신체용 다층회로의 실시형태에 대하여 설명한다.

본 발명에 의한 다층회로로서는, 안테나의 기능을 갖는 것이 바람직하다. 이하, 다층회로로서 안테나를 예로 들어서 그 형성방법을 설명한다.

구체적으로 안테나는, 예를 들어 종이로 된 기재에 도전층과 절연층을 교대로 인쇄하여 얻어진다. 다층으로 하여 회로를 형성하는 기재로서는 종이가 바람직하고, 종이는 공지의 것을 이용할 수 있다. 또한, 고분자를 원료로 한 합성지와 표면에 유기재료와 무기재료로 코팅되어 있는 것이라도 좋다. 안테나의 형성은, 상기 어느 도전성페이스트를 상기 기재에 스크린인쇄한다. 또한, 인쇄의 방법은 이 스크린인쇄에 한정되지 않는다.

절연층의 형성은, 절연성입자와 바인더, 각종 첨가제를 함유하는 공지의 절연성페이스트를 스크린인쇄한다. 또한, 인쇄의 방법은 여기에 한정되지 않는다.

상기 절연성페이스트중의 절연성입자로서는, 실리카, 알루미나, 탈크 등을 들 수 있다. 특히 평균입경 1μm이하의 실리카미립자는 잉크의 증점, 도막형상유지에 기여하여 좋다. 단, 절연성입자가 없어도 절연성이 확보되는 경우는, 이 것은 필수적인 것은 아니다.

절연성페이스트는 침투건조형, 용제휘발형, 열경화형 등 공지의 어느 재료를 사용할 수 있다. 그리고, 광경화성수지를 바인더에 포함함으로써 광경화형의 절연성페이스트로서 더욱 경화시간을 단축하여 효율을 향상시킬 수 있다.

그리고, 이 절연성페이스트 중에 포함시킬 수 있는 광경화성수지와 광경화개시제에 대해서도 도전성페이스트의 경우와 동일한 것을 채용할 수 있다. 그 중에서도 절연성이 뛰어난, 에폭시수지와 광캐티온경화촉매의 조합이 특히 바람직하다.

도 5A 내지 도 5F에 회로의 적층방법이 도시되어 있다. 먼저 기재로서의 종이(11)를 준비하고(도 5A), 그 위에 도전성페이스트에 의해 회로(12)를 인쇄형성한다(도 5B). 건조, 경화를 거친 후, 상층측에 위치하게 되는 회로와의 접속을 행하는 부분, 예를 들어 도시되어 있는 바와 같이 회로(12)의 말단부분을 비인쇄부(13)로서 그 이외의 영역에 절연성페이스트를 인쇄형성하여 절연층(14)을 설치한다(도 5C). 상기 절연층(14)의 건조, 경화를 한 후에, 상기 비인쇄부(13)에 접속되도록 하여 그 절연층(14)의 위로부터 또 회로(12')를 인쇄형성한다. 그리고, 그 회로(12')를 건조, 경화시킨다(도 5D). 상기 회로(12')의 말단부분(상층측의 회로와의 접속부분)을 비인쇄부(13')로 하여 그 이외의 영역에 절연층(14')을 형성하여 이를 건조, 경화시킨다(도 5E). 또한, 상기 비인쇄부(13')에 접속되도록 하여 그 절연층(14')의 위에 회로(12")를 인쇄형성하고, 이 회로(12")를 건조, 경화시킨다(도 5F). 이 수순을 반복하여 회로(12)와 절연층(14)을 교대로 인쇄형성하여 다층의 회로를 접속한 안테나를 갖는 프린트배선지(15)가 얻어진다. 그리고, 이 프린트배선지(15)에 후가공을 가하여 비접촉형 데이터송수신체가 얻어진다.

다층으로 한 회로 상호의 전기적인 접속법은, 여기에서는 부분적으로 비인쇄부를 형성하여 접속을 꾀하고 그 외의 부분에서는 전면 절연하는 방법에 의존한다. 그러나, 예시한 방법에 본 발명은 한정되지 않는다. 절연층은 부분적이라도 좋고 비인쇄부에 의한 접속을 확실하게 하기 위하여 비인쇄부에 도전층을 새롭게 겹쳐서 인쇄하여도 좋다. 또한 순서도 반드시 도시한 대로가 아니라도 좋다.

