JP2004064039A - パターン形成方法及びパターン形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】マスクを必要とせず、配線パターンの変更に柔軟に対応でき、また、塗布工程において溶液を浪費することがない配線パターン形成方法を得る。
【解決手段】絶縁基板１０に金属溶液の液滴を吐出し配線パターン６６を形成するため、マスクが不要となる。また、金属溶液を水に分散させることで薄膜となるため、微細な配線パターンを形成することができる。また、絶縁基板に対して垂直に吐出することで、ほこりや絶縁基板に存在する欠陥に影響されず、パターン不良を発生させない。配線パターン６６は乾燥・水洗された後、触媒溶液の液滴が吐出される。これにより、酸化還元して導電層パターンを形成する。この導電層パターンにメッキ液を付け金属配線パターン６８を形成する。なお、銅メッキとして、銅で金属配線パターン６８を形成することで、高電気伝導率の配線パターンとすることができる。
【選択図】　　　　図９

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線基板の配線パターンや回路を形成するパターン形成方法及びパターン形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の配線パターン形成方法では、誘電体膜の成膜とフォトリソグラフィーとメッキを繰り返すことにより、３次元の配線パターン（立体配線パターン）を形成していた。
【０００３】
この方法では、各層毎に、高精度なマスク合せ技術が必要になり、工程も長くなるという欠点がある。また、配線基板の配線パターンが変わるごとに高価なマスクを製造する必要がありコスト高となる欠点もある。
【０００４】
また、フォトリソグラフィー工程では、感光性ポリマー溶液の大きな水滴が付着した配線基板を軸周りに高速回転させることにより感光性ポリマー溶液を外側に排出して、配線基板を感光性ポリマー溶液の薄膜で被覆する方法が採られている（スピンコーティング）。
【０００５】
しかし、配線基板を高速回転させたとき、感光性ポリマー溶液のほとんどは表面を被覆せずに飛散してしまうため、感光性ポリマー溶液の浪費となる。また、配線基板の表面にほこりが付着し易い。
【０００６】
配線基板の表面にほこりが付着すると、液状有機物質を配線基板の表面上に塗布したときに隆起し、この隆起部の存在によって陰が形成されるため、その隆起部の後ろ側に比較的薄い有機物質の放射状の跡が残り、パターン不良が発生する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮して、マスクを必要とせず、配線パターンの変更に柔軟に対応でき、また、ほこりや基板に存在する欠陥に比較的強く、さらに、塗布工程において溶液を浪費することがない配線パターン形成方法及び配線パターン形成装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、絶縁基板に導電体形成溶液の液滴を吐出しパターンを形成する工程と、前記パターンに、成長核となる溶液の液滴を吐出し導電層パターンを形成する工程と、前記導電層パターンをメッキ液に漬け金属パターンを形成する工程と、絶縁体形成溶液の液滴を吐出し前記金属パターンの電極となる部位を残して金属パターンの表面に保護層を形成する工程と、を有することを特徴としている。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、絶縁基板に導電体形成溶液の液滴を吐出しパターンを形成するため、マスクが不要となる。また、導電体形成溶液を水に分散させることで薄膜となるため、微細なパターンを形成することができる。
【００１０】
また、絶縁基板に対して垂直に吐出することで、ほこりや絶縁基板に存在する欠陥に影響されず、パターン不良を発生させない。
【００１１】
