2012年研究カタログ
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■ 研究担当:白川直樹 ■ フレキシブルエレクトロニクス研究センター 機能発現プロセスチ-ム■ 連携担当:鈴木英一 研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●銅配線を無版印刷で作ることができれば、省資源・多品種変量生産に対応可能 ●スーパーインクジェットにより1μmオーダーの高精細パターンが印刷可 ●銅微粒子インクで必須となる還元処理に酸素ポンプを利用 CPUパッケージ基板等における銅配線パターンの形成にはフォトリソグラフィーやメッキが使われており、多くの材料が無駄になっています。それを無版印刷で行なえれば、省資源になるとともに、多品種の製品を必要な量だけ生産可能となります。スーパーインクジェットと呼ばれる無版印刷法を用いることで1μmオーダーの配線が描画でき、2020年代のCPUパッケージ基板にも対応できます。銅ナノ粒子を分散させたインクで印刷しますが、銀インクと異なり、銅の場合は還元処理が必須である。その工程には固体電解質からなる酸素ポンプを応用します。 スーパーインクジェット法により5μmの線幅&スペースで銅のラインを引くことに成功しました。また、CPU基板におけるパターンを模した10μm線幅の配線を、実際に使われている基板材料上に作成することに成功しました(写真1)。インクジェット描画された銅のラインを、酸素ポンプで発生させた極低酸素分圧雰囲気で還元処理したところ、8μΩ・cmと、業界トップレベルの低電気抵抗率を得ました。描画に使ったスーパーインクジェット装置と、還元処理に使った酸素ポンプ装置を写真2に示します。いずれも弊所の技術を基に開発されたものです。● スーパーインクジェット装置は(株)SIJテクノロジから、酸素ポンプ装置はキヤノンマシナリー(株)から、それぞれ製品化されています。謝辞: 本研究は、新エネルギー・産業技術総合開発機構「ナノテク・先端部材実用化研究開発」の委託事業として(株)SIJテクノロジ、(株)イオックス、日本特殊陶業(株)、大阪市立工業研究所との共同で実施しています。写真1:銅インクをスーパーインクジェット印刷して作った配線パターンサンプル(線幅10μm)写真2:スーパーインクジェット装置(左)、酸素ポンプ装置(右)高精細インクジェットと酸素ポンプで作る印刷銅配線● 研究拠点つくば中央250情報通信・エレクトロニクス分野第3会場I-85I-85

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