또한 본 발명의 방법에 의해 형성된 다층회로로의 IC칩 등의 각종 디바이스의 실장은, 와이어본딩(WB)을 비롯하여 이방성도전필름(ACF), 도전페이스트(ACP), 절연수지(NCP), 크림솔더볼을 이용한 것 등, 공지의 방법으로 접속할 수 있다. 필요하다면, 공지의 언더필재 혹은 폿팅재에 의한 접속부의 보호·보강을 하여도 좋다.

또한 다층실장회로부분전체를 외적용인으로부터 보호하기 위하여 코팅재와 각종 막을 이용하여 피복하여도 좋다.

다음으로, 본 발명에 의한 다층회로형성에 대하여 실시예를 이하에 기술한다. 단 이들에 본 발명의 범위가 한정되지 않는다.

(광경화형 도전성페이스트의 조제)

덕력본점주식회사제 은분, 시루베스토E-20과 시루베스토TCG-7의(중량비로 8 : 2) 혼합물(F)과, Elf Atochem사제 에폭시, 리모넨디옥사이드와 욱전화공업주식회사제 개시제, 아데카오프토마SP-170 및 아데카오프톤CP-66의(혼합비 100 : 3 : 3) 혼합물(G)과, 동양방적주식회사제 폴리에스테르, 바이론500(H)를, (F), (G), (H)의 중량비가 65 : 30 : 5가 되도록 혼합하고, 3개의 로울로 더 혼련하여 본 발명에 이용되는 광경화형 도전성페이스트(1)를 얻었다.

(광경화형 절연성페이스트의 조제)

광경화성수지조성물로서, 욱전화공업주식회사제 아데가오프토마KS-871, 미립다실리카로서 일본아에로지루주식회사제 아에로지루200CF를, 중량비 92 : 8로 배합하고, 또한 니이더로 혼련하여 본 발명에 이용되는 광경화형 절연성페이스트(J)를 얻었다.

실시예 76

종이기재로서 일본제지주식회사제 NPI-55를 이용하였다. 도전성페이스트로서 주식회사아사히화학연구소제 LS-415-M을 이용하였다. 테토론제 180메시유제두께 15μm이 되도록 도 6A의 판(16)으로 스크린인쇄를 하였다. 150℃에서 30분간 열풍오븐으로 건조·경화시켰다. 그 후, 절연성페이스트로서 주식회사아사히화학연구소제 CR44B를 이용하여 테토론제 180메시유제두께 15μm가 되도록 도 6B에 나타내는 판(17)으로 패턴을 2회 인쇄하고, 동일한 조건에서 건조경화하였다. 그리고, [판(16)에 의한 도전층인쇄·건조] → [판(17)에 의한 절연층인쇄·건조] → [판(16)에 의한 도전층인쇄·건조]의 공정을 거쳐 도전층(회로)이 3층의 회로패턴을 형성하였다.

실시예 77

종이의 기재로서 일본제지주식회사제 NPI-55를 이용하였다. 도전성페이스트로서 상기와 같이 조정된 광경화형 도전성페이스트(I)를 이용하였다. 테토론제 180메시유제두께 15μm가 되도록, 도 6A의 판(16)으로 스크린인쇄를 하였다. 160W/cm의 메탈할라이드램프를 이용하여, 5000mJ/cm²(300-500nm의 파장역으로 측정)의 적산광량으로 광조사하여 경화시켰다. 그 후, 절연성페이스트로서 상기 광경화형 절연성페이스트(J)를 이용하여 테토론제 180메시유제두께 15μm가 되도록, 도 6B의 판(17)으로 패턴을 1회 인쇄하고, 동일광조사장치로 500mJ/cm²(300-500nm이 파장역으로 측정)의 적산광량으로 광조사하여 경화시켰다. 그리고, [판(16)에 의한 도전층인쇄·경화] → [판(17)에 의한 절연층인쇄·경화] → [판(16)에 의한 도전층인쇄·경화]의 공정을 거쳐 도전층(회로)이 3층의 회로패턴을 형성하였다.

이하는 도전회로 1층만의 경우의 비교예이다.

비교예 12

종이기재로서 일본제지주식회사제 NPI-55를 이용하였다. 도전성페이스트로서 주식회사아사히화학연구소제 LS-415C-M을 이용하였다. 테토론제 180메시유제두께 15μm가 되도록 도 6A의 판(16)으로 스크린인쇄를 하였다. 150℃에서 30분간 열풍오븐에서 건조·경화시켰다.

비교예 13

종이기재로서 일본제지주식회사제 NPI-55를 이용하였다. 도전성페이스트로서 상기 광경화형 도전성페이스트(I)를 이용하였다. 테토론제 180메시유제두께 15μm가 되도록 도 6A의 판(16)으로 스크린인쇄를 하였다. 160W/cm의 메탈할라이드램프를 이용하여, 5000mJ/cm²(300-500nm의 파장역으로 측정)의 적산광량으로 광조사하여 경화시켰다.

