パターンの形成方法及び電子部品
【課題】低コストで所望領域にパターンを高精度に形成することができるパターンの形成方法、及びこのパターンの形成方法を使用した電子部品を得る。
【解決手段】セラミックグリーンシート１上に、パターンを形成すべきパターン形成領域９が設けられている（ａ）。そして、Ａｇ等からなる金属微粒子を溶剤中に分散させた微粒子分散溶液を用意する。次いで、前記微粒子分散溶液を使用してスクリーン印刷し、これにより多数の金属微粒子１０の集合体からなる濡れ拡がり抑制部１１をパターン形成領域９に形成する（ｂ）。次いで、インクジェットヘッド１２からパターン形成領域９内にインク１３を滴下させ、インク１３及び金属微粒子１０の集合体（濡れ拡がり抑制部１１）からなるパターン１４を形成する（ｃ）。金属微粒子の他、絶縁性微粒子を使用しても、同様に絶縁パターンを形成することができる。
【解決手段】セラミックグリーンシート１上に、パターンを形成すべきパターン形成領域９が設けられている（ａ）。そして、Ａｇ等からなる金属微粒子を溶剤中に分散させた微粒子分散溶液を用意する。次いで、前記微粒子分散溶液を使用してスクリーン印刷し、これにより多数の金属微粒子１０の集合体からなる濡れ拡がり抑制部１１をパターン形成領域９に形成する（ｂ）。次いで、インクジェットヘッド１２からパターン形成領域９内にインク１３を滴下させ、インク１３及び金属微粒子１０の集合体（濡れ拡がり抑制部１１）からなるパターン１４を形成する（ｃ）。金属微粒子の他、絶縁性微粒子を使用しても、同様に絶縁パターンを形成することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターンの形成方法、及び電子部品に関し、より詳しくはインクジェット方式等によりシート部材にインクを滴下して配線パターンや絶縁パターン等のパターン形成を行うパターンの形成方法、及び該パターンの形成方法を使用して製造されたセラミック多層基板や配線基板等の電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットは、インクを微滴化し、被印字媒体に対しインクを直接吹き付けて印刷を行う印刷方法であり、１つのノズルから必要なときにインクを吐出して任意のパターンを形成できることから、配線基板等のパターン形成に広く使用されている。
【０００３】
しかしながら、図７（ａ）に示すように、単にインク１０１をノズル（不図示）から吐出してシート１０２上に滴下したのでは、図７（ｂ）に示すように、インク１０１がシート１０２上に濡れ拡がり、所望のパターンを形成することができなくなるおそれがある。
【０００４】
そこで、特許文献１では、基板上にバンク膜を形成する工程と、該バンク膜の表面に撥液処理を施す工程と、撥液処理が施された前記バンク膜をパターニングし、バンクを形成する工程と、該バンクに区画されたパターン形成領域の表面の水酸基を、アルキル化する表面改質処理を施す工程と、前記パターン形成領域にインクを配置する工程と、該インクを焼成してパターンを形成する工程とを備えたパターンの形成方法が提案されている。
【０００５】
この特許文献１では、基板上にバンク膜を形成した後、スピンコート法によりバンク膜の表面にフッ素系樹脂材料を塗布した後、プリベークしてバンク膜に撥液性を付与している。そしてこの後、マスクを用いてバンク膜及びフッ素系樹脂材料を露光、現像等し、これにより、図８に示すように、パターン形成領域１０３が凹状に加工されたバンク１０４及びフッ素系樹脂部１０５を基板１０６上に形成している。
【０００６】
そして、インクジェットヘッド１０７からインク１０８をパターン形成領域１０３に滴下することにより、インク１０８がパターン形成領域１０３以外の部分に濡れ拡がるのを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２６７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、バンク１０４の作製及び撥液処理によるフッ素系樹脂部１０５の形成に多大な費用を要し、時間的・経済的損失が大きいという問題点があった。
【０００９】
また、インク１０８が乾燥すると、図９に示すように、インク面１０８ａが凹状となり、このためインク面１０８ａとフッ素系樹脂部面１０５ａとの間にギャップｔが形成されるおそれがある。そして、セラミック多層基板のようにセラミックグリーンシートを積層・焼成して使用する場合、上述したようにギャップｔが形成されると、導通不良等の不具合が発生するおそれがある。斯かる場合、インク面１０８ａ上に更にインク１０８を滴下することも考えられるが、製造工程が煩雑化し、更なる時間的・経済的損失を招くおそれがある。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、低コストで所望領域にのみパターンを高精度に形成することができるパターンの形成方法、及びこのパターンの形成方法を使用した電子部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明に係るパターンの形成方法は、シート状部材にインクを滴下して所定のパターンを形成するパターンの形成方法であって、多数の凸部の集合体からなる濡れ拡がり抑制部を前記シート状部材の表面に形成し、該濡れ拡がり抑制部上に前記インクを滴下してパターンを形成することを特徴としている。
【００１２】
ここで、シート状部材とは、セラミック多層基板用のセラミックグリーンシートの他、シート状に形成された各種プリント基板、樹脂フィルム等、電子部品用途に使用される各種のシート状部材をいう。
【００１３】
また、本発明のパターンの形成方法は、多数の微粒子を前記シート状部材の表面に固着させて形成することを特徴としている。
【００１４】
また、本発明のパターンの形成方法は、前記濡れ拡がり抑制部を、前記パターンが形成されるべきパターン形成領域に形成することを特徴としている。
【００１５】
また、本発明のパターンの形成方法は、前記濡れ拡がり抑制部及び前記インクが、導電性材料を主成分としていることを特徴としている。
【００１６】
さらに、本発明のパターンの形成方法は、前記濡れ拡がり抑制部及び前記インクが、絶縁性材料を主成分としていることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明のパターンの形成方法は、濡れ拡がり抑制部及び前記インクのうち、いずれか一方が導電性材料を主成分とし、他方が絶縁性材料を主成分としていることを特徴としている。
【００１８】
また、前記濡れ拡がり抑制部は、前記シート状部材に含有される成分を含んでいることを特徴としている。
【００１９】
本発明に係る電子部品は、上記いずれかに記載のパターンの形成方法を使用して製造されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
上記パターンの形成方法によれば、多数の凸部の集合体からなる濡れ拡がり抑制部を前記シート状部材の表面に形成し、該濡れ拡がり抑制部上に前記インクを滴下してパターンを形成するので、特許文献１のようなバンク形成やフッ素系樹脂部形成のための複雑な工程を要することなく、パターン外にインクが濡れ拡がるのを容易に抑制することができ、所望のパターンをシート部材上に高精度に形成することができる。
【００２１】
そして、このようにインクのパターン外への濡れ拡がりを抑制できることから、回路配線のより一層の微細化及び狭スペース化が可能となる。
【００２２】
