JP2005123269A

JP2005123269A - 配線基板とその製造方法

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Publication number: JP2005123269A
Application number: JP2003354053A
Authority: JP
Inventors: Asao Iijima; 朝雄飯島
Original assignee: North Corp
Current assignee: North Corp
Priority date: 2003-10-14
Filing date: 2003-10-14
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2023-10-14
Also published as: JP4491219B2

Abstract

【課題】配線基板２の配線膜１６のより一層の微細化、より一層の高集積化を信頼度を確保しつつ実現する。
【解決手段】基板２の少なくとも一つの面上に、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子により所定のパターンに形成されたパターン薄膜１２を母膜として例えばインクジェット方式により、ディスペンサにより或いはスクリーン印刷により形成し、それを乾燥して溶剤等を揮散し、しかる後、それを加熱（１５０〜２５０℃）により金属粒子（金属酸化物粒子が還元により金属粒子になったもの桃含む。）同士を結合させて融着して該母膜を成すパターン薄膜１２上に金属膜１４を形成し、該金属メッキ膜１４及びその母膜たるパターン薄膜１２からなる配線膜１６を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、微細な配線膜を高集積度で且つ高信頼度で形成することのできる配線基板と、その製造方法に関するものである。

本願出願人会社は、多層配線基板製造技術として種々のものを開発したが、その開発した技術のなかで多いのは、金属バンプを層間接続手段として用いる技術である。その技術の具体例を挙げると、バンプ形成用の銅層（厚さ例えば１００μｍ）の一方の主面に例えばニッケルからなるエッチングバリア層（厚さ例えば１μｍ）を例えばメッキにより形成し、更に、該エッチングバリア層の主表面に導体回路形成用の銅箔（厚さ例えば１８μｍ）を形成した配線回路基板形成用部材をベースとして用い、それを適宜加工することにより表面に例えば層間接続用の微細な突起物であるバンプを有する配線基板を得るもので、これに関しては、例えば特願２０００−２３０１４２（：特開２００２−４３５０６号公報）、特願２０００−３３４３３２号（：特開２００２−１４１６２９号公報）、特願２００２−６６４１０（：特開２００２−４３５０６号公報）等の出願により技術的提案をした。

勿論、このようなバンプを活かした配線基板以外の種類の開発も行っている。そして、バンプを活かしたものであれ、バンプを有しないものであれ、配線基板の配線膜は、従来においては、例えば層間絶縁膜及び層間接続用金属バンプ等の表面上に銅箔等の金属層を加圧、加熱することにより積層し、その金属層を選択的にエッチングすることによりパターニングするという方法で形成された。
特開２００２−４３５０６号公報（特願２０００−２３０１４２号）特開２００２−１４１６２９号公報（特願２０００−３３４３３２号）特開２００２−４３５０６号公報（特願２００２−６６４１０号）

ところで、上述した従来の技術によれば、配線膜をより一層微細に形成し、より一層高集積化を信頼性を確保しつつ行うことが難しいという問題があった。即ち、ＩＣ、ＬＳＩ等の高集積化、ＩＣ、ＬＳＩ等を用いた各種電子機器等の高機能化、小型化に伴って配線基板は配線膜の微細化、高集積化が進んではいるが、従来の上述した技術では、その微細化、高集積化が限界に近づきつつある。
というのは、銅箔等の金属層を選択的にエッチングすることによりパターニングするという配線膜の形成方法によれば、サイドエッチングが生じるからである。特に、配線膜は寄生抵抗が大きくなりすぎないことが必要であること、表面に半田付け等されるがその際半田に配線膜を構成する金属が一部喰われることからその喰われる分を見越してある程度以上厚めに形成する必要があること、機械的強度が或る程度以上必要であること等から薄くすることに制約がある。そのため、厚さが最低５μｍ以上というように、或る程度以上厚さが必要であるが、厚さが厚い程サイドエッチング量も大きいので、サイドエッチングが配線膜間の間隔を狭くすることを制約し、延いては配線膜の形成密度の向上を阻む大きな要因となるからである。

また、上記金属バンプを層間接続手段として用いた多層配線基板の場合、金属バンプ及び層間絶縁膜が形成された面上に配線膜形成用金属膜を積層するための加圧、加熱によりその金属バンプと配線膜或いは配線膜形成用金属膜との接続部に相当の圧力がかかり、その圧力により配線膜或いは配線膜形成用金属膜の下地側（絶縁層）がかなり凹み、また、配線膜或いは配線膜形成用金属膜が変形するという現象が生じるので、信頼性が不充分になり易かったのである。
また、バンプを層間接続手段として用いた多層配線技術を、例えば液晶装置のようにガラスを基板とするものに適用した場合、積層のための加圧によりガラス基板が破壊されるおそれがあるという問題もあった。

