JPH0983110A

JPH0983110A - 導体回路の形成方法

Info

Publication number: JPH0983110A
Application number: JP23515195A
Authority: JP
Inventors: Akira Doi; 陽土居
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 1995-09-13
Filing date: 1995-09-13
Publication date: 1997-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のメッシュスクリーンやレジストパターン
を形成する手間とコストを要さず、スクリーン印刷法よ
り精細な導体回路を容易に形成することができ、導体材
料を導体回路に要する以上に無駄に消費しない導体回路
の形成方法を提供する。【解決手段】導体回路図を原稿画像として電子写真方式
の画像形成手法により該導体回路図を配線用基板上にプ
リントし、該プリントにおいては現像用トナーとして、
少なくとも表面部分が誘電体・導電体変換後処理により
導電体に変換可能の誘電体物質からなるとともに残部が
該誘電体物質と同材質及び（又は）導電体物質からなる
微粒子を含むトナーを用い、前記基板上にプリントされ
た導体回路図に誘電体・導電体変換後処理を施して該基
板上に導体回路を形成する導体回路の形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配線用基板上にＩ
Ｃパッケージその他の部品類を搭載するためのパッドや
ランド及び配線等からなる導体回路を形成する方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線用の基板上に、ＩＣ等の半
導体デバイスパッケージ、抵抗器、コンデンサ等の電子
部品その他の部品類を搭載、固定するためのパッド、こ
れら部品類のリード線又は端子類を接続したり、両面又
は多層配線を行う場合の面間又は層間の配線の接続部と
なったりするランド、及び配線等からなる導体回路を形
成する方法及び材料として従来次のようなものが用いら
れている。

【０００３】プリント配線用基板としては、電気絶縁
性、耐熱性、耐湿性、寸法安定性、両面又は多層配線を
行う場合のスルーホールの打抜き加工性、低価格等の条
件を満たすものとして、ガラス布又はガラス基材にエポ
キシ樹脂を含浸させて積層したもの、クラフト紙にフエ
ノール樹脂又はポリエステル樹脂を含浸させて積層した
もの、ガラス布とセルロース紙とを積層したもの等が多
用されている。

【０００４】また、半導体デバイスパッケージと基板と
の熱膨張率が大きく異なるとはんだ付け接合部にクラッ
クが発生するため、これを避けるために、熱膨張率を用
途に合わせて変化させることができる芳香族ポリアミド
繊維を含む樹脂、低熱膨張性ポリイミド等からなる基板
が開発されている。また、多層配線を行う場合は、部品
の高密度実装に伴って起こる高発熱に対処するため、耐
熱性、熱寸法安定性の高い材料としてポリイミド樹脂、
ＢＴ樹脂、ポリブタジエン樹脂等が用いられる。

【０００５】また、フレキシブルプリント配線基板とし
てはポリエステルフィルムやポリイミドフィルム等が用
いられる。また、セラミックは、熱伝導率が樹脂より２
桁程度高く、電気的特性、機械的特性にも優れているた
め、高温で導体ペーストを焼付ける場合や熱密度の高い
配線板用に適している。セラミックとしてはアルミナが
多用されるが、炭化シリコン系の材料も開発されてい
る。

【０００６】また、金属材料としては鉄、銅、アルミニ
ウム等の表面にほうろうエナメル層を焼付けたもの等が
用いられる。導体材料としては、銅が最も多く使用され
る。また、導体回路の形成方法はサブトラクティブ法と
アディティブ法に大別できる。サブトラクティブ法と
は、銅箔等の導体膜を表面に形成した基板上に導体回路
図を基にレジストパターンを形成し、必要な導体回路部
分を残して不必要な導体膜を薬品等で除去する方法であ
り、量産向きである。アディティブ法とは、基板上に導
体回路図を基にメッキレジストパターンを形成し、導体
回路部分にのみ導電性材料を固着させる方法である。導
体回路形成には主として銅めっきが用いられている。ま
た最近はアディティブ法の１つとして、フォトリソ・エ
ッチングにより作成した金属メッシュスクリーンを基板
上に載置し、その上から導体ペーストをスキージを用い
て基板上に刷り写すスクリーン印刷法が多用されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来方法では、回路設計図に基づき、一旦、レジストパ
ターンやメッシュスクリーンを作成する手間とコストを
要する。また、中でも精密なスクリーン印刷法によって
も、得られる導体回路のライン幅及びスペース幅の精細
度はそれぞれ０．３ｍｍ程度が許容限界であり、より精
細な導体回路を形成し難い。また、導体回路印刷にあた
り、導体回路部分以外のメッシュスクリーン等にも導体
原料が付着する等して導体原料を導体回路に要する以上
に無駄に消費することになる。

