電気部品、導電パターンの形成方法、およびインクジェットヘッド
【課題】微細な形状で基材上に形成され、当該基材からの剥離が抑制された安定な構造の導電パターンを有する電気部品と、当該導電パターンを形成する導電パターンの形成方法を提供する。
【解決手段】表面が撥液性を有する基材表面に導電パターンを印刷する第１の工程と、前記導電パターンが形成されていない前記基材表面を親液性処理する第２の工程と、前記導電パターンを覆う絶縁層を形成する第３の工程と、を有することを特徴とする導電パターンの形成方法。
【解決手段】表面が撥液性を有する基材表面に導電パターンを印刷する第１の工程と、前記導電パターンが形成されていない前記基材表面を親液性処理する第２の工程と、前記導電パターンを覆う絶縁層を形成する第３の工程と、を有することを特徴とする導電パターンの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁基材上に導電パターンが形成されてなる電気部品、当該導電パターンの形成方法、および当該電気部品を用いたインクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、基板などの基材上に、電極や配線などの導電パターンを形成する場合、特に微細導電パターンを形成する場合には、フォトリソグラフィ法を用いたエッチングによるパターニング方法がとられる場合があった。
【０００３】
しかし、フォトリソグラフィ法によるパターニングにはコストがかかり、またレジストパターンの形成工程や露光・現像工程、さらにエッチングガスを用いたエッチング工程などを要し、工程が複雑となる問題があった。
【０００４】
そこで、単純な方法であって、低コストで導電パターンを形成する方法として、近年、印刷法、例えばインクジェット法により微細導電パターンを形成する方法が着目されている。印刷法による導電パターン、例えば配線パターンの形成は、フォトリソグラフィ法とエッチング法を用いた場合に比べて、工程が単純となり、低コストで実施することが可能な特長を有している。
【０００５】
印刷法による導電パターンの形成においては、導電パターンを形成する基板などの基材上に、金属ナノインクなどの導電体を含むインクにより、導電パターンを形成する方法がとられる。
【０００６】
しかし、例えばインクジェット法などにより、金属ナノインクなどの金属粒子を含むインクを基材に印刷する場合、微細化が困難となる問題があった。例えば、金属ナノインクなどは、基材表面に滴下された後で当該基材表面上に広がるため、微細化するにあたって問題となっていた。
【０００７】
そこで、印刷法により微細化された導電パターンを形成するために、例えば、以下のように様々な方法が提案されていた。
【０００８】
例えば、インクジェット法により導電パターンを形成する場合に、基板上に親液性領域と撥液性領域を設け、その表面エネルギーの差を利用して親液性領域にのみ金属ナノインク等による導電パターンを形成することが提案されていた（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
また、金属ナノインクの基板上での広がりを防止する方法とてして、基板表面の撥液性を調整する方法が提案されていた（例えば特許文献２〜特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００４−１７０４６３号公報
【特許文献２】特開２００４−６７００号公報
【特許文献３】特開２００４−１４６７９６号公報
【特許文献４】特開２００４−１１９４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上記の特許文献１（特開２００４−１７０４６３号公報）に係る方法では、基材上に、親液性を有する領域、または撥液性を有する領域をパターニングして形成する必要があった。そのため、親液性の処理や、または撥液性の処理の工程が複雑となり、これらのパターニングにコストと時間を要する問題があった。
【００１１】
また、上記の特許文献２、特許文献３、および特許文献４（特開２００４−６７００号公、報特開２００４−１４６７９６号公報、および特開２００４−１１９４７９号公報）に係る方法では、基材上の撥液性を調整して金属ナノインクの広がりを抑制し、導電パターンの微細化を図っている。しかし、この場合には、導電パターンを微細化するためは、撥液性を高くして、印刷に用いるインクの基材表面に対する接触角を大きくする必要があった。この場合、撥液性を高くする（当該接触角を大きくする）と、導電パターンの基材に対する密着力が小さくなり、導電パターンの基材に対する剥がれを防止することが困難と問題があった。
【００１２】
本発明では、上記の問題を解決した、新規で有用な電気部品、導電パターンの形成方法、および当該電気部品を用いたインクジェットヘッドを提供することを目的としている。
【００１３】
本発明の具体的な課題は、微細な形状で基材上に形成され、当該基材からの剥離が抑制された安定な構造の導電パターンを有する電気部品と、当該導電パターンを形成する導電パターンの形成方法、および当該電気部品を用いたインクジェットヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の観点では上記の課題を、表面が撥液性を有する基材表面に導電パターンを印刷する第１の工程と、前記導電パターンが形成されていない前記基材表面を親液処理する第２の工程と、前記導電パターンを覆う絶縁層を形成する第３の工程と、を有することを特徴とする導電パターンの形成方法により、解決する。
【００１５】
当該導電パターンの形成方法によれば、微細な形状で基材上に形成され、当該基材からの剥離が抑制された、安定な構造の導電パターンを形成することが可能となる。
【００１６】
また、前記第１の工程の後に、前記導電パターン上にめっき法により上層導電パターンを積層する工程をさらに有すると、当該導電パターンと当該上層導電パターンを併せた導電経路の断面積を大きくして抵抗値を下げることが可能となり、好適である。
【００１７】
また、前記導電パターンは金属粒子を含み、前記上層導電パターンは該金属粒子を触媒にした無電解めっき法により、形成されると、当該上層パターンを容易に形成することが可能となり、好適である。
【００１８】
また、前記上層導電パターンは前記導電パターンを給電経路にした電界めっき法により、形成されると、上層導電パターンを形成する効率が良好となり、好適である。
【００１９】
また、前記第１の工程の前に、離型材を添加した前記基材を形成する工程をさらに有すると、当該基材が撥液性を有するようになり、好適である。
【００２０】
また、前記第１の工程の前に、前記基材表面を撥液処理する撥液処理工程を有すると、当該基材が撥液性を有するようになり、好適である。
【００２１】
また、前記撥液処理工程は、前記基材表面をプラズマ励起した撥液処理ガスにより処理する工程であると、前記基材表面上に撥液性を有するための結合を形成することが可能となり、好適である。
【００２２】
また、前記第２の工程は、前記基材表面をプラズマ励起した親液処理ガスにより処理する工程であると、前記基材表面を容易に親液製処理することが可能であり、好適である。
【００２３】
また、前記第１の工程では、別の導電パターンと、さらに別の導電パターンとが接続されるように前記導電パターンが形成されると、当該導電パターンを用いた接続配線パターンを形成することができる。
【００２４】
また、前記第１の工程の前に、前記別の導電パターンが形成された前記基材と、前記さらに別の導電パターンが形成された機能素子を接続する接続工程をさらに有すると、前記基材と別途形成された前記機能素子上の導電パターンを電気的に接続することが可能となる。
【００２５】
また、前記基材上に前記別の導電パターンを形成する工程をさらに有し、該別の導電パターンを形成する工程は、支持基板上にマスクパターンを形成する工程と、前記マスクパターンの開口部にメッキ法により前記別の導電パターンを成長させる工程と、当該別の導電パターンを前記基材に転写する工程と、を有すると、前記別の導電パターンにより形成される段差を小さくできる。
【００２６】
また、本発明の第２の観点では、上記の課題を、表面に導電パターンが形成された基材と、当該導電パターンを覆うように前記表面上に形成された絶縁層と、を有する電気部品であって、前記表面のうち、前記絶縁層が接する領域の撥液性が、前記導電パターンが接する領域の撥液性より低いことを特徴とする電気部品により、解決する。
【００２７】
当該電気部品は、微細な形状で基材上に形成され、当該基材からの剥離が抑制された、安定な構造の導電パターンを有している。
【００２８】
また、前記導電パターン上に積層された、該導電パターンと組成の異なる上層導電パターンをさらに有すると、当該導電パターンと当該上層導電パターンを併せた導電経路の断面積を大きくして抵抗値を下げることが可能となり、好適である。
【００２９】
また、前記上層導電パターンは、前記導電パターンより応力が小さいと、当該上層導電パターンの剥離を抑制することが可能となり、好適である。
【００３０】
また、前記導電パターンは金属粒子を含むと、前記上層導電パターンの形成が容易になり、好適である。
【００３１】
また、前記導電パターンを介して接続される、別の導電パターンおよびさらに別の導電パターンをさらに有すると、当該導電パターンを用いた接続配線パターンを有する電気部品を提供することが可能となる。
【００３２】
また、前記別の導電パターンは前記基材上に形成され、前記さらに別の導電パターンは前記基材に接続される機能素子上に形成されると、前記基材と別途形成された前記機能素子上の導電パターンが電気的に接続された電気部品を提供することが可能となる。
【００３３】
また、前記基材の前記別の導電性パターンが形成される面と、前記圧電素子の前記さらに別のパターンが形成される面との間には、樹脂材料を含む材料により接続面が形成されていると、安定な構造で前記別の導電パターンと前記さらに別の導電パターンを電気的に接続することが可能となる。
【００３４】
また、前記導電パターンは、前記別の導電パターン、前記接続面、および前記さらに別の導電パターンに接するように形成されると、安定な構造で前記別の導電パターンと前記さらに別の導電パターンを電気的に接続することが可能となる。
【００３５】
また、本発明の第３の観点では、上記の課題を、上記のうち、いずれか１つの電気部品を用いた、インクジェットヘッドを用いて解決する。
【００３６】
当該インクジェットヘッドは、微細な形状で基材上に形成され、当該基材からの剥離が抑制された、安定な構造の導電パターンを有している。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、微細な形状で基材上に形成され、当該基材からの剥離が抑制された安定な構造の導電パターンを有する電気部品と、当該導電パターンを形成する導電パターンの形成方法、および当該電気部品を用いたインクジェットヘッドを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明による電気部品は、表面に導電パターンが形成された基材と、当該導電パターンを覆うように前記表面上に形成された絶縁層と、を有する電気部品であって、前記表面のうち、前記絶縁層が接する領域の撥液性が、前記導電層が接する領域の撥液性より低いことを特徴としている。
【００３９】
上記の電気部品は、導電パターンが撥液性の高い前記基材表面に形成されているため、例えば印刷法などにより、導電パターンを印刷する場合にインクの濡れ広がりを抑制し、容易に微細な形状が形成可能な構造を有している。さらに当該導電パターンが前記絶縁層で覆われて当該絶縁層が前記基材表面の撥液性の低い領域、すなわち親液製の高い領域に接しているため、前記絶縁層の前記基材に対する密着性が良好であり、前記導電パターンの前記基材表面からの剥離が抑制され、安定な構造である特長を有している。
【００４０】
また、当該電気部品を用いると、配線パターンが微細化された、安定な構造を有するインクジェットプリンタに用いるインクジェットヘッドを提供することが可能となる。
【００４１】
当該電気部品は、例えば、表面が撥液性を有する基材表面に導電パターンを印刷する第１の工程と、前記導電パターンが形成されていない前記基材表面を親液性処理する第２の工程と、前記基材表面上に前記導電パターンを覆う絶縁層を形成する第３の工程と、を含む形成方法により、形成することができる。
【００４２】
上記の形成方法によれば、印刷法により、導電パターンを形成しているため、フォトリソグラフィ法などを用いる場合に比べてより単純な方法で、低コストで導電パターンを形成できる特徴がある。
【００４３】
また、印刷法により形成される基材表面が撥液性を有している（表面エネルギーレベルが低い）ため、形成される導電パターンの濡れ広がりが抑制され、微細な導電パターンを形成することが可能となっている。
【００４４】
さらに、導電パターン形成後には、導電パターンで覆われていない基材表面を親液処理（表面エネルギーレベルを高くする処理）を行い、当該親液処理を行った基材表面に接して、前記導電パターンを覆うように、オーバーコート層となる絶縁層を形成している。
【００４５】
この場合、前記絶縁層が接する基材表面は、親液処理がされているために、当該絶縁層と当該基材表面の密着力は高くなる。このため、前記絶縁層が強い密着力で前記基材表面に固着し、前記導電パターンが前記基材表面から剥離することを防止している。
【００４６】
従来は、印刷法により形成される導電パターンを微細化し、かつ当該導電パターンと当該導電バターンが形成される基材との密着力を確保することは困難であった。
【００４７】
本発明による導電パターンの形成方法では、微細な形状で基材上に形成され、当該基材からの剥離が抑制された安定な構造の導電パターンを形成することが可能となる。
【００４８】
次に、本発明の実施の形態の具体的な例に関して、図面に基づき、説明する。
【実施例１】
【００４９】
図１Ａ〜図１Ｄは、本発明の実施例１による導電パターンの形成方法を、手順を追って示したものである。
【００５０】
まず、図１Ａに示す工程においては、樹脂材料、たとえばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）よりなる基材１０上の表面を、撥液処理して撥液性を有するようにし、撥液面１０Ａを形成した。この場合、前記基材１０は、例えば基板などの平板でもよく、基板以外の構造物でもよい。また、前記撥液処理は、前記基材１０の表面の撥液性を高める処理であり、表面エネルギーレベルを低くする処理である。このような撥液処理が施されると、前記基材１０の表面の所定の液体に対する接触角が大きくなる。
【００５１】
例えば、前記撥液処理は、基材表面にＣ−Ｆ結合を形成することで実施することができる。このようなＣ−Ｆ結合は、活性化されたフッ素化合物ガス、例えばフロロカーボン系のガスを基材表面に供給することにより、形成することができる。
【００５２】
本実施例では、図示を省略する大気圧プラズマ表面処理装置（積水リモート型プラズマ処理装置）に、ＣＦ４ガスを０．５Ｌ／ｍｉｎ供給し、プラズマにより活性化することで、活性化された処理ガスＲ１を形成し、当該処理ガスＲ１を前記基材１０の表面に供給することで、前記基材１０の撥液処理を行った。
【００５３】
上記の方法により撥液処理された基材１０の表面をＥＳＣＡ分析（ＸＰＳ分析と呼ぶ場合もある、Ｘ線光電子分光法）により調べたところ、Ｃ−Ｆ結合が検出された。また、当該撥液処理後は、水（純水）の前記基材１０表面に対する接触角が、８０度以上となっていることが確認された。
【００５４】
次に、図１Ｂに示す工程において、前記基材１０の表面、すなわち前記撥液面１０Ａ上に、印刷法、例えばインクジェット法により、銀ナノインク（住友電工製）を塗出し、導電パターン１１を形成した。この場合、前記撥液面１０Ａは、高い撥液性を有しているため、前記撥液面１０Ａ上の着弾径は４０μｍであり、前記導電パターン１１の幅は４０μｍとすることができた。
【００５５】
また、本実施例で用いられる印刷法はインクジェット法に限定されず、例えば、スクリーン印刷法、凸版印刷、凹版印刷、シルク印刷など様々な印刷法を用いてもよい。また、形成される導電パターンは、例えば配線パターンなどがあるが、配線に限定されず、他の様々なパターンを形成してもよい。
【００５６】
次に、図１Ｃに示す工程において、前記基材１０の表面、すなわち前記撥液面１０Ａの、前記導電パターン１１で覆われていない部分に対して親液処理を行い、親液面１０Ｂを形成した。この場合、親液処理として、基材材表面の表面エネルギーを大きくして撥液性を小さくする処理を行った。親液処理後は、基材表面は、所定の液体に対する接触角は小さくなる。
【００５７】
例えば、上記の親液処理として本実施例の場合、基材表面に形成されたＣ−Ｆ結合を分解する処理を行う。このようなＣ−Ｆ結合を分解する処理は、例えば活性化された酸素ガスと該酸素ガスの希釈ガス（例えば窒素ガス）を基材表面（前記撥液面１０Ａ）に供給することにより行う。
【００５８】
本実施例では、図示を省略する大気圧表面処理装置（積水リモート型プラズマ処理装置）に、酸素ガスおよび窒素ガスを供給し、プラズマにより活性化することで、活性化された処理ガスＲ２を形成している。そこで、当該処理ガスＲ２を、前記基材１０の表面（前記撥液面１０Ａ）に供給することで、前記基材１０の親液処理を行って親液面１０Ｂを形成した。この結果、前記基材１０Ａの表面のうち、前記導電パターン１０で覆われていない部分の表面エネルギーが大きくなり、当該親液処理後は、水（純水）の前記親液面１０Ｂに対する接触角が、３０度以下となっていることが確認された。
【００５９】
次に、図１Ｄに示す工程において、前記基材１０の表面上に、前記導電パターン１１を覆う絶縁層１２を形成した。この場合、前記基材１０の表面は親液処理がされているため、前記絶縁層１２と前記親液面１０Ｂとの密着性は良好となる。
【００６０】