また、上記積層のための加圧、加熱により金属バンプが縮むので、縮代（ちじみしろ）分金属バンプを最終的高さよりも高く形成しなければならないが、これが金属バンプの微細化、高集積化を阻む要因になっている。即ち、現在の技術では、圧下率〔（積層前のバンプ高さ−積層後のバンプ高さ）×１００／積層前のバンプ高さ〕が３０％以上ないと、金属バンプと配線膜との電気的接続性について必要な信頼度を充分に確保することができないのが実情である。ところで、金属バンプは金属バンプ形成用の銅箔等の金属層を選択的にエッチングにより形成されるので、縮代分最終的高さよりも高く金属バンプを形成することはその分サイドエッチング量が増えるので、その金属バンプを縮代分高めに形成することは金属バンプの形成密度を高めることを制約する要因になっていたのである。

本発明はこのような問題を解決すべく為されたもので、金属バンプを層間接続手段として用いたタイプであるか否かを問わず、配線基板の配線膜のより一層の微細化、より一層の高集積化を信頼度を確保しつつ実現することを目的とする。

請求項１の配線基板は、基板の少なくとも一つの面上に、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子により所定のパターンに形成されたパターン薄膜が母膜として融着され、該母膜上に金属がメッキされて、該金属メッキ膜及び該母膜により配線膜が形成されたことを特徴とする。
請求項２の配線基板の製造方法は、基板の配線膜を形成すべき面上に平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子を所定のパターンに形成することによりパターン薄膜を形成する工程と、上記パターン薄膜をその下地となる上記面上に融着する工程と、上記パターン薄膜を母膜として該パターン薄膜上に金属をメッキして金属メッキ膜と上記パターン薄膜からなる配線膜を形成するメッキ工程と、を有することを特徴とする。

請求項３の配線基板は、配線膜乃至配線膜形成用金属膜の表面に選択的に層間接続用の金属バンプがそれとは材質の異なるエッチングストップ用金属層からなる薄い金属層を介して複数個形成され、該配線膜乃至配線膜形成用金属膜の表面の金属バンプが形成されていないところに層間絶縁膜が形成され、該層間絶縁膜上に少なくとも上記金属バンプの頂面と接する配線膜乃至配線膜形成用金属膜が形成された配線基板において、上記各金属バンプの頂面と上記配線膜形成用金属膜の表面との接続が、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を介して為されてなることを特徴とする。

請求項４の配線基板の製造方法は、配線膜形成用金属膜とその表面に形成されたエッチングストップ用金属層と該エッチングストップ用金属層の表面に形成されたバンプ形成用金属層とからなる三層構造の金属板を用意し、上記エッチングストップ用金属層をエッチングストッパとして上記バンプ形成用金属膜を選択的にエッチングすることにより複数の金属バンプを形成し、該金属バンプをマスクとして上記エッチングストップ用金属層をエッチングし、上記金属板の金属バンプ側の表面の金属バンプがないところに層間絶縁膜を上記各金属バンプの頂面を覆わない状態で形成し、その後、その層間絶縁膜に少なくとも上記金属バンプの頂面と接する配線膜形成用金属膜を形成する配線基板の製造方法であって、上記金属バンプの頂面と接する配線膜形成用金属膜を形成する前に、該金属バンプの頂面上に、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を形成する工程を有することを特徴とする。

請求項５の配線基板は、両面に配線膜が形成されたコア基板のその両面に、配線膜乃至配線膜形成用金属膜の表面に選択的に層間接続用の金属バンプがそれとは材質の異なるエッチングストップ用金属層からなる薄い金属層を介して複数個形成され、該配線膜乃至配線膜形成用金属膜の表面の金属バンプが形成されていないところに層間絶縁膜が形成された複数の基板を、その各金属バンプの頂面が上記コア基板の上記両面の配線膜に接続された状態で配置した配線基板において、上記各金属バンプの頂面と上記配線膜形成用金属膜の表面との接続が、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を介して為されてなることを特徴とする。

請求項６の配線基板の製造方法は、両面に配線膜が形成されたコア基板のその両面に、配線膜乃至配線膜形成用金属膜の表面に選択的に層間接続用の金属バンプがそれとは材質の異なるエッチングストップ用金属層からなる薄い金属層を介して複数個形成され、該配線膜乃至配線膜形成用金属膜の表面の金属バンプが形成されていないところに層間絶縁膜が形成された複数の基板を、その各金属バンプの頂面が上記コア基板の上記両面の配線膜に接続された状態で配置した配線基板の製造方法において、上記各金属バンプの頂面と上記配線膜形成用金属膜の表面との接続に先立って、上記各金属バンプの頂面と上記配線膜形成用金属膜の表面のいずれか一方に、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を形成する工程を有することを特徴とする。

