(57)【要約】【課題】断線が防止された信頼性の高い導体パターンを形成することのできる導体パターン前駆体、該導体パターンを備えた導体パターン前駆体付基板、該導体パターン前駆体によって形成される信頼性の高い導体パターン、該導体パターンを備えた信頼性の高い配線基板および、信頼性の高い配線基板を製造することのできる配線基板の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の導体パターン形成用インクは、金属粒子と前記金属粒子が分散する分散媒とを含む導体パターン形成用インクを液滴吐出法により吐出して形成される導体パターン前駆体であって、導体パターンとしたときにパッドとなるパッド膜を有し、パッド膜は、その中央部の厚さがその周縁部の厚さより小さいものであることを特徴とする。【選択図】図２
2011155086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属粒子と前記金属粒子が分散する分散媒とを含む導体パターン形成用インクを液滴吐出法により吐出して形成される導体パターン前駆体であって、
導体パターンとしたときにパッドとなるパッド膜を有し、
前記パッド膜は、その中央部の厚さがその周縁部の厚さより小さいものであることを特徴とする導体パターン前駆体。
【請求項２】
前記パッド膜は、その中央部が厚さの最小値となる凹状をなす請求項１に記載の導体パターン前駆体。
【請求項３】
前記パッド膜の厚さの最大値をｄＭＡＸ［μｍ］、前記パッド膜の平均厚さをｄＰ［μｍ］としたとき、１．００≦ｄＭＡＸ／ｄＰ≦１．４３の関係を満足する請求項１または２に記載の導体パターン前駆体。
【請求項４】
さらに、前記パッド膜と接するようにして形成され、前記導体パターンとしたときに配線となる配線膜を有し、
前記配線膜の平均厚さよりも、前記パッド膜の平均厚さが小さいものである請求項１ないし３のいずれかに記載の導体パターン前駆体。
【請求項５】
前記配線膜の平均厚さをｄＷ［μｍ］、前記パッド膜の平均厚さをｄＰ［μｍ］としたとき、０．８≦ｄＰ／ｄＷ≦１．３の関係を満足する請求項４に記載の導体パターン前駆体。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかの導体パターン前駆体を備えることを特徴とする導体パターン前駆体付基板。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれかの導体パターン前駆体を用いて形成されたことを特徴とする導体パターン。
【請求項８】
請求項７に記載の導体パターンを有すること特徴とする配線基板。
【請求項９】
シート状の基板を複数準備する工程と、
前記基板のうち少なくとも１つの表面上に、金属粒子と前記金属粒子が分散する分散媒とを含む導体パターン形成用インクを液滴吐出法により吐出して、導体パターン前駆体を形成する工程と、
複数の前記基板を積層して積層体を得る工程と、
前記積層体を焼結して、導体パターンおよび基板とを有する配線基板を得る工程とを有し、
前記導体パターン前駆体は、導体パターンとしたときにパッドとなるパッド膜を有し、
前記パッド膜は、その中央部の厚さがその周縁部の厚さより小さいものであり、
前記基板のうち少なくとも１つには、少なくとも１つの貫通孔が設けられており、かつ、前記貫通孔は、導電性を有し、その表面が凸状をなすコンタクトまたはその前駆体が充填されており、
前記基板の積層時において、前記コンタクトまたはその前駆体は、凸状をなす部位が前記パッド膜と接触するように配置されることを特徴とする配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導体パターン前駆体、導体パターン、導体パターン前駆体付基板、配線基板および配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子回路または集積回路などに使われる配線の製造には、例えばフォトリソグラフィ法が用いられている。このフォトリソグラフィ法は、予め導電膜を塗布した基板上にレジストと呼ばれる感光材を塗布し、回路パターンを照射して現像し、レジストパターンに応じて導電膜をエッチングすることで導体パターンからなる配線を形成するものである。このフォトリソグラフィ法は真空装置などの大掛かりな設備と複雑な工程を必要とし、また材料使用効率も数％程度でそのほとんどを廃棄せざるを得ず、製造コストが高い。
【０００３】
これに対して、液体吐出ヘッドから液体材料を液滴状に吐出する液滴吐出法、いわゆるインクジェット法を用いて導体パターン（配線）を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、導電性微粒子を分散させた導体パターン形成用インクを基板に直接パターン塗布し、その後、溶媒を除去して導体パターン前駆体を得、焼結させることにより導体パターンに変換する。この方法によれば、フォトリソグラフィが不要となり、プロセスが大幅に簡単なものになるとともに、原材料の使用量も少なくてすむというメリットがある。また、この方法によれば、従来の方法と比較して、微細な導体パターンを形成することが可能であり、製造される回路の回路密度の向上に有利である。
しかしながら、このような導体パターン前駆体においては、液滴吐出法で形成されるため、導体パターン前駆体の膜の部位毎における厚さにむらが生じやすく、この結果、導体パターン前駆体を備える基材同士を積層して積層体を得た際に、積層体内で応力ひずみが生じ、この結果、得られる回路、配線で断線等が生じやすくなる問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−８４３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、断線が防止された信頼性の高い導体パターンを形成することのできる導体パターン前駆体、該導体パターンを備えた導体パターン前駆体付基板、該導体パターン前駆体によって形成される信頼性の高い導体パターン、該導体パターンを備えた信頼性の高い配線基板および、信頼性の高い配線基板を製造することのできる配線基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の導体パターン前駆体は、金属粒子と前記金属粒子が分散する分散媒とを含む導体パターン形成用インクを液滴吐出法により吐出して形成される導体パターン前駆体であって、
導体パターンとしたときにパッドとなるパッド膜を有し、
前記パッド膜は、その中央部の厚さがその周縁部の厚さより小さいものであることを特徴とする。
これにより、断線が防止された、信頼性の高い導体パターン前駆体を提供することができる。
【０００７】
本発明の導体パターン前駆体では、前記パッド膜は、その中央部が厚さの最小値となる凹状をなすことが好ましい。
このような形状は、周縁部が中央部よりも厚くなることができるものである。
本発明の導体パターン前駆体では、前記パッド膜の厚さの最大値をｄＭＡＸ［μｍ］、前記パッド膜の平均厚さをｄＰ［μｍ］としたとき、１．００≦ｄＭＡＸ／ｄＰ≦１．４３の関係を満足することが好ましい。
これにより、パッド膜をより平坦とすることができ、このような導体パターン前駆体を用いて形成される導体パターンは、断線がより好適に防止され、信頼性のより高いものとなる。
【０００８】
本発明の導体パターン前駆体では、さらに、前記パッド膜と接するようにして形成され、前記導体パターンとしたときに配線となる配線膜を有し、
前記配線膜の平均厚さよりも、前記パッド膜の平均厚さが小さいものであることが好ましい。
これにより、形成される導体パターンにおいて、断線がより確実に防止される。
【０００９】
本発明の導体パターン前駆体では、前記配線膜の平均厚さをｄＷ［μｍ］、前記パッド膜の平均厚さをｄＰ［μｍ］としたとき、０．８≦ｄＰ／ｄＷ≦１．３の関係を満足することが好ましい。
これにより、形成される配線とパッドとの間での断線をより確実に防止でき、この結果、形成される導体パターンはより信頼性の高いものとなる。
【００１０】
本発明の導体パターン前駆体付基板は、本発明の導体パターン前駆体を備えることを特徴とする。
これにより、断線が防止された信頼性の高い導体パターンを形成することのできる導体パターン前駆体を備えた、導体パターン前駆体付基板を提供することができる。
本発明の導体パターンは、本発明の導体パターン前駆体を用いて形成されたことを特徴とする。
これにより、断線が防止された、信頼性の高い導体パターンを提供することができる。
本発明の配線基板は、本発明の導体パターンを有すること特徴とする。
これにより、信頼性の高い配線基板を提供することができる。
【００１１】
本発明の配線基板の製造方法は、シート状の基板を複数準備する工程と、
前記基板のうち少なくとも１つの表面上に、金属粒子と前記金属粒子が分散する分散媒とを含む導体パターン形成用インクを液滴吐出法により吐出して、導体パターン前駆体を形成する工程と、
複数の前記基板を積層して積層体を得る工程と、
前記積層体を焼結して、導体パターンおよび基板とを有する配線基板を得る工程とを有し、
前記導体パターン前駆体は、導体パターンとしたときにパッドとなるパッド膜を有し、
前記パッド膜は、その中央部の厚さがその周縁部の厚さより小さいものであり、
前記基板のうち少なくとも１つには、少なくとも１つの貫通孔が設けられており、かつ、前記貫通孔は、導電性を有し、その表面が凸状をなすコンタクトまたはその前駆体が充填されており、
