JPH10144211A - 厚膜パターン形成方法 - Google Patents
厚膜パターン形成方法Info
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- JPH10144211A JPH10144211A JP30434396A JP30434396A JPH10144211A JP H10144211 A JPH10144211 A JP H10144211A JP 30434396 A JP30434396 A JP 30434396A JP 30434396 A JP30434396 A JP 30434396A JP H10144211 A JPH10144211 A JP H10144211A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パターン形成用ペーストが焼成工程を経ても
寸法変化を起こさないようにし、小さな間隔で厚膜パタ
ーンを形成する。 【解決手段】 基板上にパターン形成用ペーストをパタ
ーニングし、焼成工程を経て基板に密着したパターン層
を形成する工程を含む厚膜パターン形成方法において、
加熱時に収縮防止作用がある材料により基板１１上に収
縮防止層１２を形成し、その収縮防止層１２の上にさら
に下地層１３を形成し、その下地層１３の上にパターン
形成用ペースト１４をパターニングするようにし、収縮
防止層１２、下地層１３及びパターン層を同時に焼成す
る。焼成時において収縮防止層１２が寸法変化を起こさ
ず、したがってその上にあるパターン形成用ペースト１
４が焼成工程を経ても幅方向に収縮を起こさない。
寸法変化を起こさないようにし、小さな間隔で厚膜パタ
ーンを形成する。 【解決手段】 基板上にパターン形成用ペーストをパタ
ーニングし、焼成工程を経て基板に密着したパターン層
を形成する工程を含む厚膜パターン形成方法において、
加熱時に収縮防止作用がある材料により基板１１上に収
縮防止層１２を形成し、その収縮防止層１２の上にさら
に下地層１３を形成し、その下地層１３の上にパターン
形成用ペースト１４をパターニングするようにし、収縮
防止層１２、下地層１３及びパターン層を同時に焼成す
る。焼成時において収縮防止層１２が寸法変化を起こさ
ず、したがってその上にあるパターン形成用ペースト１
４が焼成工程を経ても幅方向に収縮を起こさない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイパネル（ＰＤＰ）、フィールドエミッションディス
プレイ（ＦＥＤ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）、蛍光表示
装置、混成集積回路等の製造過程において基板上に所定
形状の厚膜パターンを形成する方法に関するものであ
る。
レイパネル（ＰＤＰ）、フィールドエミッションディス
プレイ（ＦＥＤ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）、蛍光表示
装置、混成集積回路等の製造過程において基板上に所定
形状の厚膜パターンを形成する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の厚膜パターン形成方法と
しては、ガラスやセラミックス基板上に導体或いは絶縁
体用のペーストをスクリーン印刷法によりパターン状に
塗布した後、焼成工程を経て基板に密着したパターンを
形成する方法が知られている。また別の方法としては、
基板上の全面に感光性ペーストを塗布し、フォトリソグ
ラフィ法でパターニングを行ってから、パターン形成用
ペーストを焼成する方法も知られている。
しては、ガラスやセラミックス基板上に導体或いは絶縁
体用のペーストをスクリーン印刷法によりパターン状に
塗布した後、焼成工程を経て基板に密着したパターンを
形成する方法が知られている。また別の方法としては、
基板上の全面に感光性ペーストを塗布し、フォトリソグ
ラフィ法でパターニングを行ってから、パターン形成用
ペーストを焼成する方法も知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なパターン形成用のペーストは焼成時にライン全体が収
縮する。具体的には線幅収縮率は１０〜３０％程度であ
る。例えば、線幅収縮率が２０％のペーストを使用し、
線幅１００μｍのパターンを１００μｍ間隔で塗布して
焼成したとすると、焼成後は線幅が８０μｍ、線間は１
２０μｍとなってしまう。一方、スクリーン印刷法や感
光性ペーストを用いたフォトリソグラフィ法でライン状
パターンを形成する場合、解像度からして線間は２０μ
ｍが限界である。したがって、図１のように、焼成前の
線幅をＡμｍとすると、焼成後の線間Ｂは〔２×（０．
１×Ａ）＋２０〕μｍとなる。例えば、焼成前の線幅Ａ
