KR100871844B1 - Method for treatment of substrate surface, and method for manufacturing substrate - Google Patents

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Abstract

기판의 표면처리방법 및 기판의 제조방법이 개시된다. 알코올계 용매 및 아크릴레진(acrylic resin)계 용질을 포함하는 화합물로 구성된 코팅 용액을 준비하는 단계, 다공성 기판의 표면에 코팅 용액을 코팅하는 단계 및 코팅된 기판을 건조하는 단계를 포함하는 기판의 표면처리방법은, 기판에 토출되는 도전성 잉크 액적의 퍼짐성을 조절할 수 있어 기판의 미세회로 패턴을 구현할 수 있고 미세 선폭을 제어할 수 있다.Disclosed are a method of treating a substrate and a method of manufacturing the substrate. Preparing a coating solution comprising a compound comprising an alcoholic solvent and an acrylic resin solute, coating a coating solution on the surface of the porous substrate, and drying the coated substrate. In the processing method, the spreadability of the conductive ink droplets discharged to the substrate may be controlled to implement a microcircuit pattern of the substrate and to control the fine line width.

알코올, 아크릴레진, 도전성 잉크, 회로패턴, 미세배선 Alcohol, acrylic resin, conductive ink, circuit pattern, fine wiring

Description

기판의 표면처리방법 및 기판의 제조방법{Method for treatment of substrate surface, and method for manufacturing substrate}Method for treating of substrate surface, and method for manufacturing substrate

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판의 제조방법을 나타내는 순서도.1 is a flow chart showing a method of manufacturing a substrate according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 제조된 기판상에 잉크젯 방식으로 잉크가 토출되는 것을 나타낸 개략도.Figure 2 is a schematic diagram showing the ink is ejected in an inkjet method on a substrate prepared according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 기판상에 잉크의 접촉각을 측정하는 방법을 도시한 개략도.3 is a schematic diagram illustrating a method of measuring the contact angle of ink on a substrate.

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

10 : 잉크젯 헤드 20 : 도전성 잉크10 inkjet head 20 conductive ink

30 : 표면처리막 40 : 기판 30 surface treatment film 40 substrate

50 : 접촉각 50: contact angle

본 발명은 기판의 표면처리방법 및 기판의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a surface treatment method of a substrate and a method of manufacturing the substrate.

공정의 간편성과 대량 생산의 가능성 및 환경 친화적이라는 장점 때문에 현재 전자부품의 회로 형성에 비접촉 방식으로 임의의 패턴을 쉽게 인쇄할 수 있는 잉크젯 방식을 적용하기 위해 많은 연구가 진행되고 있다. Due to the simplicity of the process, the possibility of mass production, and the environmental friendliness, much research is being conducted to apply an inkjet method which can easily print an arbitrary pattern in a non-contact manner to form a circuit of an electronic component.

이러한 잉크젯 방식에 있어서 미세 패턴 구현을 위해서는 토출되는 잉크의 액적 사이즈 조절과 기판에서의 잉크 퍼짐성 및 접착력이 중요한 인자로 작용하게 된다. In such an inkjet method, in order to realize a fine pattern, the droplet size control of the ejected ink, the ink spreadability and the adhesive force on the substrate serve as important factors.

잉크젯 패터닝 작업에서 배선 폭을 줄이기 위한 종래의 방법으로는 실리콘계 겔상의 화합물을 기판에 도포함으로써 발수처리를 하여 잉크의 퍼짐성을 억제하는 방법이 있다.A conventional method for reducing the wiring width in an inkjet patterning operation is a method of suppressing the spreadability of ink by applying a silicone gel-like compound to a substrate to perform water repellent treatment.

상기와 같은 방법에 따르면, 잉크의 퍼짐성은 어느정도 억제가 가능하지만, 표면처리층의 두께가 두껍고 잉크의 기판에 대한 접착력이 매우 좋지 않아 공정에 적용 하기가 어렵다. According to the method as described above, the spreadability of the ink can be suppressed to some extent, but the thickness of the surface treatment layer and the adhesion of the ink to the substrate is very poor, so it is difficult to apply to the process.

또한 토출되는 잉크의 드롭 사이즈(drop size)를 펨토(femto)사이즈 즉 10-15m로 줄여서 기판에서의 퍼짐을 억제하는 방법이 있다. 그러나, 상기와 같은 방법은, 잉크의 드롭 사이즈를 줄이는 것이 매우 어렵기 때문에 기술적인 한계가 있어 여러 가지 문제점을 발생시킬 수 있다. In addition, there is a method of suppressing spreading on a substrate by reducing the drop size of the ejected ink to a femto size, that is, 10-15 m. However, such a method has technical limitations because it is very difficult to reduce the drop size of the ink, which may cause various problems.

