JP2001358447A - 接合パターンの形成方法およびそのための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 配線パターンと電子部品とを接合するための
導電性接合材料を基体上に微細な接合パターンとして形
成することができる方法を提供する。 【解決手段】 まず、導電性支持体１上の光導電体３の
表面に電荷を供給して第１電位に帯電させる。そして、
第１電位に帯電した光導電体表面の所定領域に光照射し
て光照射領域に対応して潜像パターンを形成する。その
後、第２電位に帯電した導電性粒子７を光導電体表面に
供給して潜像パターンに対応して導電性粒子７からなる
接合パターンを付着形成する。最後に、基体上に形成さ
れた配線パターンの所定箇所に接合パターンが配置され
るように、接合パターンを光導電体表面から基体９に転
写する。これにより、電子部品実装において配線パター
ンと電子部品とを接合するための導電性粒子からなる接
合パターンが基体９上に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路基板を形
成するための電子部品実装プロセスにおいて、配線パタ
ーンが形成された基体上に、配線パターンと電子部品と
を接合するための導電性接合材料を接合パターンとして
形成する方法およびそのための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話およびビデオムービーな
どを含む携帯機器についての需要が急速に拡大し、これ
に内臓される電子回路基板の形成技術に関する研究が進
んでいる。このような携帯機器は小型化および高機能化
が望まれ、これに伴って、内臓される電子回路基板の高
集積化が進んでいる。

【０００３】この電子回路基板においては、配線パター
ンを介して種々の電子部品間を電気的に接続し、ならび
に電子部品を基板上に固定するために、より詳細には基
板上に形成された配線パターンの所定の箇所（以下、ラ
ンドまたはランドパターンとも言う）と電子部品の所定
の箇所（例えば端子、ターミナル、または電極など）と
を電気的および物理的に接合するために、導電性接合材
料がこれら所定の箇所間に配置されている。このような
接合材料としては、一般的には、スズおよび鉛を主成分
とする直径１０〜４０μｍのはんだ粉末と、ロジン、活
性剤および溶剤からなるフラックスとが混ぜ合わされた
クリームはんだが用いられる。

【０００４】従来、電子回路基板を形成するための電子
部品実装プロセスにおいて、上記のような接合材料を基
板上の配線パターンの所定の箇所、即ちランド上に供給
する方法として、スクリーン印刷法が用いられている。
この方法においては、まず、接合材料を配置するための
ランドに対応するように所定の形状の開口部が所定の箇
所に設けられた、厚さ８０〜１５０μｍのメタルマスク
（またはスクリーン版）を、その開口部が基板上のラン
ドと合わさるようにして基板に接触させて配置する。そ
して、基板上に配置したメタルマスク上の一方の端部付
近に接合材料を供給する。次に、スキージと呼ばれるヘ
ラを基板面に対して平行移動させてメタルマスク上にあ
る接合材料をならすことによって、メタルマスクに設け
られた開口部に該接合材料を充填する。その後、メタル
マスクを基板から離して、メタルマスクとその上にある
接合材料を基板から除去する。このとき、開口部に充填
された接合材料はメタルマスクを通り抜けて、即ち「版
抜け」して、基板上の配線パターンのランド上に残留す
る。メタルマスクの１つの開口部を通して供給される接
合材料は、その下に位置するランドのサイズとほぼ同じ
平面サイズを有し、メタルマスクとほぼ同じ厚さを有す
る。これにより、接合材料が配線パターンの所定の箇所
に接合パターンとして配置される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】現在、電子回路基板の
更なる高集積化を図るべく、基板に実装される電子部品
の小型化ならびに電子部品端子間の狭ピッチ化がますま
す進行する方向にあり、より微細な回路形成が求められ
ている。これに対応して、電子部品実装用のランドの更
なる微小化ならびにこのようなランド上に形成される接
合パターンの更なる微細化が求められている。

【０００６】具体的には、端子が回路基板と面する側に
配列して設けられたＣＳＰ（チップ・スケール・パッケ
ージ）部品、例えば、ランド状の端子を有するＬＧＡ
（ランド・グリット・アレイ）およびボール状の端子を
有するＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）などの部品
では、従来は、０．８ｍｍピッチの電極を有するものが
主流であり、このような部品を基板に実装するために
は、直径０．４〜０．５ｍｍのサイズの円形のランドが
用いられていた。しかし、最近は、０．５〜０．４ｍｍ
ピッチの電極を有するものが作製され始め、これを実装
するためには、ランドのサイズを直径０．２〜０．３ｍ
ｍに微小化することが要求されている。

【０００７】また、抵抗やコンデンサーなどのチップ部
品では、従来は１００５部品（１．０ｍｍ×０．５ｍｍ
サイズの部品）が主流であり、これを実装するためには
０．５ｍｍ×０．５ｍｍサイズの矩形のランドが用いら
れていた。これに対して、最近は、０６０３部品（０．
６ｍｍ×０．３ｍｍサイズの部品）、更には０４０２部
品（０．４ｍｍ×０．２ｍｍサイズの部品）が作製され
始め、これらを実装するためには、ランドのサイズをそ
れぞれ０．３ｍｍ×０．３ｍｍ、０．２ｍｍ×０．２ｍ
ｍに微小化することが要求されている。

【０００８】しかし、メタルマスクを用いる従来のスク
リーン印刷法は、このような微小なランドの上に接合材
料を供給して微細な接合パターンを形成するのに十分満
足できるものではない。

【０００９】従来のスクリーン印刷法によれば、上述し
たように、クリームはんだ（接合材料）の充填工程およ
びいわゆる「版抜け」工程を経て接合パターンが形成さ
れる。この版抜け工程では、メタルマスクの開口部に充
填されたクリームはんだと基板との密着力と、該クリー
ムはんだとメタルマスクの開口部壁面との摩擦力（また
は付着力）とのバランス（または相対関係）が重要とな
り、充填されたクリームはんだがメタルマスクから良好
に離れ得るためには（即ち、良好な「版離れ」を得るた
めには）、該密着力のほうが該摩擦力よりも大きいこと
が必要である。

【００１０】しかし、より小さいランド上に接合材料を
供給するためにメタルマスクの開口部の面積をより小さ
くすると、接合材料が版抜けせずに開口部に残留し、接
合材料が配置されていないランドが存在し得るという問
題がある。これは、開口部に充填された接合材料の開口
部壁面との接触面積の減少割合よりも基板との接触面積
の減少割合のほうが大きく、上記密着力と上記摩擦力と
のバランスが変化して、摩擦力よりも密着力のほうが小
さくなるからである。

【００１１】この問題を克服するために、クリームはん
だと基板との密着力が接合材料とメタルマスクの開口部
壁面との摩擦力に打ち勝て得るのに十分なように摩擦力
を低下させるために、メタルマスクの厚みをより薄くす
ることも考えられる。例えば、メタルマスクの厚みを４
０〜６０μｍへ減少させると、接合材料が開口部に残留
することなく版抜けして、基板上に接合材料部分を形成
することができる。

【００１２】しかし、メタルマスクの厚みをより薄くす
ると、配線パターンの所定の箇所、即ちランド上に正確
に接合パターンを形成できないという新たな問題が生じ
得る。これは、接合材料の充填工程においては、スキー
ジをメタルマスクに接触させ、メタルマスクに抗して圧
力をかけた状態で、メタルマスク面に対して平行移動さ
せているので、メタルマスクの厚みをより薄くすると、
基体に対するメタルマスクの微妙なずれが生じ易く、よ
って基体上のランドとこれに対応するメタルマスクの開
口部との位置がわずかにずれ易くなるからである。

【００１３】また、スクリーン印刷法は、同一品種を大
量生産する場合に適しているが、形成すべき接合パター
ンに合わせて、即ち品種毎にメタルマスクを予め作製す
る必要があり、また、印刷工程において品種毎にメタル
マスクを切り替えなければならないため、多品種少量生
産には適していない。

【００１４】これらの問題に加えて、接合材料として一
般的に用いられるクリームはんだには、印刷性を良くす
るために通常添加されているチキソ剤の物性が応力に対
して変化し易いために流動特性が安定せず、基板への転
写状態の制御が困難であるという問題がある。

【００１５】本発明は上記従来の問題を解決するために
なされたものであり、本発明の目的は、電子部品実装プ
ロセスにおいて、配線パターンと電子部品とを接合する
ための導電性接合材料を接合パターンとして、回路基板
上に形成された配線パターンの所定の箇所に正確に形成
する方法ならびにそのための装置を提供することにあ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、電子部品の実
装において、配線パターンと電子部品とを接合する、導
電性接合材料として用いられる導電性粒子からなる接合
パターンを、配線パターンが形成された基体上に形成す
るための方法であって：（ａ）導電性支持体上に設けら
れた光導電体の表面に電荷を供給して、光導電体表面を
第１電位に一様に帯電させる工程と；（ｂ）第１電位に
帯電した光導電体表面の所定の領域に光照射して、光照
射領域に対応する潜像パターンを光導電体に形成する工
程と；（ｃ）第２電位に帯電した導電性粒子を光導電体
表面に供給して、潜像パターンに対応する、導電性粒子
からなる接合パターンを光導電体表面に付着形成する工
程と；（ｄ）接合パターンを光導電体表面から基体に転
写して、基体上の配線パターンの所定の箇所（例えばラ
ンド上）に接合パターンの導電性粒子を配置する工程と
を含む方法を提供し、これにより上記課題が解決され
る。

【００１７】以下、本発明の方法全体を指して「接合パ
ターンの形成方法」と呼び、上記工程（ａ）〜（ｄ）
は、単に（ａ）光導電体を帯電させる工程、（ｂ）潜像
パターンを形成する工程、（ｃ）導電性粒子を付着させ
る工程、および（ｄ）導電性粒子を転写する工程ともそ
れぞれ言うものとする。

【００１８】尚、本明細書において、用語「導電性粒
子」とは、電子部品の実装プロセスにおいて配線パター
ンと電子部品とを接合する導電性接合材料として用いら
れる粒子形態の材料を言うものとする。本発明に利用可
能な「導電性粒子」は、本発明の実施に際して任意の適
切な方法によって負または正の極性に帯電させることが
でき、かつ少なくとも電子部品を実装した後に配線パタ
ーンと電子部品とを電気的および物理的に接合すること
ができればよい。

【００１９】従って、本明細書に言う「導電性粒子」
は、導電性粒子を接合材料として用いて電子部品を基体
に実装した後に導電性を示す限り、本発明の実施に際し
ては必ずしも導電性である必要はない。よって「導電性
粒子」には、本発明の実施に際して導電性を有する粒子
を用い得ることはもちろん、本発明の実施に際して導電
性を有していなくても、その後に何らかの処理（例えば
熱処理）を施すことによって導電性を有するように変化
させることが可能な粒子を用いることもできる。このよ
うな導電性粒子には、例えば、その表面が絶縁性樹脂材
料からなり、その内部に金属などの導電性材料からなる
部分を有するものが挙げられる。このような構造を有す
る導電性粒子は、本発明の実施に際しては絶縁性を示す
が、本発明に従って導電性粒子からなる接合パターンを
基体上に形成した後、電子部品を基体に実装するため
に、この基体に電子部品を配置して熱処理を施すことに
よって（例えば、絶縁性材料として熱溶融性樹脂材料を
用いた場合、熱処理により樹脂材料が溶融して、その内
部の導電性材料が集まって熱処理後に導電性となっ
て）、電子部品と配線パターンとを電気的および物理的
に接合することが可能である。