【０００８】そこで本発明は、従来のメッシュスクリー
ンやレジストパターンを形成する手間とコストを要さ
ず、スクリーン印刷法より精細な導体回路を容易に形成
することができるとともに、導体原料を導体回路に要す
る以上に無駄に消費しない配線用基板への導体回路の形
成方法を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の導体回路の形成方法は、導体回路図を原稿画像とし
て電子写真方式の画像形成手法により該導体回路図を配
線用基板上に転写する。転写させるトナーとして、少な
くとも表面部分が誘電体から導電体への変換処理により
導電体に変換可能な誘電体物質からなる微粒子を含むト
ナーを用い、前記基板上に転写された導体回路図に誘電
体から導電体への変換処理を施して該基板上に導体回路
を形成することを特徴とする。

【００１０】本発明方法における電子写真方式の画像形
成手法とは、一般に電子写真方式の画像形成装置に用い
られる手法で、感光体ドラムのような静電潜像担持体の
表面を帯電させ、その帯電域に原稿画像（ここでは導体
回路図）に対応する露光を行い、このようにして形成さ
れる静電潜像を現像して可視トナー像とし、このトナー
像を転写材（ここでは配線用基板）上に転写し、定着さ
せる方法である。

【００１１】静電潜像を形成するにあたっての静電潜像
担持体の露光は、アナログ複写機のように原稿画像を直
接光学系で走査して行う場合、デジタル複写機のように
光学系による画像走査結果を電気信号に変換し、この信
号に基づいて露光系で行う場合、レーザビームプリンタ
のように送られてくる画像信号に基づいてプリントヘッ
ドで行う場合等、いずれでもよい。

【００１２】本発明方法における導体回路とは、基板上
にＩＣ等の半導体デバイスパッケージや抵抗器、コンデ
ンサ等の電子部品その他の部品類を搭載、固定するため
のパッド、及び（又は）これら部品類のリード線又は端
子類を接続したり、両面又は多層配線を行う場合の面間
又は層間の配線の接続部となったりするランド、及び配
線等からなるものである。

【００１３】前記誘電体物質からなる微粒子を含むトナ
ーとしては、該微粒子のみからなるトナーのほか、該微
粒子と例えば熱可塑性樹脂等の有機接着剤（例えば粉末
形態のもの）とを混合してなるトナーも考えられる。前
記の誘電体から導電体への変換処理が加熱を伴うときに
は、該有機接着剤は、前記微粒子を熱処理の初期におい
て基板上に接着（定着）させる働きをし、その後は加熱
により蒸発するものであることが望ましい。

【００１４】本発明方法によると、このような電子写真
の手法により、導体回路図を基に、直接基板上に、少な
くとも表面部分が後に導電体に変化させ得る誘電体物質
からなる微粒子を含むトナーにて前記導体回路図に対応
する回路を転写し、その後、その転写された回路を誘電
体から導電体への変換処理により全体的に導体に変化さ
せて、導体回路とする。従って、従来のように一旦メッ
シュスクリーン等を作成するための手間とコストを要さ
ない。また、静電潜像担持体に露光して導体回路図に基
づく静電潜像を形成して、これを微細なトナーで現像
し、基板上に転写する手法をとるため、得られる導体回
路のライン幅及びスペース幅の精細度はそれぞれ０．２
ｍｍ以下の高精度のものにすることができる。また、導
体原料であるトナーを実質上基板上の回路形成部分上の
みに転写するため、該導体原料を無駄に消費しない。さ
らに、静電潜像形成時に、導体回路図を拡大又は縮小す
ることにより、該回路図を所定の倍率で拡大又は縮小し
た導体回路を基板上に形成することができる。