請求項７の配線基板は、所定間隔をおいて平行に配置された一対の透明基板間に液晶表示素子を設け、該透明基板のいずれか一方の透明基板の表面に形成された配線膜が該液晶表示素子の外側に延びる部分を有する液晶表示本体部分と、表面に配線膜が形成されたところの、上記別の基板と、からなり、上記液晶表示本体部分の上記配線膜の上記液晶表示素子の外側に延びた部分に、上記別の基板の表面の配線膜が接続された配線基板であって、上記液晶表示本体部分の上記配線膜の上記液晶表示素子の外側に延びた部分と上記別の基板の表面の配線膜との接続が、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を介して為されてなることを特徴とする。

請求項８の配線基板の製造方法は、請求項７の配線基板の製造方法において、上記液晶表示本体部分の上記配線膜の上記液晶表示素子の外側に延びた部分と上記別の基板の表面の配線膜との接続に先立って、その互いに接続されるところの、上記液晶表示本体部分の上記配線膜の上記液晶表示素子の外側に延びた部分と上記別の基板の表面の配線膜とのいずれか一方に、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を形成する工程を有することを特徴とする。

請求項１の配線基板によれば、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子により所定のパターンに形成されたパターン薄膜が母膜として融着されており、このような母膜は例えば所謂インクジェット方式、ディスペンサ或いはスクリーン印刷等により極めて微細且つ精妙な描画技術を駆使して形成することができる。そして、その母膜に金属をメッキすることにより必要な厚さの配線膜を形成することができる。
従って、サイドエッチングを伴うことなく母膜及びメッキ膜からなる配線膜を形成することができ、配線膜の微細化、高集積化を図ることができる。

請求項２の配線基板の製造方法によれば、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子により所定のパターンに形成されたパターン薄膜を形成し、該パターン薄膜を融着し、該パターン薄膜を母膜としてそれに金属をメッキすることにより配線膜を形成するので、インクジェット方式、ディスペンサ或いはスクリーン印刷等により極めて微細且つ精妙な描画技術を駆使して形成したパターン薄膜を母膜としそれに金属をメッキすることにより配線膜を形成することが可能となるので、サイドエッチングを伴うことなく母膜及びメッキ膜からなる配線膜を形成することができ、配線膜の微細化、高集積化を図ることができる。

請求項３の配線基板によれば、金属バンプの頂面と、その金属バンプに電気的に接続される配線膜乃至配線膜形成用金属膜との間に、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を介在させるので、金属バンプと配線膜乃至配線膜形成用金属膜とを加圧、加熱条件を弱めても良好な電気的接続が得られる。
従って、金属バンプ及び層間絶縁膜が形成された面上に配線膜形成用金属膜を積層するための加圧力を弱めることができるので、その金属バンプと配線膜或いは配線膜形成用金属膜との接続部にかかる圧力を弱めることができる。

依って、その積層のための圧力により配線膜或いは配線膜形成用金属膜の下地側（絶縁層）が凹み、また、配線膜或いは配線膜形成用金属膜が変形するというおそれが軽減し、信頼性を高めることができる。
また、バンプを層間接続手段として用いた多層配線技術を、例えば液晶装置のようにガラスを基板とするものに適用しても、積層のための加圧によりガラス基板が破壊されるおそれをなくすことができ、バンプを層間接続手段として用いた多層配線技術の適用範囲を広めることができる。

そして、上述したように、加圧力を低めても金属バンプとそれに接続される配線膜乃至配線膜形成用金属膜との良好な電気的接続が得られるので、金属バンプの縮代を小さくすることができ、延いては選択的にエッチングにより形成する金属バンプの高さをその縮代を小さくした分低くすることができ、延いては、サイドエッチング量を低減できる。
従って、金属バンプの微細化、配置密度の高密度化を図ることができる。

請求項４の配線基板の製造方法によれば、金属バンプの頂面と接する配線膜形成用金属膜を形成する前に、該金属バンプの頂面上に、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を形成する工程を有するので、請求項３の配線基板を得ることができる。
請求項５の配線基板によれば、コア基板の両面に金属バンプのある配線板を積層したタイプの配線基板において、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を介在させるので、請求項３の配線基板により得られた効果と同様の効果を奏することができる。

請求項６の配線基板の製造方法によれば、上記各金属バンプの頂面と上記配線膜形成用金属膜の表面との接続に先立って、上記各金属バンプの頂面と上記配線膜形成用金属膜の表面のいずれか一方に、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を形成する工程を有するので、請求項５の配線基板を得ることができる。
請求項７の配線基板によれば、液晶表示本体部分と、それを構成する一対の基板とは別の基板との配線膜どうしを接続した配線基板において、その接続部分に平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を介在させるので、請求項３、５の配線基板により得られた効果と同様の効果を奏することができ、請求項３、５の配線基板による技術的効果を液晶表示装置に享受させることができる。

