專利名稱：導(dǎo)體圖案的形成方法、布線基板以及液滴排出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)體圖案的形成方法、布線基板以及液滴排出裝置。
背景技術(shù)：
在制造電子電路或集成電路等所使用的布線時，使用例如光刻法。該光刻法，通過在預(yù)先涂敷有導(dǎo)電膜的基板上涂敷被稱為抗蝕劑的感光材料，對電路圖案進行照射而顯影，與抗蝕劑圖案相應(yīng)地對導(dǎo)電膜進行蝕刻，來形成包括導(dǎo)體圖案的布線。該光刻法，需要真空裝置等大型設(shè)備和復(fù)雜的工序，另外材料使用率也只百分之幾左右，不得以廢棄了大部分的材料，制造成本高。對此，提出了使用從液體排出頭將液體材料排出為液滴狀的液滴排出法、所謂的噴墨法來形成導(dǎo)體圖案(布線)的方法(例如參照專利文獻1)。在該方法中，在基板上直接按圖案涂敷分散有導(dǎo)電性微粒的導(dǎo)體圖案形成用墨，之后，除去溶劑而得到導(dǎo)體圖案前驅(qū)體，并通過燒結(jié)而變換為導(dǎo)體圖案。根據(jù)該方法，不需要光刻法，具有工藝變得大幅簡單并且原材料的使用量也減少這樣的優(yōu)點。另外，根據(jù)該方法，與以往的方法比較，能夠形成微細的導(dǎo)體圖案，有利于電路密度的提高。但是，以往，當在基板上形成具有一對焊盤部以及連接各焊盤部的布線部的導(dǎo)體圖案的情況下，使用噴墨法的方法，在所形成的導(dǎo)體圖案中可能會產(chǎn)生裂紋和/或斷線。其理由如下。首先，在形成比較厚的導(dǎo)體圖案前驅(qū)體時，必須在基板上排出大量的導(dǎo)體圖案形成用墨，因此需要在基板上連續(xù)地重疊導(dǎo)體圖案形成用墨。在此情況下，由于因表面張力和/或內(nèi)壓引起的描繪時或描繪后的墨流動，基板上的墨容易產(chǎn)生膜厚差，在導(dǎo)體圖案前驅(qū)體的與焊盤部相對應(yīng)的部位和與布線部相對應(yīng)的部分，其厚度是與焊盤部相對應(yīng)的部位這一方變厚。這在焊盤部的尺寸(如果焊盤部的形狀為圓形則指直徑，為四邊形則指邊)變得越大，相反布線部變得越細、即焊盤部的尺寸與布線部的寬度之差變得越大的情況下越顯著。另外，這是在膏等高粘度的物質(zhì)下不容易發(fā)生、而如果是低粘度的墨則會發(fā)生的現(xiàn)象。另外，因為內(nèi)壓的關(guān)系，也存在焊盤部間距離越短、另外布線部的數(shù)量越多，則分別地膜厚差變得越大等圖案依賴性，尤其在無規(guī)則圖案下是大問題。變薄的導(dǎo)體圖案前驅(qū)體的與布線部相對應(yīng)的部位，抗應(yīng)力弱，在該與布線部相對應(yīng)的部位，由于燒制時的基板的熱膨脹和/或收縮應(yīng)力容易出現(xiàn)裂紋，導(dǎo)體圖案會斷線。另外，在制造陶瓷電路基板等時的高溫燒制工藝中，由于由金屬納米微粒形成的布線部一部分蒸發(fā)，其厚度變薄，所以布線部進一步變薄，由此，更加容易斷線，另外電阻大幅上升。這樣，以往難以充分提高所形成的導(dǎo)電圖案(布線基板)的可靠性、成品率。專利文獻1 日本特開2007-84387號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供能夠防止裂紋、斷線等的發(fā)生并形成可靠性高的導(dǎo)體圖案的導(dǎo)體圖案的形成方法，提供具有所述導(dǎo)體圖案的可靠性高的布線基板，并提供能夠適用于所述導(dǎo)體圖案的形成的液滴排出裝置。這樣的目的，通過下面的本發(fā)明來實現(xiàn)。本發(fā)明的導(dǎo)體圖案的形成方法，包括導(dǎo)體圖案前驅(qū)體形成步驟，通過液滴排出法在基材上排出導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴，并進行干燥而在該基材上形成導(dǎo)體圖案的前驅(qū)體，所述導(dǎo)體圖案具有焊盤部和連接于該焊盤部的布線部；以及燒制步驟，對所述前驅(qū)體進行燒制，形成所述導(dǎo)體圖案；其中，在所述導(dǎo)體圖案前驅(qū)體形成步驟，在所述基材上的形成所述焊盤部的焊盤部形成區(qū)域內(nèi)，以所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴所附著的位置呈將多個環(huán)狀體同心地配置而成的形狀的方式，排出所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴。由此，能夠減小導(dǎo)體圖案前驅(qū)體(導(dǎo)體圖案的前驅(qū)體)的與焊盤部相對應(yīng)的部位和與布線部相對應(yīng)的部位的厚度之差，能夠使導(dǎo)體圖案前驅(qū)體的表面變得平坦，由此，能夠高效地形成防止了裂紋、斷線等的發(fā)生的可靠性高的導(dǎo)體圖案。