JP5351710B2 - Printing intaglio printing method, printing intaglio, and conductor pattern forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、グラビア印刷やオフセット印刷等に用いられる印刷用凹版の製造方法、この方法を使用して製造された印刷用凹版、この印刷用凹版を用いた導体パターンの形成方法に関するものである。 The present invention is a method for manufacturing intaglio used in gravure printing or offset printing, intaglio produced using this method, a method of forming a conductive pattern had use the intaglio.
従来、プリント配線板の回路パターンとしての導体パターンや、電磁波シールド材の電磁波シールドパターンとしての導体パターンは、サブトラクティブ法、アディティブ法、セミアディティブ法等を使用して形成されている。このようにして形成された導体パターンは導電性が高いものであるが、上記方法はいずれも工程数が多いものであり、手間がかかるものである。 Conventionally, a conductor pattern as a circuit pattern of a printed wiring board and a conductor pattern as an electromagnetic wave shielding pattern of an electromagnetic wave shielding material are formed using a subtractive method, an additive method, a semi-additive method, or the like. The conductor pattern formed in this way has high conductivity, but all of the above methods involve a large number of steps and are troublesome.
そこで、工程数を減らして手間を省くため、導電性ペーストを所定パターン形状にスクリーン印刷することによって導体パターンを形成することが行われている。ところが、このスクリーン印刷では生産性が低いので、これよりも生産性の高いグラビア印刷やオフセット印刷等により導体パターンを形成することが検討されている。 Therefore, in order to reduce the number of steps and save labor, a conductive pattern is formed by screen printing a conductive paste in a predetermined pattern shape. However, since this screen printing has low productivity, it has been studied to form a conductor pattern by gravure printing, offset printing, or the like with higher productivity.
ここで、グラビア印刷やオフセット印刷等に用いられる印刷用凹版3は、図7に示すように、酸を用いたエッチングによる方法を使用して製造されている(例えば、特許文献1参照)。すなわち、まず図7(a)のように銅板等の導電性基材1の表面に感光性材料を用いてレジスト層5を形成する。次にマスクパターン(図示省略)を用い、紫外線等で露光した後現像することによって、図7(b)のようにレジスト層5に所定パターン形状の溝4を形成する。このとき溝4の底面においては導電性基材1が露出している。その後、過酸化水素/硫酸等の酸を用いてエッチングを行い、図7(c)のように上記溝4の底面の導電性基材1を除去することによって凹部2を形成する。そして、レジスト層5を除去することによって、図7(d)に示すような印刷用凹版3を得ることができるものである。
Here, the
しかし、図7に示す従来の方法では、凹部2の深さと幅の比(アスペクト比)を高くすることができないという問題がある。具体的には、アスペクト比は0.5程度にするのが限界である。従って、上記のようにして製造された印刷用凹版3を用いてグラビア印刷やオフセット印刷等を行うと、形成される導体パターンも高さと幅の比(アスペクト比)が低いものとなる。そして、このようにアスペクト比の低い導体パターンは、表面抵抗が高くなり、導電性が低くなるものである。
However, the conventional method shown in FIG. 7 has a problem that the ratio of the depth and width (aspect ratio) of the
他方、銅板等の導電性基材1の表面に所定パターン形状にレーザーを照射することによって凹部2を形成する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。しかし、この方法では、凹部2のアスペクト比を高くすることはできるものの、高出力のレーザーを安定的に照射する必要があり、その設備やエネルギー消費にコストがかさみ実用的ではなく、また製造時のレーザー制御も困難であるという問題がある。
On the other hand, a method of forming the
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、従来よりも凹部のアスペクト比が高い印刷用凹版を容易かつ安価に製造することができる印刷用凹版の製造方法、従来よりもアスペクト比が高い導体パターンを生産性高く形成することができる印刷用凹版、従来よりも表面抵抗が低く、導電性が高い導体パターンの形成方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and a method for producing a printing intaglio capable of easily and inexpensively producing a printing intaglio having a concave aspect ratio higher than that of the prior art. It is an object of the present invention to provide a printing intaglio capable of forming a high conductor pattern with high productivity, and a method for forming a conductor pattern having a lower surface resistance and higher conductivity than conventional ones.
