KR20070027037A - 나노 입자, 도전성 잉크 및 배선형성 장치 - Google Patents

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Abstract

강자성을 가지는 코어-셀 구조의 나노 입자와 이 나노 입자를 포함하는 도전성 잉크가 제시되어 있다. 또한 자기장을 이용하여 이와 같은 강자성을 띄는 도전성 잉크로 미세배선을 형성하고, 토출된 잉크 내의 나노 입자가 고르게 분포되도록 하여 커피얼룩과 마이그레이션이 발생되지 않아 전기적 신뢰도가 우수한 배선형성 장치가 제시되어 있다. 본 발명의 일 측면에 따르면 강자성 코어와 상기 강자성 코어를 둘러싸는 전도성 물질층을 포함하는 나노 입자가 제공된다. 본 발명의 다른 일 측면에 따르면 상기 도전성 잉크를 기판의 일측에 토출하는 잉크젯 헤드와, 상기 기판의 타측에 상기 잉크젯 헤드에 대응하여 위치하는 자기장 형성부를 포함하되, 상기 자기장 형성부는 상기 도전성 잉크가 토출되어 배선을 형성할 때, 상기 도전성 잉크에 자기장이 미치도록 하는 배선형성 장치가 제공된다.
강자성, 코어-셀 구조, 나노 입자, 도전성 잉크, 배선 형성 장치, 자기장

Description

나노 입자, 도전성 잉크 및 배선형성 장치{Nano Particle, Conductive Ink and wiring forming device}
도 1은 종래 기술에 따라 기판 상에 토출된 도전성 잉크에 관한 도면;
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 나노 입자의 단면도;
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 기판 상에 토출된 도전성 잉크에 관한 도면;
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 배선형성장치에 관한 모식도; 및
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 배선형성장치에 관한 모식도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
21, 31 : 나노 입자 311 : 강자성 코어
313 : 전도성 물질층 22, 32 : 기판
23, 33 : 도전성 잉크 34 : 잉크젯 헤드
35 : 노즐 36 : 자석
37 : 자기장 형성부 38 : 자기장
371 : 전원 373 : 코일
375 : 전자석
본 발명은 나노 입자, 이를 포함하는 도전성 잉크 및 이를 이용한 배선형성 장치에 관한 것으로, 특히 미세 배선을 형성하기 위한 나노 입자, 도전성 잉크 및 배선형성장치에 관한 것이다.
최근에는 잉크젯 방식으로 기판에 미세 배선을 형성하는 방법이 제시되고 있는데, 이 방법은 선택적으로 미세배선을 형성할 수 있어 공정 간략화를 통한 시간적 또는 경제적 측면에서 장점이 있다. 그러나 전자기기의 크기가 점차 더 작아짐에 따라 더 미세한 배선의 형성이 요구되고 있다. 그러나 이 방법에 의해서 경량화 및 소량화 추세에 따라 요구되고 있는 배선의 크기나 배선 간 간격을 만족시키기에는 인쇄 기술의 해상도에 문제점이 있다. 이 해상도는 잉크젯 헤드로부터 토출되는 잉크의 직경과 잉크의 표면 장력 및 계면 장력에 따라 정해지는데, 도전성을 가지는 배선을 형성하기 위해 금속 나노 입자를 포함해야 하는 등의 문제로 잉크젯 헤드의 크기와 토출되는 방울의 직경 자체를 줄이는데 한계가 있다.
또한 잉크젯 방식으로 잉크를 토출하였을 때의 기판 상에서 퍼짐성도 문제가 미세 배선을 형성하는데 장애가 되고있다. 이러한 퍼짐성은 잉크의 토출속도, 점도, 건조속도, 잉크 내의 금속입자의 무게비, 기판의 표면성질 등의 역학성 성질 에 따라 달라진다.
또한 이렇게 형성된 잉크 액적이 건조되면서 건조되는 속도 차이에 의한 전달성 흐름에 의하여 금속입자들이 액적의 가장자리로 몰려 커피얼룩(coffee stain) 현상이 생기게 된다. 이는 배선 자체의 전도성이나 금속의 마이그레이션(migration) 현상을 일으켜 결과적으로 제품의 신뢰성에 영향을 미치게 된다.
