(57)【要約】【課題】  インクジェット方式により不浸透性の基材にパターン印刷をする場合、一回の塗布工程で膜パターンを形成する塗布材料が滲み、エッジ精度の低下が発生する。滲みを防止するために、一旦塗布されたパターンに対して、少なくとも１回ドットパターンを塗り重ねる形成方法が提案されているが、重ね塗りすることは、レジスト材の浪費につながるため、好ましくない。【解決手段】  本発明は、インクジェット方式により所定の膜形成領域に膜パターンを形成する膜パターン形成方法であって、膜形成領域の縁を印刷する第１工程と、膜形成領域の内側を印刷する第２工程とを有することを特徴とする。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット方式により所定の膜形成領域に膜パターンを形成する膜パターン形成方法であって、膜形成領域の縁を印刷する第１工程と、膜形成領域の内側を印刷する第２工程とを有することを特徴とする膜パターン形成方法。
【請求項２】
ＵＶ硬化型インクを用いて、膜パターンを形成することを特徴とする請求項１に記載の膜パターン形成方法。
【請求項３】
印刷しながらＵＶ照射を行う膜形成領域の縁を印刷する第１工程と、印刷終了後にＵＶ照射を行う膜形成領域の内側を印刷する第２工程とを有することを特徴とする請求項２に記載の膜パターン形成方法。
【請求項４】
膜形成領域の縁の高さを、膜形成領域の内側より高くすることを特徴とする請求項１または３に記載の膜パターン形成方法。
【請求項５】
膜形成領域の縁を印刷する第１工程に用いるインクの表面張力を高く、膜形成領域の内側を印刷する第２工程に用いるインクの表面張力を低くすることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の膜パターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不浸透性の基材上にインクジェット方式によって良好な膜パターンを形成する膜パターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
不浸透性基材の一例としてプリント配線板があり、これらの生産においては、少量多品種の場合のマスクやスクリーン版の占める費用が相対的に大きくなり、また段取り替え作業のため、製造ラインを一時的に停止しなければならず、時間的ロスも相対的に大きくなる。
【０００３】
そこで、インクジェット方式を利用して導体に対するエッチング処理用のレジストパターンを形成する製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなインクジェット方式を利用したプリント配線板の製造方法によれば、ＣＡＤで作成されたデータをインクジェット方式用に変換するだけでフォトマスクやスクリーン印刷版を必要とせず、パターン設計の一部変更も容易で、費用が少なく、納期も短期間となる。特に、試作段階や少量多品種に有利な方法であり、レジストの現像が不要であるので、環境問題に対して配慮する必要もない。
【０００４】
具体的には、インクジェットヘッドよりレジスト材からなるインクを噴射させて被対象物に所望のレジスト膜パターンを形成する。一回の塗布工程で、レジスト膜パターンを形成できるよう、比較的流動性の高いレジスト材を塗布し、レジスト材が流動して自然に広がることでドットパターン同士がつながるようにしていた（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、レジスト材の流動性が高いと、必要以上にレジスト材が広がり、エッジ精度の低下が発生し易い。また、ある程度流動性を抑えたレジスト材を塗布し、レジスト材の広がりを抑制することも考えられるが、この場合、１回の塗布ではドットパターン同士がつながらないおそれがあった。
【０００６】
レジストの形成を良好に行うために、インクジェットプリンタヘッドにより被対象物に一旦塗布されたレジスト材のドットパターンに対して、レジスト材の間欠噴射により少なくとも１回ドットパターンを塗り重ねるレジスト形成方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
