功能性花紋形成方法以及功能性元件技術

本發明專利技術涉及近來在積極地進行研究的在基體表面上直接形成選擇性的功能性花紋的方法。本發明專利技術特別涉及在對樹脂基體賦予優異的設計性的修飾、或通過鍍覆而形成的安裝基板等中應用的電子電氣元件和直接印刷技術，對越發微細化且高度化的功能性花紋的形成，以及對電子電氣元件、印刷電子設備、生物元件等的制造提供新方法，同時提高其品質和可靠性，進一步實現成本降低。本發明專利技術大大有助于節源節能。

Functional pattern forming method and functional element

The present invention relates to a method for the direct formation of a selective functional pattern on a substrate surface, which has been actively studied recently. The invention particularly relates to electronic and electrical components of resin matrix imparts excellent modification, design or formed by coating the substrate installation application and direct printing technology, the formation of more fine and highly functional design, and manufacturing of electrical and electronic components, electronic equipment, bio printing components provide a new method to improve its quality and reliability, at the same time, further reducing cost. The invention is very helpful for saving energy saving.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及近來在積極地進行研究的在基體表面上直接形成選擇性的功能性花紋的方法。本專利技術特別涉及在對樹脂基體賦予優異的設計性的修飾、或通過鍍覆而形成的安裝基板等中應用的電子電氣元件、化學元件和直接印刷技術，對越發微細化且高度化的功能性花紋的形成，以及對電子電氣元件、印刷電子設備、生物元件等的制造提供新方法，同時提高其品質和可靠性，進一步實現成本降低。
技術介紹
在樹脂基體上鍍覆金屬來形成功能的制品很多，且提出并使用了各種鍍覆法和基底處理法。特別是對于在樹脂基體表面上形成選擇性的導電性金屬花紋而進行了設計性優異的修飾后而得的制品、電子電氣設備的安裝基板而言，實際上使用了各種鍍覆技術。就通常的鍍覆制品而言，大多在溶液中進行鍍覆。由于不能直接在樹脂基體上進行鍍覆，因此，首先進行基底處理，使樹脂整個表面輕微粗糙化，接著，在該粗糙面使Pd等金屬催化劑析出，然后通過非電解鍍覆薄薄地鍍覆銅等金屬，進一步通過電鍍等使金屬厚厚地生長。通過形成粗糙面，而使金屬圖案的粘接強度也提高。需要說明的是，也有時通過非電解鍍覆來增厚。接著，進行圖案形成。對于前端的安裝基板而言，通常進行真空蒸鍍或將金屬膜接合等，首先在樹脂基體整個表面貼附強固的金屬薄膜，接著使用感光性抗蝕劑等來形成圖案，最后浸蝕除去金屬，從而形成所需的導電性金屬圖案。均為對基體整個面的金屬層進行蝕亥IJ，而形成圖案。以下，在本專利技術中以前端的安裝基板作為代表例，從而詳細地進行說明。近年來，關于擴大應用的安裝基板等的制造，報道了新的各種各樣的技術。例如有:如專利公報平2-18399所公開且在該公報中引用的浸潰在腐蝕浴槽中的界面處理溶液中的水平處理法和垂直處理法等。另外，通常廣泛地使用各種界面處理液和處理劑。作為新型的表面修飾劑，也提出了將金屬絡合物活用的國際公開號W02007/066460這樣的提案。均為在整個面進行鍍覆，通過蝕刻而形成了圖案，因此，在金屬腐蝕時沿界面產生蝕刻不足，因而不僅可靠性的降低等 深刻的課題隨著微細化出現，而且為了將鍍覆后的銅等金屬的大部分除去，而造成了能量和資源的浪費。作為這樣的課題，最近直接照明技術備受矚目，并廣泛研究了:在印刷納米銀糊料后進行燒成，描繪導電性花紋的技術；通過噴墨打印機直接描繪形成圖案的技術等。但是，電阻高，在粘接強度和圖案形狀上殘存大量問題，成本非常高。這些尚處于研究開發階段。面向生物元件，微印刷技術以A.Kumar等的報告為契機進行了發展，并被廣泛地研究。如日本特開2009-90673和日本特開2009-28947所述，進行了各種研究，但是原本以單分子膜這樣的薄膜作為對象，對于應用推廣而言，伴隨著很大制約，還耗費非常大的成本。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:專利公報平2-18399專利文獻2:國際公開號TO2007/066460專利文獻3:日本特開2009-90673 專利文獻4:日本特開2009-28947非專利文獻非專利文獻1:A.Kumar, G.M.Whiteside et al.LangmuirlO (1994) 1498
