分布不是高斯分布，但图6所示的液滴着落位置103与第三温度区域（正温度梯度） 的位置关系是关于一维描绘的，例如仅能够形成线状图案。与此相对，为了能够二维地描 绘，形成将该一维温度分布在上述移动基板上以液滴着落位置103为中心旋转后的帽形或 双峰形状的温度分布即可。另外，图9(a)表示接近高斯分布的温度分布的例，图9(b)表 示本实施方式涉及的帽形温度分布的例。在接近高斯分布的温度分布中，温度的上升和下 降比较陡峭，所以在构造体形成时，最优的温度范围的区域非常狭窄。因此，如果液滴着落 位置103的温度过高，液滴会突然沸腾，变成溶质的块被分断的形状，而如果液滴着落位置 103的温度过低，则液滴粘性低，在基材50上扩散，难以控制。
[0081] 另一方面，在本实施方式的第三温度区域，在液滴着落位置103的第一方向侧，着 落在液滴着落位置103的液滴的溶剂气化而溶质固化，并覆盖先着落且正在固化的溶质， 形成液滴重叠固化层1。另外，通过液滴不重叠而连续地缓缓固化，形成以与先固化的溶质 融合的方式固化的液滴流动固化层3。因此，在本实施方式中，能够获得平滑且连续的、形成 了均质的构造的、优良的构造体10。
[0082] 在此，对帽形或双峰形状的温度分布的其他例进行说明。为了形成帽形或双峰形 状的温度分布，加热部110也可以使用具有环状照射光的形状。图10是本发明的一个变形 例涉及的环状照射光的示意图。例如，通过使从光源供给的光的中心轴以规定角度相对于 加热部110的波导管的中心轴倾斜，向基材50照射的光的形状成为图10(a)那样的环状。 这种环状的照射光并不局限于图10(b)那样的四个方向，通过使其向图10(c)那样的基材 50上的360°的任意方向移动，而能够形成帽形或双峰形状的温度分布。
[0083] 另外，图11是一个变形例涉及的加热部210的示意图。加热部210例如具有下述 构造，即照射光的多个波导管211利用夹具213而配置成圆形的构造。光从光源215向波导 管211供给。此时，也可以从光源215使光分别向波导管211分支，也可以从光源215将光 依次分别向波导管211供给。据此，加热部210能够照射环状的光，形成上述那样的帽形或 双峰形状的温度分布。另外，图12是本发明一个变形例涉及的环状的照射光的示意图。通 过切换像图12 (a)那样照射的波导路211并使基材50移动，加热部210能够形成图12 (b) 那样的帽形或双峰形状的温度分布。
[0084] 如上所述，根据本发明，能够实现一种可抑制墨水向基材上的描绘线的宽度方向 的浸润扩展，并能够实现迄今未有的高的高宽比的构造体、该构造体的制造方法和线图案。
[0085] 另外，利用上述构造，能够在基材上形成线图案。这种线图案能够具备0.5 μπι以 上的线宽和0. 1以上的高宽比。另外，例如在微细布线形成中利用本发明的情况下，由于由 描绘布线表面的凹凸所导致的高频损失被大幅度抑制，所以能够形成在高达数十GHz以上 的频域中使用的高频特性优异的微细布线。另外，在光波导路形成中应用本发明的情况下， 能够形成侧面的光散射被大幅度抑制的、损失小的光波导路。
[0086] 实施例
[0087] 针对上述本发明涉及的、被形成在基材上的构造体、构造体的制造方法和构造体 制造装置，使用实施例进行更详细地说明。
[0088] (液滴固化状态的研宄）
[0089] 图13是观察本实施例涉及的液滴的固化状态的SEM像。图13 (a)是用50Hz频率 喷出而在基材上固化的液滴的SEM像，图13(b)是其放大图。另外，图13(c)是用250Hz周 期喷出而在基材上固化的液滴的SEM像，图13(d)是其放大图。如图13(a)和（b)所示，着 落的液滴具有向与基材50的移动方向相反的描绘方向扩展的液滴型形状。通过更高速地 射出这种形状的液滴，先着落并正在固化的溶质成为中心部凹陷的形状，虽然后着落的液 滴与基材50相接的部分立刻固化，但未固化的溶液重叠在先着落并已固化的溶质的凹部。 因而，液滴被汲起到液滴重叠固化层1上，能够形成图13(c)和（d)所示的高的高宽比的本 实施例涉及的构造体。
[0090] 图14是显示基材50上的温度梯度与高宽比的关系的图，图14(a)是以未满1°C / mm的温度梯度所形成的构造体90的SEM像，图14(b)是以1°C /mm以上且100°C /mm以下 的温度梯度所形成的本发明的实施方式涉及的构造体10的SEM像，图14(c)是以比KKTC / _大的温度梯度所形成的构造体95的SM像。如图14的实验结果所示，在实用的范围内， 优选地使液滴21着落在上述移动中的基材50上的温度分布具有图6的正温度梯度的区域 (第三温度区域）中，而且，此时的温度梯度优选为1°C /mm以上且100°C /mm以下。