以上のように形成されたパターンには、成長核となる溶液の液滴が吐出され、これにより、導電層パターンが形成される。この導電層パターンをメッキ液に漬け金属パターンを形成する。なお、銅メッキとして、銅で金属パターンを形成することで、高電気伝導率のパターンとすることができる。また、成長核となる溶液の液滴が吐出する前に、パターンを乾燥・水洗してもよい。
【００１２】
最後に、絶縁体形成溶液の液滴を吐出し、金属パターンの電極となる部位を残して金属パターンの表面に保護層を形成する。この保護層は、必要に応じて形成してもよい（オンデマンド）。
【００１３】
ここで、パターンとは、配線パターン、回路を含む概念であり、パターンの厚みや形状を変えることにより、抵抗、コンデンサ等を形成することも可能である。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、絶縁体形成溶液の液滴を吐出して絶縁基板上にパターン溝を形成する工程と、前記パターン溝に導電体形成溶液の液滴を吐出する工程と、前記導電体形成溶液で形成されたパターンに、成長核となる溶液の液滴を吐出し導電層パターンを形成する工程と、前記導電層パターンをメッキ液に漬け金属パターンを形成する工程と、絶縁体形成溶液の液滴を吐出し前記金属パターンの電極となる部位を残して金属パターンの表面に保護層を形成する工程と、を有することを特徴としている。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、絶縁体形成溶液の液滴を吐出して絶縁基板上にパターン溝を形成している。このパターン溝の溝部に導電体形成溶液の液滴を吐出して溝を充たすことで、パターンを形成することができる。
【００１６】
すなわち、請求項１と異なり、絶縁体形成溶液で形成された溝に金属パターンを形成することで、金属パターン同士のショートが確実に防止される。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の工程を複数回繰り返して、絶縁基板上へ３次元に金属パターンを形成することを特徴としている。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、液滴の吐出を複数回繰り返すことによって、マスク合わせを何度も行うことなく、金属パターンを立体的に形成することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、前記絶縁体形成溶液、導電体形成溶液、及び成長核となる溶液の液滴が、パターン及び保護層のレイアウトに応じてインクジェットヘッドから吐出されることを特徴としている。
【００２０】
請求項４に記載の発明では、パターンのパターン情報をインクジェットヘッドを制御する制御装置に入力するだけで、吐出位置を制御して、パターンを簡単に変更できるため、配線基板や回路の製造工程を短縮できる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、絶縁体形成溶液を吐出する絶縁溶液インクジェットヘッドと、導電体形成溶液を吐出する導電溶液インクジェットヘッドと、成長核となる溶液を吐出する成長核溶液インクジェットヘッドと、基台にセットされた絶縁基板を加熱する加熱手段と、前記絶縁溶液インクジェットヘッド、前記導電溶液インクジェットヘッド、及び前記成長核溶液インクジェットヘッドを前記基台上で走査させるヘッド走査手段と、入力された配線パターン及び配線パターンを保護する保護層のレイアウト情報に基づき、前記走査手段を操作すると共に、前記絶縁溶液インクジェットヘッド、前記導電溶液インクジェットヘッド、及び前記成長核溶液インクジェットヘッドのノズルから液滴を吐出させる制御手段と、　前記基台を昇降させる基台昇降手段と、水洗槽及びメッキ槽が載置され、必要に応じて水洗槽又はメッキ槽を前記基台の下方に移動させる移動手段と、を有することを特徴としている。
【００２２】
