(57)【要約】【課題】接合パターン印刷時においては、接合材料の流動性を確保でき、電子回路基板形成時における加熱時には、接合材料の金属粒子の溶融を阻害しない接合材料を提供する。【解決手段】基体に形成された配線パターンと電子部品とを接合するための接合材料において、２５０℃以下の融点を有する金属材料からなる金属粒子１を、ガラス転移点が０〜９０℃、酸価が１００〜２５０ＫＯＨｍｇ／ｇ、かつ重量平均分子量が２５０〜１２５０である樹脂２で被覆した荷電性粒子１０と、融点又は分解点が前記金属材料１の融点より低い外添剤１２を含むことを特徴とする接合材料。外添剤１２は、電子写真法により接合パターンを形成するときは、荷電性粒子１０に流動性を付与し、電子回路基板を製造するために加熱するときは、金属粒子１より先に溶融又は分解することにより、金属粒子１同士の接触、融合を妨げない。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体に形成された配線パターンと電子部品とを接合するための接合材料において、
２５０℃以下の融点を有する金属材料からなる金属粒子を、
ガラス転移点が０〜９０℃、酸価が１００〜２５０ＫＯＨｍｇ／ｇ、かつ重量平均分子量が２５０〜１２５０である樹脂で被覆した荷電性粒子と、
融点又は分解点が前記金属材料の融点より低い外添剤とを、含むことを特徴とする接合材料。
【請求項２】
前記金属材料が、はんだであることを特徴とする請求項１記載の接合材料。
【請求項３】
前記樹脂が、ロジン樹脂であることを特徴とする請求項１又は２に記載の接合材料。
【請求項４】
前記外添剤が、有機金属化合物を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の接合材料。
【請求項５】
前記有機金属化合物が、脂肪酸金属塩であることを特徴とする請求項４に記載の接合材料。
【請求項６】
前記有機金属化合物が、分子中にカルボキシル基を少なくとも１つ以上有することを特徴とする請求項４に記載の接合材料。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の接合材料を用いて、電子写真法により、基体上に接合パターンを印刷することを特徴とする接合パターン形成方法。
【請求項８】
請求項７に記載の接合パターン形成方法により形成された接合パターンに、電子部品を前記接合パターンと接触するようにして配置し、
前記電子部品が配置された基体を加熱して、前記外添剤を溶融又は分解させ、さらに、前記荷電性粒子中に含まれる金属材料を溶融させ、
その後、前記基体を放冷又は冷却して前記金属材料を凝固させることにより、前記電子部品を前記基体に接合することを特徴とする電子回路基板の製造方法。
【請求項９】
脂肪酸金属塩からなる電子写真用外添剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路基板を形成するための電子部品実装プロセスにおいて、配線パターンが形成された基体上に、配線パターンと電子部品とを接合するための接合材料、接合パターン形成方法及び電子回路基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話及びビデオムービー等の携帯機器の需要が急速に拡大している。このような携帯機器は小型化、高機能化が望まれており、これに伴って、内蔵される電子回路基板の高集積化が要求されているため、電子回路基板の形成技術に関する研究が進んでいる。
【０００３】
電子回路基板においては、配線パターンを介して種々の電子部品間を電気的に接続し、又は電子部品を基体上に固定する。具体的には、基体上に形成された配線パターンの所定の箇所と、電子部品の所定の箇所（例えば端子、ターミナル又は電極等）とを電気的及び物理的に接合するために、導電性接合材料が所定の箇所間にランドとして配置されている。このような接合材料としては、一般的には、スズ及び鉛を主成分とする直径１０〜４０μｍのはんだ粉末と、ロジン、活性剤及び溶剤からなるフラックスとが混ぜ合わされたクリームはんだが用いられる。
【０００４】
従来、上記のような接合材料を基体上の配線パターンの所定位置に供給する方法として、スクリーン印刷法が用いられている。
この方法においては、まず、所定の形状の開口部が所定の位置に設けられたメタルマスク（又はスクリーン版）を基体上に接触させて配置し、このメタルマスク上の一方の端部付近に接合材料を供給する。
