JP4898482B2 - 電子部品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品の製造方法に関し、特に、電極が取り付けられた立体的な電子部品の製造方法に関する。

積層セラミック、積層チップインダクタ等の立体的な電子部品は、外部に電極が形成された後、基板に装着される。ここで、基板への接続不良を回避するためには、電極が、電子部品の互いに隣接する複数の面に亘り連続して形成されている（断面が略コ字状）ことが重要である（例えば、特許文献１参照）。電子部品の複数面に亘って電極を形成するためには、そのような模様に導電性ペースト（例えば、銅ペースト、銀ペースト）を印刷する必要がある。

従来、電子部品用の基材への導電性ペーストの印刷は、例えばスクリーン印刷法で行われる。

スクリーン印刷法では、まず印刷版に相当するスクリーンと呼ばれる網目状の絹、合成樹脂、ステンレス等を枠に張り、スクリーンの面に導電性ペーストの通過する部分と、通過しない部分（孔）とを作る。次いでその孔に充填された導電性ペーストをスキージで基材の表面へと押し出す。すると、導電性ペーストが基材に転写され、印刷されることになる。

また、表面に溝が形成されシリコンゴム等からなる平板状弾性体の上に、導電性ペーストを流し、溝以外の部分に付着した導電性ペーストをスキージで掻き落とすことで得られる凹版を電子部品の表面にスタンプする要領で、電子部品の表面に導電性ペーストを転写する方法も知られている。
特開平２−３３９０８号公報

しかし、前述した印刷方法では、立体的な電子部品の複数面に亘り、連続的な電極を取り付けることが困難であった。また、電子部品用の基材に転写される導電性ペーストの厚み及び幅が全体に亘って不均一となるため、電子部品に取り付けられる電極の形状も、当然に不均一とならざるを得なかった。

本発明は、以上の実情に鑑みてなされたものであり、立体的な電子部品の複数面に亘って連続的に取り付けられる電極の厚み及び幅を均一化できる電子部品の製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、親水性ポリマー（Ａ）を含有する感光性組成物からなる樹脂層を備える印刷版を使用するとともに、この印刷版に対して所定の方向且つ姿勢で電子部品用の基材を押圧し離間することによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の製造方法は、少なくとも親水性ポリマー（Ａ）を含有する感光性組成物からなる樹脂層を備えた印刷用原版の表面に所定形状の溝を形成し、印刷版を作製する印刷版作製手順と、前記印刷版の表面に設けられた溝に、導電性ペーストを充填する充填手順と、前記印刷版の表面と略直交する方向且つ前記溝を横断する姿勢で、前記電子部品用の基材を前記印刷版に押圧し離間することで、導電性ペーストを前記基材に転写する転写手順と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、樹脂層を、親水性ポリマー（Ａ）を含有する感光性組成物で形成したので、印刷版の硬度が所望の範囲に調節され、優れた可撓性が得られる。ここで、印刷版が適度に撓む。導電性ポリマーが充填された溝を横断する姿勢で、電子部品用の基材を印刷版に押圧し離間したので、基材が撓み、電子部品の印刷版に対向する面と、この面に隣接する複数の面に亘り連続して導電性ペーストが均一に転写される。このため、互いに隣接する複数面に亘り連続する電極を、均一な厚み及び幅で取り付けることができる。

以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明がこれに限定されるものではない。

本発明の製造方法は、印刷版作製手順と、充填手順と、転写手順と、を少なくとも備える。以下、各手順について詳細に説明する。

＜印刷版作製手順＞
印刷版作製手順は、印刷用原版の表面に所定形状の溝を形成し、印刷版を作製する手順である。

〔印刷用原版〕
本発明で使用される印刷用原版は、可撓性の支持体と、この支持体上に形成された樹脂層とを備え、この樹脂層が少なくとも親水性ポリマー（Ａ）を含有する感光性組成物からなる。

また、感光性組成物は、高精度を保持しつつロングラン印刷を行うことができる点で、光重合性モノマー（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）、及び可塑剤（Ｄ）を更に含有することが好ましい。このような感光性組成物の成分の詳細については、後述する。

なお、支持体としては、従来公知の構成でよく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、スチール、アルミニウム等の素材で形成されてよい。また、樹脂層の厚みは、特に限定されないが、通常０．０１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。

印刷用原版は、例えば、前述した本発明の感光性組成物からなる感光性樹脂溶液を支持体上に常用されている塗布手段により塗布し、乾燥して感光性樹脂層を形成することで製造される。

〔印刷版〕
本発明で使用される印刷版は、以上の印刷用原版を用いて、例えば、以下のような手順で作製される。

第１の手順は、印刷用原版の全面に活性線を照射した後、レーザー光を照射することで、所定パターンを描画し、所定形状の溝を形成する手順である。レーザー光の照射は、溝の形状の精度を向上できる点で、略平坦な加工台上に印刷版を載置した状態で行われることが好ましい。また、活性線が全面照射された樹脂層は、複数面に亘り連続する電極の厚み及び幅の調節を容易化できる点で、そのショアＡ硬度が４０°〜９０°であることが好ましい。