請求項５に記載の発明では、絶縁基板にパターンを形成する各工程を、絶縁基板が基台上に位置決めされた状態ですべて行うので、各工程毎に絶縁基板の位置決めをする必要がなく、精度の良いパターンを形成することができる。また、インクジェットヘッドを絶縁基板の幅方向に沿ってライン状に配置することで、一方向の走査だけで一度にパターンを形成することができる。
【００２３】
なお、絶縁体形成溶液を溶剤に耐熱性樹脂を溶かした溶液としてもよい。さらに、導電体形成溶液と成長核となる溶液の液滴をサーマル方式のインクジェットヘッドから吐出し、絶縁体形成溶液の液滴を圧電式のインクジェットヘッドから吐出することもできる。
【００２４】
また、インクジェットヘッドの吐出ノズルが絶縁基板の幅方向に沿ってライン状に複数形成され、各吐出ノズルからパターン及び保護層のレイアウトに応じて、液滴を吐出することもできる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施形態に係るパターン形成方法を説明する。なお、以下説明する配線パターンは、図１５及び図１６に示す全自動の配線パターン形成装置９０を用いて形成するが、液滴を基板に付着させて配線パターンを形成するものであれば、一部マニュアルで配線パターンを形成する方法でもよく、また、インクジェットの方式も特定されない。
【００２６】
図１（Ａ）及び図２（Ａ）に示すように、絶縁基板１０の表面に、静電方式のインクジェットヘッドで、ポリイミド樹脂を有機溶剤で希釈した樹脂溶液の液滴を吐出し、１０〜５０μｍの間隔ｔをあけた立体隔壁１２を絶縁基板１０の表面に形成する。この立体隔壁１２の内側に形成された溝１４が配線パターンとなる。
【００２７】
次に、図１（Ｂ）及び図２（Ｂ）に示すように、この溝１４の中に導電体形成溶液としてメッキの核となる塩化第一スズ溶液の液滴をサーマル方式のインクジェットで吐出して塗布し、乾燥して水洗した後、成長核となる溶液としてパラジウムを含有する溶液（塩化パラジウム水溶液）の液滴をサーマル方式のインクジェットで吐出して塗布する。
【００２８】
このとき、塩化第一スズ溶液が含有するＳｎとＰｄとが酸化還元反応を示し、触媒活性の高い金属Ｐｄからなる配線パターン形状の導電性薄層１３が形成される。この導電性薄層１３が形成された絶縁基板１０を銅メッキ液につけると、図１（Ｃ）及び図２（Ｃ）に示すように、触媒となるパラジウムを核として溶液中の銅イオンが還元され、銅が析出して金属配線パターン１６が形成される。なお、金属配線パターン１６は導電性薄層１３よりも厚くなる。
【００２９】
この方法により、同一平面状の２点間に銅による金属配線パターン１６を形成することができる。次に、図１（Ｄ）及び図２（Ｄ）に示すように、電極として半田付けに必要な部分だけが残るように、静電方式のインクジェットヘッドで、ポリイミドを有機溶剤で希釈した樹脂溶液を吐出し、ポリイミド樹脂の保護層１８を形成する。
【００３０】
さらに、吐出機構が特公平２−５１７３４に記載されているような圧電方式または、特開平５−５０６０１に記載されている静電気力方式で吐出することができる。ポリイミドの樹脂溶液を吐出させるインクジェットヘッドとしては、吐出機構が特公平２−５１７３４に記載されているような圧電方式または、特開平５−５０６０１に記載されている静電気力方式で吐出することができる。
【００３１】
このように、インクジェットヘッドにより、金属配線パターンを形成するのに必要な溶液を液滴として吐出するので、マスクが不要となり、制御装置に配線パターンデータを入力するだけで、プリント配線基板の配線パターンを精細な解像度で簡単に形成することができる。また、精細な解像度を有する樹脂溶液等が絶縁基板に対して垂直に吐出されるために、ほこりや絶縁基板の欠陥に影響されにくく、スピンコーティングのように塗布工程において溶液を浪費することがない。
【００３２】
次に、第２実施形態に係る配線パターン形成方法を説明する。
【００３３】