また、特許文献１のようなバンク等の形成が不要であるので、インクとシート上面との間に空隙が形成されるのを回避することが可能となる。したがって、セラミック多層基板や積層型セラミック電子部品のようにパターンが形成されたシート状部材を積層・焼成する場合であっても、導通不良の発生を抑制でき、信頼性向上を図ることができる。しかも、濡れ拡がり抑制部を形成して濡れ拡がりを抑制できる分、インクの底面積を小さくできるので、パターンの厚膜化が可能となる。
【００２３】
また、多数の微粒子を前記シート状部材の表面に固着させて形成するので、濡れ拡がり抑制部は適宜の印刷手段を使用することにより、容易に製造することができる。しかも、シート部材を積層して焼成する場合であっても、濡れ拡がり抑制部はパターンと一体となって焼成されるので、パターン表面が粗くなることはない。特に、濡れ拡がり抑制部及び前記インクを、共に導電性材料を主成分としてパターン形成する場合は、電気的な伝送ロスを低減でき、高周波特性の劣化を招くのを防止することができ、良好な周波数特性を得ることができる。
【００２４】
前記濡れ拡がり抑制部を、前記パターンが形成されるべきパターン形成領域に形成するので、シート状部材とパターンとの密着力、及びシート状部材同士の密着力を強固にすることができ、シート状部材とパターンとの間、及びシート状部材同士で剥離が生じるのを防止することができる。また、このように濡れ拡がり抑制部の形成をパターン形成領域に限定することにより、短絡不良の発生を抑制でき、信頼性を確保することができる。
【００２５】
また、前記濡れ拡がり抑制部及び前記インクは、共に絶縁性材料を主成分とするので、絶縁パターンを形成したい場合は、より絶縁性の高いパターンを得ることができる。
【００２６】
また、前記濡れ拡がり抑制部及び前記インクのうち、いずれか一方が導電性材料を主成分とし、他方が絶縁性材料を主成分とするので、パターンの抵抗調整を容易に行うことができ、適宜の導電性を持たせることができる。
【００２７】
また、前記濡れ拡がり抑制部は、前記シート状部材に含有される成分を含んでいるので、パターンとシート状部材は共通成分を含むこととなる。したがって、シート状部材とパターンとを共焼成した場合に熱膨張係数の差に起因する収縮量の差異を小さくすることができ、パターンとシート状部材との間の剥離を抑制することができる。また、パターンを介したシート状部材間の密着強度も高められ、したがってパターンが介在してもシート状部材間の剥離を効果的に抑制することができる。
【００２８】
また、本発明の電子部品によれば、上述のパターンの形成方法を使用して製造されるので、所望の性能を有する各種電子部品を低コストかつ高精度に製造することができ、信頼性の優れた各種電子部品を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るパターンの形成方法を使用して製造された電子部品としてセラミック多層基板の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係るパターンの形成方法の一実施の形態を示す図である。
【図３】濡れ拡がり抑制部が形成されていない場合に、インクをシート部材上に滴下した場合の濡れ拡がりとその抑制のメカニズムを説明する図である。
【図４】濡れ拡がり抑制部が形成されている場合に、インクをシート部材上に滴下した場合の濡れ拡がりとその抑制のメカニズムを説明する図である。
【図５】セラミックグリーンシートを積層した場合の作用効果を説明する図である。
【図６】本発明に係る濡れ拡がり抑制部の変形例を示す断面図である。
【図７】平滑なシート上にインクを滴下させた場合の状態を説明するための図である。
【図８】特許文献１に記載されたパターン形成工程の要部断面図である。
【図９】特許文献１の課題を説明するための要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づき詳説する。
【００３１】
本発明のパターンの形成方法は、セラミック多層基板や積層型セラミック電子部品用のセラミックグリーンシート、アルミナ基板、ガラスエポキシ基板、ベークライト基板、紙エポキシ基板、フッ素樹脂基板等の各種プリント基板、シリコン基板、ポリイミド樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂などの樹脂フィルム等、各種のシート状部材に適用可能であるが、以下の説明ではセラミック多層基板用のセラミックグリーンシートを例示して説明する。
【００３２】
図１は本発明に係るパターンの形成方法を使用して製造されたセラミック多層基板（電子部品）の一実施の形態を示す断面図である。
【００３３】
このセラミック多層基板は、複数のセラミック層１（第１〜第４のセラミック層１ａ〜１ｄ）が積層されてセラミック素体２を形成している。
【００３４】
また、セラミック素体２の表面には外部導体４ａ〜４ｈが形成されると共に、該セラミック素体２の内部には内部導体３ａ〜３ｆが埋設され、ビアホール５ａ〜５ｇを介して各内部導体間３ａ〜３ｆ、又は内部導体３ａ〜３ｆと外部導体４ａ〜４ｈとが電気的に接続されている。
【００３５】
そして、外部導体４ｂ〜４ｅ上には外部電子部品としての半導体素子６及びコンデンサ７がはんだを介して接続されている。
【００３６】
上記セラミック多層基板は以下のようにして製造することができる。
【００３７】
まず、所定形状に成形された第１〜第４のセラミックグリーンシート１ａ′〜１ｄ′に対しビアホール５ａ〜５ｇを形成し、次いで、後述するパターンの形成方法により、所定の配線パターンをインクジェット方式で第１〜第４のセラミックグリーンシート１ａ′〜１ｄ′上に形成し、その後、第１〜第４のセラミックグリーンシート１ａ′〜１ｄ′を積層し、所定温度で焼成処理し、第１〜第４のセラミック層１ａ〜１ｄ、内部導体３ａ〜３ｆ及び外部導体４ａ〜４ｈを有するセラミック素体２を形成する。
【００３８】
この後、必要に応じて外部導体４ａ〜４ｈ上にめっき処理を行い、セラミック多層基板が製造される。
【００３９】
そしてその後、半導体素子６及びコンデンサ７が外部導体４ｂ〜４ｅにはんだ付けされて実装される。
【００４０】
図２は内部導体３ａ〜３ｆ又は外部導体４ａ〜４ｈを形成するためのパターンの形成方法を示す図である。尚、この図２では、説明の便宜上、１滴のインクを滴下した場合のパターン形成を示している。
【００４１】
すなわち、図２（ａ）では、印刷ステージ８に載置されたセラミックグリーンシート１′上に、パターンを形成すべきパターン形成領域９が設けられている。
【００４２】
そして、まず、金属微粒子（例えば、平均粒径５μｍ）を溶剤中に分散させた微粒子分散溶液を用意する。金属微粒子の材質としては、特に限定されるものではなく、内部導体用又は外部導体用に適した良導電性を有するＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ａｌ、Ｗ等またはこれらの合金を使用することができる。また金属微粒子の平均粒径も同様に特に限定されるものではなく、０．０１〜５０μｍ程度の粒径のものを用いることができる。
【００４３】
次いで、図２（ｂ）に示すように、多数の金属微粒子１０がパターン形成領域９内に高密度（例えば、５０００ｋｇ／ｍ３）で分散するように、前記微粒子分散溶液を使用してスクリーン印刷する。そして、これによりセラミックグリーンシート１′上に多数の金属微粒子１０が固着し、これら多数の金属微粒子１０（凸部）の集合体からなる濡れ拡がり抑制部１１が形成される。
【００４４】
金属微粒子１０のセラミックグリーンシート１′からの高さＨは、特に限定されるものではないが、金属微粒子ができるだけ重ならないようにすることが好ましく、０．０２〜５０μｍ程度が好ましい。
【００４５】
