JP2006269557A - 回路パターン形成方法並びに、それを用いて形成した回路パターン及び積層体 - Google Patents

Abstract

【課題】 短絡が無く、滲みの少ない微細な回路パターンを効率的且つ安価に製造する回路パターン形成方法、並びにそれにより形成された回路パターン、さらに、このような回路パターンを有する積層体を提供する。
【解決手段】 支持体または基板上に、金属ナノ粒子導電性ペーストよりなる導電性ペースト部及び該導電性ペースト部の少なくとも幅方向両側に配置され、且つ絶縁体ペーストよりなる絶縁体ペースト部で構成された３列構造の微細線を描画すること、及び前記微細線が描画された前記支持体または基板に対して焼成処理すること、を含む回路パターン形成方法。
【選択図】 図６

Description

本発明は、回路パターン形成方法並びにそれにより得られた回路パターン及び積層体に関し、特に、金属ナノ粒子導電性ペーストを用いた回路パターン形成方法並びに、その回路パターン及び積層体に関する。

近年、コンピュータ、通信、ネットワーク、マルチメディア等の発達に伴い、電子機器の小型化が急速に進展し、これらに用いられる回路基板に対する小型化、高密度化の要求がますます強くなっている。一方、従来の回路基板の作製は複雑な工程のため、作製に長時間を要することと、回路パターンの微細化が容易で無くなりつつある状況にある。

回路パターンの形成に対する高密度化の要求と作製工程の簡略化を達成するために、種々の回路パターンの形成方法が開発されている。
例えば、ビルドアップ基板といわれる多層回路基板では、高密度化と工程短縮を達成するために、両面回路基板の両面に絶縁層を全面にわたり塗布硬化する工程、炭酸ガスレーザなどのレーザ光により所望の位置に穴あけする工程、穴内のクリーニングを行う工程、全面に無電解銅メッキおよび電解銅メッキを行う工程、メッキ上にフォトレジスト膜を形成する工程、フォトレジストの露光、現像を行い、銅メッキ層をエッチングした後、フォトレジストを剥離する工程を必要回数繰り返す事により製造されている。しかしながらこの製造方法も工程が長く歩留りが低い、製造に多大な費用がかかる上に製造期間が長い、各工程から廃液が発生するなどの問題を有している。
かかる問題解決のために、インクジェット装置を用いて回路形成を行う試みがなされている。

特に、エッチング工程を含むことより工程数の増大、廃液の発生の問題に対し、インクジェット装置を用いた導体回路の形成が試みられている（例えば、特許文献１）。この方法は、特定の化合物で被覆された平均粒子径１〜１００ｎｍの金属超微粒子を分散してなる導電性ペーストをインクジェット装置により基板上に塗布、硬化して導体回路を得るものである。しかし、現実に多層回路基板を製造する場合には、層間の絶縁性樹脂層の形成、層間接続のための開口部の形成等が必要であり、多くの工程を必要とする。

また、特許文献２には、複雑な工程を必要としない、効率的、かつ安価な多層回路基板を製造する方法が開示されている。この方法は、開口部を有する絶縁性樹脂層をインクジェット法で形成し、その後、インクジェット法で導電性ペーストの回路パターンを形成する方法である。この方法は、エッチング工程を含まず効率的であり、廃液などの環境上の問題も少ない。しかし、導電性ペーストで描画した回路パターンの滲みによる隣接する回路パターンとの短絡の懸念があり、高密度の回路パターンが形成できない問題を有している。さらに、絶縁性樹脂層を形成する場合に、下層の導電性回路パターンの凹凸による影響で平滑な面を形成しにくいなどの問題がある。

一方、特許文献３には、導電性パターンと絶縁性パターンを同時に作製する方法が開示されている。この方法は、導電性ペーストのヘッドと絶縁体ペーストのヘッドの２つを配置しておき、導電性ペーストが出る場合と絶縁体ペーストが出る場合とをコンピュータ制御して走査描画させ、結果的に導電性パターンと絶縁性パターンとを１層の中に形成させる方法である。これは、１層の中での凹凸がほとんど無く、多層回路基板形成に有利であるが、導電性ペーストの滲みを無くすことには不十分であり、微細線描画は困難である。

