专利名称：电子元件、形成导电图案的方法以及喷墨头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有形成于基体材料上的导电图案的电子元件，一种形成导电图案的方法和使用该电子元件的喷墨头。
背景技术：
例如，在基体材料(例如，基板)上形成导电图案(例如，电极、布线)的情形，具体而言，在形成精细尺寸的导电图案的情形，如此的构图方法的一个示例是使用光刻的刻蚀方法。
然而，使用光刻的构图方法需要高的成本和复杂的步骤(例如，形成抗蚀剂图案的步骤、曝光/显影的步骤、用刻蚀气体刻蚀的步骤)。
在这些年来，一种印刷方法(例如，用喷墨方法形成精细导电图案)作为一种以低成本形成导电图案的更简单方法的示例吸引了人们的注意力。例如，在形成导电图案(例如，布线图案)的情形，与光刻方法或刻蚀方法相比，印刷方法简单且不昂贵。作为用印刷方法形成导电图案的一种示范性方法，存在使用包含导电材料(例如，金属纳米墨)的墨在基板(基体材料)上形成图案的方法。
然而，在使用包含导电材料(例如，金属纳米墨)的墨在基板(基体材料)上形成图案的方法的使用中，难于将图案形成为精细的尺寸。例如，在基板上使用金属纳米墨的情形，当被施加到基板表面上时墨趋于散开，由此使得难于形成精细尺寸的图案。
提出了一种解决该问题的方法，所述方法在基板上形成亲液区和憎液区，且通过仅在亲液区形成例如金属纳米墨的导电图案(参见，例如，日本公开专利申请No.2004-170463)来利用该表面能的差异。还有另一种方法，所述方法调整基板表面的拒水性能用于防止金属纳米墨在基板表面散开(参见，例如，日本公开专利申请No.2004-6700、No.2004-146796和No.2004-119479)。
然而，采用在日本公开专利申请No.2004-170463中披露的方法，形成亲液区和憎液区的构图方法复杂、昂贵且耗时。
在日本公开专利申请No.2004-6700、No.2004-146796和No.2004-119479中披露的方法需要墨具有相对应基板表面增加的接触角，用于提高憎液性。然而，提供憎液性(增加接触角)导致导电图案失去了相对于基板的粘结强度，且使得难于防止导电图案与基板分离。
发明内容
本发明总的目的是提供一种电子元件、形成导电图案的方法以及喷墨头，其基本避免了由相关技术的限制和缺点导致的一个或更多的问题。
本发明的特征和优点将在随后的说明书中阐述，且一部分将从说明书和附图显见，或可以通过根据说明书中提供的教导进行实践而得知。本发明的目的和其他特征和优点将通过在说明书中以本领域的普通技术人员能够实施本发明的完全、清楚、简洁和准确的术语具体指出的电子元件、形成导电图案的方法和喷墨头来实现和获得。
为了实现这些和其他优点且根据本发明的目的，如在这里体现和广泛描述的，本发明提供了一种形成导电图案的方法，所述方法包括的步骤为a)在具有憎液性能的基体材料的表面上形成导电图案；b)对于在其上未形成有导电图案的基体材料的表面的预定的区域，提供憎液性能；和c)形成覆盖导电图案的绝缘层。
在根据本发明的实施例的形成导电图案的方法中，所述方法还可以包括的步骤为在步骤a)之后，通过使用镀覆方法在导电图案上形成上导电图案。
在根据本发明的实施例的形成导电图案的方法中，导电图案可以包括金属颗粒，其中镀覆方法可以包括使用金属颗粒作为形成上导电图案的催化剂的无电镀。
在根据本发明的实施例的形成导电图案的方法中，镀覆方法可以包括使用导电图案作为形成上导电图案的进给路径的电镀方法。
在根据本发明的实施例的形成导电图案的方法中，所述方法还可以包括的步骤为在步骤a)之前形成具有加入释放剂的基体材料。
在根据本发明的实施例的形成导电图案的方法中，所述方法还可以包括的步骤为在步骤a)之前对于基体材料的表面提供憎液性能。
在根据本发明的实施例的形成导电图案的方法中，可以通过对于基体材料的表面施加等离子体激发的气体而对于基体材料的表面提供憎液性能。
在根据本发明的实施例的形成导电图案的方法中，在步骤b)中，通过对基体材料的表面施加等离子体激发的气体而对预定的区域提供亲液性能。
在根据本发明的实施例的形成导电图案的方法中，所述方法还可以包括的步骤为将基体材料连接到其上形成第二导电图案的功能元件；和在导电图案的至少一部分和第二导电图案的一部分上形成第三导电图案。
在根据本发明的实施例的形成导电图案的方法中，步骤a)可以包括的步骤为在支撑基板上形成掩模图案；通过使用镀覆方法在掩模图案的孔部分中生长导电图案，且将导电图案转移到基体材料。
另外，本发明提供了一种电子元件，所述电子元件包括具有其上有导电图案的表面的基体材料；和以覆盖导电图案的方式形成于基体材料的表面的预定区域上的绝缘层，其中其上形成绝缘层的预定区域的表面具有比其上形成导电图案的表面更低的亲液性能。
在根据本发明的实施例的电子元件中，所述电子元件还可以包括形成于导电图案上的上导电图案，其中所述上导电图案具有与导电图案不同的组成。
在根据本发明的实施例的电子元件中，上导电图案可以具有小于导电图案的应力。
在根据本发明的实施例的电子元件中，所述电子元件还可以包括连接到基体材料的功能元件，所述功能元件具有其上形成第二导电图案的表面；和至少形成于导电图案的一部分和第二导电图案的一部分的第三导电图案。
在根据本发明的实施例的电子元件中，所述电子元件还可以包括形成于功能元件和基体材料之间的连接部分，所述连接部分具有位于基体材料的表面和功能元件的表面之间的连接表面，其中所述连接部分包括树脂材料。
在根据本发明的实施例的电子元件中，第三导电图案可以接触导电图案、第二导电图案和连接表面。
另外，本发明还提供了包括根据本发明的实施例的电子元件的喷墨头。
当结合附图阅读时，从以下的详细说明本发明的其他目的和进一步的特征将变得明显。
图1A-1D是用于说明根据本发明的第一实施例形成导电图案的方法的示意图；图2A-2D是用于说明根据本发明的第二实施例形成导电图案的方法的示意图；图3是根据本发明的第二实施例的电子元件的平面图；图4A-4F是用于说明根据本发明的第三实施例转移导电图案的方法的示意图；图5A-5C是用于说明根据本发明的第三实施例形成导电图案的方法的示意图；图6是根据本发明的第三实施例的电子元件的平面图；图7A-7E是用于说明根据本发明的第四实施例转移导电图案的方法的示意图；图8A-8E是用于说明根据本发明的第五实施例转移导电图案的方法的示意图；和图9A-9E是用于说明根据本发明的第六实施例转移导电图案的方法的示意图。
具体实施例方式
现将参考附图描述本发明的实施例。