活性線の照射に用いられる光源としては、４５０ｎｍ以下の波長、特に３００〜４００ｎｍの波長領域のものが有用であり、例えば低圧水銀灯、高圧水銀灯、カーボンアーク灯、紫外線蛍光灯、ケミカルランプ、キセノンランプが挙げられる。この中でも、紫外線蛍光灯が好ましい。このような光源を用いて、主露光処理、現像処理、乾燥処理、後露光処理が順次行われる。ここで、主露光処理は３６０ｍＪ／ｃｍ^２以上の活性線、現像はブラシ式で水を用い、乾燥は８０℃にて１０分間程度、後露光は約１８００ｍＪ／ｃｍ^２の活性線にて、それぞれ行われることが好ましい。

また、レーザー光の波長は、通常１５０ｎｍ以上であり、好ましくは２００ｎｍ以上１５０００ｎｍ以下である。レーザー光の光源としては、炭酸レーザー又はエキシマレーザーが好ましい。出力値は、特に限定されないが、炭酸レーザーの場合２００Ｗ以上１０００Ｗ以下が好ましく（例えば、７００Ｗ／ｃｍ^２）、エキシマレーザーの場合１００Ｗ以上６００Ｗ以下が好ましい（例えば、３９６Ｗ／ｃｍ^２）。

レーザーは、連続式レーザー又はパルス式レーザーであってもよいが、溝の形状の精度を向上できる点ではパルス式レーザーが好ましい。パルスの周期は、炭酸レーザーの場合１Ｈｚ以上１５０Ｈｚ以下、エキシマレーザーの場合１Ｈｚ以上１９８Ｈｚ以下であってよい。

また、レーザー光の照射後、必要に応じて、印刷版を水で洗浄してもよく、更に活性線を全面照射してもよい。洗浄は、２０〜５０℃（例えば、３０℃）にて２０〜３０秒間、通常、シャワー方式等を用いて印刷版に水を噴出することによって行われるが、浸漬式等のバッチ処理も可能である。

第２の手順は、ネガマスクを介して印刷用原版に活性線を選択露光し、現像処理を施すことで活性線の未露光部分を除去した後、乾燥し、後露光処理を行うことで、所定形状の溝を形成する手順である。後露光処理の後、必要に応じて、表面をめっきする処理を行ってもよい。

溝１３の形状は、本実施形態においては、断面矩形であるが、これに限られず、断面逆台形状、断面円弧状であってよい。

＜充填手順＞
充填手順は、印刷版の表面に設けられた溝に、導電性ペーストを充填する手順である。充填の方法は、従来公知の方法であってよく、印刷版の形状や溝の形状に応じて、適宜選択されてよい。例えば、ゴム製スキージ等を用いて印刷版の表面に導電性ペーストを塗布し、溝に導電性ペーストを補給するとともに、溝以外の部分に付着した導電性ペーストをスキージ等で除去する。

ところで、溝に導電性ペーストを塗布する際、空気が混入して、導電性ペーストが均一且つ充分に充填されない場合がある。この場合、後述する転写手順において、導電性ペーストが基材に均一に転写されないおそれがある。よって、吐出器等を用い、圧力を与えながら導電性ペーストを溝に噴出する方式が、均一に導電性ペーストを転写できる点で、好ましい場合もある。

導電性ペーストは、通常、導電性金属の粉末と、有機バインダとを含有し、これらが有機溶剤に溶解又は分散されたものである。導電性金属は、銅や銀が一般的であるが、その他、ニッケル、コバルト等の強磁性金属を主成分又は副成分として含んでよい。

有機溶剤としては、α−ターピネオール、ジヒドロターピネオール、高級アルコール（例えば、デカノール）、ブチルカルビトール等が一般的に使用される。

なお、充填手順は、後述する転写手順と別々に行われてもよく、同時に行われてもよい。

＜転写手順＞
転写手順は、印刷版の表面と略直交する方向且つ溝を横断する姿勢で印刷版に電子部品用の基材を押圧し離間することで、導電性ペーストを基材に転写する手順である。

図１は、転写手順における電子部品用の基材３０の移動状態を示す図である。なお、図１においては、溝１３に充填された導電性ペーストの存在は省略されている。

まず、立体的な基材３０を、その当接面３１が、印刷版１０の表面１１に対向するように配置する。なお、基材３０の形状は、本実施形態においては、略直方体であるが、複数の面を備えるものである限りにおいて特に限定されない。

図２は、基材３０が印刷版１０に当接された状態を示す図であり、より詳しくは、（Ａ）が平面図、図２（Ｂ）が図２（Ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図、図２（Ｃ）が図２（Ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

