JP2006171099A - Manufacturing method for wiring board, the wiring board, manufacturing method for semiconductor substrate, the semiconductor substrate and manufacturing method for elecro-optical apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、配線基板の製造方法、配線基板、半導体基板の製造方法、半導体基板及び電気光学装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a wiring substrate, a wiring substrate, a method for manufacturing a semiconductor substrate, a method for manufacturing a semiconductor substrate, and an electro-optical device.
一般に、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス(以下、ELと称する)装置等の電気光学装置として、薄膜トランジスタ(以下、TFTと称する)等の半導体素子を基板上に備えた構成を含むものが知られている。このような半導体素子を含む半導体基板の製造に際しては、高温プロセスを必要とする場合が多いため、該半導体素子を基板上に形成して電気光学装置を構成すると、基板の熱変形や周辺の回路素子の破壊、寿命低下を招いてしまい、結果として当該電気光学装置の特性低下を引き起こす惧れがあった。 In general, as an electro-optical device such as a liquid crystal display device or an organic electroluminescence (hereinafter referred to as EL) device, a device including a structure in which a semiconductor element such as a thin film transistor (hereinafter referred to as a TFT) is provided on a substrate is known. Yes. When manufacturing a semiconductor substrate including such a semiconductor element, a high-temperature process is often required. Therefore, when the semiconductor element is formed on the substrate to constitute an electro-optical device, thermal deformation of the substrate and peripheral circuits There is a possibility that the element is destroyed and the life is shortened, and as a result, the characteristics of the electro-optical device are deteriorated.
そこで、近年では、高温プロセスを含む従来の半導体製造技術を用いてTFT等の半導体素子を耐熱性の基礎基板上に形成した後に、当該基礎基板からTFTが形成されている素子形成膜(層)を剥離し、これを配線基板に貼り付けることによって電気光学装置を製造する転写技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このような転写技術を用いることにより、比較的耐熱性の低いプラスチック基板等の上に半導体素子を形成することができ、当該電気光学装置の設計の幅が広がるとともに、周辺の回路素子を高温プロセスに曝すこともなく、結果的に基板の熱変形や回路素子の破壊を抑制し、好適な電気光学装置を提供することが可能となる。
上述した転写技術において、半導体素子を配線基板に実装するには、配線基板上に形成したバンプ上に導電性粒子を印刷して配置し、さらに硬化性樹脂を介して半導体素子を転写した後に、加熱加圧により配線基板と半導体素子とを接合させている。しかしながら、オープン不良を回避すべく加熱加圧量を高めると、半導体素子が破損、損傷してしまう惧れがあった。
そこで、半導体素子の接続端子(導電パターン)が上面を向くように配線基板上に転写する方法が提案されている。この場合の実装方法として、配線基板の接続端子(導電パターン)および半導体素子の接続端子の両方から、無電解めっき法によりめっきを成長させ、両者の導通をとる方法が採用されている。また、配線基板上に配された複数の導電パターン同士を接続する方法としても無電解めっき法が採用されている。
In the transfer technique described above, in order to mount the semiconductor element on the wiring board, the conductive particles are printed and arranged on the bumps formed on the wiring board, and after the semiconductor element is transferred via the curable resin, The wiring board and the semiconductor element are bonded by heating and pressing. However, if the amount of heat and pressure is increased to avoid open defects, the semiconductor element may be broken or damaged.
In view of this, a method has been proposed in which a connection terminal (conductive pattern) of a semiconductor element is transferred onto a wiring board so that the upper surface faces the upper surface. As a mounting method in this case, a method is adopted in which plating is grown by electroless plating from both the connection terminal (conductive pattern) of the wiring board and the connection terminal of the semiconductor element, and the two are made conductive. Further, an electroless plating method is adopted as a method for connecting a plurality of conductive patterns arranged on the wiring board.
しかしながら、接続端子の形状は、一般的に矩形状であるため、異なる接続端子から成長させためっきの出合部(接触部)では、両めっき間に微小な隙間が形成されるので、両めっきは接合されにくくなる。しかも、接続端子の狭ピッチ化に伴って、両めっきの出合部には、横からめっき液が流入しにくくなっている。そして、出合部に隙間を保持したまま両めっきが成長すると、接続端子間の導通が得られないか、又は接続信頼性が確保できないという問題が発生する。また、異なる接続端子から成長させためっきの出合部は、面(線)接触となるため、出合部には界面が発生し、この界面においてめっきが剥離してしまうという問題が生じる。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、導電パターン同士の導通を確実に得ることができる配線基板の製造方法、配線基板、半導体基板の製造方法、半導体基板さらには電気光学装置の製造方法を提供することを目的としている。
However, since the shape of the connection terminal is generally rectangular, a minute gap is formed between both platings at the plating contact portion (contact part) grown from different connection terminals. It becomes difficult to join. In addition, with the narrowing of the pitch of the connection terminals, it is difficult for the plating solution to flow from the side into the mating portions of both platings. And when both plating grows with a gap kept at the mating part, there arises a problem that conduction between the connection terminals cannot be obtained or connection reliability cannot be ensured. Further, since the mating portions of the plating grown from different connection terminals are in surface (line) contact, an interface is generated at the mating portion, and there is a problem that the plating peels off at this interface.
The present invention has been made in view of the above-described problems, and a wiring board manufacturing method, a wiring board, a semiconductor substrate manufacturing method, a semiconductor substrate, and an electro-optical device capable of reliably obtaining conduction between conductive patterns. The object is to provide a manufacturing method.