特開２００２−３２４９６６号公報 特開２００４−２４１５１４号公報 特開平１１−１６３４９９号公報

本発明は、短絡が無く、滲みの少ない微細な回路パターンを効率的且つ安価に製造する回路パターン形成方法並びに、それにより形成された回路パターン及び積層体を提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題が以下に示す本発明により解決できることを見出した。
即ち、本発明の回路パターン形成方法は、支持体または基板上に、金属ナノ粒子導電性ペーストよりなる導電性ペースト部及び該導電性ペースト部の少なくとも幅方向両側に配置され且つ絶縁体ペーストよりなる絶縁体ペースト部で構成された３列構造の微細線を描画すること、及び描画された前記微細線に対して焼成処理すること、を含む。
ここで、上記回路パターン形成方法では、前記金属ナノ粒子導電性ペースト部および絶縁体ペースト部を支持体又は基板上に同時塗設することが好ましい。
また、上記金属ナノ粒子導電性ペーストの分散溶媒が非極性有機溶媒であり、前記絶縁体ペーストの分散溶媒が極性有機溶媒であることが好ましい。
またここで、前記金属ナノ粒子導電性ペーストの粘度（２０℃）が２ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓであり、絶縁体ペーストの粘度（２０℃）が１００ｍＰａ・ｓ〜３０００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。
本発明の回路パターンは、前記回路パターン形成方法によって形成されたものである。
また本発明の積層体は、上記回路パターン形成方法を複数回繰り返すことにより形成された複数層の回路パターンを有するものである。

本発明は、導電性ペースト部と絶縁体ペースト部とで構成された３列構造の微細線を描画することを含むので、短絡が無く、滲みの少ない微細な回路パターン及び積層体を効率的且つ安価に製造することができる。

以下において、本発明の回路パターン形成法について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。

本発明の回路パターン形成方法は、支持体または基板上に、金属ナノ粒子導電性ペーストよりなる導電性ペースト部及び該導電性ペースト部の少なくとも幅方向両側に配置され且つ絶縁体ペーストよりなる絶縁体ペースト部で構成された３列構造の微細線を描画すること、及び前記微細線が描画された前記支持体または基板に対して焼成処理すること、を特徴とする。
この方法では、金属ナノ粒子導電性ペースト部を絶縁体ペースト部で挟んだ３列構造の微細線を描画するので、導電性ペースト部同士が接近または接触することによる短絡や、導電性ペースト部の滲みが生ずることがない。また、絶縁体ペースト部で導電性ペースト部を画定するので、金属ナノ粒子導電性ペースト部の回路パターンの幅と厚みの制御が容易となる。

本発明における金属ナノ粒子導電性ペーストに含まれる金属ナノ粒子は導電性の金属であればよいが、回路抵抗を低くする観点から、好ましくは、周期律表の周期律表の８族、９族、１０族、１１族、１２族、１３族、１４族および１５族から選択される１種以上の単体または合金からなる。具体例としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ａｌの金属ナノ粒子や、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｃｏの中から選択される二種以上の金属からなる合金ナノ粒子などを挙げることができる。

本発明における金属ナノ粒子の平均粒径は、粒子の焼結を容易にして、回路の抵抗を低くする観点から、投影面積における直径で表した場合の平均粒径として２〜１００ｎｍが好ましい。さらに好ましくは、２〜５０ｎｍである。金属ナノ粒子の粒径は、カーボン膜を貼り付けたＣｕメッシュに希釈した金属ナノ粒子を載せて乾燥させ、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：例えば日本電子製１２００ＥＸ）で撮影したネガを粒径測定器（例えばカールツァイス製ＫＳ−３００）で測定される算術平均で示すことができる。ナノ粒子の結晶系を決めるにはＴＥＭによる電子回折でもよいが、Ｘ線回折を用いた方が精度が高いため好ましい。ナノ粒子の内部の組成分析には、電子線を細く絞ることができるＦＥ−ＴＥＭにＥＤＡＸを付け評価することが好ましい。
本発明においては、変動係数２０％以下の単分散金属ナノ粒子を２種以上混合されたものも焼結性改良の観点から好ましく用いられる。２種以上の混合において、平均粒径が２〜１０ｎｍのものから選ばれる１種以上と２０〜１００ｎｍから選ばれる１種以上とを混合した導電性ペーストは、加熱処理後の焼結が容易となり、抵抗の低い回路パターンが作製できるため、好ましい。

