JP2004356255A - Manufacturing method for high-density wiring board - Google Patents

Manufacturing method for high-density wiring board Download PDF

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JP2004356255A
JP2004356255A JP2003150301A JP2003150301A JP2004356255A JP 2004356255 A JP2004356255 A JP 2004356255A JP 2003150301 A JP2003150301 A JP 2003150301A JP 2003150301 A JP2003150301 A JP 2003150301A JP 2004356255 A JP2004356255 A JP 2004356255A
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Japan
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wiring
wiring board
mold
substrate
density
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JP2003150301A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Kitaoka
賢治 北岡
Shoji Uesugi
昭二 上杉
Minoru Adachi
稔 安達
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Cluster Technology Co Ltd
Original Assignee
Cluster Technology Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a board with a high-density wiring more surely and simply. <P>SOLUTION: The manufacturing method for the high-density wiring board contains a process in which a fine mold working is carried out to a mold material and a mold having a specified pattern is manufactured, a process in which the mold is transferred and the board having a non-conductive trench-shaped pattern is manufactured, and a process in which a conductive material is injected into the specified trench of the substrate and the wiring is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度配線を有する基板および該基板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
情報機器の小型軽量化および低コスト化には、プリント配線基板への高精細配線製造技術が鍵を握っている。現在は、このような微細な配線を有する基板の製造には、リソグラフィー技術が主として用いられている。従来のリソグラフィー技術によれば、基板上に金属膜を形成し、その上にレジストを薄く塗布し、フォトマスクを介して紫外線などに露光し、これを現像し、エッチングして、レジストを除去することによって、配線が形成される。このように、微細な配線を有する基板の製造は、非常に多くの複雑な工程を必要とし、設備の整った工場でなければ行うことができない。また、大量の廃液を生じるなどの環境問題もある。さらに、3次元の配線を形成するためには、積層した配線間を導通させるための穿孔工程および導電性ペースト注入工程も必要である。
【0003】
これらの問題を解消するために、インクジェット装置を用いて基板上に配線を直接描画する方法が開発されている(特許文献1参照)。この方法によれば、大規模な工場設備を利用することなく、簡単な工程で配線基板を製造することができる。しかし、インクジェットヘッドから吐出された配線材料が基板に着弾する際にばらつきが生じ、吐出した配線材料のドットが途切れて断線する可能性があるという問題、ならびに、着弾したドットの広がりのため、配線を高密度で形成できないという問題がある。そこで、基板を予め加工する方法が提案されている(非特許文献1参照)。例えば、基板上の配線を形成すべき部分のみにレーザー光を照射して、該部分の表面特性を、配線材料との親和性を有する性質に変える方法がある。あるいは、集束イオンビームを使って基板上に溝を掘り、その溝に配線材料を吐出する方法もある。しかし、前者の方法では、基板上を、レーザー光とインクジェットとの2回にわたって、配線をなぞる必要があり、後者の方法では、基板ごとに集束イオンビームで溝を掘る必要がある。このように、いずれも、基板ごとに微細かつ手間のかかる工程を必要とする。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−274671号公報
【非特許文献1】
NIKKEI ELECTRONICS 2002.6.17,67−78頁
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高密度配線を有する基板を、より確実かつ簡便に製造する方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高密度配線基板の製造方法を提供し、該方法は、金型材料に微細金型加工を施して、所定のパターンを有する金型を製造する工程;該金型を転写して、非導電性の溝状のパターンを有する基板を製造する工程;および該得られた基板の所定の溝に、導電性材料を注入して、配線を形成する工程、を含む。
【0007】
好適な実施態様では、上記微細金型加工は、レーザー加工、集束イオンビーム加工、切削加工、および放電加工からなる群より選択される少なくとも1つの加工手段により行われる。
【0008】
他の好適な実施態様では、上記注入は、インクジェットヘッドにより行われる
【0009】
好適な実施態様では、上記配線の幅は50μm以下である。
【0010】
別の好適な実施態様では、上記溝のアスペクト比は0.5以上である。
【0011】
