JPH11298118A - 回路パターン形成方法及びそれにより形成された多層配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】簡単な機構からなる現像器を備え、ファインな
回路パターンが形成できる回路パターン形成方法及びそ
れにより形成された多層配線基板を提供する。 【解決手段】乾式非磁性一成分現像法に用いられる現像
器１４のホッパー２０内には回路形成用荷電性粉末１５
が収納されており、この回路形成用荷電性粉末は、現像
ローラ２１と塗布ローラ２２との間の摩擦による摩擦帯
電により摩擦電荷を得て、現像ローラに付着する。現像
ローラの回転により現像ブレード２３まで搬送された回
路形成用荷電性粉末は、現像ブレードで現像ローラ上に
一定の層厚になるよう保持されるとともに、現像ローラ
及び現像ブレードとの摩擦によってさらに摩擦帯電さ
れ、摩擦電荷を得る。現像ローラ上に保持された回路形
成用荷電性粉末は、感光体１２の表面の潜像パターン上
に搬送され、摩擦電荷により、感光体の表面の潜像パタ
ーン上に付着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路パターン形成
方法及びそれにより形成された多層配線基板に関し、特
に電子写真法である乾式非磁性一成分現像方法を用いて
被印刷物上に回路パターンを形成する回路パターン形成
方法及びそれにより形成された多層配線基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に電子写真法を用いてセラミックグ
リーンシートなどの被印刷物上に回路パターンを形成す
る回路パターン形成方法は、感光体の全面を帯電する帯
電工程と、感光体に静電的に潜像パターンを形成する露
光工程と、その潜像パターン上へ回路形成用荷電性粉末
を付着させる現像工程と、その回路形成用荷電性粉末を
セラミックグリーンシートなどの被印刷物上へ転写する
転写工程と、その転写された回路形成用荷電性粉末を定
着する定着工程とからなる。このような電子写真法に用
いられる現像工程としては回路形成用荷電性粉末とキャ
リアからなる乾式二成分現像法が用いられる。

【０００３】図５に、セラミックグリーンシート上に回
路パターンを形成する際に用いる電子写真システムの構
成図を示す。セラミックグリーンシート上の回路パター
ンの形成は、コロナ帯電器５１により感光体５２の表面
を帯電する帯電工程、矢印Ａの方向に回転する感光体５
２の表面にレーザ光５３を照射して所望の潜像パターン
（図示せず）を形成する露光工程、現像器５４により回
路形成用荷電性粉末５５を感光体５２の表面の潜像パタ
ーンに吸着させる現像工程、セラミックグリーンシート
５６の背面から転写器５７により、回路形成用荷電性粉
末５５と逆極性の電荷を与え、潜像パターン上に現像さ
れた回路形成用荷電性粉末５５をセラミックグリーンシ
ート５６上へ転写する転写工程、フラッシュランプ５８
の照射によりセラミックグリーンシート５６上に転写さ
れた回路形成用荷電性粉末５５を定着させ、セラミック
グリーンシート５６上に回路パターン（図示せず）を形
成する定着工程で構成される。そして、図５に示すよう
な電子写真システム５０の現像工程では、回路形成用荷
電性粉末５５を、金属スリーブの回転により、感光体５
２の表面の潜像パターン上へ搬送し、その潜像パターン
に、キャリアとの摩擦による摩擦帯電によって得られた
摩擦電荷により回路形成用荷電性粉末５５を付着させる
乾式二成分現像法が用いられる。