本発明における金属ナノ粒子は、一般的に知られた各種の方法で合成できる。合成法として沈殿法で分類すると、（１）１級アルコールを用いるアルコール還元法、（２）２級、３級、２価または３価のアルコールを用いるポリオール還元法、（３）熱分解法、（４）超音波分解法、（５）強力還元剤還元法、（６）水素還元法などを用いることができる。また、反応系で分類すると、（７）高分子存在法、（８）高沸点溶媒法、（９）正常ミセル法、（１０）逆ミセル法、などを用いることができる。具体的には、高分子存在下でのポリオール還元、高分子存在下での強力還元剤還元、逆ミセル中での強力還元剤還元、高沸点溶媒中でのアルコールまたは水素還元、などが好ましく用いられる。

本発明における金属ナノ粒子は、粘度や充填率などで変更し得るが、金属ナノ粒子導電性ペースト中に３〜８０質量％の濃度で存在することが好ましい。さらには、１０〜５０質量％がより好ましい。

本発明における金属ナノ粒子は、分散媒中に安定に存在させる観点から、アミン類、カルボン酸類またはチオ基を有する有機分散剤で被覆されて、有機溶媒中に分散されていることが好ましい。
有機分散剤の具体例として以下のものが挙げられる。

アミン類として、脂肪族第一アミン、脂肪族第二アミン、脂肪族第三アミン、脂肪族不飽和アミン、脂環式アミン、芳香族アミンなどが挙げられる。特に、脂肪族第一アミン、脂肪族第二アミン、脂肪族不飽和アミンおよび脂環式アミンが好ましい。具体例として、炭素数が８〜１８のアルキルアミンおよびアルケニルアミンが好ましく用いられる。また、シクロヘキシルアミンやオレイルアミンなども好ましい。
カルボン酸類として、モノカルボン酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸のいずれを用いても良いが、モノカルボン酸が好ましく、特に、脂肪酸が好ましい。具体例として、オクタン酸、デカン酸、ドデカン酸、オレイン酸などが好ましく用いられる。
チオ基を有するものとして、チオール類、ジスルフィド類などが挙げられるが、炭素数８〜１８のアルカンチオールが好ましい。
アミンとカルボン酸の両方を含有する有機分散剤およびチオ基とカルボン酸の両方を含有する有機分散剤も好ましい。

本発明における絶縁体ペーストに用いる絶縁体は、理科年表（２００５年）の４１１ページに記載されているように、電圧をかけ始めてから１分後の室温での内部抵抗率が１０¹⁰Ω・ｍ以上のものが好ましく、１０¹¹Ω・ｍ以上のものがより好ましい。１０¹⁰Ω・ｍ未満では絶縁性が不十分で短絡の原因となる場合があるため、好ましくない。本発明で用いられる絶縁体の具体例としては、ポリイミド（例えば、宇部興産製のＵ−ワニス−Ｓ、日立電線製のホピアＨＯＰ−４００）、シリカゾル、シランカップリング剤、シリコーンレジン（例えば、東レ・ダウコーニング・シリコーン製のトレフィルＲ９１０）などが挙げられる。

本発明における各ペーストは、分散溶媒として、適切な有機溶媒を含む。それぞれの有機溶媒としては、各ペーストの構成成分を適切な状態に分散可能なものであればよい。
好ましくは、本発明においては、金属ナノ粒子導電性ペーストに非極性有機溶媒を使用し、絶縁体ペーストに極性有機溶媒を使用する。このように、金属ナノ粒子導電性ペースト及び絶縁体ペーストにそれぞれ極性の異なる有機溶媒を用いると、導電性ペースト部及び絶縁体ペースト部を隣接して塗設してもそれぞれの有機溶媒が互いに弾き合う。この結果、導電回路パターンが滲まずに、かつ、必要な厚みで形成できる。