【００１５】本発明において前記の配線基板は、可撓性
のない又は乏しい板体やシート状体、可撓性のあるシー
ト状体やフィルム等を含む概念である。いずれにしても
電子写真の手法で導体回路を形成できるものであればよ
い。前記誘電体物質としては、例えば、前記微粒子を構
成する銅酸化物、銀酸化物、パラジウム酸化物、白金酸
化物、ニッケル酸化物及びタングステン酸化物から選ば
れた少なくとも一種の物質等の誘電体物質を挙げること
ができる。前記微粒子の表面部分にこれらの誘電体物質
があるときには、残りの部分は同様の誘電体物質及び
（又は）銅酸化物に対しては銅、銀酸化物に対しては
銀、パラジウム酸化物に対してはパラジウム、白金酸化
物に対しては白金、ニッケル酸化物に対してはニッケ
ル、タングステン酸化物に対してはタングステン等の導
電体物質である場合を例示できる。

【００１６】また、このとき前記変換のための後処理と
して還元性雰囲気中での加熱処理を行うことが考えら
れ、これにより前記各酸化物をそれぞれ還元して導体化
することができる。また、前記誘電体物質が銅酸化物、
銀酸化物、パラジウム酸化物、白金酸化物及びニッケル
酸化物から選ばれた少なくとも一種の物質であるとき、
前記配線用基板の材質としては、紙、樹脂若しくはセラ
ミックのうち前記誘電体から導電体への変換処理時の加
熱温度に耐えるもの又はこれらを組み合わせたもの等を
用いることができる。

【００１７】また、前記誘電体物質がタングステン酸化
物であるとき、前記配線用基板の材質としては、セラミ
ック等を用いることができる。前記誘電体物質が銅酸化
物、銀酸化物、パラジウム酸化物、白金酸化物及びニッ
ケル酸化物から選ばれる少なくとも一種の物質又はタン
グステン酸化物である場合に用いるセラミックからなる
配線用基板はセラミックのグリーンシートであることが
考えられ、このとき前記誘電体から導電体への変換処理
は還元性雰囲気中での、該グリーンシートを同時に焼成
することができる温度での加熱であることが考えられ
る。これにより、電子写真の手法を用いた複写機等を用
いて導体回路を転写形成する際に、基板として柔軟性を
有するグリーンシートを用いることができ、その後、還
元性雰囲気中での加熱処理により該誘電体を導体化させ
るのに伴い、該グリーンシートを焼成することができ
る。

【００１８】前記の微粒子が表面部分にダイヤモンド状
の炭素（ＤＬＣ）層が形成されたグラファイトの微粒子
であるとき、前記変換のための後処理として該ＤＬＣ層
を導体化できる温度下での加熱処理を行うことが考えら
れる。この加熱温度は３５０℃以上とすることが考えら
れる。また、このとき、前記配線用基板の材質として
は、紙若しくは前記変換処理時の加熱温度に耐える樹脂
又はこれらを組み合わせたもの等を用いることができ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明実施の形態を説明す
る。実施形態１導体回路図を基に、電子写真方式の複写機を用いて、セ
ラミック（アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃））基板上に等倍率の
回路を転写形成した。トナーとしては、銅酸化物の微粒
子と有機接着剤との混合粉末を用いた。その後、この回
路が形成された基板を還元性の水素ガス雰囲気の焼成炉
中で９００℃の温度で加熱処理した。この結果、銅酸化
物は還元され、得られた導体回路は、配線部分において
１０ｍΩ／□の導体抵抗を示し、実用に供し得ることが
分かった。

【００２０】また、このときの配線部分のライン幅及び
スペース幅はそれぞれ０．２ｍｍ以下であり、微細な回
路を形成することができた。実施形態２導体回路図を基に、電子写真方式の複写機を用いて、セ
ラミック（アルミナ）基板上に縮小した回路を転写形成
した。トナーとしては、表面部分に酸化物層が形成され
た銀の微粒子と有機接着剤との混合粉末を用いた。その
後、この回路が形成された基板を還元性の水素ガス雰囲
気の焼成炉中で９５０℃の温度で加熱処理した。この結
果、銀微粒子の表面部分の酸化物が還元され、得られた
導体回路は、配線部分において１０ｍΩ／□以下の導体
抵抗を示し、実用に供し得ることが分かった。

【００２１】また、このとき配線部分のライン幅及びス
ペース幅はそれぞれ０．１５ｍｍであり、微細な回路を
形成することができた。実施形態３導体回路図を基に、電子写真方式の複写機を用いて、ポ
リイミド基板上に拡大した回路を転写形成した。トナー
としては、表面部分にＤＬＣ層を形成したグラファイト
の微粒子と有機接着剤との混合粉末を用いた。その後、
この回路が形成された基板を窒素（Ｎ₂）ガス雰囲気の
焼成炉中で３９０℃の温度で加熱処理した。この結果、
グラファイト微粒子の表面部分のＤＬＣが導体化され、
得られた導体回路は、配線部分において１０ｍΩ／□以
下の導体抵抗を示し、実用に供し得ることが分かった。