次に、スキージと呼ばれるヘラを基体面に対して平行移動させて接合材料をならすことによって、メタルマスクに設けられた開口部に該接合材料を充填する。その後、メタルマスクを基体から剥がして、メタルマスクとその上にある接合材料を除去する。このとき、開口部に充填された接合材料はメタルマスクを通り抜けて、即ち「版抜け」して、基体上の配線パターン所定の位置に残留することにより、接合材料が所定の位置にランド・パターン（接合パターン）として配置される。
【０００５】
現在、電子回路基板の更なる高集積化を図るべく、基体に実装される電子部品の小型化及び電子部品端子間の狭ピッチ化がますます進む方向にあり、より微細な回路形成が求められている。これに対応して、電子部品実装用の接合材料からなるランドについてもさらなる微小化が求められている。
例えば、端子が回路基板と面する側に配列して設けられたＣＳＰ（チップ・スケール（サイズ）・パッケージ）又は、ボール状の形態で回路基板と面する側に配列して設けられたＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）又は端子がランド状の形態で回路基板と面する側に配列して設けられたＬＧＡ（ランド・グリッド・アレイ）等の部品については、その端子間のピッチは、従来は０．８ｍｍピッチが主流であり、これを基板に実装するためには直径０．４〜０．５ｍｍのランドが必要とされていた。しかし、最近は、０．４〜０．５ｍｍピッチのものが増加し、これを実装するためには直径０．２〜０．３ｍｍのランドが要求されている。また、抵抗やコンデンサなどのチップ部品については、従来は１００５部品（１．０ｍｍｘ０．５ｍｍサイズの部品）が主流であり、これを実装するためには０．５ｍｍｘ０．５ｍｍのランドが必要とされていた。これに対して、最近は、０６０３部品（０．６ｍｍｘ０．３ｍｍサイズの部品）、さらには０４０２部品（０．４ｍｍｘ０．２ｍｍサイズの部品）が増加し、これらを実装するためには、それぞれ０．３ｍｍｘ０．３ｍｍ、０．２ｍｍｘ０．２ｍｍのランドが要求されている。
【０００６】
しかし、より小さいランドを形成するために開口部の面積をより小さくすると、接合材料が版抜けせずに、メタルマスクの開口部に残留するという問題があった。
従って、メタルマスクを用いる従来のスクリーン印刷法は、このような微小なランドを形成するためには、十分に満足できる方法ではなかった。
【０００７】
また、接合材料として一般的に用いられるクリームはんだは、上述したように金属粉末と液体であるフラックスとの混合物であり、印刷性を向上するためにチキソ剤が添加されている。しかし、チキソ剤は応力に対して物性変化を生じ易いため、流動特性が温度等に依存して変化し易く、また、印刷時の取り扱いが難しく、高い再現性が得られないため、基体への転写状態の制御が困難であるという問題がある。
【０００８】
これらの問題を解決するために、本発明者は、電子写真方式により接合パターンを形成する方法を提案した（例えば特願２００２−１６０１７７号公報）。即ち、この方法では、金属粒子を樹脂で被覆して絶縁化することにより、この被覆金属粒子を電子写真方式の現像剤として用いることを可能とする。この被覆金属粒子を現像剤として用いて、電子写真方式で、配線パターンが形成されている基体上に印刷して、接合パターンを形成する。その後、この接合パターンに電子部品を搭載して、加熱することにより、荷電性粒子に含まれる金属材料を溶融する。さらに、冷却して、基体上の配線パターンと電子部品を、被覆金属粒子に含まれる金属材料により接合する。
電子写真法を用いて配線パターンを形成した場合、乾式システムであり高い再現性を示すと供に、基体の形状依存性が少ない（凹凸基体にも可能）等の利点がある。
【０００９】
ところで、電子写真法により配線パターン等を形成する場合、現像剤としての被覆金属粒子の流動性を確保するために外添剤を添加する必要がある。
通常、コピーやプリンタ用のトナーに用いられている外添剤は、疎水化処理されたシリカであり、これを一定量以上用いると、十分な流動性を確保できる。
しかし、上記の方法において、基体上の配線パターンと電子部品を接合するために、加熱溶融すると、被覆金属粒子間に介在する多数の疎水性シリカの存在により、被覆金属粒子に含まれる金属粒子同士の接触が阻害され、金属粒子の溶融が妨げられる場合があった。その結果、電子部品と配線パターンの接合が不安定になるという問題があった。
一方、疎水性シリカの添加量を抑制した場合、金属粒子の溶融性は向上するものの、被覆金属粒子を現像剤として電子写真法で印刷する際、被覆金属粒子の流動性が著しく阻害され、凝集が生じるため、一部の粒子が帯電不良な状態になる。この結果、かぶり現象や機内飛散等の画像劣化が発生する問題があった。