本発明における金属ナノ粒子導電性ペーストの分散溶媒に用いる非極性有機溶媒としては、非極性として定義されているものであればよく、炭素数６〜１２のアルカン類またはエーテル類、さらに、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族化合物が好ましい。

本発明における絶縁体ペーストの分散溶媒に用いる極性有機溶媒としては、極性基、例えばＯＨ、Ｎ、ＮＨ、ＮＨ₂、Ｓ、ＳＯ、ＳＯ₂等を有するものであればよいが、炭素数２〜８の一価アルコール類（エチルアルコール、ブチルアルコール、オクチルアルコールなど）、二価アルコール類（エチレングリコール、ジエチレングリコールなどのジオール類）または三価アルコール類（トリオール類）が好ましい。さらに、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスファミドなどの溶媒も好ましく用いられる。

本発明における各ペーストの粘度は、各ペースト部を塗設する際に適切な粘度であればよい。
例えば、本発明における金属ナノ粒子導電性ペーストの粘度は、Ｂ型回転粘度計にて２０℃で測定した場合の粘度として、２ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓが吐出性の観点から好ましい。さらに好ましくは、５ｍＰａ・ｓ〜５０ｍＰａ・ｓである。一方、絶縁体ペーストの粘度は、同様の測定法で、１００ｍＰａ・ｓ〜３０００ｍＰａ・ｓが滲みを少なくする観点から好ましく、さらに好ましくは、３００ｍＰａ・ｓ〜２０００ｍＰａ・ｓである。
ここで、絶縁体ペーストの粘度が、金属ナノ粒子導電性ペーストの粘度と同じかより高いことが好ましく、より高い粘度であることが更に好ましい。このように絶縁体ペーストの粘度を金属ナノ粒子導電性ペーストの粘度以上にすることによって、３列構造の中央に塗設する金属ナノ粒子導電性ペースト部に滲みが生じることがなく、微細で厚みのある回路パターンを容易に形成することができる。

また、金属ナノ粒子導電性ペーストには、上述した金属ナノ粒子に加えて、各種特性を付与するために種々の添加成分を含むものであってもよい。このような添加成分としては、硬化剤、酸化防止剤などを挙げることができる。さらに、絶縁体ペーストには、各種特性を付与するために種々の添加成分を含むものであってもよい。このような添加成分としては、増粘剤、接着剤などを挙げることができる。

本発明において用いられる支持体または基板は、この用途に一般的に使用されているものをそのまま適用することができるが、ステンレス、アルミ、銅などの金属または２５０℃以上のガラス転移点を有するポリマーフィルムが好ましく、ポリマーフィルムとしては、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなどが好ましい。

本発明における導電性ペースト部と絶縁体ペースト部との塗設は、インクジェット方式、ディスペンサー方式またはスクリーン印刷方式で行うことが好ましい。
このとき、導電性ペースト部と絶縁体ペースト部とが支持体又は基板上にそれぞれ塗設されて、３列構造の微細線が描画される。ここで、金属ナノ粒子導電性ペースト部の塗設が、絶縁体ペースト部を塗設してから行われる場合、絶縁体ペースト部間の幅が変化しないうちに金属ナノ粒子導電性ペースト部を塗設することが好ましく、時間的には１０秒以内が好ましい。本発明では、効率よく回路パターンを形成するために、金属ナノ粒子導電性ペースト部および絶縁体ペースト部の塗設を同時に行うことがもっとも好ましい。

また、微細線描画部分以外をスクリーン印刷方式で絶縁体パターンを形成した後に、本発明における微細線描画を行うことが好ましい。この場合には、微細線描画部分を除いた部分に絶縁体ペーストをスクリーン印刷し、その後、本発明に係る３列構造の微細線パターンを描画して、１層の回路パターン膜を形成することが好ましい。

