JP2013118362A - 導電性パターン形成用基材、回路基板及びそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板の多品種少量生産に対応し、しかも、導電性パターン中の直線を、所定の幅方向寸法で効率よく描画する。
【解決手段】回路基板を得るための導電性パターン形成用基材１０は、支持体１２と、該支持体１２の一端面上に形成され、導電性パターンを得るための流動体に対して適切な濡れ性を示して該流動体を保持する保持領域１４とを有する。保持領域１４は、複数個の第１〜第４の直線１６、２０、２４、２６からなる第１〜第４の直線群１８、２２、２８、３０によって、八方格子形状に形成される。すなわち、第１の直線群１８及び第２の直線群２２によって正方格子形状が形成され、第３の直線群２８及び第４の直線群３０は、該正方格子形状の対角線に位置する。前記流動体は、このように形成される保持領域１４の任意の一部分に、得ようとする導電性パターンの形状に対応する形状で印刷される。
【選択図】図２

Description

本発明は、導電性パターンを形成して回路基板を得るための導電性パターン形成用基材、それから得られる回路基板、及びそれらの製造方法に関する。

電子部品同士の間の導通を行うための回路基板、例えば、リジッドプリント配線基板やフレキシブルプリント配線基板等は、導電性パターン形成用基材に対して導電性パターンを形成することで作製される。このような導電性パターン形成用基材は、一般的には、支持体の一端面に銅等の金属箔を設け、マスクエッチングによって前記金属箔から所望のパターンを形成するサブトラクティブ法や、支持体に対してマスクを形成した後、パターンメッキを施すアディティブ法によって得られる。

しかしながら、この種の従来技術には、導電性パターンが多種にわたり、しかも、同一の導電性パターンを形成する個数が少ない場合、換言すれば、多品種少量生産を行う場合に特に効率的でなくなるという不具合がある。導電性パターンの形状に応じて、マスクの形状を逐一変更しなければならないからである。加えて、マスクを形成する工程や、露光を行う工程が不可欠であるからである。さらに、廃液を処理する必要があるので、煩雑であるとともにコストが高騰するという不具合が顕在化している。

そこで、特許文献１に提案されているように、金属粉を含むインクを調製した後、該インクを用いて印刷（例えば、インクジェット印刷）を行うことによって導電性パターンを形成することが想起される。しかしながら、この場合、液滴の着弾位置にバラツキが生じたり、支持体の表面で液滴同士の合一や変形（以下、「着弾干渉」とも表記する）が起こったりする。このような現象が生じると、導電性パターンが破断したり、幅方向寸法にバラツキが生じたりする一因となる。

特許文献２には、基板上に電極及びポリイミド材料層をこの順序で設け、前記ポリイミド材料層の表面にマスクを通して紫外線を照射することで、該ポリイミド材料層の表面に、高表面エネルギー部と低表面エネルギー部からなるパターンを形成し、さらに、インクジェット法を行うことが記載されている。該特許文献２によれば、この場合、前記高表面エネルギー部上のみに導電層を形成することが可能となる、とのことである。

さらに、特許文献３には、インクに対して濡れ性が大きな親和性部分と、濡れ性が小さな非親和性部分とを市松模様（チェッカーフラッグ）状に形成し、親和性部分にのみインクを塗布することが記載されている。

特開昭６４−５０９５号公報 特許第４５７５７２５号公報 特開平１１−２０７９５９号公報

特許文献２記載の技術において、表面エネルギー差を設けるための露光は、導電性パターンの形状に対応するように行わなければならない。このため、多品種少量生産を行う手法としては適切ではない。

また、特許文献３記載の技術では、着弾位置が、着弾を意図した親和性部分とは別の位置になると、その部分が画像欠陥となる。インクジェット印刷は、着弾位置のズレ幅が比較的大きい印刷方法であり、高速になるにつれてこれが顕著となる。その上、着弾干渉の範囲を制御することも容易ではない。要するに、特許文献３記載の技術には、所定の幅方向寸法の直線を効率よく描画することが困難であるという不具合が顕在化している。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、多品種少量生産に対応することが可能であり、しかも、導電性パターン中の直線を、所定の幅方向寸法で効率よく描画することが容易である導電性パターン形成用基材及びその製造方法と、該導電性パターン形成用基材から得られる回路基板及びその製造方法を提供することを目的とする。

前記の目的は、以下の［１］〜［４］の構成により達成される。
［１］ 導電性パターンを形成して回路基板を得るための導電性パターン形成用基材において、
支持体と、
前記支持体の少なくとも一端面に形成され、導電性パターンを得るための流動体を保持する保持領域と、
を備え、
前記保持領域は、前記流動体に対する濡れ性が該保持領域の周辺に比して大きく、
且つ前記保持領域は、少なくとも、第１の方向に沿って互いに平行に延在する複数個の第１の直線からなる第１の直線群と、第２の方向に沿って互いに平行に延在する複数個の第２の直線からなる第２の直線群とを有し、
前記第１の直線群と、前記第２の直線群とで格子形状が形成されることを特徴とする導電性パターン形成用基材。

［２］ 導電性パターンを形成して回路基板とする導電性パターン形成用基材の製造方法において、
支持体上に、導電性パターンを得るための流動体に対する濡れ性が周辺に比して大きく、且つ前記流動体を保持する保持領域を形成する工程を有し、
前記保持領域を形成する際、少なくとも、第１の方向に沿って互いに平行に延在する複数個の第１の直線からなる第１の直線群と、第２の方向に沿って互いに平行に延在する複数個の第２の直線からなる第２の直線群とを形成し、
前記第１の直線群と、前記第２の直線群とで格子形状を形成することを特徴とする導電性パターン形成用基材の製造方法。

［３］ 前記導電性パターン形成用基材上の前記複数の直線群からなる保持領域の中の全てではない任意の部分に、導電性パターンが形成されていることを特徴とする回路基板。

［４］ 前記導電性パターン形成用基材上の前記複数の直線群からなる保持領域の中の全てではない任意の部分に、導電性パターンを形成して回路基板を得ることを特徴とする回路基板の製造方法。

なお、保持領域をなす「直線」は、所定の線幅を有するものである。また、保持領域の「周辺」とは、保持領域の周囲における支持体それ自体の表面や、保持領域の近傍の支持体の表面に形成された膜が含まれる。

本発明においては、格子形状をなす保持領域を設けるようにしている。この保持領域は、導電性パターンを得るための流動体に対して良好な濡れ性を示す親和性領域である。一方、親和性領域以外の部分は、例えば、支持体の一端面が露呈しており、前記流動体を弾く非親和性領域である。すなわち、親和性領域と非親和性領域とでは、流動体がなす接触角度が顕著に相違する。換言すれば、保持領域は、該保持領域の周辺に比して、流動体に対する濡れ性が有意に大きい。

このため、流動体は、保持領域（親和性領域）に良好に保持される。また、例えば、流動体を印刷する場合には、着弾位置に多少の誤差があっても、流動体が保持領域に沿って拡散する。従って、流動体を、得ようとする導電性パターンの形状及び幅方向寸法に対応する形状・幅方向寸法に印刷することで、所望の導電性パターンを容易に得ることができる。

非接触式印刷では、各回ごとに印刷パターンを変更することができる。すなわち、互いに相違する導電性パターンを逐一形成することが可能である。このため、回路基板の多品種少量生産に好適である。

上記の構成に加え、第１の直線から第２の直線に向かって延在し、格子形状の対角線位置となる複数個の第３の直線からなる第３の直線群をさらに形成するようにしてもよい。加えて、第３の直線とは別の対角線位置に延在する複数個の第４の直線からなる第４の直線群を形成するようにしてもよい。

この場合、流動体、ひいては導電性パターンを方向変換する際、その屈曲角度を鈍角とすることができる。このような角度で屈曲した導電性パターンでは、導電特性が良好となると期待される。

また、第１の直線群及び第２の直線群は、それぞれ、第１の直線、第２の直線が複数個同一軸線上に並ぶことによって形成される第１の分裂線、第２の分裂線を有するものであってもよい。この場合、第１の分裂線をなす第１の直線同士の間隙と、第２の分裂線をなす第２の直線同士の間隙とを一致させればよい。

場合によっては、第１の直線と、これに交差する第２の直線との双方に配線パターンが形成されることがある。このようなとき、第１の直線と第２の直線の交差点において流動体が重畳され、過剰の流動体が滲出する懸念がある。

これに対し、第１の分裂線、第２の分裂線に間隙が存在する場合、該間隙が非接触領域であるため、流動体が弾かれ、第１の分裂線をなす第１の直線同士、第２の分裂線をなす第２の直線同士に跨るように拡散する。このため、流動体、ひいては導電性パターンが破断することが回避される。

勿論、第３の直線群も、第３の直線が複数個同一軸線上に並ぶことによって形成される第３の分裂線を有するものであってもよい。この場合、第１の分裂線をなす第１の直線同士の間隙、第２の分裂線をなす第２の直線同士の間隙、さらには第３の分裂線をなす第３の直線同士の間隙を一致させればよい。