尚、インクジェット方式で内部導体３ａ〜３ｆ及び外部導体４ａ〜４ｈを形成する場合、インクジェットヘッドからの吐出力によっては、金属微粒子１０がパターン形成領域９の外部に飛び散るおそれがある。このため、必要に応じて濡れ拡がり抑制部１１を加熱・加圧して金属微粒子１０をセラミックグリーンシート１′上に強固に固着させてもよい。
【００４６】
その際、金属微粒子１０を単にセラミックグリーンシート１′に加圧により一部めり込ませることにより固着させてもよいし、あるいは予め金属微粒子１０の表面を樹脂で被覆しておき、セラミックグリーンシート１′上で加熱することにより被覆した樹脂を溶かしてセラミックグリーンシート１′と溶着させてもよい。さらにはセラミックグリーンシート１′に含まれるバインダー成分の加熱溶解により金属微粒子１０を固着させてもよい。特にセラミックグリーンシート１′が１μｍ程度の薄い場合、加圧せずに樹脂成分の溶解により金属微粒子１０をセラミックグリーンシート１′に固着させると、セラミックグリーンシート１′に物理的なダメージを与えずに済む。
【００４７】
次いで、図２（ｃ）に示すように、セラミックグリーンシート１′の上方に配されたインクジェットヘッド１２から濡れ拡がり抑制部１１が形成されたパターン形成領域９内にインク１３を滴下させ、インク１３及び金属微粒子１０の集合体（濡れ拡がり抑制部１１）からなるパターン１４を形成する。尚、インク１３は、本実施の形態では、濡れ拡がり抑制部１１を構成する金属微粒子１０と同様の導電性材料を主成分としている。
【００４８】
そしてこれにより、濡れ拡がり抑制部１１を形成したパターン形成領域９にインク１３を滴下しても、インク１３がパターン形成領域９外に濡れ拡がるのを抑制することができ、所望のパターン１４を形成することができる。
【００４９】
このように金属微粒子１０の集合体で濡れ拡がり抑制部１１を形成することにより、インク１３のパターン外への濡れ拡がりを抑制できるのは以下の理由によると考えられる。
【００５０】
インク１３をセラミックグリーンシート１′上に滴下させた場合、滴下したインク１３には、表面張力等でセラミックグリーンシート１′上に付着して濡れ拡がりを抑制しようと力と、インク１３の自重等により濡れ拡がろうとする力とが作用する。
【００５１】
図３はセラミックグリーンシート１′の表面が平滑な場合を示し、図４は本発明の濡れ拡がり抑制部１１が形成されている場合を示している。図３及び図４中、矢印Ｘが表面張力等により濡れ拡がりを抑制する力方向を示し、矢印Ｙがインク１３の自重等により濡れ拡がろうとする力方向を示している。
【００５２】
すなわち、セラミックグリーンシート１′の表面が平滑な場合は、図３に示すように、矢印Ｙ方向に作用する力が、矢印Ｘ方向に作用する力よりも大きく、このためインク１３は矢印Ｙ方向に濡れ拡がろうとする。
【００５３】
これに対し図４に示すように、セラミックグリーンシート１′上に金属微粒子１０の集合体からなる濡れ拡がり抑制部１１を形成した場合は、セラミックグリーンシート１′の表面は金属微粒子１０により凸状に形成されているため、金属微粒子１０が立体的な障害となってインク１３は濡れ拡がりを抑制され、さらにセラミックグリーンシート１′の表面積が見かけ上大きくなることによりインク１３の接触角が大きくなるため、矢印Ｘ方向の力が増大するとともに、その分、矢印Ｙ方向に濡れ拡がろうとする力が低減すると考えられる。すなわち、矢印Ｘ方向に作用する力が、矢印Ｙ方向に作用する力とほぼ同程度となるため、インク１３の濡れ拡がりを抑制することができる。
【００５４】
その他、濡れ拡がり抑制のメカニズムとしては、金属微粒子１０の隙間にインク１３中の溶剤がしみ込むことでインク１３が増粘したり、金属微粒子１０の表面とインク１３中の溶剤の濡れ性がよく、溶剤が金属微粒子１０の表面に引き寄せられるためにインク１３の流動性が阻害されることなどが考えられる。
【００５５】
本発明者らは、平均粒径５μｍの２００個のＡｇ粒子からなる濡れ拡がり抑制部１１を作製した。そして、インクジェットヘッド１２を使用し、セラミックグリーンシート１′の上方１ｍｍから１滴のインク１３を該セラミックグリーンシート１′上に滴下し、濡れ拡がり抑制部１１を設けた場合と設けなかった場合について、インクの濡れ拡がり状態を調べた。
【００５６】
尚、インク重量は１５０ｎｇ、滴下速度は８ｍ／ｓ、インク粘度は３３ｍＰａ・ｓ、ステージ温度は４０℃である。
【００５７】
また、上記の条件において、インク１３をセラミックグリーンシート１′上に滴下した直後のパターン径は８４μｍであった。
【００５８】
その結果、濡れ拡がり抑制部１１を設けない平滑なセラミックグリーンシートの場合は、滴下後のパターン径が１００μｍに濡れ拡がった。これに対し濡れ拡がり抑制部１１を設けたセラミックグリーンシートの場合は、滴下後のパターン径も８４μｍであり、インク１３の滴下によりパターン上での濡れ拡がりが抑制されたことが分かった。
【００５９】
このように本実施の形態では、特許文献１のように煩雑なフォトリソグラフィ技術を使用してバンクを作製したり撥液処理を行ってフッ素系樹脂部を作製する必要もなく、簡単な方法で濡れ拡がり抑制部１１を形成することができ、これによりインク１３のパターン外への濡れ拡がりを容易に抑制することができ、高精度な所望のパターン形成を行うことができる。しかも、濡れ拡がりを抑制できるので、パターン１４の超微細化やパターン形成領域９の狭スペース化が可能となる。
【００６０】
また、インク１３の滴下量は、濡れ拡がり抑制部１１を形成しない場合と同一であるので、濡れ拡がりを抑制できる分、インク１３のセラミックグリーンシート１′に付着する底面積が小さくなり、したがって内部導体３ａ〜３ｆや外部導体４ａ〜４ｈの厚膜化を図ることが可能となる。
【００６１】
また、特許文献１のようなバンク形成によるギャップｔ（図９参照）も生じないので、セラミックグリーンシート１′の積層化も容易に行うことができる。
【００６２】
さらに、セラミック多層基板の場合、パターンの形成されたセラミックグリーンシート１′を積層した後、圧着するが、濡れ拡がり抑制部１１を形成する金属微粒子１０の集合体は、インク１３よりも硬いので、図５に示すように、積層して圧着した場合にセラミックグリーンシート１′に強く押し付けられて密着性が高くなる。したがって、パターン全体としてもセラミックグリーンシートの密着性を向上させることが可能となる。
【００６３】
また、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、種々の変形が可能である。
【００６４】
例えば、必要に応じ濡れ拡がり抑制部１１をパターン形成領域９の外部にまではみ出るように形成し、インクジェットで内部導体３ａ〜３ｆや外部導体４ａ〜４ｈのパターンをパターニングしてもよい。その場合、濡れ拡がり抑制部１１をセラミックグリーンシート１′の全面に形成した後、内部導体３ａ〜３ｆや外部導体４ａ〜４ｈのパターンをパターニングすることも可能である。ただし、上述したようなセラミックグリーンシート１′を積層して焼成するセラミック多層基板の場合は、上記実施の形態のように濡れ拡がり抑制部１１をパターン形成領域９のみに形成するのがより好ましい。すなわち、濡れ拡がり抑制部１１をパターン形成領域９に限定的に形成することにより、セラミックグリーンシート１′とパターン１４との密着力が向上し、パターン１４がセラミックグリーンシート１から剥離するのを防止することができる。しかも、パターン形成領域９にのみ濡れ拡がり抑制部１１が存在し、パターン外には濡れ拡がり抑制部１１が存在しないので、セラミックグリーンシート１′同士が強固に密着することとなり、セラミックグリーンシート１′同士が剥離するのを防止することができる。
