JPH11340607A - 回路パターン形成方法及びそれにより形成された多層配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 被印刷物上に、高精度な回路パターンを形成
することが可能な回路パターン形成方法及びそれにより
形成された多層配線基板を提供する。 【解決手段】 第１の工程（ａ）で、セラミックグリー
ンシート１１上に、金属を含まない接着樹脂で回路形成
用パターン１２を形成する。次に、第２の工程（ｂ）
で、加熱したセラミックグリーンシート１１上に、銅粉
末１３を散布し、溶融した回路形成用パターン１２に銅
粉末１３を付着させる。次に、第３の工程（ｃ）で、銅
粉末１３のうちセラミックグリーンシート１１の回路形
成用パターン１２に付着していない不要な銅粉末１３ａ
を除去する。次に、第４の工程（ｄ）で、セラミックグ
リーンシート１１の回路形成用パターン１２に付着した
銅粉末１３をフラッシュランプ１４により定着させ、回
路パターン１５を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路パターン形成
方法及びそれにより形成された多層配線基板に関し、特
に、電子写真法によって被印刷物上に回路パターンを形
成する回路パターン形成方法及びそれにより形成された
多層配線基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多層配線基板を構成するセラミッ
クグリーンシート上に回路パターンを形成する方法とし
て、銀、白金、銅、パラジウムなどの金属粉と、エチル
セルロースなどのバインダーとを混合したものをテルピ
ネオール、テトラリン、ブチルカルビトールなどの溶媒
で粘度を調整してペーストを作り、このペーストを用い
てスクリーン印刷法でセラミックグリーンシート上に所
定の回路パターンを形成する方法が、広く実用化されて
いる。しかし、このスクリーン印刷法では、各回路パタ
ーンに対応した専用マスクを用意する必要があり、特に
多品種小量生産になりがちな多層配線基板などの場合、
専用マスクの種類が多くなり、専用マスクを作成する時
間が長くなるとともに、多層配線基板の製造コストが多
大になるという問題がある。また、回路パターンの部分
的な変更でも、専用マスクを再作成しなければならず、
柔軟な対応が取れないという問題もある。

【０００３】このようなスクリーン印刷法の問題点を解
消するために、近年、電子写真法によりセラミックグリ
ーンシート上に回路パターンを印刷する方法が開発され
ている。この電子写真法による回路パターン形成方法で
は、感光体に形成した潜像パターン上に回路形成用荷電
性粉末を静電力で付着させて、潜像パターンを回路形成
用荷電性粉末で現像した後、セラミックグリーンシート
に潜像パターン上の回路形成用荷電性粉末を転写するこ
とにより回路パターンを得るものである。この電子写真
法に用いられる回路形成用荷電性粉末は、金属、荷電制
御剤及び熱溶融性樹脂などを混合し、それを溶融して混
練し、粗粉砕及び微粉砕して分級することにより得られ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電子写真法による回路パターン形成方法においては、回
路形成用荷電性粉末は金属を含んでいるため、回路形成
用荷電性粉末の荷電制御が著しく困難になり、高精度
な回路パターンを形成することが困難である、回路パ
ターンとして機能するのに必要な膜厚が得られない、
回路形成用荷電性粉末の製造に使用される粉砕機、分級
機が摩耗しやすく安定して安価な回路形成用荷電性粉末
を製造することが困難である、といったような問題が生
じる。

【０００５】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたものであり、被印刷物上に、高精度な回路
パターンを形成することが可能な回路パターン形成方法
及びそれにより形成された多層配線基板を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述する問題点を解決す
るため本発明の回路パターン形成方法は、被印刷物上に
回路パターンを形成する回路パターン形成方法であっ
て、前記被印刷物上に接着樹脂によって回路形成用パタ
ーンを形成する第１の工程と、加熱した前記被印刷物上
に金属あるいは金属酸化物を散布し、該金属あるいは該
金属酸化物を前記回路形成用パターンに付着させる第２
の工程と、前記金属あるいは前記金属酸化物のうち、前
記被印刷物上の前記回路形成用パターンに付着していな
い不要な金属あるいは金属酸化物を前記被印刷物上から
除去し、前記被印刷物上に前記回路パターンを形成する
第３の工程とを含むことを特徴とする。

