特許 6453622 配線基板の製造方法、及び配線基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6453622

(24)【登録日】2018年12月21日

(45)【発行日】2019年1月16日

(54)【発明の名称】配線基板の製造方法、及び配線基板

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/20 20060101AFI20190107BHJP

【ＦＩ】

   H05K3/20 A

【請求項の数】8

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-237191(P2014-237191)

(22)【出願日】2014年11月21日

(65)【公開番号】特開2016-100490(P2016-100490A)

(43)【公開日】2016年5月30日

【審査請求日】2017年10月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000108410

【氏名又は名称】デクセリアルズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100113424

【弁理士】

【氏名又は名称】野口 信博

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 牧八

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 亮介

【審査官】 鹿野 博司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０６７５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０７１０３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０６６５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２０９３３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１６５４２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ３／２０

Ｈ０５Ｋ ３／１０

Ｈ０５Ｋ ３／１２

Ｈ０５Ｋ ３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

低い表面自由エネルギーを発現させる第１の化合物と、前記第１の化合物よりも高い表面自由エネルギーを発現させる第２の化合物とを含有する樹脂組成物を、所望の表面自由エネルギー差のパターンが形成された原版に接触させて硬化させ、原版の表面自由エネルギー差のパターンが転写された基材を得る転写工程と、
前記基材のパターン転写面に導電性塗布組成物を塗布し、導体パターンを形成する導体パターン形成工程とを有する配線基板の製造方法。

【請求項2】

前記基材が、高表面自由エネルギー領域及び低表面自由エネルギー領域のパターンを有し、
前記高表面自由エネルギー領域の表面自由エネルギーが、２０〜６０ｍＪ／ｃｍ^２であり、
前記低表面自由エネルギー領域の表面自由エネルギーが、１０〜２５ｍＪ／ｃｍ^２である請求項１記載の配線基板の製造方法。

【請求項3】

前記導電性塗布組成物が、銀を含有する請求項１又は２記載の配線基板の製造方法。

【請求項4】

前記第１の化合物が、パーフルオロポリエーテル誘導体である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。

【請求項5】

前記樹脂組成物が、光硬化型のアクリル樹脂組成物であり、
前記第１の化合物が、パーフルオロポリエーテル基含有（メタ）アクリレートである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。

【請求項6】

高表面自由エネルギー領域及び低表面自由エネルギー領域のパターンを有する基材と、
前記高表面自由エネルギー領域上に形成された導体パターンとを備え、
前記導体パターンが、前記高表面自由エネルギー領域上に形成され、
前記低表面自由エネルギー領域の表面自由エネルギーが、１０〜２５ｍＪ／ｃｍ^２であり、
前記高表面自由エネルギー領域と前記低表面自由エネルギー領域とが、光学的に平滑である配線基板。

【請求項7】

前記高表面自由エネルギー領域と前記低表面自由エネルギー領域との段差が１０ｎｍ未満である請求項６記載の配線基板。

【請求項8】

前記高表面自由エネルギー領域の表面自由エネルギーが、２０〜６０ｍＪ／ｃｍ^２である請求項６記載の配線基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、原版の表面自由エネルギー差を転写した基材上に導体パターンを形成する配線基板の製造方法、及び配線基板に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、半導体、ディスプレイ、電子製品などにおける電子回路の微細パターンのほとんどは、フォトリソグラフィー技術を用いて作製されているが、フォトリソグラフィー技術では、安価な製品の製造に限界がある。しかも、大面積化を目指すエレクトロニクス製品の製造においては、フォトリソグラフィー技術を用いた作製方法では、製造コストを抑えることが困難である。

【0003】

このような現状を踏まえ、プリンティング（印刷）技術を活用し、電子回路、センサー、素子などを製造する、所謂「プリンテッド・エレクトロニクス」が検討されている。この方法は、化学物質の使用量の低減が期待でき、地球環境にやさしい製造プロセスとして注目されている。また、この方法の一部は、メンブレン・キーボードの電極印刷、自動車の窓ガラス熱線、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグアンテナなどに既に応用されている。

【0004】

プリンテッド・エレクトロニクスでは、基材（印刷される側）の濡れ性をコントロールすることが重要である。濡れ性のコントロールは、表面自由エネルギーをコントロールすることで達成され、種々の方法が提案されている。その中で表面自由エネルギー差をパターンニングした基材の提案もなされている。

