JPH0389593A - 回路製造方法 - Google Patents

回路製造方法

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JPH0389593A
JPH0389593A JP21988090A JP21988090A JPH0389593A JP H0389593 A JPH0389593 A JP H0389593A JP 21988090 A JP21988090 A JP 21988090A JP 21988090 A JP21988090 A JP 21988090A JP H0389593 A JPH0389593 A JP H0389593A
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ink
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フランク・エル・クラウティアー
Ching K Chieng
チン・ケイ・チエン
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般に基板上の電気トレース(electr
ical traces)の形成に関し、特にインクジ
ェット・システムを用いて電気的トレースを形成させ、
回路パターンを設けることに関する。この電気的トレー
スの形成は粉末状の金属混合物の添加に続き、それを溶
融してトレースが形成される。
〔従来技術とその問題点〕
ますます複雑化するコンピュータや電子システムの開発
に伴い、効率のよい、またより経済的な回路の製造方法
が必要とされている。このような目的を達成するために
、多くの回路製造方法が開発され、用いられている。例
えば、米国特許4,668、533には、導電性金属ま
たは金属含有活性化剤(activator)を含むイ
ンクを用いたプリント回路製造方法が記されている。好
適な実施例では、インクジェット・システムを用いてイ
ンクを供給し、続いて無電解金属メツキ溶液を用いて第
2の金属層を設ける。他の回路製造方法では、周知のス
クリーン・プリンティングが用いられている。
しかしながら、より速く、効率の良い方法で、しかも最
小の工程数で導電性回路トレースを製造する方法の改善
に対する要請は以前として残る。
本発明はこのような要請を満たすものである。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、基板上に導電性トレースを高効率かつ
高速に形成することができる回路製造方法を提供するこ
とにある。
本発明の他の目的は、最小数の工程ステップを用いる回
路製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、大規模な大量生産の製造条件と容
易に適合する回路製造方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、さまざまな基板に用いるこ
とができる回路製造方法を提供することにある。
本発明のまださらに他の目的は、入手が容易で経済的な
材料を用いる回路製造方法を提供することにある。
本発明のまたさらに他の目的は、インクジェット技術を
用いてインク・パターンを供給し、続いてそれらに金属
層を設ける回路製造方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
本願発明の目的にしたがって基板に電気的導電性トレー
スを効率的に設ける製造方法を開示する。
本方法はインク組成物を用い、それをインクジェット供
給システムによって選択された基板上に設ける。インク
は、−またはそれ以上の溶媒及び他の添加物と共に接着
剤を含む。これらの成分の比率及び配合はインクを添加
する基板に応じて、また、その他の外部要因に応じて実
験的に変化させることができる。本発明に用いられる好
適な基板は、ABS(アクリロニトリルブタジェンスチ
レン)、PVC(ポリ塩化ビニル) 、PC(ポリカー
ボネート)やポリエステルフィルム等の熱可塑性材料か
らなる。が、これらに限定されるものではない。
インクは、インクジェット・システムによって選定され
たパターンで供給され、続いて、その上に分離可能な金
属層を備えるフレキシブル・フィルム・シートのパター
ンを形成する。金属層は、それらに加熱及び圧力を加え
ることにより、基板上のパターンに対して下方向に押さ
れる。これにより、パターンに対して金属層を接着させ
る。そして、フィルムを除去し、パターン上に接着され
た金属層だけ残す。その結果、導電性トレースのパター
ンは実質的に基板上のインク・パターンと同じように形
成される。
本発明のこれらの目的および他の目的、特徴および利点
は次の実施例の詳細な説明と図面により明らかとなる。
〔発明の実施例〕
本発明は導電性回路トレースを効率よくかつ経済的に形
成する改善された方法を提供する。本発明によれば、最
初に、基板上に選択された回路パターンを形成させるた
めにインク組成物を使用する。第1図は基板12を示す
。薄膜ポリエステル、ABS(アクリロニトリルブタジ
ェンスチレン)プラスチック、PC(ポリカーボネート
)プラスチック、PVC(ポリ塩化ビニル〉プラスチッ
ク、PC/ABS(50:50)混合物等、当業者にと
って周知のさまざまな基板を用いることができる。他の
基板を用いてもよく、本発明は上掲のものに限定される
ものではない。
本願発明を大量生産の規模で実施するためには、基板1
2をロール13 (第1図)から供給することが望まれ
る。基板12は必要であれば単一の平坦シートであって
もよい。ロール13から基板12が供給されると、基板
を周知のコンピュータ制御のインクジェット・プリンテ
ィング装置に向かって移動させ、さらにそれに通す。本
発明の好適な一実施例では、サーマル・インクジェット
・プリンティング・システムを用いる。典型的なサーマ
ル・インクジェット・プリンティング・システムは、オ
リフィス・プレート及び抵抗体と流体の接続があるイン
ク溜めを含む。このような型式のシステムは周知で、例
えば、1985年5月の第36巻、第5号のHe Ie
  −Packard Journalや米国特許4.