前記基板の積層時において、前記コンタクトまたはその前駆体は、凸状をなす部位が前記パッド膜と接触するように配置されることを特徴とする。
これにより、導体パターンの接続不良および断線が防止された、信頼性の高い配線基板を製造することのできる配線基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の導体パターン前駆体の好適な実施形態の一例を示す平面図である。
【図２】図１に示す導体パターン前駆体のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の配線基板（セラミックス回路基板）の好適な実施形態の一例を示す縦断面図である。
【図４】図３に示す配線基板（セラミックス回路基板）の製造方法の概略の工程を示す説明図である。
【図５】図３の配線基板（セラミックス回路基板）の製造工程説明図である。
【図６】インクジェット装置の概略構成を示す斜視図である。
【図７】インクジェットヘッドの概略構成を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の導体パターン前駆体の好適な実施形態の一例を示す平面図、図２は、図１に示す導体パターン前駆体のＡ−Ａ線断面図、図３は、本発明の配線基板（セラミックス回路基板）の好適な実施形態の一例を示す縦断面図、図４は、図３に示す配線基板（セラミックス回路基板）の製造方法の概略の工程を示す説明図、図５は、図３の配線基板（セラミックス回路基板）の製造工程説明図、図６は、インクジェット装置（液滴吐出装置）の概略構成を示す斜視図、図７は、インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）の概略構成を説明するための模式図である。
【００１４】
《導体パターン形成用インク》
まず、本発明の説明に先立ち、本発明の導体パターン前駆体の形成に用いられる導体パターン形成用インク（インク）について説明する。
導体パターン形成用インクは、液滴吐出法によって基板上に導体パターン前駆体を形成するのに用いるインクである。
【００１５】
なお、本実施形態では、金属粒子を水系分散媒に分散してなる分散液として、銀粒子が分散した分散液を用いた場合について代表的に説明する。また、基板としては、セラミックス材料とバインダーとを含んで構成されたシート状のセラミックス成形体（セラミックスグリーンシート）を用いることとして説明する。
【００１６】
以下、導体パターン形成用インクの各構成成分について詳細に説明する。
［水系分散媒］
まず、水系分散媒について説明する。
本発明において、「水系分散媒」とは、水および／または水との相溶性に優れる液体（例えば、２５℃における水１００ｇに対する溶解度が３０ｇ以上の液体）で構成されたもののことを指す。このように、水系分散媒は、水および／または水との相溶性に優れる液体で構成されたものであるが、主として水で構成されたものであるのが好ましく、特に、水の含有率が７０ｗｔ％以上のものであるのが好ましく、９０ｗｔ％以上のものであるのがより好ましい。
【００１７】
水系分散媒の具体例としては、例えば、水、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等のエーテル系溶媒、ピリジン、ピラジン、ピロール等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒、アセトニトリル等のニトリル系溶媒、アセトアルデヒド等のアルデヒド系溶媒等が挙げられ、これらのうち、１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、導体パターン形成用インク中における水系分散媒の含有量は、２５ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下であることが好ましく、３０ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下であることがより好ましい。これにより、インクの粘度を好適なものとしつつ、分散媒の揮発による粘度の変化を少ないものとすることができる。
【００１８】
［銀粒子］
次に、銀粒子（金属粒子）について説明する。
銀粒子は、形成される導体パターンの主成分であり、導体パターンに導電性を付与する成分である。
また、銀粒子は、インク中において分散している。
【００１９】
銀粒子の平均粒径は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であるのが好ましく、１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であるのがより好ましい。これにより、インクの吐出安定性をより高いものとすることができるとともに、微細な導体パターンを容易に形成することができる。なお、本明細書では、「平均粒径」とは、特に断りのない限り、体積基準の平均粒径のことを指すものとする。
【００２０】
また、インク中において、銀粒子の平均粒子間距離は、１．７ｎｍ以上３８０ｎｍ以下であるのが好ましく、１．７５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であるのがより好ましい。これにより、導体パターン形成用インクの粘度をより適度なものとすることができ、吐出安定性に特に優れたものとなる。
また、インク中に含まれる銀粒子（分散剤が表面に吸着していない銀粒子（金属粒子））の含有量は、０．５ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下であるのが好ましく、１０ｗｔ％以上４５ｗｔ％以下であるのがより好ましい。これにより、導体パターンの断線をより効果的に防止することができ、より信頼性の高い導体パターンを提供することができる。
また、銀粒子（金属粒子）は、その表面に分散剤が付着した銀コロイド粒子（金属コロイド粒子）として、水系分散媒中に分散していることが好ましい。これにより、銀粒子の水系分散媒への分散性が特に優れたものとなり、インクの吐出安定性が特に優れたものとなる。
【００２１】
分散剤としては、特に限定されないが、ＣＯＯＨ基とＯＨ基とを合わせて３個以上有し、かつ、ＣＯＯＨ基の数がＯＨ基と同じか、それよりも多いヒドロキシ酸またはその塩を含むことが好ましい。これらの分散剤は、銀粒子の表面に吸着してコロイド粒子を形成し、分散剤中に存在するＣＯＯＨ基の電気的反発力によって銀コロイド粒子を水溶液中に均一に分散させてコロイド液を安定化する働きを有する。このように、銀コロイド粒子が安定してインク中に存在することにより、より容易に微細な導体パターンを形成することができる。また、インクによって形成されたパターン（導体パターン前駆体）において銀粒子が均一に分布し、クラック、断線等が発生しにくいものとなる。これに対して、分散剤中のＣＯＯＨ基とＯＨ基の数が３個未満であったり、ＣＯＯＨ基の数がＯＨ基の数よりも少ないと、銀コロイド粒子の分散性が十分に得られない場合がある。
このような分散剤としては、例えば、クエン酸、りんご酸、クエン酸三ナトリウム、クエン酸三カリウム、クエン酸三リチウム、クエン酸三アンモニウム、りんご酸二ナトリウム、タンニン酸、ガロタンニン酸、五倍子タンニン等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２２】
また、分散剤は、ＣＯＯＨ基とＳＨ基とを合わせて２個以上有するメルカプト酸またはその塩を含んでいてもよい。これらの分散剤は、メルカプト基が銀微粒子の表面に吸着してコロイド粒子を形成し、分散剤中に存在するＣＯＯＨ基の電気的反発力によってコロイド粒子を水溶液中に均一に分散させてコロイド液を安定化する働きを有する。このように、銀コロイド粒子が安定してインク中に存在することにより、より容易に微細な導体パターンを形成することができる。また、インクによって形成されたパターン（導体パターン前駆体）において銀粒子が均一に分布し、クラック、断線等が発生しにくいものとなる。これに対して、分散剤中のＣＯＯＨ基とＳＨ基の数が２個未満すなわち片方のみであると、銀コロイド粒子の分散性が十分に得られない場合がある。
【００２３】
このような分散剤としては、例えば、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、チオジプロピオン酸、メルカプトコハク酸、チオ酢酸、メルカプト酢酸ナトリウム、メルカプトプロピオン酸ナトリウム、チオジプロピオン酸ナトリウム、メルカプトコハク酸二ナトリウム、メルカプト酢酸カリウム、メルカプトプロピオン酸カリウム、チオジプロピオン酸カリウム、メルカプトコハク酸二カリウム等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２４】
インク中における銀コロイド粒子の含有量は、１ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下であるのが好ましく、１０ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下であるのがより好ましい。銀コロイド粒子の含有量が前記下限値未満であると、銀の含有量が少なく、導体パターンを形成した際、比較的厚い膜を形成する場合に、複数回重ね塗りする必要が生じる。一方、銀コロイド粒子の含有量が前記上限値を超えると、銀の含有量が多くなり、分散性が低下し、これを防ぐためには攪拌の頻度が高くなる。
【００２５】