本發(fā)明的導(dǎo)體圖案的形成方法，包括位圖數(shù)據(jù)生成步驟，基于導(dǎo)體圖案的設(shè)計數(shù)據(jù)，生成表示具有配置為行列狀的多個像素的位圖的位圖數(shù)據(jù)，所述導(dǎo)體圖案具有焊盤部和連接于該焊盤部的布線部；導(dǎo)體圖案前驅(qū)體形成步驟，基于所述位圖數(shù)據(jù)，通過液滴排出法在基材上排出導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴，并進行干燥而在該基材上形成所述導(dǎo)體圖案的前驅(qū)體；以及燒制步驟，對所述前驅(qū)體進行燒制，形成所述導(dǎo)體圖案；其中，在所述位圖數(shù)據(jù)生成步驟，在所述位圖的與所述焊盤部相對應(yīng)的部位，以與所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴所附著的位置相對應(yīng)的所述像素的集合體呈將多個環(huán)狀體同心地配置而成的形狀的方式，配置該像素。由此，能夠減小導(dǎo)體圖案前驅(qū)體的與焊盤部相對應(yīng)的部位和與布線部相對應(yīng)的部位的厚度之差，能夠使導(dǎo)體圖案前驅(qū)體的表面變得平坦，由此，能夠高效地形成防止了裂紋、斷線等的發(fā)生的可靠性高的導(dǎo)體圖案。在本發(fā)明的導(dǎo)體圖案的形成方法中，優(yōu)選，所述像素的間距小于等于所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴著落于所述基材后的直徑的1/2，其中不包含0。由此，能夠形成可靠性高的導(dǎo)體圖案。在本發(fā)明的導(dǎo)體圖案的形成方法中，優(yōu)選，在所述位圖的與所述焊盤部相對應(yīng)的部位，與所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴所附著的位置相對應(yīng)的所述像素的所占面積的比例大于等于30%且小于等于75%。由此，能夠進一步減小導(dǎo)體圖案前驅(qū)體的與焊盤部相對應(yīng)的部位和與布線部相對應(yīng)的部位的厚度之差。在本發(fā)明的導(dǎo)體圖案的形成方法中，優(yōu)選，所述多個環(huán)狀體相互分離。由此，能夠進一步減小導(dǎo)體圖案前驅(qū)體的與焊盤部相對應(yīng)的部位和與布線部相對應(yīng)的部位的厚度之差。在本發(fā)明的導(dǎo)體圖案的形成方法中，優(yōu)選，附著于所述基材上的所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴之中沿著所述環(huán)狀體的直徑方向相鄰的2個所述液滴的中心間距離，比沿著構(gòu)成所述環(huán)狀體的線的縱長方向相鄰的2個所述液滴的中心間距離長。由此，能夠進一步減小導(dǎo)體圖案前驅(qū)體的與焊盤部相對應(yīng)的部位和與布線部相對應(yīng)的部位的厚度之差。在本發(fā)明的導(dǎo)體圖案的形成方法中，優(yōu)選，所述前驅(qū)體的與所述焊盤部相對應(yīng)的部位，連續(xù)地形成。由此，能夠形成可靠性高的導(dǎo)體圖案。在本發(fā)明的導(dǎo)體圖案的形成方法中，優(yōu)選，在將所述前驅(qū)體的與所述焊盤部相對應(yīng)的部位的厚度的最大值設(shè)定為a、將所述前驅(qū)體的與所述布線部相對應(yīng)的部位的厚度的最大值設(shè)定為b時，I a-b I /a小于等于0. 3，其中包含0。由此，能夠防止導(dǎo)體圖案中的裂紋、斷線等的發(fā)生，能夠形成可靠性高的導(dǎo)體圖案。在本發(fā)明的導(dǎo)體圖案的形成方法中，優(yōu)選，在導(dǎo)體圖案前驅(qū)體形成步驟，使排出所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴的液滴排出頭與所述基材相對地移動，并且從所述液滴排出頭在所述基材上排出所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴；在初次的掃描中，以在所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴著落到了所述基材的狀態(tài)下、相鄰的2個所述液滴彼此相互分離的方式，排出所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴。由此，能夠防止基材上的導(dǎo)體圖案形成用墨局部地集中的情況，由此，能夠進一步減小導(dǎo)體圖案前驅(qū)體的與焊盤部相對應(yīng)的部位和與布線部相對應(yīng)的部位的厚度之差。在本發(fā)明的導(dǎo)體圖案的形成方法中，優(yōu)選，所述導(dǎo)體圖案形成用墨含有金屬微粒和將該金屬微粒分散的分散劑；在所述導(dǎo)體圖案前驅(qū)體形成步驟，將所述基材加熱至高于所述導(dǎo)體圖案形成用墨的排出時的溫度且低于所述分散劑的沸點的溫度。由此，不會使基材上的導(dǎo)體圖案形成用墨突沸，而能夠迅速地使其干燥，能夠防止基材上的導(dǎo)體圖案形成用墨局部地集中的情況，由此，能夠進一步減小導(dǎo)體圖案前驅(qū)體的與焊盤部相對應(yīng)的部位和與布線部相對應(yīng)的部位的厚度之差。