【0005】

例えば、特許文献１に記載の技術では、フォトマスクを介して電磁波を照射し、表面自由エネルギーが異なる少なくとも２つの領域から構成されるパターン化された基板を得ている。また、特許文献２に記載の技術では、アクリル樹脂系の感光性のある材料に、フッ素樹脂系、シリコーン樹脂系の表面移行性のある添加剤を添加したものを塗布し、乾燥、露光硬化し、表面が低臨界表面張力である層を形成している。しかしながら、特許文献１の基材は、フォトリソグラフィー法により作製するため、基材の作製方法が煩雑であり、特許文献２の基材は、表面が凹凸のため、その表面にインクを塗布しただけでは塗り分けが困難である。

【0006】

また、特許文献３に記載の技術では、マスクを介して放射線若しくは発生したオゾンで表面を改質し、表面自由エネルギー差によりパターンを形成している。また、特許文献４に記載の技術では、フレネルレンズの光の透過性の差で部分的に低表面自由エネルギー部分を露光により作成し、その後、未露光の部分を水中で露光することにより高表面自由エネルギー部分を形成している。また、そこに作成されたパターンにインクを塗布し、その後、不要のインクを剥ぎ取る事によりパターンを形成している。また、特許文献５に記載の技術では、フレネルレンズの光の透過性の差で部分的に低表面自由エネルギー部分を露光により作成し、その後、未露光の部分を水中で露光することにより高表面自由エネルギー部分を形成している。

【0007】

しかしながら、特許文献３の基材は、表面自由エネルギー差は形成されているものの、その表面自由エネルギー差は小さい。そのため、表面にインクを塗布した場合、完全な塗り分けができず、塗膜の膜厚の差ができるのみである。

【0008】

また、特許文献４の基材は、特許文献３と同様に、表面自由エネルギー差は形成されているものの、その表面にインクを塗布しただけでは塗り分けができず、インクを付着させたくない部分（低表面自由エネルギーの部分）からインクを剥ぎ取る工程が必要である。

【0009】

また、特許文献５においては、表面自由エネルギーのパターンに対して機能性インク層の転写によりパターンを形成するが、転写時に加熱、加圧を必要とし、余剰分を剥ぎ取るという工程を含む。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２０１１−９１３８０号公報

【特許文献2】特開２００７−１６４０７０号公報

【特許文献3】特開２００５−５２６８６号公報

【特許文献4】特開２００３−２４０９１６号公報

【特許文献5】特開２０１１−１４８２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、簡便に導体パターンを形成することができる配線基板の製造方法、及び配線基板を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0012】

前述した課題を解決するために、本発明に係る配線基板の製造方法は、低い表面自由エネルギーを発現させる第１の化合物と、前記第１の化合物よりも高い表面自由エネルギーを発現させる第２の化合物とを含有する樹脂組成物を、所望の表面自由エネルギー差のパターンが形成された原版に接触させて硬化させ、原版の表面自由エネルギー差のパターンが転写された基材を得る転写工程と、前記基材のパターン転写面に導電性塗布組成物を塗布し、導体パターンを形成する導体パターン形成工程とを有することを特徴としている。

【0013】

また、本発明に係る配線基板は、高表面自由エネルギー領域及び低表面自由エネルギー領域のパターンを有する基材と、前記高表面自由エネルギー領域上又は低表面自由エネルギー領域上に形成された導体パターンとを備え、前記導体パターンが、前記高表面自由エネルギー領域上に形成され、前記低表面自由エネルギー領域の表面自由エネルギーが、１０〜２５ｍＪ／ｃｍ^２であり、前記高表面自由エネルギー領域と前記低表面自由エネルギー領域とが、光学的に平滑であることを特徴としている。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、表面に表面自由エネルギー差のパターンを有する基材を用いることにより、導電性塗布組成物の塗布によって、簡便に導体パターンを形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、支持フィルム上に樹脂組成物を塗布する塗布工程の概略を示す断面図である。

【図2】図２は、樹脂組成物を、原版に接触させて硬化させる硬化工程の概略を示す断面図である。

【図3】図３は、パターンが転写された基材の一例を示す断面図である。

【図4】図４は、基材表面に導体パターンが形成された配線基板の一例を示す断面図である。

【図5】図５は、原版Ａの概略を示す斜視図である。

【図6】図６は、原版Ａのパターンを転写させる転写工程の概略を示す断面図である。

【図7】図７は、実施例１において基材Ａ上に形成された導体パターンの光学顕微鏡による観察画像である。

【図8】図８は、実施例１において基材Ａ上に形成された導体パターンのＡＦＭによる観察画像である。

【図9】図９は、実施例１において基材Ｂ上に形成された導体パターンのＡＦＭによる観察画像である。

【図10】図１０は、実施例１において基材Ｃ上に形成された導体パターンのＡＦＭによる観察画像である。

【図11】図１１は、実施例２において基材Ａ上に形成された導体パターンのＡＦＭによる観察画像である。

【図12】図１２は、実施例２において基材Ｂ上に形成された導体パターンのＡＦＭによる観察画像である。

【図13】図１３は、実施例２において基材Ｃ上に形成された導体パターンのＡＦＭによる観察画像である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
１．配線基板の製造方法
２．配線基板
３．実施例