【０００７】また、被印刷物上に回路パターンを形成す
る回路パターン形成方法であって、前記被印刷物上に接
着樹脂によって回路形成用パターンを形成する第１の工
程と、加熱した前記被印刷物上に金属あるいは金属酸化
物を散布し、該金属あるいは該金属酸化物を前記回路形
成用パターンに付着させる第２の工程と、前記金属ある
いは前記金属酸化物のうち、前記被印刷物上の前記回路
形成用パターンに付着していない不要な金属あるいは金
属酸化物を前記被印刷物上から除去し、前記被印刷物上
に前記回路パターンを形成する第３の工程と、前記被印
刷物上の前記回路パターンを形成する前記金属あるいは
前記金属酸化物を熱ローラ定着により定着させる第４の
工程を含むことを特徴とする。

【０００８】また、前記第１の工程において、前記接着
樹脂に荷電制御剤を含有させ、電子写真法によって前記
回路形成用パターンを前記被印刷物上に形成することを
特徴とする。

【０００９】本発明の多層配線基板は、前記被印刷物が
セラミックグリーンシートであり、上記の回路パターン
形成方法により、前記回路パターンが形成された前記セ
ラミックグリーンシートを積層し、焼成して形成するこ
とを特徴とする。

【００１０】本発明の回路パターン形成方法によれば、
被印刷物上の回路形成用パターンに付着していない不要
な金属あるいは金属酸化物を被印刷物上から除去する第
３の工程を含んでいるため、不要な金属あるいは金属酸
化物を全て回収することができる。

【００１１】本発明の多層配線基板によれば、回路形成
用パターン以外に存在する不要な金属あるいは金属酸化
物をセラミックグリーンシート上から除去する工程を含
む回路パターン形成工程により、セラミックグリーンシ
ート上に回路パターンを形成し、その後、それらのセラ
ミックグリーンシートを通常の製造方法により積層して
形成するため、焼成後、多層配線基板を構成する回路パ
ターンの短絡を防止することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。図１に、本発明に係る回路パターン形
成方法の一実施例の工程図を示す。まず、図１（ａ）に
示すように、第１の工程で、被印刷物であるセラミック
グリーンシート１１上に、金属を含まない接着樹脂で回
路形成用パターン１２を形成する。

【００１３】次いで、図１（ｂ）に示すように、第２の
工程で、オーブンなどで加熱したセラミックグリーンシ
ート１１上に、金属である銅粉末１３を散布し、加熱に
より溶融したセラミックグリーンシート１１上の回路形
成用パターン１２に銅粉末１３を付着させる。この際、
接着樹脂からなる回路形成用パターン１２が接着剤とし
て作用するため、セラミックグリーンシート１１を冷却
することにより、セラミックグリーンシート１１上の回
路形成用パターン１２にのみ銅粉末１３が付着する。

【００１４】次いで、図１（ｃ）に示すように、第３の
工程で、セラミックグリーンシート１１の回路形成用パ
ターン１２形成した側を下に向け、セラミックグリーン
シート１１を振動させることにより、銅粉末１３のうち
セラミックグリーンシート１１の回路形成用パターン１
２に付着していない不要な銅粉末１３ａを振るい落とし
てセラミックグリーンシート１１上から除去し、回路パ
ターン１４を形成する。

【００１５】次いで、図１（ｄ）に示すように、第４の
工程で、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとによる
熱ローラ定着により、セラミックグリーンシート１１の
回路パターン１４を形成する銅粉末１３を定着させる。

