(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体の表面を帯電する帯電工程と、前記感光体に静電的な潜像パターンを形成する露光工程と、前記潜像パターン上へ回路形成用荷電性粉末を静電力により付着させる現像工程と、前記潜像パターン上の前記回路形成用荷電性粉末を前記セラミックグリーンシート上へ転写する転写工程と、前記セラミックグリーンシート上へ転写された前記回路形成用荷電性粉末を定着させる定着工程とを含む回路パターン形成方法であって、
前記回路形成用荷電性粉末が、導電性金属あるいは導電性金属酸化物の１次粒子あるいは２次粒子の外周に熱可塑性樹脂を被覆したものであって、当該回路形成用荷電性粉末が（長径−短径）／長径で定義される偏平率で０．５以上である偏平形状を有することを特徴とする回路パターン形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の回路パターン形成方法によって、回路パターンが形成された前記セラミックグリーンシートを焼成してなることを特徴とする配線基板。
【請求項３】
請求項１に記載の回路パターン形成方法によって、回路パターンが形成された前記セラミックグリーンシートを積層し、焼成してなることを特徴とする配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路パターン形成方法及びそれによって形成された配線基板に関し、特にセラミックグリーンシート上に回路パターンを形成するにあたって電子写真法により印刷を行なう回路パターン形成方法及びそれによって形成された配線基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
静電力を利用して回路形成用荷電性粉末を誘電体層上に所望の回路パターンとして形成する回路パターン形成方法と、この回路パターン形成方法に使用される回路形成用荷電性粉末とが、例えば、特開平４−２３６４８４号公報に開示されている。このような回路形成用荷電性粉末（帯電性粒子）は、導電性金属粒子（金属粉末）と荷電制御剤とを熱可塑性樹脂（熱溶融性樹脂）中に均一分散させた構造をなし、その平均粒径は１０〜１５μｍである。そして、具体的な回路形成用荷電性粉末の製造方法としては、まず、導電性金属粒子である平均粒径が０．４μｍのフレーク形状の銀粒子、荷電制御剤であるアゾ系金属染料、及び熱可塑性樹脂であるスチレンアクリル共重合体をそれぞれ８０：１：１９の重量比で混合し、これをニーダにより熱溶融混練する。その後、カッターミルによる粗粉砕、ジェットミルによる微粉砕、及び気流式分級を行うものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の回路形成用荷電性粉末は、導電性金属粒子と熱可塑性樹脂との含有率が８０：２０〜９０：１０（ｗｔ％）であるため、回路形成用荷電性粉末の比重が３〜５ｇ／ｃｍ3にもなり、通常のＯＡ用荷電性粉末と比較して３倍以上の値となっている。しかも、熱可塑性樹脂の含有量が少ないため、帯電量の制御が極めて困難である。したがって、電子写真法によってセラミックグリーンシート上に回路パターンを印刷する場合に従来の回路形成用荷電性粉末を使用すると、回路形成用荷電性粉末とキャリアとの間の静電引力のみでは現像スリーブ回転時にキャリア表面に回路形成用荷電性粉末を保持しきれず、回路形成用荷電性粉末が飛散してしまい回路パターンの乱れを引き起こすといった問題があった。
【０００４】
また、従来の回路形成用荷電性粉末では、粉砕法を用いて作製された場合、導電性金属粒子の表面が露出して帯電制御が困難となるのを防ぐため、球形化処理が必須である。この球形化処理は、例えば、特開平４−１０１１５６号公報に開示されているように、奈良機械製作所社製のハイブリダイゼーションシステムを用いて行われる。しかし、このような球形化処理された回路形成用荷電性粉末では、キャリアまたは現像スリーブへの回路形成用荷電性粉末の接触面積が小さいため、現像スリーブ回転時におけるキャリア表面での回路形成用荷電性粉末の保持能力がさらに低下して、回路形成用荷電性粉末の飛散による回路パターンの乱れの一因になっているといった問題もあった。
【０００５】
