(57)【要約】【課題】  乾燥工程で溝に充填した導体ペーストの体積が減少してしまう。【解決手段】  導体ペースト５６は、金属粉と、バインダーとからなり、金属粉の含有比率を高くするとともに金属粉の周りには滑材層を形成したものである。これにより、金属粉の周囲には滑材層が形成されているので、金属粉の含有率が高くてもローリングし、溝５６に高密度で充填することができる。従って、乾燥工程３５における導体ペースト５６の体積減少を小さくし、印刷工程３２から乾燥工程３５までの繰り返し回数を少なくすることができる。【選択図】      図１
2005150462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムに溝を加工して凹版を作成する凹版加工工程と、この凹版加工工程の後で前記凹版の前記溝が形成された面に導体ペーストを印刷する印刷工程と、この印刷工程の後で前記溝不形成部に溢れて印刷された前記導体ペーストを掻いて除去する除去工程と、この除去工程の後で前記導体ペーストを乾燥する乾燥工程と、この乾燥工程の後で凹版を予め接着剤塗布された基板へ貼り合せるとともに、熱と温度とを加えて前記導体ペーストを前記基板上へ転写する転写工程と、この転写工程の後で前記基板から前記凹版を剥離する剥離工程と、この剥離工程の後で前記導体ペーストを焼成する焼成工程とを備え、前記導体ペーストは、金属粉と、バインダーとからなり、前記金属粉の含有比率を高くするとともに前記金属粉の周りには滑材層を形成した導体ペースト。
【請求項２】
金属粉の含有比率は、約９０重量パーセント以上９６重量パーセント以下とした請求項１に記載の導体ペースト。
【請求項３】
導体ペーストは、金属粉とこの金属粉同士の隙間を充たすバインダーとを含み、前記印刷工程あるいは前記除去工程において前記金属粉が、隣接した金属粉へ衝突する程度の金属粉含有率とした請求項１に記載の導体ペースト。
【請求項４】
滑材層は、長鎖のアルキルアミンの層とした請求項１に記載の導体ペースト。
【請求項５】
印刷工程と除去工程との間には充填工程を有し、この充填工程では溝の近傍の金属粉を溝へ充填する請求項１に記載の導体ペースト。
【請求項６】
充填工程では、遠心力によって金属粉を溝へ充填する請求項５に記載の導体ペースト。
【請求項７】
バインダーにはラダー型シリコーン系オリゴマーが含まれた請求項１に記載の導体ペースト。
【請求項８】
ラダー型シリコーン系オリゴマーの官能基は、フェニル基とした請求項７に記載の導体ペースト。
【請求項９】
金属粉は、第１の直径を有する第１の金属粉と、この第１の直径よりも小さな直径を有した第２の金属粉とから成り、第２の金増粉その粉の直径は、少なくとも３個の第１の金属粉が接したときに生じる隙間以下とした請求項１に記載の導体ペースト。
【請求項１０】
導体ペーストは、金属粉とこの金属粉同士の隙間を充たすバインダーとを含み、前記印刷工程あるいは前記除去工程において前記金属粉が、隣接した金属粉へ衝突する程度の金属粉含有率としたとした請求項９に記載の導体ペースト。
【請求項１１】
フィルムへ溝を加工して凹版を作成する凹版加工工程と、この凹版加工工程の後で前記凹版の前記溝が形成された面に導体ペーストを印刷する印刷工程と、この印刷工程の後で前記溝不形成部に溢れて印刷された前記導体ペーストを掻いて除去する除去工程と、この除去工程の後で前記導体ペーストを乾燥する乾燥工程と、この乾燥工程の後で凹版を予め接着剤塗布された基板へ貼り合せるとともに、熱と温度とを加えて前記導体ペーストを前記基板上へ転写する転写工程と、この転写工程の後で前記基板から前記凹版を剥離する剥離工程と、この剥離工程の後で前記導体ペーストを焼成する焼成工程とから成る基板の製造方法において、前記基板の製造方法では、周囲に滑材層が形成された金属粉とバインダーとからなるとともに、前記金属粉の重量比率が高い導体ペーストを用い、前記印刷工程と除去工程との間には充填工程を有し、この充填工程では溝の近傍の金属粉を溝へ集中させる基板の製造方法。
【請求項１２】
導体ペーストは、金属粉とこの金属粉同士の隙間を充たすバインダーとを含み、前記印刷工程あるいは前記除去工程において前記金属粉が、隣接した金属粉へ衝突する程度の金属粉含有率とした請求項１１に記載の基板の製造方法。
【請求項１３】
重量比率は、約９０重量パーセント以上９６重量パーセント以下とした請求項１１に記載の基板の製造方法。
【請求項１４】
充填工程では、遠心力によって金属粉を溝へ充填する請求項１１に記載の基板の製造方法。
【請求項１５】
充填工程は、略常温であるとともに、導体ペースト中の溶剤が蒸発しない程度の気圧とした請求項１１に記載の基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凹版印刷によって製造される配線基板等に用いる導体ペーストとこれを用いた基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の導体ペーストとこれを用いた基板の製造方法について図面を用いて説明する。図１０は、従来の基板の製図方法における製造フローチャート図である。図１０において、１は、エキシマレーザによってフィルムに溝を形成する凹版加工工程であり、２はスクリーン印刷によって銀ペーストを凹版上に印刷する印刷工程であり、３はスキージで溝形成面側を掻くことによって、溝以外に印刷された不要ペーストを掻き取って除去する除去工程であり、４は乾燥工程である。