【0017】

＜１．配線基板の製造方法＞
本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法は、低い表面自由エネルギーを発現させる第１の化合物と、第１の化合物よりも高い表面自由エネルギーを発現させる第２の化合物とを含有する樹脂組成物を、所望の表面自由エネルギー差のパターンが形成された原版に接触させて硬化させ、原版の表面自由エネルギー差のパターンが転写された基材を得る転写工程と、基材のパターン転写面に導電性塗布組成物を塗布し、導体パターンを形成する導体パターン形成工程とを有する。

【0018】

［転写工程］
転写工程では、先ず、低い表面自由エネルギーを発現させる第１の化合物と、第１の化合物よりも高い表面自由エネルギーを発現させる第２の化合物とを含有する樹脂組成物を調製する。樹脂組成物としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられ、これら中でも、硬化反応が速い光硬化型のアクリル樹脂組成物が好適に用いられる。以下では、第１の化合物と、第２の化合物と、光重合開始剤とを含有する光硬化型のアクリル樹脂組成物を例に挙げて説明する。

【0019】

第１の化合物は、低い表面自由エネルギーを発現させる、所謂「ブロッキング防止剤」、「スリッピング剤」、「レベリング剤」、「防汚剤」などの表面調整剤を用いることが可能であり、フッ素樹脂系化合物、又はシリコーン樹脂系化合物が好ましく用いられる。フッ素樹脂系化合物としては、パーフルオロポリエーテル基含有（メタ）アクリレート、パーフルオロアルキル基含有（メタ）アクリレートなどが挙げられ、シリコーン樹脂系化合物としては、ポリジメチルシロキサン含有（メタ）アクリレート、ポリアルキルシロキサン含有（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、溶解性などの観点から、パーフルオロポリエーテル基含有（メタ）アクリレートを好ましく使用することができる。パーフルオロポリエーテル基含有（メタ）アクリレートの市販品としては、例えば商品名「ＫＹ−１２０３」(信越化学工業（株))などが挙げられる。なお、本明細書において、（メタ）アクリレートとは、アクリル酸エステル（アクリレート）とメタクリル酸エステル（メタクリレート）とを包含する意味である。

【0020】

第１の化合物の樹脂組成物中の含有量は、少なすぎると表面自由エネルギー差のパターンが得られず、多すぎると表面自由エネルギー差が小さくなる傾向があるため、好ましくは、第２の化合物１００質量部に対し０．０１質量部以上３０質量部以下、より好ましくは０．１質量部以上１０質量部以下である。

【0021】

第２の化合物は、第１の化合物よりも高い表面自由エネルギーを発現させる化合物であればよく、例えば、単官能（メタ）アクリレート、２官能（メタ）アクリレート、３官能以上の（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

【0022】

単官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、ポリアルキレングリコールエステル単量体、直鎖又は分岐鎖アルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。ポリアルキレングリコールエステル単量体の具体例としては、例えば、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリブチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレートなどが挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。これらの中でも、反応性、架橋性、表面硬度などの点から、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレートを好ましく用いることができる。ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレートの市販品としては、例えば商品名「ＡＥ−４００」(日油（株))などが挙げられる。

【0023】

２官能（メタ）アクリレートの具体例としては、例えば、トリシクロデカンジメタノールジ（メタ）アクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡＥＯ変性ジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０−デカンジオールジ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−アクリロイロキシプロピル（メタ）アクリレート、プロポキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（２００）ジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（４００）ジ（メタ）アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ（メタ）アクリレート、アルコキシ化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、アルコキシ化シクロヘキサンジメタノールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化（４）ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エトキシ化（１０）ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（６００）ジ（メタ）アクリレート、アルコキシ化ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジオキサングリコールジ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジ（メタ）アクリレートなどが挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。

