JPS59150493A - 配線基板の回路パタ−ン形成法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、セラミック絶縁基板における配線基板の回路
ハターン形成法に関するものである。

従来の構成とその問題点 従来、絶縁性上ラミック基板上に所要の回路配線パター
ンを印刷し、セラミック配線基板とする方法には、−例
としてスクリーン印刷法がある。

この方法は、金属粉と接着用ガラス成分とを混合し溶剤
で適性な粘度に調整してペーストを作り、これを用いて
、シルクスクリーンで基板上に所定のパターンを印刷す
るものである。

この方法によれば、シルクスクリーンのマスクを設計の
段階で写真製版等により作製する必要があり、自由に訂
正することが困難で、パターンを変えるととに製版する
必要がある。さらにペーストに溶剤を用いるため、その
粘度を一定とすることが難かしく、印刷厚みを一定とす
ることも困難である。−！た、くり返えし印刷をする場
合、そのたびに版の取り換え、洗浄を必要とするため作
業環境にも問題があり、工程管理もより複雑なものとな
る。かつ印刷後、乾燥工程を特徴とする特許もこの印刷
法の欠点といえる。

しかし、このスクリーン印刷法は、設備的には比較的容
易であったため、エレクトロニクス分野における印刷法
として、広く普及した。しかしながら前述のような欠点
をもつため、印刷条件をより正確に行なうために結果的
に高価で大規模な設備となってしまっているのが現状で
ある○発明の目的 本発明は上記従来の欠点を解消するもので、化学的処理
やペーストの使用を行なうことなく、セラミック基板上
に乾式で任意の配線パターンを形成することを目的とし
たものである。

発明の構成 上記目的を達成するため、本発明は、金属酸化物粒子を
導体および絶縁体として、使用するように現像剤内部に
分散させたものを用い、ゼログラフィー技術等の静電記
録法によってセラミック基板上に配線パターンを形成す
るものである。

すなわち、本発明の配線基板の回路パターン形成法は、
誘電体層表面に回路配線パターンと対応する静電潜像を
形成せしめ、この静電潜像を、金属酸化物粉を内部に分
散させた樹脂粉末現像剤で顕像化し、セラミックグリー
ンシート上に転写、定着させる工程と、前記士ラミック
グリーンシートの焼成により前記回路配線パターンの導
体層、絶縁体層の形成を行う工程とを有することを特徴
とするものである。

実施例の説明 ゼログラフィー技術と称せられる電子写真法にはカール
ソン法、光導電性トナー法、ＴＥＳＩ（静電転送）法、
キャノンＮＰ法、永久内部光分極法などがある。この代
表的な例であるカールソン法（米国特許第２２９７’６
９１号）による電子写真法を簡単に説明する。

このカールソン法は６つのプロセスで構成されておシ、
第１は荷電プロセスである。これは感光層上に電荷を一
様に帯電させる工程でありカールソンによれば布による
摩擦によって帯電させるとされている。第２には露光プ
ロセスであり、複写するオリジナル画像を光像として感
光層上に露光し光の当たった部分の電荷を消滅させ静電
潜像を形成せしめる工程である。第３は現像プロセスで
あり前記静電潜像を荷電粒子の静電引力によって目に見
える像とする工程である。第４は除粉プロセスと呼ばれ
潜像以外の所に付着した現像剤をエアーによって除く方
法がとられる。次に第５として転写プロセースがあり、
感光層上の像を紙に転写するものである。

最後に第６の定着プロセスで、紙に転写された像を熱溶
融によって、永久画像として定着させるものである。

本発明は粉体現像剤中に金属酸化物粉を分散させたもの
を用い、電子写真法によってセラミック基板上に印刷を
行い、後に該セラミック基板を高温で焼結あるいは熱処
理を行ない、樹脂成分の燃焼、飛散と同時に金属酸化物
粒子の焼結をはかり、回路パターンを形成するものであ
る。この印刷済基板の焼結に開−還元ガス中で行うもの
は、金属酸化物自身の還元によって金属化し、導電性の
パターンを形成させることが可能である。

一般に導体パターンの形成には金属粉を分散させた現像
剤を用いれば良いのであるが、現像剤としての電気抵抗
を下げてしまう欠点があるので、あまり多くの金属粉を
添加することができない。

これは電子写真用トナーがキャリヤと接触摩擦によって
帯電しその電荷を一時的に保持する必要があるため、あ
る程度以上の絶縁性が要求されるだめである。したがっ
て、絶縁体や半導体がほとんどである金属酸化物を用い
れば以上のような点が解消されるのである。さらに、金
属酸化物は、金属に比ベセラミノクの焼結の際の反応性
（基板との焼結性）が良いことが多く、配線パターンの
作成に適している点があげられる。

以−Ｊ一本発明による七ラミ’７り基板の印刷法は、乾
式で処理ができること及びアクセスタイムが比較的短い
こと、無公害であるといった複写機の特徴をそのまま生
かすことができるものである。さらに前記のカールソン
プロセスの帯電・露光工程（静電潜像を形成する）を金
属針あるいは、それらの集合体を用いた電極（マルチス
タイラス静電ヘッドと呼ばれる）によるコロナ放電現像
を利用したものに置き換えて、潜像を形成するものが、
静電記録方式である。