따라서, 잉크젯 방식에 의해서 토출된 액적의 퍼짐성을 조절할 수 있으며, 액적과 기판과의 접착력을 향상시켜, 소형, 경량 및 박막화되고 있는 전자부품에서 요구하고 있는 미세 배선을 포함하는 기판의 표면처리방법이 절실한 실정이다.Therefore, the spreadability of the droplets discharged by the inkjet method can be controlled, and the adhesion between the droplets and the substrate can be improved, and the surface treatment method of the substrate including the fine wiring required by the electronic component that is required to be small, light and thin It is a desperate situation.

본 발명은 기판의 미세배선 형성을 위해 간편하게 액적의 퍼짐성을 조절할 수 있고 기판에 대한 접착력을 향상시킬 수 있는 기판의 표면처리방법 및 기판의 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention provides a substrate treatment method and a method of manufacturing a substrate that can easily adjust the spreadability of the liquid droplets to form a fine wiring of the substrate and improve the adhesion to the substrate.

본 발명의 일 측면에 따르면, 알코올계 용매 및 아크릴레진(acrylic resin)계 용질을 포함하는 화합물로 구성된 코팅 용액을 준비하는 단계, 코팅 용액으로 기판의 표면을 코팅하는 단계 및 코팅된 기판을 건조하는 단계를 포함하는 기판의 표면처리방법을 제공한다.According to an aspect of the invention, preparing a coating solution consisting of a compound comprising an alcoholic solvent and an acrylic resin-based solute, coating the surface of the substrate with a coating solution and drying the coated substrate It provides a surface treatment method of a substrate comprising a step.

알코올계 용매는 CH3(CH2)nOH 의 구조의 화합물을 포함하는 용매로, 여기서 n은 1 내지 10의 정수일 수 있다.The alcohol solvent is a solvent including a compound having a structure of CH 3 (CH 2 ) nOH, wherein n may be an integer of 1 to 10.

알코올계 용매 100중량부에 대하여 상기 아크릴레진계 용질이 1 내지 10중량부로 포함될 수 있다.The acrylic resin-based solute may be included in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of an alcohol solvent.

기판은 폴리이미드 또는 에폭시 중 적어도 하나로 이루어질 수 있으며, 기판의코팅 단계는 스핀코팅(spin coating), 롤코팅(roll coating), 딥코팅(dip coating), 스크린 코팅(screen coating), 분무코팅(spray coating), 스크린 인쇄(screen printing) 및 잉크젯(ink jet)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 이용하여 수행될 수 있다.The substrate may be made of at least one of polyimide or epoxy, and the coating step of the substrate may include spin coating, roll coating, dip coating, screen coating, and spray coating. It can be carried out using any one selected from the group consisting of coating, screen printing and ink jet.

코팅단계는 기판 상에 5 내지 20㎛의 두께로 코팅할 수 있다.The coating step may be coated with a thickness of 5 to 20㎛ on the substrate.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 알코올계 용매 및 아크릴레진(acrylic resin)계 용질을 포함하는 화합물로 구성된 코팅 용액을 준비하는 단계, 코팅 용액으로 기판의 표면을 코팅하는 단계, 코팅된 기판을 건조하는 단계, 건조된 기판 상에 도전성 잉크로 배선을 형성하는 단계 및 배선 형성된 기판을 열처리하는 단계를 포함하는 기판의 제조방법을 제공한다. According to another aspect of the invention, preparing a coating solution consisting of a compound comprising an alcoholic solvent and an acrylic resin solute, coating the surface of the substrate with a coating solution, drying the coated substrate It provides a method of manufacturing a substrate comprising the step of forming a wiring with a conductive ink on the dried substrate and the heat treatment of the wiring formed substrate.

도전성 잉크는 은(Ag), 동(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 철(Fe) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 금속 나노입자를 포함할 수 있다.The conductive ink is at least one selected from the group consisting of silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), gold (Au), platinum (Pt), palladium (Pd), iron (Fe), and alloys thereof It may include metal nanoparticles.

배선 형성단계는 잉크젯 방식에 의하여 도전성 잉크를 토출하여 수행될 수 있으며, 배선의 폭이 50 내지 70㎛ 인 것이 바람직하고, 기판과 배선의 접촉각이 40 내지 50°인 것이 바람직하다.The wiring forming step may be performed by discharging the conductive ink by an inkjet method, and the width of the wiring is preferably 50 to 70 μm, and the contact angle between the substrate and the wiring is preferably 40 to 50 °.

또한, 열처리는 50 내지 250℃의 온도에서 10 내지 60분간 수행될 수 있다.In addition, the heat treatment may be performed for 10 to 60 minutes at a temperature of 50 to 250 ℃.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

이하, 본 발명에 따른 기판의 표면처리방법 및 기판의 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the substrate surface treatment method and the substrate manufacturing method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are the same drawings The numbering and duplicate description thereof will be omitted.