図３（Ａ）（Ｂ）及び図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、第１実施形態と同様に、立体隔壁１２と銅メッキされ金属配線パターン１６を形成した後、図３（Ｃ）及び図４（Ｃ）に示すように、インクジェットヘッドでポリイミドの樹脂溶液を吐出して、金属配線パターン１６の両端部分の電極部を溝１７で露出させ、金属配線パターン１６の表面を覆う共に絶縁基板１０の全面をポリイミド樹脂の保護層２０で覆う。
【００３４】
この保護層２０には、１０〜５０μｍの間隔の溝２２が金属配線パターン１６の両側に形成されている。溝１７，２２には、インクジェットヘッドで塩化第一スズ溶液が塗布され、乾燥して水洗した後、触媒となる塩化パラジウム水溶液をインクジェットヘッドで吐出して塗布する。
【００３５】
このとき、図３（Ｄ）及び図４（Ｄ）に示すように、塩化第一スズ溶液が含有するＳｎとＰｄとが酸化還元反応を示し、触媒活性の高い金属Ｐｄからなる配線パターン状の導電性薄層２３，２７が形成される。この導電性薄層２３，２７が形成された絶縁基板１０を銅メッキ液につけると、触媒となるパラジウムを核として溶液中の銅イオンが還元され、銅が析出して金属配線パターン２４，２５が形成される。
【００３６】
次に、図３（Ｅ）及び図４（Ｅ）に示すように、インクジェットヘッドでポリイミドの樹脂溶液を吐出して、溝２６で金属配線パターン２４の電極部を露出させて金属配線パターン２４の表面を覆う共に、絶縁基板１０の中央部分をポリイミド樹脂の保護層３０で覆う。
【００３７】
この保護層３０には、中央部に溝３２が形成され、金属配線パターン２４を露出させている。また、溝３２を挟んで両側に溝２６が形成されている。次に、溝２６，３２，３４へ、インクジェットヘッドで塩化第一スズ溶液が塗布され、乾燥して水洗した後、触媒となる塩化パラジウム水溶液をインクジェットヘッドで吐出して塗布する。
【００３８】
このとき、塩化第一スズ溶液に含有するＳｎとＰｄとが酸化還元反応を示し、触媒活性の高い金属Ｐｄからなる導電性薄層が形成される。この導電性薄層が形成された絶縁基板１０を銅メッキ液につけると、触媒となるパラジウムを核として溶液中の銅イオンが還元され、図３（Ｆ）及び図４（Ｆ）に示すように、銅が析出して金属配線パターン２８，３６、３８が形成される。
【００３９】
このように配線パターンを形成することで、任意の２点間の電気接続が可能となる。さらに多重に交差する配線も可能となる。また、電極として半田付けに必要な部分以外には保護層を形成してもよい。
【００４０】
次に、第３実施形態を説明する。
【００４１】
第３実施形態では、金属配線パターン同士の接続が可能となっている。なお、金属配線パターン、保護層を形成するための化学反応及びインクジェット法によって形成する方法は、第１実施形態及び第２実施形態と同一なので割愛し、形成手順を中心に説明を進める。
【００４２】
図５（Ａ）及び図６（Ａ）に示すように、絶縁基板１０上に立体隔壁１２を形成し、図５（Ｂ）及び図６（Ｂ）に示すように、溝１４に金属配線パターン１６を立体隔壁１２と同一高さになるように形成する。次に、図５（Ｃ）及び図６（Ｃ
）に示すように、中央部に横長の溝４０が形成された立体隔壁４２で絶縁基板１０の全体を覆い、金属配線パターン１６の電極部を露出させる溝４３を形成する。ここで、図５（Ｄ）及び図６（Ｄ）に示すように、溝４０に金属配線パターン４４を，溝４３に金属配線パターン４５を形成する。これにより、金属配線パターン４４と配線パターン１６の電極部が電気的に接続される。すなわち、立体的に交差する配線が可能となる。最後に、金属配線パターンの電極部を露出せた状態で金属配線パターン４４の中央部を保護層４６で覆う。
【００４３】
次に、第４実施形態を説明する。
【００４４】