本発明の印刷方法もいうまでもなく、この静電記録方式
でも有効であり、オリジナルパターンに対して複写する
というばかりでなく電気的な信号をそのまま印刷画像と
することができるもので、セラミ’７り基板の配線回路
設計に用いられるＣＡＤシステムによってそのままパタ
ーン印刷することも可能である。

以下本発明のさらに具体的な実施例について説明する。

１ず粉末現像剤の作製は、結着剤としての熱可塑性樹脂
にはスチレンアクリル重合体を５７重量％、更に電荷制
御剤として塩素化ポリエステルを３重量％、そして酸化
モリブデンＭｏＯ３粉（平均粒径０．７μｍ）を４０重
量％からなる原料を溶融混練し、これを微粉砕して後、
１６０℃の気流中で球状化し粒径を１０〜２ｏμｍ程度
になるよう作製した。

次に具体的な印刷法であるが、まず感光体にはＺｎＯを
樹脂中に分散させたシート状感光体を用いた。暗中に置
いたＺｎＯマスク上に、タングステンワイヤ（ＳＯ１１
＄）によるコロナ放電を利用して一杯に電荷をのせる。

この時ワイヤに印加する電圧は約−５，９Ｘｖでワイヤ
ーＺｎＯマスタ間距離は約１ｏｍｍとした場合ＺｎＯ１
上の表面電位を表面電位計　　。

で測定すると一５５０Ｖであった。次に写真用引延し機
を用いてＺｎＯマスタ上にポジ像を投影し非画像部の電
荷を中和する。この工程でＺｎＯマスタトにオリジナル
に対する静電潜像が形成された。

さらに前述の粉末現像剤で顕像化する訳であるが、現像
方式は、二成分磁気ブラシ現像法を利用し、キャリヤに
は、１００μｆの鉄粉を用いた。手順としては、ＺｎＯ
マスク上を約３ｍｍのギャップで回転させたマグロール
を往復させマスク上に顕像化させた。このＺｎＯマスク
上に、アルミナを主成分とするセラミックグリーンシー
ト（厚み６００μｍ）を重ね合わせ、さらにその上から
前述のコロナ帯電器で帯電させ、徐々にセラミックグリ
ーンノートをはがしていくと、該シート上に、ＺｎＯマ
スクからの像が転写され、オリジナル画像と合い対する
画像パターンが描かれた。

次に該セラミックグリーンシート上の粉体樹脂をフラッ
ジ、ライトによって一部溶融させ定着させ、た。

以上のよう々印刷法によって乾式印刷されたアルミナグ
リーンシートを１ｏ％前後の水素Ｈ２ガスと若干の酸素
を含む窒素Ｎ２ガス雰囲気中で１６８０℃の温度で２時
間焼成した。その結果、樹脂成分は燃焼し印刷部分には
残らず、還元されて金属状になった層が残り、それ自身
もアルミナの焼結と同時に焼結が進行しており、基板上
に、強固な導電層が形成された。この時の導体の面積抵
抗は、２５〜３０ｍΩであって導体として十分その目的
を達成するものであった。

本実施例において、金属酸化物にはＭｏＯ３を用いたが
、セラミックグリーンシートの基板焼成温度に合わせて
その種類、組み合せを変えれば良いのは云う寸でもなく
、例えば、１００ｏ′Ｃ８度の温度で焼結する基板であ
ればガラス成分とＮｉＯ（’！たけ００２０５）の混合
物を含むものを用いれば良いのである。

また印刷法には、各工程を複写機のように連続的に行う
ことも可能であるので、グリーンシートを巻き取り、連
続的に印刷することも考えられる。

さらに、前述のように静電記録法を用いれば直接ＣＡＤ
による結果を印刷することが可能となるものである。

一方、セラミックのグリーンシートたけでなく焼結基板
においても同様に印刷できることは云う丑でもない。具
体的には現像剤中にＮｉＯとガラスフリットの混合物を
含むものを用いてアルミｆ焼結基板に印刷し、還元ガス
雰囲気中で温度が１０００℃で約２時間熱処理したその
結果、そのアルミナ基板にＮｉ　の表面層をもつ導電ノ
（り〜ンが形成された。

発明の効果 以上のように本発明による配線基板の回路・ぐターン形
成法は、容易でかつ迅速な印刷法を実現するものであり
、今後進展が期待されるセラミ・７り多層化技術に多い
に利用し得る技術である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘電体層表面に回路配線パターンと対応する静電
   潜像を形成せしめ、この静電潜像を金属酸化物粉を内部
   に分散させた樹脂粉末現像剤で顕像化しセラミックグリ
   ーンシート上に転写、定着させる工程と、前記セラミン
   クグリーンシートの焼成により前記回路配線パターンの
   導体層。 絶縁体層の形成を行う工程とを有することを特徴とする
   配線基板の回路パターン形成法。
2. （２）　　セラミックグリーンシートを還元ガス雰囲気
   中で焼成することを特徴とする特許請求のｆａｉ囲第１
   項記載の配線基板の回路パターン形成法。
3. （３）　　セラミックグリーンシートがセラミック焼結
   基板であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の配線基板の回路パターン形成法０