根据本发明的实施例的电子元件包括具有其上形成有导电图案的表面的基体材料；和以覆盖导电图案的方式形成于基体材料的表面上的绝缘层。在基体材料的表面上，接触绝缘层的区域具有的憎液性能(憎液性)小于其上形成有导电图案的区域(层)的憎液性能。
因此，在通过使用例如印刷方法用墨形成导电图案的情形，可以防止墨在基底的表面散开，因为导电图案形成在具有高憎液性的区域上。因此，电子元件具有能够使精细导电图案形成于其上的配置。另外，因为覆盖导电图案的绝缘层以接触具有低憎液性的区域(即，亲液区域)的方式形成，所以绝缘层可以满意地粘结到基底上。因此，电子元件具有防止导电图案从基底的表面分离的可靠结构。
另外，通过使用电子元件作为喷墨印刷机的喷墨头，喷墨头可以形成有精细布线图案且可以获得牢固结构。
电子元件由以下的方法形成，所述方法例如包括的步骤为在基体材料的憎液表面上印刷导电图案(第一步骤)；对在其上未形成导电图案的基体材料表面的区域提供亲液性能(第二步骤)；且在基体材料表面上形成覆盖导电图案的绝缘层(第三步骤)。
因为该方法通过使用印刷技术形成了导电图案，与例如使用光刻技术形成导电图案的方法相比，该导电图案可以更容易和更便宜地形成。
因为其上进行印刷方法的基体材料的表面具有憎液性能(低表面能)，所以可以防止施加到基体材料表面上的导电图案(墨)散开，由此使得能够形成精细导电图案。
另外，在导电图案形成于基体材料表面之后，可以对基体材料表面进行为其上未形成导电图案的基体材料表面的区域提供亲液性能(高表面能)的工艺(亲液处理)。然后，以覆盖导电图案和接触基体材料表面的亲液区的方式形成绝缘层(保护层)。
因为接触绝缘层的基体材料表面的部分具有亲液性能，所以可以增加基体材料表面的亲液区和绝缘层之间的粘结强度。因此，绝缘层可以牢固地粘结到基体材料表面，且可以防止导电图案从基体材料表面分离。常规地，难于在基体材料上形成精细导电图案并同时通过使用印刷方法在导电图案和基体材料之间获得足够的粘结强度。
第一实施例图1A-1D显示了根据本发明的第一实施例形成导电图案的方法。
在图1A所示的步骤中，通过对于基体材料10的表面提供憎液特性(憎液性)，在包括树脂材料(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))的基体材料10的表面上形成憎液表面10A。即，通过将憎液材料施加到基体材料10的表面上从而形成了憎液表面10A(憎液处理)。在该情形，基体材料例如包括比如基底的平面材料或形成为其他形状的材料。憎液处理是用于提供或增加基体材料10的表面的憎液性能(憎液性)，即，减小基体材料10的表面能的级别。通过在基体材料上进行憎液处理，可以增加预定的液体在基体材料10的表面上的接触角。
例如通过在基体材料表面上形成C-F键来进行憎液处理。C-F键可以通过将激活的氟化学气体(例如，碳氟化合物气体)施加到基体材料表面来形成。
在该实施例中，虽然在附图中未显示，但是为了在基体材料10上进行憎液处理，使用了大气压等离子体表面处理设备(由Sekisui Chemical制造的遥控型等离子体处理设备)。更具体而言，将CF4气体以0.5L/分钟的速率提供到表面处理设备，接下来通过用等离子体激活CF4气体来形成处理气体R1，且然后将处理气体R1施加到基体材料10的表面上。
在基体材料10的表面上进行憎液处理之后，通过在基体材料的表面上进行ESCA分析(也称为XPS(X射线光电子能谱))来检测基体材料10的表面，发现了C-F键。另外，还发现在基体材料10的表面上的水(纯水)的接触角(在憎液处理之后)为80度或更大。
接下来，在图1B所示的步骤中，通过使用印刷方法，在基体材料10的表面(即，憎液表面10A)上形成导电图案11。更具体而言，使用例如喷墨方法，将银纳米墨(由Sumitomo Electric Industries Ltd.制造)施加到憎液表面10A。因为憎液表面10A具有高的憎液性，所以墨滴接触憎液表面10A的区域的直径为40μm，且因此导电图案11的宽度为40μm。
根据本发明的实施例的印刷方法不限于喷墨方法。可以使用其他印刷方法，比如网印刷方法、凸版印刷方法、凹板印刷或丝网印刷方法。另外，采用印刷方法形成的导电图案不限于布线图案，还可以形成其他图案。
接下来，在图1C所示的步骤中，在其上未形成导电图案11的基体材料10的表面的区域上，即在未被导电图案11覆盖的憎液表面10A的区域上，进行提供亲液性能(亲液处理)。因此，在这些区域上形成了亲液表面10B。在该示例中，通过增加基底表面的这些区域的表面能来减小憎液性，从而进行亲液处理。在进行亲液处理之后，相对于预定的液体的接触角在基体材料表面变小。
例如通过溶解基体材料表面上的C-F键，进行了根据本发明的实施例的亲液处理。例如通过在基体材料表面(憎液表面10A)上施加激活的氧气和氧稀释的气体(例如，氮气)，从而进行了C-F键的溶解工艺。
在该实施例中，虽然在图中未显示，但是为了在基体材料10上进行亲液处理，使用了大气压等离子体表面处理设备(由Sekisui Chemical制造的遥控型等离子体处理设备)。更具体而言，将氧气和氮气施加到表面处理设备，接下来通过用等离子体激活的气体来形成处理气体R2，且然后将处理气体R2施加到基体材料10的表面(憎液表面10A)上。由此，可以在基体材料10的表面上的预定区域上形成亲液表面10B。因此，在未被导电图案11覆盖的区域表面能变大。在进行亲液处理之后，发现相对应水(纯水)的接触角是30度或更小。
接下来，在图1D所示的步骤中，以覆盖导电图案11的方式在基底表面上形成绝缘层12。因为将基体材料表面进行亲液处理，所以可以在绝缘层和亲液表面之间获得满意的粘结强度。
根据本发明的实施例的绝缘层12用树脂材料(Hitachi Chemical Co.Ltd.)形成且通过涂布方法被施加到基体材料表面上。也可以采用其他方法来形成绝缘层12，比如层压方法或CVD方法。另外，绝缘层12可以用其他材料形成，比如环氧树脂、聚酰亚胺树脂、抗蚀剂材料或防汽材料。
除了防止导电图案11从基体材料表面分离之外，绝缘层12还用作导电图案11的保护层，用于防止导电图案11被损伤。
然后，将基体材料11在200℃下加热30分钟。加热工艺导致了包括在导电图案11中的银纳米墨的分散材料汽化(蒸发)且导致包括在导电图案11中的银颗粒熔合在一起。另外，加热工艺还用于热固化绝缘层12。在该情形，优选使用热固性树脂材料作为绝缘层12的材料。
加热导电图案11的工艺和加热绝缘层12的工艺可以分开进行。在一个示范性情形，在图1B所示的工艺中，可以在形成(印刷)导电图案11的步骤和形成绝缘层12的步骤之间进行加热导电图案11的工艺，且在形成绝缘层12之后可以进行加热绝缘层12的工艺。在该情形，包括在银纳米墨中的分散材料(也称为活性材料)变得较易汽化(蒸发)，因为在加热导电图案11的工艺的过程中，导电图案11未被绝缘层12覆盖。