【０００３】
ここで従来の基板の製造方法における銀ペーストは、印刷工程２における印刷性や、除去工程３でのスキージでの掻き取り性を良くするために銀粉の重量比率は約６４重量パーセントとし、残りの殆どを溶剤としていた。従って、乾燥工程４によって、溶剤が蒸発すると導体ペーストの体積は約半分程度まで減少する。
【０００４】
そこで、銀ペーストの再印刷工程５と不要ペーストの再除去工程６と銀ペーストの再乾燥工程７とからなる繰り返し工程８を有し、銀ペーストが溝に略完全に埋まるまで、この繰り返し工程８が繰り返される。なお、溝の深さによっても異なるが、溝に略完全に銀ペーストを埋めるために、この繰り返し工程８を４回繰り返す必要があった。
【０００５】
そしてこの繰り返しが完了した凹版は、予め熱可塑性の接着剤が塗布された基板へ貼り合わされ、その状態で熱と圧力とが加えられ、これによって接着剤が溶融し、銀ペースト内に浸透する。次にこれを冷却することによって、熱可塑性接着剤が硬化し、銀ペーストが硬くなるとともに、銀ペーストが基板に接着される。そして凹版を剥がすと溝内の銀ペーストが基板側に残り、転写が完了する。
【０００６】
銀ペーストの転写が完了した基板は、銀ペーストに含有する銀粉の融点以上の温度で焼成し、銀ペースト中の不純物などを消失させるとともに、銀粉同士を焼結させて基板上に導体を形成させていた。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２０００−１８３５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながらこのような従来の導体ペーストを用いた基板の製造方法では、銀ペーストの銀粉の含有比率が６４重量パーセントと低いので、乾燥工程で銀ペーストに含まれる溶剤が蒸発し、溝に充填した導体ペーストの体積が減少してしまうという問題を有していた。
【０００９】
そこで本発明は、この問題を解決したもので、印刷工程から乾燥工程の繰り返し回数を少なくすることができる導体ペーストを用いた基板の製造方法を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために本発明の導体ペーストを用いた基板の製造方法において使用する導体ペーストは、金属粉と、バインダーとからなり、前記金属粉の含有比率を極限まで高くするとともに前記金属粉の周りには滑材層を形成したものである。
これによって印刷工程から乾燥工程の繰り返し回数を少なくすることができる。
【００１１】
本発明の請求項１に記載の発明は、フィルムへ溝を加工して凹版を作成する凹版加工工程と、この凹版加工工程の後で前記凹版の前記溝が形成された面に導体ペーストを印刷する印刷工程と、この印刷工程の後で前記溝不形成部に溢れて印刷された前記導体ペーストを掻いて除去する除去工程と、この除去工程の後で前記導体ペーストを乾燥する乾燥工程と、この乾燥工程の後で凹版を予め接着剤塗布された基板へ貼り合せるとともに、熱と温度とを加えて前記導体ペーストを前記基板上へ転写する転写工程と、この転写工程の後で前記基板から前記凹版を剥離する剥離工程と、この剥離工程の後で前記導体ペーストを焼成する焼成工程とを備えた基板の製造方法において使用する前記導体ペーストは、金属粉と、バインダーとからなり、前記金属粉の含有比率を高くするとともに前記金属粉の周りには滑材層を形成した導体ペーストである。
【００１２】
これにより、金属粉の周囲には滑材層が形成されているので、導体ペースト中の金属粉同士の間隙を充たすのに十分な量のバインダーがない状態においても、ペーストが流動が可能であり、溝中に高密度で充填することができる。従って、乾燥工程における導体ペーストの体積減少を小さくし、印刷工程から乾燥工程の繰り返し回数を少なくすることができる導体ペーストとこれを用いた基板の製造方法を提供することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、導金属粉の含有率は、約９０重量パーセント以上９６重量パーセント以下とした請求項１に記載の導体ペーストであり、導体ペースト中の金属粉の含有率が９０重量パーセント以上で９６重量パーセント以下であるので、溝へ高密度に導体ペーストを充填することができる。
【００１４】
さらに、金属粉の表面には滑材層を設けているので、このような高い金属粉の含有率においても導体ペーストがローリングでき、溝へ導体ペーストを充分に充填できるとともに、除去工程において導体ペーストが流動でき、不要な導体ペーストを確実に除去できる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、導体ペーストは、金属粉とこの金属粉同士の隙間を充たすバインダーとを含み、前記印刷工程あるいは前記除去工程において前記金属粉が、隣接した金属粉へ衝突する程度の金属粉含有率としたとした請求項１に記載の導体ペーストであり、金属粉には滑材層が設けてあるので、金属粉の含有比率が極めて高く、導体ペースト中の金属粉同士の間隙を充たすのに十分な量のバインダーがない状態であってもペーストが適度に流動し、溝へ高密度に充填することができる。