본 발명에서 '기판'은 코어 또는 절연층으로 사용되는 베이스 기재를 칭하는 것으로, 예를 들면 폴리이미드 기재, 에폭시 기재, 유리 기재 또는 이들을 포함하는 프리프레그(prepreg) 일 수 있다.In the present invention, the substrate refers to a base substrate used as a core or an insulating layer, and may be, for example, a polyimide substrate, an epoxy substrate, a glass substrate, or a prepreg including the same.

잉크의 퍼짐성에 영향을 미치는 요소로는 잉크의 성질, 잉크에 포함되는 금속입자의 크기 및 농도, 노즐의 크기, 토출되는 액적의 크기 또는 표면장력, 잉크와 이 잉크가 토출되는 기판의 성질관계, 기판의 표면에너지 또는 표면처리상태 등을 들 수 있다. Factors affecting the spreadability of the ink include the properties of the ink, the size and concentration of the metal particles contained in the ink, the size of the nozzle, the size or surface tension of the droplets ejected, the relationship between the properties of the ink and the substrate on which the ink is ejected, And surface energy or surface treatment state of the substrate.

이때 토출되는 액적의 크기가 일정하다고 가정하면, 잉크의 표면장력과 기판의 표면에너지의 역학적 관계가 중요한 변수가 된다. 예를 들면 잉크의 표면장력이 기판의 표면에너지보다 크다면 잉크의 퍼짐성은 작을 것이다. 반대로 잉크의 표면장력이 기판의 표면에너지보다 작다면 잉크의 퍼짐성을 증가하게 된다. At this time, assuming that the size of the ejected droplets is constant, the mechanical relationship between the surface tension of the ink and the surface energy of the substrate becomes an important variable. For example, if the surface tension of the ink is greater than the surface energy of the substrate, the spreadability of the ink will be small. On the contrary, if the surface tension of the ink is less than the surface energy of the substrate, the spreadability of the ink is increased.

따라서 잉크 액적의 크기와 표면장력이 동일할 경우, 기판의 표면에너지를 낮춘다면 잉크의 퍼짐성을 개선시킬 수 있다. 이러한 잉크의 퍼짐성을 접촉각으로 측정이 가능하며, 기판의 표면에너지는 코로나방전, 플라즈마처리, 이온빔처리, 플루오르화합물 처리등을 통하여 제어가 가능할 수 있다.Therefore, when the size and surface tension of the ink droplets are the same, it is possible to improve the spreadability of the ink if the surface energy of the substrate is lowered. The spreadability of the ink may be measured at a contact angle, and the surface energy of the substrate may be controlled through corona discharge, plasma treatment, ion beam treatment, and fluorine compound treatment.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판의 제조방법을 나타내는 순서도이다. 본 실시예는 알코올계 용매에 아크릴레진계 용질을 포함하는 화합물로 기판를 처리하고, 다시 열처리를 통하여 기판의 표면에너지를 낮추는 기판의 표면처리방법 및 기판의 제조방법을 제공한다. 1 is a flow chart showing a method of manufacturing a substrate according to an embodiment of the present invention. The present embodiment provides a method of treating a substrate and a method of manufacturing the substrate which treats the substrate with a compound containing an acrylic resin solute in an alcohol solvent and lowers the surface energy of the substrate through heat treatment.

이를 위해 먼저, 알코올계 용매에 아크릴레진(acrylic resin)계 용질을 포함하는 화합물로 구성된 코팅 용액을 준비한다(100). To this end, first prepare a coating solution consisting of a compound containing an acrylic resin-based solute in the alcohol solvent (100).

알코올계 용매는 CH3(CH2)nOH 구조의 화합물을 포함하는 용매로, 여기서 n은 1 내지 10의 정수일 수 있으며, 바람직하게 알코올계 용매는 C2H5OH, CH3CH2CH2OH 및 CH3CH2CH2CH2OH로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물일 수 있다.The alcohol solvent is a solvent containing a compound having a structure of CH 3 (CH 2 ) nOH, wherein n may be an integer of 1 to 10, preferably, the alcohol solvent is C 2 H 5 OH, CH 3 CH 2 CH 2 OH And it may be at least one compound selected from the group consisting of CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH.