本実施例の場合、塗布法により、例えば樹脂材料よりなる前記絶縁層１２（ＳＮ−９０００シリーズ、日立化成製）を形成した。また、前記絶縁層１２の形成方法は、塗布法に限定されず、ラミネートやＣＶＤ法などにより形成することも可能である。また、前記絶縁層１２は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、レジスト、防湿コート材料などを用いることが可能である。
【００６１】
前記絶縁層１２は、前記導電パターン１１の剥離を抑制すると共に、当該導電パターン１１の保護層として機能し、当該導電パターン１１が損傷を受けることを防止している。
【００６２】
この後、２００℃で３０分間前記基材１０を加熱した。この加熱により、前記撥液面１０上に形成された前記導電パターン１１を構成する銀ナノインクの分散材が気化し、銀粒子が融着した。また、当該加熱により、前記絶縁層１２が加熱硬化した。この場合、前記絶縁層１２は、熱硬化性の樹脂材料を用いることが好ましい。
【００６３】
また、前記導電パターン１１の加熱工程と、前記絶縁層１２の加熱工程は、別途設けてもよい。例えば、図１Ｂの工程において、前記導電パターン１１を印刷した後であって前記絶縁層１２が形成される前に前記導電パターン１１の加熱を行い、前記絶縁層１２が形成された後で、当該絶縁層１２の加熱を行ってもよい。この場合、前記導電パターン１１が前記絶縁層１２に覆われていない状態で加熱されるため、銀ナノインクに含有する分散材（活性材と呼ぶ場合もある）が気化されやすい。
【００６４】
上記の導電パターンの形成方法を用いることにより、表面に前記導電パターン１１が形成された前記基材１０と、当該導電パターン１１を覆うように前記表面上に形成された絶縁層と、を有する電気部品１を形成することができる。
【００６５】
この場合、上記の電気部品は、前記基材１０の表面の前記絶縁層１２が接する領域が親液処理されて前記親液面１０Ｂとされているため、前記導電パターン１１が接する領域（撥液面１０Ａ）より撥液性が低くなっている。
【００６６】
このため、撥液性の高い撥液面１０Ａに対して印刷法により、微細な導電パターン１１を形成することが可能であり、さらに撥液性の低い（親液性の高い）親液面１０Ｂに接するように、当該導電パターン１１を覆うように前記絶縁層１２を形成することで、前記導電パターン１１の剥離を抑制している。
【００６７】
この場合、前記前記絶縁層１２と前記基材１０の表面との密着性は、前記導電パターン１１で覆われていない当該基材１０の表面の親液処理を行うことで向上されている。このため、前記導電パターン１１が前記基材１０より剥離することが抑制されている。
【００６８】
従来、印刷法による導電パターンの形成は、フォトリソグラフィ法を用いた場合に比べて、工程が単純であり、低コストである特長を有していたが、導電パターンを微細化することが困難である問題があった。例えば、微細化するために導電パターンが形成される基材表面の撥液性を高めると導電パターンの密着性が低下して剥離が発生する問題があり、安定な構造で微細な導電パターンを形成することが困難であった。
【００６９】
上記の実施例では、表面が撥液性を有する基材を用いて導電パターンの微細化を可能とすると共に、導電パターンが形成されていない基材表面の親液処理し、親液処理された基材表面に接する絶縁層を、当該導電パターンを覆うように形成している。
【００７０】
このため、単純な方法で、基材上に微細な導電パターンを形成することが可能となり、また、当該導電パターンの基材からの剥離が抑制された安定な構造を形成することができる。
【００７１】
また、本実施例においては樹脂材料の表面を撥液処理して表面が撥液性を有する基材を形成する場合を例にとって説明したが、これに限定されず、例えば撥液性を有する基材を用いてもよい。この場合、撥液性を有する基材の形成方法としては、例えば、樹脂材料に所定の離型材を添加して樹脂材料を硬化させ、基材を形成してもよい。
【００７２】
また、基材表面の撥液処理、または親液処理の方法として、本実施例においては、プラズマにより活性化された処理ガスを用いる場合を例によって説明したがこれに限定されるものではない。
【００７３】
例えば、撥液処理の方法としては、撥液性を有するコート層を、例えば塗布により、基材表面に形成してもよい。また、親液処理の方法としては、例えば、各種のエネルギーを基材表面に加える方法をとってもよい。
【００７４】
また、本文中で、「基材表面が撥液性を有する」とは、基材表面に対する所定の液体の接触角が所定の値以上であることを示しており、例えば、上記の印刷法に用いるインク（例えばインクジェット法に用いる金属ナノインク）の接触角が所定の値以上であることを示している。本実施例の場合、基材表面に対するインクの接触角が、３０°以上の場合、基材表面が撥液性を有すると定義している。（以下文中同じ。）。また、この場合、水（純水）に対する接触角は、略５０°以上に相当する。
【００７５】
しかし、上記の撥液性が高すぎる（接触角が大きすぎる）と、導電パターンが分断されて形成される可能性があり、例えば直線上に延伸した形状の導電パターンの形成が困難となることが考えられる。このため、当該インクの接触角は、１００°以下となるように撥液面を形成することが好ましい。
【００７６】
すなわち、上記の実施例の場合には、基材表面（前記撥液面１０Ａ）に対して、印刷法に用いるインク（例えばインクジェット法に用いる金属ナノインク）の接触角が、３０°以上１００°以下であるように、当該撥液面１０Ａを形成することが好ましく、更には５０°以上１００°以下であることが最も好ましい。
【００７７】
また、上記の場合を水（純水）で考えると、基材表面（前記撥液面１０Ａ）に対して、水（純水）の接触角が、５０°以上１２０°以下であるように、当該撥液面１０Ａを形成することが好ましい。
【００７８】
一方、本文中で、「基材表面が親液性を有する」とは、基材表面に対する所定の液体の接触角が所定の値以下であることを示しており、例えば、基材表面に対する水（純水）の接触角は、略４０°以下に相当する。
【００７９】
本実施例の場合、基材表面（前記親液面１０Ａ）に対して、水（純水）の接触角が、３０°以下であるように、当該親液面１０Ｂを形成することが好ましい。この場合、前記絶縁層１２と前記基材１０の密着力が良好となる。
【００８０】
また、本発明は上記の場合に限定されず、以下に示すように様々に変形・変更することが可能である。
【実施例２】
【００８１】
図２Ａ〜２Ｄは、本発明の実施例２による導電パターンの形成方法を、手順を追って示した図である。
【００８２】
まず、図２Ａに示す工程では、例えばポリフタルアミド（ＰＰＡ）樹脂を用いて成形を行い、略直方体の基材２１を形成した。次に、当該基材２１の表層部に、フォトリソグラフィ法とメッキ法を用いて導電パターン（配線パターン）２２を形成した。当該導電パターン２２は、１７０μｍピッチで、互いに平行な部分を有するように複数配列して前記基材２１の表面上に形成され、厚さが略８μｍで、表層にＡｕメッキが施されている。ここで、前記基材２１上に前記導電パターン２２が形成されてなる、第１の構造体２０が形成された。
【００８３】
さらに、例えば圧電素子（ピエゾ素子）よりなる、略直方体の機能素子３１上に、電極３２を形成し、第２の構造体３０を構成した。また、前記機能素子３１のエッジは、面取りがされているものを用いている。
【００８４】
次に、図２Ｂに示す工程において、前記第１の構造体２０と、前記第２の構造体３０を、例えば嫌気性接着剤により接着固定して接続した。この場合、前記基材２１の前記導電パターン２１が形成される面と、前記機能素子３１の前記電極３２が形成される面とが、実質的に同一平面とされるように固定された。
【００８５】
また、前記機能素子３１の、前記基材２１に面する側であって、前記電極３２が形成されている側のエッジは面取りされているため、当該面取りがされている部分には、表面連結部４２が形成された。
【００８６】
前記表面連結部４２は、エポキシ樹脂をベースとしたアンダーフィル材をディスペンサーにより、当該面取り部分に供給後、加熱硬化することで形成された。当該表面連結部４２が形成されたことで、前記基材２１の前記導電パターン２１が形成される面と、前記機能素子３１の前記電極３２が形成される面との間に、前記表面連結部４２により接続面が形成された。当該接続面は、前記基材２１の前記導電パターン２１が形成される面と、前記機能素子３１の前記電極３２が形成される面と、実質的に同一平面となるように形成される。
【００８７】
さらに、前記機能素子３１と前記電極３２を、例えばダイシングマシンを用いて切断し、複数の前記導電パターン２２に対して、前記電極３２と前記機能素子３１からなる複数の構造が対応するような構成とした。
【００８８】
次に、図２Ｃに示す工程において、実施例１の図１Ａに示した工程と同様にして、基材２１上の表面を、撥液処理して撥液性を有するようにし、撥液面２１Ａを形成する。例えば、前記撥液処理は、基材表面にＣ−Ｆ結合を形成することで実施することができる。このようなＣ−Ｆ結合は、活性化されたフッ素化合物ガス、例えばフロロカーボン系のガスを基材表面に供給することにより、形成することができる。
【００８９】
本実施例では、図示を省略する大気圧プラズマ表面処理装置（積水リモート型プラズマ処理装置）に、ＣＦ４ガスを０．５Ｌ／ｍｉｎ供給し、プラズマにより活性化することで、活性化された処理ガスを形成し、当該処理ガスを前記基材２１の表面に供給することで、前記基材２１の撥液処理を行っている。また、この場合、同時に前記表面連結部４２上の前記接続面にも、同様に撥液面４２Ａが形成される。
【００９０】
次に、実施例１の図１Ｂに示した工程と同様にして、導電パターン４３を形成した。当該導電パターン４３は、印刷法、例えばインクジェット法により銀ナノインク（住友電工製）を塗出し、前記導電パターン２２上から前記撥液面２１Ａ上、前記撥液面４２Ａ上、さらに前記電極３２上にかけて略直線上に形成され、当該導電パターン２２と当該電極３２を電気的に接続するように形成された。この場合、前記撥液面２１Ａ、４２Ａは、高い撥液性を有しているため、微細な導電パターンの形成が可能になる。例えばこの場合、前記導電パターン４３の幅は、５０μｍ以下とすることができた。
【００９１】
なおこの場合、前記導電パターン４３の厚さは略８μｍとしているが、前記導電パターン２２から前記撥液面２１Ａにかけての段差部分は、前記導電パターン４３の断線を防ぐため、厚さを１０μｍとしている。
【００９２】
次に、図２Ｄに示す工程において、実施例１の図１Ｃに示した工程と同様にして、前記基材２１の表面、すなわち前記撥液面１０Ａの、前記導電パターン２２、４３で覆われていない部分と、前記表面連結部４２の前記導電パターン４３で覆われていない部分に対して親液処理を行い、それぞれ親液面２１Ｂ、４２Ｂ（本図に図示せず、図３で図示）を形成する。例えば、上記の親液処理として本実施例の場合、基材表面に形成されたＣ−Ｆ結合分解する処理を行う。このようなＣ−Ｆ結合を分解する処理は、例えば活性化された酸素ガスおよび窒素ガスを前記基材２１表面、前記接続面表面に供給することにより行う。
【００９３】
本実施例では、図示を省略する大気圧プラズマ表面処理装置（積水リモート型プラズマ処理装置）に、酸素ガスおよび窒素ガスを供給し、プラズマにより活性化することで、活性化された処理ガスを形成している。そこで、当該処理ガスを、前記基材２１表面、前記接続面表面に供給することで、前記基材２１、前記表面連結部４２の親液処理を行って、それぞれ親液面２１Ｂ，親液面４２Ｂを形成した。
【００９４】
次に、実施例１の図１Ｄに示した工程と同様にして、前記導電パターン４３を覆うように、絶縁層４４を形成した。前記絶縁層４４は、前記導電パターン２２上の一部、前記電極３２上の一部にも形成されるとともに、親液処理された前記基材２１上（前記親液面２１Ｂ上）、および親液処理された前記表面連結部４２上（前記親液面４２Ｂ上）にも形成される。すなわち、前記絶縁層４４は、隣接する前記導電パターン２２の間、隣接する導電パターン４４の間にも形成される。この場合、前記基材２１の表面、前記表面連結部４２の表面の前記接続面は親液処理がされているため、前記絶縁層４３とのこれらの面の密着性は良好となる。なお、前記絶縁層４４が形成される範囲に関しては図３で後述する。
【００９５】
前記絶縁層４４を形成する場合には、例えば塗布法により、例えば樹脂材料（ＳＮ−９０００シリーズ、日立化成製）を用いて形成した。また、前記絶縁層１２の形成方法は、塗布法に限定されず、ラミネートやＣＶＤ法などにより形成することも可能である。また、前記絶縁層１２は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、レジスト材料などを用いることが可能である。
【００９６】
この後、２００℃で３０分間前記基材２１を加熱した。この加熱により、前記導電パターン４３を構成する銀ナノインクの分散材が気化し、銀粒子が融着した。また、当該加熱により、前記絶縁層４４が加熱硬化した。この場合、前記絶縁層４４は、熱硬化性の樹脂材料を用いることが好ましい。
【００９７】
上記の構造では、前記絶縁層４４と、前記親液面２１Ｂ、４２Ｂの密着力が良好となるために、前記導電パターン４３の剥離が抑制され、安定な構造である特徴がある。
【００９８】
上記の導電パターンの形成方法により、前記導電パターン２２が形成された前記基材２１と、前記電極３２が形成された機能素子３１が接続され、前記導電パターン２２と前記電極３２が、前記絶縁層４４で覆われた前記導電パターン４３で接続された構造を有する電気部品４０を形成することができる。
【００９９】
また、本実施例による電気部品４０は、画像形成装置のインクジェットヘッドを構成する。この場合、前記導電パターン４３に接続されるように、前記機能素子３１のドライバーＩＣがフリップチップ実装されることが好ましい。
【０１００】
また、図２Ｄに示す電気部品（インクジェットヘッド）４０の平面図であって、前記絶縁層４４が形成されている側から見た図を、図３に示す。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。なお、本図においては図を見やすくするため、前記絶縁層４４の図示は省略し、当該絶縁層４４が形成される範囲Ａを図示している。
【０１０１】
図３を参照するに、本実施例による電気部品（インクジェットヘッド）４０は、前記基材２１上に形成された前記導電パターン２２と、前記機能素子３１（本図では図示せず）上に形成された前記電極３２が、前記導電パターン４３によって電気的に接続された構造を有している。
【０１０２】
この場合、前記電極３２と前記機能素子３１は、先に説明したように、例えばダイシングマシンを用いて切断され、複数の前記導電パターン２２にそれぞれ対応するように個変化されている。
【０１０３】
また、前記絶縁層４４（本図では図示せず）は、前記導電パターン４３を覆うよう形成されるとともに、前記導電パターン２２上の一部と、前記電極３２上の一部にも形成されている。さらに、隣接する前記導電パターン２２の間と、隣接する前記導電パターン４３の間にも形成されている。
【０１０４】
この場合、前記基材２１上で、隣接する前記導電パターン２２の間、または隣接する前記導電パターン４３の間は、親液処理がされて親液面２１Ｂとされている。同様に、前記表面連結部４２上（前記接続面上）で、隣接する前記導電パターン４３の間は、親液処理がされて親液面４２Ｂとされている。
【０１０５】
このため、前記絶縁層４４（本図では図示せず）と、前記親液面２１Ｂ、４２Ｂの密着性が良好となり、前記導電パターン４３の剥離を抑制することが可能となり、安定な構造とすることができる。
【実施例３】
【０１０６】
また、実施例２の場合では、前記第１の構造体２０を形成する場合に、前記基材２１上に、導電パターン（配線パターン）２２を直接パターニングして形成したが、導電パターンは、例えば別途支持基板上に形成して、基材上に転写して形成することも可能である。このように、導電パターンを転写して形成した場合の形成方法の一例を、図４Ａ〜図４Ｆに手順を追って示す。
【０１０７】
まず、図４Ａに示す工程では、例えば、ステンレス材料（ＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４）よりなる、支持基板１０１上に、ダイヤモンドライクカーボン（以下文中ＤＬＣ）よりなる絶縁層１０２を、厚さ略０．８μｍとなるように成膜した。
【０１０８】
次に、図４Ｂに示す工程において、フォトリソグラフィ法によりパターニングされたレジストをマスクにして、ＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）法により、前記絶縁層１０２に、複数の開口部１０２Ａを形成した。当該開口部１０２Ａを形成した後、レジストを剥離した。この場合、前記開口部１０２Ａの幅を７０μｍ、隣接する開口部のピッチは、１７０μｍとした。
【０１０９】
次に、図４Ｃに示す工程において、前記支持基板１０１を電極にして、電解メッキを行うことにより、前記開口部１０２Ａに対応する部分に、例えばＣｕよりなる導電パターン１０３を形成した。前記導電パターン１０３の厚さは略１０μｍであり、前記絶縁層１０２より厚いため、当該導電パターン１０３の断面はきのこ状となる。
【０１１０】
ここで、前記導電パターン１０３の表面改質処理を以下のようにして行った。この場合、前記表面改質処理は、前記導電パターン１０３の表面を、薬剤（カッパーボンド、荏原ユージライト製）処理することにより行った。当該表面改質処理を行うことで、後の工程で前記導電パターン１０３の露出部を覆うように形成される基材との密着性を良好とすることができる。当該表面改質処理を行うことで、前記導電パターン１０３の厚さは略８μｍとなり、前記絶縁層１０２の厚さと殆ど同じとなった。なお、以降の図では形状を分かりやすくするため、前記絶縁層１０２より露出した部分を強調して図示している。
【０１１１】
次に、図４Ｄに示す工程において、前記導電パターン１０３上に、前記支持基板１０１と対向するように、ステンレス材料（ＪＩＳ規格ＳＵＳ４３０）よりなる支持基材１０５を設置し、さらに当該支持基材１０５と前記導電パターン１０３との間に、熱硬化性半導体封止用エポキシ樹脂（モールド樹脂）に、離型材を約１％添加した樹脂で、基材１０４を射出成形した。この場合、当該離型材を添加することで、基材１０４が撥液性を有する（撥液性を高める）ようにすることが可能であり、後の工程で印刷法により微細なパターンを形成することが可能となる。