【００１６】
請求項4に記載の発明は、滑材層は、長鎖のアルキルアミンの層とした請求項１に記載の導体ペーストであり、滑材層がアルキル基を有しているので、金属粉同士の摩擦は小さくなる。
【００１７】
また、長鎖のアルキル基であるので、金属粉の表面にアルキルアミンの厚い層が形成される。従って、さらに金属粉同士の摩擦を小さくすることができる。そしてさらに、長鎖のアルキル基を用いるので、反応性が低くなり、導体ペーストの組成が変化し難くできる。
【００１８】
さらにまた、アミンを用いているので、銀となじみやすくさらに安定した組成の胴体ペーストを実現することができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、印刷工程と除去工程との間には充填工程を有し、この充填工程では溝の近傍の金属粉を溝へ充填する請求項１に記載の導体ペーストであり、充填工程で溝の近傍の金属粉も溝へ集中するので、溝内の金属粉密度をさらに高めることができる。従って、乾燥工程における導体ペーストの体積減少を小さくし、印刷工程から乾燥工程の繰り返し回数を少なくすることができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、充填工程では、遠心力によって金属粉を溝へ充填する請求項５に記載の導体ペーストであり、遠心力によって溝の近傍の金属粉を容易に溝へ集中させることができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、バインダーにはラダー型シリコーン系オリゴマーが含まれた請求項１に記載の導体ペーストであり、バインダーとして用いたラダー型シリコーン系オリゴマーは、乾燥させると、硬化する特質を有しているので、接着剤を導体ペーストへ浸透させる必要が無い。従って、この導体ペーストを用いれば、基板側の接着剤の塗布厚さを薄くできるので、転写工程での加熱温度や圧力やその時間を小さくでき、生産性の良好な基板の製造方法を実現できる。
【００２２】
また、焼成工程の加熱によって基板側の接着剤の溶融によって粘性が下がり、接着剤の膨張によって接着剤の流れが発生する。そこで接着剤の厚みを薄くすることで、接着剤の膨張が小さくなり、基板上の接着剤が流動する距離が小さくなるので、導体ペーストがその接着剤の流動により移動し難くなる。従って精度の良い基板の製造方法を実現することができる。
【００２３】
また、ラダー型シリコーン系オリゴマーによって導体ペーストが硬くなるので、基板へ転写した導体パターンの精度も良くなる。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、ラダー型シリコーン系オリゴマーの官能基は、フェニル基とした請求項７に記載の導体ペーストであり、これによりラダー型シリコーン系オリゴマーの反応性を抑えることができ、作業時間を十分長くすることが出来る。これにより、滑材としてアミン系などの材料を用いる場合においても、このアミンとラダー型シリコーンオリゴマーとの常温での反応を防止でき、粘度の上昇を防ぐことができる。これによって、印刷工程における作業性が良くなるとともに、転写工程における導体ペーストの精度を良くできる。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、金属粉は、第１の直径を有する第１の金属粉と、この第１の直径よりも小さな直径を有した第２の金属粉とから成り、第２の金増粉その粉の直径は、少なくとも３個の第１の金属粉が接したときに生じる隙間以下とした請求項１に記載の導体ペーストであり、第１の金属粉の隙間に第２の金属粉が埋まるので、さらに高密度に溝へ導体ペーストを充填することができる。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、導体ペーストは、金属粉とこの金属粉同士の隙間を充たすバインダーとを含み、前記印刷工程あるいは前記除去工程において前記金属粉が、隣接した金属粉へ衝突する程度の金属粉含有率とした請求項９に記載の導体ペーストであり、金属粉には滑材層が設けてあるので、金属粉の含有比率が極めて高く、導体ペースト中の金属粉同士の間隙を充たすのに十分な量のバインダーがない状態であってもペーストが適度に流動し、溝へ高密度に充填することができる。
【００２７】