【００１０】
これらの問題は、疎水性シリカの添加量を調整することでは解決できず、その添加量によって、接合材料粒子の溶融時の接合不良又は流動性不足に起因するパターン形成不良のどちらか一方の問題が生じた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記課題に鑑み、接合パターン印刷時においては、接合材料の流動性を確保でき、電子回路基板形成時における加熱時には、接合材料の金属粒子の溶融を阻害しない接合材料を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明者は、外添剤として、接合材料に含まれる金属粒子の融点以下の、融点又は分解点を有する材料を用いることが上記課題の解決に有効であることを見出し、本発明を完成させた。
【００１３】
本発明の第一の態様によれば、基体に形成された配線パターンと電子部品とを接合するための接合材料において、２５０℃以下の融点を有する金属材料からなる金属粒子を、ガラス転移点が０〜９０℃、酸価が１００〜２５０ＫＯＨｍｇ／ｇ、かつ重量平均分子量が２５０〜１２５０である樹脂で被覆した荷電性粒子と、融点が金属材料の融点より低い外添剤とを、含むことを特徴とする接合材料が提供される。
本発明の第二の態様によれば、この接合材料を用いて、電子写真法により、基体上に接合パターンを印刷することを特徴とする接合パターン形成方法が提供される。
本発明の第三の態様によれば、この接合パターン形成方法により形成された接合パターンに、電子部品を接合パターンと接触するようにして配置し、電子部品が配置された基体を加熱して、外添剤を溶融又は分解させ、さらに、荷電性粒子中に含まれる金属材料を溶融させ、その後、基体を放冷又は冷却して金属材料を凝固させることにより、電子部品を基体に接合することを特徴とする電子回路基板の製造方法が提供される。
【００１４】
【発明の実施の態様】
以下、本発明について詳細に説明する。
［接合材料］
本発明の接合材料は、荷電性粒子と外添剤を含み、荷電性粒子は、金属粒子を樹脂で被覆したものである。
図１は、接合材料の概略模式図である。
図１に示すように、接合材料は、樹脂層２で被覆されている金属粒子１からなる荷電性粒子１０と、外添剤１２を含む。
【００１５】
金属粒子１には、２５０℃以下の融点、例えば、約１８０〜２３０℃の融点を有する金属材料を使用する。このように比較的低融点の金属材料を用いているので、荷電性粒子１０を基体に印刷した後、これを熱処理して、金属粒子１を構成する金属材料を溶融し、再び凝固させることにより、金属材料を介して電子部品を基体に電気的及び物理的に接合することができる。
【００１６】
金属材料としては、はんだ等の合金、鉛フリーはんだ、及び金、銀、銅等の金属及びこれらを用いた合金を挙げることができる。好ましくは、はんだ等の合金、鉛フリーはんだである。
はんだには、例えば、Ｓｎ−Ｐｂ系材料があり、Ｓｎ−Ｐｂ材料やＳｎ−Ｐｂ材料にＡｇ及び／又はＢｉを添加した材料もある。また、Ｐｂを含まない材料として、Ｓｎ−Ａｇ系材料、Ｓｎ−Ｃｕ系材料、Ｓｎ−Ｚｎ系材料、Ｓｎ−Ｂｉ系材料、Ｓｎ−Ｉｎ系材料がある。さらに、これらの材料にＢｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｎｉを添加した材料も用いることができる。
ここで「〜系材料」とは、その材料系についての共晶組成及びその近傍の組成を有し、該共晶組成から大幅にずれない程度に微量の他成分を含む材料をさし、「〜材料」とは、実質的にその構成元素のみから成る材料をさすものとする。
【００１７】
具体的には、以下の材料がある。
Ｓｎ−Ｐｂ材料ならびにＳｎ−Ｐｂ材料にＡｇ元素及びＢｉ元素の少なくとも１種の元素を添加してなる材料を含むＳｎ−Ｐｂ系材料、
Ｓｎ−Ａｇ材料ならびにＳｎ−Ａｇ材料にＢｉ元素、Ｃｕ元素及びＩｎ元素の少なくとも１種の元素を添加してなる材料を含むＳｎ−Ａｇ系材料、
Ｓｎ−Ｃｕ材料ならびにＳｎ−Ｃｕ材料にＮｉ元素を添加してなる材料を含むＳｎ−Ｃｕ系材料、
Ｓｎ−Ｚｎ材料ならびにＳｎ−Ｚｎ材料にＢｉ元素を添加してなる材料を含むＳｎ−Ｚｎ系材料、
Ｓｎ−Ｂｉ材料ならびにＳｎ−Ｂｉ材料にＣｕ元素及びＩｎ元素の少なくとも１種の元素を添加してなる材料を含むＳｎ−Ｂｉ系材料、ならびに
Ｓｎ−Ｉｎ材料を含むＳｎ−Ｉｎ系材料
【００１８】