技術實現思路
專利技術所要解決的課題關于在樹脂基體表面上形成花紋而言，如
技術介紹
所示，在整個面形成金屬層后，在光刻過程等中對所制作的開口部進行腐蝕，從而得到所需的花紋。此時已知，通過腐蝕液來浸蝕金屬與樹脂的接合界面。若花紋的寬度為數十微米這樣精致，則該亞微米 數微米的界面浸蝕變成無法無視的大小，導致接合強度的降低，不僅成為剝離的原因，而且成為各種不良的原因。另外，該浸蝕部在使用的同時進行傳播生長，因此，對長期可靠性帶來無法忽視的影響。特別是在電氣電子元件中，以線寬20-30微米以下作為目標，由上述的界面浸蝕而產生的初期劣化和經年劣化、特性變化成為重要課題。這是對最近的直接照明研究開發投入精力的一個主要原因。在真空蒸鍍、濺射法等物理性鍍覆法中，與基體的密合強度非常強，但是線寬變窄時，上述的界面浸蝕仍然成為問題。雖然能夠 進行數百微米大關的圖案蒸鍍，但完全無法期待微細的花紋、細線。另一方面，就低廉且適合大量生產的在溶液中的鍍銅法而言，通過鍍覆基底處理的方法，從而使密合強度大幅不同。通常，通過強度的表面腐蝕處理等而使界面變粗糙，提高密合強度，但是通常強度不足。另外，產生基體的整個面變粗糙這樣的其他的問題，或與花紋形成時的腐蝕重疊而大幅產生界面劣化，特別是就安裝基板等而言，導致銅細線等的初期剝離、強度的降低和長期可靠性的惡化，成為了對微細化的大障害。另外，在圖案形成中，如上所述，產生界面浸蝕，還導致初期剝離強度的降低、長期可靠性的進一步惡化。此外，在實際的工序中，為了防止經過多個處理工序而進行的浸蝕界面劣化，另夕卜，為了防止因有可能在處理工序時使表面污染或損傷而造成的成品率和可靠性降低，因而提高了非常精密地進行各種設備、各種儀器的維護管理等的維護管理和調節成本。因此，強烈要求工序的簡化、縮短。另外，上述的任一方法中，殘存的花紋部分、電路圖案等的總面積小，實際上除去了所鍍覆的金屬的大部分。另外，從伴隨大量的腐蝕液等的廢液處理的環境成本、節源節能的觀點出發，也成為很大的問題。在最近在積極地進行研究開發的直接照明技術中，對于可減少上述的界面浸蝕的課題和廢液處理等環境問題且理想的工藝抱有很大的期待，但通常成本非常高，在粘接強度和圖案形狀中殘存了大量問題，尚處于研究開發階段。另外，就面向生物元件等的微印刷技術而言，原本以單分子膜這樣的薄膜作為對象，對伴隨厚膜的應用展開而言伴有很大制約。另外，需要微小細微的調節，欠缺穩定性，耗費非常大的成本。用于解決課題的方法本專利技術涉及適于大量生產的功能性花紋形成方法以及功能性元件。其主旨為一種至少包括基底調節工序、花紋形成工序和修飾表面層疊工序，且在基體表面上形成選擇性的功能性花紋的方法，所述方法的特征在于，該花紋形成工序包括界面活性賦予過程A和活性化調節過程B這兩個過程，其中，所述界面活性賦予過程A是使用與所述基體反應的高粘性反應液對所述基體表面賦予所述功能性花紋的過程，所述活性化調節過程B是保持一定時間，從而調節所述基體表面的活性度的過程。以下，以在電子元件等中廣泛地使用且被熟知的安裝基板為例，進行具體的說明。在生物元件和化學傳感器等中，均經過一眼就可看出復雜但是類似的工序。關于在安裝基板等中的應用，導電性金屬花紋形成方法需要適于大量生產的在溶液中的鍍覆法。一種至少經過鍍覆基底調節工序、非電解鍍覆工序的表面處理工序而在絕緣性樹脂基體表面上形成選擇性的導電性金屬花紋的方法，其特征在于，在該樹脂基體表面上將具有該樹脂腐蝕性的高粘性腐蝕液印刷成該花紋狀的過程、保持一定時間而將該樹脂表面略微地腐蝕成該花紋狀的過程。基于圖1，對本專利技術的要點進行說明。如圖1-A所示，通常廣泛地知道:在潔凈的樹脂基體I上滴加水溶液2時，排斥而產生接觸角3，形成水珠4，或端部形成裙帶狀的形狀，無法順利地描繪出正確的花紋。因此，需要進行使基體形成粗糙面的基底處理。另一方面，還通常廣泛知道:形成粗糙面時，溶液2迅速擴展，而無法形成微細的花紋。因此，使整個面變粗糙而在鍍覆后通過光刻等形成花紋是現有方法。但是，本專利技術人發現，印入與基體反應的腐蝕性的溶液時，完全不排斥，反而可在反過來利用易排斥性和難滲入性的狀態下本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：釘宮公一，
申請(專利權)人：釘宮公一，DIC株式會社，
類型：
國別省市：