KR19990044069A - 전도성 금속 회로를 구성하는 레이저 기록 방법 - Google Patents

Abstract

공정은 간섭성 방사원을 사용하여 전도성 금속 회로를 제공하는 것을 설명한다. 회로 패턴은 과냉각 물질층을 갖는 어드레스 가능한 레이저 소자상에 직접 기록된다. 전도성의 금속 토너는 광 충돌 영역에 제공되고 전도성의 금속 회로를 제공하기 위해 노내에서 소성된다.

Description

전도성 금속 회로를 구성하는 레이저 기록 방법

전도성 금속의 증착을 이용하는 인쇄 회로 기판의 제조는 종래의 기술에서 공지되어 있다. 전도성 금속을 증착하는 방법에는 증기 증착, 전기 증착, 무전해 증착 및 스퍼터링이 있다. 균일한 금속이 기판상에 증착되면, 회로는 금속 표면에 불필요한 금속을 에칭하는 감법 이미지 공정에 의해 구성된다. 감법 이미지 공정에서 첫번째로 전도성 금속은 기판의 전체면에 걸쳐 증착되고, 다음에 포토레지스트가 코팅되고, 이미지의 형성 및 현상에 이어서 금속 표면상에서 건조된다. 노출된 금속은 에칭 용액을 사용하여 에칭되고 남은 포토레지스트는 금속 이미지로부터 제거된다. 이 공정은 많은 시간을 소모하고 물질의 낭비를 초래한다. 또한 이 공정에서 사용되는 현상 용액 및/또는 에칭 용액의 처리는 주위의 관심을 야기시킨다.

선택적으로 금속은 양각의 이미지로 증착될 것이다. 양각의 이미지를 형성하기 위한 가장 일반적인 방법은 금속성의 전도성 잉크를 사용하여 스크린에 프린팅하는 것이다. 전형적인 금속성의 잉크는 접합제나 용매로 분산되는 전도성 금속을 포함한다. 양각의 이미지는 용매의 제거에 의해 기판상에 금속성 잉크를 스크린 프린팅하는 것에 의해 형성된다. 가능하면 이미지화된 기판은 잔여 접합제를 휘발시키기 위해 고온에 노출된다. 잔여 접합제가 제거되지 않으면, 접합제는 금속 이미지의 전도성을 방해한다. 양각의 이미지 방법의 공정 단계가 감법의 단계보다 비록 적을지라도 스크린 프린팅 기법은 한정된 분해능을 가질 것이다. 또한, 스크린 프린팅 기법은 주위의 관심을 야기하는 용매의 제거를 필요로 한다.

기판상의 전도성 금속을 증착하기 위해 레이저를 사용함으로써 공정의 생산성을 향상시키기 위한 많은 시도가 행해지고 있다. 예를 들어 미국 특허 공보 제 5,378,508호에는 기판상에 금속성 염 성분을 제공하는 단계와, 간섭성 방사원을 사용하여 성분을 이미지화하는 단계에 의해 기판상에 전도성 금속 증착을 제공하는 방법에 개시되어 있다. 방사는 금속 이미지를 형성하기 위해 아민이나 아미드 화합물내에서 금속 염을 감소시킨다. 이미지화된 기판은 세척되고 비이미지화된 영역을 제거하기 위해 건조되어 세척 용매의 처리를 필요로 한다. 유용한 금속 염의 선택은 음이온에 의한 잠재적인 오염으로 인하여 제한된다.

미국 특허 공보 제 4,710,253호에는 전도성의 분말과 결합하여 열 활성화 접착제를 사용함으로써 제조되는 회로 기판이 개시되어 있다. 전도성의 분말은 접착제의 표면에 제공되어 간섭성 광원을 사용하여 이미지화된다. 광 충돌 영역에서 접착제는 점착성있는 상태가 되어 전도성의 분말이 접착제에 붙는다. 과도한 금속 분말은 무시된다. 이미지화된 기판은 접착제를 제거하고 기판에 금속을 융화하기 위해 소성된다. 금속 분말은 이미지 공정을 한 후에 접착제의 접착성이 떨어지기 때문에 이미지 공정동안 접착제로 접착되야만 한다. 금속 분말이 이미지 공정중에 접착제로 접착되어있어야 하기 때문에 이미지는 금속 분말에 의한 레이저 빔의 간섭으로 인하여 왜곡될 것이다. 또한, 금속 분말은 물질의 지나친 손실을 유도하는 접착제의 전체면에 제공된다.

