JPH03142894A - ファインパターン形成法 - Google Patents
ファインパターン形成法Info
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- JPH03142894A JPH03142894A JP28095889A JP28095889A JPH03142894A JP H03142894 A JPH03142894 A JP H03142894A JP 28095889 A JP28095889 A JP 28095889A JP 28095889 A JP28095889 A JP 28095889A JP H03142894 A JPH03142894 A JP H03142894A
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- Japan
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- organic metal
- pattern
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、プリンターヘッド、イメージセンサ、ハイブ
リッドＩＣ等に用いることのできる、金属薄膜ファイン
パターン形成法に関するものである。
リッドＩＣ等に用いることのできる、金属薄膜ファイン
パターン形成法に関するものである。
（従来技術とその問題点）
従来セラミックまたはガラス基材上に金属薄膜のファイ
ンパターンを形成する方法として、有機金属インクを該
セラミックまたはガラス基材上全面にベタ塗りし、乾燥
、焼成する操作を数回繰り返して任意の金属薄膜の膜厚
とするか、他の方法としてスパッタリングにより上記同
様セラミックまたはガラス基材上全面に金属をコーティ
ングしフォトレジストにより回路を形成して酸等により
エツチングし、ついでレジストを溶剤で溶解して金属薄
膜ファインパターンを形成する方法がとられている。
ンパターンを形成する方法として、有機金属インクを該
セラミックまたはガラス基材上全面にベタ塗りし、乾燥
、焼成する操作を数回繰り返して任意の金属薄膜の膜厚
とするか、他の方法としてスパッタリングにより上記同
様セラミックまたはガラス基材上全面に金属をコーティ
ングしフォトレジストにより回路を形成して酸等により
エツチングし、ついでレジストを溶剤で溶解して金属薄
膜ファインパターンを形成する方法がとられている。
しかし、これらの方法ではエツチングの操作が極めて繁
雑で、生産性が低いという欠点がある。
雑で、生産性が低いという欠点がある。
また、厚膜用ペーストを用いて、スクリーン印刷し、乾
燥、焼成して回路を形成する方法があるが、この方法で
は１００μｍ以下の金属薄膜のファインパターンを形成
することは不可能であった。
燥、焼成して回路を形成する方法があるが、この方法で
は１００μｍ以下の金属薄膜のファインパターンを形成
することは不可能であった。
さらに、パッド印刷と有機金属インクの組み合わせを用
いれば、印刷し、乾燥、焼成して直接２５μｍのライン
幅とスペース幅は描くことが可−能であるが、数回印刷
、乾燥、焼成の操作を繰り返してもシート抵抗値が高く
満足するシート抵抗値が得ることができなかった。
いれば、印刷し、乾燥、焼成して直接２５μｍのライン
幅とスペース幅は描くことが可−能であるが、数回印刷
、乾燥、焼成の操作を繰り返してもシート抵抗値が高く
満足するシート抵抗値が得ることができなかった。
（発明の目的）
本発明は、上記従来法の欠点を解決するために成された
もので、セラミックまたはガラス基材上に金属薄膜のフ
ァインパターンを形成する方法として、有機金属インク
を該セラミックまたはガラス基材上にパターンを直接印
刷し、パターンを形成し、ついで電解金属メッキを該パ
ターン上に行い、１００μｍ以下のライン幅とスペース
幅で、しかも膜厚が０．５〜３μｍの金属薄膜でシート
抵抗値の低いファインパターン形成法を提供することを
目的とする。