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の配線基板の製造方法は、間隔をあけて設けられた複数の導電パターンを接続する工程を含む配線基板の製造方法であって、前記複数の導電パターンのうちの少なくとも一つの導電パターンの接続する側の端部にパターン本体よりも幅狭の幅狭部を有する形状となるように、前記複数の導電パターンを形成する導電パターン形成工程と、前記複数の導電パターンを無電解めっきにより電気的に接続する工程とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
A method of manufacturing a wiring board according to the present invention is a method of manufacturing a wiring board including a step of connecting a plurality of conductive patterns provided at intervals, and the method of manufacturing at least one of the plurality of conductive patterns. A conductive pattern forming step for forming the plurality of conductive patterns so that the end portion on the side to be connected has a narrower width than the pattern main body, and the plurality of conductive patterns are electroplated by electroless plating. And a step of connecting them to each other.
本発明に係る配線基板の製造方法では、複数の導電パターンのうち少なくとも一つの接続する側の端部に幅狭部を有する形状に形成した後、導電パターン同士を無電解めっきにより電気的に接続をとるものとしている。このとき、導電パターンの幅狭部から成長しためっき金属は、幅狭部の形状に沿って成長するので、他の導電パターンから成長しためっき金属と接触する際、これらめっき金属の接触面積は従来に比べて小さくなっている。このため、めっき金属の接触部分には、めっき液が供給され易くなり、導電パターン同士の接続する際の処理時間の短縮を図ることができる。また、それぞれの導電パターンから成長しためっき金属の接触面積を小さくすることができるため、めっき金属の接触部における界面及び微小スペースの発生を抑えることができ、従来のような界面におけるめっき金属の剥離を防止することが可能となる。したがって、導電パターン同士の導通を確実に確保し、高い接続信頼性を得ることが可能となる。 In the method for manufacturing a wiring board according to the present invention, after forming a shape having a narrow portion at an end of at least one of a plurality of conductive patterns to be connected, the conductive patterns are electrically connected by electroless plating. It is supposed to take At this time, since the plated metal grown from the narrow portion of the conductive pattern grows along the shape of the narrow portion, when contacting with the plated metal grown from another conductive pattern, the contact area of these plated metals is conventionally It is smaller than For this reason, it becomes easy to supply a plating solution to the contact part of a plating metal, and it can aim at shortening of the processing time at the time of connecting conductive patterns. In addition, since the contact area of the plated metal grown from each conductive pattern can be reduced, it is possible to suppress the generation of the interface and minute space at the contact portion of the plated metal, and peeling of the plated metal at the conventional interface Can be prevented. Therefore, it is possible to reliably ensure conduction between the conductive patterns and obtain high connection reliability.
また、本発明の配線基板の製造方法は、前記幅狭部が、先端に向かって細くなるとともに、尖った形状であることが好ましい。
本発明に係る配線基板の製造方法では、幅狭部が、先端に向かって細くなるとともに、尖った形状であるため、幅狭部から成長しためっき金属は、他の導電パターンから成長しためっき金属と接触する際、点接触に近い状態となるため、接触面積を最も小さくすることができる。したがって、導電パターン同士の導通を、さらに確実に確保することが可能となる。
In the method for manufacturing a wiring board according to the present invention, it is preferable that the narrow portion has a sharp shape while becoming narrower toward the tip.
In the method for manufacturing a wiring board according to the present invention, since the narrow portion becomes narrower toward the tip and has a sharp shape, the plating metal grown from the narrow portion is plated metal grown from another conductive pattern. When it contacts, it will be in the state close | similar to a point contact, Therefore A contact area can be made the smallest. Therefore, it is possible to further ensure the conduction between the conductive patterns.
また、本発明の配線基板の製造方法は、前記導電パターン形成工程において、前記少なくとも一つの導電パターンと接続する側の端部に前記幅狭部を複数有する形状となるように、前記複数の導電パターンを形成することが好ましい。 Further, in the method for manufacturing a wiring board according to the present invention, in the conductive pattern forming step, the plurality of conductive layers are formed so that a plurality of the narrow portions are formed at an end portion on a side connected to the at least one conductive pattern. It is preferable to form a pattern.
本発明に係る配線基板の製造方法では、導電パターンのうち少なくとも一つの接続する側の端部に幅狭部を複数有する形状に形成した後、それぞれ導電パターンからめっき金属を成長させた際、導電パターンに幅狭部が複数形成されているため、複数箇所においてめっき金属の接触面積を小さくすることができる。すなわち、複数箇所においてめっき液が供給され易くなっているため、それぞれの導電パターンから成長しためっき金属の導通を確実に得ることができる。 In the method for manufacturing a wiring board according to the present invention, after forming a shape having a plurality of narrow portions at the end of at least one of the conductive patterns to be connected, a conductive metal is grown when a plated metal is grown from each conductive pattern. Since a plurality of narrow portions are formed in the pattern, the contact area of the plated metal can be reduced at a plurality of locations. That is, since the plating solution is easily supplied at a plurality of locations, conduction of the plating metal grown from each conductive pattern can be reliably obtained.
また、本発明の配線基板の製造方法は、前記導電パターン形成工程において、対向する一対の前記導電パターンの互いに接続する側の端部に前記幅狭部がそれぞれ設けられ、一方の前記導電パターンの幅狭部と、他方の前記導電パターンの幅狭部間の凹部とを対向配置する形状となるように、一対の前記導電パターンを形成することが好ましい。 Further, in the method for manufacturing a wiring board according to the present invention, in the conductive pattern forming step, the narrow portion is provided at each end of the pair of opposing conductive patterns that are connected to each other. It is preferable to form the pair of conductive patterns so that the narrow portion and the concave portion between the narrow portions of the other conductive pattern are arranged to face each other.