第４の直線群も同様に、第４の直線が複数個同一軸線上に並ぶことによって形成される第４の分裂線を有するものであってもよい。この場合、第１の分裂線をなす第１の直線同士の間隙、第２の分裂線をなす第２の直線同士の間隙、第３の分裂線をなす第３の直線同士の間隙、及び第４の分裂線をなす第４の直線同士の間隙を一致させればよい。

前記間隙には、流動体を保持する保持領域を形成することが好ましい。流動体は、この保持領域を介することにより、第１の分裂線をなす第１の直線同士、第２の分裂線をなす第２の直線同士、場合によっては、第３の分裂線をなす第３の直線同士や、第４の分裂線をなす第４の直線同士に跨ることが容易となる。

第１の直線群又は第２の直線群の少なくともいずれか一方は、互いに平行に延在する第１の直線又は第２の直線が密集した集合体を形成したものであってもよい。この場合、集合体をなす第１の直線又は第２の直線同士の離間距離は、流動体のドット径以下とし、隣接する集合体同士の離間距離は、ドット径を超えるものとする。ここで、「ドット径」とは、流動体の液滴が導電性パターン形成用基材に着弾した直後に、液滴が衝突した際の慣性力で拡がった際の直径を言う。ただし、該直径を直接計測することは困難であるので、近似的には、例えば、浸透性の受像層を設けた基材に、導電性パターン形成用基材に対して打滴を行うときと同一条件で打滴した液滴の拡がり後の直径を測定した値を採用することができる。

このようにすることにより、流動体の着弾位置を変更してその拡散範囲、すなわち、導電性パターンの幅方向寸法を適宜変更することが可能となる。換言すれば、導電性パターンの幅方向寸法を所望するように設定することができる。

支持体は、好ましくは絶縁体である。この場合、支持体と保持領域との間に金属導電層を介在し、該金属導電層から導電性パターンを得るようにしてもよい。

上記した非接触式印刷法の好適な具体例としては、流動体としてインクを用いるインクジェット印刷が挙げられる。すなわち、流動体はインクを含む概念である。

この場合、少なくとも前記第１の直線と前記第２の直線が交わる交差点では第１のインクで打滴を行い、且つ前記交差点以外では、前記第１のインクに比して低粘度の第２のインクで打滴を行うことが好ましい。又は、前記交差点でのインク径を、前記交差点以外でのインク径に比して大径となるように打滴を行うようにしてもよい。

このような打滴を行うことにより、前記交差点において、所定の方向以外の方向にインクが流動することを容易に回避することができる。

本発明によれば、導電性パターンを得るための流動体に対して良好な濡れ性を示す保持領域を格子形状として設けるようにしているので、流動体の着弾位置に多少の誤差がある場合であっても、該流動体が保持領域に沿って拡散する。従って、導電性パターン形成用基材から回路基板を得る際、流動体を、得ようとする導電性パターンの形状及び幅方向寸法に対応する形状・幅方向寸法に印刷することによって、所望の導電性パターンが容易に得られる。

第１実施形態に係る導電性パターン形成用基材の要部縦断面図である。 図１の導電性パターン形成用基材の要部平面図である。 親和性領域と非親和性領域が市松模様（チェッカーフラッグ）状に形成された導電性パターン形成用基材の平面図である。 親和性領域と非親和性領域が水平縞模様に形成された導電性パターン形成用基材の平面図である。 直角に屈曲させて方向変換させた導電性パターンを示す平面図である。 鈍角に屈曲させて方向変換させた導電性パターンを示す平面図である。 単純正方格子形状として形成された保持領域を示す平面図である。 単純正方格子形状と、１本の対角線とが形成された保持領域を示す平面図である。 隣接する格子形状の対角線の向きがＡ方向では互いに相違し、Ｂ方向では互いに同一である保持領域を示す平面図である。 隣接する格子形状の対角線の向きがＡ方向及びＢ方向の双方で互いに相違する保持領域を示す平面図である。 図７中の第１の直線、第２の直線によって分裂線が形成された保持領域を示す平面図である。 互いに交差する２本の直線の双方に流動体が印刷された状態を示す平面図である。 第１の分裂線と、これに直交する方向に延在する第２の分裂線の双方に流動体が印刷された状態を示す平面図である。 図２中の第１〜第４の直線によって分裂線が形成された保持領域を示す平面図である。 図８中の第１、第２及び第４の直線によって分裂線が形成された保持領域を示す平面図である。 図９中の第１〜第４の直線によって分裂線が形成された保持領域を示す平面図である。 図１０中の第１〜第４の直線によって分裂線が形成された保持領域を示す平面図である。 図２中の第１〜第４の直線によって分裂線を形成したとき、図１４と別形状として形成された保持領域を示す平面図である。 第１の直線、第２の直線を集合体とした保持領域を示す平面図である。 隣接する第１（第２）の直線同士の離間距離が大きい場合における流動体の幅方向への広がりを示す平面図である。 隣接する第１（第２）の直線同士の離間距離が小さい場合における流動体の幅方向への広がりを示す平面図である。 第２実施形態に係る導電性パターン形成用基材の要部縦断面図である。 図６に示す導電性パターン形成用基材を用い、交差点と交差点以外の箇所とで粘度が相違する流動体を着弾させて得られた導電性パターンを示す要部拡大平面図である。 図６に示す導電性パターン形成用基材を用い、交差点と交差点以外の箇所とで粘度が同一である流動体を着弾させて得られた導電性パターンを示す要部拡大平面図である。 図６に示す導電性パターン形成用基材を用い、交差点と交差点以外の箇所とでドット径が相違するように流動体を着弾させて得られた導電性パターンを示す要部拡大平面図である。

以下、本発明に係る回路基板及びその製造方法につき、該回路基板を得るための導電性パターン形成用基材及びその製造方法との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、第１実施形態に係る導電性パターン形成用基材１０の要部縦断面図であり、図２は、その要部平面図である。この導電性パターン形成用基材１０は、支持体１２と、該支持体１２の一端面上に形成された保持領域１４とを有する。

支持体１２は、好ましくは、ポリイミド、耐熱性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ガラスエポキシ、ベークライト又は各種セラミックス等、難燃性の絶縁体からなる。このような素材からなる支持体１２は、後述する流動体に対する濡れ性が保持領域１４よりも小さい。従って、流動体が接触した場合、これを弾く傾向にある。

保持領域１４は、流動体に対して適切な濡れ性を示し、このために流動体が保持される領域である。すなわち、保持領域１４と流動体とがなす接触角は、支持体１２の露呈した表面と流動体とがなす接触角、該表面に膜（図示せず）が形成されているときには、当該膜と流動体とがなす接触角に比して顕著に小さくなる。このことから、保持領域１４は親和性領域であり、一方、支持体１２の露呈した表面ないし前記膜は非親和性領域であるといえる。

一般に、液の固体に対する濡れ性は、固体の表面エネルギーと、用いた液の表面張力とによって決定される。従って、導電性パターン形成用基材１０の表面に、表面エネルギーが周辺と有意に異なる格子形状（直線群）の保持領域１４を形成することにより、該保持領域１４に流動体を付着することが容易となる。

すなわち、保持領域１４と、その周辺との表面エネルギー差が大きいほど、流動体の液滴が保持領域１４に誘導され易くなる。従って、流動体が極性インク（後述）であるときには、保持領域１４の表面エネルギーが、該保持領域１４の周辺の表面エネルギーよりも５ｍＪ／ｍ^２以上高いことが好ましい。なお、１０ｍＪ／ｍ^２以上高いことがより好ましく、２０ｍＪ／ｍ^２以上高いことがさらに好ましい。

流動体が非極性インク（後述）であるときには、上記とは逆に、保持領域１４の表面エネルギーを、該保持領域１４の周辺の表面エネルギーよりも小さくすればよい。この場合、保持領域１４の表面エネルギーは、該保持領域１４の周辺の表面エネルギーよりも５ｍＪ／ｍ^２以上低いことが好ましい。なお、１０ｍＪ／ｍ^２以上低いことがより好ましく、２０ｍＪ／ｍ^２以上低いことがさらに好ましい。

以上のように、流動体の性質に応じて保持領域１４とその周辺との間の表面エネルギーの高低を設定することにより、保持領域１４の流動体に対する濡れ性を周辺よりも大きくすることができる。

保持領域１４は、図２における左右方向（矢印Ａ方向／第１の方向）に沿って互いに平行に延在する第１の直線１６を複数個有し、これら複数個の第１の直線１６によって第１の直線群１８が形成される。また、第１の直線１６には、上下方向（矢印Ｂ方向／第２の方向）に沿って互いに平行に延在する複数個の第２の直線２０が、略９０°の角度をなすようにして交差する。これら複数個の第２の直線２０によって、第２の直線群２２が形成されるとともに、第１の直線群１８と第２の直線群２２とで正方格子形状が形成される。

