WO2005044931A1 - インクジェット用インク組成物 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an ink composition suitable for drawing a wiring pattern on a substrate by inkjet.
- a method of forming a fine wiring pattern by discharging an ink in which a metal fine particle adsorbed by a sulfur-containing compound is present in a solvent onto a substrate by an inkjet head is there.
- a method of forming a pattern of an activator for electroless plating on a substrate by ink jet is also known.
- there has been proposed a method of manufacturing a printed wiring board in which an initiator pattern is formed on a substrate by a group of dots of water-based ink ejected by an ink jet printer, and then dried and then electrolessly plated with copper Japanese Patent Laid-Open No. 7-2). No. 45467).
- an ink composed of a palladium salt, a water-soluble organic solvent and water is used as the aqueous ink.
- silane coupling agent to improve the adhesion of the pattern of the electroless metal to the substrate.
- Draw the turn with an ink jet printer using a silane coupling agent solution then immerse the turn in the activating treatment solution, attach the activator to the drawing pattern, and apply nickel electroless plating. That is to do.
- an amino-based silane coupling agent such as ⁇ -aminopropyltriethoxysilane is preferred.
- the present invention provides an inkjet ink composition for forming a wiring pattern uniformly and with excellent adhesion on a substrate, and a method of forming a wiring pattern using the ink composition. The purpose is to provide.
- the inventors of the present invention have conducted intensive studies and have found that, together with an activator of electroless plating in an ink composition, the activator is trapped and used as a coupling agent that adheres to a substrate. It has been found that the inclusion of a substance is effective, leading to the present invention.
- the present invention provides:
- An ink composition for inkjet for drawing a wiring pattern on a substrate comprising an azole silane coupling agent as an activator coupling agent.
- a metal coating method comprising using the ink composition according to claim 1.
- the ink composition of the present invention contains an azole silane coupling agent.
- the azole silane coupling agent can adhere the electroless plating activator to the substrate with good adhesion, and has a function of firmly adhering the film by the subsequent electroless plating.
- the activator may be contained in the ink composition, or may be prepared as a solution separately from the ink composition, and the wiring pattern drawn with the azole-based silane coupling agent ink may be used. May be immersed in the activator solution to adhere.
- the ink composition of the present invention has a viscosity control agent used for an ink-jet ink.
- General additives such as stabilizers and surface tension modifiers can be used as needed.
- the azole silane coupling agent used in the present invention is a compound containing an azole group and an alkoxysilane group.
- Examples of the azole group include an imidazole group, an oxazole group, a thiazole group, a selenazole group, a pyrazole group, an isoxazole group, an isothiazole group, a triazole group, an oxadiazole group, a thiadiazole group, a tetrazole group, an oxatriazole group, and a thiatriazole group.
- Examples thereof include a sol group, a bendazole group, an indazole group, a benzimidazole group, and a benzotriazole group.
- an imidazole group is particularly preferred!
- the alkoxysilane group is a silane having 113 lower alkoxy groups such as a methoxy group and an ethoxy group as long as it has a coupling function contained in a general silane coupling agent. .
- the azole silane coupling agent itself is known, and can be obtained, for example, by reacting an azole compound such as imidazole with an epoxysilane such as ⁇ -glycidoxypropyl trialkoxysilane. This reaction is described in, for example, JP-A-5-186479.
- the azole compound concentration is 0.01 to 100 gZL, preferably 0.05 to 5 gZL. If it is less than 0.0 lgZL, the amount of adhesion to the substrate surface is too small to be uniform. On the other hand, if the amount is larger than 100 g ZL, the amount of adhesion is too large, and it is difficult to dry, and it is uneconomical.
- the activator of the electroless plating used in the present invention includes a noble metal compound, for example, a halide such as platinum, palladium, gold and silver, a hydroxide, a sulfate, a carbonate and a fatty acid salt. Any compound can be used. Particularly, a palladium compound is preferable.
- the concentration is preferably 0.01 to 100 g / L. The same applies to a case where the solution is prepared as a solution different from the ink composition.
- An aqueous palladium chloride solution is added to an aqueous solution of an equimolar reaction product of imidazole and ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane to prepare a solution, and then water, a viscosity modifier and a surface tension modifier are added.
- Equimolar reaction product 300mgZL, palladium chloride aqueous solution An ink composition was prepared such that the liquid was 100 mg / L. This ink composition was discharged from an inkjet nozzle, and a wiring circuit was drawn on a substrate. Thereafter, electroless nickel plating (Nikko Metal Plating: 2COM 7N-0) was applied to a thickness of 0.2 m.
- An ink composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that an aqueous solution of y-aminopropyltrimethoxysilane was used instead of the equimolar reaction product of imidazole and ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane.
- a wiring pattern was formed in the same manner as in Example 1 except that this ink composition was used, and electroless plating was performed.
- the peel strength of the plating film was 0.3 kgfZcm 2 .
- the ink composition has excellent adhesion to a substrate and a uniform force by using an ink-jet method.
