[发明专利]使用喷墨技术来印刷微线图案的方法

说明书

本发明涉及一种使用喷墨技术来印刷微线图案的方法。具体地说，提供了一种使用喷墨印刷来印刷微线图案的方法，该方法能够通过仅使用喷墨印刷方法就简单地制造具有微宽度小于约20μm的线图案的基板。为此，根据本发明的使用喷墨印刷来印刷微线图案的方法包括：凸块形成过程，该凸块形成过程通过在基板上喷墨印刷快干液体来形成分割预定导电图案的微凸块；和图案印刷过程，该图案印刷过程通过在由所述微凸块分割的区域上喷墨印刷导电液体而根据所述预定导电图案来印刷导电图案。

技术领域

本发明涉及使用喷墨技术来印刷微线图案的方法，更具体地说，本发明涉及这样一种使用喷墨技术来印刷微线图案的方法，该方法仅仅通过使用喷墨印刷方法就能够简单地制造具有微宽度小于约20μm的线图案的基板。

背景技术

在印刷电子技术开始时就开发了使用喷墨技术印刷导电图案的方法，之后通过使用喷墨技术开发了使用线宽在约80μm至约150μm范围内的PCB制造技术。

然而，尽管上述喷墨技术具有许多优点，但喷墨技术还没有经常用于PCB制造。这是因为喷墨技术的局限性在于，在PCB中难以实现具有较高厚度的线宽，需要高制造成本，并且与丝网印刷技术相比生产率低。

由于上述原因，当前的喷墨技术应用在极其有限的范围内，例如制造线宽在约50μm至约80μm范围内的少量批量生产的PCB产品或制造少量PCB样品。

近年来，为了高集成度，必须制造具有高密度互连(HDI)板所需的下一代PCB或半导体封装，以具有约20μm或以下的微线宽的图案。然而，由于低均匀性和集成性，丝网印刷技术难以用于高度集成的PCB制造，所以高度集成的PCB或半导体封装通过使用光刻或激光方法制造，特别是用于移动设备的HDI PCB或半导体封装通过高成本制造方法(诸如光刻或激光方法)制造。

另一方面，喷墨印刷方法可以直接印刷线而无需使用典型的曝光、蚀刻和电镀工艺。也就是说，喷墨印刷方法是通过微喷嘴喷射微微升(pl)尺寸的几个或几十个液滴形式的溶液或分散液来印刷具有微米宽度的微线的构图技术。

特别地，对基板的表面状况进行处理，使得微线图案部分具有亲水特性，而其余部分具有疏水特性，然后通过导电油墨在具有亲水特性的部分上形成微线图案。更具体地说，微线图案这样实现，即：通过光刻方法或在施加疏水层然后使用UV光进行蚀刻处理而在疏水图案上施加导电材料的方法中将亲水部分和疏水部分分开地形成，然后，当施加导电油墨时，将所有施加的油墨都收集到亲水区域中。

如上所述，由于典型的喷墨印刷方法易于改变设计并且降低了光掩模的制造成本、复杂的工艺步骤和制造工艺时间，因此越来越多地使用喷墨印刷方法。

然而，喷墨印刷方法在用于施加疏水性特性/亲水性特性的表面处理的高制造成本方面具有局限性。

另一方面，由于喷墨印刷方法可以实现由于商业化喷墨头的限制而具有1pl(直径为12.6μm)的尺寸的墨滴，所以具有约20μm尺寸的微线图案仅使用喷墨技术可能基本上不能实现。

特别地，当将尺寸为1pl(直径为12.6μm)的墨滴喷射并沉积在基板的表面上时，油墨可能根据表面能而扩散成各种尺寸。在亲水性表面能的情况(这种情况更为普遍)下，墨滴可能具有约三倍(35μm)或四倍(47μm)的线宽，而在疏水处理的表面状态的情况下，墨滴可以具有两倍(22μm)的线宽。然而，在各种应用领域中基本上需要的线宽小于上述尺寸的线可能难以实现，此外，通过上述工艺，产品制造更加困难。

另外，随着墨滴尺寸减小，微线图案的厚度也减小，因此更难以实现具有更高厚度的微线。虽然实现了，但由于微线之间的边界不均匀，所以喷墨印刷方法由于大的传输损耗也难以应用于实际应用领域，特别是对于高频范围。