JPS5850795A - 電子回路の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子回路の形成方法特にインフジエラト法を用
いて基板上に電子回路を形成する電子回路の形成方法に
関するものである。

従来、基板上に電子回路を形成する方法としては、マス
クを用いる厚膜スクリーン印刷法、または蒸着、スパッ
ター等の方法によシ導体が形成され九基板上に７オトレ
ジスト若しくはレジストインク層を設はフォトマスクで
のフォトエツチングを行う薄膜法などが広く用いられて
いる。

しかし、これらのマスクを作成するには多くの工数を要
し、一枚のマスクで大量の電子回路基板を生産する所謂
少品種多量生産の場合には十分合理化されてお如製造原
価にはあまシ影響しないが、需要が少量である多品種少
量生産の場合には製造原価が高くな夛工業生産上の難点
として問題視されるようになりてきた。また光線や電子
ビームを用いて基板上に備えたフォトレジスト層あるい
は金属化合物の蒸着層に直接描画する方法も可能ではあ
るが電子回路部以外の７オトレジスト層などを溶去する
工程は前述のフォトエツチングの場合と同様に多くの工
程を必要とし高価格になる等の問題がある。

本発明は、このような従来の電子回路の形成上の難点を
解決する目的で成され九もので、未焼成セラミツク基板
に浸透、吸収され得る有機分散媒と、導電体或は抵抗体
の粉末とを含む電子回路形成用インクをノズルから噴射
させて前記未焼成セライック基板に電子回路像を形成さ
せ１．得られた基板を焼成することを特徴とする。

従来のインクジェット法はノズルからインクを小滴とし
て噴射し紙などの被記録体に画像を記録するものである
が、このインクジェット法で基板上に電子回路像を形成
する場合、電子回路形成用のインクが基板上で流れ易く
あるいは広がり易いことが問題であった。

本発明は未焼成セフイック基板所謂グリーンシートに浸
透吸収され易い有機分散媒中に導電体或は抵抗体などの
７４ｊ末を含む電子回路形成用インクをノズルから噴射
させて前記未焼成セライック基板にインクを付着させ、
前記ノズルを移動させながら付着したインク−よる電子
回路像を基板上に形成し、得られた基板を焼成すること
によって電子回路を形成するものである。

特に前記インク及び未焼成セラ建ツク基板を用いること
により基板に付着したインクの中、有機分散媒が基板に
吸収されることを利用し、付着イ剖弗七Ｖ脅澹峠ンクの
流れ或は電子回路像の線幅の広がシを防ぐことができる
ようにしたものである。

以下に本発明を実施例に基いて詳細に説明する。

第１図は本発明に用いられるインクジェット装置の１例
の断面図でθにおいて２は電子回路形成用インク１が噴
射されるノズル、３はノズル２に連通してノズル２内の
インク１に吐出圧力を加え得る静水圧、空気圧などによ
る圧力供給源、５はノズル２の外壁に密着配置されノズ
ル２を超音波振動で圧力励振させてインク１をインク柱
あるいはイ′ンク小滴４として噴射させ得る圧電素子な
どの圧力励振索子、６はノズル２を保持しかつインク小
滴噴射方向と直角な面内でその噴射方向を一定に保ちな
がら任意の位置にノズル２を移動させ得る構成のノズル
走査部、７は前記圧力供給源３と圧力励振素子５との作
動及びノズル走査部６の駆動を制御する制御部である。

このような装置で圧力供給源３と圧力励振素子５との連
動で噴射されたインク柱めるいはインク小滴４は基板８
に付着し、このようなインク噴射を行い表から与えられ
た電子回路原図に沿りて、ノズル走査部６を作動してノ
ズル２の移動を行えば基板８には　付着したインク９に
よる電子回路像が形成される。

与えられ走電子回路原図での連続した線分に対応する基
板８上での電子回路像は、インク９が途切れることなく
連続した線分或は曲線からなる電子回路像になる様にイ
ンク噴射を調整することが可能である。即ち噴射したイ
ンク４がインク柱の場合には十分に連続した線分回路を
形成することができ、を九噴射したインク４がインク小
滴の列となって飛翔する場合には付着したインク小満９
の列が基板上で互いに重なシながら線分或社曲線からな
る電子回路像を形成する様にノズル２の移動速度を調節
することができるからである。吐出圧力、圧力励振ある
いはノズル２と基板８との間隙などを調節することによ
りインク柱とインク小滴とのインクの飛翔形態を自由に
選択することができる。即ち従来のインクシェード法で
はインク小滴を周期的に噴射することが必要であったが
、本発明では連続するインク柱の噴射でも良いという長
所を有すものである。

一ディツイト、ムライトなどのセラミックの粉末を有機
バインダーで固めた状態の未焼成セラミック基板即ちグ
リーンシートが最も有効に利用される。

インク１としては、金、銀、パラジウム、白金などの導
電体の粉末或は酸化ルテニウムなどの抵抗体の粉末を、
前記未焼成セラミツク基板に浸透吸収され易い下記の様
々有機分散媒中に分散混合し友ものが用いられる。この
有機分散媒としては、メチルカルピトール、エチルカル
ピトール、ブチルカルピトール、メチルカルピトールア
セテート、エチルカルピトールアセテート、ブチルカル
ピトールアセテート、バイン油、ジアセトンアルコール
、テルピネオール等々の高沸点多価アルコールの誘導体
、ケント類、エステル類、テルペン類などが単独である
いは、多成分混合で適宜用いられる。またインクｌには
、前記有機分散媒以外にセルロース系樹脂、アクリル系
樹脂などのバインダー或は硼硅酸ガラスのフリットなど
を含んでも良い。これらのバインダーやフリットは、電
子回路の抵抗値を調整したシ、前記導電体や抵抗体など
の固体粉末の基板８への結合性を同上させるためなどに
用いられる。