【００６５】
また、濡れ拡がり抑制部１１は、パターン形成領域９内の全面にわたって形成する必要はなく、図６のようにパターン形成領域９の周辺部（エッジ部）のみに形成してもよい。このようにすることで、形成されたパターンの周辺部（エッジ部）の厚さを中央部の厚さよりも厚くすることができる。特に高周波電流は表皮効果でパターンの周辺部（エッジ部）を流れる割合が大きいが、上記のようにパターンの周辺部（エッジ部）の厚さを厚くすることにより、電流の流れる箇所の抵抗を低くでき、不用な発熱等を抑制することができる。
【００６６】
また、上述したように濡れ拡がり抑制部１１が金属微粒子１０の集合体からなる場合、パターン形成領域９外にも濡れ拡がり抑制部１１を形成すると、短絡不良が生じるおそれがある。これに対し濡れ拡がり抑制部１１をパターン形成領域９内に形成することにより、短絡不良の発生を抑制できる。特に、金属微粒子としてマイグレーションの生じやすいＡｇを使用する場合は、濡れ拡がり抑制部１１をパターン形成領域９内に限定的に形成することにより、マイグレーションの発生を防止することができる。
【００６７】
しかも、濡れ拡がり抑制部１１をパターン形成領域９内に限定することにより、濡れ拡がり抑制部１１の形成領域を減少させることもでき、コストや労力の軽減を図ることも可能となる。
【００６８】
また、濡れ拡がりの抑制のみを行いたい場合は、セラミックグリーンシートの表面を粗化することにより、凸部を形成するようにしてもよい。ただし、この場合、粗化されたセラミックグリーンシートの表面にパターンを形成するため、パターンの表面も粗くなり、用途によっては好ましくない場合もある。これに対し、濡れ拡がり抑制部１１を金属微粒子１０の集合体で形成した場合は、焼成時にパターンと一体となるため、パターン表面は粗くならない。特に、濡れ拡がり抑制部１１及びインク１３が、共に導電性材料を主成分とする場合は、電気的な伝送ロスも低減され、高周波特性をほとんど劣化させず、良好な周波数特性を得ることが可能となる。
【００６９】
また、上記実施の形態では、濡れ拡がり抑制部１１及びインク１３が、共に導電性材料を主成分としているが、必要に応じ、これらを、共に絶縁性材料を主成分としたり、一方が導電性材料、他方が絶縁性材料を主成分とするのも好ましい。特に、濡れ拡がり抑制部１１及びインク１３を共に絶縁性材料で形成する場合は、抵抗体パターンを形成する場合に有用である。本発明のパターンの形成方法を使用して、抵抗パターンを形成することによりトリミング等を要することなく所定の抵抗値を有し、かつバラツキの抑制された抵抗パターンを得ることができる。また、一方が導電性材料を主成分とし、他方が絶縁性材料を主成分とする場合は、パターンの抵抗調整を行うことができ、適度な導電性を有するパターンを容易に製造することができる。
【００７０】
尚、絶縁性材料としては、ガラス、酸化ルテニウム、マイカ及び種々のセラミック材料を用いることができる。また、上記実施の形態ではセラミック多層基板を例示したが、樹脂からなるシート状部材に適用する場合には、絶縁性材料としてポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の種々の樹脂材料を用いてもよい。
【００７１】
また、濡れ拡がり抑制部１１は、セラミックグリーンシート１′に含有される成分を含むのも好ましい。これによりセラミックグリーンシート１′とパターン１４とを共焼成した場合に、熱膨張係数の差に起因する収縮量の差異を小さくすることができ、パターン１４とセラミックグリーンシート１′との間の剥離を抑制することができる。また、パターン１４を介したセラミックグリーンシート１′間の密着強度も高めることができ、したがってパターン１４が介在してもセラミックグリーンシート１′間の剥離を効果的に抑制することができる。
【００７２】
また、上記実施の形態では、スクリーン印刷で金属微粒子１０をセラミックグリーンシート１′上に固着させて濡れ拡がり抑制部１１を形成しているが、電子写真プロセスで金属微粒子１０を固着させるようにしてもよい。すなわち、感光体を帯電器により帯電させた後、この感光体にパターン形成領域９に従って光源を発光し、感光体表面に静電潜像を形成し、この静電潜像上に金属微粒子１０を付着させ、これをセラミックグリーンシート１′に転写して濡れ拡がり抑制部１１を形成するようにしてもよい。また、濡れ拡がり抑制部１１を、パターン形成と同様、インクジェット方式で形成することもできる。
【００７３】
インクジェット方式の場合、金属微粒子１０を溶剤に分散させたインクを吐出させ、溶剤を乾燥させて濡れ拡がり抑制部１１を形成する。この際、濡れ拡がり抑制部１１の膜厚は薄くてもよいため、インクの吐出量はパターン形成時より少量にできる。インクが少量であれば、濡れ拡がり抑制部自体の濡れ拡がりについては問題とはならない。
【００７４】
また、上記実施の形態では、インク１３の滴下をインクジェット方式で行ったが、ディスペンサやピペットなどで滴下してもよい。
【００７５】
また、インク成分についても主成分が導電性材料及び絶縁性材料の少なくとも一方を含んでいればよく、副成分として染料や顔料を含んでいてもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態では、１滴のインク滴下により形成される濡れ拡がり抑制部の形状は、球形の場合を例示したが、立方体、直方体、円錐形等、形状に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、セラミックグリーンシートやガラスエポキシ樹脂等で形成されたプリント基板等のシート部材上にインクジェット方式でパターンを印刷する場合、インクの濡れ拡がりを抑制できるので、高精度で所望のパターン形成を行うことができる。
【符号の説明】
【００７８】
１′ セラミックグリーンシート（シート）
１０ 金属微粒子（微粒子）
１１ 濡れ拡がり抑制部
１３ インク
１４ パターン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターンの形成方法、及び電子部品に関し、より詳しくはインクジェット方式等によりシート部材にインクを滴下して配線パターンや絶縁パターン等のパターン形成を行うパターンの形成方法、及び該パターンの形成方法を使用して製造されたセラミック多層基板や配線基板等の電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットは、インクを微滴化し、被印字媒体に対しインクを直接吹き付けて印刷を行う印刷方法であり、１つのノズルから必要なときにインクを吐出して任意のパターンを形成できることから、配線基板等のパターン形成に広く使用されている。
【０００３】
しかしながら、図７（ａ）に示すように、単にインク１０１をノズル（不図示）から吐出してシート１０２上に滴下したのでは、図７（ｂ）に示すように、インク１０１がシート１０２上に濡れ拡がり、所望のパターンを形成することができなくなるおそれがある。
【０００４】
そこで、特許文献１では、基板上にバンク膜を形成する工程と、該バンク膜の表面に撥液処理を施す工程と、撥液処理が施された前記バンク膜をパターニングし、バンクを形成する工程と、該バンクに区画されたパターン形成領域の表面の水酸基を、アルキル化する表面改質処理を施す工程と、前記パターン形成領域にインクを配置する工程と、該インクを焼成してパターンを形成する工程とを備えたパターンの形成方法が提案されている。
【０００５】