この対策としては、回路形成用荷電性粉末の質量を低減させることが挙げられる。その１つの方法として、回路形成用荷電性粉末を小粒径化して回路形成用荷電性粉末の質量を低減する方法がある。しかし、通常用いられる回路形成用荷電性粉末は、粒径が５〜１０μｍ程度であり、これ以上粒径を小さくすると、ファンデルワールス力の寄与率が高くなり、静電気力でのコントロールが困難となる。その結果、これ以上の小粒径化した回路形成用荷電性粉末では、カブリのない高解像度の回路パターンを形成することが困難である。
【０００６】
また、他の方法として、導電性金属粒子の含有率を下げ、または熱可塑性樹脂の含有率を上げて回路形成用荷電性粉末の質量を低減する方法がある。同一粒径のまま熱可塑性樹脂の含有率を上げると、回路形成用荷電性粉末の質量を低減できる上に回路形成用荷電性粉末の帯電量も向上できるため、回路形成用荷電性粉末の飛散は防止できる。しかし、その回路形成用荷電性粉末では導電性金属粒子の粒径が小さくなり、熱可塑性樹脂からなる被膜の膜厚が厚くなってしまう。つまり、セラミックグリーンシートを焼成する際に熱可塑性樹脂が分解すると導電性金属粒子間の距離が長くなってしまい良好な電気抵抗を有する回路パターンを形成することが困難である。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたものであり、電子写真法によって形成された回路パターンが高解像度で、かつ良好な電気特性を示す回路パターン形成方法及びそれによって形成された配線基板を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述する問題点を解決するため、本発明の回路パターン形成方法は、感光体の表面を帯電する帯電工程と、前記感光体に静電的な潜像パターンを形成する露光工程と、前記潜像パターン上へ回路形成用荷電性粉末を静電力により付着させる現像工程と、前記潜像パターン上の前記回路形成用荷電性粉末を前記セラミックグリーンシート上へ転写する転写工程と、前記セラミックグリーンシート上へ転写された前記回路形成用荷電性粉末を定着させる定着工程とを含む回路パターン形成方法であって、前記回路形成用荷電性粉末が、導電性金属あるいは導電性金属酸化物の１次粒子あるいは２次粒子の外周に熱可塑性樹脂を被覆したものであって、当該回路形成用荷電性粉末が（長径−短径）／長径で定義される偏平率で０．５以上である偏平形状を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の配線基板は、上述の回路パターン形成方法によって、回路パターンが形成された前記セラミックグリーンシートを焼成してなることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の配線基板は、上述の回路パターン形成方法によって、回路パターンが形成された前記セラミックグリーンシートを積層し、焼成してなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の回路パターン形成方法によれば、導電性金属あるいは導電性金属酸化物の１次粒子あるいは２次粒子の外周に熱可塑性樹脂を被覆したものであって、（長径−短径）／長径で定義される偏平率で０．５以上である偏平形状を有する回路形成用荷電性粉末を用いているため、キャリアまたは現像スリーブへの回路形成用荷電性粉末の接触面積を増加させることができ、その結果、回路形成用荷電性粉末の飛散を抑えたカブリのない高解像度で、かつ良好な電気抵抗を示す回路パターンを形成することができる。
【００１２】
本発明の配線基板によれば、導電性金属あるいは導電性金属酸化物の１次粒子あるいは２次粒子の外周に熱可塑性樹脂を被覆したものであって、（長径−短径）／長径で定義される偏平率で０．５以上である偏平形状を有する回路形成用荷電性粉末を用いて、電子写真法によって回路パターンをセラミックグリーンシートに印刷し、その後それらのセラミックグリーンシートを焼成して配線基板を形成するため、高解像度で、かつ良好な電気抵抗の回路パターンを備えた配線基板を得ることが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は、本発明の回路パターン形成方法に係る一実施例に用いる電子写真システムの構成図である。セラミックグリーンシート上の回路パターン形成方法は、コロナ帯電器１１により感光体１２の表面を帯電する帯電工程、感光体１２の表面にレーザ光１３を照射して所望の潜像パターン（図示せず）を形成する露光工程、供給手段１４により回路形成用荷電性粉末１５を感光体１２の表面の潜像パターンに静電吸着させる現像工程、セラミックグリーンシート１６の背面から転写器１７により、セラミックグリーンシート１６に回路形成用荷電性粉末１５と逆極性の電荷を与え、潜像パターン上に現像された回路形成用荷電性粉末１５をセラミックグリーンシート１６上へ転写する転写工程、フラッシュランプ１８の照射によりセラミックグリーンシート１６上に転写された回路形成用荷電性粉末１５を定着させ、セラミックグリーンシート１６上に回路パターン（図示せず）を形成する定着工程で構成される。