請求項８の配線基板の製造方法によれば、液晶表示本体部分の配線膜と、それに接続されるところのその液晶表示本体部分を構成する一対の基板とは別の基板の配線膜との接続に先立って、上記各金属バンプの頂面と上記配線膜形成用金属膜の表面のいずれか一方に、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を形成する工程を有するので、請求項７の配線基板を得ることができる。

以上を総括すると、本発明においては、ナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を形成することが必須であるが、このような薄膜は、ナノメートルスケールという極めて微細な金属或いは金属酸化物粒子の結合により形成されるので微細に形成することが可能となり、微細なパターンに形成することができ、延いては配線膜の微細化、高集積化に寄与することができる。
また、ナノメートルスケールという極めて微細な金属或いは金属酸化物粒子による薄膜においては、その微細な粒子同士が比較的低い温度で融着し結合して一体化するので、それにより極めて無数の緻密な電気的伝導経路が高密度に横方向にも縦方向にも形成される。従って、電気的伝導性が極めて良好になる。
依って、例えば金属バンプと配線膜或いは配線膜形成用金属膜との間に介在させると、その間の電気的接続性を良好にし、積層に必要な加圧、加熱条件を軽減することができるのである。

本発明において、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を形成することが必須であるが、そのナノメートルスケールの粒子の具体例としては、金、銀、銅、白金、パラジウム、ロジウム、ニッケル等の金属のうちの少なくとも一種類の金属の微粒子、又は二種類以上の金属の合金の微粒子、或いはこれら金属の酸化物、例えばＡｇ_２Ｏ等の微粒子が挙げられる。
これらのナノメートルスケールの金属粒子は、水の媒体或いはキシレン、トルエン、オレフィン系等の有機溶剤と、分散剤に混ぜられてインク状（液状乃至ペースト状）にされる。
また、Ａｇ_２Ｏ等の金属酸化物の粒子は、例えばアルコール系、例えばキシレン、トルエン、ベンゼン等の芳香族系、オレフィン系、或いはケトン系等の溶剤と、例えばアミン系の還元剤に混ぜられてインク状（液状乃至ペースト状）にされる。Ａｇ_２Ｏ等の金属酸化物のナノメートルスケールの粒子が配線膜となるには、加えられた熱により還元されて金属単体の粒子に戻るか、加えられた熱と還元剤の作用により還元されて金属単体の粒子に戻る場合であり、配線膜になった段階では酸素は除去され、金属酸化物ではなくなっている。

溶剤と、分散材剤或いは還元剤に混ぜられてインク状にされた金属粒子或いは金属酸化物粒子は、例えばインクジェット方式のインク射出装置（インクジェットプリンタの類）により、ディスペンサにより、或いはスクリーン印刷により基板の表面その他配線膜を形成すべき面上に描画されることにより所定のパターンに形成される。
尚、本発明のバンプを層間接続手段として有する配線基板の製造技術は、透明部材、例えばガラス板等を基板とする配線基板にも適用することができる。というのは、ナノメートルスケールの金属粒子或いは金属酸化物粒子による薄膜を活かすことによって上記バンプとそれに接続される配線膜との接続に必要な加圧、加熱条件を緩和することができるので、接続時の加圧力を低くして、ガラス基板に加わる力を弱くし、以てその破壊が生じる可能性を低めることができるからである。

以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説明する。
図１（Ａ）〜（Ｃ）は本発明配線基板の製造方法の第１の実施例を工程順（Ａ）〜（Ｃ）に示す断面図である。
（Ａ）図１（Ａ）に示すように金属板２を用意する。この金属板２は例えば銅からなる配線膜（又は配線膜形成用金属膜：図１において２点鎖線で示す）４の一方の表面に例えばニッケルからなるエッチングストップ用金属層６を介して例えば銅からなるバンプ８を形成し、バンプ８が形成された側の表面のそのバンプ８が形成されていない部分に例えばエポキシ樹脂等の樹脂からなる層間絶縁膜１０を該バンプ８の頂面が露出するように形成されている。本実施例においては、層間絶縁膜１０の表面とバンプ８の頂面が同一平面上に位置するように平坦に形成されている。