さらに他の好適な実施態様では、上記転写は、エンボス加工、圧縮成形、トランスファ成形、射出成形、または注型により行われる。
【0012】
他の好適な実施態様では、上記基板は、配線以外の機能を有する部位を含む。
【0013】
より好適な実施態様では、上記配線以外の機能を有する部位は、空間層からなる絶縁層である。
【0014】
さらに他の好適な実施態様では、上記配線以外の機能を有する部位は、上記配線とは独立した導電性材料層である。
【0015】
好適な実施態様では、上記高密度配線基板は、製品の筐体または部品の一部を構成する。
【0016】
本発明はまた、上記のいずれかの方法によって製造される、高密度配線基板を提供する。
【0017】
本発明はさらに、溝内に形成された配線を有する高密度配線基板を提供し、この高密度配線基板は、該配線の幅が50μm以下であり、そして該溝のアスペクト比が0.5以上である。
【0018】
好適な実施態様では、上記高密度配線基板は、空間層からなる絶縁層を有する。
【0019】
より好適な実施態様では、上記高密度配線基板は、上記配線とは独立した導電性材料層を有する。
【0020】
好適な実施態様では、上記高密度配線基板は、上記配線と前記配線以外の機能を有する部位とが連結されている。
【0021】
より好適な実施態様では、上記高密度配線基板は、製品の筐体または部品の一部を構成する。
【0022】
【発明の実施の形態】
(高密度配線基板)
本発明において、高密度配線基板とは、従来の配線基板における配線幅(約50〜70μm)よりも細い幅の配線を有する基板をいう。好ましくは、配線の幅は50μm以下、より好ましくは40μm以下、さらに好ましくは30μm以下である。本発明の高密度配線基板は、配線の幅が細いので、基板面積に対して高密度で配線を有し得る。
【0023】
上記配線は、導電性材料から形成される。導電性材料としては、プリント配線基板の配線として通常用いられる材料であればよく、例えば、Au、Ag、AgO、Pt、In、In−Ga合金、Ga、RuO、IrO、OsO、MoO、ReO、WO、ハンダ、Cu、Alなどが挙げられる。
【0024】
本発明の高密度配線基板において、配線は、基板に設けられた溝内に形成されている。この溝は、上記配線幅以下の開口幅を有し、そして深さおよび形状は特に限定されない。溝のアスペクト比(溝の深さ/開口幅)は、好ましくは0.5以上、より好ましくは1.0以上である。大きなアスペクト比を有する場合、配線の幅が細くても、十分な断面積を得ることができる。また、必要に応じて、溝の一部が基板を貫通していてもよい。この場合、貫通部に形成された配線は、基板の上下の配線をつなぐ役割を担う。
【0025】
本発明の高密度配線基板の基板の材料としては、金型から転写され得る材料であれば特に限定されず、好ましくは非導電性材料が用いられる。導電性材料を用いる場合は、基板の表面を非導電性材料でコーティングすればよい。基板に用いられ得る非導電性材料としては、ガラス、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、セラミックスなどが挙げられる。必要に応じて、離型剤が含まれていてもよい。
【0026】
本発明において、配線以外の機能を有する部位は、どのような機能を有している部位でもよく、その機能および形状は特に限定されない。このような部位としては、例えば、空間層からなる絶縁層(図1)、配線とは独立した導電性材料層(図2)、受動部品(コンデンサ、抵抗器、アンテナなど)(図3)などが挙げられる。
【0027】
例を挙げて具体的に説明すると、図1(a)に示す高密度配線基板10では、配線14とは別に設けられた空間層16は、比誘電率が極めて低い空気の層であるため、絶縁層として機能し、高周波に対応できる基板が得られる。すなわち、電流(電圧)の変化によって誘起される電荷によるノイズを低減することができる。この空間層16の代わりに、他の低誘電率の絶縁性物質からなる絶縁層が形成されていてもよい。また、図1(b)に示すような空間層26は、高密度配線基板20を積層した場合に、上下の配線24の間を絶縁することができる。
【0028】
図2に示す高密度配線基板30においては、配線34とは独立した導電性材料層36が設けられており、電磁波吸収体として機能し得る。例えば、この導電性材料層36がアンテナエレメントである場合、特定の周波数の電磁波のみを遮断することも可能である。
【0029】
図3に示す高密度配線基板40においては、微細溝に形成された配線44の途中に、より大きな溝に形成された受動部品46がある。このように、高密度配線基板40が、基板42に配線44と受動部品46とを同時に内蔵することも可能である。
【0030】
本発明の高密度配線基板の基板においては、上記配線と上記配線以外の機能を有する部位とが連結されていてもよい。例えば、配線と受動部品とは、直接的に、あるいは溝内に形成された配線とは別の配線によって連結されていてもよい。
【0031】
また、基板自体が製品の筐体または部品であってもよい。本発明において、製品の筐体または部品とは、金型によって製造され得る筐体および部品をいう。例えば、携帯電話やパーソナルコンピュータの筐体や部品が挙げられる。例えば、筐体の裏面の一部が高密度配線基板として利用され得る。
【0032】
(高密度配線基板の製造方法)
本発明の高密度配線基板の製造方法は、金型材料に微細金型加工を施して、所定のパターンを有する金型を製造する工程;該金型を転写して、非導電性の溝状のパターンを有する基板を製造する工程;および、該得られた基板の所定の溝に、導電性物質を注入して、配線を形成する工程を含む。以下、各工程について順に説明する。
【0033】
本発明の方法においては、まず、上記金型材料に微細金型加工を施して、所定のパターンを有する金型を製造する。
【0034】
金型材料としては、金属、セラミックス、金属間化合物、およびアモルファスカーボン挙げられる。
【0035】
金属としては、Fe、Ni、Cu、Ag、Au、W、Siなど、またはこれらの合金あるいはステンレス鋼などが挙げられる。
【0036】
セラミックスとしては、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物などのセラミックスが挙げられる。
【0037】
金属間化合物としては、TiAl、NiAl、NiAl、NiTi、FeSi、WC(超硬合金)が挙げられる。
【0038】
アモルファスカーボンは、例えば、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリカルボジイミド樹脂、フラン樹脂、フルフラール樹脂などの樹脂を成形し、非酸素雰囲気下(真空中、あるいは窒素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下)、500〜3000℃で焼成することにより得られる。焼成後のアモルファスカーボン含量が65重量%以上であることが、金型の平坦性を保つ上で、好ましい。特にアモルファスカーボンは、基板の離型性に優れている。
