KR100612170B1

KR100612170B1 - 금속 미립자 함유 수지 입자, 금속 미립자 함유 수지층,금속 미립자 함유 수지층의 형성 방법 및 전자 회로 기판

Info

Publication number: KR100612170B1
Application number: KR1020040111799A
Authority: KR
Inventors: 아오끼히데오; 야마구찌나오꼬; 다꾸보찌아끼
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2006-08-14
Also published as: US7939171B2; US20050191511A1; TW200521171A; KR20050067049A; CN1649471A; TWI297021B

Abstract

수지 매트릭스에 금속 미립자가 분산된 도체 패턴 형성용 금속 미립자 함유 수지 입자이며, 금속 미립자의 함유율이 전체의 70 중량 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 금속 미립자 함유 수지 입자를 제공한다.

수지 매트릭스, 금속 미립자, 분산, 금속 미립자 함유 수지 입자, 함유율

Description

금속 미립자 함유 수지 입자, 금속 미립자 함유 수지층, 금속 미립자 함유 수지층의 형성 방법 및 전자 회로 기판{METALLIC FINE PARTICLE CONTAINING RESIN PARTICLE, METALLIC FINE PARTICLE CONTAINING RESIN LAYER, METHOD FOR FORMING METALLIC FINE PARTICLE CONTAINING RESIN LAYER AND ELECTRONIC CIRCUIT SUBSTRATE}

도1은 본 발명의 제1 실시 형태의 금속 미립자 함유 수지 입자의 단면도.

도2a는 본 발명의 제1 실시 형태의 도체 패턴층의 소정의 형성 공정에 있어서의 단면도.

도2b는 본 발명의 제1 실시 형태의 도체 패턴층의 소정의 형성 공정에 있어서의 단면도.

도2c는 본 발명의 제1 실시 형태의 도체 패턴층의 소정의 형성 공정에 있어서의 단면도.

도3은 본 발명의 제1 실시 형태의 도체 패턴층을 형성하는 제조 장치의 개요를 개략적으로 도시한 도면.

도4는 6 종류의 금속 미립자 함유 수지 입자에 있어서의 대전량의 측정 결과를 나타낸 그래프.

도5는 구리 함유율에 대한 금속 미립자 함유 수지 입자의 질량의 관계를 나 타낸 그래프.

도6a는 도금층의 도금 석출의 모양을 나타낸 사진.

도6b는 도금층의 도금 석출의 모양을 나타낸 사진.

도7은 구리 미립자의 수밀도와 평균 입경의 관계를 나타낸 그래프.

도8은 땜납 볼 접합 강도 시험의 개요를 개략적으로 도시한 도면.

도9는 본 발명의 제2 실시 형태의 금속 미립자 함유 수지 입자의 단면도.

도10a는 본 발명의 제2 실시 형태의 도체 패턴층의 소정의 형성 공정에 있어서의 단면도.

도10b는 본 발명의 제2 실시 형태의 도체 패턴층의 소정의 형성 공정에 있어서의 단면도.

도10c는 본 발명의 제2 실시 형태의 도체 패턴층의 소정의 형성 공정에 있어서의 단면도.

도11은 전자 회로 기판의 일예를 개략적으로 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 300 : 금속 미립자 함유 수지 입자

20, 201, 310, 403 : 베이스 부재

30 : 금속 미립자 함유 수지 입자층

100 : 감광체 드럼

101 : 대전기

102 : 레이저 발생·주사 장치

102a : 레이저광

103 : 현상 장치

104 : 전사 장치

105 : 정착기

200 : 땜납 볼

203 : 셰어용 툴

300a : 수지 매트릭스

300b : 금속 미립자

320 : 금속 미립자 함유 수지층

320a : 표면층

330, 404 : 도체 금속층

400 : 전자 회로 기판

401 : 도체 패턴층

402 : 절연 패턴층

본 출원은, 2003년 12월 26일에 출원된 일본 출원, 특허 출원 제2003-435757호 및 특허 출원 제2003-435760호에 의한 우선권의 이익을 기초로 한다. 따라서, 그에 의한 우선권의 이익을 주장한다. 상기 일본 출원의 내용 전부는 여기에 참조 문헌으로서 편입된다.

본 발명은 금속 미립자를 함유하는 수지를, 예를 들어 전자 사진 방식으로 인쇄한 후, 금속 미립자를 도금 핵으로서 무전해 도금을 행함으로써 임의의 전자 회로를 쉽게 형성할 수 있는 금속 미립자 함유 수지 입자, 금속 미립자 함유 수지층, 금속 미립자 함유 수지층의 형성 방법 및 전자 회로 기판에 관한 것이다.

종래의 전자 회로 기판의 제조에서는, 금속 박막 상에 레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭 등의 처리를 행하여 금속 도체 패턴층을 형성하고 있다. 이 제조 공정에 있어서, 각 층마다 노광 마스크가 필요해져 그 설계나 작성에 막대한 시간과 비용이 들기 때문에, 회로 패턴의 변경이나 수정은 전자 회로 기판의 제조 기간이나 비용에 큰 영향을 주고 있었다.

그래서, 수지 내에 금속 미립자를 함유하는 하전 입자를 토너로서, 전자 사진 방식에 의해 임의의 패턴을 갖는 기초 패턴층을 인쇄하고, 이 인쇄된 기초 패턴층의 금속 미립자를 도금 핵으로서 무전해 도금을 행함으로써 노광 마스크를 이용하지 않고 금속 도체 패턴층을 형성하는 방법이 개발되어 있다.

전자 사진 방식을 이용하는 데 있어서는, 정밀한 패턴을 안정적으로 인쇄하기 위해 토너(하전 입자)의 대전량 제어가 중요한 포인트가 된다. 특히, 수지 내에 금속 미립자를 함유한 토너인 경우에는, 도체인 금속 미립자가 표면의 일부에 노출됨으로써 토너 표면에 있어서의 대전 면적이 작아지기 때문에, 적절한 대전량을 제어하는 것이 필요해진다. 또한, 인쇄된 패턴에 포함되는 금속 미립자의 형상이나 분포는 무전해 도금시의 도금 석출성이나 금속 도체 패턴층과 베이스 부재와 의 밀착성에 크게 영향을 미친다.

또한, 기초 패턴층의 무전해 도금을 실시하는 면에 존재하는 금속 미립자는, 인쇄 직후에는 수지에 덮여 있고, 그 상태에서는 도금 핵으로서의 기능을 충분히 발휘하지 않으므로, 그 금속 미립자를 덮는 수지를 기계적 또는 화학적으로 에칭하여 금속 미립자를 표면에 노출시킬 필요가 있다.

그러나, 기계적 에칭은 베이스 부재의 평탄도의 문제가 드러나기 쉽기 때문에, 넓은 면적의 에칭 처리에는 적합하지 않다. 그래서, 특히 넓은 면적의 에칭 처리에는 화학적 에칭이 채용되지만, 화학적 에칭의 경우에는 수지의 용해 정도가 도금 후의 금속 도체 패턴층과 베이스 부재와의 밀착성에 큰 영향을 미치게 되는 경우가 있다. 예를 들어, 화학적 에칭을 행해도 충분히 수지가 용해되지 않아, 금속 미립자가 표면에 충분히 노출되지 않는 경우에는 무전해 도금 처리 후에 도금층이 거의 석출되지 않는다고 하는 문제가 있었다.

