[发明专利]墨液组合物及图案形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种墨液组合物及图案形成方法。

背景技术

陶瓷多层基板有时利用低温烧成陶瓷(LTCC：Low TemperatureCo-fired Ceramics)。LTCC多层基板是通过使烧成前的LTCC基板(以下简称为印制电路基板(green sheet)。)层叠，然后成批烧成制造的。LTCC多层基板可以使烧成温度为低温，所以可以同时烧成层叠的各印制电路基板和在各印制电路基板描绘的金属图案。所以，利用LTCC的陶瓷多层基板可以大幅度地提高其生产率。

在LTCC多层基板的制造工序中包括在印制电路基板上描绘金属图案的描绘工序。在描绘工序中，提出了使金属墨液成为微小的液滴从而使其喷出的喷墨法(例如专利文献1、专利文献2)。喷墨法向印制电路基板上喷出多个液滴，利用各液滴的聚合来描绘金属图案。所以，喷墨法可以只变更液滴的喷出量或喷出位置就可以实现金属图案的微细化。

另一方面，喷墨法在喷嘴内存积金属墨液，使喷嘴内的气液界面(弯月面)振动来喷出液滴。在弯月面(meniscus)中，由于金属墨液经常使分散介质挥发，所以金属墨液的分散介质容易挥发的情况下，金属微粒在弯月面的附近析出，可能会引起液滴的喷出不良。另外，喷墨法通过控制液滴的喷出位置或尺寸来控制图案的形状。已着落的液滴随着时间的经过而湿润扩展，所以需要很长时间使金属墨液的分散介质干燥的情况下，聚合的液滴流动而从规定的区域流出，可能会使图案的形状精密度显著降低。

因此，过去，提出了使金属墨液实现在喷嘴内的干燥抑制和在印制电路基板上的干燥促进。专利文献3中，金属墨液的分散介质由水和醇类化合物构成。该醇类在描绘前抑制分散介质的蒸发，实现墨液的稳定喷出，在描绘后，与分散介质一起快速地蒸发，抑制液滴的流出。

专利文献1：特开2003-318542号公报

专利文献2：特开2005-57139号公报

专利文献3：特开2004-143325号公报

但是，如果金属图案的微细化进展，则在形成金属图案时，各喷嘴的未使用时间增加，在各喷嘴中存积的分散介质的蒸发量增大。其结果，在专利文献3所公开的醇类化合物中，不能充分地抑制水的挥发，难以实现金属墨液的稳定喷出。另外，专利文献3公开的醇类化合物均在室温的印制电路基板上呈现出液相。所以，即使水已干燥的情况下，醇尚未干燥，所以不能充分地抑制液滴的流出，难以对应描绘对象的微细化。

发明内容

本发明正是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种抑制在喷嘴内的干燥而且促进在对象物上的干燥的墨液组合物及图案形成方法。

本发明的墨液组合物包含：金属微粒、以水为主要成分的分散介质、使所述金属微粒分散于所述分散介质的分散助剂和水溶性多元醇，其中的多元醇中醇的羟基数为3个～6个、在标准状态下为固体而且将墨液组合物的总质量作为基准时含有5重量％～20重量％。

利用本发明的墨液组合物，多元醇在与水之间的相互作用(例如氢键或范德瓦尔斯(Van der Waals)键等)下，抑制墨液组合物内的分散介质的干燥。另外，多元醇在与金属微粒之间的相互作用(例如配位键等)下，促进暂时析出的金属微粒的再分散。进而，由于多元醇在标准状态下为固体，所以随着分散介质的挥发而快速地析出，所以失去流动性，可以避免流出。接着，通过将该多元醇规定在5重量％～20重量％，可以消除喷嘴内的堵塞，而且可以避免液滴的流出。

该墨液组合物也可以用糖醇构成所述多元醇。

该墨液组合物也可以用木糖醇构成所述多元醇。

该墨液组合物也可以用巯基酸构成所述分散助剂。

该墨液组合物也可以用羟基酸构成所述分散助剂。

该墨液组合物的所述金属微粒由金微粒、银微粒、铜微粒、镍微粒的至少任意一种构成。

本发明的图案形成方法是从喷嘴向对象物喷出墨液组合物的液滴从而形成金属图案的图案形成方法，其特征在于，所述墨液组合物由金属微粒、以水为主要成分的分散介质、使所述金属微粒分散于所述分散介质的分散助剂和水溶性多元醇构成，所述多元醇中醇的羟基数为3个～6个、在标准状态下为固体而且将墨液组合物的总质量作为基准时含有5重量％～20重量％。