尚、この金属板２の製造方法は、例えば背景技術の項で述べた方法で製造される。即ち、バンプ形成用の銅層（厚さ例えば１００μｍ）の一方の主面に例えばニッケルからなるエッチングバリア層（厚さ例えば１μｍ）を例えばメッキにより形成し、更に、該エッチングバリア層の主表面に導体回路形成用の銅箔（厚さ例えば１８μｍ）を形成した配線回路基板形成用部材をベースとして用い、それを適宜加工することにより表面に例えば層間接続用の微細な突起物であるバンプを形成し、更に、層間絶縁膜を形成することにより得ることができる。これに関しては、例えば特願２０００−２３０１４２（：特開２００２−４３５０６号公報）、特願２０００−３３４３３２号（：特開２００２−１４１６２９号公報）、特願２００２−６６４１０（：特開２００２−４３５０６号公報）等の出願により技術的提案が為されているので、これ以上詳細には説明しない。

（Ｂ）次に、図１（Ｂ）に示すように、上記金属板２の層間絶縁膜１０及びバンプ８形成側の表面に、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至加温により容易に還元される金属酸化物粒子による薄膜１２を例えばインクジェット方式のインク噴出装置により所定のパターンに形成する。該薄膜１２は、その幅が例えば３０μｍ以下とかなり細く形成することができ、配設密度を極めて高くすることができる。
該薄膜１２の形成は、ナノメートルスケール粒子をインク状にして噴出することにより行われるが、粒子が金属粒子の場合、その金属粒子を水又はアルコール系溶剤、芳香族系溶媒、オレフィン系溶媒若しくはケトン系の溶剤と、分散剤に混ぜられてインク状（液状乃至ペースト状）にされる。

また、Ａｇ_２Ｏ等の金属酸化物の粒子の場合は、例えばアルコール系、芳香族系、オレフィン系、或いはケトン系等の溶剤と、例えばアミン系ないしアミノ化合物、例えばアニリン、ジフェニルアミン、フェニルアミン、アニリジン等の還元剤に混ぜられてインク状（液状乃至ペースト状）にされる。
その薄膜１２の例えばインクジェット方式による噴出の終了後、１５０〜２５０℃の温度で加熱処理することにより薄膜１２をその下地に融着する。その際、粒子が金属酸化物粒子の場合、その粒子はこの処理により還元されて金属粒子になり、粒子同士は互いに結合しあって導電経路を無数に形成し、薄膜１２が配線膜として機能することを可能にする。
尚、薄膜１２の形成に関しては、以下に述べる各実施例においても共通するので、以後それに関する詳細な説明は重複するので省略する。

（Ｃ）次に、上記金属板２の上記薄膜１２が形成された層間絶縁膜１０及びバンプ８形成側の表面を無電解メッキ浴に侵漬し、該薄膜１２の表面にメッキ膜１４を形成し、メッキにより所定の厚さに厚くされた配線膜１６を得る。図１（Ｃ）は配線膜６が形成された状態を示し、これが本発明配線基板の第１の実施例にあたる。
無電解メッキする金属の例としては、銅、ニッケル、銀、金、錫等が挙げられる。

本実施例の意義を述べると、インクジェット方式等によりナノメートルスケールの金属粒子或いは金属酸化物粒子を溶剤と、分散剤或いは還元剤に混ぜたインク状のものを噴射して所定のパターンの薄膜１２を形成する場合、充分な厚さの膜を形成することは難しい、或いは時間がかかる等の問題があるが、本実施例のように、先ず、薄膜１２を形成し、それに銅等の無電解メッキすることにより必要な厚さを確保し、寄生抵抗を必要な小ささに、機械的強度を必要確な強さにすることができるのである。そして、薄膜１２からなる配線膜に半田付けが為されて薄膜１２を構成する金属の一部がその半田に喰われても、配線膜がその機能を充分に発揮できるように残存させることができるのである。そこに本実施例の大きな意義があるのである。因みに、薄膜１２が薄すぎると、半田に喰われることによって配線膜として機能できなくなるということが起こり得るのである。
このような配線膜の形成技術は、バンプ８を層間接続手段とする配線基板に限らず、配線基板一般に適用することができる。

図２（Ａ）、（Ｂ）は本発明配線基板の第２の実施例を工程順に示す断面図である。
（Ａ）図１（Ａ）に示すのと同様の構造の金属板２を用意し、その層間絶縁膜１０及びバンプ８形成側の表面の金属バンプ８の頂面上に、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜１２を例えばインクジェット方式のインク噴出装置による金属粒子乃至金属酸化物粒子を溶剤に分散等したインクの噴射、及びその後のインクの溶剤を揮散させる１５０℃以下の温度での乾燥により形成する。
その後、金属板２の層間絶縁膜１０及びバンプ８形成側の表面に、積層すべき金属板１８を臨ませる。図２（Ａ）はその金属板１８を臨ませた状態を示す。