請求項１１に記載の発明は、フィルムへ溝を加工して凹版を作成する凹版加工工程と、この凹版加工工程の後で前記凹版の前記溝が形成された面に導体ペーストを印刷する印刷工程と、この印刷工程の後で前記溝不形成部に溢れて印刷された前記導体ペーストを掻いて除去する除去工程と、この除去工程の後で前記導体ペーストを乾燥する乾燥工程と、この乾燥工程の後で凹版を予め接着剤塗布された基板へ貼り合せるとともに、熱と温度とを加えて前記導体ペーストを前記基板上へ転写する転写工程と、この転写工程の後で前記基板から前記凹版を剥離する剥離工程と、この剥離工程の後で前記導体ペーストを焼成する焼成工程とから成る基板の製造方法において、前記基板の製造方法では、周囲に滑材層が形成された金属粉とバインダーとからなるとともに、前記金属粉の重量比率が高い導体ペーストを用い、前記印刷工程と除去工程との間には充填工程を有し、この充填工程では溝の近傍の金属粉を溝へ集中させる基板の製造方法であり、金属粉の周囲には滑材層が形成されているので、金属粉の含有率が高くてもローリングし、溝中に高密度で充填することができる。従って、乾燥工程における導体ペーストの体積減少を小さくし、印刷工程から乾燥工程の繰り返し回数を少なくすることができる導体ペーストとこれを用いた基板の製造方法を提供することができる。
【００２８】
また、充填工程によって確りと導体ペーストを溝へ充填することができるので、溝内の導体ペーストの密度をさらに高密度とすることができる。従って、印刷工程から乾燥工程の繰り返し回数を少なくすることができる。
【００２９】
請求項１２に記載の発明は、導体ペーストは、金属粉とこの金属粉同士の隙間を充たすバインダーとを含み、前記印刷工程あるいは前記除去工程において前記金属粉が、隣接した金属粉へ衝突する程度の金属粉含有率とした請求項１１に記載の基板の製造方法であり、金属粉には滑材層が設けてあるので、金属粉の含有比率が極めて高く、導体ペースト中の金属粉同士の間隙を充たすのに十分な量のバインダーがない状態であってもペーストが適度に流動し、溝へ高密度に充填することができる。
【００３０】
請求項１３に記載の発明は、重量比率は、約９０重量パーセント以上９６重量パーセント以下とした請求項１１に記載の基板の製造方法であり、充填工程を有しているので、例え導体ペースト中の金属粉の含有率が９０重量パーセント以上で９６重量パーセント以下であっても充填できる。従って、溝へ高密度に導体ペーストを充填することができる。
【００３１】
請求項１４に記載の発明は、充填工程では、遠心力によって金属粉を溝へ充填する請求項１１に記載の基板の製造方法であり、遠心力によって溝の近傍の金属粉を容易に溝へ集中させることができる。
【００３２】
請求項１５に記載の発明は、充填工程は、略常温であるとともに、導体ペースト中の溶剤が蒸発しない程度の気圧とした請求項１１に記載の基板の製造方法であり、導体ペースト中の溶剤が蒸発しないので、除去工程で導体ペーストが硬くならず、不要な導体ペーストが凹版上に残存することはない。従って、転写された導体パターンなどのショートは少なくできる。
【発明の効果】
【００３３】
以上のように本発明によれば、導体ペーストは、金属粉と、バインダーとからなり、前記金属粉の含有比率を極めて高くするとともに前記金属粉の周りには滑材層を形成したものである。これにより、金属粉の周囲には滑材層が形成されているので、導体ペースト中の金属粉同士の間隙を充たすに必要なバインダーの量がなくても、流動性を確保することができ、ローリングにより、溝中に高密度で充填することができる。従って、このような導体ペーストを基板の製造方法に利用すれば、乾燥工程における導体ペーストの体積減少を小さくし、印刷工程から乾燥工程の繰り返し回数を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
（実施の形態１）
先ず、本実施の形態１における基板の製造方法について以下図面を用いて説明する。図１は本実施の形態１における製造工程図であり、図２から図５は本実施の形態１における各製造工程の詳細図である。
【００３５】
図１において、３０はレーザ加工でフィルムに溝を加工し凹版を製造する凹版加工工程である。３１は、凹版加工工程３０の後で凹版に剥離層を形成する剥離層形成工程である。３２は、剥離層形成工程３１の後で溝へ銀ペースト（導体ペーストの一例として用いた）を印刷する印刷工程であり、３３は、印刷工程３２の後で溝内へ銀粉を集中させる充填工程であり、３４は充填工程３３の後で凹版上の不要な銀ペーストを除去する除去工程であり、３５はこの除去工程３４の後で銀ペーストを乾燥させる乾燥工程である。
【００３６】
次に３６は、乾燥工程３５で乾燥された凹版を、予め接着剤が塗布された基板上に貼り合わせ、加熱するとともに加圧する転写工程である。３７は、転写工程３６の後で凹版を基板から剥離し、銀ペーストを基板上に転写する剥離工程である。
【００３７】
そして３９は、剥離工程３７で処理された基板上の銀ペーストを焼成する焼成工程であり、４０は、焼成工程３９で焼成された基板上に絶縁層を形成する絶縁層形成工程である。
【００３８】
以下に、本実施の形態１における配線基板の製造方法を形成する各製造手段について図面を用いて詳細に説明する。
【００３９】
まず、凹版加工工程３０の製造手段について説明する。図２は、本実施の形態１における凹版加工工程３０における凹版製造手段の説明図である。図２において、５０は、厚さ１２５ミクロンメートルのポリイミド製のフィルムである。このフィルム５０の上方には、クロムマスク５１が載置され、このクロムマスク５１のさらに上方からエキシマレーザ５２が照射される。
【００４０】