【０１１２】
次に、図４Ｅに示す工程において、前記絶縁層１０４と前記導電パターン１０３を一体的に前記支持基板１０１と前記絶縁層１０２より剥離した。
【０１１３】
図４Ｆに示す工程において、前記導電パターン表面に、Ｎｉ、Ａｕメッキ（図示せず）を施して、第１の構造体１００を形成した。
【０１１４】
前記第１の構造体１００は、前記導電パターン１０３が前記基材１０４の表面より突出している量が小さいが、一方で当該導電パターン１０３が前記基材１０４に埋設された部分が大きく、抵抗値が小さくなる特徴を有している。
【０１１５】
次に、本実施例による前記第１の構造体１００を用いて、実施例２の場合と同様にして導電パターンを形成し、電気部品を形成する場合の一例を、図５Ａ〜図５Ｃを用いて、手順を追って説明する。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１１６】
まず、図５Ａの工程において、上記の形成方法で形成された前記第１の構造１００を用意し、当該第１の構造１００に接続される、第２の構造２００を形成した。前記第２の構造２００は、例えば圧電素子（ピエゾ素子）よりなる、略直方体の機能素子２０１上に、電極２０２を形成が形成された構造を有している。また、前記機能素子２０１のエッジは、面取りがされているものを用いている。なお、本図では、前記第１の構造１００は、図４Ｆに示した場合からみて９０°回転させた方向の断面図を示している。
【０１１７】
次に、図５Ｂに示す工程において、前記第１の構造体１００と、前記第２の構造体２００を、例えば導電性接着剤により接着固定して接続した。この場合、前記支持基材１０５の前記機能素子２０１に面する側は、Ｎｉ，Ａｕメッキが施されていることが好ましい。
【０１１８】
また、前記支持基板１０５と前記機能素子２０１の接着面には共通電極を形成しておくと、共通電極を機能素子より大面積で引き出すことが可能となり、共通電極の抵抗値を低減することが可能であり、好適である。
【０１１９】
この場合、前記基材１０４の前記導電パターン１０３が形成される面と、前記機能素子２０１の前記電極２０２が形成される面とが、実質的に同一平面とされるように固定された。
【０１２０】
また、前記機能素子２０１の、前記基材１０４に面する側であって、前記電極２０２が形成されている側のエッジは面取りされているため、当該面取りがされている部分には、表面連結部３０２が形成された。
【０１２１】
前記表面連結部３０２は、エポキシ樹脂をベースとしたアンダーフィル材に離型材１％添加したものをディスペンサーにより、当該面取り部分に供給後、加熱硬化することで形成された。この場合、当該離型材を添加することで、前記表面連結部３０２が撥液性を有する（撥液性を高める）ようにすることが可能であり、後の工程で印刷法により微細なパターンを形成することが可能となる。
【０１２２】
前記表面連結部３０２が形成されたことで、前記基材１０４の前記導電パターン１０３が形成される面と、前記機能素子２０１の前記電極２０２が形成される面との間に、前記表面連結部３０２により接続面が形成された。当該接続面は、前記基材１０４の前記導電パターン１０３が形成される面と、前記機能素子２０１の前記電極２０２が形成される面と、実質的に同一平面となるように形成される。
【０１２３】
さらに、前記機能素子２０１と前記電極２０２を、例えばダイシングマシンを用いて短冊上に切断し、複数の前記導電パターン１０３に対して、前記電極２０２と前記機能素子２０１からなる複数の構造が対応するよう構成とした。
【０１２４】
次に、図５Ｃに示す工程において、実施例２の図２Ｃに示した工程と同様にして、導電パターン３０３を形成した。当該導電パターン３０３は、印刷法、例えばインクジェット法により銀ナノインク（住友電工製）を塗出し、前記導電パターン１０３上から前記基材１０４上、前記表面連結部３０２上、さらに前記電極２０２上にかけて略直線上に形成され、当該導電パターン１０３と当該電極２０２を電気的に接続するように形成された。この場合、前記基材１０４、および前記表面連結部３０２には離型材が添加され、撥液性が高められているため、前記基材１０４上、前記表面連結部３０２上には、微細な導電パターンの形成が可能になる。例えばこの場合、前記導電パターン３０３の幅は、５０μｍ以下とすることができた。
【０１２５】
なおこの場合、前記導電パターン３０３の厚さは略２μｍで形成しており、前記導電パターン１０３と前記基材１０４の段差が小さいことから導電パターン３０３のクラックの発生など断線の可能性が小さく、安定な構造である特徴を有している。
【０１２６】
次に、実施例２の図２Ｄに示した工程と同様にして、前記基材１０４の表面の、前記導電パターン１０３，３０３で覆われていない部分と、前記表面連結部３０２の前記導電パターン３０３で覆われていない部分に対して親液処理を行い、それぞれ親液面１０４Ｂ、３０２Ｂ（本図に図示せず、図６で図示）を形成する。例えば、上記の親液処理として本実施例の場合、活性化された酸素ガスおよび窒素ガスを前記基材１０４表面、前記接続面表面に供給することにより行う。
【０１２７】
本実施例では、図示を省略する大気圧プラズマ表面処理装置（積水リモート型プラズマ処理装置）に、酸素ガスおよび窒素ガスを供給し、プラズマにより活性化することで、活性化された処理ガスを形成している。そこで、当該処理ガスを、前記基材１０４表面、前記接続面表面に供給することで、前記基材１０４、前記表面連結部３０２の親液処理を行って、それぞれ親液面１０４Ｂ，親液面３０２Ｂ（本図では図示せず）を形成した。
【０１２８】
次に、実施例２の図２Ｄに示した工程と同様にして、前記導電パターン３０３を覆うように、絶縁層３０４を形成した。前記絶縁層３０４は、前記導電パターン３０２上の一部、前記電極２０２上の一部にも形成されるとともに、親液処理された前記基材１０４上（前記親液面１０４Ｂ上）、および親液処理された前記表面連結部３０２上（前記親液面３０２Ｂ上）にも形成される。すなわち、前記絶縁層３０４は、隣接する前記導電パターン１０３の間、隣接する導電パターン３０３の間にも形成される。この場合、前記基材１０４の表面、前記表面連結部３０２の表面の前記接続面は親液処理がされているため、前記絶縁層３０４とのこれらの面の密着性は良好となる。なお、前記絶縁層３０４が形成される範囲に関しては図６で後述する。
【０１２９】
前記絶縁層３０４を形成する場合には、例えば塗布法により、例えば樹脂材料を用いて（ＳＮ−９０００シリーズ、日立化成製）形成した。
【０１３０】
この後、２００℃で３０分間前記基材１０４を加熱した。この加熱により、前記導電パターン３０３を構成する銀ナノインクの分散材が気化し、銀粒子が融着した。また、当該加熱により、前記絶縁層３０４が加熱硬化した。この場合、前記絶縁層３０４は、熱硬化性の樹脂材料を用いることが好ましい。
【０１３１】
この場合、前記絶縁層３０４と、前記基材１０４、および前記表面連結部３０２の密着力が良好であるために、前記導電パターン３０３の剥離が抑制され、安定な構造を得ることができる。
【０１３２】
上記の導電パターンの形成方法により、前記導電パターン１０３が形成された前記基材１０４と、前記電極２０２が形成された機能素子２０１が接続され、前記導電パターン１０３と前記電極２０２が、前記絶縁層３０４で覆われた前記導電パターン３０２で接続された構造を有する電気部品３００を形成することができる。
【０１３３】
また、本実施例による電気部品３００は、画像形成装置のインクジェットヘッドを構成する。この場合、前記導電パターン１０３に接続されるように、前記機能素子２０１のドライバーＩＣがフリップチップ実装されることが好ましい。
【０１３４】
また、図５Ｃに示す電気部品（インクジェットヘッド）３００の平面図であって、前記絶縁層３０４が形成されている側から見た図を、図６に示す。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。なお、本図においては図を見やすくするため、前記絶縁層３０４の図示は省略し、当該絶縁層３０４が形成される範囲Ｂを図示している。
【０１３５】
図６を参照するに、本実施例による電気部品（インクジェットヘッド）３００は、前記基材１０４上に形成された前記導電パターン１０３と、前記機能素子２０１（本図では図示せず）上に形成された前記電極２０２が、前記導電パターン３０３によって電気的に接続された構造を有している。
【０１３６】
この場合、前記電極２０２と前記機能素子２０１は、先に説明したように、例えばダイシングマシンを用いて短冊上に切断され、複数の前記導電パターン１０３にそれぞれ対応するように個変化されている。
【０１３７】
また、前記絶縁層３０４（本図では図示せず）は、前記導電パターン３０３を覆うよう形成されるとともに、前記導電パターン１０３上の一部と、前記電極２０２上の一部にも形成されている。さらに、隣接する前記導電パターン１０３の間と、隣接する前記導電パターン３０３の間にも形成されている。
【０１３８】
この場合、前記基材１０４上で、隣接する前記導電パターン１０３の間、または隣接する前記導電パターン３０３の間は、親液処理がされて親液面１０４Ｂとされている。同様に、前記表面連結部３０２上で、隣接する前記導電パターン３０３の間は、親液処理がされて親液面３０２Ｂとされている。
【０１３９】
このため、前記絶縁層３０４（本図では図示せず）と、前記親液面１０４Ｂ、３０２Ｂの密着性が良好となり、前記導電パターン３０３の剥離を抑制することが可能となり、安定な構造とすることができる。
【０１４０】
また、前記絶縁層３０４を形成する場合、前記絶縁層３０４を構成する樹脂材料には、イオン捕捉体として、２−４ジアミノ−６ビニール−Ｓトリアミンとイソシアヌル酸を混練してもよい。当該イオン捕捉体としては、Ｓ−トリアジン環を持つ化合物が好ましい。
【０１４１】
前記イオン捕捉体を混練したことにより、銀ナノインクで導電パターンを形成した場合に銀マイグレーションの発生を抑制することが可能となる。
【０１４２】
また、上記のイオン捕捉体が銀マイグレーションの抑制効果があることを、以下のようにして確認した。
【０１４３】
まず、ＰＥＴ基板に対向する針状に印刷した銀ナノインクによる配線パターン（電極間ギャップ０．５ｍｍ）に対して、絶縁層で覆い、８５℃８５％Ｒｈ環境下でＤＣ１００ｖを印加しマイグレーション試験を実施した。イオン捕捉体添加なしの絶縁層の場合、１００ｈｒ程度から電極間を樹枝上に銀が成長（銀マイグレーション発生）し始めている事が確認された。一方、同様の構造において、イオン捕捉体を添加した場合には、１０００hrにおいてもマイグレーションの発生は見られなかった。
【実施例４】
【０１４４】
また、前記第１の構造体１００を形成する場合に、図４Ｅに示す工程において、前記基材１０４を前記絶縁層１０２より剥離しているが、この場合の離型性を向上させるために、以下に示す方法をとってもよい。
【０１４５】
図７Ａ〜図７Ｅには、実施例４による導電パターンの形成方法を示す。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。また、特に図示または説明しない部分は、実施例３と同様とする。
【０１４６】
本実施例では、まず実施例３の場合の図４Ａ〜図４Ｂと同様の工程を実施し、前記支持基板１０１上に、ＤＬＣよりなるパターニングされた開口部１０２Ａを有する前記絶縁層１０２を形成した。
【０１４７】
次に、図７Ａに示す工程において、前記絶縁層１０２上、および前記開口部１０２Ａから露出した前記支持基板１０１上に、フッ素系コーティング材（フロロサーフＦＧ−５０００：フロロテクノロジー製）よりなるコーティング層１０２Ｃを、略０．０５μｍの厚さで形成した。
【０１４８】
次に、図７Ｂに示す工程において、図４Ｃに示した工程と同様にして、前記支持基板１０１を電極にして、電解メッキを行うことにより、前記開口部１０２Ａに対応する部分に、例えばＣｕよりなる導電パターン１０３を形成した。前記導電パターン１０３の厚さは略１０μｍであり、前記絶縁層１０２より厚いため、当該導電パターン１０３の断面はきのこ状となる。この場合、前記コーティング層１０２Ｃの厚さが０．０５μｍと薄いため、電解メッキが可能となっている。
【０１４９】
ここで、実施例３の場合と同様にして、前記導電パターン１０３の表面改質処理を以下のようにして行った。この場合、前記表面改質処理は、前記導電パターン１０３の表面を、薬剤（カッパーボンド、荏原ユージライト製）処理することにより行った。当該表面改質処理を行うことで、後の工程で前記導電パターン１０３の露出部を覆うように形成される基材との密着性を良好とすることができる。当該表面改質処理を行うことで、前記導電パターン１０３の厚さは略８μｍとなり、前記絶縁層１０２の厚さと殆ど同じとなった。なお、以降の図では形状を分かりやすくするため、前記絶縁層１０２より露出した部分を強調して図示している。
【０１５０】
次に、図７Ｃに示す工程において、実施例３の図４Ｄに示した工程と同様にして、前記導電パターン１０３上に、前記支持基板１０１と対向するように、ステンレス材料（ＪＩＳ規格ＳＵＳ４３０）よりなる支持基材１０５を設置し、さらに当該支持基材１０５と前記導電パターン１０３との間に、熱硬化性半導体封止用エポキシ樹脂（モールド樹脂）で、基材１０４を射出成形した。
【０１５１】
次に、図７Ｄに示す工程において、実施例３の図４Ｅに示した工程と同様にして、前記絶縁層１０４と前記導電パターン１０３を一体的に前記支持基板１０１と前記絶縁層１０２より剥離した。
【０１５２】
この場合、前記コーティング層１０２Ｃが形成されているため、当該コーティング層１０２Ｃが離型層として機能し、特に前記基材１０４の離型性が良好となり、前記基材１０４の前記絶縁層１０２からの剥離が容易になる。また、前記コーティング層１０２の一部は、前記基材１０４の表面に転写され、コーティング層１０２Ｃ’が形成される。
【０１５３】
次に、図７Ｅに示す工程において、図４Ｆに示した工程と同様にして、前記導電パターン表面に、Ｎｉ、Ａｕメッキ（図示せず）を施して、第１の構造体１００Ａを形成した。
【０１５４】
前記第１の構造体１００Ａは、前記第１の構造体１００と同様に、前記導電パターン１０３が前記基材１０４の表面より突出している量が小さいが、一方で当該導電パターン１０３が前記基材１０４に埋設された部分が大きく、抵抗値が小さくなる特徴を有している。
【０１５５】
さらに、本実施例による構造体１００Ａでは、前記前記基材１０４の表面に、前記コーティング層１０２Ｃ’が形成されているため、前記基材１０４の表面が撥液性を有しており、印刷法により微細な導電パターンを形成可能である特徴を有している。この場合、前記基材１０４を成形する場合の離型材の添加が省略できる。
【０１５６】
本実施例による前記第１の構造１００Ａの、前記基材１０４表面の銀ナノインクの接触角を調べたところ、接触角は５５°以上であり、高い撥液性を有していることが確認された。
【０１５７】
さらに、前記第１の構造１００Ａを用いて、実施例３の場合と同様にして電気部品を形成することが可能である。この場合、実施例３の場合の前記第１の構造１００を、本実施例による前記第１の構造１００Ａに置き換えて、実施例３の図５Ａ〜図５Ｃに示した工程を実施例３の場合と同様に実施すればよい。
【０１５８】
このように、本発明による導電パターンの形成方法は、様々に導電パターン（配線パターン）や、導電パターンが形成される基材（例えば基板）などを変形、変更して実施することが可能であることは明らかである。
【実施例５】
【０１５９】
また、上記の実施例１〜実施例４に記載した電気部品（インクジェットヘッド）においては、近年、導電パターンの微細化の要求がある。導電パターンが微細化されると（導電パターンの幅が小さくなると）、導電パターンの電気的な抵抗が大きくなってしまうことが考えられる。このため、上記の電気部品（インクジェットヘッド）においては、導電パターンの微細化に対応し、かつ導電パターンの電気的な抵抗が大きくならないように（または電気的な抵抗が小さくなるように）構成されることが好ましい。
【０１６０】
例えば、上記の導電パターンの電気抵抗を小さくするには、導電パターンの高さを高く（厚さを厚く）する方法が考えられる。しかし、印刷法により形成された導電パターンは、比較的応力が大きいため、厚く形成した場合には基材から剥離する懸念がある。
【０１６１】
そこで、以下の実施例に示すように、まず基材上に印刷法により導電パターンを形成した後、該導電パターン上にめっき法により、上層導電パターンを積層する方法をとることが考えられる。
【０１６２】
この場合、印刷法により形成された導電パターンとその上層に形成された上層導電パターンを併せた導電経路の電気的な抵抗値は小さくなる。また、めっき法により形成された上層導電パターンは、印刷法により形成される導電パターンに比べて応力が小さいため、厚く形成した場合であっても、応力による剥離の懸念が小さく、配線の信頼性が良好である。
【０１６３】
例えば、上層導電パターンを形成するめっき法としては、電界めっき法と無電界めっき法とがある。そこで、本実施例（実施例５）ではまず、電界めっき法の場合について説明し、次に実施例６では無電界めっき法について説明する。
【０１６４】
まず、本実施例（実施例５）において、上層導電パターンを電界めっき法により形成する場合について、図８Ａ〜図８Ｅに基づき、手順を追って説明する。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。また、特に説明が無い場合は実施例１記載の製造方法と同様とする。
【０１６５】
本実施例では、まず、図８Ａにおいて、実施例１の図１Ａに示した工程と同様にして、樹脂材料、たとえばポリイミドよりなる基材１０上の表面を、撥液処理して撥液性を有するようにし、撥液面１０Ａを形成した。
【０１６６】
本工程では、図示を省略する大気圧プラズマ表面処理装置（積水リモート型プラズマ処理装置）に、ＣＦ４ガスを０．５Ｌ／ｍｉｎ供給し、プラズマにより活性化することで、活性化された処理ガスＲ１を形成し、当該処理ガスＲ１を前記基材１０の表面に供給することで、前記基材１０の撥液処理を行った。