（Ｂ）次に、図２（Ｂ）に示すように、該金属板１８を金属板２に加圧、加熱により積層する。この場合の加熱温度は例えば１５０〜２５０℃であり、この温度で上記薄膜１２の金属粒子（金属酸化物粒子が還元により金属粒子になったものも含む。）同士が互いに縦横に結合しあい、横方向に延びる微細な導電経路を無数に形成すると共に、縦方向にも無数の導電経路を形成し、また、薄膜１２の下地とも結合する。これにより、薄膜１２が配線膜として機能する状態で下地に融着される。
この図２（Ｂ）に示すものが本発明配線基板の第２の実施例に該当する。
その後、金属層４及び金属板１８が選択的にエッチングにより配線膜にされることになる。

図３（Ａ）〜（Ｃ）は本発明配線基板の製造方法の第３の実施例を工程順に示す断面図である。本実施例はコア基板をベースにし、その両面に別の金属板を積層したものに本発明を適用したものである。
（Ａ）図３（Ａ）に示すように、コア基板３０を用意し、その配線膜３４上にナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜１２を例えばインクジェット方式のインク噴出装置により金属粒子乃至金属酸化物粒子を溶剤に溶かす等したインクの噴射、及びその後のインクの溶剤を揮散させる１５０℃以下の温度での乾燥により形成する。
尚、３２はコア基板３０の絶縁ベース、３４は該絶縁ベース３２の両面に形成された配線膜、３６は該絶縁ベース３２を貫通するように形成された層間接続用スルーホール導電膜である。

（Ｂ）次に、図３（Ｂ）に示すように、上記コア基板３０の両面に、図１（Ａ）に示すのと略同様の金属板４０、４０を、その各バンプ４６がそれと対応するコア基板３０の配線膜３４と位置が整合するように位置合せして臨ませる。尚、４２は金属層、４４はニッケルからなるエッチングストップ用金属層、４６は金属バンプ、４８は層間絶縁膜（プリフレグ）である。
（Ｃ）次に、図３（Ｃ）に示すように、金属板４０、４０をコア基板３０に加圧、加熱により積層し、一体化する。その加熱温度は例えば１５０〜２５０℃であり、この温度で上記薄膜１２の金属粒子（金属酸化物粒子が還元により金属粒子になったものも含む。）同士が互いに縦横に結合しあい、横方向に延びる微細な導電経路を無数に形成すると共に、縦方向にも無数の導電経路を形成し、また、薄膜１２の下地とも結合する。これにより、薄膜１２が配線膜として機能する状態で下地に融着されること、第２の実施例の場合と同じである。
この図３（Ｃ）に示すものが本発明配線基板の第３の実施例に該当する。

その際、このような薄膜３８は、ナノメートルスケールという極めて微細な金属或いは金属酸化物粒子の結合により形成されるので微細に細密に形成することが可能となり、微細なパターンに形成することができ、延いては配線膜の微細化、高集積化に寄与することができるが、それのみならず、積層に必要な加圧、加熱条件を軽減させることができる。
即ち、ナノメートルスケールという極めて微細な金属或いは金属酸化物粒子による薄膜においては、その微細な粒子の同士の結合により極めて無数の緻密な電気的伝導経路が高密度に形成されるので、電気的伝導性が極めて良好になる。従って、例えば金属バンプと配線膜或いは配線膜形成用金属膜との間に介在させると、その間の電気的接続性を良好にし、積層に必要な加圧、加熱条件を軽減することができるのである。

図４（Ａ）、（Ｂ）は本発明配線基板の製造方法の第４の実施例を工程順に示す断面図である。本実施例は、ナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を利用する技術をチップ状電子部品を搭載する配線基板に適用するものである。
（Ａ）先ず、チップ状電子部品を搭載する配線基板５０を用意する。そして、その配線膜５４上にナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜５６を形成する。図４（Ａ）はその薄膜５６が形成された状態を示す。尚、５２は配線基板５０の絶縁ベース、５４はその絶縁ベース５２の両面に形成された配線膜、５６は絶縁ベース５２表面の配線膜５４が形成されていない部分を覆うソルダーレジストである。

（Ｂ）その後、図４（Ｂ）に示すように、電子部品６０、６０の電極を上記薄膜５６が形成された配線膜５４に接続する。前述のように、薄膜５６はナノメートルスケールという極めて微細な金属或いは金属酸化物粒子の結合により形成されるので微細且つ精密に形成することが可能となる。従って、配線膜を微細なパターンに形成することができ、延いては配線膜の微細化、高集積化に寄与することができる。

