(57)【要約】【課題】導電パターン保持基板の作成において、導電パターンの抵抗値を高めること無く、導電パターンとその基板の密着強度を向上させる。【解決手段】導電パターン形成装置１００は、導電パターン前駆体１２を誘電性薄膜体４の表面に形成した後、誘電性薄膜体から目的基板２３上に導電パターン１４を形成する。誘電性薄膜体の上面に、静電潜像２を形成した後に露光手段３で露光し、パターンを作成する。現像装置７は、このパターンに導電性粒子分散溶液６を供給し導電パターン前駆体を形成する。接着層２２が形成された導電パターン保持基板８に通電して、導電パターン前駆体を導電パターン保持基板に一次的に転写する。転写した導電パターン前駆体を露光手段３を用いて加熱し、導電パターンを形成する。導電パターンと接着層とを導電パターン保持基板から剥離し、目的基板に転写する。【選択図】図４
2008016575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め導電パターン前駆体が形成された部材から目的基板上に導電パターンを形成する導電パターン形成方法において、上面に接着層が形成された導電パターン保持基板に、前記部材に形成された導電パターン前駆体を一次的に転写し、その後、前記導電パターン保持基板から前記導電パターン前駆体と前記接着層とを目的基板に転写することを特徴とする基板への導電パターン形成方法。
【請求項２】
前記部材は誘電性薄膜体であり、前記導電パターン保持基板は基材とこの基材上面に形成された導電ベース層とこの導電ベース層の上面に形成された前記接着層とを有し、前記導電パターン前駆体を形成するときは、前記誘電性薄膜体に導電性粒子分散溶液を供給して導電パターン前駆体を形成し、形成された導電パターン前駆体を前記導電パターン保持基板に通電して転写し、その後導電パターン前駆体を加熱して導電パターン保持基板上に導電パターンを形成することを特徴とする請求項１に記載の基板への導電パターン形成方法。
【請求項３】
予め導電パターン前駆体を部材表面に形成し、この部材から目的基板上に導電パターンを形成する導電パターン形成装置において、前記部材の上面にパターンを作成する手段と、このパターンに導電性粒子分散溶液を供給して導電パターン前駆体を形成する手段と、接着層が形成された導電パターン保持基板に通電して、前記部材に形成された導電パターン前駆体を一次的に転写する手段と、転写した導電パターンを加熱して導電パターンを形成する手段と、導電パターンと接着層とを導電パターン保持基板から剥離して目的基板に転写する手段とを備えることを特徴とする基板への導電パターン形成装置。
【請求項４】
導電性材料を用いて目的基板上に導電性パターンを形成する基板への導電パターン形成方法において、予め導電性材料により導電パターン前駆体を形成し、この導電パターン前駆体を、導電パターン保持基板の導電ベース層の上面に形成した接着層表面に一次的に保持し、その後導電パターン前駆体を加熱して導電パターンを作成し、作成した導電パターンと前記接着層とを前記目的基板に転写することを特徴とする基板への導電パターン形成方法。
【請求項５】
前記導電パターン前駆体を導電パターン保持基板の接着層表面に一次的に保持するときは、前記接着層の表面に導電性材料をパターニングするか、予め作成された導電パターン前駆体を接着層の表面に転写することを特徴とする請求項４に記載の基板への導電パターン形成方法。
【請求項６】
予め導電性材料により導電パターン前駆体を形成し、この導電パターン前駆体を導電パターン保持基板の接着層表面に一次的に保持するときは、誘電性薄膜表面に静電潜像を形成し、その後この誘電性薄膜に導電性粒子分散溶液を供給して静電潜像を導電粒子で現像して導電パターン前駆体を形成し、誘電体薄膜上に形成された導電パターン前駆体を静電気力で導電パターン保持基板の接着層面に転写することを特徴とする請求項４に記載の基板への導電パターン形成方法。
【請求項７】
前記導電パターン前駆体を導電パターン保持基板に一次的に保持するときは、この保持基板が有する導電層に電圧を印加することを特徴とする請求項６に記載の基板への導電パターン形成方法。
【請求項８】
導電性材料で導電パターン前駆体を形成するときは、インクジェット印刷およびディスペンサ，スクリーン印刷，凸版印刷，凹版（グラビア）印刷，平版（フレキソ）印刷の少なくともいずれかを用いて形成することを特徴とする請求項４に記載の基板への導電パターン形成方法。
【請求項９】
前記導電性材料は、加熱または加圧により導体化する導電性粒子を液中に分散させた導電性粒子分散溶液であることを特徴とする請求項４に記載の基板への導電パターン形成方法。