【０００４】図６に、乾式二成分現像法に用いられる現
像器の一例の概略断面図を示す。現像器５４は、ホッパ
ー５９、及び回転可能な非磁性の金属スリーブ６０が表
面に設けられた磁気ローラ６１を備える。そして、ホッ
パー５９内には、鉄粉やフェライトからなるキャリア６
２と、銅粉及び樹脂からなる回路形成用荷電性粉末５５
とがある一定の割合で混合されており、この回路形成用
荷電性粉末５５とキャリア６２とが攪拌されると、回路
形成用荷電性粉末５５とキャリア６２との摩擦により回
路形成用荷電性粉末５５がキャリア６２の表面に静電的
に付着する。次いで、静電的に一体化した回路形成用荷
電性粉末５５とキャリア６２とは、金属スリーブ６０の
外周にブラシ状に付着し、そのブラシを備えた金属スリ
ーブ６０の回転により、回路形成用荷電性粉末５５は感
光体５２の表面の潜像パターン上に搬送される。次い
で、潜像パターン上に搬送された回路形成用荷電性粉末
５５は、キャリア６２との摩擦による摩擦帯電によって
得られた摩擦電荷により、感光体５２の表面の潜像パタ
ーンに付着する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
回路パターン形成方法においては、現像工程に、回路形
成用荷電性粉末とキャリアとを、金属スリーブの回転に
より潜像パターン上へ搬送し、キャリアとの摩擦による
摩擦帯電によって得られた摩擦電荷により、回路形成用
荷電性粉末を潜像パターンに付着させる乾式二成分現像
法が用いられるが、乾式二成分現像法は、回路形成用荷
電性粉末の帯電制御性に優れる反面、回路形成用荷電性
粉末とキャリアとの比を制御するための回路形成用荷電
性粉末濃度センサー、及び回路形成用荷電性粉末とキャ
リアとを攪拌するための撹拌機構が必要なため、現像器
が複雑化するという問題があった。

【０００６】また、キャリアの粉末が、感光体の表面の
潜像パターン上に搬送された回路形成用荷電性粉末を摺
擦するため、回路形成用荷電性粉末が潜像パターンから
剥ぎ取られ、その結果、ファインな回路パターンが形成
できないという問題もあった。

【０００７】さらに、キャリアの粉末のいくつかがセラ
ミックグリーンシート上に付着するため、セラミックグ
リーンシートを積層し、焼成して形成する多層配線基板
の電気特性が劣化するという問題もあった。

【０００８】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたものであり、簡単な機構からなる現像器を
備え、ファインな回路パターンが形成できる回路パター
ン形成方法及びそれにより形成された多層配線基板を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述する問題点を解決す
るため本発明の回路パターン形成方法は、感光体の全面
を帯電する帯電工程と、前記感光体に静電的な潜像パタ
ーンを形成する露光工程と、前記潜像パターン上へ回路
形成用荷電性粉末を付着させる現像工程と、前記潜像パ
ターン上に現像された前記回路形成用荷電性粉末を被印
刷物上へ転写する転写工程と、前記被印刷物上に転写さ
れた前記回路形成用荷電性粉末を定着する定着工程とを
有する電子写真法を用いて、前記被印刷物上に回路パタ
ーンを形成する回路パターン形成方法であって、前記現
像工程において、前記回路形成用荷電性粉末を、現像ロ
ーラとの摩擦による摩擦帯電によって得られた摩擦電荷
により、前記感光体の潜像パターン上へ付着させる乾式
非磁性一成分現像法を用いることを特徴とする。

【００１０】また、前記現像ローラに、導電率が５×１
０³〜５×１０⁵Ω・ｍ²の導電性ゴムローラを用いるこ
とを特徴とする。

【００１１】また、前記感光体と前記現像ローラとの周
速比が、１：１．５〜３．０であることを特徴とする。

【００１２】また、前記被印刷物がセラミックグリーン
シートであることを特徴とする。

【００１３】本発明の多層配線基板は、上述の回路パタ
ーン形成方法を用いて、前記回路パターンが印刷された
前記セラミックグリーンシートを積層して形成すること
を特徴とする。

【００１４】本発明の回路パターン形成方法によれば、
現像工程において、回路形成用荷電性粉末のみを現像ロ
ーラとの摩擦により摩擦帯電させ、回路形成用荷電性粉
末が摩擦電荷を得る乾式非磁性一成分現像法を用いるた
め、回路形成用荷電性粉末を感光体の表面の潜像パター
ン上に搬送する際に、キャリアを不要にすることが可能
となる。