また、銀コロイド粒子の熱重量分析における５００℃までの加熱減量は、１ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下であるのが好ましい。コロイド粒子（固形分）を５００℃まで加熱すると、表面に付着した分散剤等が酸化分解され、大部分のものはガス化されて消失する。５００℃までの加熱による減量は、銀コロイド粒子中の分散剤の量にほぼ相当すると考えられる。加熱減量が１ｗｔ％未満であると、銀粒子に対する分散剤の量が少なく、銀粒子の充分な分散性が低下する。一方、２５ｗｔ％を超えると、銀粒子に対する残留分散剤の量が多なり、導体パターンの比抵抗が高くなる。但し、比抵抗は、導体パターンの形成後に加熱焼結して有機分を分解消失させることである程度改善することができる。そのため、基板として、より高温で焼結されるセラミックス成形体等を用いた場合このような効果をように得ることができる。
【００２６】
［有機バインダー］
また、導体パターン形成用インクは、有機バインダーを含んでいてもよい。有機バインダーは、導体パターン形成用インクによって形成された導体パターン前駆体において、銀粒子の凝集を防止するものである。すなわち、形成された導体パターン前駆体において、有機バインダーは、銀粒子同士の間に存在することで銀粒子同士が凝集して、パターンの一部に亀裂（クラック）が生じることを防止できる。また、焼結時においては、有機バインダーは、分解されて除去されることができ、導体パターン前駆体中の銀粒子同士は、結合して導体パターンを形成する。
【００２７】
有機バインダーとしては、特には限定されないが、例えば、ポリエチレングリコール＃２００（重量平均分子量２００）、ポリエチレングリコール＃３００（重量平均分子量３００）、ポリエチレングリコール＃４００（平均分子量４００）、ポリエチレングリコール＃６００（重量平均分子量６００）、ポリエチレングリコール＃１０００（重量平均分子量１０００）、ポリエチレングリコール＃１５００（重量平均分子量１５００）、ポリエチレングリコール＃１５４０（重量平均分子量１５４０）、ポリエチレングリコール＃２０００（重量平均分子量２０００）等のポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール＃２００（重量平均分子量：２００）、ポリビニルアルコール＃３００（重量平均分子量：３００）、ポリビニルアルコール＃４００（平均分子量：４００）、ポリビニルアルコール＃６００（重量平均分子量：６００）、ポリビニルアルコール＃１０００（重量平均分子量：１０００）、ポリビニルアルコール＃１５００（重量平均分子量：１５００）、ポリビニルアルコール＃１５４０（重量平均分子量：１５４０）、ポリビニルアルコール＃２０００（重量平均分子量：２０００）等のポリビニルアルコール、ポリグリセリン、ポリグリセリンエステル等のポリグリセリン骨格を有するポリグリセリン化合物が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。また、ポリグリセリンエステルとしては、例えば、ポリグリセリンのモノステアレート、トリステアレート、テトラステアレート、モノオレエート、ペンタオレエート、モノラウレート、モノカプリレート、ポリシノレート、セスキステアレート、デカオレエート、セスキオレエート等が挙げられる。
この中でも、有機バインダーとして、ポリグリセリン化合物を用いた場合、以下のような効果が得られる。
【００２８】
ポリグリセリン化合物は、導体パターン形成用インクによって形成された導体パターン前駆体を乾燥（脱分散媒）した際に、導体パターン前駆体にクラックが発生するのを特に好適に防止することができる。これは、以下のように考えられる。導体パターン形成用インク中にポリグリセリン化合物が含まれることにより、銀粒子（金属粒子）の間に高分子鎖が存在することとなり、ポリグリセリン化合物が銀粒子同士の距離を適度なものとすることができる。さらに、ポリグリセリン化合物は比較的沸点が高いため、水系分散媒の除去時においては除去されず、銀粒子の周囲に付着する。以上により、水系分散媒除去時において、ポリグリセリン化合物が銀粒子を包み込んだ状態が長く続き、水系分散媒の揮発による急激な体積収縮が避けられるとともに銀の粒成長（凝集）が妨げられる結果、導体パターン前駆体中のクラックの発生が抑制されると考えられる。
【００２９】
また、ポリグリセリン化合物は、導体パターンを形成する際の焼結時において、断線が発生するのをより確実に防止することができる。これは、以下のように考えられる。ポリグリセリン化合物は、比較的沸点あるいは分解温度が高い。このため、導体パターン形成用インクから導体パターンを形成する過程において、水系分散媒が蒸発した後、比較的高い温度まで、ポリグリセリン化合物を、蒸発或いは熱（酸化）分解せずに、導体パターン前駆体中に存在させることができる。したがって、ポリグリセリン化合物が蒸発或いは熱（酸化）分解するまでは、銀粒子の周囲にポリグリセリン化合物が存在し、銀粒子同士の接近と凝集とを抑制することができ、ポリグリセリン化合物が分解した後には、より均一に銀粒子同士を接合させることができる。さらに、焼結時においてパターン中の銀粒子（金属粒子）の間に高分子鎖（ポリグリセリン化合物）が存在することとなり、ポリグリセリン化合物が銀粒子同士の距離を保つことができる。また、このポリグリセリン化合物は、適度な流動性を有している。このため、ポリグリセリン化合物を含むことにより、導体パターン前駆体は、セラミックス成形体の温度変化による膨張・収縮への追従性が優れたものとなる。
【００３０】
以上より、形成された導体パターンに断線が生じることをより確実に防止することができると考えられる。
また、このようなポリグリセリン化合物を含むことにより、インクの粘度をより適度なものとすることができ、インクジェットヘッドからの吐出安定性をより効果的に向上させることができる。また、成膜性も向上させることができる。
【００３１】
ポリグリセリン化合物としては、上述した中でも、ポリグリセリンを用いるのが好ましい。ポリグリセリンは、セラミックス成形体の温度変化による膨張・収縮への追従性が特に優れるとともに、セラミックス成形体の焼結後には、導体パターン中からより確実に除去することができる成分である。その結果、導体パターンの電気的特性をより高いものとすることができる。さらに、ポリグリセリンは、水系分散媒への溶解度も高いので、好適に用いることができる。
【００３２】
有機バインダーは、その重量平均分子量が３００以上３０００以下であるのが好ましく、４００以上１０００以下であるのがより好ましく、４００以上６００以下であるのがさらに好ましい。これにより、導体パターン形成用インクによって形成されたパターンを乾燥した際に、クラックの発生をより確実に防止することができる。これに対し、有機バインダーの重量平均分子量が前記下限値未満であると、有機バインダーの組成によっては、水系分散媒を除去する際に有機バインダーが分解しやすい傾向があり、クラックの発生を防止する効果が小さくなる。また、有機バインダーの重量平均分子量が前記上限値を超えると、有機バインダーの組成によっては、排除体積効果等によりインク中への溶解性、分散性が低下する場合がある。
【００３３】
また、インク中における有機バインダーの含有量は、１ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下であるのが好ましく、５ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であるのがより好ましい。これにより、インクの吐出安定性を特に優れたものとしつつ、クラック、断線の発生をより効果的に防止することができる。これに対して、有機バインダーの含有量が前記下限値未満であると、有機バインダーの組成によっては、クラックの発生を防止する効果が小さくなる場合がある。また、有機バインダーの含有量が前記上限値を超えると、有機バインダーの組成によっては、インクの粘度を十分に低いものとすることが困難な場合がある。
【００３４】
［乾燥抑制剤］
また、導体パターン形成用インクは、乾燥抑制剤を含んでいてもよい。乾燥抑制剤は、インク中の水系分散媒の不本意な揮発を防止するものである。その結果、インクジェット装置の吐出部付近において水系分散媒が揮発することを防止でき、インクの粘度の上昇、乾燥が抑えられる。導体パターン形成用インクは、このような乾燥抑制剤を含む結果、インクの液滴の吐出安定性が特に優れたものとなる。すなわち、インクの液滴の重量のばらつきが小さいものとなり、目詰まり、飛行曲がり等が少ないものとなる。また、特に、インクジェット装置に導体パターン形成用インクを充填した後に、長期間（例えば、５日間）運転を行わずにインクジェット装置を待機状態とした場合であっても、導体パターン形成用インクは、均一な量で、目的とする位置に精度よく吐出させることができる。
このような乾燥抑制剤としては、下記式（Ｉ）で示される化合物、糖アルコール、アルカノールアミン等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３５】
【化１】
2011155086.tif 000003
（ただし、Ｒ、Ｒ’は、それぞれ、Ｈまたはアルキル基である。）
【００３６】
上記式（Ｉ）で表される化合物は、水素結合性の高い成分である。このため、水との親和性が高く、適度な水分を保持することができ、導体パターン形成用インクの水系分散媒の不本意な揮発を防止することができる。
また、上記化合物は、比較的燃焼しやすく、導体パターンを形成する際には導体パターン内からより容易に除去（酸化分解）することができる。