또한, 아크릴레진계 용질은 아크릴산(Adrylic Acid) 또는 메타크릴산(Methacrylic Acid)의 에스테르(Ester)의 중합 또는 공중합에 의해 만들어지며, 멜라민(Melamine), 에폭시 알키드(Epoxy Alkyd), 아크릴 아마이드(Acryl Amide)등과 짝지어서 소부에 의해, 물, 산, 알칼리(Alkali), 화학약품, 기타의 부식액등에 대해 우수한 저항성을 갖는 막을 얻을 수 있다. 이들의 응용은, 모든 종류의 기기, 자동차 부품, 모든 종류의 금속에 대해서 코팅할 수 있다.In addition, the acrylic resin-based solute is made by the polymerization or copolymerization of esters of acrylic acid (Adrylic Acid) or methacrylic acid (Ester), melamine, epoxy alkyd, acrylamide By calcination in combination with Amide, etc., a film having excellent resistance to water, acid, alkali, chemicals, and other corrosion solutions can be obtained. Their application can be coated on all kinds of devices, automotive parts and all kinds of metals.

기판과 도전성 잉크와의 접촉각을 측정할 경우, 접촉각이 과도하게 클수록 잉크젯 방식으로 기판의 회로 패턴을 형성할 때, 토출되는 잉크 액적의 표면 에너지가 기판의 표면 에너지 보다 월등히 크게 된다. 따라서, 각각의 잉크 액적 간의 접촉부분이 최소화되어 회로패턴이 닷(dot) 형태로 형성되기 때문에 미세 선폭 구현에 문제점을 발생시킬 수 있다.When the contact angle between the substrate and the conductive ink is measured, when the contact angle is excessively large, the surface energy of the ejected ink droplets is much larger than the surface energy of the substrate when the circuit pattern of the substrate is formed by the inkjet method. Therefore, since the contact portion between each ink droplet is minimized and the circuit pattern is formed in a dot shape, it may cause a problem in realizing the fine line width.

따라서, 본 실시예의 코팅용액은, 알코올계 용매 100중량부에 대하여 아크릴레진계 용질이 1 내지 10중량부 혼합되어 제조될 수 있으며, 기판에 코팅한 후, 잉크 액적의 접촉각을 측정하면 40도 내지 50도 정도의 접촉각을 구현할 수 있다. 이 와 같은 비율로 혼합하여 기판에 표면처리할 경우, 잉크 액적의 표면 에너지를 높여줌으로써 기판의 미세 패턴을 형성할 수 있다.Therefore, the coating solution of the present embodiment may be prepared by mixing 1 to 10 parts by weight of the acrylic resin solute with respect to 100 parts by weight of the alcohol solvent, and after coating on the substrate, the contact angle of the ink droplets is 40 to A contact angle of about 50 degrees can be achieved. When the surface treatment is performed on the substrate by mixing in such a ratio, it is possible to form a fine pattern of the substrate by increasing the surface energy of the ink droplets.

본 실시예의 코팅용액에 따라서, 낮은 표면에너지를 가지는 표면처리막을 형성하게 된다. 여기서 기판은 본 발명의 알코올의 용매에 아크릴레진의 용질을 포함하는 물질로 도포하였을 때, 안정적으로 표면처리막을 형성할 수 있는 기판이면 제한 없이 사용될 수 있으며, 폴리이미드 및 에폭시 중 적어도 어느 하나로 이루어 질 수 있으나, 폴리이미드 기판이 바람직하다.According to the coating solution of this embodiment, a surface treatment film having a low surface energy is formed. Herein, the substrate may be used without limitation as long as it is a substrate capable of stably forming a surface treatment film when the substrate is coated with a material containing a solute of acrylic resin in the solvent of the alcohol of the present invention, and may be made of at least one of polyimide and epoxy. However, polyimide substrates are preferred.

본 실시예에서 제공하는 기판은 다공성이기 때문에 표면 에너지가 매우 높다. 따라서, 잉크 액적은 다공성의 표면에서 넓게 퍼지게 된다. 그러나, 다공성의 표면은 앵커(anchor) 역할을 하여 고정시켜 주는 기능을 하기 때문에 매우 높은 접착력을 구현할 수 있다. Since the substrate provided in this embodiment is porous, the surface energy is very high. Thus, the ink droplets spread widely on the porous surface. However, since the porous surface functions to fix by acting as an anchor, very high adhesion can be realized.

따라서, 알코올계 용매에 아크릴레진계 용질을 포함하는 화합물로 구성된 코팅 용액을 기판에 코팅함으로써 기판의 표면 에너지를 낮추어 기판에 형성되는 도전성 회로패턴을 용이하게 구현할 수 있고 미세배선을 가능하게 할 수 있으며, 기판이 다공성으로 형성됨에 따라 잉크 액적을 고정시킬 수 있어 기판과 회로패턴 사이의 접착력을 향상시킬 수 있다.Therefore, by coating a coating solution composed of a compound containing an acrylic resin solute in an alcohol solvent on the substrate, it is possible to easily implement a conductive circuit pattern formed on the substrate by lowering the surface energy of the substrate and to enable fine wiring. As the substrate is formed to be porous, ink droplets may be fixed to improve adhesion between the substrate and the circuit pattern.