상기 실시예 76, 실시예 77, 비교예 12, 비교예 13에 있어서, 각각 회로말단의 표면저항을 측정하였다. 그 결과를 표 12에 나타낸다. 표 12에 나타내는 바와 같이, 실시예 76, 77과도 비교예 12, 13에 비하여 양호한 결과가 얻어졌다. 또한 도 6에 있어서의 판(16, 17)에서 사선영역이 페이스트가 올라 타는 부분이다.

	회로말단의 표면저항 (m /sq.)
실시예76	7
실시예77	14
비교예12	19
비교예13	40

[효과]

상기 방법에 의해 한정된 스페이스에서의 회로의 병렬, 직렬화, 혹은 다량의 정보의 축적, 게다가 IC칩의 실장에 의해 종이를 기재로 한 비접촉형 데이터송수신체가 실현된다.

제 4실시형태

다음으로 제조비용의 인상과 제조시간을 요하지 않고 도전층두께를 두껍게 하여 저항치를 내리도록 한 안테나의 형성방법의 제 4실시형태를 도 7 내지 도 10에 의거하여 설명한다.

도에서 31은 박형의 안테나이다. 먼저 종이와 얇은 필름 등으로 된 시이트상의 기재(32)의 일측면에 한 쌍의 안테나용 루프(33)를 설치한다. 이 안테나용 루프(33)는 상기 도전성페이스트를 스크린인쇄한 도전층으로 된 것이다. 그리고, 안테나용 루프(33)는 상기 기재(32)를 이분하는 위치에 설치한 접힘부(34)를 사이에 두는 대칭위치에 대칭패턴으로 하여 설치한다.

다음으로, 일측의 안테나용 루프형성면(35)에 접착제와 점착제 등으로 된 풀(36)을 균일하게 하여 도포한다. 그리고, 상기 안테나용 루프(33)가 내측이 되도록 기재(32)를 접힘부(34)로부터 접는다. 이 접음으로 인해 상대하는 안테나용 루프(33)를 상기 풀(36)을 개재하여 겹친다. 그 후, 소요압력을 가하여 양 안테나용 루프(33)를 라미네이팅하여 접합함에 의해 안테나(31)가 얻어진다.

도 9는 상기 방법에 의해 얻어진 안테나(31)의 일부분의 단면을 나타내고 있다. 상대하는 안테나용 루프(33)를 풀(36)에 의해 라미네이트함으로써, 미세한 부분에서는 상대하는 안테나용 루프(33)끼리가 직접 접합하여 도통상태가 형성되어 있다. 이 상대한 한 쌍의 안테나용 루프(33)가 일체로 되어 도전층을 두껍게 한 하나의 안테나용의 루프를 형성하고 있다. 이에 따라서 저항치가 내려간 안테나(31)가 얻어진다.

또한, 도에서는 발명의 요지를 명확히 하기 위하여 IC칩을 설치하는 실장부분과 루프의 일부를 걸치도록 배치되는 접속선부분은 도시되어 있지 않다.

상기 풀로서는 스미토모스리엠주식회사제의 스프레이풀(55)을 이용할 수 있다. 그 외의 풀로서 이하의 것을, 스프레이수법, 스크린인쇄수법, 그라비아코팅수법에 의해 안테나용 루프형성면에 도포할 수 있다. 또한, 안테나용 루프가 설치되어 있는 기재의 일측면 전체면에 도포하여도 좋다. 또한, 면상(面狀)으로 도포하는 외에 돗트, 세선같은 패턴으로 도포하는 것도 가능하다.

합성수지라텍스

미츠비시화학BASF주식회사제 아크로나루YJ2301D

일본합성고무주식회사제 AE200, AE517

일신화학공업주식회사제 비니부란270

제일공업제약주식회사제 스파후렉스SF110

천연고무라텍스

폴리부타디엔, 폴리비릴에테르, 폴리비닐알콜, 스틸렌, 말레인산을 용제로 녹인 것

라미네이팅에 관해서 도포한 풀(36)이 얇은 경우(∼3g/cm²), 그 대로 라미네이트하여 가볍게 눌러 붙이는 것(∼2Kg/cm²)만으로 좋다. 또한, 풀(36)이 두꺼운 경우에는, 열과 압력의 양자를 가하도록 하면 좋다(예를 들어, 5Kg/cm², 130℃에서 30초).