따라서 이 잉크젯 방식에 의해서 미세 패턴을 형성하면서도 전기적 신뢰성이 우수한 배선을 형성하기위한 다양한 노력이 시도되고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 강자성을 가지는 코어-셀 구조의 나노 입자를 제공한다. 또한 이러한 강자성 나노 입자를 포함하는 도전성 잉크를 제공한다. 또한 본 발명은 자기장을 이용하여 이와 같은 강자성을 띄는 도전성 잉크로 미세배선을 형성하는 배선형성 장치를 제공한다. 또한 본 발명은 토출된 잉크 내의 나노 입자가 고르게 분포되도록 하여 커피얼룩과 마이그레이션이 발생되지 않아 전기적 신뢰도가 우수한 배선형성 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 강자성 코어와 상기 강자성 코어를 둘러싸는 전도성 물질층을 포함하는 나노 입자를 제시할 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면 강자성 코어는 철, 코발트, 니켈, 망간 또는 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 또한 전도성 물질층은 은, 구리, 금, 백금, 알루미늄 또는 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다.
여기서 형성된 나노 입자의 크기는 5 내지 50nm인 것이 바람직하다.
바람직한 실시예에 따르면 강자성 코어는 상기 나노 입자 100 중량부에 대하여 5 내지 40 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 나노 입자를 포함하는 도전성 잉크를 제시할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 도전성 잉크를 기판의 일측에 토출하는 잉크젯 헤드와, 상기 기판의 타측에 상기 잉크젯 헤드에 대응하여 위치하는 자기장 형성부를 포함하되, 상기 자기장 형성부는 상기 도전성 잉크가 토출되어 배선을 형성할 때, 상기 도전성 잉크에 자기장이 미치도록 하는 배선형성 장치를 제시할 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면 이 자기장은 상기 도전성 잉크가 토출되는 방향과 평행한 방향으로 형성될 수 있다.
여기서 상기 자기장 형성부는 자석을 포함할 수 있고, 전원과 상기 전원으로부터 전류를 공급 받아 자기장을 형성시키는 코일을 포함할 수도 있다.
이하, 본 발명에 따른 나노 입자와 도전성 잉크에 관한 바람직한 실시예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기에 앞서 기판에 토출된 잉크에서 일어날 수 있는 현상에 대 해서 먼저 설명하기로 한다.
도 1은 종래 기술에 따라 기판 상에 토출된 도전성 잉크에 관한 도면이다. 도 1을 참조하면 나노 입자(21)를 포함하는 도전성 잉크(23)가 노즐을 통하여 기판(22)의 일 측면에 토출되었을 때의 단면도와 도출된 잉크 액적의 모식도를 나타낸다. 이 도전성 잉크(23)는 배선 패턴 전체가 모두 인쇄될 때까지 대기하는 동안, 또는 연속되는 후 공정이 수행되기까지 잉크 표면에서부터 건조가 일어난다. 이때 도전성 잉크(23) 내부적으로는 잉크 액적의 가장자리 부분과 중심부분의 두께 차이로 인하여 건조속도가 달라진다. 예를 들면 오목렌즈 모양으로 형성되는 액적에 있어서 두께가 얇은 액적의 가장자리부분이 먼저 건조되고 두꺼운 액적의 중심부는 늦게 건조된다.
이에 따라 잉크 내부에서 전달성 흐름이 형성되어 잉크 내에 분산되어 있는 나노 입자들이 잉크 액적의 가장자리로 이동하게 되는 피닝(pinning) 현상 또는, 커피얼룩 현상이 일어난다. 나노 입자들의 이러한 불균일한 분포상태에서 소성과정을 거치게 되면 형성된 배선의 통전성에 문제가 발생하고, 거시적으로는 제품의 전기적 신뢰도를 떨어뜨리게 된다.
또한 잉크 액적 간 또는 형성된 단위 배선 내에서 금속 입자가 가장자리로 몰려있어 금속의 이온화에 따라 음극에서 금속이 석출되는 마이그레이션이 발생하기 쉽다. 이러한 마이그레이션 현상도 제품의 전기적 신뢰도를 떨어뜨려 불량률을 높이는 한 요인이 된다.