図２に示すように、保持領域１４は、さらに、第１の直線１６から第２の直線２０に向かって延在し、正方格子形状の対角線位置となる第３の直線２４と、該第３の直線２４と直交するように第１の直線１６から第２の直線２０に向かって延在する第４の直線２６とを有する。すなわち、第３の直線２４及び第４の直線２６は、第１の直線１６及び第２の直線２０に対して略４５°の角度をなす。従って、格子形状の各交差点においては、第１の直線１６、第２の直線２０、第３の直線２４及び第４の直線２６が交差する。その結果、１つの交差点（端部を除く）から８本の直線が放射状に拡散する形状となっている。すなわち、この場合、いわゆる八方格子が互いに連なる。

第３の直線２４及び第４の直線２６の各々は複数個存在し、これにより、第３の直線群２８及び第４の直線群３０がそれぞれ構成される。

第１の直線１６、第２の直線２０、第３の直線２４及び第４の直線２６は所定の線幅Ｗをそれぞれ有し、且つ互いに平行する直線同士が特定のピッチＰで離間している。このような直線同士が複数個組み合わされることにより、八方格子や四方格子（図７参照）等が構成される。

ピッチＰから線幅Ｗを差し引いた間隔Ｄは、線幅Ｗよりも広いことが好ましい。一層具体的には、線幅Ｗは、間隔Ｄ×０．９以下であることが好ましく、間隔Ｄ×０．７５以下であることがさらに好ましい。

ただし、線幅Ｗを過度に狭くすると描画可能な回路密度が低くなり、配線及び部品選択の自由度が低下する。従って、線幅ＷとピッチＰは、目的に応じて適切に選択すべきである。すなわち、回路基板の製造にあたっては、目的に応じた線幅ＷとピッチＰを有する基材を用いることが好ましい。

また、線幅Ｗは３μｍ〜１３０μｍが好ましく、４μｍ〜１００μｍがさらに好ましく、５μｍ〜７５μｍが特に好ましい。

ここで、導電性パターンを形成するための流動体の液径が線幅Ｗよりも著しく大きいと、直線形状の保持領域１４内に留まることが困難となり、保持領域１４（直線）の周辺に広がってしまう。逆に、液径が著しく小さいと、流動体の濡れ拡がりが不足し、回路基板の生産性が低下したり、隣接する液滴が拡がることで形成されたドット同士が繋がらず、配線として機能できない断線状態となる懸念がある。このため、線幅Ｗと液滴の径は適切な組み合わせであることが好ましい。具体的には、回路基板の製造方法において、用いる流動体の液滴の球相当径と線幅Ｗとの関係は、線幅Ｗが液滴の球相当径×１／５〜×６の範囲内であることが好ましく、球相当径×１／３〜×５の範囲内であることが特に好ましい。

上記したような形状の保持領域１４は、親水性ポリマーや、乾燥後に表面が親水性となるポリマー又は界面活性剤を含む保持領域用流動体を用い、フレキソ印刷又はグラビア印刷等を行うことで形成することができる。又は、紫外線や電子線、ガンマ線等の輻射線によって流動体に対する親和性が増すものであってもよい。

次に、この導電性パターン形成用基材１０から得られる回路基板につき、その製造方法との関係で説明する。

はじめに、導電性パターン形成用基材１０を作製する。具体的には、例えば、ポリイミド、耐熱性ＰＥＴ、ＰＥＮ、ガラスエポキシ、ベークライト又は各種セラミックス等の難燃性の絶縁体からなる支持体１２の一端面上に、保持領域用流動体を印刷する。この際には、フレキソ印刷又はグラビア印刷等を行えばよい。また、前述の輻射線によって流動体に対する親和性が増す性質を有する材料、例えば、特許文献２記載の可溶性ポリイミドを塗設し、保持領域１４の形状になるように輻射線を露光する方法も好適に用いられる。輻射線の露光にあたっては、その用途と材料の感度に応じて、フォトマスクを介した面露光や、レーザスキャン等、公知の方法を選択できる。

支持体１２は、バルク体であっても差し支えないが、特に、板状、シート状又はロール状等の平坦形状のものが好ましく用いられる。

ここで、保持領域用流動体としては、乾燥した後に、導電性パターンを得るための流動体に対する濡れ性が支持体１２に比して大きいものが選定される。流動体が、例えば、極性インクである場合には、保持領域用流動体として、導電性パターン形成用基材１０、又は該導電性パターン形成用基材１０の表面上に形成される膜に比して表面エネルギーが高いものを選定し、一方、流動体が、例えば、非極性インクである場合には、導電性パターン形成用基材１０、又は該導電性パターン形成用基材１０の表面上に形成される膜に比して表面エネルギーが低いものを選定すればよい。これにより、流動体に対する濡れ性が周辺に比して大きな保持領域１４を形成することができる。

また、上記したように、保持領域用流動体は、導電性パターン形成用基材１０の表面、又は該表面に膜が形成されているときには当該膜に対し、表面エネルギー差が５ｍＪ／ｍ^２以上である保持領域１４を形成し得るものが好ましい。なお、周辺との表面エネルギー差が１０ｍＪ／ｍ^２以上である保持領域１４を形成し得るものが一層好ましく、２０ｍＪ／ｍ^２以上である保持領域１４を形成し得るものがさらに好ましい。

導電体の粒子を含む液体を流動体とするとき、保持領域用流動体の具体例としては、親水性ポリマーや、乾燥後に表面が親水性となるポリマー又は界面活性剤を含むものが挙げられる。

図２に示す保持領域１４を形成するためには、八方格子形状同士が連なるように保持領域用流動体を印刷すればよい。すなわち、第１の直線群１８、該第１の直線群１８に略直交する第２の直線群２２、第１の直線群１８と第２の直線群２２とで形成される格子形状の対角線位置となる第３の直線群２８及び第４の直線群３０を設ける。

保持領域用流動体が乾燥することにより保持領域１４が形成され、これにより導電性パターン形成用基材１０が得られる。

その一方で、導電性パターンを得るための流動体を調製する。すなわち、銅、銀、金、スズ、亜鉛等の金属粒子や、グラファイト、カーボンナノチューブ、フラーレン等の炭素粒子、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の有機導電性化合物を、水や有機溶剤、油脂等の分散媒中に分散させる。分散に代替し、適切な溶媒に溶解するようにしてもよい。また、酸化銅、酸化銀等の酸化物の粒子を出発材として用い、後のプロセスで還元して導電性を付与するようにしても差し支えない。なお、各粒子としては、ナノサイズ又はミクロンサイズのものが容易に分散又は溶解するので好適である。

流動体には、粘度、表面張力、温度等の物性をするべく、増粘剤や界面活性剤等を添加するようにしてもよい。これにより、保持領域１４（親和性領域）と支持体１２の露呈した一端面（非親和性領域）とで、該流動体の接触角が一層顕著に相違するようになる。

この種の流動体は、インクジェット用インクとして調製・市販されているものもあり、代表的なものとしては、バンドー化学社製のＳＷシリーズ（銀ナノ粒子が水系溶液に分散されたもの）やＳＲシリーズ（銀ナノ粒子が有機溶剤に分散されたもの）が例示される。

インクは、金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子を含有する分散液であってもよい。以下、このインクにつき説明する。

［１］ 金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子の分散液
（Ａ） 金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子の組成及びサイズ
金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子を構成する金属としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｔｌ、Ｃｒ、Ｖ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ａｌ等が挙げられる。これらの金属の酸化物又は水酸化物の中では、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｆｅ、Ｎｉ及びＣｏの酸化物が好ましく、特にＡｇ又はＣｕの酸化物（例えばＡｇ_２ＯやＣｕ_２Ｏ等）は還元されやすく、生成した金属が比較的安定であるので好ましい。この金属酸化物微粒子の平均結晶子サイズは１〜１００ｎｍ、好ましくは１〜５０ｎｍである。

（Ｂ） 製造方法
金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子の分散液は、金属塩（前記金属の塩化物、臭化物、硫酸塩、硝酸塩、有機酸塩等）の溶液を塩基性溶液で中和処理したり、金属アルコキシドを加水分解したり、高原子価の金属塩溶液に還元剤を添加して、低原子価の金属酸化物又は金属水酸化物に還元すること等により調製することができる。有機酸塩の場合、有機酸の好ましい具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、２−エチル酪酸、ピバル酸、吉草酸、イソ吉草酸、プロピオール酸、乳酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、安息香酸、フタル酸、サリチル酸、アクリル酸、メタクリル酸、エチルメチル酢酸、アリル酢酸、アセト酢酸等が挙げられる。

必要に応じて金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子の表面に吸着性化合物、界面活性剤及び／又は親水性高分子を吸着させて、金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子を表面修飾して分散液を安定化してもよい。

金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子の分散液は、必要に応じて吸着性化合物及び／又は界面活性剤の存在下で遠心分離等によって沈降させ、得られた金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子を洗浄した後、別の分散溶媒で再分散してもよい。また、脱塩等の精製、濃縮処理を行ってもよい。