500.895、4,794,409.4,791,4
38 .4,677.447 .4,490゜728等
に記載されている。しかし、本発明は特定の形式のイン
クジェット・システムに限定されるものではなく、上掲
のものを含め、当業者にとって周知の種々のシステムを
用いて実施することができる。
インクジェット・プリンティング装置14は、基板12
上に選ばれた回路パターン20でインクを分配(dis
pense)するように設計されている(第1,2図参
照)。回路パターン20の形状は基板の最終的な用途に
応じて任意に変更することができる。本発明の好適な一
実施例では、パターン20は約0.5−2.0ミルの厚
さを有する(好ましくは、lミル)。
インクジェット・プリンティング装置14には、基板に
速く確実に付着する(adheres)ように考えられ
た特殊な配合のインク組成物が供給される。
本発明によれば、インク組成物は、約5−40重量%の
接着剤(好ましくは、30重量%)と、約60−95重
量%の溶媒(好ましくは、70重量%)を含む。本発明
の好適な接着剤は、0haio州C1eVelandの
Loctile corporation製のrLoc
tite 408 Jという商品名の製品である。この
材料は、シアノアクリレートをベースとした化合物から
なる。他に使用可能な接着剤として、Au5trali
a 、 VictoriaのEmhart Au5tr
alia Pty、 Ltd、製のrBostick 
5uper B。
nd」がある。しかし、本発明は以上の特定の接着剤に
限定されるものではなく、当業者に周知である他の接着
剤を用いることもできる。これらの接着剤は、無毒、不
燃性で、粘度が約5−100CpS、表面張力が2O−
60dynes/cmでなければならない。
前述の通り、接着剤は一種類またはそれ以上の溶媒と結
合する。本発明の実施例で用いられる溶媒として、エチ
レングリコールフェニルエーテル、γ−ブチロラクトン
、メチルエチルケトン、水、およびそれらの混合物が挙
げられる。さらに、溶媒は、用いる基板や接着剤あるい
はインクジェット供給システムの型式に応じて実験的に
決定された種々の配合で混合される。
本発明にしたがって生成された具体的なインク組成物を
以下の実施例に基づいて説明する。
1m 成分 重量% Loctite 408  (接着剤)γ−ブチロラク
トン(溶媒) メチルエチルケトン(溶媒) エチレングリコール フェニルエーテル(溶媒) 水(溶媒) 0 0 計 00% 実」む糺i 成分 重量% Bostik 5uper Bond(接着剤)γ−ブ
チロラクトン(溶媒) メチルエチルケトン(溶媒) エチレングリコール フェニルエーテル(溶媒) 水(溶媒) 0 0 計 100% 実104走 成分 重量% Loctite 408  (接着剤)40γ−ブチロ
ラクトン(溶媒)50 メチルエチルケトン(溶媒)      5水(溶媒)
             5計    100% 好適な実施例では、インク組成物は約5−25cpsの
粘度(好ましくは10cps)と約3O−60dyne
s/cmの表面張力(好ましくは50dynes/cm
)を有する。
基板12にパターン20を設けた後、薄壁でフレキシブ
ル・シートの金属フィルム30をパターン20に設ける
。フィルム30はロール32で供給されることが好まし
く、さらに具体的には第2図に示すものである。第2図
のフィルム30は、約5.0ミルの厚さ(Iミル=25
.4  ミクロン)のバッキング層36を含む。このバ
ッキング層36は、周知の塑性材料から作られることが
好ましく、例えばセロハンやポリエステルが含まれるが
、これらに限定されるものではない。約2.0ミルの厚
さの金属層40が接着剤(図示せず)によってバッキン
グ層36に分離可能に固定される。金属層40は、金、
銅、銀、アルミニウム及びそれらの混合物等を含む(そ
れらに限定されないが)広範囲にわたる6属及び合金か
ら製造される。フィルム30及びそれらの関連技術は、
例えば、米国特許3.519.512に記載されている
また、フィルム30は、例えば、イギリスの0mn1c
ron Systems Lim1tedから市販され
ているものが用いられる。
第3図において、フィルム30は、パターン20に対し
て下方向に加圧され、金属層40のさまざまな部分42
がパターン20と接触する。好適な実施例では、このス