金属粒子１の形状としては、例えば、球形，不定形等のいずれであってもよい。金属粒子１の粒径は、好ましくは、使用する態様に合わせて０．１μｍ〜２０μｍの範囲から選択することができる。０．１μｍ未満では、樹脂被覆時に凝集が起こり易く、また、印刷時に飛散が発生し易くなるため、画質の低下を生じるおそれがある。２０μｍより大きいと、電子写真方式において、荷電粒子として用いることが困難となり、印刷時の画質の低下を起こし、また、接合部を精度よく製造することができないおそれがある。
【００１９】
被覆層２を形成する樹脂には、ガラス転移点が０〜９０℃、酸価が１００〜２５０ＫＯＨｍｇ／ｇ、かつ重量平均分子量が２５０〜１２５０である樹脂が使用される。
ガラス転移点が０℃より低いと、ブロッキングにより凝集することがあり、９０℃より高いと、被覆層２が脆弱になることがある。
ガラス転移点は、好ましくは３０℃〜９０℃であり、より好ましくは５０℃〜８０℃である。
尚、ガラス転移点は熱分析法（ＴＧ−ＤＴＡ）により測定できる。
【００２０】
酸価が１００ＫＯＨｍｇ／ｇより低くても、２５０ＫＯＨｍｇ／ｇより高くても、配線パターンと電子部品の接合強度が低くなる場合がある。
酸価は、好ましくは１２０〜２００ＫＯＨｍｇ／ｇであり、より好ましくは、１５０〜１９０ＫＯＨｍｇ／ｇである。
尚、酸価は滴定法により測定できる。
【００２１】
重量平均分子量が２５０より小さいと、被覆層２の強度が低下し、１２５０より大きいと、金属材料の溶融を妨げる可能性がある。重量平均分子量は、好ましくは３５０〜１０００である。
尚、重量平均分子量はＧＰＣ法により測定できる。
【００２２】
このような樹脂として、例えば、ロジン樹脂や松脂を単独に、又は必要に応じて２種以上の樹脂種を混合して用いることができる。特に好ましくは、ロジン樹脂を単独で用いる。ロジン樹脂は、溶融、分解性能や還元性能が優れていて、金属粒子１の溶融を促進する。従って、印刷時の絶縁帯電性を保持しつつ、溶融をも促進する、優れた機能を発揮する。また、比較的低温で溶融するため、金属粒子１同士の接触を妨げることもない。
【００２３】
荷電性粒子１０の組成について、荷電性粒子１０全体に占める金属粒子１の存在量が、８０重量％以上、好ましくは９０重量％以上である。組成割合が８０重量％未満では、被覆層２が厚くなりすぎ、実際に荷電性粒子１０を基体上に印刷しても、加熱溶融時に絶縁性樹脂量が多すぎるため充填性に欠け、導通が取りにくくなるおそれがある。また、荷電性粒子１０の嵩密度が増大することにより流動性が低下するため、キャリアと混合した後の現像剤の状態でも流動性が低下し、現像の安定性が著しく損なわれるおそれがある。
【００２４】
金属粒子１の存在量の上限は、被覆樹脂が金属粒子１を完全に覆う程度である。被覆樹脂が少なく、金属粒子１の表面を完全に覆わない場合は、絶縁不良が発生するため画像が悪化するおそれがある。この値は、金属粒子１の物性（比重，表面形状等）、粒径等により異なる。以上の組成割合は、接合材料の被覆層２の厚さを間接的に規定している。
例えば、被覆樹脂にロジン樹脂を使用した場合、被覆層２は、重量比で［金属粒子］／［ロジン樹脂］＝９９／１〜８０／２０となるように形成することが好ましく、より好ましくは９７／３〜９０／１０である。
【００２５】
荷電性粒子１０を形成する方法については、例えば、上記の樹脂を有機溶媒に溶解した後、スプレードライ法や浸漬法によるコート法や、樹脂粉末を金属粒子１表面に静電付着させた後に機械的及び熱的に処理を行なう方法等を用いることができる。
具体例として、ロジン樹脂を使用した場合は、ロジン樹脂を有機溶媒（トルエンや塩化メチレン等）に溶解し、その溶液を用いてスプレードライ法や浸漬法により被覆する（湿式被覆法）。
尚、被覆層２を形成するとき、及び荷電性粒子１０を製造するとき、好ましくは、金属粒子１の酸化を防ぐために、非酸素雰囲気下、例えば、窒素雰囲気下で形成又は製造する。
【００２６】
湿式被覆法により製造された荷電性粒子１０は、ろ過，乾燥時に非常に弱い凝集体（指により解砕可能）を形成する。この凝集体の解砕方法としては、目開き１２５μｍ以下の篩を用いた振動篩法等を用いることができる。
また、これら以外にも、リボンミキサやナウターミキサ等、粒子にシェア（剪断応力等）を加えられる方法であれば使用できる。
【００２７】
この荷電性粒子１０を現像剤として用いて電子写真方式により印刷するために、所定の帯電性を有することが必要となる。本発明では、金属粒子１の表面に上記の樹脂が被覆層２を形成するため、金属粒子１は絶縁されている。また、被覆するロジン樹脂量を増すことによっても絶縁性を向上させることもできる。
上記方法で製造された荷電性粒子１０の抵抗値は、通常の粉体抵抗測定法では測定できないレベルである。