（ａ） 吸着性化合物
吸着性化合物としては、−ＳＨ、−ＣＮ、−ＮＨ_２、−ＳＯ_２ＯＨ、−ＳＯＯＨ、−ＯＰＯ（ＯＨ）_２、−ＣＯＯＨ等の官能基を有する化合物が有効であり、特に−ＳＨ基を有する化合物（ドデカンチオール、Ｌ−システイン等）、又は−ＮＨ_２基を有する化合物（オクチルアミン、ドデシルアミン、オレイルアミン、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミド等）が好ましい。親水性コロイドの場合、親水性基［例えば、−ＳＯ_３Ｍや−ＣＯＯＭ（Ｍは水素原子、アルカリ金属原子又はアンモニウム分子等を表わす）］を有する吸着性化合物を使用するのが好ましい。

（ｂ） 界面活性剤
界面活性剤としては、アニオン界面活性剤（例えば、ビス（２−エチルヘキシル）スルホコハク酸ナトリウムやドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等）、ノニオン界面活性剤（例えばポリアルキルグリコールのアルキルエステルやアルキルフェニルエーテル等）、フッ素系界面活性剤等を使用することができる。

（ｃ） 親水性高分子
また親水性高分子として、例えば、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール等をコロイド分散液中に含有させてもよい。

（ｄ） 添加量
吸着性化合物、界面活性剤及び／又は親水性高分子の添加量は、金属酸化物微粒子に対して質量比で０．０１〜２倍であるのが好ましく、０．１〜１倍がさらに好ましい。吸着性化合物、界面活性剤及び／又は親水性高分子は金属酸化物微粒子の表面を０．１〜１０ｎｍの厚さに被覆するのが好ましい。なお被覆は一様である必要がなく、金属酸化物微粒子の表面の少なくとも一部が被覆されていればよい。

金属酸化物微粒子が吸着性化合物、界面活性剤又は親水性高分子等の有機化合物で表面修飾されていることは、ＦＥ−ＴＥＭ等の高分解能ＴＥＭの観察において金属酸化物微粒子間隔が一定であること、及び化学分析により確認することができる。

（ｅ） 溶媒
金属酸化物又は金属水酸化物の分散溶媒（及び後述のインクの溶媒）としては以下のものが挙げられる。
（１） 酢酸ブチル、セロソルブアセテート等のエステル類
（２） メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン等のケトン類
（３） ジクロルメタン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素類
（４） ジメチルホルムアミド等のアミド類
（５） シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、デカン等の脂肪族炭化水素類
（６） トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類
（７） テトラヒドロフラン、エチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類
（８） エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ジアセトンアルコール、エチレングリコール、２，５−ヘキサンジオール、１，４−ブタンジオール、シクロヘキサノール、シクロペンタノール、シクロヘキセノール等のアルコール類
（９） ２，２，３，３−テトラフロロプロパノール等のフッ素系溶剤類
（１０） エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類
（１１） ２−ジメチルアミノエタノール、２−ジエチルアミノエタノール、２−ジメチルアミノイソプロパノール、３−ジエチルアミノ−１−プロパノール、２−ジメチルアミノ−２−メチル−１−プロパノール、２−メチルアミノエタノール、４−ジメチルアミノ−１−ブタノール等のアルキルアミノアルコール類
（１２） 酪酸、イソ酪酸、２−エチル酪酸、ピバル酸、吉草酸、プロピオン酸、乳酸、アクリル酸、メタクリル酸、プロピオール酸、エチルメチル酢酸、アリル酢酸等のカルボン酸類
（１３） ジエチレントリアミン、エチレンジアミン等のアミン類等
（１４） 水

これらの溶媒は、金属酸化物又は金属水酸化物の分散安定性、還元剤の溶解性、還元剤の酸化に対する安定性、粘度等を考慮して、単独又は二種以上を組合せて用いることができる。また金属酸化物又は金属水酸化物の分散性及び還元剤の溶解性に優れた溶媒（共通溶媒）を選択するのが好ましい。

（Ｃ） 分散液
分散液中の金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子の濃度は金属換算値で１〜８０質量％が好ましく、５〜７０質量％がより好ましい。また分散液は一種類の金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子を含有していても、複数種の金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子を含有していてもよい。また金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子中の金属の価数は１種類でも複数の混合物でもよい。さらにエネルギーの未照射部及び照射部の絶縁性／導電性を調節するために、ＳｉＯ、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２等の無機微粒子やポリマー（微粒子であってもなくてもよい）を金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子と併用してもよい。なお分散液中の金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子の粒径は通常コロイドを形成する程度であるが、限定的ではない。好ましい粒径は１〜１００ｎｍ、より好ましくは１〜５０ｎｍである。

［２］ インク
上記金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子の分散液をそのままインクとして用いることができる。上記金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子の分散液のみでは、エネルギー照射しても金属への還元反応が起こり難い場合には、還元剤を添加することができる。

金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子の還元に用いる還元剤は、無機還元剤でも有機還元剤でもよい。無機還元剤としては、ＮａＢＨ_４、ヒドラジン又はヒドロキシルアミン等が挙げられる。また有機還元剤としては、（ｉ）ヒドラジン基を含有するヒドラジン系化合物類（例えばフェニルヒドラジン等）、（ｉｉ）ｐ−フェニレンジアミン、エチレンジアミン、ｐ−アミノフェノール等のアミン類、（ｉｉｉ）窒素原子にアシル基やアルコキシカルボニル基などが置換したヒドロキシルアミン系化合物類、（ｉｖ）２−ジメチルアミノエタノール、２−ジエチルアミノエタノール、２−アミノエタノール、ジエタノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール等のアミノアルコール類、（ｖ）ヒドロキノン、カテコール、１，４−ブタンジオール、エチレングリコール等のジオール類、又は（ｖｉ）一般式：Ｘ−（Ａ＝Ｂ）_ｎ−Ｙ（ただし、Ａ及びＢはそれぞれ炭素原子又は窒素原子を表し、Ｘ及びＹの各々は非共有電子対を有する原子がＡ又はＢに結合する原子団を表し、ｎは０〜３を表す。）により表される有機還元剤又はその互変異性体、又は熱的にこれらを生成する化合物類等が挙げられる。

これらの還元剤は単独で用いても複数を組合せて用いてもよいが、金属酸化物又は金属水酸化物に対する還元作用に選択性があるので、適宜組合せるのが好ましい。なお必要に応じて還元剤を有機溶媒として使用してもよい。

一般式：Ｘ−（Ａ＝Ｂ）_ｎ−Ｙにより表される前記（ｖｉ）の化合物における非共有電子対を有する原子としては、酸素原子、窒素原子、イオウ原子、リン原子等が好ましく、酸素原子、窒素原子がより好ましい。これらの原子を含む原子団Ｘ及びＹとしては、ＯＲ_１、ＮＲ_１Ｒ_２、ＳＲ_１、及びＰＲ_１Ｒ_２（ただし、Ｒ_１及びＲ_２はそれぞれ水素原子又は置換基を表す。）が好ましい。前記置換基としては、置換されていてもよい炭素数１〜１０のアルキル基、又は置換されていてもよい炭素数１〜１０のアシル基が好ましい。

ｎは０〜３が好ましく、０〜２がより好ましく、０〜１が最も好ましい。ｎが２以上のときＡ及びＢは繰り返し単位ごとに異なっていてもよい。またＡとＢ、ＸとＡ、又はＹとＢは互いに結合して環構造を形成してもよい。環構造を形成する場合、５員環又は６員環が好ましく、さらにこれらの環は縮環していてもよい。縮環する場合、５〜６員環が好ましい。

以上において、還元反応後に電気伝導度が小さい還元剤が望ましく、具体的には金属イオンが残留しない有機還元剤、ヒドラジン又はヒドロキシルアミンが好ましい。還元後に残渣が多く残ると配線の導電性に悪影響を及ぼすため、残渣が少ないものが好ましく、還元後に揮発性（昇華性）又は分解して揮発性になる性質を有するものが好ましい。

同様の観点から、還元剤は少量で金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子を還元可能なこと、すなわち低分子量であることが好ましい。従って、還元剤の分子量は５００以下が好ましく、３００以下がより好ましく、２００以下が最も好ましい。

以下、金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子の還元に用いることができる還元剤の具体例を例示するが、当該インクはこれらの例に限定されない。

金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子と還元剤との好ましい組合せとしては、（ａ）金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子と、その金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子に対する還元作用が常温で実質的にないがエネルギー照射下では強い還元剤とを１つの分散液に含有させる場合（一液型インク）、及び（ｂ）金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子の分散液（還元剤を含有しなくてよい）と、その金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子に対して還元作用を示す還元剤（常温での還元作用の強弱は問わないが、少なくともエネルギー照射下では強い還元作用を示す）の溶液を別々に調製する場合（二液型インク）が挙げられる。