［実施例１］
図２は、図１の回路パターン形成方法に用いられる回路形成用荷電性粉末の断面図である。回路形成用荷電性粉末１５は、導電性金属粒子の１次粒子である長径（Ｌｍ）６．２μｍ、短径（Ｓｍ）３．０μｍの偏平形状をなす銅粒子２１を熱可塑性樹脂であるスチレンアクリル系樹脂２２で被覆し、その外周に、荷電制御剤であるアゾ系金属染料２３を固着させた構造をなしており、その形状は長径（Ｌ）７．６μｍ、短径（Ｓ）３．７μｍであった。
【００１４】
そして、その製造方法は、銅粒子２１の表面にスチレンアクリル系樹脂２２のモノマーを重合して被覆した後、その表面にアゾ系金属染料２３を固着する。
［実施例２］
図３は、図１の回路パターン形成方法に用いられる別の回路形成用荷電性粉末の断面図である。回路形成用荷電性粉末１５ａは、導電性金属粒子の１次粒子である長径（Ｌｍ）６．２μｍ、短径（Ｓｍ）３．０μｍの偏平形状をなす銅粒子２１の外周に、荷電制御剤であるアゾ系金属染料２３を固着させた後、熱可塑性樹脂であるスチレンアクリル系樹脂２２を被覆した構造をなしており、その形状は長径（Ｌ）８．５μｍ、短径（Ｓ）３．４μｍであった。
【００１５】
そして、その製造方法は、銅粒子２１、スチレンアクリル系樹脂２２及びアゾ系金属染料２３をそれぞれ８０：２０：０．１の重量比で混合し、ハイブリダイゼーションに投入し４０００ｒｐｍで１分間処理した後、その表面に外添剤となるシリカを付着させる。
［比較例１］
平均粒径が４．３μｍの球状銅粒子、スチレンアクリル系樹脂及びアゾ系金属染料をそれぞれ８０：２０：０．１の重量比で混合し、ハイブリダイゼーションに投入し４０００ｒｐｍで１分間処理した後、その表面に外添剤となるシリカを付着させ、比較例１の回路形成用荷電性粉末を得た。
［比較例２］
平均粒径が４．３μｍの球状銅粒子を二枚の平行平板で挟んで圧力を加え、球状銅粒子を偏平形状にした後、この偏平形状をなす銅粒子、スチレンアクリル系樹脂及びアゾ系金属染料をそれぞれ８０：２０：０．１の重量比で混合し、ハイブリダイゼーションに投入し４０００ｒｐｍで１分間処理した後、その表面に外添剤となるシリカを付着させ、比較例２の回路形成用荷電性粉末（長径８．９μｍ、短径５．２μｍ）を得た。
【００１６】
次いで、実施例１，２、比較例１，２の回路形成用荷電性粉末を用いて、図１に示した電子写真法により回路パターンを印刷したセラミックグリーンシートを還元雰囲気中で１０００℃の加熱をし、セラミックグリーンシートおよび回路パターンを焼結してセラミック基板上に回路パターンを形成した。
【００１７】
そして、上述の実施例１，２、比較例１，２の回路形成用荷電性粉末を用いた各回路パターンについて、印刷工程の後、セラミックグリーンシート上における回路形成用荷電性粉末の飛散の有無を観察し、また、焼結後のセラミック基板上の回路パターンについてシート抵抗を測定した。その結果を表１示す。
【００１８】
【表１】
0004457459.tif 000002
【００１９】
表１から明らかなように、比較例１，２の回路形成用荷電性粉末では、現像スリーブ／感光体周速比が３以下で回路形成用荷電性粉末の飛散が生じてしまうのに対して、実施例１の回路形成用荷電性粉末ではこの周速比が６．３まで、実施例２の回路形成用荷電性粉末ではこの周速比が４．５まで回路形成用荷電性粉末の飛散の発生を抑えることができた。
【００２０】
また、実施例１，２の回路形成用荷電性粉末を用いた回路パターンのシート抵抗は、実施例１では２．８ｍΩ／□、実施例２では２．６ｍΩ／□と良好なものであった。
【００２１】
上述の実施例の回路パターン形成方法によれば、導電性金属の１次粒子である銅粒子の外周に熱可塑性樹脂を被覆したものであって、その形状が（長径−短径）／長径で定義される偏平率で０．５以上、１未満の範囲にある回路形成用荷電性粉末を用いているため、キャリアまたは現像スリーブへの回路形成用荷電性粉末の接触面積が増加させることができ、その結果、回路形成用荷電性粉末の飛散を抑えたカブリのない高解像度で、かつ良好な電気抵抗を示す回路パターンを形成することができる。
【００２２】