基材３０を印刷版１０へと接近させ、当接させる。このとき、図２（Ａ）に示されるように、当接面３１は溝１３を略直交して横断するとともに、図２（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、表面１１に略平行な姿勢である。この状態では、基材３０は溝１３内に侵入していない。

図３は、基材３０が印刷版１０に押圧された状態を示す図であり、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、図５は、図３のＶ−Ｖ線断面図である。より詳しくは、図４（Ａ）及び図５（Ａ）は基材３０が印刷版１０に最大で押し込まれた状態、図４（Ｂ）及び図５（Ｂ）は基材３０が印刷版１０から離間される途中の状態、図４（Ｃ）及び図５（Ｃ）は基材３０が印刷版１０から完全に離間した状態を示す。

図３に示されるように、当接面３１を、表面１１と略直交する方向（図１における下方向）へと、表面１１に押圧する。すると、印刷版１０が対称的に撓み、溝１３内に基材３０が侵入することで押し込まれた導電性ペーストは、当接面３１の両側（図４における左右方向）へと流れ、隣接面３２、３３に付着する。

ここで、当接面３１は、表面１１により、溝１３の底よりも高い位置で支持される（図３（Ｂ）、（Ｃ）参照）。即ち、当接面３１が溝１３の奥部にまで押し込まれることは抑制され、溝１３には充分な深さが確保される。これにより、溝１３に充填されていた導電性ペーストは、当接面３１、及び隣接面３２、３３に亘って均一に付着することになる。

この状態で所定時間保持する。このとき、当接面３１は、図３に示されるように、溝１３を略直交して横断するとともに、図４（Ａ）及び図５（Ａ）に示されるように、表面１１に略平行な姿勢である。その後、当接面３１を、表面１１と略直交する方向（図１における上方向）へと離間する。この過程で、当接面３１、及び隣接面３２、３３に接した導電性ペーストは、当接面３１、及び隣接面３２、３３に付着する。やがて、当接面３１が表面１１から完全に離間すると、図４（Ｃ）に示されるように、基材３０に付着した導電性ペーストが複数面３１、３２、３３に亘って連続的に転写される。

なお、本実施形態では、当接面３１を移動させて表面１１に接近離隔させたが、これに限定されず、表面１１を移動させて当接面３１に接近離隔させてもよく、表面１１及び当接面３１の双方を移動させてもよい。また、充填手順及び転写手順は、複数の基材３０について同時並行で行ってよく、これにより製造効率を向上できる。

［パラメータ変動手順］
以上の転写手順は、基材３０を印刷版１０の表面１１に押し込む最大速度、最大深さ、この最大深さの状態を保持する時間、並びに最大深さの状態から導電性ペーストが印刷版１０の表面１１から離間するまでの時間、速度、及び距離からなる群より選ばれるパラメータの少なくとも１種を可変制御するパラメータ変動手順を有することが好ましい。

このパラメータ変動手順は、基材３０を表面１１に押し込む最大速度、最大深さ、及びこの最大深さの状態を保持する時間を可変制御する第１変動手順と、最大深さの状態から導電性ペーストが表面１１から離間するまでの時間、速度、及び距離を可変制御する第２変動手順と、で構成される。

「最大速度」及び「保持する時間」の各々は、大きすぎると、過剰量の導電性ペーストが当接面の両側へと流れ、隣接面に付着する場合がある一方、小さすぎると、当接面の両側へと流れる導電性ペーストが不足して、隣接面に付着する導電性ペーストが不足する場合がある。また、「最大深さ」は、大きすぎると、基材の当接面に転写される導電性ペーストの幅が過剰となる場合がある一方、小さすぎると、基材の当接面に転写される導電性ペーストの幅が過小となる場合がある。

「最大深さの状態から導電性ペーストが印刷版の表面から離間するまでの時間、距離」は、長すぎると、過剰量の導電性ペーストが隣接面から当接面側へと移動して、当接面に形成される電極が厚くなりすぎたり、印刷版へと落下する過程で粘性が急速に上昇し氷柱状に固化したりする場合がある。一方、短すぎると、導電性ペーストが隣接面から当接面側へと充分に移動せず、基材に転写される導電性ペーストの厚みが不均一になる場合がある。なお、本明細書で言う「導電性ペーストが印刷版の表面から離間する」とは、電子部品側に転写された導電性ペーストと、印刷版の溝内の導電性ペーストとが分離した状態を意味する。

また、「速度」は、小さすぎると、過剰量の導電性ペーストが隣接面から当接面側へと移動して、当接面に形成される電極が厚くなりすぎたり、印刷版へと落下する過程で粘性が急速に上昇し氷柱状に固化したりする場合がある。一方、大きすぎると、導電性ペーストが隣接面から当接面側へと充分に移動せず、基材に転写される導電性ペーストの厚みが不均一になる場合がある。