다음으로 안테나용 루프의 형상을 1mm×1000mm의 빗형의 패턴으로 한 것으로부터 상기 라미네이트방법에 의해 박형의 안테나를 얻는다. 라미네이팅시에 가볍게 눌러 붙인 경우(단순라미네이팅)의 라미네이트박형안테나와, 열과 압력을 가한 경우의 라미네이트박형안테나와, 또한 라미네이트하기 전의 안테나용 루프 각각(안테나(1), 안테나(2))의 저항지를 계측하고, 그 결과를 표 13에 나타낸다. 풀의 도포형태는 각각 얇은 도포, 두꺼운 도포, 패턴도공으로 하였다. 도전잉크는 주식회사아사히화학연구소LS415C-M으로 하고, 스크린인쇄로 유제두께 15μm로 하여 안테나용 루프를 형성한 것이다.

(단위 Ω)

	풀ㆍ얇은도포	풀ㆍ두꺼운도포	패턴도공
안테나1	20	20	20
안테나2	20	20	20
단순라미네이팅	10	20	10
가열/가압	10	10	10

[효과]

이와같이 접힘부로부터 두 개의 안테나용 루프를 겹치고 풀을 개재하여 라미네이팅한다는 극히 간단한 방법에 의해 저저항치의 박형안테나가 얻어진다. 또한, 위치어긋남을 발생시키는 일없이 두 개의 안테나용 루프를 확실하게 겹칠 수 있다. 따라서, 수고를 요하는 일없이 박형안테나가 얻어진다.

그리고, 두 개의 안테나용 루프 각각의 저항치를 동일하기 하여 열, 압력을 가하여 라미네이트접합함으로써 1/2의 저항치의 박형안테나가 얻어진다. 따라서, 안가이면서 저항치가 높은 소재를 이용하여 안테나용 루프를 형성하여도 박형안테나에서의 저항치가 높은 소재를 이용하여 안테나용 루프를 형성하여도 박형안테나에서의 저항치가 1/2이 된다. 그리고, 고가로 저항치가 낮은 소재를 이용하여 이루어지는 단일 안테나와 동일한 특성을 갖게 할 수 있다. 또한, 안테나용 루프 각각을 그 저항치가 특정치가 되도록 제조한다. 이와 같이 하면 저항의 병렬접속시의 오옴의 법칙에 의거하여 안테나의 저항치를 설정할 수 있다. 따라서, 안테나용 루프의 도전소재를 종류 많게 준비하지 않아도 용도에 따른 박형안테나의 저항치의 설정을 하기 쉽게 된다.

또한, 상술한 바와 같이 2장의 시이트상의 기재를 겹치고, 상기 기재의 각각의 안테나용 루프를 라미네이트접합함으로써 안테나의 접힘에 대한 내성이 높아진다. 이 점을 도에서 명확히 한다. 도 10은 상기 안테나(31)를 접었을 때의 절곡부분을 나타내고 있다. 도시되어 있는 바와 같이 접힌 안테나용 루프(33)에서는 균열(37)이 생긴다. 그러나, 상술한 바와 같이 상대하는 안테나용 루프(33)끼리가 직접 접합하고 있기 때문에, 균열(37)이 생긴 안테나용 루프(33)에서도 상대하는 안테나용 루프(33)를 통한 도통이 행해지게 된다. 따라서, 안테나(31)의 전체로서 도통이 적정하게 확보된다.

상기 표13에 나타내어져 있는 바와 같이, 라미네이트에 의해 저항치가 내려가는 것을 알 수 있다. 특히 압력을 가한 경우에는 모두에 있어서 안테나용 루프단체(單體)일 때의 저항치의 절반의 저항치가 된다. 저항의 병렬접속시의 오옴의 법칙에 합치한 값이라서 박형안테나의 저항치를 내리는 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 풀·두꺼운 도포에 있어서의 라미네이트 후에는 두 개의 안테나용 루프가 도통되지 않고, 일측의 안테나용 루프의 저항치가 계측되었다.

<<IC칩의 실장방법>>

상술한 각종 안테나의 형성방법에 의해 형성되는 안테나에 대하여 IC칩을 실장하는 방법으로서는 이하와 같은 방법을 들 수 있다.

IC칩이 기재 상에서 배치되게 되는 실장위치에 있어서, 안테나를 형성한 기재 상에, IC칩측의 단자와 대응하는 단자부분에는 도전성을 갖는 접착물질(K)을 인쇄법으로 접착부를 형성한다. 또한, 단자가 없는 부분에는 절연성을 갖는 접착물질(L)을 인쇄법으로 접착부를 형성한다. 그 위로부터 IC칩을 기판에 대하여 열압착함으로써 접착하고, 칩의 위치고정과 접속신뢰성을 얻도록 한다.