因此，通过进行形成导电图案的上述的方法，可以制造电子元件1，电子元件1具有形成于其表面上的导电图案11的基体材料10以及以覆盖导电图案11的方式形成于基体材料10的表面上的绝缘层12。
在包括在电子元件1中的基体材料10的表面，在将形成绝缘层12的区域(即，亲液表面10B)上进行亲液处理。因此，形成绝缘层12的区域的表面具有比形成导电图案11的区域的表面更低的憎液性能。
因此，通过在具有高憎液性能的憎液表面10A上进行印刷方法，可以形成精细尺寸的导电图案11。另外，通过在具有低憎液性能(高亲液性能)的亲液表面10B上以覆盖导电图案11的方式形成绝缘层12，可以防止导电图案11分离。
通过在未被导电图案11覆盖的基体材料10的表面的区域上进行亲液处理，增加了绝缘层12和基体材料10的表面之间的粘结强度。因此，可以防止导电图案11从基体材料10分离。
常规地，虽然通过使用印刷方法比使用光刻方法来形成导电图案的方法更容易且更便宜，但是难于形成精细尺寸的导电图案。另外，在形成精细尺寸导电图案的常规方法中，当增加基体材料的表面的憎液性能时，导电图案和基体材料之间的粘结强度减小。这导致了导电图案从基体材料分离。因此，难于形成如此精细的图案而且保持牢固的配置。
同时，对于本发明的上述的实施例，除了在形成具有憎液表面的基体材料上的精细导电图案之外，对其上没有导电图案的基体材料表面的区域进行了亲液处理，使得绝缘层以覆盖导电图案的方式形成于亲液处理的区域上。
因此，可以用简单的方法在基体材料上形成了精细导电图案，且可以制造防止导电图案从基体材料分离的牢固配置。
虽然根据本发明的上述的实施例，在树脂材料(基体材料)的表面上进行提供憎液性能的工艺，但是通过使用具有憎液性能的基体材料从而可以省略该工艺。在该情形，例如通过将预定的释放剂加入到树脂材料且固化该树脂材料，从而制造了具有憎液性能的基体材料。
另外，对于基体材料的表面提供憎液性能和/或亲液性能的方法不限于上述使用通过等离子态激活的处理气体的方法。
例如，作为提供憎液性能的另一方法，通过使用涂布方法，可以在基体材料的表面上形成具有憎液性能的涂层。另外，作为提供亲液性能的另一方法，通过将各种能量(例如，等离子体激发气体)施加到基体材料，从而可以获得的亲液性能。
注意的是，具有憎液性能的基体材料表面(具有憎液性能的基体材料的表面)基本意味着预定液体的接触角(例如，在上述印刷方法中使用的墨，比如在喷墨印刷方法中使用的金属纳米墨)不小于相对于基体材料表面的预定角。因此，其后定义，在当墨具有相对于基体材料表面的30度或更大(即，不小于30度)的接触角时的情形，根据本发明的实施例的基体材料具有憎液性能。该情形与当水(纯水)具有相对于基体材料表面的大致50度或更大的接触角的情形基本相同。
然而，注意的是，当憎液性能太高时(即，当接触角太大时)，导电图案可能变成分段。这使得难于形成例如线性延伸的导电图案。因此，优选的是形成憎液表面(基体材料表面)，从而墨相对于憎液表面(基体材料表面)的接触角不大于100度。
即，根据本发明的上述实施例，优选的是形成憎液表面10A，从而在印刷方法中使用的墨(例如，在喷墨方法中使用的金属纳米墨)具有相对于基体材料表面(憎液表面10A)不小于30度且不大于100度的接触角。更优选的是形成憎液表面10A，从而在印刷方法中使用的墨(例如，在喷墨方法中使用的金属纳米墨)具有相对于基体材料表面(憎液表面10A)不小于50度且不大于100度的接触角。
从另一方面，优选的是形成憎液表面10A，从而水(纯水)具有相对于基体材料表面(憎液表面10A)不小于50度且不大于120度的接触角。
注意的是，具有亲液性能的基体材料表面(区域)基本意味着预定液体的接触角不大于相对于基体材料表面的预定角。例如，在当水(纯水)具有相对于基体材料表面的40度或更小的接触角时的情形，根据本发明的基体材料表面具有亲液性能。
根据本发明的上述实施例，优选的是形成亲液表面10B，从而水(纯水)具有相对于基体材料表面(亲液表面10B)的不大于30度的接触角。这在绝缘层12和基体材料10之间实现了满意的粘结强度。
第二实施例图2A-2D显示了根据本发明的第二实施例形成导电图案的方法。
在图2A所示的步骤中，例如，通过例如成型聚邻苯二亚甲基酰胺(Polyphthalamide，PPA)树脂，从而形成了基本矩形形状的基体材料21。接下来，通过使用例如光刻方法和/或镀覆方法，在基体材料21的表面部分上形成了导电图案(例如，布线图案)22。在该实施例中，导电图案22形成为在基体材料21的表面部分上的多行。该多行导电图案22基本平行对齐且用170μm的节距分开。通过在基体材料21的表面部分上进行Au镀，导电图案22形成有大约8μm的厚度。由此，制造了在基体材料21的表面上形成了具有导电图案22的第一结构20。
另外，在基本矩形的功能元件31上形成电极32。由此，制造了第二结构30。根据本发明的实施例的功能元件31的边缘是削边的。
接下来，在图2B所示的步骤中，通过使用例如厌氧性的粘结剂将第一结构20和第二结构30结合在一起。第一结构20和第二结构30以一种方式结合在一起，从而其上形成导电图案22的基体材料21的表面基本与其上形成电极32的功能元件31的表面平齐。
另外，在功能元件的削边的边缘形成了表面结合部分42(如图2B所示，面对基体材料21且位于其上形成电极32的表面的附近)。
通过采用分配器将环氧树脂基的底层充填材料施加到削边的边缘且热固化施加到削边的边缘的底层充填材料来形成表面结合部分42。因此，通过在其上形成导电图案22的基体材料21的表面和其上形成电极32的功能元件31的表面之间形成表面连接部件42，从而获得了连接表面。该连接表面与其上形成导电图案22的基体材料21的表面和其上形成电极32的功能元件31的表面基本平齐。
另外，例如通过使用切片机械，将功能元件31和电极32切割为条状结构，从而可以相应于多个导电图案22制造包括电极32和功能元件31的多个结构。
接下来，在图2C所示的步骤中，通过以相似于本发明的第一实施例的图1A所示的步骤的方式，对于基体材料的表面提供憎液性能(憎液性)(憎液处理)，在基体材料21的表面上形成憎液表面21A。通过例如在基体材料表面上形成C-F键来进行憎液处理。通过将激活的氟化学气体(例如，碳氟化合物气体)施加到基体材料表面，从而可以形成C-F键。