よって、導電性ペーストが氷柱状の状態で固化する前に、表面張力により導電性ペーストの表面を略均一且つ滑らかにする必要がある。

そこで、実際の温度や湿度下における電極材料の粘度等に応じて、必要充分量の導電性ペーストが隣接面に付着するようパラメータ値を設定することで、導電性ペーストを当接面から隣接面に亘って均一な厚み及び幅で、効率的に印刷できる。

本実施形態のパラメータ変動手順では、前述した所定のパラメータが、予め設定されたパラメータ値へと制御される。通常、電子部品に取り付けられた電極が１〜５００μｍの厚みとなるようにパラメータ値を設定すればよく、例えば、最大深さは、１〜９００μｍの範囲の所定値、具体的には４００μｍ程度としてよい。

［任意手順］
再び、本発明の製造方法の説明に戻る。本発明の製造方法は、転写手順の後、導電性ペースト層を乾燥する乾燥手順、導電性ペーストを焼成する焼成手順を更に含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。乾燥手順における乾燥は、高温又は常温で行われてよい。焼成手順を経ると、導電性ペースト層が硬化し、電極が形成される。

このようにして製造される電子部品４０を説明する。図６は、本発明の製造方法により電極が取り付けられた電子部品４０の状態を示す図であり、より詳しくは、（Ａ）が全体斜視図、（Ｂ）が（Ａ）の正面図、（Ｃ）が（Ａ）の右側面図である。

図６（Ａ）に示されるように、電子部品４０は、当接面４１、及び隣接面４２、４３に亘って連続する電極層４６が形成されている。図６（Ｂ）に示されるように、電極層４６は、断面コ字形であり、当接面４１と隣接面４２、４３との稜線上に形成された角部４６３を含めた全長に亘って略一定の厚みを有するとともに、溝１３の幅と略等しい幅Ｗを有する。このため、電極層４６にかすれやヒビが生じることが抑制されるとともに、電極層４６のうち、隣接面４２、４３上に起立部４６１が形成されている。

なお、図６（Ｃ）に示される起立部４６１の高さｈは、当接面４１が表面１１に押し込まれた深さに略依存させることもできる。

一方、従来の製造方法を使用して電極を取り付けた電子部品８０を説明する。

図７は、電子部品８０の状態を示す図であり、より詳しくは、（Ａ）が全体斜視図、（Ｂ）が（Ａ）の正面図、（Ｃ）が（Ａ）の右側面図である。

図７（Ａ）に示されるように、電子部品８０は、当接面８１、及び隣接面８２、８３に亘って連続する電極層９０が形成されている。図７（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、電極層９０は、その幅Ｋ及び厚みが一定でない。とりわけ、当接面８１と隣接面８２、８３との稜線上に形成された角部９３の厚みが、他の部分の厚みと格段に異なることが特徴的である。

これにより、電極層９０にかすれやヒビが生じやすいとともに、電極層９０のうち、隣接面８２、８３上に形成されている起立部９１の外縁の大部分が曲線状となる。これは、転写手順において、過剰量の導電性ペーストが隣接面８２、８３に付着したとともに、離間手順において、余分な導電性ペーストを当接面８１側へと移動させ、場合によっては更に印刷版へと落下しなかったことに起因する。このように、従来の製造方法では、導電性ペーストを複数面８１、８２、８３に亘って連続的に均一な厚み及び幅で印刷することが困難である。

（感光性組成物）
これに対して、本発明の製造方法によれば、以下に示す特定の感光性組成物からなる樹脂層を備える印刷用原版を用いるので、図６に示される均一形状の電極を取り付けることができる。

親水性ポリマー（Ａ）
親水性ポリマー（Ａ）としては、例えば、ポリビニルアルコール、Ｎ−メチロール基を有するアクリル系化合物とポリビニルアルコールとの反応生成物、変性ポリビニルアルコール（ポリビニルアルコール・ポリアクリレートブロック共重合体、無水アクリル酸を反応させた変性ポリビニルアルコール、グラフト化ポリビニルアルコール等）、カルボキシアルキルセルロース、スルホン酸ナトリウム基を有するポリアミド、エーテル結合を有するポリアミド、塩基性窒素又はアンモニウム塩型窒素を有するポリアミド、ポリビニルピロリドン、又はこれらの混合物が挙げられる。

これら具体例の中において、親水性ポリマー（Ａ）は、有機溶剤に対する耐侵食性に優れる点で、エチレン性二重結合及び極性基（例えば、水酸基）を有するものが好ましく、具体的には、ポリビニルアルコールを含むことが好ましい。ポリビニルアルコールの含有量は、少なすぎると耐侵食性が十分には得られず、多すぎても不経済である点で、全固形成分に対して３０質量％以上９０質量％以下であることが好ましい。より好ましくは、全固形成分に対して４０質量％以上６０質量％以下である。