기재로서는 상기 기재(E)에 예시한 것을 이용할 수 있다.

기재상의 안테나형성에 대해서는, 상술한 각 도전성페이스트를 이용하여 인쇄 등의 공지의 방법으로 행할 수 있다.

본 발명의 방법에 있어서 이용하는 도전성접착물질(K), 절연성접착물질(L)은 열압착시에 휘발성분이 거의 나오지 않는 것이며, 또한 열처리 후에 IC칩과의 접착성이 잘 발현되며, 실장 후의 신뢰성(예를 들어, 내충격성, 내수성, 내습성, 내열성 등)을 유지하는 접착물질로부터 선택하는 것이 바람직하다. 또한, IC칩이 회로에 고정되어 있는 상태를 계속적으로, 확실하게 유지하는 점으로부터는 가교구조를 가지고 있는 것, 또는 열처리에 의해 가교구조를 형성하는 접착물질이 바람직하다.

상기 도전성접착물질(K)은 IC칩의 단자와의 도전접속성을 보증하는 것이기 때문에, 도전성입자와 바인더가 되는 수지를 필수성분으로서 포함하고, 또한 안테나와 IC칩의 단자의 금속과의 접착성이 같이 강한 도전성페이스트를 이용하는 것이 바람직하다.

도전성입자로서는, 금속분말, 그 중에서도 은분말이 대표적이다. 은 이외의 도전성금속, 예를 들어 금, 백금, 동, 니켈, 코발트, 팔라듐, 로듐 등을 이용하여도 좋다.

상기 절연성접착물질(L)은, 접착에 의한 IC칩의 위치고정과, 도전접속부끼리의 단락을 방지하고, 또한 외적충격으로부터 도전접속부의 보호라는 기능을 갖는다. 그 때문에, 금속, 기재, 기재 상의 회로부 어느 것에 대해서도 접착성이 높고, 절연성이 뛰어나며, 게다가 열충격과 물리충격 등으로부터 오는 응력변형을 흡수할 수 있는 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 게다가, 수지단독으로 절연기 달성되기 어려운 경우에는, 절연성필러, 예를 들어 실리카, 알루미나, 유리, 탈크, 고무 등을 첨가하여도 좋다.

도전성접착물질(K), 혹은 절연성접착물질(L)의 필수성분이 되는 수지는, 공지의 열가소성수지 혹은 열경화성수지, 또는 그 양자를 이용할 수 있다.

열가소성수지는, 여기에 한정되지 않지만, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, ABS수지, 폴리메타크릴산메틸, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리초산비닐, 폴리비닐알콜, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리술폰, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리알릴레이트, 폴리에테르에테르케톤, 폴리4불화에틸렌, 실리콘수지 등을 들 수 있으며, 1종 또는 2종이상의 조합도 가능하다.

열경화성수지조성물은 경화시에 휘발성분을 발생하지 않는 반응을 하는 것에서 선택되며, 예시하면, (1) 비스페놀A와 비스페놀F의 그린지루화물과, 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클록헥실카르복실레이트로 대표되는 액상에폭시수지와, 아민화합물, 페놀화합물, 산무수물화합물, 유기산화합물 혹은 오늄염화합물, (2) 1,1-비스(4-시아네이트페밀)에탄으로 대표되는 액상시안산에스테르수지와, 금속염촉매, (3) 비스말레이미드류 또는 비스말레이미드류와 디아민화합물과의 부가중합물과, 아미노화합물, 알릴화합물 혹은 라디칼발생제, (4) 디알릴프탈레이트로 대표되는 액상알릴화합물과, 아미노화합물 혹은 라디칼발생세, (5) 트리알릴이소시아누레이트 혹은 트리알릴시아누레이트와, 아미노화합물 혹은 과산화물, (6) 폴리에틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 글리세린으로 대표되는 다가활성수소화합물과, 이소시아네이트화합물, (7) 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리메티롤프로판알킬렌옥시드변성트리아크릴레이트 등으로 대표되는, 액상아크릴레이트화합물과, 라디칼발생제, (8) 비닐기함유액상폴리올레핀과, 라디칼발생제, (9) 비닐실란화합물과 SiH기를 갖는 화합물과, 백금촉매, 등을 들 수 있지만, 여기에 한정되지 않는다.