もので、セラミックまたはガラス基材上に金属薄膜のフ
ァインパターンを形成する方法として、有機金属インク
を該セラミックまたはガラス基材上にパターンを直接印
刷し、パターンを形成し、ついで電解金属メッキを該パ
ターン上に行い、１００μｍ以下のライン幅とスペース
幅で、しかも膜厚が０．５〜３μｍの金属薄膜でシート
抵抗値の低いファインパターン形成法を提供することを
目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、各種印刷により、有機金属インクをセラミッ
クまたはガラス基材上に直接印刷し、乾燥焼成してパタ
ーンを形成し、該形成したパターン上に電解金属メッキ
法により金属をメッキして、該金属の膜厚を１〜３８ｍ
とすることを特徴とするファインパターン形成法で、前
記各種印刷が、パッド印刷またはスクリーン印刷であり
、前記有機金属インクが、金、銀、白金、パラジウム、
ルテニウム、ロジウム、イリジウム、ニッケル、銅、ク
ロムから成る群より選ばれた１種または２Ｎ１以上の金
属の有機金属化合物または有機金属錯塩とシンナーおよ
びレジンを均一に溶解したもので、前記電解金属メッキ
法による金属が、金、銀、白金、パラジウム、イリジウ
ム、ルテニウム、ロジウム、ニッケル、銅、クロムから
成る群より選ばれた１種以上であるファインパターン形
成法である。
クまたはガラス基材上に直接印刷し、乾燥焼成してパタ
ーンを形成し、該形成したパターン上に電解金属メッキ
法により金属をメッキして、該金属の膜厚を１〜３８ｍ
とすることを特徴とするファインパターン形成法で、前
記各種印刷が、パッド印刷またはスクリーン印刷であり
、前記有機金属インクが、金、銀、白金、パラジウム、
ルテニウム、ロジウム、イリジウム、ニッケル、銅、ク
ロムから成る群より選ばれた１種または２Ｎ１以上の金
属の有機金属化合物または有機金属錯塩とシンナーおよ
びレジンを均一に溶解したもので、前記電解金属メッキ
法による金属が、金、銀、白金、パラジウム、イリジウ
ム、ルテニウム、ロジウム、ニッケル、銅、クロムから
成る群より選ばれた１種以上であるファインパターン形
成法である。
以下、本発明について詳細に説明する。
まず、有機金属インクは、金、銀、白金、パラジウム、
ルテニウム、ロジウム、イリジウム、ニッケル、銅、ク
ロムから成る群より選ばれた１種または２種以上の金属
の有機金属化合物または有機金属錯塩で、有機金属化合
物としては、脂肪族ガルポン酸やメルカプタンと上記金
属の無機塩とを反応させたもので、有機金属錯塩として
はアセチルアセトン、アミン錯体である。
ルテニウム、ロジウム、イリジウム、ニッケル、銅、ク
ロムから成る群より選ばれた１種または２種以上の金属
の有機金属化合物または有機金属錯塩で、有機金属化合
物としては、脂肪族ガルポン酸やメルカプタンと上記金
属の無機塩とを反応させたもので、有機金属錯塩として
はアセチルアセトン、アミン錯体である。
また、レジンはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、セルロー
ス樹脂、ロジン樹脂、アルキッド樹脂から選んで用い、
シンナーを加えて溶解して均一な溶液とする。
ス樹脂、ロジン樹脂、アルキッド樹脂から選んで用い、
シンナーを加えて溶解して均一な溶液とする。
各種印刷としてスクリーン印刷に用いるスクリーンはス
テンレス製４００メツシユ（線の直径１８μｍ）のもの
がよく、該スクリーン印刷で直接印刷するには前記有機
金属インクの成分割合は有機金属化合物または有機金属
錯塩が ５ｗｔ％〜７０ｗｔ％で、レジンが３０ｗｔ％
〜ｌ ０ｗｔ％で残部がシンナーから成るものである。
テンレス製４００メツシユ（線の直径１８μｍ）のもの
がよく、該スクリーン印刷で直接印刷するには前記有機
金属インクの成分割合は有機金属化合物または有機金属
錯塩が ５ｗｔ％〜７０ｗｔ％で、レジンが３０ｗｔ％
〜ｌ ０ｗｔ％で残部がシンナーから成るものである。
また、パッド印刷に用いる場合の有機金属インクの成分