미국 특허 공보 제 4,636,403호에는 금속 유기층과 함께 포토마스크의 표면을 코팅하고, 다음에 금속 유기층을 결함 영역에 부착하기 위해 결함 영역내에 레이저 빔으로 층을 노출하는 공정에 의해 포토마스크의 금속 패턴내의 결함을 교정하는 공정이 개시되어 있다. 노출되지 않은 금속 유기층은 용매에 의해 제거된다.

미국 특허 공보 제 4,578,144호에는 중합체의 워크피이스에 전기 전위를 인가할 필요가 없이 표면상의 금속을 국부적으로 도금하기 위해 레이저를 사용하는 공정을 개시한다. 워크피이스는 전기도금 용액내에 배치하고, 광 충돌 영역에 도금을 야기하는 중합체 표면상의 용액을 통해 레이저가 직접 투사된다.

미국 특허 공보 제 4,526,807호에는 간섭성 방사원을 사용하여 전도성 금속 라인을 형성하기 위한 공정을 개시한다. 환원성 금속이나 산화 가능한 유기 매트릭스내의 메탈로이드 화합물을 포함하는 용액은 기판상에 코팅된 용매이다. 이미지형 패턴은 레이저 빔을 사용하는 코팅층상에 직접 기록된다. 금속이나 메탈로이드 화합물은 광 충돌 영역에서 전도성 금속이 저감된다.

미국 특허 공보 제 3,451,813호에는 환원성 금속이나 메탈로이드 화합물을 포함하는 감광층을 노출하기 위해 고강도 플래시 램프를 사용하는 공정이 개시되어 있다. 감광층은 패턴에서 기판에 제공되고 전도성 금속 패턴을 형성하기 위해 노출된다. 비록 이 공정이 에칭이나 습식 공정 화학약품의 사용을 필요로 하지 않는 공정일지라도 분해능은 기판상의 패턴화된 감광층을 제공하기 위해 사용되는 방법으로 제한된다.

미국 특허 공보 제 3,941,596호에는 방사선의 노출에 따라 점착성이나 유동체가 되는 방사선 감지나 열감지층을 사용하는 이미지 공정이 개시되어 있다. 이미지는 층의 노출된 영역에 고체나 액체 토너를 적용함으로써 형성된다. 이러한 물질을 갖는 이미지를 형성하기 위한 종래의 방법은 열 프린트헤드를 사용하는 것이다. 그러나, 미국 특허 출원 제 08/319934호에서 방사선 감지층을 갖는 기록 매체는 적외선 레이저에 의해 어드레스 가능한 것이 개시된다. 미국 특허 공보 제 5,286,604호에는 레이저에 의해 어드레스 가능한 광열점착성 화합물을 개시한다. 이러한 시스템에서 물질은 기록 매체로서 사용된다. 여기서는 인쇄 회로 기판상의 전도성 금속 이미지를 제공하는 수단의 사용과 관련해서는 개시되어 있지 않다.

이와 같은 인쇄 회로 기판 제조 방법은 과도한 공정 시간, 이용 가능한 물질의 제한, 제한된 분해능이나 물질의 낭비를 초래하게 됨으로써, 회로 기판상에 전도성 금속 이미지를 제공하기 위해 더욱 생산적이고 효과적인 공정을 필요로 한다. 특히, 자동화와 고 분해능을 위해 레이저로 어드레스 가능한 시스템과 호환가능한 방법이 필요하다.