尚、抵抗値の測定方法は、電極面積５ｃｍ２、荷重１ｋｇ下で０．５ｃｍの厚さの荷電性粒子層を設け、上下の電極に、１〜５００Ｖの電圧を印加して、底に流れる電流値を測定し換算して求める。電流計の測定限界が１ｐＡである。
【００２８】
また、電子写真方式により荷電性粒子１０を含む接合パターンを印刷し、その後、加熱により荷電性粒子１０に含まれる金属材料を溶融し、配線パターンと電子部品を接合するためには、印刷された荷電性粒子１０が密に充填されることが必要となる。
本発明で使用する荷電性粒子１０の嵩密度は、１．０〜４．５ｇ／ｃｃ程度であり、粒径により異なる。嵩密度は流動性と密接な関係にあり、嵩密度を大きくすることにより、現像剤とした場合の流動性も向上する。
【００２９】
本発明の接合材料は、融点が金属粒子１を構成する金属材料の融点より低い外添剤１２を含む。
荷電性粒子１０を電子写真方式で印刷するためには、荷電性粒子１０の流動性を確保するために、外添剤１２を添加する必要がある。
本発明の接合材料では、外添剤１２として、荷電性粒子１０に使用される金属材料の融点以下に融点又は分解点を有する材料を用いる。このような材料からなる外添剤１２は、配線パターンと電子部品を接合するために、接合材料を加熱したとき、金属粒子１の融点よりも低い温度で溶融又は分解する。そのため、さらに加熱して、金属粒子１が溶融するときには、金属粒子１間に多く存在しないため、金属粒子１の接触、融合を阻害することはない。好ましくは、外添剤１２の融点は、金属材料の融点より、３℃以上、より好ましくは５℃以上低い。
このような材料として、例えば、有機化合物又は有機金属化合物が使用できる。好ましくは、脂肪酸金属塩である。具体的には、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛等が使用できる。特に、分子中にカルボキシル基を少なくとも１つ以上有するものが、荷電性粒子中の金属材料の溶融を促進するため好ましい。
【００３０】
外添剤１２の粒径は、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは０．０１〜０．５μｍである。１μｍより大きいと、荷電性粒子の流動性を向上させる効果がなくなるおそれがある。
【００３１】
このような外添剤１２は、市販されているものをそのまま用いることもでき、必要に応じ粉砕して用いてもよい。
【００３２】
外添剤１２は、上記の材料を単独又は混合して用いることができる。また、従来の外添剤である疎水性シリカと混合して用いることもできる。疎水性シリカを混合して用いる場合は、外添剤総量中、上記の融点が金属材料より低い外添剤１２が占める割合は、２０重量％以上が好ましく、５０重量％以上であることがより好ましい。
【００３３】
本発明の接合材料に占める外添剤の添加量は、０．５重量％以上であり、好ましくは０．７重量％〜２重量％である。０．５重量％未満では、荷電性粒子の流動性向上効果が劣るおそれがある。
上記の添加量は、疎水性シリカを混合して用いる場合は、その疎水性シリカを含めた量である。
【００３４】
［接合パターン形成方法］
本発明の接合パターン形成方法は、上記で説明した接合材料を、基体上に電子写真法により印刷して、接合材料からなる接合パターンを基体上に形成する方法である。
以下、本発明の接合パターン形成方法の一例について、図面を用いて説明する。
図２は本発明の接合パターン形成方法に用いる装置の概略図である。
図２に示すように、接合パターン形成装置２０においては、電子写真法において一般的に用いられるシステムを用いることができる。一般的な感光体ドラム２１、初期化装置２４、帯電器２５、光照射装置２６、接合材料２７を感光体ドラム２１に供給する接合材料供給装置２８が配置されている。基体２９の下部には接合材料２７を感光体ドラム２１から基体２９に転写する転写装置３０が配置されている。これらはそれぞれ制御装置３６に接続されており、全体として印刷機構を形成している。
【００３５】
感光体ドラム２１は、矢印３１の方向に回転する。配線パターンが形成された基体２９は、転写装置３０と感光体ドラム２１との間で矢印３２に示す向きで搬送され、感光体ドラム２１上の接合材料２７が基体２９の配線パターンに対応する位置に、感光体ドラム２１と並進しながら転写（印刷）されて、矢印３３の方向に取り出される。
【００３６】