エネルギー照射だけでは還元され難い金属酸化物微粒子と還元剤の組合せの場合、又はエネルギー照射下でより強い還元性を発揮させる場合、金属酸化物微粒子又は金属水酸化物分散液又は別液（還元剤又はその溶液）に塩基又は塩基プレカーサのような還元作用促進剤を入れておくことができる。塩基又は塩基プレカーサに還元作用があってもよい。

以上の通り、使用する還元剤としては、常温では金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子を還元する速度が小さいが、エネルギー照射によって速やかに金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子を還元するものが好ましい。エネルギー照射による加熱温度は、照射時間に依存するので一概には規定できない。基板や素子の耐熱性から熱拡散により加熱される温度は約３００℃以下であるのが好ましく、約２５０℃以下であるのがより好ましい。従って、還元剤は約３００℃以下の温度で金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子に対して十分な還元性を有するものが好ましい。前記（ｂ）の二液型インクに室温でも還元作用の強い還元剤を使用する場合、混合後直ちに金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子が還元され金属を生成するので、その後のエネルギー照射は必ずしも必要ないことは言うまでもない。

後述のように、金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子の分散液、還元剤又はこれらの混合物は、インクジェットプリンターやディスペンサー等でパターン状に描画するインクとして使用するのが好ましいので、粘度調整のために必要に応じて溶媒を添加する。インクに使用し得る溶媒は上記したものと同じである。

金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子の分散液及び／又は還元剤又はその溶液中には、さらに必要に応じて、帯電防止剤、酸化防止剤、ＵＶ吸収剤、可塑剤、カーボンナノ粒子、色素、熱硬化型フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂等の各種添加剤を目的に応じて添加してもよい。

金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子の分散液、還元剤又はその溶液あるいはこれらの混合物をインクとしてインクジェットプリンターやディスペンサー等でパターン状に描画する場合、インクの粘度は重要である。インクの粘度が高すぎるとノズルから射出するのが困難であり、またインクの粘度が低すぎると描画パターンが滲む恐れがある。具体的には、インクの粘度は１〜１００ｃＰであるのが好ましく、特に５〜３０ｃＰであるのが好ましい。またインクの表面張力は２５〜８０ｍＮ／ｍであるのが望ましく、特に３０〜６０ｍＮ／ｍであるのが望ましい。

ここで、インクは、水やアルコール等に代表される極性溶剤に分散されたものと、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）やヘキサン等に代表される非極性溶剤に分散されたものとに大別される。ここでは前者を極性インク、後者を非極性インクと表記する。

極性インクの代表例としては、例えば、銀ナノ粒子が分散剤とともに水に分散されたフローメタルＳＷ−１０００シリーズ（バンドー化学社製）や、銀ナノインクＣＣＩ−３００（Ｃａｂｏｔ社製）、酸化銅インクＩＣＩ−００３（ＮｏｖａＣｅｎｔｒｉｘ社製）等が挙げられる。一方、非極性インクの代表例としては、例えば、銀ナノ粒子が溶剤に分散されたフローメタルＳＲ−２０００シリーズ（バンドー化学社製）や、Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ社製の銅ナノ粒子のインク等が例示される。また、アクリル系モノマーを用い且つＵＶラジカル重合性を有したエッチングレジスト用インクも同様に、非極性インクの代表である。

次に、上記したような流動体（例えば、上述の極性インク又は非極性インク等）を非接触式印刷法、例えば、インクジェット印刷によって保持領域１４中の任意の部分に打滴する。

この際、流動体が極性インクであるときには、導電性パターン形成用基材１０における表面エネルギーが高い領域で濡れ拡がり易い。従って、この場合には、極性インクを保持すべき複数の直線群からなる保持領域１４の表面エネルギーが、周辺の表面エネルギーよりも有意に高い導電性パターン形成用基材１０が用いられる。

一方、流動体が非極性インクであるときには、導電性パターン形成用基材１０における表面エネルギーが低い領域で濡れ拡がり易い。従って、この場合には、非極性インクを保持すべき複数の直線群からなる保持領域１４の表面エネルギーが、周辺の表面エネルギーよりも有意に低い導電性パターン形成用基材１０が用いられる。

このように、流動体の性質に応じて適切な導電性パターン形成用基材１０を選定するようにしているので、保持領域１４が、その周辺よりも流動体に対して大きな濡れ性を示す。従って、打滴された流動体は、保持領域１４に着弾すると該保持領域１４内で若干拡散した状態で保持される。

この拡散により、流動体の着弾位置同士が若干離間している場合であっても、端部同士が結合する。また、着弾を意図した箇所から離間した箇所に着弾したとしても、流動体が拡散して、着弾を意図した箇所に到達する。その結果、保持領域１４上で流動体が連なり、定着処理後には連続した導電性パターンが形成される。従って、導電性パターンが破断したり、幅方向寸法にバラツキが生じたりすることが回避される。

以上のように、支持体１２の表面に、表面エネルギーが周辺と有意に異なる直線群状の保持領域１４を形成し、そこに流動体の液滴を付着させると、該液滴が保持領域１４に沿って線状に濡れ拡がる。その結果として、破断や寸法バラツキが回避された高品質な導電性パターンを得ることが可能となる。

図３に示すように、親和性領域と非親和性領域が市松模様（チェッカーフラッグ）状に形成されている場合、流動体を打滴しても一直線状に着弾させることは容易ではない。すなわち、長尺な直線を描画することが容易ではない。

これに対し、第１実施形態では、流動体の一部が仮に非親和性領域に着弾したとしても、該非親和性領域が流動体を弾くので、非親和性領域に流動体が保持されることはない。このため、幅方向寸法が所定の値である直線を効率よく描画することができる。

また、図４に示すように長尺な非親和性領域及び親和性領域を交互に並列した場合、長尺な直線を描画することは容易であるが、導電性パターンに屈曲部を形成することができない。

一方、第１実施形態によれば、図５に示すように、流動体を印刷する直線を、例えば、第１の直線１６から第２の直線２０に変更することによって、導電性パターンＰの方向をＡ方向からＢ方向に変換することが可能である。

なお、導電性パターンＰの方向をＡ方向からＢ方向に変換する場合、図６に示すように、第１の直線１６、第３の直線２４、第２の直線２０の順序で変更することが好ましい。この場合、流動体の乾燥物である導電性パターンＰの屈曲角度θが鈍角となる。このような角度で屈曲した導電性パターンＰは、図５に示すように直角をなして屈曲する場合に比して、導電特性に優れると期待される。

以上のようにして流動体を印刷した後、必要に応じて熱処理を施す。このためには、例えば、マイクロ波プラズマや電子線、又はフラッシュ光を照射すればよい。なお、２液硬化型の流動体を用いる場合には、熱処理を行う必要は特にない。

以上により流動体が乾燥するとともに、該流動体中に含まれる粒子の焼結が進行する。又は、流動体が硬化する。その結果、導電性パターンが形成され、回路基板が得られるに至る。

上記した実施形態では、保持領域１４は、図２に示す八方格子形状の繰り返しから構成されているが、保持領域１４の形状は、これに特に限定されるものではない。例えば、図７に示すように、第１の直線群１８と第２の直線群２２のみから形成される単純正方格子形状であってもよい。この場合、１つの交差点（端部を除く）から４本の直線が放射状に拡散する。

又は、図８に示すように、単純正方格子に１本の対角線が存在する形状であってもよい。この場合、保持領域１４は、第１の直線群１８、第２の直線群２２及び第４の直線群３０から形成される。また、１つの交差点（端部を除く）から６本の直線が放射状に拡散する。

さらに、図９及び図１０に示すように、単純正方格子に対し、第４の直線群３０によって形成される対角線が存在するものと、第３の直線群２８によって形成される対角線が存在するものとが混在するものであってもよい。

さらにまた、図１１に示すように、少なくとも、第１の直線１６及び第２の直線２０を同一軸線上に複数個並べ、これにより見かけ上の分裂線を形成するようにしてもよい。以下においては、複数個の第１の直線１６、第２の直線２０が同一軸線上に並ぶことによって形成される見かけ上の分裂線を、それぞれ、第１の分裂線３２、第２の分裂線３４と表記する。

第１の分裂線３２の分裂箇所、すなわち、同一軸線上に位置する第１の直線１６同士の間隙は、第２の分裂線３４の分裂箇所、すなわち、同一軸線上に位置する第２の直線２０同士の間隙に一致する。要するに、この場合、第１の直線１６と第２の直線２０とで交差点が形成されるべき箇所が切断された形状となっている。ただし、本明細書においては、このような形状も格子形状に含めるとともに、「交差点が形成されるべき箇所」であっても「交差点」と表すこととする。

分裂箇所（交差点となるべき箇所＝交差点）には、点状の保持領域３６が形成されている。このため、２本の第１の直線１６と点状の保持領域３６、２本の第２の直線２０と点状の保持領域３６とで、見かけ上、一点鎖線が形成されている。