在本發(fā)明的導(dǎo)體圖案的形成方法中，優(yōu)選，所述基材為由含有陶瓷材料和粘合劑的材料構(gòu)成的陶瓷成形體；在所述燒制步驟，對所述陶瓷成形體以及所述前驅(qū)體進行燒制， 在陶瓷基板上形成所述導(dǎo)體圖案。由此，能夠在陶瓷基板上形成防止了裂紋、斷線等的發(fā)生的可靠性高的導(dǎo)體圖案。本發(fā)明的布線基板，具有使用本發(fā)明的導(dǎo)體圖案的形成方法而形成的導(dǎo)體圖案。由此，能夠提供具有防止了裂紋、斷線等的發(fā)生的可靠性高的導(dǎo)體圖案的可靠性高的布線基板。本發(fā)明的液滴排出裝置，具有支持基材的工作臺；液滴排出頭，其對被所述工作臺支持的所述基材排出導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴；移動機構(gòu)，其使所述工作臺與所述液滴排出頭相對地移動；以及控制單元，其控制所述液滴排出頭以及所述移動機構(gòu)的工作；其中，所述控制單元構(gòu)成為，當在所述基材上形成具有焊盤部和連接于該焊盤部的布線部的導(dǎo)體圖案時，控制所述液滴排出頭以及所述移動機構(gòu)的工作，通過所述移動機構(gòu)使所述工作臺與所述液滴排出頭相對地移動，并且在所述基材上的形成所述焊盤部的焊盤部形成區(qū)域內(nèi)，以所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴所附著的位置呈將多個環(huán)狀體同心地配置而成的形狀的方式，從所述液滴排出頭排出所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴。由此，能夠提供能夠適用于防止了裂紋、斷線等的發(fā)生的可靠性高的導(dǎo)體圖案的形成的液滴排出裝置。本發(fā)明的液滴排出裝置，具有支持基材的工作臺；液滴排出頭，其對被所述工作臺支持的所述基材排出導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴；移動機構(gòu)，其使所述工作臺與所述液滴排出頭相對地移動；位圖數(shù)據(jù)生成單元，其基于導(dǎo)體圖案的設(shè)計數(shù)據(jù)，生成表示具有配置為行列狀的多個像素的位圖的位圖數(shù)據(jù)，所述導(dǎo)體圖案具有焊盤部和連接于該焊盤部的布線部；以及控制單元，其控制所述液滴排出頭以及所述移動機構(gòu)的工作；其中，所述位圖數(shù)據(jù)生成單元構(gòu)成為，在所述位圖的與所述焊盤部相對應(yīng)的部位，以與所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴所附著的位置相對應(yīng)的所述像素的集合體呈將多個環(huán)狀體同心地配置而成的形狀的方式，配置該像素，所述控制單元構(gòu)成為，基于所述位圖數(shù)據(jù)，控制所述液滴排出頭以及所述移動機構(gòu)的工作，通過所述移動機構(gòu)使所述工作臺與所述液滴排出頭相對地移動并且從所述液滴排出頭在所述基材上排出所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴。由此，能夠提供能夠適用于防止了裂紋、斷線等的發(fā)生的可靠性高的導(dǎo)體圖案的形成的液滴排出裝置。


圖1是表示本發(fā)明的布線基板(陶瓷電路基板)的結(jié)構(gòu)例的剖面圖。圖2是本發(fā)明的噴墨裝置(液滴排出裝置)的實施方式，是表示其概略結(jié)構(gòu)的立體圖。圖3是用于說明圖2所示的噴墨裝置的噴墨頭(液滴排出頭)的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。圖4是表示圖1所示的布線基板(陶瓷電路基板)的制造方法的概略步驟的說明圖。圖5是圖1所示的布線基板(陶瓷電路基板)的制造步驟說明圖。圖6是用于說明本發(fā)明的導(dǎo)體圖案的形成方法的實施方式(表示圖2所示的噴墨裝置的控制工作)的流程圖。圖7是表示導(dǎo)體圖案的結(jié)構(gòu)例的圖。圖8是表示導(dǎo)體圖案前驅(qū)體的結(jié)構(gòu)例的圖。圖9是示意性地表示位圖的構(gòu)成例的圖。圖10是用于說明分割描繪的圖。圖11是用于說明分割描繪的圖。符號說明1陶瓷電路基板(布線基板)，2陶瓷基板，3層疊基板，4電路(導(dǎo)體圖案)，6連接器，7陶瓷印刷電路基板(陶瓷成形體)，8位圖，81像素，811第一像素，812第二像素，82、 83焊盤部對應(yīng)部位，84布線部對應(yīng)部位，85環(huán)狀體，12層疊體，20電路(導(dǎo)體圖案)，21、22 焊盤部，23布線部，30導(dǎo)體圖案前驅(qū)體，31,32焊盤部前驅(qū)體，33布線部前驅(qū)體，51,52液滴， 100噴墨裝置(液滴排出裝置)，110噴墨頭(液滴排出頭、噴頭)，111噴頭主體，112振動板，113壓電元件，114主體，115噴嘴板，115P墨排出面，116貯液器，117墨室，118噴嘴(排出部)，130基座，140工作臺，150橡膠加熱器，170工作臺定位單元，171第一移動單元，172 導(dǎo)軌，173支持臺，174電動機，180噴頭定位單元，181第二移動單元，182支持柱，183導(dǎo)軌臺，184導(dǎo)軌，185支持部件，186線性電動機，187、188、189電動機，190控制裝置，191驅(qū)動電路，200導(dǎo)體圖案形成用墨(墨)，S基材，S101、S102步驟。