【０１６７】
次に、図８Ｂに示す工程において、実施例１の図１Ｂに示した工程と同様にして、前記基材１０の表面、すなわち前記撥液面１０Ａ上に、印刷法、例えばインクジェット法により、銀ナノインク（住友電工製）を塗出し、導電パターン１１を形成した。この場合、前記撥液面１０Ａは、高い撥液性を有しているため、前記撥液面１０Ａ上の着弾径は４０μｍであり、前記導電パターン１１の幅は４０μｍとすることができた。また、上記の銀ナノインクは、粒径が１００ｎｍ以下の金属粒子（銀粒子）を含んでおり、当該金属粒子が後の工程の電界めっき時の通電経路となる。
【０１６８】
また、当該導電パターン１１の電気抵抗値を下げるためには、当該導電パターンを加熱することが好ましい。そこで次に、前記導電パターン１１を電界めっきの通電経路として使用するため、該導電パターン１１（前記基材１０）を、１８０℃の温度で３０分間加熱した。この結果、前記導電パターン１１を構成する銀ナノインクの分散材が気化し、金属（銀）粒子が融着し、当該導電パターン１１の電気的な抵抗値が下がって実質的に導電性を有するパターンとなった。
【０１６９】
次に、図８Ｃに示す工程において、めっき液（山本鍍金試験機製の筆めっき液）を用いて、前記導電パターン１１を給電経路とする電界めっき法により、該導電パターン１１上に、Ｃｕよりなる上層導電パターン１１Ａを積層して形成した。この場合、電界めっき法を用いているため、該上層導電パターン１１Ａを、良好な生産性（成膜速度）で形成することができた。前記上層導電パターン１１Ａ形成後、前記基材１０（前記上層導電パターン１１Ａ）を洗浄・乾燥した。
【０１７０】
次に、図８Ｄに示す工程において、実施例１の図１Ｃに示した工程と同様にして、前記基材１０の表面、すなわち前記撥液面１０Ａの、前記導電パターン１１で覆われていない部分に対して親液処理を行い、親液面１０Ｂを形成した。
【０１７１】
本工程では、図示を省略する大気圧プラズマ表面処理装置（積水リモート型プラズマ処理装置）に、酸素ガスおよび窒素ガスを供給し、プラズマにより活性化することで、活性化された処理ガスＲ２を形成している。そこで、当該処理ガスＲ２を、前記基材１０の表面（前記撥液面１０Ａ）に供給することで、前記基材１０の親液処理を行って親液面１０Ｂを形成した。
【０１７２】
次に、図８Ｅに示す工程において、実施例１の図１Ｄに示した工程と同様にして、前記基材１０の表面上に、前記導電パターン１１および前記上層導電パターン１１Ａを覆う絶縁層１２を形成した。この場合、前記基材１０の表面は親液処理がされているため、前記絶縁層１２と前記親液面１０Ｂとの密着性は良好となる。
【０１７３】
本実施例の場合、塗布法により、例えば樹脂材料よりなる前記絶縁層１２（ＳＮ−９０００シリーズ、日立化成製）を形成した。
【０１７４】
前記絶縁層１２は、親液面１０Ｂとの密着性が良好であるために、前記導電パターン１１、上層導電パターン１１Ａの剥離を抑制すると共に、当該導電パターン１１、上層導電パターン１１Ａの保護層として機能し、当該導電パターン１１、上層導電パターン１１Ａが損傷を受けることを防止している。
【０１７５】
この後、２００℃で３０分間前記基材１０を加熱した。この加熱により、前記絶縁層１２が加熱硬化した。この場合、前記絶縁層１２は、熱硬化性の樹脂材料を用いることが好ましい。
【０１７６】
上記の導電パターンの形成方法を用いることにより、表面に前記導電パターン１１と前記上層導電パターン１１Ａが積層された前記基材１０と、当該導電パターン１１、上層導電パターン１１Ａを覆うように前記表面上に形成された絶縁層１２と、を有する電気部品１Ａを形成することができる。
【０１７７】
本実施例では、実施例１に記載した場合と同様の効果を奏することに加えて、以下の特徴を有している。
【０１７８】
本実施例の場合、印刷法により形成される前記導電パターン１１と、めっき法により形成される前記上層導電パターン１１Ａが、積層されて前記基材１０上に形成されている。また、上記の構造においては、めっき法により形成された導電パターン１１Ａは、印刷法により形成された導電パターン１１に比べて応力が小さい。
【０１７９】
このため、当該上層導電パターン１１Ａを厚く（高く）形成した場合であっても、該上層導電パターン１１Ａの剥離の懸念が小さくなるメリットがある。したがって、上記の製造方法によれば、前記上層導電パターン１１Ａの電気抵抗が小さく、かつ剥離の懸念が小さいために、信頼性が高い電気部品（インクジェットヘッド）を提供することが可能となる。
【０１８０】
すなわち、本実施例によれば、配線パターンの微細化に対応が可能であるとともに信頼性の高い電気部品（インクジェットヘッド）を提供することが可能となる。
【実施例６】
【０１８１】
次に、上層導電パターンを無電界めっき法により形成する場合について、図９Ａ〜図９Ｅに基づき、手順を追って説明する。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。また、特に説明が無い場合は実施例５の製造方法と同様とする。
【０１８２】
まず、図９Ａ〜図９Ｂに示す工程では、実施例５の図８Ａ〜図８Ｂに示す工程と同じ工程を実施する。なお、導電パターンを形成するための銀ナノインクは、粒径が１００ｎｍ以下の金属粒子（銀粒子）を含んでおり、後の工程の無電界めっき時には、当該金属粒子がめっきの触媒として機能する。
【０１８３】
また、導電パターンを印刷する場合、銀ナノインクにおける金属（銀）粒子の濃度および吐出回数により、形成される導電パターンの膜厚および分布状態を可変できる。例えば、金属粒子の濃度を３０ｗｔ%程度にして、複数回インクを吐出することにより、金属粒子が連接した状態で配線パターンを形成させても良い。また、金属粒子の濃度を薄くして吐出することにより、金属粒子が少なくとも部分的に点在している状態を作り出しても良い。
【０１８４】
次に、図９Ｃに示す工程において、前記導電パターン１１に含まれる金属粒子（銀粒子）を、無電界めっきの触媒として用いるために、当該金属粒子を活性化する活性化処理を行った。
【０１８５】
この場合、当該活性化処理は、実施例５の図８Ｄに示した工程に相当する工程と同様の工程で行うことができる。すなわち、当該金属粒子の活性化と、前記撥液面１０Ａの、前記導電パターン１１で覆われていない部分に対する親液処理（親液面１０Ｂの形成）を、同時に行うことが可能である。例えば、当該活性化処理（親液処理）として、本工程において、大気圧プラズマ表面処理装置（積水化学製リモート型プラズマ処理装置）を用いて、酸素ガスと窒素ガスをプラズマ励起した処理ガスにより、金属（銀）粒子表面の分散剤を分解するとともに、基材表面に形成されたＣ−Ｆ結合を分解する処理を行った。
【０１８６】
次に、図９Ｄに示す工程において、当該金属粒子を触媒として、無電界めっき液（奥野製薬工業製；ＴＳＰカッパー）を用いて、前記導電パターン１１上に無電界めっきにより、Ｃｕよりなる上層導電パターン１１Ｂを形成した。この場合、無電界めっき液の液温を４０℃とし、２時間めっきを実施することで、厚さが約３μｍの上層導電パターン１１Ｂを前記導電パターン１１上に積層することができた。また、前記金属粒子は、前記導電パターン１１内において連接した状態か、または点在した状態のいずれであってもよい。
【０１８７】
次に、図９Ｅ示す状態において、この基板表面に対して、紫外線硬化型オーバーコート材（UVCF-535：太陽インキ製造製）を塗布し、ＵＶ照射により硬化させることにより、絶縁層１２を形成した。また、当該絶縁層１２は、実施例５に示したように熱硬化型のものを用いてもよい。
【０１８８】
前記絶縁層１２は、親液面１０Ｂとの密着性が良好であるために前記導電パターン１１、上層導電パターン１１Ｂの剥離を抑制すると共に、当該導電パターン１１、上層導電パターン１１Ｂの保護層として機能し、当該導電パターン１１、上層導電パターン１１Ｂが損傷を受けることを防止している。
【０１８９】
上記の導電パターンの形成方法を用いることにより、表面に前記導電パターン１１と前記上層導電パターン１１Ｂが積層された前記基材１０と、当該導電パターン１１、上層導電パターン１１Ｂを覆うように前記表面上に形成された絶縁層１２と、を有する電気部品１Ｂを形成することができる。
【０１９０】
本実施例では、実施例５に記載した効果に加えて、以下に示す特徴を有している。例えば、上記の方法では、前記導電パターン１１をめっき時の通電経路として用いる必要が無いため、当該導電パターン１１を高温で加熱する工程を省略することが可能となる。この場合、前記絶縁層１２を紫外線効果型の絶縁層により形成すれば、基材１０を高温で加熱する工程が不要となり、さらに好適である。
【０１９１】
このように、加熱（高温）プロセスを省略することが可能となると、熱応力による導電パターンの剥離やクラックの懸念が小さくなり、配線の信頼性がさらに良好となり、好ましい。
【０１９２】
また、上記の実施例では、一般的な金属ナノインク（銀ナノインク）を用いて導電パターン１１を形成する例について示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、導電パターンを形成するためのインクは、少なくとも無電界めっきのための触媒作用を有していればよい。例えば、金属ナノインクに含まれる金属粒子は、銀粒子に限定されず、パラジウム粒子であってもよい。
【０１９３】
また、金属ナノインクに、微量のバインダー成分を添加し、導電パターンと基材との密着力をさらに良好とするようにしてもよい。
【０１９４】
また、上記の実施例５，実施例６に記載した方法と、実施例２〜実施例４に記載した方法を組み合わせて、様々な電気部品（例えばインクジェットヘッド）を構成が可能であることは明らかである。
【０１９５】
以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１９６】
本発明によれば、微細な形状で基材上に形成され、当該基材からの剥離が抑制された安定な構造の導電パターンを有する電気部品と、当該導電パターンを形成する導電パターンの形成方法、および当該電気部品を用いたインクジェットヘッドを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１９７】
【図１Ａ】実施例１による導電パターンの形成方法を示す図（その１）である。
【図１Ｂ】実施例１による導電パターンの形成方法を示す図（その２）である。
【図１Ｃ】実施例１による導電パターンの形成方法を示す図（その３）である。
【図１Ｄ】実施例１による導電パターンの形成方法を示す図（その４）である。
【図２Ａ】実施例２による導電パターンの形成方法を示す図（その１）である。
【図２Ｂ】実施例２による導電パターンの形成方法を示す図（その２）である。
【図２Ｃ】実施例２による導電パターンの形成方法を示す図（その３）である。
【図２Ｄ】実施例２による導電パターンの形成方法を示す図（その４）である。
【図３】実施例２による電気部品の平面図である。
【図４Ａ】実施例３による導電パターンの転写方法を示す図（その１）である。
【図４Ｂ】実施例３による導電パターンの転写方法を示す図（その２）である。
【図４Ｃ】実施例３による導電パターンの転写方法を示す図（その３）である。
【図４Ｄ】実施例３による導電パターンの転写方法を示す図（その４）である。
【図４Ｅ】実施例３による導電パターンの転写方法を示す図（その５）である。
【図４Ｆ】実施例３による導電パターンの転写方法を示す図（その６）である。
【図５Ａ】実施例３による導電パターンの形成方法を示す図（その１）である。
【図５Ｂ】実施例３による導電パターンの形成方法を示す図（その２）である。
【図５Ｃ】実施例３による導電パターンの形成方法を示す図（その３）である。
【図６】実施例３による電気部品の平面図である。
【図７Ａ】実施例４による導電パターンの転写方法を示す図（その１）である。
【図７Ｂ】実施例４による導電パターンの転写方法を示す図（その２）である。
【図７Ｃ】実施例４による導電パターンの転写方法を示す図（その３）である。
【図７Ｄ】実施例４による導電パターンの転写方法を示す図（その４）である。
【図７Ｅ】実施例４による導電パターンの転写方法を示す図（その５）である。
【図８Ａ】実施例５による導電パターンの転写方法を示す図（その１）である。
【図８Ｂ】実施例５による導電パターンの転写方法を示す図（その２）である。
【図８Ｃ】実施例５による導電パターンの転写方法を示す図（その３）である。
【図８Ｄ】実施例５による導電パターンの転写方法を示す図（その４）である。
【図８Ｅ】実施例５による導電パターンの転写方法を示す図（その５）である。
【図９Ａ】実施例６による導電パターンの転写方法を示す図（その１）である。
【図９Ｂ】実施例６による導電パターンの転写方法を示す図（その２）である。
【図９Ｃ】実施例６による導電パターンの転写方法を示す図（その３）である。
【図９Ｄ】実施例６による導電パターンの転写方法を示す図（その４）である。
【図９Ｅ】実施例６による導電パターンの転写方法を示す図（その５）である。
【符号の説明】
【０１９８】
１，４０，３００ 電気部品
１０，２１，１０４， 基材
１０Ａ，２１Ａ 撥液面
１０Ｂ，２１Ｂ，１０４Ｂ 親液面
１１，２２，４３，１０３ 導電パターン
１２，４４，３０４ 絶縁層
３２，２０２ 電極
３１，２０１ 機能素子
１０５ 支持基材
１０１ 支持基板
１０２ 絶縁層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁基材上に導電パターンが形成されてなる電気部品、当該導電パターンの形成方法、および当該電気部品を用いたインクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、基板などの基材上に、電極や配線などの導電パターンを形成する場合、特に微細導電パターンを形成する場合には、フォトリソグラフィ法を用いたエッチングによるパターニング方法がとられる場合があった。
【０００３】
しかし、フォトリソグラフィ法によるパターニングにはコストがかかり、またレジストパターンの形成工程や露光・現像工程、さらにエッチングガスを用いたエッチング工程などを要し、工程が複雑となる問題があった。
【０００４】
そこで、単純な方法であって、低コストで導電パターンを形成する方法として、近年、印刷法、例えばインクジェット法により微細導電パターンを形成する方法が着目されている。印刷法による導電パターン、例えば配線パターンの形成は、フォトリソグラフィ法とエッチング法を用いた場合に比べて、工程が単純となり、低コストで実施することが可能な特長を有している。
【０００５】
印刷法による導電パターンの形成においては、導電パターンを形成する基板などの基材上に、金属ナノインクなどの導電体を含むインクにより、導電パターンを形成する方法がとられる。
【０００６】
しかし、例えばインクジェット法などにより、金属ナノインクなどの金属粒子を含むインクを基材に印刷する場合、微細化が困難となる問題があった。例えば、金属ナノインクなどは、基材表面に滴下された後で当該基材表面上に広がるため、微細化するにあたって問題となっていた。
【０００７】
そこで、印刷法により微細化された導電パターンを形成するために、例えば、以下のように様々な方法が提案されていた。
【０００８】
例えば、インクジェット法により導電パターンを形成する場合に、基板上に親液性領域と撥液性領域を設け、その表面エネルギーの差を利用して親液性領域にのみ金属ナノインク等による導電パターンを形成することが提案されていた（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
また、金属ナノインクの基板上での広がりを防止する方法とてして、基板表面の撥液性を調整する方法が提案されていた（例えば特許文献２〜特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００４−１７０４６３号公報
【特許文献２】特開２００４−６７００号公報
【特許文献３】特開２００４−１４６７９６号公報
【特許文献４】特開２００４−１１９４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上記の特許文献１（特開２００４−１７０４６３号公報）に係る方法では、基材上に、親液性を有する領域、または撥液性を有する領域をパターニングして形成する必要があった。そのため、親液性の処理や、または撥液性の処理の工程が複雑となり、これらのパターニングにコストと時間を要する問題があった。
【００１１】
また、上記の特許文献２、特許文献３、および特許文献４（特開２００４−６７００号公、報特開２００４−１４６７９６号公報、および特開２００４−１１９４７９号公報）に係る方法では、基材上の撥液性を調整して金属ナノインクの広がりを抑制し、導電パターンの微細化を図っている。しかし、この場合には、導電パターンを微細化するためは、撥液性を高くして、印刷に用いるインクの基材表面に対する接触角を大きくする必要があった。この場合、撥液性を高くする（当該接触角を大きくする）と、導電パターンの基材に対する密着力が小さくなり、導電パターンの基材に対する剥がれを防止することが困難と問題があった。
【００１２】
本発明では、上記の問題を解決した、新規で有用な電気部品、導電パターンの形成方法、および当該電気部品を用いたインクジェットヘッドを提供することを目的としている。
【００１３】
本発明の具体的な課題は、微細な形状で基材上に形成され、当該基材からの剥離が抑制された安定な構造の導電パターンを有する電気部品と、当該導電パターンを形成する導電パターンの形成方法、および当該電気部品を用いたインクジェットヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の観点では上記の課題を、表面が撥液性を有する基材表面に導電パターンを印刷する第１の工程と、前記導電パターンが形成されていない前記基材表面を親液処理する第２の工程と、前記導電パターンを覆う絶縁層を形成する第３の工程と、を有することを特徴とする導電パターンの形成方法により、解決する。
【００１５】
当該導電パターンの形成方法によれば、微細な形状で基材上に形成され、当該基材からの剥離が抑制された、安定な構造の導電パターンを形成することが可能となる。
