KR101030556B1

KR101030556B1 - 도체 패턴 형성용 잉크, 도체 패턴 및 배선 기판

Info

Publication number: KR101030556B1
Application number: KR20080106247A
Authority: KR
Inventors: 나오유키 도요다
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2008-10-29
Publication date: 2011-04-21
Also published as: CN101423681B; KR20090045037A; US20090110889A1; JP4483929B2; TWI401314B; JP2009108207A; TW200936748A; CN101423681A

Abstract

본 발명은, 세라믹스 성형체의 열팽창에 의한 도체 패턴의 단선을 방지할 수 있는 도체 패턴 형성용 잉크를 제공하는 것, 신뢰성이 높은 도체 패턴을 제공하는 것, 및, 이와 같은 도체 패턴을 구비하여, 신뢰성이 높은 배선 기판을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 도체 패턴 형성용 잉크는, 세라믹스 입자와, 바인더를 함유하는 재료로 구성된 시트상의 세라믹스 성형체 위에 부여되어, 도체 패턴의 형성에 사용되는 도체 패턴 형성용 잉크로서, 수계 분산매와, 수계 분산매 중에 분산한 금속 입자와, 세라믹스 성형체에 대하여 탈지·소결 처리를 실시했을 때의, 상기 세라믹스 성형체의 열팽창에 추종(追從)할 수 있는 유기물로 구성된 단선 방지제를 함유하는 것을 특징으로 한다. 상기 유기물은 폴리글리세린 골격을 갖는 폴리글리세린 화합물인 것이 바람직하다.

폴리글리세린 화합물, 단선 방지제, 도체 패턴 형성용 잉크

Description

도체 패턴 형성용 잉크, 도체 패턴 및 배선 기판{CONDUCTIVE PATTERN FORMATION INK, CONDUCTIVE PATTERN AND WIRING SUBSTRATE}

본 발명은, 도체 패턴 형성용 잉크, 도체 패턴 및 배선 기판에 관한 것이다.

전자 부품이 실장되는 회로 기판(배선 기판)으로서, 세라믹스로 구성된 기판(세라믹스 기판) 위에, 금속 재료로 구성된 배선이 형성된 세라믹스 회로 기판이, 널리 사용되고 있다. 이와 같은 세라믹스 회로 기판에서는, 기판(세라믹스 기판) 자체가, 다기능성 재료로 구성되어 있기 때문에, 다층화에 의한 내장 부품의 형성, 치수의 안정성 등의 점에서 유리하다.

그리고, 이와 같은 세라믹스 회로 기판은, 세라믹스 입자와 바인더를 함유하는 재료로 구성된 세라믹스 성형체 위에, 형성하고자 하는 배선(도체 패턴)에 대응하는 패턴으로, 금속 입자를 함유하는 조성물을 부여하고, 그 후, 당해 조성물이 부여된 세라믹스 성형체에 대하여, 탈지, 소결 처리를 실시함으로써 제조되어 있다.

세라믹스 성형체 위에의 패턴 형성의 방법으로서는, 스크린 인쇄법이 널리 사용되고 있다. 그 반면에, 근래, 배선의 미세화, 협피치(狹pitch)화에 의한 회로 기판의 고밀도화가 요구되고 있지만, 스크린 인쇄법으로는, 배선의 미세화, 협피치화에 불리하여, 상기와 같은 요구에 따르는 것이 곤란하다.

그래서, 근래, 세라믹스 성형체 위에의 패턴 형성의 방법으로서, 액적 토출 헤드로부터 금속 입자를 함유하는 액체 재료(도체 패턴 형성용 잉크)를 액적상으로 토출하는 액적 토출법, 소위 잉크젯법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

그러나, 종래의 도체 패턴 형성용 잉크에서는, 세라믹스 성형체에, 탈지, 소결 처리를 실시했을 때에, 세라믹스 성형체의 열팽창에 의해, 형성한 도체 패턴의 일부에 단선이 생겨 버린다는 문제가 있었다. 특히, 근래의 배선의 미세화, 협피치화에 의한 회로 기판의 고밀도화에 따라, 이와 같은 문제의 발생이 현저하였다.

[특허문헌 1] 일본 특개2007-84387호 공보

본 발명의 목적은, 세라믹스 성형체의 열팽창에 의한 도체 패턴의 단선을 방지할 수 있는 도체 패턴 형성용 잉크를 제공하는 것, 신뢰성이 높은 도체 패턴을 제공하는 것, 및, 이와 같은 도체 패턴을 구비하여, 신뢰성이 높은 배선 기판을 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적은, 하기의 본 발명에 의해 달성된다.

본 발명의 도체 패턴 형성용 잉크는, 세라믹스 입자와, 바인더를 함유하는 재료로 구성된 시트상의 세라믹스 성형체 위에 부여되어, 도체 패턴의 형성에 사용되는 도체 패턴 형성용 잉크로서,

수계 분산매와,

상기 수계 분산매 중에 분산한 금속 입자와,

상기 세라믹스 성형체에 대하여 탈지·소결 처리를 실시했을 때의, 상기 세라믹스 성형체의 열팽창에 응(應)하여 열팽창할 수 있는 유기물로 구성된 단선 방지제를 함유하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 세라믹스 성형체의 열팽창에 의한 도체 패턴의 단선을 방지할 수 있는 도체 패턴 형성용 잉크를 제공할 수 있다.

본 발명의 도체 패턴 형성용 잉크에서는, 상기 유기물의 열분해 개시 온도를 T₁[℃], 상기 바인더의 열분해 개시 온도를 T₂[℃]라 했을 때, -150≤T₁-T₂≤50의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.

이에 의해, 세라믹스 성형체의 열팽창에 의한 도체 패턴의 단선을 방지할 수 있어, 도체 패턴의 전기적 특성을 보다 높은 것으로 할 수 있다.

본 발명의 도체 패턴 형성용 잉크에서는, 상기 유기물은 폴리글리세린 골격을 갖는 폴리글리세린 화합물인 것이 바람직하다.

이에 의해, 세라믹스 성형체의 열팽창에 의한 도체 패턴의 단선을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명의 도체 패턴 형성용 잉크에서는, 상기 폴리글리세린 화합물의 중량평균 분자량은 300∼3000인 것이 바람직하다.

이에 의해, 세라믹스 성형체의 열팽창에 의한 도체 패턴의 단선을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명의 도체 패턴 형성용 잉크에서는, 상기 유기물의 함유량은 7∼30wt%인 것이 바람직하다.

이에 의해, 세라믹스 성형체의 열팽창에 의한 도체 패턴의 단선을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

본 발명의 도체 패턴 형성용 잉크에서는, 액적 토출법에 의한 도체 패턴의 형성에 사용되는 것이 바람직하다.

이에 의해, 보다 간편한 방법이고, 게다가 미세하고 복잡한 도체 패턴을 용 이하게 형성할 수 있다.

본 발명의 도체 패턴은, 본 발명의 도체 패턴 형성용 잉크에 의해 형성된 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 신뢰성이 높은 도체 패턴을 제공할 수 있다.

본 발명의 배선 기판은, 본 발명의 도체 패턴이 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 신뢰성이 높은 배선 기판을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다.

《도체 패턴 형성용 잉크》

본 발명의 도체 패턴 형성용 잉크는, 세라믹스 입자와 바인더를 함유하는 재료로 구성된 세라믹스 성형체 위에 부여되어, 도체 패턴의 형성에 사용되는 잉크이다.

이하, 도체 패턴 형성용 잉크의 적합한 실시 형태에 대하여 설명한다. 또, 본 실시 형태에서는, 금속 입자를 수계 분산매에 분산하여 이루어지는 분산액으로서, 은 콜로이드 입자(금속 콜로이드 입자)가 분산된 콜로이드액을 사용한 경우에 대하여 대표적으로 설명한다.

본 실시 형태의 도체 패턴 형성용 잉크(이하, 단지 잉크라고도 한다)는, 수계 분산매와, 분산매에 분산한 은 콜로이드 입자와, 세라믹스 성형체에 대하여 탈지·소결 처리를 실시했을 때의 세라믹스 성형체의 열팽창에 응하여 열팽창할 수 있는 유기물로 구성된 단선 방지제를 함유하는 콜로이드액으로 구성되어 있다.

[수계 분산매]

우선, 수계 분산매에 대하여 설명한다.

본 발명에 있어서, 「수계 분산매」란, 물 및/또는 물과의 상용성이 뛰어난 액체(예를 들면, 25℃에서의 물 100g에 대한 용해도가 30g 이상의 액체)로 구성된 것임을 가리킨다. 이와 같이, 수계 분산매는, 물 및/또는 물과의 상용성이 뛰어난 액체로 구성된 것이지만, 주로 물로 구성된 것임이 바람직하고, 특히, 물의 함유율이 70wt% 이상의 것임이 바람직하고, 90wt% 이상의 것임이 보다 바람직하다.