転写（印刷）の機構についてより詳細に説明する。感光体ドラム２１を初期化装置２４により初期化し、感光体ドラム２１表面を、帯電器２５により第１電位に帯電させる。次に、所定パターンに従って、光照射装置２６で光を照射することにより、感光体ドラム２１表面の帯電を解除する。その後、感光体ドラム２１表面に、第２電位に帯電させた接合材料２７を付着させ、感光体ドラム２１表面に付着させた接合材料２７を基体２９上に転写する。その結果、所望の位置に接合パターンが形成される。
【００３７】
基体２９上に形成されたランドに、正確に接合材料を供給する方法として、カメラ、センサー、スキャナー等の読み取り機器を用いて位置精度を得る方法を用いることができる。これらの機器により光学的にランドの位置情報を得た後、予め印刷情報（濃淡や位置）が格納されている機器（コンピュータ等）からの情報により印刷を行なうことができる。
【００３８】
この接合パターン形成装置２０は、接合材料２７とキャリアとを混合して現像剤とする２成分現像方式の装置であるが、特にそのシステムにこだわらず、１成分現像方式やジャンピング現像方式等を用いることができる。
【００３９】
本発明の接合材料は、配線基板接合部を電子写真方式で印刷する場合において、現像剤として１成分方式，１．５成分方式及び２成分方式のいずれの方式でも用いることができる。帯電特性や現像性の面からキャリアと混合して現像剤を構成する２成分方式が好ましい。
この場合に用いられるキャリアとしては、一般的に知られているフェライト，マグネタイト，鉄粉等の磁性粉の他、これらを樹脂でコートした樹脂被覆キャリア，また、樹脂に磁性粉が添加されたバインダー型キャリア，磁性粉表面で直接重合を行なった重合被覆キャリア等のいずれでも好適に用いることができる。
本発明の接合材料を２成分現像剤として用いた場合は、接合材料とキャリアの組成比は１０〜４００重量％で混合する必要がある。より好ましくは、１５〜３０重量％で混合する。
【００４０】
本発明の接合パターン形成方法には、電子写真方式を利用する他の適切なシステムを用いることができる。例えば、市販のプリンタやコピー機等を用いてもよい。
【００４１】
一般的に、配線パターンと電子部品とを電気的及び物理的に接合するための接合パターンは、良好な電気伝導性を達成できる範囲で十分な接合強度を有することが好ましい。従って、接合パターンは、ある程度の厚さ、例えば、３０〜１００μｍを有することが好ましい。接合パターンにある程度の厚さを付与するためには、複数のユニットを使用する方法又は１つのユニットで複数回印刷する方法により可能である。
【００４２】
尚、本明細書において、「基体」とは、特に問題がない限り、配線パターンが形成されていて、この配線パターンと電子部品とを接合するために、接合材料が配置される対象を言う。即ち、「基体」は、シート状形態のもの（例えば回路基板）に限定されるものではなく、配線パターンを有し、この配線パターンの所定の箇所に電子部品を配置することを要するものであれば、いずれの形態（例えば筐体等）であってもよい。
また、「基体」には、例えば、紙フェノール系材料、ガラスエポキシ系材料、ポリイミドフィルム系材料、セラミック系材料、金属材料系等からなる回路基板又はビルドアップ基板等の多層積層基板等が含まれる。
【００４３】
上記のような基体に形成される配線パターンは、例えば、銅、金、アルミニウム及びはんだ材料からなってよく、配線パターンは任意の適切な幅、例えば１０〜１０００μｍ、好ましくは５０〜２００μｍ、より好ましくは８０〜１５０μｍ幅で形成することができる。
【００４４】
［電子回路基板の製造方法］
本発明の電子回路基板の製造方法は、基体上に形成された配線パターンを、上記の接合パターン形成方法により形成された接合パターンにより、電子部品と接合する。
本発明により、配線パターンと接合される電子部品には、半導体部品（例えば、いわゆるＱＦＰ（クアッド・フラット・パッケージ）部品、ＣＳＰ（チップ・スケール・パッケージ）部品、ＳＯＰ（シングル・アウトサイド・パッケージ）部品、ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）等、チップ部品（例えば、抵抗、コンデンサ、トランジスタ、インダクタ等）及びコネクタ等が含まれる。
【００４５】
本発明の電子回路基板の製造方法では、基体上の配線パターンの所定箇所上に形成された接合パターンが、電子部品の所定の箇所（例えばリード）と少なくとも部分的に接触するようにして電子部品を配置する。これにより得られた基体を熱処理して、荷電性粒子中の金属材料の融点以上、例えば、２００〜２３０℃の温度まで加熱する。このような熱処理には一般的なリフロー装置を用いることができる。
【００４６】