この特許文献１では、基板上にバンク膜を形成した後、スピンコート法によりバンク膜の表面にフッ素系樹脂材料を塗布した後、プリベークしてバンク膜に撥液性を付与している。そしてこの後、マスクを用いてバンク膜及びフッ素系樹脂材料を露光、現像等し、これにより、図８に示すように、パターン形成領域１０３が凹状に加工されたバンク１０４及びフッ素系樹脂部１０５を基板１０６上に形成している。
【０００６】
そして、インクジェットヘッド１０７からインク１０８をパターン形成領域１０３に滴下することにより、インク１０８がパターン形成領域１０３以外の部分に濡れ拡がるのを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２６７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、バンク１０４の作製及び撥液処理によるフッ素系樹脂部１０５の形成に多大な費用を要し、時間的・経済的損失が大きいという問題点があった。
【０００９】
また、インク１０８が乾燥すると、図９に示すように、インク面１０８ａが凹状となり、このためインク面１０８ａとフッ素系樹脂部面１０５ａとの間にギャップｔが形成されるおそれがある。そして、セラミック多層基板のようにセラミックグリーンシートを積層・焼成して使用する場合、上述したようにギャップｔが形成されると、導通不良等の不具合が発生するおそれがある。斯かる場合、インク面１０８ａ上に更にインク１０８を滴下することも考えられるが、製造工程が煩雑化し、更なる時間的・経済的損失を招くおそれがある。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、低コストで所望領域にのみパターンを高精度に形成することができるパターンの形成方法、及びこのパターンの形成方法を使用した電子部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明に係るパターンの形成方法は、シート状部材にインクを滴下して所定のパターンを形成するパターンの形成方法であって、多数の凸部の集合体からなる濡れ拡がり抑制部を前記シート状部材の表面に形成し、該濡れ拡がり抑制部上に前記インクを滴下してパターンを形成することを特徴としている。
【００１２】
ここで、シート状部材とは、セラミック多層基板用のセラミックグリーンシートの他、シート状に形成された各種プリント基板、樹脂フィルム等、電子部品用途に使用される各種のシート状部材をいう。
【００１３】
また、本発明のパターンの形成方法は、多数の微粒子を前記シート状部材の表面に固着させて形成することを特徴としている。
【００１４】
また、本発明のパターンの形成方法は、前記濡れ拡がり抑制部を、前記パターンが形成されるべきパターン形成領域に形成することを特徴としている。
【００１５】
また、本発明のパターンの形成方法は、前記濡れ拡がり抑制部及び前記インクが、導電性材料を主成分としていることを特徴としている。
【００１６】
さらに、本発明のパターンの形成方法は、前記濡れ拡がり抑制部及び前記インクが、絶縁性材料を主成分としていることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明のパターンの形成方法は、濡れ拡がり抑制部及び前記インクのうち、いずれか一方が導電性材料を主成分とし、他方が絶縁性材料を主成分としていることを特徴としている。
【００１８】
また、前記濡れ拡がり抑制部は、前記シート状部材に含有される成分を含んでいることを特徴としている。
【００１９】
本発明に係る電子部品は、上記いずれかに記載のパターンの形成方法を使用して製造されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
上記パターンの形成方法によれば、多数の凸部の集合体からなる濡れ拡がり抑制部を前記シート状部材の表面に形成し、該濡れ拡がり抑制部上に前記インクを滴下してパターンを形成するので、特許文献１のようなバンク形成やフッ素系樹脂部形成のための複雑な工程を要することなく、パターン外にインクが濡れ拡がるのを容易に抑制することができ、所望のパターンをシート部材上に高精度に形成することができる。
【００２１】
そして、このようにインクのパターン外への濡れ拡がりを抑制できることから、回路配線のより一層の微細化及び狭スペース化が可能となる。
【００２２】
また、特許文献１のようなバンク等の形成が不要であるので、インクとシート上面との間に空隙が形成されるのを回避することが可能となる。したがって、セラミック多層基板や積層型セラミック電子部品のようにパターンが形成されたシート状部材を積層・焼成する場合であっても、導通不良の発生を抑制でき、信頼性向上を図ることができる。しかも、濡れ拡がり抑制部を形成して濡れ拡がりを抑制できる分、インクの底面積を小さくできるので、パターンの厚膜化が可能となる。
【００２３】
また、多数の微粒子を前記シート状部材の表面に固着させて形成するので、濡れ拡がり抑制部は適宜の印刷手段を使用することにより、容易に製造することができる。しかも、シート部材を積層して焼成する場合であっても、濡れ拡がり抑制部はパターンと一体となって焼成されるので、パターン表面が粗くなることはない。特に、濡れ拡がり抑制部及び前記インクを、共に導電性材料を主成分としてパターン形成する場合は、電気的な伝送ロスを低減でき、高周波特性の劣化を招くのを防止することができ、良好な周波数特性を得ることができる。
【００２４】
前記濡れ拡がり抑制部を、前記パターンが形成されるべきパターン形成領域に形成するので、シート状部材とパターンとの密着力、及びシート状部材同士の密着力を強固にすることができ、シート状部材とパターンとの間、及びシート状部材同士で剥離が生じるのを防止することができる。また、このように濡れ拡がり抑制部の形成をパターン形成領域に限定することにより、短絡不良の発生を抑制でき、信頼性を確保することができる。
【００２５】
また、前記濡れ拡がり抑制部及び前記インクは、共に絶縁性材料を主成分とするので、絶縁パターンを形成したい場合は、より絶縁性の高いパターンを得ることができる。
【００２６】
また、前記濡れ拡がり抑制部及び前記インクのうち、いずれか一方が導電性材料を主成分とし、他方が絶縁性材料を主成分とするので、パターンの抵抗調整を容易に行うことができ、適宜の導電性を持たせることができる。
【００２７】
また、前記濡れ拡がり抑制部は、前記シート状部材に含有される成分を含んでいるので、パターンとシート状部材は共通成分を含むこととなる。したがって、シート状部材とパターンとを共焼成した場合に熱膨張係数の差に起因する収縮量の差異を小さくすることができ、パターンとシート状部材との間の剥離を抑制することができる。また、パターンを介したシート状部材間の密着強度も高められ、したがってパターンが介在してもシート状部材間の剥離を効果的に抑制することができる。
【００２８】
また、本発明の電子部品によれば、上述のパターンの形成方法を使用して製造されるので、所望の性能を有する各種電子部品を低コストかつ高精度に製造することができ、信頼性の優れた各種電子部品を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るパターンの形成方法を使用して製造された電子部品としてセラミック多層基板の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係るパターンの形成方法の一実施の形態を示す図である。
【図３】濡れ拡がり抑制部が形成されていない場合に、インクをシート部材上に滴下した場合の濡れ拡がりとその抑制のメカニズムを説明する図である。
【図４】濡れ拡がり抑制部が形成されている場合に、インクをシート部材上に滴下した場合の濡れ拡がりとその抑制のメカニズムを説明する図である。