また、親水性ポリマー（Ａ）は、Ｎ−メチロール基を有するアクリル系化合物と、ポリビニルアルコールとの反応生成物を含むことも好ましい。この反応生成物の含有量は、少なすぎると耐侵食性が十分には得られず、多すぎても不経済である点で、全固形成分に対して３０質量％以上７０質量％以下であることが好ましい。

Ｎ−メチロール基を有するアクリル系化合物としては、例えば、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−メチロールメタクリルアミド、Ｎ−エチル−Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−エチル−Ｎ−メチロールメタクリルアミドが挙げられ、これらは１種単独で又は複数種組み合わせて使用される。これらの中でも、Ｎ−メチロールアクリルアミド及びＮ−メチロールメタクリルアミドが好ましい。

ポリビニルアルコールの平均重合度は、現像性を向上できる点で、２００以上２０００以下であることが好ましい。

また、親水性ポリマー（Ａ）は、柔軟性に優れ且つ耐侵食性を向上できる点で、平均ケン化度３０ｍｏｌ％以上、好ましくは平均ケン化度６０ｍｏｌ％以上のポリビニルアルコールで構成される。ここで、親水性ポリマー（Ａ）は、ケン化度が略等しいポリビニルアルコールで構成されてもよく、ケン化度が異なる複数のポリビニルアルコールで構成されてもよい。

光重合性モノマー（Ｂ）
光重合性モノマー（Ｂ）としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸のような不飽和カルボン酸；メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、エチレングリコールモノアクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、プロピレングリコールモノアクリレート、分子量２００〜１０００のポリエチレングリコールモノアクリレート、分子量２００〜１０００のポリプロピレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールモノメトキシモノアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールアクリレート、及びこれらに対応するメタクリレートのような不飽和カルボン酸エステル；アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−エチロールアクリルアミド、Ｎ−プロピロールアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、ジアクリルアミドジメチレンエーテル、メチレンビスアクリルアミド、及びこれらに対応するメタクリルアミドのような不飽和カルボン酸アミド；アクリロニトリル、メタクリロニトリルのような不飽和ニトリル；アリルスルホン酸ナトリウム、メタクリルスルホン酸ナトリウム、トリメチロールプロパントリアリルスルホンアクリレートのような不飽和スルホン酸及びその誘導体が挙げられる。これらは、１種単独で使用されてもよく、複数種で組み合わせて使用されてもよい。

光重合性モノマー（Ｂ）の含有量は、パターン形成能を向上でき且つ印刷用原版からの感光性組成物の滲出を抑制できる点で、全固形成分に対して５質量％以上７０質量％以下であることが好ましい。

光重合開始剤（Ｃ）
光重合開始剤（Ｃ）としては、例えば、ベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ、４−アルコキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体；ベンゾイン、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン誘導体；ベンジルジメチルケタールが挙げられる。これらは、１種単独で使用されてもよく、複数種で組み合わせて使用されてもよい。

光重合開始剤（Ｃ）の含有量は、十分な光硬化性を付与でき且つ経済的である点で、全固形成分に対して０．０１質量％以上５質量％以下であることが好ましい。

可塑剤（Ｄ）
可塑剤（Ｄ）としては、ゴム弾性を付与できるものであれば特に限定されないが、水酸基を有する化合物であることが好ましい。具体的には、トリメチロールプロパン、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリグリセリン等が挙げられる。これらは、１種単独で使用されてもよく、複数種で組み合わせて使用されてもよい。

可塑剤（Ｄ）の含有量は、十分なゴム弾性を付与でき且つ光重合反応後におけるレリーフのパターン寸法の耐湿度性を向上できる点で、全固形成分に対して１質量％以上４０質量％以下であることが好ましい。

本発明の感光性組成物は、前述した親水性ポリマー（Ａ）、光重合性モノマー（Ｂ）、光重合性開始剤（Ｃ）、及び可塑剤（Ｄ）を、水及び／又は水との相溶性が高い有機溶媒（例えば、アルコール系溶剤）等の溶剤に溶解し、感光性樹脂溶液として調製して使用されることが好ましい。

任意成分
本発明の感光性組成物は、前述した成分に加え任意成分として、他の溶剤、感光性組成物の調製において慣用的に用いられる熱重合禁止剤、安定化剤、染料等を更に含有してもよい。また、本発明の目的を達成できる範囲において、他の樹脂成分を含有してもよい。

熱重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノン、メチルヒドロキノン、ｐ−ベンゾキノン等のキノン系化合物；２，６−ジ−ｔｅｒｔブチル−ｐ−クレゾール等のフェノール系化合物；Ｎ−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアンモニウム等のニトロソアミン系化合物、ニトロベンゼン又はその誘導体が挙げられる。これらは、１種単独で使用されてもよく、複数種で組み合わせて使用されてもよい。