본 발명은 인쇄 회로 기판의 제조에서 전도성 금속 회로를 형성하는 방법에 관한 것으로, 특히 과냉각 물질층을 갖는 소자와 결합하여 레이저나 발광 다이오드와 같은 간섭성 방사를 사용하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 간섭성 방사원을 사용하는 기판상에 전도성 금속성 이미지를 형성하기 위한 공정을 제공하는 것이다. 간섭성 방사원의 사용은 인쇄 회로 기판의 제조를 위해 자동화 공정을 설계하는데 있어서 융통성을 제공한다. 후속 공정 단계는 i) a) 간섭성 방사원에 노출되고 실온에서 냉각될 때 과냉각된 액체로 변환 가능한 고체 접합제와, b) 간섭성 방사원으로부터의 방사선을 열로 변환 가능한 방사선 흡수 염료와, c) 임의의 플루오르화한 계면 활성제를 포함하는 비금속층의 적어도 하나의 면을 갖는 기판을 구비한 어드레스 가능한 레이저 소자를 제공하는 단계와; ii) 이미지형 패턴을 형성하기 위해 어드레스 가능한 레이저 소자를 간섭성 방사원에 노출하는 단계와; iii) 전도성 금속을 구비한 금속성 토너를 이미지형 패턴에 인가하는 단계와; iv) 비금속층의 실제 양을 제거하고 전도성 금속을 용융하기 위해 어드레스 가능한 레이저 소자를 가열하는 단계의 순서로 실행된다.

기판상의 전도성 금속 이미지를 형성하기 위한 공정은 간섭성 방사원을 사용하는 것에 의해 제공한다. 어드레스 가능한 레이저 소자는 간섭성 방사원, 바람직하게는 적외선원을 사용하는 이미지형 패턴에 직접 노출된다. 이미지형 패턴은 소정의 인쇄 회로의 패턴에 대응한다. 노출된 영역은 과냉각되고 비이미지화된 영역이 토너에 수용되지 않는 전도성 금속 토너에 수용된다. 전도성 금속 토너는 노출된 영역에 인가되어 과냉각된 영역에서 시각 이미지를 생성한다. 토너는 고체 분말이나 액체 토너일 수 있다. 이미지화된 소자는 비금속성의 물질의 실질적인 양을 제거하고 잔류 금속을 용융하기 위해 가열되어, 기판상의 전도성 금속 이미지(예를 들어, 회로 패턴)는 없어진다.

본 발명에서 사용되는 어드레스 가능한 레이저 바람직한 소자는 참조 문헌으로 언급된 미국 특허 출원 제 08/319934호에 개시되어 있다. 소자는 가열되고 실온에서 냉각될 때 액체로 변환 가능한 고체 접합제와, 적외선 흡수 염료 및 임의의 플루오르화한 계면 활성제를 포함하는 비금속성 과냉각 물질로 코팅된 기판을 구비한다.

기판은 700℃, 바람직하게 900℃에서 열 안정성을 갖는 물질일 것이다. 특히 유용한 물질은 알루미늄, 바륨 티탄산연, 실리콘 카바이드 및 세라믹 그린웨어 등의 세라믹; 유리 및 실리콘 웨이퍼를 포함한다.

"과냉각된 물질"은 용해되고 냉각된 후의 과냉각 상태에서 존재 가능한 물질로 한정된다. 적당한 물질은 이미지 공정이 실행(예를 들어, 약 19℃에서 20℃의 실온상의 10℃)되는 환경의 온도상에 약 10℃의 용해 온도를 갖는다. 물질은 용해 온도보다 낮은 온도에서 냉각될 때 과냉각된 용해를 형성해야만 한다. 과냉각된 용해는 전도성의 금속성 토너가 흡수되거나 부착되는 임의의 유동성의 준안정의 액체이다. 과냉각된 용해가 고체 상태로 바뀌고 토너는 더 이상 물질에 흡수되거나 부착되지 않을 것이다. 즉, 구별 가능한 이미지 영역은 물질의 표면상에 더 이상 존재하지 않을 것이다.

바람직하게 과냉각된 물질은 약 40℃에서 140℃의 범위 내에서 용해된다. 과냉각된 물질을 한정하는 이용 가능한 화학 논문의 부족에 따라 다음의 테스트는 본 발명의 실시에서 물질이 과냉각된 물질로서 유용한지 여부를 결정하기 위해 설계되었다.