本発明の請求項1に係る印刷用凹版の製造方法は、導電性基材1の表面に所定パターン形状の凹部2を形成することによって印刷用凹版3を製造する方法において、
(1)前記凹部2を形成すべき箇所に前記凹部2の幅より広い幅を有し、かつ底面に前記導電性基材1が露出する溝4が設けられるように前記導電性基材1の表面にレジスト層5を形成するレジスト層形成工程、
(2)前記溝4の底面に露出する導電性基材1をエッチングにより除去するエッチング工程、
(3)前記レジスト層5を除去することによって前記凹部2の幅より広い幅を有する幅広凹部6を形成する幅広凹部形成工程、
(4)前記幅広凹部6の内面も含めて前記導電性基材1の表面にめっきを行ってめっき層7を形成するめっき工程、
(5)前記めっきを行う前の導電性基材1の幅広凹部6の内面を除く表面と平行になるように前記めっき層7の表面を研磨する研磨工程、
(6)前記幅広凹部6の内面も含めて前記めっき層6の表面に再度めっきを行って新たなめっき層8を形成する再めっき工程、
をこの順で経ることを特徴とするものである。
The method for producing an intaglio for printing according to
(1) The
(2) An etching process for removing the
(3) A wide recessed portion forming step of forming a wide recessed
(4) a plating step of plating the surface of the
(5) A polishing step of polishing the surface of the
(6) a re-plating step in which a
It is characterized by going through in this order.
請求項2に係る発明は、請求項1において、(5)研磨工程と(6)再めっき工程を交互に複数回繰り返すことを特徴とするものである。
The invention according to
本発明の請求項3に係る印刷用凹版は、請求項1又は2に記載の方法を使用して製造されたことを特徴とするものである。
A printing intaglio according to
請求項4に係る発明は、請求項3において、凹部2の深さと幅の比(深さ/幅)が0.55以上であり、かつ凹部2の幅が50μm以下であることを特徴とするものである。
The invention according to
本発明の請求項5に係る導体パターンの形成方法は、請求項3又は4に記載の印刷用凹版3を用いて、基材9の表面に導電性ペースト10を所定パターン形状に印刷して形成することを特徴とするものである。
Method of forming a conductive pattern according to
請求項6に係る発明は、請求項5において、所定パターン形状に印刷した導電性ペースト10を水蒸気12により加熱処理して形成することを特徴とするものである。
The invention according to
請求項7に係る発明は、請求項5において、所定パターン形状に印刷した導電性ペースト10を加圧して形成することを特徴とするものである。
The invention according to
請求項8に係る発明は、請求項5において、所定パターン形状に印刷した導電性ペースト10を加圧しながら水蒸気12により加熱処理して形成することを特徴とするものである。
The invention according to
本発明の請求項1に係る印刷用凹版の製造方法によれば、従来よりも凹部のアスペクト比が高い印刷用凹版を容易かつ安価に製造することができるものである。
According to the method for producing a printing intaglio according to
請求項2に係る発明によれば、凹部のアスペクト比をさらに高くすることができるものである。
According to the invention which concerns on
本発明の請求項3に係る印刷用凹版によれば、従来よりもアスペクト比が高い導体パターンを生産性高く形成することができるものである。
According to the printing intaglio according to
請求項4に係る発明によれば、高さと幅の比(高さ/幅)が0.55以上であり、かつ幅が50μm以下である微細な導体パターンを容易に形成することができるものである。
According to the invention of
本発明の請求項5に係る導体パターンの形成方法によれば、従来よりも表面抵抗を低くして、導電性を高くすることができるものである。
According to the method for forming a conductor pattern according to
請求項6に係る発明によれば、水蒸気により加熱処理することによって、導電性ペースト中の金属粉等の導電性微粒子間の接触面積が増加し、表面抵抗がさらに低くなるものである。
According to the invention of
請求項7に係る発明によれば、加圧することによって、導電性ペースト中の金属粉等の導電性微粒子間の接触面積が増加し、表面抵抗がさらに低くなるものである。
According to the invention of