수계 분산매의 구체예로서는, 예를 들면, 물, 메탄올, 에탄올, 부탄올, 프로판올, 이소프로판올 등의 알코올계 용매, 1,4-디옥산, 테트라히드로푸란(THF) 등의 에테르계 용매, 피리딘, 피라진, 피롤 등의 방향족 복소환 화합물계 용매, N,N-디메틸포름아미드(DMF), N,N-디메틸아세트아미드(DMA) 등의 아미드계 용매, 아세토니트릴 등의 니트릴계 용매, 아세트알데히드 등의 알데히드계 용매 등을 들 수 있고, 이들 중, 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

[은 콜로이드 입자]

다음으로, 은 콜로이드 입자에 대하여 설명한다.

은 콜로이드 입자(금속 콜로이드 입자)란, 분산제가 표면에 흡착된 은 입자(금속 입자)의 것을 말한다.

분산제로서는, COOH기와 OH기를 합하여 3개 이상 갖고, 또한, COOH기의 수가 OH기와 동일하거나, 그것보다도 많은 히드록시산염을 사용하는 것이 바람직하다. 이들 분산제는, 은 입자의 표면에 흡착하여 콜로이드 입자를 형성하고, 분산제 중에 존재하는 COOH기의 전기적 반발력에 의해 콜로이드 입자를 수용액 중에 균일하게 분산시켜 콜로이드액을 안정화하는 작용을 갖는다. 이것에 대하여, 분산제 중의 COOH기와 OH기의 수가 3개 미만이거나, COOH기의 수가 OH기의 수보다도 적으면, 은 콜로이드 입자의 분산성이 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다.

이와 같은 분산제로서는, 예를 들면, 시트르산, 말산, 시트르산3나트륨, 시트르산3칼륨, 시트르산3리튬, 시트르산3암모늄, 말산2나트륨, 탄닌산, 갈로탄닌산, 오배자 탄닌 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

또는, 분산제로서는, COOH기와 SH기를 합하여 2개 이상 갖는 메르캅토산 또는 그 염을 사용하는 것이 바람직하다. 이들 분산제는, 메르캅토기가 은미립자의 표면에 흡착하여 콜로이드 입자를 형성하고, 분산제 중에 존재하는 COOH기의 전기적 반발력에 의해 콜로이드 입자를 수용액 중에 균일하게 분산시켜 콜로이드액을 안정화하는 작용을 갖는다. 이것에 대하여, 분산제 중의 COOH기와 SH기의 총수가 2개 미만 즉 COOH기와 SH기 중 한쪽만이면, 은 콜로이드 입자의 분산성이 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다.

이와 같은 분산제로서, 메르캅토아세트산, 메르캅토프로피온산, 티오디프로피온산, 메르캅토숙신산, 티오아세트산, 메르캅토아세트산나트륨, 메르캅토프로피온산나트륨, 티오디프로피온산나트륨, 메르캅토숙신산2나트륨, 메르캅토아세트산칼륨, 메르캅토프로피온산칼륨, 티오디프로피온산칼륨, 메르캅토숙신산2칼륨 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

잉크 중에서의 은 콜로이드 입자의 함유량은, 1∼60wt% 정도인 것이 바람직하고, 10∼50wt% 정도인 것이 보다 바람직하다. 은 콜로이드 입자의 함유량이 상기 하한값 미만이면, 은의 함유량이 적고, 도체 패턴을 형성했을 때, 비교적 두꺼운 막을 형성하는 경우에, 복수회 중첩 도포할 필요가 생긴다. 한편, 은 콜로이드 입자의 함유량이 상기 상한값을 초과하면, 은의 함유량이 많아져, 분산성이 저하되고, 이것을 막기 위해서는 교반의 빈도가 높아진다.

또한, 은 콜로이드 입자의 평균 입경은, 1∼100nm인 것이 바람직하고, 10∼30nm인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 잉크의 토출성을 보다 높은 것으로 할 수 있고, 미세한 도체 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.

또한, 은 콜로이드 입자의 열중량 분석에 있어서의 500℃까지의 가열 감량은, 1∼25wt% 정도가 바람직하다. 콜로이드 입자(고형분)를 500℃까지 가열하면, 표면에 부착한 분산제, 후술하는 환원제(잔류 환원제) 등이 산화 분해되어, 대부분의 것은 가스화되어 소실한다. 잔류 환원제의 양은, 미량으로 여겨지므로, 500℃까지의 가열에 의한 감량은, 은 콜로이드 입자 중의 분산제의 양에 거의 상당한다고 여겨도 좋다.

가열 감량이 1wt% 미만이면, 은 입자에 대한 분산제의 양이 적어, 은 입자의 충분한 분산성이 저하된다. 한편, 25wt%를 초과하면, 은 입자에 대한 잔류 분산제의 양이 많아져, 도체 패턴의 비저항이 높아진다. 비저항은, 도체 패턴의 형성 후에 가열 소성하여 유기분을 분해 소실시킴으로써 어느 정도 개선할 수 있다. 그 때문에, 보다 고온에서 소성되는 세라믹스 기판 등에 유효하다.

또한, 잉크 중에 함유되는 은 입자(분산제가 표면에 흡착하고 있지 않는 은 입자)의 함유량은, 0.5∼60wt%인 것이 바람직하고, 10∼45wt%인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 도체 패턴의 단선을 보다 효과적으로 방지할 수 있고, 보다 신뢰성이 높은 도체 패턴을 제공할 수 있다.

또, 은 콜로이드 입자의 형성에 대하여는, 후에 상술한다.

[단선 방지제]

본 발명의 도체 패턴 형성용 잉크에는, 세라믹스 성형체의 열팽창에 응하여 열팽창할 수 있는 유기물로 구성된 단선 방지제가 함유되어 있다.

그런데, 종래의 도체 패턴 형성용 잉크에서는, 세라믹스 성형체에, 탈지, 소결 처리를 실시했을 때에, 세라믹스 성형체의 열팽창에 의해, 형성한 도체 패턴의 일부에 단선이 생겨 버린다는 문제가 있었다. 특히, 근래의 배선의 미세화, 협피치화에 의한 회로 기판의 고밀도화에 따라, 이와 같은 문제의 발생이 현저하였다.

이것에 대하여, 본 발명의 도체 패턴 형성용 잉크는, 세라믹스 성형체에 대하여 탈지·소결 처리를 실시했을 때의, 세라믹스 성형체의 열팽창에 응하여 열팽창할 수 있는 유기물로 구성된 단선 방지제를 함유하는 것이다. 이에 의해, 은 입자(금속 입자) 사이에 유기물이 존재하는 것이 되고, 그 때문에, 은 입자끼리의 접근과 응집을 억제할 수 있어, 유기물 분해시까지 은 입자끼리의 융착에 의한 입성장(벌크화)을 억제할 수 있다. 입성장(벌크화)한 도체 패턴은 세라믹스 성형체 중의 바인더와의 열팽창 계수의 차가 커, 열팽창시에 응력이 발생하여 단선한다고 여겨진다. 그러나, 유기물 분해시까지 은 입자끼리의 접근과 응집을 억제함으로써, 유기물 분해시까지는 도체 패턴의 열팽창 계수는 유기물이 지배적으로 되어, 추종성이 양호하게 되고, 그 결과, 형성된 도체 패턴에 단선이 생기는 것을 방지할 수 있어 신뢰성이 높은 도체 패턴을 형성할 수 있다. 특히, 본 발명의 도체 패턴 형성용 잉크를 잉크젯 헤드(액적 토출 헤드)로부터 토출함으로써, 도체 패턴을 미세하고 협피치로 형성하는 경우, 상술한 바와 같은 효과를 보다 현저하게 발휘시킬 수 있다.

이와 같은 유기물의 열분해 개시 온도를 T₁[℃], 세라믹스 성형체를 구성하는 바인더의 열분해 개시 온도를 T₂[℃]라 했을 때, -150≤T₁-T₂≤50의 관계를 만족하는 것이 바람직하고, -100≤T₁-T₂≤0의 관계를 만족하는 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 관계를 만족함으로써, 세라믹스 성형체의 열팽창에 따라 확실하게 추종할 수 있어, 세라믹스 성형체의 열팽창에 의한 도체 패턴의 단선을 방지할 수 있고, 세라믹스 성형체의 소결시에, 단선 방지제로서의 유기물을 보다 확실하게 분해 제거할 수 있다. 그 결과, 도체 패턴의 전기적 특성을 보다 높은 것으로 할 수 있다. 또, 본 명세서 중에 있어서, 「열분해 개시 온도」란, JIS K7120「플라스틱의 열중량 측정 방법」에 준거하여 측정되는 질량 변화가 개시하는 온도의 것을 가리킨다.

또한, 이와 같은 유기물의 열분해 개시 온도는, 구체적으로는, 200∼400℃인 것이 바람직하고, 250∼350℃인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 세라믹스 성형체의 열팽창에 의한 도체 패턴의 단선을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 세 라믹스 성형체의 소결시에, 단선 방지제로서의 유기물을 보다 확실하게 분해 제거할 수 있다. 그 결과, 도체 패턴의 전기적 특성을 보다 높은 것으로 할 수 있다.