그래서 본 발명은, 수지에 함유되는 금속 미립자의 입경, 형상, 함유율을 제어함으로써, 수지 내에 금속 미립자를 함유한 토너의 대전량의 분포가 제어되어 정밀한 패턴을 형성하는 것이 가능하고, 또한 무전해 도금에 있어서의 도금 석출성을 향상시킬 수 있는 금속 미립자 함유 수지 입자, 금속 미립자 함유 수지층, 금속 미립자 함유 수지층의 형성 방법 및 전자 회로 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 패턴을 형성하는 기초 패턴층의 표면에 에칭하는 두께를 쉽게 제어할 수 있는 층을 형성함으로써, 효율적인 무전해 도금 처리가 가능해지고, 보다 균일한 금속 도체 패턴층을 형성할 수 있는 금속 미립자 함유 수지 입자, 금속 미립자 함유 수지층, 금속 미립자 함유 수지층의 형성 방법 및 전자 회로 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일형태에 따르면, 수지 매트릭스에 금속 미립자가 분산된 도체 패턴 형성용 금속 미립자 함유 수지 입자이며, 상기 금속 미립자의 함유율이 전체의 70 중량 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 금속 미립자 함유 수지 입자가 제공된다.

또한, 본 발명의 일형태에 따르면 도체 패턴 형성용 금속 미립자 함유 수지 입자이며, 열경화성 수지로 이루어지는 수지 매트릭스와, 상기 수지 매트릭스에 분산된 금속 미립자와, 상기 수지 매트릭스에 함유되고 상기 수지 매트릭스를 구성하는 수지 재료보다도 비중이 작은 첨가물을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 미립자 함유 수지 입자가 제공된다.

또한, 본 발명의 일형태에 따르면 적어도 금속 미립자를 함유하는 열경화성 수지로 베이스 부재 상에 형성된 금속 미립자 함유 수지층이며, 상기 금속 미립자의 함유율이 전체의 70 중량 ％ 이하이고, 또한 함유하는 소정의 입경 범위의 상기 금속 미립자의 수밀도가 0.05개/μ㎥ 이상인 것을 특징으로 하는 금속 미립자 함유 수지층이 제공된다.

또한, 본 발명의 일형태에 따르면 적어도 금속 미립자를 함유하는 열경화성 수지로 베이스 부재 상에 형성된 금속 미립자 함유 수지층이며, 무전해 도금 처리 공정 전의 상기 금속 미립자 함유 수지층의 열경화성 수지의 경화율이 50 ％ 이상 인 것을 특징으로 하는 금속 미립자 함유 수지층이 제공된다.

또한, 본 발명의 일형태에 따르면 감광체 상에 소정 패턴의 정전 잠상을 형성하는 공정과, 상기 정전 잠상이 형성된 감광체 상에, 수지 매트릭스에 분산하여 금속 미립자를 전체의 70 중량 ％ 이하 함유하고 또한 함유하는 소정의 입경 범위의 상기 금속 미립자의 수밀도가 0.05개/μ㎥ 이상인 금속 미립자 함유 수지 입자를 정전적으로 부착시켜 가시상을 형성하는 공정과, 상기 감광체 상에 형성된 상기 금속 미립자 함유 수지 입자로 이루어지는 가시상을 베이스 부재 상에 정전적으로 전사하는 공정과, 상기 베이스 부재 상에 전사된 상기 금속 미립자 함유 수지 입자를 가열 또는 광조사에 의해 상기 베이스 부재에 정착시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 미립자 함유 수지층의 형성 방법이 제공된다.

또한, 본 발명의 일형태에 따르면 감광체 상에 소정 패턴의 정전 잠상을 형성하는 공정과, 상기 정전 잠상이 형성된 감광체 상에, 수지 매트릭스에 분산하여 금속 미립자를 함유하고 또한 상기 수지 매트릭스를 구성하는 수지 재료보다도 비중이 작은 첨가물이 첨가된 금속 미립자 함유 수지 입자를 정전적으로 부착시켜 가시상을 형성하는 공정과, 상기 감광체 상에 형성된 상기 금속 미립자 함유 수지 입자로 이루어지는 가시상을 베이스 부재 상에 정전적으로 전사하는 공정과, 상기 베이스 부재 상에 전사된 상기 금속 미립자 함유 수지 입자를 가열 또는 광조사에 의해, 상기 수지 매트릭스의 경화율을 50 ％ 이상으로 경화하여 상기 베이스 부재에 정착시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 미립자 함유 수지층의 형성 방법이 제공된다.

또한, 본 발명의 일형태에 따르면 상기한 본 발명의 일형태의 금속 미립자 함유 수지 입자를 이용하여 형성된 도체 패턴층을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 회로 기판이 제공된다.

본 발명은 도면을 참조하여 기술되지만, 이들 도면은 도해만의 목적을 위해 제공되며, 어떠한 면에서도 발명을 한정하는 것은 아니다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 기초로 하여 설명한다.

(제1 실시 형태)

도1에는 본 발명의 제1 형태의 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 단면도의 개요가 도시되어 있다.

금속 미립자 함유 수지 입자(10)는, 도1에 도시한 바와 같이 수지 매트릭스(10a)를 주체로 하고, 이에 도전성의 금속 미립자(10b)가 거의 균일하게 분산된 상태로 함유되어 있다.

이 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 입경은, 미세 배선 패턴을 형성할 필요성으로부터 작은 쪽이 바람직하고, 예를 들어 평균 입경이 4 ㎛ 내지 10 ㎛의 범위로 형성되어 있다.

금속 미립자 함유 수지 입자(10)를 구성하는 수지 매트릭스(10a)는, 상온에서 고체인 B 스테이지의 열경화성 수지가 이용된다. 여기서, B 스테이지라 함은 열경화성 수지 중 적어도 일부는 경화되지 않고, 소정의 열을 가하면 그 경화하지 않은 부분이 용융하는 상태를 말한다. B 스테이지의 열경화성 수지로서는, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 페놀 수지, 비스말레이미드 수지, 시아네이트에스테르 수 지, 비스말레이미드트리아진 수지, 벤디시클로부텐 수지, 폴리이미드 수지, 폴리벤조옥사졸 수지, 부타디엔 수지, 실리콘 수지, 폴리카르보디이미드 수지, 폴리우레탄 수지 등을 사용할 수 있고, 필요에 따라 대전 제어제를 첨가해도 좋다.

도전성의 금속 미립자(10b)는 Pt, Pd, Cu, Au, Ni, Ag로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1 종류의 금속 미립자가 이용된다. 또한, 금속 미립자(10b)의 평균 입경은 0.05 ㎛ 내지 3 ㎛의 범위가 바람직하고, 보다 바람직한 범위는 0.1 ㎛ 내지 2 ㎛이다. 금속 미립자(10b)의 평균 입경이 작은 쪽이 분산성이 좋기 때문이다. 또한, 금속 미립자(10b)의 형상은 구형으로 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 구형의 금속 미립자(10b)를 압박하여 찌그러뜨린 형상의 비늘 조각형으로 형성되어도 좋다. 또한, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)에 함유되는 금속 미립자(10b)의 형상은 구형만, 비늘 조각형만, 또는 구형과 비늘 조각형을 혼재시켜도 좋다.