본 발명에서는 자기장을 이용하여 이러한 커피얼룩 현상과 마이그레이션이 발생하지 않고 나노 입자가 도전서 잉크 내에서 균일하게 분포하도록 배선 형성 장치를 제시한다. 이러한 자기장을 통하여 미세 배선을 형성하기 위해서는 자성을 가지는 나노 입자를 포함하는 잉크는 제한 없이 사용 가능하다. 이러한 자성을 가지는 나노 입자 중에서 코어-셀 구조의 나노 입자에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 나노 입자의 단면도이다. 본 발명에서는 강자성 코어(311)와 이 강자성 코어를 둘러싸는 전도성 물질층(313)을 포함하는 코어-셀 구조의 나노 입자를 제공한다. 나노 입자 중 강자성 코어는 배선 형성 시 자기장에 영향을 받아 미세 배선을 형성할 수 있도록 하고, 도전성 잉크 내에서 나노 입자가 균일하게 분포될 수 있도록 한다. 이러한 강자성 코어로 철, 코발트, 니켈, 망간 또는 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 강자성 코어로 바람직하게는 철 또는 철을 포함하는 합금이다. 이 금속이 자성이 우수하기 때문이다. 강자성 코어는 형성된 금속 나노 입자 100 중량부에 대하여 5 내지 40 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 이 중량부로 포함되는 것이 자기장의 영향을 받을 수 있는 자성을 가지면서 동시에 소성 후 나노 입자 간의 통전성이 우수하여 원하는 전기전도도를 얻을 수 있기 때문이다.
본 발명의 나노 입자 중 전도성 물질층은 소성에 의해 서로 네킹(necking)되어 배선에 전류가 흐를 수 있도록 하는 역할을 한다. 철 또는 이들의 합금 등의 강자성 금속만으로 형성된 나노 입자로 도전성 잉크를 제조하여 배선을 형성하는 경우 자성은 강하겠지만 소성 후에 소망하는 우수한 전기전도도를 얻기가 어려운 문제점이 있다. 따라서 이를 전도성이 우수한 금속으로 막을 형성시키면 강자성과 고전도성을 만족하는 나노 입자를 얻을 수 있는 것이다. 또한 전도성 물질을 코어로 하는 경우보다 본 발명에서와 같이 셀로 형성하는 것이 전도성 측면에서 더 유리하다. 이러한 전도성 물질로 은, 구리, 금, 백금, 알루미늄 또는 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 코어-셀 구조의 나노 입자의 크기는 5 내지 50nm인 것이 도전성 잉크의 형태로 노즐을 통과하여 미세배선을 형성하기 바람직하다.
이러한 코어와 전도성 물질층은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 나노 입자 제조방법으로 형성시킬 수 있다. 나노 입자 제조방법으로는 불활성기체 응축법, 화학기체 응축법 및 스퍼터링 등의 기상법과 공침법, 졸-겔법 및 마이셀(micelle)을 이용한 화학적 열분해법, 수열법 등의 액상법을 예로 들 수 있다. 이외에도 기계화학적 반응을 이용한 나노 분말 합성법과 같은 고상법이 있다. 이러한 제조방법은 이에 제한이 되는 것은 아니나, 계면활성제와 환원제를 사용하는 액상법을 단계적으로 사용하여 본 발명의 코어-셀 구조의 나노 입자를 합성할 수 있다.
본 발명의 코어-셀 구조의 나노 입자를 용매와 혼합하여 노즐을 통과하기 적합한 10 내지 50cps의 점도를 가지는 도전성 잉크를 제조한다. 이때 소니케이터 등으로 분산시켜 나노 입자가 용매 내에서 안정적으로 분산될 수 있도록 하는 것이 중요하다. 이러한 나노 입자와 혼합되는 용매는 소성에 의해 제거되기 용이한 용매가 바람직하며 이에 제한 되는 것은 아니나, 디에틸렌 글리콜 부틸 에테르 아세테 이트과 에탄올 수용액을 들 수 있다.