다음으로 알코올계 용매에 아크릴레진계 용질을 포함하는 화합물로 구성된 코팅 용액을 기판에 코팅한다(200). 코팅방법은, 스핀코팅(spin coating), 롤코팅(roll coating), 딥코팅(dip coating), 스크린 코팅(screen coating), 분무코팅(spray coating), 스크린 인쇄(screen printing) 및 잉크젯(ink jet) 등의 여러 가지 방법이 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Next, the coating solution consisting of a compound containing an acrylic resin solute in the alcohol solvent is coated on the substrate (200). Coating methods include spin coating, roll coating, dip coating, screen coating, spray coating, screen printing and ink jet There are various methods such as), but are not necessarily limited thereto.

본 실시예에서는 딥코팅의 방법으로 코팅을 하며 기판을 코팅액에 10 초간 딥핑(dipping)한 후 흔들어 기포가 기판 아래쪽에 트랩(trap)된 것들을 제거하고, 코팅액이 기판 전면에 코팅될 수 있도록 한다.In this embodiment, the coating is performed by a dip coating method, and the substrate is dipped in the coating liquid for 10 seconds and then shaken to remove those trapped under the substrate, and the coating liquid can be coated on the entire surface of the substrate.

다음으로, 핀셋등을 사용하여 기판을 한쪽 방향으로 천천히 꺼내면서 용매를 1차 휘발시켜 기판에 코팅액이 얇게 코팅될 수 있도록 한다.Next, the solvent is first volatilized while slowly removing the substrate in one direction using tweezers or the like so that the coating liquid may be thinly coated on the substrate.

또한, 기판 상에 5 내지 20㎛의 두께로 코팅할 수 있다. 코팅 두께가 5㎛ 미만일 경우, 기판의 표면 에너지를 충분히 낮출 수 없어 미세패턴의 구현이 용이하지 않는 문제를 발생시킬 수 있고, 20㎛를 초과할 경우 기판의 두께로 인하여 박막의 전자기기에 사용 할 수 없는 문제를 발생시킬 수 있다.In addition, it can be coated with a thickness of 5 to 20㎛ on the substrate. If the thickness of the coating is less than 5㎛, the surface energy of the substrate may not be sufficiently lowered, which may cause a problem in that it is not easy to implement the micropattern. It can cause a lot of problems.

다음으로, 코팅된 기판을 건조한다(300). Next, the coated substrate is dried (300).

이상 기판의 표면 에너지를 낮추기 위한 표면처리방법을 기재하였으며, 이하 이들 단계를 포함하는 기판의 제조방법을 설명하기로 한다. 본 발명의 기판의 제조방법은 상술한 바와 같이 표면처리막이 형성된 기판 상에 도전성 잉크로 배선을 형성하고(400), 기판을 열처리(500) 할 수 있다.The surface treatment method for lowering the surface energy of the substrate has been described above. Hereinafter, a method of manufacturing the substrate including these steps will be described. In the method of manufacturing a substrate of the present invention, as described above, a wire may be formed of conductive ink on the substrate on which the surface treatment film is formed (400), and the substrate may be heat treated (500).

여기서 도전성 잉크는 당해 기술분야의 통상의 방법에 의하여 제조되며, 금속입자와 함께 혼합되는 용매의 성질에 따라 수계 또는 비수계 잉크로 나뉜다. 예를 들면 도전성 잉크는 은(Ag), 동(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 철(Fe) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 금속 나노입자를 포함할 수 있다. Here, the conductive ink is prepared by a conventional method in the art, and divided into aqueous or non-aqueous inks depending on the nature of the solvent mixed with the metal particles. For example, the conductive ink is selected from the group consisting of silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), gold (Au), platinum (Pt), palladium (Pd), iron (Fe), and alloys thereof. It may include at least one metal nanoparticle.

기판의 배선 형성방법은 잉크젯 방식에 의하여 도전성 잉크를 토출함으로써 수행될 수 있다. 이러한 금속 나노입자의 크기는 미세배선을 형성하기 위하여 점점 작아지는 추세에 있으며, 일반적으로는 5 내지 20 nm, 바람직하게는 5 nm 내외의 금속 나노 입자가 도전성 잉크에 사용되고 있다.The wiring forming method of the substrate may be performed by discharging the conductive ink by an inkjet method. The size of these metal nanoparticles tends to become smaller to form microwires. Generally, metal nanoparticles of about 5 to 20 nm, preferably about 5 nm are used in conductive inks.