- An electroplating activator can be provided, and therefore, a wiring pattern having excellent adhesion can be obtained by electroless plating on the substrate surface without requiring pretreatment such as roughening. .
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Abstract
基板上に均一に、かつ優れた密着性をもって配線パターンを形成するためのインクジェット用インク組成物を提供し、またそのインク組成物を使用して配線パターンを形成する方法を提供することを目的とする。前記インク組成物は、基板上に配線パターンを描画するためのインクジェット用インク組成物において、活性化剤カップリング剤としてアゾール系シランカップリング剤を含むことを特徴とするインク組成物である。
Description
明 細 書
インクジェット用インク組成物
技術分野
[0001] 本発明は、基板上にインクジェットにより配線パターンを描画するのに、好適なイン ク組成物に関する。
背景技術
[0002] 基板上に配線パターンを描画する方法として、インクジェット方式を使用することは 、すでに各種のものが提案されている。
[0003] 例えば、硫黄ィ匕合物が吸着した金属微粒子が溶媒中に存在するインクをインクジェ ットヘッドにより基板上に吐出させて微細な配線パターンを形成する方法 (特開平 10 —204350号公報）がある。また、基板上に無電解メツキするための活性化剤のパタ ーンをインクジェットで形成する方法も公知である。例えば、基板上にイニシエータ一 パターンをインクジェット印刷機により吐出させる水性インクのドットの集合体で形成し 、乾燥後無電解銅めつきするプリント配線基板の製法が提案されている（特開平 7— 2 45467号公報)。この方法では、水性インクとしてパラジウム塩と水溶性有機溶媒と 水からなるインクが使用されて 、る。
[0004] 無電解金属のパターンの基板への密着性を向上するためにシランカップリング剤を 利用することもすでに提案されている（特許第 3380880号)。ノ《ターンをシランカップ リング剤溶液を使用してインクジェットプリンターで描画し、次 、で活性ィ匕処理液に浸 漬し、その描画パターンに活性化剤を付着させた後、ニッケル無電解めつきを行うと いうものである。そして、前記シランカップリング剤としては、 γ—ァミノプロピルトリエト キシシラン等のアミノ系シランカップリング剤が好まし 、とされて 、る。
発明の開示
[0005] しかしながら、 γ—ァミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ系シランカップリング剤 を使用した場合、活性化剤の捕捉 (付着)状態が不均一となり、すなわち、活性化剤 の分布あるいは濃度が不均一となる。また、その接着力はまだ不十分で、下地にエツ チング処理等の前処理が必要となる。
[0006] 本発明は、基板上に均一に、かつ優れた密着性をもって配線パターンを形成する ためのインクジェット用インク組成物を提供し、またそのインク組成物を使用して配線 パターンを形成する方法を提供することを目的とするものである。
[0007] 本発明者らは、鋭意検討した結果、インク組成物中に無電解メツキの活性化剤とと もに、その活性化剤を捕捉し、基板に付着するカップリング剤としてァゾールイ匕合物 を含有させることが有効であることを見出し、本発明に至った。
[0008] すなわち、本発明は、
(1) 基板上に配線パターンを描画するためのインクジェット用インク組成物において 、活性化剤カップリング剤としてァゾール系シランカップリング剤を含むことを特徴と するインク組成物。
(2) ァゾール系シランカップリング剤がイミダゾールシランであることを特徴とする前 記（1)記載のインク組成物。
(3) 基板上にインクジェットにより配線パターンを描画する方法において、前記（1) 記載のインク組成物を使用することを特徴とする配線パターンの描画方法。
(4)基板上にインクジェットにより配線パターンを描画し、次いで必要に応じて活性ィ匕 剤溶液に浸漬した後、無電解めつきにより該配線パターンを金属被覆する方法にお いて、配線パターンの描画に請求項 1記載のインク組成物を使用することを特徴とす る金属被覆方法。
発明を実施するための最良の形態
[0009] 本発明のインク組成物は、ァゾール系シランカップリング剤を含むことが重要である
[0010] このァゾール系シランカップリング剤は、基板に対して、無電解めつきの活性化剤を 密着性よく付着させることができ、引き続き行う無電解めつきによる皮膜を強固に付着 させる作用を有する。本発明においては、活性化剤については、インク組成物中に 含まれてもよぐまた、インク組成物とは別途溶液として調製されて、ァゾール系シラン カップリング剤のインクにより描画された配線パターンをこの活性化剤溶液に浸漬し て、付着させてもよい。
[0011] また、本発明のインク組成物には、インクジェット用インクに使用されている粘度調
整剤、表面張力調整剤等一般的な添加剤を必要に応じて使用することができる。
[0012] 本発明に使用するァゾールシランカップリング剤とは、ァゾール基とアルコキシシラ ン基を含む化合物である。