【００１５】本発明の多層配線基板によれば、現像工程
において、キャリアを必要としない乾式非磁性一成分現
像法を使用して、電子写真法によって回路パターンをセ
ラミックグリーンシートに印刷し、その後、それらのセ
ラミックグリーンシートを積層し、焼成してなるため、
焼成後、焼成したセラミックシート上にキャリアが付着
する心配がなく、多層配線基板の品質及び信頼性を向上
させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。図１に、本発明に係る回路パターン形
成方法の一実施例に用いる電子写真システムの構成図を
示す。被印刷物上の回路パターンの形成は、コロナ帯電
器１１により感光体１２の表面を帯電する帯電工程、矢
印Ａの方向に回転する感光体１２の表面にレーザ光１３
を照射して所望の潜像パターン（図示せず）を形成する
露光工程、現像器１４により回路形成用荷電性粉末１５
を感光体１２の表面の潜像パターンに吸着させる現像工
程、被印刷物であるセラミックグリーンシート１６の背
面から転写器１７により、回路形成用荷電性粉末１５と
逆極性の電荷を与え、潜像パターン上に現像された回路
形成用荷電性粉末１５をセラミックグリーンシート１６
上へ転写する転写工程、フラッシュランプ１８の照射に
よりセラミックグリーンシート１６上に転写された回路
形成用荷電性粉末１５を定着させ、セラミックグリーン
シート１６上に回路パターン（図示せず）を形成する定
着工程で構成される。

【００１７】そして、上記の図１に示すような電子写真
システム１０の現像工程では、キャリアを備えず、回路
形成用荷電性粉末１５を、主に、現像ローラとの摩擦に
よる摩擦帯電によって得られた摩擦電荷により、感光体
１２の表面の潜像パターン上へ搬送し、潜像パターンに
付着させる乾式非磁性一成分現像法を用いた。

【００１８】図２に、乾式非磁性一成分現像法に用いら
れる現像器の一例の概略断面図を示す。現像器１４は、
ホッパー２０、現像ローラ２１、この現像ローラ２１に
圧接された塗布ロール２２及び現像ブレード２３を備え
る。

【００１９】そして、ホッパー２０内には回路形成用荷
電性粉末１５が収納されており、この回路形成用荷電性
粉末１５は、現像ローラ２１と塗布ローラ２２との間の
摩擦による摩擦帯電により摩擦電荷を得て、現像ローラ
２１に付着する。次いで、現像ローラ２１の回転により
現像ブレード２３まで搬送された回路形成用荷電性粉末
１５は、現像ブレード２３で現像ローラ２１上に一定の
層厚になるよう保持されるとともに、現像ローラ２１及
び現像ブレード２３との摩擦によってさらに摩擦帯電さ
れ、摩擦電荷を得る。

【００２０】次いで、現像ローラ２１上に保持された回
路形成用荷電性粉末１５は、現像ローラ２１の回転によ
り感光体１２の表面の潜像パターン上に搬送され、摩擦
帯電によって得られた摩擦電荷により、感光体１２の表
面の潜像パターン上に付着する。

【００２１】なお、現像ローラ２１には、導電率が４．
３×１０⁴Ω・ｍ²の導電性ゴムローラが用いられてい
る。そして、現像ローラ２１に用いられる導電性ゴムロ
ーラの導電率の好ましい値は、５×１０³〜５×１０⁵Ω
・ｍ²の範囲である。これは、導電率が５×１０³Ω・ｍ
²以下の場合には、感光体１２と現像ローラ２１との間
で絶縁破壊が生じやすく、また、その結果回路パターン
に欠陥が生じやすくなり、導電率が５×１０⁵Ω・ｍ²以
上の場合には、感光体の表面の潜像パターンへの回路形
成用荷電性粉末１５の付着量が減少し、回路パターンの
シート抵抗が増加しやすくなるためである。

【００２２】また、感光体１２と現像ローラ２１との周
速比は、１：２．０である。そして、感光体１２と現像
ローラ２１との周速比の好ましい値は、１：１．５〜
３．０の範囲である。これは、周速比が１：１．５以下
の場合には、感光体１２の表面の潜像パターン上に搬送
される回路形成用荷電性粉末１５の量が少なくなり、周
速比が１：３．０以上の場合には、感光体１２の表面の
潜像パターン上に搬送される不要な回路形成用荷電性粉
末１５が多くなるためである。

【００２３】さらに、感光体１２の電位は−７００Ｖで
あり、現像ローラ２１の電位は−３５０Ｖである。

【００２４】図３に、上述の回路パターン形成方法に用
いられる回路形成用荷電性粉末を示す。回路形成用荷電
性粉末１５は、導電性金属粉末１、荷電制御剤２及び接
着強化剤３を熱溶融性樹脂４中に均一分散させた構造を
なす。