接合パターンにおいて外添剤は荷電性粒子間にある。金属材料を覆う樹脂層及び外添剤は、金属材料の融点よりも低い温度で溶融又分解するので、基体を加熱すると、樹脂層及び外添剤が先に溶融又は分解し、次いで金属材料が溶融する。樹脂は相分離すると共に、ある程度の温度域で分解する。また、外添剤も金属粒子溶融する前に、溶融又は分解する。従って、金属粒子が溶融するときには、金属粒子間にある外添剤が溶融又は分解しているため、外添剤が金属材料同士の融合を妨げることないので、電子部品と配線パターンを良好に接合できる。
尚、上記の外添剤の溶融又は分解は、完全な溶融又は分解だけではなく、少なくとも一部の溶融又は分解でもよい。即ち、外添剤は、金属粒子が溶融する前に完全に溶融又は分解する必要は無く、少なくとも一部が溶融又は分解し、金属材料同士の接触又は融合を妨げなければよい。
また、本発明の外添剤を疎水性シリカと混ぜて使用した場合、疎水性シリカだけを使用する場合に比べて、疎水性シリカの量は少なくてすむ。従って、疎水性シリカは加熱により溶融しないで金属粒子間に残っても、その量は、金属材料同士の融合を妨げるほどではない。
【００４７】
熱処理後、基体を冷却（放冷）した場合、溶融状態の金属材料がこのままの状態で凝固する。樹脂の一部が金属材料表面を被覆する形となる場合もあるが、大部分の樹脂は加熱時に分解する。金属材料が凝固することで電子部品と基体が接合する。
【００４８】
本発明によれば、電子回路基板を形成するときの加熱溶融時において、接合材料の外添剤が溶融、分解及び／又は気散する。従って、接合パターン形成時において、荷電性粒子の流動性を確保できる量の外添剤を使用しても、電子回路基板製造時の加熱時において、接合材料に含まれる金属材料同士の接触が阻害されることはない。
また、本発明の接合材料と組み合わせることで、金属材料同士の接触を阻害しない範囲で、疎水性シリカを使用することもできる。
さらに、電子写真法を用いて接合パターンを形成するので、接合材料を基体上に、所望の形状の接合パターンとして転写することができ、また、接合材料を微小領域にも正確に供給することができる。即ち、微小なランド又は微細なランド・パターンを、基板上の所定の位置に、確実に生産性良く形成することができる。従って、電子回路基板の高集積化、狭ピッチ化にも十分対応可能となる。
【００４９】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
尚、使用した部材の熱的性質（ガラス転移温度，融点等）はＴＧ−ＤＴＡ（セイコーインスツルメント社製、Ｍｏｄｅ１３００）で測定し、重量平均分子量はＧＰＣ法（測定器：ＪＡＳＣＯ，ＳＨＯＤＥＮ複合機、カラム：東ソー社製、ＨＭ／ＧＭＨ６，Ｇ２０００Ｈ８）で測定した。
【００５０】
実施例１
（１）荷電性粒子の製造
容量５００ｍｌのビーカーにトルエン溶媒２５０ｍｌと、被覆樹脂として、酸価２４０ＫＯＨｍｇ／ｇ、ガラス転移温度７５℃、重量平均分子量３５０のロジン樹脂（荒川化学工業社製、ＫＥ−６０４）５０ｇを加え、十分に撹拌して溶解した。
次に、万能混合撹拌機（ダルトン社製、５ＤＭＶ−０１−ｒ）に、金属粒子として、Ｓｎ−３７Ｐｂ組成（３７ｗｔ％のＰｂ及び６３ｗｔ％のＳｎからなる組成）を有する平均粒径１０μｍ、融点１８３℃のはんだ粉末（三井金属工業社製、ＯＨ６３　ＤＳ１０）約１ｋｇを入れ、さらに、先にトルエン溶媒にロジン樹脂を溶解したトルエン溶液の全量を加え、温水で加熱、撹拌しながらトルエン溶媒を減圧除去した。加熱撹拌は、はんだの酸化を抑制するため、窒素雰囲気下で行った。
処理後の粉末を万能混合撹拌機から取り出し、ハイブリダイザー（奈良機械社製）を用いて解砕した。解砕後、目開き５３μｍの振動篩にかけ、さらに、被覆、解砕後に混入した樹脂破片を除去するため、気流分級処理を施し荷電性粒子Ａを得た。ハイブリダイザー及び気流分級処理に関しても、はんだの酸化を抑制する目的から窒素を配管して窒素雰囲気下で実施した。
得られた荷電性粒子Ａは、均一に灰色を呈しており、ＴＧＡ（熱天秤）により測定した結果、はんだと樹脂の比率は、約９８：２（重量比）であった。
（２）トナー，現像剤の調製
この荷電性粒子Ａ１００重量部に対して、平均粒径が１７．２μｍの疎水性シリカ（日本アエロジル社製、Ｒ８１２）０．３重量部、平均粒径が７３μｍのステアリン酸カルシウム（融点１７９℃）０．４重量部をポリボトル内に入れ、十分撹拌して接合材料Ａを得た。
この接合材料Ａ２０重量部と、樹脂被覆キャリア（変性アクリル系樹脂被覆フェライトキャリア、同和鉱業社製）１００重量部の割合でポリボトルに入れ、ボールミルで１０分間粉砕撹拌して現像剤Ａを得た。
