바카라 커뮤니티 (Nomaguchi Ari 회장) (이하 "AIST")Nanosystems Research Division[Research Division Chief Yamaguchi Tomohiko] 수석 수석 연구원 Horiuchi Nobu, Nanosystems 측정 그룹 및 기타전기 바카라 규칙강도가 높은 플라스틱 기판에 형성된 금속 박막으로 만들어졌습니다펄스 라이트기판에 손상을 일으키지 않고 바카라 규칙 필름의 접착력을 향상시킬 수 있습니다 또한,이 기술은 바카라 규칙 필름의 패터닝을 허용합니다
전기 바카라 규칙은 플라스틱 및 복잡한 모양의 부품과 같은 절연 재료에 금속 박막을 퇴적하는 방법이며, 전자 및 자동차 부품과 같은 산업에서 널리 사용됩니다 일반적으로, 금속 필름의 제조에서, 기판과의 접착력을 얻기 위해, 기판은 혈장 처리 또는 화학적 에칭과 같은 표면을 거칠게하기 위해 미리 처리 (표면 거칠게)를 거치지 만, 특히 전기 바카라 규칙으로, 그러한 처리를 수행하지 않고 충분한 접착력을 얻는 것은 어렵다
이 기술에서, 필름은 기판의 표면 처리없이 형성되며, 바카라 규칙 필름은 매우 짧은 기간 (수백 마이크로 초) 동안 고강도 펄스 빛으로 조사되어 즉시 바카라 규칙 필름을 고온으로 가져옵니다 이는 바카라 규칙 필름과 플라스틱 기판 사이의 계면 만 즉시 가열되기 때문에 접착력을 향상시킵니다 또한, 넓은 면적 (A4 크기) 바카라 규칙 필름은 단기간 (마이크로 초) 내에 처리 될 수있다 또한, 펄스 빛이 사용됩니다Photomask조사를 통해 마스크 된 영역이 낮고 접착 성 테이프로 접착 성을 쉽게 벗길 수 있으므로 바카라 규칙 필름이 사용됩니다패터닝가능합니다
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| PET 필름에 제작 된 전기 골드 바카라 규칙 필름의 패턴 (오른쪽) |
전기 바카라 규칙은 플라스틱 및 세라믹과 같은 절연 재료 및 복잡한 모양의 일부에 금속 바카라 규칙이 적용되는 화학적 증착 공정이며, 전자 구성 요소 (인쇄 배선 보드 등) 및 자동차 부품 (휠 캡, 핸들 등)에 널리 사용됩니다 고가의 진공 장치를 사용한 스퍼터링과 같은 필름 형성 과정과 달리, 저렴하고 구리, 니켈, 금 등에 대한 필름 형성 방법으로 광범위한 응용 분야에서 사용됩니다
지금까지 전기 바카라 규칙은 바카라 규칙 필름의 접착력을 향상시키기위한 표면의 대략적인 단계를 필요로하며, 진공 장치를 사용한 혈장 처리와 같은 물리적 방법이 필요하며, 고위험 산화제를 사용한 에칭과 같은 화학적 방법이 채택되었습니다 그러나, 기판의 표면을 거칠게하면 표면에 형성된 금속 박막의 부드러움이 좋지 않아 전기 및 광학 특성에 부정적인 영향을 미친다 또한, 기판의 전체 표면에 금속 바카라 규칙 필름을 제작 한 후 금속 박막의 배선과 같은 패턴을 형성하기 위해Photoresist그리고 금속 박막은 에칭되어 표면 거친 과정과 마찬가지로 환경 부담이 높다는 문제를 일으 킵니다
AIST는 플라스틱 표면의 전기 바카라 규칙을위한 촉매 인 팔라듐 및 백금과 같은 귀금속 나노 입자를 고정시키는 방법을 발견했습니다 (Aisode Press 발표 2008 년 9 월 18 일), 기판의 표면 처리를 수행하지 않고 높은 접착력을 제공하는 에칭이없는 전기 바카라 규칙 공정을 개발하고 있습니다 또한, 우리는 전자 및 광학 기술 연구 부서 (Satoshi Haraichi)가 이끄는 Meso Struction Control Group의 Shimada Satoshi 최고 연구원과 협력하여 고강도 펄스 라이트를 사용하여 영화 형성 과정을 연구하기 위해 노력하고 있습니다 이번에는이 연구를 결합하여 바카라 규칙 필름의 접착력을 개선하고 포토 마스크를 사용하여 바카라 규칙 필름 패턴 화의 연구 및 개발을 더욱 발전시키기 위해 결합되었습니다
이 연구 결과는 일본 과학 기술 기관의 재건 프로모션 프로그램 (A-STEP) 검색 유형 "고독성 에칭이없는 전기 바카라 규칙 공정의 발전에 관한 연구"를 기반으로합니다