【請求項１０】
前記導電性粒子分散溶液中に分散させる導電性粒子の粒径を、１００ｎｍ以下としたことを特徴とする請求項９に記載の基板への導電パターン形成方法。
【請求項１１】
前記導電性粒子分散溶液中の導電性粒子は、表面にイオン性有機分子を有し、無極性溶媒中に分散させていることを特徴とする請求項９に記載の基板への導電パターン形成方法。
【請求項１２】
導電パターン保持基板から目的基板に導電パターンを転写するときは、目的基板に導電パターンを接着した後に導電パターン保持基板が有する基材を剥離することを特徴とする請求項４に記載の基板への導電パターン形成方法。
【請求項１３】
導電パターン保持基板は基材上に導電ベース層を有し、剥離面が導電パターン保持基板の基材と導電ベース層の界面または導電ベース層と接着層との界面になるように剥離することを特徴とする請求項１２に記載の基板への導電パターン形成方法。
【請求項１４】
接着層が加熱により硬化する熱硬化性樹脂を有することを特徴とする請求項４ないし
１３のいずれか１項に記載の基板への導電パターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板等に導電パターンを形成する導電パターン形成装置および導電パターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
簡便に導電パターンを形成することができるので、スクリーン印刷法やディスペンサ、インクジェット印刷，電子写真印刷などの印刷プロセスで導電パターンを形成する方法が従来多く用いられている。これらの導電パターン形成方法では、導電性粒子を溶媒中に分散した導電微粒子分散液や樹脂中に導電材料を含有させたトナーを用いている。そして、目的のパターンを塗布または静電吸着により形成し、加熱焼成した後に粒子同士を融着させて導体化して配線を形成している。
【０００３】
基板表面に導電性パターンを形成する例が、特許文献１に記載されている。この公報に記載の配線基板の形成方法では、導電性インクから形成される導体配線の断線や基板からの剥離を低減するために、所定温度履歴を減ると導体配線に対して接着性を発現する樹脂製組成物を含有する基板を準備して、この基板の表面に導電性インクを塗布する。そして所定温度履歴に基づいて基板および導電性インクで形成された導電膜パターンを加熱および冷却し、基板に接着性を付与する。これにより、導電膜パターンを、導体配線に転化している。
【０００４】
基板表面に導電性パターンを形成する他の例が、特許文献２に記載されている。この公報に記載の配線パターン形成方法では、多様な基板材料に高い描画精度で配線パターンを作成するために、耐熱性に優れた可撓性のフィルムの転写シート表面に、剥離層を形成する。そしてこの剥離層の表面に、スクリーン印刷またはインクジェット印刷で金属ナノ粒子分散液で微細な配線パターンを描画する。その後、配線パターンを加熱焼成する。一方、被転写基板上に接着層を塗布し、その上に転写シートを貼り合わせたのち、圧着および加熱して転写シートから非転写基板に配線パターンを転写している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３４７５７１公報
【特許文献２】特開２００４−２４７５７２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記印刷プロセスで導電パターンを形成する方法では、レジストを使用せず、またエッチング工程も含まないので、材料利用効率の面で有利である。しかしながら、配線形成材料である導電インクやトナーは、基板との接着性を付与するために、インクの場合にはインク中に樹脂成分を分散させ、トナーの場合には樹脂中に導電材料を含有させている。そして、パターン形成後にインクやトナーを加熱焼成するので、粒子の加熱焼成による導体化時にインクやトナーに含まれる樹脂成分が導体の抵抗値を上昇させる。
【０００７】
また特許文献１に記載の導電性パターンを基板表面に形成する方法は、目的基板上に導電粒子パターンを形成した後に、この目的基板を最低でも１５０〜２００℃程度まで加熱焼成しなければならず、目的基板は耐熱性を有するものに限られる。したがって、低温しか許容できない目的基板を使用できず、コストの上昇および基板選択のフレキシビリティが低減する。
【０００８】