図５（Ａ）、（Ｂ）は本発明配線基板の製造方法の第５の実施例を工程順に示す断面図である。本実施例は、第１、第２或いは第３の実施例の技術を、液晶表示本体部分とそれに配線板を接続した液晶表示装置に適用したものである。
（Ａ）液晶表示装置の液晶表示本体部分７０と、それに配線膜同士にて接続される配線板８４を用意する。
図５において、７２は一つの透明な基板、例えばガラス基板、７４は該基板７２に対して所定の間隔をおいて平行に配置された透明な基板、例えばガラス基板で、該一対のガラス基板７４と７２との間に液晶７６が封入されている。７８は封入用のシールである。８０は基板７２の表面に形成されたＩＴＯ等からなる透明配線膜である。尚、該透明配線膜７８はアルミニウム、クロム、チタン或いは銅等の膜が形成されて、多層構造にされ、液晶表示部分７０でも金属配線されていてもその占有率は小さいので視覚的には分からない画素のところでは透明電極で電圧をかけるようになっている。

配線板８４は基板８６の表面に配線膜８８が形成され、該配線膜８８の内端部にはＩＣチップ９０の電極が半田バンプ１００を介して接続され、該配線板８４にＩＣチップ９０が実装されている。尚、半田バンプ１００によることなく、違法性導電膜により、或いはワイヤボンディングにより実装をするようにしても良い。
この配線板８４の配線膜８８の外端部の表面に、ナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜１０２を形成する。この薄膜１０２の形成方法は前記薄膜１２、３８、５６の場合と同じである。即ち、金属或いは金属酸化物の粒子を溶剤等に混ぜてインク状にし、更に、１５０℃以下の温度で溶剤を揮散させる乾燥処理を施す。
そして、薄膜１０２が形成された配線板８４の配線膜８８の外端部が、上記液晶表示本体部分７０の配線膜８０の外端部に対向するように、配線板８４を液晶表示本体部分７０に臨ませる。図５（Ａ）はその配線板８４を液晶表示本体部分７０に臨ませた状態を示す。

（Ｂ）次に、図５（Ｂ）に示すように、配線板８４の薄膜１０２が形成された配線板８４の配線膜８８の外端部と上記液晶表示本体部分７０の配線膜８０の外端部とを加圧、加熱（１５０〜２５０℃）により接続する。
前述のように、薄膜１０２はナノメートルスケールという極めて微細な金属或いは金属酸化物粒子の結合により形成されるので微細且つ精密に形成することが可能となる。従って、配線膜を微細なパターンに形成することができ、延いては配線膜の微細化、高集積化に寄与することができる。
従って、本発明を液晶表示本体部分７０とＩＣ９０等を搭載した配線板８４からなる液晶表示装置に適用することができる。

本発明は、微細な配線膜を高集積度で且つ高信頼度で形成することのできる配線基板と、その製造方法に適用することができる。

（Ａ）〜（Ｃ）は本発明配線基板の製造方法の第１の実施例を工程順に示す断面図である。（Ａ）、（Ｂ）は本発明配線基板の製造方法の第２の実施例を工程順に示す断面図である。（Ａ）〜（Ｃ）は本発明配線基板の製造方法の第３の実施例を工程順に示す断面図である。（Ａ）、（Ｂ）は本発明配線基板の製造方法の第４の実施例を工程順に示す断面図である。（Ａ）、（Ｂ）は本発明配線基板の製造方法の第５の実施例を工程順に示す断面図である。

符号の説明

２・・・配線基板、４・・・金属箔、６・・・ニッケル箔、８・・・金属バンプ、
１０・・・層間絶縁膜、
１２・・・ナノメートルスケール金属或いは金属酸化物粒子による薄膜、
１４・・・金属メッキ膜、１６・・・薄膜と金属メッキ膜からなる配線膜、
１８・・・積層される金属板、３０・・・コア基板、３４・・・配線膜、
３８・・・ナノメートルスケール金属或いは金属酸化物粒子による薄膜、
４０・・・金属バンプのある金属板、５０・・・配線基板、５４・・・配線膜、
５６・・・ナノメートルスケール金属或いは金属酸化物粒子による薄膜、
６０・・・チップ状電子部品。７０・・・液晶表示本体部分、
７２、７４・・・透明基板（ガラス基板）、
７６・・・液晶、８０、８２・・・配線膜、８４・・・配線板、８６・・・基板、
８８・・・配線膜、９０・・・ＩＣ、
１０２・・・ナノメートルスケール金属或いは金属酸化物粒子による薄膜。