本発明に係る配線基板の製造方法では、一対の導電パターンの一方の導電パターンの幅狭部と、他方の導電パターンの幅狭部間の凹部とを対向配置する形状に形成した後、一対の導電パターンからめっき金属を成長させる。このとき、一方の導電パターンの幅狭部から成長しためっき金属は、他方の導電パターンの幅狭部間の凹部から成長しためっき金属と接触する際、これらめっき金属の接触面積を小さくすることができる。そして、めっき金属の成長が進むにつれて、接触面積は次第に大きくなるため、導通を確実に確保し、高い接続信頼性を得ることが可能となる。 In the method for manufacturing a wiring board according to the present invention, after forming the narrow portion of one conductive pattern of the pair of conductive patterns and the concave portion between the narrow portions of the other conductive pattern in a shape to face each other, A plated metal is grown from the conductive pattern. At this time, when the plating metal grown from the narrow portion of one conductive pattern comes into contact with the plating metal grown from the concave portion between the narrow portions of the other conductive pattern, the contact area of these plating metals can be reduced. it can. As the plating metal grows, the contact area gradually increases, so that it is possible to reliably ensure conduction and obtain high connection reliability.
また、本発明の配線基板は、上記の配線基板の製造方法により製造されたことを特徴とする。
本発明に係る配線基板では、上記配線基板の製造方法を用いることにより、導電パターン同士を確実に導通することができるため、信頼性の高い基板を得ることが可能となる。
The wiring board of the present invention is manufactured by the above-described manufacturing method of a wiring board.
In the wiring board according to the present invention, since the conductive patterns can be reliably conducted by using the above-described method for manufacturing a wiring board, a highly reliable board can be obtained.
本発明の半導体基板の製造方法は、配線基板上に半導体素子が実装されてなり、前記配線基板上の基板側導電パターンと前記半導体素子上の素子側導電パターンとを電気的に接続する工程を含む半導体基板の製造方法であって、前記基板側導電パターンと前記素子側導電パターンの少なくとも一方の他方の導電パターンと接続する側の端部にパターン本体よりも幅狭の幅狭部を有する形状となるように、前記各導電パターンを形成する導電パターン形成工程と、前記配線基板上に半導体素子を実装する素子実装工程と、前記基板側導電パターンと前記素子側導電パターンとを無電解めっきにより電気的に接続する工程とを備えることを特徴とする。 The method of manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention includes a step of electrically connecting a substrate-side conductive pattern on the wiring substrate and an element-side conductive pattern on the semiconductor element, wherein the semiconductor element is mounted on the wiring substrate. A method for manufacturing a semiconductor substrate including a shape having a narrower portion narrower than a pattern main body at an end connected to at least one other conductive pattern of the substrate-side conductive pattern and the element-side conductive pattern A conductive pattern forming step for forming each conductive pattern, an element mounting step for mounting a semiconductor element on the wiring board, and the substrate-side conductive pattern and the element-side conductive pattern by electroless plating. And a step of electrical connection.
本発明に係る半導体基板の製造方法では、基板側導電パターンと素子側導電パターンとのうち少なくとも一方の接続する側の端部に幅狭部を有する形状に形成した後、配線基板上に半導体素子を実装する。そして、基板側導電パターンと素子側導電パターンとをめっき金属により電気的に接続をとるものとしている。このとき、上述した配線基板の製造方法と同様に、それぞれの導電パターンから成長しためっき金属の接触面積を小さくすることができるため、めっき金属の剥離を防止することが可能となる。したがって、基板側導電パターンと素子側導電パターンとの導通を確実に確保することができるため、高い接続信頼性を得た半導体基板を製造することが可能となる。 In the method for manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention, a semiconductor element is formed on a wiring substrate after forming a shape having a narrow portion at an end of at least one of the substrate-side conductive pattern and the element-side conductive pattern. Is implemented. The substrate-side conductive pattern and the element-side conductive pattern are electrically connected by plating metal. At this time, similarly to the above-described method for manufacturing a wiring board, the contact area of the plated metal grown from each conductive pattern can be reduced, so that the plating metal can be prevented from peeling off. Therefore, since the conduction between the substrate-side conductive pattern and the element-side conductive pattern can be reliably ensured, a semiconductor substrate having high connection reliability can be manufactured.
また、本発明の半導体基板の製造方法は、前記幅狭部が、先端に向かって細くなるとともに、尖った形状であることが好ましい。
本発明に係る半導体基板の製造方法では、上述した配線基板の製造方法と同様に、それぞれから成長しためっき金属同士が点接触に近い状態となるため、導電パターン同士の導通を、さらに確実に確保することが可能となる。
In the method for manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention, it is preferable that the narrow portion has a sharp shape while becoming narrower toward the tip.
In the method for manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention, since the plated metals grown from each of them are in a state close to point contact, as in the above-described method for manufacturing a wiring substrate, the conduction between the conductive patterns is further ensured. It becomes possible to do.
また、本発明の半導体基板の製造方法は、前記導電パターン形成工程において、前記基板側導電パターンと前記素子側導電パターンの少なくとも一方の導電パターンと接続する側の端部に前記幅狭部を複数有する形状となるように、前記各導電パターンを形成することが好ましい。 In the method for manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention, in the conductive pattern forming step, the plurality of narrow portions are provided at an end portion on a side connected to at least one of the substrate side conductive pattern and the element side conductive pattern. It is preferable to form each of the conductive patterns so as to have a shape.
