JP5596524B2 - 導体パターン形成用インク、導体パターンおよび配線基板 - Google Patents

Description

本発明は、導体パターン形成用インク、導体パターンおよび配線基板に関する。

電子部品が実装される回路基板（配線基板）として、セラミックスで構成された基板（セラミックス基板）上に、金属材料で構成された配線が形成されたセラミックス回路基板が、広く用いられている。このようなセラミックス回路基板では、基板（セラミックス基板）自体が、多機能性材料で構成されているため、多層化による内装部品の形成、寸法の安定性等の点で有利である。
そして、このようなセラミックス回路基板は、セラミックス粒子とバインダーとを含む材料で構成されたセラミックス成形体上に、形成すべき配線（導体パターン）に対応するパターンで、金属粒子を含む組成物を付与し、その後、当該組成物が付与されたセラミックス成形体に対し、脱脂、焼結処理を施すことにより製造されている。

セラミックス成形体上へのパターン形成の方法としては、スクリーン印刷法が広く用いられている。その一方で、近年、配線の微細化（例えば、線幅：６０μｍ以下の配線）、狭ピッチ化による回路基板の高密度化が求められているが、スクリーン印刷法では、配線の微細化、狭ピッチ化に不利であり、上記のような要求に応えるのが困難である。そこで、近年、セラミックス成形体上へのパターン形成の方法として、液体吐出ヘッドから金属粒子を含む液体材料（導体パターン形成用インク）を液滴状に吐出する液滴吐出法、いわゆるインクジェット法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、従来の導体パターン形成用インクでは、セラミックス成形体に、脱脂、焼結処理を施した際に、セラミックス成形体の熱膨張によって、形成した導体パターンの一部に断線が生じてしまうといった問題があった。特に、近年の配線の微細化、狭ピッチ化による回路基板の高密度化に伴い、このような問題の発生が顕著であった。とりわけ、表層のような最外層において、断線の発生が顕著であった。

また、導体パターンの形成に用いる液滴吐出装置（産業用）は、プリンターに適用されるもの（民生用）とは全く異なるものであり、例えば、大量生産を行うため、大量の液滴を長時間にわたって連続で吐出することが求められる。また、導体パターンの形成に用いるインク（産業用）では、プリンターに適用されるもの（民生用）で用いるインクに比べて、一般に、吐出時の液切れも悪く、インクジェットヘッドの吐出部（ノズル）や吐出面にインクが残存しやすい。この結果、継続して吐出した場合、インクに含まれる成分が液滴吐出装置のインクの流路に付着し、液滴吐出ヘッドへのインクの供給が不安定になりやすい。また、導体パターンの形成に用いるインク（産業用）は、プリンターに適用されるもの（民生用）で用いるインクに比べて、組成に制限が多く、乾燥性や再溶解性等の特性が十分ではなく、金属粒子等の固形分が析出、あるいは凝集して、液滴吐出ヘッドの吐出部の目詰まりを起こしやすく、液滴の飛行曲がりが頻発する問題があった。

特開２００７−０８４３８７号公報

本発明の目的は、断線が防止された信頼性の高い導体パターンを形成することができ、液滴の吐出安定性に優れた導体パターン形成用インクを提供すること、信頼性の高い導体パターンを提供すること、および、このような導体パターンを備え、信頼性の高い配線基板を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の導体パターン形成用インクは、液滴吐出法により、セラミックス粒子とバインダーとを含む材料で構成されたセラミックス成形体上に付与され、導体パターンの形成に用いられる導体パターン形成用インクであって、
金属粒子と、
前記金属粒子が分散した水系分散媒と、
重量平均分子量が１，０００以上５，０００以下である水溶性の多糖類と、
ポリグリセリン骨格を有するポリグリセリン化合物とを含み、
導体パターン形成用インク中における前記多糖類の含有率が１．０重量％以上２８重量％以下であり、
導体パターン形成用インク中における前記ポリグリセリン化合物の含有率が１．０重量％以上２８重量％以下であり、
２５℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする。
これにより、断線が防止された信頼性の高い導体パターンを形成することができ、液滴の吐出安定性に優れた導体パターン形成用インクを提供することができる。

本発明の導体パターン形成用インクでは、導体パターン形成用インク中におけるポリグリセリン化合物の含有率をＸ（Ａ）［重量％］、導体パターン形成用インク中における多糖類の含有率をＸ（Ｂ）［重量％］としたとき、Ｘ（Ａ）＋Ｘ（Ｂ）≦２８の関係を満足することが好ましい。
これにより、液滴の吐出安定性を特に優れたものとしつつ、形成される導体パターンの信頼性を十分に高いものとすることができる。

本発明の導体パターン形成用インクでは、導体パターン形成用インク中におけるポリグリセリン化合物の含有率をＸ（Ａ）［重量％］、導体パターン形成用インク中における多糖類の含有率をＸ（Ｂ）［重量％］としたとき、７．５≦Ｘ（Ａ）＋４Ｘ（Ｂ）の関係を満足することが好ましい。
これにより、液滴の吐出安定性を十分に優れたものとしつつ、形成される導体パターンの寸法精度、信頼性を特に優れたものとすることができる。

本発明の導体パターン形成用インクでは、導体パターン形成用インク中におけるポリグリセリン化合物の含有率をＸ（Ａ）［重量％］、導体パターン形成用インク中における多糖類の含有率をＸ（Ｂ）［重量％］としたとき、０．１２≦Ｘ（Ａ）／Ｘ（Ｂ）≦１２の関係を満足することが好ましい。
これにより、液滴の吐出安定性、形成される導体パターンの信頼性を特に優れたものとすることができる。

本発明の導体パターン形成用インクでは、前記多糖類として、常温で固体のマルトデキストリンを含むことが好ましい。
これにより、液滴の吐出安定性、形成される導体パターンの信頼性を特に優れたものとすることができる。
本発明の導体パターン形成用インクでは、前記多糖類として、カルボニル基が還元された多糖類を含むことが好ましい。
これにより、液滴の吐出安定性、形成される導体パターンの信頼性を特に優れたものとすることができる。

本発明の導体パターンは、本発明の導体パターン形成用インクによって形成されたことを特徴とする。
これにより、信頼性の高い導体パターンを提供することができる。
本発明の配線基板は、本発明の導体パターンが備えられてなることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い配線基板を提供することができる。

本発明の配線基板（セラミックス回路基板）の好適な実施形態の一例を示す縦断面図である。 図１に示す配線基板（セラミックス回路基板）の製造方法の概略の工程を示す説明図である。 図１の配線基板（セラミックス回路基板）の製造工程説明図である。 インクジェット装置の概略構成を示す斜視図である。 インクジェットヘッドの概略構成を説明するための模式図である。

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の配線基板（セラミックス回路基板）の好適な実施形態の一例を示す縦断面図、図２は、図１に示す配線基板（セラミックス回路基板）の製造方法の概略の工程を示す説明図、図３は、図１の配線基板（セラミックス回路基板）の製造工程説明図、図４は、インクジェット装置（液滴吐出装置）の概略構成を示す斜視図、図５は、図４の液滴吐出装置が備えるインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）の概略構成を説明するための模式図である。

《導体パターン形成用インク》
本発明の導体パターン形成用インクは、セラミックス粒子とバインダーとを含む材料で構成されたセラミックス成形体上に付与され、導体パターンを形成するのに用いるインクであり、特に、液滴吐出法によって導体パターンを形成するのに用いるインクである。
なお、本実施形態では、金属粒子を水系分散媒に分散してなる分散液として、銀粒子が分散した分散液を用いた場合について代表的に説明する。

ところで、セラミックス成形体上へのパターン形成の方法としては、スクリーン印刷法が広く用いられている。その一方で、近年、配線の微細化（例えば、線幅：６０μｍ以下の配線）、狭ピッチ化による回路基板の高密度化が求められているが、スクリーン印刷法では、配線の微細化、狭ピッチ化に不利であり、上記のような要求に応えるのが困難である。そこで、近年、セラミックス成形体上へのパターン形成の方法として、液体吐出ヘッドから金属粒子を含む液体材料（導体パターン形成用インク）を液滴状に吐出する液滴吐出法、いわゆるインクジェット法が提案されている。しかしながら、従来の導体パターン形成用インクでは、セラミックス成形体に、脱脂、焼結処理を施した際に、セラミックス成形体の熱膨張によって、形成した導体パターンの一部に断線が生じてしまうといった問題があった。特に、近年の配線の微細化、狭ピッチ化による回路基板の高密度化に伴い、このような問題の発生が顕著であった。