以下に、本発明に係る電子部品の製造方法の有用性を示す試験結果を記述する。

感光性樹脂溶液の調製
溶液１〜５の調製における各成分の配合割合については、表１に示される通りとした。具体的には、以下のような手順で各溶液を調整した。

＜溶液１＞
親水性ポリマー（Ａ）として、（Ａ−１）ケン化度３５ｍｏｌ％、重合度８００のポリビニルアルコールを用い、光重合性モノマー（Ｂ）として、（Ｂ−１）ポリエチレングリコールジアクリレート「Ａ−４００」（新中村化学社製）を用い、光重合開始剤（Ｃ）として、（Ｃ−１）ベンジルジメチルケタールを用い、可塑剤（Ｄ）として、（Ｄ−１）ポリグリセリンを用いた。これら各成分と、溶剤である水／メタノール（質量比４／１）とを混合し、固形分濃度５０質量％の感光性樹脂溶液を調製した。

＜溶液２＞
親水性ポリマー（Ａ）として、（Ａ−２）ケン化度７３ｍｏｌ％のポリビニルアルコールを使用した点を除き、溶液１の調製と同様の手順で、感光性樹脂溶液を調製した。

＜溶液３＞
親水性ポリマー（Ａ）として、（Ａ−５）ケン化度７３ｍｏｌ％、重合度５００のポリビニルアルコールに、（Ａ−６）Ｎ−メチロールアクリルアミドを添加し、酸触媒の存在下、１００℃で２時間撹拌することで得られる反応生成物を用い、光重合性モノマー（Ｂ）として、（Ｂ−２）ポリエチレングリコール＃２００ジアクリレート「Ａ−２００（商品名）」（新中村化学社製）を用い、可塑剤（Ｄ）として、（Ｄ−３）トリメチロールプロパンを用い、更に熱重合禁止剤であるＮ−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアンモニウム（和光純薬工業製）を用いた点を除き、溶液１の調製と同様の手順で、感光性樹脂溶液を調製した。

＜溶液４＞
親水性ポリマー（Ａ）として、（Ａ−７）ケン化度８２ｍｏｌ％、重合度１７００のポリビニルアルコール、及び（Ａ−８）ケン化度６０ｍｏｌ％、重合度２５０のポリビニルアルコールと、（Ａ−６）Ｎ−メチロールアクリルアミドとの反応生成物を用い、光重合性モノマー（Ｂ）として、（Ｂ−２）ポリエチレングリコール＃２００ジアクリレート「Ａ−２００（商品名）」（新中村化学社製）を用い、可塑剤（Ｄ）として、（Ｄ−３）トリメチロールプロパンを用い、更に熱重合禁止剤であるＮ−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアンモニウム（和光純薬工業製）を用いた点を除き、溶液１の調製と同様の手順で、感光性樹脂溶液を調製した。

＜溶液５＞
親水性ポリマー（Ａ）として、（Ａ−５）ケン化度７３ｍｏｌ％、重合度５００のポリビニルアルコール、（Ａ−７）ケン化度８２ｍｏｌ％、重合度１７００のポリビニルアルコール、及び（Ａ−８）ケン化度６０ｍｏｌ％、重合度２５０のポリビニルアルコールと、（Ａ−６）Ｎ−メチロールアクリルアミドとの反応生成物を用い、光重合性モノマー（Ｂ）として、（Ｂ−３）２−ヒドロキシエチルアクリレート「ＨＯＡ（商品名）」（共栄社化学）を用い、可塑剤（Ｄ）として、（Ｄ−３）トリメチロールプロパンを用い、さらに熱重合禁止剤であるＮ−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアンモニウム（和光純薬工業製）を用いた点を除き、溶液１の調製と同様の手順で、感光性樹脂溶液を調製した。

（比較溶液１）
疎水性ポリマーであるスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体「ＫＲＡＴＯＮ Ｄ−１１０２」（クレイトンポリマー社製）を５９質量部、光重合性モノマーとしてトリメチロールプロパントリアクリレート１０質量部、光重合開始剤としてベンジルジメチルケタールを１質量部、可塑剤として１，２−ポリブタジエン「ニッソーＰＢ−１０００」（日本曹達社製）を３０質量部用いた。これら各成分と、溶剤であるトルエン／メチルエチルケトン（質量比４／１）とを混合し、固形分濃度５０質量％の感光性樹脂溶液を調製した。

（比較溶液２）
「ＫＲＡＴＯＮ Ｄ−１１０２」（クレイトンポリマー社製）の代わりに、疎水性ポリマーであるスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体「ＫＲＡＴＯＮ Ｄ−１１０７」（クレイトンポリマー社製）を使用した点を除き、比較溶液１と同様の手順で、感光性樹脂溶液を調製した。