【0024】

３官能以上の（メタ）アクリレートの具体例としては、ペンタエリストリールトリ（メタ）アクリレート、プロピレングリコール変性グリセリントリアクリレート、ＥＯ変性ペンタエリストリールトリ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸ＥＯ変性トリ（メタ）アクリレート、ε−カプロラクトン変性トリス−（−２−アクリロキシエチル）イソシアヌレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ε−カプロラクトン変性トリス（アクロキシエチル）（メタ）アクリレート、エトキシ化（２０）トリメチロールプロパントリア（メタ）クリレート、プロポキシ化（３）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化（６）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化（９）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化（３）グリセリルトリ（メタ）アクリレート、エトキシ化（４）ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどが挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。これらの中でも、反応性、架橋性、表面硬度などの点から、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、プロピレングリコール変性グリセリントリアクリレートを好ましく使用することができる。ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートの市販品としては、例えば商品名「ＴＭＭ−３」(新中村化学（株))などが挙げられ、プロピレングリコール変性グリセリントリアクリレートの市販品としては、例えば商品名「ＯＴＡ−４８０」(ダイセル・オルネクス（株))などが挙げられる。

【0025】

第２の化合物は、単官能（メタ）アクリレートと、２官能以上の（メタ）アクリレートとを併用することが好ましい。また、第２の化合物１００質量部中の２官能以上の（メタ）アクリレートの含有量は、少なすぎると反応性、架橋性などが低下する傾向にあるため、好ましくは６０質量部以上、より好ましくは８０質量部以上である。

【0026】

光重合開始剤としては、公知の光ラジカル重合開始剤の中から適宜選択して使用することができる。光重合開始剤としては、例えば、α−ヒドロキシアルキルフェノン、ベンジルジメチルケタール、α−アミノアルキルフェノンなどが挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。

【0027】

光重合開始剤の市場で入手可能な具体例としては、α−ヒドロキシアルキルフェノンとして、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）１８４、ＢＡＳＦジャパン（株））、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル-プロパン−１−オン（ダロキュア（ＤＡＲＯＣＵＲ）１１７３、ＢＡＳＦジャパン（株））、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）２９５９、ＢＡＳＦジャパン（株））、２−ヒドロキシ−１−｛４−［２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル］−ベンジル｝フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オン（イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）１２７、ＢＡＳＦジャパン（株））などが挙げられる。また、ベンジルジメチルケタールとして、２，２−ジメトキシ−１,２−ジフェニルエタン−１−オン（イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）６５１、ＢＡＳＦジャパン（株））などが挙げられる。また、α−アミノアルキルフェノンとして、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン（イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）９０７、ＢＡＳＦジャパン（株））、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１（イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）３６９、ＢＡＳＦジャパン（株））などが挙げられる。これらの中でも、円滑な光硬化を実現する観点から、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）１８４、ＢＡＳＦジャパン（株））を用いることが好ましい。

【0028】

光重合開始剤の樹脂組成物中の含有量は、少なすぎると硬度性能の低下による密着性の低下や硬度不足が生ずる傾向があり、多すぎると重合の不具合による密着性などの特性が低下する傾向があるので、好ましくは、第２の化合物１００質量部に対し０．１質量部以上１０質量部以下、より好ましくは１質量部以上５質量部以下である。

【0029】

また、樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、溶剤、レベリング剤、色相調整剤、着色剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、各種熱可塑性樹脂材料などの添加剤を含有することができる。

【0030】

図１は、支持フィルム上に樹脂組成物を塗布する塗布工程の概略を示す断面図である。塗布には、バーコーター、スプレーコーター、スピンコーターなどを用いることができる。

【0031】

支持フィルム１１としては、特に制限されず、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）、ガラス、ポリイミドなどを用いることができる。また、透明材料又は不透明材料のいずれも用いることができるが、紫外線を透過する透明材料用いることにより、支持フィルム１１側から紫外線照射を行うことができる。

【0032】

樹脂組成物１２は、前述のように、第１の化合物と、第２の化合物と、光重合開始剤とを含有し、第１の化合物が表面に存在している。なお、図１中、第１の化合物としてフッ素樹脂系化合物を例示するが、これに限定されるものではない。

【0033】

次に、転写工程では、樹脂組成物１２を、原版２０に接触させて硬化させ、原版２０の表面自由エネルギー差のパターンが転写された基材を得る。

【0034】

図２は、樹脂組成物を、原版に接触させて硬化させる硬化工程の概略を示す断面図である。この硬化工程では、樹脂組成物１２を表面自由エネルギー差によるパターンが形成された原版２０に接触させて硬化させ、支持フィルム１１上に原版２０のパターンが転写された硬化樹脂層を形成する。

【0035】

原版２０は、表面に高表面自由エネルギー領域２１と、低表面自由エネルギー領域２２とを有する。高表面自由エネルギー領域２１は、例えば、シリコン、アルミニウム、銅などの金属、ガラス、酸化ケイ素、酸化アルミニウムなどを含む金属酸化物などの領域であり、低表面自由エネルギー領域２２は、例えばフッ素コーティング、シリコーンコーティングなどの低表面自由エネルギーコーティング膜、窒素、炭酸ガスなどの不活性ガスなどの領域である。また、原版２０の材料は、フッ素コーティングなどが容易なガラスであることが好ましい。また、原版２０の表面は、平滑であることが好ましい。