特許文献２に記載の導電性パターンを基板表面に形成する方法は、目的基板に配線パターンを接着した後に、転写シート基材を剥離しなければならない。その結果、一次的に導電パターンが形成される転写シート表面に、基材が容易に剥離できるように、シリコーン樹脂やフッ素樹脂の塗布皮膜を形成する必要がある。転写シート上に導電性パターンを形成する工程や形成したパターンを加熱焼成する工程、目的基板に転写シートを接着する工程では、転写シート表面での導電性パターンの保持力が低下する。結果として、パターンの破壊や剥離が生じるおそれがある。
【０００９】
なお、静電潜像に静電気力により配線材料をパターニングする際に、静電転写を用いるときは、基板や転写シートの厚さが厚いほど高い電圧を印加する必要があり、転写電圧が不十分になりやすく、その場合、転写効率の低下や転写画像の解像度低下を引き起こす。また、目的基板がシート状ではなくバルク体の場合には、背面側から転写電圧を印加することが物理的に不可能になる。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、導電パターンの抵抗値を高めること無く、導電パターンとその基板の密着強度を向上させることにある。本発明の他の目的は、電子写真方式において、低電圧の印加だけで高効率で高解像度の導電パターンを形成可能にすることにある。本発明のさらに他の目的は、耐熱性の乏しい基板に導電パターンを形成可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明の特徴は、予め導電パターン前駆体が形成された部材から目的基板上に導電パターンを形成する導電パターン形成方法において、上面に接着層が形成された導電パターン保持基板に、部材に形成された導電パターン前駆体を一次的に転写し、その後、導電パターン保持基板から導電パターン前駆体と接着層とを目的基板に転写するものである。
【００１２】
そしてこの特徴において、部材は誘電性薄膜体であり、導電パターン保持基板は基材とこの基材上面に形成された導電ベース層とこの導電ベース層の上面に形成された接着層とを有し、導電パターン前駆体を形成するときは、誘電性薄膜体に導電性粒子分散溶液を供給して導電パターン前駆体を形成し、形成された導電パターン前駆体を導電パターン保持基板に通電して転写し、その後導電パターン前駆体を加熱して導電パターン保持基板上に導電パターンを形成するのがよい。
【００１３】
上記目的を達成するための本発明の他の特徴は、予め導電パターン前駆体を部材表面に形成し、この部材から目的基板上に導電パターンを形成する導電パターン形成装置において、部材の上面にパターンを作成する手段と、このパターンに導電性粒子分散溶液を供給して導電パターン前駆体を形成する手段と、接着層が形成された導電パターン保持基板に通電して、部材に形成された導電パターン前駆体を一次的に転写する手段と、転写した導電パターンを加熱して導電パターンを形成する手段と、導電パターンと接着層とを導電パターン保持基板から剥離して目的基板に転写する手段とを備えるものである。
【００１４】
上記目的を達成する本発明のさらに他の特徴は、導電性材料を用いて目的基板上に導電性パターンを形成する基板への導電パターン形成方法において、予め導電性材料により導電パターン前駆体を形成し、この導電パターン前駆体を、導電パターン保持基板の導電ベース層の上面に形成した接着層表面に一次的に保持し、その後導電パターン前駆体を加熱して導電パターンを作成し、作成した導電パターンと接着層とを目的基板に転写するものである。
【００１５】
そしてこの特徴において、導電パターン前駆体を導電パターン保持基板の接着層表面に一次的に保持するときは、接着層の表面に導電性材料をパターニングするか、予め作成された導電パターン前駆体を接着層の表面に転写するのが好ましい。また、予め導電性材料により導電パターン前駆体を形成し、この導電パターン前駆体を導電パターン保持基板の接着層表面に一次的に保持するときは、誘電性薄膜表面に静電潜像を形成し、その後この誘電性薄膜に導電性粒子分散溶液を供給して静電潜像を導電粒子で現像して導電パターン前駆体を形成し、誘電体薄膜上に形成された導電パターン前駆体を静電気力で導電パターン保持基板の接着層面に転写するものであってもよい。さらに、導電パターン前駆体を導電パターン保持基板に一次的に保持するときは、この保持基板が有する導電層に電圧を印加するのがよい。
【００１６】
上記特徴において、導電性材料で導電パターン前駆体を形成するときは、インクジェット印刷およびディスペンサ，スクリーン印刷，凸版印刷，凹版（グラビア）印刷，平版
（フレキソ）印刷の少なくともいずれかを用いて形成するのが好ましい。導電性材料は、加熱または加圧により導体化する導電性粒子を液中に分散させた導電性粒子分散溶液であるのがよく、導電性粒子分散溶液中に分散させる導電性粒子の粒径を、１００ｎｍ以下とするのがよい。また、導電性粒子分散溶液中の導電性粒子は、表面にイオン性有機分子を有し、無極性溶媒中に分散させているものがさらに好ましい。