＜溶液６＞
親水性ポリマー（Ａ）として、ケン化度８２ｍｏｌ％、重合度５００のポリビニルアルコール４５質量部、光重合モノマー（Ｂ）として、ポリエチレングリコールジアクリレート「Ａ−４００」（新中村化学社製）４６質量部、光重合開始剤（Ｃ）として、ベンジルジメチルケタール０．５質量部、可塑剤（Ｄ）として、グリセリン８質量部、任意成分として、熱重合禁止剤であるＮ−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアンモニウム「Ｑ−１３００」（和光純薬工業製）０．５質量部を用いた。これら各成分と、溶剤である水／メタノール（質量比４／１）とを混合し、固形分濃度５０質量％の感光性樹脂溶液を調製した。

＜溶液７＞
親水性ポリマー（Ａ）として、（Ａ−１）ケン化度３５ｍｏｌ％、重合度８００のポリビニルアルコール６０質量部を用い、光重合性モノマー（Ｂ）として、（Ｂ−１）ポリエチレングリコールジアクリレート「Ａ−４００」（新中村化学社製）１２質量部を用い、光重合開始剤（Ｃ）として、（Ｃ−１）ベンジルジメチルケタール２質量部を用い、可塑剤（Ｄ）として、（Ｄ−１）ポリグリセリン２６質量部を用いた。これら各成分と、溶剤である水／メタノール（質量比４／１）とを混合し、固形分濃度５０質量％の感光性樹脂溶液を調製した。

＜試験例１〜７＞
溶液１〜７で調製した感光性樹脂溶液の各々を、ポリエステルシート（カバーフィルム）に予め形成されているポリビニルアルコール層の上に、Ｔダイを用いて塗布し、ウェット状態で厚さ３ｍｍのシートを作成した。このシートを６０℃で４時間乾燥した。乾燥後、厚さ１．５ｍｍとなったシートに、片面に予め接着層が形成されている厚さ１８８μｍのポリエステルシート（ベースフィルム）を、接着層がシートに対向する方向で積層することで、印刷用原版を製造した。溶液１〜７を用いた例をそれぞれ試験例１〜７とする。

（比較試験例１〜７）
比較溶液１〜２を用いて、試験例と同様の手順で、印刷用原版を製造した。比較溶液１〜２を用いた例をそれぞれ比較試験例１〜２とする。

［評価］
各印刷用原版に、紫外線を全面照射して試験用印刷版を作製した。具体的には、主露光として３６０ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射し、ブラシで水による現像を行い、８０℃で１０分間乾燥した後、後露光として１８００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射した。

この試験用印刷版から３ｃｍ四方の試験片を切り取り、この試験片を、導電性ペースト（特に、銅ペースト）の代表的な有機溶剤であるα−ターピネオールに２４時間浸漬した。その後の試験片を使用して、版面硬度値の変化率（ＪＩＳ Ｋ ６２５３形規格に準拠する硬度測定機を用いて、浸漬処理の前後間の硬度差を測定した）、及び樹脂層膜厚の変化率を算出した。この結果を表２に示す。

表２に示されるように、比較試験例１〜２の印刷用原版から採取した試験用印刷版では、版面硬度値及び樹脂層膜厚のいずれもが変化（減少）しており、これらの試験用印刷版が導電性ペーストの有機溶剤により侵食されていることが確認された。これに対して、試験例１〜７の印刷用原版から採取した試験用印刷版では、版面硬度値及び樹脂層膜厚の変化が見られず、これらの試験用印刷版が導電性ペーストの有機溶剤に対する優れた耐侵食性を有することが確認された。

＜実施例１〜７、比較例１〜２＞
次に、前述した各試験用印刷版を平坦な加工台上に載置したうえで炭酸レーザー（出力規格：６０Ｗ、出力値：７００Ｗ／ｃｍ^２、パルス周期：２０Ｈｚ）を選択的に照射した。この試験用印刷版に対して約３０℃の水を２５秒間噴出し、照射部分を融除することで、幅１５０μｍ、深さ１５μｍの直線状且つ断面矩形状の凹溝を形成した。これにより、印刷版を作製した（印刷版作製手順）。

続いて、α−ターピネオールに銀が分散された導電性ペーストを、印刷版の表面に塗布して、凹溝に導電性ペーストを充填した。次いで印刷版の表面から余分な導電性ペーストをスキージで掻き落として除去した（充填手順）。

この印刷版に立体的な電子部品用の基材の一面を対向させ、印刷版の表面と直交する方向且つ凹溝を横断する姿勢で押し付けることにより、凹溝内の導電性ペーストを基材に転写した（転写手順）。

続いて、転写された導電性ペーストを乾燥させることで、電極を形成した。転写後、凹溝に導電性ペーストを新たに充填し、上記と同様にして、新しい立体的な基材に導電性ペーストを転写する操作を３０回繰り返して行った。各基材に形成された導電性ペースト層の形状を評価した結果を、樹脂層のショアＡ硬度と併せて表３に示す。