과냉각된 물질의 용해점이나 용해되는 범위는 현미경 슬라이드상에 형성된 분말에서 물질의 작은 양을 놓고, 커버 글라스로 샘플을 커버하고, 온도 측정 수단으로 제공된 가열된 상태로 현미경상의 물질을 가열하여, 입자를 용해하고 융합하는 온도를 관찰하는 것에 의해 결정된다.

물질이 본 발명에 적합한 과냉각 물질인지의 여부를 결정하는 테스트가 용해점 테스트에 관한 한 동일한 샘플을 사용하여 일반적으로 얻을 수 있다. 냉각수의 순환에 의해 냉각되는 전기적인 가열 스테이지를 갖는 레이츠 가열 스테이지 현미경은 양쪽의 측정에 사용된다. 스테이지가 샘플의 용해점상에서 가열된 후, 냉각되고 결정화나 응결이 되는 온도를 주의한다. 가열하고 냉각하는 것은 더 정확한 측정이 요구되는 일반적으로 지정되는 것보다 다소 온도 변화가 높은 비율에서 이루어질 수 있다. 예를 들어, 적어도 용해점이 60℃보다 낮은 온도에서 액체 상태를 유지하도록 처리되는 물질은 본 발명에 대한 과냉각제로서 효과적일 수 있고, 그들의 용해점에서나 그 주변에서 결정화되거나 응결되는 물질은 본 발명에 따른 분말을 유지하는 잠상을 형성하기 위해 사용되지 않는다. 주걱(spatula)으로 커버 유리상에 적절한 압력을 인가함으로써 쉽게 결정되는 상태에서 몇몇의 물질은 명백한 결정체의 상태보다 유리 모양으로 응결되고, 유리 모양의 물방울은 그 형태를 유지하며, 액체의 물방울은 흐르거나 빠르게 결정화된다. 본 발명에 대해 적절한 과냉각 물질의 결정에 대한 더욱 정교한 테스트는 참고로 서술된 미국 특허 공보 제 3,360,367호에 개시되어 있다.

다수의 과냉각 물질은 발명의 비금속성 코팅에서 사용된다. 이러한 물질들의 대표적인 예는 디씨클로헥실 프탈레이트, 디클오로헥실 프탈레이트, 디펜닐 프탈레이트, 트리펜닐 포스페이트, 디멘씰 퓨머레이트, 벤죠트리졸, 2,4-디히드록시 벤죠페논, 트리벤질라민, 벵갈, 바닐린 및 프타로페논을 포함한다. 이와 같은 형태의 또다른 사용 가능한 물질은 Monsanto Chemical Comapny사에 의해 제품화된 ortho- 및 para-톨루엔 술폰아미드의 혼합물인 "Santicizer^TM9"이 있다. 이러한 물질의 혼합물은 유용하다. 과냉각 물질은 자신들에 의해서는 과냉각되지 않는 두 개이상의 물질로 구성되지만, 과냉각 물질을 형성하기 위해 재결합된다. 바람직한 과냉각 물질은 약 600℃에서 900℃사이에서, 바람직하게는 750℃에서 850℃사이의 온도에서 효과적이고 완전하게 휘발된다. 비휘발성 물질의 양은 융화된 전도성 물질의 전도성과 같은 간섭을 제거하기 위해 최소화한다. 비휘발성 과냉각 물질의 적정 레벨은 전도성 금속을 토닝하고 융화된 전도성 금속의 전도성을 측정한 후 그 구성물을 소성하는 것에 의해 결정된다. 구성물을 소성한 후의 남은 과냉각 물질의 양은 가급적이면 7.5%, 보다 바람직하게는 5.0%, 가장 바람직하게는 1.0% 보다 낮은 것이다.

본 발명의 구성은 적어도 60%의 과냉각 물질을 포함한다. 흡수된 염료를 사용할 때 적어도 층의 0.00025 중량% 의 고체를 포함한다. 실리카 및 실리콘 유도체와 같은 비활성 접합제, 미립자 코팅 기구 및 또 다른 보조 기구들이 있다. 과냉각 물질은 60-99.5%사이에서, 바람직하게는 75-99.5%사이의 고체성을 띤다. 흡수된 염료는 일반적으로 건식층의 중량이 0.00025 에서 2%사이, 바람직하게는 0.0005 에서 1.5%사이에 있다.