を１００μｍと仮定すると、焼成後の線間Ｂは４０μｍ
となってしまう。また、現状のＡＣ型ＰＤＰにおけるア
ドレス電極の線幅を７０μｍ程度と仮定すると、３４μ
ｍ以下の線間は形成することができないことになり、高
精細なＰＤＰの製造が難しくなる。
なパターン形成用のペーストは焼成時にライン全体が収
縮する。具体的には線幅収縮率は１０〜３０％程度であ
る。例えば、線幅収縮率が２０％のペーストを使用し、
線幅１００μｍのパターンを１００μｍ間隔で塗布して
焼成したとすると、焼成後は線幅が８０μｍ、線間は１
２０μｍとなってしまう。一方、スクリーン印刷法や感
光性ペーストを用いたフォトリソグラフィ法でライン状
パターンを形成する場合、解像度からして線間は２０μ
ｍが限界である。したがって、図１のように、焼成前の
線幅をＡμｍとすると、焼成後の線間Ｂは〔２×（０．
１×Ａ）＋２０〕μｍとなる。例えば、焼成前の線幅Ａ
を１００μｍと仮定すると、焼成後の線間Ｂは４０μｍ
となってしまう。また、現状のＡＣ型ＰＤＰにおけるア
ドレス電極の線幅を７０μｍ程度と仮定すると、３４μ
ｍ以下の線間は形成することができないことになり、高
精細なＰＤＰの製造が難しくなる。
【０００４】また、ＡＣ型ＰＤＰの２分割駆動を考えた
場合、図２のようにアドレス電極を２分割する必要があ
るが、焼成時における矢印方向の収縮は線幅Ａの２０％
程度である。したがって線幅と同様、焼成後の間隔Ｄは
〔２×（０．１×Ａ）＋２０〕μｍとなる。例えば、現
状のＡＣ型ＰＤＰを考えると、線幅は７０μｍなので３
４μｍ以下の間隔を設けることは不可能である。しか
し、間隔Ｄが大きくなると、パネルの中央部分が点灯し
なくなったり、点灯したとしても放電が他と異なった
り、断線しているのが目視で確認できてしまう。
場合、図２のようにアドレス電極を２分割する必要があ
るが、焼成時における矢印方向の収縮は線幅Ａの２０％
程度である。したがって線幅と同様、焼成後の間隔Ｄは
〔２×（０．１×Ａ）＋２０〕μｍとなる。例えば、現
状のＡＣ型ＰＤＰを考えると、線幅は７０μｍなので３
４μｍ以下の間隔を設けることは不可能である。しか
し、間隔Ｄが大きくなると、パネルの中央部分が点灯し
なくなったり、点灯したとしても放電が他と異なった
り、断線しているのが目視で確認できてしまう。
【０００５】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、パターン形
成用ペーストが焼成工程を経ても寸法変化を起こさない
ようにした厚膜パターン形成方法を提供することにあ
る。
れたものであり、その目的とするところは、パターン形
成用ペーストが焼成工程を経ても寸法変化を起こさない
ようにした厚膜パターン形成方法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、基板上にパターン形成用ペーストをパ
ターニングし、焼成工程を経て基板に密着したパターン
層を形成する工程を含む厚膜パターン形成方法におい
て、加熱時に収縮防止作用がある材料により基板上に収
縮防止層を形成し、その収縮防止層の上にさらに下地層
を形成し、その下地層の上にパターン形成用ペーストを
パターニングするようにし、収縮防止層、下地層及びパ
ターン層を同時に焼成するようにしたことを特徴とす
る。
めに、本発明は、基板上にパターン形成用ペーストをパ
ターニングし、焼成工程を経て基板に密着したパターン
層を形成する工程を含む厚膜パターン形成方法におい
て、加熱時に収縮防止作用がある材料により基板上に収
縮防止層を形成し、その収縮防止層の上にさらに下地層
を形成し、その下地層の上にパターン形成用ペーストを
パターニングするようにし、収縮防止層、下地層及びパ
ターン層を同時に焼成するようにしたことを特徴とす
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明で使用できる基板として
は、ガラス、金属、セラミック等を挙げることができ
る。ここではガラス基板を使用し、そのガラス基板上に
厚膜パターンとして電極を形成する場合を例に挙げて説
明する。
は、ガラス、金属、セラミック等を挙げることができ
る。ここではガラス基板を使用し、そのガラス基板上に
厚膜パターンとして電極を形成する場合を例に挙げて説
明する。
【０００８】まず、図３（ａ）に示すように、ガラス基
板１１の上に収縮防止層１２を形成する。具体的には、
アルミナ、シリカ、酸化硼素、酸化チタン、酸化マグネ
シウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バ
リウム、炭酸カルシウム等の１種若しくは２種以上の無
機粉体であって、下地層やパターン層の焼成温度で軟化
しない、すなわち６５０℃以下で軟化しない無機材料を
バインダー樹脂、溶剤と混合してペースト化したもの