第４実施形態では、図７（Ａ）及び図８（Ａ）に示すように、絶縁基板１０の全面に立体隔壁４８を形成し、図７（Ｂ）及び図８（Ｂ）に示すように、溝５０に金属配線パターン５２を立体隔壁４８と同一高さになるように形成する。次に、図７（Ｃ）及び図８（Ｃ）に示すように、中央部の矩形状の溝５４が形成された立体隔壁５６で絶縁基板１０の全体を覆い、金属配線パターン５２の電極部を露出させる。この溝５４に金属配線パターン５７を形成する。これにより、金属配線パターン５７と金属配線パターン５２の電極部が電気的に接続される。
【００４５】
次に、図７（Ｄ）及び図８（Ｄ）に示すように、中央部に横長の溝５８が形成された立体隔壁６０で絶縁基板１０の中央部を覆い、図７（Ｅ）及び図８（Ｅ）に示すように、溝５８に金属配線パターン６２を形成すると、金属配線パターン５７と金属配線パターン６２が電気的に接続される。次に、図７（Ｆ）及び図８（Ｆ）に示すように、金属配線パターン６２の電極部を露出させた状態で金属配線パターン６２の表面を保護層６４で覆う。
【００４６】
次に、第５実施形態を説明する。
【００４７】
第５実施形態では、図９（Ａ）及び図１０（Ａ）に示すように、立体隔壁を形成することなく、絶縁基板１０の表面にメッキの核となる塩化第一スズ溶液の液滴をサーマル方式のインクジェットで吐出して塗布して配線パターン６６を形成する。次に、乾燥して水洗いした後、その上に、触媒となるパラジウムを含有する溶液（塩化パラジウム水溶液）をインクジェットヘッドで塗布する。次に、銅メッキ液につけると、触媒となるパラジウムを核として溶液中の銅イオンが還元され、銅が析出し金属配線パターン６８が形成される。
【００４８】
最後に、両端部分の電極部を除いて、図９（Ｂ）及び図１０（Ｂ）に示すように、金属配線パターン６８の表面をポリイミド樹脂の保護層７０で覆う。
【００４９】
次に、第６実施形態を説明する。
【００５０】
第６実施形態では、図１１（Ａ）及び図１２（Ａ）に示すように、立体隔壁を形成することなく、インクジェット法と塩化第一スズ溶液、塩化パラジウム水溶液、及び銅メッキ液の化学反応で、絶縁基板１０の表面に金属配線パターン７２を形成する。次に、図１１（Ｂ）及び図１２（Ｂ）に示すように、金属配線パターン７２の両端部分の電極部を除いて、金属配線パターン７２の表面をポリイミド樹脂の保護層７４で覆う。
【００５１】
次に、図１１（Ｃ）及び図１２（Ｃ）に示すように、保護層７４を横断するように、インクジェット法と塩化第一スズ溶液、塩化パラジウム水溶液、及び銅メッキ液の化学反応で、金属配線パターン７６を形成する。そして、図１１（Ｄ）及び図１２（Ｄ）に示すように、金属配線パターン７２，７６の両端部分の電極部を除いて、金属配線パターン７６の表面をポリイミド樹脂の保護層７８で覆う。
【００５２】
次に、第７実施形態を説明する。
【００５３】
第７実施形態では、図１３（Ａ）及び図１４（Ａ）に示すように、立体隔壁を形成することなく、インクジェット法と塩化第一スズ溶液、塩化パラジウム水溶液、及び銅メッキ液の化学反応で、絶縁基板１０の表面に金属配線パターン７２を形成する。次に、中央部分の電極部を除いて、図１３（Ｂ）及び図１４（Ｂ）に示すように、絶縁基板１０の全面をポリイミド樹脂の保護層８０で覆う。
【００５４】
次に、図１３（Ｃ）及び図１４（Ｃ）に示すように、保護層８０の溝８６に金属配線パターン８８を形成し，金属配線パターン７２の電極部と立体的に接続する。次に、図１３（Ｄ）及び図１４（Ｄ）に示すように、保護層８０の上にインクジェット法と塩化第一スズ溶液、塩化パラジウム水溶液、及び銅メッキ液の化学反応で、金属配線パターン８２を金属配線パターン８８と電気的に接続するように形成する。そして、図１３（Ｅ）及び図１４（Ｅ）に示すように、一端部の電極部を除いて、金属配線パターン８６の表面をポリイミド樹脂の保護層８４で覆う。
【００５５】
次に、第８実施形態を説明する。
【００５６】