【００５１】
実施例２
実施例１において、ステアリン酸カルシウムをステアリン酸亜鉛（融点１４０℃）に変えた以外は、実施例１と同様に行い接合材料Ｂ及び現像剤Ｂを得た。
【００５２】
実施例３
実施例１において、疎水性シリカを０．６重量部、ステアリン酸カルシウムを０．１重量部とした以外は、実施例１と同様に行い接合材料Ｃ及び現像剤Ｃを得た。
【００５３】
比較例１
実施例１において、疎水性シリカを０．７重量部、ステアリン酸カルシウムを０重量部とした以外は、実施例１と同様に行い接合材料Ｄ及び現像剤Ｄを得た。
【００５４】
比較例２
実施例１において、疎水性シリカを０重量部、ステアリン酸カルシウムを０重量部（実質的に外添剤を添加しない）とした以外は、実施例１と同様に行い接合材料Ｅ及び現像剤Ｅを得た。
【００５５】
評価例１
接合材料Ａ〜Ｅの溶融性に関して、以下の方法により評価した。
▲１▼清浄な銅箔表面に少量の接合材料Ａ〜Ｅを乗せ、真空乾燥機にセットする。
▲２▼真空乾燥機内をロータリポンプで減圧、窒素ガス導入を３セット繰り返し、最後に加圧状態まで窒素ガスを導入する。
▲３▼３〜５℃／分の昇温速度で加熱し、２４０℃で５分間保持後、降温（自然放熱）する。
▲４▼銅箔上のはんだ粒子の溶融状態を確認した。評価の基準は、完全に溶融している場合は○、半分が溶融し残り半分が粉状の場合は△、全く溶融が見られない場合は×とした。
結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
2004095732.tif 000003
はんだ粒子が完全に溶融している場合：○
はんだ粒子の半分が溶融し残り半分が粉状の場合：△
はんだ粒子が全く溶融していない場合：×
【００５７】
接合材料Ｄは、画像評価では優れた印刷性能を示すものの、溶融性能に関しては全く溶融せず実用不可能なレベルである。また、接合材料Ｅは，溶融性能に関しては優れるものの、印刷性能では、かぶり及び機内汚染が発生しており、実用不可能なレベルである。実施例３で示した接合材料Ｃは、印刷性能では、溶融性能では一部溶けない部分が存在してしまう。実用上大きな問題にはならないが、電子部品を実装した後の信頼性に影響する可能性がある。
【００５８】
評価例２
現像剤Ａ〜Ｅについて画像を次の方法により評価した。
上記現像剤Ａ〜Ｅを市販プリンタ（ＦＳ６００、京セラ社製）の現像剤と入れ替え、紙、ＰＥＴフィルム、銅箔、ポリイミド等の上に印刷を行い、背景かぶりの状態、印刷部分の濃度、細線部分の鮮明度、銅箔上での溶融性を評価した。背景かぶり評価は、印刷面の無地部分（印刷していない部分）の濃度をマクベスで測定した。印刷部分の濃度も同様に測定した。
印刷する際に環境による影響が懸念されたため、湿度５０％、気温２３℃の環境下で、現像剤の調製及び印刷を実施した。
結果を表２に示す。
【００５９】
【表２】
2004095732.tif 000004
背面かぶり：印刷前の白紙が０．０８であり、０．１８以上は明らかにかぶりが認識された。（紙で実施）
印刷部濃度：最高値が１．６１（黒色標準板測定値）である。荷電性粒子Ａが灰色であるため、０．６以上で十分な濃度が得られていると判断した。
細線鮮明度：一点より５°間隔（計７２本）で０．１ｍｍ線幅の放射線状に伸びた図を印刷し、線の重なりが切れる部分を円とし、その直径で評価した。理論上は２，２９３ｍｍが最良である。
銅箔上溶融性：印刷した銅箔を３〜５℃／分の昇温速度で加熱し、２４０℃で５分間保持後、降温（自然放熱）した後、画像部を手で擦っても剥離しない場合は○、剥離する場合は×、一部のみ剥離する場合は△で評価した。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、接合パターン印刷時においては、接合材料の流動性を確保でき、電子回路基板形成時における加熱時には、接合材料の金属粒子の溶融を阻害しない接合材料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の接合材料の概略模式図である。
【図２】本発明の接合パターン形成方法に用いる装置の概略模式図である。
【符号の説明】
１　金属粒子
２　樹脂層
１０　荷電性粒子
１２　外添剤
２０　接合パターン形成装置
２１　感光体ドラム
２４　初期化装置
２５　帯電器
２６　光照射装置
２７　接合材料
２８　接合材料供給装置
２９　基体
３０　転写装置
３６　制御装置
【図１】
2004095732.tif 000005
【図２】
2004095732.tif 000006