【００１６】
また、前記第１の工程の後に、前記導電パターン上にめっき法により上層導電パターンを積層する工程をさらに有すると、当該導電パターンと当該上層導電パターンを併せた導電経路の断面積を大きくして抵抗値を下げることが可能となり、好適である。
【００１７】
また、前記導電パターンは金属粒子を含み、前記上層導電パターンは該金属粒子を触媒にした無電解めっき法により、形成されると、当該上層パターンを容易に形成することが可能となり、好適である。
【００１８】
また、前記上層導電パターンは前記導電パターンを給電経路にした電界めっき法により、形成されると、上層導電パターンを形成する効率が良好となり、好適である。
【００１９】
また、前記第１の工程の前に、離型材を添加した前記基材を形成する工程をさらに有すると、当該基材が撥液性を有するようになり、好適である。
【００２０】
また、前記第１の工程の前に、前記基材表面を撥液処理する撥液処理工程を有すると、当該基材が撥液性を有するようになり、好適である。
【００２１】
また、前記撥液処理工程は、前記基材表面をプラズマ励起した撥液処理ガスにより処理する工程であると、前記基材表面上に撥液性を有するための結合を形成することが可能となり、好適である。
【００２２】
また、前記第２の工程は、前記基材表面をプラズマ励起した親液処理ガスにより処理する工程であると、前記基材表面を容易に親液製処理することが可能であり、好適である。
【００２３】
また、前記第１の工程では、別の導電パターンと、さらに別の導電パターンとが接続されるように前記導電パターンが形成されると、当該導電パターンを用いた接続配線パターンを形成することができる。
【００２４】
また、前記第１の工程の前に、前記別の導電パターンが形成された前記基材と、前記さらに別の導電パターンが形成された機能素子を接続する接続工程をさらに有すると、前記基材と別途形成された前記機能素子上の導電パターンを電気的に接続することが可能となる。
【００２５】
また、前記基材上に前記別の導電パターンを形成する工程をさらに有し、該別の導電パターンを形成する工程は、支持基板上にマスクパターンを形成する工程と、前記マスクパターンの開口部にメッキ法により前記別の導電パターンを成長させる工程と、当該別の導電パターンを前記基材に転写する工程と、を有すると、前記別の導電パターンにより形成される段差を小さくできる。
【００２６】
また、本発明の第２の観点では、上記の課題を、表面に導電パターンが形成された基材と、当該導電パターンを覆うように前記表面上に形成された絶縁層と、を有する電気部品であって、前記表面のうち、前記絶縁層が接する領域の撥液性が、前記導電パターンが接する領域の撥液性より低いことを特徴とする電気部品により、解決する。
【００２７】
当該電気部品は、微細な形状で基材上に形成され、当該基材からの剥離が抑制された、安定な構造の導電パターンを有している。
【００２８】
また、前記導電パターン上に積層された、該導電パターンと組成の異なる上層導電パターンをさらに有すると、当該導電パターンと当該上層導電パターンを併せた導電経路の断面積を大きくして抵抗値を下げることが可能となり、好適である。
【００２９】
また、前記上層導電パターンは、前記導電パターンより応力が小さいと、当該上層導電パターンの剥離を抑制することが可能となり、好適である。
【００３０】
また、前記導電パターンは金属粒子を含むと、前記上層導電パターンの形成が容易になり、好適である。
【００３１】
また、前記導電パターンを介して接続される、別の導電パターンおよびさらに別の導電パターンをさらに有すると、当該導電パターンを用いた接続配線パターンを有する電気部品を提供することが可能となる。
【００３２】
また、前記別の導電パターンは前記基材上に形成され、前記さらに別の導電パターンは前記基材に接続される機能素子上に形成されると、前記基材と別途形成された前記機能素子上の導電パターンが電気的に接続された電気部品を提供することが可能となる。
【００３３】
また、前記基材の前記別の導電性パターンが形成される面と、前記圧電素子の前記さらに別のパターンが形成される面との間には、樹脂材料を含む材料により接続面が形成されていると、安定な構造で前記別の導電パターンと前記さらに別の導電パターンを電気的に接続することが可能となる。
【００３４】
また、前記導電パターンは、前記別の導電パターン、前記接続面、および前記さらに別の導電パターンに接するように形成されると、安定な構造で前記別の導電パターンと前記さらに別の導電パターンを電気的に接続することが可能となる。
【００３５】
また、本発明の第３の観点では、上記の課題を、上記のうち、いずれか１つの電気部品を用いた、インクジェットヘッドを用いて解決する。
【００３６】
当該インクジェットヘッドは、微細な形状で基材上に形成され、当該基材からの剥離が抑制された、安定な構造の導電パターンを有している。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、微細な形状で基材上に形成され、当該基材からの剥離が抑制された安定な構造の導電パターンを有する電気部品と、当該導電パターンを形成する導電パターンの形成方法、および当該電気部品を用いたインクジェットヘッドを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明による電気部品は、表面に導電パターンが形成された基材と、当該導電パターンを覆うように前記表面上に形成された絶縁層と、を有する電気部品であって、前記表面のうち、前記絶縁層が接する領域の撥液性が、前記導電層が接する領域の撥液性より低いことを特徴としている。
【００３９】
上記の電気部品は、導電パターンが撥液性の高い前記基材表面に形成されているため、例えば印刷法などにより、導電パターンを印刷する場合にインクの濡れ広がりを抑制し、容易に微細な形状が形成可能な構造を有している。さらに当該導電パターンが前記絶縁層で覆われて当該絶縁層が前記基材表面の撥液性の低い領域、すなわち親液製の高い領域に接しているため、前記絶縁層の前記基材に対する密着性が良好であり、前記導電パターンの前記基材表面からの剥離が抑制され、安定な構造である特長を有している。
【００４０】
また、当該電気部品を用いると、配線パターンが微細化された、安定な構造を有するインクジェットプリンタに用いるインクジェットヘッドを提供することが可能となる。
【００４１】
当該電気部品は、例えば、表面が撥液性を有する基材表面に導電パターンを印刷する第１の工程と、前記導電パターンが形成されていない前記基材表面を親液性処理する第２の工程と、前記基材表面上に前記導電パターンを覆う絶縁層を形成する第３の工程と、を含む形成方法により、形成することができる。
【００４２】
上記の形成方法によれば、印刷法により、導電パターンを形成しているため、フォトリソグラフィ法などを用いる場合に比べてより単純な方法で、低コストで導電パターンを形成できる特徴がある。
【００４３】
また、印刷法により形成される基材表面が撥液性を有している（表面エネルギーレベルが低い）ため、形成される導電パターンの濡れ広がりが抑制され、微細な導電パターンを形成することが可能となっている。
【００４４】
さらに、導電パターン形成後には、導電パターンで覆われていない基材表面を親液処理（表面エネルギーレベルを高くする処理）を行い、当該親液処理を行った基材表面に接して、前記導電パターンを覆うように、オーバーコート層となる絶縁層を形成している。
【００４５】
この場合、前記絶縁層が接する基材表面は、親液処理がされているために、当該絶縁層と当該基材表面の密着力は高くなる。このため、前記絶縁層が強い密着力で前記基材表面に固着し、前記導電パターンが前記基材表面から剥離することを防止している。
【００４６】
従来は、印刷法により形成される導電パターンを微細化し、かつ当該導電パターンと当該導電バターンが形成される基材との密着力を確保することは困難であった。
【００４７】
本発明による導電パターンの形成方法では、微細な形状で基材上に形成され、当該基材からの剥離が抑制された安定な構造の導電パターンを形成することが可能となる。
【００４８】
次に、本発明の実施の形態の具体的な例に関して、図面に基づき、説明する。
【実施例１】
【００４９】
図１Ａ〜図１Ｄは、本発明の実施例１による導電パターンの形成方法を、手順を追って示したものである。
【００５０】
まず、図１Ａに示す工程においては、樹脂材料、たとえばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）よりなる基材１０上の表面を、撥液処理して撥液性を有するようにし、撥液面１０Ａを形成した。この場合、前記基材１０は、例えば基板などの平板でもよく、基板以外の構造物でもよい。また、前記撥液処理は、前記基材１０の表面の撥液性を高める処理であり、表面エネルギーレベルを低くする処理である。このような撥液処理が施されると、前記基材１０の表面の所定の液体に対する接触角が大きくなる。
【００５１】
例えば、前記撥液処理は、基材表面にＣ−Ｆ結合を形成することで実施することができる。このようなＣ−Ｆ結合は、活性化されたフッ素化合物ガス、例えばフロロカーボン系のガスを基材表面に供給することにより、形成することができる。
【００５２】
本実施例では、図示を省略する大気圧プラズマ表面処理装置（積水リモート型プラズマ処理装置）に、ＣＦ４ガスを０．５Ｌ／ｍｉｎ供給し、プラズマにより活性化することで、活性化された処理ガスＲ１を形成し、当該処理ガスＲ１を前記基材１０の表面に供給することで、前記基材１０の撥液処理を行った。
【００５３】
上記の方法により撥液処理された基材１０の表面をＥＳＣＡ分析（ＸＰＳ分析と呼ぶ場合もある、Ｘ線光電子分光法）により調べたところ、Ｃ−Ｆ結合が検出された。また、当該撥液処理後は、水（純水）の前記基材１０表面に対する接触角が、８０度以上となっていることが確認された。
【００５４】
次に、図１Ｂに示す工程において、前記基材１０の表面、すなわち前記撥液面１０Ａ上に、印刷法、例えばインクジェット法により、銀ナノインク（住友電工製）を塗出し、導電パターン１１を形成した。この場合、前記撥液面１０Ａは、高い撥液性を有しているため、前記撥液面１０Ａ上の着弾径は４０μｍであり、前記導電パターン１１の幅は４０μｍとすることができた。
【００５５】
また、本実施例で用いられる印刷法はインクジェット法に限定されず、例えば、スクリーン印刷法、凸版印刷、凹版印刷、シルク印刷など様々な印刷法を用いてもよい。また、形成される導電パターンは、例えば配線パターンなどがあるが、配線に限定されず、他の様々なパターンを形成してもよい。
【００５６】
次に、図１Ｃに示す工程において、前記基材１０の表面、すなわち前記撥液面１０Ａの、前記導電パターン１１で覆われていない部分に対して親液処理を行い、親液面１０Ｂを形成した。この場合、親液処理として、基材材表面の表面エネルギーを大きくして撥液性を小さくする処理を行った。親液処理後は、基材表面は、所定の液体に対する接触角は小さくなる。
【００５７】
例えば、上記の親液処理として本実施例の場合、基材表面に形成されたＣ−Ｆ結合を分解する処理を行う。このようなＣ−Ｆ結合を分解する処理は、例えば活性化された酸素ガスと該酸素ガスの希釈ガス（例えば窒素ガス）を基材表面（前記撥液面１０Ａ）に供給することにより行う。
【００５８】
本実施例では、図示を省略する大気圧表面処理装置（積水リモート型プラズマ処理装置）に、酸素ガスおよび窒素ガスを供給し、プラズマにより活性化することで、活性化された処理ガスＲ２を形成している。そこで、当該処理ガスＲ２を、前記基材１０の表面（前記撥液面１０Ａ）に供給することで、前記基材１０の親液処理を行って親液面１０Ｂを形成した。この結果、前記基材１０Ａの表面のうち、前記導電パターン１０で覆われていない部分の表面エネルギーが大きくなり、当該親液処理後は、水（純水）の前記親液面１０Ｂに対する接触角が、３０度以下となっていることが確認された。
【００５９】
次に、図１Ｄに示す工程において、前記基材１０の表面上に、前記導電パターン１１を覆う絶縁層１２を形成した。この場合、前記基材１０の表面は親液処理がされているため、前記絶縁層１２と前記親液面１０Ｂとの密着性は良好となる。
【００６０】
本実施例の場合、塗布法により、例えば樹脂材料よりなる前記絶縁層１２（ＳＮ−９０００シリーズ、日立化成製）を形成した。また、前記絶縁層１２の形成方法は、塗布法に限定されず、ラミネートやＣＶＤ法などにより形成することも可能である。また、前記絶縁層１２は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、レジスト、防湿コート材料などを用いることが可能である。
【００６１】
前記絶縁層１２は、前記導電パターン１１の剥離を抑制すると共に、当該導電パターン１１の保護層として機能し、当該導電パターン１１が損傷を受けることを防止している。
【００６２】
この後、２００℃で３０分間前記基材１０を加熱した。この加熱により、前記撥液面１０上に形成された前記導電パターン１１を構成する銀ナノインクの分散材が気化し、銀粒子が融着した。また、当該加熱により、前記絶縁層１２が加熱硬化した。この場合、前記絶縁層１２は、熱硬化性の樹脂材料を用いることが好ましい。
【００６３】
また、前記導電パターン１１の加熱工程と、前記絶縁層１２の加熱工程は、別途設けてもよい。例えば、図１Ｂの工程において、前記導電パターン１１を印刷した後であって前記絶縁層１２が形成される前に前記導電パターン１１の加熱を行い、前記絶縁層１２が形成された後で、当該絶縁層１２の加熱を行ってもよい。この場合、前記導電パターン１１が前記絶縁層１２に覆われていない状態で加熱されるため、銀ナノインクに含有する分散材（活性材と呼ぶ場合もある）が気化されやすい。
【００６４】
上記の導電パターンの形成方法を用いることにより、表面に前記導電パターン１１が形成された前記基材１０と、当該導電パターン１１を覆うように前記表面上に形成された絶縁層と、を有する電気部品１を形成することができる。
【００６５】
この場合、上記の電気部品は、前記基材１０の表面の前記絶縁層１２が接する領域が親液処理されて前記親液面１０Ｂとされているため、前記導電パターン１１が接する領域（撥液面１０Ａ）より撥液性が低くなっている。
【００６６】
このため、撥液性の高い撥液面１０Ａに対して印刷法により、微細な導電パターン１１を形成することが可能であり、さらに撥液性の低い（親液性の高い）親液面１０Ｂに接するように、当該導電パターン１１を覆うように前記絶縁層１２を形成することで、前記導電パターン１１の剥離を抑制している。
【００６７】
この場合、前記前記絶縁層１２と前記基材１０の表面との密着性は、前記導電パターン１１で覆われていない当該基材１０の表面の親液処理を行うことで向上されている。このため、前記導電パターン１１が前記基材１０より剥離することが抑制されている。
【００６８】
従来、印刷法による導電パターンの形成は、フォトリソグラフィ法を用いた場合に比べて、工程が単純であり、低コストである特長を有していたが、導電パターンを微細化することが困難である問題があった。例えば、微細化するために導電パターンが形成される基材表面の撥液性を高めると導電パターンの密着性が低下して剥離が発生する問題があり、安定な構造で微細な導電パターンを形成することが困難であった。
【００６９】
上記の実施例では、表面が撥液性を有する基材を用いて導電パターンの微細化を可能とすると共に、導電パターンが形成されていない基材表面の親液処理し、親液処理された基材表面に接する絶縁層を、当該導電パターンを覆うように形成している。
【００７０】
このため、単純な方法で、基材上に微細な導電パターンを形成することが可能となり、また、当該導電パターンの基材からの剥離が抑制された安定な構造を形成することができる。
【００７１】
また、本実施例においては樹脂材料の表面を撥液処理して表面が撥液性を有する基材を形成する場合を例にとって説明したが、これに限定されず、例えば撥液性を有する基材を用いてもよい。この場合、撥液性を有する基材の形成方法としては、例えば、樹脂材料に所定の離型材を添加して樹脂材料を硬化させ、基材を形成してもよい。
【００７２】
また、基材表面の撥液処理、または親液処理の方法として、本実施例においては、プラズマにより活性化された処理ガスを用いる場合を例によって説明したがこれに限定されるものではない。
【００７３】
例えば、撥液処理の方法としては、撥液性を有するコート層を、例えば塗布により、基材表面に形成してもよい。また、親液処理の方法としては、例えば、各種のエネルギーを基材表面に加える方法をとってもよい。
【００７４】
また、本文中で、「基材表面が撥液性を有する」とは、基材表面に対する所定の液体の接触角が所定の値以上であることを示しており、例えば、上記の印刷法に用いるインク（例えばインクジェット法に用いる金属ナノインク）の接触角が所定の値以上であることを示している。本実施例の場合、基材表面に対するインクの接触角が、３０°以上の場合、基材表面が撥液性を有すると定義している。（以下文中同じ。）。また、この場合、水（純水）に対する接触角は、略５０°以上に相当する。
【００７５】
しかし、上記の撥液性が高すぎる（接触角が大きすぎる）と、導電パターンが分断されて形成される可能性があり、例えば直線上に延伸した形状の導電パターンの形成が困難となることが考えられる。このため、当該インクの接触角は、１００°以下となるように撥液面を形成することが好ましい。
【００７６】
すなわち、上記の実施例の場合には、基材表面（前記撥液面１０Ａ）に対して、印刷法に用いるインク（例えばインクジェット法に用いる金属ナノインク）の接触角が、３０°以上１００°以下であるように、当該撥液面１０Ａを形成することが好ましく、更には５０°以上１００°以下であることが最も好ましい。
【００７７】
また、上記の場合を水（純水）で考えると、基材表面（前記撥液面１０Ａ）に対して、水（純水）の接触角が、５０°以上１２０°以下であるように、当該撥液面１０Ａを形成することが好ましい。
【００７８】