【００２５】ここで、回路形成用荷電性粉末１５の具体
的な製造方法を説明する。まず、平均粒径が０．８μｍ
の球状の銅粒子からなる導電性金属粉末１と、アゾ系金
属染料からなる荷電制御剤２と、シリカからなる接着強
化剤３と、スチレンアクリル共重合体からなる熱溶融性
樹脂４とを重量比９０対１対１対８で混合した。

【００２６】次いで、この混合したものをニーダにより
熱溶融混練し、カッターミルによる粗粉砕、及びジェッ
トミルによる微粉砕を行なう。次いで、気流式分級によ
り平均粒径８．０μｍの回路形成用荷電性粉末１５を得
る。

【００２７】上述の実施例の回路パターン形成方法によ
れば、現像工程において、回路形成用荷電性粉末のみを
現像ローラとの摩擦により摩擦帯電させ、回路形成用荷
電性粉末が摩擦電荷を得る乾式非磁性一成分現像法を用
いるため、回路形成用荷電性粉末を感光体の表面の潜像
パターン上に搬送する際に、キャリアを不要にすること
が可能となる。

【００２８】したがって、キャリアの粉末が、感光体の
表面の潜像パターン上に搬送された回路形成用荷電性粉
末を摺擦することがなくなるため、回路形成用荷電性粉
末が潜像パターンから剥ぎ取られることがなく、その結
果、ファインな回路パターンを形成することが可能とな
る。

【００２９】また、乾式二成分現像法のように、現像器
が、回路形成用荷電性粉末とキャリアとの比を制御する
ための回路形成用荷電性粉末濃度センサー、及び回路形
成用荷電性粉末とキャリアとを攪拌するための撹拌機構
を備える必要がないため、現像器が簡略化され、それに
ともない電子写真システムを簡略化することが可能とな
る。

【００３０】さらに、被印刷物がセラミックグリーンシ
ートであるため、焼成後、ファインな回路パターンを備
えたセラミックシートを形成することができる。したが
って、特性の優れた多層配線基板を形成することができ
る。

【００３１】図４に、本発明に係る多層配線基板の一実
施例の断面図を示す。多層配線基板３０は、第１〜第３
のセラミックグリーンシート３１ａ〜３１ｃを備える。
そして、第１及び第２のセラミックグリーンシート３１
ａ，３１ｂ上に、図１に示した電子写真システム１０を
使用して、電子写真法によって回路パターン３２ａ，３
２ｂを形成する。次いで、第１〜第３のセラミックグリ
ーンシート３１ａ〜３１ｃを積層して圧力をかけ、一体
成形した後焼成する。

【００３２】なお、第１及び第２のセラミックグリーン
シート３１ａ，３１ｂ上の回路パターン３２ａ，３２ｂ
は、ビアホール３３により接続されるが、このビアホー
ル３３は既存の技術で形成される。例えば、導体描画装
置を用いてビアホールごとに導体を圧入していく方法な
どがある。この場合には、回路パターン３２ａ，３２ｂ
を電子写真法で形成した後、ビアホール３３を形成する
と粉体が描画機のノズルを傷める可能性があるため、回
路パターン３２ａ，３２ｂを形成する前にビアホール３
３を形成しておくことが好ましい。

【００３３】上述の多層配線基板によれば、現像工程に
おいて、キャリアを必要としない乾式非磁性一成分現像
法を使用して、電子写真法によって回路パターンをセラ
ミックグリーンシートに印刷し、その後、それらのセラ
ミックグリーンシートを積層し、焼成してなるため、焼
成後、焼成したセラミックシート上にキャリアが付着す
る心配がなく、多層配線基板の品質及び信頼性を向上さ
せることができる。

【００３４】なお、上記の回路パターン形成方法の実施
例において、被印刷物としてセラミックグリーンシート
の場合について説明したが、アルミナに代表される焼成
済セラミック基板でも同様の効果が得られる。

【００３５】また、回路形成用荷電性粉末の形状は一例
であり、この形状に限定されるものではない。

【００３６】

【発明の効果】請求項１の回路パターン形成方法によれ
ば、現像工程において、回路形成用荷電性粉末のみを現
像ローラとの摩擦により摩擦帯電させ、回路形成用荷電
性粉末が摩擦電荷を得る乾式非磁性一成分現像法を用い
るため、回路形成用荷電性粉末を感光体の表面の潜像パ
ターン上に搬送する際に、キャリアを不要にすることが
可能となる。