また、導体パターンの形成に用いる液滴吐出装置（産業用）は、プリンターに適用されるもの（民生用）とは全く異なるものであり、例えば、大量生産を行うため、大量の液滴を長時間にわたって連続で吐出することが求められる。また、導体パターンの形成に用いるインク（産業用）では、プリンターに適用されるもの（民生用）で用いるインクに比べて、一般に、吐出時の液切れも悪く、インクジェットヘッドの吐出部（ノズル）や吐出面にインクが残存しやすい。この結果、継続して吐出した場合、インクに含まれる成分が液滴吐出装置のインクの流路に付着し、液滴吐出ヘッドへのインクの供給が不安定になりやすい。また、導体パターンの形成に用いるインク（産業用）は、プリンターに適用されるもの（民生用）で用いるインクに比べて、組成に制限が多く、乾燥性や再溶解性等の特性が十分ではなく、金属粒子等の固形分が析出、あるいは凝集して、液滴吐出ヘッドの吐出部の目詰まりを起こしやすく、液滴の飛行曲がりが頻発する問題があった。
そこで、本発明者は、鋭意研究を行った結果、導体パターン形成用インクを以下に述べるような構成とすることにより、上記のような問題を解決することができることを見出した。

すなわち、本発明の導体パターン形成用インクは、金属粒子と、前記金属粒子が分散した水系分散媒と、重量平均分子量が１，０００以上５，０００以下である水溶性の多糖類と、ポリグリセリン骨格を有するポリグリセリン化合物とを含み、導体パターン形成用インク中における前記多糖類の含有率が１．０重量％以上２８重量％以下であり、導体パターン形成用インク中における前記ポリグリセリン化合物の含有率が１．０重量％以上２８重量％以下であり、２５℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする。なお、これらの要件のうち１つでも欠く場合には、上記のような問題を解決することはできない。

以下、導体パターン形成用インクの各構成成分について詳細に説明する。
［水系分散媒］
まず、水系分散媒について説明する。
本発明において、「水系分散媒」とは、水および／または水との相溶性に優れる液体（例えば、２５℃における水：１００ｇに対する溶解度が３０ｇ以上の液体）で構成されたもののことを指す。このように、水系分散媒は、水および／または水との相溶性に優れる液体で構成されたものであるが、主として水で構成されたものであるのが好ましく、特に、水の含有率が７０ｗｔ％以上のものであるのが好ましく、９０ｗｔ％以上のものであるのがより好ましい。

水系分散媒の具体例としては、例えば、水、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等のエーテル系溶媒、ピリジン、ピラジン、ピロール等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒、アセトニトリル等のニトリル系溶媒、アセトアルデヒド等のアルデヒド系溶媒等が挙げられ、これらのうち、１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、導体パターン形成用インク中における水系分散媒の含有量は、２５ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下であることが好ましく、３０ｗｔ％以上５３ｗｔ％以下であることがより好ましい。これにより、インクの粘度を好適なものとしつつ、分散媒の揮発による粘度の変化を少ないものとすることができる。

［銀粒子］
次に、銀粒子（金属粒子）について説明する。
銀粒子は、形成される導体パターンの主成分であり、導体パターンに導電性を付与する成分である。
また、銀粒子は、インク中において分散している。

銀粒子の平均粒径は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であるのが好ましく、１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であるのがより好ましい。これにより、インクの吐出安定性をより高いものとすることができるとともに、微細な導体パターンを容易に形成することができる。なお、本明細書では、「平均粒径」とは、特に断りのない限り、体積基準の平均粒径のことを指すものとする。

また、インク中に含まれる銀粒子（分散剤が表面に吸着していない銀粒子（金属粒子））の含有量は、０．５ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下であるのが好ましく、１０ｗｔ％以上４５ｗｔ％以下であるのがより好ましい。これにより、導体パターンの断線をより効果的に防止することができ、より信頼性の高い導体パターンを提供することができる。
また、銀粒子（金属粒子）は、その表面に分散剤が付着した銀コロイド粒子（金属コロイド粒子）として、水系分散媒中に分散していることが好ましい。これにより、銀粒子の水系分散媒への分散性が特に優れたものとなり、インクの吐出安定性が特に優れたものとなる。

インク中における銀コロイド粒子の含有量は、１ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下であるのが好ましく、１０ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下であるのがより好ましい。銀コロイド粒子の含有量が前記下限値未満であると、銀の含有量が少なく、導体パターンを形成した際、比較的厚い膜を形成する場合に、複数回重ね塗りする必要が生じる。一方、銀コロイド粒子の含有量が前記上限値を超えると、銀の含有量が多くなり、分散性が低下し、これを防ぐためには攪拌の頻度が高くなる。

また、銀コロイド粒子の熱重量分析における５００℃までの加熱減量は、１ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下が好ましい。コロイド粒子（固形分）を５００℃まで加熱すると、表面に付着した分散剤等が酸化分解され、大部分のものはガス化されて消失する。５００℃までの加熱による減量は、銀コロイド粒子中の分散剤の量にほぼ相当すると考えられる。加熱減量が１ｗｔ％未満であると、銀粒子に対する分散剤の量が少なく、銀粒子の充分な分散性が低下する。一方、２５ｗｔ％を超えると、銀粒子に対する残留分散剤の量が多くなり、導体パターンの比抵抗が高くなる。但し、比抵抗は、導体パターンの形成後に加熱焼結して有機分を分解消失させることである程度改善することができる。そのため、基板として、より高温で焼結されるセラミックス成形体等を用いた場合、このような効果を容易に得ることができる。

［分散剤］
導体パターン形成用インクは、分散剤を含むことが好ましい。
分散剤は、銀粒子に付着することにより、銀コロイド粒子を形成する。このような銀コロイド粒子は、分散安定性に優れるため、導体パターン形成用インクの液滴の吐出安定性は、より優れたものとなる。

分散剤としては、特に限定されないが、ＣＯＯＨ基とＯＨ基とを合わせて３個以上有し、かつ、ＣＯＯＨ基の数がＯＨ基と同じか、それよりも多いヒドロキシ酸またはその塩を含むことが好ましい。これらの分散剤は、銀粒子の表面に吸着してコロイド粒子を形成し、分散剤中に存在するＣＯＯＨ基の電気的反発力によって銀コロイド粒子を水溶液中に均一に分散させてコロイド液を安定化する働きを有する。このように、銀コロイド粒子が安定してインク中に存在することにより、より容易に微細な導体パターンを形成することができる。また、インクによって形成されたパターン（導体パターン前駆体）において銀粒子が均一に分布し、クラック、断線等が発生しにくいものとなる。これに対して、分散剤中のＣＯＯＨ基とＯＨ基の数が３個未満であったり、ＣＯＯＨ基の数がＯＨ基の数よりも少ないと、銀コロイド粒子の分散性が十分に得られない場合がある。
このような分散剤としては、例えば、クエン酸、りんご酸、クエン酸三ナトリウム、クエン酸三カリウム、クエン酸三リチウム、クエン酸三アンモニウム、りんご酸二ナトリウム、タンニン酸、ガロタンニン酸、五倍子タンニン等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

また、分散剤は、ＣＯＯＨ基とＳＨ基とを合わせて２個以上有するメルカプト酸またはその塩を含んでいてもよい。これらの分散剤は、メルカプト基が銀粒子の表面に吸着してコロイド粒子を形成し、分散剤中に存在するＣＯＯＨ基の電気的反発力によってコロイド粒子を水溶液中に均一に分散させてコロイド液を安定化する働きを有する。このように、銀コロイド粒子が安定してインク中に存在することにより、より容易に微細な導体パターンを形成することができる。また、インクによって形成されたパターン（導体パターン前駆体）において銀粒子が均一に分布し、クラック、断線等が発生しにくいものとなる。これに対して、分散剤中のＣＯＯＨ基とＳＨ基の数が２個未満すなわち片方のみであると、銀コロイド粒子の分散性が十分に得られない場合がある。

このような分散剤としては、例えば、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、チオジプロピオン酸、メルカプトコハク酸、チオ酢酸、メルカプト酢酸ナトリウム、メルカプトプロピオン酸ナトリウム、チオジプロピオン酸ナトリウム、メルカプトコハク酸二ナトリウム、メルカプト酢酸カリウム、メルカプトプロピオン酸カリウム、チオジプロピオン酸カリウム、メルカプトコハク酸二カリウム等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

［多糖類］
本発明に係る導体パターン形成用インクは、重量平均分子量が１，０００以上５，０００以下である水溶性の多糖類を含むものである。このような多糖類を、後に詳述するようなポリグリセリン化合物とともに含むことにより、導体パターン形成用インクを用いて形成される導電パターンにおいて、不本意なクラック、断線等が発生するのを確実に防止することができ、形成される導体パターンの信頼性を高いものとすることができる。

導体パターン形成用インクは、常温（２５℃）で固体の多糖類を含むのが好ましい。これにより、形成される導体パターンの信頼性を特に優れたものとすることができる。
多糖類の重量平均分子量は、１，０００以上５，０００以下であるが、１，２００以上４，５００以下であるであるのが好ましく、１，５００以上４，０００以下であるのがより好ましい。これにより、上述したような効果がより顕著に発揮される。
多糖類としては、例えば、セルロース、グアーガム、デンプン（アミロース、アミロペクチン）、プルラン、デキストリン、フルクタン、グルコマンナン、アガロース、アガロペクチン、カラギーナン、キチン、キトサン、ペクチン、アルギン酸、ヒアルロン酸、マルトデキストリン、またはこれらの誘導体（例えば、カルボニル基が還元された多糖類等）等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