テップは、フィルム30とパターン20に加熱及び圧力
を印加することにより同時に達成される。約20’ C
から250°Cの温度でフィルム30を加熱するための
、赤外線ランプ、オーブン及びその他の既知の加熱装置
41を用いる。さらに、約50’ Cから70°Cの温
度範囲がさらに好ましい。
加えて、約3−5気圧(1気圧=10newton/s
q、 cm)の下方向圧力を用いて、パターン20にフ
ィルム30を設ける。この圧力は、周知のピンチローラ
装置43または他の同等な圧力生成装置を用いて生成さ
れる。
上記の温度及び圧力レベルは、インク中の接着剤によっ
て金属層40の部分42を基板12に確実にかみあわせ
(engage)、取りつけることを可能にする。
第3図に示される、部分42周辺の金属層40の取りつ
けられなかった部分44は、基板12から分離されたま
まとなる。
約3−20秒経過後、フィルム30を基板12からはが
す。パターン20と接触している金属層40の部分42
は金属層40からはがされ、基板12に接着した状態で
残る。よって、基板12上に金属トレース・パターン5
0が形成される。パターン50は、最初のパターン20
と同様な形状を有する。金属層30の取り外されなかっ
た部分44はフィルム30のバッキング層36に付着し
たまま残る。好適な実施例では、残留フィルム30は残
留ロール55に巻きつけられる。その上に完全なトレー
ス・パターン50を備える基板12は、次に周知のカッ
ター60を用いて所望の形状にカットし、さまざまなア
プリケーションの使用に適した個別の回路ユニット70
を形成させることができる。さらに、第1図に示すよう
に、残留基板12を収拾ロール80へ送りこむことが好
ましい。
〔発明の効果〕
本発明は、基板上に金属トレース・パターンを高効率に
設ける方法を示すものである。本発明は高速で大量生産
用の製造設備に特に適したものである。加えて、基板上
の最初のパターンの形成にインクジェット・システムを
用いることによって高精度に、かつ制御された方法でパ
ターンを形成することができる。
従って、当業者にとっては本実施例の変更及び修正は本
発明から逸脱することなく可能であることは明らかであ
る。例えば、インクの調製に用いる化学薬品、また金属
フィルムに用いる材料は変更することもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である回路製造方法の動作説
明図。 第2図は本発明で用いられる金属フィルムの断面図。 第3図は第1図の部分詳細図。 基板、13:ロール、30:金属フィルム、インクジェ
ット・プリンティング装置 パターン、 36:バッキング層、 金属層、 41:加熱装置、 カッター  70=回路ユニット。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)次の(イ)から(ニ)から成る回路製造方法。 (イ)基板を設置し、 (ロ)少なくとも一種類の接着剤を含むインクを前記基
    板にパターンで供給し、 (ハ)バッキング層と金属層からなる金属フィルムを前
    記基板上に分離可能に固定させ、 前記金属層の少なくとも一部分が前記インクと接触して
    前記基板に付着し、 (ニ)前記基板から前記金属フィルムをはがし、前記イ
    ンクと接触する前記金属層の部分は残り、前記金属層の
    付着していない部分は前記金属フィルムと共にはがされ
    、前記残ったインクに付着した部分は前記インクから形
    成された前記パターンと同じパターンの導電性トレース
    を形成する。
  2. (2)請求項第1項記載の回路製造方法において、前記
    インクを前記基板にパターンで供給するためにサーマル
    ・インクジェット・プリンティング装置を用いることを
    特徴とする。
JP21988090A 1989-08-22 1990-08-21 回路製造方法 Pending JPH0389593A (ja)

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US39707089A 1989-08-22 1989-08-22
US397,070 1989-08-22

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