【００１６】以上のようにして得られたセラミックグリ
ーンシート１１を焼成し、回路形成用パターン１２の樹
脂成分を燃焼、飛散させた後の回路パターン１４の線幅
は最小で約５０μｍまでが確認された。

【００１７】図２に、図１の回路パターン形成方法に用
いる接着樹脂の断面図を示す。接着樹脂１６は、アゾ系
金属染料からなる荷電制御剤１７と、シリカからなる外
添剤１８と、ポリエステルからなる熱溶融性樹脂１９と
を重量比１対１対９８で混合し、荷電制御剤１７及び外
添剤１８を熱溶融性樹脂１９中に均一分散させた構造を
なす。なお、外添剤１８は、接着樹脂の流動性の向上、
摩擦帯電量の調整などのために含有される。

【００１８】図３に、図１の回路パターン形成方法の第
１の工程を行なうための電子写真装置の構成図を示す。
電子写真装置２０は、感光体２１と、感光体２１の表面
を帯電するためのコロナ帯電器２２と、感光体２１の表
面に潜像パターン（図示せず）を形成するためのレーザ
光２３と、感光体２１の潜像パターン上に接着樹脂１６
を供給するため接着樹脂供給装置２４と、潜像パターン
上の接着樹脂１６をセラミックグリーンシート１１上へ
転写するための転写器２５と、セラミックグリーンシー
ト１１上に転写された接着樹脂１６を定着させ、セラミ
ックグリーンシート１１上に回路形成用パターン１２を
形成するためのフラッシュランプ２６とを備える。

【００１９】図４に、図３の電子写真装置を用いて図１
の回路パターン形成方法の第１の工程を行なう場合の工
程図を示す。

【００２０】まず、図４（ａ）に示すように、帯電工程
では、コロナ帯電器２２によりの感光体２１の表面を負
に帯電する。次いで、図４（ｂ）に示すように、露光工
程では、感光体２１の表面にレーザ光２３を照射して、
感光体２１の表面に電荷が消去された潜像パターン２７
を形成する。

【００２１】次いで、図４（ｃ）に示すように、現像工
程では、負に帯電した接着樹脂１６を感光体２１の表面
の潜像パターン２７上へ静電力により付着させ、現像す
る。次いで、図４（ｄ）に示すように、転写工程では、
セラミックグリーンシート１１の背面から転写器２５に
より、接着樹脂１６と逆極性である正の電荷をセラミッ
クグリーンシート１１に与え、潜像パターン２７上に現
像された接着樹脂１６をセラミックグリーンシート１１
上へ転写する。

【００２２】次いで、図４（ｅ）に示すように、定着工
程では、セラミックグリーンシート１１上に転写された
接着樹脂１６をフラッシュランプ２６の照射により定着
し、セラミックグリーンシート１１上に回路形成用パタ
ーン１２を形成する。

【００２３】上述の回路パターン形成方法によれば、セ
ラミックグリーンシート上の回路形成用パターンに付着
していない不要な銅粉末をセラミックグリーンシート上
から除去する第３の工程を含んでいるため、不要な銅粉
末を全て回収することができる。したがって、セラミッ
クグリーンシート上の不要な箇所に銅粉末が付着しない
ため、回路パターンを形成した際に、短絡などの不具合
を防止することができる。

【００２４】また、回収した銅粉末を再利用することが
できるため、製造コストを下げることができる。

【００２５】さらに、セラミックグリーンシート上の回
路パターンを形成する銅粉末を、定着ローラと加圧ロー
ラとによる熱ローラ定着により、定着させる第４の工程
を含んでいるため、回路パターンの表面を平坦にし、銅
粉末による回路パターンの充填度を密にすることがで
き、回路パターンのシート抵抗を低減させることができ
る。

【００２６】また、第１の工程において、接着樹脂に荷
電制御剤を含有させ、電子写真法によって回路形成用パ
ターンをセラミックグリーンシート上に形成するため、
高精度な回路形成用パターンを形成することができる。
その結果、高精度な回路パターンを形成することが可能
となる。