線描画部分を除いた部分に絶縁体ペーストをスクリーン印刷する場合、微細線描画部分より大きい幅の穴にして印刷した後、精度の高いインクジェット方式で微細線を描画することが可能である。このため、スクリーン印刷が容易となる利点を有している。
インクジェット方式には各種の型が知られているが、圧電素子型およびバブルジェット（登録商標）型が好ましい。
微細線の描画は、例えばインクジェット方式によれば、インクユニットを走査させることによって容易に本発明の３列構造の微細線を描画することができる。描画された微細線では、絶縁体ペースト部が導電性ペースト部の少なくとも幅方向両側に配置されていればよく、微細線の先端部及び後端部のいずれかにも絶縁体ペースト部が配置されていてもよく、更には導電性ペースト部の周囲に絶縁体ペースト部が配置されていてもよい。

描画工程後には、微細線描画された支持体または基板に対して、微細線の焼結及び膜の効果を行うために焼成処理が施される。これにより、導体パターンと絶縁体パターンが合わさった１層の回路パターンが完成する。本発明における焼成処理は、任意の加熱装置を用いて行うことができるが、赤外線ヒーターまたはレーザ光を用いた加熱装置が好ましい。これらは温度制御が正確にできることと回路パターンを汚す懸念が少ない点で有利である。

本発明における金属ナノ粒子導電性ペーストで描画、加熱処理した後の微細線の幅と厚みは特に限定されず、必要とする電気抵抗を実現し得るように任意に設定できる。幅及び厚みは、３０ｎｍ〜１００μｍの間で設定が可能である。微細線の幅と厚みは、例えばインクジェット方式による描画では、絶縁体ペースト部塗設用のインクユニットと金属ナノ粒子導電性ペースト部塗設用のインクユニットとの相対位置及び各ペーストの適用量等を適宜変更することによって容易に調整可能である。

本発明の積層体は、上述したような微細線描画及び焼成処理を含む回路パターンの形成工程を、複数回繰り返すことによって形成された複数層の回路パターンを有する。この積層体では、短絡がなく滲みの少ない金属ナノ粒子導電性ペースト部が上下方向にも配置されているので、ある層の回路パターンとその上又は下に配置された回路パターンとの接合性にも優れている。
従って、このような積層体は、優れた多層回路基板、特に微細線の多層回路基板などを提供することができる。

以下、実施例をもとに本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は実施例によって限定されるものではない。

〔実施例１〕
＜導電性ペーストの作製＞
平均粒径１０ｎｍのＡｇナノ粒子に、分散剤として、デカンチオールをＡｇに対し１０質量％添加し、分散溶媒としてデカンを用いた導電性ペーストを作製した。導電性ペーストの金属ナノ粒子濃度は２０質量％、粘度（２０℃）は３０ｍＰａ・ｓであった。

＜絶縁体ペーストの作製＞
ポリイミド溶液（日立電線製ホピアＨＯＰ−４００）にシリコーンレジン（東レ・ダウコーニング・シリコーン製トレフィルＲ９１０）を固形分質量比で９０：１０になるように混合した絶縁体ペーストを作製した。粘度（２０℃）は９５０ｍＰａ・ｓであった。

＜多層回路パターンの作製＞
次に、支持体としてポリイミドフィルム（宇部興産製ユーピレックス−７５Ｓ）を使用し、上記で得られた導電性ペースト及び絶縁体ペーストを用いて支持体に微細線を描画して、多層回路パターンを形成した。
図１〜図６を参照しながら、多層回路パターンの形成方法について説明する。
図１〜図６には支持体１０としてポリイミドフィルム（宇部興産製ユーピレックス−７５Ｓ）に導電性ペースト部１２Ａ及び絶縁体ペースト部１２Ｂで構成された３列構造の微細線１２による回路パターンを形成する工程を図示している。
まず、支持体１０上に、スクリーン印刷方式で絶縁体ペーストを塗設し、絶縁体パターン１４を形成する（図１（Ａ）及び（Ｂ）参照）。このときの絶縁体パターン１４には、絶縁体ペーストが塗設されない穴部１６が形成される。この穴部１６は、次に行う導電性ペースト部１２Ａおよび絶縁体ペースト部１２Ｂをインクジェット装置７０を用いて塗設するための窪みである。