や、フィルム形成してシート化したものを用いて形成さ
れる。この無機粉体としては平均粒径０．１〜２．０μ
ｍのものが好ましく用いられる。
板１１の上に収縮防止層１２を形成する。具体的には、
アルミナ、シリカ、酸化硼素、酸化チタン、酸化マグネ
シウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バ
リウム、炭酸カルシウム等の１種若しくは２種以上の無
機粉体であって、下地層やパターン層の焼成温度で軟化
しない、すなわち６５０℃以下で軟化しない無機材料を
バインダー樹脂、溶剤と混合してペースト化したもの
や、フィルム形成してシート化したものを用いて形成さ
れる。この無機粉体としては平均粒径０．１〜２．０μ
ｍのものが好ましく用いられる。
【０００９】上記の収縮防止層は、焼成時においてパタ
ーンの水平方向には殆ど収縮せずに垂直方向（膜厚方
向）にのみ収縮するものである。すなわち、収縮防止層
を形成するこれらのペーストやシートは、熱による膨張
と樹脂が飛ぶ時の収縮が略釣り合っているので寸法変化
を起こさない。
ーンの水平方向には殆ど収縮せずに垂直方向（膜厚方
向）にのみ収縮するものである。すなわち、収縮防止層
を形成するこれらのペーストやシートは、熱による膨張
と樹脂が飛ぶ時の収縮が略釣り合っているので寸法変化
を起こさない。
【００１０】さらに、図３（ｂ）に示すように、収縮防
止層１２の上に下地層１３を形成する。この下地層１３
は電極との密着性を向上させ、マイグレーション防止を
図るためのもので、ＰｂＯ系、Ｂｉ2 Ｏ3 系、ＺｎＯ系
等の低温度で軟化するガラスを含有したペーストを塗布
して形成する。ガラス基板１１に形成した収縮防止層１
２は絶縁性はあるが熱で溶融しないため、成膜性に劣る
ことから、直接その上に電極を形成すると電極の剥離等
が起こる。したがって、熱で溶融して収縮防止層１２に
浸透するような下地層１３を設けることで、成膜性、機
械的強度を向上させるものである。
止層１２の上に下地層１３を形成する。この下地層１３
は電極との密着性を向上させ、マイグレーション防止を
図るためのもので、ＰｂＯ系、Ｂｉ2 Ｏ3 系、ＺｎＯ系
等の低温度で軟化するガラスを含有したペーストを塗布
して形成する。ガラス基板１１に形成した収縮防止層１
２は絶縁性はあるが熱で溶融しないため、成膜性に劣る
ことから、直接その上に電極を形成すると電極の剥離等
が起こる。したがって、熱で溶融して収縮防止層１２に
浸透するような下地層１３を設けることで、成膜性、機
械的強度を向上させるものである。
【００１１】次に、図３（ｃ）に示すように、収縮防止
層１２と下地層１３とを形成したガラス基板１１に電極
ペースト１４をスクリーン印刷法等の手段によりパター
ニングする。或いは、感光性の電極ペーストを全面に塗
布して乾燥させるか、若しくは一旦フィルム上に電極ペ
ースト層を形成してこれを基板に転写した後、フォトリ
ソグラフィ法でパターニングを行うようにしてもよい。
層１２と下地層１３とを形成したガラス基板１１に電極
ペースト１４をスクリーン印刷法等の手段によりパター
ニングする。或いは、感光性の電極ペーストを全面に塗
布して乾燥させるか、若しくは一旦フィルム上に電極ペ
ースト層を形成してこれを基板に転写した後、フォトリ
ソグラフィ法でパターニングを行うようにしてもよい。
【００１２】次いで、焼成を行って電極ペースト１４か
ら樹脂分を飛ばし、図３（ｄ）に示すように密着状態の
電極１５を形成する。この焼成工程では、３００〜４０
０℃で電極ペースト中の樹脂分が飛んで膜減りを起こ
し、水平方向に収縮しようとするが、アルミナを主体と
する粉体が熱膨張することで、みかけ上は水平方向には
収縮しないので、電極１５は線幅が変化せず剥離するこ
ともない。さらに、４５０〜６００℃になるとガラスフ
リットの軟化による収縮が起こり、さらには溶融して下
地層１３と密着する。また、下地層１３は溶融して収縮
防止層１２に溶け込んで一体化した混合層１６になる。
そして、焼成を終えると冷却されるが、混合層１６の熱
膨張率は金属シート１１と電極１５の熱膨張率と同じな
ので、電極１５は寸法変化や剥離等の現象を起こさな
い。このようにして、金属シート１１上には、６５０℃
以下で軟化しない無機粉体がリッチな層から徐々に６５
０℃以下の軟化点を有するガラスリッチな層へと変化す
る傾斜構造の混合層１６が形成され、その上に電極１５
のパターンが形成された状態になる。
ら樹脂分を飛ばし、図３（ｄ）に示すように密着状態の
電極１５を形成する。この焼成工程では、３００〜４０
０℃で電極ペースト中の樹脂分が飛んで膜減りを起こ
し、水平方向に収縮しようとするが、アルミナを主体と
する粉体が熱膨張することで、みかけ上は水平方向には
収縮しないので、電極１５は線幅が変化せず剥離するこ
ともない。さらに、４５０〜６００℃になるとガラスフ