상술한 바와 같은 유기물로서는, 예를 들면, 폴리글리세린, 폴리글리세린에스테르 등의 폴리글리세린 골격을 갖는 폴리글리세린 화합물, 폴리에틸렌글리콜 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

폴리글리세린에스테르로서는, 예를 들면, 폴리글리세린의 모노스테아레이트, 트리스테아레이트, 테트라스테아레이트, 모노올레에이트, 펜타올레에이트, 모노라우레이트, 모노카프릴레이트, 폴리시아누레이트, 세스퀴스테아레이트, 데카올레에이트, 세스퀴올레에이트 등을 들 수 있다.

상기와 같은 유기물은, 비교적 고분자량의 물질이며, 인접하는 은 콜로이드 입자(금속 입자) 사이에 존재하여, 세라믹스 성형체를 탈지·소결했을 때의 세라믹스 성형체의 열팽창에 확실하게 추종할 수 있는 물질이다. 즉, 열팽창에 의해 세라믹스 성형체의 치수의 변화가 생긴 경우이어도, 상기와 같은 유기물에 의해 은 콜로이드 입자끼리를 보다 강고하게 결합시켜 둘 수 있기 때문에, 형성되는 도체 패턴에 단선이 발생하는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있고, 보다 신뢰성이 높은 도체 패턴을 제공할 수 있다.

상술한 중에서도, 특히, 폴리글리세린 골격을 갖는 폴리글리세린 화합물을 사용하는 것이 바람직하고, 폴리글리세린을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 세라믹스 성형체의 열팽창에 의한 도체 패턴의 단선의 발생을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 이들 화합물은, 수계 분산매에의 용해도도 높으므로, 적합하게 사용할 수 있다.

또한, 폴리글리세린 화합물로서는, 그 중량평균 분자량이 300∼3000인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 400∼600인 것을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 세라믹스 성형체를 탈지·소결했을 때의 세라믹스 성형체의 열팽창에 의해 확실하게 추종할 수 있다. 그 결과, 세라믹스 성형체의 열팽창에 의한 도체 패턴의 단선을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 폴리글리세린 화합물의 중량평균 분자량이 상기 하한값 미만이면, 세라믹스 성형체를 구성하는 바인더보다도 먼저 분해하는 경향이 있어, 단선을 방지하는 효과가 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 폴리글리세린 화합물의 중량평균 분자량이 상기 상한값을 초과하면, 배제 체적 효과 등에 의해 수계 분산매 중에의 분산성이 저하된다.

또한, 폴리에틸렌글리콜로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜 #200(중량평균 분자량 200), 폴리에틸렌글리콜 #300(중량평균 분자량 300), 폴리에틸렌글리콜 #400(평균 분자량400), 폴리에틸렌글리콜 #600(중량평균 분자량 600), 폴리에틸렌글리콜 #1000(중량평균 분자량 1000), 폴리에틸렌글리콜 #1500(중량평균 분자량 1500), 폴리에틸렌글리콜 #1540(중량평균 분자량 1540), 폴리에틸렌글리콜 #2000(중량평균 분자량 2000) 등을 들 수 있다.

잉크 중에 함유되는 단선 방지제로서의 유기물(특히, 폴리글리세린 화합물)의 함유량은, 7∼30wt%인 것이 바람직하고, 7∼25wt%wt%인 것이 보다 바람직하고, 7∼22wt%인 것이 더욱 바람직하다. 이에 의해, 세라믹스 성형체의 열팽창에 의한 단선의 발생을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 이것에 대하여, 유기물의 함유량 이 상기 하한값 미만이면, 상기 분자량이 하한값을 밑돈 경우에는, 단선의 발생을 방지하는 효과가 작아진다. 또한, 유기물의 함유량이 상기 상한값을 초과하면, 상기 분자량이 상한값을 초과한 경우에는, 수계 분산매 중에의 분산성이 저하된다.

[그 밖의 성분]

또한, 도체 패턴 형성용 잉크에는, 상기 성분 이외에, 잉크의 건조를 억제하는 건조 억제제가 함유되어 있어도 좋다.

이와 같은 잉크의 건조를 억제하는 건조 억제제가 함유되어 있는 경우, 이하와 같은 효과가 얻어진다.

즉, 예를 들면, 잉크를 잉크젯 방식(액적 토출법)에 의해 토출하여 도체 패턴을 형성하는 경우에서, 토출 대기시나 장시간 연속하여 토출했을 때에, 잉크젯 헤드의 액적의 토출부 부근에서, 분산매가 휘발하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 도체 패턴 형성용 잉크를 액적 토출 헤드로부터 안정적으로 토출할 수 있다. 그 결과, 비교적 균일한 폭의 패턴을 형성할 수 있고, 세라믹스 성형체의 탈지·소결시에, 단선이 발생하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 원하는 형상으로, 또한, 신뢰성이 높은 도체 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.

이와 같은 건조 억제제로서는, 예를 들면, 동일 분자 내에 수산기를 2개 이상 갖는 다가 알코올을 사용할 수 있다. 다가 알코올을 사용함으로써, 다가 알코올과 수계 분산매 사이의 상호 작용(예를 들면, 수소 결합이나 반데르발스 결합 등)에 의해, 수계 분산매의 휘발(건조)을 효과적으로 억제할 수 있고, 잉크젯 헤드의 토출부 부근에서의 분산매의 휘발을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 다가 알코올은, 도체 패턴을 형성할 때에는 도체 패턴 내로부터 용이하게 제거(분해 제거)할 수 있다. 또한, 다가 알코올을 사용함으로써, 잉크의 점도를 적당한 것으로 할 수 있어, 성막성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 세라믹스 성형체의 탈지·소결시에, 단선이 발생하는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

다가 알코올로서는, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 프로필렌글리콜이나, 당의 알데히드기 및 케톤기를 환원하여 얻어지는 당알코올 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

상술한 중에서도, 다가 알코올로서 당알코올을 함유하는 것을 사용한 경우, 잉크젯 헤드의 토출부 부근에서의 수계 분산매의 휘발을 더욱 효과적으로 억제할 수 있고, 소결하여 도체 패턴을 형성할 때에는 도체 패턴 내로부터 보다 용이하게 제거(분해 제거)할 수 있다. 또한, 도체 패턴 형성용 잉크에 의해 형성된 막(후에 상술하는 도체 패턴의 전구체)을 건조(탈분산매)할 때에, 수계 분산매의 휘발과 함께, 당알코올이 석출된다. 이에 의해, 도체 패턴의 전구체의 점도가 상승하기 때문에, 전구체를 구성하는 잉크의 잘못된 부위로의 유출이 보다 확실하게 방지된다. 그 결과, 형성되는 도체 패턴을 보다 높은 정밀도로 원하는 형상으로 할 수 있고, 세라믹스 성형체의 탈지·소결시에, 단선이 발생하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 다가 알코올로서는, 적어도 2종 이상의 당알코올을 함유하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 잉크젯 헤드의 토출부 부근에서의 수계 분산매의 휘발을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

당알코올로서는, 예를 들면, 트레이톨, 에리트리톨, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리펜타에리트리톨, 아라비톨, 리비톨, 자일리톨, 소르비톨, 만니톨, 트레이톨, 굴리톨, 탈리톨, 갈락티톨, 알리톨, 알트리톨, 돌루시톨, 이디톨, 글리세린(글리세롤), 이노시톨, 말티톨, 이소말티톨, 락티톨, 투라니톨 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 글리세린, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨, 말티톨, 만니톨, 갈락티톨, 이노시톨, 락티톨로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 당알코올을 함유하는 것이 바람직하고, 2종 이상의 당알코올을 함유하는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 당알코올을 함유하는 것에 의한 상술한 바와 같은 효과를 보다 현저한 것으로 할 수 있다.

건조 억제제 중에 당알코올을 함유하는 경우, 그 함유량은, 15wt% 이상인 것이 바람직하고, 30wt% 이상인 것이 보다 바람직하고, 40∼70wt%인 것이 더욱 바람직하다. 이에 의해, 잉크젯 헤드의 토출부 부근에서의 수계 분산매의 휘발을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

또한, 다가 알코올로서, 1,3-프로판디올을 함유하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 잉크젯 헤드의 토출부 부근에서의 수계 분산매의 휘발을 보다 효과적으로 억제할 수 있고, 잉크의 점도를 보다 적당한 것으로 할 수 있어, 토출 안정성이 더욱 향상된다.

건조 억제제 중에 1,3-프로판디올을 함유하는 경우, 그 함유량은, 10∼70wt%인 것이 바람직하고, 20∼60wt%인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 잉크의 토출 안정성을 보다 효과적으로 향상시킬 수 있다.

또한, 잉크 중에 함유되는 건조 방지제의 함유량은, 3∼25wt%인 것이 바람직하고, 5∼20wt%인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 잉크젯 헤드의 토출부 부근에서의 수계 분산매의 휘발을 보다 효과적으로 억제할 수 있고, 형성되는 도체 패턴을 보다 높은 정밀도로 원하는 형상으로 할 수 있다. 잉크 중에 함유되는 건조 방지제의 함유량이 상기 하한값 미만이면, 건조 억제제를 구성하는 재료에 따라서는, 충분한 건조 억제 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다. 한편, 건조 방지제의 함유량이 상기 상한값을 초과하면, 은 입자에 대한 건조 방지제의 양이 너무 많아, 소결시에 잔존하기 쉬워진다. 그 결과로서, 도체 패턴의 비저항이 높아진다. 비저항은, 소결 시간이나 소결 환경의 제어에 의해 어느 정도 개선할 수 있다.