도전성접착물질(K), 절연성접착물질(L)은, IC칩의 열압착 전에 용제를 제거할 수 있다면 용제를 포함하고 있어도 좋다. 첨가용제는 공지의 것을 사용할 수 있다. 단, 경화반응의 후에 계 내의 잔존을 피하기 위해, 비점은 250℃이하기 바람직하다. 예를 들어, 톨루엔, 시클로헥산, 메틸시클로헥산, n-헥산, 펜탄 등의 탄화수소용매, 이소프로필알콜, 부틸알콜 등의 알콜류, 시클로헥사논, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디에틸케톤, 이소포론 등의 케톤류, 초산에틸, 초산프로필, 초산부틸 등의 에스테르류, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 3-메톡시-3-메틸부틸아세테이트 등의 글리콜모터에테르류 및 그들의 아세테이트화물, 게다가 이상 열거한 용제의 1종 내지 2종이상의 혼합계가 이용된다.

또한, 접착물질은 미리 칩을 탑재하기 전에, 가열, 전자파조사 혹은 전자선조사 등에 의해 반경화의 상태로 해두어도 좋다. 가시광으로부터 자외선에 걸친 파장역의 광조사를 이용하는 경우는, 공지의 광경화성수지조성물을 첨가한다. 예시하면, 에폭시수지와 광캐티온발생제, 아크릴레이트수지와 광라디칼발생제의 조합 등이다.

또한, 이형제, 표면처리제, 충전제, 안료, 염료 등의 공지의 첨가제를 가하여도 좋다. 이형제로서는 왁스류, 스테아린산아연 등을, 표면처리제로서는 실란커플링제를 들 수 있다. 충전제로서는 실리카, 알루미나, 탈크, 점토 등을 들 수 있다.

상기 도전성접착물질(K), 절연성접착물질(L)은 각각의 각 성분을 혼합함에 의해, 혹은 게다가 니이더, 3개의 로울 등의 공지의 적당한 방법으로 혼련하여 균일분산시킨 것으로 한다. 그리고, 인쇄시에 기재가 열화하지 않는 온도범위에서 점조(粘稠)한 액상이도록 접착물질을 조정한다. 이를 인쇄법으로 회로형성 후의 기재 상에 도공한다. 인쇄법은 공지의 방법으로 행하여지지만, 스크린인쇄법이 특히 바람직하다.

또한, 이들의 접착물질(K), (L)은 칩실장 시의 최종적인 연압착조건, 바람직하게는 40-250℃의 온도범위 내에서 0.1-120초의 시간범위 내에 0.1-0.5MPa의 압력범위 내에서 IC칩접속을 고정화하도록 반응성을 조정한다.

다음으로, 실장방법의 일예를 구체적으로, 도 11A-도 11E 및 도 12A-도 12F를 참조하여 설명한다. 또한, 도 12A- 도 12F는 도 11A- 도 11E의 실장위치를 횡단면으로 간략화하여 나타낸 것이다.

표면에 안테나로서의 회로(21)를 전술한 방법으로 형성한 기재(22)의 실장위치A에 대하여 IC칩(23)을 이하의 공정으로 실장한다.

(i) 회로(21)를 기재(22)에 형성한다(도 11A, 도 12A).

(ii) IC칩(23)의 단자(24)(여기서는 2개소)가 닿는 부분을 제외하고 상기 절연성접착물질(L)을 이용하여 절연접착부(25)를 인쇄법에 의해 도포형성한다(도 11(B), 도 12(B)). 이 절연접착부(25)에 대해서는 다음의 공정으로 이행하기 전에, 가열, 전자파조사 혹은 전자선조사 등의 처리를 하여도 좋고, 그 대로 다음 공정으로 이행하여도 좋다.

(iii) IC칩(23)의 단자(24)에 반드시 닿도록 도전성접착물질(K)을 이용하여 단자접착부(26)를 인쇄법에 의해 상기 회로(21)에 대하여 상기 절연접착부(25)보다 두껍게 도포형성한다. 즉, (회로로부터의 절연접착부의 높이 d) < (회로로부터의 단자접착부의 높이 d')로 되어 있다(도 11(C), 도 12(C)). 상기 단자접착부(26)에 대해서는 다음의 공정으로 이행하기 전에, 가열, 전자파조사 혹은 전자선조사 등의 처리를 하여도 좋고, 그 대로 다음의 공정으로 이행하여도 좋다. 어떻게 하던지 다음의 공정으로 진행하기 전에 휘발성분이 적극적으로 제거되어 있지 않으면 안된다.