【００２０】また、本明細書において、用語「基体」
は、配線パターンが形成され、該配線パターンと電子部
品とを接合するための導電性接合材料がその上に配置さ
れるべきものを言う。従って、用語「基体」は、シート
状形態のもの（例えば回路用基板）を包含するが、これ
に限定されるものではなく、配線パターンが形成され、
該配線パターンの所定の箇所に電子部品を接合すること
を要するものであれば、いずれの形態（例えば筐体な
ど）であってもよい。例えば、紙フェノール系材料、ガ
ラスエポキシ系材料、ポリイミドフィルム系材料、セラ
ミック系材料、および金属系材料などからなる基体に配
線パターンが形成された回路基板および多層積層基板
（例えばビルドアップ基板）などを本発明に用いること
ができる。

【００２１】このような基体に形成される配線パターン
（ランドを含む）は、例えば銅、金、アルミニウム、お
よびはんだなどの材料からなっていてよい。配線パター
ンは、任意の適切な幅、例えば１００μｍの幅を有し得
る。

【００２２】本発明を用いて配線パターンと接合される
電子部品には、半導体部品（例えば、いわゆるＱＦＰ
（クアッド・フラット・パッケージ）部品、ＣＳＰ（チ
ップ・スケール・パッケージ）部品、およびＳＯＰ（シ
ングル・アウトサイド・パッケージ）部品など）、チッ
プ部品（例えば、抵抗、コンデンサ、トランジスタ、イ
ンダクタなど）、ならびにコネクタなどが含まれる。

【００２３】本発明に用いる光導電体の材料としては、
例えばセレン、有機光導電体（ＯＰＣ）、硫化カドミウ
ム、酸化亜鉛、およびアモルファスシリコンなどが挙げ
られるが、光が当たらないときには絶縁体としての性質
を有し、光が照射されたときには導電性になる性質を有
するものであれば、これらに限定されない。また、光導
電体を支持する導電性支持体の材料としては、例えばア
ルミニウムおよびアルミニウム合金などが挙げられる。
導電性支持体は好ましくはアースされており、この上に
上記の光導電体材料が、例えば塗布または蒸着などの方
法によって配置されて、静電潜像を記録する感光体を構
成し、ドラム、シート、およびベルトなどの形態を有し
得る。

【００２４】好ましい態様においては、本発明の方法は
光導電体を初期化する工程を更に含む。この場合、図１
のプロセスフローに示すように、光導電体を初期化する
工程、光導電体を帯電させる工程、潜像パターンを形成
する工程、導電性粒子を付着させる工程、および導電性
粒子を転写する工程を１サイクルとして連続的に繰り返
し行うことが更に好ましい。例えば、導電性支持体が導
電性表面を有する回転ドラムの形態である場合、回転ド
ラムを回転させることにより該サイクルを連続的に繰り
返し行うことができる。

【００２５】以下、これらの工程についてそれぞれ詳述
する。

【００２６】光導電体を初期化する工程に関して、本明
細書中で用語「光導電体を初期化する」とは、光導電体
表面の電荷をゼロにする、即ち「除電」し、ならびに、
該表面に導電性粒子（例えば前のサイクルで転写されず
に残留した導電性粒子）がある場合、これを除去するこ
とを意味するものである。例えば、冷陰極蛍光ランプ、
フィラメントランプ、および発光ダイオード（ＬＥＤ）
を用いて光導電体表面に光を一様に照射して光導電体を
導電性にし、光導電体表面の電荷をその下に位置する導
電性支持体に逃がして均一に除去するとともに、種々の
ブラシまたはブレードなどにより導電性粒子を含む異物
を静電的、磁気的または機械的に除去することにより実
施できる。これにより、不均一な表面荷電状態にあり得
る光導電体を均一な荷電状態にすることができる。

【００２７】この初期化工程は、本発明を連続的に実施
する場合、所定の導電性粒子の接合パターン形成の開始
の際に、前サイクルの最後の導電性粒子を転写する工程
（ｄ）の後に転写されずに光導電体表面に残留している
導電性粒子を除去するために、図１に示すように１サイ
クル毎に行うことが好ましい。しかしながら、初期化工
程は本発明の実施に必ずしも必要ではなく、場合によっ
ては省略してもよい。

【００２８】次に、本発明における光導電体を帯電させ
る工程（ａ）は、タングステンワイヤーなどを用いるコ
ロナ放電によって非接触式（即ち、光導電体に接触しな
い様式）で、あるいは導電ローラおよび導電ブラシなど
を用いて接触式（即ち、光導電体に接触する様式）で行
うことができる。

【００２９】本発明における潜像パターンを形成する工
程（ｂ）においては、工程（ａ）により第１電位に帯電
した光導電体表面の所定の領域に、レーザ光（半導体レ
ーザを光源とする光線など）あるいは光ビーム（発光ダ
イオード、蛍光灯、またはハロゲンランプなどを光源と
する光線など）を照射して、光照射された領域の光導電
体を導電性にし、該部分の帯電電荷を下層の導電性支持
体に逃がす。これにより、光導電体表面の光照射領域に
は帯電電荷がなくなり、他方、非光照射領域には帯電電
荷が残留することになる。その結果、帯電電荷からなる
潜像パターンが光照射領域に対応して、より詳細には非
光照射領域に一致するパターンで、光導電体に形成され
る。

【００３０】潜像パターンは、導電性粒子の所望の接合
パターンに対して同じパターン（以下、「ポジパター
ン」とも言う）であっても、反転したパターン（以下、
「ネガパターン」とも言う）であってもよい。潜像パタ
ーンがポジパターンである場合は、潜像パターンと同じ
パターンの接合パターンが転写される正転写となり、潜
像パターンがネガパターンである場合は、潜像パターン
と反転したパターンの接合パターンが転写される反転転
写となる。これらについて以下により詳細に説明する。

【００３１】潜像パターンがポジパターンである場合、
即ち、所望の接合パターンと反転したパターン（ネガパ
ターン）で光照射して、第１電位にある帯電電荷を所望
の接合パターンと同じパターン（ポジパターン）で残し
て潜像パターンを形成する場合、導電性粒子を付着させ
る工程（ｃ）において、第１電位と反対の極性の第２電
位に帯電した導電性粒子を供給し、帯電電荷と導電性粒
子の静電引力によって、導電性粒子を光導電体表面に、
潜像パターンと同じパターンを有する接合パターンとし
て形成することができる。

【００３２】あるいは、潜像パターンがネガパターンで
ある場合、即ち、所望の接合パターンと同じパターン
（ポジパターン）で光照射して、第１電位にある帯電電
荷を所望の接合パターンと反転したパターン（ネガパタ
ーン）で残して潜像パターンを形成する場合、工程
（ｃ）において、第１電位と同じ極性の第２電位に帯電
した導電性粒子を供給し、帯電電荷によって形成される
ポテンシャル井戸に、例えば磁気ブラシまたは磁気ブレ
ードなどを用いて、導電性粒子を配置させ、導電性粒子
を光導電体表面に、光導電体の潜像パターンと反転した
パターンを有する接合パターンとして形成することがで
きる。

【００３３】従って、正転写または反転転写の転写方式
に応じて、それぞれポジパターンまたはネガパターンの
潜像パターンを形成するように、光導電体表面の第１電
位および該表面に供給される導電性粒子の第２電位は、
反対極性または同一極性とされる。

【００３４】また、上記工程（ｂ）において所望の潜像
パターンを形成するためには、所定の領域のみが光照射
されるように光照射を制御する必要がある。例えば、半
導体レーザ光を所定のタイミングで変調させるととも
に、レーザ光をミラーなどで機械的に偏光させて走査さ
せることによって、あるいは、光源と光導電体表面との
間に例えば液晶シャッタアレイなどを設けて該シャッタ
の開閉を制御することによって実施できる。

【００３５】本発明の１つの態様においては、予め設計
データが格納されたデータベースから設計データを読み
出し、読み出された設計データに基づいて所定の領域が
光照射される。例えば、予め複数の設計データが格納さ
れたデータベースから、オペレータが指定した品種（ま
たは品番）に対応する設計データが読み出され、読み出
された設計データに基づいて所定の領域が光照射される
ような構成とし得る。尚、本明細書において、「設計デ
ータ」は、基体上に配置されるべき接合パターンの二次
元的な設計情報をデータ化したものを言う。

【００３６】また、本発明の別の態様においては、基体
から位置データを読み取り、読み取られた位置データに
基づいて所定の領域が光照射される。ここで、「位置デ
ータ」は、基体上に備えられ、接合パターンを形成すべ
き位置に関する情報をデータ化したものを言う。例え
ば、位置データは、基体上に形成されたランド、配線パ
ターン、認識マーク、着色マーク（例えばシルクな
ど）、バーコード、二次元コードなどを認識し、これに
よって得られる情報をコンピュータなどで演算処理して
得られるデータである。位置データは２つに大別され、
１つは、個々の基体についての実際の（いわゆる「生」
の）接合パターン形成位置を示すもの（例えばランドか
ら得られるデータ）であり、もう１つは、設計データを
特定する品種（または品番）などを示すもの（例えばバ
ーコードから得られるデータ）である。

【００３７】位置データの読み取りは、任意の適切な手
段を用いることができるが、例えば、カメラ、センサ
ー、ラインセンサー、スキャナー、ラインスキャナーな
どを用い得る。

【００３８】例えば、基体上に形成されたランドをカメ
ラを用いて光学的に認識し、認識したランドの位置につ
いてのデータを位置データとして用いて、該ランド上に
導電性粒子の接合パターンを形成するようにする。ここ
で、ランドの認識は、カメラによった得た画像を信号化
し、該画像中の濃淡（またはコントラスト）あるいは色
信号などを、予め設定したランドおよび／または基体本
体についてのデータと比較することにより行うことがで
きる。

【００３９】あるいは、上記のカメラに換えて、センサ
ーを用いてランドを認識することもできる。

【００４０】一般的に、配線パターン（ランドを含む）
は基体上にプリントなどにより形成されており、これは
基体面に対して高くなっている。また、基体の表面は配
線パターンのランドを除いてレジストで覆われている
が、ランドはレジストに覆われずに露出しているため、
ランドを除く配線パターン部分においては、配線パター
ンの上に配置されるレジストの分だけ、ランドよりも基
体面に対して高くなっている。よって、ランドが配置さ
れている箇所は、基体面よりも高く、ランドを除く配線
パターン部分が配置されている箇所よりも低い高さで露
出している。従って、基体の基準面からの高さを計測し
得るセンサーを用いることにより、基体面から所定の高
さで露出しているランドを認識することができる。