導体パターン形成用インクは、上記の中でも、常温（２５℃）で固体のマルトデキストリンを含むのが好ましい。これにより、液滴の吐出安定性、形成される導体パターンの信頼性を特に優れたものとすることができる。
また、導体パターン形成用インクは、多糖類として、カルボニル基が還元された多糖類を含むのが好ましい。これにより、液滴の吐出安定性、形成される導体パターンの信頼性を特に優れたものとすることができる。

導体パターン形成用インク中における多糖類の含有率Ｘ（Ｂ）は、１．０重量％以上２８重量％以下である。これにより、導体パターン形成用インクの吐出安定性を特に優れたものとしつつ、クラック、断線の発生をより効果的に防止することができる。これに対して、多糖類の含有量が前記下限値未満であると、クラックの発生を確実に防止することが困難になる。一方、多糖類の含有量が前記上限値を超えると、導体パターン形成用インクの粘度を十分に低いものとすることが困難となり、液滴の吐出安定性を十分に優れたものとすることが困難となる。

上記のように、導体パターン形成用インク中における多糖類の含有率Ｘ（Ｂ）は、１．０重量％以上２８重量％以下であるが、１．１重量％以上１４重量％以下であるのが好ましく、２．２重量％以上１０．５重量％以下であるのがより好ましい。これにより、上述したような効果がより顕著に発揮される。なお、導体パターン形成用インクが多糖類として２種以上の成分を含む場合には、これらの成分の含有率の和が上記範囲内の値であるのが好ましい。

［ポリグリセリン化合物］
本発明に係る導体パターン形成用インクは、ポリグリセリン骨格を有するポリグリセリン化合物を含むものである。このようなポリグリセリン化合物を、前述したような多糖類とともに含むことにより、導体パターン形成用インクを用いて形成される導電パターンにおいて、不本意なクラック、断線等が発生するのを確実に防止することができ、形成される導体パターンの信頼性を高いものとすることができる。

ポリグリセリン化合物は、ポリグリセリン骨格（複数個のグリセリン分子が縮合した構造）を有するものであればいかなるものであってもよいが、ポリグリセリン化合物としては、例えば、ポリグリセリンのほか、ポリグリセリンのモノステアレート、トリステアレート、テトラステアレート、モノオレエート、ペンタオレエート、モノラウレート、モノカプリレート、ポリシノレート、セスキステアレート、デカオレエート、セスキオレエート等のポリグリセリンエステル等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、ポリグリセリン化合物としては、ポリグリセリンが好ましい。ポリグリセリンは、導体パターン形成用インクが付与されるセラミックス成形体の温度変化による膨張・収縮への追従性が特に優れるとともに、セラミックス成形体の焼結後には、導体パターン中からより確実に除去することができる成分である。その結果、導体パターンの電気的特性をより高いものとすることができる。さらに、ポリグリセリンは、水系分散媒への溶解度も高いので、好適に用いることができる。

ポリグリセリン化合物の重量平均分子量は、３００以上３０００以下であるのが好ましく、４００以上１０００以下であるのがより好ましく、４００以上６００以下であるのがさらに好ましい。これにより、導体パターン形成用インクを用いて形成されたパターンを乾燥した際に、クラックの発生をより確実に防止することができる。これに対し、ポリグリセリン化合物の重量平均分子量が前記下限値未満であると、ポリグリセリン化合物の組成によっては、水系分散媒を除去する際にポリグリセリン化合物が分解しやすい傾向があり、クラックの発生を防止する効果が小さくなる。また、ポリグリセリン化合物の重量平均分子量が前記上限値を超えると、ポリグリセリン化合物の組成によっては、排除体積効果等により導体パターン形成用インク中への溶解性、分散性が低下する場合がある。

導体パターン形成用インク中におけるポリグリセリン化合物の含有率Ｘ（Ａ）は、１．０重量％以上２８重量％以下である。これにより、導体パターン形成用インクの吐出安定性を特に優れたものとしつつ、クラック、断線の発生をより効果的に防止することができる。これに対して、ポリグリセリン化合物の含有量が前記下限値未満であると、クラックの発生を確実に防止することが困難になる。一方、ポリグリセリン化合物の含有量が前記上限値を超えると、導体パターン形成用インクの粘度を十分に低いものとすることが困難となり、液滴の吐出安定性を十分に優れたものとすることが困難となる。

上記のように、導体パターン形成用インク中におけるポリグリセリン化合物の含有率Ｘ（Ａ）は、１．０重量％以上２８重量％以下であるが、１．１重量％以上１４重量％以下であるのが好ましく、２．０重量％以上９．３重量％以下であるのがより好ましい。これにより、上述したような効果がより顕著に発揮される。なお、導体パターン形成用インクがポリグリセリン化合物として２種以上の成分を含む場合には、これらの成分の含有率の和が上記範囲内の値であるのが好ましい。

導体パターン形成用インク中におけるポリグリセリン化合物の含有率をＸ（Ａ）［重量％］、導体パターン形成用インク中における多糖類の含有率をＸ（Ｂ）［重量％］としたとき、Ｘ（Ａ）＋Ｘ（Ｂ）≦２８の関係を満足するのが好ましく、Ｘ（Ａ）＋Ｘ（Ｂ）≦２０の関係を満足するのがより好ましく、Ｘ（Ａ）＋Ｘ（Ｂ）≦１５の関係を満足するのがさらに好ましい。これにより、液滴の吐出安定性を特に優れたものとしつつ、形成される導体パターンの信頼性を十分に高いものとすることができる。また、過剰な有機物の存在によりプレス工程での配線の変形を抑制することができる。

導体パターン形成用インク中におけるポリグリセリン化合物の含有率をＸ（Ａ）［重量％］、導体パターン形成用インク中における多糖類の含有率をＸ（Ｂ）［重量％］としたとき、７．５≦Ｘ（Ａ）＋４Ｘ（Ｂ）の関係を満足するのが好ましく、１２≦Ｘ（Ａ）＋４Ｘ（Ｂ）の関係を満足するのがより好ましい。これにより、液滴の吐出安定性を十分に優れたものとしつつ、形成される導体パターンの寸法精度、信頼性を特に優れたものとすることができる。

導体パターン形成用インク中におけるポリグリセリン化合物の含有率をＸ（Ａ）［重量％］、導体パターン形成用インク中における多糖類の含有率をＸ（Ｂ）［重量％］としたとき、０．１２≦Ｘ（Ａ）／Ｘ（Ｂ）≦１２の関係を満足するのが好ましく、０・２０≦Ｘ（Ａ）／Ｘ（Ｂ）≦６の関係を満足するのがより好ましい。これにより、液滴の吐出安定性を特に優れたものとすることができるとともに、内層および表層での断線の発生をより効果的に抑制することができる。

［その他の成分］
なお、導体パターン形成用インクの構成成分は、上記成分に限定されず、上記以外の成分を含んでいてもよい。
例えば、導体パターン形成用インクは、ポリエチレングリコール＃２００（重量平均分子量２００）、ポリエチレングリコール＃３００（重量平均分子量３００）、ポリエチレングリコール＃４００（平均分子量４００）、ポリエチレングリコール＃６００（重量平均分子量６００）、ポリエチレングリコール＃１０００（重量平均分子量１０００）、ポリエチレングリコール＃１５００（重量平均分子量１５００）、ポリエチレングリコール＃１５４０（重量平均分子量１５４０）、ポリエチレングリコール＃２０００（重量平均分子量２０００）等のポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール＃２００（重量平均分子量：２００）、ポリビニルアルコール＃３００（重量平均分子量：３００）、ポリビニルアルコール＃４００（平均分子量：４００）、ポリビニルアルコール＃６００（重量平均分子量：６００）、ポリビニルアルコール＃１０００（重量平均分子量：１０００）、ポリビニルアルコール＃１５００（重量平均分子量：１５００）、ポリビニルアルコール＃１５４０（重量平均分子量：１５４０）、ポリビニルアルコール＃２０００（重量平均分子量：２０００）等のポリビニルアルコール等の有機バインダーを含むものであってもよい。
また、アセチレングリコール系化合物等の表面張力調整剤、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブチレングリコール、プロピレングリコール等の多価アルコール、尿素、チオ尿素等を含むものであってもよい。

導体パターン形成インクの２５℃における粘度は、２０ｍＰａ・ｓ以下である。これにより、液滴の吐出安定性を十分に優れたものとすることができる。
上記のように、導体パターン形成インクの２５℃における粘度は、２０ｍＰａ・ｓ以下であるが、１．５ｍＰａ・ｓ以上８．０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、２．０ｍＰａ・ｓ以上６．０ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。これにより、液滴の吐出安定性を特に優れたものとすることができるとともに、セラミックス成形体に着弾したインクの濡れ広がりを防止することができ、微細な線幅の導体パターン前駆体を形成することができる。