【００１７】
上記特徴において、導電パターン保持基板から目的基板に導電パターンを転写するときは、目的基板に導電パターンを接着した後に導電パターン保持基板が有する基材を剥離することが好ましく、導電パターン保持基板は基材上に導電ベース層を有し、剥離面が導電パターン保持基板の基材と導電ベース層の界面または導電ベース層と接着層との界面になるように剥離するものがよい。さらに、接着層が加熱により硬化する熱硬化性樹脂を有することが望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、得られる導電パターンの抵抗値を高くすること無く、導電パターンと基板の密着強度を向上できる。特に電子写真方式においては、印加電圧を低くでき、高効率かつ高解像度で導電パターンを転写できる。さらに導電パターン保持基板を用いて導電パターンを形成すれば、耐熱性の乏しい基板であっても導電パターンを形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る導電パターン形成方法の一実施例を、図面を用いて説明する。本実施例では、電子写真法により導電パターン保持基板に導電パターンを形成する場合を例にとり説明する。図１に、電子写真法による導電パターンを形成する導電パターン形成装置を、模式的に示す。導電パターン形成装置１００では、円筒状のドラム４１の外周面に誘電性薄膜体４が取り付けられている。円筒状のドラム４１は、軸心を水平にして回転可能に配置されている。円筒状のドラム４１の下方には、間隔をおいて複数の搬送ローラ９が回転可能に配置されている。搬送ローラ９上には、導電パターン保持基板８が載置されており、搬送ローラ９により図で左方から右方に繰り出される。
【００２０】
横軸に配置されたドラム４１の斜め上方には、このドラム４１と僅かな距離を置いて帯電装置１が配置されている。この帯電装置１よりもドラム４１の回転方向側であってドラム４１よりも外周側に、ドラム４１と距離をおいて露光手段３が配置されている。露光手段３よりもドラム４１の回転方向側であって、導電パターン保持基板８の搬送ローラ９への進入側付近には、ドラム４１と僅かな距離を置いて現像装置７が配置されている。現像装置７は、導電粒子分散溶液６を貯蔵するタンク７ａと、ドラム４１に巻回された誘電性薄膜体４に、タンク７ａに貯蔵された導電粒子分散溶液６を供給するための小ドラム７ｂとを有している。小ドラム７ｂは，軸心を水平にして回転可能にタンク７ａ内に配置されており、この小ドラム７ｂの上に、導電性粒子分散溶液６の層が形成されている。
【００２１】
ここで、貯蔵タンク７ａ内には、導電性粒子分散溶液６の濃度を検出する図示しない濃度検出手段および濃度調整手段が設けられている。貯蔵タンク７ａ内には、これも図示しないが、沈降防止や全領域濃度均一化手段が設けられている。この沈降防止手段または全領域濃度均一化手段には、超音波照射手段や貯蔵タンク７ａに貯蔵された導電性粒子分散溶液６を攪拌する攪拌手段，貯蔵タンク７ａ自体を加振する手段のいずれかを用いる。
【００２２】
帯電装置１の半回転方向側には、この帯電装置１に隣り合い、かつドラム４１から僅かな距離を置いて、残留導電粒子クリーニング装置１１が配置されている。そして、この残留導電粒子クリーニング装置１１に隣り合い、ドラム４１のほぼ真横の位置には、残留潜像消去装置１０がドラム４１から僅かの距離を置いて配置されている。ドラム４１の真下の位置には、上述した搬送ローラ９の１つが配置されている。この搬送ローラ９とは導電パターン保持基板８を挟んだ位置で、ドラム４１の下側には転写手段が配置されている。導電パターン保持基板８の搬送方向下流側であって、導電パターン保持基板８の上方には、加熱手段１３が配置されている。
【００２３】
このように構成した電子写真方式の導電パターン形成装置１００の動作を、以下に説明する。ドラム４に巻回した感光性の誘電性薄膜体４の表面を、帯電装置１が一様に帯電して、静電潜像２を作成する。ここで、帯電装置１には、コロトロン帯電およびローラ接触帯電，ブラシ接触帯電の少なくともいずれかを生じさせる装置を用いる。
【００２４】