【００３７】したがって、キャリアの粉末が、感光体の
表面の潜像パターン上に搬送された回路形成用荷電性粉
末を摺擦することがなくなるため、回路形成用荷電性粉
末が潜像パターンから剥ぎ取られることがなく、その結
果、ファインな回路パターンを形成することが可能とな
る。

【００３８】また、乾式二成分現像法のように、現像器
が、回路形成用荷電性粉末とキャリアとの比を制御する
ための回路形成用荷電性粉末濃度センサー、及び回路形
成用荷電性粉末とキャリアとを攪拌するための撹拌機構
を備える必要がないため、現像器が簡略化され、それに
ともない電子写真システムを簡略化することが可能とな
る。

【００３９】請求項２の回路パターン形成方法によれ
ば、現像ローラの導電率が、５×１０³〜５×１０⁵Ω・
ｍ²の範囲であるため、欠陥が生じず、かつシート抵抗
が増加しない回路パターンを形成することができる。

【００４０】請求項３の回路パターン形成方法によれ
ば、感光体と現像ローラとの周速比が、１：１．５〜
３．０の範囲であるため、適量の回路形成用荷電性粉末
を感光体の表面の潜像パターン上に搬送することができ
る。したがって、回路パターンのシート抵抗の増加や、
回路パターン以外のところへの回路形成用荷電性粉末の
付着を防ぐことができる。

【００４１】請求項４の回路パターン形成方法によれ
ば、被印刷物がセラミックグリーンシートであるため、
焼成後、ファインな回路パターンを備えたセラミックシ
ートを形成することができる。したがって、特性の優れ
た多層配線基板を形成することができる。

【００４２】請求項５の多層配線基板によれば、現像工
程において、キャリアを必要としない乾式非磁性一成分
現像法を使用して、電子写真法によって回路パターンを
セラミックグリーンシートに印刷し、その後、それらの
セラミックグリーンシートを積層し、焼成してなるた
め、焼成後、焼成したセラミックシート上にキャリアが
付着する心配がなく、多層配線基板の品質及び信頼性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回路パターン形成方法の一実施例
に用いる電子写真システムの構成図である。

【図２】図１の電子写真システムに用いる現像器の概略
断面図である。

【図３】図１の回路パターン形成方法に用いられる回路
形成用荷電性粉末である。

【図４】本発明に係る多層配線基板の一実施例の断面図
である。

【図５】従来の回路パターン形成方法に用いる電子写真
システムの構成図である。

【図６】図５の電子写真システムに用いる現像器の概略
断面図である。

【符号の説明】

１２ 感光体 １５ 回路形成用荷電性粉末 １６，３１ａ〜３１ｃ セラミックグリーンシート
（被印刷物） ２１ 現像ローラ ３０ 多層配線基板 ３２ａ，３２ｂ 回路パターン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体の全面を帯電する帯電工程と、前
   記感光体に静電的な潜像パターンを形成する露光工程
   と、前記潜像パターン上へ回路形成用荷電性粉末を付着
   させる現像工程と、前記潜像パターン上に現像された前
   記回路形成用荷電性粉末を被印刷物上へ転写する転写工
   程と、前記被印刷物上に転写された前記回路形成用荷電
   性粉末を定着する定着工程とを有する電子写真法を用い
   て、前記被印刷物上に回路パターンを形成する回路パタ
   ーン形成方法であって、 前記現像工程において、前記回路形成用荷電性粉末を、
   現像ローラとの摩擦による摩擦帯電によって得られた摩
   擦電荷により、前記感光体の潜像パターン上へ付着させ
   る乾式非磁性一成分現像法を用いることを特徴とする回
   路パターン形成方法。
2. 【請求項２】 前記現像ローラに、導電率が５×１０³
   〜５×１０⁵Ω・ｍ²の導電性ゴムローラを用いることを
   特徴とする請求項１に記載の回路パターン形成方法。
3. 【請求項３】 前記感光体と前記現像ローラとの周速比
   が、１：１．５〜３．０であることを特徴とする請求項
   １あるいは請求項２に記載の回路パターン形成方法。
4. 【請求項４】 前記被印刷物がセラミックグリーンシー
   トであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいず
   れかに記載の回路パターン形成方法。
5. 【請求項５】 前記回路パターンが印刷された前記セラ
   ミックグリーンシートを積層して形成することを特徴と
   する請求項４に記載の回路パターン形成方法により形成
   された多層配線基板。