在该实施例中，虽然在附图中未显示，为了在基体材料21上进行憎液处理，使用了大气压等离子体表面处理设备(由Sekisui Chemical制造的遥控型等离子体处理设备)。更具体而言，将CF4气体以0.5L/分钟的速率提供到表面处理设备，接着通过激活CF4气体来形成处理气体，并且然后将该处理气体施加到基体材料21的表面上。另外，在形成憎液表面21A的同时，在表面结合部分42上的上述连接表面上形成憎液表面42A。
接下来，以相似于本发明的第一实施例的图1B所示的步骤的方式，形成了导电图案(上导电图案)43。通过使用例如喷墨方法施加(喷射)银纳米墨(由Sumitomo Electric Industries Ltd.制造)，从而形成了上导电图案43。导电图案43形成为从导电图案22经由憎液表面21A和42A延伸到电极32的基本上直的线，使得导电图案22和电极32电连接。在该情形，因为憎液表面21A、42A具有憎液性能，所以可以在其上形成精细导电图案。例如，在该情形，上导电图案43可以形成具有不大于50μm的宽度。
虽然上导电图案43主要形成以具有大约8μm的厚度，但是在导电图案22和憎液表面21A之间的台阶区形成以具有10μm的厚度，用于防止上导电图案43在台阶区断连(切断)。
接下来，在图2D所示的步骤中，(以相似于本发明的第一实施例的图1C所示的步骤的方式)在其上未形成导电图案22、43的基体材料21的表面的区域上，即在未被导电图案22、43覆盖的憎液表面21A、42A的区域上进行提供亲液性能的工艺(亲液处理)。因此，在这些区域上形成了亲液表面21B、42B(见图3)。例如通过溶解在基体材料表面上的C-F键，进行了根据本发明的实施例的亲液处理。例如通过在基体材料表面(憎液表面21A、42A)上施加激活(激活)氧气和氧稀释的气体(例如，氮气)，进行了溶解C-F键的工艺。
在该实施例中，虽然在附图中未显示，为了在基体材料21和表面结合部分42上进行亲液处理，使用了大气压等离子体表面处理设备(由SekisuiChemical制造的遥控型等离子体处理设备)。更具体而言，将氧气和氮气提供到表面处理设备，然后通过用等离子体激活(活化)气体来形成处理气体，然后将该处理气体施加到基体材料21的表面和表面结合部分42的表面(连接表面)。由此，可以在基体材料21和表面结合部分42的表面上的预定区域上形成亲液表面21B、42B。
接下来，以相似于图1D所示的步骤，以覆盖上导电图案43的方式形成绝缘层43。绝缘层43不仅形成于导电图案22的一部分和电极32的一部分上，而且还形成于基体材料21的亲液区域(亲液表面21B)和表面连接部分42的亲液区域(亲液表面42B)上。换言之，绝缘层43形成于相邻的导电图案22之间和相邻的上导电图案44之间。因为将基体材料21的表面和表面连接部分42的表面进行亲液处理，所以在绝缘层43和这些亲液表面之间可以获得满意的粘结强度。在以下参考图3详细描述其中形成绝缘层44的区域。
根据本发明的实施例的绝缘层44用树脂材料(Hitachi Chemical Co.Ltd.，SN-9000系列)形成，且通过使用涂布方法被施加到基体材料21的表面和表面结合部分42的表面上。为了形成绝缘层43还可以使用其它方法，比如层压方法或CVD方法。另外，绝缘层43可以用其它材料形成，比如环氧树脂、聚酰亚胺树脂、抗蚀剂树脂或防汽材料。
然后，将基体材料21在200℃的温度下加热30分钟。加热工艺导致了包括在上导电图案43中的银纳米墨的分散材料汽化(蒸发)且包括在上导电图案43中的银颗粒熔合在一起。另外，加热工艺还用于热固化绝缘层44。在该情形，优选使用热固性树脂材料作为绝缘层44的材料。
因为采用上述的配置可以在绝缘层44和亲液表面21B之间获得满意的粘结强度，所以可以防止上导电图案43分离且可以获得可靠结构。
形成导电图案的上述的方法使得能够制造这样的电子元件40，通过上导电图案43，该电子元件40具有连接到功能元件31的基体材料21且具有连接到电极32的导电图案22，上导电图案43被绝缘层44覆盖。
另外，根据本发明的上述实施例的电子元件40可以被用作图像形成设备的喷墨头。在该情形，优选地通过倒装片方法安装功能元件的驱动器IC，用于连接到上导电图案43。
图3是当从形成绝缘层44侧观看时图2D的电子元件(喷墨头)40的平面图。注意的是，相似的元件用与图2A-2D相似的参考标号指示，且省略了其进一步的说明。另外，在图3中，未示出绝缘层44以提供电子元件40的更好的视图，且由虚线围绕的部分(区域A)是其中形成绝缘层44的区域。
如图3所示，根据本发明的上述实施例的电子元件(喷墨头)40具有这样的配置，其中上导电图案43将基体材料21的导电图案22电连接到功能元件31的电极32(在图3中未显示)。
在该情形，电极32和功能元件31例如通过切片机被切割为条状结构，从而可以相应于多个导电图案22制造包括电极32和功能元件31的多个结构。
另外，绝缘层44(在图3中未显示)以不仅覆盖上导电图案43而且覆盖部分的导电图案22和部分的电极32的方式形成绝缘层44。另外，绝缘层44(在图3中未显示)形成于相邻设置的导电图案22之间和相邻设置的导电图案43之间。
在该情形，将相邻设置的导电图案22之间的空间和相邻设置的导电图案43之间的空间进行亲液处理，且由此将其形成为亲液表面21B。相似地，也将表面结合部分42(连接表面)上的导电图案43之间的空间进行亲液处理，且由此将其形成为亲液表面42B。
相应地，因为在绝缘层44(在图3中未显示)和亲液表面21B、42B之间可以获得满意的粘结强度，所以可以防止上导电图案43分离且可以获得可靠结构。
第三实施例虽然第二实施例说明了通过直接在基体材料21上形成(构图)导电图案(布线图案)22来制造第一结构20，但是可以通过使用分开的支撑基底且将导电图案转移到基体材料来形成导电图案。在以下参考图4A-4F说明通过使用转移方法来形成导电图案的示例。
在图4A所示的步骤中，在支撑基底101上沉积厚度为0.8μm的绝缘层102。支撑基底例如包括不锈钢材料(JIS标准SUS 304)。绝缘层102例如包括类金刚石碳(DLC)材料。
接下来，在图4B所示的步骤中，通过在绝缘层102上进行反应离子蚀刻(RIE)方法在绝缘层102中形成多个孔部分102A。在该示例中，通过光刻方法形成的抗蚀剂图案被用作进行RIE方法的掩膜。在形成孔部分102A之后，从绝缘层102去除抗蚀剂。每个孔部分102A具有大约70μm的宽度。孔部分102A从彼此分开了170μm的节距。
接下来，在图4C所示的步骤中，支撑基底101被用作进行电镀的电极，由此在相应于孔部分102A的区域形成导电图案(例如，Cu图案)103。导电图案103的厚度为大约10μm。因为导电图案103具有大于绝缘层102的厚度，所以导电图案103的横截面具有蘑菇状形状。