リットの軟化による収縮が起こり、さらには溶融して下
地層１３と密着する。また、下地層１３は溶融して収縮
防止層１２に溶け込んで一体化した混合層１６になる。
そして、焼成を終えると冷却されるが、混合層１６の熱
膨張率は金属シート１１と電極１５の熱膨張率と同じな
ので、電極１５は寸法変化や剥離等の現象を起こさな
い。このようにして、金属シート１１上には、６５０℃
以下で軟化しない無機粉体がリッチな層から徐々に６５
０℃以下の軟化点を有するガラスリッチな層へと変化す
る傾斜構造の混合層１６が形成され、その上に電極１５
のパターンが形成された状態になる。
【００１３】
【実施例】平均粒径１．０μｍ程度のアルミナ８０重量
％とシリカ２０重量％の混合粉体にバインダー樹脂を添
加してペースト化した材料を用意し、ガラス基板上にこ
のペースト材料をコーティングして収縮防止層を形成し
た。乾燥後、その収縮防止層の上にＰｂＯ系のガラスを
含有したペーストをコーティングして下地層を形成し
た。
％とシリカ２０重量％の混合粉体にバインダー樹脂を添
加してペースト化した材料を用意し、ガラス基板上にこ
のペースト材料をコーティングして収縮防止層を形成し
た。乾燥後、その収縮防止層の上にＰｂＯ系のガラスを
含有したペーストをコーティングして下地層を形成し
た。
【００１４】続いて、下記組成Ａの感光性樹脂を含有す
る下記組成Ｂの感光性電極ペーストを用意し、これを収
縮防止層と下地層が形成されたガラス基板上にスクリー
ン印刷によりコーティングし、乾燥膜厚１５μｍの電極
ペースト層を形成した。そして、マスクを介して電極ペ
ースト層を露光し、現像工程を経て線幅５０μｍ、線間
２０μｍの電極パターン層を形成した。
る下記組成Ｂの感光性電極ペーストを用意し、これを収
縮防止層と下地層が形成されたガラス基板上にスクリー
ン印刷によりコーティングし、乾燥膜厚１５μｍの電極
ペースト層を形成した。そして、マスクを介して電極ペ
ースト層を露光し、現像工程を経て線幅５０μｍ、線間
２０μｍの電極パターン層を形成した。
【００１５】 ＜組成Ａ＞ アルカリ現像型バインダーポリマー １００重量部 （メチルメタクリレート／メタクリル酸共重合体） ポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリアクリレート ６０重量部 光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュア９０７」） １０重量部
【００１６】 ＜組成Ｂ＞ 組成Ａの感光性樹脂 ２０重量部 銀粉（平均粒径） ７０重量部 ガラスフリット ５重量部 ｛主成分：Ｂｉ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、Ｂ2 Ｏ3 （無アルカリ）、 平均粒径：１μｍ、軟化点：６００℃｝ ジプロピレングリコールモノメチルエーテル ２０重量部 増粘剤 １重量部
【００１７】次いで、収縮防止層、下地層及び電極パタ
ーン層を一括で焼成して、膜厚６μｍ、線幅４８μｍ、
線間２２μｍのＰＤＰ用アドレス電極を形成した。これ
により、膜厚が５μｍ以上で且つ線幅３０μｍ以下の微
細な電極パターンを形成することができた。
ーン層を一括で焼成して、膜厚６μｍ、線幅４８μｍ、
線間２２μｍのＰＤＰ用アドレス電極を形成した。これ
により、膜厚が５μｍ以上で且つ線幅３０μｍ以下の微
細な電極パターンを形成することができた。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、加熱
時に収縮防止作用がある材料により基板上に収縮防止層
を形成し、その収縮防止層の上にさらに下地層を形成
し、その下地層の上にパターン形成用ペーストをパター
ニングするようにし、これらを同時に焼成するようにし
たので、焼成時において収縮防止層が寸法変化を起こさ
ず、したがってその上にあるパターン形成用ペーストが
焼成工程を経ても幅方向に収縮を起こさないことから、
焼成前の間隔、すなわち小さな間隔で厚膜パターンを形
成することができる。
時に収縮防止作用がある材料により基板上に収縮防止層
を形成し、その収縮防止層の上にさらに下地層を形成
し、その下地層の上にパターン形成用ペーストをパター
ニングするようにし、これらを同時に焼成するようにし
たので、焼成時において収縮防止層が寸法変化を起こさ
ず、したがってその上にあるパターン形成用ペーストが
焼成工程を経ても幅方向に収縮を起こさないことから、
焼成前の間隔、すなわち小さな間隔で厚膜パターンを形
成することができる。
【図１】ライン状パターンの焼成前と焼成後における線
幅と線間の関係を示す説明図である。
幅と線間の関係を示す説明図である。
【図２】ライン状パターンを２分割した場合の焼成前と
焼成後における間隔の関係を示す説明図である。
焼成後における間隔の関係を示す説明図である。