一方、本文中で、「基材表面が親液性を有する」とは、基材表面に対する所定の液体の接触角が所定の値以下であることを示しており、例えば、基材表面に対する水（純水）の接触角は、略４０°以下に相当する。
【００７９】
本実施例の場合、基材表面（前記親液面１０Ａ）に対して、水（純水）の接触角が、３０°以下であるように、当該親液面１０Ｂを形成することが好ましい。この場合、前記絶縁層１２と前記基材１０の密着力が良好となる。
【００８０】
また、本発明は上記の場合に限定されず、以下に示すように様々に変形・変更することが可能である。
【実施例２】
【００８１】
図２Ａ〜２Ｄは、本発明の実施例２による導電パターンの形成方法を、手順を追って示した図である。
【００８２】
まず、図２Ａに示す工程では、例えばポリフタルアミド（ＰＰＡ）樹脂を用いて成形を行い、略直方体の基材２１を形成した。次に、当該基材２１の表層部に、フォトリソグラフィ法とメッキ法を用いて導電パターン（配線パターン）２２を形成した。当該導電パターン２２は、１７０μｍピッチで、互いに平行な部分を有するように複数配列して前記基材２１の表面上に形成され、厚さが略８μｍで、表層にＡｕメッキが施されている。ここで、前記基材２１上に前記導電パターン２２が形成されてなる、第１の構造体２０が形成された。
【００８３】
さらに、例えば圧電素子（ピエゾ素子）よりなる、略直方体の機能素子３１上に、電極３２を形成し、第２の構造体３０を構成した。また、前記機能素子３１のエッジは、面取りがされているものを用いている。
【００８４】
次に、図２Ｂに示す工程において、前記第１の構造体２０と、前記第２の構造体３０を、例えば嫌気性接着剤により接着固定して接続した。この場合、前記基材２１の前記導電パターン２１が形成される面と、前記機能素子３１の前記電極３２が形成される面とが、実質的に同一平面とされるように固定された。
【００８５】
また、前記機能素子３１の、前記基材２１に面する側であって、前記電極３２が形成されている側のエッジは面取りされているため、当該面取りがされている部分には、表面連結部４２が形成された。
【００８６】
前記表面連結部４２は、エポキシ樹脂をベースとしたアンダーフィル材をディスペンサーにより、当該面取り部分に供給後、加熱硬化することで形成された。当該表面連結部４２が形成されたことで、前記基材２１の前記導電パターン２１が形成される面と、前記機能素子３１の前記電極３２が形成される面との間に、前記表面連結部４２により接続面が形成された。当該接続面は、前記基材２１の前記導電パターン２１が形成される面と、前記機能素子３１の前記電極３２が形成される面と、実質的に同一平面となるように形成される。
【００８７】
さらに、前記機能素子３１と前記電極３２を、例えばダイシングマシンを用いて切断し、複数の前記導電パターン２２に対して、前記電極３２と前記機能素子３１からなる複数の構造が対応するような構成とした。
【００８８】
次に、図２Ｃに示す工程において、実施例１の図１Ａに示した工程と同様にして、基材２１上の表面を、撥液処理して撥液性を有するようにし、撥液面２１Ａを形成する。例えば、前記撥液処理は、基材表面にＣ−Ｆ結合を形成することで実施することができる。このようなＣ−Ｆ結合は、活性化されたフッ素化合物ガス、例えばフロロカーボン系のガスを基材表面に供給することにより、形成することができる。
【００８９】
本実施例では、図示を省略する大気圧プラズマ表面処理装置（積水リモート型プラズマ処理装置）に、ＣＦ４ガスを０．５Ｌ／ｍｉｎ供給し、プラズマにより活性化することで、活性化された処理ガスを形成し、当該処理ガスを前記基材２１の表面に供給することで、前記基材２１の撥液処理を行っている。また、この場合、同時に前記表面連結部４２上の前記接続面にも、同様に撥液面４２Ａが形成される。
【００９０】
次に、実施例１の図１Ｂに示した工程と同様にして、導電パターン４３を形成した。当該導電パターン４３は、印刷法、例えばインクジェット法により銀ナノインク（住友電工製）を塗出し、前記導電パターン２２上から前記撥液面２１Ａ上、前記撥液面４２Ａ上、さらに前記電極３２上にかけて略直線上に形成され、当該導電パターン２２と当該電極３２を電気的に接続するように形成された。この場合、前記撥液面２１Ａ、４２Ａは、高い撥液性を有しているため、微細な導電パターンの形成が可能になる。例えばこの場合、前記導電パターン４３の幅は、５０μｍ以下とすることができた。
【００９１】
なおこの場合、前記導電パターン４３の厚さは略８μｍとしているが、前記導電パターン２２から前記撥液面２１Ａにかけての段差部分は、前記導電パターン４３の断線を防ぐため、厚さを１０μｍとしている。
【００９２】
次に、図２Ｄに示す工程において、実施例１の図１Ｃに示した工程と同様にして、前記基材２１の表面、すなわち前記撥液面１０Ａの、前記導電パターン２２、４３で覆われていない部分と、前記表面連結部４２の前記導電パターン４３で覆われていない部分に対して親液処理を行い、それぞれ親液面２１Ｂ、４２Ｂ（本図に図示せず、図３で図示）を形成する。例えば、上記の親液処理として本実施例の場合、基材表面に形成されたＣ−Ｆ結合分解する処理を行う。このようなＣ−Ｆ結合を分解する処理は、例えば活性化された酸素ガスおよび窒素ガスを前記基材２１表面、前記接続面表面に供給することにより行う。
【００９３】
本実施例では、図示を省略する大気圧プラズマ表面処理装置（積水リモート型プラズマ処理装置）に、酸素ガスおよび窒素ガスを供給し、プラズマにより活性化することで、活性化された処理ガスを形成している。そこで、当該処理ガスを、前記基材２１表面、前記接続面表面に供給することで、前記基材２１、前記表面連結部４２の親液処理を行って、それぞれ親液面２１Ｂ，親液面４２Ｂを形成した。
【００９４】
次に、実施例１の図１Ｄに示した工程と同様にして、前記導電パターン４３を覆うように、絶縁層４４を形成した。前記絶縁層４４は、前記導電パターン２２上の一部、前記電極３２上の一部にも形成されるとともに、親液処理された前記基材２１上（前記親液面２１Ｂ上）、および親液処理された前記表面連結部４２上（前記親液面４２Ｂ上）にも形成される。すなわち、前記絶縁層４４は、隣接する前記導電パターン２２の間、隣接する導電パターン４４の間にも形成される。この場合、前記基材２１の表面、前記表面連結部４２の表面の前記接続面は親液処理がされているため、前記絶縁層４３とのこれらの面の密着性は良好となる。なお、前記絶縁層４４が形成される範囲に関しては図３で後述する。
【００９５】
前記絶縁層４４を形成する場合には、例えば塗布法により、例えば樹脂材料（ＳＮ−９０００シリーズ、日立化成製）を用いて形成した。また、前記絶縁層１２の形成方法は、塗布法に限定されず、ラミネートやＣＶＤ法などにより形成することも可能である。また、前記絶縁層１２は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、レジスト材料などを用いることが可能である。
【００９６】
この後、２００℃で３０分間前記基材２１を加熱した。この加熱により、前記導電パターン４３を構成する銀ナノインクの分散材が気化し、銀粒子が融着した。また、当該加熱により、前記絶縁層４４が加熱硬化した。この場合、前記絶縁層４４は、熱硬化性の樹脂材料を用いることが好ましい。
【００９７】
上記の構造では、前記絶縁層４４と、前記親液面２１Ｂ、４２Ｂの密着力が良好となるために、前記導電パターン４３の剥離が抑制され、安定な構造である特徴がある。
【００９８】
上記の導電パターンの形成方法により、前記導電パターン２２が形成された前記基材２１と、前記電極３２が形成された機能素子３１が接続され、前記導電パターン２２と前記電極３２が、前記絶縁層４４で覆われた前記導電パターン４３で接続された構造を有する電気部品４０を形成することができる。
【００９９】
また、本実施例による電気部品４０は、画像形成装置のインクジェットヘッドを構成する。この場合、前記導電パターン４３に接続されるように、前記機能素子３１のドライバーＩＣがフリップチップ実装されることが好ましい。
【０１００】
また、図２Ｄに示す電気部品（インクジェットヘッド）４０の平面図であって、前記絶縁層４４が形成されている側から見た図を、図３に示す。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。なお、本図においては図を見やすくするため、前記絶縁層４４の図示は省略し、当該絶縁層４４が形成される範囲Ａを図示している。
【０１０１】
図３を参照するに、本実施例による電気部品（インクジェットヘッド）４０は、前記基材２１上に形成された前記導電パターン２２と、前記機能素子３１（本図では図示せず）上に形成された前記電極３２が、前記導電パターン４３によって電気的に接続された構造を有している。
【０１０２】
この場合、前記電極３２と前記機能素子３１は、先に説明したように、例えばダイシングマシンを用いて切断され、複数の前記導電パターン２２にそれぞれ対応するように個変化されている。
【０１０３】
また、前記絶縁層４４（本図では図示せず）は、前記導電パターン４３を覆うよう形成されるとともに、前記導電パターン２２上の一部と、前記電極３２上の一部にも形成されている。さらに、隣接する前記導電パターン２２の間と、隣接する前記導電パターン４３の間にも形成されている。
【０１０４】
この場合、前記基材２１上で、隣接する前記導電パターン２２の間、または隣接する前記導電パターン４３の間は、親液処理がされて親液面２１Ｂとされている。同様に、前記表面連結部４２上（前記接続面上）で、隣接する前記導電パターン４３の間は、親液処理がされて親液面４２Ｂとされている。
【０１０５】
このため、前記絶縁層４４（本図では図示せず）と、前記親液面２１Ｂ、４２Ｂの密着性が良好となり、前記導電パターン４３の剥離を抑制することが可能となり、安定な構造とすることができる。
【実施例３】
【０１０６】
また、実施例２の場合では、前記第１の構造体２０を形成する場合に、前記基材２１上に、導電パターン（配線パターン）２２を直接パターニングして形成したが、導電パターンは、例えば別途支持基板上に形成して、基材上に転写して形成することも可能である。このように、導電パターンを転写して形成した場合の形成方法の一例を、図４Ａ〜図４Ｆに手順を追って示す。
【０１０７】
まず、図４Ａに示す工程では、例えば、ステンレス材料（ＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４）よりなる、支持基板１０１上に、ダイヤモンドライクカーボン（以下文中ＤＬＣ）よりなる絶縁層１０２を、厚さ略０．８μｍとなるように成膜した。
【０１０８】
次に、図４Ｂに示す工程において、フォトリソグラフィ法によりパターニングされたレジストをマスクにして、ＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）法により、前記絶縁層１０２に、複数の開口部１０２Ａを形成した。当該開口部１０２Ａを形成した後、レジストを剥離した。この場合、前記開口部１０２Ａの幅を７０μｍ、隣接する開口部のピッチは、１７０μｍとした。
【０１０９】
次に、図４Ｃに示す工程において、前記支持基板１０１を電極にして、電解メッキを行うことにより、前記開口部１０２Ａに対応する部分に、例えばＣｕよりなる導電パターン１０３を形成した。前記導電パターン１０３の厚さは略１０μｍであり、前記絶縁層１０２より厚いため、当該導電パターン１０３の断面はきのこ状となる。
【０１１０】
ここで、前記導電パターン１０３の表面改質処理を以下のようにして行った。この場合、前記表面改質処理は、前記導電パターン１０３の表面を、薬剤（カッパーボンド、荏原ユージライト製）処理することにより行った。当該表面改質処理を行うことで、後の工程で前記導電パターン１０３の露出部を覆うように形成される基材との密着性を良好とすることができる。当該表面改質処理を行うことで、前記導電パターン１０３の厚さは略８μｍとなり、前記絶縁層１０２の厚さと殆ど同じとなった。なお、以降の図では形状を分かりやすくするため、前記絶縁層１０２より露出した部分を強調して図示している。
【０１１１】
次に、図４Ｄに示す工程において、前記導電パターン１０３上に、前記支持基板１０１と対向するように、ステンレス材料（ＪＩＳ規格ＳＵＳ４３０）よりなる支持基材１０５を設置し、さらに当該支持基材１０５と前記導電パターン１０３との間に、熱硬化性半導体封止用エポキシ樹脂（モールド樹脂）に、離型材を約１％添加した樹脂で、基材１０４を射出成形した。この場合、当該離型材を添加することで、基材１０４が撥液性を有する（撥液性を高める）ようにすることが可能であり、後の工程で印刷法により微細なパターンを形成することが可能となる。
【０１１２】
次に、図４Ｅに示す工程において、前記絶縁層１０４と前記導電パターン１０３を一体的に前記支持基板１０１と前記絶縁層１０２より剥離した。
【０１１３】
図４Ｆに示す工程において、前記導電パターン表面に、Ｎｉ、Ａｕメッキ（図示せず）を施して、第１の構造体１００を形成した。
【０１１４】
前記第１の構造体１００は、前記導電パターン１０３が前記基材１０４の表面より突出している量が小さいが、一方で当該導電パターン１０３が前記基材１０４に埋設された部分が大きく、抵抗値が小さくなる特徴を有している。
【０１１５】
次に、本実施例による前記第１の構造体１００を用いて、実施例２の場合と同様にして導電パターンを形成し、電気部品を形成する場合の一例を、図５Ａ〜図５Ｃを用いて、手順を追って説明する。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１１６】
まず、図５Ａの工程において、上記の形成方法で形成された前記第１の構造１００を用意し、当該第１の構造１００に接続される、第２の構造２００を形成した。前記第２の構造２００は、例えば圧電素子（ピエゾ素子）よりなる、略直方体の機能素子２０１上に、電極２０２を形成が形成された構造を有している。また、前記機能素子２０１のエッジは、面取りがされているものを用いている。なお、本図では、前記第１の構造１００は、図４Ｆに示した場合からみて９０°回転させた方向の断面図を示している。
【０１１７】
次に、図５Ｂに示す工程において、前記第１の構造体１００と、前記第２の構造体２００を、例えば導電性接着剤により接着固定して接続した。この場合、前記支持基材１０５の前記機能素子２０１に面する側は、Ｎｉ，Ａｕメッキが施されていることが好ましい。
【０１１８】
また、前記支持基板１０５と前記機能素子２０１の接着面には共通電極を形成しておくと、共通電極を機能素子より大面積で引き出すことが可能となり、共通電極の抵抗値を低減することが可能であり、好適である。
【０１１９】
この場合、前記基材１０４の前記導電パターン１０３が形成される面と、前記機能素子２０１の前記電極２０２が形成される面とが、実質的に同一平面とされるように固定された。
【０１２０】
また、前記機能素子２０１の、前記基材１０４に面する側であって、前記電極２０２が形成されている側のエッジは面取りされているため、当該面取りがされている部分には、表面連結部３０２が形成された。
【０１２１】
前記表面連結部３０２は、エポキシ樹脂をベースとしたアンダーフィル材に離型材１％添加したものをディスペンサーにより、当該面取り部分に供給後、加熱硬化することで形成された。この場合、当該離型材を添加することで、前記表面連結部３０２が撥液性を有する（撥液性を高める）ようにすることが可能であり、後の工程で印刷法により微細なパターンを形成することが可能となる。
【０１２２】
前記表面連結部３０２が形成されたことで、前記基材１０４の前記導電パターン１０３が形成される面と、前記機能素子２０１の前記電極２０２が形成される面との間に、前記表面連結部３０２により接続面が形成された。当該接続面は、前記基材１０４の前記導電パターン１０３が形成される面と、前記機能素子２０１の前記電極２０２が形成される面と、実質的に同一平面となるように形成される。
【０１２３】
さらに、前記機能素子２０１と前記電極２０２を、例えばダイシングマシンを用いて短冊上に切断し、複数の前記導電パターン１０３に対して、前記電極２０２と前記機能素子２０１からなる複数の構造が対応するよう構成とした。
【０１２４】
次に、図５Ｃに示す工程において、実施例２の図２Ｃに示した工程と同様にして、導電パターン３０３を形成した。当該導電パターン３０３は、印刷法、例えばインクジェット法により銀ナノインク（住友電工製）を塗出し、前記導電パターン１０３上から前記基材１０４上、前記表面連結部３０２上、さらに前記電極２０２上にかけて略直線上に形成され、当該導電パターン１０３と当該電極２０２を電気的に接続するように形成された。この場合、前記基材１０４、および前記表面連結部３０２には離型材が添加され、撥液性が高められているため、前記基材１０４上、前記表面連結部３０２上には、微細な導電パターンの形成が可能になる。例えばこの場合、前記導電パターン３０３の幅は、５０μｍ以下とすることができた。
【０１２５】
なおこの場合、前記導電パターン３０３の厚さは略２μｍで形成しており、前記導電パターン１０３と前記基材１０４の段差が小さいことから導電パターン３０３のクラックの発生など断線の可能性が小さく、安定な構造である特徴を有している。
【０１２６】
次に、実施例２の図２Ｄに示した工程と同様にして、前記基材１０４の表面の、前記導電パターン１０３，３０３で覆われていない部分と、前記表面連結部３０２の前記導電パターン３０３で覆われていない部分に対して親液処理を行い、それぞれ親液面１０４Ｂ、３０２Ｂ（本図に図示せず、図６で図示）を形成する。例えば、上記の親液処理として本実施例の場合、活性化された酸素ガスおよび窒素ガスを前記基材１０４表面、前記接続面表面に供給することにより行う。
【０１２７】
本実施例では、図示を省略する大気圧プラズマ表面処理装置（積水リモート型プラズマ処理装置）に、酸素ガスおよび窒素ガスを供給し、プラズマにより活性化することで、活性化された処理ガスを形成している。そこで、当該処理ガスを、前記基材１０４表面、前記接続面表面に供給することで、前記基材１０４、前記表面連結部３０２の親液処理を行って、それぞれ親液面１０４Ｂ，親液面３０２Ｂ（本図では図示せず）を形成した。
【０１２８】