또한, 도체 패턴 형성용 잉크에는, 상기 성분 이외에, 아세틸렌글리콜계 화합물이 함유되어 있어도 좋다. 아세틸렌글리콜계 화합물은, 도체 패턴 형성용 잉크와 세라믹스 성형체의 접촉각을 소정의 범위로 조정하는 기능을 갖는 것이다. 또한, 아세틸렌글리콜계 화합물은, 적은 첨가량으로, 도체 패턴 형성용 잉크의 세라믹스 성형체에 대한 접촉각을 소정의 범위로 조정할 수 있다. 또한, 세라믹스 성형체 위에 형성된 도체 패턴의 전구체 내에 기포가 혼입한 경우이어도, 신속하게 기포를 제거할 수 있다.

이와 같이, 도체 패턴 형성용 잉크와 기재의 접촉각을 소정의 범위로 조정함으로써, 보다 미세한 도체 패턴을 형성할 수 있다. 특히, 이와 같이 미세한 도체 패턴을 형성하는 경우이어도, 상기와 같은 단선 방지제가 함유되어 있으므로, 단선 의 발생이 확실하게 방지된다.

상기 화합물은, 구체적으로는, 도체 패턴 형성용 잉크와 기재의 접촉각이 45∼85°(보다 바람직하게는 50∼80°)로 조정하는 기능을 갖는 것이다. 접촉각이 너무 작으면, 미세한 선폭의 도체 패턴을 형성하는 것이 곤란하게 되는 경우가 있다. 한편, 접촉각이 너무 크면, 균일한 선폭의 도체 패턴을 형성하는 것이 곤란하게 되는 경우가 있다. 또한, 액적 토출법에 의해 잉크를 토출한 경우, 착탄한 액적과 세라믹스 성형체의 접촉 면적이 너무 작아져 버려, 착탄한 액적이 착탄 위치로부터 벗어나 버릴 경우가 있다.

아세틸렌글리콜계 화합물로서는, 예를 들면, 사피놀 104 시리즈(104E, 104H, 104PG-50, 104PA 등), 사피놀 400 시리즈(420, 465, 485 등), 올핀 시리즈(EXP4036, EXP4001, E1010 등)(「사피놀」 및 「올핀」은, 닛신가가쿠고교가부시키가이샤의 상품명) 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

또한, 잉크 중에는, HLB값이 다른 2종 이상의 아세틸렌글리콜계 화합물을 함유하고 있는 것이 바람직하다. 도체 패턴 형성용 잉크와 기재의 접촉각을 소정의 범위로 보다 용이하게 조정할 수 있다.

특히, 잉크 중에 함유되는 2종 이상의 아세틸렌글리콜계 화합물 중, 가장 HLB값이 높은 아세틸렌글리콜계 화합물의 HLB값과, 가장 HLB값이 낮은 아세틸렌글리콜계 화합물의 HLB값의 차가, 4∼12인 것이 바람직하고, 5∼10인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 보다 적은 표면장력 조정제의 첨가량으로, 도체 패턴 형성용 잉크와 기재의 접촉각을 소정의 범위로 보다 용이하게 조정할 수 있다.

잉크 중에 2종 이상의 아세틸렌글리콜계 화합물을 함유하는 것을 사용하는 경우, 가장 HLB값의 높은 아세틸렌글리콜계 화합물의 HLB값은, 8∼16인 것이 바람직하고, 9∼14인 것이 보다 바람직하다.

또한, 잉크 중에 2종 이상의 아세틸렌글리콜계 화합물을 함유하는 것을 사용하는 경우, 가장 HLB값이 낮은 아세틸렌글리콜계 화합물의 HLB값은, 2∼7인 것이 바람직하고, 3∼5인 것이 보다 바람직하다.

잉크 중에 함유되는 아세틸렌글리콜계 화합물의 함유량은, 0.001∼1wt%인 것이 바람직하고, 0.01∼0.5wt%인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 도체 패턴 형성용 잉크와 기재의 접촉각을 보다 효과적으로 소정의 범위로 조정할 수 있다.

또, 도체 패턴 형성용 잉크의 구성 성분은, 상기 성분에 한정되지 않고, 상기 이외의 성분을 함유하고 있어도 좋다.

또한, 상기 설명에서는, 금속 입자로서의 은 콜로이드 입자가 분산된 것으로서 설명했지만, 은 이외의 것이어도 좋다. 금속 콜로이드 입자를 구성하는 금속으로서는, 예를 들면, 은, 구리, 팔라듐, 백금, 금, 또는, 이들의 합금 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 금속 입자가 합금으로 구성되어 있는 경우, 상기 금속을 주성분으로 하는 것으로, 다른 금속을 함유하는 합금이어도 좋다. 또한, 상기 금속끼리가 임의의 비율로 혼합한 합금이어도 좋다. 또한, 혼합 입자(예를 들면, 은 입자와 구리 입자와 팔라듐 입자가 임의의 비율로 존재하는 것)가 액 중에 분산한 것이어도 좋다. 이들 금속은, 저항률이 작 고, 또한, 가열 처리에 의해 산화되지 않는 안정한 것이므로, 이들 금속을 사용함으로써, 저(低)저항으로 안정한 도체 패턴을 형성하는 것이 가능하게 된다.

《도체 패턴 형성용 잉크의 제조 방법》

다음으로, 상술한 바와 같은 도체 패턴 형성용 잉크의 제조 방법의 일례에 대하여 설명한다.

본 실시 형태의 잉크를 제조할 때에는, 우선, 상기 분산제와, 환원제를 용해한 수용액을 제조한다.

분산제의 배합량으로서는, 출발 물질인 질산은과 같은 은염 중의 은과 분산제의 몰비가 1:1∼1:100 정도가 되도록 배합하는 것이 바람직하다. 은염에 대한 분산제의 몰비가 커지면, 은 입자의 입경이 작아져 도체 패턴 형성 후의 입자끼리의 접촉점이 늘어나기 때문에, 체적 저항값이 낮은 피막을 얻을 수 있다.

환원제는, 출발 물질인 질산은(Ag⁺NO₃ ^-)과 같은 은염 중의 Ag⁺ 이온을 환원하여 은 입자를 생성하는 작용을 갖는다.

환원제로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 히드라진, 디메틸아미노에탄올, 메틸디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 아민계; 수산화붕소나트륨, 수소 가스, 요오드화수소 등의 수소 화합물계; 일산화탄소, 아황산, 차아인산 등의 산화물계, Fe(Ⅱ) 화합물, Sn(Ⅱ) 화합물 등의 저원자가 금속염계, D-글루코오스와 같은 당류, 포름알데히드 등의 유기 화합물계, 혹은 상기 분산제로서 예시한 히드록시산인 시트르산, 말산이나 히드록시산염인 시트르산3나트륨, 시트르산3칼륨, 시트르산 3리튬, 시트르산3암모늄, 말산2나트륨이나 탄닌산 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 탄닌산이나, 히드록시산은 환원제로서 기능함과 동시에 분산제로서의 효과를 발휘하기 때문에 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 금속 표면에서 안정한 결합을 형성하는 분산제로서 상기에 예시한 메르캅토산인 메르캅토아세트산, 메르캅토프로피온산, 티오디프로피온산, 메르캅토숙신산, 티오아세트산이나 메르캅토산염인 메르캅토아세트산나트륨, 메르캅토프로피온산나트륨, 티오디프로피온산나트륨, 메르캅토숙신산나트륨, 메르캅토아세트산칼륨, 메르캅토프로피온산칼륨, 티오디프로피온산칼륨, 메르캅토숙신산칼륨 등을 적합하게 사용할 수 있다. 이들 분산제나 환원제는 단독으로 사용되어도 좋고, 2종 이상이 병용되어도 좋다. 이들 화합물을 사용할 때에는, 광이나 열을 가하여 환원 반응을 촉진시켜도 좋다.

또한, 환원제의 배합량으로서는, 상기 출발 물질인 은염을 완전히 환원할 수 있는 양이 필요하지만, 과잉의 환원제는 불순물로서 은 콜로이드 수용액 중에 잔존해 버려, 성막 후의 도전성을 악화시키는 등의 원인이 되기 때문에, 필요 최소한의 양이 바람직하다. 구체적인 배합량으로서는, 상기 은염과 환원제의 몰비가 1:1∼1:3 정도이다.

본 실시 형태에서, 분산제와 환원제를 용해하여 수용액을 제조한 후, 이 수용액의 pH를 6∼10로 조정하는 것이 바람직하다.

이것은, 이하와 같은 이유에 의한다. 예를 들면, 분산제인 시트르산3나트륨과 환원제인 황산제1철을 혼합한 경우, 전체의 농도에도 따르지만 pH는 대략 4∼5 정도와, 상기한 pH6을 밑돈다. 이 때 존재하는 수소 이온은, 하기 반응식(1)으로 표시되는 반응의 평형을 우변으로 이동시켜, COOH의 양이 많아진다. 따라서, 그 후, 은염 용액을 적하하여 얻어지는 은 입자 표면의 전기적 반발력이 감소하여, 은 입자(은 콜로이드 입자)의 분산성이 저하되어 버린다.