導体パターン形成用インクとセラミックス成形体との接触角は、特に限定されないが、４０°以上８０°以下であることが好ましく、５０°以上８０°以下であることがより好ましい。接触角が小さすぎると、微細な線幅の導体パターンを形成するのが困難となる場合がある。一方、接触角が大きすぎると、吐出条件等によっては、均一な線幅の導体パターンを形成するのが困難となる場合がある。また、着弾した液滴とセラミックス成形体との接触面積が小さくなりすぎてしまい、着弾した液滴が着弾位置からずれてしまう場合がある。
導体パターン形成インクの表面張力は、３０ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下が好ましい。

《導体パターン形成用インクの製造方法》
次に、上述したような導体パターン形成用インクの製造方法の一例について説明する。
本実施形態では導体パターン形成用インクは、銀コロイド粒子が水系分散媒中に分散したコロイド液であるとして説明する。
本実施形態のインクを製造する際には、まず、上記分散剤と、還元剤とを溶解した水溶液を調製する。

分散剤の配合量としては、出発物質である硝酸銀のような銀塩中の銀と分散剤とのモル比が１：１〜１：１００程度となるように配合することが好ましい。銀塩に対する分散剤のモル比が大きくなると、銀粒子の粒径が小さくなって導体パターン形成後の粒子同士の接触点が増えるため、体積抵抗値の低い被膜を得ることができる。
還元剤は、出発物質である硝酸銀（Ａｇ^＋ＮＯ^３−）のような銀塩中のＡｇ^＋イオンを還元して銀粒子を生成するという働きを有する。

還元剤としては、特に限定されず、例えば、ヒドラジン、ジメチルアミノエタノール、メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン系；水酸化ホウ素ナトリウム、水素ガス、ヨウ化水素等の水素化合物系；一酸化炭素、亜硫酸次亜リン酸等の酸化物系、Ｆｅ（II）化合物、Ｓｎ（II）化合物等の低原子価金属塩系、Ｄ−グルコースのような糖類、ホルムアルデヒド等の有機化合物系、あるいは上記の分散剤として挙げたヒドロキシ酸であるクエン酸、りんご酸や、ヒドロキシ酸塩であるクエン酸三ナトリウム、クエン酸三カリウム、クエン酸三リチウム、クエン酸三アンモニウム、りんご酸二ナトリウムやタンニン酸等が挙げられる。中でも、タンニン酸や、ヒドロキシ酸は還元剤として機能すると同時に分散剤としての効果を発揮するため好適に用いることができる。あるいは、金属表面で安定した結合を形成する分散剤として上記に挙げたメルカプト酸であるメルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、チオジプロピオン酸、メルカプトコハク酸、チオ酢酸やメルカプト酸塩であるメルカプト酢酸ナトリウム、メルカプトプロピオン酸ナトリウム、チオジプロピオン酸ナトリウム、メルカプトコハク酸ナトリウム、メルカプト酢酸カリウム、メルカプトプロピオン酸カリウム、チオジプロピオン酸カリウム、メルカプトコハク酸カリウム等を好適に用いることができる。これらの分散剤や還元剤は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。これらの化合物を使用する際には、光や熱を加えて還元反応を促進させてもよい。
また、還元剤の配合量としては、上記出発物質である銀塩を完全に還元できる量が必要であるが、過剰な還元剤は不純物として銀コロイド液中に残存してしまい、成膜後の導電性を悪化させる等の原因となるため、必要最小限の量が好ましい。具体的な配合量としては、上記銀塩と還元剤とのモル比が１：１〜１：３程度である。

本実施形態において、分散剤と還元剤とを溶解して水溶液を調製した後、この水溶液のｐＨを６〜１２に調整することが好ましい。
これは、以下のような理由による。例えば、分散剤であるクエン酸三ナトリウムと還元剤である硫酸第一鉄とを混合した場合、全体の濃度にもよるがｐＨは大体４〜５程度と、上記したｐＨ６を下回る。このとき存在する水素イオンは、下記反応式（１）で表される反応の平衡を右辺に移動させ、ＣＯＯＨの量が多くなる。したがって、その後、銀塩溶液を滴下して得られる銀粒子表面の電気的反発力が減少し、銀粒子（コロイド粒子）の分散性が低下してしまう。
−ＣＯＯ⁻＋Ｈ^＋ → −ＣＯＯＨ…（１）

そこで、分散剤と還元剤とを溶解して水溶液を調製した後、この水溶液にアルカリ性の化合物を添加し、水素イオン濃度を低下させる。
添加するアルカリ性の化合物としては、特に限定されず、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、アンモニア水や、上述したアルカノールアミン等を用いることができる。これらの中でも、アルカノールアミンを用いた場合、ｐＨを容易に調整できるとともに、形成される銀コロイド粒子の分散安定性をより向上させることができる。
なお、アルカリ性の化合物の添加量が多すぎて、ｐＨが１２を超えると、鉄イオンのような残存している還元剤のイオンの水酸化物の沈殿が起こりやすくなる。

次に、本実施形態のインクの製造工程では、調製した分散剤と還元剤とが溶解した水溶液に銀塩を含む水溶液を滴下する。
銀塩としては、特に限定されず、例えば、酢酸銀、炭酸銀、酸化銀、硫酸銀、亜硝酸銀、塩素酸銀、硫化銀、クロム酸銀、硝酸銀、二クロム酸銀等を用いることができる。これらの中では、水への溶解度が大きい硝酸銀が好ましい。

また、銀塩の量は、目的とするコロイド粒子の含有量、および、還元剤により還元される割合を考慮して定められるが、例えば、硝酸銀の場合、水溶液１００重量部に対して１５〜７０重量部程度とするのが好ましい。
銀塩水溶液は、上記銀塩を純水に溶かすことにより調製し、調製した銀塩の水溶液を徐々に前述した分散剤と還元剤とが溶解した水溶液中に滴下する。

この工程において、銀塩は還元剤により銀粒子に還元され、さらに、該銀粒子の表面に分散剤が吸着して銀コロイド粒子が形成される。これにより、銀コロイド粒子が水溶液中にコロイド状に分散した水溶液が得られる。
得られた溶液中には、コロイド粒子のほかに、還元剤の残留物や分散剤が存在しており、液全体のイオン濃度が高くなっている。このような状態の液は、凝析が起こり、沈殿しやすい。そこで、このような水溶液中の余分なイオンを取り除いてイオン濃度を低下させるために、洗浄を行うことが望ましい。

洗浄の方法としては、例えば、得られたコロイド粒子を含む水溶液を一定期間静置し、生じた上澄み液を取り除いた上で、純水を加えて再度攪拌し、さらに一定期間静置して生じた上澄み液を取り除く工程を幾度が繰り返す方法、上記静置の代わりに遠心分離を行う方法、限外濾過等でイオンを取り除く方法等を挙げることができる。
あるいは、次のような方法で洗浄を行ってもよい。溶液を製造した後に溶液のｐＨを５以下の酸性の領域に調整し、上記反応式（１）の反応の平衡を右辺に移動させることで銀粒子表面の電気的反発力を減少させ、積極的に金属コロイド粒子を凝集させた状態で洗浄を行い、塩類や溶媒を除去することができる。メルカプト酸のような低分子量の硫黄化合物を分散剤として粒子表面に有する金属コロイド粒子であれば金属表面で安定した結合を形成するため、凝集した金属コロイド粒子は、溶液のｐＨを６以上のアルカリ性の領域に再調整することにより、容易に再分散し、分散安定性に優れた金属コロイド液を得ることができる。

本実施形態のインクの製造過程では、上記工程の後、必要により銀コロイド粒子が分散した水溶液に水酸化アルカリ金属水溶液を添加し、最終的なｐＨを６〜１１に調整することが好ましい。
これは、還元後に洗浄を行ったため、電解質イオンであるナトリウム濃度が減少している場合があり、このような状態の溶液では、下記反応式（２）で表される反応の平衡が右辺へ移動する。このままでは、銀コロイドの電気的反発力が減少して銀粒子の分散性が低下するため、適当量の水酸化アルカリを添加することにより、反応式（２）の平衡を左辺に移動させ、銀コロイドを安定化させるのである。
−ＣＯＯ⁻Ｎａ^＋＋Ｈ_２Ｏ → −ＣＯＯＨ＋Ｎａ^＋＋ＯＨ⁻…（２）

このときに使用する上記水酸化アルカリ金属としては、例えば、最初にｐＨを調整する際に用いた化合物と同様の化合物を挙げることができる。
ｐＨが６未満では、反応式（２）の平衡が右辺に移動するため、コロイド粒子が不安定化し、一方、ｐＨが１１を超えると、鉄イオンのような残存しているイオンの水酸化塩の沈殿が起こりやすくなるため好ましくない。ただし、予め鉄イオン等を取り除いておけば、ｐＨが１１を超えても大きな問題はない。