【図５】セラミックグリーンシートを積層した場合の作用効果を説明する図である。
【図６】本発明に係る濡れ拡がり抑制部の変形例を示す断面図である。
【図７】平滑なシート上にインクを滴下させた場合の状態を説明するための図である。
【図８】特許文献１に記載されたパターン形成工程の要部断面図である。
【図９】特許文献１の課題を説明するための要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づき詳説する。
【００３１】
本発明のパターンの形成方法は、セラミック多層基板や積層型セラミック電子部品用のセラミックグリーンシート、アルミナ基板、ガラスエポキシ基板、ベークライト基板、紙エポキシ基板、フッ素樹脂基板等の各種プリント基板、シリコン基板、ポリイミド樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂などの樹脂フィルム等、各種のシート状部材に適用可能であるが、以下の説明ではセラミック多層基板用のセラミックグリーンシートを例示して説明する。
【００３２】
図１は本発明に係るパターンの形成方法を使用して製造されたセラミック多層基板（電子部品）の一実施の形態を示す断面図である。
【００３３】
このセラミック多層基板は、複数のセラミック層１（第１〜第４のセラミック層１ａ〜１ｄ）が積層されてセラミック素体２を形成している。
【００３４】
また、セラミック素体２の表面には外部導体４ａ〜４ｈが形成されると共に、該セラミック素体２の内部には内部導体３ａ〜３ｆが埋設され、ビアホール５ａ〜５ｇを介して各内部導体間３ａ〜３ｆ、又は内部導体３ａ〜３ｆと外部導体４ａ〜４ｈとが電気的に接続されている。
【００３５】
そして、外部導体４ｂ〜４ｅ上には外部電子部品としての半導体素子６及びコンデンサ７がはんだを介して接続されている。
【００３６】
上記セラミック多層基板は以下のようにして製造することができる。
【００３７】
まず、所定形状に成形された第１〜第４のセラミックグリーンシート１ａ′〜１ｄ′に対しビアホール５ａ〜５ｇを形成し、次いで、後述するパターンの形成方法により、所定の配線パターンをインクジェット方式で第１〜第４のセラミックグリーンシート１ａ′〜１ｄ′上に形成し、その後、第１〜第４のセラミックグリーンシート１ａ′〜１ｄ′を積層し、所定温度で焼成処理し、第１〜第４のセラミック層１ａ〜１ｄ、内部導体３ａ〜３ｆ及び外部導体４ａ〜４ｈを有するセラミック素体２を形成する。
【００３８】
この後、必要に応じて外部導体４ａ〜４ｈ上にめっき処理を行い、セラミック多層基板が製造される。
【００３９】
そしてその後、半導体素子６及びコンデンサ７が外部導体４ｂ〜４ｅにはんだ付けされて実装される。
【００４０】
図２は内部導体３ａ〜３ｆ又は外部導体４ａ〜４ｈを形成するためのパターンの形成方法を示す図である。尚、この図２では、説明の便宜上、１滴のインクを滴下した場合のパターン形成を示している。
【００４１】
すなわち、図２（ａ）では、印刷ステージ８に載置されたセラミックグリーンシート１′上に、パターンを形成すべきパターン形成領域９が設けられている。
【００４２】
そして、まず、金属微粒子（例えば、平均粒径５μｍ）を溶剤中に分散させた微粒子分散溶液を用意する。金属微粒子の材質としては、特に限定されるものではなく、内部導体用又は外部導体用に適した良導電性を有するＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ａｌ、Ｗ等またはこれらの合金を使用することができる。また金属微粒子の平均粒径も同様に特に限定されるものではなく、０．０１〜５０μｍ程度の粒径のものを用いることができる。
【００４３】
次いで、図２（ｂ）に示すように、多数の金属微粒子１０がパターン形成領域９内に高密度（例えば、５０００ｋｇ／ｍ３）で分散するように、前記微粒子分散溶液を使用してスクリーン印刷する。そして、これによりセラミックグリーンシート１′上に多数の金属微粒子１０が固着し、これら多数の金属微粒子１０（凸部）の集合体からなる濡れ拡がり抑制部１１が形成される。
【００４４】
金属微粒子１０のセラミックグリーンシート１′からの高さＨは、特に限定されるものではないが、金属微粒子ができるだけ重ならないようにすることが好ましく、０．０２〜５０μｍ程度が好ましい。
【００４５】
尚、インクジェット方式で内部導体３ａ〜３ｆ及び外部導体４ａ〜４ｈを形成する場合、インクジェットヘッドからの吐出力によっては、金属微粒子１０がパターン形成領域９の外部に飛び散るおそれがある。このため、必要に応じて濡れ拡がり抑制部１１を加熱・加圧して金属微粒子１０をセラミックグリーンシート１′上に強固に固着させてもよい。
【００４６】
その際、金属微粒子１０を単にセラミックグリーンシート１′に加圧により一部めり込ませることにより固着させてもよいし、あるいは予め金属微粒子１０の表面を樹脂で被覆しておき、セラミックグリーンシート１′上で加熱することにより被覆した樹脂を溶かしてセラミックグリーンシート１′と溶着させてもよい。さらにはセラミックグリーンシート１′に含まれるバインダー成分の加熱溶解により金属微粒子１０を固着させてもよい。特にセラミックグリーンシート１′が１μｍ程度の薄い場合、加圧せずに樹脂成分の溶解により金属微粒子１０をセラミックグリーンシート１′に固着させると、セラミックグリーンシート１′に物理的なダメージを与えずに済む。
【００４７】
次いで、図２（ｃ）に示すように、セラミックグリーンシート１′の上方に配されたインクジェットヘッド１２から濡れ拡がり抑制部１１が形成されたパターン形成領域９内にインク１３を滴下させ、インク１３及び金属微粒子１０の集合体（濡れ拡がり抑制部１１）からなるパターン１４を形成する。尚、インク１３は、本実施の形態では、濡れ拡がり抑制部１１を構成する金属微粒子１０と同様の導電性材料を主成分としている。
【００４８】
そしてこれにより、濡れ拡がり抑制部１１を形成したパターン形成領域９にインク１３を滴下しても、インク１３がパターン形成領域９外に濡れ拡がるのを抑制することができ、所望のパターン１４を形成することができる。
【００４９】
このように金属微粒子１０の集合体で濡れ拡がり抑制部１１を形成することにより、インク１３のパターン外への濡れ拡がりを抑制できるのは以下の理由によると考えられる。
【００５０】
インク１３をセラミックグリーンシート１′上に滴下させた場合、滴下したインク１３には、表面張力等でセラミックグリーンシート１′上に付着して濡れ拡がりを抑制しようと力と、インク１３の自重等により濡れ拡がろうとする力とが作用する。
【００５１】
図３はセラミックグリーンシート１′の表面が平滑な場合を示し、図４は本発明の濡れ拡がり抑制部１１が形成されている場合を示している。図３及び図４中、矢印Ｘが表面張力等により濡れ拡がりを抑制する力方向を示し、矢印Ｙがインク１３の自重等により濡れ拡がろうとする力方向を示している。
【００５２】
すなわち、セラミックグリーンシート１′の表面が平滑な場合は、図３に示すように、矢印Ｙ方向に作用する力が、矢印Ｘ方向に作用する力よりも大きく、このためインク１３は矢印Ｙ方向に濡れ拡がろうとする。
【００５３】
これに対し図４に示すように、セラミックグリーンシート１′上に金属微粒子１０の集合体からなる濡れ拡がり抑制部１１を形成した場合は、セラミックグリーンシート１′の表面は金属微粒子１０により凸状に形成されているため、金属微粒子１０が立体的な障害となってインク１３は濡れ拡がりを抑制され、さらにセラミックグリーンシート１′の表面積が見かけ上大きくなることによりインク１３の接触角が大きくなるため、矢印Ｘ方向の力が増大するとともに、その分、矢印Ｙ方向に濡れ拡がろうとする力が低減すると考えられる。すなわち、矢印Ｘ方向に作用する力が、矢印Ｙ方向に作用する力とほぼ同程度となるため、インク１３の濡れ拡がりを抑制することができる。