[0013] ァゾール基としては、イミダゾール基、ォキサゾール基、チアゾール基、セレナゾー ル基、ピラゾール基、イソォキサゾール基、イソチアゾール基、トリァゾール基、ォキサ ジァゾール基、チアジアゾール基、テトラゾール基、ォキサトリアゾール基、チアトリア ゾール基、ベンダゾール基、インダゾール基、ベンズイミダゾール基、ベンゾトリァゾ ール基などが挙げられる。中でもイミダゾール基が特に好まし!/、。
[0014] また、アルコキシシラン基は、一般のシランカップリング剤に含まれるカップリング機 能を示す基であればよぐ例えばメトキシ基、エトキシ基等低級アルコキシ基を 1一 3 個有するシランである。
[0015] このァゾール系シランカップリング剤自体は、公知であり、例えばイミダゾールなど のァゾール化合物と γ—グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン等のエポキシシラン とを反応させて得ることができる。この反応については例えば特開平 5— 186479号 公報などに記載されている。
[0016] ァゾール化合物濃度は 0. 01— 100gZL、好ましくは 0. 05— 5gZL力 Sよい。 0. 0 lgZLより少ないと基板表面への付着量が少なすぎて均一にならない。また、 lOOg ZLより多いと付着量が多すぎて乾燥しにくかったり、不経済である。
[0017] また、本発明に使用する無電解メツキの活性化剤は、貴金属化合物、たとえば、白 金、パラジウム、金、銀等のハロゲン化物、水酸化物、硫酸塩、炭酸塩、脂肪酸塩な どの化合物を使用することことができる。特にパラジウム化合物が好ましい。そして、こ の活性化剤をインク組成物に含む場合において、その濃度は 0. 01— 100g/Lが 好まし 、。インク組成物とは別の溶液として調製する場合も同様である。
実施例
[0018] 実施例 1
イミダゾールと γ—グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの等モル反応生成物の水 溶液へ塩化パラジウム水溶液を添加して溶液を調製し、さらに水、粘度調整剤、表面 張力調整剤を添加して前記等モル反応生成物が 300mgZL、塩化パラジウム水溶
液が lOOmg/Lとなるようにインク組成物を調製した。このインク組成物をインクジェ ットノズルより吐出し、基板に配線回路を描画した。その後、無電解ニッケルめっき（ 日鉱メタルプレーティング社製:二コム 7N— 0)を膜厚 0. 2 m施した。さらに無電解 銅めつき（日鉱メタルプレーティング社製: KC500)を 1 μ m厚つけた。 SEMでの断 面観察の結果、パターン外析出は無ぐめっき界面の明瞭な配線が形成された。そ のめつき皮膜のピール強度は 1. 5kgfZcm2と高い密着度を示した。
[0019] 実施例 2
イミダゾールと γ—グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの等モル反応生成物水溶 液に水、粘度調整剤、表面張力調整剤を加えて前記等モル反応生成物が 300mg /Lになるようにインク組成物を調製した。このインク組成物をインクジェットノズルより 吐出し、基板に配線を描画した。次いで塩化パラジウム水溶液（lOOmgZL)に浸漬 し、ノラジウムをイミダゾール環で固定ィ匕した。その後無電解ニッケルメツキ（日鉱メタ ルプレーティング社製：二コム 7N— 0)を膜厚 0. 施した。さらに無電解銅めつき（ 日鉱メタルプレーティング社製: KC500)を 1 μ m厚つけた。 SEMでの断面観察の 結果、パターン外析出が無ぐめっき界面の明瞭な配線が形成された。そのめつき皮 膜のピール強度は、 1. 5kgfZcm2であった。
[0020] 比較例
イミダゾールと γ—グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの等モル反応生成物に代 えて、 yーァミノプロピルトリメトキシシラン水溶液を使用する以外は実施例 1と同様に してインク組成物を調製し、また、このインク組成物を使用する以外は実施例 1と同様 にして配線パターンを形成し、無電解めつきを行った。
[0021] その結果、めっき物皮膜のピール強度は、 0. 3kgfZcm2であった。
産業上の利用可能性
[0022] 本発明によれば、インク組成物中にァゾールイ匕合物を含有させることにより、これを 使用するインクジェット方式を利用して、基板に対して優れた密着性をもってし力も均 一に無電解めつき活性化剤を付与することができ、したがって、基板表面を粗面処理 などの前処理を要することなぐこれに無電解めつきして優れた密着性を有する配線 パターンを得ることができる。
Claims
[1] 基板上に配線パターンを描画するためのインクジェット用インク組成物において、活 性化剤カップリング剤としてァゾール系シランカップリング剤を含むことを特徴とするィ ンク組成物。
[2] ァゾール系シランカップリング剤力イミダゾールシランであることを特徴とする請求項 1 記載のインク組成物。
[3] 基板上にインクジェットにより配線パターンを描画する方法において、請求項 1記載 のインク組成物を使用することを特徴とする配線パターンの描画方法。
[4] 基板上にインクジェットにより配線パターンを描画し、次 、で必要に応じて、活性化剤 溶液に浸漬した後、無電解めつきにより該配線パターンを金属被覆する方法におい て、配線パターンの描画に請求項 1記載のインク組成物を使用することを特徴とする 金属被覆方法。
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