【0039】
微細金型加工は、レーザー加工、集束イオンビーム(FIB)加工、切削加工、および放電加工からなる群より選択される少なくとも1つの加工手段により行われる。形成すべきパターンの大きさなどに応じて、適宜組み合わせて行うことが好ましい。レーザー加工としては、エキシマレーザー加工、フェムト秒レーザー加工、ArレーザーやHe−Cdレーザーを用いたフォトリソグラフィー加工とエッチング加工との組み合わせ、Siなどの異方性エッチングなどが挙げられる。切削加工としては、ミーリング、シェイビングなどが挙げられる。特にFIB加工は、切削加工、放電加工、レーザー加工などに比べて、微細かつシャープな形状のパターンが得られるため、配線を形成すべき溝の型となる部分の加工に、特に好適である。また、上記レーザーを用いたレジスト材料のフォトリソグラフィーの後、熱処理によりレジスト材料を硬化させ、型として用いることもできる。
【0040】
FIB装置としては、例えば、(株)日立ハイテクノロジーズ製のFIB加工観察装置(例えば、FB−2000Aなど)が用いられる。これらの装置の可変絞りを調整して、マイクロメートルサイズ、並びにナノメートルサイズのパターンを形成することができる。
【0041】
例えば、FIB装置を用いてパターンを刻設する場合には、上記セラミックス、金属間化合物、およびアモルファスカーボンが、鉄などの金属に比べて、表面酸化を受けにくく、その精度を維持することができるので好ましい。
【0042】
このようにして、所定のパターンを有する金型が製造される。金型は、後述の転写の方法に応じて、片面のみあるいは雌雄両面であり得る。配線基板の積層化の際の上下の位置合わせが可能な配線レイアウトとなるようにする。
【0043】
次いで、上記金型を転写して、非導電性の溝状のパターンを有する基板を製造する。
【0044】
転写は、どのような手段で行ってもよいが、好ましくは、エンボス加工、圧縮成形、トランスファ成形、射出成形、または注型により行われる。
【0045】
具体的には、上記の基板の材料を、必要に応じて適切な溶媒に溶解または分散させてあるいは加熱によって溶融させて、上記金型を用いて、それぞれの材料に適した方法、例えば、溶媒の除去、固化、硬化、重合、溶融、焼結などの方法を、単独でまたは組合せて転写した後、金型から剥離する。金型への材料の供給は、上記転写手段に応じて通常当業者が用いる手段で行われる。例えば、予め所定の寸法に切断した熱可塑性樹脂を、所定の温度に加熱した上下型の間に挿入し、加圧した後、離型することにより基板を作製する。
【0046】
このようにして、溝状のパターンを有する基板が製造される。非導電性の材料から製造された場合は、そのまま次の工程に用いられ得る。導電性材料から製造された場合は、さらに配線を形成すべき溝の表面に非導電性物質をコーティングする必要がある。この非導電性物質のコーティングは、当業者が通常用いる方法によって行われ得る。また、得られた基板は、製品の筐体または部品の一部であってもよい。あるいは、必要に応じて、配線を形成するための溝の他に、配線以外の機能を有する部位を形成するためのパターンが設けられていてもよい。
【0047】
次に、得られた基板の所定の溝に、導電性物質を注入して、配線を形成する。
注入は、どのような手段で行ってもよいが、本発明において、配線を形成すべき溝は非常に狭い開口幅であるため、好ましくは、微細構造のノズルを有するインクジェットヘッドを用いて行われる。より好ましくは、インクジェットヘッドからの射出量は、4pL以下、さらに好ましくは2pL以下である。
【0048】
配線を形成する導電性物質については、金属ナノ粒子分散インク、金属錯体インク、低融点金属が一般に用いられ、適切な溶媒に溶解させて、あるいは低融点金属の場合は加熱によって溶融させて、流動体として注入に用いる。適切な溶媒としては、ブチルカルビトールアセテート、3−ジメチル−2−イミダゾリジン、テトラデカン、アルコール、水、キシレンなどが挙げられる。
【0049】
上記基板に配線以外の機能を有する部位を形成するためのパターンが設けられている場合、必要に応じて、該機能を有する部位、例えば、配線とは独立した導電性材料層、受動部品などを形成する。例えば、配線とは独立した導電性材料層を形成するための凹状部が設けられている場合は、配線を形成する場合と同様に、凹状部に導電性材料を注入すればよい。コンデンサを形成するための凹状部(例えば、大きな溝)が設けられている場合も、誘電性材料を注入すればよい。このような部位を形成するための注入も、インクジェットヘッドを用いることが好ましい。
【0050】
このようにして、高密度かつ高導電度の微細な配線を有する基板を製造することができる。また、配線以外の機能が付与された配線基板も容易に製造することができる。
【0051】
【発明の効果】
本発明の高密度配線基板の製造方法によれば、インクジェットによる直接描画技術においてインクの広がりならびに十分な配線断面積の確保の困難性のために達成できなかった高精細化と高導電度とを両方とも達成し得る配線基板が、アスペクト比の高い溝を利用することによって得られる。さらに、従来のリソグラフィー技術のような大量の廃液を発生することもない。
【0052】
本発明の方法によれば、インクジェットによる直接描画技術と比較して、金型の製造工程が手間のかかる工程となるが、リソグラフィー技術におけるマスキングパターンの製造と同等の手間と思われる。一旦金型が製造されれば、配線基板の量産は容易に可能である。
【0053】
本発明においては、金型を用いることにより、基板自体に種々の機能を付与することが容易であり、例えば、機能部位を基板に内蔵することも容易にできる。そのため、他の機能部位を後に実装する工程を簡略化できる。さらに、製品の筐体の裏面や部品表面に配線を施すことができるため、部品数を減らすことができ、製品の小型化・軽量化にもつながる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)および(b)とも、空間層からなる絶縁層を有する、本発明の高密度配線基板の一実施態様の模式図である。
【図2】配線とは独立した導電性材料層を有する、本発明の高密度配線基板の別の実施態様の模式図である。
【図3】配線とともに受動部品を内蔵する、本発明の高密度配線基板のさらに別の実施態様の模式図である。
【符号の説明】
10 本発明の一実施態様の高密度配線基板
12 基板
14 配線
16 空間層
20 本発明の他の実施態様の高密度配線基板
22 基板
24 配線
26 空間層
30 本発明の別の実施態様の高密度配線基板
32 基板
34 配線
36 導電性材料層
40 本発明のさらに別の実施態様の高密度配線基板
42 基板
44 配線
46 受動部品
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate having high-density wiring and a method for manufacturing the substrate.