また、前記固体粉末の前記有機分散媒中への分散を良く
するために界面活性剤などをインクｌに含んでも良い。

インク１中の固体粉末はノズル２の噴射口の口径よシ小
さい粒径のものを用いることによシノズル２の孔結ｔｂ
を防止することができる。またインク１中の固体粉末の
菫はインクを高粘度にしない程度に選ぶことができ、吐
出圧力、及び圧力励振強度を極端に大きくしないでイン
クを噴射できる程度の量が用いられる。

上記インクｌ及び基板８を用い上述のインクジェット法
によ如、与えられた電子回路原図に対応して基板８上に
付着したインク９による電子回路像を形成することがで
きる。この電子回路像を構成する基板８上のインク９は
、インク４が基板８に付着したときからインク９の有機
分散媒が基板８の内部に浸透、吸収されるものであシ、
従ってインク９中の導電体、抵抗体などの固体粉末が基
板８０表面に若干の有機分散媒あるいはバインダーとと
もに残留するものである。従って基板８に付着したイン
ク９が流れたシミ子回路儂の線幅を広げたシする難点は
解決される。

以上で得られた基板８を６００℃以上の温度で焼成する
仁とによって、導電体或は抵抗体などの固体粉末が基板
上に焼結されるとともに未焼成セラ建ツク基板自身も焼
結される。かくして、電子回路が形成された電子回路基
板が製造される。この焼結された電子回路は、導電体あ
るいは抵抗体などの個々の粉末粒子が焼成時に接合し合
い連続した線分、あるいは曲線部分と表りて電子回路を
形成し実用に供し得るものとなる。

インクｌを安静に長期間放置した場合にはインク１中の
固体粉末が沈降する場合があるが、実際に電子回路像を
インクジェット法で基板８上に描画する直前に短時間、
微弱な超音波振動を振動子５でノズル２に印加するとと
Ｋよ抄インクｌの攪拌がなされるのでノズル２内におい
ては固体物床の沈降を防止できる。

基板８上ではインク９の有機分散媒が未焼成セラミツク
基板８に吸収され真に焼結時に導電体、抵抗体などの固
体物床が連続接続し断線することなく電子回路の線分を
形成することが必要であり、インク中の固体粉末の量も
この連続接続に必要な量以上は必要であると考えられる
。しかし実際には所要量よシ少い固体粉末の量を含むイ
ンクｌでありてもノズル２の移動走査速度を遅くするこ
とによって基板８上の固体粉末の密度を上げることがで
き、従って、インク中の固体物床あ量は、電子回路の所
望の導電率あるいは抵抗値に応じて、インク噴射速度及
びノズル走査速度、を考慮することによシ自由に選択で
きる。

焼成温度は、基板８自身の焼結及び電子回路像の基板８
への焼結をなし得る温度を適宜選んでよい。

焼成時の雰囲気は、電子回路の所望の導電率、抵抗値に
応じて空気、窒素、アルゴン、水素、真空など適宜選ぶ
ことができる。

導電体部、抵抗体部を一枚の基板に形成して電子回路を
得るためには、図の様なインクジェット装置を２台用意
しそれぞれ別個に導電体の電子回＼ 路儂、抵抗体の電子回路像を順次一枚の基板−ヒにイン
クジェット法で描画し死後、得られた基板を焼成するこ
とによって所望の電子回路が得られる。

冑、本発明では、電子回路に必要なインク量のみを使う
ので、金、鍋、パラジウム、白金などの貴金属を無駄に
消費することはない。

以下に具体例をあげて説明する。

粒径３＃ｍ以下の銀粉を５５体積チ、残部エチルカルピ
トールから成るインク１を、口径約１００ツク基板８に
導電体部の電子回路を形成し、次に粒径５μｍ以下Ｇ徽
化ルテニウム粉末と硼硅酸ガラスフリットとをそれぞれ
４５，４体積チを含み残部エチル−カルービトールから
なるインクを前記同様のノズルからインクを噴射し前記
導電体の電子回路像を有する未焼成上″）ンツク基板８
に抵抗体部の電子回路像を形成し、得られた基板８を２
００Ｃで転線後空気中で８５０℃で焼成して電子回路を
製造した。断線がなく均一な線幅を有する良好な電子回
路が形成できた。

本発明によれば、インクジェット法により基板上に直接
に描画できるから、ｉスフの顧作工椙６るいは前述のエ
ツチング工程などが不要とな〕、また電子回路像の形成
に必要なインク量のみを用いるだけでよいという優れた
効果が得られ、多品種少量の需要の電子回路基板であっ
ても少い工数で、かつ安い製造原価で容易に主波が可能
となる。

、：１

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使われるインクジェット装置の基本構
成を示す断面図である。 図において１紘電子回路形成用インク、２はノズル、３
は吐出圧力供給源、４は噴射されたインク、５は圧力励
振素子、８は基板である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 未焼成セラミツク基板に浸透、吸収され得る有機分散媒
   と、導電体或は抵抗体の粉末とを含む電子回路形成用イ
   ンクをノズルから噴射させて前記未焼成セフイック基板
   に電子回路像を形成させ得られた基板を焼成することを
   特徴とする電子回路の形成方法。