-COO^-+H⁺→-COOH …(1)

그래서, 분산제와 환원제를 용해하여 수용액을 제조한 후, 이 수용액에 알칼리성의 화합물을 첨가하여, 수소 이온 농도를 저하시킨다.

첨가하는 알칼리성의 화합물로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬, 암모니아수 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서는, 소량으로 용이하게 pH를 조정할 수 있는 수산화나트륨이 바람직하다.

또, 알칼리성의 화합물의 첨가량이 너무 많아, pH가 10을 초과하면, 철 이온과 같은 잔존하고 있는 환원제의 이온의 수산화물의 침전이 일어나기 쉬워진다.

다음으로, 본 실시 형태의 잉크의 제조 공정에서는, 제조한 분산제와 환원제가 용해된 수용액에 은염을 함유하는 수용액을 적하한다.

은염으로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 아세트산은, 탄산은, 산화은, 황산은, 아질산은, 염소산은, 황화은, 크롬산은, 질산은, 2크롬산은 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서는, 물에의 용해도가 큰 질산은이 바람직하다.

또한, 은염의 양은, 목적으로 하는 콜로이드 입자의 함유량, 및, 환원제에 의해 환원되는 비율을 고려하여 정해지지만, 예를 들면, 질산은의 경우, 수용액 100중량부에 대하여 15∼70중량부 정도로 하는 것이 바람직하다.

은염 수용액은, 상기 은염을 순수로 용해함으로써 제조하고, 제조한 은염의 수용액을 서서히 상술한 분산제와 환원제가 용해된 수용액 중에 적하한다.

이 공정에서, 은염은 환원제에 의해 은 입자에 환원되고, 또한, 그 은 입자의 표면에 분산제가 흡착하여 은 콜로이드 입자가 형성된다. 이에 의해, 은 콜로이드 입자가 수용액 중에 콜로이드상으로 분산한 수용액이 얻어진다.

얻어진 용액 중에는, 콜로이드 입자 이외에, 환원제의 잔류물이나 분산제가 존재하고 있어, 액 전체의 이온 농도가 높아져 있다. 이와 같은 상태의 액은, 응석이 일어나, 침전하기 쉽다. 그래서, 이와 같은 수용액 중의 여분의 이온(환원제의 잔류물이나 분산제)을 제거하여 이온 농도를 저하시키기 위해서, 세정을 행하는 것이 바람직하다.

세정의 방법으로서는, 예를 들면, 얻어진 콜로이드 입자를 함유하는 수용액을 일정 기간 정치하여, 생긴 상징액을 제거한 후에, 순수를 가하여 다시 교반하여, 일정 기간 더 정치하여 생긴 상징액을 제거하는 공정을 몇번 반복하는 방법, 상기 정치 대신에 원심 분리를 행하는 방법, 한외 여과 등으로 이온을 제거하는 방법을 들 수 있다.

또는, 제조한 후에 용액의 pH를 5 이하의 산성의 영역으로 조정하여, 상기 반응식(1)의 반응의 평형을 우변으로 이동시킴으로써 은 입자 표면의 전기적 반발력을 감소시켜, 적극적으로 은 콜로이드 입자(금속 콜로이드 입자)를 응집시킨 상태에서 세정을 행하여, 염류나 용매를 제거할 수 있다. 메르캅토산과 같은 저분자량의 황 화합물을 분산제로서 입자 표면에 갖는 금속 콜로이드 입자이면 금속 표면 에서 안정한 결합을 형성하기 때문에, 응집한 금속 콜로이드 입자는, 용액의 pH를 6 이상의 알칼리성의 영역으로 재조정함으로써, 용이하게 재분산하여, 분산 안정성이 뛰어난 금속 콜로이드액을 얻는 방법을 들 수 있다.

본 실시 형태의 잉크의 제조 과정에서는, 상기 공정 후, 필요에 따라 은 콜로이드 입자가 분산된 수용액에 수산화 알칼리 금속 수용액을 첨가하여, 최종적인 pH를 6∼11로 조정하는 것이 바람직하다.

이것은, 환원 후에 세정을 행했기 때문에, 전해질 이온인 나트륨 농도가 감소하여 있는 경우가 있고, 이와 같은 상태의 용액에서는, 하기 반응식(2)으로 표시되는 반응의 평형이 우변으로 이동한다. 이대로는, 은 콜로이드의 전기적 반발력이 감소하여 은 입자의 분산성이 저하되기 때문에, 적당량의 수산화 알칼리를 첨가함으로써, 반응식(2)의 평형을 좌변으로 이동시켜, 은 콜로이드를 안정화시키는 것이다.

-COO^-Na⁺+H₂O→-COOH+Na⁺+OH^- …(2)

이 때에 사용하는 상기 수산화 알칼리 금속으로서는, 예를 들면, 처음에 pH를 조정할 때에 사용한 화합물과 동일한 화합물을 들 수 있다.

pH가 6 미만에서는, 반응식(2)의 평형이 우변으로 이동하기 때문에, 콜로이드 입자가 불안정화하고, 한편, pH가 11을 초과하면, 철 이온과 같은 잔존하고 있는 이온의 수산화염의 침전이 일어나기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 단, 미리 철 이온 등을 제거하여 두면, pH가 11을 초과해도 큰 문제는 없다.

또, 나트륨 이온 등의 양이온은 수산화물의 형태로 가하는 것이 바람직하다. 이것은, 물의 자기 프로톨리시스(self-protolysis)를 이용할 수 있기 때문에 가장 효과적으로 나트륨 이온 등의 양이온을 수용액 중에 가할 수 있기 때문이다.

이상과 같이 하여 얻어진 은 콜로이드 입자가 분산된 수용액에, 상술한 바와 같은 단선 방지제 등의 다른 성분을 첨가함으로써, 도체 패턴 형성용 잉크(본 발명의 도체 패턴 형성용 잉크)를 얻는다.

또, 단선 방지제 등의 다른 성분의 첨가 시기는, 특별히 한정되지 않고, 은 콜로이드 입자의 형성 후라면 언제라도 좋다.

《도체 패턴》

다음으로, 본 실시 형태의 도체 패턴에 대하여 설명한다.

이 도체 패턴은, 상기 잉크를 세라믹스 성형체 위에 도포한 후, 가열함으로써 형성되는 박막상의 도체 패턴으로서, 은 입자가 상호로 결합되어 이루어지고, 적어도 도체 패턴 표면에서 상기 은 입자끼리가 간극없이 결합하고 있고, 또한 비저항이 20μΩcm 미만의 것이다.

특히, 당해 도체 패턴은, 본 발명의 도체 패턴 형성용 잉크를 사용하여 형성되므로, 세라믹스 성형체의 탈지·소결시의 열팽창에 의한 단선이 방지된 것이기 때문에, 특히 신뢰성이 높다.

본 실시 형태의 도체 패턴은, 상기 잉크를 세라믹스 성형체 위에 부여한 후, 건조(탈수계 분산매)시키고, 그 후, 소결함으로써 형성된다.

건조 조건으로서는, 예를 들면, 40∼100℃에서 행하는 것이 바람직하고, 50 ∼70℃에서 행하는 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 조건으로 함으로써, 건조했을 때에, 크랙이 발생하는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 소결은, 200℃ 이상, 20분 이상 가열하면 좋다. 또, 이 소결은, 예를 들면, 세라믹스 성형체의 소결과 함께 행할 수 있다.

상기 세라믹스 성형체 위에 잉크를 부여하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 액적 토출법, 스크린 인쇄법, 바 코팅법, 스핀 코팅법, 브러쉬에 의한 방법 등을 들 수 있다. 상술한 중에서도, 액적 토출법(특히 잉크젯 방식)을 사용한 경우, 보다 간편한 방법이고, 게다가 미세하고 복잡한 도체 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.

도체 패턴의 비저항은, 20μΩcm 미만인 것이 바람직하고, 15μΩcm 이하인 것이 보다 바람직하다. 이 때의 비저항은, 잉크의 부여 후, 200℃ 이상에서 가열, 건조한 후의 비저항을 말한다. 상기 비저항이 20μΩcm 이상이 되면, 도전성이 요구되는 용도, 즉 회로 기판 위에 형성하는 전극 등에 사용하는 것이 곤란하게 된다.

또한, 본 실시 형태의 도체 패턴을 형성할 때에는, 잉크를 부여하고 나서 예비 가열하여 수계 분산매를 증발시켜, 예비 가열 후의 막 위에 다시 잉크를 부여하는 공정을 반복 행함으로써, 후막의 도체 패턴을 형성할 수도 있다.