[0091] 在图14(a)中，在移动基材50上的温度斜度未满1°C /mm的情况下，虽然着落在 基材50上的溶质以覆盖已经着落且开始固化的溶质上的方式流动并移动，但由于着落的 溶质在基材50上的移动量不足，所以不能覆盖先着落且固化成点状的溶质的间隙，而在线 状的描绘构造体的侧面上出现凹凸。另外，在图14(c)中，在移动基材50上的温度梯度大 于100°C /mm的情况下，虽然着落的溶质以充分覆盖先着落且固化成点状的溶质的间隙的 方式来移动，但由于其移动量过大，所以不能供给充分地掩埋先着落且固化成点状的溶质 的间隙所需量的溶质，而在线状描绘构造体的侧面上仍然会出现凹凸。另外，在线宽是图 14(a)和图14(c)的情况下，构造体的厚度未达到1 μπι以上，也就是不能获得高高宽比。另 一方面，在图14(b)中，在移动的基材50上的温度梯度为1°C /mm以上且100°C /mm以下的 范围的情况下，适量的溶质填埋先着落且固化成点状的溶质的间隙，形成高宽比〇. 2以上、 线状描绘构造体的侧面没有凹凸的、直线状的平滑且均质的线状构造体。
[0092] (激光照射的基板加热模拟）
[0093] 为了验证该液滴的浸润扩散的状态，进行激光照射的基板加热模拟。在模拟时，使 用了表1的参数。
[0094] 〔表 1〕
[0095]
【主权项】
1. 一种构造体，其特征在于，具备： 液滴重叠固化层，其通过使液滴在基材的移动方向上倾斜并连续地重叠而固化所构 成； 液滴流动固化层，其通过使所述液滴在所述液滴重叠固化层上流动，所述液滴不重叠 而连续地固化所构成；以及 凹陷部，形成在所述液滴重叠固化层与所述液滴流动固化层的边界区域。
2. 根据权利要求1所述的构造体，其特征在于， 所述液滴重叠固化层在侧部具备在所述基材的移动方向上连续地倾斜而形成的凸形 状部。
3. 根据权利要求1所述的构造体，其特征在于，所述构造体的高宽比为0. 1以上。
4. 根据权利要求1所述的构造体，其特征在于，所述构造体具有相对于基材面的5度以 上的角度。
5. 根据权利要求1所述的构造体，其特征在于，所述液滴流动固化层通过金属微粒子 分散而形成，且金属部粒子在所述液滴流动固化层的表面分散地出现。
6. -种构造体的制造方法，其特征在于，包括下述步骤： 向移动的基材照射光； 形成在所述基材的移动方向的上游侧具有峰值温度的温度轮廓； 使液滴着落在所述温度轮廓的、从峰值温度变成所述基材的移动方向下游侧的低温的 温度区域。
7. 根据权利要求6所述的构造体的制造方法，其特征在于，变成所述基材的移动方向 下游侧的低温的温度区域的温度梯度为1°C/mm以上且100°C/mm以下。
8. 根据权利要求7所述的构造体的制造方法，其特征在于，所述温度轮廓为非高斯分 布。
9. 根据权利要求8所述的构造体的制造方法，其特征在于，所述温度轮廓是，使所述非 高斯分布的温度轮廓在所述移动基板上以所述液滴着落位置为中心旋转而成的帽形或双 峰形状的温度分布。
10. 根据权利要求6所述的构造体的制造方法，其特征在于，所述温度轮廓由所述光的 照射功率、所述基材的导热率、热容量和移动速度来规定。
11. 一种线图案，其特征在于，具备权利要求1所述的构造体。
12. 根据权利要求11所述的线图案，其特征在于，所述构造体的宽度为0. 5ym以上，高 宽比为0. 1以上。
【专利摘要】提供一种能够抑制墨水向基材上的描绘线的宽度方向的润湿扩展，并实现高的高宽比的构造体、该构造体的制造方法和线图案。本发明提供一种构造体(10)，具备：液滴重叠固化层(1)，其通过使液滴在基材(50)的移动方向上倾斜并连续地重合而固化所构成；液滴流动固化层(3)，其通过使所述液滴在所述液滴重叠固化层(1)上流动，且所述液滴不重叠地连续而固化所构成；凹陷部(5)，形成在所述液滴重叠固化层(1)与所述液滴流动固化层(3)的边界区域。
【IPC分类】B05D1-26, B05D3-02, H05K3-10
【公开号】CN104781017
【申请号】CN201380056926
【发明人】明渡纯, 远藤聪人
【申请人】国立研究开发法人产业技术综合研究所
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2013年10月25日
【公告号】WO2014069350A1