【００３７】
また、導体パターン形成用インクによって形成されたパターンを乾燥（脱分散媒）する際には、水系分散媒が揮発とともに、上記化合物の濃度が上昇する。これにより、導体パターンの前駆体の粘度が上昇するため、導体パターン前駆体を構成するインクの不本意な部位への流れ出しがより確実に防止される。その結果、形成される導体パターンをより高い精度で所望の形状とすることができる。
また、上述したような化合物は、金属粒子（銀粒子）が前述したように表面に分散剤が付着したコロイド粒子である場合、表面の分散剤と水素結合により結合し、金属粒子の分散安定性を向上させる効果を有している。これにより、導体パターン形成用インクの吐出安定性に優れるとともに、保存安定性にも優れたものとなる。
【００３８】
上述したように、本発明で用いる上記式（Ｉ）で表される化合物中における、Ｒ、Ｒ’は、それぞれ、水素またはアルキル基であるが、Ｒ、Ｒ’は、ともに水素であるのが好ましい。すなわち、尿素であるのが好ましい。これにより、上述したような保湿性を特に高いものとすることができ、特に優れた吐出安定性を得ることができる。また、金属粒子が上述したようなコロイド粒子として存在する場合に、特に優れた分散安定性を示すものとなる。
【００３９】
このような上記式（Ｉ）で表される化合物のインク中における含有量は、５ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下であるのが好ましく、８ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であるのがより好ましく、１０ｗｔ％以上１８ｗｔ％以下であるのがさらに好ましい。これにより、導体パターン形成用インクの不本意な乾燥をより効率よく防止することができる。その結果、インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。
【００４０】
アルカノールアミンは、保湿性の高い成分であるとともに、金属粒子が前述したようなコロイド粒子である場合に、コロイド粒子表面の分散剤の官能基を活性化させることができ、金属粒子の分散安定性をより高いものとすることができる。
アルカノールアミンとしては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミン等各種のものを挙げることができる。
【００４１】
また、アルカノールアミンは、第３級アミンであるのが好ましい。第３級アミンは、アルカノールアミンの中でも、特に保湿性が高く、上記効果をより顕著なものとすることができる。
また、第３級アミンの中でも、取り扱いやすさや、保湿性の高さ等の観点から、特に、トリエタノールアミンを用いるのが好ましい。
導体パターン形成用インク中におけるアルカノールアミンの含有量は、１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であるのが好ましく、３ｗｔ％以上７ｗｔ％以下であるのがより好ましい。これにより、導体パターン形成用インクの吐出安定性をより優れたものとすることができる。
【００４２】
糖アルコールは、糖類のアルデヒド基およびケトン基を還元して得られるものである。
また、糖アルコールは、高い保湿性を有する化合物である。また、糖アルコールは、分子量あたりの酸素数が多いため、雰囲気が糖アルコールの分解温度に達すると、容易に分解して除去される。このため、導体パターンを形成する際には、導体パターンの温度を糖アルコールの分解温度よりも高くすることで、導体パターン内から糖アルコールを確実に除去（酸化分解）することができる。
【００４３】
糖アルコールとしては、例えば、トレイトール、エリスリトール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、アラビトール、リビトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトール、スレイトール、グリトール、タリトール、ガラクチトール、アリトール、アルトリトール、ドルシトール、イディトール、グリセリン（グリセロール）、イノシトール、マルチトール、イソマルチトール、ラクチトール、ツラニトール等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４４】
上述したような糖アルコールの、導体パターン形成用インク中における含有量は、３ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であるのが好ましく、５ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下であるのがより好ましい。これにより、導体パターン形成用インクの水系分散媒の揮発をより確実に抑制することができ、導体パターン形成用インクは、より長期にわたって液滴の吐出安定性が特に優れたものとなる。
【００４５】
［表面張力調整剤］
また、導体パターン形成用インクには、表面張力調整剤を含んでいてもよい。
表面張力調整剤は、導体パターン形成用インクと基板（本実施形態では、セラミックス成形体）との接触角を所定の角度に調整するために用いられる。
表面張力調整剤としては、各種界面活性剤を用いることができ、１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、アセチレングリコール系化合物を含むことが好ましい。
【００４６】
アセチレングリコール系化合物は、少ない添加量で、導体パターン形成用インクとセラミックス成形体との接触角を所定の範囲に調整することができる。このように、導体パターン形成用インクとセラミックス成形体との接触角を所定の範囲に調整することにより、より微細な導体パターンを形成することができる。また、吐出した液滴内に気泡が混入した場合であっても、速やかに気泡を除去することができる。その結果、形成される導体パターンでのクラック、断線の発生をより効果的に防止することができる。
【００４７】
アセチレングリコール系化合物としては、例えば、サーフィノール１０４シリーズ（１０４Ｅ、１０４Ｈ、１０４ＰＧ−５０、１０４ＰＡ等）、サーフィノール４００シリーズ（４２０、４６５、４８５等）、オルフィンシリーズ（ＥＸＰ４０３６、ＥＸＰ４００１、Ｅ１０１０等）（「サーフィノール」および「オルフィン」は、日信化学工業株式会社の商品名）等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４８】
また、インク中には、ＨＬＢ値が異なる２種以上のアセチレングリコール系化合物を含んでいるのが好ましい。導体パターン形成用インクとセラミックス成形体との接触角を所定の範囲により容易に調整することができる。
特に、インク中に含まれる２種以上のアセチレングリコール系化合物のうち、最もＨＬＢ値が高いアセチレングリコール系化合物のＨＬＢ値と、最もＨＬＢ値が低いアセチレングリコール系化合物のＨＬＢ値との差が、４以上１２以下であるのが好ましく、５以上１０以下であるのがより好ましい。これにより、より少ないアセチレングリコール系化合物の添加量で、導体パターン形成用インクとセラミックス成形体との接触角を所定の範囲により容易に調整することができる。
【００４９】
インク中に２種以上のアセチレングリコール系化合物を含むものを用いる場合、最もＨＬＢ値の高いアセチレングリコール系化合物のＨＬＢ値は、８以上１６以下であるのが好ましく、９以上１４以下であるのがより好ましい。
また、インク中に２種以上のアセチレングリコール系化合物を含むものを用いる場合、最もＨＬＢ値の低いアセチレングリコール系化合物のＨＬＢ値は、２以上７以下であるのが好ましく、３以上５以下であるのがより好ましい。
インク中に含まれる表面張力調整剤の含有量は、０．００１ｗｔ％以上１ｗｔ％以下であるのが好ましく、０．０１ｗｔ％以上０．５ｗｔ％以下であるのがより好ましい。これにより、導体パターン形成用インクとセラミックス成形体との接触角をより効果的に所定の範囲に調整することができる。
【００５０】
［その他の成分］
なお、導体パターン形成用インクの構成成分は、上記成分に限定されず、上記以外の成分を含んでいてもよい。
例えば、導体パターン形成用インクには、上記成分の他、１，３−プロパンジオールが含まれていてもよい。これにより、インクジェットヘッドの吐出部付近における水系分散媒の揮発をより効果的に抑制することができるとともに、インクの粘度をより適度なものとすることができ、吐出安定性がさらに向上する。
【００５１】
インク中に１，３−プロパンジオールを含む場合、その含有量は、０．５ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であるのが好ましく、２ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であるのがより好ましい。これにより、インクの吐出安定性をより効果的に向上させることができる。
また、例えば、導体パターン形成用インクは、エチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、プロピレングリコール等の多価アルコールを含んでいてもよい。導体パターン形成用インクは、上述した尿素以外にも、チオ尿素を含んでいてもよい。
【００５２】