【0036】

図２に示すように、原版２０を樹脂組成物１２に接触させた場合、原版２０と樹脂組成物１２との界面状態は、下記（１）式のΔγが小さくなろうとするため、樹脂組成物１２表面の第１の化合物は、原版２０の低表面自由エネルギー領域２１に移動し、第２の化合物は、高表面自由エネルギー領域２２に移動する。なお、図２中、第１の化合物としてフッ素樹脂系化合物を例示するが、これに限定されるものではない。

【0037】

Δγ＝γ_ｍ−γ_ｉ （１）
上記（１）式中、γ_ｍは原版２０表面の表面自由エネルギーであり、γ_ｉは樹脂組成物１２表面の表面自由エネルギーである。

【0038】

原版２０を樹脂組成物１２に接触させた状態で樹脂組成物１２を硬化させることにより、支持フィルム１１上に原版２０のパターンが転写された硬化樹脂層からなる基材１３を得ることができる。樹脂組成物１２の硬化方法は、樹脂の種類に応じて適宜選択することができ、熱、紫外線などのエネルギー線照射を用いることができる。

【0039】

図３は、パターンが転写された基材の一例を示す断面図である。なお、図３中、第１の化合物としてフッ素樹脂系化合物を例示するが、これに限定されるものではない。

【0040】

基材１３は、硬化樹脂層の表面に高表面自由エネルギー領域ａと低表面自由エネルギー領域ｂとのパターンを有する。基材１３は、低い表面自由エネルギーを発現させる第１の化合物と、第１の化合物よりも高い表面自由エネルギーを発現させる第２の化合物とを含有する樹脂組成物が硬化したものであり、表面に高表面自由エネルギー領域ａと低表面自由エネルギー領域ｂとを有する。また、高表面自由エネルギー領域ａと低表面自由エネルギー領域ｂとは、光学的に平滑面であり、両者の段差は、数１０ｎｍ未満であることが好ましい。

【0041】

また、高表面自由エネルギー領域ａと低表面自由エネルギー領域ｂとの表面自由エネルギーの差は、１０ｍＪ／ｍ^２以上であることが好ましく、２０ｍＪ／ｍ^２以上であることがより好ましい。より具体的には、高表面自由エネルギー領域ａの表面自由エネルギーは２０〜６０ｍＪ／ｃｍ^２、及び低表面自由エネルギー領域ｂの表面自由エネルギーは１０〜２５ｍＪ／ｃｍ^２であることが好ましい。これにより、高表面自由エネルギー領域ａ又は低表面自由エネルギー領域ｂに導電性塗布組成物を選択的に塗布することができる。

【0042】

［導体パターン形成工程］
導体パターン形成工程では、基材のパターン転写面に導電性塗布組成物を塗布し、導体パターンを形成する。導体パターンは、高表面自由エネルギー部分又は低表面自由エネルギー部分に選択的に形成される。

【0043】

導電性塗布組成物の塗布方法としては、ディップコート、スピンコート、フローコート、スプレー塗布、スキージ法などが挙げられ、これらの中でも、装置が簡便なディップコートを用いることが好ましい。

【0044】

導電性塗布組成物は、基材表面の高表面自由エネルギー領域又は低表面自由エネルギー領域に選択的に塗布され、乾燥、加熱、焼成などにより、導体パターンとなる。導電性塗布組成物としては、溶媒に粒径が１〜１００ｎｍの金属粒子が高濃度に分散された導電性インク、金属インクなどと呼ばれるものが挙げられる。金属粒子としては、銀、金、銅、ニッケル、パラジウムなどの導電性金属が挙げられ、これらの中でも、高い導電性を示す銀を用いることが好ましい。また、導電性塗布組成物は、有機化合物（配位子）を含有し、配位子の分散力によって、金属粒子を溶液中に溶解させることが好ましい。また、溶媒としては、配位子の溶解性の観点から、水、メタノール、エタノールなどの極性溶媒を使用し、導電性塗布組成物が、親水性を示すことが好ましい。導電性塗布組成物の市販品としては、例えば商品名「ＴＥＣ−ＰＲ−０１０」(ＩｎｋＴｅｃ（株）)、「ＴＥＣ−ＩＪ−０１０」(ＩｎｋＴｅｃ（株）)、「ドライキュアＡｇ」（コロイダル・インク（株））などが挙げられる。