또한 비수계 잉크의 용매로 이에 한정되는 것은 아니나, 일반적으로 탄화수소계 화합물을 사용하는데, 구체적인 예를 들면 헥산, 옥탄, 데칸, 테트라데칸, 헥사데칸, 1-헥사데신, 1-옥타데신, 톨루엔, 크실렌 및 클로로벤조익산으로 이루어진 군에서 적어도 하나 선택할 수 있다. 이중 톨루엔, 크실렌, 1-헥사데신, 클로로벤조익산, 테트라데칸 또는 1-옥타데신이 바람직하게 사용될 수 있다. In addition, solvents of non-aqueous inks are not limited thereto, but hydrocarbon-based compounds are generally used. Specific examples thereof include hexane, octane, decane, tetradecane, hexadecane, 1-hexadecine, 1-octadecine, toluene, At least one may be selected from the group consisting of xylene and chlorobenzoic acid. Double toluene, xylene, 1-hexadecine, chlorobenzoic acid, tetradecane or 1-octadecine can be preferably used.

또한 수계 잉크의 용매로는 이에 한정되는 것은 아니나, 예를 들면 디에틸렌 글리콜 부틸 에테르 아세테이트와 에탄올 수용액, 에틸렌 글리콜을 사용할 수 있다.In addition, the solvent of the aqueous ink is not limited thereto, and for example, diethylene glycol butyl ether acetate, an ethanol aqueous solution, and ethylene glycol can be used.

이러한 도전성 잉크로 배선을 형성하는 방법은 스크린 인쇄, 그라비어 인쇄, 잉크젯 인쇄 등의 방식이 있으며, 이중 미세배선을 형성하기 위해서는 잉크젯 방식이 바람직하다.The method of forming the wiring with the conductive ink includes a method of screen printing, gravure printing, inkjet printing, and the like, and an inkjet method is preferable to form a double fine wiring.

또한, 배선의 폭이 50 내지 70㎛ 인 것이 바람직하며, 배선의 폭이 50㎛ 미만 일 경우, 도전성 잉크의 표면 에너지가 증가하여 회로배선을 닷(dot) 형태로 형성하기 때문에 미세배선을 구현할 수 없으며, 배선의 폭이 70㎛를 초과할 경우, 잉크의 퍼짐성이 증가하여 미세배선을 구현할 수 없다.In addition, it is preferable that the width of the wiring is 50 to 70 μm, and when the width of the wiring is less than 50 μm, the surface energy of the conductive ink increases to form circuit wiring in the form of dots so that fine wiring can be realized. If the width of the wiring exceeds 70 μm, the spreadability of the ink is increased, and thus, fine wiring cannot be realized.

다음으로, 잉크젯 방식으로 회로패턴을 형성한 기판을 열처리함에 따라 표면 처리막과 기판과의 결합력을 높여 안정적인 표면처리막을 형성할 수 있다. 이 공정은 당해 기술분야의 통상의 열처리방법과 같이 수행될 수 있으며, 예를 들면 전기오븐이나 건조오븐에 전체 기판을 공급하여 열을 가할 수 있다. 열처리는 50 내지 250℃의 온도에서 10분 내지 60분 동안 수행될 수 있다.Next, as the heat treatment of the substrate on which the circuit pattern is formed by the inkjet method, the bonding force between the surface treatment film and the substrate may be increased to form a stable surface treatment film. This process can be carried out in the same manner as a conventional heat treatment method in the art, for example, the entire substrate may be supplied to an electric oven or a drying oven to apply heat. The heat treatment may be performed for 10 to 60 minutes at a temperature of 50 to 250 ℃.

열처리의 온도가 50℃ 미만이고 열처리 시간이 10분 미만일 경우 기판과 잉크 배선이 안정하게 결합되지 못하는 문제점이 발생하며, 열처리 온도가 250℃를 초과하고 열처리 시간이 60분을 초과할 경우 기판이 변형되는 문제점을 발생시킬 수 있다.If the temperature of the heat treatment is less than 50 ℃ and the heat treatment time is less than 10 minutes, there is a problem that the substrate and the ink wiring is not coupled stably, and if the heat treatment temperature exceeds 250 ℃ and the heat treatment time exceeds 60 minutes, the substrate is deformed Can cause problems.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 제조된 기판상에 잉크젯 방식으로 잉크가 토출되는 것을 나타낸 개략도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 제조된 기판상에 잉크의 접촉각을 나타내는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 잉크젯 헤드(10), 도전성 잉크(20), 표면처리막(30), 기판(40), 접촉각(50)이 도시되어 있다.Figure 2 is a schematic diagram showing the ink is discharged on the substrate prepared in accordance with a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is a contact angle of the ink on a substrate prepared in accordance with a preferred embodiment of the present invention It is sectional drawing to show. Referring to FIG. 2, an inkjet head 10, a conductive ink 20, a surface treatment film 30, a substrate 40, and a contact angle 50 are illustrated.