導体パターン形成用インクと基板（セラミックス成形体）との接触角は、特に限定されないが、４０°以上８０°以下であることが好ましく、５０°以上８０°以下であることがより好ましい。接触角が小さすぎると、微細な線幅の導体パターンを形成するのが困難となる場合がある。一方、接触角が大きすぎると、吐出条件等によっては、均一な線幅の導体パターンを形成するのが困難となる場合がある。また、着弾した液滴とセラミックス成形体との接触面積が小さくなりすぎてしまい、着弾した液滴が着弾位置からずれてしまう場合がある。
【００５３】
また、導体パターン形成インクの粘度は、特に限定されないが、１ｍＰａ・ｓ以上３０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、３ｍＰａ・ｓ以上１５ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。これにより、液滴の吐出安定性を優れたものとすることができるとともに、基板（セラミックス成形体）に着弾したインクの過度の濡れ広がりを防止することができ、微細な線幅の導体パターン前駆体を形成することができる。
【００５４】
《導体パターン前駆体および導体パターン前駆体付基板》
次に、本発明の導体パターン前駆体および導体パターン前駆体付基板について説明する。
導体パターン前駆体（以下、単に前駆体ともいう。）１０は、上述した導体パターン形成用インクを液滴吐出法により吐出を形成した後、当該導体パターン形成用インクを乾燥（脱水系分散媒）させることにより得られる。そして、導体パターン前駆体１０は、焼結されることにより金属粒子同士が融着して、後述する導体パターン２０を形成するものである。
【００５５】
図１、２に示すように、導体パターン前駆体付セラミックス成形体（本発明の導体パターン前駆体付基板）５０は、セラミックス成形体１５上に導体パターン前駆体１０が形成されている。
導体パターン前駆体１０は、パッド膜１１と配線膜１２とを有している。なお、導体パターン前駆体１０は、複数のパッド膜１１および配線膜１２とを有しているが、図１、２では、説明の都合上、それぞれ１つのパッド膜１１および配線膜１２を除き、図面への記載を省略している。
パッド膜１１は、略円盤状をなす膜であり、焼結されることにより、パッド２１を形成するものである。パッド２１は、トランジスタやコンタクト（ビア）３３等の電子部品と接続されるために設けられている。
【００５６】
ところで、従来の液滴吐出法で形成される導体パターン前駆体においては、導体パターン前駆体の膜の部位毎における厚さにむらが生じやすく、この結果、導体パターン前駆体を備える基材同士を積層して積層体を得た際に、積層体内で応力ひずみが生じ、この結果、得られる回路、配線で断線等が生じやすくなる問題があった。
そこで、本発明者らは、鋭意検討した結果、導体パターン前駆体１０においてパッド膜１１の中央部１３の厚さをその周縁部１４の厚さよりも小さいものとすることにより、導体パターン前駆体１０を備える基材同士を積層して積層体としたときでも、積層体におけるひずみ（応力ひずみ）を抑制することができ、この結果、得られる導体パターン２０は、断線が防止された信頼性の高いものとなることを見出した。
【００５７】
すなわち、一般にパッド膜は、他の電子部品と接続するために比較的面積が広いものである。このため、ただ単純に、インクを吐出した場合、インクの表面張力により、パッド膜の中央付近にインクが集中して厚さが大きくなりやすい。このような従来のパッド膜を有する導体パターン前駆体は、上記の積層体において、パッド膜の中心付近の厚さが、応力ひずみを引き起こす主要因となる。
【００５８】
これに対し、本発明では、パッド膜１１の中央部１３の厚さが周縁部１４よりも小さいことにより、全体としてパッド膜１１が平坦化される。この結果、導体パターン前駆体１０を有する基材を積層した場合であっても得られる積層体にひずみが起きにくく、この結果、最終的に得られる導体パターン２０において断線が防止され、導体パターン２０の信頼性が高いものとなる。
【００５９】
中央部１３と周縁部１４の厚さは、例えば、中央部１３の平均厚さｄＣ［μｍ］と、周縁部１４の平均厚さｄＥ［μｍ］とを比較することにより、比較することができる。
本発明においては、ｄＣ／ｄＥ＜１．０の関係を満足するものであればよいが、０．６＜ｄＣ／ｄＥ＜０．９５の関係を満足することが好ましく、０．８＜ｄＣ／ｄＥ＜０．９５の関係を満足することがより好ましい。これにより、上述したような効果をより顕著に得ることができる。
【００６０】
なお、中央部１３としては、パッド膜１１において、パッド膜１１と相似比が０．５の略相似形をなし、重心がパッド膜１１の重心（本実施形態では中心Ｏ）にあり、かつ、パッド膜１１と同一の角度で配置されている部位とすることができる。また、周縁部１４としては、パッド膜１１における中央部１３以外の部位とすることができる。
また、パッド膜１１は、その中央部１３が厚さの最小値となる凹状をなしている。このような形状は、周縁部１４が中央部１３よりも厚くなることができるものである。
【００６１】
また、パッド膜１１の厚さの最大値をｄＭＡＸ［μｍ］、パッド膜１１の平均厚さをｄＰ［μｍ］としたとき、１．００≦ｄＭＡＸ／ｄＰ≦１．４３の関係を満足することが好ましく、１．００≦ｄＭＡＸ／ｄＰ≦１．２０の関係を満足することがより好ましい。これにより、パッド膜１１をより平坦とすることができ、このような導体パターン前駆体１０を用いて形成される導体パターン２０は、断線がより好適に防止され、信頼性のより高いものとなる。また、パッド膜１１の一部が極端に突出することにより、例えば配線基板の製造時において隣接するセラミックス成形体１５に損傷を与えたり、配線基板３０に応力ひずみが生じ、この結果導体パターン２０が断線したりすることを防止することができる。
【００６２】
また、パッド膜１１の厚さの最大値をｄＭＡＸ［μｍ］は、９μｍ以上１８μｍ以下であることが好ましく、１１μｍ以上１５μｍ以下であることがより好ましい。これにより、焼結後のパッド２１が厚くなりすぎて、製造される配線基板３０がひずむことを防止しつつ、十分な量の導体をパッド２１と電子部品との接続に用いることができる。この結果、導体パターン前駆体１０を用いて形成される導体パターン２０は、信頼性がより高いものとなる。
【００６３】
また、パッド膜１１の平均厚さをｄＰ［μｍ］は、７μｍ以上１２．６μｍ以下であることが好ましく、９μｍ以上１１．５μｍ以下であることがより好ましい。これにより、焼結後のパッド２１が厚くなりすぎて、製造される配線基板３０がひずむことを防止しつつ、十分な量の導体をパッド２１と電子部品との接続に用いることができる。
また、パッド膜１１は、導体パターン前駆体１０の少なくとも１つについて上述したような関係を満足すればよいが、導体パターン前駆体１０にあるパッド膜１１のうち、５０％以上が上述したような関係を満足することが好ましく、８０％以上が上述したような関係を満足することがより好ましい。これにより、形成される導体パターンは、より信頼性の高いものとなる。
【００６４】
配線膜１２は、パッド膜１１と接するようにして設けられており、導体パターン２０としたときに配線２２となるものである。
このようなパッド膜１１と配線膜１２とにおいて、配線膜１２の平均厚さよりも、前記パッド膜１１の平均厚さが小さいことが好ましい。これにより、形成される導体パターン２０において、断線がより確実に防止される。これに対し、配線膜１２の平均厚さよりもパッド膜１１の平均厚さが大きい場合、焼結時において、溶融した金属がその表面張力で、パッド膜１１に集まりやすくなり、このため、配線膜１２のパッド膜１１付近の金属がパッド膜１１に流出する結果、形成される導体パターン２０において、パッド２１と配線２２との間で断線が発生しやすくなる。
【００６５】
具体的には、配線膜１２の平均厚さをｄＷ［μｍ］、パッド膜１１の平均厚さをｄＰ［μｍ］としたとき、０．８≦ｄＰ／ｄＷ≦１．３の関係を満足することが好ましく、０．８≦ｄＰ／ｄＷ≦１．０の関係を満足することがより好ましい。これにより、形成される配線２２とパッド２１との間での断線をより確実に防止でき、この結果、形成される導体パターン２０はより信頼性の高いものとなる。
【００６６】
また、上述したようなパッド膜１１と配線膜１２との関係は、導体パターン前駆体１０の少なくとも１つのパッド膜１１と接続された配線膜１２について上述したような関係を満足すればよいが、導体パターン前駆体１０にあるパッド膜１１と接続された配線膜１２のうち、５０％以上が上述したような関係を満足することが好ましく、８０％以上が上述したような関係を満足することがより好ましい。これにより、形成される導体パターンは、より信頼性の高いものとなる。
【００６７】
また、配線膜１２の平均厚さは、７μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上１５μｍ以下であることがより好ましい。
導体パターン前駆体１０は、前述した導体パターン形成用インクによって形成されたものであり、主として金属粒子によって構成されている。金属粒子としては、本実施形態においては、銀粒子が用いられている。
【００６８】
また、導体パターン前駆体１０は、導体パターン形成用インクの組成に応じて、表面張力調整剤、有機バインダー、乾燥抑制剤等を含んでいる。
セラミックス成形体１５は、シート状をなしており、上述した導体パターン前駆体１０を支持するものである。
また、セラミックス成形体１５は、後述するように焼結処理され、セラミックス基板３１となるものである。
【００６９】
また、セラミックス成形体１５は、アルミナ等のセラミックスとバインダーとを含む材料で構成されている。