なお、クロムマスク５１には孔５１ａが設けられており、このクロムマスク５１とフィルム５０との間にはレンズ５３が設けられている。これによって、クロムマスク５１に形成された孔５１ａを通過したエキシマレーザ５２が、レンズ５３を通過し、フィルム５０上に孔５１ａに対応した像が結ばれる。このようにして、フィルム５０に溝を彫ることによって、溝５４が形成された凹版５５が完成する。
【００４１】
また溝５４は、開口部に向かって広がった傾斜を有しており、この傾斜角を約２度から６度の傾斜としてある。これによって、後述する剥離工程３７で銀ペースト（導体ペーストの一例として用いた）が、溝５４から抜けやすくなるので、精度の良い導体パターンを形成することができる。
【００４２】
次に３１（図１参照）は、剥離層形成工程である。この剥離層形成工程３１における剥離層形成手段は、凹版加工工程３０によって溝５４が形成された面側に、剥離層としてフッ化炭素系を塗布し、フッ化炭素系の分子膜を形成するものである。この剥離層によって、後述の剥離工程３７において、銀ペーストを凹版５５から剥離しやすくなる。
【００４３】
次に、印刷工程３２について図３を用いて説明する。図３は、本実施の形態における印刷手段の断面図であり、スクリーン印刷が用いられる。この印刷手段では、まず厚さ１００μｍのスクリーン５７が凹版５５上に載置される。そして、スクリーン５７上でスキージ６０を矢印方向へ摺動することで、銀ペースト５６ａがローリングし、スクリーンの開口部５７ａに充填された銀ペースト５６ｂが凹版５５上に印刷される。
【００４４】
なお、銀ペースト５６（導体ペーストの一例として用いた）は、銀粉が高い重量比率で含有されたものであり、約９４重量パーセントを占める銀粉（金属粉の一例として用いた）と、約６重量パーセントを占める溶剤と、残りを占めるバインダーとから構成されたものである。そして、そのバインダーは、約１〜２重量パーセントを占めるラダー型シリコーンオリゴマーと、微量の酸化銅粉や熱可塑性樹脂などから構成されている。
【００４５】
ただし、一般に金属粉の含有比率を９０重量パーセント以上にすると、ペーストとして必要な流動性は無くなる。つまり導体ペースト中の金属粉同士の間隙を充たすのに必要なバインダー量が不足すると、金属粉同士の衝突・摩擦により、急激に流動性が失われ、ペーストをスキージングでローリングさせ、開口部５７ａへ充填することができなくなる。そこで、本願発明では、銀ペースト中に含まれる銀粉の周囲に予め滑材層を形成することによって、銀粉が約９０重量パーセント以上含んでいても良好に印刷することができる。
【００４６】
これによって溝５４内に銀ペースト５６が充填されるとともに、凹版５５上には約１００ミクロンの厚さで略均一で銀ペースト５６の膜５６ａが形成されることとなる。なおここで、スクリーン５７は、ステンレス製であり、その開口部は溝５４が形成された領域よりも大きな範囲とすることによって、全ての溝５４に銀ペースト５６を充填することができる。
【００４７】
ただし、この状態においては銀ペースト５６が凹版５５上に印刷されただけであるので、銀ペースト５６は溝５４の隅々まで到達せず、隙間５８の発生や、気泡５９の発生などが起こる場合がある。
【００４８】
そこで、本実施の形態においては、印刷工程３２の後に充填工程３３を設けており、以下この充填工程３３について図４を用いて説明する。図４は充填工程３３における充填手段の要部拡大断面図であり、本実施の形態においてはこの充填手段として遠心分離機６１を用いている。
【００４９】
この充填工程３３において、銀ペースト５６が印刷された凹版５５は、銀ペースト５６の印刷された面側が内側となるように遠心分離機６１の回転体６１ａに設置される。そしてこの回転体６１ａを矢印Aの方向へ回転することによって、銀ペースト５６中の銀粉は遠心力（図４の矢印Bで示す）が与えられ、溝５４の底面５４ａの方向へ押し付けられる。
【００５０】
ここで、本実施の形態における銀ペースト５６には、銀粉が９４重量パーセント含まれるので、通常であれば流動性はない。そこで本実施の形態における銀ペースト５６では、銀粉の表面に滑材層を形成している。これにより、銀粉間に滑りを生じさせ、溝５４の近傍に印刷された銀ペーストの銀粉は溝５４内へ集中する。従って、隙間５８や気泡５９が無くなり、銀ペースト５６を、溝５４の隅々まで高密度に充填することができる。
【００５１】
なお、この充填工程３３において重要なことは、遠心分離機６１によって銀ペースト５６の流動性を失わないようにすることである。つまり、この充填工程３３中で流動性が失われると、例え表面に滑材層が形成されていたとしてもペースト５６内で銀粉の移動が生じ難くなる。そこで、本実施の形態においては、銀ペースト５６中の溶剤の沸点は２４６℃以上の溶剤を用い、充填工程３３は常温、大気圧の条件下で行っている。これによって銀ペースト５６中の溶剤は蒸発し難く、銀ペーストの流動性が失われ難くなる。
【００５２】
さらに、本実施形態において銀粉は２種類の直径寸法を有したものが混合されている。これにより大きな粒子径の銀粉の隙間に小さな粒子径の銀粉が詰まることで、さらに高密度に溝へ銀ペーストを充填することができる。なお、本実施の形態においては約３μｍの粒子径銀粉が約３０％を占め、残りが約０．６μｍの粒子径の銀粉としている。
【００５３】