【図３】本発明に係る厚膜パターン形成方法を説明する
ための工程図である。
ための工程図である。
Ａ 線幅（焼成前） Ｂ 線間（焼成後） Ｄ 間隔（焼成後） １１ 基板 １２ 収縮防止層 １３ 下地層 １４ 電極ペースト １５ 電極 １６ 混合層
Claims (4)
- 【請求項１】 基板上にパターン形成用ペーストをパタ
ーニングし、焼成工程を経て基板に密着したパターン層
を形成する工程を含む厚膜パターン形成方法において、
加熱時に収縮防止作用がある材料により基板上に収縮防
止層を形成し、その収縮防止層の上にさらに下地層を形
成し、その下地層の上にパターン形成用ペーストをパタ
ーニングするようにし、収縮防止層、下地層及びパター
ン層を同時に焼成するようにしたことを特徴とする厚膜
パターン形成方法。 - 【請求項２】 ６５０℃以下で軟化しない無機粉体とバ
インダー樹脂からなる材料により収縮防止層を形成する
請求項１に記載の厚膜パターン形成方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の方法で形成される厚膜
パターンであって、膜厚が５μｍ以上で且つ線間が３０
μｍ以下である厚膜パターン。 - 【請求項４】 請求項１に記載の方法で形成された厚膜
パターンを有する基板であって、基板上に６５０℃以下
で軟化しない無機粉体がリッチな層から徐々に６５０℃
以下の軟化点を有するガラスリッチな層が形成され、そ
の上に厚膜パターンが形成されてなる厚膜パターン付き
基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30434396A JP3681024B2 (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 厚膜パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30434396A JP3681024B2 (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 厚膜パターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10144211A true JPH10144211A (ja) | 1998-05-29 |
| JP3681024B2 JP3681024B2 (ja) | 2005-08-10 |
Family
ID=17931877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30434396A Expired - Fee Related JP3681024B2 (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 厚膜パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3681024B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003015546A (ja) * | 2001-07-04 | 2003-01-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法、ならびにフラットパネルディスプレイおよびその製造方法 |
| CN108058482A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-05-22 | 滁州英诺信电器有限公司 | Pet基材印刷防收缩工艺 |
-
1996
- 1996-11-15 JP JP30434396A patent/JP3681024B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003015546A (ja) * | 2001-07-04 | 2003-01-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法、ならびにフラットパネルディスプレイおよびその製造方法 |
| CN108058482A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-05-22 | 滁州英诺信电器有限公司 | Pet基材印刷防收缩工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3681024B2 (ja) | 2005-08-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050301 |
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