セラミックス成形体１５には、適宜貫通孔が設けられており、貫通孔には、コンタクト前駆体１６が充填されている。
コンタクト前駆体１６は、通常、複数の導体パターン前駆体付セラミックス成形体５０を積層する際には、その露出部分が隣接する導体パターン前駆体付セラミックス成形体５０のパッド膜１１と接触するように配されている。このようなコンタクト前駆体１６は、セラミックス成形体１５が焼結されてセラミックス基板３１となった際に、セラミックス基板３１の両面にある導体パターン等を接続するコンタクトとして機能する。
【００７０】
また、コンタクト前駆体１６は、その表面（セラミックス成形体１５からのコンタクト前駆体１６の露出面）が凸状をなし、セラミックス成形体１５から突出している。これにより、コンタクト前駆体１６と、パッド２１との接続不良がより確実に防止される。すなわち、上述したようなパッド膜１１は、その中央部１３の厚さが小さいことから、パッド膜１１と他の電子部品とを接続する際には、その接続に用いられる導体が比較的少ないものである。しかしながら、コンタクト前駆体１６の表面が凸状をなし、セラミックス成形体１５から突出していることにより、コンタクト前駆体１６とパッド膜１１とが十分に接触できかつ、十分な導体が当該接触部位に供給されることから、形成される導体パターン２０において、パッド２１とコンタクト３３との間での接続不良が防止される。なお、コンタクト前駆体１６は凸状をなしているが、コンタクト前駆体１６の凸状をなす部位が、周縁部１４と比較して厚さの小さい中央部１３と接触する。このため、導体パターン前駆体付セラミックス成形体５０を積層した際に、積層体１７において、コンタクト前駆体１６の形状によってひずみが生じることが防止されている。
【００７１】
また、コンタクト前駆体１６のセラミックス成形体１５から突出した距離をｄＶ［μｍ］、パッド膜１１の厚さの最大値をｄＭＡＸ［μｍ］としたとき、０．０５≦ｄＶ／ｄＭＡＸ≦０．７の関係を満足することが好ましく、０．０６≦ｄＶ／ｄＭＡＸ≦０．３の関係を満足することがより好ましい。これにより、上述したような効果をより顕著に得ることができ、パッド２１における接続不良がより確実に防止されるとともに、導体パターン前駆体付セラミックス成形体５０を複数積層した際に、得られる積層体１７にひずみが生じることをより確実に防止することができる。
なお、コンタクト前駆体１６の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、導体パターン前駆体１０と同様の材料を用いることができる。
【００７２】
《導体パターンおよび配線基板》
次に、本発明の導体パターンおよび配線基板について説明する。
図３に示すように、配線基板（セラミックス回路基板、本発明の配線基板）３０は、セラミックス基板３１が多数（例えば１０枚から２０枚程度）積層されてなる積層基板３２と、この積層基板３２の最外層、すなわち一方の側の表面に形成された、微細配線等からなる導体パターン（回路）２０Ａとを有して形成されたものである。
【００７３】
積層基板３２は、積層されたセラミックス基板３１、３１間に、導体パターン前駆体１０により形成された導体パターン（回路、本発明の導体パターン）２０を備えている。
導体パターン２０は、上述したような導体パターン前駆体１０を加熱する（焼結する）ことにより形成される薄膜状の導体パターンであって、銀粒子が相互に結合されてなり、少なくとも導体パターン表面において前記銀粒子同士が隙間なく結合している。
【００７４】
図３に示すように、導体パターン２０は、パッド２１と、配線２２とを有しており、セラミックス基板３１上に配置されている。
導体パターン２０は、パッド２１と配線２２とを有している。パッド２１および配線２２は、それぞれ、焼結前のパッド膜１１および配線膜１２に対応する。
パッド２１は、パッド膜１１により形成されたものである。このため、導体パターン２０およびこのような導体パターン２０を備える配線基板３０は、断線が抑制されており、信頼性が高いものである。
【００７５】
導体パターン２０の比抵抗は、２０μΩｃｍ未満であることが好ましく、１５μΩｃｍ以下であることがより好ましい。このときの比抵抗は、インクの付与後、１６０℃で加熱、乾燥した後の比抵抗をいう。上記比抵抗が２０μΩｃｍ以上になると、導電性が要求される用途、すなわち回路基板上に形成する電極等に用いることが困難となる。
なお、上記のような導体パターン２０は、携帯電話やＰＤＡ等の移動通話機器の高周波モジュール、インターポーザー、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）、加速度センサー、弾性表面波素子、アンテナや櫛歯電極等の異形電極、その他各種計測装置等の電子部品等に適用することができる。
【００７６】
なお、導体パターン前駆体１０は、焼結処理として１６０℃以上で２０分以上の条件で加熱することにより、導体パターン２０となる。なお、この導体パターン前駆体１０の焼結は、後述するようにセラミックス成形体１５の脱脂、焼結とともに行うことができる。
なお、導体パターン２０Ａも、導体パターン２０と同様に、本発明の導体パターン前駆体１０により形成されたものとなっている。
【００７７】
また、セラミックス基板３１には、導体パターン２０に接続するコンタクト（ビア）３３が形成されている。このような構成によって導体パターン２０は、上下に配置された導体パターン２０、２０間が、コンタクト３３によって導通したものとなっている。
また、コンタクト３３は、上述したコンタクト前駆体１６が焼成されて形成されたものである。コンタクト前駆体１６は、その表面が凸状をなしているため、パッド膜１１と接触しやすく、コンタクト３３とパッド２１との接続不良が好適に防止されている。このため、配線基板３０は、接続不良がより確実に抑制された、信頼性が高いものとなっている。
また、上述したような配線基板３０は、各種の電子機器に用いられる電子部品となるものであり、各種配線や電極等からなる回路パターン、積層セラミックスコンデンサ、積層インダクター、ＬＣフィルタ、複合高周波部品等を基板に形成してなるものである。
【００７８】
《配線基板の製造方法》
次に、本発明の配線基板の製造方法を、図４の概略工程図を参照して説明する。
本発明の配線基板の製造方法は、シート状の基板を複数準備する工程と、前記基板のうち少なくとも１つの表面上に、金属粒子と前記金属粒子が分散する分散媒とを含む導体パターン形成用インクを液滴吐出法により吐出して、導体パターン前駆体を形成する工程と、複数の前記基板を積層して積層体を得る工程と、前記積層体を加熱して、導体パターンおよび基板とを有する配線基板を得る工程とを有している。
【００７９】
そして、本発明の配線基板の製造方法では、前記導体パターン前駆体は、導体パターンとしたときにパッドとなるパッド膜を有し、前記パッド膜は、その中央部の厚さがその周縁部の厚さより小さいものである。
さらに、本発明の配線基板の製造方法では、前記基板のうち少なくとも１つには、少なくとも１つの貫通孔が設けられており、かつ、前記貫通孔はその表面が凸状をなすコンタクトまたはその前駆体が充填されており、基板の積層時において、前記コンタクトまたはその前駆体は、凸状をなす部位が前記パッド膜と接触するように配置される。
【００８０】
以下、各工程について詳細に説明する。
［グリーンシート形成工程（基板準備工程）］
まず、原料粉体として、平均粒径が１μｍ以上２μｍ以下のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や酸化チタン（ＴｉＯ２）等からなるセラミックス粉末（セラミックス材料）と、平均粒径が１μｍ以上２μｍ以下のホウ珪酸ガラス等からなるガラス粉末とを用意し、これらを適宜な混合比、例えば１：１の重量比で混合する。
【００８１】
次に、得られた混合粉末に適宜なバインダー（結合剤）や可塑剤、有機溶剤（分散剤）等を加え、混合・撹拌することにより、スラリーを得る。ここで、バインダーとしては、ポリビニルブチラールが好適に用いられるが、これは水に不溶であり、かつ、いわゆる油系の有機溶媒に溶解しあるいは膨潤し易いものである。
次に、得られたスラリーを、ドクターブレード、リバースコーター等を用いてＰＥＴフィルム上にシート状に形成し、製品の製造条件に応じて数μｍ以上数百μｍ以下の厚さのシートに成形し、その後、ロールに巻き取る。
【００８２】
続いて、製品の用途に合わせて切断し、さらに所定寸法のシートに裁断する。本実施形態では、例えば１辺の長さを２００ｍｍとする正方形状に裁断する。
次に、必要に応じて所定の位置に、ＣＯ２レーザー、ＹＡＧレーザー、機械式パンチ等によって孔開けを行うことでスルーホール（貫通孔）を形成する。
そして、このスルーホールに、金属粒子が分散した厚膜導電ペーストを充填することにより、コンタクトとなるべき部位（コンタクト前駆体１６）を形成する。コンタクト前駆体１６は、その表面が凸状をなすように形成する。なお、厚膜導電ペーストとしては、前述したような導体パターン形成用インクを用いることができる。
以上により、複数の基板（セラミックス成形体１５）を準備する。
【００８３】
［導体パターン前駆体形成工程］
以上のようにして得られたセラミックス成形体１５の一方の側の表面に、導体パターン２０となる導体パターン前駆体１０を、コンタクト前駆体１６に連続した状態に形成する。すなわち、図５（ａ）に示すようにセラミックス成形体１５上に、前述したような導体パターン形成用インク（以下単にインクともいう）２００を液滴吐出（インクジェット）法により付与し、前記導体パターン２０となる前駆体１０を形成する。これにより、前駆体１０を備えた導体パターン前駆体付セラミックス成形体５０が得られる。