次に除去工程３４について図５を用いて説明する。図５において、スキージ７１で凹版５５の表面が掻き取られ、凹版５５上の不要な銀ペースト５６ｂが除去され、溝５４にのみ導電性の銀ペースト５６が確りと充填されることとなる。このとき、銀粉は滑材を有し、層充填工程３３において溶剤が蒸発しないで残っているので、銀ペースト５６ａは粘度が十分に低く、スキージ７１の摺動（矢印Ｃ方向）によってローリングが生じ、銀ペーストは凹版５５の表面５５ａから確りと掻き取られることとなる。これによって凹版５５の表面５５ａにおける銀ペースト５６ａの残存を防止でき、隣接する銀ペースト５６ｄ、５６ｅ間でのショートを発生し難くすることができる。
【００５４】
次に乾燥工程３５（図１も併せて参照）における乾燥手段について説明する。図３（ｃ）は、乾燥工程３３における乾燥手段の断面図である。この乾燥手段では、溝５４へ充填された銀ペースト５６を乾燥するものである。このとき乾燥工程３３では、銀ペースト５６の劣化がなく、導電性ペースト中に含まれた溶剤が乾燥し、ラダー型シリコーンオリゴマーが仮硬化する温度とすることが必要である。
【００５５】
ここで、本実施の形態１における銀ペースト５６の溶剤は、ブチルカルビトールアセテートなどの高沸点溶剤を用いているが140℃を越える温度域では揮発が進む。そこで、本実施の形態における乾燥工程３５の乾燥温度は約１５０℃としている。これによって銀ペースト５６は乾燥工程３５によって溶剤が喪失し、流動性を失うので、基板転写後に良好な導体の寸法精度を得ることができる。
【００５６】
さらに、本実施の形態におけるバインダーには、ラダー型シリコーンオリゴマーを用いている。このラダー型シリコーンオリゴマーは、下記化学式（化１）に示されるように、シリコーン分子が数個程度連結された長鎖状をなしている。
【００５７】
【化１】
2005150462.tif 000003
【００５８】
従って、ラダー型シリコーンオリゴマーは、乾燥工程３５の熱によって溶剤が蒸発すると、ラダー型シリコーンオリゴマー同士が絡まりあって、固くなる。つまり、乾燥工程３５の加熱温度を、溶剤が揮発する温度以上で、ラダー型シリコーンオリゴマーのガラス転移点以下の温度とすることによって、銀ペーストの流動性はさらに失われることとなる。
【００５９】
なおここで、本実施の形態１において、銀ペーストの滑材として、長鎖のアルキルアミンを用いている。これは、アルキル基を有しているので、金属粉同士の摩擦は小さくなる。また、長鎖のアルキル基であるので、金属粉の表面に長鎖のアルキルアミンの厚い層が形成される。従って、さらに金属粉同士の摩擦を小さくすることができる。そしてさらに、長鎖のアルキル基を用いるので、反応性が低くなり、導体ペーストの組成が変化し難くできる。
【００６０】
さらにまた、アミンを用いているので、銀となじみやすくさらに安定した組成の胴体ペーストを実現することができる。
【００６１】
なおここで、ラダー型シリコーン系オリゴマーの官能基は、フェニル基として置くと良い。これは、滑材として用いたアミン系の材料との間で反応し、ゲル状態となることを防ぐためである。
【００６２】
次に、転写工程３６における転写手段について説明する。図４はこの転写工程における転写手段の断面図である。まず図６（ａ）に示されるように、予めアルミナ基板（基板の一例として用いた）８０にポリビニルブチラール樹脂８１（以下ＰＶＢという。）が塗布される。なお、ＰＶＢ８１のアルミナ基板８０への塗布は、アルミナ基板８０をアセトンとトルエンとの混合溶液にＰＶＢ樹脂を溶かした液に浸漬し、乾燥させることによって行っている。なお、アセトンとトルエンとの混合溶液を用いているので、乾燥温度は常温で行うことができる。
【００６３】
そして次に図６（ｂ）に示されるように、乾燥工程３５で銀ペースト５６が乾燥された凹版５５が、予めＰＶＢ８１が塗布されたアルミナ基板８０上に貼り合わされる。この凹版５５が貼り合わされたアルミナ基板８０は、ゴム（図示せず）の間に挟まれ、そのゴムの上下から圧力を加えるとともに加熱される。そしてこの加熱によって溶融したＰＶＢ８１は、銀ペースト５６内に浸透し、銀ペースト５６とＰＶＢ８１とが混ざることとなる。
【００６４】
なお、転写工程における加熱温度は、ＰＶＢ８１のガラス転移点以上の温度とすることが必要である。これは、銀ペースト５６とアルミナ基板８０との界面近傍での剥離を防止するためである。ここで、転写工程３６においては、ＰＶＢ８１からガス（水蒸気など）などが発生しないようにすることが重要である。つまり溝５４内でガスが発生してもその逃げ口がないので、ガスは当然銀ペースト５６内に留まる。
【００６５】
ここで発明者らは、大気圧下においてＰＶＢ８１を１７５℃の温度で２０分程度加熱してやると、ガスが発生し、溝５４内に気泡５９が発生することを確認している。そこで、本実施の形態１においては転写工程３６における加熱温度を１４０℃としている。これによって、ボイドの少ない導体パターンを実現でき、高精度な導体パターンを実現することができる。
【００６６】