ここで用いられるインクジェット装置７０は、図７に示されるように、導電性ペースト部塗設用のヘッド７２と、絶縁体ペースト部塗設用のヘッド７４、７６を備えており、描画方向（矢印Ｘ）及び線幅方向（矢印Ｙ）にそれぞれ移動可能となっている。各ヘッド７２、７４、７６にはそれぞれペースト滴下用のノズル７２Ａ、７４Ａ、７６Ａを備えている。絶縁体ペースト部塗設用のヘッド７４，７６のノズル７４Ａ、７６Ａは、所定の距離だけ線幅方向Ｙに離間して位置決めされており、その間となる位置に、導電性ペースト部塗設用のヘッド７２Ａが位置決めされている（図７（Ｂ）参照）。

インクジェット装置７０は、スクリーン印刷で設けられた穴部１６に位置決めされ、穴部１６に沿って描画方向にペーストを滴下しながら移動する（図７（Ｂ）参照）。この結果、導電性ペースト部１２Ａを中央にしてその両側を絶縁体ペースト部１２Ｂで挟む形でほぼ同時塗設された３列構造の微細線１２が描画される（図２（Ａ）及び（Ｂ）参照）。

塗設後、赤外線ヒーターにより２００℃で加熱した結果、厚み７μｍの導体および絶縁体を含む回路パターンの膜１８を得た。導電性ペーストとして比較的低い粘度のものを使用しているので、実体顕微鏡で導体パターンの評価を行った結果、高粘度の絶縁体ペーストに挟まれたことと、疎水的な金属ナノ粒子導電性ペーストと親水的な絶縁体ペーストとの反発により、導体パターンの滲みは見られず、きれいなパターンが得られた。

図３及び図４は、上層と接続される接続部の形成を示している。図３に示されるように、下層の導体回路パターン膜１８における微細線１２の端部上に穴部１６を形成するようにスクリーン印刷方式で絶縁体ペーストを塗設して、絶縁体パターン１４を形成した。その後、図４に示されるように、穴部１６に対して導電性ペースト部１２Ａおよび絶縁体ペースト部１２Ｂをほぼ同時塗設して微細線１２を描画し、前記と同様の加熱を行い、厚み７μｍの導体および絶縁体を含む接続部パターンの膜２０を得た。

図５及び図６は、上層の回路パターンの形成を示している。上層の回路パターンも、下層の回路パターンの形成（図１及び図２）と同様にして、絶縁体パターン１４と、導電性ペースト部１２Ａおよび絶縁体ペースト部１２Ｂからなる微細線１２による回路パターンとを形成する。その後、前記と同様の加熱を行い、厚み７μｍの導体および絶縁体を含む回路パターンの膜２２を得た。この場合の導体パターンも下層同様に滲みの無いきれいなパターンが得られた。回路の比抵抗（体積低効率）は８×１０^-6Ω・ｃｍであり、良好な導電性を示した。
図１〜図６に示したように、本発明の回路パターン形成方法は精度が高く低抵抗の多層回路パターンが簡便に形成できる利点を有していることが明らかである。

〔比較例１〕
実施例１の金属ナノ粒子導電性ペーストおよび絶縁体ペーストを用いて、図１に対して穴部１６の無い絶縁体パターンをスクリーン印刷方式で塗設した。２００℃で加熱後、実施例１の導電性ペーストのみを図２と同じ位置に塗設後、２００℃で加熱して回路パターンを形成した。さらに、実施例１と同様（図３〜図６参照）にして、絶縁体層が穴部１６を有さない状態にして塗設を重ねた。このものの比抵抗は９×１０^-5Ω・ｃｍと高かった。さらに、導体パターンを実体顕微鏡で評価した結果、滲みが大きく、また、平面性が悪く、上下の絶縁体層との密着も不良であった。