なお、ナトリウムイオン等の陽イオンは水酸化物の形で加えるのが好ましい。これは、水の自己プロトリシスを利用できるため最も効果的にナトリウムイオン等の陽イオンを水溶液中に加えることができるからである。
また、ｐＨを６〜１１に調整する上記工程において、水酸化アルカリ金属水溶液の代わりに、アルカノールアミンを用いてもよい。

以上のようにして得られた銀コロイド粒子が分散した水溶液に、上述したような多糖類、ポリグリセリン化合物等の他の成分を添加することにより、導体パターン形成用インク（本発明の導体パターン形成用インク）を得る。
なお、多糖類、ポリグリセリン化合物等の他の成分の添加時期は、特に限定されず、銀コロイド粒子の形成後ならいつでもよい。

《導体パターンおよび配線基板》
次に、本発明の導体パターンおよび配線基板について説明する。
図１に示すように、配線基板（セラミックス回路基板）３０は、セラミックス基板３１が多数（例えば１０枚から２０枚程度）積層されてなる積層基板３２と、この積層基板３２の最外層、すなわち一方の側の表面に形成された、微細配線等からなる導体パターン（回路）２１とを有して形成されたものである。

積層基板３２は、積層されたセラミックス基板３１、３１間に、導体パターン（回路、本発明の導体パターン）２０を備えている。
導体パターン２０は、本発明の導体パターン形成用インクにより形成されたパターン（導体パターン前駆体、以下、単に前駆体ともいう。）１０を加熱する（焼結する）ことにより形成される薄膜状の導体パターンであって、銀粒子が相互に結合されてなり、少なくとも導体パターン表面において前記銀粒子同士が隙間なく結合している。

このような導体パターン２０は、本発明の導体パターン形成用インクを用いて形成されている。このため、その前駆体１０は、精度よく形成されており、クラックの発生が防止されている。また、導体パターン２０は、断線の発生が防止された、信頼性の高いものとなっている。
なお、上記のような導体パターン２０は、携帯電話やＰＤＡ等の移動通話機器の高周波モジュール、インターポーザー、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）、加速度センサー、弾性表面波素子、アンテナや櫛歯電極等の異形電極、その他各種計測装置等の電子部品等に適用することができる。

なお、導体パターン２０は、導体パターン前駆体１０を焼結処理として１６０℃以上で２０分以上の条件で加熱することにより得られる。なお、この導体パターン前駆体１０の焼結は、後述するようにセラミックス成形体１５の脱脂、焼結とともに行うことができる。
なお、導体パターン２０Ａも、導体パターン２０と同様に、本発明の導体パターン形成用インクにより形成されたものとなっている。

セラミックス基板３１は、シート状をなしており、導体パターン２０を支持する。
また、セラミックス基板３１には、導体パターン２０に接続するコンタクト（ビア）３３が形成されている。このような構成によって導体パターン２０は、上下に配置された導体パターン２０、２０間が、コンタクト３３によって導通したものとなっている。
なお、セラミックス基板３１は、後述するように、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン等のセラミックス粉末と、バインダーとを含む材料をシート状にし、その後、加熱処理（焼結処理）することにより得られる基板である。

以上のような配線基板３０は、本発明の導体パターン形成用インクを用いて形成されているため、導体パターン２０の断線が防止され、信頼性の高いものとなっている。
また、上述したような配線基板３０は、各種の電子機器に用いられる電子部品となるものであり、各種配線や電極等からなる回路パターン、積層セラミックスコンデンサ、積層インダクター、ＬＣフィルタ、複合高周波部品等を基板に形成してなるものである。

《配線基板の製造方法》
次に、上述したような配線基板の製造方法を、図２の概略工程図を参照して説明する。
以下、各工程について詳細に説明する。
［セラミックス成形体形成工程（基板準備工程）］
まず、原料粉体として、平均粒径が１μｍ以上２μｍ以下のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）や酸化チタン（ＴｉＯ_２）等からなるセラミックス粉末（セラミックス材料）と、平均粒径が１μｍ以上２μｍ以下のホウ珪酸ガラス等からなるガラス粉末とを用意し、これらを適宜な混合比、例えば１：１の重量比で混合する。

次に、得られた混合粉末に適宜なバインダー（結合剤）や可塑剤、有機溶剤（分散剤）等を加え、混合・撹拌することにより、スラリーを得る。ここで、バインダーとしては、ポリビニルブチラールが好適に用いられるが、これは水に不溶であり、かつ、いわゆる油系の有機溶媒に溶解しあるいは膨潤し易いものである。
次に、得られたスラリーを、ドクターブレード、リバースコーター等を用いてＰＥＴフィルム上にシート状に形成し、製品の製造条件に応じて数μｍ以上数百μｍ以下の厚さのシートに成形し、その後、ロールに巻き取る。

続いて、製品の用途に合わせて切断し、さらに所定寸法のシートに裁断する。本実施形態では、例えば１辺の長さを２００ｍｍとする正方形状に裁断する。
次に、必要に応じて所定の位置に、ＣＯ_２レーザー、ＹＡＧレーザー、機械式パンチ等によって孔開けを行うことでスルーホール（貫通孔）を形成する。
そして、このスルーホールに、金属粒子が分散した厚膜導電ペーストを充填することにより、コンタクト３３となるべき部位（コンタクト前駆体１６）を形成する。厚膜導電ペーストとしては、後述するような導体パターン形成用インクを用いることができる。
以上により、複数の基板（セラミックス成形体１５）を準備する。

［導体パターン前駆体形成工程］
以上のようにして得られたセラミックス成形体１５の一方の側の表面に、導体パターン２０となる導体パターン前駆体１０を、コンタクト前駆体１６に連続した状態に形成する。すなわち、図３（ａ）に示すようにセラミックス成形体１５上に、前述したような導体パターン形成用インク（以下単にインクともいう）１を液滴吐出（インクジェット）法により付与し、前記導体パターン前駆体１０を形成する。

本実施形態において、導体パターン形成用インクの吐出は、例えば図４および図５に示すインクジェット装置（液滴吐出装置）１００を用いることにより行うことができる。以下に、インクジェット装置１００について説明する。
図４は、インクジェット装置１００の斜視図である。図４において、Ｘ方向はベース１３０の左右方向であり、Ｙ方向は前後方向であり、Ｚ方向は上下方向である。

インクジェット装置１００は、図５に示すインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド。以下、単にヘッドと呼ぶ）１１０と、ベース１３０と、テーブル１４０と、制御装置１９０と、テーブル位置決め手段１７０と、ヘッド位置決め手段１８０とを有している。
ベース１３０は、テーブル１４０、テーブル位置決め手段１７０、およびヘッド位置決め手段１８０等のインクジェット装置１００の各構成部材を支持する台である。

テーブル１４０は、テーブル位置決め手段１７０を介してベース１３０に設置されている。また、テーブル１４０は、基材Ｓ（本実施形態ではセラミックス成形体１５）を載置するものである。
また、テーブル１４０の裏面には、ラバーヒータ（図示せず）が配設されている。テーブル１４０上に載置されたセラミックス成形体１５は、その上面全体がラバーヒータにて所定の温度に加熱されるようになっている。

セラミックス成形体１５に着弾したインク１は、その表面側から水系分散媒の少なくとも一部が蒸発する。このとき、セラミックス成形体１５は加熱されているので、水系分散媒の蒸発が促進される。そして、セラミックス成形体１５に着弾したインク１は、乾燥とともにその表面の外縁から増粘し、つまり、中央部に比べて外周部における固形分（粒子）濃度が速く飽和濃度に達することから表面の外縁から増粘していく。外縁の増粘したインク１は、セラミックス成形体１５の面方向に沿う自身の濡れ広がりを停止するため、着弾径しいては線幅の制御が容易になる。

セラミックス成形体１５の加熱温度としては、例えば、４０℃以上１００℃以下で行うのが好ましく、５０℃以上７０℃以下で行うのがより好ましい。このような条件とすることにより、水系分散媒が蒸発した際に、クラックが発生するのをより効果的に防止することができる。
テーブル位置決め手段１７０は、第１移動手段１７１と、モータ１７２とを有している。テーブル位置決め手段１７０は、ベース１３０におけるテーブル１４０の位置を決定し、これにより、ベース１３０におけるセラミックス成形体１５の位置を決定する。

第１移動手段１７１は、Ｙ方向と略平行に設けられた２本のレールと、当該レール上を移動する支持台とを有している。第１移動手段１７１の支持台は、モータ１７２を介してテーブル１４０を支持している。そして、支持台がレール上を移動することにより、基材Ｓを載置するテーブル１４０は、Ｙ方向に移動および位置決めされる。
モータ１７２は、テーブル１４０を支持しており、θｚ方向にテーブル１４０を揺動および位置決めする。