이상 코어-셀 구조의 나노 입자와 이를 포함하는 도전성 잉크에 관하여 설명하였고, 이하 본 발명에 따른 배선형성 장치에 관한 바람직한 실시예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 기판 상에 토출된 도전성 잉크 에 관한 도면이다. 도 3을 참조하면 상술한 코어-셀 구조의 나노 입자(31)를 포함하는 도전성 잉크(33)가 기판(32) 상에 토출되어 배선을 형성될 때 잉크의 토출 방향으로 자기장을 가한 경우 도전성 잉크 내부에서의 나노 입자의 거동을 나타낸다. 도전성 잉크(33) 내에 분산되어 있던 나노 입자들은 잉크 액적의 하측(기판방향)으로 이동하며, 액적의 중심과 가장자리에 균일하게 배열된다. 이 후 잉크의 표면이 건조되더라도 나노 입자는 자기장의 영향으로 전달성 흐름에 따라 이동하지 않아 커피얼룩 현상이 발생하지 않는다. 잉크가 소성될 때까지 도전성 잉크에 자기장을 가해주는 것이 바람직하고, 이에 따라 나노 입자가 균일하게 분산되어 있는 배선을 얻을 수 있다. 이러한 배선은 전기전도도가 우수하고 마이그레이션이 일어날 우려가 적어 전기신뢰도도 향상된다.
또한 도전성 잉크가 노즐에서 토출될 때 자기장의 영향으로 잉크의 직진성이 향상되어 정확한 배선형성이 가능하고, 토출속도가 향상되어 빠른 배선작업이 가능하다. 더욱이 자기장의 형성위치와 세기를 조절하면 기판 상에 도전성 잉크가 토출될 때 잉크 액적과 기판 간의 접촉각을 크게하여 보다 미세한 배선을 형성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 배선형성장치에 관한 모식도이다. 도 4를 참조하면 도전성 잉크(33)를 기판(32)의 일측에 토출하는 잉크젯 헤드(34)와, 이 기판의 타측에 상기 잉크젯 헤드(34)에 대응하여 위치하는 자기장 형성부(37)를 포함하는 배선 형성장치가 도시되어 있다. 여기서 자기장 형성부(37)는 도전성 잉크(33)가 토출되어 기판의 일측에 토출되어 배선을 형성할 때 도전성 잉크(33)에 자기장이 미치도록 기판의 상부에 자기장을 형성시킨다. 이러한 자기장 형성부(37)로 임의의 극을 가지는 자석을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 배선형성장치에 관한 모식도이다. 도 5를 참조하면 도전성 잉크(33)를 기판(32)의 일측에 토출하는 잉크젯 헤드(34)와, 이 기판의 타측에 상기 잉크젯 헤드(34)에 대응하여 위치하는 자기장 형성부(37)를 포함하는 배선 형성장치가 도시되어 있다. 여기서 자기장 형성부(37)는 전원(371)과 코일을 포함하여 구성된다. 이 전원(371)은 코일(373)로 전류를 흘려보내기 위한 것이고, 코일(373)은 이 전원(371)으로부터 전류를 공급 받아 기판(32)의 상부에 자기장(38)을 형성시킨다.
이외에도 예시되지 않았으나 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진자라면 알 수 있는 자기장을 형성시키는 수단이면 본 발명의 자기장 형성부로 사용될 수 있다. 본 발명에 기재하지 않았으나 본 특허청구범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 자기장 형성부에 포함된는 다른 구성요소의 추가 또는 삭제가 가능함은 물론이다.
여기서 자기장 형성부(37)는 기판과 일정한 간격으로 이격되도록 배치되거나 기판과 접하도록 배치되어 기판의 상측에 위치한 공간 내에 자기장을 형성시킬 수 있다. 이렇게 형성되는 자기장(38)의 방향은 기판의 상에서 토출되는 도전성 잉크가 소망하는 위치에서 배선을 형성할 수 있도록 형성되면 되고, 잉크 토출 방향과 평행한 방향으로 형성되는 것이 바람직하다. 잉크의 직진성을 향상시키고 배선형성 위치의 제어가 보다 용이하기 때문이다. 이때 자기장(38)의 세기는 도전성 잉크에 포함되어 있는 나노 입자의 자성의 세기, 도전성 잉크 내의 나노 입자의 함유비, 도전성 잉크의 토출크기 또는 토출속도 등과 같이 제공되는 자성의 강도에 따라 달라진다. 또 기판과 노즐 간의 거리, 기판과 자기장 형성부 간의 거리 등 자기장이 미치는 범위에 따라 자기장의 세기는 변경될 수 있다. 또한 자기장(38)은 기판의 면적만큼 형성시킬 수 있고, 노즐의 이동에 상응하여 이동하면서 노즐의 위치에 대향되도록 형성시킬 수도 있다. 위와 같은 조건에 만족하는 자기장을 형성할 수 있는 자기장 형성부를 구비하면 된다.
