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不僅克服了既有的金屬油墨的課題，還能在100℃以下的低溫制程中進(jìn)行低電阻配線(xiàn) 并且實(shí)現了對PET薄膜及玻璃等種類(lèi)廣泛的材料在無(wú)需真空及光阻下的直接微細配線(xiàn)成形 
對PET薄膜的金配線(xiàn)成形
通過(guò)本技術(shù)形成的線(xiàn)寬30～5微米的配線(xiàn) 田中控股株式會(huì )社（總公司：東京都千代田區；執行總裁：田苗 明）宣布負責田中貴金屬集團電鍍業(yè)務(wù)發(fā)展的日本電鍍工程株式會(huì )社(Electroplating Engineers of Japan Ltd.)（總公司：神奈川縣平塚市；執行總裁：中之內 宗治，以下簡(jiǎn)稱(chēng)EEJA）利用獨自開(kāi)發(fā)的表面處理藥液（感光底漆、膠體催化劑），開(kāi)發(fā)出新的直接圖案形成電鍍技術(shù)。本技術(shù)不僅無(wú)需真空環(huán)境和光阻（※1），還可在100℃以下的低溫制程中對各種材料直接形成低電阻的微細配線(xiàn)。 本技術(shù)是在PET薄膜及玻璃等各種基板上，進(jìn)行“感光底漆”的涂布及曝光，將基板浸泡于含有金納米粒子（※2）催化劑的“膠體催化劑”溶液后，通過(guò)浸泡在任意的金屬類(lèi)無(wú)電解電鍍（※3）液中，形成線(xiàn)寬5μm（微米:100萬(wàn)分之1米）的微細的各種金屬類(lèi)電子回路圖案的電鍍技術(shù)。雖然近年來(lái)金屬油墨作為下一代金屬配線(xiàn)成形技術(shù)的中心而備受關(guān)注，但是本技術(shù)與既有的使用金屬油墨的配線(xiàn)成形制程相比，可以在更加低溫的制程中形成低電阻配線(xiàn)。而且，通過(guò)對感光底漆的金納米粒子催化劑的自動(dòng)吸附這一具有劃時(shí)代意義的方法，無(wú)需使用光阻就可以形成直接配線(xiàn)。此外，由于是以無(wú)需真空設備的電鍍方法形成配線(xiàn)，對大型批量處理（※4）的展開(kāi)也變得容易，可以在各種基材上形成高性能的金屬配線(xiàn)，并實(shí)現量產(chǎn)。 本技術(shù)通過(guò)以上的特征及優(yōu)勢，可以開(kāi)拓既有的金屬配線(xiàn)成形技術(shù)不可能實(shí)現的下一代電子工程的新領(lǐng)域。 本技術(shù)的主要特征 - 在100℃以下的低溫制程中，實(shí)現具有壓倒性?xún)?yōu)勢的小體積電阻（Au：3.3μΩcm、Cu：2.3μΩcm） - 對PET薄膜及玻璃等各種非導電材料，可直接形成微細配線(xiàn) - 無(wú)需真空環(huán)境、光阻 通過(guò)本技術(shù)進(jìn)行的配線(xiàn)成形例 （圖片） - 對PET薄膜的金配線(xiàn)成形 http://bit.ly/2qWmrrt - 通過(guò)本技術(shù)形成的線(xiàn)寬30～5微米的配線(xiàn) http://bit.ly/2rI9V2z 新開(kāi)發(fā)表面處理藥液“感光底漆”、“膠體催化劑”是指EEJA為進(jìn)行本技術(shù)的開(kāi)發(fā)，獨自開(kāi)發(fā)了“感光底漆”和“膠體催化劑”作為新的表面處理藥液。 - 感光底漆： 用于在基板上補充金納米粒子催化劑的、以有機溶劑為基礎的涂布型樹(shù)脂溶液。通過(guò)紫外光照射進(jìn)行曝光，對于形成配線(xiàn)位置以外的部位，消除金納米粒子補充能力。 - 膠體催化劑： 在底漆表面增加自動(dòng)吸附能力的、含有金納米粒子催化劑的水溶液。此外，由于本金納米粒子催化劑對于各種無(wú)電解電鍍液具有較高的催化劑活性，通過(guò)浸泡在無(wú)電解電鍍液中，引起金屬的析出反應。 以往技術(shù)的課題 近年來(lái)作為下一代電子工程的中心技術(shù)，以印刷電子工程（※5）為代表的“無(wú)需真空”“無(wú)需光阻”的金屬配線(xiàn)成形技術(shù)的開(kāi)發(fā)非常受到期待，作為下一代金屬配線(xiàn)成形技術(shù)的有力候補，金屬油墨的開(kāi)發(fā)也在積極開(kāi)展當中。但是，雖然在更加低溫的條件下實(shí)現配線(xiàn)電阻更低的配線(xiàn)的研究也在進(jìn)行當中，但是面臨著(zhù)“低溫下的配線(xiàn)成形”和“配線(xiàn)的低電阻化”無(wú)法同時(shí)實(shí)現的課題。因此，EEJA認為如果通過(guò)從100℃以下的水溶液中使金屬結晶析出的“電鍍方法”，就可以“在低溫制程中形成低電阻配線(xiàn)”，而開(kāi)發(fā)出了本技術(shù)。 