또한, 금속 미립자 함유 수지 입자(10) 중에 분산하여 함유되는 금속 미립자(10b)의 상한 함유율은 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 70 중량 ％이고, 하한치는 금속 미립자 함유 수지 입자(10)에 분산되는 금속 미립자(10b)의 수밀도로 정의되고 0.05개/μ㎥이다. 금속 미립자(10b)의 함유율이 70 중량 ％보다 많은 경우에는, 인쇄 패턴이 적절하게 형성되지 않는 경우가 있다. 또한, 금속 미립자(10b)의 수밀도가 0.05개/μ㎥보다 작은 경우에는, 금속 미립자(10b)의 도금 핵으로서의 기능이 저하되는 경우가 있다. 또한, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)에 함유되는 금속 미립자(10b)의 보다 바람직한 함유율은 30 내지 60 중량 ％이다.

다음에, 전자 사진 방식에 의한 도체 패턴층의 형성 공정에 대해, 도2a 내지 도2c 및 도3을 참조하여 설명한다.

도2a 내지 도2c에는 도체 패턴층의 각 형성 공정에 있어서의 단면도가 도시되어 있다. 또한, 도3에는 도체 패턴층을 형성하는 제조 장치의 개요가 도시되어 있다.

우선, 감광체 드럼(100)을 화살표 방향으로 회전시키면서 대전기(101)에 의해 감광체 드럼(100)의 표면 전위를 일정 전위(예를 들어 마이너스 전하)로 균일하게 대전시킨다. 다음에, 레이저 발생·주사 장치(102)에 의해, 화상 신호에 따라서 레이저광(102a)을 감광체 드럼(100)에 조사하고, 조사 부분의 마이너스 전하를 제거하여 감광체 드럼(100)의 표면에 소정 패턴의 전하의 상(정전 잠상)을 형성한다.

다음에, 감광체 드럼(100) 상의 정전 잠상에, 현상 장치(103)에 저류된 대전한 금속 미립자 함유 수지 입자(10)를 공급 기구에 의해 정전적으로 부착시켜 가시상을 형성한다.

계속해서, 감광체 드럼(100)의 표면에 금속 미립자 함유 수지 입자(10)에 의해 형성된 가시상(패턴)은, 전사 장치(104)에 의해 감광체 드럼(100)으로부터 원하는 베이스 부재(20) 상에 정전 전사된다.

계속해서, 베이스 부재(20) 상에 전사된 B 스테이지의 금속 미립자 함유 수지 입자(10)를 가열 혹은 광조사에 의한 정착기(105)를 통해, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)를 구성하는 열경화성 수지를 용융하여 경화시키고, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)가 일체화된 금속 미립자 함유 수지층(30)을 형성한다(도2a).

또한 이 정착기(105)에서는, 완전하게 열경화성 수지를 경화시킬 필요는 없으며, 예를 들어 후술하는 수지 에칭 장치에 있어서의 에칭 처리시에 수지 매트릭스(10a)의 층으로부터 금속 미립자(10b)가 누락하지 않을 정도로 경화되는 것이 바람직하다.

계속해서, 무전해 도금을 효율적으로 행하기 위해 수지 에칭 장치(도시하지 않음)에 있어서, 금속 미립자 함유 수지층(30)의 표면을 에칭 처리하고, 금속 미립자 함유 수지층(30)의 표면에 금속 미립자(10b) 중 적어도 일부를 노출시킨다(도2b).

이 수지 에칭 장치에서는, 금속 미립자 함유 수지층(30)의 표면을 예를 들어 아세톤, 이소프로판올 등의 용제, 산, 알칼리 등의 에칭액에 침지함으로써 화학적으로 에칭 제거를 행한다. 또한, 수지 에칭 장치에서는 화학적으로 에칭 제거를 행하는 이외에, 예를 들어 숏 블라스트나 에어 블라스트 등에 의해 연마하여 기계적으로 에칭 제거를 행할 수도 있다.

계속해서, 에칭 처리가 실시되어 표면에 금속 미립자(10b) 중 적어도 일부를 노출시킨 금속 미립자 함유 수지층(30)은, 무전해 도금조(도시하지 않음)에 의해, 예를 들어 Cu의 도금 처리가 실시되고, 금속 미립자 함유 수지층(30) 상에 노출된 금속 미립자(10b)를 핵으로 하여 Cu를 선택적으로 석출시키고, 도체 금속층(40)을 형성한다(도2c).

또한, 여기서는 무전해 도금조만으로 구성되는 도금조를 도시하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 무전해 도금과 전해 도금의 쌍방을 행하는 도금조를 이용해도 좋다.

또한, 금속 미립자 함유 수지층(30)이 완전히 경화된 상태가 아닌 경우에는, 알칼리 도금액을 채용함으로써 도금 중에 금속 미립자 함유 수지층(30)의 표면의 수지를 제거하여 도금 처리할 수 있으므로, 수지 에칭 장치에 의한 에칭 처리를 생략할 수도 있다.

또한, 금속 미립자 함유 수지층(30)의 표면에 형성되는 도체 금속층(40)의 두께는, 도금 조건에 따라 제어할 수 있다. 도금 처리 후에는, 베이스 부재(20)와 금속 미립자 함유 수지층(30)을 보다 밀착시키고, 박리 등을 방지하기 위해 정착기(105)로 가열 혹은 광조사을 행하여 금속 미립자 함유 수지층(30)을 완전히 경화시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 실시 형태의 금속 미립자 함유 수지 입자(10)에 따르면, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)를 구성하는 수지 매트릭스(10a)에 분산하여 함유되는 금속 미립자(10b)의 함유량을 적정하게 정함으로써, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 대전량의 분포가 제어되어 정밀한 패턴을 형성하는 것이 가능해진다. 또한, 금속 미립자(10b)의 형상을 비늘 조작 형상으로 함으로써 기초 패턴층과 그 표면에 형성되는 금속 도체층과의 사이의 밀착성이 우수하여 앵커 효과가 향상된다. 또한, 무전해 도금에 있어서의 도금 석출성도 향상시킬 수 있다.

이러한 전자 사진 방식을 이용한 제조 장치 및 제조 공정은, 일반 복사기나 레이저 프린터에서 사용되고 있는 것으로, 디지털화된 데이터를 입력함으로써 임의 의 도체 패턴층을 형성할 수 있다. 용도로서는 전자 회로나 배선 기판에 한정되지 않고, 기타 평탄한 베이스 부재 상에의 임의의 도체 패턴층의 형성 등의 폭넓은 응용을 할 수 있다.

이하에, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)에 관한 구체적인 실시예를 나타낸다.