ヘッド位置決め手段１８０は、第２移動手段１８１と、リニアモータ１８２と、モータ１８３、１８４、１８５とを有している。ヘッド位置決め手段１８０は、ヘッド１１０の位置を決定する。
第２移動手段１８１は、ベース１３０から立設する２本の支持柱と、当該支持柱同士の間に当該支持柱に支持されて設けられ、２本のレールを有するレール台と、レールに沿って移動可能でヘッド１１０を支持する支持部材（図示せず）とを有している。そして、支持部材がレールに沿って移動することにより、ヘッド１１０は、Ｘ方向に移動および位置決めされる。

リニアモータ１８２は、支持部材付近に設けられており、ヘッド１１０のＺ方向の移動および位置決めをすることができる。
モータ１８３、１８４、１８５は、ヘッド１１０を、それぞれα，β，γ方向に揺動および位置決めする。
以上のようなテーブル位置決め手段１７０およびヘッド位置決め手段１８０とにより、インクジェット装置１００は、ヘッド１１０のインク吐出面１１５Ｐと、テーブル１４０上の基材Ｓとの相対的な位置および姿勢を、正確にコントロールできるようになっている。

図５に示すように、ヘッド１１０は、インクジェット方式（液滴吐出方式）によってインク１をノズル（突出部）１１８から吐出するものである。本実施形態では、ヘッド１１０は、圧電体素子としてのピエゾ素子１１３を用いてインクを吐出させるピエゾ方式を用いている。ピエゾ方式は、インク１に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えないなどの利点を有する。

ヘッド１１０は、ヘッド本体１１１と、振動板１１２と、ピエゾ素子１１３とを有している。
ヘッド本体１１１は、本体１１４と、その下端面にノズルプレート１１５とを有している。そして、本体１１４を板状のノズルプレート１１５と振動板１１２とが挟み込むことにより、空間としてのリザーバ１１６およびリザーバ１１６から分岐した複数のインク室１１７が形成されている。

リザーバ１１６には、図示せぬインクタンクよりインク１が供給される。リザーバ１１６は、各インク室１１７にインク１を供給するための流路を形成している。
また、ノズルプレート１１５は、本体１１４の下端面に装着されており、インク吐出面１１５Ｐを構成している。このノズルプレート１１５には、インク１を吐出する複数のノズル１１８が、各インク室１１７に対応して開口されている。そして、各インク室１１７から対応するノズル１１８に向かって、インク流路が形成されている。

振動板１１２は、ヘッド本体１１１の上端面に装着されており、各インク室１１７の壁面を構成している。振動板１１２は、ピエゾ素子１１３の振動に応じて振動可能となっている。
ピエゾ素子１１３は、その振動板１１２のヘッド本体１１１と反対側に、各インク室１１７に対応して設けられている。ピエゾ素子１１３は、水晶等の圧電材料を一対の電極（不図示）で挟持したものである。その一対の電極は、駆動回路１９１に接続されている。

そして、駆動回路１９１からピエゾ素子１１３に電気信号を入力すると、ピエゾ素子１１３が膨張変形または収縮変形する。ピエゾ素子１１３が収縮変形すると、インク室１１７の圧力が低下して、リザーバ１１６からインク室１１７にインク１が流入する。また、ピエゾ素子１１３が膨張変形すると、インク室１１７の圧力が増加して、ノズル１１８からインク１が吐出される。なお、印加電圧を変化させることにより、ピエゾ素子１１３の変形量を制御することができる。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子１１３の変形速度を制御することができる。すなわち、ピエゾ素子１１３への印加電圧を制御することにより、インク１の吐出条件を制御し得るようになっている。
制御装置１９０は、インクジェット装置１００の各部位を制御する。例えば、駆動回路１９１で生成する印加電圧の波形を調節してインク１の吐出条件を制御したり、テーブル位置決め手段１７０およびヘッド位置決め手段１８０を制御することにより基板Ｓへのインク１の吐出位置を制御する。

以上のようなインクジェット装置１００を用いることにより、インク１を、セラミックス成形体１５（基材Ｓ）上の所望する場所に所望の量、精度良く吐出し、配することができる。さらに、インク１は、導体パターン形成用インクであるので、図５（ａ）に示したように導体パターン前駆体１０を、長時間にわたって、精度良くしかも容易に形成することができる。また、インク１の付与を一時的に停止して、長期間放置した場合であっても、ヘッド１１０のノズル１１８の目詰まりが防止されており、極めて短時間の予備運転で、インク１についての優れた液滴の吐出安定性が得られる。

なお、形成した導体パターン前駆体１０について、さらに乾燥処理を行ってもよい。乾燥処理は、上記の液滴吐出時におけるセラミックス成形体１５の加熱温度と同様の条件で行うことができる。
また、一般の導体パターン前駆体の形成時においては、水系分散媒の揮発に伴って、銀粒子同士が凝集し、バルジやクラックが生じる問題があったが、導体パターン前駆体１０は、上述したような多糖類およびポリグリセリン化合物を含むことにより、このような問題が防止されている。

また、液滴吐出方法によりインク１を付与してから、セラミックス成形体１５を加熱して水等の分散媒を蒸発させ、当該加熱後の導体パターン前駆体１０の上に再度インク１を付与する、といった工程を繰り返し行うことで、厚膜の導体パターン前駆体１０を形成してもよい。このような場合、セラミックス成形体１５に一旦付与されたインク１の粘度が上昇することから、インク１がセラミックス成形体１５上に過度に濡れ広がることを防止し、導体パターン前駆体１０の厚さ、線幅等をより精度よく目的のものとすることができる。

また、この場合において、分散媒を蒸発させた後のインク１に乾燥抑制剤が含まれる場合、形成された導体パターン前駆体１０が完全に乾燥しない状態でもパターンが流失してしまうおそれがない。従って、一旦、インク１を付与して乾燥してから長時間放置し、その後、再度インク１を付与することが可能になる。
また、この場合において、上述したような多糖類およびポリグリセリン化合物は、化学的、物理的に安定な化合物であるので、インクを付与して乾燥してから長時間放置してもインクが変質するおそれがなく、再度インクを付与することが可能になり、均質なパターンを形成できる。これにより、導体パターン前駆体１０自体が多層構造になるおそれがなく、この結果、層間同士の間の比抵抗が上昇して導体パターン２０全体の比抵抗が増大するおそれがない。
このようにして導体パターン前駆体１０を形成したら、同様の工程により、導体パターン前駆体１０を形成したセラミックス成形体１５を必要枚数、例えば１０枚から２０枚程度作製する。

［積層工程］
次いで、これらセラミックス成形体１５からＰＥＴフィルムを剥がし、図３（ｂ）に示すようにこれらを積層することにより、積層体１７を得る。
この際に、積層するセラミックス成形体１５については、上下に重ねられるセラミックス成形体１５間で、それぞれの導体パターン前駆体１０が必要に応じてコンタクト前駆体１６を介して接続するように配置する。

その後、セラミックス成形体１５を構成するバインダーのガラス転移点以上に加熱しつつ、各セラミックス成形体１５同士を圧着する。これにより、積層体１７を得る。なお、一般の導体パターン形成用インクには、液滴の吐出安定性を優れたものとするために乾燥抑制剤を大量に添加する場合があり、このような場合、添加剤が結晶として本工程において析出しやすい問題があった。しかしながら、本発明では、導体パターン形成用インク１に上述したような多糖類およびポリグリセリン化合物が含まれることにより、乾燥抑制剤の含有量を比較的低いものとすることができ、このような問題を防止することができる。

［加熱工程］
このようにして積層体１７を形成したら、例えば、ベルト炉などによって加熱処理する。これにより、各セラミックス成形体１５は焼結されることで、図１に示すようにセラミックス基板３１となり、また、導体パターン前駆体１０は、これを構成する銀コロイド粒子が焼結して配線パターンや電極パターンからなる導体パターン（回路）２０となる。そして、このように積層体１７が加熱処理されることで、この積層体１７は図１に示した積層基板３２となる。

ここで、積層体１７の加熱温度としては、セラミックス成形体１５中に含まれるガラス材料の軟化点以上とするのが好ましく、具体的には、６００℃以上９００℃以下とするのが好ましい。また、加熱条件としては、適宜な速度で温度を上昇させ、かつ下降させるようにし、さらに、最大加熱温度、すなわち前記の６００℃以上９００℃以下の温度では、その温度に応じて適宜な時間保持するようにする。

このようにガラスの軟化点以上の温度、すなわち前記温度範囲にまで加熱温度を上げることにより、得られるセラミックス基板３１のガラス成分を軟化させることができる。したがって、その後常温にまで冷却し、ガラス成分を硬化させることにより、積層基板３２を構成する各セラミックス基板３１と導体パターン２０との間がより強固に固着するようになる。