割合は前記スクリーン印刷に用いるものと同様でよいも
のである。
割合は前記スクリーン印刷に用いるものと同様でよいも
のである。
なお、セラミックまたはガラス基材上に直接印刷する場
合に該基材の印刷する面の平滑性が必要であることは言
うまでもないが、印刷のダレ、ホソリ等を生じさせない
ために印刷前に前処理として超音波洗浄をしておき、つ
いで印刷したのち、室温で１０分間静置してレベリング
し、１２００Ｃで１０分間加熱乾燥し、ついで５００〜
９００℃で１０分間焼成する。
合に該基材の印刷する面の平滑性が必要であることは言
うまでもないが、印刷のダレ、ホソリ等を生じさせない
ために印刷前に前処理として超音波洗浄をしておき、つ
いで印刷したのち、室温で１０分間静置してレベリング
し、１２００Ｃで１０分間加熱乾燥し、ついで５００〜
９００℃で１０分間焼成する。
以上の方法でセラミックまたはガラス基材上に膜厚０．
０５〜σ、３μｍの金属薄膜のパターンを形成させるこ
とができる。
０５〜σ、３μｍの金属薄膜のパターンを形成させるこ
とができる。
次に、該セラミックまたはガラス基材上に膜厚０．０５
〜０．３μｍの金属薄膜のパターンを形成させた上に電
解金属メッキを行うものであるが、その方法として、ま
ず、前処理として超音波洗浄により表面の油等を十分に
とりのぞく。
〜０．３μｍの金属薄膜のパターンを形成させた上に電
解金属メッキを行うものであるが、その方法として、ま
ず、前処理として超音波洗浄により表面の油等を十分に
とりのぞく。
次いで本メッキする。
メッキ後は水洗し乾燥してメッキ厚み０．５〜３μｍの
ものを得る。
ものを得る。
メッキ浴は緻密でしかもシート抵抗値がバルクに近いも
のでなくてはならず、例えば貴金属ではシアン系のメッ
キ浴で、金属濃度は１０ｇ／１前後とし、メッキ速度は
２０ｍＡ／ｄｍ２前後で行う必要がある。
のでなくてはならず、例えば貴金属ではシアン系のメッ
キ浴で、金属濃度は１０ｇ／１前後とし、メッキ速度は
２０ｍＡ／ｄｍ２前後で行う必要がある。
さらに、メッキ浴はゆるやかに攪拌させながら行うこと
で、はげしく攪拌するとメッキ厚のバラツキが生じるこ
とがある。
で、はげしく攪拌するとメッキ厚のバラツキが生じるこ
とがある。
なお、上記の電解金属メッキを行ったのち、密着性を高
めるために２５０〜３５０℃で３０分間加熱すると密着
力が向上し、シート抵抗値も安定する。
めるために２５０〜３５０℃で３０分間加熱すると密着
力が向上し、シート抵抗値も安定する。
以下、本発明に係わる実施例を記載するが、該実施例は
本発明を限定するものではない。
本発明を限定するものではない。
（実施例１）
有機白金インク（樹脂酸白金４０ｗｔ％、ロジン樹脂２
０ｗｔ％、テルピネオール４ ｏｗｔ％）をパッド印刷
により、石英板上にライン幅２５μｍ、スペース幅５０
μｍのファイン回路を印刷したのち、室温で１０分間、
１２０℃で１０分間乾燥し、次いで７００℃で１０分間
焼成して・得られた白金薄膜回路の厚みは０．１μｍで
、抵抗値は１、 ０オ一ム／口であった。
０ｗｔ％、テルピネオール４ ｏｗｔ％）をパッド印刷
により、石英板上にライン幅２５μｍ、スペース幅５０
μｍのファイン回路を印刷したのち、室温で１０分間、
１２０℃で１０分間乾燥し、次いで７００℃で１０分間
焼成して・得られた白金薄膜回路の厚みは０．１μｍで
、抵抗値は１、 ０オ一ム／口であった。
該白金薄膜回路上に白金電解メッキ（メッキ条件として
、シアン系白金メッキ浴、白金５０ｇ／ｌ、２００ｍＡ
／ｄｍ’ ）により白金を２．０μｍ施して形成した回
路のシート抵抗は０． ２オ一ム／口となった。
、シアン系白金メッキ浴、白金５０ｇ／ｌ、２００ｍＡ
／ｄｍ’ ）により白金を２．０μｍ施して形成した回
路のシート抵抗は０． ２オ一ム／口となった。
（実施例２）
有機金インク（樹脂酸金４０ｗｔ％、ロジン樹脂２０ｗ
ｔ％、テルピネオール４０ｗｔ％）をホウケイ酸ガラス
上にスクリーン印刷によりライン幅１００μｍ、スペー
ス幅１５０μｍのファイン回路を印刷したのち、室温で
ＩＯ分間、１２５℃で１０分間乾燥し、次いで８００℃