本発明に係る半導体基板の製造方法では、基板側導電パターンと素子側導電パターンのうち少なくとも一方の接続する側の端部に幅狭部を複数有する形状に形成した後、基板側導電パターンと素子側導電パターンとからめっき金属を成長させた際、上述した配線基板の製造方法と同様に、複数箇所においてめっき液が供給され易くなっているため、基板側導電パターンと素子側導電パターンとから成長しためっき金属の導通を確実に得ることができる。 In the method for manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention, the substrate-side conductive pattern and the element are formed after forming at least one of the substrate-side conductive pattern and the element-side conductive pattern at the end of the connection side. When plating metal is grown from the side conductive pattern, it is easy to supply the plating solution at a plurality of locations, as in the above-described method for manufacturing a wiring board. Therefore, growth is performed from the substrate side conductive pattern and the element side conductive pattern. Conductivity of the plated metal can be obtained with certainty.
また、本発明の半導体基板の製造方法は、前記導電パターン形成工程において、対向する一対の前記基板側導電パターン及び前記素子側導電パターンの互いに接続する側の端部に前記幅狭部がそれぞれ設けられ、一方の前記導電パターンの幅狭部と、他方の前記導電パターンの幅狭部間の凹部とを対向配置する形状となるように、一対の前記基板側導電パターン及び前記素子側導電パターンを形成することが好ましい。 Further, in the method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention, in the conductive pattern formation step, the narrow portion is provided at each end of the pair of the substrate-side conductive pattern and the element-side conductive pattern facing each other. A pair of the substrate-side conductive pattern and the element-side conductive pattern so that the narrow portion of one of the conductive patterns and the concave portion between the narrow portions of the other conductive pattern are opposed to each other. It is preferable to form.
本発明に係る半導体基板の製造方法では、一対の基板側導電パターン及び素子側導電パターンの一方の導電パターン幅狭部と、他方の導電パターンの幅狭部間の凹部とを対向配置するように形成した後、一対の基板側導電パターン及び素子側導電パターンとからめっき金属を成長させる。このとき、上述した配線基板の製造方法と同様に、めっき金属の成長が進むにつれて、接触面積は次第に大きくなるため、導通を確実に確保し、高い接続信頼性を得ることが可能となる。 In the method for manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention, one conductive pattern narrow portion of the pair of substrate-side conductive patterns and element-side conductive patterns and the concave portion between the narrow portions of the other conductive pattern are arranged to face each other. After the formation, a plated metal is grown from the pair of substrate side conductive patterns and element side conductive patterns. At this time, as with the above-described method for manufacturing a wiring board, the contact area gradually increases as the growth of the plated metal progresses. Therefore, it is possible to reliably ensure conduction and obtain high connection reliability.
また、本発明の半導体基板は、上記の半導体基板の製造方法により製造されたことを特徴とする。
本発明に係る半導体基板では、上記半導体基板の製造方法を用いることにより、基板側導電パターン及び素子側導電パターンとを確実に導通することができる。その結果、信頼性の高い半導体基板を製造することができる。
The semiconductor substrate of the present invention is manufactured by the above-described method for manufacturing a semiconductor substrate.
In the semiconductor substrate according to the present invention, the substrate-side conductive pattern and the element-side conductive pattern can be reliably conducted by using the semiconductor substrate manufacturing method. As a result, a highly reliable semiconductor substrate can be manufactured.
また、本発明の電気光学装置は、発光素子を駆動するためのスイッチング素子が配線基板に実装されてなる電気光学装置の製造方法であって、前記スイッチング素子として半導体素子を用い、該半導体素子を前記配線基板に実装する工程として、上記の半導体基板の製造方法を用いることを特徴とする。 The electro-optical device according to the present invention is a method for manufacturing an electro-optical device in which a switching element for driving a light emitting element is mounted on a wiring board, wherein the semiconductor element is used as the switching element. As a step of mounting on the wiring board, the above-described method for manufacturing a semiconductor substrate is used.
本発明に係る電気光学装置の製造方法では、素子特性が良好で非常に信頼性の高い電気光学装置を得ることができる。
なお、本願発明において、電気光学装置とは、電界により物質の屈折率が変化して光の透過率を変化させる電気光学効果を有するものの他、電気エネルギーを光学エネルギーに変換するもの等も含んで総称している。具体的には、電気光学物質として液晶を用いる液晶表示装置、有機EL(Electro-Luminescence)を用いる有機EL装置、無機ELを用いる無機EL装置、電気光学物質としてプラズマ用ガスを用いるプラズマディスプレイ装置等がある。さらには、電気泳動ディスプレイ装置(EPD:Electrophoretic Display)、フィールドエミッションディスプレイ装置(FED:電界放出表示装置:Field Emission Display)等がある。
With the method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention, an electro-optical device having excellent element characteristics and extremely high reliability can be obtained.
In the invention of the present application, the electro-optical device includes not only an electro-optical effect that changes the light transmittance by changing the refractive index of a substance by an electric field, but also those that convert electric energy into optical energy. Collectively. Specifically, a liquid crystal display device using liquid crystal as an electro-optical material, an organic EL device using organic EL (Electro-Luminescence), an inorganic EL device using inorganic EL, a plasma display device using plasma gas as an electro-optical material, etc. There is. Furthermore, there are an electrophoretic display device (EPD), a field emission display device (FED: Field Emission Display device), and the like.