また、このような温度範囲で加熱することにより、得られるセラミックス基板３１は、９００℃以下の温度で焼結されて形成された、低温焼結セラミックス（ＬＴＣＣ）となる。
ここで、セラミックス成形体１５上に配されたインク１中の金属は、加熱処理によって互いに融着し、連続することによって導電性を示すようになる。

このような加熱処理によって導体パターン２０は、セラミックス基板３１中のコンタクト３３に直接接続させられ、導通させられて形成されたものとなる。ここで、この導体パターン２０が単にセラミックス基板３１上に載っているだけでは、セラミックス基板３１に対する機械的な接続強度が確保されず、したがって衝撃等によって破損してしまうおそれがある。しかしながら、本実施形態では、前述したようにセラミックス成形体１５中のガラスを一旦軟化させ、その後硬化させることにより、導体パターン２０をセラミックス基板３１に対し強固に固着させている。したがって、形成された導体パターン２０は、機械的にも高い強度を有するものとなる。
なお、このような加熱処理により、導体パターン２０Ａについても前記導体パターン２０と同時に形成することができ、これによってセラミックス回路基板（配線基板）３０を得ることができる。

以上のようなセラミックス回路基板３０の製造方法では、導体パターンの形成に際し、インク１を使用しているため、インク１の液滴の吐出安定性が優れており、導体パターン前駆体１０を精度よく形成できる。また得られる導体パターン２０は、クラックの発生、断線が防止された信頼性の高いものとなっている。また、製造されるセラミックス回路基板３０も、信頼性の高いものとなっている。

以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、前述した実施形態では、金属粒子を溶媒に分散してなる分散液として、コロイド液を用いる場合について説明したが、コロイド液でなくてもよい。
また、前述した実施形態では、導体パターン形成用インクは、銀粒子が分散したものとして説明したが、銀以外のものであってもよい。金属粒子に含まれる金属としては、例えば、銀、銅、パラジウム、白金、金、または、これらの合金等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。金属粒子が合金である場合、前記金属が主とするもので、他の金属を含む合金であってもよい。また、上記金属同士が任意の割合で混ざった合金であってもよい。また、混合粒子（例えば、銀粒子と銅粒子とパラジウム粒子とが任意の比率で存在するもの）が液中に分散したものであってもよい。これら金属は、抵抗率が小さく、かつ、加熱処理によって酸化されない安定なものであるから、これらの金属を用いることにより、低抵抗で安定な導体パターンを形成することが可能になる。
また、例えば、前述した実施形態では、液滴吐出方式としてピエゾ方式を用いたが、これに限定されず、例えば、インクを加熱して発生した泡（バブル）によりインクを吐出させる方式など、公知の種々の技術を適用することができる。

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
［１］導体パターン形成用インクの製造
（実施例１）
１０Ｎ−ＮａＯＨ水溶液を３ｍＬ添加してアルカリ性にした水５０ｍＬに、クエン酸三ナトリウム二水和物１７ｇ、タンニン酸０．３６ｇを溶解した。得られた溶液に対して３．８７ｍｏｌ／Ｌ硝酸銀水溶液３ｍＬを添加し、２時間攪拌を行い銀コロイド液を得た。得られた銀コロイド液に対し、導電率が３０μＳ／ｃｍ以下になるまで透析することで脱塩を行った。透析後、３０００ｒｐｍ、１０分の条件で遠心分離を行うことで、粗大金属コロイド粒子を除去した。

この銀コロイド液に、ポリグリセリン化合物としてのポリグリセリン（重量平均分子量：５００）と、多糖類としてのマルトデキストリン（重量平均分子量：４１００）と、表面張力調整剤としてのサーフィノール１０４ＰＧ−５０（日信化学工業社製）およびオルフィンＥＸＰ４０３６（日信化学工業社製）とを添加し、さらに濃度調整用のイオン交換水を添加して調整し、導体パターン形成用インクとした。なお、導体パターン形成用インクの調製に用いた多糖類としてのマルトデキストリンは、常温（２５℃）で固体のものであった。

（実施例２〜２０）
導体パターン形成用インクの調製に用いる各材料の種類、材料を表１に示すように変更した以外は、前記実施例１と同様にして導体パターン形成用インクを製造した。
（実施例２１〜２８）
導体パターン形成用インクの調製に用いる多糖類として、還元マルトデキストリン（重量平均分子量：１２００）が常温（２５℃）で固体のものであり、カルボニル基の一部が還元されている以外は、各材料の種類、材料を表２に示すように変更した以外は、前記実施例１と同様に各材料の種類、材料を表２に示すように変更して導体パターン形成用インクを製造した。
（比較例１〜１１）
導体パターン形成用インクの調製に用いる各材料の種類、材料を表２に示すように変更した以外は、前記実施例１と同様にして導体パターン形成用インクを製造した。
表１、表２に各実施例および各比較例の導体パターン形成用インクの組成を示す。

［２］液滴吐出の安定性評価（安定吐出性評価）
［２．１］着弾位置精度評価
室温２５℃、相対湿度５０％、クラス１００のクリーンルーム内に設置した図４、図５に示すようなインクジェット装置に、前記各実施例および比較例１〜８、１０の導体パターン形成用インクを充填し、ピエゾ素子の駆動波形を最適化した状態で、インクジェットヘッドの各ノズルから、５００００発（５００００滴）の液滴の連続吐出を行った。導体パターン形成用インクを充填した後の、インクジェットヘッドの中央部付近の指定したノズルから吐出された５００００発の液滴について、着弾した各液滴の中心位置の中心狙い位置からのズレ量ｄの平均値を求め、以下の４段階の基準に従い、評価した。この値が小さいほど飛行曲がりの発生が効果的に防止されていると言える。

なお、比較例９、１１の導体パターン形成用インクは、液滴吐出が困難であり、着弾位置精度評価を行うことができなかった。
Ａ：ズレ量ｄの平均値が０．０３μｍ未満。
Ｂ：ズレ量ｄの平均値が０．０３μｍ以上、０．０８μｍ未満。
Ｃ：ズレ量ｄの平均値が０．０８μｍ以上、０．１２μｍ未満。
Ｄ：ズレ量ｄの平均値が０．１２μｍ以上。

［２．２］連続吐出試験（目詰まり評価）
室温２５℃、相対湿度５０％、クラス１００のクリーンルーム内に設置した図４、図５に示すようなインクジェット装置内に、前記各実施例および比較例１〜８、１０の導体パターン形成用インクを充填し、インクジェット装置を３６時間、連続で運転させることにより、導体パターン形成用インクの吐出を行った。連続運転後における、インクジェットヘッドを構成するノズルの目詰まりの発生率（［（目詰まりノズル数）／（全ノズル数）］×１００）を求め、ノズルの目詰まりが発生しているものについては、可塑材料で構成されたクリーニング部材により、目詰まりの解消が可能であるか否かを調べた。その結果を、以下の４段階の基準に従い、評価した。
なお、比較例９、１１の導体パターン形成用インクは、液滴吐出が困難であり、連続吐出試験（目詰まり評価）を行うことができなかった。

Ａ：ノズルの目詰まりの発生がない。
Ｂ：ノズルの目詰まりの発生率が０．５％未満（ただし、ゼロを除く）であり、かつ、クリーニングによる目詰まりの解消が可能。
Ｃ：ノズルの目詰まりの発生率が０．５％以上、１．０％未満であり、かつ、クリーニングによる目詰まりの解消が可能。
Ｄ：ノズルの目詰まりの発生率が１．０％以上、または、クリーニングによる目詰まりの解消が不可能。
なお、上記の評価は、各実施例および比較例１〜８、１０について、同様の条件で行った。

［２．３］液滴吐出量の安定性評価
室温２５℃、相対湿度５０％、クラス１００のクリーンルーム内に設置した図４、図５に示すようなインクジェット装置内に、前前記各実施例および比較例１〜８、１０の導体パターン形成用インクを充填し、ピエゾ素子の駆動波形を最適化した状態で、インクジェットヘッドの各ノズルから、１０００００発（１０００００滴）の液滴の連続吐出を行った。インクジェットヘッドの左右両端の指定の２つのノズルについて、吐出された液滴の総重量を求め、上記２つのノズルから吐出された液滴の平均吐出量の差の絶対値ΔＷ［ｎｇ］を求めた。このΔＷの、液滴の目標吐出量Ｗ_Ｔ［ｎｇ］に対する比率（ΔＷ／Ｗ_Ｔ）を求め、以下の４段階の基準に従い、評価した。ΔＷ／Ｗ_Ｔの値が小さいほど、液滴吐出量の安定性に優れていると言える。

なお、比較例９、１１の導体パターン形成用インクは、液滴吐出が困難であり、液滴吐出量の安定性評価を行うことができなかった。
Ａ：ΔＷ／Ｗ_Ｔの値が、０．０２０未満。
Ｂ：ΔＷ／Ｗ_Ｔの値が、０．０２０以上、０．４２０未満。
Ｃ：ΔＷ／Ｗ_Ｔの値が、０．４２０以上、０．７２０未満。
Ｄ：ΔＷ／Ｗ_Ｔの値が、０．７２０以上。