請求項8に係る発明によれば、水蒸気による加熱処理と加圧とを組み合わせることによって、表面抵抗がさらに低くなるものである。
According to the invention which concerns on
以下、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
図1は本発明に係る印刷用凹版の製造方法の一例を示すものであり、この方法は、導電性基材1の表面に所定パターン形状の凹部2を形成することによって印刷用凹版3を製造する方法において、(1)レジスト層形成工程(図1(a)(b))、(2)エッチング工程(図1(c))、(3)幅広凹部形成工程(図1(d))、(4)めっき工程(図1(e))、(5)研磨工程(図1(f))、(6)再めっき工程(図1(g))をこの順で経ることによって使用することができる。以下、上記の各工程について順に説明する。
FIG. 1 shows an example of a method for producing a printing intaglio according to the present invention. This method produces a
(1)レジスト層形成工程
この工程ではまず図1(a)のように導電性基材1の平坦な表面に感光性材料を用いてレジスト層5を形成する。ここで、導電性基材1としては銅板等を用いることができ、また感光性材料としてはドライフィルムや液状のもの等を用いることができる。また導電性基材1の厚みは0.001〜50mm、レジスト層5の厚みは0.01〜500μmに設定することができる。そしてマスクパターン(図示省略)を用い、紫外線等で露光した後現像することによって、図1(b)のように所定パターン形状の溝4が設けられたレジスト層5を形成する。この溝4は、最終的に印刷用凹版3の凹部2を形成すべき箇所に設けられるものであり、凹部2の幅Lより広い幅を有し、かつ底面に導電性基材1が露出するように設けられる。このように溝4の幅をあらかじめ広くしておくのは、この溝4によって最初に形成される幅広凹部6(後述)の幅L′が、後の(4)めっき工程や(6)再めっき工程によって徐々に狭くなって最終的に凹部2が形成されるからである。この点を考慮すると、溝4の幅(幅広凹部6の幅L′と略同一)は、凹部2の幅Lより広ければ特に限定されるものではないが、例えば、0.01〜1000μmに設定するのが好ましく、0.1〜100μmに設定するのがより好ましく、0.5〜50μmに設定するのが最も好ましい。
(1) Resist Layer Formation Step In this step, first, as shown in FIG. 1A, a resist
(2)エッチング工程
この工程では図1(c)のように溝4の底面に露出する導電性基材1をエッチングにより除去する。このときエッチングは、塩化鉄溶液、塩化銅溶液、塩酸/塩化鉄、過酸化水素/硫酸等の酸を用いて行うことができる。
(2) Etching Step In this step, as shown in FIG. 1C, the
(3)幅広凹部形成工程
この工程では図1(d)のように、水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液等のアルカリ水溶液を用いてレジスト層5を除去することによって、最終的に形成される凹部2の幅Lより広い幅L′を有する幅広凹部6を形成する。この幅広凹部6の底面は通常凹曲面状に形成されるが、平坦な導電性基材1の表面から凹曲面状に形成された底面の最深部までの距離を幅広凹部6の深さD′と定義すれば、この幅広凹部の深さD′は、最終的に形成される凹部2の深さDより深いことが好ましい。後の(4)めっき工程で幅広凹部6の内面も含めて導電性基材1の表面全体に均一にめっき層7が形成される場合には深さに変化はないが(図1(e))、幅広凹部6の内面以外の箇所に形成されているめっき層7の表面がその後の(5)研磨工程で研磨により薄くなって深さが僅かに浅くなるからである(図1(f))。この点を考慮すると、幅広凹部6の深さD′は、例えば、0.01〜500μmに設定するのが好ましく、0.1〜100μmに設定するのがより好ましく、0.5〜50μmに設定するのが最も好ましい。
(3) Wide concave portion forming step In this step, as shown in FIG. 1D, the resist
(4)めっき工程
この工程では図1(e)のように幅広凹部6の内面も含めて導電性基材1の表面全体に均一にめっきを行ってめっき層7を形成する。この場合のめっき層7は、電解銅めっき等の電解めっきや無電解銅めっき等の無電解めっきを行って形成することができる。まためっき層7の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、0.001〜50μmに設定するのが好ましく、0.01〜20μmに設定するのがより好ましく、0.1〜20μmに設定するのが最も好ましい。そして、めっきを行った後の幅広凹部6は、形成途中の未完成凹部13であり、この未完成凹部13の深さは、上記のように均一にめっき層7が形成されているため、めっきを行う前の幅広凹部6の深さD′と略同一になる。他方、未完成凹部13の幅は、両側の開口縁が凸曲面状に形成され底面が凹曲面状に形成されるので深さによって異なることになるが、例えば、最も外側の平坦なめっき層7の表面が未完成凹部13内に向かって下り傾斜し始める箇所間の距離を未完成凹部13の幅と定義すれば、めっきを行う前の幅広凹部6の幅L′と略同一になる。