본 실시예에서 배선 형성 방법은 도 2에 도시된 바와 같이 잉크젯 방식으로 형성될 수 있으며, 잉크젯 헤드(10)에서 액적으로 형성되어 떨어지는 도전성 잉크(20)를 표면처리막(30)이 코팅된 기판(40)에 토출시켜 회로패턴을 구현할 수 있다.In the present embodiment, the wiring forming method may be formed by an inkjet method as illustrated in FIG. 2, and the substrate on which the surface treatment film 30 is coated with conductive ink 20 formed by droplets falling from the inkjet head 10 may be coated. The circuit pattern may be embodied by discharging at 40.

기판(40)에 형성된 도전성 잉크(20)의 접촉각(50)은 도 3에 도시된 바와 같이 측정할 수 있으며, 30°내지 40°의 접촉각을 형성하는 것이 바람직하다. 도전성 잉크(20)와 기판(40)의 접촉각이 30°미만일 경우 미세배선의 회로패턴을 구현할 수 없는 문제점을 발생시킬 수 있으며, 40°를 초과할 경우, 도전성 잉크(20)의 표면 에너지가 증가하여 도전성 잉크(20)의 액적이 닷(dot) 형태로 형성됨에 따라 직선상의 회로패턴을 구현할 수 없는 문제점을 발생시킬 수 있다.The contact angle 50 of the conductive ink 20 formed on the substrate 40 can be measured as shown in FIG. 3, and preferably forms a contact angle of 30 ° to 40 °. If the contact angle between the conductive ink 20 and the substrate 40 is less than 30 °, a circuit pattern of fine wiring may not be realized. If the contact angle exceeds 40 °, the surface energy of the conductive ink 20 increases. Accordingly, as the droplets of the conductive ink 20 are formed in a dot form, a problem in that a linear circuit pattern may not be realized may occur.

이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the following Examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the present invention.

실시예Example

아크릴레진의 용질(brain union) 1g을 EtOH 용매 99g 과 혼합하여 코팅용액을 제조하였다. 폴리이미드 기판을 상기 코팅용액이 담긴 처리조에 10초 내외로 함침한 후 꺼내고, 기판을 흔들어 기판 아래쪽에 기포가 트랩된 것들을 제거한 후 건조시켰다. 코팅된 기판을 오븐에 넣어 50℃에서 30 분간 소결하여 경화시켰다. 이와 같이 표면처리된 기판 상에 20nm 내외의 은 나노 입자를 포함하는 테트라데칸 용매의 비수계 잉크를 35㎛ 직경을 가지는 노즐을 이용하여 토출하였다. 이때 비수계 잉크의 표면장력은 28.8dyne/cm였다. 이를 5회에 걸쳐 반복한 후, 기판과 잉크간의 접촉각 및 회로패턴의 배선폭을 측정한 것을 표 1에 기재하였다. 접촉각의 평균이 33.4°이고, 배선폭의 평균이 48.2um로서 접촉각이 증가하고 배선폭이 줄어들어 잉크의 퍼짐성이 감소되었음을 알 수 있었다.A coating solution was prepared by mixing 1 g of acryl resin (brain union) with 99 g of an EtOH solvent. The polyimide substrate was impregnated in the treatment tank containing the coating solution for about 10 seconds and then taken out. The substrate was shaken to remove the trapped bubbles under the substrate and dried. The coated substrate was placed in an oven and cured by sintering at 50 ° C. for 30 minutes. The non-aqueous ink of the tetradecane solvent containing about 20 nm of silver nanoparticles was discharged onto the surface-treated substrate using a nozzle having a diameter of 35 μm. At this time, the surface tension of the non-aqueous ink was 28.8 dyne / cm. After repeating this five times, Table 1 measured the contact angle between the substrate and the ink and the wiring width of the circuit pattern. The average contact angle was 33.4 ° and the average wiring width was 48.2 um, indicating that the contact angle was increased and the wiring width was decreased to reduce the spreadability of the ink.

[표 1]TABLE 1

1회1 time 2회Episode 2 3회3rd time 4회4 times 5회5 times 접촉각(도)Contact angle (degrees) 34.634.6 32.932.9 33.633.6 33.433.4 32.532.5 배선폭(um)Wiring width (um) 4747 5151 4747 5050 4646

비교예 1Comparative Example 1

상기 실시예에서 폴리이미드 기판을 표면처리하지 아니한 것을 제외하고는 동일한 과정을 수행하여 토출된 잉크 액적과 기판관의 접촉각 및 회로패턴의 배선폭을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다. Except not surface treatment of the polyimide substrate in the above embodiment was carried out the same process to measure the contact angle of the discharged ink droplets and the substrate tube and the wiring width of the circuit pattern, the results are shown in Table 2 below.