(제1 실시예)

제1 실시예에서는, 도1에 도시한 금속 미립자 함유 수지 입자(10)에 있어서 에폭시 수지를 주체로 하는 수지에 구리 미립자를 분산하여, 0(수지만), 20, 50, 70, 80, 90 중량 ％ 함유한 6 종류의 금속 미립자 함유 수지 입자(10)를 작성하여 대전량의 측정을 행하였다. 이 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 평균 입경은, 7.3 내지 9.0 ㎛의 범위였다.

도4에는 상기한 6 종류의 금속 미립자 함유 수지 입자(10)에 있어서의 대전량의 측정 결과를 나타낸다.

이 측정 결과로부터, 구리 함유율의 증가에 수반하여 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 단위 질량당 대전량은 감소하고, 함유율이 90 중량 ％에 있어서는 일반적인 건식 복사기가 현상 가능한 대전량의 하한치인 5 μC/g를 하회하고, 1.9 μC/9 정도의 대전량으로 되어 있다.

다음에, 도5에 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 입경을 일정하게 하여, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)에 함유되는 구리의 함유율을 변화시킨 경우에 있어서의 구리 함유율에 대한 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 질량의 관계를 나타낸 다.

이 측정 결과로부터, 구리 함유율 60 중량 ％ 이상에서, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 질량이 급격하게 증가하고 있다. 그런데, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 대전량은 그 표면적에 거의 비례하기 때문에, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 직경이 일정하면 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 전하량은 일정해진다.

여기서, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)에 작용하는 힘을, 단순하게 현상 공정에서 부여되는 전계에 의해 생기는 쿨롬력으로만 생각하면,

qE 내지 m·dv/dt

의 관계가 성립한다. 또한, q는 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 전하량, E는 공급되는 전계, m은 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 질량, dv/dt는 가속도이다.

가령, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 전하량(q)을 일정하게 하고, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 질량(m)을 3배로 한 경우, 동일한 현상 속도를 유지하기 위해서는, 현상 공정에서 부여되는 전계(E)를 3배로 할 필요가 있어 이는 현실적이지 않다. 왜냐하면, 현상 공정에서 감광체와 현상기의 사이에 강한 전계를 걸면, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 대전과 전기적으로 반대의 전하가 감광체에 금속 미립자 함유 수지 입자(10)로부터 유입되는, 이른바 전하 주입이라고 불리우는 현상이 발생되는 경우가 일반적으로 알려져 있고, 전계(E)를 크게 함으로써 이 현상이 발생되기 쉬워진다.

실제의 복사기에서 상기한 구리 미립자를 분산하여 함유하는 금속 미립자 함 유 수지 입자(10)를 인쇄한 바, 함유율이 80 중량 ％로부터 패턴의 주위로 금속 미립자 함유 수지 입자(10)가 분산되기 시작하여, 90 중량 ％에서는 인쇄 패턴과 비인쇄부와의 콘트라스트가 거의 보이지 않게 되었다.

이상의 측정 결과로부터, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)에 있어서 금속 미립자(10b)의 함유율을 금속 미립자 함유 수지 입자(10) 전체의 70 중량 ％ 이하로 하고, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 대전량 및 질량을 적절하게 제어함으로써 인쇄 패턴과 비인쇄부와의 콘트라스트 및 해상도가 적합한 도금 기초 패턴을 형성할 수 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 구리 함유율의 하한치는 금속 미립자 함유 수지 입자(10)에 함유되는 구리 미립자의 입경이나 무전해 도금의 석출성에 의해 결정되고, 후술하는 제2 실시예에서 나타낸 바와 같이 예를 들어 평균 입경 1.1 ㎛의 구리 미립자를 이용한 경우에는, 구리 함유율의 하한치는 15 중량 ％였다.

(제2 실시예)

제2 실시예에서는, 도1에 도시한 금속 미립자 함유 수지 입자(10)에 있어서, 에폭시 수지를 주체로 하는 수지에 평균 입경이 0.7, 0.9, 1.1, 2.0, 2.9 ㎛인 구리 미립자를 각각 분산하여 50 중량 ％ 함유한 5 종류의 금속 미립자 함유 수지 입자(10)를 작성하였다. 그리고, 각각의 금속 미립자 함유 수지 입자(10)를 이용하여, 상기한 도체 패턴층의 형성 방법에 의해 베이스 부재 상에 기초 패턴층[금속 미립자 함유 수지층(30)]을 형성하여, 무전해 도금 처리를 행하였다. 또한, 작성한 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 평균 입경은 7.0 내지 11.0 ㎛의 범위였다.

도6a에 평균 입경이 0.7 ㎛, 도6b에 평균 입경이 2.9 ㎛인 구리 미립자를 분 산하여 함유하는 금속 미립자 함유 수지 입자(10)를 이용하여 기초 패턴층을 형성하고, 무전해 도금 처리를 실시한 도금층의 도금 석출의 모양이 나타나 있다. 또한, 이 도금 석출의 모양은 전자 현미경에 의해 촬영되었다.

도6b에 나타낸 바와 같이, 평균 입경이 2.9 ㎛인 구리 미립자를 함유한 경우에는, 석출한 구리 미립자 사이의 거리가 크고, 도금 석출의 상태가 소(疎)하게 되어 있는 것을 알 수 있다. 한편, 도면에는 되시되어 있지 않지만, 평균 입경이 2.0 ㎛ 이하인 구리 미립자를 함유한 경우에는, 거의 균일하고 치밀한 도금층이 형성되었다. 특히, 평균 입경이 0.7, 0.9, 1.1 ㎛인 구리 미립자를 함유한 경우에는, 일예로서 평균 입경이 0.7 ㎛인 경우를 나타낸 도6a와 같이, 균일하고 치밀한 도금층이 형성되어 있었다.

또한, 에폭시 수지를 주체로 하는 수지에 평균 입경이 0.7, 1.1, 2.0 ㎛의 구리 미립자를 각각 분산하여 함유하는 3 종류의 금속 미립자 함유 수지 입자(10)에 있어서, 이들의 함유율을 3O 중량 ％로 한 금속 미립자 함유 수지 입자(10)를 작성하고, 함유율을 50 중량 ％인 경우와 마찬가지로 금속 미립자 함유 수지 입자(10)를 이용하여 기초 패턴층을 형성하고, 무전해 도금 처리를 실시한 도금층의 도금 석출의 모양을 관찰하였다.

그 결과, 평균 입경이 0.7, 1.1 ㎛인 구리 미립자를 함유한 경우에는 도금 석출성이 우수하여 균일하고 치밀한 도금층이 형성되었다. 한편, 평균 입경이 2.O ㎛인 구리 미립자를 함유한 경우에는 도금 석출의 상태가 소가 되었다.

또한, 평균 입경이 0.7, 1.1, 2.0 ㎛인 구리 미립자를 각각 분산하여 함유하 는 3 종류의 금속 미립자 함유 수지 입자(10)에 있어서, 이들의 함유율을 15 중량 ％로 한 금속 미립자 함유 수지 입자(10)를 작성하고, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)를 이용하여 기초 패턴층을 형성하고, 무전해 도금 처리를 실시한 도금층의 도금 석출의 모양을 관찰하였다.