［３］セラミックス回路基板の作製および評価
各実施例および比較例１〜８、１０で得られた導体パターン形成用インクを、それぞれ図４、図５に示すようなインクジェット装置に投入した。
次に、上記セラミックスグリーンシートを６０℃に昇温保持した。各吐出ノズルからそれぞれ１滴当り１５ｎｇの液滴を順次吐出し、線幅が３５μｍ、厚み１５μｍ、長さが１０．０ｃｍのライン（前駆体）を２０本描画した。各ライン間の距離は、５ｍｍとした。そして、このラインが形成されたセラミックスグリーンシートを乾燥炉に入れ、６０℃で３０分間加熱して乾燥した。

上記のようにして、ラインが形成されたセラミックスグリーンシートを第１のセラミックスグリーンシートとした。この第１のセラミックスグリーンシートを各インクにつき、２０枚ずつ作成した。また、各シートについて、クラックがあるか否かを確認した。この結果を表３に示した。なお、表３には、第１のセラミックスグリーンシートのうち、ラインにクラックの入っていない良品の数を示した。

次に、別のセラミックスグリーンシートに上記の金属配線の両端位置に機械式パンチ等によって孔開けを行うことで計４０箇所に直径１００μｍのスルーホールを形成し、得られた各実施例および比較例１〜８、１０の導体パターン形成用インクを充填することでコンタクト（ビア）を形成した。さらに、このコンタクト（ビア）上に２ｍｍ角のパターンを、得られた各実施例および比較例１〜８、１０の導体パターン形成用インクを用いて上記液滴吐出装置を用いて端子部を形成した。

この端子部が形成されたセラミックスグリーンシートを第２のセラミックスグリーンシートとした。
次に、第２のセラミックスグリーンシートの下に第１のセラミックスグリーンシートを積層し、さらに無加工のセラミックスグリーンシートを補強層として２枚積層し、生の積層体を得た。この生の積層体を各インクにつき、第１のセラミックスグリーンシート２０枚それぞれに作成し、各インクにつき２０ブロックずつ作成した。

次に、生の積層体を、９５℃の温度において、２５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で３０分間プレスした後、大気中において、昇温速度６６℃／時間で約６時間、昇温速度１０℃／時間で約５時間、昇温速度８５℃／時間で約４時間といった連続的に昇温する昇温過程を経て、最高温度８９０℃で３０分間保持するといった焼結プロファイルに従って焼結し、セラミックス回路基板を得た。
冷却後、各セラミックス回路基板について、２０本の導体パターン上に形成された端子部間にテスタをあて、それぞれ導通の有無を確認し、導通率が１００％であったものを良品とした。なお、導通率は、各セラミックス回路基板中にある導通のあった導体パターンの数を、形成した導体パターンの数（２０本）で除したものとした。

［４］セラミックス回路基板の作製および評価
各実施例および比較例１〜８、１０で得られた導体パターン形成用インクを、それぞれ図４、図５に示すようなインクジェット装置に投入した。
次に、上記セラミックスグリーンシートを６０℃に昇温保持した。各吐出ノズルからそれぞれ１滴当り１５ｎｇの液滴を順次吐出し、線幅が３５μｍ、厚み１５μｍ、長さが１０．０ｃｍのライン（前駆体）を２０本描画した。各ライン間の距離は、５ｍｍとした。それぞれのラインの両端部には、１．５ｍｍ角のパターンを形成し、端子部とした。そして、このラインが形成されたセラミックスグリーンシートを乾燥炉に入れ、６０℃で３０分間加熱して乾燥した。
上記のようにして、ラインが形成されたセラミックスグリーンシートを第１のセラミックスグリーンシートとした。この第１のセラミックスグリーンシートを各インクにつき、２０枚ずつ作成した。

次に、第１のセラミックスグリーンシートの下に無加工のセラミックスグリーンシートを補強層として３枚積層し、生の積層体を得た。この生の積層体を各インクにつき、第１のセラミックスグリーンシート２０枚それぞれに作成し、各インクにつき２０ブロックずつ作成した。次に、生の積層体を、９５℃の温度において、２５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で３０分間プレスした。各ブロックについて、ラインの線幅がプレス工程による変形があるか否かを確認した。判定は描画後線幅３５μｍに対して１０μｍ以上の変形が１つもないものを良品として、この結果を表３に示した。なお、表３には、良品の数を示した。

次に、大気中において、昇温速度６６℃／時間で約６時間、昇温速度１０℃／時間で約５時間、昇温速度８５℃／時間で約４時間といった連続的に昇温する昇温過程を経て、最高温度８９０℃で３０分間保持するといった焼結プロファイルに従って焼結し、セラミックス回路基板を得た。
冷却後、各セラミックス回路基板について、２０本の導体パターン上に形成された端子部間にテスタをあて、それぞれ導通の有無を確認し、導通率が１００％であったものを良品とした。なお、導通率は、各セラミックス回路基板中にある導通のあった導体パターンの数を、形成した導体パターンの数（２０本）で除したものとした。
これらの結果を表３に示す。

表３に示すように、本発明の導体パターン形成用インクでは、吐出安定性に優れるものであった。また、本発明の導体パターン形成用インクを用いて形成された導体パターンおよび配線基板は、優れた導通率を示し、信頼性の高いものであった。これに対して、比較例では、満足な結果が得られなかった。
また、インク中における銀コロイド粒子の含有量を２０ｗｔ％、３０ｗｔ％に変更したところ、上記と同様の結果が得られた。

１…導体パターン形成用インク（インク） １０…導体パターン前駆体（前駆体） １５…セラミックス成形体（セラミックスグリーンシート） １６…コンタクト前駆体 １７…積層体 ２０、２０Ａ…導体パターン（回路） ３０…セラミックス回路基板（配線基板） ３１…セラミックス基板 ３２…積層基板 ３３…コンタクト １００…インクジェット装置（液滴吐出装置） １１０…インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド、ヘッド） １１１…ヘッド本体 １１２…振動板 １１３…ピエゾ素子 １１４…本体 １１５…ノズルプレート １１５Ｐ…インク吐出面 １１６…リザーバ １１７…インク室 １１８…ノズル（突出部） １３０…ベース １４０…テーブル １７０…テーブル位置決め手段 １７１…第１移動手段 １７２…モータ １８０…ヘッド位置決め手段 １８１…第２移動手段 １８２…リニアモータ １８３、１８４、１８５…モータ １９０…制御装置 １９１…駆動回路 Ｓ…基材

Claims (8)

1. 液滴吐出法により、セラミックス粒子とバインダーとを含む材料で構成されたセラミックス成形体上に付与され、導体パターンの形成に用いられる導体パターン形成用インクであって、
   金属粒子と、
   前記金属粒子が分散した水系分散媒と、
   重量平均分子量が１，０００以上５，０００以下である水溶性の多糖類と、
   ポリグリセリン骨格を有するポリグリセリン化合物とを含み、
   導体パターン形成用インク中における前記多糖類の含有率が１．０重量％以上２８重量％以下であり、
   導体パターン形成用インク中における前記ポリグリセリン化合物の含有率が１．０重量％以上２８重量％以下であり、
   ２５℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする導体パターン形成用インク。
2. 導体パターン形成用インク中におけるポリグリセリン化合物の含有率をＸ（Ａ）［重量％］、導体パターン形成用インク中における多糖類の含有率をＸ（Ｂ）［重量％］としたとき、Ｘ（Ａ）＋Ｘ（Ｂ）≦２８の関係を満足する請求項１に記載の導体パターン形成用インク。
3. 導体パターン形成用インク中におけるポリグリセリン化合物の含有率をＸ（Ａ）［重量％］、導体パターン形成用インク中における多糖類の含有率をＸ（Ｂ）［重量％］としたとき、７．５≦Ｘ（Ａ）＋４Ｘ（Ｂ）の関係を満足する請求項１または２に記載の導体パターン形成用インク。
4. 導体パターン形成用インク中におけるポリグリセリン化合物の含有率をＸ（Ａ）［重量％］、導体パターン形成用インク中における多糖類の含有率をＸ（Ｂ）［重量％］としたとき、０．１２≦Ｘ（Ａ）／Ｘ（Ｂ）≦１２の関係を満足する請求項１ないし３のいずれかに記載の導体パターン形成用インク。
5. 前記多糖類として、常温で固体のマルトデキストリンを含む請求項１ないし４のいずれかに記載の導体パターン形成用インク。
6. 前記多糖類として、カルボニル基が還元された多糖類を含む請求項１ないし５のいずれかに記載の導体パターン形成用インク。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の導体パターン形成用インクによって形成されたことを特徴とする導体パターン。
8. 請求項７に記載の導体パターンが備えられてなることを特徴とする配線基板。

Images