【００８４】
本実施形態において、導体パターン形成用インクの吐出は、例えば図６および図７に示すインクジェット装置（液滴吐出装置）１００を用いることにより行うことができる。以下に、インクジェット装置１００について説明する。
図６は、インクジェット装置１００の斜視図である。図６において、Ｘ方向はベース１３０の左右方向であり、Ｙ方向は前後方向であり、Ｚ方向は上下方向である。
【００８５】
インクジェット装置１００は、図７に示すインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド。以下、単にヘッドと呼ぶ）１１０と、ベース１３０と、テーブル１４０と、制御装置１９０と、テーブル位置決め手段１７０と、ヘッド位置決め手段１８０とを有している。
ベース１３０は、テーブル１４０、テーブル位置決め手段１７０、およびヘッド位置決め手段１８０等の液滴吐出装置１００の各構成部材を支持する台である。
【００８６】
テーブル１４０は、テーブル位置決め手段１７０を介してベース１３０に設置されている。また、テーブル１４０は、基材Ｓ（本実施形態ではセラミックス成形体１５）を載置するものである。
また、テーブル１４０の裏面には、ラバーヒータ（図示せず）が配設されている。テーブル１４０上に載置されたセラミックス成形体１５は、その上面全体がラバーヒータにて所定の温度に加熱されるようになっている。
【００８７】
セラミックス成形体１５に着弾したインク２００は、その表面側から水系分散媒の少なくとも一部が蒸発する。このとき、セラミックス成形体１５は加熱されているので、水系分散媒の蒸発が促進される。そして、セラミックス成形体１５に着弾したインク２００は、乾燥とともにその表面の外縁から増粘し、つまり、中央部に比べて外周部における固形分（粒子）濃度が速く飽和濃度に達することから表面の外縁から増粘していく。外縁の増粘したインク２００は、セラミックス成形体１５の面方向に沿う自身の濡れ広がりを停止するため、着弾径しいては線幅の制御が容易になる。
【００８８】
セラミックス成形体１５の加熱温度としては、例えば、４０℃以上１００℃以下で行うのが好ましく、５０℃以上７０℃以下で行うのがより好ましい。このような条件とすることにより、水系分散媒が蒸発した際に、クラックが発生するのをより効果的に防止することができる。
テーブル位置決め手段１７０は、第１移動手段１７１と、モータ１７２とを有している。テーブル位置決め手段１７０は、ベース１３０におけるテーブル１４０の位置を決定し、これにより、ベース１３０におけるセラミックス成形体１５の位置を決定する。
【００８９】
第１移動手段１７１は、Ｙ方向と略平行に設けられた２本のレールと、当該レール上を移動する支持台とを有している。第１移動手段１７１の支持台は、モータ１７２を介してテーブル１４０を支持している。そして、支持台がレール上を移動することにより、基材Ｓを載置するテーブル１４０は、Ｙ方向に移動および位置決めされる。
モータ１７２は、テーブル１４０を支持しており、θｚ方向にテーブル１４０を揺動および位置決めする。
【００９０】
ヘッド位置決め手段１８０は、第２移動手段１８１と、リニアモータ１８２と、モータ１８３、１８４、１８５とを有している。ヘッド位置決め手段１８０は、ヘッド１１０の位置を決定する。
第２移動手段１８１は、ベース１３０から立設する２本の支持柱と、当該支持柱同士の間に当該支持柱に支持されて設けられ、２本のレールを有するレール台と、レールに沿って移動可能でヘッド１１０を支持する支持部材（図示せず）とを有している。そして、支持部材がレールに沿って移動することにより、ヘッド１１０は、Ｘ方向に移動および位置決めされる。
【００９１】
リニアモータ１８２は、支持部材付近に設けられており、ヘッド１１０のＺ方向の移動および位置決めをすることができる。
モータ１８３、１８４、１８５は、ヘッド１１０を、それぞれα，β，γ方向に揺動および位置決めする。
以上のようなテーブル位置決め手段１７０およびヘッド位置決め手段１８０とにより、インクジェット装置１００は、ヘッド１１０のインク吐出面１１５Ｐと、テーブル１４０上の基材Ｓとの相対的な位置および姿勢を、正確にコントロールできるようになっている。
【００９２】
図７に示すように、ヘッド１１０は、インクジェット方式（液滴吐出方式）によってインク２００をノズル（突出部）１１８から吐出するものである。本実施形態では、ヘッド１１０は、圧電体素子としてのピエゾ素子１１３を用いてインクを吐出させるピエゾ方式を用いている。ピエゾ方式は、インク２００に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えないなどの利点を有する。
【００９３】
ヘッド１１０は、ヘッド本体１１１と、振動板１１２と、ピエゾ素子１１３とを有している。
ヘッド本体１１１は、本体１１４と、その下端面にノズルプレート１１５とを有している。そして、本体１１４を板状のノズルプレート１１５と振動板１１２とが挟み込むことにより、空間としてのリザーバ１１６およびリザーバ１１６から分岐した複数のインク室１１７が形成されている。
【００９４】
リザーバ１１６には、図示せぬインクタンクよりインク２００が供給される。リザーバ１１６は、各インク室１１７にインク２００を供給するための流路を形成している。
また、ノズルプレート１１５は、本体１１４の下端面に装着されており、インク吐出面１１５Ｐを構成している。このノズルプレート１１５には、インク２００を吐出する複数のノズル１１８が、各インク室１１７に対応して開口されている。そして、各インク室１１７から対応するノズル１１８に向かって、インク流路が形成されている。
【００９５】
振動板１１２は、ヘッド本体１１１の上端面に装着されており、各インク室１１７の壁面を構成している。振動板１１２は、ピエゾ素子１１３の振動に応じて振動可能となっている。
ピエゾ素子１１３は、その振動板１１２のヘッド本体１１１と反対側に、各インク室１１７に対応して設けられている。ピエゾ素子１１３は、水晶等の圧電材料を一対の電極（不図示）で挟持したものである。その一対の電極は、駆動回路１９１に接続されている。
【００９６】
そして、駆動回路１９１からピエゾ素子１１３に電気信号を入力すると、ピエゾ素子１１３が膨張変形または収縮変形する。ピエゾ素子１１３が収縮変形すると、インク室１１７の圧力が低下して、リザーバ１１６からインク室１１７にインク２００が流入する。また、ピエゾ素子１１３が膨張変形すると、インク室１１７の圧力が増加して、ノズル１１８からインク２００が吐出される。なお、印加電圧を変化させることにより、ピエゾ素子１１３の変形量を制御することができる。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子１１３の変形速度を制御することができる。すなわち、ピエゾ素子１１３への印加電圧を制御することにより、インク２００の吐出条件を制御し得るようになっている。
【００９７】
制御装置１９０は、インクジェット装置１００の各部位を制御する。例えば、駆動回路１９１で生成する印加電圧の波形を調節してインク２００の吐出条件を制御したり、ヘッド位置決め手段１８０およびテーブル位置決め手段１７０を制御することにより基板Ｓへのインク２００の吐出位置を制御したりする。
以上のようなインクジェット装置１００を用いることにより、インク２００を、セラミックス成形体１５（基材Ｓ）上の所望する場所に所望の量、精度良く吐出し、配することができる。さらに、インク２００は、導体パターン形成用インクであるので、図５（ａ）に示したように導体パターン前駆体１０を、精度良くしかも容易に形成することができる。
【００９８】
なお、形成した導体パターン前駆体１０について、さらに乾燥処理を行ってもよい。乾燥処理は、上記の液滴吐出時におけるセラミックス成形体１５の加熱温度と同様の条件で行うことができる。
導体パターン前駆体１０の厚さの調整は、インク２００の吐出条件を設定することにより行うことができる。すなわち、導体パターン前駆体１０の厚さが大きい部位を形成する場合には、当該部位の面積当たりのインク２００の吐出量（または液滴数）を大きいものとし、一方で、導体パターン前駆体１０の厚さが小さい部位を形成する場合には、当該部位の面積当たりのインク２００の吐出量（または液滴数）を小さいものとすることで行うことができる。
【００９９】
また、液滴吐出方法によりインク２００を付与してから、セラミックス成形体１５を加熱して水等の分散媒を蒸発させ、当該加熱後の導体パターン前駆体１０の上に再度インク２００を付与する、といった工程を繰り返し行うことで、厚膜の導体パターン前駆体１０を形成してもよい。このような場合、セラミックス成形体１５に一旦付与されたインク２００の粘度が上昇することから、インク２００がセラミックス成形体１５上に過度に濡れ広がることを防止し、導体パターン前駆体１０の厚さ、線幅等をより精度よく目的のものとすることができる。
【０１００】
また、分散媒を蒸発させた後のインク２００に乾燥抑制剤が含まれる場合、形成された導体パターン前駆体１０が完全に乾燥しない状態でもパターンが流失してしまうおそれがない。従って、一旦、インク２００を付与して乾燥してから長時間放置し、その後、再度インク２００を付与することが可能になる。