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing used for the following description, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size.
[第1実施形態]
まず、本発明の第1実施形態に係る配線基板の製造方法を用いて製造された配線基板1の構成について、図1を参照して説明する。
図1は、配線基板1の構成を示す平面図(図1(a))及びそのA−A’断面図(図1(b))、図2は、導電パターン接続後の配線基板1を示す平面図(図2(a))及びそのB−B’断面図(図2(b))である。本実施形態の配線基板1は、ガラス基板10の表面10aに導電パターン11が形成されたものである。
[First Embodiment]
First, the configuration of the
1 is a plan view showing the configuration of the wiring board 1 (FIG. 1A) and its AA ′ cross-sectional view (FIG. 1B), and FIG. 2 shows the
(1−1.導電パターンの形成工程)
まず、図1に示した配線基板1上に導電パターン11を形成する工程について説明する。
はじめに、ガラス基板10を用意する。ガラス基板10としては、石英ガラス、ソーダガラス等からなる透光性耐熱基板が好ましい。そして、スパッタリング法または真空蒸着法を用いて、このガラス基板10の表面10aに、Al,Cu等の金属導電材料を成膜する。このように、金属導電材料が成膜されたガラス基板をフォトリソグラフィを用いて加工を行う。まず、金属導電材料の膜上に、紫外線反応型レジスト等のフォトレジスト(ネガ型、ポジ型のいずれでも良い)を塗布してレジスト層(図示略)を形成する。そして、このレジスト層上に、所定の形状のフォトマスクを設置した状態で、紫外光等の光源を用いてフォトレジスト層を露光する。なお、本実施形態ではネガ型フォトレジストを用いている。
(1-1. Formation process of conductive pattern)
First, the process of forming the
First, the
そして、露光工程が終了した後、現像処理を行う。ここで、ネガ型のフォトレジストは溶剤に溶ける性質を持っているため、光化学反応によって光が照射されたレジスト層は、溶剤に不溶となり、残ることになる。
さらに、マスクパターンが形成された金属導電材の膜に、エッチングを施して、ガラス基板10上に所望の形状の導電パターン11を形成する。
Then, after the exposure process is completed, development processing is performed. Here, since the negative photoresist has a property of being dissolved in a solvent, the resist layer irradiated with light by a photochemical reaction becomes insoluble in the solvent and remains.
Further, the metal conductive material film on which the mask pattern is formed is etched to form a
この導電パターン11は、図1に示すように、対向して配置された、第1の導電パターン(導電パターン)12と、第2の導電パターン(導電パターン)13とを備えている。これら導電パターン12,13は、接続する側の端部12a,13aにパターン本体14,15の幅Lより狭い幅の幅狭部16,17を有する形状となっている。なお、ここでの幅とは、第1の導電パターン12と第2の導電パターン13とを接続する方向(図1に示すX方向)に垂直な方向(図1に示すY方向)の長さを示している。
上記幅狭部16,17は、対向する導電パターンの方向(第1の導電パターン12は第2の導電パターン13の方向,第2の導電パターン13は第2の導電パターン12の方向)に向かって漸次幅が狭くなるとともに、先端が尖った形状となっている。
As shown in FIG. 1, the
The
(1−2.導電パターン接続工程)
以上の導電パターン11を形成した後、各導電パターン12,13の電気的接続を行う。ここでは、無電解めっき処理法を用いて接続するものとしている。まず、各導電パターン12,13の表面の濡れ性向上、及び残さを除去するために処理液に浸漬する。本実施形態では、フッ酸が0.01%〜0.1%、及び硫酸が0.01%〜0.1%含有した水溶液中に1分〜5分間含浸する。あるいは0.1%〜10%の水酸化ナトリウム等のアルカリベースの水溶液に1分〜10分浸漬してもよい。
(1-2. Conductive pattern connection step)
After the
次に、水酸化ナトリウムベースでpHが9〜13のアルカリ性水溶液を20℃〜60℃に加温した中に1秒〜5分間浸漬し、表面の酸化膜を除去する。あるいは5%〜30%硝酸をベースとしたpH1〜3の酸性水溶液を20℃〜60℃に加温した中に1秒〜5分間浸漬してもよい。
さらに、ZnOを含有したpH11〜13のジンケート液中に1秒〜2分間浸漬し、端子表面をZnに置換する。その後、5%〜30%の硝酸水溶液に1秒〜60秒浸漬し、Znを剥離する。そして、再度ジンケート浴中に1秒〜2分浸漬し、緻密なZn粒子をAl表面に析出させる。その後、無電解Niめっき浴に浸漬し、Niめっきを形成する。
めっき高さは2μm〜10μm程度析出させる。めっき浴は次亜リン酸を還元剤とした浴であり、pH4〜5、浴温80℃〜95℃である。
Next, an alkaline aqueous solution having a pH of 9 to 13 based on sodium hydroxide is immersed in 20 ° C. to 60 ° C. for 1 second to 5 minutes to remove the oxide film on the surface. Alternatively, an acidic aqueous solution having a pH of 1 to 3 based on 5% to 30% nitric acid may be immersed for 1 second to 5 minutes while being heated to 20 ° C to 60 ° C.
Further, it is immersed in a zincate solution having a pH of 11 to 13 containing ZnO for 1 second to 2 minutes to replace the terminal surface with Zn. Then, it is immersed in a 5% to 30% nitric acid aqueous solution for 1 second to 60 seconds to strip Zn. Then, it is again immersed in the zincate bath for 1 second to 2 minutes to precipitate dense Zn particles on the Al surface. Thereafter, it is immersed in an electroless Ni plating bath to form Ni plating.