接下来，说明了变形导电图案103的表面的工艺(表面变形处理)。在该工艺中，导电图案103的表面用预定的化学剂(由Ebara-Udylite Co.Ltd.制造的铜粘结剂)处理。该工艺改善了相对于基体材料的粘结强度，形成该基体材料，其在随后的工艺中覆盖导电图案103暴露的部分。通过进行表面变形处理，导电图案103的厚度变为大约8μm。由此，导电图案103的厚度变得基本与绝缘层102的厚度相同。然而，注意的是，从绝缘层102突出的导电图案103的暴露的部分在图4C中以放大的方式且在使得该配置更容易理解之后示出。
接下来，在图4D所示的步骤中，将支撑基体材料105以面对支撑基底101的方式放置在导电图案103上方。支撑基体材料105例如包括不锈钢(JIS标准SUS 430)。然后，将基体材料104在支撑基体材料105和导电图案103之间注射成型。基体材料104例如包括用作热固性半导体密封树脂的环氧树脂(成型树脂)，其加入了约1％的释放剂。通过添加热释放剂，基体材料104可以获得憎液性能(或使得其憎液性能提高)，从而在随后的工艺中在其上可以形成精细图案。
接下来，在图4E所示的步骤中，绝缘层104和导电图案103一起作为整体从支撑基底101和绝缘层102分开(去除)。
接下来，在图4F所示的步骤中，在导电图案103的表面上进行Ni、Au镀覆(未显示)，由此获得第一结构100。
第一结构100具有低电阻值，原因在于虽然导电图案103从基体材料104突出的量小，但是导电图案103在基体材料104内埋入的量大。
接下来，参考图5A-5C说明了根据本发明的第三实施例通过使用第一结构100制造电子元件的步骤。
首先，在图5A所示的步骤中，形成连接到上述第一结构100的第二结构200。第二结构200具有一种配置，其中电极202形成于基本矩形的功能元件201上。功能元件201例如包括压电元件。功能元件201的边缘被削边。注意的是，图5A是图4F所示的配置被旋转90度的横截面视图。
接下来，在图5B所示的步骤中，将第一结构100和第二结构200结合在一起，例如通过使用导电粘结剂。在该情形，优选地在面对功能元件201的支撑基体材料105的表面上进行Ni、Au镀覆。
通过在支撑基底105和功能元件201之间的结合表面形成公共电极，公共电极可以具有比功能元件201更大的面积。由此，可以满意地减小公共电极的电阻值。
在该情形，其上形成导电图案103的基体材料104的表面形成基本与其上形成电极202的功能元件的表面平齐。
另外，表面结合部分302形成于功能元件的削边的边缘(如图5A所示，面对基体材料104且位于其上形成电极202的表面的附近)。
通过从分配器施加加入1％的释放剂的环氧树脂基底层填充材料且将施加到削边边缘的底层填充材料热固化，从而形成表面连接部分302。在该情形，通过加入释放剂，表面连接部分302可以获得憎液性能(或使得其憎液性能提高)，从而在随后的工艺中在其上形成(印刷)精细图案。
相应地，通过其上形成导电图案103的基体材料104的表面和其上形成电极202的功能元件201的表面之间形成表面连接部分302，获得了连接表面。该连接表面基本与其上形成导电图案103的基体材料104的表面和其上形成电极202的功能元件201的表面平齐。
另外，电极202和功能元件201例如通过使用切片机被切割为条状结构，从而可以相应于多个导电图案103制造包括电极202和功能元件201的多个结构。
接下来，以相似于本发明的第二实施例的图2C所示的步骤的方式形成导电图案303。通过例如使用喷墨方法施加(喷射)银纳米墨(由SumitomoElectric Industries Ltd.制造)，从而形成了导电图案303。导电图案43形成为从导电图案103经由基体材料104和表面结合部分302的表面延伸到电极202的基本上直的线，使得导电图案103和电极202电连接。在该情形，因为通过加入释放剂在基体材料104和表面连接部分302提供(或提高)了憎液性能，所以可以在基体材料104和表面结合部分302的表面上形成精细导电图案。例如，在该情形，导电图案303可以形成具有不大于50μm的宽度。
因为在该示例中导电图案303形成具有大约2μm的厚度，所以导电图案103和基体材料104之间的台阶的区域(高度差)比较小。由此，可以防止在导电图案303的断连(例如，裂纹)，且可以获得可靠结构。
接下来，以相似于图2D所示的步骤的方式，以覆盖导电图案103的方式形成绝缘层304。绝缘层304不仅形成于导电图案302的一部分和电极202的一部分上，而且还形成于基体材料104的亲液区域(亲液表面104B)和表面连接部分302的亲液区域(亲液表面302B)上。换言之，绝缘层304形成于相邻的导电图案103之间和相邻的导电图案303之间。因为将基体材料104的表面和表面连接部分302的表面进行亲液处理，所以在绝缘层304和这些亲液表面之间可以获得满意的粘结强度。形成绝缘层304的区域在以下参考图6被详细描述。
根据本发明的实施例的绝缘层304用树脂材料(Hitachi Chemical Co.Ltd.，SN-9000系列)形成且通过使用涂布方法被施加到基体材料104的表面和表面结合部分302的表面上。
然后，将基体材料104在200℃的温度下加热30分钟。加热工艺导致了包括在导电图案303中的银纳米墨的分散材料汽化(蒸发)且包括在导电图案303中的银颗粒熔合在一起。另外，加热工艺还用于热固化绝缘层304。在该情形，优选使用热固性树脂材料作为绝缘层304的材料。
因为采用上述的配置可以在绝缘层304和亲液表面104B、302B之间获得满意的粘结强度，所以可以防止导电图案303分离且可以获得可靠结构。
形成导电图案的上述方法使得能够制造电子元件300，其中基体材料104连接到功能元件201且导电图案103连接到电极202，而导电图案302被绝缘层304覆盖。
另外，根据本发明的上述的实施例的电子元件300可以被用作图像形成设备的喷墨头。在该情形，优选地通过倒装片方法安装功能元件的驱动器IC，用于与导电图案103连接。
图6是当从形成绝缘层304的一侧观看时图5C的的电子元件(喷墨头)300的平面图。注意的是，相似的元件用与图5A-5C相似的参考标号指示，且省略了其进一步的说明。另外，在图6中，未示出绝缘层304以提供电子元件300的更好的视图，且由虚线围绕的部分(区域B)是其中形成绝缘层304的区域。
如图6所示，根据本发明的上述实施例的电子元件(喷墨头)300具有这样一种配置，其中导电图案303将基体材料104的导电图案103电连接到功能元件201的电极202(在图6中未显示)。