【００５４】
その他、濡れ拡がり抑制のメカニズムとしては、金属微粒子１０の隙間にインク１３中の溶剤がしみ込むことでインク１３が増粘したり、金属微粒子１０の表面とインク１３中の溶剤の濡れ性がよく、溶剤が金属微粒子１０の表面に引き寄せられるためにインク１３の流動性が阻害されることなどが考えられる。
【００５５】
本発明者らは、平均粒径５μｍの２００個のＡｇ粒子からなる濡れ拡がり抑制部１１を作製した。そして、インクジェットヘッド１２を使用し、セラミックグリーンシート１′の上方１ｍｍから１滴のインク１３を該セラミックグリーンシート１′上に滴下し、濡れ拡がり抑制部１１を設けた場合と設けなかった場合について、インクの濡れ拡がり状態を調べた。
【００５６】
尚、インク重量は１５０ｎｇ、滴下速度は８ｍ／ｓ、インク粘度は３３ｍＰａ・ｓ、ステージ温度は４０℃である。
【００５７】
また、上記の条件において、インク１３をセラミックグリーンシート１′上に滴下した直後のパターン径は８４μｍであった。
【００５８】
その結果、濡れ拡がり抑制部１１を設けない平滑なセラミックグリーンシートの場合は、滴下後のパターン径が１００μｍに濡れ拡がった。これに対し濡れ拡がり抑制部１１を設けたセラミックグリーンシートの場合は、滴下後のパターン径も８４μｍであり、インク１３の滴下によりパターン上での濡れ拡がりが抑制されたことが分かった。
【００５９】
このように本実施の形態では、特許文献１のように煩雑なフォトリソグラフィ技術を使用してバンクを作製したり撥液処理を行ってフッ素系樹脂部を作製する必要もなく、簡単な方法で濡れ拡がり抑制部１１を形成することができ、これによりインク１３のパターン外への濡れ拡がりを容易に抑制することができ、高精度な所望のパターン形成を行うことができる。しかも、濡れ拡がりを抑制できるので、パターン１４の超微細化やパターン形成領域９の狭スペース化が可能となる。
【００６０】
また、インク１３の滴下量は、濡れ拡がり抑制部１１を形成しない場合と同一であるので、濡れ拡がりを抑制できる分、インク１３のセラミックグリーンシート１′に付着する底面積が小さくなり、したがって内部導体３ａ〜３ｆや外部導体４ａ〜４ｈの厚膜化を図ることが可能となる。
【００６１】
また、特許文献１のようなバンク形成によるギャップｔ（図９参照）も生じないので、セラミックグリーンシート１′の積層化も容易に行うことができる。
【００６２】
さらに、セラミック多層基板の場合、パターンの形成されたセラミックグリーンシート１′を積層した後、圧着するが、濡れ拡がり抑制部１１を形成する金属微粒子１０の集合体は、インク１３よりも硬いので、図５に示すように、積層して圧着した場合にセラミックグリーンシート１′に強く押し付けられて密着性が高くなる。したがって、パターン全体としてもセラミックグリーンシートの密着性を向上させることが可能となる。
【００６３】
また、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、種々の変形が可能である。
【００６４】
例えば、必要に応じ濡れ拡がり抑制部１１をパターン形成領域９の外部にまではみ出るように形成し、インクジェットで内部導体３ａ〜３ｆや外部導体４ａ〜４ｈのパターンをパターニングしてもよい。その場合、濡れ拡がり抑制部１１をセラミックグリーンシート１′の全面に形成した後、内部導体３ａ〜３ｆや外部導体４ａ〜４ｈのパターンをパターニングすることも可能である。ただし、上述したようなセラミックグリーンシート１′を積層して焼成するセラミック多層基板の場合は、上記実施の形態のように濡れ拡がり抑制部１１をパターン形成領域９のみに形成するのがより好ましい。すなわち、濡れ拡がり抑制部１１をパターン形成領域９に限定的に形成することにより、セラミックグリーンシート１′とパターン１４との密着力が向上し、パターン１４がセラミックグリーンシート１から剥離するのを防止することができる。しかも、パターン形成領域９にのみ濡れ拡がり抑制部１１が存在し、パターン外には濡れ拡がり抑制部１１が存在しないので、セラミックグリーンシート１′同士が強固に密着することとなり、セラミックグリーンシート１′同士が剥離するのを防止することができる。
【００６５】
また、濡れ拡がり抑制部１１は、パターン形成領域９内の全面にわたって形成する必要はなく、図６のようにパターン形成領域９の周辺部（エッジ部）のみに形成してもよい。このようにすることで、形成されたパターンの周辺部（エッジ部）の厚さを中央部の厚さよりも厚くすることができる。特に高周波電流は表皮効果でパターンの周辺部（エッジ部）を流れる割合が大きいが、上記のようにパターンの周辺部（エッジ部）の厚さを厚くすることにより、電流の流れる箇所の抵抗を低くでき、不用な発熱等を抑制することができる。
【００６６】
また、上述したように濡れ拡がり抑制部１１が金属微粒子１０の集合体からなる場合、パターン形成領域９外にも濡れ拡がり抑制部１１を形成すると、短絡不良が生じるおそれがある。これに対し濡れ拡がり抑制部１１をパターン形成領域９内に形成することにより、短絡不良の発生を抑制できる。特に、金属微粒子としてマイグレーションの生じやすいＡｇを使用する場合は、濡れ拡がり抑制部１１をパターン形成領域９内に限定的に形成することにより、マイグレーションの発生を防止することができる。
【００６７】
しかも、濡れ拡がり抑制部１１をパターン形成領域９内に限定することにより、濡れ拡がり抑制部１１の形成領域を減少させることもでき、コストや労力の軽減を図ることも可能となる。
【００６８】
また、濡れ拡がりの抑制のみを行いたい場合は、セラミックグリーンシートの表面を粗化することにより、凸部を形成するようにしてもよい。ただし、この場合、粗化されたセラミックグリーンシートの表面にパターンを形成するため、パターンの表面も粗くなり、用途によっては好ましくない場合もある。これに対し、濡れ拡がり抑制部１１を金属微粒子１０の集合体で形成した場合は、焼成時にパターンと一体となるため、パターン表面は粗くならない。特に、濡れ拡がり抑制部１１及びインク１３が、共に導電性材料を主成分とする場合は、電気的な伝送ロスも低減され、高周波特性をほとんど劣化させず、良好な周波数特性を得ることが可能となる。
【００６９】
また、上記実施の形態では、濡れ拡がり抑制部１１及びインク１３が、共に導電性材料を主成分としているが、必要に応じ、これらを、共に絶縁性材料を主成分としたり、一方が導電性材料、他方が絶縁性材料を主成分とするのも好ましい。特に、濡れ拡がり抑制部１１及びインク１３を共に絶縁性材料で形成する場合は、抵抗体パターンを形成する場合に有用である。本発明のパターンの形成方法を使用して、抵抗パターンを形成することによりトリミング等を要することなく所定の抵抗値を有し、かつバラツキの抑制された抵抗パターンを得ることができる。また、一方が導電性材料を主成分とし、他方が絶縁性材料を主成分とする場合は、パターンの抵抗調整を行うことができ、適度な導電性を有するパターンを容易に製造することができる。
【００７０】
尚、絶縁性材料としては、ガラス、酸化ルテニウム、マイカ及び種々のセラミック材料を用いることができる。また、上記実施の形態ではセラミック多層基板を例示したが、樹脂からなるシート状部材に適用する場合には、絶縁性材料としてポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の種々の樹脂材料を用いてもよい。