The plating height is about 2 μm to 10 μm. The plating bath is a bath using hypophosphorous acid as a reducing agent, and has a pH of 4 to 5 and a bath temperature of 80 ° C to 95 ° C.
このような工程においては、次亜リン酸浴を行うので、リン(P)が共析する。めっき金属は、第1の導電パターン12と、第2の導電パターン13との双方から等方成長するため、双方の第1,第2の導電パターン12,13の幅狭部16,17の形状に沿って成長しためっき金属が、ガラス基板10の表面10aの第1の導電パターン12と第2の導電パターン13との中間地点まで成長することにより接触する。そして、図2に示すように、第1,第2の導電パターン12,13から成長しためっき金属19,20の接触部18にさらにめっき液が供給され、接触面積が増えて行く。
In such a process, since a hypophosphorous acid bath is performed, phosphorus (P) co-deposits. Since the plating metal isotropically grows from both the first
第1,第2の導電パターン12,13同士が接続されたら、最後に置換Auめっき浴中に浸漬し、Ni表面をAuにする。Auは0.05μm〜0.3μm程度に形成する。Au浴はシアンフリータイプを用い、pH6〜8、浴温50℃〜80℃で、1分〜30分間の浸漬を行う。このようにして、双方の第1,第2の導電パターン12,13上にNi−Auめっきバンプを形成する。
以上により、双方の第1,第2の導電パターン12,13は、無電解めっきによって成長したバンプによって互いに電気的に接続される。
When the first and second
As described above, both the first and second
このように、本実施形態では、第1,第2の導電パターン12,13の端部12a,13aに幅狭部16,17を有する形状となっているため、第1の導電パターン12から成長しためっき金属19と、第2の導電パターン13から成長しためっき金属20とが接触する際、これらめっき金属19,20の接触面積は、図3に示すような従来の導電パターン21,22から成長しためっき金属23,24の接触面積に比べて小さくなっている。したがって、めっき金属19,20の接触部18における界面及び微小スペースの発生を抑えることができ、めっき金属19,20の剥離を防止することが可能となる。すなわち、各導電パターン12,13同士の導通を確実に確保し、高い接続信頼性を得た配線基板1を得ることが可能となる。
Thus, in this embodiment, since it has the shape which has the
[第2実施形態]
次に、本発明に係る第2実施形態について、図4及び図5を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第1実施形態に係る配線基板1と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態に係る配線基板30において、第1実施形態と導電パターン31の形状で異なっている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. In each embodiment described below, portions having the same configuration as those of the
The
図4は、配線基板30の構成を示す平面図(図4(a))及びそのA−A’断面図(図4(b))、図5は、導電パターン接続後の配線基板30を示す平面図(図5(a))及びそのB−B’断面図(図5(b))である。本実施形態の配線基板30は、ガラス基板30aの表面30bに導電パターン31が形成されたものである。
上記導電パターン31は、図4に示すように、対向して配置された、第1の導電パターン(導電パターン)32と、第2の導電パターン(導電パターン)33とを備えている。これら導電パターン32,33は、接続する側の端部32a,33aにパターン本体34,35の幅Mより狭い幅の幅狭部36,37を複数(本実施形態では3個)有する形状となっている。
上記複数の幅狭部36,37は、第1実施形態と同様に、対向する第2,第1の導電パターン33,32の方向に向かって漸次幅が狭くなっている。
FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the wiring board 30 (FIG. 4A) and its AA ′ sectional view (FIG. 4B), and FIG. 5 shows the
As shown in FIG. 4, the
As in the first embodiment, the plurality of
まず、第1実施形態と同様にして、フォトリソグラフィを用いて導電パターン31を形成した後、各導電パターン32,33の電気的接続を行う。そして、第1実施形態と同様にして、無電解めっきNiめっき浴に浸漬すると、めっき金属は、第1の導電パターン32と、第2の導電パターン33の双方から等方成長するため、双方の第1,第2の導電パターン32,33の複数の幅狭部36,37の形状に沿って成長しためっき金属が、ガラス基板30aの表面30bの第1の導電パターン32に設けられた複数の幅狭部36と第2の導電パターン33に設けられた複数の幅狭部37との中間地点まで成長することにより複数箇所において接触する。そして、図5に示すように、第1,第2の導電パターン32,33から成長しためっき金属38,39の接触部40にさらにめっき液が供給され、接触面積が増えて行く。
このようにして、双方の第1,第2の導電パターン32,33上にNi−Auめっきバンプを形成し、双方の第1,第2の導電パターン32,33は、無電解めっきによって成長したバンプによって互いに電気的に接続される。
First, similarly to the first embodiment, after forming the
In this way, Ni—Au plating bumps were formed on both the first and second
このように、本実施形態では、第1,第2の導電パターン32,33の端部32a,33aに幅狭部36,37を複数有する形状となっているため、複数箇所においてめっき金属の接触面積を小さくすることができる。すなわち、複数箇所においてめっき液が供給され易くなっているため、第1,第2の導電パターン32,33のそれぞれから成長しためっき金属の導通を確実に得ることができる。
Thus, in this embodiment, since it has the shape which has two or more
[第3実施形態]
次に、本発明に係る第3実施形態について、図6及び図7を参照して説明する。
本実施形態に係る配線基板40において、第1実施形態と導電パターン41の形状で異なっている。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The
図6は、配線基板40の構成を示す平面図(図6(a))及びそのA−A’断面図(図6(b))、図7は、導電パターン接続後の配線基板40を示す平面図(図7(a))及びそのB−B’断面図(図7(b))である。本実施形態の配線基板40は、ガラス基板40aの表面40bに導電パターン41が形成されたものである。