このレジスト形成方法によれば、レジスト材を一度だけの塗布によりレジスト形成を図っていたのに対して、少なくとも２回ドットパターンを塗り重ねるようにしているから、従来のようにドットパターン同士が塗布後つながるような流動性の高いレジスト材を用いなくてもよく、流動性が高いレジスト材を用いた場合に生じやすいレジスト材の必要以上の拡散を抑制できるものとなる。また、重ね塗りをすることにより、塗り残しが生じないようにでき、レジストの形状なども精度の良いものにできる。
【０００８】
【特許文献１】特開昭５６−６６０８９号公報
【０００９】
【特許文献２】特開平７−１０６７４０号公報
【特許文献３】特開２００３−１５２３１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したようなドットパターンを塗り重ねるレジスト形成方法によれば、レジスト材の必要以上の拡散を抑制して印刷エッジ部の精度が図れる上、レジスト材を重ね塗りすることで塗り残しが生じないようにできる。しかしながら、レジスト材を重ね塗りすることは、レジスト材の浪費につながるため、好ましくない。また、ＵＶ硬化型インクを用いて、一度硬化させたインク上にインクを塗り重ねた場合、硬化したインクとの密着性が低くなる場合が多い。これにより、印刷基板の取り扱い時や後工程のエッチング処理中に、後から塗り重ねたインクが脱落し、欠陥を招く恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、インクジェット方式により膜形成領域の縁を印刷する第１工程と、膜形成領域の内側を印刷する第２工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、ＵＶ硬化型インクを用いた場合には、印刷しながらＵＶ照射を行う膜形成領域の縁を印刷する第１工程と、印刷終了後にＵＶ照射を行う膜形成領域の内側を印刷する第２工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明は、膜形成領域の縁の高さを、膜形成領域の内側より高くすること、膜形成領域の縁を印刷する第１工程に用いるインクの表面張力を高く、膜形成領域の内側を印刷する第２工程に用いるインクの表面張力を低くすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、印刷エッジ部を精度良く印刷できるとともに、膜形成領域の内側は、インクの平坦化（レベリング）により、均一な厚みの膜が形成できる。
【００１５】
膜形成領域の縁の厚みを厚くすることにより、膜形成領域の内側印刷時にインクが不印刷領域に溢れ出すのを防止でき、パターン印刷画像の低下を招かない。
【００１６】
また、金属電子回路基板の作製では、後工程のエッチング処理において、膜形成領域の縁の部分からエッチング液の侵食が起こるため、膜形成領域の縁のレジストインク厚みが重要である。膜形成領域の縁の厚みを厚くすることにより、長時間のエッチング時間にも耐えられるようにすることが可能である。逆に、エッチング処理に耐えられるだけの膜形成領域の縁の高さが確保できていれば、膜形成領域の内側のレジストインク厚みを薄くすることが可能であり、インク使用量を節減することができる。
【００１７】
さらに、膜形成領域の縁を印刷する第１工程に用いるインクの表面張力を高くすることにより、エッジ印刷部の精度を向上することができ、膜形成領域の内側を印刷する第２工程に用いるインクの表面張力を低くすることにより、レジストインクの平坦化（レベリング）を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明のインクジェット方式による膜パターン形成方法を示す説明図である。ここではＵＶ硬化型インクを使用した場合について説明する。１はインクジェットヘッド、２はＵＶ照射器、３はインク粒子、４は第１工程での着弾硬化インク、５は基材、６は着弾未硬化インク、７は第２工程での着弾硬化インクである。膜形成領域の縁を印刷する第１工程では、印刷しながらＵＶ照射を行う。インクジェットヘッド１から吐出したインク粒子３が基材５に着弾した直後に、ＵＶ照射器２から照射されるＵＶ光によってインクが硬化し、硬化インク４となる。着弾直後にインクが硬化するため、インクの広がりが抑制され、良好なエッジ精度が得ることが出来る。
【００２０】
次に、膜形成領域の内側を印刷する第２工程では、ＵＶ照射を行わずに印刷を行う。着弾した未硬化インク６は低粘度で流動性があるため、インク同士が繋がり、インクの平坦化（レベリング）が起こる。印刷終了後にＵＶ照射を行い、インクを硬化させると均一な厚みの膜が形成できる。
【００２１】