第１の直線１６と第２の直線２０が交差している場合、第１の直線１６と第２の直線２０の双方に導電性パターンを形成するとき、交差点では、第１の直線１６に印刷された流動体に対し、第２の直線２０に印刷された流動体が重畳されることがある。従って、図１２に示すように、交差点における流動体の量が過剰となり、流動体４０が滲出する懸念がある。

これに対し、図１１に示す格子形状においては、第１の直線１６と第２の直線２０とが交差すべき箇所（交差点）に間隙が設けられている。従って、第１の分裂線３２と、これに交差する第２の分裂線３４との双方に流動体が印刷される場合には、図１３に示すように、重畳された流動体４０が、間隙（非保持領域）において、第１の直線１６、１６同士、第２の直線２０、２０同士に跨るように拡散する。このため、流動体が破断することが回避される。

しかも、間隙には、点状の保持領域３６が設けられている。このため、流動体４０が点状の保持領域３６を介して第１の直線１６同士、第２の直線２０同士に跨るようになるので、流動体が破断することを回避することが一層容易となる。

図２、図８〜図１０に示される第３の直線２４ないし第４の直線２６も同様に、見かけ上の分裂線を形成するようにしてもよい。複数個の第３の直線２４、第４の直線２６が同一軸線上に並ぶことによって形成される見かけ上の分裂線のそれぞれを第３の分裂線３７、第４の分裂線３８とし、図２、図８〜図１０に対応する保持領域１４、３６のパターンを図１４〜図１７にそれぞれ示す。

さらに、第１の直線１６、第２の直線２０、第３の直線２４及び第４の直線２６を、これら直線１６、２０、２４、２６が交わる交差点に、図１８に示すような八芒星形状の間隙が形成されるように分割するようにしてもよい。この場合、例えば、矢印Ａに沿って第３の直線２４（第３の分裂線３７）から第１の直線１６（第１の分裂線３２）に向かうように流動体を印刷するとき、所望の分裂線以外の分裂線に流動体が流動することを回避することが一層容易となる。

さらにまた、図１９に示すように、第１の直線１６又は第２の直線２０を密集させて集合体を形成するようにしてもよい。なお、この図１９においては、３本の第１の直線１６で１個の第１の集合体５０を形成し、且つ第１の集合体５０を構成する３本の第１の直線１６中、中心線の幅方向寸法を他の２本に比して大きく設定するとともに、３本の第２の直線２０で１個の第２の集合体５２を形成し、且つ第２の集合体５２を構成する３本の第２の直線２０中、中心線の幅方向寸法を他の２本に比して大きく設定した場合を例示している。この場合においても、第１の集合体５０と第２の集合体５２とで格子形状が形成される。

第１の集合体５０において、中心線と他の２本の第１の直線１６との離間距離Ｄ１は、流動体のドット径以下に設定される。同様に、第２の集合体５２において、中心線と他の２本の第２の直線２０との離間距離Ｄ２も、流動体のドット径以下に設定される。

この場合、例えば、第１の集合体５０ないし第２の集合体５２の各中心線に隣接する２本中の１本にのみに流動体を印刷することにより、最細の導電性パターンを形成することができる。また、第１の集合体５０ないし第２の集合体５２の各中心線にのみ流動体を印刷すると、幅方向寸法が若干大きな導電性パターンが得られる。

さらに、中心線と、該中心線に隣接する２本中の１本との間に打滴を行うようにしてもよい。中心線と隣接する線との間は非保持領域ではあるが、上記したように、離間距離Ｄ１、Ｄ２が流動体のドット径以下であるので、流動体は、中心線と、これに隣接する線との双方に跨るように拡散することができる。

勿論、これに加え、中心線と、該中心線に隣接する２本中の残余の１本との間にも打滴を行うようにしてもよい。この場合、第１の集合体５０又は第２の集合体５２の幅方向全体に広がった導電性パターンが得られる。

さらに、図２０と図２１を対比して諒解されるように、中心線と、残余の２本の線との離間距離Ｄ１（Ｄ２）を相違させることによっても、着弾した流動体４０の幅方向寸法、ひいては導電性パターンの幅方向寸法を相違させることができる。なお、図２０及び図２１においては、流動体４０が第１の直線１６（第２の直線２０）の長手方向に沿って拡散する前の状態で示している。

以上のように、第１の集合体５０、第２の集合体５２を形成することにより、導電性パターンの幅方向寸法を任意のものに変更することが著しく容易となる。

なお、第１の集合体５０、５０同士の間、第２の集合体５２、５２同士の間の各離間距離Ｄ３、Ｄ４は、流動体のドット径以上に設定されている。このため、第１の集合体５０、５０同士の間、第２の集合体５２、５２同士の間に打滴が行われたとしても、流動体が第１の集合体５０、５０同士、第２の集合体５２、５２同士に跨ることが回避される。

必要に応じ、導電性パターンを形成した後、メッキを行うようにしてもよい。これにより、流動体から形成された導電性パターン上に導電層（一般的には金属導電層）が重畳される。すなわち、導電通路の断面積が大きくなる。このため、大電流を流す必要がある電気回路の回路基板として好適である。

第１実施形態では、支持体１２上に親和性領域となる保持領域用流動体を印刷するようにしているが、金属導電層を設け、これを露呈させて導電性パターンを得るようにしてもよい。以下、これを第２実施形態として説明する。

第２実施形態に係る回路基板は、以下のようにして作製することができる。

はじめに、絶縁体からなる支持体１２上に、メッキ等によって金属導電層６０（図２２参照）を形成する。なお、金属導電層６０をなす金属としては、導電特性、コスト、エッチング耐性の観点から、銅が好適である。金属導電層６０の厚みは、１μｍ〜１ｍｍの範囲内からｍ通電する電流の容量の大きさや配線密度によって適宜選択される。一般的には１０μｍ〜１００μｍが好ましく、１５μｍ〜５０μｍが一層好ましい。

次に、この金属導電層６０上に、第１実施形態と同様にして、格子形状の保持領域１４を形成する。勿論、この際には、保持領域用流動体を用いて印刷（例えば、インクジェット印刷）を行えばよい。この工程が終了した時点で、図２２に示すように、支持体１２の一端面上に金属導電層６０、保持領域１４がこの順序で形成された導電性パターン形成用基材６２が得られる。この構成では、保持領域１４が親和性領域となり、該保持領域１４から露呈した金属導電層６０の一端面が非親和性領域となる。

該導電性パターン形成用基材６２から回路基板を得るためには、次に、保持領域１４の任意の一部に、得ようとする導電性パターンの形状に対応する形状のエッチングレジスト剤を印刷する。この際にも、例えば、インクジェット印刷等の非接触式印刷を行えばよい。

エッチングレジスト剤は、重合性ポリマーの流動体からなり、前記保持領域１４に対して接触角が顕著に小さくなる。一方、非親和性領域である金属導電層６０からは弾かれる。すなわち、エッチングレジスト剤は、保持領域１４の所定の部分を覆い、金属導電層６０を覆うことはない。後述するように、エッチングレジスト剤によって覆われた部分から導電性パターンが得られることから、この場合、導電性パターンを得るための流動体は、エッチングレジスト剤である。

次に、エッチングレジスト剤を、紫外線又は熱等によって硬化する。勿論、紫外線及び熱の双方を併用するようにしてもよい。これにより、エッチングレジストマスクが形成される。

エッチングレジスト剤の具体例としては、ＪＮＣ社製マスキングレジストインクのＰＭＡ−２１００Ｐ−００１（商品名）が挙げられる。この場合、例えば、基材温度を２５℃に調整するとともにヘッド部を７０℃として吐出を行った後、メタルハライドＵＶランプにて２５０ｍＪ／ｃｍ^２で露光を行えばよい。

次に、支持体１２、金属導電層６０、保持領域１４及びエッチングレジストマスクの積層物を、加温した塩化第二鉄水溶液等の適切なエッチング液に浸漬する。これにより、エッチングレジストマスクで覆われた部位以外の部位において、保持領域１４及び金属導電層６０が除去される。その結果、当該部位では、支持体１２の一端面が露呈する。

次に、エッチングレジストマスク及びその直下の保持領域１４を除去する。この除去は、例えば、積層物をアルカリ液等に浸漬することで実施することができる。又は、研磨等の機械的除去を行うようにしてもよい。

この除去の結果、金属導電層６０からなる導電性パターンが露呈する。エッチングレジスト剤（マスク）が、導電性パターンの形状に対応する形状で設けられているため、この時点で、所望の形状をなす導電性パターンが得られるとともに、該導電性パターンを有する回路基板が得られるに至る。

勿論、第２実施形態においても、図２、図７〜図１１、図１４〜図１９の各々に示されるような格子形状（及び点状）の保持領域１４を形成するようにしてもよい。

さらに、第１実施形態と同様に、メッキによって金属導電層６０上にさらなる導電層（例えば、別の金属導電層）を形成するようにしてもよいことは勿論である。

回路を得るためには、上記のようにして得た回路基板に対し、必要に応じて穿孔加工、ソルダーレジスト等の後処理を施した後、抵抗やコンデンサ、ＩＣ等の回路部品を取り付ければよい。