가열하기 위해 적외선 방사를 변환하는 적외선 흡수 염료나 가열하기 위해 적외선 방사를 변환할 수 있는 또 다른 파장 흡수 염료는 종래의 기술에서 잘 알려져 있고 가장 일반적으로 이용된다. 메로시아닌, 시아닌 및 트리카보시아닌 염료는 적외선 흡수 염료의 가장 널리 이용되는 일반적인 종류이고 헤타메틴 시리즈의 종류의 것과 옥사졸레스, 벤조사졸레스, 2-퀴노리네스, 4-퀴노리네스, 벤조티아졸레스, 인돌리네네스, 티아졸레스, 스퀄리리움등이 가장 적당하다. 이러한 유형의 염료의 예로는 1996년 Mees and James에 의해 발표된 「The Theory of the Photographic Process」제3판; 1963년 Venkataraman에 의해 발표된 「Cyanine Dyes」제2판과 같은 일반 논문과; 미국 특허 공보 제 5,041,550호, 제 4,784,933호, 제 3,194,805호, 제 4,619,892호, 제 5,013,622호 및 제 5,245,045호와 같은 특허 논문으로 부터 알수 있다. 방사선을 효과적으로 흡수하고 가열을 위해 변환하는 필수적인 모든 염료는 본 발명의 실시예에서 사용될 수 있다. 능률은 충분한 에너지가 흡수되고 구조를 녹이는 공정을 동작하여 가열하기 위해 변환하는 것을 나타내는 물리적인 문제이다. 높은 에너지 이미지원에서(예를 들어, 가스 레이저), 능률이 낮은 에너지원보다 더 낮을 수 있다.(예를 들어, 발광 다이오드)

탄화 불소 계면 활성제는 이미지화된 과냉 영역과 전도성 금속 토너사이에서 접촉 능률을 용이하게 하기 위해 과냉각 물질을 포함한다. 탄화 불소 계면 활성제는 공지된 종래의 기술에 잘 알려져 있고 널리 사용된다. 계면 활성제의 이러한 형태는 특허 논문에 많이 발표되었다. 예를 들어 미국 특허 공보 제 2,759,019호, 제 2,764,602호, 제 3,589,906호 및 제 3,884,699호, 벨기에 특허 공보 제 739,245호 프랑스 특허 공보 제 2,025,688호 등이다. 탄화 불소 계면 활성제 화합물은 임의의 환경에서 비이온 상태일지라도 이온적이거나 이온화 가능한 족으로 이동하는 적어도 높은 탄화 불소 체인을 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 "높은 탄화 불소" 족은 카본 원자에 부착된 수소 원자의 일부분이 플루오르 원자를 대신하는 족이다. 높은 탄화 불소 족은 화합물상의 단일 체인내 탄소 원자당 1.75 플루오르 원자보다 높은 평균을 포함한다. 체인(플루오르로 대체되지 않은)상에 남은 수소는 염소에 의해 대체된다. 바람직하게는 알킬 체인에서(포함하지만, 사이클로알킬은 덜 적절하다.) 체인 내에 탄소 원자당 적어도 2.0 플루오르 원자를 가지고, 보다 바람직한 족은 펄플루오리네이트 알킬 체인을 포함한다. 펄플루오리네이트 족은 펄플루오로메틸, 펄플루오로에틸, 펄플루오로프로필, 펄플루오로부틸등 이다. 높은 플루오리네이트 족에 더 좋은 C₅-C₂₀과 같은 각각의 펄플루오르네이트 체인내에서 5개 이상의 탄소 원자를 갖는다. 플루오르화한 계면 활성제는 비금속층의 고체의 중량에 의해 0.01%에서 6%사이의 과냉각 구조로 있다. 바람직하게는 0.05%에서 5%사이의, 가장 바람직한 것은 0.1%에서 4%이다.