静電潜像２が作成された誘電性薄膜体４の表面に、図示しないパソコン等の画像情報処理装置から出力された画像信号に基づいて、露光手段３がレーザ光を走査して照射する。レーザ光を照射された誘電性薄膜体４の表面には、静電潜像パターン５が形成される。形成された静電潜像パターン５に、現像装置７の小ドラム７ｂを回転駆動して、導電粒子分散溶液６の層を誘電性薄膜体４に接触させ、導電パターンを現像形成し、導電パターン前駆体１２が得られる。その際、貯蔵タンク７ａ内に設けた図示しない濃度検出手段が検出した導電性粒子分散溶液６の濃度情報に基づいて、無極性溶媒１５または導電粒子１７を添加して、濃度調整手段が導電性粒子分散溶液６の濃度を調整する。
【００２５】
現像して誘電性薄膜体４の表面に形成された導電パターン前駆体１２は、導電パターン保持基板８上に転写手段により転写され、一時的に保持される。転写手段は、被転写層である導電パターン前駆体を介した背面から電圧を印加し、静電力により誘電性薄膜体４上に現像された導電パターン前駆体１２を、導電パターン保持基板８上に転写する。
【００２６】
転写において、導電パターン前駆体１２は、詳細を後述する導電パターン保持基板８の接着層２２に保持される。そして加熱手段１３を用いて、１５０℃〜２５０℃以上の高温で加熱されて導体化し、導電パターン１４を形成する。その後、導電パターン保持基板８上に形成された導電パターン１４は、図示しない転写装置で目的基板に転写される。
【００２７】
以上のように構成および動作する本実施例に用いる導電性粒子分散溶液６の詳細を、図２に示した模式図を用いて説明する。導電粒子分散溶液６は、表面にイオン性有機分子
１６が吸着した粒径１００ｎｍ以下の導電粒子１７を無極性溶媒１５中に分散させて、作成される。
【００２８】
ここで、高分子材料をイオン性有機分子１６に用いる場合には、ポリスチレンまたはポリ−ｐ−クロルスチレン，ポリビニルトルエン，スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体，スチレン−ビニルトルエン共重合体等のスチレンまたはその置換体の単独重合体またはそれらの共重合体，スチレン−アクリル酸メチル共重合体，スチレン−アクリル酸エチル共重合体，スチレン−アクリル酸−ｎ−ブチル共重合体等のスチレンとアクリル酸エステルとの共重合体，スチレン−メタクリル酸メチル共重合体，スチレン−メタクリル酸エチル共重合体，スチレン−メタクリル酸−ｎ−ブチル共重合体等のスチレンとメタクリル酸エステルとの共重合体，スチレンとアクリル酸エステルとメタクリル酸エステルとの多元共重合体，スチレン−アクリロニトリル共重合体，スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体，スチレン−ブタジエン共重合体，スチレン−ビニルメチルケトン共重合体，スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレンと他のビニル系モノマーとのスチレン系共重合体，ポリメチルメタクリレート，ポリブチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル樹脂，ポリアクリル酸メチル，ポリアクリル酸エチル，ポリアクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル樹脂，ポリエステル樹脂，エポキシ樹脂，シクロオレフィン共重合体の単独または混合した高分子樹脂にカルボン酸基やアミノ酸基などのイオン性を付与できる官能基が付いた材料を用いる。
【００２９】
低分子量の有機分子を用いる場合には、シュウ酸またはマロン酸，コハク酸，アジピン酸，グルタル酸，２，４−ジエチルグルタル酸，２，４−ジエチルグルタル酸，ピメリン酸，アゼライン酸，セバシン酸，シクロヘキサンジカルボン酸，マレイン酸，フマル酸，ジグリコール酸などのジカルボン酸や、カプリル酸，ラウリル酸，ミリスチン酸，パルミチン酸，ステアリン酸，アラキン酸，ベヘニン酸，リノール酸，オレイン酸，リノレン酸などの脂肪酸、乳酸，ヒドロキシピバリン酸，ジメチロールプロピオン酸，クエン酸，リンゴ酸，グリセリン酸等のヒドロキシカルボン酸、このヒドロキシカルボン酸等の脂肪族カルボン酸による脂肪族カルボン酸イオンと、Ａｇ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｎｉ，Ｗ，Ｍｏ，Ｃｒなどの無機イオンとからなる脂肪族カルボン酸無機塩を用いる。
【００３０】
なお図２で、符号１９は上記脂肪族カルボン酸イオンを示しており、符号１８は無機イオンを示している。導電粒子分散溶液を作成するときは、抵抗を低減するために、導電パターン１４中の有機分子成分の比率を低下させる。さらに導電パターン保持基板８がポリイミドなどで形成された樹脂基板であっても、その表面に導電パターン１４を低温焼成で形成できるように、図３に示すような低分子量の有機分子を用いる。