上記した第１実施形態及び第２実施形態によれば、導電性パターンを得るための流動体に対する濡れ性（親和性）が互いに顕著に相違する領域を設けるようにしている。このため、着弾干渉が起こることが回避される。

しかも、インクジェット印刷をはじめとする非接触式印刷では、各回ごとに印刷パターンを変更することができる。換言すれば、互いに相違する導電性パターンを逐一形成することが可能である。従って、第１実施形態及び第２実施形態に係る導電性パターン形成用基材１０、６２から、多品種の回路基板を容易に得ることができる。すなわち、回路基板の多品種少量生産に好適である。

その上、着弾位置に多少の誤差がある場合であっても、流動体が保持領域１４に沿って拡散するので、所望の幅方向寸法の導電性パターンを得ることが容易である。

交差点において、流動体が不要な方向に流動することを回避するためには、交差点に着弾させる流動体と、交差点以外の箇所に着弾させる流動体とで流動性が互いに相違するものを用いることも有効である。すなわち、交差点では高粘度の流動体を着弾させ、交差点以外では低粘度の流動体を着弾させる。なお、インクジェット印刷であれば、２個のヘッドを用意し、一方のヘッドから高粘度の流動体を導出するとともに、残余の一方のヘッドから低粘度の流動体を導出するようにすればよい。

ここで、図６に示した２５℃に設定済の導電性パターン形成用基材１０に対し、７０℃に設定した第１のヘッドから、固形分濃度及び粘度調整剤等によって２５℃での粘度が５０ｍＰａ・ｓ、８０℃での粘度が１５ｍＰａ・ｓである第１の流動体を交差点に打滴する一方で、２５℃に設定した第２のヘッドから、２５℃での粘度が１５ｍＰａ・ｓである第２の流動体を交差点以外の箇所に打滴した結果を、打滴痕とともに図２３に示す。なお、高粘度の流動体の打滴痕は破線、低粘度の流動体の打滴痕は実線で表している。

また、第１の流動体は、第２の流動体に対し、粘度調整剤としてのグリセリン及びジエチレングリコールを体積で２：１となるように適宜添加して調製されたものである。そして、第１及び第２のヘッドからの吐出に際しては、ピエゾ素子の駆動電圧波形を調整して、第１及び第２の流動体の各々が適切に吐出できる状態にした。

図２３から分かるように、この場合、交差点において流動体が不要な方向へ流動することが回避され、所望の導電性パターンＰが得られた。

比較のため、第２のヘッドのみを用い、全ての箇所において第２の流動体のみを打滴したことを除いては上記と同様にして導電性パターンＰを形成した。結果を図２４に示す。この場合、グリッド幅の１／５〜１／３程度の染み出しが観察された。

図２４に示されるように若干の染み出しが観察される場合であっても特段の差し支えはないが、染み出しが小さいほどショート等の不具合が起こる懸念が少なくなる。すなわち、交差点に着弾させる流動体として、高粘度であるので流動を起こし難いものを選定することにより、一層高品質な回路基板を得ることが可能となる。

交差点において、流動体が不要な方向に流動することを回避するべく、図２５に示すように、交差点に着弾させる流動体の液滴径を、交差点以外に着弾させる流動体の液滴径よりも小さくするようにしてもよい。この場合、交差点では着弾時の液適量が少ないので、たとえ流動体が保持領域１４上の意図しない方向へ流動したとしても、その染み出し量は極僅かに抑えられる。

ここで、前記の「液滴径」とは、着弾時点の液滴の球相当径を意味する。インクジェット印刷においては、例えば、ピエゾ駆動方式のノズルからの吐出制御電圧波形を制御することによって、実質的に液滴径を打ち分けることが可能である。交差点以外での流動体（インク）の液滴径は、交差点での流動体（インク）の液滴径の１．５倍以上１０倍以下であることが好ましい。２倍以上８倍以下であることが一層好ましく、３倍以上５倍以下であることが特に好ましい。

さらには、最初に交差点付近に打滴を行い、次いで、交差点以外の箇所に打滴を行うという順序で印刷を行うことにより液滴の表面張力を用いた合一性を利用することが可能であり、流動体が不要な方向に流動することを回避するのに有効である。

本発明は、上記した実施の形態に特に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能である。

例えば、図１９に示す実施の形態では、集合体５０、５２をなす３本の直線１６、２０中の中央線の幅方向寸法をその他の２本に比して大きくするようにしているが、３本の幅方向寸法は同一であってもよい。また、集合体５０、５２をなす直線１６、２０の個数は、３本に限定されるものではなく、４本や５本であってもよいし、それ以上であってもよい。

また、図２、図７〜図１１、図１４〜図１８に示す実施の形態では、第１の直線群１８をなす各第１の直線１６の幅方向寸法、第２の直線群２２をなす各第２の直線２０の幅方向寸法を同一としているが、第１の直線群１８を構成する第１の直線１６、１６同士で幅方向寸法が相違していてもよいし、第２の直線群２２を構成する第２の直線２０、２０同士で幅方向寸法が相違していてもよい。同様に、第１の直線１６と第２の直線２０とで幅方向寸法が相違していてもよい。

さらに、導電性パターンを得るための流動体を印刷する手法は、インクジェット印刷に特に限定されるものではなく、ワックスジェット印刷、エアロゾルジェット印刷、レーザジェット印刷等であってもよい。

さらにまた、保持領域は、菱形形状が連なる格子形状であってもよい。

そして、導電性パターン形成用基材１０、６２の両端面に保持領域１４（３６）を設けるようにしてもよい。この場合、両端面に導電性パターンが形成された回路基板を得ることが可能となる。

また、支持体１２の少なくとも一端面に、輻射線によって表面エネルギーが変化する材料を塗設し、その後、輻射線を照射することで、照射部位と未照射部位との間に表面エネルギー差を設けるようにしてもよい。すなわち、この場合、輻射線によって表面エネルギーが互いに相違する領域が設けられる。流動体に対する濡れ性が大きな部位は、保持領域１４として機能する。

特開２０１０−２４１１１３号公報の段落［０１０９］に示される可溶性ポリイミドを、特開２００９−１３３４２号公報記載の方法に準拠して合成した。

次に、この可溶性ポリイミドを、前記特開２０１０−２４１１１３号公報の段落［０１１７］、［０１１８］の記載に従って塗布するとともに、パターニングした。この際には、図２に示す形状となるように作製したミタニマイクロニクス社のクロムマスクを使用し、メタルハライドランプを用いて２０Ｊ／ｃｍ^２で露光を行った。ここで、パターンの線幅Ｗと間隔Ｄは、Ｗ＝４０±２μｍ、Ｄ＝８０μｍであった。このとき、該インクの未露光部の接触角は５７°、露光部での接触角は２６°であることが均一面での静的接触角測定によって分かっており、露光部によって保持領域が形成されていることが確認できた。

このようにしてパターンが形成された可溶性ポリイミドに対して、極性インクであるフローメタルＳＷ−１０２０（バンドー化学社製の銀ナノインク）を、図６に示す形状となるよう打滴し、乾燥後に焼結することにより、導電性パターンを得た。この導電性パターンの両端に直列に直流５Ｖ電源と赤色ＬＥＤを接続したところ、赤色ＬＥＤが発光した。すなわち、前記導電性パターンが回路配線として使用できることが確認できた。

この結果から、輻射線によって表面エネルギーが変化する材料を塗設した後、輻射線によって表面エネルギーが互いに異なる複数個の領域（未露光部と露光部）を形成し得ること、換言すれば、流動体に対し、周辺よりも濡れ性が大きな保持領域を形成することができることが明らかである。

１０、６２…導電性パターン形成用基材 １２…支持体
１４、３６…保持領域 １６…第１の直線
１８…第１の直線群 ２０…第２の直線
２２…第２の直線群 ２４…第３の直線
２６…第４の直線 ２８…第３の直線群
３０…第４の直線群 ３２…第１の分裂線
３４…第２の分裂線 ３７…第３の分裂線
３８…第４の分裂線 ４０…流動体
５０…第１の集合体 ５２…第２の集合体
６０…金属導電層 Ｐ…導電性パターン

Claims (28)