【００７１】
また、濡れ拡がり抑制部１１は、セラミックグリーンシート１′に含有される成分を含むのも好ましい。これによりセラミックグリーンシート１′とパターン１４とを共焼成した場合に、熱膨張係数の差に起因する収縮量の差異を小さくすることができ、パターン１４とセラミックグリーンシート１′との間の剥離を抑制することができる。また、パターン１４を介したセラミックグリーンシート１′間の密着強度も高めることができ、したがってパターン１４が介在してもセラミックグリーンシート１′間の剥離を効果的に抑制することができる。
【００７２】
また、上記実施の形態では、スクリーン印刷で金属微粒子１０をセラミックグリーンシート１′上に固着させて濡れ拡がり抑制部１１を形成しているが、電子写真プロセスで金属微粒子１０を固着させるようにしてもよい。すなわち、感光体を帯電器により帯電させた後、この感光体にパターン形成領域９に従って光源を発光し、感光体表面に静電潜像を形成し、この静電潜像上に金属微粒子１０を付着させ、これをセラミックグリーンシート１′に転写して濡れ拡がり抑制部１１を形成するようにしてもよい。また、濡れ拡がり抑制部１１を、パターン形成と同様、インクジェット方式で形成することもできる。
【００７３】
インクジェット方式の場合、金属微粒子１０を溶剤に分散させたインクを吐出させ、溶剤を乾燥させて濡れ拡がり抑制部１１を形成する。この際、濡れ拡がり抑制部１１の膜厚は薄くてもよいため、インクの吐出量はパターン形成時より少量にできる。インクが少量であれば、濡れ拡がり抑制部自体の濡れ拡がりについては問題とはならない。
【００７４】
また、上記実施の形態では、インク１３の滴下をインクジェット方式で行ったが、ディスペンサやピペットなどで滴下してもよい。
【００７５】
また、インク成分についても主成分が導電性材料及び絶縁性材料の少なくとも一方を含んでいればよく、副成分として染料や顔料を含んでいてもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態では、１滴のインク滴下により形成される濡れ拡がり抑制部の形状は、球形の場合を例示したが、立方体、直方体、円錐形等、形状に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、セラミックグリーンシートやガラスエポキシ樹脂等で形成されたプリント基板等のシート部材上にインクジェット方式でパターンを印刷する場合、インクの濡れ拡がりを抑制できるので、高精度で所望のパターン形成を行うことができる。
【符号の説明】
【００７８】
１′ セラミックグリーンシート（シート）
１０ 金属微粒子（微粒子）
１１ 濡れ拡がり抑制部
１３ インク
１４ パターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状部材にインクを滴下して所定のパターンを形成するパターンの形成方法であって、
多数の凸部の集合体からなる濡れ拡がり抑制部を前記シート状部材の表面に形成し、該濡れ拡がり抑制部上に前記インクを滴下してパターンを形成することを特徴とするパターンの形成方法。
【請求項２】
前記濡れ拡がり抑制部は、多数の微粒子を前記シート状部材の表面に固着させて形成することを特徴とする請求項１記載のパターンの形成方法。
【請求項３】
前記濡れ拡がり抑制部を、前記パターンが形成されるべきパターン形成領域に形成することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のパターンの形成方法。
【請求項４】
前記濡れ拡がり抑制部及び前記インクは、共に導電性材料を主成分としていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のパターンの形成方法。
【請求項５】
前記濡れ拡がり抑制部及び前記インクは、共に絶縁性材料を主成分としていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のパターンの形成方法。
【請求項６】
前記濡れ拡がり抑制部及び前記インクは、いずれか一方が導電性材料を主成分とし、他方が絶縁性材料を主成分としていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のパターンの形成方法。
【請求項７】
前記濡れ拡がり抑制部は、前記シート状部材に含有される成分を含んでいることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のパターンの形成方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のパターンの形成方法を使用して製造されたことを特徴とする電子部品。
【請求項１】
シート状部材にインクを滴下して所定のパターンを形成するパターンの形成方法であって、
多数の凸部の集合体からなる濡れ拡がり抑制部を前記シート状部材の表面に形成し、該濡れ拡がり抑制部上に前記インクを滴下してパターンを形成することを特徴とするパターンの形成方法。
【請求項２】
前記濡れ拡がり抑制部は、多数の微粒子を前記シート状部材の表面に固着させて形成することを特徴とする請求項１記載のパターンの形成方法。
【請求項３】
前記濡れ拡がり抑制部を、前記パターンが形成されるべきパターン形成領域に形成することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のパターンの形成方法。
【請求項４】
前記濡れ拡がり抑制部及び前記インクは、共に導電性材料を主成分としていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のパターンの形成方法。
【請求項５】
前記濡れ拡がり抑制部及び前記インクは、共に絶縁性材料を主成分としていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のパターンの形成方法。
【請求項６】
前記濡れ拡がり抑制部及び前記インクは、いずれか一方が導電性材料を主成分とし、他方が絶縁性材料を主成分としていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のパターンの形成方法。
【請求項７】
前記濡れ拡がり抑制部は、前記シート状部材に含有される成分を含んでいることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のパターンの形成方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のパターンの形成方法を使用して製造されたことを特徴とする電子部品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
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【公開番号】特開２０１０−２０５８５６（Ｐ２０１０−２０５８５６Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４８５９９（Ｐ２００９−４８５９９）
【出願日】平成２１年３月２日（２００９．３．２）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２日（２００９．３．２）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
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