(4) Plating step In this step, as shown in FIG. 1 (e), the entire surface of the
(5)研磨工程
この工程では図1(f)のように、めっきを行う前の導電性基材1の幅広凹部6の内面を除く平坦な表面と平行になるようにめっき層7の表面を研磨し、めっき層7の表層部分(図1(f)の破線で囲まれた部分)を除去する。このときの研磨としては、例えば、サンドペーパーによる研磨、クレンザーやポリッシャー等の研磨剤による研磨、化学研磨、電解研磨、バフ研磨、ステンレスビーズやサンドによるショットブラスト等を挙げることができる。上記のように研磨した後の未完成凹部13の深さは、研磨する前の未完成凹部13の深さより僅かに(つまり除去しためっき層7の表層部分だけ)浅くなるが、研磨後の未完成凹部13の幅は、既述と同様に定義すれば、研磨前の未完成凹部13の幅より狭くなる。また、研磨前の未完成凹部13の両側の開口縁は凸曲面状であったが、研磨後の未完成凹部13の両側の開口縁には角14ができるようになる。この角14は、後の(6)再めっき工程で電解めっきを行う場合に電流を集中させることができるので有効である。すなわち、角14があるとこの部分に電流が集中して新たなめっき層8の形成が促進され、角14の部分のめっき層8の厚みがより厚くなり、最終的に図2に示すように深さDが深く、幅Lが狭い凹部2を形成することができるものである。研磨はこのような角14ができるまで行えばよく、除去するめっき層7の表層部分の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、0.001〜50μmに設定するのが好ましく、0.01〜20μmに設定するのがより好ましく、0.1〜20μmに設定するのがより好ましい。
(5) Polishing Step In this step, as shown in FIG. 1 (f), the surface of the
(6)再めっき工程
この工程では図1(g)のように、めっき層7が形成されている幅広凹部6の内面も含めてめっき層7の表面全体に均一に再度めっきを行って新たなめっき層8を形成する。この場合の新たなめっき層8も、電解銅めっき等の電解めっきや無電解銅めっき等の無電解めっきを行って形成することができる。また新たなめっき層8の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、0.001〜50μmに設定するのが好ましく、0.01〜20μmに設定するのがより好ましく、0.1〜20μmに設定するのが最も好ましい。これにより基本的には凹部2が完成し、所定パターン形状の凹部2が形成された印刷用凹版3を得ることができるものである。なお、最終的には、新たなめっき層8の表面を(5)研磨工程の場合と同様に研磨した後、凹部2の内面も含めてめっき層8の表面全体に均一にクロムめっきを行ってクロムめっき層(図示省略)を形成するのが好ましい。研磨により凹部2の幅Lをさらに狭くすることができると共に、クロムめっき層の形成により防錆効果を得ることができるものである。そして、完成した凹部2の深さDは、上記のように均一に新たなめっき層8が形成されているため、再度めっきを行う前の未完成凹部13の深さと略同一になる。他方、完成した凹部2の幅Lは、両側の開口縁が凸曲面状に形成され底面が凹曲面状に形成されるので深さによって異なることになるが、既述と同様に定義すれば、前の(5)研磨工程で両側の開口縁に角14ができるように研磨を行っているので、再度めっきを行う前の未完成凹部13の幅より狭くなる。なお、以下においては、図2に示すように、最終的に形成される凹部2の深さDは、最も外側の平坦なめっき層8の表面から凹曲面状に形成された底面の最深部までの距離と定義し、また凹部2の幅Lは、最も外側の平坦なめっき層8の表面が凹部2内に向かって下り傾斜し始める箇所間の距離と定義する。よって、凹部2のアスペクト比は、上記の凹部2の深さDと幅Lの比(D/L)となる。また、後述する導体パターン11の高さは凹部2の深さDに対応し、導体パターン11の幅は凹部2の幅Lに対応し、導体パターン11のアスペクト比は凹部2のアスペクト比に対応する。
(6) Re-plating step In this step, as shown in FIG. 1 (g), the entire surface of the
ここで、図7に示す従来の方法では、図7(c)のように溝4の底面の導電性基材1を酸で溶解して除去するのみであるので凹部2の断面形状を制御するのが難しく、このためアスペクト比を高くすることができない。しかし、本発明に係る印刷用凹版の製造方法では、凹部2の断面形状の制御は(4)めっき工程、(5)研磨工程、(6)再めっき工程により容易に行うことができ、従来よりも凹部2のアスペクト比が高い印刷用凹版3を容易に製造することができるものである。しかも(5)研磨工程と(6)再めっき工程を交互に複数回繰り返すようにすれば、凹部2のアスペクト比をさらに高くすることができるものである。またレーザーの照射装置のような大掛かりな設備は不要であるので、安価に印刷用凹版3を製造することができるものである。
Here, in the conventional method shown in FIG. 7, since the