Claims

基板の少なくとも一つの面上に、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子により所定のパターンに形成されたパターン薄膜が母膜として融着され、
上記母膜上に金属がメッキされて、該金属メッキ膜及び該母膜による配線膜が形成された
ことを特徴とする配線基板。
基板の配線膜を形成すべき面上に平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子を所定のパターンに形成することによりパターン薄膜を形成する工程と、
上記パターン薄膜をその下地となる上記面上に融着する工程と、
上記パターン薄膜を母膜として該パターン薄膜上に金属をメッキして金属メッキ膜と上記パターン薄膜からなる配線膜を形成するメッキ工程と、
を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
配線膜乃至配線膜形成用金属膜の表面に選択的に層間接続用の金属バンプがそれとは材質の異なるエッチングストップ用金属層からなる薄い金属層を介して複数個形成され、該配線膜乃至配線膜形成用金属膜の表面の金属バンプが形成されていないところに層間絶縁膜が形成され、該層間絶縁膜上に少なくとも上記金属バンプの頂面と接する配線膜乃至配線膜形成用金属膜が形成された配線基板において、
上記各金属バンプの頂面と上記配線膜形成用金属膜の表面との接続が、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を介して為されてなる
ことを特徴とする配線基板。
配線膜形成用金属膜とその表面に形成されたエッチングストップ用金属層と該エッチングストップ用金属層の表面に形成されたバンプ形成用金属層とからなる三層構造の金属板を用意し、上記エッチングストップ用金属層をエッチングストッパとして上記バンプ形成用金属膜を選択的にエッチングすることにより複数の金属バンプを形成し、該金属バンプをマスクとして上記エッチングストップ用金属層をエッチングし、上記金属板の金属バンプ側の表面の金属バンプがないところに層間絶縁膜を上記各金属バンプの頂面を覆わない状態で形成し、その後、その層間絶縁膜に少なくとも上記金属バンプの頂面と接する配線膜形成用金属膜を形成する配線基板の製造方法であって、
上記金属バンプの頂面と接する配線膜形成用金属膜を形成する前に、該金属バンプの頂面上に、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を形成する工程を有する
ことを特徴とする配線基板の製造方法。
両面に配線膜が形成されたコア基板のその両面に、配線膜乃至配線膜形成用金属膜の表面に選択的に層間接続用の金属バンプがそれとは材質の異なるエッチングストップ用金属層からなる薄い金属層を介して複数個形成され、該配線膜乃至配線膜形成用金属膜の表面の金属バンプが形成されていないところに層間絶縁膜が形成された複数の基板を、その各金属バンプの頂面が上記コア基板の上記両面の配線膜に接続された状態で配置した配線基板において、
上記各金属バンプの頂面と上記配線膜形成用金属膜の表面との接続が、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を介して為されてなる
ことを特徴とする配線基板。
両面に配線膜が形成されたコア基板のその両面に、配線膜乃至配線膜形成用金属膜の表面に選択的に層間接続用の金属バンプがそれとは材質の異なるエッチングストップ用金属層からなる薄い金属層を介して複数個形成され、該配線膜乃至配線膜形成用金属膜の表面の金属バンプが形成されていないところに層間絶縁膜が形成された複数の基板を、その各金属バンプの頂面が上記コア基板の上記両面の配線膜に接続された状態で配置した配線基板の製造方法において、
上記各金属バンプの頂面と上記配線膜形成用金属膜の表面との接続に先立って、上記各金属バンプの頂面と上記配線膜形成用金属膜の表面のいずれか一方に、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を形成する工程を有する
ことを特徴とする配線基板の製造方法。
所定間隔をおいて平行に配置された一対の透明基板の間に液晶表示素子を設け、該透明基板のいずれか一方の透明基板の表面に形成された配線膜が該液晶表示素子の外側に延びる部分を有する液晶表示本体部分と、
表面に配線膜が形成されたところの、上記液晶表示本体部分を構成する上記各透明基板とは別の基板と、
からなり、
上記液晶表示本体部分の上記配線膜の上記液晶表示素子の外側に延びた部分に、上記別の基板の表面の配線膜が接続された配線基板であって、
上記液晶表示本体部分の上記配線膜の上記液晶表示素子の外側に延びた部分と上記別の基板の表面の配線膜との接続が、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を介して為されてなる
ことを特徴とする配線基板。
所定間隔をおいて平行に配置された一対の基板間に液晶表示素子を設け、該基板のいずれか一方の基板の表面に形成された配線膜が該液晶表示素子の外側に延びる部分を有する液晶表示本体部分と、表面に配線膜が形成されたところの、上記一対の基板とは別の基板と、からなり、上記液晶表示本体部分の上記配線膜の上記液晶表示素子の外側に延びた部分に、上記別の基板の表面の配線膜が接続された配線基板の製造方法において、
上記液晶表示本体部分の上記配線膜の上記液晶表示素子の外側に延びた部分と上記別の基板の表面の配線膜との接続に先立って、その互いに接続されるところの、上記液晶表示本体部分の上記配線膜の上記液晶表示素子の外側に延びた部分と上記別の基板の表面の配線膜とのいずれか一方に、平均粒径が１〜１００ｎｍであるナノメートルスケールの金属粒子乃至金属酸化物粒子による薄膜を形成する工程を有する
ことを特徴とする配線基板の製造方法。