上記導電パターン41は、図6に示すように、対向して配置された一対の第1の導電パターン42(一方の導電パターン)と及び第2の導電パターン(他方の導電パターン)43とを備えている。これら導電パターン42,43は、接続する側の端部42a,43aにパターン本体44,45の幅Nより狭い幅の幅狭部46,47を複数有する形状となっている。
上記複数の幅狭部46,47は、第1実施形態と同様に、対向する第2,第1の導電パターン43,42の方向に向かって漸次幅が狭くなっている。
また、導電パターン41は、第1の導電パターン42の幅狭部46と、第2の導電パターン43の幅狭部47間の凹部47aとを対向配置する形状に形成されている。
6 is a plan view showing the configuration of the wiring board 40 (FIG. 6A) and its AA ′ sectional view (FIG. 6B), and FIG. 7 shows the
As shown in FIG. 6, the
The plurality of
In addition, the
まず、第1実施形態と同様にして、フォトリソグラフィを用いて導電パターン41を形成した後、各導電パターン42,43の電気的接続を行う。そして、第1実施形態と同様にして、無電解めっきNiめっき浴に浸漬すると、めっき金属は、第1の導電パターン42と、第2の導電パターン43の双方から等方成長するため、双方の第1,第2の導電パターン42,43の複数の幅狭部46,47の形状に沿って成長しためっき金属48,49が、ガラス基板40aの表面40bの第1の導電パターン42に設けられた複数の幅狭部46と第1の導電パターン43に設けられた複数の幅狭部47間の凹部47aとの中間地点まで成長することにより接触する。そして、さらにめっき金属48,49が成長すると、図7に示すように、第1の導電パターン42と第2の導電パターン43とのすべてにめっき金属48,49が供給される。
このようにして、双方の第1,第2の導電パターン42,43上にNi−Auめっきバンプを形成し、双方の第1,第2の導電パターン42,43は、無電解めっきによって成長したバンプによって互いに電気的に接続される。
First, similarly to the first embodiment, after forming the
In this way, Ni—Au plating bumps were formed on both the first and second
このように、本実施形態では、第1の導電パターン42の幅狭部46と、第2の導電パターン43の幅狭部47間の凹部47aとを対向配置する形状に形成されているため、第1の導電パターン42の幅狭部46から成長しためっき金属48は、第2の導電パターン43の幅狭部47間の凹部47aから成長しためっき金属49と接触する際、これらめっき金属の接触面積を小さくすることができる。そして、めっき金属の成長が進むにつれて、接触面積は次第に大きくなるため、導通を確実に確保し、高い接続信頼性を得ることが可能となる。
なお、本実施形態において、第1,第2の導電パターン42,43に幅狭部46,47を複数設けたが、図8に示すように、対向する導電パターンの一方の電極パターン51に幅狭部52を一つ設け、他方の電極パターン53に、幅狭部52に対応した凹部54を設けた形状であっても、同様な効果が得られる。
Thus, in this embodiment, since the
In the present embodiment, a plurality of
[第4実施形態]
次に、本発明に係る第4実施形態について、図9から図11を参照して説明する。
まず、本発明の第4実施形態に係る半導体基板の製造方法を用いて製造された電気光学装置の構成について、図9を参照して説明する。図9は電気光学装置の概略構成を示す断面図であって、電気光学装置55は少なくとも基板接合体56を具備しており、該基板接合体56は半導体基板60と有機EL基板57とが貼り合わされた構成を具備している。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the configuration of an electro-optical device manufactured by using the method for manufacturing a semiconductor substrate according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the electro-optical device. The electro-
図10は、半導体基板60の構成を示す平面図(図10(a))及びそのA−A’断面図(図10(b))、図11は、導電パターン接続後の半導体基板60を示す平面図である。
半導体基板60は、図9及び図10に示すように、配線基板61と、配線基板61に形成された所定形状の導電パターン(基板側導電パターン)62と、有機EL素子58等を駆動させるTFT(半導体素子)63と、TFT63に形成された所定形状の導電パターン(素子側導電パターン)64とを備えている。なお、導電パターン62は、TFT63に形成された導電パターン64に応じて形成されるものである。
10 is a plan view showing the configuration of the semiconductor substrate 60 (FIG. 10A) and its AA ′ sectional view (FIG. 10B), and FIG. 11 shows the
As shown in FIGS. 9 and 10, the
まず、半導体基板61の製造プロセスにおいては、半導体素子の形成方法として、配線基板10に対して半導体素子たるTFTを複数転写させる方法を採用している。つまり、導電パターン62を有する配線基板61に対して、TFT63を有する基板(以下「素子基板」という)を貼り合わせ、該TFT63を配線基板61側に転写させることで、半導体基板61を得ている。
First, in the manufacturing process of the
まず、図10に示した配線基板61上に導電パターン62を形成する工程について説明する。
はじめに、ガラス基板65を用意し、第1実施形態と同様に、金属導電材料を成膜した後、フォトリソグラフィを用いて、図10に示すように、図1に示した第1,第2の導電パターン12,13と同様の形状の導電パターン62を形成する。この導電パターン62は、TFT63の貼合わせ領域63aを挟んで対向する配置とされている。また、導電パターン62は、接続する側の端部62aに設けられた幅狭部66は、TFT63に向かって漸次幅が狭くなっている。
First, a process of forming the
First, after preparing a
次に、素子基板の製造工程について説明する。
はじめに、ガラス基板(図示略)を用意する。ガラス基板としては、石英ガラス、ソーダガラス等からなる透光性耐熱基板が好ましい。そして、このガラス基板の表面にTFT63を形成する。TFT63の製造方法は、高温プロセスを含む公知の技術が採用されるので、説明を省略する。なお、ここではTFT63の導電パターン64がガラス基板の直上に位置するように、つまりTFT63の導電パターン64がガラス基板の表面に面するように、該TFT63を公知の高温プロセス技術にて形成するものとしている。また、導電パターン64は、図10に示すように、図1に示した第1,第2の導電パターン12,13と同様の形状の導電パターン64が形成されている。この導電パターン64は、配線基板61に形成された導電パターン62と対向する位置に設けられており、導電パターン64の接続する側の端部64aに設けられた幅狭部67は、TFT63の端部、すなわち、導電パターン62に向かって漸次幅が狭くなっている。
Next, the manufacturing process of the element substrate will be described.