수계 분산매를 증발시킨 후의 잉크에는, 상술한 바와 같은 단선 방지제와 은 콜로이드 입자가 잔존하여 있고, 이 단선 방지제는 비교적 점도가 높으므로, 형성된 막이 완전히 건조하지 않는 상태에서도 막이 유실해 버릴 우려가 없다. 따라 서, 일단, 잉크를 부여하고 건조하고 나서 장시간 방치하고, 그 후, 다시 잉크를 부여하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상술한 바와 같은 단선 방지제는 비교적 비점도 높으므로, 잉크를 부여하고 건조하고 나서 장시간 방치해도 잉크가 변질할 우려가 없고, 다시 잉크를 부여하는 것이 가능하게 되어, 균질한 막을 형성할 수 있다. 이에 의해, 도체 패턴 자체가 다층 구조가 될 우려가 없고, 층간끼리 사이의 비저항이 상승하여 도체 패턴 전체의 비저항이 증대할 우려가 없다.

상기 공정을 거침으로써, 본 실시 형태의 도체 패턴은, 종래의 잉크에 의해 형성된 도체 패턴에 비해 두껍게 형성할 수 있다. 보다 구체적으로는 5㎛ 이상의 두께의 것을 형성할 수 있다. 본 실시 형태의 도체 패턴은 상기 잉크에 의해 형성되는 것이므로, 5㎛ 이상의 후막으로 형성해도 크랙의 발생이 적고, 저(低)비저항의 도체 패턴을 구성할 수 있다. 또, 두께의 상한에 대하여는 특히 규정할 필요는 없지만, 과잉으로 두껍게 되면 분산매나 크랙 발생 방지제의 제거가 어려워져 비저항이 증대할 우려가 있으므로, 100㎛ 이하 정도로 하는 것이 좋다.

또한, 본 실시 형태의 도체 패턴은, 상술한 바와 같은 세라믹스 성형체에 탈지·소결 처리를 실시한 것에 대한 밀착성이 양호하다.

또, 상기와 같은 도체 패턴은, 휴대 전화나 PDA 등의 이동 통화 기기의 고주파 모듈, 인터포저, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems), 가속도 센서, 탄성 표면파 소자, 안테나나 빗살형 전극 등의 이형 전극, 기타 각종 계측 장치 등의 전자 부품 등에 적용할 수 있다.

《배선 기판 및 그 제조 방법》

다음으로, 본 발명의 도체 패턴 형성용 잉크에 의해 형성된 도체 패턴을 갖는 배선 기판(세라믹스 회로 기판) 및 그 제조 방법의 일례에 대하여 설명한다.

본 발명에 따른 배선 기판은, 각종 전자 기기에 사용되는 전자 부품이 되는 것으로, 각종 배선이나 전극 등으로 이루어지는 회로 패턴, 적층 세라믹스 콘덴서, 적층 인덕터, LC 필터, 복합 고주파 부품 등을 기판에 형성하여 이루어지는 것이다.

도 1은, 본 발명의 배선 기판(세라믹스 회로 기판)의 일례를 나타내는 종단면도, 도 2는, 도 1에 나타내는 배선 기판(세라믹스 회로 기판)의 제조 방법의, 개략의 공정을 나타내는 설명도, 도 3은, 도 1의 배선 기판(세라믹스 회로 기판)의, 제조 공정 설명도, 도 4는, 잉크젯 장치(액적 토출 장치)의 개략 구성을 나타내는 사시도, 도 5는, 잉크젯 헤드(액적 토출 헤드)의 개략 구성을 설명하기 위한 모식도이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 세라믹스 회로 기판(배선 기판)(1)은, 세라믹스 기판(2)이 다수(예를 들면 10매에서 20매 정도) 적층되어 이루어지는 적층 기판(3)과, 이 적층 기판(3)의 최외층, 즉 일방 또는 양방의 측의 표면에 형성된, 미세 배선 등으로 이루어지는 회로(4)를 갖고 형성된 것이다.

적층 기판(3)은, 적층된 세라믹스 기판(2, 2)간에, 본 발명의 도체 패턴 형성용 잉크(이하, 단지 잉크로 약기한다)에 의해 형성된 회로(도체 패턴)(5)를 구비하고 있다.

또한, 이들 회로(5)에는, 이것에 접속하는 콘택트(비어)(6)가 형성되어 있다. 이와 같은 구성에 의해 회로(5)는, 상하에 배치된 회로(5, 5)간이, 콘택트(6)에 의해 도통한 것으로 되어 있다. 또, 회로(4)도, 회로(5)와 동일하게, 본 발명의 도체 패턴 형성용 잉크에 의해 형성된 것으로 되어 있다.

다음으로, 세라믹스 회로 기판(1)의 제조 방법을, 도 2의 개략 공정도를 참조하여 설명한다.

우선, 원료 분체로서, 평균 입경이 1∼2㎛ 정도의 알루미나(Al₂O₃)나 산화티탄(TiO₂) 등으로 이루어지는 세라믹스 분말과, 평균 입경이 1∼2㎛ 정도의 붕규산 유리 등으로 이루어지는 유리 분말을 준비하고, 이들을 적절한 혼합비, 예를 들면 1:1의 중량비로 혼합한다.

다음으로, 얻어진 혼합 분말에 적절한 바인더(결합제)나 가소제, 유기 용제(분산제) 등을 가하여, 혼합·교반함으로써, 슬러리를 얻는다. 여기서, 바인더로서는, 폴리비닐부티랄이 적합하게 사용되는데, 이것은 물에 불용이며, 또한, 소위 유계의 유기 용매에 용해 혹은 팽윤하기 쉬운 것이다.

또한, 바인더의 열분해 온도는, 200∼500℃ 정도인 것이 바람직하고, 300∼400℃ 정도인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 세라믹스 성형체의 열팽창에 의한 도체 패턴의 단선을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

다음으로, 얻어진 슬러리를, 닥터 블레이드, 리버스 코터 등을 사용하여 PET 필름 위에 시트상으로 형성하여, 제품의 제조 조건에 따라 수㎛∼수백㎛ 두께의 시 트로 성형하고, 그 후, 롤로 권취한다.

계속해서, 제품의 용도에 맞추어 절단하고, 또한 소정 치수의 시트로 재단한다. 본 실시 형태에서는, 예를 들면 1변의 길이를 200mm로 하는 정방 형상으로 재단한다.

다음으로, 필요에 따라 소정의 위치에, CO₂ 레이저, YAG 레이저, 기계식 펀치 등에 의해 천공을 행함으로써 스루홀(through-hole)을 형성한다. 그리고, 이 스루홀에, 금속 입자가 분산된 후막 도전 페이스트를 충전함으로써, 콘택트(도시하지 않음)가 될 부위를 형성했다. 또한, 후막 도전 페이스트를 스크린 인쇄에 의해 소정의 위치에 단자부(도시하지 않음)를 형성했다. 이와 같이 하여 콘택트, 단자부까지를 형성함으로써, 세라믹 그린 시트(세라믹스 성형체)(7)를 얻는다. 또, 후막 도전 페이스트로서는, 본 발명의 도체 패턴 형성용 잉크를 사용할 수 있다.

이상과 같이 하여 얻어진 세라믹스 그린 시트(7)의 한쪽 측의 표면에, 본 발명에 있어서의 도체 패턴이 되는 회로(5)의 전구체(도체 패턴의 전구체)를, 상기 콘택트에 연속한 상태로 형성한다. 즉, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이 세라믹스 그린 시트(7) 위에, 상술한 바와 같은 도체 패턴 형성용 잉크(이하 단지 잉크라고도 한다)(10)를 부여하여, 상기 회로(5)가 되는 전구체(11)를 형성한다.

본 실시 형태에서, 도체 패턴 형성용 잉크의 부여는, 예를 들면 도 4에 나타내는 잉크젯 장치(액적 토출 장치)(50), 및, 도 5에 나타내는 잉크젯 헤드(액적 토출 헤드)(70)를 사용함으로써 행한다. 이하에, 잉크젯 장치(50) 및 잉크젯 헤 드(70)에 대하여 설명한다.

도 4는, 잉크젯 장치(50)의 사시도이다. 도 4에 있어서, X 방향은 베이스(52)의 좌우 방향이며, Y 방향은 전후 방향이며, Z 방향은 상하 방향이다.

잉크젯 장치(50)는, 잉크젯 헤드(이하, 단지 헤드라 한다)(70)와, 기판(S)(본 실시 형태에서는 세라믹스 그린 시트(7))을 재치(載置)하는 테이블(46)을 갖고 있다. 또, 잉크젯 장치(50)의 동작은, 제어 장치(53)에 의해 제어되도록 되어 있다.

기판(S)을 재치하는 테이블(46)은, 제1 이동 수단(54)에 의해 Y 방향으로 이동 및 위치 결정 가능하게 되고, 모터(44)에 의해 θz 방향으로 요동 및 위치 결정 가능하게 되어 있다.

한편, 헤드(70)는, 제2 이동 수단(도시하지 않음)에 의해 X 방향으로 이동 및 위치 결정 가능하게 되고, 리니어 모터(62)에 의해 Z 방향으로 이동 및 위치 결정 가능하게 되어 있다. 또한, 헤드(70)는, 모터(64, 66, 68)에 의해, 각각 α, β, γ 방향으로 요동 및 위치 결정 가능하게 되어 있다. 이와 같은 구성 하에 잉크젯 장치(50)는, 헤드(70)의 잉크 토출면(70P)과, 테이블(46) 위의 기판(S)의 상대적인 위치 및 자세를, 정확하게 컨트롤할 수 있도록 되어 있다.