そして、上記のようにして製造された印刷用凹版3をグラビア印刷機15やオフセット印刷機16(いずれも後述)にセットして用いることによって、従来よりもアスペクト比が高い導体パターン11を生産性高く形成することができるものである。なお、この導体パターン11は、例えば、プリント配線板の回路パターンや電磁波シールド材の電磁波シールドパターン等として利用することができる。
Then, by using the
特に印刷用凹版3の凹部2の深さDと幅Lの比(深さD/幅L)は0.55以上(上限は5.0)であり、かつ凹部2の幅Lは50μm以下(下限は0.1μm)であることが好ましい。これにより、高さと幅の比(高さ/幅)が0.55以上であり、かつ幅が50μm以下である微細な導体パターン11を容易に形成することができるものである。
In particular, the ratio of the depth D to the width L (depth D / width L) of the
ここで、導体パターン11は、上記印刷用凹版3を用いて、基材9の表面に導電性ペースト10を所定パターン形状に印刷することによって形成することができる。このとき用いられる基材9としては、絶縁性のあるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)のほか、ポリメタクリル酸メチルに代表されるアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、JSR株式会社製の商品名「アートン」に代表されるノルボルネン系樹脂、東ソー株式会社製の品番「TI−160」に代表されるオレフィンマレイミド樹脂等にて形成される有機樹脂基体や、ガラスにて形成されるガラス基体、特開平08−148829号公報に記載されているエポキシ樹脂基材等のような、シート状あるいは板状のもの等を挙げることができる。
Here, the
また導電性ペースト10としては、金属粉、アンチモン−錫酸化物やインジウム−錫酸化物等の金属酸化物粉末、金属ナノワイヤ、グラファイト、カーボンブラック、熱可塑性樹脂、添加剤、溶媒等を配合して調製されたものを用いることができる。金属粉としては、銀粉、銅粉、ニッケル粉、アルミニウム粉、鉄粉、マグネシウム粉及びこれらの合金粉もしくはこれらの粉末に異種金属を1層以上コーティングしたものから選ばれるものを用いることができ、また金属ナノワイヤとしては、金、銀、銅、白金等のナノワイヤを用いることができる。これらの配合量は導電性ペースト10全量に対して0〜99質量%であることが好ましい。またカーボンブラック、グラファイトの配合量は0〜99質量%であることが好ましい。なお、少なくとも金属粉、金属ナノワイヤ、カーボンブラック、グラファイトのいずれかを用いる。また熱可塑性樹脂としては、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂などや、−COC−骨格、−COO−骨格などを含むこれらの樹脂の誘導体、カルボキシメチルセルロース、アセチルセルロース、セルロースアセテートブチレート等のセルロース誘導体等を用いることができ、この配合量は0.1〜20質量%であることが好ましい。また添加剤としては、ビックケミー・ジャパン株式会社製「BYK333(シリコンオイル)」等の消泡剤・レベリング剤を用いることができ、この配合量は0〜10質量%であることが好ましい。また溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、トルエン、酢酸エチル、シクロヘキサノン、キシレン、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、1−(2−メトキシ−2−メチルエトキシ)−2−プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及び水等をそれぞれ単独で用いたり、任意の割合で混合した混合溶媒として用いたりすることができるものであり、この配合量は0.1〜50質量%であることが好ましい。
As the
そして印刷は、スクリーン印刷よりも生産性の高いグラビア印刷やオフセット印刷等を採用して行うことができる。 The printing can be performed by adopting gravure printing, offset printing, or the like, which has higher productivity than screen printing.
すなわち、図3はグラビア印刷機15の一例を示すものであり、これは円筒状の版胴17及び圧胴18を設けて形成されており、印刷用凹版3は凹部2を外側にして版胴17に巻き付けてセットされる。そして、版胴17を回転させながらその外表面の凹部2に導電性ペースト10を供給して充填すると共に、余分な導電性ペースト10をドクター19で削ぎ落とす。導体パターン11が形成される基材9は、版胴17と逆向きに回転する圧胴18によって版胴17と圧胴18の間を通り、圧胴18の圧力で版胴17の凹部2の導電性ペースト10が基材9の表面に転移して印刷されるものである。
That is, FIG. 3 shows an example of the