次に、冷却を行うことによってＰＶＢ８１を固め、銀ペースト５６を硬化させることで銀ペースト５６がアルミナ基板８０に確りと接着される。なおこの冷却では、ＰＶＢ８１のガラス転移点より低い温度となるまで冷却されることが重要である。これは、ガラス転移点以上の温度においてＰＶＢ８１は完全に硬くなっておらず、この状態で搬送したりすると、凹版５５とアルミナ基板８０との界面近傍で剥離を起こすためである。
【００６７】
次にフィルム剥離工程３７におけるフィルム剥離手段について説明する。図７は、本実施の形態１におけるフィルム剥離工程３７におけるフィルム剥離手段の断面図を示している。図７において、凹版５５をアルミナ基板８０から剥がし、溝５４内の銀ペースト５６をアルミナ基板８０上に残留させる。これにより、クロムマスク５１（図２）の孔５１ａに対応した導体パターン８５がアルミナ基板８０上へ転写されることになる。なお、本実施の形態においては、バインダー中に含まれるラダー型シリコーンオリゴマーが乾燥によって硬化する。従って、凹版５５をアルミナ基板８０から剥離するときに、溝５４内の銀ペースト５６は確実にアルミナ基板８０側へ転写されるので、導体パターン８５は溝５４の形状を忠実に再生されることができ、精度の良好な導体パターン８５が実現できる。
【００６８】
次に、図８は加熱工程３８における基板の温度プロファイルを示している。図８において、縦軸９０は温度を示し、横軸９１は時間を示している。この加熱工程３８において、アルミナ基板８０は、熱が加えられて、急速にＰＶＢ８１の分解が促進される。これによって、ＰＶＢ８１から酸素や水素が水蒸気などのガスとして抜け、炭素分子が残るので、ＰＶＢ８１は褐色へ変化し、硬くなるとともにその重量も減少する。
【００６９】
ここで、軟化点９２（ＰＶＢ８１においては１４７℃）の近傍における、アルミナ基板８０の温度上昇勾配を小さくすることが重要である。そこで、本実施の形態１において、まず常温より毎分１６℃の温度上昇勾配で加熱し、アルミナ基板８０を温度９３（Ｔ１）まで加熱すると温度上昇勾配を緩やかにする。そして、温度９４（Ｔ２）まで達すると、さらに温度上昇勾配を小さくし、時間９５の間さらに加熱される。なお、本実施の形態１においては、温度９３は約９５℃であり、温度９４は約１７５℃とし、その加熱時間９５は約２５分としてある。これによりＰＶＢ８１は、温度９４で時間９５だけ加熱される間に、完全に分解されていく。
【００７０】
なお、この加熱工程３８は、ピーク温度が約１７５℃であるので、例え銅粉による導電性ペーストを用いた場合においても、加熱工程３８での銅ペーストの酸化は小さくなる。従って加熱工程３８は、銅ペーストにおいても、大気雰囲気中で行うことができるので、窒素等の高価で特殊な不活性気体を必要とせず、低価格な配線基板を実現することができる。
【００７１】
次に図９は、本実施の形態においてＰＶＢの軟化点９２近傍におけるアルミナ基板８０の要部断面図を示す。まずＰＶＢ８１が加熱されると、その温度に比例して膨張する。次第に温度が上昇し、軟化点９２の近傍の温度ではまだ粘性を有した液体状でるので、熱膨張によってアルミナ基板８０の中央部から外側へ向かってＰＶＢ８１が流動する。
【００７２】
そのとき、ＰＶＢ８１のアルミナ基板８０との境界面１００での流速は略０となり、境界面１００から離れるに従って大きくなる。そしてＰＶＢ８１の表面１０１でその流速は最大となる。ここで銀ペースト５６は、ＰＶＢ８１の流れ１０２上に浮いた状態であり、ＰＶＢ８１と銀ペースト５６との境界面には摩擦力が生じる。ここで、銀ペースト５６の自重（Ｗ）１０３が小さいと、このＰＶＢ８１の流れ１０２と摩擦力によって銀ペースト５６は動くこととなる。
【００７３】
つまり、銀ペースト５６の断面積の小さい箇所で移動は大きくなるので、一般的に導体の細い箇所が大きく移動し、太い導体ほど移動しないこととなる。従って、それらの移動量の差によって導体パターン６５に変形が生じるので、本実施の形態１における加熱工程３８では、ガラス転移点９２近傍で温度上昇勾配をできる限り小さくしている。
【００７４】
これによって、時間あたりのＰＶＢ８１の伸びは遅くなり、ＰＶＢ８１の流れ１０２の流速を小さくすることができる。従って、導体パターン８５の細い部分での移動量を小さくすることができ、導体パターン８５の変形を小さくすることができるので、精度の良い導体パターンを実現することができる。
【００７５】
次に焼成工程３９における焼成手段について説明する。この焼成手段は、加熱工程３８で加熱処理されたアルミナ基板８０上の銀ペースト８５の銀粉を焼結させるものである。なお、この焼成工程３９における焼成温度のピーク温度は略８５０℃としている。
【００７６】
これによってＰＶＢ８１が、約４００℃の温度で燃焼し、炭素と水（水蒸気）へと変化して焼失するので、銀ペースト５６がアンカー効果によりアルミナ基板６０に固定され、導体パターン６５が形成された配線基板が完成する。なお、本実施の形態１における焼成工程３９の焼成温度プロファイルにおける上昇温度勾配は、毎分約３１℃としてある。
【００７７】
ここで、ＰＶＢ８１は、加熱工程３８で一旦加熱されているので、分子構造が破壊している。つまり、冷却されてももとの分子構造には戻らず、焼成工程３９において、ＰＶＢ８１の粘度低下は小さくなる。従って、焼成工程３９でのＰＶＢ８１の流動を抑制することができる。