또한, 테이블(46)의 이면에는, 러버 히터(rubber heater)(도시하지 않음)가 배열 설치되어 있다. 테이블(46) 위에 재치된 세라믹스 그린 시트(7)는, 그 상면 전체가 러버 히터로 소정의 온도로 가열되도록 되어 있다.

세라믹스 그린 시트(7)에 착탄한 잉크(10)는, 그 표면측으로부터 수계 분산 매의 적어도 일부가 증발한다. 이 때, 세라믹스 그린 시트(7)는 가열되어 있으므로, 수계 분산매의 증발이 촉진된다. 그리고, 세라믹스 그린 시트(7)에 착탄한 잉크(10)는, 건조와 함께 그 표면의 외연으로부터 증점하며, 다시 말해, 중앙부에 비해 외주부에 있어서의 고형분(입자) 농도가 빨라 포화 농도에 달하므로 표면의 외연으로부터 증점해간다. 외연의 증점한 잉크(10)는, 세라믹스 그린 시트(7)의 면 방향에 연하는 자신의 젖어 퍼짐을 정지하기 때문에, 착탄경 나아가 선폭의 제어가 용이하게 된다.

이 가열 온도는, 상술한 건조 조건과 동일하게 되어 있다.

헤드(70)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 잉크젯 방식(액적 토출 방식)에 의해 잉크(10)를 노즐(돌출부)(91)로부터 토출하는 것이다.

액적 토출 방식으로서, 압전체(壓電體) 소자로서의 피에조 소자를 사용하여 잉크를 토출시키는 피에조 방식이나, 잉크를 가열하여 발생한 기포(버블)에 의해 잉크를 토출시키는 방식 등, 공지의 여러가지 기술을 적용할 수 있다. 이 중 피에조 방식은, 잉크에 열을 가하지 않기 때문에, 재료의 조성에 영향을 주지 않는 등의 이점을 갖는다. 그래서, 도 5에 나타내는 헤드(70)에는, 상술한 피에조 방식이 채용되고 있다.

헤드(70)의 헤드 본체(90)에는, 저장소(reservoir)(95) 및 저장소(95)에서 분기된 복수의 잉크실(93)이 형성되어 있다. 저장소(95)는, 각 잉크실(93)에 잉크(10)를 공급하기 위한 유로로 되어 있다.

또한, 헤드 본체(90)의 하단면에는, 잉크 토출면을 구성하는 노즐 플레이트 (도시하지 않음)가 장착되어 있다. 이 노즐 플레이트에는, 잉크(10)를 토출하는 복수의 노즐(91)이, 각 잉크실(93)에 대응하여 개구되어 있다. 그리고, 각 잉크실(93)로부터 대응하는 노즐(91)을 향하여, 잉크 유로가 형성되어 있다. 한편, 헤드 본체(90)의 상단면에는, 진동판(94)이 장착되어 있다. 이 진동판(94)은, 각 잉크실(93)의 벽면을 구성하고 있다. 그 진동판(94)의 외측에는, 각 잉크실(93)에 대응하여 피에조 소자(92)가 설치되어 있다. 피에조 소자(92)는, 수정 등의 압전 재료를 한 쌍의 전극(도시하지 않음)으로 협지한 것이다. 그 한 쌍의 전극은, 구동 회로(99)에 접속되어 있다.

그리고, 구동 회로(99)에서 피에조 소자(92)로 전기 신호를 입력하면, 피에조 소자(92)가 팽창 변형 또는 수축 변형한다. 피에조 소자(92)가 수축 변형하면, 잉크실(93)의 압력이 저하되어, 저장소(95)에서 잉크실(93)로 잉크(10)가 유입된다. 또한, 피에조 소자(92)가 팽창 변형하면, 잉크실(93)의 압력이 증가하여, 노즐(91)에서 잉크(10)가 토출된다. 또, 인가 전압을 변화시킴으로써, 피에조 소자(92)의 변형량을 제어할 수 있다. 또한, 인가 전압의 주파수를 변화시킴으로써, 피에조 소자(92)의 변형 속도를 제어할 수 있다. 즉, 피에조 소자(92)에의 인가 전압을 제어함으로써, 잉크(10)의 토출 조건을 제어할 수 있도록 되어 있다.

따라서, 이와 같은 헤드(70)를 구비한 잉크젯 장치(50)를 사용함으로써, 잉크(10)를, 세라믹스 그린 시트(7) 위의 원하는 장소에 원하는 양, 정밀도좋게 토출하고, 배치할 수 있다. 따라서, 도 3(a)에 나타낸 바와 같이 전구체(11)를, 정밀도좋게 게다가 용이하게 형성할 수 있다.

이와 같이 하여 전구체(11)를 형성하면, 동일한 공정에 의해, 전구체(11)를 형성한 세라믹스 그린 시트(7)를 필요 매수, 예를 들면 10매에서 20매 정도 제작한다.

이어서, 이들 세라믹스 그린 시트로부터 PET 필름을 벗기고, 도 2에 나타내는 바와 같이 이들을 적층함으로써, 적층체(12)를 얻는다. 이 때, 적층하는 세라믹스 그린 시트(7)에 대하여는, 상하로 중첩되는 세라믹스 그린 시트(7) 사이에서, 각각의 전구체(11)가 필요에 따라 콘택트(6)를 거쳐 접속하도록 배치한다.

이와 같이 하여 적층체(12)를 형성하면, 예를 들면, 벨트로(belt furnace) 등에 의해 가열 처리한다. 이에 의해, 각 세라믹스 그린 시트(7)는 소성됨으로써, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이 세라믹스 기판(2)(본 발명의 배선 기판)이 되고, 또한, 전구체(11)는, 이것을 구성하는 은 콜로이드 입자가 소결하여 배선 패턴이나 전극 패턴으로 이루어지는 회로(도체 패턴)(5)가 된다. 그리고, 이와 같이 적층체(12)가 가열 처리됨으로써, 이 적층체(12)는 도 1에 나타낸 적층 기판(3)이 된다.

여기서, 적층체(12)의 가열 온도로서는, 세라믹스 그린 시트(7) 중에 함유되는 유리의 연화점 이상으로 하는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 600℃ 이상 900℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 가열 조건으로서는, 적절한 속도로 온도를 상승시키고, 또한 하강시키도록 하고, 또한, 최대 가열 온도, 즉 상기 600℃ 이상 900℃ 이하의 온도에서는, 그 온도에 따라 적절한 시간 유지하도록 한다.

이와 같이 유리의 연화점 이상의 온도, 즉 상기 온도 범위로까지 가열 온도 를 올림으로써, 얻어지는 세라믹스 기판(2)의 유리 성분을 연화시킬 수 있다. 따라서, 그 후 상온으로까지 냉각하여, 유리 성분을 경화시킴으로써, 적층 기판(3)을 구성하는 각 세라믹스 기판(2)과 회로(도체 패턴)(5) 사이가 보다 강고하게 고착하도록 이루어진다.

또한, 이와 같은 온도 범위에서 가열함으로써, 얻어지는 세라믹스 기판(2)은, 900° 이하의 온도에서 소성되어 형성된, 저온 소성 세라믹스(LTCC)가 된다.

여기서, 세라믹스 그린 시트(7) 위에 배치된 잉크(10) 중에서는, 단선 방지제 등의 성분이 분해 제거되고, 또한, 잉크 중의 금속 입자가, 가열 처리에 의해 서로 융착하여, 연속한다. 이에 의해, 형성되는 회로(도체 패턴)(5)가 도전성을 나타내도록 이루어진다.

이와 같은 가열 처리에 의해 회로(5)는, 세라믹스 기판(2) 중의 콘택트(6)에 직접 접속되고, 도통되어 형성된 것이 된다. 여기서, 이 회로(5)가 단지 세라믹스 기판(2) 위에 놓여 있는 것만으로는, 세라믹스 기판(2)에 대한 기계적인 접속 강도가 확보될 수 없고, 따라서 충격 등에 의해 파손해 버릴 우려가 있다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이 세라믹스 그린 시트(7) 중의 유리를 일단 연화시키고, 그 후 경화시킴으로써, 회로(5)를 세라믹스 기판(2)에 대하여 강고하게 고착되어 있다. 따라서, 형성된 회로(5)는, 기계적으로도 높은 강도를 갖는 것이 된다.

또, 이와 같은 가열 처리에 의해, 회로(4)에 대해서도 상기 회로(5)와 동시에 형성할 수 있고, 이것에 의해 세라믹스 회로 기판(1)을 얻을 수 있다.

이와 같은 세라믹스 회로 기판(1)의 제조 방법으로는, 특히 적층 기판(3)을 구성하는 각 세라믹스 기판(2)의 제조시에, 상술한 바와 같은 잉크(10)(본 발명의 도체 패턴 형성용 잉크)를 세라믹스 그린 시트(7)에 대하여 배치하고 있으므로, 제조시에 있어서의 단선이 방지되어, 고정밀도로, 또한, 신뢰성이 높은 도체 패턴(회로)(5)을 형성할 수 있다.