他方、図4はオフセット印刷機16の一例を示すものであり、これは円筒状の版胴17、ゴムロール20及び圧胴18を設けて形成されており、印刷用凹版3は凹部2を外側にして版胴17に巻き付けてセットされる。そして、版胴17を回転させながらその外表面の凹部2に導電性ペースト10を供給して充填すると共に、余分な導電性ペースト10をドクター19で削ぎ落とす。版胴17の凹部2の導電性ペースト10は、版胴17と逆向きに回転するゴムロール20の外表面に一旦転移する。導体パターン11が形成される基材9は、ゴムロール20と逆向きに回転する圧胴18によってゴムロール20と圧胴18の間を通り、ゴムロール20の外表面に転移していた導電性ペースト10は圧胴18の圧力で基材9の表面に転移して印刷されるものである。
On the other hand, FIG. 4 shows an example of the offset
そして、上記のようにして形成された導体パターン11は、印刷用凹版3の凹部2の形状をそのまま受け継ぐことによって、アスペクト比が高いものとなり、従来よりも表面抵抗が低く、導電性が高くなるものである。
And the
特に導体パターン11の高さと幅の比(高さ/幅)は0.55以上(上限は5.0)であり、かつ幅は50μm以下(下限は0.1μm)であることが好ましい。これにより、従来よりもさらに表面抵抗を低くして、導電性を高くすることができるものである。
In particular, the ratio (height / width) of the height and width of the
また、基材9の表面に所定パターン形状に印刷された導電性ペースト10は、50〜150℃、0.1〜180分の条件で加熱して乾燥させ、これを図5のように加熱加圧装置21を用いて加圧することによって導体パターン11を形成するのが好ましい。加熱加圧装置21としては、近接・離間し、対向面が平坦に形成された一対の熱盤22,23を備えたものを用いることができる。上記のようにして形成された導体パターン11は、加圧で圧縮されることによって金属粉等の導電性微粒子間の接触面積が増加するので、導電性ペーストで形成された従来の導体パターンに比べて、表面抵抗が低くなり、導電性が高くなるものである。ここで、加圧は50〜150℃、0.01〜200kgf/cm2(0.98kPa〜19.6MPa)、0.1〜180分の条件で行うのが好ましい。また、加熱加圧終了後に、圧力を保ったまま水冷等で急速冷却、例えば110℃から40℃まで30分で冷却することも導電性ペースト10の圧縮状態を保つ上で有効である。なお、加圧する場合には、図5のように導電性ペースト10が印刷された基材9と加熱加圧装置21との間に離型シート24を介在させるようにしてもよい。この離型シート24としては、ポリエステルフィルム、ポリエステルフィルムにシリコーン樹脂等の剥離剤を塗布して剥離剤層を設けたもの、公知の偏光板等を用いることができる。
Further, the
また、基材9の表面に所定パターン形状に印刷された導電性ペースト10は、50〜150℃、0.1〜180分の条件で加熱して乾燥させ、これを図6のように水蒸気加熱装置25を用いて水蒸気12により加熱処理することによって導体パターン11を形成するのも好ましい。ここで、水蒸気加熱装置25は、処理室26内に高温の水蒸気12を噴出する蒸気噴出部27を設けて形成されている。そして、導電性ペースト10を乾燥させた後の基材9を処理室26内に入れて、蒸気噴出部27から水蒸気12を噴出させることによって、水蒸気12による加熱処理(水蒸気加熱処理)を行うことができる。このようにして形成された導体パターン11は、水蒸気12により加熱処理されることによって、熱可塑性樹脂等のバインダー樹脂成分が金属粉等の導電性微粒子間から流れ出して排除され、導電性微粒子間の接触面積が増加するので、導電性ペーストで形成された従来の導体パターンに比べて、表面抵抗が低くなり、導電性が高くなるものである。ここで、水蒸気加熱処理は40〜200℃、湿度50〜100%、0.0001〜100時間の条件で行うのが好ましい。
Moreover, the
また、水蒸気加熱処理は、加圧しながら行うのが好ましい。この場合、水蒸気加圧加熱装置28を用いることができるものであり、この水蒸気加圧加熱装置28は、耐圧容器で形成された処理室26内に高温の水蒸気12を噴出する蒸気噴出部27及び処理室26内を加圧する加圧手段(図示省略)を設けて形成されている。そして、導電性ペースト10を乾燥させた後の基材9を処理室26内に入れて、蒸気噴出部27から水蒸気12を噴出させると共に加圧手段によって処理室26内を加圧することによって、水蒸気加熱処理を加圧しながら行うことができる。このようにして形成された導体パターン11は、水蒸気加熱処理によって得られる効果に加えて、加圧することによって、熱可塑性樹脂等のバインダー樹脂成分が金属粉等の導電性微粒子間から流れ出して排除されるのが促進され、導体パターン11を短時間で効率よく形成することができると共に、導電性ペースト10中の金属粉等の導電性微粒子同士を凝集させ、表面抵抗をさらに低くすることができるものである。ここで、加圧を伴う水蒸気12による加熱処理(水蒸気加圧加熱処理)は30〜200℃、湿度50〜100%、0.01〜200kgf/cm2(0.98kPa〜19.6MPa)、0.0001〜50時間の条件で行うのが好ましい。
Moreover, it is preferable to perform the steam heat treatment while applying pressure. In this case, a steam
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.
