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公開番号2025040578
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-25
出願番号2023147469
出願日2023-09-12
発明の名称プラズマ焼成装置及びプラズマ焼成方法並びに導電性パターンの形成方法
出願人旭化成株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H05H 1/30 20060101AFI20250317BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】可撓性基材にプラズマで還元焼結処理を行う際に、可撓性基材の温度ムラを低減させることができるプラズマ焼成装置を提供する。
【解決手段】金属化合物を含むインクで所定のパターンが印刷された可撓性基材Sにプラズマで還元焼結処理を行うように構成されたプラズマ焼成装置1であって、真空チャンバ10と、可撓性基材Sを繰り出すための繰出ローラ20と、可撓性基材Sを巻き取るための巻取ローラ30と、可撓性基材Sを繰出ローラ20から巻取ローラ30へと搬送するとともに可撓性基材Sを冷却する冷却ローラ40と、真空チャンバ10に設けられた照射窓11から、冷却ローラ40によって搬送された可撓性基材Sへとプラズマを照射するように構成されたプラズマ発生装置50と、を備える。照射窓11は、可撓性基材Sの幅寸法W_Sよりも長い寸法W_Wで可撓性基材Sの幅方向に沿って延在する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
金属化合物を含むインクで所定のパターンが印刷された可撓性基材に、プラズマで還元焼結処理を行うように構成されたプラズマ焼成装置であって、
真空チャンバと、
前記真空チャンバ内で前記可撓性基材を繰り出すための繰出ローラと、
前記真空チャンバ内で前記可撓性基材を巻き取るための巻取ローラと、
前記可撓性基材を前記繰出ローラから前記巻取ローラへと搬送するとともに前記可撓性基材を冷却する冷却ローラと、
前記真空チャンバに設けられた照射窓から、前記冷却ローラによって搬送された前記可撓性基材へとプラズマを照射するように構成されたプラズマ発生装置と、を備え、
前記照射窓は、前記可撓性基材の幅寸法よりも長い寸法で前記可撓性基材の幅方向に沿って延在している、プラズマ焼成装置。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記プラズマ発生装置は、マイクロ波を前記可撓性基材の幅方向に沿って導入することにより前記可撓性基材の幅方向全体にわたってプラズマを照射するように構成されている、請求項１に記載のプラズマ焼成装置。
【請求項３】
前記照射窓は、前記可撓性基材の幅寸法の１．５倍以上４．５倍以下の寸法で基材幅方向に沿って延在している、請求項１に記載のプラズマ焼成装置。
【請求項４】
前記冷却ローラの直径は、前記照射窓の基材搬送方向における寸法の３倍以上１２倍以下に設定されている、請求項１に記載のプラズマ焼成装置。
【請求項５】
前記冷却ローラの幅寸法は、前記照射窓の基材幅方向における寸法の０．５倍以上３倍以下に設定されている、請求項１に記載のプラズマ焼成装置。
【請求項６】
前記照射窓から前記可撓性基材までのプラズマ照射距離は、１ｍｍ以上３００ｍｍ以下に設定されている、請求項１に記載のプラズマ焼成装置。
【請求項７】
前記冷却ローラは、乱流の冷媒流路を有する、請求項１に記載のプラズマ焼成装置。
【請求項８】
前記冷却ローラの表面粗さＲａは、０．００５μｍ以上１０μｍ以下に設定されている、請求項１に記載のプラズマ焼成装置。
【請求項９】
前記プラズマ発生装置の１台当たりのマイクロ波電力は、１００Ｗ以上６０００Ｗ以下に設定されている、請求項１に記載のプラズマ焼成装置。
【請求項１０】
焼成時における前記真空チャンバの圧力は、０．１Ｐａ以上２００Ｐａ以下に設定されている、請求項１に記載のプラズマ焼成装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ焼成装置及びプラズマ焼成方法並びに導電性パターンの形成方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、金属化合物溶液を用いて非導電性の基材にパターンを描画（印刷）し、その描画パターンをプラズマに晒して還元焼結処理することによって導電性パターンを形成するプラズマ焼成技術が提案され、実用化されている。近年においては、処理効率を高めることを目的として、可撓性基材を用いて連続的にプラズマで還元焼結処理を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－１００９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
可撓性基材を用いてプラズマで還元焼結処理を行う際に、耐熱性の低いフィルム（ＰＥＴ等）を可撓性基材として採用した場合には、フィルムの耐熱温度を上回らない条件で還元焼結処理を行う必要がある。一方、プラズマ焼成の反応速度は、還元焼結処理時の温度が高いほど速くなる。従って、フィルムに与えるダメージを抑制しつつ処理効率を高めるためには、フィルムの耐熱温度を上回らない範囲で還元焼結処理温度をできるだけ高くする必要がある。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されたような従来の技術を採用すると、フィルム焼成時において可撓性基材に温度ムラが生じてしまい、還元焼結処理時の温度がフィルムの耐熱温度を局所的に上回ってしまうという事態が生じ得る。このような事態が生じるのを防ぐためには、フィルムの冷却装置を大掛かりなものにしたりフィルムの搬送速度を低下させたりする必要があるが、このようにすると、装置の大型化や処理効率の低下を招いてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、可撓性基材にプラズマで還元焼結処理を行うプラズマ焼成装置において、可撓性基材の温度ムラを低減させることにより、可撓性基材に与えるダメージを抑制しつつ処理効率を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための本発明に係るプラズマ焼成装置は、金属化合物を含むインクで所定のパターンが印刷された可撓性基材に、プラズマで還元焼結処理を行うように構成されたものであって、真空チャンバと、真空チャンバ内で可撓性基材を繰り出すための繰出ローラと、真空チャンバ内で可撓性基材を巻き取るための巻取ローラと、可撓性基材を繰出ローラから巻取ローラへと搬送するとともに可撓性基材を冷却する冷却ローラと、真空チャンバに設けられた照射窓から、冷却ローラによって搬送された可撓性基材へとプラズマを照射するように構成されたプラズマ発生装置と、を備え、照射窓は、可撓性基材の幅寸法よりも長い寸法で可撓性基材の幅方向に沿って延在しているものである。
【０００８】
かかる構成を採用すると、真空チャンバに設けられた照射窓が、可撓性基材の幅よりも長い寸法で可撓性基材の幅方向に沿って延在しているため、可撓性基材にプラズマで還元焼結処理を行う際に、可撓性基材の幅方向全体に一様にプラズマを照射することができる。従って、可撓性基材の幅方向における温度ムラを低減させることができるので、可撓性基材に与えるダメージを抑制しつつ処理効率を高めることが可能となる。
【０００９】
本発明に係るプラズマ焼成装置において、マイクロ波を可撓性基材の幅方向に沿って導入することにより可撓性基材の幅方向全体にわたってプラズマを照射するように構成されているプラズマ発生装置を採用することができる。
【００１０】
かかる構成を採用すると、マイクロ波を可撓性基材の幅方向に沿って導入することにより可撓性基材の幅方向全体にわたってプラズマを照射することができるため、可撓性基材の幅方向における温度ムラをさらに低減させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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