図４は、本発明の配線基板に係る第１の実施例の断面図である。配線基板３０は、セラミックグリーンシート３１を備える。そして、セラミックグリーンシート３１上に、上述の実施例１，２の回路形成用荷電性粉末を使用して、電子写真法によって回路パターン３２を印刷した後、還元雰囲気中において約１０００℃で焼成する。
【００２３】
図５は、本発明の配線基板に係る第２の実施例の断面図である。配線基板４０は、第１〜第３のセラミックグリーンシート４１ａ〜４１ｃを備える。そして、第２及び第３のセラミックグリーンシート４１ｂ，４１ｃ上に、上述の実施例１，２の回路形成用荷電性粉末を使用して、電子写真法によって回路パターン４２ａ，４２ｂを印刷する。次いで、第１〜第３のセラミックグリーンシート４１ａ〜４１ｃを積層して圧力をかけ、一体成形した後、還元雰囲気中において約１０００℃で焼成する。
【００２４】
なお、第２及び第３のセラミックグリーンシート４１ｂ，４１ｃ上の回路パターン４２ａ，４２ｂは、ビアホール４３により接続されるが、このビアホール４３は既存の技術で形成される。例えば、導体描画装置を用いてビアホールごとに導体を圧入していく方法などがある。この場合には、回路パターンを４２ａ，４２ｂを電子写真法で形成した後、ビアホール４３を形成すると粉体が描画機のノズルを傷める可能性があるため、回路パターン４２ａ，４２ｂを形成する前にビアホール４３を形成しておくことが好ましい。
【００２５】
上述の実施例の配線基板によれば、導電性金属の１次粒子である銅粒子の外周に熱可塑性樹脂を被覆したものであって、その形状が（長径−短径）／長径で定義される偏平率で０．５以上、１未満の範囲にある回路形成用荷電性粉末を用いて、電子写真法によって回路パターンをセラミックグリーンシートに印刷し、その後、それらのセラミックグリーンシートを焼成して配線基板を形成するため、高解像度で、かつ良好な電気抵抗の回路パターンを備えた配線基板を得ることが可能となる。
【００２６】
なお、上述の実施例では、導電性金属の１次粒子である銅粒子を用いる場合について説明したが、導電性金属酸化物の１次粒子、導電性金属あるいは導電性金属酸化物を凝集した２次粒子を用いた場合にも同様の効果が得られる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の回路パターン形成方法によれば、導電性金属あるいは導電性金属酸化物の１次粒子あるいは２次粒子の外周に熱可塑性樹脂を被覆したものであって、（長径−短径）／長径で定義される偏平率で０．５以上である偏平形状を有する回路形成用荷電性粉末を用いているため、キャリアまたは現像スリーブへの回路形成用荷電性粉末の接触面積を増加させることができ、その結果、回路形成用荷電性粉末の飛散を抑えたカブリのない高解像度で、かつ良好な電気抵抗を示す回路パターンを形成することができる。
【００２８】
本発明の配線基板によれば、導電性金属あるいは導電性金属酸化物の１次粒子あるいは２次粒子の外周に熱可塑性樹脂を被覆したものであって、（長径−短径）／長径で定義される偏平率で０．５以上である偏平形状を有する回路形成用荷電性粉末を用いて、電子写真法によって回路パターンをセラミックグリーンシートに印刷し、その後、それらのセラミックグリーンシートを焼成して配線基板を形成するため、高解像度で、かつ良好な電気抵抗の回路パターンを備えた配線基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回路パターン形成方法に係る一実施例に用いる電子写真システムの構成図である。
【図２】図１の回路パターン形成方法に用いられる回路形成用荷電性粉末の断面図である。
【図３】図１の回路パターン形成方法に用いられる別の回路形成用荷電性粉末の断面図である。
【図４】本発明の配線基板に係る第１の実施例の断面図である。
【図５】本発明の配線基板に係る第２の実施例の断面図である。
【符号の説明】
１２      感光体
１５，１５ａ      回路形成用荷電性粉末
１６，３１，４１ａ〜４１ｃ      セラミックグリーンシート
２１      導電性金属の１次粒子（銅粒子）
２２      熱可塑性樹脂
３０，４０      配線基板
３２，４２ａ，４２ｂ      回路パターン
【図１】
0004457459.tif 000003
【図２】
0004457459.tif 000004
【図３】
0004457459.tif 000005
【図４】
0004457459.tif 000006
【図５】
0004457459.tif 000007