【００２７】図５に、本発明に係る多層配線基板の一実
施例の断面図を示す。多層配線基板３０は、第１〜第３
のセラミックグリーンシート３１１〜３１３を備える。
そして、第１及び第２のセラミックグリーンシート３１
１，３１２上に、上述の回路パターン形成方法（図１）
によって回路パターン３２１，３２２を形成する。次い
で、第１〜第３のセラミックグリーンシート３１１〜３
１３を積層して圧力をかけ、一体成形した後焼成する。

【００２８】なお、第１及び第２のセラミックグリーン
シート３１１，３１２上の回路パターン３２１，３２２
は、ビアホール３３により接続されるが、このビアホー
ル３３は既存の技術で形成される。例えば、導体描画装
置を用いてビアホールごとに導体を圧入していく方法な
どがある。この場合には、回路パターン３２１，３２２
を形成した後、ビアホール３３を形成すると粉体が描画
機のノズルを傷める可能性があるため、回路パターン３
２１，３２２を形成する前にビアホール３３を形成して
おくことが好ましい。

【００２９】上述の多層配線基板によれば、回路形成用
パターン以外に存在する不要な銅粉末をセラミックグリ
ーンシート上から除去する工程を含む回路パターン形成
工程により、セラミックグリーンシート上に回路パター
ンを形成し、その後、それらのセラミックグリーンシー
トを通常の製造方法により積層して形成するため、焼成
後、多層配線基板を構成する回路パターンの短絡を防止
することができる。したがって、この回路パターンで構
成される多層配線基板の機能を向上させることが可能と
なる。

【００３０】なお、上記の第１及び第２の実施例の回路
パターン形成方法では、電子写真法によって回路形成用
パターンを被印刷物上に形成する場合について説明した
が、インクジェット法あるいは熱転写法を用いても同様
の効果が得られる。

【００３１】また、被印刷物がセラミックグリーンシー
トの場合について説明したが、アルミナ基板のような焼
成済みのセラミック基板でも同様の効果が得られる。

【００３２】さらに、加熱した被印刷物上に散布する金
属に、銅を用いる場合について説明したが、金、銀、白
金、ニッケル、パラジウム、タングステン及びモリブデ
ンの単体、あるいはこれらの２種以上からなる合金を用
いても同様の効果が得られる。

【００３３】また、金属の代わりに酸化銅、酸化バリウ
ム、酸化チタン、シリカなど金属酸化物を用いてもよ
い。この場合には、金属酸化物が、回路パターンを形成
した被印刷物を焼成する際に、回路パターンと焼成され
た被印刷物との接着を強化させる役目を担うことにな
る。したがって、焼成後、焼成された被印刷物と回路パ
ターンとの接着強度が向上するため、被印刷物から回路
パターンが剥がれるのを防止することができる。

【００３４】さらに、接着樹脂が熱溶融性樹脂で構成さ
れる場合について説明したが、ポリエチレン、スチレン
／ブタジエンラバーなどの圧力変形性樹脂でも同様の効
果が得られる。この場合には、転写工程あるいは定着工
程に圧力ローラを用いればよい。

【００３５】

【発明の効果】請求項１の回路パターン形成方法によれ
ば、被印刷物上に接着樹脂で形成された回路形成用パタ
ーンに付着していない不要な金属あるいは金属酸化物を
被印刷物上から除去する第３の工程を含んでいるため、
不要な金属あるいは金属酸化物を全て回収することがで
きる。したがって、被印刷物上の不要な箇所に金属ある
いは金属酸化物が付着しないため、回路パターンを形成
した際に、短絡などの不具合を防止することができる。