그 결과, 평균 입경이 0.7 ㎛인 구리 미립자를 함유한 경우에는 1.1 ㎛의 구리 미립자를 함유한 경우보다도 균일하고 치밀한 도금층이 형성되었다.

다음에, 도7에 금속 미립자 함유 수지 입자(10) 내에 분산하는 구리 미립자의 수밀도와 구리 미립자의 평균 입경의 관계를 나타낸다. 금속 미립자 함유 수지 입자(10) 내에 분산하는 구리 미립자의 수밀도는, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 평균 입경, 구리 미립자의 평균 입경, 구리 함유율, 사용되는 구리 및 수지 매트릭스(10a)의 비중으로부터 산출할 수 있다.

도7에는 에폭시 수지를 주체로 하는 수지에, 평균 입경이 0.7, 0.9, 1.1, 2.0, 2.9 ㎛인 구리 미립자를 각각 분산하여 50 중량 ％ 함유한 5 종류의 금속 미립자 함유 수지 입자(10)에 있어서의 구리 미립자의 수밀도와 구리 미립자의 입경의 관계가 나타나 있다. 또한, 도7에는 에폭시 수지를 주체로 하는 수지에 평균 입경이 0.7, 1.1, 20 ㎛인 구리 미립자를 각각 분산하여 30 중량 ％ 함유한 3 종류의 금속 미립자 함유 수지 입자(10)에 있어서의 구리 미립자의 수밀도와 구리 미립자의 입경의 관계도 나타나 있다.

이 측정 결과와 전술한 도금 석출성의 평가로부터, 무전해 도금의 석출성이 악화되는 것은 금속 미립자 함유 수지 입자(10) 내에 분산하는 구리 미립자의 수밀 도가 0.05개/μ㎥보다도 작은 조건인 것을 알 수 있다. 이는, 기초 패턴층의 표면에 구리 미립자가 존재하는 확률이 낮아지기 때문이다.

이상의 결과로부터, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)에 있어서, 금속 미립자 함유 수지 입자(10) 내에 분산하는 구리 미립자의 수밀도를 O.O5개/μ㎥ 이상으로 함으로써 무전해 도금에 의한 도금 석출성을 향상시킬 수 있어, 균일하고 치밀한 도금층을 형성할 수 있는 것을 알 수 있다.

또한, 금속 미립자 함유 수지 입자(10) 내에 분산하는 구리 미립자의 수밀도의 상한치는, 구리 미립자의 입경이나 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 대전량에 의해 결정되고, 평균 입경 0.7 ㎛의 구리 미립자를 이용한 경우에는 2.3개/μ㎥이다. 또한, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)의 함유율로 나타내면, 제1 실시예에서 나타낸 바와 같이 70 중량 ％가 된다.

(제3 실시예)

제3 실시예에서는, 도1에 도시한 금속 미립자 함유 수지 입자(10)에 있어서 에폭시 수지를 주체로 하는 수지에, 평균 입경이 0.7 ㎛인 구리 미립자를 최대 직경이 0.8 ㎛까지 압박하여 찌그러뜨린 비늘 조각 형상의 구리 미립자를 분산하여 50 중량 ％ 함유한 금속 미립자 함유 수지 입자(10)를 작성하였다. 또한, 에폭시 수지를 주체로 하는 수지에 평균 입경이 0.7 ㎛인 구형의 구리 미립자를 분산하여 50 중량 ％ 함유한 금속 미립자 함유 수지 입자(10)도 작성하였다.

그리고, 이들 2 종류의 금속 미립자 함유 수지 입자(10)를 이용하여, 각각 상기한 도체 패턴층의 형성 방법에 의해, 베이스 부재 상에 직경이 0.55 mm, 두께 가 약 3 ㎛인 기초 패턴층[금속 미립자 함유 수지층(30)]을 형성하고, 무전해 구리 도금 처리로 두께가 10 ㎛인 Cu층을 형성하였다. 그 후, 무전해 니켈 도금 처리로 두께가 2 ㎛인 Ni층을 형성하고, 또한 무전해 금 도금 처리로 두께가 0.5 ㎛인 Au층을 형성하였다. 그리고, 도8에 도시한 바와 같이 이 Au층 상에 SnAgCu 0.7로부터 형성되는 구 직경이 0.6 mm인 땜납 볼(200)을 피크 온도 260 ℃의 리플로우로에서 접합하여, 땜납 볼 접합 강도 시험을 행하였다.

땜납 볼 접합 강도 시험에서는, 베이스 부재(201) 상에 형성된 도체 패턴층(202)의 Au층 상에 접합된 땜납 볼(200)에 경도용 툴(203)로 부하를 걸어 경도 강도를 측정하였다. 그 결과, 비늘 조각 형상의 구리 미립자를 분산한 금속 미립자 함유 수지 입자(10)를 이용하여 형성된 도체 패턴층에 있어서의 경도 강도 쪽이 구형의 구리 미립자를 분산한 금속 미립자 함유 수지 입자(10)를 이용하여 형성된 도체 패턴층에 있어서의 경도 강도보다도 10 ％ 정도의 강도의 향상을 볼 수 있었다.

이상의 결과로부터, 금속 미립자 함유 수지 입자(10)에 분산되는 금속 미립자(10b)의 형상은, 구형보다도 구형을 변형시킨 비늘 조각 형상 쪽이 기초 패턴층과 그 표면에 형성되는 금속 도체층 사이의 밀착성이 우수하여, 앵커 효과가 향상되는 것을 알 수 있었다.

(제2 실시 형태)

도9에는 본 발명의 제2 실시 형태의 금속 미립자 함유 수지 입자(300)의 단면도의 개요가 도시되어 있다.

금속 미립자 함유 수지 입자(300)는, 도9에 도시한 바와 같이 수지 매트릭스 (300a)를 주체로 하고, 이에 도전성의 금속 미립자(300b)가 거의 균일하게 분산된 상태로 함유되어 있다. 또한, 금속 미립자 함유 수지 입자(300)에는 수지 매트릭스(300a)를 구성하는 수지 재료보다도 비중이 작은 유지류 등의 첨가물이 첨가되어 있다.

이 금속 미립자 함유 수지 입자(300)의 입경은, 미세 배선 패턴을 형성할 필요성으로부터 작은 쪽이 바람직하고, 예를 들어 평균 입경이 4 ㎛ 내지 10 ㎛인 범위로 형성되어 있다.

금속 미립자 함유 수지 입자(300)를 구성하는 수지 매트릭스(300a)는, 상온에서 고체인 B 스테이지의 열경화성 수지가 이용된다. 여기서, B 스테이지라 함은 열경화성 수지 중 적어도 일부는 경화하지 않고, 소정의 열을 가하면 그 경화하지 않은 부분이 용융하는 상태를 말한다. B 스테이지의 열경화성 수지로서는 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 페놀 수지, 비스말레이미드 수지, 시아네이트에스테르 수지, 비스말레이미드트리아진 수지, 벤디시클로부텐 수지, 폴리이미드 수지, 폴리벤조옥사졸 수지, 부타디엔 수지, 실리콘 수지, 폴리카르보디이미드 수지, 폴리우레탄 수지 등을 사용할 수 있다.