【００４１】また、金属を検知し得るセンサーを用いる
ことにより、絶縁性材料からなる基体上に形成された金
属製のランドを認識することができる。このとき、ラン
ドを除く配線パターン部分は、一般的にランドと同じ材
料からなるが、ランドとは異なってレジストで覆われて
いるため、レジストに覆われずに露出して配置されてい
るランドよりも金属反応が劣り、ランドを除く配線パタ
ーン部分とランドとを区別して認識することができる。

【００４２】位置データを読み取るために、カメラおよ
びセンサーを用いる方法を上述したが、ラインセンサ
ー、ラインスキャナーなどを用いて、基体上を走査させ
ながら位置データを読み取ってもよい。また、ランド以
外の位置データの読み取りについても、任意の適切な方
法および読取手段を用いることができる。

【００４３】これに加えて、本発明のもう１つの態様に
おいては、上記の設計データと位置データを組み合わせ
て用いることもでき、具体的には、基体から位置データ
を読み取り、読み取られた位置データに対応して、予め
設計データが格納されたデータベースから設計データを
読み出し、読み出された設計データに基づいて所定の領
域が光照射される。

【００４４】１つの例として、位置データとしてバーコ
ードなどから品種のデータを得、予め複数の設計データ
が格納されたデータベースからこの品種に対応する設計
データを読み出し、読み出された設計データに基づいて
所定の領域が光照射され得る。別の例として、個々の基
体上のランドの微妙なズレが問題となるような複雑な領
域については、実際に形成されているランドから得られ
る情報を位置データとして採用し、比較的複雑でない領
域については設計データを採用することもできる。

【００４５】次に、本発明における導電性粒子を付着さ
せる工程（ｃ）においては、上述したように、工程
（ｂ）において形成された潜像パターンに応じて適当な
極性の第２電位に帯電した導電性粒子を光導電体表面に
供給して、潜像パターンに対応して、導電性粒子からな
る接合パターンを光導電体表面に付着形成する。具体的
には、潜像パターンがポジパターンである場合、光導電
体表面の第１電位と反対の極性の第２電位に帯電した導
電性粒子を供給して、潜像パターンと一致したパターン
で接合パターンを光導電体表面に付着形成する。あるい
は、潜像パターンがネガパターンである場合、該第１電
位と同じ極性の第２電位に帯電した導電性粒子を供給し
て、潜像パターンと反転したパターンで接合パターンを
光導電体表面に付着形成する。

【００４６】ここで、導電性粒子を第２電位に帯電させ
る方法としては、例えば、適切な容器内で導電性粒子と
キャリアとを撹拌混合して、キャリア表面から導電性粒
子に電荷を移動させることによって行うことが挙げられ
る。キャリアとして、例えば電子供与性コート樹脂を用
いることができ、この場合、キャリアから導電性粒子に
電子を付与して、導電性粒子を負に帯電させることがで
きる。あるいは、例えば鉄粉をキャリアとして用いる場
合、磁気ロール上にブラシ状に付着した鉄粉の穂先で静
電潜像上をこすって、導電性粒子を正に帯電させること
もできる。このようにして帯電させた導電性粒子をいわ
ゆる磁気ブラシ法またはカスケード法などによって光導
電体の表面に供給し、光導電体の潜像パターンの帯電電
荷と導電性粒子の帯電電荷との静電力により、導電性粒
子を潜像パターンに対応する接合パターンとして光導電
体表面に付着させることができる。

【００４７】別法では、誘電体ゴムを現像ロールとして
使用し、そのロールに静電気で導電性粒子を吸着し、規
制ブレードで導電性粒子の薄層を現像ロール上に形成す
る。このような導電性粒子層を、摩擦帯電による静電気
を利用して交流バイアスを印加することによって、光導
電体の表面とブレード間を往復させて、導電性粒子を潜
像パターンに対応する接合パターンとして光導電体表面
に付着させることができる。

【００４８】次に、本発明における導電性粒子を転写す
る工程（ｄ）において、基体上の配線パターンの所定の
箇所に接合パターンが配置されるように、接合パターン
を光導電体表面から基体に転写する。

【００４９】工程（ｄ）に関連して、本明細書において
は、転写が行われる転写位置として、接合パターンの導
電性粒子が光導電体から基体に向かって離れる位置を光
導電体の転写位置と言い、接合パターンの導電性粒子が
光導電体から基体に付着（または到着）する位置を基体
の転写位置と言うものとする。

【００５０】上記工程（ｄ）においては、接合パターン
が付着した光導電体と、接合パターンが転写されるべき
基体とは、少なくともこれらの転写位置において、該光
導電体の接合パターン付着面と該基体の被転写面とが好
ましくは相互に実質的に平行に対向し、光導電体上の接
合パターンが基体上の所定の箇所（例えばランドパター
ン）に整合するように位置合せされて配置される。ここ
で、「整合する」とは、光導電体の転写位置において光
導電体を離れた導電性粒子が、基体の転写位置において
基体上の所定の箇所に正確に付着するように、光導電体
の転写位置と基体の転写位置とが位置することを言い、
例えば、基体の転写位置に立てた垂線上に光導電体の転
写位置が位置することを言う。

【００５１】例えば、光導電体を支える導電性支持体が
円筒状回転ドラムの形態である場合、光導電体表面のド
ラム軸と平行な線状部分上にある位置が光導電体の転写
位置であり得、これに対応して基体の転写位置が決定さ
れる。この光導電体の転写位置における仮想的な円筒接
平面と、基体の被転写面とは、好ましくは実質的に相互
に平行に対向して配置される。更に、光導電体上の接合
パターンが基体上の所定の箇所に整合するように、基体
の転写位置に立てた垂線上に光導電体の転写位置が位置
し、これら転写位置が最短距離となるようにして（ある
いは、基体および光導電体の転写位置ならびにドラム中
心が好ましくは同一直線上に位置するようにして）、光
導電体および基体が位置合せされ得る。このように配置
された光導電体および基体において、光導電体の転写位
置にある導電性粒子が、一度にまたは走査的に基体の転
写位置に転写され得る。

【００５２】また、導電性支持体がシート形状である場
合、光導電体表面全体または部分（例えば線状部分）上
にある位置が光導電体の転写位置であり得、これに対応
して基体の転写位置が決定される。光導電体のシート面
と、基体の被転写面とは、好ましくは実質的に相互に平
行に対向して配置され、光導電体上の接合パターンが基
体上の所定の箇所に整合するように、基体の転写位置に
立てた垂線上に光導電体の転写位置が位置し重ね合わさ
るようにして、光導電体および基体が位置合せされ得
る。この場合においても、光導電体の転写位置にある導
電性粒子が、一度にまたは走査的に基体の転写位置に転
写され得る。

【００５３】この工程（ｄ）は、非接触式で実施するこ
と、換言すれば、光導電体上の接合パターンが基体に接
触しない状態で転写することができる。より詳細には、
光導電体表面の接合パターンを構成する導電性粒子を、
光導電体表面と基体との間に設けられた空隙（例えば周
囲雰囲気のギャップ）を光導電体から基体に向かって飛
翔（またはジャンプ）させて、基体上の配線パターンの
所定の箇所に付着させることができる。

【００５４】例えば、基体の背面側（被転写面に対する
裏面側）に電界発生装置を配置し、光導電体と基体との
間に電界を発生させ、この電界によって誘発される静電
引力によって、光導電体表面から基体の所定の箇所に導
電性粒子を飛翔させることにより、光導電体から基体に
接合パターンを非接触式で転写させることが可能であ
る。このような静電引力を用いる転写方法として、電子
写真法の分野で既知のコロナ転写などを適用することが
できる。

【００５５】あるいは、例えば、光導電体表面に付着し
た導電性粒子の位置が基体上の転写されるべき位置と整
合したときに、光導電体表面を第２電位と同じ極性の第
３電位とし、これにより生じた導電性粒子の第２電位と
光導電体表面の第３電位との静電斥力によって、光導電
体表面から基体の所定の箇所に導電性粒子を飛翔させる
ことにより、光導電体から基体に接合パターンを非接触
式で転写させることも可能である（これについては、図
９を参照して後に詳述するものとする）。

【００５６】一般的に、配線パターンと電子部品とを電
気的および物理的に接合するための接合材料として用い
られる導電性粒子の接合パターンは、良好な電気伝導性
を達成できる範囲で十分な接合強度を有することが望ま
しい。従って、導電性粒子の接合パターンは、ある程度
の厚さ、例えば３０〜１００μｍの厚さを有することが
望ましい。導電性粒子の接合パターンにある程度の厚さ
を付与するためには、上記工程（ｄ）は非接触式で行わ
れることが好ましい。なぜなら、接触式で実施すると導
電性粒子が圧接されて変形して、厚さが減少し得るから
である。また、非接触式の場合、同じ接合パターンを重
ねて転写して、多層の接合パターンを形成し、これによ
って、接合パターンの厚さを増大させることもできる。

【００５７】また、非接触式で工程（ｄ）を実施する場
合、導電性粒子が光導電体表面を離れて基体上に付着す
るまでの間に導電性粒子に粘着剤を噴霧するか、あるい
は粘着剤が分散された雰囲気下で工程（ｄ）を実施する
などして導電性粒子に粘着剤を付着させ、これにより、
導電性粒子が基体上に転写されたときに粘着剤によって
導電性粒子を基体に仮止めすることが更に好ましい。粘
着剤としては、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール
などのアルコールが用いられ得る。

【００５８】しかしながら、工程（ｄ）は、接触式で実
施すること、換言すれば、光導電体上の接合パターンが
基体に接触した状態で転写することもできる。より詳細
には、光導電体表面の接合パターンを構成する導電性粒
子を基体に押し付けて、基体上の配線パターンの所定の
箇所に付着させることができる。例えば、上記の非接触
式の場合と同様に基体の背面側に電界発生装置を配置
し、光導電体と基体との間に電界を発生させ、この電界
によって誘発される静電引力によって、光導電体表面か
ら基体の所定の箇所に導電性粒子を移動させることによ
り、接合パターンを光導電体から基体に接触式で転写さ
せることが可能である。この場合、非接触式の場合より
も、発生させる電界を小さくすることができる。あるい
はまた、ローラ転写、圧力転写、または熱圧着転写など
の電子写真法の分野で既知の方法で接触転写させ得る。

【００５９】このような転写工程（ｄ）は、上述のよう
な位置データの読み取りを行う場合に、読み取りを含む
光照射工程（ｂ）と一緒にリアルタイム制御で行うこと
ができる。例えば、基体から位置データを読み取った
後、該基体の所定の箇所が上記工程（ｄ）の転写位置に
整合するように機械的に搬送し、上記工程（ａ）〜
（ｄ）（必要に応じて初期化工程を最初に含む）を経て
光導電体表面に形成された接合パターンを該基体に転写
させる構成としてよい。このとき、光導電体上の接合パ
ターンと接合パターンが転写されるべき基体（厳密には
基体上に形成された配線パターンの所定の箇所）とが、
それぞれの転写位置に同時に達して整合するように、光
導電体を備える導電性支持体および基体の移動速度が同
期化されていることが好ましい。例えば、導電性支持体
が回転ドラムの形態を有し、回転ドラムを回転させるこ
とにより、工程（ｂ）の光照射および工程（ｃ）の導電
性粒子の付着を順次行って、光導電体上に形成した接合
パターンを転写位置まで搬送し、他方、工程（ｂ）の光
照射を行うために基体から位置データを読み取り、その
後、基体を転写位置まで直線的に搬送する場合、好まし
くは、回転ドラム面と基体とが並進し、回転ドラムの周
速度と基体の搬送速度とが同期化される。