在该情形，电极202和功能元件201例如通过切片机被切割为条状结构，从而可以相应于多个导电图案103制造包括电极202和功能元件201的多个结构。
另外，绝缘层304(在图6中未显示)以不仅覆盖导电图案303而且覆盖部分的导电图案103和部分的电极202的方式形成绝缘层304。另外，绝缘层304(在图6中未显示)形成于相邻设置的导电图案103之间和相邻设置的导电图案303之间。
在该情形，将相邻设置的导电图案103之间的空间和相邻设置的导电图案303之间的空间进行亲液处理，且由此将其形成为亲液表面104B。相似地，将表面结合部分302(连接表面)上的导电图案303之间的空间也进行亲液处理，且由此将其形成为亲液表面302B。
相应地，因为在绝缘层304(在图6中未显示)和亲液表面104B、302B之间可以获得满意的粘结强度，所以可以防止导电图案303分离且可以获得可靠结构。
另外，在形成绝缘层304中，可以将例如包括2-4-二氨基-6-乙烯基-S-三胺和异三聚氰酸(isocyanuric acid)的离子俘获剂揉入绝缘层304的树脂材料。优选地使用具有S-三嗪环的化合物作为离子俘获剂。
这样的离子俘获剂的揉入防止了当用银纳米墨形成导电图案时银颗粒的迁移。
通过进行以下描述的迁移测试，发现离子俘获剂防止银离子颗粒的迁移的事实。
通过用绝缘层覆盖布线图案(在电极间0.5μm的间隙)且在85℃和85％Rh的环境中施加DC 100V来进行该测试。以针状方式用银纳米墨将布线图案印刷到PET基底上。在没有离子俘获剂被加入绝缘层的情形，在过去大约100小时之后在电极之间发现银的分支状生长(产生银迁移)。同时，在将离子俘获剂加到绝缘层的情形，即使在大约1000小时经过之后也没有发现迁移。
第四实施例在形成第一结构100中，虽然在根据本发明的第三实施例的图4E所示的步骤中，基底104从绝缘层102分离，但是可以可替换地使用下述的方法。
图7A-7E显示了根据本发明的第四实施例形成导电图案的另一方法。注意的是，相似的元件用与第三实施例相似的参考标号指示且省略了其进一步的说明。
首先，与第三实施例中的图4A-4B的步骤相同，在支撑基底101上形成具有构图的孔部分102A的包括DLC的绝缘层102。
接下来，在图7A所示的步骤中，在绝缘层102和形成孔部分102A的支撑基底101的区域上形成厚度大约为0.05μm的涂层102C。涂层102C例如包括含氟涂布材料(由Fluoro Technology Co.Ltd.制造的fluorosurfFG-5000)。
接下来，在图7B所示的步骤中，支撑基底101被用作进行电镀的电极，由此在相应于孔部分102A的区域形成导电图案(例如，Cu图案)103。导电图案103的厚度为大约10μm。因为导电图案103具有大于绝缘层102的厚度，所以导电图案103的横截面具有蘑菇状形状。因为涂层102C薄(在该示例中，0.05μm的厚度)，所以可以进行电镀方法。
与本发明的第三实施例相同，在导电图案103上进行了表面变形处理。在该工艺中，导电图案103的表面用预定的化学剂(由Ebara-Udylite Co.Ltd.制造的铜粘结剂)处理。该工艺改善了相对于基体材料的粘结强度，形成该基体材料覆盖在随后的工艺中导电图案103的暴露的部分。通过进行表面变形处理，导电图案103的厚度变为大约8μm。由此，导电图案103的厚度变得基本上与绝缘层102的厚度相同。然而，注意的是，从绝缘层102突出的导电图案103的暴露的部分在图7B中以放大的方式且在使得该配置更容易理解之后示出。
接下来，在图7C所示的步骤中，将支撑基体材料105以面对支撑基底101的方式放置在导电图案103上方(与第三实施例的图4D所示的步骤相同)。支撑基体材料105例如包括不锈钢(JIS标准SUS 430)。然后，将基体材料104在支撑基体材料105和导电图案103之间注射成型。基体材料104例如包括用作热固性半导体密封树脂的环氧树脂(成型树脂)。
接下来，在图7D所示的步骤中，绝缘层104和导电图案103一起作为整体从支撑基底101和绝缘层102分开(去除)(与第三实施例的图4E所示的步骤相同)。
因为涂层102C形成于绝缘层102上，所以涂层102C充当提供特别对于基体材料104增强释放性能的释放层。由此，基体材料104可以容易地从绝缘层102分离。另外，部分的涂层102被转移到基体材料104的表面，优选形成涂层102C’。
接下来，在图7E所示的步骤中，在导电图案103的表面上进行Ni、Au镀覆(未显示)，由此获得第一结构100A(与第三实施例的图4F所示的步骤相同)。
与第三实施例的第一结构100相同，第一结构100A也具有低电阻值，原因在于虽然导电图案103从基体材料104突出的量小，但是导电图案103在基体材料104内埋入的量大。
另外，在第一结构100A中，基体材料104的表面具有憎液性能，在其上可以通过印刷方法形成精细导电图案，原因在于在基体材料104的表面上形成了上述涂层102C’。在该情形，可以省略在成型基体材料104时加入释放剂的工艺。
在根据本发明的实施例的第一结构100A的基体材料104的表面上检测银纳米墨的接触角中，发现基体材料的表面具有高憎液性能，其中接触角为55度或更大。
另外，与第三实施例相同，通过使用第一结构100A可以制造电子元件。在该情形，通过用第一结构100A替换第一结构100且进行第三实施例的图5A-5C所示的步骤，可以制造该电子元件。
因此，通过使用各种导电图案(布线图案)和用于形成导电图案的基体材料(例如，基底)，可以执行根据本发明的实施例的形成导电图案的方法。
第五实施例近年来，期望在比如第一到第四实施所述的那些电子元件(例如，喷墨头)上形成精细导电图案。然而，在形成如此的精细导电图案中，随着导电图案的尺寸变得越精细(随着导电图案的宽度变得更小)，导电图案的电阻趋于变得越大。因此，在制造电子元件(例如，喷墨头)中，期望制造一种电子元件，其允许在其上形成精细导电图案同时防止电阻变大(或防止电阻变小)。
例如，为了减小导电图案的电阻，提供了一种方法，其中增加导电图案的高度(厚度)。然后，因为通过印刷方法形成的导电图案具有相对大的应力，所以在导电图案被形成得厚的情形，导电图案趋于不期望地从基体材料分离。
因此，本发明的下述的实施例使用了这样一种方法，其中通过使用印刷方法在基体材料上形成导电图案，然后通过使用镀覆方法在导电图案上形成上导电图案。