본 발명의 비금속층은 접촉 소자사이에서 블록킹을 방지하기 위해 구조내 미립자 물질을 포함한다. 실리카, 아크릴레이트(예를 들어, 폴리메틸메타크릴레이트 폴리머 및 코폴리머 비드), 폴리스틸렌, 티타늄 옥사이드, 폴리테트라플루오르에틸렌 및 유사한 것과 같은 매팅 에이전트는 이러한 목적으로 사용된다. 매팅 에이전트는 구조면을 가공하지 않고 간섭성 방사를 분산시키는 추가적인 기능을 제공함으로서 광선의 줄무늬와 레이저와 결합한 또 다른 광 효과를 야기한다. 미립자는 구조층의 중량에 의해 0.01%에서 7.5%사이의 양이고 더 적합하게는 구조층의 고체의 중량에 의해 0.1%에서 5%사이의 양에 있다.

어드레스 가능한 레이저 소자는 간섭성 방사원이다. 응집원은 레이저이거나 레이저 다이오드이다. 레이저 다이오드는 CAD시스템과 같이 자동화된 이미지 장치를 설계하는 융통성과 치밀함에 따라서 특히 이용된다. 적절한 간섭성 방사원은 가시광선의, 자외선의, 적외선 및 근적외선 방사원을 포함한다. 바람직한 간섭성 방사원은 염료 레이저; 780 에서 870 나노미터의 영역에서 발광하는 알루미늄 겔륨 아르세니드 다이오드 레이저와 같은 고체 상태의 다이오드 레이저; Nd:YAG, Nd:YLF, 또는 Nd:Glass와 같은 다이오드 펌프된 고체상태의 레이저를 포함하는 750 에서 1100 나노미터의 전자계 스펙트럼의 적외선 및 근적외선 영역내에서 빛을 발생 가능한 실질적인 모든 레이저를 포함하는 적외선이나 근적외선 방사원이다;

이미지화된 소자는 전도성 토너로 조화된다. 토너는 액체나 건식 분말이 있는데 건식 분말이 더 적당하다. 전도성 금속의 다양성은 예를 들어 금, 은, 구리, 인듐, 납, 주석, 니켈, 알루미늄, 안티몬, 비소, 창연, 카드뮴, 겔륨, 게르마늄, 실리콘, 팔라듐 및 다른 모든 결합물과 같이 토너에 사용된다.

전도성 토너는 스프레이식, 스프링클식, 브러쉬식, 고무 롤러식, 롤러식 등과 같은 여러 가지의 방법으로 제공된다. 전도성의 토너가 이미지화된 소자의 과냉 영역(노출된 영역)에 흡수되거나 부착되면, 소자는 비금속성 물질의 실질적인 양을 제거하고 전도성 금속을 융화하기 위해 노내를 가열한다. 비금속성 물질의 99%보다 더 많이 제거되고 99.5%보다 더 많이 제거되면 더욱 좋고 가능하면 99.9% 만큼 제거되는 것이 가장 바람직하다. 간접 가열 노가 대표적으로 사용된다; 비금속성의 물질의 실질적인 양을 제거하고 전도성 금속을 융화하기에 충분한 온도로 이미지화된 소자를 가열할 수 있는 모든 노가 사용될 수 있다. 이미지화된 소자는 600℃에서 900℃사이의 온도로, 더 적합한 온도는 750℃에서 850℃로 약 5분에서 45분 정도 가열된다. 온도와 시간은 특정한 전도성 물질 및 비금속성 물질을 사용하는 것과 노를 통해 전송되는 속도에 의존함에 따라서 다양해질 것이다.

본 발명의 다른 측면은 다음과 같이 한정하지 않은 예로부터 명백해 질것이다.

실시예

다음의 예는 적외선 레이저 다이오드를 사용하는 세라믹 기판상의 전도성 금속을 형성하는 공정을 설명한다. 다음의 예에 사용된 적외선 염료 IR-125는 다음의 구조를 갖고 이스트만 코닥사의 NY.로체스터에 의해 이용가능해졌다.

<실시예 1>

다음의 코팅 용액는 5mil(0.13mm)의 두께 AL-203 기판(쿠어스 세라믹스사, 골든사에 의해 이용 가능한 96%의 알루미나)상에 코팅되고 25시간동안 실온으로 건조된다.