【００６０】本発明の別の要旨においては、電子部品の
実装において、配線パターンと電子部品とを接合する、
導電性接合材料として用いられる導電性粒子からなる接
合パターンを、配線パターンが形成された基体上に形成
するための装置であって：導電性支持体上に設けられた
光導電体と；光導電体表面を第１電位に一様に帯電させ
るために、光導電体の表面に電荷を供給する手段と；光
照射領域に対応する潜像パターンを光導電体に形成する
ために、第１電位に帯電した光導電体表面の所定の領域
に光照射する手段と；潜像パターンに対応する、導電性
粒子からなる接合パターンを光導電体表面に付着形成す
るために、第２電位に帯電した導電性粒子を光導電体表
面に供給する手段と；基体上の配線パターンの所定の箇
所に接合パターンの導電性粒子が配置されるように、接
合パターンを光導電体表面から基体に転写する手段とを
含む装置が提供される。以下、本発明の装置全体を指し
て「接合パターン形成装置」と呼ぶものとする。

【００６１】本発明の方法および装置によれば、スクリ
ーン印刷法を用いることなく、配線パターンと電子部品
とを接合するための所望の接合パターン（または導電性
粒子パターン）を基体上に転写により形成することがで
きるので、微細な接合パターンを正確および確実に形成
することができる。

【００６２】また、本発明によれば、メタルマスクを用
いる必要がないので、形成する接合パターンを変更する
ために従来必要であったメタルマスクを交換するための
時間が不要となるため、多くの品種の接合パターンを短
時間で簡単に形成することができる。

【００６３】本発明の方法および装置は電子回路基板を
作製するのに適する。本発明の方法および装置を用いて
電子回路基板を作製すれば、微細な接合パターンを基板
上の所定の箇所、例えばランドパターン上に確実に生産
性良く形成することができ、従って、電子回路基板の高
集積化、狭ピッチ化にも十分対応可能となる。例えば、
本発明によれば、幅５０〜５００μｍ、好ましくは６０
〜２００μｍ、より好ましくは８０〜１５０μｍのラン
ドからなり、それぞれピッチ０．１〜１．０μｍ、好ま
しくは０．１２〜０．４μｍ、より好ましくは０．１６
〜０．３μｍのランドパターン上にも、これに対応する
サイズを有する接合パターンを形成することができる。
尚、用語「ランド」は、配線パターンの一部分であり、
その上に導電性接合材料（本発明においては導電性粒
子）が配置される部分または箇所、用語「幅」は、１個
のランドの最も短い長さ、用語「ピッチ」は、同一の電
子部品に関連する複数のランドのピッチ（即ち、電子部
品の電極のピッチに相当する）をそれぞれ言うものとす
る。

【００６４】本発明は、特に狭ピッチの電子部品、例え
ば０．４ｍｍ、０．３ｍｍまたはそれ以下の電極ピッチ
を有するＱＦＰ部品および０．６５ｍｍ、０．５ｍｍ、
０．４ｍｍまたはそれ以下の電極ピッチを有するＣＳＰ
部品などを回路基板に接合するための微細な接合パター
ンを形成するのに好適に用いられる。

【００６５】（本発明に利用可能な導電性接合材料）以
下、本発明に利用可能な導電性粒子からなる導電性接合
材料について説明する。

【００６６】この材料は、電子部品の実装において、基
体に形成された配線パターンと電子部品とを接合するた
めの導電性接合材料であって、低融点金属粉末と、荷電
制御剤と、樹脂成分とを含む導電性粒子からなる。

【００６７】この導電性接合材料の導電性粒子は、低融
点金属粉末および荷電制御剤を樹脂成分中に分散させて
構成することができる。あるいは、この導電性接合材料
の導電性粒子は、荷電制御剤が分散された樹脂成分で低
融点金属粉末を被覆して構成することができる。

【００６８】上記のいずれの構成の導電性粒子も、任意
の適切な形状およびサイズを有し得る。例えば、導電性
粒子は、球状、棒状（即ち回転楕円体状）、または不定
形などの種々の形状を有し得る。このような導電性粒子
は、長軸方向の粒径（球状の場合は単なる粒径に相当す
る）が１〜５０μｍの範囲内にあり得る。より詳細に
は、導電性粒子は、粒径が約１〜３０μｍの範囲内にあ
る球状粒子、あるいは、長軸方向の粒径が約５〜５０μ
ｍの範囲内にあり、アスペクト比（短軸方向に対する長
軸方向の粒径比）が３〜１６の範囲内にある棒状粒子な
どであってよい。

【００６９】このような導電性粒子中に存在する低融点
金属粉末の形状およびサイズについては、所望の導電性
粒子サイズに合わせて適切に選択すればよい。例えば、
低融点金属粉末は、１〜３０μｍの粒径分布および約１
０μｍの平均粒径（もちろん、導電性粒子の粒径よりも
小さい粒径）を有する球状、棒状（即ち回転楕円体
状）、および不定形などの任意の形状であってよく、形
状および／またはサイズ（例えば粒径）が異なる同種材
料または異種材料からなる２種以上の低融点金属粉末を
混ぜて用いてもよい。また、荷電制御剤についても、所
望の導電性粒子サイズに応じて任意の適切な形状および
サイズを有し得る。

【００７０】低融点金属粉末は、３００℃以下、好まし
くは２５０℃以下で少なくとも部分的に溶融する金属
（合金および混合物の双方を含む）からなる粉末を言
い、配線パターンと電子部品とを電気的に接続するため
に導電性粒子の「導電性」を担うものである。このよう
な低融点金属粉末の材料としては、鉛を含まないいわゆ
る鉛フリーはんだ材料などが用いられ得る。利用可能な
鉛フリーはんだ材料には、Ｓｎ−Ａｇ材料ならびにＳｎ
−Ａｇ材料にＢｉ元素、Ｃｕ元素およびＩｎ元素のうち
の少なくとも１つの元素を添加して成る材料（例えばＳ
ｎ−Ａｇ−Ｂｉ材料、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ材料、Ｓｎ−Ａ
ｇ−Ｉｎ材料、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ材料、Ｓｎ−Ａ
ｇ−Ｂｉ−Ｉｎ材料およびＳｎ−Ａｇ−Ｉｎ−Ｃｕ材料
など）を含むＳｎ−Ａｇ系材料、Ｓｎ−Ｃｕ材料および
Ｓｎ−Ｃｕ材料にＮｉ元素を添加して成る材料（Ｓｎ−
Ｃｕ−Ｎｉ材料）を含むＳｎ−Ｃｕ系材料、Ｓｎ−Ｚｎ
材料およびＳｎ−Ｚｎ材料にＢｉ元素を添加して成る材
料（Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ材料）を含むＳｎ−Ｚｎ系材料、
Ｓｎ−Ｂｉ材料ならびにＳｎ−Ｂｉ材料にＣｕおよびＩ
ｎの少なくとも１つの元素を添加して成る材料（例えば
Ｓｎ−Ｂｉ−Ｃｕ材料およびＳｎ−Ｂｉ−Ｉｎ材料）を
含むＳｎ−Ｂｉ系材料、ならびにＳｎ−Ｉｎ材料を含む
Ｓｎ−Ｉｎ系材料などが挙げられる。好ましい鉛フリー
はんだ材料は、Ｓｎ−Ａｇ材料、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ材
料、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ材料、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ材
料、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｉｎ材料、Ｓｎ−Ｃｕ材料、Ｓ
ｎ−Ｃｕ−Ｎｉ材料、Ｓｎ−Ｚｎ材料、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂ
ｉ材料、Ｓｎ−Ｂｉ材料である。しかし、これに限定さ
れず、低融点金属粉末の材料として鉛を含むＳｎ−Ｐｂ
系材料、例えば、Ｓｎ−Ｐｂ共晶はんだ材料を用いても
よい。尚、本明細書において「融点」とは、固体状態の
物質が、すくなくとも部分的に溶融し始める温度を言う
ものとする。

【００７１】また、荷電制御剤は、導電性粒子を帯電さ
せ、その帯電量を制御する役割を果たすものである。荷
電制御剤の材料としては、ポリスチレン、アミン系金属
化合物、アゾ系化合物、塩素系パラフィン、塩素化ポリ
エステル、酸基過剰のポリエステル、銅フタロシアニン
のスルホニルアミンナフテン酸金属塩、脂肪酸の金属
塩、および樹脂酸石鹸、ならびにこれらの２種以上の混
合物などが含まれ、好ましくはポリスチレンである。

【００７２】更にまた、樹脂成分とは、樹脂材料を主成
分として含むもの（但し、その他の副成分を含まず、樹
脂材料のみからなるものをも包含する）を言う。樹脂成
分は、上記の低融点金属粉末および荷電制御剤とを合わ
せて粒子の形態を付与し、導電性粒子として構成するた
めのものである。

【００７３】樹脂材料としては、例えばロジン、スチレ
ンアクリル共重合体、ポリメチルメタクリレート、架橋
アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、フッ素樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、およびベ
ンゾグアナミン樹脂、ならびにこれらの２種以上の混合
物などの熱溶融性樹脂を用い得、特にロジンを用いるこ
とが好ましい。ロジンには、低融点金属粉末ならびに配
線パターンおよび／または電子部品の端子の表面にある
酸化物（例えば自然酸化膜）を除去し、電気的接合性
（即ち導通性）を向上させる活性を有するという利点が
ある。

【００７４】このような樹脂材料の活性を向上させるた
めに、樹脂材料は、Ｂｒ、Ｃｌなどのハロゲン基を有す
ることが好ましい。あるいは、ハロゲンの腐蝕力が問題
となる場合には、樹脂材料が、ハロゲン基の換わりに、
−ＣＯＯＨ、−ＯＨ基などを含む有機酸基を有すること
が好ましい。

【００７５】樹脂成分は、このような樹脂材料以外の比
較的少量の副成分を含んでいてもよい。樹脂成分は、好
ましくは、低融点金属粉末ならびに配線パターンおよび
／または電子部品の端子の表面にある酸化物（例えば自
然酸化膜）を除去し、電気的接合性（即ち導通性）を向
上させるための活性剤を副成分として含む。この活性剤
は、樹脂材料と混合分散されて、樹脂材料と共に樹脂成
分を構成する。

【００７６】このような活性剤としては、例えば、ハロ
ゲン基を有するハロゲン化合物（例えば１，３−ジフェ
ニルグアニジン臭化水素酸塩など）ならびに／あるいは
−ＣＯＯＨ基または−ＯＨ基を有する有機酸化合物（例
えばアジピン酸など）を用いることができる。この活性
剤の組成比は、導電性接合材料全体の重量基準で、好ま
しくは０．０２〜０．２重量％である。