凭借下述的实施例，包括通过印刷方法形成的导电图案和形成于导电图案上的上导电图案的导电路径可以具有小的电阻。另外，因为与通过印刷方法形成的导电图案相比，通过镀覆方法形成的上导电图案具有小的应力，所以即使当导电图案形成得厚时导电图案也不易从基体材料分离。由此，可以获得更可靠的布线。
作为形成上导电图案的镀覆方法，例如存在电镀方法和无电镀方法。下面，本发明的第五实施例描述了使用电镀方法的情形，本发明的第六实施例描述了使用无电镀方法的情形。
参考图8A-8E描述了根据本发明的第五实施例的采用电镀方法形成上电镀图案的情形。注意的是，相似的元件用相似的参考标号指示且省略了其进一步的描述。
在图8A所示的步骤中，通过对于基体材料10的表面提供憎液性能(憎液性)，从而在基体材料10的表面上形成憎液表面10A，其包括树脂材料(例如，聚酰亚胺)(与第一实施例的图1A所示的步骤相同)。
在该步骤中，虽然在附图中未显示，为了在基体材料10上进行憎液处理，使用了大气压等离子体表面处理设备(由Sekisui Chemical制造的遥控型等离子体处理设备)。更具体而言，将CF4气体以0.5L/分钟的速率提供到表面处理设备，通过用等离子体激活CF4来形成处理气体R1，且然后将处理气体R1施加到基体材料10的表面上。
接下来，在图8B所示的步骤中，通过使用印刷方法，在基体材料10的表面(即憎液表面10A)上形成了导电图案11。更具体而言，通过使用例如喷墨方法在憎液表面10A上施加银纳米墨(由Sumitomo Electric IndustriesLtd.制造)。因为憎液表面10A具有高憎液性能，所以墨滴接触憎液表面10A的区域的直径是40μm，且因此导电图案11的宽度为40μm。另外，银纳米墨包括金属颗粒(银颗粒)，其具有不大于100nm的颗粒直径。当在随后的步骤中进行电镀时，金属颗粒变为电流承载路径(进给路径)。
另外，优选地加热导电图案11以减小导电图案11的电阻值。因此，为了将导电图案11用作进行电镀工艺的电流承载路径，将导电图案11(基体材料10)在180℃下加热30分钟。加热工艺导致包括在导电图案11中的银纳米墨的分散材料气化(蒸发)且包括在导电图案11中的金属颗粒(银颗粒)熔合在一起。由此，可以减小导电图案11的电阻值，用于对于导电图案11提供导电性。
在图8C所示的步骤中，通过使用镀液(刷镀液，由Yamamoto MS Co.Ltd制造)且使用导电图案11作为进给路径，从而进行了电镀工艺。结果，包括Cu材料的上导电图案11A形成(层叠)于导电图案11上。因为使用了电镀方法，所以可以满意的产率(沉积速率)形成上导电图案11A。在形成上导电图案11A之后，将基体材料10(上导电图案11A)净化和干燥。
接下来，在图8D所示的步骤中(与图1C所示的步骤相同)，在其上未形成导电图案11的基体材料表面的区域上，即在未被导电图案11覆盖的憎液表面10A的区域上进行提供亲液性能的工艺(亲液处理)。因此，在这些区域上形成了亲液表面10B。
在该步骤中，虽然在图中未显示，但是为了在基体材料10上进行亲液处理，使用了大气压等离子体表面处理设备(由Sekisui Chemical制造的遥控型等离子体处理设备)。更具体而言，将氧气和氮气提供到该表面处理设备，然后通过用等离子体激活气体来形成处理气体R2，且然后将处理气体R2施加到基体材料10的表面(憎液表面10A)上。由此，在基体材料的表面上的预定的区域上可以形成亲液表面10B。
接下来，在图8E所示的步骤中(与图1D所示的步骤)，以覆盖导电图案11的方式在衬底表面上形成绝缘层12。因为将基体材料表面进行亲液处理，所以在绝缘层12和亲液表面10B之间可以获得满意的粘结强度。
根据本发明的实施例的绝缘层12用树脂材料(Hitachi Chemical Co.Ltd.，SN-9000系列)形成，且通过涂布方法施加到基体材料表面上。
因为在绝缘层12和亲液表面10B之间可以获得满意的粘结强度，所以可以防止导电图案11和上导电图案11A从基体材料表面分离。另外，绝缘层12还可以用作导电图案11和上导电图案11A的保护层，用于防止导电图案11和上导电图案11A被损伤。
然后，将基体材料在200℃下加热30分钟。加热工艺用于热固化绝缘层12。在该情形，优选地使用热固性树脂材料作为绝缘层12的材料。
由此，通过进行形成导电图案的上述的方法，可以制造电子元件1A，该电子元件1A包括具有形成于其表面上的导电图案11、形成(层叠)于导电图案11上的上导电图案11A和以覆盖导电图案11和上导电图案11A的方式形成于基体材料10的表面上的绝缘层12。
除了获得本发明的第一实施例的所述的优点之外，本发明的第五实施例还可以获得以下的性能。
根据本发明的第五实施例，通过印刷方法形成的导电图案11和通过镀覆方法形成的上导电图案11A以层叠的方式形成于基体材料10上。另外，对于使得导电图案11和上导电图案11A形成于基体材料10上的配置，由镀覆方法形成的上导电图案11A比由印刷方法形成的导电图案11具有更小的应力。
因此，即使当形成相当的厚度(高度)的上导电图案11A时，也可以防止上导电图案11A从基体材料10(导电图案11)分离。即，采用根据第五实施例的形成导电图案的方法，上导电图案11可以具有低的电阻且可以抵抗从基体材料分离。因此，可以制造包括导电图案的可靠的电子元件(喷墨头)。换言之，采用根据第五实施例的形成导电图案的方法，可以获得允许在其上形成精细布线图案的可靠的电子元件(喷墨头)。
第六实施例接下来，将参考图9A-9E描述根据本发明的第六实施例的通过使用无电镀形成上导电图案的情形。注意的是，相似的元件用与上述的实施例相似的参考标号指示，且省略了其描述。
图9A和9B所示的步骤与图8A和8B所示的第五实施例的步骤相同。注意的是，为形成导电图案使用的银纳米墨包括其颗粒直径不大于100nm的金属颗粒(银颗粒)。在随后的步骤中当进行无电镀工艺时，金属颗粒作为催化剂。
另外，在基体材料10的表面上印刷导电图案11中，通过调整金属颗粒(银颗粒)在银纳米墨中的密度以及喷射银纳米墨的次数，可以改变导电图案的厚度和/或排列(分布)。例如，通过将具有大约30重量百分比的密度的金属颗粒多次喷射到基体材料10上，可以在基体材料10上形成金属颗粒为连接状态的布线图案。另外，通过喷射具有减小的密度的银纳米墨，可以在基体材料10上形成金属颗粒为部分散开状态的布线图案。
接下来，在图9C所示的步骤中，将包括在导电图案11中的金属颗粒进行激活工艺，因为在随后的步骤中金属颗粒将被用作进行无电镀的催化剂。