具體實施例方式以下，關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式詳細地進行說明。圖1是表示本發(fā)明的布線基板(陶瓷電路基板)的結(jié)構(gòu)例的剖面圖，圖2是本發(fā)明的噴墨裝置(液滴排出裝置)的實施方式，是表示其概略結(jié)構(gòu)的立體圖，圖3是用于說明圖2所示的噴墨裝置的噴墨頭(液滴排出頭)的概略結(jié)構(gòu)的示意圖，圖4是表示圖1所示的布線基板(陶瓷電路基板)的制造方法的概略步驟的說明圖，圖5是圖1所示的布線基板(陶瓷電路基板)的制造步驟說明圖，圖6是用于說明本發(fā)明的導(dǎo)體圖案的形成方法的實施方式(表示圖2所示的噴墨裝置的控制工作)的流程圖，圖7是表示導(dǎo)體圖案的結(jié)構(gòu)例的圖，圖8是表示導(dǎo)體圖案前驅(qū)體的結(jié)構(gòu)例的圖，圖9是示意性地表示位圖的構(gòu)成例的圖， 圖10以及圖11分別是用于說明分割描繪的圖。本實施方式的導(dǎo)體圖案的形成方法以及布線基板的制造方法，包括位圖數(shù)據(jù)生成步驟，基于導(dǎo)體圖案(布線圖案)的設(shè)計數(shù)據(jù)，生成表示位圖的位圖數(shù)據(jù)；導(dǎo)體圖案前驅(qū)體形成步驟，基于該位圖數(shù)據(jù)，通過液滴排出法在基材上排出導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴，并進行干燥而在該基材上形成導(dǎo)體圖案的前驅(qū)體(導(dǎo)體圖案前驅(qū)體)；以及燒成步驟，對該導(dǎo)體圖案的前驅(qū)體進行燒制，形成導(dǎo)體圖案。首先，關(guān)于導(dǎo)體圖案形成用墨(以下簡稱為“墨”)進行說明?！磳?dǎo)體圖案形成用墨〉導(dǎo)體圖案形成用墨是用于通過液滴排出法形成導(dǎo)體圖案的前驅(qū)體(以下稱為“導(dǎo)體圖案前驅(qū)體”)的墨。另外，在本實施方式中，作為導(dǎo)體圖案形成用墨200，以使用將作為金屬微粒的銀微粒分散于水系分散劑中而成的分散液的情況為代表，進行說明。以下，關(guān)于導(dǎo)體圖案形成用墨200的各構(gòu)成成分，詳細地進行說明。[水系分散劑]在本實施方式中，作為導(dǎo)體圖案形成用墨200，使用含有水系分散劑的物質(zhì)。在本發(fā)明中，所謂“水系分散劑”，指由水和/或與水的相溶性優(yōu)異的液體(例如相對于25°C的IOOg水的溶解度大于等于30g的液體)構(gòu)成的物質(zhì)。這樣，水系分散劑是由水和/或與水的相溶性優(yōu)異的液體構(gòu)成的物質(zhì)，但是優(yōu)選主要由水構(gòu)成的物質(zhì)，尤其優(yōu)選水的含有率大于等于70wt%的物質(zhì)，更加優(yōu)選水的含有率大于等于90wt%的物質(zhì)。由此，能夠更加顯著地發(fā)揮上述的效果。作為水系分散劑的具體例，可以列舉例如水、甲醇、乙醇、丁醇、丙醇、異丙醇等醇系溶劑，1，4_ 二烷、四氫呋喃(THF)等醚系溶劑，吡啶、吡嗪、吡咯等芳香族雜環(huán)化合物系溶劑，N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMA)等酰胺系溶劑，乙腈等腈系溶劑，乙醛等醛系溶劑等，可以使用它們中的1種或組合兩種以上而使用。另外，優(yōu)選，導(dǎo)體圖案形成用墨200中的水系分散劑的含有量大于等于25wt%且小于等于75wt%，更加優(yōu)選地大于等于30wt%且小于等于60wt%。由此，能夠使墨200的粘度成為適合的粘度，并且減小由分散劑的揮發(fā)引起的粘度的變化。(銀微粒)接著，關(guān)于銀微粒(金屬微粒)進行說明。銀微粒是所形成的導(dǎo)體圖案20的主成分，是對導(dǎo)體圖案20賦予導(dǎo)電性的成分。
另外，銀微粒分散于墨中。銀微粒的平均粒徑，優(yōu)選大于等于Inm且小于等于lOOnm，更加優(yōu)選地大于等于 IOnm且小于等于30nm。由此，能夠使墨的排出穩(wěn)定性進一步提高，并且能夠容易地形成微細的導(dǎo)體圖案。另外，在本說明書中，所謂“平均粒徑”，只要沒有特別說明，就是指體積基準的平均粒徑。另外，在墨200中，銀微粒的平均微粒間距離，優(yōu)選大于等于1.7nm且小于等于 380nm，更加優(yōu)選地大于等于1. 75nm且小于等于300nm。由此，能夠使導(dǎo)體圖案形成用墨200 的粘度成為更加適度的粘度，排出穩(wěn)定性變得特別優(yōu)異。另外，墨200中所含的銀微粒(分散劑沒有吸附于表面的銀微粒(金屬微粒))的含有量，優(yōu)選大于等于0. 5wt%且小于等于60wt%，更加優(yōu)選地大于等于10wt%且小于等于45wt %。