本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) - “無(wú)需真空”、“無(wú)需光阻”下的微細配線(xiàn)成形 由于本技術(shù)是以電鍍方法為主軸的由水溶液進(jìn)行的配線(xiàn)成形，所以不需要真空環(huán)境。此外，通過(guò)對感光底漆的金納米粒子催化劑的自動(dòng)吸附這樣具有劃時(shí)代意義的方法，無(wú)需使用光阻就可以直接形成微細配線(xiàn)。由于大型批量處理的展開(kāi)也變得容易，所以可在各種基材上形成高性能的金屬配線(xiàn)，并實(shí)現量產(chǎn)。 - 在“低溫制程”中可實(shí)現“低電阻配線(xiàn)成形” 由于本技術(shù)可在100℃以下的制程中，實(shí)現與以往的金屬油墨技術(shù)相比具有壓倒性?xún)?yōu)勢的小體積電阻（Au：3.3μΩcm、Cu：2.3μΩcm）的配線(xiàn)成形，對PET等通用的塑料薄膜那樣的耐熱性較低的非導電材料，可實(shí)現高性能的配線(xiàn)成形。 - 在平滑的基板上發(fā)揮充分的粘合強度 可實(shí)現在表面平滑的PET薄膜（Ra=10nm）上也能發(fā)揮充分的粘合強度（0.5N/mm）的配線(xiàn)成形。無(wú)需進(jìn)行基板的表面粗化，就可實(shí)現高度粘合。 - 無(wú)需氮氣吹掃及臭氧清除的曝光 由于底漆的曝光所需的紫外光的波長(cháng)在300nm左右，無(wú)需使用既有的通過(guò)基材表面改質(zhì)的圖案配線(xiàn)成形技術(shù)所使用的短波長(cháng)的準分子紫外光（波長(cháng)200nm以下）。因此，無(wú)需對光源的氮氣吹掃及臭氧清除等外部裝置。 - 還可實(shí)現對各種印刷方式的應用 通過(guò)采取在整個(gè)基板涂抹了底漆的狀態(tài)下將膠體催化劑溶液進(jìn)行部分印刷，或將底漆印刷在基板上后浸泡在膠體催化劑溶液內的方法，也可實(shí)現通過(guò)印刷方式的配線(xiàn)成形。因此，可應用于將印刷方式及曝光方式進(jìn)行組合的各種配線(xiàn)成形方法。 關(guān)于本技術(shù)在下一代電子工程的應用例和可能性 由于本技術(shù)可在低溫下形成低電阻的微細配線(xiàn)，主要可期待在柔性顯示器、天線(xiàn)、傳感器等的應用。此外，由于對三維物體表面的微細配線(xiàn)成形也可能實(shí)現，所以還可以考慮對MID（配線(xiàn)及電極所形成的樹(shù)脂成形品）的應用。而且還成功實(shí)現與涂布型絕緣材料組合上的層壓配線(xiàn)成形，可期待對金屬配線(xiàn)成形技術(shù)帶來(lái)創(chuàng )新。 另外，EEJA預定將于今年內對使用本技術(shù)的感光底漆、膠體催化劑、無(wú)電解電鍍液開(kāi)始進(jìn)行樣品出貨。 本技術(shù)還獲得了在今年6/7（周三）～6/9（周五）舉辦的“JPCA Show 2017（第47屆國際電子回路產(chǎn)業(yè)展）”的“JPCA Show AWARDS 2017”大獎，除了在會(huì )場(chǎng)內的EEJA展位上進(jìn)行展示之外，展會(huì )期間還將在東5大廳內的7H-29展室特別進(jìn)行面板展示。 （參考）利用本技術(shù)的配線(xiàn)制程 （圖片: http://bit.ly/2qRrAG7） (1) 底漆層的形成：在基板上涂抹底漆，通過(guò)在80～150℃溫度下進(jìn)行數分鐘的干燥后，在底漆的表面上形成用于補充金納米粒子的受體。 (2) 曝光：使用光掩膜照射深紫外光10～60秒，消除照射到深紫外光部分的底漆表面受體的補充能力。 (3) 金納米粒子催化劑的吸附：通過(guò)將曝光后的基板浸泡在含有具有受體吸附能力的金納米粒子的膠體溶液10～600秒，在底漆表面的受體上吸附膠體溶液中的金納米粒子。 (4) 浸泡到無(wú)電解電鍍液：通過(guò)將基板浸泡到希望形成的金屬類(lèi)無(wú)電解電鍍液中，沿著(zhù)固定在底漆表面的金納米粒子，析出電鍍液中所含的金屬，出現金屬圖案。 *1 光阻： 是指光阻劑涂布。對金屬、半導體等進(jìn)行微細加工時(shí)，用于使用照片技術(shù)和化學(xué)腐蝕 (蝕刻) 的光蝕刻。 *2 金納米粒子： 納米（10億分之1米）大小的金粒子。 *3 無(wú)電解電鍍液： 通過(guò)金屬離子與還原劑的化學(xué)反應，使金屬離子在材料上還原析出金屬的電鍍液。 *4 大型批量處理： 作為電鍍方法特征的“大面積處理”及“多個(gè)基板一次性處理”等的工序。 *5 印刷電子工程： 利用印刷技術(shù)形成電子回路、器件等的技術(shù)。 |