이상에서 나노 입자, 도전성 잉크 및 도전성 배선에 관하여 설명하였으며, 이하에서는 이들에 관한 실시예들에 따라 보다 구체적으로 설명한다.
[코어-셀 나노 입자의 제조]
<실시예 1>
(1) Fe이 포함된 코어의 합성
0.63g FeCl2와 6g 세틸트리메틸암모늄 브로마이드(cetyltrimethylammonium bromide)를 20ml H2O, 10g 1-펜탄올(1-penthanol)과 30g의 헥산(hexane)에 녹인다. 여기에 10ml의 H2O에 0.37g NaBH4를 녹인 환원용액을 주입하고 2시간 동안 교반하여 준다. 교반이 완료되면, 자석을 이용하여 합성된 나노 입자를 용매와 분리하고 메탄올로 세척하여준다. 세척된 Fe 나노 입자를 50℃ 진공오븐에서 건조시켰다.
(2) Fe/Ag 나노입자의 합성
단계 (1)에서 형성된 Fe 나노입자를 0.75g AgNO3, 3g 세틸트리메틸암모늄 브로마이드와 함께 20ml H2O, 20g 1-펜탄올 및 40g의 헥산에 녹인다. 여기에 0.11g NaBH4를 녹인 환원용액을 주입하고 12시간 동안 교반하여 준다. 교반이 완료되면, 자석을 이용하여 합성된 나노 입자를 용매와 분리하고 메탄올로 세척하여준다. 세척된 나노 입자를 50℃ 진공오븐에서 건조시켜 코어-셀 구조의 Fe/Ag 나노입자를 얻었다.
<실시예 2>
(1) Fe이 포함된 코어 합성
Fe 알카노에이트 4mmol을 1-옥타데칸 50ml에 분산 시키고 이를 승온속도 가 분당 5℃가 되도록 하여 310℃까지 가열하여 30분간 환류시켰다. 그 후 상온으로 이를 식히고 여기에 150ml의 알코올을 첨가하여 Fe 나노 입자를 침전시켰다. 침전된 Fe 나노입자는 강자석을 이용하여 회수하고 이를 알코올 및 아세톤의 혼합용액으로 2회 이상 세척하고 건조시켰다. 여기서 1-옥타데칸 대신 톨루엔, 크실렌, 1-헥사데칸과 같은 탄화수소 용매를 사용하여도 Fe 나노입자를 얻을 수 있다.
(2) Fe/Ag 나노입자의 합성
단계 (1)에서 합성된 Fe 나노 입자에 대하여 몰비 2:1로 Ag 알카노에이트를 1-옥타데칸에 녹인 후 단계 (1)과 같은 방법으로 열분해하고 세척, 건조하여 코어-셀 구조의 Fe/Ag 나노입자를 얻었다.
<실시예 3>
(1) Co이 포함된 코어 합성
Co 알카노에이트 4mmol을 1-옥타데칸 50ml에 분산 시키고 이를 승온속도 가 분당 7℃가 되도록 하여 350℃까지 가열하여 30분간 환류시켰다. 그 후 상온으로 이를 식히고 여기에 150ml의 알코올을 첨가하여 Co 나노 입자를 침전시켰다. 침전된 Co 나노입자는 원심분리기를 이용하여 회수하고 이를 알코올 및 아세톤의 혼합용액으로 2회 이상 세척하고 건조시켰다. 여기서 1-옥타데칸 대신 톨루엔, 크실렌, 1-헥사데칸과 같은 탄화수소 용매를 사용하여도 Co 나노입자를 얻을 수 있다.
(2) Co/Au 나노입자의 합성
단계 (1)에서 합성된 Co 나노 입자에 대하여 몰비 2:1로 Au 알카노에이트를 1-옥타데칸에 녹인 후 단계 (1)과 같은 방법으로 열분해하고 세척, 건조하여 코어-셀 구조의 Co/Au 나노입자를 얻었다.
<실시예 4>
(1) 표준용액(stock solution)의 제조; 100ml증류수에 1.44g의 염산을 첨 가한다. 이 용액에 2.535g FeCl2를 녹인다.