【００３１】
導電パターン前駆体を導体化するのに導電粒子回りの有機成分を加熱し、焼き飛ばす必要がある。ここで、高分子成分よりも低分子成分の方が、焼成に必要な熱エネルギーが少なくて済む。そこで、焼成温度が低い低分子有機分子を用いるようにして、耐熱温度が低いポリイミドなどの樹脂製の基板の使用を可能にする。導体化したパターンが高抵抗になるのは、導体パターン中に残存する有機分子の比率が高いためであるが、低分子有機分子を用いれば、この比率を低下させることができる。
【００３２】
導電粒子１７の粒径は、低温融着を可能にし、導電パターン１４が高解像度となるように、１００ｎｍ以下にする。ただし、２００℃以下の温度で加熱して導電粒子を融着し、導電パターン前駆体を導体化させるためには、導電粒子１７の粒径を１０ｎｍ以下とする。１００ｎｍ以下の線幅の導電パターン１４が必要なときは、導電粒子１７の粒径を５
ｎｍ以下にする。
【００３３】
導電粒子１７には、ＡｇまたはＣｕ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｎｉ，Ｗ，Ｍｏ，Ｃｒ等の単体金属、またはこれら金属の酸化物、これら金属の合金を用いる。導電体が必要なときは、体積抵抗率の低いＡｇまたはＣｕを用いる。なお、上記金属、またはその酸化物、その合金を複数混合して用いることもできる。無極性溶媒１５には、脂肪族炭化水素系溶媒を用いる。脂肪族炭化水素系溶媒としては、イソパラフィン系または石油ナフサ系，アイソパー（エクソン社）,ＩＰソルベント（出光石油社）,ソルトール（フィリップス石油社）、その他の炭化水素がある。
【００３４】
次に、本実施例に用いる導電パターン保持基板８の詳細を、図４を用いて説明する。図４は、導電パターン保持基板８の縦断面図である。導電パターン保持基板８では、ベース基材２０の上面に、導電ベース層２１が形成されており、この導電ベース層２１のさらに上面には接着層２２が形成されている。
【００３５】
導電ベース層２１は、静電力により誘電性薄膜体４上に現像された導電パターン前駆体１２を、導電パターン保持基板８上に転写するときに、電圧印加するために用いられる。そのため、導電ベース層２１には、十分な導電性を有する材料を用いる。導電ベース層
２１には、ＡｇまたはＣｕ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｎｉ，Ｗ，Ｍｏ，Ｃｒなどの単体金属もしくはこれら金属の酸化物、これら金属の合金、上述した無機成分の導電粒子またはカーボンブラックを樹脂中に分散させたもの、またはポリアセチレン，ポリｐ−フェニレン，ポリピロールなどの導電性高分子を用いる。
【００３６】
ただし、導電ベース層２１も１５０℃〜２５０℃程度に加熱する焼成工程を経るので、１５０℃〜２５０℃程度まで耐熱性がある材料とする。本実施例では、ＡｇまたはＣｕ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｎｉ，Ｗ，Ｍｏ，Ｃｒなどの無機材料を使用した。これら無機材料の中では、導電性が低いＣｕおよびＡｇが良好な結果を示した。
【００３７】
接着層２２は、導電パターン前駆体１２を保持するために形成されている。導電パターン保持基板８を加熱手段１３を用いて加熱した後では、接着層２２は硬化し、導電パターン前駆体１２が導体化して形成された導電パターン１４を密着保持する。それとともに導電パターン１４が導電パターン保持基板８から剥離するのを防止する。
【００３８】
接着層２２としては、加熱により硬化して接着性が得られる熱硬化性樹脂を用いる。接着層２２に熱硬化性樹脂を用いると、導電パターン前駆体１２を加熱焼成したときに導電パターン前駆体１２が導体化するとともに接着層２２が接着性を示し始め、導電パターン１４と導電パターン保持基板８との密着性が向上する。その結果、後述する導電パターン保持基板８から目的基板へ導電パターン１４を転写するときに、導電パターン１４が接着層２２から剥離したり、断線するのを防止することができる。
【００３９】
熱硬化性樹脂として、例えば、エポキシ樹脂またはフェノール樹脂，ポリイミド樹脂，ポリアミド樹脂，ポリアミドイミド樹脂を用いる。またはこれら樹脂材料の複数を組み合わせて使用する。本実施例では、接着性および強靱性，耐熱性，電気絶縁性，耐食性に富むものを用いることとし、エポキシ樹脂を用いている。加熱したときに接着層２２の硬化が促進されるよう、接着層２２には硬化剤を添加する。
【００４０】