〔比較例２〕
実施例１の金属ナノ粒子導電性ペーストおよび絶縁体ペーストを用いて、支持体上に１本の導電性ペースト部塗設用ヘッド７２および１本の絶縁体ペースト部塗設用ヘッド７４を幅方向と長さ方向に操作して塗設するインクジェット方式で、１層の回路パターンを作製した。同様に、２層目、３層目を作製し、多層の回路パターンとした。このものの比抵抗を測定した結果、１×１０^-4Ω・ｃｍと高かった。また、導体パターンを評価した結果、滲みが発生して、細線が変形したものになっていた。さらに、厚みが一定でなく、多層回路基板として不十分であった。

〔実施例２〕
金属ナノ粒子が平均粒径４ｎｍのＡｕである導電性ペーストを実施例１と同様の方法で作製した。導電性ペーストの金属ナノ粒子濃度は２０質量％、粘度（２０℃）は４０ｍＰａ・ｓであった。絶縁体ペーストは実施例１と同じものを使用し、実施例１と同様にして微細線１２を含む回路パターンを作製した。実施例１で示されたものと同様に滲みのない導体パターンを持った多層回路パターンが得られた。回路の導電率は６×１０^-6Ω・ｃｍであり、良好な導電性を示した。

〔実施例３〕
金属ナノ粒子がＣｕ内殻、Ａｕ表層（Ｃｕ／Ａｕ＝９５／５原子％）である平均粒径９ｎｍのコア／シェル型合金の導電性ペーストを実施例１と同様の方法で作製した。分散剤は、デカンチオールをオレイルアミンおよびオレイン酸に替えて添加した。導電性ペーストの金属ナノ粒子濃度は２０質量％、粘度（２０℃）は３３ｍＰａ・ｓであった。次いで、ポリイミド溶液（日立電線製ホピアＨＯＰ−４００）にシランカップリング剤ゾル（下記処方）を固形分質量比で７０：３０になるように混合した絶縁体ペーストを作製した。粘度（２０℃）は８００ｍＰａ・ｓであった。実施例１と同様にして微細線１２を含む回路パターンを作製した。その結果、実施例１で示されたものと同様に、滲みのない導体パターンを持った多層回路パターンが得られた。回路の導電率は５×１０^-6Ω・ｃｍであり、良好な導電性を示した。

＜シランカップリング剤ゾルの調製＞
攪拌機、還流冷却器を備えた反応器に、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン４８ｇ、アルミニウムジイソプロポキシドエチルアセトアセテート０．８４ｇ、メチルエチルケトン６０ｇ、ハイドロキノンモノメチルエーテル０．０６ｇ、水１１．１ｇを加え混合したのち、６０℃で４時間反応させた後室温まで冷却し、透明なゾル組成物を得た。このゾル組成物は１００％オリゴマー成分以上（重量平均分子量１０００から２００００までの成分であった。

〔実施例４〕
平均粒径が５ｎｍで粒径の変動係数が１３％のＡｇナノ粒子と平均粒径が３０ｎｍで粒径の変動係数が１１％のＡｇナノ粒子とを１：１で混合した導電性ペーストを実施例１と同様の方法で作製した。導電性ペーストの金属ナノ粒子濃度は２０質量％、粘度（２０℃）は４６ｍＰａ・ｓであった。絶縁体ペーストは実施例３と同じものを使用した。図１の方法で回路パターンを作製した。実施例１で示されたものと同様に滲みのない導体パターンを持った多層回路パターンが得られた。回路の導電率は４×１０^-6Ω・ｃｍであり、さらに良好な導電性を示した。

このように本発明によれば、短絡が無く滲みの少ない線幅を与える微細線の回路パターンを、簡便に、かつ、安価に形成する方法およびその回路パターンを提供することができる。さらに、上記の微細線の回路パターンを有する多層の回路基板を提供することができる。