第８実施形態では、図１５（Ａ）に示すように、金属配線パターン１５４の厚みを調整することでコンデンサ１５０を絶縁基板１０の表面に形成している。このとき、電極部１５２を除いて金属配線パターンは保護層１５６で覆われている。また、図１５（Ｂ）に示すように、コンデンサ１５８を層方向に形成することも可能である。このとき、電極部１６０を除いて金属配線パターンは保護層１６２で覆われている。
【００５７】
次に、第９実施形態を説明する。
【００５８】
第９実施形態では、図１６（Ａ）に示すように、金属配線パターン１６４の厚みを調整することで抵抗１６８を絶縁基板１０の表面に形成している。このとき、電極部１６６を除いて金属配線パターンは保護層１７０で覆われている。また、図１６（Ｂ）に示すように、抵抗１７２を層方向に形成することも可能である。このとき、電極部１７４を除いて金属配線パターンは保護層１７８で覆われている。
【００５９】
第１０実施形態では、図１７（Ａ）に示すように、金属配線パターン１８０でコイルが層方向に形成され、インダクタンスを発生させるようになっている。このとき、破線で示した電極部１８２は、紙面の奥方向から層方向の表面へ立ち上がるように形成されている。また、図１７（Ｂ）に示すように、金属配線パターン１８４で平面状にコイルを形成することも可能である。このとき、電極部１８６を除いて金属配線パターンは保護層で覆われている。
【００６０】
次に、配線パターン形成する配線パターン形成装置を説明する。
【００６１】
図１８及び図１９に示すように、配線パターン形成装置９０は、インクジェット方式でライン状に並んだノズルＭから液滴をそれぞれ吐出する絶縁溶液ラインインクジェットヘッド９２、導電溶液ラインインクジェットヘッド９４、及び成長核溶液ラインインクジェットヘッド９６を備えている。
【００６２】
これらのインクジェットヘッドは、それぞれ独立して移動するガイド部１０２、１０４、１０６に支持されている。このガイド部１０２、１０４、１０６は、基台９８の上方に配置されたガイドレール１００にガイドされ、基台９８に沿って移動する。なお、ガイド部１０２、１０４、１０６には、それぞれタイミングベルト１０１が連結されており、このタイミングベルト１０１をプーリー１０３に巻き掛けプーリー１０３を駆動装置１２６で回転させることで、絶縁溶液ラインインクジェットヘッド９２、導電溶液ラインインクジェットヘッド９４、及び成長核溶液ラインインクジェットヘッド９６を基台９８に沿って移動させる構成である。
【００６３】
一方、基台９８は、梁材１１０に固定された油圧シリンダー１０８に吊下されている。この油圧シリンダー１０８を伸縮させることにより、基台９８が昇降する。基台９８には、防水加工されたヒーター１１２が内蔵されている。このヒーター１１２は、基台９８の上にセットされる絶縁基板１０の面積より大きな領域を加熱して、絶縁基板１０を均等に加熱乾燥することができる。
【００６４】
基台９８の下方には、架台１１４が配置されている。この架台１１４の上には、銅メッキ液が貯溜されたメッキ槽１１８と水洗水が貯溜された水洗槽１２０が載せられている。また、架台１１４の下面には走行輪１１６が設けられており、床に設置された油圧シリンダー１２２を伸縮させて押し引きすることで、メッキ槽１１８又は水洗槽１２０を基台９８の下方へ移動させる。
【００６５】
また、絶縁溶液ラインインクジェットヘッド９２、導電溶液ラインインクジェットヘッド９４、成長核溶液ラインインクジェットヘッド９６、油圧シリンダー１０８，１２２、駆動装置１２６は、ＣＰＵ１２４で駆動制御されるようになっている。このＣＰＵ１２４には、入力部１２８から配線パターン及び保護層のレイアウトが入力され、このレイアウト情報に基づき、インクジェットヘッド等を駆動制御する。
【００６６】
次に、配線パターン形成装置９０の作用を図１に示す絶縁基板１０を例に説明する。
【００６７】
基台９８に絶縁基板１０を所定位置にセットすると、絶縁溶液ラインインクジェットヘッド９２がガイドレール１００に沿って走査すると共に立体隔壁１２の位置と対応する吐出ノズルからポリイミドを有機溶剤で希釈した樹脂溶液の液滴を吐出して立体隔壁１２を絶縁基板１０の表面に形成する。