次に、実施例２の図２Ｄに示した工程と同様にして、前記導電パターン３０３を覆うように、絶縁層３０４を形成した。前記絶縁層３０４は、前記導電パターン３０２上の一部、前記電極２０２上の一部にも形成されるとともに、親液処理された前記基材１０４上（前記親液面１０４Ｂ上）、および親液処理された前記表面連結部３０２上（前記親液面３０２Ｂ上）にも形成される。すなわち、前記絶縁層３０４は、隣接する前記導電パターン１０３の間、隣接する導電パターン３０３の間にも形成される。この場合、前記基材１０４の表面、前記表面連結部３０２の表面の前記接続面は親液処理がされているため、前記絶縁層３０４とのこれらの面の密着性は良好となる。なお、前記絶縁層３０４が形成される範囲に関しては図６で後述する。
【０１２９】
前記絶縁層３０４を形成する場合には、例えば塗布法により、例えば樹脂材料を用いて（ＳＮ−９０００シリーズ、日立化成製）形成した。
【０１３０】
この後、２００℃で３０分間前記基材１０４を加熱した。この加熱により、前記導電パターン３０３を構成する銀ナノインクの分散材が気化し、銀粒子が融着した。また、当該加熱により、前記絶縁層３０４が加熱硬化した。この場合、前記絶縁層３０４は、熱硬化性の樹脂材料を用いることが好ましい。
【０１３１】
この場合、前記絶縁層３０４と、前記基材１０４、および前記表面連結部３０２の密着力が良好であるために、前記導電パターン３０３の剥離が抑制され、安定な構造を得ることができる。
【０１３２】
上記の導電パターンの形成方法により、前記導電パターン１０３が形成された前記基材１０４と、前記電極２０２が形成された機能素子２０１が接続され、前記導電パターン１０３と前記電極２０２が、前記絶縁層３０４で覆われた前記導電パターン３０２で接続された構造を有する電気部品３００を形成することができる。
【０１３３】
また、本実施例による電気部品３００は、画像形成装置のインクジェットヘッドを構成する。この場合、前記導電パターン１０３に接続されるように、前記機能素子２０１のドライバーＩＣがフリップチップ実装されることが好ましい。
【０１３４】
また、図５Ｃに示す電気部品（インクジェットヘッド）３００の平面図であって、前記絶縁層３０４が形成されている側から見た図を、図６に示す。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。なお、本図においては図を見やすくするため、前記絶縁層３０４の図示は省略し、当該絶縁層３０４が形成される範囲Ｂを図示している。
【０１３５】
図６を参照するに、本実施例による電気部品（インクジェットヘッド）３００は、前記基材１０４上に形成された前記導電パターン１０３と、前記機能素子２０１（本図では図示せず）上に形成された前記電極２０２が、前記導電パターン３０３によって電気的に接続された構造を有している。
【０１３６】
この場合、前記電極２０２と前記機能素子２０１は、先に説明したように、例えばダイシングマシンを用いて短冊上に切断され、複数の前記導電パターン１０３にそれぞれ対応するように個変化されている。
【０１３７】
また、前記絶縁層３０４（本図では図示せず）は、前記導電パターン３０３を覆うよう形成されるとともに、前記導電パターン１０３上の一部と、前記電極２０２上の一部にも形成されている。さらに、隣接する前記導電パターン１０３の間と、隣接する前記導電パターン３０３の間にも形成されている。
【０１３８】
この場合、前記基材１０４上で、隣接する前記導電パターン１０３の間、または隣接する前記導電パターン３０３の間は、親液処理がされて親液面１０４Ｂとされている。同様に、前記表面連結部３０２上で、隣接する前記導電パターン３０３の間は、親液処理がされて親液面３０２Ｂとされている。
【０１３９】
このため、前記絶縁層３０４（本図では図示せず）と、前記親液面１０４Ｂ、３０２Ｂの密着性が良好となり、前記導電パターン３０３の剥離を抑制することが可能となり、安定な構造とすることができる。
【０１４０】
また、前記絶縁層３０４を形成する場合、前記絶縁層３０４を構成する樹脂材料には、イオン捕捉体として、２−４ジアミノ−６ビニール−Ｓトリアミンとイソシアヌル酸を混練してもよい。当該イオン捕捉体としては、Ｓ−トリアジン環を持つ化合物が好ましい。
【０１４１】
前記イオン捕捉体を混練したことにより、銀ナノインクで導電パターンを形成した場合に銀マイグレーションの発生を抑制することが可能となる。
【０１４２】
また、上記のイオン捕捉体が銀マイグレーションの抑制効果があることを、以下のようにして確認した。
【０１４３】
まず、ＰＥＴ基板に対向する針状に印刷した銀ナノインクによる配線パターン（電極間ギャップ０．５ｍｍ）に対して、絶縁層で覆い、８５℃８５％Ｒｈ環境下でＤＣ１００ｖを印加しマイグレーション試験を実施した。イオン捕捉体添加なしの絶縁層の場合、１００ｈｒ程度から電極間を樹枝上に銀が成長（銀マイグレーション発生）し始めている事が確認された。一方、同様の構造において、イオン捕捉体を添加した場合には、１０００hrにおいてもマイグレーションの発生は見られなかった。
【実施例４】
【０１４４】
また、前記第１の構造体１００を形成する場合に、図４Ｅに示す工程において、前記基材１０４を前記絶縁層１０２より剥離しているが、この場合の離型性を向上させるために、以下に示す方法をとってもよい。
【０１４５】
図７Ａ〜図７Ｅには、実施例４による導電パターンの形成方法を示す。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。また、特に図示または説明しない部分は、実施例３と同様とする。
【０１４６】
本実施例では、まず実施例３の場合の図４Ａ〜図４Ｂと同様の工程を実施し、前記支持基板１０１上に、ＤＬＣよりなるパターニングされた開口部１０２Ａを有する前記絶縁層１０２を形成した。
【０１４７】
次に、図７Ａに示す工程において、前記絶縁層１０２上、および前記開口部１０２Ａから露出した前記支持基板１０１上に、フッ素系コーティング材（フロロサーフＦＧ−５０００：フロロテクノロジー製）よりなるコーティング層１０２Ｃを、略０．０５μｍの厚さで形成した。
【０１４８】
次に、図７Ｂに示す工程において、図４Ｃに示した工程と同様にして、前記支持基板１０１を電極にして、電解メッキを行うことにより、前記開口部１０２Ａに対応する部分に、例えばＣｕよりなる導電パターン１０３を形成した。前記導電パターン１０３の厚さは略１０μｍであり、前記絶縁層１０２より厚いため、当該導電パターン１０３の断面はきのこ状となる。この場合、前記コーティング層１０２Ｃの厚さが０．０５μｍと薄いため、電解メッキが可能となっている。
【０１４９】
ここで、実施例３の場合と同様にして、前記導電パターン１０３の表面改質処理を以下のようにして行った。この場合、前記表面改質処理は、前記導電パターン１０３の表面を、薬剤（カッパーボンド、荏原ユージライト製）処理することにより行った。当該表面改質処理を行うことで、後の工程で前記導電パターン１０３の露出部を覆うように形成される基材との密着性を良好とすることができる。当該表面改質処理を行うことで、前記導電パターン１０３の厚さは略８μｍとなり、前記絶縁層１０２の厚さと殆ど同じとなった。なお、以降の図では形状を分かりやすくするため、前記絶縁層１０２より露出した部分を強調して図示している。
【０１５０】
次に、図７Ｃに示す工程において、実施例３の図４Ｄに示した工程と同様にして、前記導電パターン１０３上に、前記支持基板１０１と対向するように、ステンレス材料（ＪＩＳ規格ＳＵＳ４３０）よりなる支持基材１０５を設置し、さらに当該支持基材１０５と前記導電パターン１０３との間に、熱硬化性半導体封止用エポキシ樹脂（モールド樹脂）で、基材１０４を射出成形した。
【０１５１】
次に、図７Ｄに示す工程において、実施例３の図４Ｅに示した工程と同様にして、前記絶縁層１０４と前記導電パターン１０３を一体的に前記支持基板１０１と前記絶縁層１０２より剥離した。
【０１５２】
この場合、前記コーティング層１０２Ｃが形成されているため、当該コーティング層１０２Ｃが離型層として機能し、特に前記基材１０４の離型性が良好となり、前記基材１０４の前記絶縁層１０２からの剥離が容易になる。また、前記コーティング層１０２の一部は、前記基材１０４の表面に転写され、コーティング層１０２Ｃ’が形成される。
【０１５３】
次に、図７Ｅに示す工程において、図４Ｆに示した工程と同様にして、前記導電パターン表面に、Ｎｉ、Ａｕメッキ（図示せず）を施して、第１の構造体１００Ａを形成した。
【０１５４】
前記第１の構造体１００Ａは、前記第１の構造体１００と同様に、前記導電パターン１０３が前記基材１０４の表面より突出している量が小さいが、一方で当該導電パターン１０３が前記基材１０４に埋設された部分が大きく、抵抗値が小さくなる特徴を有している。
【０１５５】
さらに、本実施例による構造体１００Ａでは、前記前記基材１０４の表面に、前記コーティング層１０２Ｃ’が形成されているため、前記基材１０４の表面が撥液性を有しており、印刷法により微細な導電パターンを形成可能である特徴を有している。この場合、前記基材１０４を成形する場合の離型材の添加が省略できる。
【０１５６】
本実施例による前記第１の構造１００Ａの、前記基材１０４表面の銀ナノインクの接触角を調べたところ、接触角は５５°以上であり、高い撥液性を有していることが確認された。
【０１５７】
さらに、前記第１の構造１００Ａを用いて、実施例３の場合と同様にして電気部品を形成することが可能である。この場合、実施例３の場合の前記第１の構造１００を、本実施例による前記第１の構造１００Ａに置き換えて、実施例３の図５Ａ〜図５Ｃに示した工程を実施例３の場合と同様に実施すればよい。
【０１５８】
このように、本発明による導電パターンの形成方法は、様々に導電パターン（配線パターン）や、導電パターンが形成される基材（例えば基板）などを変形、変更して実施することが可能であることは明らかである。
【実施例５】
【０１５９】
また、上記の実施例１〜実施例４に記載した電気部品（インクジェットヘッド）においては、近年、導電パターンの微細化の要求がある。導電パターンが微細化されると（導電パターンの幅が小さくなると）、導電パターンの電気的な抵抗が大きくなってしまうことが考えられる。このため、上記の電気部品（インクジェットヘッド）においては、導電パターンの微細化に対応し、かつ導電パターンの電気的な抵抗が大きくならないように（または電気的な抵抗が小さくなるように）構成されることが好ましい。
【０１６０】
例えば、上記の導電パターンの電気抵抗を小さくするには、導電パターンの高さを高く（厚さを厚く）する方法が考えられる。しかし、印刷法により形成された導電パターンは、比較的応力が大きいため、厚く形成した場合には基材から剥離する懸念がある。
【０１６１】
そこで、以下の実施例に示すように、まず基材上に印刷法により導電パターンを形成した後、該導電パターン上にめっき法により、上層導電パターンを積層する方法をとることが考えられる。
【０１６２】
この場合、印刷法により形成された導電パターンとその上層に形成された上層導電パターンを併せた導電経路の電気的な抵抗値は小さくなる。また、めっき法により形成された上層導電パターンは、印刷法により形成される導電パターンに比べて応力が小さいため、厚く形成した場合であっても、応力による剥離の懸念が小さく、配線の信頼性が良好である。
【０１６３】
例えば、上層導電パターンを形成するめっき法としては、電界めっき法と無電界めっき法とがある。そこで、本実施例（実施例５）ではまず、電界めっき法の場合について説明し、次に実施例６では無電界めっき法について説明する。
【０１６４】
まず、本実施例（実施例５）において、上層導電パターンを電界めっき法により形成する場合について、図８Ａ〜図８Ｅに基づき、手順を追って説明する。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。また、特に説明が無い場合は実施例１記載の製造方法と同様とする。
【０１６５】
本実施例では、まず、図８Ａにおいて、実施例１の図１Ａに示した工程と同様にして、樹脂材料、たとえばポリイミドよりなる基材１０上の表面を、撥液処理して撥液性を有するようにし、撥液面１０Ａを形成した。
【０１６６】
本工程では、図示を省略する大気圧プラズマ表面処理装置（積水リモート型プラズマ処理装置）に、ＣＦ４ガスを０．５Ｌ／ｍｉｎ供給し、プラズマにより活性化することで、活性化された処理ガスＲ１を形成し、当該処理ガスＲ１を前記基材１０の表面に供給することで、前記基材１０の撥液処理を行った。
【０１６７】
次に、図８Ｂに示す工程において、実施例１の図１Ｂに示した工程と同様にして、前記基材１０の表面、すなわち前記撥液面１０Ａ上に、印刷法、例えばインクジェット法により、銀ナノインク（住友電工製）を塗出し、導電パターン１１を形成した。この場合、前記撥液面１０Ａは、高い撥液性を有しているため、前記撥液面１０Ａ上の着弾径は４０μｍであり、前記導電パターン１１の幅は４０μｍとすることができた。また、上記の銀ナノインクは、粒径が１００ｎｍ以下の金属粒子（銀粒子）を含んでおり、当該金属粒子が後の工程の電界めっき時の通電経路となる。
【０１６８】
また、当該導電パターン１１の電気抵抗値を下げるためには、当該導電パターンを加熱することが好ましい。そこで次に、前記導電パターン１１を電界めっきの通電経路として使用するため、該導電パターン１１（前記基材１０）を、１８０℃の温度で３０分間加熱した。この結果、前記導電パターン１１を構成する銀ナノインクの分散材が気化し、金属（銀）粒子が融着し、当該導電パターン１１の電気的な抵抗値が下がって実質的に導電性を有するパターンとなった。
【０１６９】
次に、図８Ｃに示す工程において、めっき液（山本鍍金試験機製の筆めっき液）を用いて、前記導電パターン１１を給電経路とする電界めっき法により、該導電パターン１１上に、Ｃｕよりなる上層導電パターン１１Ａを積層して形成した。この場合、電界めっき法を用いているため、該上層導電パターン１１Ａを、良好な生産性（成膜速度）で形成することができた。前記上層導電パターン１１Ａ形成後、前記基材１０（前記上層導電パターン１１Ａ）を洗浄・乾燥した。
【０１７０】
次に、図８Ｄに示す工程において、実施例１の図１Ｃに示した工程と同様にして、前記基材１０の表面、すなわち前記撥液面１０Ａの、前記導電パターン１１で覆われていない部分に対して親液処理を行い、親液面１０Ｂを形成した。
【０１７１】
本工程では、図示を省略する大気圧プラズマ表面処理装置（積水リモート型プラズマ処理装置）に、酸素ガスおよび窒素ガスを供給し、プラズマにより活性化することで、活性化された処理ガスＲ２を形成している。そこで、当該処理ガスＲ２を、前記基材１０の表面（前記撥液面１０Ａ）に供給することで、前記基材１０の親液処理を行って親液面１０Ｂを形成した。
【０１７２】
次に、図８Ｅに示す工程において、実施例１の図１Ｄに示した工程と同様にして、前記基材１０の表面上に、前記導電パターン１１および前記上層導電パターン１１Ａを覆う絶縁層１２を形成した。この場合、前記基材１０の表面は親液処理がされているため、前記絶縁層１２と前記親液面１０Ｂとの密着性は良好となる。
【０１７３】
本実施例の場合、塗布法により、例えば樹脂材料よりなる前記絶縁層１２（ＳＮ−９０００シリーズ、日立化成製）を形成した。
【０１７４】
前記絶縁層１２は、親液面１０Ｂとの密着性が良好であるために、前記導電パターン１１、上層導電パターン１１Ａの剥離を抑制すると共に、当該導電パターン１１、上層導電パターン１１Ａの保護層として機能し、当該導電パターン１１、上層導電パターン１１Ａが損傷を受けることを防止している。
【０１７５】
この後、２００℃で３０分間前記基材１０を加熱した。この加熱により、前記絶縁層１２が加熱硬化した。この場合、前記絶縁層１２は、熱硬化性の樹脂材料を用いることが好ましい。
【０１７６】
上記の導電パターンの形成方法を用いることにより、表面に前記導電パターン１１と前記上層導電パターン１１Ａが積層された前記基材１０と、当該導電パターン１１、上層導電パターン１１Ａを覆うように前記表面上に形成された絶縁層１２と、を有する電気部品１Ａを形成することができる。
【０１７７】
本実施例では、実施例１に記載した場合と同様の効果を奏することに加えて、以下の特徴を有している。
【０１７８】
本実施例の場合、印刷法により形成される前記導電パターン１１と、めっき法により形成される前記上層導電パターン１１Ａが、積層されて前記基材１０上に形成されている。また、上記の構造においては、めっき法により形成された導電パターン１１Ａは、印刷法により形成された導電パターン１１に比べて応力が小さい。
【０１７９】
このため、当該上層導電パターン１１Ａを厚く（高く）形成した場合であっても、該上層導電パターン１１Ａの剥離の懸念が小さくなるメリットがある。したがって、上記の製造方法によれば、前記上層導電パターン１１Ａの電気抵抗が小さく、かつ剥離の懸念が小さいために、信頼性が高い電気部品（インクジェットヘッド）を提供することが可能となる。
【０１８０】
すなわち、本実施例によれば、配線パターンの微細化に対応が可能であるとともに信頼性の高い電気部品（インクジェットヘッド）を提供することが可能となる。
【実施例６】
【０１８１】
次に、上層導電パターンを無電界めっき法により形成する場合について、図９Ａ〜図９Ｅに基づき、手順を追って説明する。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。また、特に説明が無い場合は実施例５の製造方法と同様とする。
【０１８２】
まず、図９Ａ〜図９Ｂに示す工程では、実施例５の図８Ａ〜図８Ｂに示す工程と同じ工程を実施する。なお、導電パターンを形成するための銀ナノインクは、粒径が１００ｎｍ以下の金属粒子（銀粒子）を含んでおり、後の工程の無電界めっき時には、当該金属粒子がめっきの触媒として機能する。
【０１８３】
また、導電パターンを印刷する場合、銀ナノインクにおける金属（銀）粒子の濃度および吐出回数により、形成される導電パターンの膜厚および分布状態を可変できる。例えば、金属粒子の濃度を３０ｗｔ%程度にして、複数回インクを吐出することにより、金属粒子が連接した状態で配線パターンを形成させても良い。また、金属粒子の濃度を薄くして吐出することにより、金属粒子が少なくとも部分的に点在している状態を作り出しても良い。