(iv) IC칩(23)을 상기 (ii), (iii)의 공정으로 도포형성한 절연접착부(25), 단자접착부(26)의 위치에 맞추어 적당한 방법으로 놓는다(도 11(D), 도 12(D)).

(v) 적당한 장치를 이용하여 IC칩(23)을 열압착한다(도 11(E), 도 12(E)). 바람직하게는 상기 접착부(25, 26)가 40-250℃의 온도범위 내에서 0.1-120초의 시간범위 내에 0.1-0.5MPa의 압력범위 내로 되는 조건에서 행한다. 열압착 후, 더 반응을 완결시키기 위하여, 가열, 혹은 전자파조사에 의한 후경화(後硬化)를 하여도 좋다.

이상에 의해 IC칩(23)의 실장이 완료된다(도 12(F)).

또한 IC칩의 실장부를 보호하기 위하여, 본 발명의 실장 후에 실장부 전체 혹은 일부를 폿팅재와 코팅재 등으로 피복하여도 좋다.

[효과]

이에 따라서, IC칩을 실장한 비접촉형 데이터송수신체의 제조공정을 간소화할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 도전성페이스트에 있어서의 제 1실시형태에 따르면, 종래의 광경화로 된 도전페이스트에 필수였던 소결공정을 전혀 필요로 하지 않고, 주로 광경화 만으로 표면저항 200mΩ/sq.이하의 도전패턴을 형성가능하게 된다. 또한, 광조사에 의해 수 초로부터 수 분의 크기까지 단축할 수 있기 때문에, 양산선, 저비용성이 뛰어나다.

본 발명의 도전성페이스트에 있어서의 제 2실시형태에 따르면, 광조사에 의해 조기에 경화하는 이점과 더불어, 이 광경화형 도전성페이스트의 도공성과 내굴곡성이 대폭적으로 개선된다. 그리고, 0.20μm이하의 세(細)피치의 회로형성과 50 μm이하의 두께의 플라스틱, 종이기재에 적용도 가능하게 되며, 그 회로형성과 플라스틱, 종이 등의 기재에 회로형성 등이 극히 간단하게 된다.

본 발명의 도전성페이스트에 있어서의 제 3실시형태에 따르면, 종래에서는 열경화가 불가결하였던 은을 필러로 하는 도료를 광조사만으로 경화시킬 수 있다. 그리고, 열경화형에서는 100℃이상 수 10분이상 필요로 하였던 처리시간이 광조사에 이해 수 초에서 수 분의 크기까지 단축할 수 있다.

본 발명의 도전성페이스트에 있어서의 제 4실시형태에 따르면, 점착성수지를 고형분으로 0.2-5중량% 첨가하는 것만으로 용제휘발형의 도전잉크가 갖는 저저항, 단시간경화의 특징을 유지하면서 그 용제휘발형 도전잉크의 약점이었던 피막강도의 저하를 개선할 수 있다.

또한 본 발명의 도전성페이스트의 경화방법에 따르면, 도전성페이스트의 경화로서 종래로부터 행해지고 있는 열건조로와 적외선조사와 비교하여 짧은 시간에 도전성페이스트를 경화할 수 있다.

본 발명의 비접촉형 데이터송수신체용 안테나의 형성방법에 있어서의 제 1실시형태에 따르면, 도전성페이스트의 경화에 적외선조사를 채용함으로써, 종래의 열풍경화방식에 비하여 단시간에 경화시킬 수 있으며, 이 도전성페이스트의 경화시간의 단축에 의해 비접촉형 데이터송수신체의 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 비접촉형 데이터송수신체용 안테나의 형성방법에 있어서의 제 2실시형태에 따르면, 실험에서는, 절연재로서 에폭시계 자외선경화형수지와 실리카의 혼합물로 된 것이 비접촉IC모듈의 교차선부에서의 절연재로서 사용할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 그리고, 지재로 된 기재에 절연재를 도공하는 경우, 상기 표 11의 결과에 나타내어져 있는 바와 같이, 실리카를 에폭시계 자외선경화형수지 100부에 대하여 3부 내지 8부로 하는 것이 절연부분형성상에서 한층 양호한 것을 알 수 있었다. 실리카로서는 아에로지루200처럼 대단히 작은 실리카가 특히 유효인 것을 판단할 수 있었다. 즉, 이 판단은, 상기에는 재료로서는 나타내어져 있지는 않지만, 1μm이상의 큰 실리카는 증점효과가 작고, 지재의 섬유중에 들어가지 않기 때문에 정착성향상의 효과가 작은 것이 확인되었기 때문이다.