膜形成領域の縁の厚みを厚くすることにより、膜形成領域の内側印刷時にインクが不印刷領域に溢れ出すのを防止でき、パターン印刷画像の低下を招かない。長時間のエッチング時間にも耐えられるようにすることが可能である。さらに、エッチング処理に耐えられるだけの膜形成領域の縁の高さが確保できていれば、膜形成領域の内側のレジストインク厚みを薄くすることが可能であり、インク使用量を節減することができる。
【００２２】
さらに、膜形成領域の縁を印刷する第１工程に用いるインクの表面張力を高くすることにより、エッジ印刷部の精度を向上することができ、膜形成領域の内側を印刷する第２工程に用いるインクの表面張力を低くすることにより、レジストインクの平坦化（レベリング）を向上することができる。
【００２３】
なお、印刷の前処理として、表面研磨処理や脱脂洗浄処理、ＵＶ照射やコロナ放電処理等を行い、表面状態を均一にすることにより、さらに均一な膜パターンを形成することが可能である。
【００２４】
図２は、本発明による膜パターン形成方法により作製した膜パターンの概念図である。５は基材、８は硬化後の形成膜である。例えば、ＵＶ硬化型インクを用いて図１の形成方法による印刷を行った場合、膜形成領域の内側の部分を、縁の部分の厚みよりも薄くすることにより、インク量の節減を図ることも可能である。
【００２５】
図３は、１回の印刷工程のみで作製した膜パターンの概念図である。インク受容層の無い基材上では、インクが定着（乾燥や硬化）するまでの間に、基材５の表面状態などによってインクが滲み、エッジ部分のガタツキが発生する。特に、ＵＶ硬化型インクを用いて印刷した場合には、図２に示すように、膜形成領域のエッジ部分の厚みが薄くなる。電子回路基板作製用のレジストインクを塗布した場合、エッジ部分の厚みが薄いと、後工程のエッチング処理中にレジストインクが脱落して、直線のガタツキなどが発生する。
【００２６】
図４は、ＵＶ硬化型インクを用い、１スキャン印刷毎にＵＶ硬化させて作製した膜パターンの概念図である。基材５へのインク着弾からＵＶ照射までの時間間隔が短い場合、インクが広がりインク同士がつながる前に硬化してしまい、形成膜表面の均一性が悪くなる。ＵＶ照射までの時間が長いと図３で説明したように、基材５の表面状態などによってインクが滲み、エッジ部分のガタツキが発生する。これらを高い品質で両立させるためには、基材５表面の前処理が非常に重要となるが、時間やコストなどの生産性の面で好ましくない。
（実験例）
基材５は、厚み１２μｍの銅箔を用い、まず前処理として、アセトンによる脱脂洗浄・乾燥処理後、マイナスのコロナ放電処理を行いインクの濡れ性を改善した。下記の工程により回路基板の製作を行った。
（１）膜形成領域の縁の印刷
基材５上に、日立プリンティングソリューションズ（株）製ＧＥＮ３Ｅ１インクジェットヘッド１よりインク３を吐出し、ＵＶ照射器２（ウシオ電機（株）製スポットキュアＳＰ−５）から紫外線を照射しながら、膜形成領域の縁を印刷した。インクとしては、特開平７−２８１４３９記載の重合性不飽和基及びオニウム塩含有基を有するビニル重合樹脂及び光重合開始剤を主要成分とする光重合性組成物を使用した。
（２）膜形成領域の内側の印刷
（１）と同様のインクジェットヘッド１、インク３用いて、膜形成領域の内側を印刷した。
（３）膜形成領域の内側のインク硬化
（１）と同様のＵＶ照射器２を用いて、膜形成領域の内側のインクを硬化させた。
【００２７】
膜形成領域のエッジ部分は直線性が良好であり、膜形成領域の内側にはピンホールなどの不印刷部分の発生はなかった。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のインクジェット方式による膜パターン形成方法の実施例を示す説明図である。
【図２】本発明による膜パターン形成方法により作製した膜パターンの概念図である。
【図３】１回の印刷工程のみで作製した膜パターンの概念図である。
【図４】ＵＶ硬化型インクを用い、１スキャン印刷毎にＵＶ硬化させて作製した膜パターンの概念図である。
【符号の説明】
【００２９】
１はインクジェットヘッド、２はＵＶ照射器、３はインク粒子、４は第１工程での着弾硬化インク、５は基材、６は着弾未硬化インク、７は第２工程での着弾硬化インク、８は硬化後の形成膜である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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