[0002]
[Prior art]
In order to reduce the size, weight, and cost of information equipment, high-definition wiring manufacturing technology for printed wiring boards is key. At present, a lithography technique is mainly used for manufacturing a substrate having such fine wiring. According to the conventional lithography technology, a metal film is formed on a substrate, a thin resist is applied thereon, exposed to ultraviolet light or the like through a photomask, developed, etched, and the resist is removed. As a result, a wiring is formed. As described above, the production of a substrate having fine wiring requires an extremely large number of complicated steps, and cannot be performed unless a factory is well-equipped. There are also environmental problems such as the generation of a large amount of waste liquid. Further, in order to form a three-dimensional wiring, a punching step and a conductive paste injecting step for conducting between the stacked wirings are also required.
[0003]
In order to solve these problems, a method of drawing wiring directly on a substrate using an inkjet device has been developed (see Patent Document 1). According to this method, the wiring board can be manufactured by simple steps without using a large-scale factory facility. However, variations occur when the wiring material discharged from the inkjet head lands on the substrate, and the dots of the discharged wiring material may be interrupted and disconnected. Cannot be formed at a high density. Therefore, a method of processing a substrate in advance has been proposed (see Non-Patent Document 1). For example, there is a method of irradiating a laser beam only to a portion on a substrate where a wiring is to be formed, and changing the surface characteristics of the portion to a property having an affinity with a wiring material. Alternatively, there is a method of digging a groove on the substrate using a focused ion beam and discharging a wiring material into the groove. However, in the former method, it is necessary to trace the wiring twice on the substrate, that is, the laser beam and the ink jet, and in the latter method, it is necessary to dig a groove with a focused ion beam for each substrate. As described above, each requires a fine and laborious process for each substrate.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-274671 [Non-Patent Document 1]
NIKKEI ELECTRONICS 2002.6.17, pp. 67-78
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method for more reliably and easily manufacturing a substrate having high-density wiring.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a method for manufacturing a high-density wiring board, the method comprising: subjecting a mold material to fine mold processing to produce a mold having a predetermined pattern; Manufacturing a substrate having a non-conductive groove pattern; and injecting a conductive material into a predetermined groove of the obtained substrate to form a wiring.