1. 導電性パターンを形成して回路基板を得るための導電性パターン形成用基材において、
   支持体と、
   前記支持体の少なくとも一端面に形成され、導電性パターンを得るための流動体を保持する保持領域と、
   を備え、
   前記保持領域は、前記流動体に対する濡れ性が該保持領域の周辺に比して大きく、
   且つ前記保持領域は、少なくとも、第１の方向に沿って互いに平行に延在する複数個の第１の直線からなる第１の直線群と、第２の方向に沿って互いに平行に延在する複数個の第２の直線からなる第２の直線群とを有し、
   前記第１の直線群と、前記第２の直線群とで格子形状が形成されることを特徴とする導電性パターン形成用基材。
2. 請求項１記載の基材において、前記保持領域は、さらに、前記第１の直線から前記第２の直線に向かって延在し、前記格子形状の対角線位置となるとともに互いに平行な複数個の第３の直線からなる第３の直線群を有することを特徴とする導電性パターン形成用基材。
3. 請求項２記載の基材において、前記保持領域は、さらに、前記第３の直線とは別の対角線位置に延在するとともに互いに平行な複数個の第４の直線からなる第４の直線群を有することを特徴とする導電性パターン形成用基材。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の基材において、前記保持領域を構成する前記互いに平行な直線の幅が、該直線同士の間隔よりも小さいことを特徴とする導電性パターン形成用基材。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の基材において、前記保持領域の表面エネルギーが、該保持領域の周辺の表面エネルギーよりも５ｍＪ／ｍ^２以上高く、且つ該保持領域に極性流動体を保持することを特徴とする導電性パターン形成用基材。
6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の基材において、前記保持領域の表面エネルギーが、該保持領域の周辺の表面エネルギーよりも５ｍＪ／ｍ^２以上低く、且つ該保持領域に非極性流動体を保持することを特徴とする導電性パターン形成用基材。
7. 請求項１記載の基材において、前記第１の直線群及び前記第２の直線群は、それぞれ、前記第１の直線、前記第２の直線が複数個同一軸線上に並ぶことによって形成される第１の分裂線、第２の分裂線を有し、
   前記第１の分裂線をなす前記第１の直線同士の間隙と、前記第２の分裂線をなす前記第２の直線同士の間隙とが一致することを特徴とする導電性パターン形成用基材。
8. 請求項２記載の基材において、前記第１の直線群、前記第２の直線群及び前記第３の直線群は、それぞれ、前記第１の直線、前記第２の直線及び前記第３の直線の各々が複数個同一軸線上に並ぶことによって形成される第１の分裂線、第２の分裂線及び第３の分裂線を有し、
   前記第１の分裂線をなす前記第１の直線同士の間隙と、前記第２の分裂線をなす前記第２の直線同士の間隙と、前記第３の分裂線をなす前記第３の直線同士の間隙とが一致することを特徴とする導電性パターン形成用基材。
9. 請求項３記載の基材において、前記第１の直線群、前記第２の直線群、前記第３の直線群及び前記第４の直線群は、それぞれ、前記第１の直線、前記第２の直線、前記第３の直線及び前記第４の直線の各々が複数個同一軸線上に並ぶことによって形成される第１の分裂線、第２の分裂線、第３の分裂線及び第４の分裂線を有し、
   前記第１の分裂線をなす前記第１の直線同士の間隙と、前記第２の分裂線をなす前記第２の直線同士の間隙と、前記第３の分裂線をなす前記第３の直線同士の間隙と、前記第４の分裂線をなす前記第４の直線同士の間隙とが一致することを特徴とする導電性パターン形成用基材。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の基材において、前記支持体が、少なくとも１層の絶縁性を有する層と、少なくとも１層の導電性を有する層とが積層されてなることを特徴とする導電性パターン形成用基材。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の基材において、前記複数の直線群からなる保持領域が、親水基を有するポリマーを含有することを特徴とする導電性パターン形成用基材。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の基材において、輻射線によって表面エネルギーが変化する材料が塗設され、輻射線によって前記複数の直線群からなる表面エネルギーの異なる領域が形成されたものであることを特徴とする導電性パターン形成用基材。
13. 導電性パターンを形成して回路基板とする導電性パターン形成用基材の製造方法において、
    支持体上に、導電性パターンを得るための流動体に対する濡れ性が周辺に比して大きく、且つ前記流動体を保持する保持領域を形成する工程を有し、
    前記保持領域を形成する際、少なくとも、第１の方向に沿って互いに平行に延在する複数個の第１の直線からなる第１の直線群と、第２の方向に沿って互いに平行に延在する複数個の第２の直線からなる第２の直線群とを形成し、
    前記第１の直線群と、前記第２の直線群とで格子形状を形成することを特徴とする導電性パターン形成用基材の製造方法。
14. 請求項１３記載の製造方法において、前記保持領域を形成する工程は、前記保持領域となる保持領域用流動体を印刷する工程であることを特徴とする導電性パターン形成用基材の製造方法。
15. 請求項１３又は１４記載の製造方法において、前記保持領域として、前記第１の直線から前記第２の直線に向かって延在し、前記格子形状の対角線位置となる複数個の第３の直線からなる第３の直線群を形成することを特徴とする導電性パターン形成用基材の製造方法。
16. 請求項１５記載の製造方法において、前記保持領域として、さらに、前記第３の直線とは別の対角線位置に延在する複数個の第４の直線からなる第４の直線群を形成することを特徴とする導電性パターン形成用基材の製造方法。
17. 請求項１３記載の製造方法において、前記第１の直線群及び前記第２の直線群を、それぞれ、前記第１の直線、前記第２の直線が複数個同一軸線上に並ぶことによって形成される第１の分裂線、第２の分裂線として形成し、
    前記第１の分裂線をなす前記第１の直線同士の間隙と、前記第２の分裂線をなす前記第２の直線同士の間隙とを一致させることを特徴とする導電性パターン形成用基材の製造方法。
18. 請求項１５記載の製造方法において、前記第１の直線群、前記第２の直線群及び前記第３の直線群を、それぞれ、前記第１の直線、前記第２の直線及び第３の直線の各々が複数個同一軸線上に並ぶことによって形成される第１の分裂線、第２の分裂線及び第３の分裂線として形成し、
    前記第１の分裂線をなす前記第１の直線同士の間隙と、前記第２の分裂線をなす前記第２の直線同士の間隙と、前記第３の分裂線をなす前記第３の直線同士の間隙とを一致させることを特徴とする導電性パターン形成用基材の製造方法。
19. 請求項１６記載の製造方法において、前記第１の直線群、前記第２の直線群、前記第３の直線群及び前記第４の直線群を、それぞれ、前記第１の直線、前記第２の直線、前記第３の直線及び前記第４の直線の各々が複数個同一軸線上に並ぶことによって形成される第１の分裂線、第２の分裂線、第３の分裂線及び第４の分裂線として形成し、
    前記第１の分裂線をなす前記第１の直線同士の間隙と、前記第２の分裂線をなす前記第２の直線同士の間隙と、前記第３の分裂線をなす前記第３の直線同士の間隙と、前記第４の分裂線をなす前記第４の直線同士の間隙とを一致させることを特徴とする導電性パターン形成用基材の製造方法。
20. 請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の製造方法において、前記間隙に、前記流動体を保持する保持領域を形成することを特徴とする導電性パターン形成用基材の製造方法。
21. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載した導電性パターン形成用基材上の前記複数の直線群からなる保持領域の中の全てではない任意の部分に、導電性パターンが形成されていることを特徴とする回路基板。
22. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載した導電性パターン形成用基材上の前記複数の直線群からなる保持領域の中の全てではない任意の部分に、導電性パターンを形成することを特徴とする回路基板の製造方法。
23. 請求項２２記載の製造方法において、前記流動体を非接触式印刷法によって前記保持領域に印刷する工程と、
    前記流動体から導電性パターンを形成する工程と、
    を有することを特徴とする回路基板の製造方法。
24. 請求項２３記載の製造方法において、前記導電性パターンを得た後、メッキ処理を施して前記導電性パターン上に導電層を形成する工程を有することを特徴とする回路基板の製造方法。
25. 請求項２２記載の製造方法において、導電性パターン形成用基材として、少なくとも１層の絶縁体と、少なくとも１層の金属導電層とが積層されてなる支持体上に、表面エネルギーが互いに相違する領域を２種類以上形成し、前記流動体を非接触式印刷法によって前記領域の中の任意の部分に印刷する工程と、
    前記流動体からエッチングレジストマスクを得た後、エッチングを行ってエッチングレジストマスクが形成された部位以外の部位の保持領域及び金属導電層を除去する工程と、
    前記エッチングレジストマスクを除去することで、該エッチングレジストマスクで保護されていた金属導電層を露呈させて導電性パターンを得る工程と、
    を有することを特徴とする回路基板の製造方法。
26. 請求項２３〜２５のいずれか１項に記載の製造方法において、前記非接触式印刷法としてインクジェット印刷を行うことを特徴とする回路基板の製造方法。
27. 請求項２６記載の製造方法において、少なくとも前記第１の直線と前記第２の直線が交わる交差点では第１のインクで打滴を行い、且つ前記交差点以外では、前記第１のインクに比して低粘度の第２のインクで打滴を行うことを特徴とする回路基板の製造方法。
28. 請求項２６又は２７記載の製造方法において、少なくとも前記第１の直線と前記第２の直線が交わる交差点に着弾させる液滴の球相当径を、前記交差点以外に着弾させる液滴の球相当径に比して小径となるように打滴を行うことを特徴とする回路基板の製造方法。

Images