본 발명의 비접촉형 데이터송수신체용 안테나의 형성방법에 있어서의 제 3실시형태에 따르면, 상기 방법에 의해 한정된 스페이스에서의 회로의 병렬, 직렬화, 혹은 다량의 정보의 축적, 게다가 IC칩의 실장에 의해 종이를 기재로 한 비접촉형 데이터송수신체가 실현된다.

본 발명의 비접촉형 데이터송수신체용 안테나의 형성방법에 있어서의 제 4실시형태에 따르면, 이와같이 접힘부로부터 두 개의 안테나용 루프를 겹치고 풀을 개재하여 라미네이팅한다는 극히 간단한 방법에 의해 저저항치의 박형안테나가 얻어진다. 또한, 위치어긋남을 발생시키는 일없이 두 개의 안테나용 루프를 확실하게 겹칠 수 있다. 따라서, 수고를 요하는 일없이 박형안테나가 얻어진다.

그리고, 두 개의 안테나용 루프 각각의 저항치를 동일하기 하여 열, 압력을 가하여 라미네이트접합함으로써 1/2의 저항치의 박형안테나가 얻어진다. 따라서, 안가이면서 저항치가 높은 소재를 이용하여 안테나용 루프를 형성하여도 박형안테나에서의 저항치가 높은 소재를 이용하여 안테나용 루프를 형성하여도 박형안테나 에서의 저항치가 1/2이 된다. 그리고, 고가로 저항치가 낮은 소재를 이용하여 이루어지는 단일 안테나와 동일한 특성을 갖게 할 수 있다. 또한, 안테나용 루프 각각을 그 저항치가 특정치가 되도록 제조한다. 이와 같이 하면 저항의 병렬접속시의 오옴의 법칙에 의거하여 안테나의 저항치를 설정할 수 있다. 따라서, 안테나용 루프의 도전소재를 종류 많게 준비하지 않아도 용도에 따른 박형안테나의 저항치의 설정을 하기 쉽게 된다.

*또한, 상술한 바와 같이 2장의 시이트상의 기재를 겹치고, 상기 기재의 각각의 안테나용 루프를 라미네이트접합함으로써 안테나의 접힘에 대한 내성이 높아진다. 이 점을 도에서 명확히 한다. 도 10은 상기 안테나(31)를 접었을 때의 절곡부분을 나타내고 있다. 도시되어 있는 바와 같이 접힌 안테나용 루프(33)에서는 균열(37)이 생긴다. 그러나, 상술한 바와 같이 상대하는 안테나용 루프(33)끼리가 직접 접합하고 있기 때문에, 균열(37)이 생긴 안테나용 루프(33)에서도 상대하는 안테나용 루프(33)를 통한 도통이 행해지게 된다. 따라서, 안테나(31)의 전체로서 도통이 적정하게 확보된다.

본 발명의 IC칩의 실장방법에 따르면, IC칩을 실장한 비접촉형 데이터송수신체의 제조공정을 간소화할 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시형태들을 도시하고 설명하였는데, 본 발명은 여기에 한정되지 않으며, 당업자라면 첨부한 특허청구의 범위에 제시한 본 발명의 범위로부터 이탈함 없이 다양한 변화 및 수정을 만들 수 있다는 것을 이해할 수 있 을 것이다.

Claims

IC칩과 안테나를 구비하는 비접촉형 데이터송수신체에 있어서의 기재(11)상에 다층회로의 형성방법으로서,

그 기재(11) 상에 적어도 두번 회로(12,12',12")와 절연층(14,14')을 교대로 적층하여 다층회로를 인쇄형성하는 단계;와

인접하는 회로들(12,12',12") 간에 상호 전기적으로 접속되는 다층회로들을 제조하기 위해, 전기적으로 적층된 인접하는 상하부 회로층들(12,12',12")을 상호 간에 접속하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비접촉형 데이터송수신체용 다층회로의 형성방법.
제 1항에 있어서, 상기 회로(12,12',12")와 절연층(14,14')의 적어도 하나를 광경화형페이스트에 의해 인쇄형성하는 것을 특징으로 하는 비접촉형 데이터송수신체용 다층회로의 형성방법.
제 1항에 있어서, 상기 다층회로가 안테나의 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 비접촉형 데이터송수신체용 다층회로의 형성방법.
제1항, 제 2항 또는 제 3항의 방법을 이용하여 형성한 다층회로에 IC칩을 실장한 것을 특징으로 하는 비접촉형 데이터송수신체.
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