도전성의 금속 미립자(300b)는 Pt, Pd, Cu, Au, Ni, Ag로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1 종류의 금속 미립자가 이용된다. 또한, 금속 미립자(10b)의 평균 입경은 0.05 ㎛ 내지 3 ㎛의 범위가 바람직하고, 보다 바람직한 범위는 0.1 ㎛ 내지 2 ㎛이다. 금속 미립자(300b)의 평균 입경이 작은 쪽이 분산성이 좋기 때문이다.

또한, 금속 미립자(300b)는 금속 미립자 함유 수지 입자(300) 중에 15 내지 70 중량 ％의 비율로 함유되고, 무전해 도금의 핵이 되어 도금 반응의 진행에 대해 촉매적인 작용을 갖는다. 금속 미립자 함유 수지 입자(300)의 함유율이 15 중량 ％보다 작은 경우에서는, 금속 미립자(300b)의 도금 핵으로서의 기능이 저하되는 경우가 있다. 또한, 금속 미립자 함유 수지 입자(300)의 함유율이 70 중량 ％보다 큰 경우에서는, 인쇄 패턴이 적절하게 형성되지 않는 것을 알 수 있다. 또한, 금속 미립자 함유 수지 입자(300)에 함유되는 도전성의 금속 미립자(300b)의 보다 바람직한 함유율은 30 내지 60 중량 ％이다.

첨가물은 비중이 1.1(25 ℃) 이하인, 예를 들어 식물성 왁스 등의 유지류로 구성되고, 수지 매트릭스(300a)에 수지 매트릭스(300a)의 총 체적의 0.5 체적 ％ 이상의 범위로 첨가되어 있다. 첨가물의 첨가가 0.5 체적 ％ 미만에서는, 부분적으로 도금 핵이 노출되지 않는 경우가 있어 도금 석출성에 영향을 미치는 경우가 있다. 첨가물의 첨가량에 특별히 상한은 없지만, 첨가량이 지나치게 많은 경우에는 에칭 처리 후의 인쇄 패턴의 두께가 얇아져 버리기 때문에 적은 쪽이 바람직하다.

다음에, 전자 사진 방식에 의한 도체 패턴층의 형성 공정에 대해, 도10a 내지 도10c를 참조하여 설명한다.

도10a 내지 도10c에는 도체 패턴층의 각 형성 공정에 있어서의 단면도가 도시되어 있다. 또한, 도체 패턴층을 형성하는 제조 장치는 상술한 제1 실시 형태에 있어서의 제조 장치와 동일하므로, 도3에 도시된 제조 장치를 참조하여 설명한다.

우선, 감광체 드럼(100)을 화살표 방향으로 회전시키면서, 대전기(101)에 의해 감광체 드럼(100)의 표면 전위를 일정 전위(예를 들어 마이너스 전하)로 균일하게 대전시킨다. 다음에, 레이저 발생·주사 장치(102)에 의해 화상 신호에 따라서 레이저광(102a)를 감광체 드럼(100)에 조사하고, 조사 부분의 마이너스 전하를 제거하여 감광체 드럼(100)의 표면에 소정 패턴의 전하의 상(정전 잠상)을 형성한다.

다음에, 감광체 드럼(100) 상의 정전 잠상에 현상 장치(103)에 저류된 대전한 금속 미립자 함유 수지 입자(300)를 공급 기구에 의해 정전적으로 부착시켜 가시상을 형성한다.

계속해서, 감광체 드럼(100)의 표면에 금속 미립자 함유 수지 입자(300)에 의해 형성된 가시상(패턴)은 전사 장치(104)에 의해 감광체 드럼(100)으로부터 원하는 베이스 부재(310) 상에 정전 전사된다.

계속해서, 베이스 부재(310) 상에 전사된 B 스테이지의 금속 미립자 함유 수지 입자(300)를 가열 혹은 광조사에 의한 정착기(105)를 통해, 금속 미립자 함유 수지 입자(300)를 구성하는 열경화성 수지를 용융하여 경화시키고, 금속 미립자 함유 수지 입자(300)가 일체화된 금속 미립자 함유 수지층(320)을 형성한다(도10a).

여기서, 정착기(105)로 경화 처리된 금속 미립자 함유 수지 입자(300)에는, 수지 매트릭스(300a)를 구성하는 수지 재료보다도 비중이 작은, 예를 들어 유지류 등의 첨가물이 포함되어 있으므로, 금속 미립자 함유 수지층(320)의 상방 표면에는 비중의 영향으로 첨가물에 의한 표면층(320a)이 형성된다.

또한, 이 정착기(105)에서는 완전히 수지 매트릭스(300a)를 경화시킬 필요는 없으며, 예를 들어 후술하는 수지 에칭 장치에 있어서의 에칭 처리시에 수지 매트릭스(300a)의 층으로부터 금속 미립자(300b)가 누락하지 않을 정도로 경화되는 것이 바람직하다.

계속해서, 무전해 도금을 효율적으로 행하기 위해, 수지 에칭 장치(도시하지 않음)에 있어서, 금속 미립자 함유 수지층(320)의 표면을 에칭 처리하고, 금속 미립자 함유 수지층(320)의 표면에 금속 미립자(300b) 중 적어도 일부를 노출시킨다(도2b).

이 수지 에칭 장치에서는, 금속 미립자 함유 수지층(320)의 표면을 예를 들어 아세톤, 이소프로필 알코올, 에탄올, 또는 계면 활성제 등에 침지함으로써 화학적으로 에칭 제거를 행한다. 이들 용제는, 금속 미립자 함유 수지층(320)의 상방의 표면에 형성된 첨가물에 의한 표면층(320a)을 쉽게 에칭할 수 있다.

계속해서, 에칭 처리가 실시되어 표면에 금속 미립자(300b) 중 적어도 일부를 노출시킨 금속 미립자 함유 수지층(320)은 무전해 도금조(도시하지 않음)에 의해, 예를 들어 Cu의 도금 처리가 실시되고, 금속 미립자 함유 수지층(320) 상에 노출된 금속 미립자(300b)를 핵으로 하여 Cu를 선택적으로 석출시키고, 도체 금속층(330)을 형성한다(도2c).

또한, 여기서는 무전해 도금조만으로 구성되는 도금조를 나타냈지만 이에 한정되는 것은 아니며, 무전해 도금과 전해 도금의 쌍방을 행하는 도금조를 이용해도 좋다.

또한, 금속 미립자 함유 수지층(320)의 표면에 형성되는 도체 금속층(330)의 두께는, 도금 조건에 의해 소정의 두께로 설정 가능하다. 도금 처리 후에는, 베이스 부재(310)와 금속 미립자 함유 수지층(320)을 보다 밀착시키고, 박리 등을 방지하기 위해 정착기(105)로 가열 혹은 광조사을 행하여, 금속 미립자 함유 수지층(320)을 완전히 경화시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시 형태에 따르면, 금속 미립자 함유 수지 입자(300)를 구성하는 수지 매트릭스(300a)에 그 수지 매트릭스(300a)를 구성하는 수지보다도 비중이 작아 수지 매트릭스(300a)와 상용성이 없는, 예를 들어 유지류 등의 첨가물을 적량 첨가함으로써 금속 미립자 함유 수지층(320)의 표면에 에칭이 용이하고, 에칭의 두께를 제어하기 쉬운 첨가물에 의한 표면층(320a)을 형성할 수 있다. 이에 의해, 무전해 도금의 석출성을 향상시킬 수 있어, 보다 균일한 도체 패턴층을 형성할 수 있다.