(実施例1)
印刷用凹版3を製造するにあたって、導電性基材1として厚み3.0mmの銅板を用い、感光性材料として厚み20μmのドライフィルム(デュポンMRCドライフィルム株式会社製の品番「リストンFX900」(厚み25μm))を用いた。
Example 1
In producing the
(1)レジスト層形成工程
まず図1(a)のように導電性基材1の平坦な表面に感光性材料を用いて厚み20μmのレジスト層5を形成した。そしてマスクパターン(図示省略するが、線幅/ピッチ=40μm/250μmの格子状パターンが形成されたもの)を用い、紫外線等で露光した後現像することによって、図1(b)のように所定パターン形状の溝4が設けられたレジスト層5を形成した。
(1) Resist Layer Formation Step First, as shown in FIG. 1A, a resist
(2)エッチング工程
次に図1(c)のように溝4の底面に露出する導電性基材1をエッチングにより除去した。このエッチングは、塩化第二鉄水溶液(40ボーメ、25℃)を用いて行った。
(2) Etching Step Next, as shown in FIG. 1C, the
(3)幅広凹部形成工程
次に図1(d)のように、8%水酸化ナトリウム水溶液(25℃)を用いてレジスト層5を除去することによって幅広凹部6を形成した。このようにして形成された幅広凹部6の深さD′は14μmであり、幅L′は30μmであった。
(3) Wide recessed part formation process Next, as shown in FIG.1 (d), the wide recessed
(4)めっき工程
次に図1(e)のように幅広凹部6の内面も含めて導電性基材1の表面全体に均一に電解銅めっきを行うことによって厚み8μmのめっき層7を形成した。
(4) Plating step Next, as shown in FIG. 1 (e), a
(5)研磨工程
次に図1(f)のように、電解銅めっきを行う前の導電性基材1の幅広凹部6の内面を除く平坦な表面と平行になるようにめっき層7の表面を株式会社タミヤ模型製フィニッシングサンドペーパー2000番で荒削りした後、株式会社タミヤ模型製フィニッシングコンパウンドで仕上げ磨きを行うことによって研磨し、めっき層7の表層部分(厚み3μm)を除去した。
(5) Polishing Step Next, as shown in FIG. 1 (f), the surface of the
(6)再めっき工程
その後、図1(g)のようにめっき層7が形成されている幅広凹部6の内面も含めてめっき層7の表面全体に均一に再度電解銅めっきを行って新たなめっき層8を形成し、このめっき層8の表面を上記と同様に研磨した後、めっき層8の表面全体に均一にクロムめっきを行ってクロムめっき層を形成することによって、所定パターン形状の凹部2が形成された印刷用凹版3を製造した。
(6) Re-plating step Subsequently, electrolytic copper plating is performed again on the entire surface of the
このようにして得られた印刷用凹版3の凹部2の深さDと幅Lの比(深さD/幅L)は0.85であり、かつ凹部2の幅Lは20.1μmであった。
The ratio of the depth D to the width L (depth D / width L) of the
次に導体パターン11を形成するにあたって、基材9として、厚み100μmのPETフィルム(東洋紡績株式会社製の品番「A4300」)の表面に厚み5μmのインク受容層(イーストマンケミカルジャパン株式会社製の品番「CAB551−0.2」)を設けて形成されたものを用い、導電性ペースト10として太陽インキ製造株式会社製の品番「AF5200E」を用いた。
Next, when the
そして、上記のようにして製造した印刷用凹版3を図3に示すようなグラビア印刷機15にセットして用いることによって、基材9の表面に導電性ペースト10を所定パターン形状にグラビア印刷した。引き続き、この導電性ペースト10を120℃、30分の条件で加熱して乾燥させることによって導体パターン11を形成した。
Then, the
このようにして得られた導体パターン11の高さと幅の比(高さ/幅)は0.81であり、かつ幅は20μmであった。また表面抵抗は0.52Ω/□であった。
The
(実施例2)
(5)研磨工程と(6)再めっき工程を交互にそれぞれ2回ずつ繰り返すようにした以外は、実施例1と同様にして印刷用凹版3を製造した。このようにして得られた印刷用凹版3の凹部2の深さDと幅Lの比(深さD/幅L)は0.93であり、かつ凹部2の幅Lは19.1μmであった。
(Example 2)
A
そして、上記のようにして製造した印刷用凹版3を図3に示すようなグラビア印刷機15にセットして用いることによって、基材9の表面に導電性ペースト10を所定パターン形状にグラビア印刷した。引き続き、この導電性ペースト10を120℃、30分の条件で加熱して乾燥させることによって導体パターン11を形成した。
Then, the
このようにして得られた導体パターン11の高さと幅の比(高さ/幅)は0.91であり、かつ幅は18.8μmであった。また表面抵抗は0.49Ω/□であった。
The
(実施例3)
実施例1と同様の印刷用凹版3を図3に示すようなグラビア印刷機15にセットして用いることによって、基材9の表面に導電性ペースト10を所定パターン形状にグラビア印刷し、これを120℃、30分の条件で加熱して乾燥させることによって、導体パターン11を形成した。このようにして得られた導体パターン11の高さと幅の比(高さ/幅)は0.82であり、かつ幅は20μmであった。また表面抵抗は0.55Ω/□であった。
(Example 3)
By using the same
引き続き、この導体パターン11を図5のように加熱加圧装置21を用いて115℃、2.54kgf/cm2(249kPa)、50分の条件で加熱加圧したところ、この導体パターン11の表面抵抗は0.23Ω/□となった。
Subsequently, when the
(実施例4)
実施例1と同様の印刷用凹版3を図3に示すようなグラビア印刷機15にセットして用いることによって、基材9の表面に導電性ペースト10を所定パターン形状にグラビア印刷し、これを120℃、30分の条件で加熱して乾燥させることによって、導体パターン11を形成した。このようにして得られた導体パターン11の高さと幅の比(高さ/幅)は0.79であり、かつ幅は20μmであった。また表面抵抗は0.56Ω/□であった。
Example 4
By using the same
引き続き、この導体パターン11を図6のように水蒸気加熱装置25を用いて85℃、湿度90%、12時間の条件で水蒸気12により水蒸気加熱処理したところ、この導体パターン11の表面抵抗は0.29Ω/□となった。
Subsequently, when this
(実施例5)