디클로로헥시플탈레이트(위스콘신주의 밀워키에 21.0g

소재하는 Aldrich Chemical Co.로부터 입수 가능함)

Ethocel^TMN200(미시건주 미드랜드에 소재하는 3.0g

Dow Chemical USA로부터 입수 가능한 에틸 셀룰로오즈)

아세톤 77.0g

Syloid^TM244(메릴랜드주의 발티모어에 소재하는 2.0g

W.R.Grace & Co.로부터 입수 가능함)

IR-125 염료 0.2g

어드레스 가능한 레이저 소자는 820나노미터에서 최대 파장을 갖는 100밀리와트의 레이저 다이오드에 노출된다. 80% 의 은과 20% 의 팔라듐(뉴저지주의 남부 플레인필드에 위치한 Metz Metallurgical Corporation으로부터 입수 가능한 #1120.2.8F 금속 분말)을 포함하는 전도성 금속 건식 분말은 미술용 브러쉬를 사용하여 소자의 이미지화된 영역상에 브러쉬된다. 소자는 10분 동안 850℃에서 간접 가열 노에서 소성된다. 합성의 전도성 금속 라인 이미지는 37 마이크론의 두께를 갖는다.

<실시예 2>

다음의 코팅 용액는 5mil(0.13mm)의 두께 AL-203 기판(Coors Ceramics Co. Golden,Co.에 의해 이용 가능한 96%의 알루미나)상에 코팅되고 25시간동안 실온으로 건조된다.

디클로로헥시플탈레이트(메틸 에틸 케톤에서 20% 용해) 5.0g

메타놀 1mL

MEK-ST(일본, 도쿄에 소재하는 1.0g

Nissan Chemical Industries,Ltd.로부터

입수 가능한 메틸 에틸 케톤내 전체의 고체의

비결정질의 실리카 30%)

IR-125 염료 0.1g

어드레스 가능한 레이저 소자는 820나노미터에서 최대 파장을 갖는 100밀리와트의 레이저 다이오드에 노출된다. 80% 의 은과 20% 의 팔라듐(뉴저지주의 남부 플레인필드에 위치한 Metz Metallurgical Corporation으로부터 입수 가능한 #1120.2.8F 금속 분말)을 포함하는 전도성 금속 건식 분말은 미술용 브러쉬를 사용하여 소자의 이미지화된 영역상에 브러쉬된다. 소자는 10분동안 850℃에서 간접 가열 노에서 소성된다. 합성의 전도성 금속 라인 이미지는 30 마이크론의 두께를 갖는다.

<실시예 3>

다음의 코팅 용액는 5mil(0.13mm)의 두께 AL-203 기판(Coors Ceramics Co. Golden,Co.에 의해 이용 가능한 96%의 알루미나)상에 코팅되고 25시간동안 실온으로 건조된다.

디클로로헥시플탈레이트(메틸 에틸 케톤에서 20% 용해) 5.0g

메타놀 1mL

MEK-ST(메틸 에틸 케톤내 전체의 고체의 1.0g

비결정질의 실리카 30%)

FC-431(미네소타, 세인트 폴, 3M사로부터 입수 가능한 0.2g

플루오르화된 계면 활성제)

IR-125 염료 0.1g

어드레스 가능한 레이저 소자는 820나노미터에서 최대 파장을 갖는 100밀리와트의 레이저 다이오드에 노출된다. 80% 의 은과 20% 의 팔라듐(#1120.2.8F 금속 분말)을 포함하는 전도성 금속 건식 분말은 미술용 브러쉬를 사용하여 소자의 이미지화된 영역상에 브러쉬된다. 소자는 10분동안 850℃에서 간접 가열 노에서 소성된다. 합성의 전도성 금속 라인 이미지는 30 마이크론의 두께를 갖는다.

<실시예 4>

다음의 코팅 용액는 5mil(0.13mm)의 두께 AL-203 기판(쿠어스 세라믹스사, 골든사에 의해 이용 가능한 96%의 알루미나)상에 코팅되고 25시간동안 실온으로 건조된다.