【００３６】また、回収した金属あるいは金属酸化物を
再利用することができるため、製造コストを下げること
ができる。

【００３７】請求項２の回路パターン形成方法によれ
ば、被印刷物上の回路パターンを形成する金属あるいは
金属酸化物を熱ローラ定着により定着させる第４の工程
を含んでいるため、回路パターンの表面を平坦にし、銅
粉末による回路パターンの充填度を密にすることがで
き、回路パターンのシート抵抗を低減させることができ
る。

【００３８】請求項３の回路パターン形成方法によれ
ば、第１の工程において、接着樹脂に荷電制御剤を含有
させ、電子写真法によって回路形成用パターンを被印刷
物上に形成するため、高精度な回路形成用パターンを形
成することができる。その結果、被印刷物上に高精度な
回路パターンを形成することができる。

【００３９】請求項４の多層配線基板によれば、回路形
成用パターン以外に存在する不要な銅粉末をセラミック
グリーンシート上から除去する工程を含む回路パターン
形成工程により、セラミックグリーンシート上に回路パ
ターンを形成し、その後、それらのセラミックグリーン
シートを通常の製造方法により積層して形成するため、
焼成後、多層配線基板を構成する回路パターンの短絡を
防止することができる。したがって、この回路パターン
で構成される多層配線基板の機能を向上させることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回路パターン形成方法の一実施例
の工程図である。

【図２】図１の回路パターン形成方法に用いる接着樹脂
の断面図である

【図３】図１の回路パターン形成方法に用いる電子写真
装置の構成図である。

【図４】図１の回路パターン形成方法の第１の工程の工
程図である。。

【図５】本発明に係る多層配線基板の一実施例の断面図
である。

【符号の説明】

１１，３１１〜３１３ セラミックグリーンシート
（被印刷物） １２ 回路形成用パターン １３ 銅粉末（金属） １４，３２１，３２２ 回路パターン １６ 接着樹脂 １７ 荷電制御剤 ３０ 多層配線基板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被印刷物上に回路パターンを形成する回
   路パターン形成方法であって、 前記被印刷物上に接着樹脂によって回路形成用パターン
   を形成する第１の工程と、加熱した前記被印刷物上に金
   属あるいは金属酸化物を散布し、該金属あるいは該金属
   酸化物を前記回路形成用パターンに付着させる第２の工
   程と、前記金属あるいは前記金属酸化物のうち、前記被
   印刷物上の前記回路形成用パターンに付着していない不
   要な金属あるいは金属酸化物を前記被印刷物上から除去
   し、前記被印刷物上に前記回路パターンを形成する第３
   の工程とを含むことを特徴とする回路パターン形成方
   法。
2. 【請求項２】 被印刷物上に回路パターンを形成する回
   路パターン形成方法であって、 前記被印刷物上に接着樹脂によって回路形成用パターン
   を形成する第１の工程と、加熱した前記被印刷物上に金
   属あるいは金属酸化物を散布し、該金属あるいは該金属
   酸化物を前記回路形成用パターンに付着させる第２の工
   程と、前記金属あるいは前記金属酸化物のうち、前記被
   印刷物上の前記回路形成用パターンに付着していない不
   要な金属あるいは金属酸化物を前記被印刷物上から除去
   し、前記被印刷物上に前記回路パターンを形成する第３
   の工程と、前記被印刷物上の前記回路パターンを形成す
   る前記金属あるいは前記金属酸化物を熱ローラ定着によ
   り定着させる第４の工程を含むことを特徴とする回路パ
   ターン形成方法。
3. 【請求項３】 前記第１の工程において、前記接着樹脂
   に荷電制御剤を含有させ、電子写真法によって前記回路
   形成用パターンを前記被印刷物上に形成することを特徴
   とする請求項１あるいは請求項２に記載の回路パターン
   形成方法。
4. 【請求項４】 前記被印刷物がセラミックグリーンシー
   トであり、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の回
   路パターン形成方法により、前記回路パターンが形成さ
   れた前記セラミックグリーンシートを積層し、焼成して
   形成することを特徴とする多層配線基板。