由此，能夠更加有效地防止導(dǎo)體圖案200的斷線，能夠提供可靠性更高的導(dǎo)體圖案20。另外，銀微粒(金屬微粒)，作為在其表面附著有分散劑的銀膠微粒(金屬膠體微粒)，優(yōu)選分散于水系分散劑中。由此，銀微粒對水系分散劑的分散性變得特別優(yōu)異，墨200 的排出穩(wěn)定性變得特別優(yōu)異。作為分散劑，并沒有特別限定，但優(yōu)選含有下述羥基酸或其鹽，即該羥基酸或其鹽合計具有三個以上的COOH基和OH基且COOH基的數(shù)量與OH基的數(shù)量相等或比其多。這些分散劑，附著于銀微粒的表面而形成膠體微粒，具有通過存在于分散劑中的COOH基的電排斥力使銀膠微粒均勻地分散于水溶液中而使膠體液穩(wěn)定化的作用。這樣，由于銀膠微粒穩(wěn)定地存在于墨200中，所以能夠更加容易地形成微細的導(dǎo)體圖案20。另外，在由墨200形成的圖案(導(dǎo)體圖案前驅(qū)體30)中，銀微粒均勻地分布，難以發(fā)生裂紋、斷線等。相對于此，如果分散劑中的COOH基和OH基的數(shù)量低于3個、COOH基的數(shù)量比OH基的數(shù)量少，則有時不能充分地得到銀膠微粒的分散性。作為這樣的分散劑，可以列舉出例如檸檬酸、蘋果酸、檸檬酸三鈉、檸檬酸三鉀、 檸檬酸三鋰、檸檬酸三銨、蘋果酸二鈉、單寧酸、沒食子單寧酸、五倍子單寧等，可以使用它們中的1種或組合2種以上而使用。另外，分散劑也可以含有合計具有2個以上的COOH基和SH基的巰基酸或其鹽。這些分散劑，其巰基吸附于銀微粒的表面而形成膠體微粒，具有通過存在于分散劑中的COOH 基的電排斥力使膠體微粒均勻地分散于水溶液中而使膠體液穩(wěn)定化的作用。這樣，由于銀膠微粒穩(wěn)定地存在于墨200中，所以能夠更加容易地形成微細的導(dǎo)體圖案20。另外，在由墨 200形成的圖案(導(dǎo)體圖案前驅(qū)體30)中，銀微粒均勻地分布，難以發(fā)生裂紋、斷線等。相對于此，如果分散劑中的COOH基和SH基的數(shù)量低于2個、即只有一方，則有時不能充分地得到銀膠微粒的分散性。作為這樣的分散劑，可以列舉出例如巰基乙酸、巰基丙酸、硫代二丙酸、巰基琥珀酸、硫代乙酸、巰基乙酸鈉、巰基丙酸鈉、硫代二丙酸鈉、巰基琥珀酸二鈉、巰基乙酸鉀、巰基丙酸鉀、硫代二丙酸鉀、巰基琥珀酸二鉀等，可以使用它們中的1種或組合2種以上而使用。墨200中的銀膠微粒的含有量，優(yōu)選大于等于且小于等于60wt%，更加優(yōu)選地大于等于5wt%且小于等于50wt%。如果銀膠微粒的含有量低于所述下限值，則銀的含有量少，在形成導(dǎo)體圖案20時，在形成比較厚的膜的情況，需要多次重復(fù)涂敷。另一方面，
9如果銀膠微粒的含有量超過所述上限值，則銀的含有量變多，分散性降低，為了防止這樣的情況攪拌的頻率變高。另外，銀膠微粒的熱重量分析中的直至500°C為止的加熱減量，優(yōu)選大于等于且小于等于25wt%。如果將膠體微粒(固形成分)加熱到500°C，則附著于其表面的
分散劑、后述的還原劑(殘留還原劑)等被氧化分解，大部分氣化而消失。由于認為殘留還原劑的量僅是一點，所以認為加熱到500°C所引起的減量大致相當于銀膠微粒中的分散劑的量。如果加熱減量低于lwt%，則分散劑的相對于銀微粒的量少，銀微粒的充分的分散性降低。另一方面，如果超過25wt%，則殘留分散劑的相對于銀微粒的量變多，導(dǎo)體圖案的比電阻變高。但是，比電阻，可以通過在導(dǎo)體圖案20的形成后進行加熱燒結(jié)而使有機成分分解消失，來進行某程度改善。因此，對于以更高溫度進行燒結(jié)的陶瓷基板等來說是有效的。[有機粘合劑]另外，導(dǎo)體圖案形成用墨200，也可以含有有機粘合劑。有機粘合劑，在使用導(dǎo)體圖案形成用墨200而形成的導(dǎo)體圖案前驅(qū)體30中防止銀微粒的凝集。即，在所形成的導(dǎo)體圖案前驅(qū)體30中，由于有機粘合劑存在于銀微粒彼此之間，所以能夠防止銀微粒彼此凝集而在圖案的一部分產(chǎn)生龜裂(裂紋)的情況。另外，在燒結(jié)時，有機粘合劑可以分解而被除去，導(dǎo)體圖案前驅(qū)體30中的銀微粒彼此結(jié)合而形成導(dǎo)體圖案20。另外，由于導(dǎo)體圖案形成用墨200是含有有機粘合劑的墨，所以能夠使導(dǎo)體圖案前驅(qū)體30相對于陶瓷成形體7的緊密附著性變得特別優(yōu)異，更加可靠地防止構(gòu)成導(dǎo)體圖案前驅(qū)體30的金屬微粒向非預(yù)期的部位的流出。其結(jié)果，能夠更加有效地防止裂紋、斷線、短路等的發(fā)生，能夠以更高的精度形成導(dǎo)體圖案20。即，能夠使最終得到的導(dǎo)體圖案20的可靠性變得特別高。