で２０分間焼成して得られた金薄膜回路の厚みはＯ０抵
抗値は０．６オ一ム／口であった。
ｔ％、テルピネオール４０ｗｔ％）をホウケイ酸ガラス
上にスクリーン印刷によりライン幅１００μｍ、スペー
ス幅１５０μｍのファイン回路を印刷したのち、室温で
ＩＯ分間、１２５℃で１０分間乾燥し、次いで８００℃
で２０分間焼成して得られた金薄膜回路の厚みはＯ０抵
抗値は０．６オ一ム／口であった。
該金薄膜回路上に全電解メッキ（メッキ条件として、シ
アン系金メッキ浴、金１０ｇ／Ｉ！、２０ｍＡ／ｄｍ”
）により金を２．０μｍ施して形成した回路のシート抵
抗は０．０１オ一ム／口となった。
アン系金メッキ浴、金１０ｇ／Ｉ！、２０ｍＡ／ｄｍ”
）により金を２．０μｍ施して形成した回路のシート抵
抗は０．０１オ一ム／口となった。
（実施例３）
有機金インク（実施例２と同じ成分組成）をグレーズ基
板上にパッド印刷によりライン幅２５μｍ、スペース幅
５０μｍのファインパターンを印刷したのち、室温で１
０分間、１２０℃で１０分間乾燥し、次いで８５０℃で
１０分間焼成して得られた金薄膜ファインパターンの厚
みは０．３μｍで、抵抗値は０．１５オ一ム／口であっ
た。
板上にパッド印刷によりライン幅２５μｍ、スペース幅
５０μｍのファインパターンを印刷したのち、室温で１
０分間、１２０℃で１０分間乾燥し、次いで８５０℃で
１０分間焼成して得られた金薄膜ファインパターンの厚
みは０．３μｍで、抵抗値は０．１５オ一ム／口であっ
た。
該金薄膜ファインパターン上にニッケル電解メッキ（メ
ッキ条件として、スルファミン系ニッケルメッキ浴、ニ
ッケル５０ｇ／ｌ、２００ｍＡ／ｄｍ”）によりニッケ
ルを３．０μｍ施して形成したファインパターンのシー
ト抵抗は０．５オ一３μｍで、 ム／口で、該ニッケル薄膜のＰｂ−８ｎ半田およびＡｕ
−８ｎ半田に対する濡れ性、耐くわれ性についてテスト
したところ接合力、密着力ともに強く、半田に良く濡れ
て、くわれなかった。
ッキ条件として、スルファミン系ニッケルメッキ浴、ニ
ッケル５０ｇ／ｌ、２００ｍＡ／ｄｍ”）によりニッケ
ルを３．０μｍ施して形成したファインパターンのシー
ト抵抗は０．５オ一３μｍで、 ム／口で、該ニッケル薄膜のＰｂ−８ｎ半田およびＡｕ
−８ｎ半田に対する濡れ性、耐くわれ性についてテスト
したところ接合力、密着力ともに強く、半田に良く濡れ
て、くわれなかった。
（実施例４）
有機白金・金・銀合金インク（樹脂酸白金３０ｗｔ％、
樹脂酸金１５ｗｔ％、樹脂酸銀１０ｗｔ％、ロジン樹脂
２０ｗｔ％、テルピネオール２５ｗｔ％）を９９％アル
ミナ基板上にパッド印刷によりライン幅５０μｍ、スペ
ース幅１００μｍのファインパターンを印刷したのち、
室温で１０分間、１２５℃で１０分間乾燥し、次いで９
００’Ｃで３０分間焼成して得られた、白金、金、銀合
金薄膜ファインパターンの厚みは０．２μｍで、抵抗値
は０．４オ一ム／口であった。
樹脂酸金１５ｗｔ％、樹脂酸銀１０ｗｔ％、ロジン樹脂
２０ｗｔ％、テルピネオール２５ｗｔ％）を９９％アル
ミナ基板上にパッド印刷によりライン幅５０μｍ、スペ
ース幅１００μｍのファインパターンを印刷したのち、
室温で１０分間、１２５℃で１０分間乾燥し、次いで９
００’Ｃで３０分間焼成して得られた、白金、金、銀合
金薄膜ファインパターンの厚みは０．２μｍで、抵抗値
は０．４オ一ム／口であった。
該白金・金・銀合金薄膜ファインパターン上に銅電解メ
ッキ（銅１０ｇ／ｌ、２５０ｍＡ／ｄｍ”）により銅を
１． ５μｍ施して形成したファインパターンのシート
抵抗は０．０２オ一ム／口であった。
ッキ（銅１０ｇ／ｌ、２５０ｍＡ／ｄｍ”）により銅を
１． ５μｍ施して形成したファインパターンのシート
抵抗は０．０２オ一ム／口であった。
（比較例１〜４）
比較例としてのは白金ペースト（山中マッセイ社製、Ｔ
Ｒ−７９０５）を石英基板上に直径２４μｍのステンレ
ス製３２５メツシユ、スクリーン印刷し、乾燥して８５
０℃で焼成し白金薄膜を形成し、■は金ペースト（山中
マッセイ社製、ＴＲ−１１４Ｈ）をホウケイ酸ガラス基