전기 바카라 규칙에서, 촉매는 기질 표면에 미리 고정되고, 용액의 금속 이온은 화학적으로 감소하여 금속 박막을 형성한다 촉매로서, 본 발명자들은 직경이 3 nm (나노 미터)의 폴리머로 덮인 균일 크기의 백금 나노 입자가 물에 안정적으로 분산되는 백금 콜로이드를 사용했다 플라스틱과 같은 기판이 이것에 침지 될 때, 백금 나노 입자는 기질 표면에 균일하게 고정된다 그 후, 혼합물이 농도의 과산화수소 및 클로로 우르 산에 침지 될 때, 백금 나노 입자는 다음 화학 물질에 도시 된 바와 같이 과산화수소에 의해 클로로 우르 산을 감소시켜 약 100 nm의 금도 필름을 초래한다
이전에, 바카라 규칙 후, 생성물을 100 내지 250 ℃에서 약 30 분 동안 100 내지 250 ℃ (온도의 특성에 따라 다름)로 가열 하였다 이것은 바카라 규칙 필름의 접착력을 향상시키고, JIS K5600-5-6에 따르면 테이프 필링 테스트에서 껍질을 벗기지 않는 금도도 필름이 형성됩니다 이 과정은 표면을 거칠게하지 않지만, 접착력을 개선하기 위해 바카라 규칙 후 열처리에 적용됩니다 구리 바카라 규칙, 니켈 바카라 규칙 및 백금 바카라 규칙은 팔라듐 콜로이드를 동일한 방식으로 촉매로 사용하여 수행 할 수 있습니다 그러나, 이러한 사후 치료는 기질의 뒤틀림 및 변형과 같은 문제를 일으킬 수 있으며, 또한 10 ~ 30 분의 치료가 필요합니다
이번에는 기존 가열 방법의 대안으로 고강도 펄스 빛을 사용하여 후 치료 방법을 조사했습니다 바카라 규칙 필름이 플라스틱 기판 상에 증착되고 펄스 광 조사 장치를 사용하여 수백 μs (마이크로 초)에 대해 펄스 광으로 조사 될 때, 바카라 규칙 필름과 플라스틱 기판 사이의 인터페이스 만 즉시 가열됩니다 이것은 바카라 규칙 박막의 접착력을 향상 시키지만, 가열이 순간적이기 때문에 플라스틱 기판의 뒤틀림 또는 변형을 유발하지는 않는다 무화과 도 1은 조사 후 PET 필름에서 금도 바카라 규칙 필름의 상태 (부착, 제거, 필링)를 조사하는 조건을 보여준다 300 µs, 121 J/CM2로 조사 할 때, 접착력이 개선되었고, 테이프 껍질 테스트에서 껍질을 벗기지 않은 접착력이 얻어졌다 반면에, 더 높은 에너지 펄스 라이트 (예 : 300 µs, 206 j/cm2)로 조사한 후, 바카라 규칙 필름을 제거 (에칭) 하였다 또한, 그림에서 파란색으로 표시된 바와 같이, 더 낮은 에너지로 펄스 빛을 조사 할 때 1, 접착력이 개선되지 않았으며 테스트를 벗겨서 테이프를 쉽게 벗겨 냈습니다
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| 그림 1 : 펄스 빛의 조사 시간 (조사 시간 및 조사 강도)에 비해 애완 동물 필름에 금도 바카라 규칙 필름의 접착력 변화 |
배선과 같은 금속 패턴이 펄스 광선 조사에 의해 형성 될 수 있는지 여부를 확인하기 위해, 애완 동물 필름에 레이저 프린터로 인쇄 된 마스크 패턴은 금바카라 규칙 필름에 300 µs, 121 j/cm2|로 조사되었습니다 마스크 된 부분의 바카라 규칙 된 필름은 펄스 빛으로 조사되지 않았으므로 접착력이 잘되지 않았으며, 접착제 테이프가 부착되어 껍질을 벗기면이 부분은 테이프로 껍질을 벗기고 기판에 금 금속 패턴을 남겼습니다 다른 한편으로, 펄스 빛의 에너지가 증가했을 때, 노출 된 부분의 바카라 규칙 필름이 에칭되어 역 패턴을 초래했다 이러한 접착력 및 에칭은 펄스 빛을 사용하여 달성 될 수 있음이 확인되었다 또한, 미세한 패턴을 갖는 포토 마스크를 사용함으로써,도 1에 도시 된 바와 같이 미세한 금속 패턴을 제조 할 수있다 2
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| 그림 2 : 애완 동물 필름에 제작 된 미세 금 바카라 규칙 패턴 |
이번에 개발 된 전기 바카라 규칙 공정은 다른 금속 바카라 규칙 필름 및 다양한 플라스틱 기판에 적용될 수 있습니다 이 전기 바카라 규칙 기술은 현재 재난이 강화 된 지역의 회사로 이전되고 있으며, 향후, 우리는 재해가 강한 지역의 회사의 요청을 고려하여 다양한 금속 및 플라스틱 조합에 대한 효과적인 펄스 광 조사 조건을 수집 할 것이며, 응용 프로그램을 계속 확장 할 것입니다 또한, 이번에 우리가 발견 한 현상은 바카라 규칙 필름에 독특하며, 스퍼터링과 같은 다른 방법으로 형성된 금속 필름으로 동일한 효과를 얻을 수 없으므로이 현상의 메커니즘을 설명 할 계획입니다