디클로로헥시플탈레이트(메틸 에틸 케톤에서 20% 용해) 5.0g

메타놀 1mL

MEK-ST(메틸 에틸 케톤내 전체의 고체의 1.0g

비결정질의 실리카 30%)

실리콘 다이아민* 0.3g

IR-125 염료 0.1g

* 실리콘 다이아민은 EP 출원 제 0 250 248의 실시예 2에 개시되어 있다. 비스(3-아미노프로필)테트라메틸디실록산은 10,000의 분자 중량을 갖는 실리콘 다이아민을 발생시키는 촉매제로서 3-아미노프로필 다이메틸 테트라메틸암모니움 실라노레이트를 사용하여 80℃에서 옥타메틸시클로테트라실로젠과 함께 압축된다.

어드레스 가능한 레이저 소자는 820 나노미터에서 최대 파장을 갖는 100 밀리와트의 레이저 다이오드에 노출된다. 80% 의 은과 20% 의 팔라듐(#1120.2.8F 금속 분말)을 포함하는 전도성 금속 건식 분말은 미술용 브러쉬를 사용하여 소자의 이미지화된 영역상에 브러쉬된다. 소자는 10분동안 850℃에서 간접 가열 노에서 소성된다. 합성의 전도성 금속 라인 이미지는 30 마이크론의 두께를 갖는다.

Claims (10)

1. 기판상에 전도성 금속 이미지를 제공하는 방법에 있어서,

   i) a) 간섭성 방사원에 노출되고 실온에서 냉각될 때 과냉각된 액체로 변환 가능한 고체 접합제와, b) 간섭성 방사원으로부터의 방사선을 열로 변환 가능한 방사선 흡수 염료와, c) 임의의 플루오르화된 계면 활성제를 포함하는 비금속층의 적어도 하나의 면을 갖는 기판을 구비한 어드레스 가능한 레이저 소자를 공급하는 단계와;

   ii) 과냉각된 액체의 이미지형 패턴을 형성하기 위해 상기 어드레스 가능한 레이저 소자를 상기 간섭성 방사원에 노출하는 단계와;

   iii) 전도성 금속을 구비한 금속성 토너를 이미지형 패턴에 인가하는 단계와;

   iv) 비금속층의 실제 양을 제거하고 전도성의 금속을 융화하기 위해 어드레스 가능한 레이저 소자를 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 금속 토너는 전도성 건식 분말인 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 금속 토너는 액체 토너인 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 간섭성 방사원은 750 내지 1100나노미터의 범위에서 방사선을 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 전도성 금속은 금, 은, 구리, 인듐, 납, 주석, 니켈, 알루미늄, 안티몬, 비소, 비스무트, 카드뮴, 겔륨, 게르마늄, 실리콘, 팔라듐 및 그 결합물로 구성된 족으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 기판은 세라믹인 것을 특징으로 하는 방법.
7. 기판상에 전도성 금속 이미지를 제공하는 방법에 있어서,

   i) a) 750 내지 1100 나노미터 사이에서 출력되는 방사선을 갖는 간섭성 방사원에 노출되고 실온에서 냉각될 때 과냉각된 액체로 변환 가능한 고체의 접합제와, b) 간섭성 적외선 방사원으로부터의 방사선을 열로 변환 가능한 적외선 흡수 염료와, c) 임의의 플루오르화된 계면 활성제를 포함하는 비금속층의 적어도 하나의 면을 갖는 기판을 구비한 어드레스 가능한 레이저 소자를 공급하는 단계와;

   ii) 과냉각된 액체의 이미지형 패턴을 형성하기 위해 상기 어드레스 가능한 레이저 소자를 상기 간섭성 적외선 방사원에 노출하는 단계와;

   iii) 전도성 금속을 구비한 건식 금속 분말을 이미지형 패턴에 인가하는 단계와;

   iv) 비금속층의 실제 양을 제거하고 전도성의 금속을 융화하기 위해 700℃ 내지 900℃ 사이에서 어드레스 가능한 레이저 소자를 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 전도성 금속은 금, 은, 구리, 인듐, 납, 주석, 니켈, 알루미늄, 안티몬, 비소, 비스무트, 카드뮴, 겔륨, 게르마늄, 실리콘, 팔라듐 및 그 결합물로 구성된 족으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 금속 토너는 전도성 건식 분말인 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제7항에 있어서, 상기 기판은 세라믹인 것을 특징으로 하는 방법.