【００７７】上記のような低融点金属粉末、荷電制御
剤、および樹脂成分（樹脂材料および必要に応じて活性
剤を含む）の組成比は、導電性接合材料全体の重量基準
で、それぞれ、好ましくは７５〜９５重量％、０．５〜
５重量％、４．５〜２０重量％であり、より好ましくは
８０〜９４重量％、１〜３重量％、５〜１７重量％であ
る。但し、これらの数値は合計で１００重量％以下であ
るように選択されるべきである。

【００７８】また、この導電性接合材料を構成する導電
性粒子は、これら低融点金属粉末、荷電制御剤、および
樹脂成分に加えて、微量の他の成分を含み得る。

【００７９】以上、詳細に説明したような導電性接合材
料を用いて、本発明の接合パターン形成方法および／ま
たは装置によって、接合パターンを基体の所定の箇所に
形成することが可能である。この導電性接合材料を、本
発明の接合パターンの形成方法（および／または接合パ
ターン形成装置）に用いれば、微細な接合パターンを正
確および確実に形成することができ、従って、電子回路
基板の高集積化、狭ピッチ化にも十分対応可能となる。

【００８０】更に、電子部品の実装を完成するために、
上述の方法に従って形成された接合パターンを用いて電
子部品を基体に接合する方法としては、いわゆるリフロ
ー炉にて加熱を行うだけでよい。より詳細には、上述の
ようにして接合パターンが配線パターンの所定の箇所に
形成された基体に電子部品を適切に載せて配置し、これ
をリフロー炉にて電子部品の耐熱温度未満、低融点金属
粉末の融点以上に加熱し、その後、冷却または放冷す
る。このとき、低融点金属粉末が溶融し、互いに融合し
て固化し、よって、配線パターンと電子部品とが電気的
および物理的に接合される。このように、本発明の方法
および／または装置に上記導電性接合材料を利用して電
子部品を実装することが可能である。

【００８１】以上のように、この導電性接合材料を利用
して形成された接合パターンは、単にリフローを実施す
るだけで電子部品を基体上の配線パターンに接合するこ
とが可能である。クリームはんだを用いて電子部品を基
体に接合する従来の方法では、リフローの際にクリーム
はんだ中の溶剤が蒸発して接合材料中にボイド（空洞）
が形成されていたが、上記のような導電性接合材料は溶
剤を含まないため、このような問題が生じず、これによ
り、溶剤を含む従来のクリームはんだ材料よりも高い接
合強度を得ることができる。

【００８２】

【発明の実施の形態】（実施形態）以下、本発明の１つ
の実施形態について図面を参照しながら説明する。本実
施形態は、図１のプロセスフローに示すような連続的に
接合パターンを形成するものに関する。図２は、本実施
形態の接合パターン形成装置の概略図である。

【００８３】図２に示すように、この接合パターン形成
装置２０においては、導電性支持体として、円筒状回転
ドラム本体１と、その円筒表面上に設けられた例えばポ
リビニルカルバゾール（ＰＶＫ）からなる厚さ５〜２０
μｍの導電性膜２で構成される回転ドラムを用いてい
る。導電性膜２の上には、例えばセレンからなる厚さ１
０〜６０μｍの光導電体３が設けられている。この回転
ドラムは、図中に矢印１１で示す方向に回転可能であ
る。この回転ドラムを取り囲んで、光導電体３の表面を
初期化するための初期化装置４と、初期化した光導電体
３の表面に電荷を供給して、光導電体３の表面を第１電
位に一様に帯電させるための帯電器５と、光導電体３に
潜像パターン（図示せず）を形成するように、第１電位
に帯電した光導電体３の表面の所定の領域に光照射する
光照射装置６と、第２電位に帯電した導電性粒子７を光
導電体３の表面に供給する導電性粒子供給装置８とが配
設されている。また、基体９の被転写面に対して背面の
側には、光導電体３の表面に付着した導電性粒子７から
なる接合パターンを基体９に転写する転写装置１０が配
置されている。初期化装置４、帯電器５、光照射装置
６、導電性粒子供給装置８、および転写装置１０は、そ
れぞれ制御装置１６に接続されている。

【００８４】基体９は、その主面が光導電体３の円筒表
面に接する仮想平面と実質的に平行になるように配置さ
れ、基体９の転写位置（接合パターンの導電性粒子７が
光導電体３から基体９に到着する位置）において基体９
に対して立てた垂線上に、光導電体３の転写位置（即ち
導電性粒子７が光導電体３から基体９に向かって離れる
位置）が位置し、基体９の転写位置と光導電体３の転写
位置が最短距離にあることが好ましい。基体９および光
導電体３の転写位置は、これらおよび転写装置１０の位
置関係ならびに転写装置１０によって発生される電場に
依存して適切に決定することができ、本発明は本実施形
態に限定されるものではない。

【００８５】基体９は、転写装置１０と、光導電体３が
設けられた回転ドラム（即ち、回転ドラム本体１および
導電性膜２）との間に矢印１２で示す向きで基体９の転
写位置（導電性粒子７が光導電体３から基体９に付着
（または到着）する位置）まで搬送され、導電性粒子７
が光導電体３から基体９の上に、好ましくは一定速度で
光導電体３と共に並進しながら転写され、その後、矢印
１３の方向に取り出される。他方、回転ドラムは、初期
化工程、上記工程（ａ）、工程（ｂ）、工程（ｃ）およ
び工程（ｄ）を順次実施できるように矢印１１の方向に
好ましくは一定速度で回転する。基体９上の所定の箇所
に導電性粒子７が転写されるように、基体９の搬送速度
および回転ドラムの周速度が等しく、同期化されている
ことが更に好ましい。

【００８６】次に、図２の接合パターン形成装置を用い
る接合パターン形成方法を図３〜７を参照しながら説明
する。図３〜７は、各工程における概略図であり、いず
れも回転ドラムの中心を下方にして示している。

【００８７】Ｉ．光導電体を初期化する工程 図３に示すように、まず最初に、初期化装置４を用い
て、光導電体３に光照射して光導電体３を導電性にして
光導電体３の表面の電荷を導電性膜２へ逃がして除去し
て光導電体３を実質的に帯電していない状態にするとと
もに、該表面に残留している導電性粒子（図３に図示せ
ず）をブラシまたはブレードなど（共に図示せず）を用
いて除去することによって、光導電体３を初期化する。
光導電体３は、初期化工程における光照射が終了すると
絶縁性（即ち電荷が通過しない状態）となる。このよう
な初期化を行うことによって、不均一な表面状態にあり
得る光導電体３の表面を均一な状態にするとともに、該
表面に付着している導電性粒子ならびに他の異物を除去
することができる。

【００８８】この初期化工程は必ずしも必要ではない
が、本実施形態のように連続的に接合パターンを形成す
るとき、特にパターンの異なる接合パターンを連続的に
形成するときに最初に実施することが好ましい。

【００８９】II．光導電体を帯電させる工程（上記工程
（ａ）に対応する） 以上のようにして必要に応じて初期化された光導電体３
の表面に、図４に示すように、帯電器５を用いて電荷を
供給し、該表面を第１電位に一様に帯電させる。本実施
形態では、第１電位をプラスの電位とした（図中にプラ
ス符号にて模式的に示す）が、本発明はこれに限定され
ず、マイナスの電位としてもよい。

【００９０】帯電器５は、例えば、タングステンワイヤ
ー（図示せず）を光導電体３の表面から離して配置し、
光導電体３の所定の帯電化領域以外にコロナイオンを飛
散させないようにアルミなどの金属でシールドして構成
することができる。このワイヤーに適切な電圧を印加し
て、これによって発生した正（場合によっては負）のイ
オンを光導電体３の表面に与えることによって、光導電
体３の表面を所定の第１電位に帯電させることができ
る。

【００９１】III．潜像パターンを形成する工程（上記
工程（ｂ）に対応する） 次に、図５に示すように、光照射装置（例えばレーザ光
発生装置）６を用いて、所望の導電性粒子の接合パター
ンと反転したネガパターンで光導電体３に光（例えばレ
ーザ光）を照射する。光導電体は、上述したように、光
が照射されたときには導電性になって帯電電荷を逃がす
性質を有するので、光照射領域１４に存在していた帯電
電荷は、光導電体３の光が照射された部分（図中に斜線
にて示す部分）から下層の導電性膜２に逃げる。この導
電性膜２は回転ドラム本体１を通して接地されている。
他方、ポジパターンを有する非光照射領域１５に位置す
る光導電体３は絶縁性のまま保持されるので、非光照射
領域１５には帯電電荷が残留する。これにより、所望の
導電性粒子の接合パターンと同じポジパターンで、帯電
電荷からなる潜像パターンを形成することができる。

【００９２】光照射装置６は、光導電体３を導電性に
し、所望の導電性粒子の接合パターンを得るのに十分な
強度および結像度を有するものであれば特に限定されな
いが、レーザ光発生装置、ならびに発光ダイオード、蛍
光灯およびハロゲンランプを光源とする装置などを用い
ることができる。このような装置を用いて、例えば、光
をドラム面上を軸方向に走査させながら、光を変調する
かまたはシャッタで制御することによって、光導電体３
の表面の所定の領域に光照射し得る。

【００９３】IV．導電性粒子を付着させる工程（上記工
程（ｃ）に対応する） 続いて、図６に示すように、導電性粒子供給装置８を用
いて、第２電位に帯電した導電性粒子７を第２電位と反
対の極性の第１電位に帯電した光導電体３の表面に供給
する。ここで、第２電位は、本実施形態ではマイナスの
電位としたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、後述するように転写様式（正転写または反転転写）
に応じて適切に選択することができる。

【００９４】この導電性粒子供給装置８においては、例
えば、導電性粒子供給装置８の内部で導電性粒子７をキ
ャリアとともに撹拌混合して、キャリア表面から導電性
粒子７に電荷を移動させることによって、導電性粒子７
を帯電させることができる。キャリアとしては、例えば
電子供与性コート樹脂を用いることができ、この場合、
キャリアから導電性粒子７に電子を付与して、導電性粒
子７を負に帯電させることができる。このようにして帯
電させた導電性粒子を磁気ブラシ法またはカスケード法
などによって光導電体３の表面に供給し、導電性粒子７
を潜像パターンに対応する接合パターンとして光導電体
表面に付着させることができる。

【００９５】あるいは、導電性粒子供給装置８に代え
て、誘電体ゴム（図示せず）を現像ロールとして使用
し、そのロールに静電気で導電性粒子７を吸着し、規制
ブレード（図示せず）で導電性粒子７の薄層を現像ロー
ル上に形成するような、上述の方法を用いることもでき
る。

【００９６】以上のようにして、第１電位と反対極性の
第２電位に帯電した導電性粒子７は、この導電性粒子７
と、非光照射領域１５に残留した帯電電荷との静電引力
により、非光照射流域１５に付着する。これにより、帯
電電荷からなる潜像パターンと同じパターンで、導電性
粒子７からなる接合パターンを光導電体３の表面に形成
することができる。