【0045】

このように導体パターン形成工程では、表面に表面自由エネルギー差のパターンを有する基材を用いることにより、導電性塗布組成物の塗布によって、選択的に塗り分けが行われ、簡便にファインピッチかつ寸法安定性に優れた配線パターンを描画することができる。

【0046】

また、導体パターン形成工程では、フォトマスクを用いて露光する工程、フォトレジスト工程などの複雑な工程はなく、また、導電性塗布組成物の余剰分を剥ぎ取る工程なども必要としない。このため、必要量の導電性塗布組成物で導体パターンを得ることができる。

【0047】

＜２．配線基板＞
本発明の一実施の形態に係る配線基板は、高表面自由エネルギー領域及び低表面自由エネルギー領域のパターンを有する基材と、高表面自由エネルギー領域上に形成された導体パターンとを備える。

【0048】

図４は、基材表面に導体パターンが形成された配線基板の一例を示す断面図である。図４に示すように、配線基板は、支持フィルム１１上に、表面に低表面自由エネルギー領域と高表面自由エネルギー領域とを有する基材１３と、高表面自由エネルギー領域に形成された導電パターン１４とを備える。なお、図４中、第１の化合物としてフッ素樹脂系化合物を例示するが、これに限定されるものではない。また、支持フィルム１１及び基材１３は、図１〜３に示す支持フィルム１１及び基材１３と同様のため、ここでは説明を省略する。

【0049】

導体パターンは、前述した導電性塗布組成物が乾燥、加熱、焼成などにより、基材１３表面の高表面自由エネルギー領域に固着されたものである。

【0050】

また、導体パターンは、高表面自由エネルギー領域上に形成され、導体パターンが形成されていない低表面自由エネルギー領域の表面自由エネルギーが、１０〜２５ｍＪ／ｃｍ^２であることが好ましい。これにより、導電性塗布組成物が配線間に留まることが無くなり、配線間ショートが発生するのを防ぐことができる。よって、本実施の形態に係る配線基板は、電子回路パターンなどのエレクトロニクス分野において、非常に有用である。

【実施例】

【0051】

＜４．実施例＞
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。本実施例では、低い表面自由エネルギーを発現させる第１の化合物と、第１の化合物よりも高い表面自由エネルギーを発現させる第２の化合物とを含有する樹脂組成物を、所望の表面自由エネルギー差のパターンが形成された原版に接触させて硬化させ、原版の表面自由エネルギー差のパターンが転写された基材を作製し、基材のパターン転写面に親水性の導電性塗布組成物を塗布し、導体パターンを形成した。そして、導体パターンを光学顕微鏡、及びＡＦＭ（Atomic Force Microscope）により観察した。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0052】

顕微鏡、及びＡＦＭ（Atomic Force Microscope）は、次の装置を使用した。
顕微鏡：ＶＨＸ−１０００（株式会社キーエンス製）
ＡＦＭ：ＳＰＡ４００（株式会社日立ハイテクサイエンス製）

【0053】

また、原版の作製、及び基材の作製は、次のように行った。

【0054】

［原版の作製］
先ず、１０ｃｍ×１０ｃｍのガラス基板にネガ型フォトレジスト（商品名：ＯＦＰＲ−８００ＬＢ、東京応化工業社製）をスピンコート法により塗布し、１１０℃、９０秒ホットプレート上で乾燥させた。フォトレジストがコーティングされた基板と、下記パターンがパターニングされたフォトマスクＡ〜Ｃを配置し、露光機Ａ（マスクアライナー ＭＡ−２０、ミカサ（株））で露光した。

【0055】

フォトマスクＡ：５μmのライン＆スペース
フォトマスクＢ：５μｍのドットピッチ
フォトマスクＣ：０．５μmのライン＆スペース

【0056】

露光後、この基板を２．３８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液中に１分間浸漬し、その後純水に１分間浸漬し、室温で乾燥し、現像を行った。現像された基板を純水、洗浄液（Ｎｏｖｅｃ７３００、３Ｍ（株））の順番で洗浄し、その後、フッ素コーティング剤（ＤＵＲＡＳＵＲＦＤＳ５２００、ＨＡＲＶＥＳ（株）)を液滴滴下にて塗布した。一晩放置後、洗浄液（Ｎｏｖｅｃ７３００、３Ｍ（株））にて洗浄し、その後、フッ素コーティング剤（ＤＵＲＡＳＵＲＦＤＳ５２００、ＨＡＲＶＥＳ（株）)を液滴滴下にて塗布した。さらに一晩放置後、洗浄液（Ｎｏｖｅｃ７３００、３Ｍ（株））にて洗浄し、室温で乾燥した。この基板を剥離液に５分間浸漬し、残ったレジスト膜を取り除き、アセトン、洗浄液（Ｎｏｖｅｃ７３００、３Ｍ（株））順で洗浄した。これにより、ガラス基板上に高表面自由エネルギー領域と低表面自由エネルギー領域とがパターンニングされた（部分的にフッ素コーティングされた）原版Ａ〜Ｃを得た。