【００２２】また、このときの配線部分のライン幅及び
スペース幅はそれぞれ０．２ｍｍ以下であり、微細な回
路を形成することができた。実施形態４導体回路図を基に、電子写真方式の複写機を用いて、ア
ルミナを主成分とするグリーンシート上に等倍率の回路
をプリント形成した。トナーとしては、表面部分に酸化
物層が形成されたタングステンの微粒子と有機接着剤と
の混合粉末を用いた。その後、この回路が形成された基
板を還元性の水素（Ｈ₂）ガス雰囲気の焼成炉中で１２
００℃の温度で加熱処理し、これにより該グリーンシー
トを焼成した。この結果、タングステン微粒子の表面部
分の酸化物は還元され、得られた導体回路は、配線部分
において１０ｍΩ／□の導体抵抗を示し、実用に供し得
ることが分かった。

【００２３】また、このときの配線部分のライン幅及び
スペース幅はそれぞれ０．２ｍｍ以下であり、微細な回
路を形成することができた。実施形態５実施形態４において、トナーとして全体が酸化タングス
テンからなる微粒子と有機接着剤との混合粉末を用い、
また加熱処理温度を１３５０℃とした。その他の条件は
実施形態４と同様とした。この結果、タングステン酸化
物は還元され、得られた導体回路は、配線部分において
８ｍΩ／□の導体抵抗を示し、実用に供し得ることが分
かった。

【００２４】また、このときの配線部分のライン幅及び
スペース幅はそれぞれ０．２ｍｍ以下であり、微細な回
路を形成することができた。

【００２５】

【発明の効果】本発明によると、従来のメッシュスクリ
ーンやレジストパターンを形成する手間とコストを要さ
ず、スクリーン印刷法より精細な導体回路を容易に形成
することができるとともに、導体材料を導体回路に要す
る以上に無駄に消費しない導体回路の形成方法を提供す
ることができる。

【００２６】また本発明によると、画像倍率を変更でき
る機能を有する画像形成装置を用いたり、予め原稿導体
回路図を拡大又は縮小したものを原稿として用いること
で、導体回路図を所定の倍率で拡大又は縮小した導体回
路を基板上に形成することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導体回路図を原稿画像として電子写真方
式の画像形成手法により該導体回路図を配線用基板上に
転写し、該転写においては現像用トナーとして、少なく
とも表面部分が誘電体から導電体への変換処理により導
電体に変換可能な誘電体物質で構成される微粒子を含む
トナーを用い、前記基板上に転写された導体回路図に誘
電体から導電体への変換処理を施して該基板上に導体回
路を形成することを特徴とする導体回路の形成方法。
【請求項２】前記誘電体物質が銅（Ｃｕ）酸化物、銀
（Ａｇ）酸化物、パラジウム（Ｐｄ）酸化物、白金（Ｐ
ｔ）酸化物、ニッケル（Ｎｉ）酸化物及びタングステン
（Ｗ）酸化物から選ばれた少なくとも１種の物質である
請求項１記載の導体回路の形成方法。
【請求項３】前記微粒子が、表面部分にダイヤモンド
状の炭素（ＤＬＣ）層が形成されたグラファイトの微粒
子である請求項１記載の導体回路の形成方法。
【請求項４】前記誘電体から導電体への変換処理が還
元性雰囲気中での加熱である請求項２記載の導体回路の
形成方法。
【請求項５】前記誘電体から導電体への変換処理が、
前記ＤＬＣ層を導電体化できる温度下での加熱である請
求項３記載の導体回路の形成方法。
【請求項６】前記配線用基板がセラミックのグリーン
シートであり、前記誘電体から導電体への変換処理が還
元性雰囲気中での該グリーンシートを同時に焼成するこ
とができる温度での加熱である請求項４記載の導体回路
の形成方法。
【請求項７】前記配線用基板が紙若しくは前記ＤＬＣ
層を導電体化できる温度での加熱に耐える樹脂又はこれ
らの組み合わせからなっている請求項５記載の導体回路
の形成方法。