【００９７】Ｖ．導電性粒子を転写する工程（上記工程
（ｄ）に対応する） 最後に、図７に示すように、転写装置１０を用いて、例
えば、基体９の裏面側から第１電位の電荷をコロナ放電
またはローラ帯電させることによって光導電体３と基体
９との間に電界を発生させる。これにより誘発された静
電引力によって、光導電体３に付着した導電性粒子７が
光導電体３の転写位置に達したときに、導電性粒子７を
光導電体３から基体９に向かって、光導電体３と基体９
との間の空間を飛翔させ、基体９の転写位置に付着させ
る。これにより、接合パターンを構成する導電性粒子７
が光導電体３と基体９とに同時に接触しない状態で、導
電性粒子７（接合パターン）を基体９に転写させること
が可能である。

【００９８】本実施形態によれば、光導電体上の接合パ
ターンが基体に接触しない状態で転写することができ
る。このため、高低差を有する基体上にも導電性粒子を
転写することが可能である。また、圧着などにより接触
式で接合パターンを形成するよりも厚い接合パターンを
形成することができる。

【００９９】尚、導電性粒子７の基体９への転写は、上
記の様式に限定されるものではなく、接触式で実施する
こともできる。

【０１００】更に、導電性粒子を転写する工程の後、回
転ドラムを回転させて、光導電体を初期化する工程に戻
して再び初期化し、新たな基体上に導電性粒子の接合パ
ターンを形成することができる。この場合、初期化する
工程、光導電体を帯電させる工程、潜像パターンを形成
する工程、導電性粒子を付着させる工程、および導電性
粒子を転写する工程を１サイクルとして連続的に接合パ
ターンを形成することができるので生産性に富むという
利点がある。このとき、形成する導電性粒子の接合パタ
ーンは、各基体間で同一のパターンであってもよいし、
あるいは基体毎に別のパターンであってもよい。

【０１０１】また、本実施形態では、潜像パターンをポ
ジパターンとした正転写の場合について説明したが、潜
像パターンをネガパターンとして反転転写を適用するこ
とも可能である。この場合についても上述の実施形態と
ほぼ同様にして行うが、第１電位と反対極性の第２電位
に帯電した導電性粒子の代わりに、第１電位と同じ極性
の第２電位に帯電した導電性粒子を供給し、帯電電荷に
よって形成されるポテンシャル井戸に、例えば磁気ブラ
シなどにより導電性粒子を配置させる点で異なる。

【０１０２】次に、上述の実施形態の３つの改変例につ
いて以下に説明する。

【０１０３】（改変例１）この改変例においては、図２
〜７を参照して説明した接合パターン形成装置２０にカ
メラ３１を加えたもう１つの接合パターン形成装置３０
（図８を参照のこと）について説明する。図８中、同様
の部材については図２〜７と同じ符号を付している。

【０１０４】この接合パターン形成装置３０では、基体
９の表面から位置データ（例えばランドなどの位置デー
タ）を読み取るようにカメラ３１が制御装置１６に接続
されて配置されている。カメラ３１を通して基体９から
読み取られた位置データを、コンピュータなどで適切に
処理する（例えば画像処理する）ことによって光照射す
べき所定の領域が決定され、光導電体３の所定の領域を
光照射するように制御装置１６によって光照射装置６が
制御される。

【０１０５】この改変例によれば、リアルタイム制御で
転写を行うことが可能である。具体的には、回転ドラム
の回転速度と同期化した速度で基体９を搬送しながら、
カメラ３１で基体９から位置データを読み取り、得られ
た位置データに基づいて光照射装置６で光照射を行い、
続いて導電性粒子７を光導電体３に付着させて、その
後、光導電体３上の導電性粒子７および基体９上の所定
の箇所がそれぞれの転写位置（図８では回転ドラム本体
１の中心から垂直下方に向かう線とそれぞれ交わる位
置）に達したときに導電性粒子７からなる接合パターン
の転写を実施し得るように、接合パターン形成装置３０
を構成することができる。これにより、個々の基体上に
形成された配線パターン（ランドを含む）などに設計デ
ータからの微妙なズレがあっても、実際のデータに基づ
いて接合パターンが形成されるので、接合パターンを配
線パターンの所定の箇所、例えばランド（またはランド
パターン）上に正確に形成することができる。

【０１０６】位置データを読み取る読取手段としては、
上記のようなカメラに換えて、高さまたは金属を検知す
るようなセンサー、ラインセンサー、スキャナー、ライ
ンスキャナーなどを用いてもよい。

【０１０７】（改変例２）この改変例においては、図８
を参照して説明した接合パターン形成装置３０において
カメラ３１の代わりにセンサー（またはスキャナー）を
用い、更にデータベースを加えた別の接合パターン形成
装置（図示せず）について説明する。

【０１０８】このような装置を用いて、まず、基体に付
されたバーコードまたは２次元コードなどから、バーコ
ードリーダーまたは２次元コードリーダーなどのための
適切なセンサー（またはスキャナー）を用いて品番など
の位置データを読み取る。次いで、読み取った品番など
の位置データに対応する設計データを、予め複数の設計
データが格納されたデータベースから読み出す。そし
て、読み出された設計データに基づいて、光照射装置を
用いて光導電体の所定の領域に光を照射し、その後基体
上に所定の接合パターンが上記の実施形態と同様にして
形成される。

【０１０９】本改変例においても、上記の改変例１と同
様に、回転ドラムの回転速度と基体の搬送速度が同期化
されていることが好ましい。

【０１１０】この改変例によれば、改変例１のような複
雑なコンピュータ処理（例えば画像処理）を大幅になく
すことができるので、簡単な制御装置で接合パターンを
所定の領域に形成することができる。

【０１１１】あるいは上記のセンサーを省略して、形成
すべき接合パターンを特定する情報（品種または品番な
らびに連続的に同一品種を生産する場合は数量など）を
オペレータが制御装置に直接に入力するようにしてもよ
い。

【０１１２】（改変例３）この改変例は、図２〜７を参
照して説明した接合パターン形成装置２０において、光
導電体３に付着した導電性粒子７を基体９上に転写する
様式について改変したものである。以下、図９を参照し
ながら詳細に説明する。図９は、転写工程を説明する工
程図であり、図７に代わるものである。図９では、回転
ドラムの中心を上方にして示してあり、図７と上下が反
転している。図９中、同様の部材については図２〜７と
同じ符号を付している。

【０１１３】図９に示すように、回転ドラム本体１（図
２）の代わりに中空の回転ドラム本体４１を用いる。こ
の回転ドラム本体４１は、ガラスまたはアクリロニトリ
ル・スチレン樹脂（ＡＳ樹脂）などの光透過性材料から
なり、回転ドラム本体４１の円筒表面上には銀またはア
ルミニウムなどからなる導電性膜４２が備えられてい
る。この導電性膜４２は、例えば蒸着などの方法によ
り、光を透過させ得る厚さで回転ドラム本体４１上に形
成することが望ましい。光導電体３の表面に付着した導
電性粒子７からなる接合パターンを基体９に転写する手
段として、転写装置１０（図２）の代わりに光照射装置
４３および荷電装置４４が回転ドラム本体４１の中空部
分に配設されている。

【０１１４】このような接合パターン形成装置において
も、好ましくは、基体９の転写位置において基体に対し
て立てた垂線（図９中に点線にて示す）上に光導電体３
の転写位置が位置し、基体９の転写位置（基体９の表面
と垂線（図９の点線）とが交わる位置）、光導電体３の
転写位置（光導電体３の表面と垂線（図９の点線）とが
交わる位置）、および回転ドラム中心（図示せず）は同
一直線上にある。

【０１１５】この場合、光導電体３の表面に付着した導
電性粒子７の位置が、該導電性粒子７が転写されるべき
基体の所定の位置と整合するとき、より詳細には、光導
電体３上の導電性粒子７が光導電体３の転写位置に達し
たときに、光照射装置４３により、回転ドラム本体４１
の内側から光導電体３の転写位置に光照射する。これに
より、光が照射された光導電体３は導電性になり、よっ
て、転写位置の光導電体３の表面に存在していた帯電電
荷（図９中にプラス記号で模式的に示す）を光導電体３
から下層の導電性膜４２（これはアースされている）に
逃がすことができる。更に、荷電装置４４を用いて第２
電位に帯電した導電性粒子７と同じ極性の電荷を光導電
体３の表面に発生させて、光導電体３の表面を第３電位
（図９中にマイナス記号にて模式的に示す）に帯電させ
る。このため、第２電位にある導電性粒子７および第３
電位にある光導電体３の表面には、互いに静電斥力が働
くことになる。この静電斥力によって、導電性粒子７は
光導電体３の転写位置において弾き飛ばされて光導電体
３を離れ、導電性粒子７が基体９の転写位置にて基体９
の所定の箇所に転写され得る。ここで、光照射装置４３
および荷電装置４４は、回転している光導電体３の所定
の位置（例えば、光照射装置４３は転写位置の直前の位
置、荷電装置４４は転写位置）にのみ作用するようにし
て、動作させ続けることが好ましい。

【０１１６】以上のように、光照射および電荷発生によ
って、転写位置における光導電体３の表面を第１電位か
ら、第２電位と同じ極性の第３電位へと変えることがで
き、接合パターンを光導電体表面から基体に転写でき
る。この改変例によれば、光導電体上の接合パターンが
基体に接触しない状態で転写することができ、上述の実
施形態と同様の効果を得ることができる。

【０１１７】尚、本改変例では、光導電体３の表面を第
２電位と同じ極性の第３電位にさせるために光照射なら
びに電荷発生を用いたが、本発明はこれに限定されな
い。

【０１１８】（導電性接合材料）以下、上述の実施形態
またはその改変例の接合パターン形成方法および／また
は接合パターン形成装置において、基体に形成された配
線パターンと電子部品とを接合するための接合パターン
の材料として利用可能な導電性接合材料について、３つ
の例を挙げて図面を参照しながら説明する。

【０１１９】（導電性接合材料の例１）図１０は、この
例の導電性接合材料を構成する球状導電性粒子を示す概
略断面図である。図１０に示すように、この例の導電性
接合材料を構成する導電性粒子６０は、低融点金属粉末
５１および荷電制御剤５２が樹脂成分５３の中に分散さ
れて構成される。これら低融点金属粉末５１、荷電制御
剤５２、および樹脂成分５３を含む導電性粒子６０は、
例えば約１〜３０μｍの範囲の粒径分布を有する球状粒
子であり得る。

【０１２０】低融点金属粉末５１、荷電制御剤５２、お
よび樹脂成分５３の材料は、上述した材料から適宜選択
することができる。例えば、低融点金属粉末５１とし
て、上記のはんだ材料などの金属材料からなる、粒径が
１〜３０μｍ（もちろん、導電性粒子の粒径よりも小さ
い）の球状粒子を、荷電制御剤５２として、ポリスチレ
ンからなる粉末状物質を、樹脂成分５３の樹脂材料とし
てロジンを用い得る。ロジンは、一般にカルボン酸基を
有する化合物を含むが、更に、他の有機酸基および／ま
たはハロゲン基を有していてよい。