[0007]
In a preferred embodiment, the fine mold processing is performed by at least one processing means selected from the group consisting of laser processing, focused ion beam processing, cutting processing, and electric discharge processing.
[0008]
In another preferred embodiment, the injection is performed by an inkjet head.
In a preferred embodiment, the width of the wiring is 50 μm or less.
[0010]
In another preferred embodiment, the groove has an aspect ratio of 0.5 or more.
[0011]
In still another preferred embodiment, the transfer is performed by embossing, compression molding, transfer molding, injection molding, or casting.
[0012]
In another preferred embodiment, the substrate includes a portion having a function other than wiring.
[0013]
In a more preferred embodiment, the portion having a function other than the wiring is an insulating layer formed of a space layer.
[0014]
In still another preferred embodiment, the portion having a function other than the wiring is a conductive material layer independent of the wiring.
[0015]
In a preferred embodiment, the high-density wiring board forms a part of a housing or a part of a product.
[0016]
The present invention also provides a high-density wiring board manufactured by any of the above methods.
[0017]
The present invention further provides a high-density wiring board having wiring formed in a groove, wherein the high-density wiring board has a width of the wiring of 50 μm or less and an aspect ratio of the groove of 0.5 or more. It is.
[0018]
In a preferred embodiment, the high-density wiring board has an insulating layer including a space layer.
[0019]
In a more preferred embodiment, the high-density wiring board has a conductive material layer independent of the wiring.
[0020]
In a preferred embodiment, in the high-density wiring board, the wiring and a portion having a function other than the wiring are connected.
[0021]
In a more preferred embodiment, the high-density wiring board forms a part of a housing or a part of a product.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(High density wiring board)
In the present invention, the high-density wiring board refers to a board having a wiring having a width smaller than the wiring width (about 50 to 70 μm) of a conventional wiring board. Preferably, the width of the wiring is 50 μm or less, more preferably 40 μm or less, and still more preferably 30 μm or less. Since the high-density wiring board of the present invention has a narrow wiring width, it can have high-density wiring with respect to the substrate area.
[0023]
The wiring is formed from a conductive material. The conductive material may be any material that is generally used for wiring of a printed wiring board, such as Au, Ag, Ag 2 O, Pt, In, an In—Ga alloy, Ga, RuO 2 , IrO 2 , and OsO 2. , MoO 2 , ReO 2 , WO 2 , solder, Cu, Al and the like.
[0024]
In the high-density wiring board of the present invention, the wiring is formed in a groove provided in the board. This groove has an opening width equal to or smaller than the wiring width, and the depth and shape are not particularly limited. The aspect ratio (groove depth / opening width) of the groove is preferably 0.5 or more, more preferably 1.0 or more. When the wiring has a large aspect ratio, a sufficient cross-sectional area can be obtained even if the width of the wiring is small. Also, if necessary, a part of the groove may penetrate the substrate. In this case, the wiring formed in the through portion plays a role of connecting the upper and lower wirings of the substrate.
[0025]
The material of the substrate of the high-density wiring board of the present invention is not particularly limited as long as it can be transferred from a mold, and a non-conductive material is preferably used. When a conductive material is used, the surface of the substrate may be coated with a non-conductive material. Examples of non-conductive materials that can be used for the substrate include glass, epoxy resin, polyurethane resin, silicone resin, diallyl phthalate resin, formaldehyde resin, phenol resin, amino resin, and ceramics. If necessary, a release agent may be contained.
[0026]
In the present invention, the portion having a function other than the wiring may be a portion having any function, and the function and shape are not particularly limited. Such portions include, for example, an insulating layer composed of a space layer (FIG. 1), a conductive material layer independent of wiring (FIG. 2), and passive components (capacitor, resistor, antenna, etc.) (FIG. 3). Is mentioned.
[0027]
Explaining concretely with an example, in the high-density wiring board 10 shown in FIG. 1A, the space layer 16 provided separately from the wiring 14 is an air layer having a very low relative dielectric constant. A substrate that functions as an insulating layer and can handle high frequencies is obtained. That is, it is possible to reduce noise due to charges induced by a change in current (voltage). Instead of the space layer 16, an insulating layer made of another insulating material having a low dielectric constant may be formed. In addition, the space layer 26 as shown in FIG. 1B can insulate between the upper and lower wirings 24 when the high-density wiring boards 20 are stacked.
[0028]
In the high-density wiring board 30 shown in FIG. 2, a conductive material layer 36 independent of the wiring 34 is provided, and can function as an electromagnetic wave absorber. For example, when the conductive material layer 36 is an antenna element, it is also possible to block only an electromagnetic wave of a specific frequency.