接着層２２は、導電ベース層２１の全面にスプレーを塗布するか、スリットコータまたはロールコータを用いて塗布するかして作成する。オフセット印刷またはスクリーン印刷，インクジェット法，ディスペンサなどを用いて、パターン的に塗布すれば、配線が形成される領域またはその周辺領域だけに接着材料が塗布され、塗布材料の使用が少なくて済む。
【００４１】
なお、接着層２２を加熱する前には、導電粒子１７が凝集しただけの状態である導電パターン前駆体１２が、接着層２２に一次的に形成される。そのため、接着層２２の厚さが厚すぎると、導電粒子１７が未硬化の接着層２２に拡散し、導体化しない状態のままとなり、解像度が低下するおそれがある。そこで、接着層２２の膜厚を１００μｍ以下にする。１０μｍ以下のパターンを形成するときは、この膜厚を１０μｍ以下にする。
【００４２】
ところで本実施例では、連続生産時の搬送のしやすさおよび加熱効率、後述する目的基板２３への接着転写、ベース基材２０からの剥離工程を考慮して、導電パターン保持基板８にシート状の基板を用いている。さらに、目的基板に導電パターン１４を転写するときに、ベース基材２０を剥離するのが容易になるように、ベース基材２０だけを剥離するときはベース基材２０と導電ベース層２１の間を、ベース基材２０と導電ベース層２１の２層をまとめて剥離するときは導電ベース層２１と接着層２２の間を剥離できるように、この部分に剥離層を設ける。剥離層には、フッ素形樹脂またはシリコーン樹脂を用いる。
【００４３】
誘電性薄膜体４に導電性粒子分散溶液６を塗布して導電パターン前駆体１２を形成する工程以後の工程の詳細を、図５ないし図９を用いて説明する。図５ないし図９は、導電パターン保持基板８および／または目的基板２３の縦断面図である。図５は、回転ドラム
４１に巻回された誘電性薄膜体４の表面に形成した導電パターン前駆体１２を、導電パターン保持基板８に転写する様子を示す図である。導電パターン保持基板８上に、導電パターン前駆体１２を転写するときは、導電ベース層２１に転写電圧を印加する。誘電性薄膜体４上に現像された導電パターン前駆体１２は、接着層２２が間にあるだけの静電転写なので、印加する転写バイアスを極力小さくすることができる。また、印加電圧が小さいので、転写時に画像破壊を防止できる。
【００４４】
次いで図６に、導電パターン保持基板８に保持された導電パターン前駆体を、加熱焼成する様子を示す。導電パターン前駆体１２を焼成して導電パターン１４を形成するときは、加熱手段１３が導電粒子１７を融着し導体化させる。さらに、導電粒子１７表面のイオン性有機分子１６が焼成される。導電パターン保持基板８の接着層２２が加熱手段１３により加熱されて、導電パターン保持基板８上の接着層２２が硬化し、加熱により導電パターン前駆体１２が転化した導電パターン１４との密着性が向上する。このとき図示しない加圧手段が、加熱と同時に導電パターン前駆体１２を導電パターン保持基板８上に加圧する。
【００４５】
加熱時の加熱温度は、導電粒子１７が十分に融着し、イオン性有機分子１６が焼成される温度に設定する。具体的には、接着層２２を硬化させ、導電パターン１４との高密着性が得られ、導電パターン保持基板８の変形や変性も防止できる、３００℃以下とする。ここで、加熱手段１３には、焼成された有機物成分を排気する排気手段を設けている。
【００４６】
導電パターン保持基板８上に形成された導電パターン１４を、接着剤２４を有する目的基板２３上に、接着する様子を図７に示す。導電パターン保持基板８の天地を逆にして配置し、この導電パターン保持基板８の下方に、接着剤２４が設けられた面を上面にして目的基板２３を位置決めする。導電パターン保持基板８を目的基板２３に所定圧力で所定時間だけ押し付け、接着する。
【００４７】
本工程では、導電パターン前駆体１２を導体化するときに必要であった高温の加熱工程が不要であるから、目的基板２３の耐熱性が乏しいときでも、導電パターン保持基板８から目的基板２３へ容易に転写できる。ここで接着剤２４に、導電パターン１４を形成した後でも所定の接着性および耐熱性，電気絶縁性，耐食性を有する材料を用いる。転写された導電パターン１４の上面側および下面側に接着層２２，２４が形成されているので、密着性は十分あり、剥離や断線を防止できる。なお、導電パターン１４の材料に銀を用いたときでも、銀配線で懸念されるマイグレーションを防止できる。
【００４８】