なお、試験例１〜７で得た試験用印刷版を用いた例を実施例１〜７、比較試験例１〜２で得た試験用印刷版を用いた例を比較例１〜２とする。

※ ○：すべての基材に良好な形状（略コ字状）の導電性ペースト層が形成された
△：一部の基材にパターンずれを有するが実用上の問題はない略コ字状の導電性ペ
ースト層が形成された
×：実用的な略コ字状の導電性ペースト層が得られなかった

表３に示されるように、比較例１〜２では、導電性ペーストにより印刷版が侵食されて凹溝の形状が変化したため、実用的な形状の導電性ペースト層を形成できないことが確認された。これに対して、実施例１〜７では、繰返される転写の過程での凹溝の形状の変化が小さかったため、実用的な形状の導電性ペースト層を形成できることが確認された。特に、ショアＡ硬度が４０°〜９０°の範囲の印刷版を用いた実施例１〜５によれば、すべての基材に良好な形状の導電性ペースト層を形成できることが確認された。

なお、各基材に転写した導電性ペースト層を乾燥し、焼成することにより、電極層が得られるが、この過程での厚み及び幅の大きな変化は通常考えられない。よって、実施例１〜７で得た基材によれば、実用的な電極が取り付けられた電子部品を製造できる。

＜変形例＞
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

例えば、基材３０に転写される導電性ペーストの厚み及び幅は、前記実施形態では当接面３１、隣接面３２、３３に亘って均一としたが、これに限られず、必要に応じて、当接面３１、隣接面３２、３３の間で、厚み及び幅に変動幅を設けてもよい。これにより、当接面３１、隣接面３２、３３の各々について、所望の寸法の電極層を形成できる。なお、変動幅は、最大速度、最大深さ、この最大深さの状態を保持する時間、並びに最大深さの状態から導電性ペーストが表面１１から離間するまでの時間、速度、及び距離の設定値を適宜変更することで、調節できる。

本発明の一実施形態に係る製造方法を構成する転写手順における電子部品用の基材の移動状態を示す図である。 前記実施形態に係る製造方法において、基材が印刷版に当接された状態を示す図である。 前記実施形態に係る製造方法において、基材が印刷版に押圧された状態を示す図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図３のＶ−Ｖ線断面図である。 前記実施形態に係る製造方法を構成する転写手順後における電子部品の状態を示す図である。 従来例に係る製造方法により製造された電子部品の状態を示す図である。

符号の説明

１０ 印刷版
１１ 表面
１３ 溝
２０ ベース
３０ 電子部品用の基材
３１ 当接面
３２、３３ 隣接面
３６ 導電性ペースト層
４０ 電子部品
４１ 当接面
４２、４３ 隣接面
４６ 電極層
４６１ 起立部
４６３ 角部

Claims (9)

1. 電極が取り付けられた立体的な電子部品の製造方法であって、
   少なくとも親水性ポリマー（Ａ）を含有する感光性組成物からなる樹脂層を備えた印刷用原版の表面に所定形状の溝を形成し、印刷版を作製する印刷版作製手順と、
   前記印刷版の表面に設けられた溝に、導電性ペーストを充填する充填手順と、
   前記印刷版の表面と略直交する方向且つ前記溝を横断する姿勢で、前記電子部品用の基材を前記印刷版に押圧し離間することで、前記基材の前記印刷版との当接面、及び前記当接面に隣接する隣接面に亘り連続的に前記導電性ペーストを転写する転写手順と、を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。
2. 前記感光性組成物は、光重合性モノマー（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）、及び可塑剤（Ｄ）を更に含有することを特徴とする請求項１に記載の電子部品の製造方法。
3. 前記感光性組成物からなる樹脂層は、活性線が全面照射されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品の製造方法。
4. 前記活性線が全面照射された前記感光性組成物からなる樹脂層は、そのショアＡ硬度が４０°〜９０°であることを特徴とする請求項３に記載の電子部品の製造方法。
5. 前記印刷版作製手順において、前記溝は、炭酸レーザー又はエキシマレーザーを用いて形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電子部品の製造方法。
6. 前記印刷版作製手順において、前記溝は、略平坦な加工台上でのレーザー加工処理により形成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電子部品の製造方法。
7. 前記転写手順は、前記基材を前記印刷版の表面に押し込む最大速度、最大深さ、この最大深さの状態を保持する時間、並びに前記最大深さの状態から導電性ペーストが前記印刷版の表面から離間するまでの時間、速度、及び距離からなる群より選ばれるパラメータの少なくとも１種を可変制御するパラメータ変動手順を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電子部品の製造方法。
8. 前記パラメータ変動手順において、前記最大深さは、１〜９００μｍに可変制御されることを特徴とする請求項７に記載の電子部品の製造方法。
9. 前記パラメータ変動手順は、前記パラメータの少なくとも１種は、前記電子部品に取り付けられた電極が１〜５００μｍの厚みとなるように可変制御されることを特徴とする請求項７又は８に記載の電子部品の製造方法。
   

Images