[0029]
In the high-density wiring board 40 shown in FIG. 3, there is a passive component 46 formed in a larger groove in the middle of the wiring 44 formed in the fine groove. In this manner, the high-density wiring board 40 can incorporate the wiring 44 and the passive component 46 into the board 42 at the same time.
[0030]
In the substrate of the high-density wiring board of the present invention, the wiring and a portion having a function other than the wiring may be connected. For example, the wiring and the passive component may be connected directly or by another wiring different from the wiring formed in the groove.
[0031]
Further, the substrate itself may be a housing or a component of a product. In the present invention, the case or part of a product refers to a case or part that can be manufactured by a mold. For example, housings and components of mobile phones and personal computers are mentioned. For example, a part of the back surface of the housing can be used as a high-density wiring board.
[0032]
(Production method of high-density wiring board)
The method for manufacturing a high-density wiring board according to the present invention includes the steps of: subjecting a mold material to fine mold processing to produce a mold having a predetermined pattern; transferring the mold to form a non-conductive groove. A step of manufacturing a substrate having the pattern described above; and a step of forming a wiring by injecting a conductive substance into a predetermined groove of the obtained substrate. Hereinafter, each step will be described in order.
[0033]
In the method of the present invention, first, the mold material is subjected to fine mold processing to manufacture a mold having a predetermined pattern.
[0034]
Mold materials include metals, ceramics, intermetallic compounds, and amorphous carbon.
[0035]
Examples of the metal include Fe, Ni, Cu, Ag, Au, W, and Si, alloys thereof, and stainless steel.
[0036]
Examples of the ceramics include oxides, carbides, nitrides, borides and the like.
[0037]
Examples of the intermetallic compound include TiAl, Ni 3 Al, NiAl, NiTi, FeSi 2 , and WC (hard metal).
[0038]
Amorphous carbon is formed, for example, by molding a resin such as a phenol resin, a polyimide resin, an epoxy resin, a polycarbodiimide resin, a furan resin, and a furfural resin, in a non-oxygen atmosphere (in a vacuum or in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon). ), At 500 to 3000 ° C. It is preferable that the amorphous carbon content after firing is 65% by weight or more in order to maintain the flatness of the mold. In particular, amorphous carbon is excellent in the releasability of the substrate.
[0039]
The fine die processing is performed by at least one processing means selected from the group consisting of laser processing, focused ion beam (FIB) processing, cutting processing, and electric discharge processing. It is preferable to perform appropriate combinations in accordance with the size of a pattern to be formed. Examples of the laser processing include excimer laser processing, femtosecond laser processing, a combination of photolithography processing using an Ar laser or He-Cd laser and etching processing, and anisotropic etching of Si or the like. Cutting includes milling, shaving, and the like. In particular, FIB processing is particularly suitable for processing a part which will be a groove mold in which a wiring is to be formed, since a finer and sharper pattern can be obtained as compared with cutting processing, electric discharge processing, laser processing, or the like. After photolithography of the resist material using the laser, the resist material can be cured by heat treatment and used as a mold.
[0040]
As the FIB apparatus, for example, an FIB processing observation apparatus (for example, FB-2000A or the like) manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation is used. The variable iris of these devices can be adjusted to form micrometer-sized as well as nanometer-sized patterns.
[0041]
For example, when engraving a pattern using an FIB apparatus, the ceramics, the intermetallic compound, and the amorphous carbon are less susceptible to surface oxidation than metals such as iron, and the accuracy can be maintained. It is preferred.
[0042]
Thus, a mold having a predetermined pattern is manufactured. The mold may be single-sided or both male and female, depending on the transfer method described below. A wiring layout that allows vertical alignment when stacking wiring substrates is provided.
[0043]
Next, the mold is transferred to manufacture a substrate having a non-conductive groove pattern.
[0044]
The transfer may be performed by any means, but is preferably performed by embossing, compression molding, transfer molding, injection molding, or casting.
[0045]
Specifically, the material of the above substrate, dissolved or dispersed in a suitable solvent as needed or melted by heating, using the mold, a method suitable for each material, for example, solvent After transfer of a method such as removal, solidification, hardening, polymerization, melting, sintering, etc., alone or in combination, it is separated from the mold. The supply of the material to the mold is performed by a means usually used by those skilled in the art according to the transfer means. For example, a substrate is prepared by inserting a thermoplastic resin, which has been cut to a predetermined size in advance, between upper and lower molds heated to a predetermined temperature, pressurizing, and then releasing.
[0046]
Thus, a substrate having a groove-like pattern is manufactured. When manufactured from a non-conductive material, it can be used as it is in the next step. When manufactured from a conductive material, it is necessary to further coat a non-conductive substance on the surface of the groove in which the wiring is to be formed. The coating of the non-conductive material can be performed by a method commonly used by those skilled in the art. Further, the obtained substrate may be a part of a housing or a part of a product. Alternatively, if necessary, a pattern for forming a portion having a function other than the wiring may be provided in addition to the groove for forming the wiring.