【００６８】
このように、吐出ノズルをライン状に形成することで、一度に絶縁基板の幅方向全面に樹脂溶液を吐出することが可能となるため、生産性が向上する。また、幅方向に走査しないので着弾精度も向上する。
【００６９】
次に、導電溶液ラインインクジェットヘッド９４が、走査しながら塩化第一スズ溶液の液滴を立体隔壁１２の溝１４に吐出して塗布する。ここで、ヒーター１１２が絶縁基板１０を加熱して塩化第一スズ溶液を乾燥させる。乾燥すると、油圧シリンダー１０８が伸張して基台９８を水洗槽１２０に漬浸させ、水洗い処理をする。
【００７０】
水洗い処理された絶縁基板１０を、油圧シリンダー１０８を収縮させることで引き上げる。ここで、成長核溶液ラインインクジェットヘッド９６が走査しながら塩化パラジウム水溶液の液滴を立体隔壁１２の溝１４に吐出して塗布する。
【００７１】
次に、油圧シリンダー１２２を操作してメッキ槽１１８を基台９８の下方へ移動させる。そして、油圧シリンダー１０８が伸張して基台９８をメッキ１１８に漬浸させると、溶液中の銅イオンが還元され、銅が析出して金属配線パターン１６が形成される。
【００７２】
このように、印刷装置として利用されているインクジェットとメッキ槽及び水洗槽を一体化することで、配線基板の製造スペースを削減することができる。
【００７３】
また、メッキの核となる金属含有溶液を水に分散させたものは、非常に薄膜でよいので、微細なパターンを形成できる。さらに、乾燥しやすいポリイミド樹脂を立体隔壁として用いることにより、粘度の低い触媒であるパラジウムを含有する水溶液の塗布領域を狭い領域に制限することができるため、メッキにより微細な配線が可能となる。
【００７４】
また、粘度の高いポリイミド樹脂により高い立体隔壁を容易に形成できる。さらに、インクジェット法で配線パターンを形成するため、容易に絶縁基板の表裏面での、配線の接合を行うことができる。
【００７５】
また、サーマル方式のインクジェットヘッドを用いることにより、高密度吐出口を容易に作製することができる。
【００７６】
さらに、本発明は、電子機器の小型化、高性能化に必要な高集積化された微小な配線パターンの形成に利用することができ、製造工程のリードタイム短縮に役立つ。
【００７７】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、マスクを必要とせず、配線パターンの変更に柔軟に対応できる。また、ほこりや基板に存在する欠陥に比較的強く、さらに、塗布工程において溶液を浪費することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１形態に係る配線パターン形成方法の製造手順を示す斜視図である。
【図２】第１形態に係る配線パターン形成方法の製造手順を示す断面図である。
【図３】第２形態に係る配線パターン形成方法の製造手順を示す斜視図である。
【図４】第２形態に係る配線パターン形成方法の製造手順を示す断面図である。
【図５】第３形態に係る配線パターン形成方法の製造手順を示す斜視図である。
【図６】第３形態に係る配線パターン形成方法の製造手順を示す断面図である。
【図７】第４形態に係る配線パターン形成方法の製造手順を示す斜視図である。
【図８】第４形態に係る配線パターン形成方法の製造手順を示す断面図である。
【図９】第５形態に係る配線パターン形成方法の製造手順を示す斜視図である。
【図１０】第５形態に係る配線パターン形成方法の製造手順を示す断面図である。
【図１１】第６形態に係る配線パターン形成方法の製造手順を示す斜視図である。
【図１２】第６形態に係る配線パターン形成方法の製造手順を示す断面図である。
【図１３】第７形態に係る配線パターン形成方法の製造手順を示す斜視図である。
【図１４】第７形態に係る配線パターン形成方法の製造手順を示す断面図である。