作為有機粘合劑，并沒有特別限定，但是可以列舉出例如聚乙二醇#200(重均分子量200)、聚乙二醇#300(重均分子量300)、聚乙二醇#400(重均分子量400)、聚乙二醇 #600(重均分子量600)、聚乙二醇#1000(重均分子量1000)、聚乙二醇#1500(重均分子量 1500)、聚乙二醇#1540 (重均分子量巧40)、聚乙二醇#2000 (重均分子量2000)等聚乙二醇，聚乙烯醇#200 (重均分子量200)、聚乙烯醇#300 (重均分子量300)、聚乙烯醇#400 (重均分子量400)、聚乙烯醇#600 (重均分子量600)、聚乙烯醇#1000 (重均分子量1000)、聚乙烯醇#1500 (重均分子量1500)、聚乙烯醇#巧40 (重均分子量巧40)、聚乙烯醇#2000 (重均分子量2000)等聚乙烯醇，聚甘油、聚甘油酯等具有聚甘油構(gòu)架的聚甘油化合物，可以使用它們中的1種或組合2種以上而使用。此外，作為聚甘油酯可以列舉出例如聚甘油的單硬脂酸酯、三硬脂酸酯、四硬脂酸酯、單油酸酯、五油酸酯、單月桂酸酯、單辛酸酯、多異硫氰酸酯、倍半硬脂酸酯、十油酸酯、倍半油酸酯等。其中，在作為有機粘合劑使用了聚甘油化合物的情況下，可得到以下這樣的效果。聚甘油化合物，能夠在對使用導(dǎo)體圖案形成用墨200而形成的導(dǎo)體圖案前驅(qū)體30 進行了干燥(脫分散劑)時，特別適合地防止導(dǎo)體圖案前驅(qū)體30產(chǎn)生裂紋。這是基于以下的考慮。由于在導(dǎo)體圖案形成用墨200中含有聚甘油化合物，在銀微粒(金屬微粒)之間存在高分子鏈，聚甘油化合物能夠使銀微粒彼此的距離變得適度。進而，由于聚甘油化合物的沸點比較高，所以在水系分散劑的除去時，不被除去，而附著于銀微粒的周圍。由于上述原因，可以認為在水系分散劑除去時，聚甘油化合物包入銀微粒的狀態(tài)長時間持續(xù)，避免由水系分散劑的揮發(fā)引起的急劇的體積收縮，并且妨礙銀的微粒生長(凝集)，其結(jié)果，抑制導(dǎo)體圖案前驅(qū)體30中的裂紋的產(chǎn)生。另外，聚甘油化合物，能夠在形成導(dǎo)體圖案20時的燒結(jié)時，更加可靠地防止發(fā)生斷線。這是基于以下的考慮。聚甘油化合物的沸點或分解溫度比較高。因此，在從導(dǎo)體圖案前驅(qū)體30形成導(dǎo)體圖案20的過程中，在水系分散劑蒸發(fā)之后，直至達到比較高的溫度為止，聚甘油化合物都不蒸發(fā)或熱(氧化)分解，能夠存在于導(dǎo)體圖案前驅(qū)體30中。因此，直至聚甘油化合物蒸發(fā)或熱(氧化)分解為止，聚甘油化合物都存在于銀微粒的周圍，能夠抑制銀微粒彼此的接近和凝集，在聚甘油化合物分解之后，能夠使銀微粒彼此更加均勻地接合。進而，在燒結(jié)時高分子鏈(聚甘油化合物)存在于圖案中的銀微粒(金屬微粒)之間， 聚甘油化合物能夠保持銀微粒彼此的距離。另外，該聚甘油化合物具有適度的流動性。因此，由于含有聚甘油化合物，所以導(dǎo)體圖案前驅(qū)體30，對于由陶瓷成形體7的溫度變化引起的膨脹、收縮的追隨性優(yōu)異。由于以上原因，可以認為能夠更加可靠地防止所形成的導(dǎo)體圖案20發(fā)生斷線。另外，由于含有這樣的聚甘油化合物，所以能夠使墨200的粘度變得更加適度，能夠更有效地提高從噴墨頭110的排出穩(wěn)定性。另外，也能夠使成膜性提高。作為聚甘油化合物，在上述之中，優(yōu)選，使用聚甘油。聚甘油，是對于由陶瓷成形體 7的溫度變化引起的膨脹、收縮的追隨性特別優(yōu)異并且在陶瓷成形體7的燒結(jié)后，能夠更加可靠地從導(dǎo)體圖案20中除去的成分。其結(jié)果，能夠進一步提高導(dǎo)體圖案20的電特性。進而，聚甘油，由于對水系分散劑的溶劑度也高，所以能夠適合地使用。有機粘合劑，優(yōu)選，其重均分子量大于等于300且小于等于3000，更加優(yōu)選地大于等于400且小于等于1000，進一步優(yōu)選地大于等于400且小于等于600。由此，能夠在對使用導(dǎo)體圖案形成用墨200而形成的圖案進行了干燥時，更加可靠地防止裂紋的產(chǎn)生。相對于此，如果有機粘合劑的重均分子量低于前述下限值，則依有機粘合劑的組成，有在除去水系分散劑時有機粘合劑容易分解的傾向，會減小防止裂紋的產(chǎn)生的效果。另外，如果有機粘合劑的重均分子量超過前述上限值，則依有機粘合劑的組成，有時會由于排除體積效應(yīng)等而使得向墨200中的溶解性、分散性降低。另外，墨200中有機粘合劑的含有量，優(yōu)選大于等于且小于等于30wt%，更加優(yōu)選地大于等于5wt%且小于等于20wt%。由此，能夠使墨200的排出穩(wěn)定性變得特別優(yōu)異，并且更加有效地防止斷線的發(fā)生。相對于此，如果有機粘合劑的含有量低于前述下限值，則依有機粘合劑的組成，有時會減小防止裂紋的產(chǎn)生的效果。另外，如果有機粘合劑的含有量超過前述上限值，則依有機粘合劑的組成，有時難以使墨200的粘度充分地降低。[干燥抑制劑]另外，導(dǎo)體圖案形成用墨200也可以含有干燥抑制劑。干燥抑制劑防止墨200中的水系分散劑的非預(yù)期的揮發(fā)。其結(jié)果，能夠在噴墨裝置的排出部附近防止水系分散劑揮發(fā)，抑制墨200的粘度的上升、干燥。導(dǎo)體圖案形成用墨200含有這樣的干燥抑制劑的結(jié)果是，使墨200的液滴的排出穩(wěn)定性變得特別優(yōu)異。即，墨200的液滴的重量的不均一變小，堵塞、行進曲折等情況變少。另外，尤其是在噴墨裝置中填充了導(dǎo)體圖案形成用墨200之后， 即使在噴墨裝置長期間(例如5天期間)不進行運轉(zhuǎn)而成為待機狀態(tài)的情況下，也能夠?qū)?dǎo)體圖案形成用墨以均勻的量高精度地排出到目的位置。