【0057】

図５は、原版Ａの概略を示す斜視図である。図５に示すように、原版Ａ３０は、低表面自由エネルギー領域３１と高表面自由エネルギー領域３２とがフォトマスクＡの５μmのライン＆スペース（以下、５μｍＬ＆Ｓと記す。）でパターニングされていた。また、原版Ｂは、高表面自由エネルギー領域がフォトマスクＢの５μｍのドットピッチ（以下、５μｍｄｏｔと記す。）でパターニングされていた。また、原版Ｃは、高表面自由エネルギー領域がフォトマスクＣの０．５μmのライン＆スペース（以下、０．５μｍＬ＆Ｓと記す。）でパターニングされていた。

【0058】

［基材の作製］
ＴＭＭ−３Ｌを８０質量部、ＯＴＡ−４８０を１５質量部、ＡＥ−４００を５質量部、ＫＹ−１２０３を１質量部、イルガキュア１８４を３質量部添加し、樹脂組成物を調製した。

【0059】

ＴＭＭ−３Ｌ（新中村化学工業（株））：ペンタエリスリトールトリアクリレート
ＯＴＡ−４８０（ダイセル・オルネクス（株））:プロピレングリコール変性グリセリントリアクリレート
ＡＥ−４００（日油（株））：ポリエチレングリコールモノアクリレート #400
ＫＹ−１２０３（信越化学工業（株））：パーフルオロポリエーテル含有アクリレート
イルガキュア１８４（ＢＡＳＦ（株））：１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン

【0060】

図６は、原版Ａのパターンを転写させる転写工程の概略を示す断面図である。図６に示すように、ＰＥＴフィルム４１上に樹脂組成物４２をバーコーター（ｗｅｔ膜厚８μｍ相当）で塗布し、これをパターニング原版３０に密着させ、露光機Ｂ（アライメント露光装置、東芝ライテック（株））を用いてＰＥＴ面より露光硬化させた。このときの照射量は、６Ｊ／ｃｍ^２であった。硬化樹脂層表面より原版Ａ〜Ｃを剥離し、ＰＥＴフィルム上に原版Ａ〜Ｃの表面自由エネルギーが転写された基材Ａ〜Ｃを得た。

【0061】

また、全面がフッ素コーティングされていない原版Ｄと、全面がフッ素コーティングされた原版Ｅとを用いて、原版Ａの５μｍＬ＆Ｓが転写された基材Ａ、原版Ｂの５μｍｄｏｔが転写された基材Ｂ、及び原版Ｃの０．５μｍＬ＆Ｓが転写された基材Ｃの高表面自由エネルギー領域、及び低表面自由エネルギー領域の表面自由エネルギーについて、評価した。

【0062】

１０ｃｍ×１０ｃｍのガラス基板を純水、洗浄液（Ｎｏｖｅｃ７３００、３Ｍ（株））の順番で洗浄し、原版Ｄを得た。そして、原版Ｄを用いて、前述の樹脂組成物を露光硬化させ、全面が高表面自由エネルギー領域である基材Ｄを得た。

【0063】

また、１０ｃｍ×１０ｃｍのガラス基板を純水、洗浄液（Ｎｏｖｅｃ７３００、３Ｍ（株））の順番で洗浄し、その後、フッ素コーティング剤（ＤＵＲＡＳＵＲＦ ＤＳ５２００、ＨＡＲＶＥＳ（株）)を液滴滴下にて塗布した。一晩放置後、洗浄液（Ｎｏｖｅｃ７３００、３Ｍ（株））にて洗浄し、その後、フッ素コーティング剤（ＤＵＲＡＳＵＲＦ ＤＳ５２００、ＨＡＲＶＥＳ（株）)を液滴滴下にて塗布した。さらに一晩放置後、洗浄液（Ｎｏｖｅｃ７３００、３Ｍ（株））にて洗浄し、室温で乾燥した。この基板を、アセトン、洗浄液（Ｎｏｖｅｃ７３００、３Ｍ（株））順で洗浄した。これにより、全面がフッ素コーティングされた原版Ｅを得た。そして、原版Ｅを用いて、前述の樹脂組成物を露光硬化させ、全面が低表面自由エネルギー領域である基材Ｅを得た。