【図１５】（Ａ）は第８形態に係る配線パターン形成方法で平面状に形成されたコンデンサを示す断面図、（Ｂ）は層方向に形成されたコンデンサを示す断面図である。
【図１６】（Ａ）は第９形態に係る配線パターン形成方法で平面状に形成された抵抗を示す断面図、（Ｂ）は層方向に形成された抵抗を示す断面図である。
【図１７】（Ａ）は第１０形態に係る配線パターン形成方法で層方向に形成されたコイルを示す断面図、（Ｂ）は平面状に形成されたコイルを示す平面図である。
【図１８】配線パターン形成装置を示す正面図である。
【図１９】配線パターン形成装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
９２　　絶縁溶液ラインインクジェットヘッド（絶縁溶液インクジェットヘッド）
９４　　導電溶液ラインインクジェットヘッド（導電溶液インクジェットヘッド）
９６　　成長核溶液ラインインクジェットヘッド（成長核溶液インクジェットヘッド）
９８　　基台
１０２　ガイド部（ヘッド走査手段）
１０４　ガイド部（ヘッド走査手段）
１０６　ガイド部（ヘッド走査手段）
１０８　油圧シリンダー（基台昇降手段）
１１２　ヒーター（加熱手段）
１１４　架台（移動手段）
１１６　走行輪（移動手段）
１２２　油圧シリンダー（移動手段）
１２４　ＣＰＵ（制御手段）

Claims (5)

  1. 絶縁基板に導電体形成溶液の液滴を吐出しパターンを形成する工程と、
    前記パターンに、成長核となる溶液の液滴を吐出し導電層パターンを形成する工程と、
    前記導電層パターンをメッキ液に漬け金属パターンを形成する工程と、
    絶縁体形成溶液の液滴を吐出し前記金属パターンの電極となる部位を残して金属パターンの表面に保護層を形成する工程と、
    を有することを特徴とするパターン形成方法。
  2. 絶縁体形成溶液の液滴を吐出して絶縁基板上にパターン溝を形成する工程と、
    前記パターン溝に導電体形成溶液の液滴を吐出する工程と、
    前記導電体形成溶液で形成されたパターンに、成長核となる溶液の液滴を吐出し導電層パターンを形成する工程と、
    前記導電層パターンをメッキ液に漬け金属パターンを形成する工程と、
    絶縁体形成溶液の液滴を吐出し前記金属パターンの電極となる部位を残して金属パターンの表面に保護層を形成する工程と、
    を有することを特徴とするパターン形成方法。
  3. 請求項１又は請求項２に記載の工程を複数回繰り返して、絶縁基板上へ３次元に金属パターンを形成することを特徴とするパターン形成方法。
  4. 前記絶縁体形成溶液、導電体形成溶液、及び成長核となる溶液の液滴が、パターン及び保護層のレイアウトに応じてインクジェットヘッドから吐出されることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
  5. 絶縁体形成溶液を吐出する絶縁溶液インクジェットヘッドと、
    導電体形成溶液を吐出する導電溶液インクジェットヘッドと、
    成長核となる溶液を吐出する成長核溶液インクジェットヘッドと、
    基台にセットされた絶縁基板を加熱する加熱手段と、
    前記絶縁溶液インクジェットヘッド、前記導電溶液インクジェットヘッド、及び前記成長核溶液インクジェットヘッドを前記基台上で走査させるヘッド走査手段と、
    入力された配線パターン及び配線パターンを保護する保護層のレイアウト情報に基づき、前記走査手段を操作すると共に、前記絶縁溶液インクジェットヘッド、前記導電溶液インクジェットヘッド、及び前記成長核溶液インクジェットヘッドのノズルから液滴を吐出させる制御手段と、
    前記基台を昇降させる基台昇降手段と、
    水洗槽及びメッキ槽が載置され、必要に応じて水洗槽又はメッキ槽を前記基台の下方に移動させる移動手段と、
    を有することを特徴とするパターン形成装置。
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