【０１２１】このとき、低融点金属粉末５１、荷電制御
剤５２、および樹脂成分５３の組成比（全体基準）は、
それぞれ、７５〜９５重量％、０．５〜５重量％、４．
５〜２０重量％（但し、これらの数値は合計で１００重
量％以下であるように選択されるべきである）であり得
る。ここで、樹脂成分５３は、樹脂材料以外の副成分と
して、１，３−ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩およ
びアジピン酸などからなる群から選択される１種以上の
活性剤を０．０２〜０．２重量％（全体基準）で該樹脂
成分５３の中に分散させて含むことが好ましい。

【０１２２】次に、このような導電性粒子からなる導電
性接合材料を製造する方法を図面を参照しながら説明す
る。図１１は、この例の導電性接合材料（より詳細には
導電性粒子６０）の製造方法を説明する工程フロー図で
ある。

【０１２３】図１１に示すように、この導電性粒子６０
は２段階で製造することができる。第１段階は低融点金
属粉末５１を準備するものであり、第２段階は、第１段
階から得られた低融点金属粉末５１ならびに荷電制御剤
５２および樹脂成分５３（樹脂材料および必要に応じて
活性剤を含む）から導電性粒子６０を製造するものであ
る。

【０１２４】第１段階において、まず、周知技術である
アトマイズ法を用いて、所定の低融点金属材料からなる
金属インゴットを、該金属材料の融点以上に加熱して完
全に溶融させ、溶融した金属材料を噴霧により液滴状に
分散し、空気などで冷却固化させることにより粒状物を
得る。この粒状物は粒度分布が大きい（または広い）の
で、任意の適切な分級器（例えばふるいなど）を用いて
分級することにより、所望の均一なサイズを有する球状
の低融点金属粉末５１を得ることができる。

【０１２５】次に、第２段階において、第１段階から得
られた低融点金属粉末５１に加えて、粉末状荷電制御剤
５２および樹脂成分５３（樹脂材料および必要に応じて
活性剤を含む）を用意する。この場合、低融点金属粉末
５１の融点が、樹脂成分５３の樹脂材料の融点よりも高
くなるように、これら材料を選択する必要がある。荷電
制御剤５２（および活性剤）の融点は特に限定されな
い。

【０１２６】これら低融点金属粉末５１、荷電制御剤５
２、および樹脂成分５３を混合装置に入れ、樹脂成分５
３の樹脂材料の融点以上、低融点金属粉末５１の融点以
下の温度、例えば約１５０℃にて低温溶融させて混合撹
拌して、溶融した樹脂材料中に低融点金属粉末５１およ
び荷電制御剤５２が分散した液状混合物を得、これを噴
霧により液滴状に分散し、空気などで冷却固化させるこ
とにより粒状物を得る。この低温溶融工程において、低
融点金属粉末５１は固体状態を維持する。得られた粒状
物は粒度分布が大きい（または広い）ので、これを任意
の適切な分級器（例えばふるいなど）を用いて分級す
る。これにより、図１０に示すような、所望の均一なサ
イズを有する球状の導電性粒子６０からなる導電性接合
材料を得ることができる。

【０１２７】尚、第１段階および第２段階においては、
粒状物を得るために噴霧法を用いたが、これに代えて、
溶融物質を固化させて粉砕する粉砕法を用いてもよい。
噴霧法および粉砕法はいずれも粉体加工において周知の
技術である。

【０１２８】このような導電性粒子６０で構成される導
電性接合材料を利用すれば、上述の実施形態または改変
例の接合パターン形成方法および／または装置によっ
て、配線パターンが形成された基体上の所定の位置（例
えばランドパターン上）に接合パターンを正確および確
実に形成することができる。

【０１２９】このような導電性接合材料を利用して、上
述の実施形態または改変例の接合パターン形成方法およ
び／または装置によって接合パターンを形成し、この接
合パターンを用いて、例えば、以下に説明するような方
法を利用して電子部品を基体に接合し、これによって、
電子部品を基体に実装することが可能である。以下、こ
の導電性接合材料（または導電性粒子）を利用して接合
パターンが形成された基体に、電子部品を物理的および
電気的に接合する方法について説明する。

【０１３０】まず、接合パターンが所定の位置に形成さ
れた基体を、熱溶融性樹脂材料の少なくとも軟化点以上
の温度で前もって熱処理に付して（例えば、軟化点＋１
０℃、具体的には約１１０〜１３０℃で約１０〜１５秒
間）、導電性接合材料を構成する熱溶融性樹脂材料を軟
化または部分的に溶融させた後、電子部品の端子を接合
パターン上に適切に載せて配置し、その状態で熱溶融性
樹脂材料を温度低下により固化させて、電子部品が容易
に動かない程度に、電子部品を基体に仮止めすることが
好ましい。樹脂材料として粘着性を有する材料、例えば
ポリプロピレンを用いる場合には、このような予備的な
熱処理を実施することなく、単に電子部品の端子を接合
パターン上に適切に載せて電子部品を配置するだけで、
樹脂材料の粘着性によって電子部品が基体に仮止めされ
得る。

【０１３１】その後、この基体をリフロー炉に通して電
子部品の耐熱温度（例えば約３００℃、更には約２５０
℃）未満、低融点金属粉末の融点以上の温度、例えば２
１０〜２４０℃、好ましくは２２０〜２３０℃に加熱し
て低融点金属粉末を少なくとも部分的に溶融させて互い
に融合化し、次いで室温まで冷却または放冷して、溶融
した金属材料を融合した状態で固化させる。ここで、樹
脂成分の樹脂材料は低融点金属よりも低い融点を有する
ので、低融点金属粉末とともに溶融および固化する。ま
た、荷電制御剤は、加熱および冷却（または放冷）工程
によって、接合材料の露出表面に集まって、接合材料内
部には荷電制御剤がほとんどなくなり、これによって、
接合強度の向上および接合部の電気抵抗が低減され得
る。このようにして、電子部品と基体上の配線パターン
とが、溶融および融合固化した低融点金属粉末（および
樹脂材料）によって物理的および電気的に接合されて、
十分な接合強度および導通性が確保される。

【０１３２】以上のようにして、例１の導電性接合材料
を用いれば、配線パターンが形成された基体上の所定の
位置（例えばランドパターン上）に接合パターンを正確
および確実に形成すること、ならびに、この接合パター
ンによって電子部品を基体に接合することができ、これ
によって、電子部品を基体に実装することが可能であ
る。この導電性接合材料は、従来のクリームはんだ材料
で必要であった粘度調整が不要であり、粒子形態を有す
るため、より簡単に取り扱うことができる。また、この
導電性接合材料は溶剤を含まないので、電子部品実装に
おけるリフローの際に溶剤が蒸発して接合材料中にボイ
ド（空洞）が形成されず、これにより、溶剤を含む従来
のクリームはんだ材料よりも高い接合強度を得ることが
できる。特に、この導電性接合材料は、製造が比較的簡
単で安価な接合材料を提供し得るという利点を有する。

【０１３３】（導電性接合材料の例２）また、例１とは
異なって、図１２に示すような棒状の導電性粒子６１か
らなる導電性接合材料を利用することも可能である。こ
の棒状導電性粒子６１は、上記例１の製造方法に従って
得られた球状の導電性粒子６０（図１０を参照のこと）
を任意の適切な方法で潰す（または変形させる）ことに
よって得ることができる。この導電性粒子６１は、好ま
しくは、長軸方向において５〜５０μｍの粒径分布およ
び３〜１６のアスペクト比（長軸方向対短軸方向の寸法
比）を有する。

【０１３４】このような棒状導電性粒子６１は、例１の
球状導電性粒子６０（図１０）に比べて、より厚い接合
パターンを提供することが可能であるという利点を有す
る。これは、この棒状導電性粒子６１を立てた状態（即
ち、その長軸方向と基体の被転写面とがほぼ垂直となる
状態）で基体上に配置することができることによる。

【０１３５】より詳細には、上述の実施形態にて説明し
た接合パターン形成方法を一部改変することにより、棒
状導電性粒子６１を立てた状態で基体上に配置できる。

【０１３６】まず、上述の実施形態にて説明したよう
に、必要に応じて初期化工程を実施し、次いで工程
（ａ）および（ｂ）を実施して、光導電体に潜像パター
ンを形成する。他方、棒状導電性粒子６１の長軸方向に
おける片側の端部のみを帯電させて、導電性粒子６１を
準備しておく。次に、工程（ｃ）において、この局所的
に帯電した導電性粒子６１を、潜像パターンが形成され
た光導電体表面に供給して、導電性粒子６１を立てた状
態で光導電体表面に所定のパターン（即ち、潜像パター
ンと同一の、あるいは反転したパターン）で付着させ
る。その後、工程（ｄ）において、光導電体表面に立っ
た状態で付着している導電性粒子６１を、その状態を保
持したままで基体上に転写する。これにより棒状導電性
粒子６１を立てた状態で基体上に配置でき、粒子の長軸
方向の粒径に相当する厚さの接合パターンを形成するこ
とができる。

【０１３７】上記のような棒状導電性粒子を用いて接合
パターンを基体上に形成した場合も、例１の球状導電性
粒子の場合と同様の方法により電子部品を基体に接合す
ることができ、これによって、電子部品を基体に実装す
ることが可能である。

【０１３８】（導電性接合材料の例３）次に、もう１つ
の例について図面を参照しながら説明する。図１３は、
この例における導電性接合材料を構成する球状導電性粒
子を示す概略断面図である。尚、特に記載しない限り、
例１にて記載した説明と同様とする。

【０１３９】図１３に示すように、この例の導電性接合
材料を構成する導電性粒子６２は、荷電制御剤５２が分
散された樹脂成分５３で低融点金属粉末５１を被覆して
構成される。このこと以外は、図１０を参照しながら上
述した例１の導電性粒子６０と同様の材料、形状、寸
法、および組成比であり得る。

【０１４０】次に、このような導電性粒子６２からなる
導電性接合材料を製造する方法を説明する。

【０１４１】まず、上記の例１にて説明した第１段階と
同様にして所望のサイズの低融点金属粉末を得る。他
方、荷電制御剤および樹脂成分（樹脂材料および必要に
応じて活性剤を含む）を用意する。

【０１４２】次に、予め融点以上に加熱して溶融させた
樹脂材料に荷電制御剤（および必要に応じて樹脂成分の
活性剤）を混合分散させたものに、低融点金属粉末を加
え、これにより、荷電制御剤が分散された樹脂成分で低
融点金属粉末が被覆された導電性粒子が製造され得る。
この場合、低融点金属粉末の融点が、樹脂材料の融点よ
りも高くなるように、これら材料を選択する必要があ
る。

【０１４３】別法では、低融点金属粉末、荷電制御剤、
および樹脂成分（樹脂材料および必要に応じて活性剤を
含む）に、例えばメカノフュージョンシステム（ホソカ
ワミクロン株式会社製）を用いて機械的エネルギーを加
えたり、サーフュージングシステム（日本ニューマチッ
ク工業株式会社製）を用いて低融点金属粉末の周りに樹
脂成分をコーティングすることによって、上記のような
導電性粒子を得ることも可能である。この場合、低融点
金属粉末、荷電制御剤、および樹脂成分（樹脂材料およ
び必要に応じて活性剤を含む）の融点の関係は特に限定
されない。