【０１８４】
次に、図９Ｃに示す工程において、前記導電パターン１１に含まれる金属粒子（銀粒子）を、無電界めっきの触媒として用いるために、当該金属粒子を活性化する活性化処理を行った。
【０１８５】
この場合、当該活性化処理は、実施例５の図８Ｄに示した工程に相当する工程と同様の工程で行うことができる。すなわち、当該金属粒子の活性化と、前記撥液面１０Ａの、前記導電パターン１１で覆われていない部分に対する親液処理（親液面１０Ｂの形成）を、同時に行うことが可能である。例えば、当該活性化処理（親液処理）として、本工程において、大気圧プラズマ表面処理装置（積水化学製リモート型プラズマ処理装置）を用いて、酸素ガスと窒素ガスをプラズマ励起した処理ガスにより、金属（銀）粒子表面の分散剤を分解するとともに、基材表面に形成されたＣ−Ｆ結合を分解する処理を行った。
【０１８６】
次に、図９Ｄに示す工程において、当該金属粒子を触媒として、無電界めっき液（奥野製薬工業製；ＴＳＰカッパー）を用いて、前記導電パターン１１上に無電界めっきにより、Ｃｕよりなる上層導電パターン１１Ｂを形成した。この場合、無電界めっき液の液温を４０℃とし、２時間めっきを実施することで、厚さが約３μｍの上層導電パターン１１Ｂを前記導電パターン１１上に積層することができた。また、前記金属粒子は、前記導電パターン１１内において連接した状態か、または点在した状態のいずれであってもよい。
【０１８７】
次に、図９Ｅ示す状態において、この基板表面に対して、紫外線硬化型オーバーコート材（UVCF-535：太陽インキ製造製）を塗布し、ＵＶ照射により硬化させることにより、絶縁層１２を形成した。また、当該絶縁層１２は、実施例５に示したように熱硬化型のものを用いてもよい。
【０１８８】
前記絶縁層１２は、親液面１０Ｂとの密着性が良好であるために前記導電パターン１１、上層導電パターン１１Ｂの剥離を抑制すると共に、当該導電パターン１１、上層導電パターン１１Ｂの保護層として機能し、当該導電パターン１１、上層導電パターン１１Ｂが損傷を受けることを防止している。
【０１８９】
上記の導電パターンの形成方法を用いることにより、表面に前記導電パターン１１と前記上層導電パターン１１Ｂが積層された前記基材１０と、当該導電パターン１１、上層導電パターン１１Ｂを覆うように前記表面上に形成された絶縁層１２と、を有する電気部品１Ｂを形成することができる。
【０１９０】
本実施例では、実施例５に記載した効果に加えて、以下に示す特徴を有している。例えば、上記の方法では、前記導電パターン１１をめっき時の通電経路として用いる必要が無いため、当該導電パターン１１を高温で加熱する工程を省略することが可能となる。この場合、前記絶縁層１２を紫外線効果型の絶縁層により形成すれば、基材１０を高温で加熱する工程が不要となり、さらに好適である。
【０１９１】
このように、加熱（高温）プロセスを省略することが可能となると、熱応力による導電パターンの剥離やクラックの懸念が小さくなり、配線の信頼性がさらに良好となり、好ましい。
【０１９２】
また、上記の実施例では、一般的な金属ナノインク（銀ナノインク）を用いて導電パターン１１を形成する例について示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、導電パターンを形成するためのインクは、少なくとも無電界めっきのための触媒作用を有していればよい。例えば、金属ナノインクに含まれる金属粒子は、銀粒子に限定されず、パラジウム粒子であってもよい。
【０１９３】
また、金属ナノインクに、微量のバインダー成分を添加し、導電パターンと基材との密着力をさらに良好とするようにしてもよい。
【０１９４】
また、上記の実施例５，実施例６に記載した方法と、実施例２〜実施例４に記載した方法を組み合わせて、様々な電気部品（例えばインクジェットヘッド）を構成が可能であることは明らかである。
【０１９５】
以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１９６】
本発明によれば、微細な形状で基材上に形成され、当該基材からの剥離が抑制された安定な構造の導電パターンを有する電気部品と、当該導電パターンを形成する導電パターンの形成方法、および当該電気部品を用いたインクジェットヘッドを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１９７】
【図１Ａ】実施例１による導電パターンの形成方法を示す図（その１）である。
【図１Ｂ】実施例１による導電パターンの形成方法を示す図（その２）である。
【図１Ｃ】実施例１による導電パターンの形成方法を示す図（その３）である。
【図１Ｄ】実施例１による導電パターンの形成方法を示す図（その４）である。
【図２Ａ】実施例２による導電パターンの形成方法を示す図（その１）である。
【図２Ｂ】実施例２による導電パターンの形成方法を示す図（その２）である。
【図２Ｃ】実施例２による導電パターンの形成方法を示す図（その３）である。
【図２Ｄ】実施例２による導電パターンの形成方法を示す図（その４）である。
【図３】実施例２による電気部品の平面図である。
【図４Ａ】実施例３による導電パターンの転写方法を示す図（その１）である。
【図４Ｂ】実施例３による導電パターンの転写方法を示す図（その２）である。
【図４Ｃ】実施例３による導電パターンの転写方法を示す図（その３）である。
【図４Ｄ】実施例３による導電パターンの転写方法を示す図（その４）である。
【図４Ｅ】実施例３による導電パターンの転写方法を示す図（その５）である。
【図４Ｆ】実施例３による導電パターンの転写方法を示す図（その６）である。
【図５Ａ】実施例３による導電パターンの形成方法を示す図（その１）である。
【図５Ｂ】実施例３による導電パターンの形成方法を示す図（その２）である。
【図５Ｃ】実施例３による導電パターンの形成方法を示す図（その３）である。
【図６】実施例３による電気部品の平面図である。
【図７Ａ】実施例４による導電パターンの転写方法を示す図（その１）である。
【図７Ｂ】実施例４による導電パターンの転写方法を示す図（その２）である。
【図７Ｃ】実施例４による導電パターンの転写方法を示す図（その３）である。
【図７Ｄ】実施例４による導電パターンの転写方法を示す図（その４）である。
【図７Ｅ】実施例４による導電パターンの転写方法を示す図（その５）である。
【図８Ａ】実施例５による導電パターンの転写方法を示す図（その１）である。
【図８Ｂ】実施例５による導電パターンの転写方法を示す図（その２）である。
【図８Ｃ】実施例５による導電パターンの転写方法を示す図（その３）である。
【図８Ｄ】実施例５による導電パターンの転写方法を示す図（その４）である。
【図８Ｅ】実施例５による導電パターンの転写方法を示す図（その５）である。
【図９Ａ】実施例６による導電パターンの転写方法を示す図（その１）である。
【図９Ｂ】実施例６による導電パターンの転写方法を示す図（その２）である。
【図９Ｃ】実施例６による導電パターンの転写方法を示す図（その３）である。
【図９Ｄ】実施例６による導電パターンの転写方法を示す図（その４）である。
【図９Ｅ】実施例６による導電パターンの転写方法を示す図（その５）である。
【符号の説明】
【０１９８】
１，４０，３００ 電気部品
１０，２１，１０４， 基材
１０Ａ，２１Ａ 撥液面
１０Ｂ，２１Ｂ，１０４Ｂ 親液面
１１，２２，４３，１０３ 導電パターン
１２，４４，３０４ 絶縁層
３２，２０２ 電極
３１，２０１ 機能素子
１０５ 支持基材
１０１ 支持基板
１０２ 絶縁層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が撥液性を有する基材表面に導電パターンを印刷する第１の工程と、
前記導電パターンが形成されていない前記基材表面を親液処理する第２の工程と、
前記導電パターンを覆う絶縁層を形成する第３の工程と、を有することを特徴とする導電パターンの形成方法。
【請求項２】
前記第１の工程の後に、前記導電パターン上にめっき法により上層導電パターンを積層する工程をさらに有することを特徴とする請求項１記載の導電パターンの形成方法。
【請求項３】
前記導電パターンは金属粒子を含み、前記上層導電パターンは該金属粒子を触媒にした無電解めっき法により、形成されることを特徴とする請求項２記載の導電パターンの形成方法。
【請求項４】
前記上層導電パターンは前記導電パターンを給電経路にした電界めっき法により、形成されることを特徴とする請求項２記載の導電パターンの形成方法。
【請求項５】
前記第１の工程の前に、離型材を添加した前記基材を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項１乃至４のうち、いずれか１項記載の導電パターンの形成方法。
【請求項６】
前記第１の工程の前に、前記基材表面を撥液処理する撥液処理工程を有することを特徴とする請求項１乃至４のうち、いずれか１項記載の導電パターンの形成方法。
【請求項７】
前記撥液処理工程は、前記基材表面をプラズマ励起した撥液処理ガスにより処理する工程であることを特徴とする請求項６記載の導電パターンの形成方法。
【請求項８】
前記第２の工程は、前記基材表面をプラズマ励起した親液処理ガスにより処理する工程であることを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項記載の導電パターンの形成方法。
【請求項９】
前記第１の工程では、別の導電パターンと、さらに別の導電パターンとが接続されるように前記導電パターンが形成されることを特徴とする請求項１乃至８のうち、いずれか１項記載の導電パターンの形成方法。
【請求項１０】
前記第１の工程の前に、前記別の導電パターンが形成された前記基材と、前記さらに別の導電パターンが形成された機能素子を接続する接続工程をさらに有することを特徴とする請求項９記載の導電パターンの形成方法。
【請求項１１】
前記基材上に前記別の導電パターンを形成する工程をさらに有し、
該別の導電パターンを形成する工程は、
支持基板上にマスクパターンを形成する工程と、
前記マスクパターンの開口部にメッキ法により前記別の導電パターンを成長させる工程と、
当該別の導電パターンを前記基材に転写する工程と、を有することを特徴とする請求項９または１０記載の導電パターン形成方法。
【請求項１２】
表面に導電パターンが形成された基材と、
当該導電パターンを覆うように前記表面上に形成された絶縁層と、を有する電気部品であって、
前記表面のうち、前記絶縁層が接する領域の撥液性が、前記導電パターンが接する領域の撥液性より低いことを特徴とする電気部品。
【請求項１３】
前記導電パターン上に積層された、該導電パターンと組成の異なる上層導電パターンをさらに有することを特徴とする請求項１２記載の電気部品。
【請求項１４】
前記上層導電パターンは、前記導電パターンより応力が小さいことを特徴とする請求項１３記載の電気部品。
【請求項１５】
前記導電パターンは金属粒子を含むことを特徴とする請求項１３または１４記載の電気部品。
【請求項１６】
前記導電パターンを介して接続される、別の導電パターンおよびさらに別の導電パターンをさらに有することを特徴とする請求項１２乃至１５のうち、いずれか１項記載の電気部品。
【請求項１７】
前記別の導電パターンは前記基材上に形成され、前記さらに別の導電パターンは前記基材に接続される機能素子上に形成されることを特徴とする請求項１６記載の電気部品。
【請求項１８】
前記基材の前記別の導電パターンが形成される面と、前記機能素子の前記さらに別のパターンが形成される面との間には、樹脂材料を含む材料により接続面が形成されていることを特徴とする請求項１７記載の電気部品。
【請求項１９】
前記導電パターンは、前記別の導電パターン、前記接続面、および前記さらに別の導電パターンに接するように形成されることを特徴とする請求項１８記載の電気部品。
【請求項２０】
請求項１２乃至１９のうち、いずれか１項記載の電気部品を用いた、インクジェットヘッド。
【請求項１】
表面が撥液性を有する基材表面に導電パターンを印刷する第１の工程と、
前記導電パターンが形成されていない前記基材表面を親液処理する第２の工程と、
前記導電パターンを覆う絶縁層を形成する第３の工程と、を有することを特徴とする導電パターンの形成方法。
【請求項２】
前記第１の工程の後に、前記導電パターン上にめっき法により上層導電パターンを積層する工程をさらに有することを特徴とする請求項１記載の導電パターンの形成方法。
【請求項３】
前記導電パターンは金属粒子を含み、前記上層導電パターンは該金属粒子を触媒にした無電解めっき法により、形成されることを特徴とする請求項２記載の導電パターンの形成方法。
【請求項４】
前記上層導電パターンは前記導電パターンを給電経路にした電界めっき法により、形成されることを特徴とする請求項２記載の導電パターンの形成方法。
【請求項５】
前記第１の工程の前に、離型材を添加した前記基材を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項１乃至４のうち、いずれか１項記載の導電パターンの形成方法。
【請求項６】
前記第１の工程の前に、前記基材表面を撥液処理する撥液処理工程を有することを特徴とする請求項１乃至４のうち、いずれか１項記載の導電パターンの形成方法。
【請求項７】
前記撥液処理工程は、前記基材表面をプラズマ励起した撥液処理ガスにより処理する工程であることを特徴とする請求項６記載の導電パターンの形成方法。
【請求項８】
前記第２の工程は、前記基材表面をプラズマ励起した親液処理ガスにより処理する工程であることを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項記載の導電パターンの形成方法。
【請求項９】
前記第１の工程では、別の導電パターンと、さらに別の導電パターンとが接続されるように前記導電パターンが形成されることを特徴とする請求項１乃至８のうち、いずれか１項記載の導電パターンの形成方法。
【請求項１０】
前記第１の工程の前に、前記別の導電パターンが形成された前記基材と、前記さらに別の導電パターンが形成された機能素子を接続する接続工程をさらに有することを特徴とする請求項９記載の導電パターンの形成方法。
【請求項１１】
前記基材上に前記別の導電パターンを形成する工程をさらに有し、
該別の導電パターンを形成する工程は、
支持基板上にマスクパターンを形成する工程と、
前記マスクパターンの開口部にメッキ法により前記別の導電パターンを成長させる工程と、
当該別の導電パターンを前記基材に転写する工程と、を有することを特徴とする請求項９または１０記載の導電パターン形成方法。
【請求項１２】
表面に導電パターンが形成された基材と、
当該導電パターンを覆うように前記表面上に形成された絶縁層と、を有する電気部品であって、
前記表面のうち、前記絶縁層が接する領域の撥液性が、前記導電パターンが接する領域の撥液性より低いことを特徴とする電気部品。
【請求項１３】
前記導電パターン上に積層された、該導電パターンと組成の異なる上層導電パターンをさらに有することを特徴とする請求項１２記載の電気部品。
【請求項１４】
前記上層導電パターンは、前記導電パターンより応力が小さいことを特徴とする請求項１３記載の電気部品。
【請求項１５】
前記導電パターンは金属粒子を含むことを特徴とする請求項１３または１４記載の電気部品。
【請求項１６】
前記導電パターンを介して接続される、別の導電パターンおよびさらに別の導電パターンをさらに有することを特徴とする請求項１２乃至１５のうち、いずれか１項記載の電気部品。
【請求項１７】
前記別の導電パターンは前記基材上に形成され、前記さらに別の導電パターンは前記基材に接続される機能素子上に形成されることを特徴とする請求項１６記載の電気部品。
【請求項１８】
前記基材の前記別の導電パターンが形成される面と、前記機能素子の前記さらに別のパターンが形成される面との間には、樹脂材料を含む材料により接続面が形成されていることを特徴とする請求項１７記載の電気部品。
【請求項１９】
前記導電パターンは、前記別の導電パターン、前記接続面、および前記さらに別の導電パターンに接するように形成されることを特徴とする請求項１８記載の電気部品。
【請求項２０】
請求項１２乃至１９のうち、いずれか１項記載の電気部品を用いた、インクジェットヘッド。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図４Ｆ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図７Ｅ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図８Ｅ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図９Ｄ】
【図９Ｅ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図４Ｆ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図７Ｅ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図８Ｅ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図９Ｄ】
【図９Ｅ】
【公開番号】特開２００６−３３２５９２（Ｐ２００６−３３２５９２Ａ）
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１２５８（Ｐ２００６−３１２５８）
【出願日】平成１８年２月８日（２００６．２．８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月８日（２００６．２．８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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