板上に■と同じ方法で塗布し乾燥して６００℃で焼成し
金薄膜を形成し、■は金−クロムを層状にスパッタリン
グによりグレーズ基板上に金−クロムの薄膜を形成した
のちフォトレジストにより回路形成し酸でエツチングし
て水洗し、乾燥して得た金−クロム薄膜回路を形成し、
■は銅ペースト（山中マッセイ社製、ＴＲ８６０Ａ）を
９９％アルミナ基板上に■と同じ方法で塗布し乾燥して
６００℃で焼成し銅薄膜を形成した。
Ｒ−７９０５）を石英基板上に直径２４μｍのステンレ
ス製３２５メツシユ、スクリーン印刷し、乾燥して８５
０℃で焼成し白金薄膜を形成し、■は金ペースト（山中
マッセイ社製、ＴＲ−１１４Ｈ）をホウケイ酸ガラス基
板上に■と同じ方法で塗布し乾燥して６００℃で焼成し
金薄膜を形成し、■は金−クロムを層状にスパッタリン
グによりグレーズ基板上に金−クロムの薄膜を形成した
のちフォトレジストにより回路形成し酸でエツチングし
て水洗し、乾燥して得た金−クロム薄膜回路を形成し、
■は銅ペースト（山中マッセイ社製、ＴＲ８６０Ａ）を
９９％アルミナ基板上に■と同じ方法で塗布し乾燥して
６００℃で焼成し銅薄膜を形成した。
上記の実施例１〜４と同様の方法で得た薄膜と比較例１
〜４で得た薄膜について密着力の測定をしたところ（密
着力の測定は、直径３ｍｍ径のパターン上にスチール製
ピンをＰｂ−８ｎ半田付けし、垂直方向へ引っ張り試験
した。） うた。
〜４で得た薄膜について密着力の測定をしたところ（密
着力の測定は、直径３ｍｍ径のパターン上にスチール製
ピンをＰｂ−８ｎ半田付けし、垂直方向へ引っ張り試験
した。） うた。
（試験結果）
以下の結果であ
（発明の効果）
以上のように本発明の方法によれば、従来法では不可能
であったライン幅２５μｍ−１５０μｍスペース幅５０
μｍ〜１５０μｍのファインパターンを形成させること
ができ、さらに形成したファインパターンは密着力も従
来以上のものが得られ、しかもシート抵抗の低いものを
得られ、高密度化しているプリンターヘッド、イメージ
センサ、ハイブリッドＩＣ等に利用できる画期的な方法
であり技術の発展に寄与すること大なるものといえる。
であったライン幅２５μｍ−１５０μｍスペース幅５０
μｍ〜１５０μｍのファインパターンを形成させること
ができ、さらに形成したファインパターンは密着力も従
来以上のものが得られ、しかもシート抵抗の低いものを
得られ、高密度化しているプリンターヘッド、イメージ
センサ、ハイブリッドＩＣ等に利用できる画期的な方法
であり技術の発展に寄与すること大なるものといえる。
Claims (4)
- （１）各種印刷により、有機金属インクをセラミックま
たはガラス基材上に直接印刷し、乾燥焼成してパターン
を形成し、該形成したパターン上に電解金属メッキ法に
より金属をメッキして、該金属の膜厚を０．５〜３μｍ
とすることを特徴とするファインパターン形成法。 - （２）前記各種印刷が、パッド印刷またはスクリーン印
刷である請求項１に記載のファインパターン形成法。 - （３）前記有機金属インクが、金、銀、白金、パラジウ
ム、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、ニッケル、銅
、クロムから成る群より選ばれた１種または２種以上の
金属の有機金属化合物または有機金属錯塩とシンナーお
よびレジンを均一に溶解したものである請求項１および
２に記載のファインパターン形成法。 - （４）前記電解金属メッキ法による金属が、金、銀、白
金、パラジウム、イリジウム、ルテニウム、ロジウム、
ニッケル、銅、クロムから成る群より選ばれた１種以上