[0047]
Next, a conductive substance is injected into a predetermined groove of the obtained substrate to form a wiring.
The injection may be performed by any means, but in the present invention, since the groove in which the wiring is to be formed has a very narrow opening width, the injection is preferably performed using an inkjet head having a nozzle having a fine structure. . More preferably, the injection amount from the inkjet head is 4 pL or less, and further preferably 2 pL or less.
[0048]
For the conductive material forming the wiring, metal nanoparticle dispersed ink, metal complex ink, and low melting point metal are generally used, and are dissolved in an appropriate solvent or, in the case of a low melting point metal, are melted by heating to flow. Used for injection as a body. Suitable solvents include butyl carbitol acetate, 3-dimethyl-2-imidazolidine, tetradecane, alcohol, water, xylene and the like.
[0049]
When the substrate is provided with a pattern for forming a portion having a function other than wiring, if necessary, a portion having the function, for example, a conductive material layer independent of wiring, a passive component, and the like. Form. For example, in the case where a concave portion for forming a conductive material layer independent of a wiring is provided, a conductive material may be injected into the concave portion as in the case of forming a wiring. Even when a concave portion (for example, a large groove) for forming a capacitor is provided, a dielectric material may be injected. It is preferable to use an ink jet head for the injection for forming such a portion.
[0050]
In this manner, a substrate having fine wiring with high density and high conductivity can be manufactured. Also, a wiring board provided with a function other than the wiring can be easily manufactured.
[0051]
【The invention's effect】
According to the method for manufacturing a high-density wiring board of the present invention, the high definition and high conductivity that cannot be achieved due to the spread of ink and the difficulty of securing a sufficient wiring cross-sectional area in the direct drawing technique by ink jet are achieved. Wiring boards that can achieve both are obtained by utilizing grooves having a high aspect ratio. Further, a large amount of waste liquid is not generated as in the conventional lithography technology.
[0052]
According to the method of the present invention, the manufacturing process of the mold is a time-consuming process as compared with the direct drawing technology using the ink jet, but it is considered to be the same as the manufacturing process of the masking pattern in the lithography technology. Once the mold is manufactured, mass production of the wiring board is easily possible.
[0053]
In the present invention, by using a mold, it is easy to impart various functions to the substrate itself, and for example, it is also possible to easily incorporate a functional part into the substrate. Therefore, the step of mounting other functional parts later can be simplified. Furthermore, since wiring can be provided on the back surface of the housing of the product and on the surface of the components, the number of components can be reduced, which leads to a reduction in size and weight of the product.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are schematic views of one embodiment of a high-density wiring board of the present invention having an insulating layer composed of a space layer.
FIG. 2 is a schematic view of another embodiment of a high-density wiring board of the present invention having a conductive material layer independent of wiring.
FIG. 3 is a schematic view of still another embodiment of the high-density wiring board of the present invention, which incorporates passive components together with wiring.
[Explanation of symbols]
10 High-density wiring board 12 of one embodiment of the present invention 14 Substrate 14 Wiring 16 Space layer 20 High-density wiring board 22 of another embodiment of the present invention Substrate 24 Wiring 26 Space layer 30 High-density wiring of another embodiment of the present invention Wiring board 32 Substrate 34 Wiring 36 Conductive material layer 40 High-density wiring board 42 of another embodiment of the present invention Substrate 44 Wiring 46 Passive component

Claims (16)

高密度配線基板の製造方法であって、
金型材料に微細金型加工を施して、所定のパターンを有する金型を製造する工程;
該金型を転写して、非導電性の溝状のパターンを有する基板を製造する工程;および
該得られた基板の所定の溝に、導電性材料を注入して、配線を形成する工程、を含む、方法。
A method for manufacturing a high-density wiring board,
A step of subjecting the mold material to fine mold processing to produce a mold having a predetermined pattern;
Transferring the mold to produce a substrate having a non-conductive groove-shaped pattern; and injecting a conductive material into predetermined grooves of the obtained substrate to form wiring. Including, methods.