【０１４４】この例３の導電性接合材料を利用すれば、
上記の例１と同様に、上述の実施形態または改変例の接
合パターン形成方法および／または装置によって、配線
パターンが形成された基体上の所定の位置（例えばラン
ドパターン上）に接合パターンを正確および確実に形成
することができる。この導電性接合材料を用いれば、上
述の実施形態またはその改変例の接合パターン形成方法
および／または接合パターン形成装置によって、配線パ
ターンが形成された基体上の所定の位置に接合パターン
を正確および確実に形成すること、ならびに、この接合
パターンによって電子部品を基体に接合することがで
き、これによって、電子部品を基体に実装することが可
能である。

【０１４５】これに加えて、この例３の導電性接合材料
を用いて形成された接合パターンは、上記の例１の導電
性接合材料よりも良好な導通性を有する。なぜなら、例
１の導電性材料を構成する導電性粒子は複数の低融点金
属粉末を有するが、例３の導電性材料を構成する導電性
粒子は１つの低融点金属粉末を有するために低融点金属
粉末の比表面積がより小さく、上記第１段階と第２段階
との間に低融点金属粉末表面に不可避的に形成される自
然酸化物の量がより少なくなるからである。

【０１４６】あるいはまた、図１２を参照して上述した
例２と同様に、この例３の球状の導電性粒子から棒状の
導電性粒子を製造することも可能である。

【０１４７】以上のような例１〜３の導電性粒子からな
る導電性接合材料の他にも、例えば特開平１１−２５１
７１８号公報、特開平１１−２６５０８９号公報、特開
平１１−２９８１１９号公報に記載されるような荷電性
粉末を本発明の方法および装置に用いることも可能であ
る。

【０１４８】

【発明の効果】本発明によれば、スクリーン印刷法を用
いることなく、導電性粒子（導電性接合材料）を接合パ
ターンとして基体上の微小領域にも正確に供給すること
ができる方法ならびにそのための装置が提供される。本
発明の方法および装置を用いて電子回路基板を作製すれ
ば、微細な接合パターンを基体上の所定の箇所に確実に
生産性良く形成することができ、従って、電子回路基板
の高集積化、狭ピッチ化にも十分対応可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の接合パターンの形成方法を連続的に
実施する場合のプロセスフロー図である。

【図２】 本発明の１つの実施形態における接合パター
ン形成装置の概略図である。

【図３】 図２の装置を用いて実施される本発明の接合
パターンの形成方法を説明する概略工程図である。

【図４】 図２の装置を用いて実施される本発明の接合
パターンの形成方法を説明する概略工程図である。

【図５】 図２の装置を用いて実施される本発明の接合
パターンの形成方法を説明する概略工程図である。

【図６】 図２の装置を用いて実施される本発明の接合
パターンの形成方法を説明する概略工程図である。

【図７】 図２の装置を用いて実施される本発明の接合
パターンの形成方法を説明する概略工程図である。

【図８】 図２〜７を参照して説明した本発明の実施形
態の改変例における接合パターン形成装置の概略図であ
る。

【図９】 図２〜７を参照して説明した本発明の実施形
態の改変例における、導電性粒子を転写する工程を説明
する概略工程図である。

【図１０】 本発明の実施に利用可能な導電性接合材料
を構成する球状導電性粒子を示す概略断面図である。

【図１１】 図１を参照して説明した導電性接合材料を
構成する導電性粒子の製造方法を説明する工程フロー図
である。

【図１２】 本発明の実施に利用可能なもう１つの導電
性接合材料を構成する棒状導電性粒子を示す概略断面図
である。

【図１３】 本発明の実施に利用可能な別の導電性接合
材料を構成する導電性粒子を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１、４１ 回転ドラム本体 ２、４２ 導電性膜 ３ 光導電体 ４ 初期化装置 ５ 帯電器 ６、４３ 光照射装置 ７ 導電性粒子 ８ 導電性粒子供給装置 ９ 基体 １０ 転写装置 １４ 光照射領域 １５ 非光照射領域 １６ 制御装置 ２０、３０ 接合パターン形成装置 ３１ カメラ ４４ 荷電装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田崎 学 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E319 AA03 AC01 BB01 CC33 CD15 CD29 GG01 5E336 AA04 CC31 CC52 CC53 CC56 CC58 EE03 GG30 5G323 CA04

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品の実装において、配線パターン
   と電子部品とを接合する、導電性接合材料として用いら
   れる導電性粒子からなる接合パターンを、配線パターン
   が形成された基体上に形成するための方法であって、 （ａ）導電性支持体上に設けられた光導電体の表面に電
   荷を供給して、光導電体表面を第１電位に一様に帯電さ
   せる工程と、 （ｂ）第１電位に帯電した光導電体表面の所定の領域に
   光照射して、光照射領域に対応する潜像パターンを光導
   電体に形成する工程と、 （ｃ）第２電位に帯電した導電性粒子を光導電体表面に
   供給して、潜像パターンに対応する、導電性粒子からな
   る接合パターンを光導電体表面に付着形成する工程と、 （ｄ）基体上の配線パターンの所定の箇所に接合パター
   ンが配置されるように、接合パターンを光導電体表面か
   ら基体に転写する工程とを含む方法。
2. 【請求項２】 工程（ａ）の前に光導電体を初期化する
   工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 導電性支持体が導電性表面を有する回転
   ドラムであり、回転ドラムを回転させることにより、光
   導電体を初期化する工程、工程（ａ）、工程（ｂ）、工
   程（ｃ）および工程（ｄ）を１サイクルとして連続的に
   繰り返し行う、請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】 工程（ａ）において、タングステンワイ
   ヤーを用いて電荷が供給される、請求項１〜３のいずれ
   かに記載の方法。
5. 【請求項５】 工程（ｂ）において、レーザ光を用いて
   光照射される、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
6. 【請求項６】 工程（ｂ）において、予め設計データが
   格納されたデータベースから設計データを読み出し、読
   み出された設計データに基づいて所定の領域が光照射さ
   れる、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
7. 【請求項７】 工程（ｂ）において、基体から位置デー
   タを読み取り、読み取られた位置データに基づいて所定
   の領域が光照射される、請求項１〜５のいずれかに記載
   の方法。
8. 【請求項８】 工程（ｂ）において、基体から位置デー
   タを読み取り、読み取られた位置データに対応して、予
   め設計データが格納されたデータベースから設計データ
   を読み出し、読み出された設計データに基づいて所定の
   領域が光照射される、請求項１〜５のいずれかに記載の
   方法。
9. 【請求項９】 位置データが、センサーまたはカメラを
   用いて読み取られる、請求項７または８に記載の方法。
10. 【請求項１０】 工程（ｄ）において、光導電体上の接
    合パターンが基体に接触した状態で転写される、請求項
    １〜９のいずれかに記載の方法。
11. 【請求項１１】 工程（ｄ）において、光導電体上の接
    合パターンが基体に接触しない状態で転写される、請求
    項１〜９のいずれかに記載の方法。
12. 【請求項１２】 工程（ｄ）が、光導電体と基体との間
    に電界を発生させることを含む、請求項１〜１１のいず
    れかに記載の方法。
13. 【請求項１３】 工程（ｄ）が、光導電体表面に付着し
    た導電性粒子の位置が基体上の転写されるべき位置に整
    合したときに、光導電体表面を第２電位と同じ極性の第
    ３電位にすることを含む、請求項１１に記載の方法。
14. 【請求項１４】 基体が回路用基板であり、基板上に形
    成された配線パターンと電子部品とが、請求項１〜１３
    のいずれかに記載の方法によって形成された導電性粒子
    からなる接合パターンを用いて接合されている電子回路
    基板。
15. 【請求項１５】 電子部品の実装において、配線パター
    ンと電子部品とを接合する、導電性接合材料として用い
    られる導電性粒子からなる接合パターンを、配線パター
    ンが形成された基体上に形成するための装置であって、 導電性支持体上に設けられた光導電体と、 光導電体表面を第１電位に一様に帯電させるために、光
    導電体の表面に電荷を供給する手段と、 光照射領域に対応する潜像パターンを光導電体に形成す
    るために、第１電位に帯電した光導電体表面の所定の領
    域に光照射する手段と、 潜像パターンに対応する、導電性粒子からなる接合パタ
    ーンを光導電体表面に付着形成するために、第２電位に
    帯電した導電性粒子を光導電体表面に供給する手段と、 基体上の配線パターンの所定の箇所に接合パターンが配
    置されるように、接合パターンを光導電体表面から基体
    に転写する手段とを含む装置。
16. 【請求項１６】 光導電体を初期化する手段を更に含
    む、請求項１５に記載の装置。
17. 【請求項１７】 導電性支持体が導電性表面を有する回
    転ドラムである、請求項１５または１６に記載の装置。
18. 【請求項１８】 電荷を供給する手段がタングステンワ
    イヤーを含む、請求項１５〜１７のいずれかに記載の装
    置。
19. 【請求項１９】 光照射する手段がレーザ光発生装置を
    含む、請求項１５〜１８のいずれかに記載の装置。
20. 【請求項２０】 予め設計データが格納されたデータベ
    ースを更に含み、光照射する手段が、データベースから
    読み出された設計データに基づいて所定の領域を光照射
    する、請求項１５〜１９のいずれかに記載の装置。
21. 【請求項２１】 基体から位置データを読み取る読取手
    段を更に含み、光照射する手段が、該読取手段によって
    基体から読み取られた位置データに基づいて所定の領域
    を光照射する、請求項１５〜１９のいずれかに記載の装
    置。
22. 【請求項２２】 予め設計データが格納されたデータベ
    ースと、基体から位置データを読み取る読取手段とを更
    に含み、光照射する手段は、該読取手段によって基体か
    ら読み取られた位置データに対応して、データベースか
    ら読み出された設計データに基づいて所定の領域を光照
    射する、請求項１５〜１９のいずれかに記載の装置。
23. 【請求項２３】 読取手段がセンサーまたはカメラを含
    む、請求項２１または２２に記載の装置。
24. 【請求項２４】 転写する手段が、光導電体上の接合パ
    ターンを基体に接触させた状態で転写する、請求項１５
    〜２３のいずれかに記載の装置。
25. 【請求項２５】 転写する手段が、光導電体上の接合パ
    ターンを基体に接触させない状態で転写する、請求項１
    ５〜２３のいずれかに記載の装置。
26. 【請求項２６】 転写する手段が、光導電体と基体との
    間に電界を発生させることにより接合パターンを転写す
    る、請求項１５〜２５に記載の装置。
27. 【請求項２７】 転写する手段が、光導電体表面に付着
    した導電性粒子の位置が基体上の転写されるべき位置に
    整合したときに、光導電体表面を第２電位と同じ極性の
    第３電位にすることにより接合パターンを転写する、請
    求項２５に記載の装置。