11
作為這樣的干燥抑制劑，可以列舉下式(I)所示的化合物、鏈烷醇胺、糖醇等，可以使用它們之中的一種或組合兩種以上而使用。化學(xué)式I
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)體圖案的形成方法，其特征在于，包括導(dǎo)體圖案前驅(qū)體形成步驟，通過液滴排出法在基材上排出導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴， 并進行干燥而在該基材上形成導(dǎo)體圖案的前驅(qū)體，所述導(dǎo)體圖案具有焊盤部和連接于該焊盤部的布線部；以及燒制步驟，對所述前驅(qū)體進行燒制，形成所述導(dǎo)體圖案；其中，在所述導(dǎo)體圖案前驅(qū)體形成步驟，在所述基材上的形成所述焊盤部的焊盤部形成區(qū)域內(nèi)，以所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴所附著的位置呈將多個環(huán)狀體同心地配置而成的形狀的方式，排出所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴。
2.一種導(dǎo)體圖案的形成方法，其特征在于，包括位圖數(shù)據(jù)生成步驟，基于導(dǎo)體圖案的設(shè)計數(shù)據(jù)，生成表示具有配置為行列狀的多個像素的位圖的位圖數(shù)據(jù)，所述導(dǎo)體圖案具有焊盤部和連接于該焊盤部的布線部；導(dǎo)體圖案前驅(qū)體形成步驟，基于所述位圖數(shù)據(jù)，通過液滴排出法在基材上排出導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴，并進行干燥而在該基材上形成所述導(dǎo)體圖案的前驅(qū)體；以及燒制步驟，對所述前驅(qū)體進行燒制，形成所述導(dǎo)體圖案；其中，在所述位圖數(shù)據(jù)生成步驟，在所述位圖的與所述焊盤部相對應(yīng)的部位，以與所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴所附著的位置相對應(yīng)的所述像素的集合體呈將多個環(huán)狀體同心地配置而成的形狀的方式，配置該像素。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)體圖案的形成方法，其中所述像素的間距小于等于所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴著落于所述基材后的直徑的 1/2，其中不包含0。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的導(dǎo)體圖案的形成方法，其中在所述位圖的與所述焊盤部相對應(yīng)的部位，與所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴所附著的位置相對應(yīng)的所述像素的所占面積的比例大于等于30%且小于等于75%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任意一項所述的導(dǎo)體圖案的形成方法，其中所述多個環(huán)狀體相互分離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任意一項所述的導(dǎo)體圖案的形成方法，其中附著于所述基材上的所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴之中沿著所述環(huán)狀體的直徑方向相鄰的2個所述液滴的中心間距離，比沿著構(gòu)成所述環(huán)狀體的線的縱長方向相鄰的2個所述液滴的中心間距離長。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中的任意一項所述的導(dǎo)體圖案的形成方法，其中所述前驅(qū)體的與所述焊盤部相對應(yīng)的部位，連續(xù)地形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中的任意一項所述的導(dǎo)體圖案的形成方法，其中在將所述前驅(qū)體的與所述焊盤部相對應(yīng)的部位的厚度的最大值設(shè)定為a、將所述前驅(qū)體的與所述布線部相對應(yīng)的部位的厚度的最大值設(shè)定為b時，|a-b|/a小于等于0. 3，其中包含0。