前記微細金型加工が、レーザー加工、集束イオンビーム加工、切削加工、および放電加工からなる群より選択される少なくとも1つの加工手段により行われる、請求項1に記載の方法。The method according to claim 1, wherein the fine mold processing is performed by at least one processing means selected from the group consisting of laser processing, focused ion beam processing, cutting processing, and electric discharge processing. 前記注入が、インクジェットヘッドにより行われる、請求項1または2に記載の方法。The method according to claim 1, wherein the injection is performed by an inkjet head. 前記配線の幅が50μm以下である、請求項1から3のいずれかの項に記載の方法。4. The method according to claim 1, wherein the width of the wiring is 50 μm or less. 前記溝のアスペクト比が0.5以上である、請求項1から4のいずれかの項に記載の方法。The method according to claim 1, wherein an aspect ratio of the groove is 0.5 or more. 前記転写が、エンボス加工、圧縮成形、トランスファ成形、射出成形、または注型により行われる、請求項1から5のいずれかの項に記載の方法。The method according to claim 1, wherein the transfer is performed by embossing, compression molding, transfer molding, injection molding, or casting. 前記基板が、配線以外の機能を有する部位を含む、請求項1から6のいずれかの項に記載の方法。The method according to claim 1, wherein the substrate includes a portion having a function other than wiring. 前記配線以外の機能を有する部位が、空間層からなる絶縁層である、請求項7に記載の方法。The method according to claim 7, wherein the portion having a function other than the wiring is an insulating layer including a space layer. 前記配線以外の機能を有する部位が、前記配線とは独立した導電性材料層である、請求項7に記載の方法。The method according to claim 7, wherein the portion having a function other than the wiring is a conductive material layer independent of the wiring. 前記高密度配線基板が、製品の筐体または部品の一部を構成する、請求項7に記載の方法。The method according to claim 7, wherein the high-density wiring board forms a part of a product housing or component. 請求項1から10のいずれかの項に記載の方法によって製造される、高密度配線基板。A high-density wiring board manufactured by the method according to claim 1. 溝内に形成された配線を有する高密度配線基板であって、該配線の幅が50μm以下であり、そして該溝のアスペクト比が0.5以上である、高密度配線基板。A high-density wiring board having wiring formed in a groove, wherein the width of the wiring is 50 μm or less, and the aspect ratio of the groove is 0.5 or more. 空間層からなる絶縁層を有する、請求項12に記載の高密度配線基板。The high-density wiring board according to claim 12, further comprising an insulating layer including a space layer. 前記配線とは独立した導電性材料層を有する、請求項12に記載の高密度配線基板。The high-density wiring board according to claim 12, comprising a conductive material layer independent of said wiring. 前記配線と前記配線以外の機能を有する部位とが連結されている、請求項12に記載の方法。The method according to claim 12, wherein the wiring and a portion having a function other than the wiring are connected. 製品の筐体または部品の一部を構成する、請求項12から15のいずれかの項に記載の高密度配線基板。The high-density wiring board according to any one of claims 12 to 15, which forms a part of a housing or a part of a product.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008028368A (en) * 2006-07-18 2008-02-07 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Production method of printed circuit board
JP2008277202A (en) * 2007-05-03 2008-11-13 Aitesu:Kk Multilayer board and manufacturing method thereof
JP2010027363A (en) * 2008-07-18 2010-02-04 Ngk Spark Plug Co Ltd Ceramic component, and manufacturing method thereof
US7666292B2 (en) 2005-04-20 2010-02-23 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Method of manufacturing printed circuit board using imprinting process
US7761980B2 (en) 2005-05-30 2010-07-27 Fujifilm Corporation Method of manufacturing a wiring substrate for ejection head
US8166646B2 (en) 2007-03-28 2012-05-01 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Method for connecting two objects electrically
US8435440B2 (en) 2005-04-25 2013-05-07 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Method for forming a conductive pattern and a wired board
US8985734B2 (en) 2012-08-31 2015-03-24 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Liquid jetting apparatus, piezoelectric actuator, and method for producing the liquid jetting apparatus

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7666292B2 (en) 2005-04-20 2010-02-23 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Method of manufacturing printed circuit board using imprinting process
US8647560B2 (en) 2005-04-25 2014-02-11 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Method for forming pattern and a wired board
US8435440B2 (en) 2005-04-25 2013-05-07 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Method for forming a conductive pattern and a wired board
US7761980B2 (en) 2005-05-30 2010-07-27 Fujifilm Corporation Method of manufacturing a wiring substrate for ejection head
US7653990B2 (en) 2006-07-18 2010-02-02 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Manufacturing method of printed circuit board using an ink jet
JP4486660B2 (en) * 2006-07-18 2010-06-23 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. Method for manufacturing printed circuit board
JP2008028368A (en) * 2006-07-18 2008-02-07 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Production method of printed circuit board
US8166646B2 (en) 2007-03-28 2012-05-01 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Method for connecting two objects electrically
US9545015B2 (en) 2007-03-28 2017-01-10 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Method for connecting two objects electrically
WO2008139934A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-20 International Test And Engineering Services Co., Ltd. Multilayer board and method for manufacturing the same
JP2008277202A (en) * 2007-05-03 2008-11-13 Aitesu:Kk Multilayer board and manufacturing method thereof
JP2010027363A (en) * 2008-07-18 2010-02-04 Ngk Spark Plug Co Ltd Ceramic component, and manufacturing method thereof
US8985734B2 (en) 2012-08-31 2015-03-24 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Liquid jetting apparatus, piezoelectric actuator, and method for producing the liquid jetting apparatus

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