상기한 바와 같은 전자 사진 방식을 이용한 제조 장치 및 제조 공정은, 일반적인 복사기나 레이저 프린터 등에서 사용되고 있는 기술이며, 디지털화된 데이터를 입력함으로써 임의의 도체 패턴층을 형성할 수 있다. 이 기술에, 일실시 형태에 의한 금속 미립자 함유 수지 입자(300)를 채용함으로써, 도금의 석출성이 우수한 도체 패턴층을 형성할 수 있다. 또한, 일실시 형태에 의한 금속 미립자 함유 수지 입자(300)의 용도로서는, 전자 회로나 배선 기판에 한정되지 않고, 기타 평탄한 베이스 부재 상에의 임의의 도체 패턴층의 형성 등의 폭넓은 응용을 할 수 있다.

이하에, 금속 미립자 함유 수지 입자(300) 및 무전해 도금 처리 전에 행해지 는 처리에 관한 구체적인 실시예를 나타낸다.

(제4 실시예)

제4 실시예에서는, 도9에 도시한 금속 미립자 함유 수지 입자(300)에 있어서 에폭시 수지를 주체로 하는 수지 매트릭스(300a)에 첨가물로서 비중 0.98(25 ℃)의 유지류를 수지 매트릭스(30Oa)의 총 체적의 1 체적 ％ 첨가한 금속 미립자 함유 수지 입자(300)와, 첨가물을 첨가하지 않은 금속 미립자 함유 수지 입자(300)의 2 종류의 금속 미립자 함유 수지 입자(300)를 이용하고, 상술한 패턴 형성 방법에 의해 베이스 부재 상에 기초 패턴층[금속 미립자 함유 수지층(320)]을 형성하고, 도금 전의 에칭 처리와 무전해 도금 처리에 관한 실험을 행하였다.

여기서, 쌍방의 금속 미립자 함유 수지 입자(300)에는 금속 미립자(300b)로서 평균 입경이 0.7 ㎛인 구리 미립자가 50 ％ 중량의 비율로 함유되어 있다. 또한, 첨가물이 첨가된 금속 미립자 함유 수지 입자(300)의 평균 입경은 8.2 ㎛이고, 첨가물이 첨가되지 않은 금속 미립자 함유 수지 입자(300)의 평균 입경은 8.0 ㎛이다. 또한, 금속 미립자 함유 수지 입자(300)를 구성하는 에폭시 수지를 주체로 하는 수지 매트릭스(300a)의 비중은 1.2(25 ℃)이다.

이들 2 종류의 기초 패턴층의 각각에 대해, 용제에 침지하여 에칭 처리를 행한 것과 에칭 처리를 행하지 않은 것에 대해 무전해 도금 처리를 행하였다.

그 결과, 에칭 처리 없음에서는 첨가물의 유무에 관계 없이, 도금의 석출 상태가 소가 되었다.

한편, 기초 패턴층을 용제에 침지하여 에칭 처리 후에 무전해 도금 처리를 행한 경우, 첨가물을 첨가한 기초 패턴층에서는 도금 석출성이 좋고 치밀한 금속 도체층이 형성되었다. 또한, 첨가물을 첨가하지 않은 기초 패턴층에서는 용제에 침지하여 에칭 처리를 행해도 도금이 거의 석출되지 않고, 도금 석출 상태가 소가 되었다.

이상의 결과로부터, 에칭 처리를 실시한 경우라도 첨가물을 첨가하지 않는 기초 패턴층에서는, 그 표면에 구리 미립자가 충분히 노출되어 있지 않은 것을 알 수 있었다. 또한, 첨가물을 첨가한 기초 패턴층에서는 정착기(105)에 의해 경화될 때에, 수지의 비중보다도 작은 비중의 첨가물이 기초 패턴층의 표면에 떠올라 표면층을 형성하고, 이 표면층이 용제에 의해 에칭됨으로써 구리 미립자의 노출 면적을 증대시켜 도금 석출성을 향상시키는 것을 알 수 있었다.

이와 같이, 금속 미립자 함유 수지 입자(300)를 구성하는 수지 매트릭스(300a)에, 그 수지 매트릭스(300a)를 구성하는 수지보다도 비중이 작아 수지 매트릭스(300a)와 상용성이 없는, 예를 들어 유지류 등의 첨가물을 적량 첨가함으로써 기초 패턴층의 표면에 에칭이 쉽고, 에칭의 두께를 제어하기 쉬운 표면층을 형성하는 것을 알 수 있었다. 이에 의해, 효율적인 무전해 도금 처리를 행하는 것이 가능해져, 보다 균일한 도체 패턴층을 형성할 수 있다.

(제5 실시예)

제5 실시예에 있어서의 금속 미립자 함유 수지 입자(300)는, 에폭시 수지를 주체로 하는 수지 매트릭스(300a)에 평균 입경이 0.7 ㎛인 구리 미립자를 50 ％ 중량의 비율로 함유하여 구성되어 있다. 또한, 금속 미립자 함유 수지 입자(300)의 평균 입경은 8.2 ㎛이다.

이 금속 미립자 함유 수지 입자(300)를 이용하여, 상술한 패턴 형성 방법에 의해 베이스 부재 상에 기초 패턴층[금속 미립자 함유 수지층(320)]을 형성하고, 무전해 도금 전의 경화율과 도금 석출성과의 관계에 대해 조사하였다. 여기서, 경화율은 시차(示差) 주사 열량 측정(DSC)을 기초로 하여 산출하고 있다. 또한, 기초 패턴층에는 무전해 도금 전에 에칭 처리가 실시되어 있다.

시차 주사 열량 측정(DSC)에 의한 측정 결과 및 도금 석출성으로부터, 무전해 도금 전에 있어서의 수지 매트릭스(300a)의 경화율이 50 ％ 이상인 경우에는 치밀한 도금층이 형성되는 것을 알 수 있었다. 한편, 경화율이 50 ％ 미만인 경우에는 도금 석출 상태가 소가 되었다.

또한, 기초 패턴층의 표면 상태를 조사하면 수지 매트릭스의 경화율이 50 ％ 미만인 경우에는, 곳곳에 구리 미립자의 누락이 보였다. 이는 알칼리성의 무전해 도금액에 의해, 미경화 수지 매트릭스가 침식되기 때문이다.

이상의 결과로부터, 무전해 도금 처리 전의 기초 패턴층의 수지 매트릭스의 경화율을 50 ％ 이상으로 함으로써 금속 미립자의 낙하를 방지하고, 무전해 도금에 있어서의 도금 석출성을 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있었다.