目的基板２３上に導電パターン１４を接着転写した後に、不要となった導電パターン保持基板８のベース基材２０を、目的基板２３から剥離する様子を図８および図９に示す。図８は、導電パターン保持基板８のベース基材２０と一緒にベース基材２０の表面に形成した導電ベース層２１も剥離する場合であり、図９はベース基材２０だけを剥離する場合である。図８に示す方法では、目的基板２３上に接着層２２と共に転写された導電パターン１４だけが残るので、上記一連の工程を繰り返せば導電パターン１４を多層に形成することができ、多層配線基板を形成できる。図９に示す方法では、ベース基材２０だけが剥離され導電ベース層２１が残るので、この導電ベース層２１をグランド層や電磁波防止層などに用いることができる。
【００４９】
上記実施例では、一様に帯電した静電潜像を露光して静電潜像パターンを形成したが、予め所期のパターン形状を静電潜像転写体に加工して形成された凸部分に静電荷を与え、この凸部分を誘電性薄膜体４の表面に接触させる、スタンプ帯電により静電潜像３を形成する方法を用いることもできる。ただし、静電潜像パターン５の変更は、本実施例に示した方法のほうが容易である。いずれの方法においても、形成される静電潜像には、正電荷と負電荷のいずれをも用いることができる。
【００５０】
また、本実施例では、導電性粒子分散溶液６をドラム７ｂ表面に形成し、ドラム７ｂを回転駆動して誘電性薄膜体４に接触供給しているが、ノズルから導電性粒子分散溶液６を吹き付ける方法や、導電性粒子分散溶液６を貯蔵する貯蔵タンク７ａ中に静電潜像パターン５を形成した誘電性薄膜体４を浸す方法を用いることもできる。
【００５１】
なお上記実施例に示したように、導電パターン保持基板８を用いて導電パターン１４を形成すると、パターン変更が容易になる。上記実施例では、信頼性や高解像度化，生産性の面で有利な電子写真方式を例にとり説明したが、導電パターン保持基板８にパターニングする方法としては、電子写真方式に限らず、凸版印刷方式，凹版（グラビア）印刷方式，平版（フレキソ）印刷方式，スクリーン印刷方式，ナノインプリント方式，インクジェット印刷方式，ディススペンサ方式などのパターニング方式を用いることが可能であり、これらのパターニング方式に電子写真方式を含めた中から２つ以上の方式を併用することもできる。
【００５２】
上記実施例で示した導電性粒子分散溶液６を用いて形成した導電パターン１４は、例えばパーソナルコンピュータ，大型電子計算機，ノート型パソコン，ペン入力パソコン，ノート型ワープロ，携帯電話，携帯カード，腕時計，カメラ，電気シェーバ，コードレス電話，ファックス，ビデオ，ビデオカメラ，電子手帳，電卓，通信機能付き電子手帳，携帯コピー機，液晶テレビ，電動工具，掃除機，バーチャルリアリティ等の機能を有するゲーム機器，玩具，電動式自転車，医療介護用歩行補助機，医療介護用車椅子，医療介護用移動式ベッド，エスカレータ，エレベータ，フォークリフト，ゴルフカート，非常用電源，ロードコンディショナ，電力貯蔵システムなどに用いる基板に使用することができる。その他、軍需用や宇宙用にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る導電パターン形成方法の一実施例の模式図である。
【図２】図１に示した導電パターン形成方法に用いる導電粒子分散溶液の模式図である。
【図３】低分子量のイオン性有機分子を有する導電粒子の模式図である。
【図４】図１に示した導電パターン形成方法に用いる導電パターン保持基板の縦断面図である。
【図５】静電転写工程を説明する図である。
【図６】加熱焼成工程を説明する図である。
【図７】接着工程を説明する図である。
【図８】剥離工程を説明する図である。
【図９】剥離工程を説明する図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…帯電装置、２…静電潜像、３…露光手段、４…誘電性薄膜体、５…静電潜像パターン、６…導電粒子分散溶液、７…現像装置、８…導電パターン保持基板、９…搬送ローラ、１０…残留潜像消去装置、１１…残留導電粒子クリーニング装置、１２…導電パターン前駆体、１３…加熱手段、１４…導電パターン、１５…無極性溶媒、１６…イオン性有機分子、１７…導電粒子、１８…無機イオン、１９…脂肪酸イオン、２０…ベース基材、
２１…導電ベース層、２２…接着層、２３…目的基板、２４…接着剤。
【図１】
2008016575.tif 000003
【図２】
2008016575.tif 000004
【図３】
2008016575.tif 000005
【図４】
2008016575.tif 000006
【図５】
2008016575.tif 000007
【図６】
2008016575.tif 000008
【図７】
2008016575.tif 000009
【図８】
2008016575.tif 000010
【図９】
2008016575.tif 000011