Vol.4 No.1 2011

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研究論文:レーザー援用インクジェット技術の開発(遠藤ほか)−9−Synthesiology Vol.4 No.1(2011)ション技術とMEMSデバイス等を研究している。2002年から5年間、NEDOナノレベル電子セラミックス材料低温成形・集積化技術プロジェクトリーダー。2007年よりNEDO「高集積・複合MEMS製造技術開発事業」プロジェクトに従事、MEMS−半導体横方向配線技術の中でレーザー援用インクジェット技術を発案、同テーマの取りまとめを担当した。査読者との議論議論1 全体的なコメントコメント(長谷川 裕夫:産業技術総合研究所エネルギー技術研究部門)開発した技術は優れたものと思いますが、シンセシオロジーの論文にふさわしいものとするために、議論2以下の点について修正をお願いします。議論2 技術課題の明示コメント(長谷川 裕夫)節の題名について、克服すべき技術課題が容易に分かるように工夫してください。回答(遠藤 聡人)コメントに関して、節の要約を節の題名になるように変更しました。議論3 吐出周波数の問題解決コメント(長谷川 裕夫)吐出周波数の問題が提示されていますが、著者らは結局どのようにして解決したのかを記述してください。回答(遠藤 聡人)これまでは、描画する配線の配線幅と抵抗を下げるために、吐出する液滴サイズを小さくし、単位長さ当たりのインク供給量を少なくする、言い換えるならばインクジェットの吐出周波数の向上を目指していました。しかし、私達は液滴径が大きなままで小さい線幅の配線を描画することにより、単位長さ当たりのインク供給量を多くすることができることから、吐出周波数の大幅な向上をせず解決に至りました。議論4 これまでのアプローチとの比較コメント(長谷川 裕夫)この研究と対比しているこれまでのアプローチについて、論理的にこれらのアプローチが適当でないことを説明し、なぜ、どのようなブレークスルーが必要だったのか、それをどのように解決したのかを明らかにしてください。高粘度のインクの問題点は箇条書きにまとめると分かり易いと思います。回答(遠藤 聡人)配線のパターンを均一にし、配線の抵抗値を低減するというこれまでの取り組みとして、大きくは、以下の4方法があげられます。①インクの比抵抗の低減→低抵抗化の限界②高粘度インクの吐出や液滴の小径化→ノズル詰まりや吐出周波数の限界③表面処理による均一なパターン形成→プロセス複雑化によるスループットの低減④加熱による乾燥速度向上→急激な乾燥によって起こる突沸による配線の断線①、②は、線幅を狭くする際に大きく影響し、③、④は、均一のパターンを描画する際に大きく影響します。また、インクジェットを実用的なプロセス技術とするためには、解決が困難となる問題も発生していました。執筆者略歴遠藤 聡人(えんどう あきと)2007年桐蔭横浜大学大学院修了、博士(工学)。大学時代には、環境応用、超音波デバイス、医用超音波診断に関わる。企業時代には、プラズマ真空装置関連の開発に従事。産総研イノベーションスクール第1期卒業生。現在は、産業技術総合研究所先進製造プロセス研究部門の派遣職員。博士後期課程では、水熱合成法による医療用アレイ型高周波超音波プローブの研究開発を行う。企業との共同研究を通じ、微細配線のパターニングや電子部品の実装技術に重要性を感じ、レーザー援用インクジェット技術の開発に従事。この論文では、レーザー援用インクジェット技術による高アスペクト比配線描画技術の研究開発を担当した。明渡 純(あけど じゅん) 1984年早大理工学部応用物理学科卒、1988~1991年同理工学部助手を経て、1991年通産省工業技術院機械技術研究所入所。現在は産業技術総合研究所先進製造プロセス研究部門上席研究員。博士(工学)。専門:薄膜工学、微細加工、光応用計測。現在、エアロゾルデポジション法によるセラミックスインテクグレー参考文献明渡純, 中野禅, 朴載赫, 馬場創, 芦田極: エアロゾルデポジション法−高機能部品の低コスト化、省エネ製造への取り組み−, Synthesiology, 1 (2), 130-138 (2008).菅沼克昭, 棚網宏: プリンテッド・エレクトロニクス技術, 工業調査会 (2009).J. Kolbe, A. Arp, F. Calderone, E. M. Meyer, W. Meyer, H. Schaefer and M. Stuve: Inkjettable conductive adhesive for use in microelectronics and microsystems technology, Microelectronics Reliability, 47, 331-334 (2007).(独)新エネルギー・産業技術総合開発機構: 精密部材成形用材料創製・加工プロセス技術に関する調査成果報告書 (2005).H. Sirringhaus, T. Kawase, R. H. Friend, T. Shimoda, M. Inbasekaran, W. Wu and E. P. Woo. : High-resolution inkjet printing of all-polymer transistor circuits, Science, 290 (5499), 2123-2126 (2000).P. J. Smith, D.-Y. Shin, J. E. Stringer, B. Derby and N. Reis: Direct ink-jet printing and low temperature conversion of conductive silver patterns, J. Mater. Sci., 41, 4153-4158 (2006).高橋恭介: インクジェットプリンターの応用と材料Ⅱ, シーエムシー出版 (2007).コニカミノルタホールディングス株式会社, 導電膜パターンおよび導電膜パターンの形成方法, 特許公開2010-182775号 (2009).森井克行, 下田達也: インクジェット成膜−微小液滴の挙動−, 表面科学, 24 (2), 90-97 (2003).K. Murata, J. Matsumoto, A. Tezuka, Y. Matsuba and H. Yokoyama: Super-fine ink-jet printing: toward the minimal manufacturing system, Microsyst Technol, 12, 2-7 (2005) .R. D. Deegan, O. Bakajin, T. F. Dupont, G. Huber, S. R. Nagel and T. A. Witten: Capillary flow as the cause of ring stains from dried liquid drops, Nature, 389, 827-829 (1997).P. C. Duineveld: The stability of ink-jet printed lines of liquid with zero receding contact angle on a homogeneous substrate, J. Fluid Mechanics, 477, 175-200 (2003).[1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12]

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