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中的任意一項所述的導(dǎo)體圖案的形成方法，其中在導(dǎo)體圖案前驅(qū)體形成步驟，使排出所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴的液滴排出頭與所述基材相對地移動，并且從所述液滴排出頭在所述基材上排出所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴；在初次的掃描中，以在所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴著落到了所述基材的狀態(tài)下、相鄰的2個所述液滴彼此相互分離的方式，排出所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9中的任意一項所述的導(dǎo)體圖案的形成方法，其中 所述導(dǎo)體圖案形成用墨含有金屬微粒和將該金屬微粒分散的分散劑；在所述導(dǎo)體圖案前驅(qū)體形成步驟，將所述基材加熱至高于所述導(dǎo)體圖案形成用墨的排出時的溫度且低于所述分散劑的沸點的溫度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 10中的任意一項所述的導(dǎo)體圖案的形成方法，其中 所述基材為由含有陶瓷材料和粘合劑的材料構(gòu)成的陶瓷成形體；在所述燒制步驟，對所述陶瓷成形體以及所述前驅(qū)體進行燒制，在陶瓷基板上形成所述導(dǎo)體圖案。
12.—種布線基板，其特征在于，具有使用權(quán)利要求1 11中的任意一項所述的導(dǎo)體圖案的形成方法而形成的導(dǎo)體圖案。
13.一種液滴排出裝置，其特征在于，具有 支持基材的工作臺；液滴排出頭，其對被所述工作臺支持的所述基材排出導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴； 移動機構(gòu)，其使所述工作臺與所述液滴排出頭相對地移動；以及控制單元，其控制所述液滴排出頭以及所述移動機構(gòu)的工作； 其中，所述控制單元構(gòu)成為，當在所述基材上形成具有焊盤部和連接于該焊盤部的布線部的導(dǎo)體圖案時，控制所述液滴排出頭以及所述移動機構(gòu)的工作，通過所述移動機構(gòu)使所述工作臺與所述液滴排出頭相對地移動，并且在所述基材上的形成所述焊盤部的焊盤部形成區(qū)域內(nèi)，以所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴所附著的位置呈將多個環(huán)狀體同心地配置而成的形狀的方式，從所述液滴排出頭排出所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴。
14.一種液滴排出裝置，其特征在于，具有 支持基材的工作臺；液滴排出頭，其對被所述工作臺支持的所述基材排出導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴； 移動機構(gòu)，其使所述工作臺與所述液滴排出頭相對地移動；位圖數(shù)據(jù)生成單元，其基于導(dǎo)體圖案的設(shè)計數(shù)據(jù)，生成表示具有配置為行列狀的多個像素的位圖的位圖數(shù)據(jù)，所述導(dǎo)體圖案具有焊盤部和連接于該焊盤部的布線部；以及控制單元，其控制所述液滴排出頭以及所述移動機構(gòu)的工作； 其中，所述位圖數(shù)據(jù)生成單元構(gòu)成為，在所述位圖的與所述焊盤部相對應(yīng)的部位，以與所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴所附著的位置相對應(yīng)的所述像素的集合體呈將多個環(huán)狀體同心地配置而成的形狀的方式，配置該像素，所述控制單元構(gòu)成為，基于所述位圖數(shù)據(jù)，控制所述液滴排出頭以及所述移動機構(gòu)的工作，通過所述移動機構(gòu)使所述工作臺與所述液滴排出頭相對地移動并且從所述液滴排出頭在所述基材上排出所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠防止裂紋、斷線等的發(fā)生并形成可靠性高的導(dǎo)體圖案的導(dǎo)體圖案的形成方法、布線基板以及液滴排出裝置。本發(fā)明的導(dǎo)體圖案的形成方法包括導(dǎo)體圖案前驅(qū)體形成步驟，通過液滴排出法在基材上排出導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴，并進行干燥而在該基材上形成導(dǎo)體圖案的前驅(qū)體，所述導(dǎo)體圖案具有焊盤部和連接于該焊盤部的布線部；以及燒制步驟，對所述前驅(qū)體進行燒制，形成所述導(dǎo)體圖案；其中，在所述導(dǎo)體圖案前驅(qū)體形成步驟，在所述基材上的形成所述焊盤部的焊盤部形成區(qū)域內(nèi)，以所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴所附著的位置呈將多個環(huán)狀體85同心地配置而成的形狀的方式，排出所述導(dǎo)體圖案形成用墨的液滴。
文檔編號B41J2/01GK102180026SQ201110021
公開日2011年9月14日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月13日
發(fā)明者上原升, 豐田直之, 小林敏之, 濱佳和, 田邊健太郎 申請人:精工愛普生株式會社