また、上述したような有機バインダーをインク２００が含む場合、有機バインダー（特に、ポリグリセリン化合物）は、化学的、物理的に安定な化合物であるので、インクを付与して乾燥してから長時間放置してもインクが変質するおそれがなく、再度インクを付与することが可能になり、均質なパターンを形成できる。これにより、導体パターン前駆体１０自体が多層構造になるおそれがなく、この結果、層間同士の間の比抵抗が上昇して導体パターン２０全体の比抵抗が増大するおそれがない。
【０１０１】
上記の工程を経ることによって、本実施形態の導体パターン（回路）２０は、従来のインクによって形成された導体パターンに比べて厚く形成することができる。より具体的には５μｍ以上の厚みのものを形成することができる。
また、インク２００の吐出前において、セラミックス成形体１５のインク２００の塗布部分に適宜親液化処理等を行ってもよい。これにより、インク２００が目的とする部位以外に濡れ広がることを防止することができ、微細なパターンを形成することが可能となるとともに、導体パターン前駆体１０の各部位の厚さの調節を容易に行うことができる。
【０１０２】
また、セラミックス成形体１５のインク２００が付着しない場所に対し、撥液化処理を行うものであってもよい。これにより、初液処理が行なわれた部位にインク２００が付着することを防止し、最終的に得られる導体パターン２０において、不本意な短絡等を防止することができる。
このようにして導体パターン前駆体１０を形成したら、同様の工程により、導体パターン前駆体１０を形成したセラミックス成形体１５を必要枚数、例えば１０枚から２０枚程度作製する。
【０１０３】
［積層工程］
次いで、これらセラミックス成形体１５からＰＥＴフィルムを剥がし、図５（ｂ）に示すようにこれらを積層することにより、積層体１７を得る。
この際に、積層するセラミックス成形体１５については、上下に重ねられるセラミックス成形体１５間で、それぞれの導体パターン前駆体１０が必要に応じてコンタクト前駆体１６を介して接続するように配置する。
【０１０４】
また、この際に、セラミックス成形体１５の積層時において、前記コンタクト前駆体１６は、凹状をなす部位が隣接するセラミックス成形体１５に設けられたパッド膜１１と接触するように配置される。これにより、比較的厚いパッド膜１１によって、積層体１７にひずみが生じることが防止され、ひずみに起因した導体パターン２０の接続不良や、断線が防止される。
その後、セラミックス成形体１５を構成するバインダーのガラス転移点以上に加熱しつつ、各セラミックス成形体１５同士を圧着する。これにより、積層体１７を得る。
【０１０５】
［加熱工程］
このようにして積層体１７を形成したら、例えば、ベルト炉などによって加熱処理する。これにより、各セラミックス成形体１５は焼結されることで、図３に示すようにセラミックス基板３１となり、また、導体パターン前駆体１０は、これを構成する銀コロイド粒子が焼結して配線パターンや電極パターンからなる導体パターン（回路）２０となる。そして、このように積層体１７が加熱処理されることで、この積層体１７は図３に示した積層基板３２となる。
【０１０６】
ここで、積層体１７の加熱温度としては、セラミックス成形体１５中に含まれるガラスの軟化点以上とするのが好ましく、具体的には、６００℃以上９００℃以下とするのが好ましい。また、加熱条件としては、適宜な速度で温度を上昇させ、かつ下降させるようにし、さらに、最大加熱温度、すなわち前記の６００℃以上９００℃以下の温度では、その温度に応じて適宜な時間保持するようにする。
【０１０７】
このようにガラスの軟化点以上の温度、すなわち前記温度範囲にまで加熱温度を上げることにより、得られるセラミックス基板３１のガラス成分を軟化させることができる。したがって、その後常温にまで冷却し、ガラス成分を硬化させることにより、積層基板３２を構成する各セラミックス基板３１と導体パターン（回路）２０との間がより強固に固着するようになる。また、このような温度範囲で加熱することにより、得られるセラミックス基板３１は、９００°以下の温度で焼結されて形成された、低温焼結セラミックス（ＬＴＣＣ）となる。
【０１０８】
ここで、セラミックス成形体１５上に配されたインク２００中の金属は、加熱処理によって互いに融着し、連続することによって導電性を示すようになる。
このような加熱処理によって導体パターン２０は、セラミックス基板３１中のコンタクト３３に直接接続させられ、導通させられて形成されたものとなる。ここで、この導体パターン２０が単にセラミックス基板３１上に載っているだけでは、セラミックス基板３１に対する機械的な接続強度が確保されず、したがって衝撃等によって破損してしまうおそれがある。しかしながら、本実施形態では、前述したようにセラミックス成形体１５中のガラスを一旦軟化させ、その後硬化させることにより、導体パターン２０をセラミックス基板３１に対し強固に固着させている。したがって、形成された導体パターン２０は、機械的にも高い強度を有するものとなる。
【０１０９】
ここで、セラミックス成形体１５の焼成温度は、銀粒子の温度よりも高いものである。特に、微細な導体パターン前駆体１０を形成するための銀粒子は、粒径が小さいため、粒径の大きな銀よりも融点が低い傾向がある。このため、導体パターン前駆体１０は、加熱処理の早い段階から液状となり、流動する問題がある。しかしながら、このような場合であっても、コンタクト前駆体１６がセラミックス成形体１５から突出していることにより、導体パターン２０のパッド２１とコンタクト３３との接続不良が防止される。
なお、このような加熱処理により、導体パターン２０Ａについても前記導体パターン２０と同時に形成することができ、これによってセラミックス回路基板（配線基板）３０を得ることができる。
【０１１０】
以上のようなセラミックス回路基板３０の製造方法では、積層基板３２を構成する各セラミックス基板３１の製造に際して前述したような導体パターン前駆体１０をセラミックス成形体１５に形成しているので、各導体パターン２０の断線が防止されている。また、パッド膜１１を、表面が凸状をなしたコンタクト前駆体１６と接触するように配することにより、導体パターン２０のパッド２１とコンタクト３３との間での接続不良が防止される。この結果、製造されるセラミックス回路基板３０は、信頼性の高いものとなる。
【０１１１】
以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、前述した実施形態では、金属粒子を溶媒に分散してなる分散液として、コロイド液を用いる場合について説明したが、コロイド液でなくてもよい。
また、前述した実施形態では、導体パターン形成用インクは、銀粒子が分散したものとして説明したが、銀以外のものであってもよい。金属粒子に含まれる金属としては、例えば、銀、銅、パラジウム、白金、金、または、これらの合金等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。金属粒子が合金である場合、前記金属が主とするもので、他の金属を含む合金であってもよい。また、上記金属同士が任意の割合で混ざった合金であってもよい。また、混合粒子（例えば、銀粒子と銅粒子とパラジウム粒子とが任意の比率で存在するもの）が液中に分散したものであってもよい。これら金属は、抵抗率が小さく、かつ、加熱処理によって酸化されない安定なものであるから、これらの金属を用いることにより、低抵抗で安定な導体パターンを形成することが可能になる。
【０１１２】
また、例えば、前述した実施形態では、液滴吐出方式としてピエゾ方式を用いたが、これに限定されず、例えば、インクを加熱して発生した泡（バブル）によりインクを吐出させる方式など、公知の種々の技術を適用することができる。
また、例えば、前述した実施形態では、導体パターン前駆体を形成する基板として、セラミックス成形体を用いることして説明したが、これに限定されない。導体パターン前駆体の形成に用いられる基板としては、特に限定されず、例えば、セラミックス焼結体、アルミナ焼結体、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ガラスエポキシ樹脂、ガラス等からなる基板等が挙げられる。
【符号の説明】
【０１１３】
１０…導体パターン前駆体（前駆体）  １１…パッド膜  １２…配線膜  １３…中央部  １４…周縁部  １５…セラミックス成形体（セラミックスグリーンシート）  １６…コンタクト前駆体  １７…積層体  ２０、２０Ａ…導体パターン（回路）  ２１…パッド  ２２…配線  ３０…セラミックス回路基板（配線基板）  ３１…セラミックス基板  ３２…積層基板  ３３…コンタクト  ５０…導体パターン前駆体付セラミックス成形体  １００…インクジェット装置（液滴吐出装置）  １１０…インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド、ヘッド）  １１１…ヘッド本体  １１２…振動板  １１３…ピエゾ素子  １１４…本体  １１５…ノズルプレート  １１５Ｐ…インク吐出面  １１６…リザーバ  １１７…インク室  １１８…ノズル（突出部）  １３０…ベース  １４０…テーブル  １７０…テーブル位置決め手段  １７１…第１移動手段  １７２…モータ  １８０…ヘッド位置決め手段  １８１…第２移動手段  １８２…リニアモータ  １８３、１８４、１８５…モータ  １９０…制御装置  １９１…駆動回路  ２００…導体パターン形成用インク（インク）  Ｓ…基材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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