(다른 실시 형태)

상기한 실시 형태에서는, 주로 도체 패턴층에 대해 설명하였지만 금속 미립자 함유 수지 입자를 구성하는 수지와 동일한 수지로 구성된 수지 입자를 사용하여, 도체 패턴층을 형성하는 제조 장치와 동일한 장치로 절연 패턴층을 형성할 수 도 있다. 또한, 도체 패턴층 및 절연 패턴층을 선택적으로 1개의 기판 상에 형성함으로써, 전자 회로 기판을 구성할 수도 있다.

도11에는 도체 패턴층(401) 및 절연 패턴층(402)을 구비한 전자 회로 기판(40)의 일예를 개략적으로 도시한 단면도를 도시한다. 또한, 도체 패턴층은 제1 실시 형태 또는 제2 실시 형태에서 나타낸 금속 미립자 함유 수지 입자를 이용하여 형성되어 있다.

전자 회로 기판(400)은, 베이스 부재(403)와, 이 베이스 부재(403) 상에 선택적으로 형성된 비도전성 도체 패턴층(40)과, 이 도체 패턴층(401) 상에 형성된 도전성 도체 금속층(404)과, 베이스 부재(403) 상에 선택적으로 형성된 절연 패턴층(402)으로 구성된다.

또한, 도11에는 단층으로 이루어지는 전자 회로 기판(4O0)이 도시되어 있지만, 도체 패턴층(401), 절연 패턴층(402), 도체 금속층(404)을 도11에 도시한 전자 회로 상에 선택적으로 더 형성함으로써, 다층으로 이루어지는 적층 전자 회로 기판도 구성할 수 있다.

또한 본 발명은, 여기에 도해하고 서술한 특정한 형태에 한정되지 않는 것으로서, 그러나 이하의 청구항의 범위에 들어가는 것과 같은 변형된 것은 모두 포함하는 것으로서 이해된다.

본 발명에 따르면, 수지에 함유되는 금속 미립자의 입경, 형상, 함유율을 제어함으로써, 수지 내에 금속 미립자를 함유한 토너의 대전량의 분포가 제어되어 정 밀한 패턴을 형성하는 것이 가능하고, 또한 무전해 도금에 있어서의 도금 석출성을 향상시킬 수 있는 금속 미립자 함유 수지 입자, 금속 미립자 함유 수지층, 금속 미립자 함유 수지층의 형성 방법 및 전자 회로 기판을 제공하는 효과가 있다.

Claims

수지 매트릭스에 금속 미립자가 분산된 전자 사진용 토너로서 이용되는 도체 패턴 형성용 금속 미립자 함유 수지 입자이며,

상기 금속 미립자의 함유율이 전체의 70 중량 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 금속 미립자 함유 수지 입자.
제1항에 있어서, 상기 금속 미립자 함유 수지 입자에 있어서의 소정의 입경 범위의 상기 금속 미립자의 수밀도가 0.05개/μ㎥ 이상인 것을 특징으로 하는 금속 미립자 함유 수지 입자.
제1항에 있어서, 상기 금속 미립자가 적어도 비늘 조각 형상으로 이루어지는 금속 미립자를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 금속 미립자 함유 수지 입자.
제1항에 있어서, 상기 금속 미립자는 Pt, Pd, Cu, Au, Ni, Ag로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1 종류로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 미립자 함유 수지 입자.
수지 매트릭스에 금속 미립자가 분산된 전자 사진용 토너로서 이용되는 도체 패턴 형성용 금속 미립자 함유 수지 입자이며,

열경화성 수지로 이루어지는 수지 매트릭스와,

상기 수지 매트릭스에 분산된 금속 미립자와,

상기 수지 매트릭스에 함유되고, 상기 수지 매트릭스를 구성하는 수지 재료보다도 비중이 작은 첨가물을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 미립자 함유 수지 입자.
제5항에 있어서, 상기 첨가물의 비중이 1.1 이하인 것을 특징으로 하는 금속 미립자 함유 수지 입자.
제5항에 있어서, 상기 첨가물이 상기 수지 매트릭스의 총 체적의 0.5 체적 ％ 이상 첨가되는 것을 특징으로 하는 금속 미립자 함유 수지 입자.
제5항에 있어서, 상기 금속 미립자는 Pt, Pd, Cu, Au, Ni, Ag로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1 종류로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 미립자 함유 수지 입자.
적어도 금속 미립자를 함유하는 열경화성 수지로 베이스 부재 상에 형성된 금속 미립자 함유 수지층이며, 상기 금속 미립자의 함유율이 전체의 70 중량 ％ 이하이고, 또한 함유하는 소정의 입경 범위의 상기 금속 미립자의 수밀도가 0.05개/μ㎥ 이상인 것을 특징으로 하는 금속 미립자 함유 수지층.
적어도 금속 미립자를 함유하는 열경화성 수지로 베이스 부재 상에 형성된 전자 사진용 토너로서 이용되는 금속 패턴 형성용 금속 미립자 함유 수지층이며, 무전해 도금 처리 공정 전의 상기 금속 미립자 함유 수지층의 열경화성 수지의 경화율이 50 ％ 이상인 것을 특징으로 하는 금속 미립자 함유 수지층.
감광체 상에 소정 패턴의 정전 잠상을 형성하는 공정과,

상기 정전 잠상이 형성된 감광체 상에, 수지 매트릭스에 분산하여 금속 미립자를 전체의 70 중량 ％ 이하 함유하고, 또한 함유하는 소정의 입경 범위의 상기 금속 미립자의 수밀도가 0.05개/μ㎥ 이상인 금속 미립자 함유 수지 입자를 정전적으로 부착시켜 가시상을 형성하는 공정과,

상기 감광체 상에 형성된 상기 금속 미립자 함유 수지 입자로 이루어지는 가시상을 베이스 부재 상에 정전적으로 전사하는 공정과,

상기 베이스 부재 상에 전사된 상기 금속 미립자 함유 수지 입자를 가열 또는 광조사에 의해 상기 베이스 부재에 정착시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 미립자 함유 수지층의 형성 방법.
감광체 상에 소정 패턴의 정전 잠상을 형성하는 공정과,

상기 정전 잠상이 형성된 감광체 상에, 수지 매트릭스에 분산하여 금속 미립자를 함유하고, 또한 상기 수지 매트릭스를 구성하는 수지 재료보다도 비중이 작은 첨가물이 첨가된 금속 미립자 함유 수지 입자를 정전적으로 부착시켜 가시상을 형성하는 공정과,

상기 감광체 상에 형성된 상기 금속 미립자 함유 수지 입자로 이루어지는 가시상을 베이스 부재 상에 정전적으로 전사하는 공정과,

상기 베이스 부재 상에 전사된 상기 금속 미립자 함유 수지 입자를 가열 또는 광조사에 의해 상기 수지 매트릭스의 경화율을 50 ％ 이상으로 경화하고, 상기 베이스 부재에 정착시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 미립자 함유 수지층의 형성 방법.
제1항에 기재된 금속 미립자 함유 수지 입자를 이용하여 형성된 도체 패턴층을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 회로 기판.
제5항에 기재된 금속 미립자 함유 수지 입자를 이용하여 형성된 도체 패턴층을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 회로 기판.