【0064】

基材Ｄ及び基材Ｅの表面自由エネルギーを接触角計（ＤＭ−７０１、協和界面科学（株））を用いて、ケルブル・ウー法により算出した。その結果、基材Ｄの表面自由エネルギーは５１．３ｍＪ／ｃｍ^２、及び基材Ｅの表面自由エネルギーは１６．７ｍＪ／ｃｍ^２であった。

【0065】

＜実施例１＞
導電性塗布組成物として、ＩｎｋＴｅｃ（株）の商品名「ＴＥＣ−ＰＲ−０１０」（金属：Ａｇ、金属含量：１０％、粘度：１００−８００Ｐａ・Ｓ、外観：無色透明）を使用した。導電性塗布組成物をサンプル瓶に充填し、基材Ａ〜Ｃをディップし、１ｃｍ／ｍｉｎのスピードで垂直に引き上げた。引き上げ後、１２０℃で５分間、ホットプレート上で乾燥した。この操作を５回繰り返し、基材Ａ〜Ｃに導体パターンを形成した。

【0066】

図７は、基材Ａ上に形成された導体パターンの光学顕微鏡による観察画像であり、図８は、基材Ａ上に形成された導体パターンのＡＦＭによる観察画像である。図７及び図８より、高表面自由エネルギー部分にのみ導電性塗布組成物が選択的に塗布され、５μｍのＡｇ配線が形成されていることが確認できた。Ａｇ配線の高さは、約２０ｎｍであった。また、低表面自由エネルギー部分には導電性塗布組成物が付着していないこと確認ができた。

【0067】

図９は、基材Ｂ上に形成された導体パターンのＡＦＭによる観察画像である。図９より、高表面自由エネルギー部分にのみ導電性塗布組成物が選択的に塗布され、５μｍのＡｇ配線がドット状に形成されていることが確認できた。Ａｇ配線の高さは、約２０ｎｍであった。また、低表面自由エネルギー部分には導電性塗布組成物が付着していないこと確認ができた。

【0068】

図１０は、基材Ｃ上に形成された導体パターンのＡＦＭによる観察画像である。図１０より、高表面自由エネルギー部分にのみ導電性塗布組成物が選択的に塗布され、０．５μｍのＡｇ配線が形成されていることが確認できた。Ａｇ配線の高さは、約１０ｎｍであった。また、低表面自由エネルギー部分には導電性塗布組成物が付着していないこと確認ができた。

【0069】

＜実施例２＞
導電性塗布組成物として、ＩｎｋTｅｃ（株）の商品名「ＴＥＣ−ＩＪ−０１０」（金属：Ａｇ、金属含量：１５％、表面張力：３０−３２ｍＮ／ｍ、粘度：９−１５Ｐａ・Ｓ、外観：淡黄色透明）を使用した。これ以外は、実施例１と同様に、基材Ａ〜Ｃに導体パターンを形成した。

【0070】

図１１は、基材Ａ上に形成された導体パターンのＡＦＭによる観察画像である。図１１より、高表面自由エネルギー部分にのみ導電性塗布組成物が選択的に塗布され、５μｍのＡｇ配線が形成されていることが確認できた。Ａｇ配線の高さは、約３０ｎｍであった。また、低表面自由エネルギー部分には導電性塗布組成物が付着していないこと確認ができた。

【0071】

図１２は、基材Ｂ上に形成された導体パターンのＡＦＭによる観察画像である。図１２より、高表面自由エネルギー部分にのみ導電性塗布組成物が選択的に塗布され、５μｍのＡｇ配線がドット状に形成されていることが確認できた。Ａｇ配線の高さは、約３０ｎｍであった。また、低表面自由エネルギー部分には導電性塗布組成物が付着していないこと確認ができた。

【0072】

図１３は、基材Ｃ上に形成された導体パターンのＡＦＭによる観察画像である。図１３より、高表面自由エネルギー部分にのみ導電性塗布組成物が選択的に塗布され、０．５μｍのＡｇ配線が形成されていることが確認できた。Ａｇ配線の高さは、約１０ｎｍであった。また、低表面自由エネルギー部分には導電性塗布組成物が付着していないこと確認ができた。

【符号の説明】

【0073】

１１ 支持フィルム、１２ 樹脂組成物、１３ 基材、１４ 導体パターン、２０ 原版、２１ 低表面自由エネルギー領域、２２ 高表面自由エネルギー領域、３０ ガラス基板、３１ 低表面自由エネルギー領域、３２ 高表面自由エネルギー領域、４１ ＰＥＴフィルム、４２ 樹脂組成物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】