[표 2] TABLE 2

1회1 time 2회Episode 2 3회3rd time 4회4 times 5회5 times 접촉각(도)Contact angle (degrees) 66 88 88 77 88 배선폭(um)Wiring width (um) 300300 259259 252252 400400 223223

상기 실시예 및 비교예 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 기판의 표면처리방법에 의하면 표면처리를 하지 않은 경우에 비하여 잉크의 퍼짐성이 감소될 수 있어 접촉각 증가시킬 수 있고, 배선폭을 줄일 수 있다.As shown in Examples and Comparative Example 1, according to the surface treatment method of the substrate according to the present invention, the spreadability of the ink compared to the case where the surface treatment is not performed It can be reduced, so that the contact angle can be increased, and the wiring width can be reduced.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다. The present invention is not limited to the above embodiments, and many variations are possible by those skilled in the art within the spirit of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 기판의 표면 에너지를 낮출 수 있고 도전성 잉크의 표면 에너지를 높일 수 있어 기판의 미세회로 패턴을 구현할 수 있다. As described above, according to the preferred embodiment of the present invention, the surface energy of the substrate may be lowered and the surface energy of the conductive ink may be increased to implement the microcircuit pattern of the substrate.

Claims (12)

알코올계 용매 및 아크릴레진(acrylic resin)계 용질을 포함하는 화합물로 구성된 코팅 용액을 준비하는 단계;Preparing a coating solution composed of a compound including an alcohol solvent and an acrylic resin solute; 다공성 기판의 표면에 상기 코팅 용액을 코팅하는 단계; 및Coating the coating solution on a surface of the porous substrate; And 상기 코팅된 기판을 건조하는 단계를 포함하는 기판의 표면처리방법.Surface treatment method of the substrate comprising the step of drying the coated substrate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 알코올계 용매는 CH3(CH2)nOH 의 구조의 화합물을 포함하는 용매로, 여기서 n은 1 내지 10의 정수인 기판의 표면처리방법.The alcohol solvent is a solvent containing a compound having a structure of CH 3 (CH 2 ) nOH, wherein n is an integer of 1 to 10 surface treatment method of the substrate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 알코올계 용매 100중량부에 대하여 상기 아크릴레진계 용질이 1 내지 10중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 기판의 표면처리방법.The acrylic resin-based solute is contained in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the alcohol solvent. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판은 폴리이미드 또는 에폭시 기판인 것을 특징으로 하는 기판의 표면처리방법.The substrate is a surface treatment method of the substrate, characterized in that the polyimide or epoxy substrate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 코팅 단계는 스핀코팅(spin coating), 롤코팅(roll coating), 딥코팅(dip coating), 스크린 코팅(screen coating), 분무코팅(spray coating), 스크린 인쇄(screen printing) 및 잉크젯(ink jet)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 이용하여 수행되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 표면처리방법.The coating step includes spin coating, roll coating, dip coating, screen coating, spray coating, screen printing and ink jet The surface treatment method of a substrate comprising the step performed using any one selected from the group consisting of). 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 코팅단계는 상기 기판 상에 5 내지 20㎛의 두께로 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 표면처리방법.The coating step is a surface treatment method of the substrate comprising the step of coating on the substrate with a thickness of 5 to 20㎛. 알코올계 용매 및 아크릴레진(acrylic resin)계 용질을 포함하는 화합물로 구성된 코팅 용액을 준비하는 단계;Preparing a coating solution composed of a compound including an alcohol solvent and an acrylic resin solute; 상기 코팅 용액으로 기판의 표면을 코팅하는 단계; Coating a surface of a substrate with the coating solution; 상기 코팅된 기판을 건조하는 단계; Drying the coated substrate; 상기 건조된 기판 상에 도전성 잉크로 폭이 50 내지 70㎛ 인 배선을 형성하는 단계; 및Forming a wiring having a width of 50 to 70 μm with a conductive ink on the dried substrate; And 상기 배선 형성된 기판을 열처리하는 단계를 포함하는 기판의 제조방법.A method of manufacturing a substrate comprising the step of heat-treating the wiring formed substrate. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 도전성 잉크는 은(Ag), 동(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 철(Fe) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 금속 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.The conductive ink is at least one selected from the group consisting of silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), gold (Au), platinum (Pt), palladium (Pd), iron (Fe), and alloys thereof Method for producing a substrate comprising the metal nanoparticles of. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 배선 형성단계는 잉크젯 방식에 의하여 상기 도전성 잉크를 토출하여 수행되는 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.The wiring forming step is performed by discharging the conductive ink by an inkjet method. 삭제delete 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 기판과 상기 배선의 접촉각이 30 내지 40°인 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.A method for manufacturing a substrate, wherein the contact angle between the substrate and the wiring is 30 to 40 degrees. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 열처리는 50 내지 250℃의 온도에서 10 내지 60분간 수행되는 기판의 제조방법.The heat treatment is a method of manufacturing a substrate is performed for 10 to 60 minutes at a temperature of 50 to 250 ℃.
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