이상, 본 발명에 대하여, 적합한 실시 형태에 의거하여 설명했지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 상술한 실시 형태에서는, 금속 입자를 용매에 분산하여 이루어지는 분산액으로서, 콜로이드액을 사용하는 경우에 대하여 설명했지만, 콜로이드액이 아니어도 좋다.

이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예만에 한정되는 것은 아니다.

[1] 도체 패턴 형성용 잉크의 제조

(실시예1∼18)

각 실시예 및 비교예에서의 도체 패턴 형성용 잉크는, 이하와 같이 하여 제조했다.

10N-NaOH 수용액을 3mL 첨가하여 알칼리성으로 한 물 50mL에, 시트르산3나트륨2수화물 17g, 탄닌산 0.36g를 용해했다. 얻어진 용액에 대하여 3.87mol/L 질산은 수용액 3mL를 첨가하여, 2시간 교반을 행하여 은 콜로이드 수용액을 얻었다. 얻어진 은 콜로이드 수용액에 대하여, 도전율이 30μS/cm 이하가 될 때까지 투석함으로써 탈염을 행했다. 투석 후, 3000rpm, 10분의 조건으로 원심 분리를 행함으로써, 조대 금속 콜로이드 입자를 제거했다.

이 은 콜로이드 수용액에, 표 1에 나타내는 단선 방지제, 건조 억제제, 아세틸렌글리콜계 화합물로서의 사피놀 104PG50(닛신가가쿠고교사제) 및 올핀 EXP4036(닛신가가쿠고교사제)을 첨가하여, 농도 조정용의 이온 교환수를 더 첨가하여 조정하여, 도체 패턴 형성용 잉크로 했다.

또, 도체 패턴 형성용 잉크의 각 구성 재료의 함유량을, 표 1에 나타냈다.

(비교예)

단선 방지제를 첨가하지 않은 이외는, 상기 실시예1과 동일하게 하여 도체 패턴 형성용 잉크를 제조했다.

또, 표 1 중, 자일리톨을 XY, 소르비톨을 SB, 에리트리톨을 ER, 말티톨을 MT, 글리세린을 GR로 표시했다.

[표 1]

[2] 세라믹스 그린 시트의 제작

우선, 이하와 같이 하여 세라믹스 그린 시트를 준비했다.

평균 입경이 1∼2㎛ 정도의 알루미나(Al₂O₃)와 산화티탄(TiO2) 등으로 이루어지는 세라믹스 분말과, 평균 입경이 1∼2㎛ 정도의 붕규산 유리로 이루어지는 유리 분말을 1:1의 중량비로 혼합하여, 바인더(결합제)로서 폴리비닐부티랄(열분해 개시 온도 : 310℃), 가소제로서 디부틸프탈레이트를 가하여, 혼합·교반함으로써 얻은 슬러리를, 닥터 블레이드로 PET 필름 위에 시트상으로 형성한 것을 세라믹스 그린 시트로 하여, 1변의 길이를 200mm로 하는 정방 형상으로 재단한 것을 사용했다.

[3] 배선 기판의 제작 및 평가

각 실시예 및 비교예에서 얻어진 도체 패턴 형성용 잉크를, 각각 도 4, 5에 나타내는 바와 같은 잉크젯 장치에 투입했다.

다음으로, 상기 세라믹스 그린 시트를 60℃로 승온 유지했다. 각 토출 노즐로부터 각각 1방울당 15ng의 액적을 순차 토출하여, 선폭이 50㎛, 두께 15㎛, 길이가 10.0cm의 라인(전구체)을 20개 묘화했다. 그리고, 이 라인이 형성된 세라믹스 그린 시트를 건조로에 넣고, 60℃에서 30분간 가열하여 건조했다.

상기와 같이 하여, 라인이 형성된 세라믹스 그린 시트를 제1 세라믹스 그린 시트로 했다. 이 제1 세라믹스 그린 시트를 각 잉크에 대해, 20매씩 작성했다.

다음으로, 다른 세라믹스 그린 시트에 상기 금속 배선의 양단 위치에 기계식 펀치 등에 의해 천공을 행함으로써 합계 40 개소에 직경 100㎛의 스루홀을 형성하 여, 얻어진 각 실시예 및 비교예의 도체 패턴 형성용 잉크를 충전함으로써 콘택트(비어)를 형성했다. 또한, 이 콘택트(비어) 위에 2mm각(角)의 패턴을, 얻어진 각 실시예 및 비교예의 도체 패턴 형성용 잉크를 사용하여 상기 액적 토출 장치를 사용하여 단자부를 형성했다.

이 단자부가 형성된 세라믹스 그린 시트를 제2 세라믹스 그린 시트로 했다.

다음으로, 제2 세라믹스 그린 시트 아래에 제1 세라믹스 그린 시트를 적층하고, 또한 무가공의 세라믹스 그린 시트를 보강층으로서 2매 적층하여, 그린 적층체를 얻었다. 이 그린 적층체를 각 잉크에 대해, 제1 세라믹스 그린 시트 20매 각각으로 작성하고, 각 잉크에 대해 20블럭씩 작성했다.

다음으로, 그린 적층체를, 95℃의 온도에 있어서, 250kg/cm²의 압력으로 30초간 프레스한 후, 대기 중에 있어서, 승온 속도 66℃/시간으로 약 6시간, 승온 속도 10℃/시간으로 약 5시간, 승온 속도 85℃/시간으로 약 4시간이라는 연속적으로 승온하는 승온 과정을 거쳐, 최고 온도 890℃에서 30분간 유지한다는 소성 프로파일에 따라 소성했다.

냉각 후, 20본의 도체 패턴 위에 형성된 단자부간에 테스터를 대어, 도통의 유무를 확인하여, 도통률을 측정했다. 또, 도통률이란, 도통된 합격품의 수를 총수로 나누어 얻어지는 수치를 나타낸다.

이 결과를, 표 2에 합하여 나타냈다.

[표 2]

표 2에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 도체 패턴 형성용 잉크로 형성된 도체 패턴은, 단선의 발생이 방지된 것이고, 뛰어난 도통률을 나타내고, 신뢰성이 높은 것이었다. 이것에 대하여, 비교예에서는, 만족스런 결과가 얻어지지 않았다.

또한, 잉크 중에서의 은 콜로이드 입자의 함유량을 20wt%, 30wt%로 변경한 바, 상기와 동일한 결과가 얻어졌다.

도 1은 본 발명의 배선 기판(세라믹스 회로 기판)의 일례를 나타내는 종단면도이다.

도 2는 도 1에 나타내는 배선 기판(세라믹스 회로 기판)의 제조 방법의, 개략의 공정을 나타내는 설명도이다.

도 3은 도 1의 배선 기판(세라믹스 회로 기판)의, 제조 공정 설명도이다.

도 4는 잉크젯 장치의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.

도 5는 잉크젯 헤드의 개략 구성을 설명하기 위한 모식도이다.

[부호의 설명]

1…세라믹스 회로 기판(배선 기판), 2…세라믹스 기판, 3…적층 기판, 4, 5…회로(도체 패턴), 6…콘택트, 7…세라믹스 그린 시트, 10…도체 패턴 형성용 잉크(잉크), 11…전구체, 12…적층체, 44…모터, 46…테이블, 50…잉크젯 장치(액적 토출 장치), 52…베이스, 53…제어 장치, 54…제1 이동 수단, 62…리니어 모터, 64, 66, 68…모터, 70…잉크젯 헤드(액적 토출 헤드, 헤드), 70P…잉크 토출면, 90…헤드 본체, 91…노즐(돌출부), 92…피에조 소자, 93…잉크실, 94…진동판, 95…저장소, 99…구동 회로, S…기판

Claims

세라믹스 입자와, 바인더를 함유하는 재료로 구성된 시트상의 세라믹스 성형체 위에 부여되어, 도체 패턴의 형성에 사용되는 도체 패턴 형성용 잉크로서,

수계 분산매와,

상기 수계 분산매 중에 분산한 금속 입자와,

상기 세라믹스 성형체에 대하여 탈지·소결 처리를 실시했을 때의, 상기 세라믹스 성형체의 열팽창에 응(應)하여 열팽창할 수 있는 유기물인 폴리글리세린으로 구성된 단선 방지제를 함유하는 것을 특징으로 하는 도체 패턴 형성용 잉크.
제1항에 있어서,

상기 유기물의 열분해 개시 온도를 T₁[℃], 상기 바인더의 열분해 개시 온도를 T₂[℃]라 했을 때, -150≤T₁-T₂≤50의 관계를 만족하는 도체 패턴 형성용 잉크.
삭제
제1항에 있어서,

상기 폴리글리세린의 중량평균 분자량은 300∼3000인 도체 패턴 형성용 잉크.
제1항에 있어서,

상기 유기물의 함유량은 7∼30wt%인 도체 패턴 형성용 잉크.
제1항에 있어서,

액적 토출법에 의한 도체 패턴의 형성에 사용되는 도체 패턴 형성용 잉크.
제 1항에 기재된 도체 패턴 형성용 잉크에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 도체 패턴.
제7항에 기재된 도체 패턴이 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 배선 기판.