【００７８】
なお、これは導体ペーストとして銅粉が用いられるような場合には、特に有用になる。なぜならば、銅粉による導体ペーストは、酸化による導体抵抗値の変動が大きいので、一般に窒素雰囲気などの低酸素濃度の雰囲気内で焼成される。そこで、本実施の形態１においては、加熱工程３８と焼成工程３９との間でアルミナ基板８０の温度が一旦下がっても構わないので、加熱手段と焼成手段とを別の装置として分離している。そして、焼成工程３９における雰囲気を切替える切替え手段（図示せず）を設けておくことで、焼成工程３９を低酸素濃度雰囲気で行うことが可能となり、銅粉を用いた導体ペーストも焼成することも可能となる。
【００７９】
そして最後に、絶縁層形成工程４０によって、導体パターン８５の電気的、物理的保護などを目的として絶縁層が形成される。なおこの絶縁層は、スクリーン印刷などによって、樹脂を印刷することによって形成している。
【００８０】
以上のように銀ペースト５６は、銀粉が９４重量パーセントと高い含有比率で含まれることによる銀ペースト５６の流動性の悪さを改善するために、予め銀粉を長鎖のアルキルアミン溶液に浸すことで、銀粉の表面に長鎖のアルキルアミン膜による滑材層を形成している。これにより、銀粉間に滑りが生じやすくなり、印刷工程３２や、除去工程３４においてスキージ６０、７１によるローリングが生じる。従って、銀粉が９０重量パーセント含んでいても印刷や、掻き取りができるので、溝５４何に銀粉を高密度で充填することができ、本実施の形態においては、一回の充填によって凹版５５へ銀ペースト５６を充填することができている。
【００８１】
本実施の形態１において、滑材として長鎖のアルキルアミンを用いている。これは、長鎖のアルキルアミンを溶かした溶液へ銀粉を浸し、乾燥することで容易に滑材層を形成できるためである。
【００８２】
さらに充填工程３３においても、表面に滑材層を有することによって、銀粉の含有比率が高くても、遠心分離機６１による遠心力で溝５４の近傍に印刷された銀ペースト５６の銀粉を溝５４内へ集中させることができる。従って、隙間５８や気泡５９が無くなり、銀ペースト５６を、溝５４の隅々まで高密度に充填することができる。
【００８３】
このように、溝５４内に銀粉を高密度で充填できるので、乾燥工程３５において銀ペースト５６の体積減少を小さくできる。従って一回の充填だけで精度の良好な導体８５を得ることができる。
【００８４】
なお、本実施の形態においては、銀粉の含有比率を約９４重量パーセントとしたが、これは約９０重量パーセントから約９６重量パーセントの間の含有比率とすることによって、溝５４へ高密度に充填することができる。
【００８５】
さらに、本字実施の形態においては、熱可塑性接着剤を用いた。しかし銀ペースト５６のバインダーには乾燥によって絡まって硬化するラダー型シリコーン系オリゴマーを用いているので、乾燥工程３５が完了すると銀ペースト５６は硬化した状態となる。これにより、銀ペースト５６へのＰＶＢ８１をの浸透は少なくても良く、ＰＶＢ８１の塗布量を少なくすることができる。従って、転写工程の加熱温度や加圧を小さくすることができるとともに、焼成工程３９におけるＰＶＢ８１の流れも小さくできるので導体パターン８５の位置精度も良くなる。
【００８６】
さらにまた、銀ペースト５６には長鎖のアルキルアミンを滑材として用いているとともに、バインダーにはラダー型シリコーン系オリゴマーを用いているので、乾燥工程３５が完了すると銀ペースト５６は硬化した状態となる。従って、ＰＶＢ８１を銀ペースト５６中に浸透させる必要も無いので、熱硬化性接着剤を用いることもできる。その場合には、ＰＶＢ８１を銀ペースト５６中に浸透させる必要が無く、熱硬化型接着剤が硬化すれば良いので転写工程の加熱温度や加圧を小さくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明にかかる導体ペーストとこれを用いた基板の製造方法は、乾燥工程における導体ペーストの体積減少を小さくし、印刷工程から乾燥工程の繰り返し回数を少なくすることができるという効果を有し、特にアルミナなどを用いた基板や電子部品の製造等に対して利用すると有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施の形態１における基板の製造方法の製造フローチャート図
【図２】同、凹版加工手段の断面図
【図３】同、印刷手段の断面図
【図４】同、充填手段の断面図
【図５】同、除去手段の断面図
【図６】（ａ）同、アルミナ基板の断面図、（ｂ）同、転写手段の断面図
【図７】同、剥離手段の断面図
【図８】加熱工程の温度プロファイル図
【図９】アルミナ基板の要部拡大断面図
【図１０】従来の基板の製造方法の製造フローチャート図
【符号の説明】
【００８９】
３０  凹版加工工程
３２  印刷工程
３３  充填工程
３４  除去工程
３５  乾燥工程
３６  転写工程
３７  剥離工程
３９  焼成工程
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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