（Ａ）は、本発明の実施例１にかかる絶縁体パターンの形成を示した平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ’断面図である。 （Ａ）は、本発明の実施例１にかかる微細線の描画工程を概念的に示した平面図、（Ｂ）は（Ａ）Ｂ−Ｂ’の断面図である。 （Ａ）は、本発明の実施例１にかかる接続部パターンの形成を示した平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ’断面図である。 （Ａ）は、本発明の実施例１にかかる接続部パターンにおける微細線の描画工程を概念的に示した平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＤ−Ｄ’断面図である。 （Ａ）は、本発明の実施例１にかかる上層の絶縁体パターンの形成を示した平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ’断面図である。 （Ａ）は、本発明の実施例１にかかる微細線の描画工程を概念的に示した平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＦ−Ｆ’断面図である。 （Ａ）は本発明の実施例にかかるインクジェット装置の概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のインクジェット装置におけるノズル部の位置を示す概念図である。

符号の説明

１０ 支持体
１２ 微細線
１２Ａ 導電性ペースト部
１２Ｂ 絶縁体ペースト部
１６ 穴部
７０ インクジェット装置
７２ 導電性ペースト部塗設用ヘッド
７４ 絶縁体ペースト部塗設用ヘッド
７６ 絶縁体ペースト部塗設用ヘッド

Claims (14)

1. 支持体または基板上に、金属ナノ粒子導電性ペーストよりなる導電性ペースト部及び該導電性ペースト部の少なくとも幅方向両側に配置され且つ絶縁体ペーストよりなる絶縁体ペースト部で構成された３列構造の微細線を描画すること、及び前記微細線が描画された前記支持体または基板に対して焼成処理すること、
   を含む回路パターン形成方法。
2. 該金属ナノ粒子導電性ペースト部および該絶縁体ペースト部を、支持体又は基板上に同時塗設することを特徴とする請求項１記載の回路パターン形成方法。
3. 該金属ナノ粒子導電性ペーストの分散溶媒が非極性有機溶媒であり、該絶縁体ペーストの分散溶媒が極性有機溶媒であることを特徴とする請求項１記載の回路パターン形成方法。
4. 該金属ナノ粒子導電性ペーストの金属ナノ粒子の平均粒径が２〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の回路パターン形成方法。
5. 該金属ナノ粒子導電性ペーストの粘度（２０℃）が２ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓであり、該絶縁体ペーストの粘度（２０℃）が１００ｍＰａ・ｓ〜３０００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項１記載の回路パターン形成方法。
6. 該金属ナノ粒子導電性ペースト部および該絶縁体ペースト部を、インクジェット方式、ディスペンサー方式またはスクリーン印刷方式で塗設することを特徴とする請求項１記載の回路パターン形成方法。
7. 該金属ナノ粒子導電性ペーストの金属ナノ粒子が、周期律表の８族、９族、１０族、１１族、１２族、１３族、１４族および１５族に属するものから選択される１種以上の単体または合金からなることを特徴とする請求項１記載の回路パターン形成方法。
8. 該金属ナノ粒子導電性ペーストの金属ナノ粒子が、アミン類、カルボン酸類またはチオ基を含有する有機分散剤で有機溶媒中に分散されていることを特徴とする請求項１記載の回路パターン形成方法。
9. 該絶縁体ペーストが、ポリイミド、シリカゾル、シランカップリング剤またはシリコーンレジンを含有することを特徴とする請求項１記載の回路パターン形成方法。
10. 該焼成処理が赤外線ヒーターまたはレーザ光で行われることを特徴とする請求項１記載の回路パターン形成方法。
11. 該支持体または基板が２５０℃以上のガラス転移点を有するものであることを特徴とする請求項１記載の回路パターン形成方法。
12. 該金属ナノ粒子導電性ペーストの金属ナノ粒子が、粒径の変動係数２０％以下の単分散粒子を２種以上混合したものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の回路パターン形成方法。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項記載の回路パターン形成方法により形成された回路パターン。
14. 請求項１〜１２のいずれか１項記載の回路パターン形成方法を複数回繰り返すことにより形成された複数層の回路パターンを有する積層体。

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