(2) 마이셀 용액 제조; 565g 트리톤(Triton) X-100(Polyoxyethylene(10) isooctylphenyl ether)을 250ml의 증류수에 첨가하여 15분 이상 소니케이션시킨다.
(3) 염기성 용액 만들기; 10g의 NaOH를 250ml의 증류수에 녹인다.
(4) Fe 코어 나노입자 합성; 단계 (3)의 염기성 용액에 단계 (2)의 마이셀 용액을 첨가하고 이를 70 내지 80℃까지 승온 시킨다. 이 승온된 용액에 단계 (1)의 표준용액 25ml를 천천히 액적단위로 첨가하여 주고 30분 동안 반응시킨다. 반응이 완결되면 상온으로 식히고 원심분리하여 Fe 나노입자를 얻는다. 얻어진 나노 입자는 에탄올로 3회 이상 세척하고 진공오븐 50℃에서 건조시켜 Fe 나노 입자를 얻는다.
(5) 나노입자 합성
단계 (4)에서 합성된 Fe 코어 입자와 이 Fe 코어 입자에 대하여 몰비 2:1로 AgNO3를 증류수에 녹이고 여기에 0.5g의 글루코스를 환원원제로 첨가하였다. 이를 15분간 소니케이션시킨 뒤 80℃로 승온시키고 1시간 동안 반응시켰다. 반응이 완결되면 상온으로 식히고 원심분리하여 나노 입자를 얻었다. 얻어진 나노입자를 에탄올로 3회 이상 세척하고 진공오븐 50℃에서 건조시켜 Fe/Ag입자를 얻었다.
[도전성 잉크의 제조]
실시예 1 내지 4에 의해 제조된 15 내지 20nm의 코어-셀 구조 나노 입자 100g을 디에틸렌 글리콜 부틸 에테르 아세테이트와 에탄올 수용액에 넣고, 울트라 소니케이터로 분산시켜 20cps의 도전성 잉크를 제조하였다. 이렇게 제조된 도전성 잉크는 잉크젯 방식으로 회로 기판에 인쇄되어 도전성 배성을 형성할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 강자성을 가지는 코어-셀 구조의 나노 입자를 포함하는 도전성 잉크와 자기장을 부여하여 배선 형성 장치를 토출된 잉크 내의 나노 입자가 고르게 분포되고 커피얼룩과 마이그레이션이 발생되지 않아 전기적 신뢰도가 우수한 배선을 형성할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 배선 형성 장치에 의하면 도전성 잉크가 노즐에서 토출될 때 자기장의 영향으로 잉크의 직진성이 향상되어 정확한 배선형성이 가능하고, 토출속도가 향상되어 빠른 배선작업이 가능하다. 더욱이 자기장의 형성위치와 세기를 조절하면 기판 상에 도전성 잉크가 토출될 때 잉크 액적과 기판 간의 접촉각을 크게 하여 보다 미세한 배선을 형성할 수 있다.

Claims (10)

  1. 강자성 코어와 상기 강자성 코어를 둘러싸는 전도성 물질층을 포함하는 나노 입자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 강자성 코어는 철, 코발트, 니켈, 망간 또는 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속을 포함하는 나노 입자.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 물질층은 은, 구리, 금, 백금, 알루미늄 또는 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속을 포함하는 나노 입자.
  4. 청구항 1에 있어서,
    크기가 5 내지 50nm인 나노 입자.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 강자성 코어는 상기 나노 입자 100 중량부에 대하여 5 내지 40 중량부로 포함되는 나노 입자.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항의 상기 나노 입자를 포함하는 도전성 잉크.
  7. 청구항 6의 상기 도전성 잉크를 기판의 일측에 토출하는 잉크젯 헤드와, 상기 기판의 타측에 상기 잉크젯 헤드에 대응하여 위치하는 자기장 형성부를 포함하되, 상기 자기장 형성부는 상기 도전성 잉크가 토출되어 배선을 형성할 때, 상기 도전성 잉크에 자기장이 미치도록 하는 배선형성 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 자기장은 상기 도전성 잉크가 토출되는 방향과 평행한 방향으로 형성되는 배선형성 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 자기장 형성부는 자석을 포함하는 배선형성 장치.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 자기장 형성부는 전원과 상기 전원으로부터 전류를 공급 받아 자기장을 형성시키는 코일을 포함하는 배선형성 장치.
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