実施例1と同様の印刷用凹版3を図3に示すようなグラビア印刷機15にセットして用いることによって、基材9の表面に導電性ペースト10を所定パターン形状にグラビア印刷し、これを120℃、30分の条件で加熱して乾燥させることによって、導体パターン11を形成した。このようにして得られた導体パターン11の高さと幅の比(高さ/幅)は0.83であり、かつ幅は20μmであった。また表面抵抗は0.50Ω/□であった。
(Example 5)
By using the same
引き続き、この導体パターン11を図6のように水蒸気加圧加熱装置28を用いて115℃、湿度90%、2.54kgf/cm2(249kPa)、50分の条件で加圧しながら水蒸気12により加熱処理したところ、この導体パターン11の表面抵抗は0.19Ω/□となった。
Subsequently, the
(比較例1)
印刷用凹版3を製造するにあたって、実施例1と同様の導電性基材1及び感光性材料を用いた。
(Comparative Example 1)
In producing the
まず図7(a)のように導電性基材1の表面に感光性材料を用いてレジスト層5を形成した。次にマスクパターン(図示省略するが、線幅/ピッチ=20μm/300μmの格子状パターンが形成されたもの)を用い、紫外線等で露光した後現像することによって、図7(b)のようにレジスト層5に所定パターン形状の溝4を形成した。このとき溝4の底面においては導電性基材1が露出している。その後、過酸化水素/硫酸を用いてエッチングを行い、図7(c)のように上記溝4の底面の導電性基材1を除去することによって凹部2を形成した。そして、レジスト層5を除去することによって、図7(d)に示すような印刷用凹版3を製造した。
First, as shown in FIG. 7A, a resist
このようにして得られた印刷用凹版3の凹部2の深さDと幅Lの比(深さD/幅L)は0.45であり、かつ凹部2の幅Lは20μmであった。
The ratio of the depth D to the width L (depth D / width L) of the
次に導体パターン11を形成するにあたって、実施例1と同様の基材9及び導電性ペースト10を用いた。
Next, when forming the
そして、上記のようにして製造した印刷用凹版3を図3に示すようなグラビア印刷機15にセットして用いることによって、基材9の表面に導電性ペースト10を所定パターン形状にグラビア印刷した。引き続き、この導電性ペースト10を120℃、30分の条件で加熱して乾燥させることによって導体パターン11を形成した。
Then, the
このようにして得られた導体パターン11の高さと幅の比(高さ/幅)は0.43であり、かつ幅は20μmであった。また表面抵抗は0.9Ω/□であった。
The
1 導電性基材
2 凹部
3 印刷用凹版
4 溝
5 レジスト層
6 幅広凹部
7 めっき層
8 新たなめっき層
9 基材
10 導電性ペースト
11 導体パターン
12 水蒸気
DESCRIPTION OF
Claims (8)
(1)前記凹部を形成すべき箇所に前記凹部の幅より広い幅を有し、かつ底面に前記導電性基材が露出する溝が設けられるように前記導電性基材の表面にレジスト層を形成するレジスト層形成工程、
(2)前記溝の底面に露出する導電性基材をエッチングにより除去するエッチング工程、
(3)前記レジスト層を除去することによって前記凹部の幅より広い幅を有する幅広凹部を形成する幅広凹部形成工程、
(4)前記幅広凹部の内面も含めて前記導電性基材の表面にめっきを行ってめっき層を形成するめっき工程、
(5)前記めっきを行う前の導電性基材の幅広凹部の内面を除く表面と平行になるように前記めっき層の表面を研磨する研磨工程、
(6)前記幅広凹部の内面も含めて前記めっき層の表面に再度めっきを行って新たなめっき層を形成する再めっき工程、
をこの順で経ることを特徴とする印刷用凹版の製造方法。 In a method for producing an intaglio for printing by forming a recess having a predetermined pattern shape on the surface of a conductive substrate,
(1) A resist layer is provided on the surface of the conductive base so that a groove having a width wider than the width of the concave is formed at a location where the concave is to be formed and the conductive base is exposed on the bottom surface. A resist layer forming step to be formed;
(2) An etching process for removing the conductive substrate exposed on the bottom surface of the groove by etching,
(3) A wide recess forming step of forming a wide recess having a width wider than the width of the recess by removing the resist layer;
(4) A plating step of forming a plating layer by plating the surface of the conductive substrate including the inner surface of the wide recess,
(5) A polishing step of polishing the surface of the plating layer so as to be parallel to the surface excluding the inner surface of the wide concave portion of the conductive substrate before the plating.
(6) a re-plating step in which a new plating layer is formed by re-plating the surface of the plating layer including the inner surface of the wide recess;
In this order, the manufacturing method of the intaglio for printing characterized by the above-mentioned.
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