该激活工艺以与第五实施例的图8D所示的步骤相同的方式进行。即，同时(在同一步骤中)进行在金属颗粒上进行的激活工艺以及在其上没有形成导电图案的区域上进行的亲液工艺(形成亲液表面10B)。例如通过使用了大气压等离子体表面处理设备(由Sekisui Chemical制造的遥控型等离子体处理设备)进行亲液处理，用于将等离子态激活的氧气和氮气提供到基体材料10的表面上，由此溶解导电图案11的表面上的包括在金属颗粒中的分散材料并溶解形成于基体材料表面上的C-F键。
接下来，在图9D所示的步骤中，通过使用无电镀液(TSP铜，由OkunoChemical Industries Co.Ltd.制造)且使用金属颗粒作为催化剂，进行了无电镀。因此，在导电图案11上形成(层叠)了包括Cu材料的上导电图案11A。在该示例中，更具体而言，镀覆工艺进行了两个小时，其中将在该工艺中使用的无电镀液的液体温度设定为40℃。由此，在导电图案11上形成(层叠)了大约3μm的厚度的上导电图案11B。可以将金属颗粒形成为导电图案11中的连接状态或分散状态。
接下来，在图9E所示的步骤中，将UV固化型保护材料(UVCF-535，由Taiyo Ink MFG Co.Ltd.制造)施加到基体材料表面和上导电图案11B的表面。通过对其照射UV线来固化保护层材料。由此，在基体材料表面和上导电图案11B的表面上形成了绝缘层12。比如第五实施例中使用的热固性材料也可以可替换地用作绝缘层12的材料。
因为在绝缘层12和亲液表面10B之间可以获得满意的粘结强度，所以可以防止导电图案11和上导电图案11B从基体材料表面分离。另外，绝缘层12还可以用作导电图案11和上导电图案11A的保护层，用于防止导电图案11和上导电图案11A被损伤。
由此，通过进行形成导电图案的上述的方法，可以制造电子元件1B，该电子元件1B包括具有形成于其表面上的导电图案11的基体材料10、形成(层叠)于导电图案11上的上导电图案11B、和以覆盖导电图案11和上导电图案11B的方式形成于基体材料10的表面上的绝缘层12。
除了获得本发明的第五实施例的所述的优点之外，本发明的第六实施例还可以获得以下的性能。例如，因为导电图案11不必用作镀覆工艺中进给路径，所以可以省略将导电图案11加热到高温的步骤。因此通过采用UV固化型材料来形成绝缘层，可以省略加热基体材料10的步骤。通过省略加热工艺，可以防止导电图案11、11B由于热应力而分离或产生裂纹。由此，可以制造可靠的布线图案。
虽然使用金属纳米墨(银纳米墨)用于形成导电材料11来描述本发明的前述的实施例，但是可以使用其他材料。例如，用于形成导电图案的墨可以是其他类型的墨，只要它在无电镀工艺过程中提供催化剂功能。另外，包括在金属纳米墨中的金属颗粒不限于银颗粒。例如，还可以使用钯颗粒。
另外，可以将少量的粘结剂材料加入金属纳米墨，用于进一步增加导电图案和基体材料之间的粘结强度。
另外，在第五和第六实施例中使用的方法可以与第二到第四实施例中所述的方法组合使用，用于制造各种电子元件(例如，喷墨头)。
另外，本发明不限于这些实施例，而是在不脱离本发明的范围的情况下可以进行变化和修改。
权利要求
1.一种形成导电图案的方法，其特征在于包括如下步骤a)在具有憎液性能的基体材料的表面上形成导电图案；b)对于在其上未形成有导电图案的基体材料的表面的预定区域，提供憎液性能；和c)形成覆盖所述导电图案的绝缘层。
2.根据权利要求1所述的形成导电图案的方法，其特征在于还包括步骤在步骤a)之后，通过使用镀覆方法在所述导电图案上形成上导电图案。
3.根据权利要求2所述的形成导电图案的方法，其特征在于所述导电图案包括金属颗粒，其中所述镀覆方法包括使用金属颗粒作为形成所述上导电图案的催化剂的无电镀方法。
4.根据权利要求2所述的形成导电图案的方法，其特征在于所述镀覆方法包括使用所述导电图案作为形成所述上导电图案的进给路径的电镀方法。
5.根据权利要求1所述的形成导电图案的方法，其特征在于还包括步骤在步骤a)之前形成具有加入释放剂的基体材料。
6.根据权利要求1所述的形成导电图案的方法，其特征在于还包括步骤在步骤a)之前对于所述基体材料的表面提供憎液性能。
7.根据权利要求6所述的形成导电图案的方法，其特征在于通过对基体材料的表面施加等离子体激发的气体来对所述基体材料的表面提供憎液性能。
8.根据权利要求1所述的形成导电图案的方法，其特征在于在步骤b)中，通过对所述基体材料的表面施加等离子体激发的气体来对所述预定区域提供亲液性能。
9.根据权利要求1所述的形成导电图案的方法，其特征在于还包括步骤将所述基体材料连接到其上形成第二导电图案的功能元件；和在所述导电图案的至少一部分和所述第二导电图案的一部分上形成第三导电图案。
10.根据权利要求1所述的形成导电图案的方法，其特征在于所述步骤a)包括的步骤为在所述支撑基板上形成掩模图案；通过使用镀覆方法在所述掩模图案的孔部分中生长所述导电图案；且将所述导电图案转移到所述基体材料。
11.一种电子元件，其特征在于包括具有其上有导电图案的表面的基体材料；和以覆盖所述导电图案的方式形成于所述基体材料的表面的预定区域上的绝缘层，其中其上形成所述绝缘层的预定区域的表面具有比其上形成所述导电图案的表面更低的亲液性能。
12.根据权利要求11所述的电子元件，其特征在于还包括形成于所述导电图案上的上导电图案，其中所述上导电图案具有与所述导电图案不同的组成。
13.根据权利要求12所述的电子元件，其特征在于所述上导电图案具有小于所述导电图案的应力。
14.根据权利要求12所述的电子元件，其特征在于所述导电图案包括金属颗粒。
15.根据权利要求11所述的电子元件，其特征在于还包括连接到所述基体材料的功能元件，所述功能元件具有其上形成第二导电图案的表面；和至少形成于所述导电图案的一部分和所述第二导电图案的一部分的第三导电图案。
16.根据权利要求15所述的电子元件，其特征在于还包括形成于所述功能元件和所述基体材料之间的连接部分，所述连接部分具有位于所述基体材料的表面和所述功能元件的表面之间的连接表面，其中所述连接部分包括树脂材料。
17.根据权利要求16所述的电子元件，其特征在于所述第三导电图案接触所述导电图案、所述第二导电图案和所述连接表面。
18.一种喷墨头，其特征在于包括如权利要求11所述的电子元件。
全文摘要
本发明公开了一种形成导电图案的方法以及使用该方法形成的电子元件。所述方法包括的步骤为a)在具有憎液性能的基体材料的表面上形成导电图案；b)对于在其上未形成导电图案的基体材料的表面的预定区域，提供憎液性能；和c)形成覆盖所述导电图案的绝缘层。
文档编号B41J2/01GK1855373SQ200610080110
公开日2006年11月1日 申请日期2006年4月28日 优先权日2005年4月28日
发明者佐野武, 大仓秀章, 小林宽史, 池田邦夫 申请人:株式会社理光