である請求項１から３に記載のファインパターン形成法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28095889A JPH03142894A (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | ファインパターン形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28095889A JPH03142894A (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | ファインパターン形成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03142894A true JPH03142894A (ja) | 1991-06-18 |
Family
ID=17632265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28095889A Pending JPH03142894A (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | ファインパターン形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03142894A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0704411A1 (en) * | 1994-09-27 | 1996-04-03 | Graziano Vignali | Compositions for colouring ceramics and process therefor |
| EP0683501A3 (en) * | 1994-05-20 | 1997-01-15 | Canon Kk | Image forming apparatus and manufacturing method. |
| US6283813B1 (en) | 1994-05-20 | 2001-09-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and a method for manufacturing the same |
| JP2005045257A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Robert Bosch Gmbh | 複数の配線平面から成るハイブリッド製品を製作するための方法 |
| KR100658492B1 (ko) * | 2005-03-21 | 2006-12-15 | 주식회사 잉크테크 | 도전성 잉크 조성물 및 이를 이용한 박막 형성방법 |
-
1989
- 1989-10-27 JP JP28095889A patent/JPH03142894A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0683501A3 (en) * | 1994-05-20 | 1997-01-15 | Canon Kk | Image forming apparatus and manufacturing method. |
| US6087770A (en) * | 1994-05-20 | 2000-07-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and a method for manufacturing the same |
| US6283813B1 (en) | 1994-05-20 | 2001-09-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and a method for manufacturing the same |
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| KR100658492B1 (ko) * | 2005-03-21 | 2006-12-15 | 주식회사 잉크테크 | 도전성 잉크 조성물 및 이를 이용한 박막 형성방법 |
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