First, a glass substrate (not shown) is prepared. As the glass substrate, a translucent heat-resistant substrate made of quartz glass, soda glass or the like is preferable. Then, a
なお、ガラス基板のTFT13が形成された表面には、剥離層(図示略)が形成されている。剥離層は、レーザ光等の照射により当該層内や界面において剥離(「層内剥離」又は「界面剥離」ともいう)が生ずる材料からなる。即ち、一定の強度の光を照射することにより、構成物質を構成する原子又は分子における原子間又は分子間の結合力が消失し又は減少し、アブレーション(ablation)等を生じ、剥離を起こすものである。また、照射光の照射により、剥離層に含有されていた成分が気体となって放出され分離に至る場合と、剥離層が光を吸収して気体になり、その蒸気が放出されて分離に至る場合とがある。
A release layer (not shown) is formed on the surface of the glass substrate on which the
以上のような方法により製造した配線基板61の貼合せ領域63aに接着剤59を塗布し、素子基板(図示略)を貼り合わせる。
その後、ガラス基板65の裏面側(素子基板のTFT63が形成されていない側の面)から、レーザ光を照射する。そうすると、剥離層の原子や分子の結合が弱まり、また、剥離層内の水素が分子化し、結晶の結合から分離され、即ち、TFT63とガラス基板との結合力が完全になくなり、レーザ光が照射された部分のガラス基板とTFT63との結合(接着)を容易に取り外すことが可能となる。
以上のようなレーザ光照射により、TFT63からガラス基板を剥離することで、図10(b)に示したように、配線基板61の導電パターン62の表面と、TFT63の導電パターン64の表面とが、それぞれ同方向(上方向)を指向する形にて配置されるようになる。
An adhesive 59 is applied to the
Thereafter, laser light is irradiated from the back surface side of the glass substrate 65 (the surface of the element substrate on which the
By peeling the glass substrate from the
以上のように、配線基板61上にTFT63を実装した後、配線基板61に形成された導電パターン62と、TFT63に形成された導電パターン64との電気的接続を行う。この場合も、第1実施形態と同様にして、無電解めっきNiめっき浴に浸漬すると、めっき金属は、導電パターン62と、導電パターン64の双方から等方成長するため、双方の導電パターン62,64の幅狭部66,67の形状に沿って成長しためっき金属68,69が、TFT63の側面63bの略半分の高さの位置まで成長することより接合する。そして、図11に示すように、導電パターン62,64から成長しためっき金属68,69の接触部70にさらにめっき液が供給され、接触面積が増えて行く。
このようにして、双方の導電パターン62,64上にNi−Auめっきバンプを形成し、双方の導電パターン62,64は、無電解めっきによって成長したバンプによって互いに電気的に接続される。
As described above, after mounting the
In this way, Ni—Au plating bumps are formed on both the
このように、本実施形態では、導電パターン62,64の端部62a,64aに幅狭部66,67を有する形状とすることにより、めっき金属68,69の接触面積を小さくすることができる。このため、めっき金属68,69の接触部分には、めっき液が供給され易くなり、配線基板61側の導電パターン62とTFT63側の導電パターン64との接続する際の処理時間の短縮を図ることができる。また、配線基板61側の導電パターン62とTFT63側の導電パターン64との導通を確実に確保することができるため、高い接続信頼性を得た半導体基板60を製造することが可能となる。
Thus, in the present embodiment, the contact areas of the plated
なお、本実施形態において、配線基板61側の導電パターン62及びTFT63側の導電パターン64の端部に幅狭部を1つ設けたが、第2実施形態に示したように、複数設けた形状であっても良く、さらには第3実施形態に示したように、配線基板61側の導電パターン62及びTFT63側の導電パターン64のうち一方の導電パターンの幅狭部と、他方の導電パターンの幅狭部間の凹部とを対向配置する形状であっても良い。
In the present embodiment, one narrow portion is provided at the ends of the
次に、上記電気光学装置を用いた電子機器として、例えば、有機EL装置を備えた電子機器の例について、図12を用いて説明する。図12は、携帯電話1000の斜視図である。有機EL装置は、半導体基板上に有機EL素子を備えた構成となっており、この半導体基板に本発明の半導体基板が用いられている。
本実施形態の半導体基板は、前記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等々、種々の電子機器に適用することができる。いずれの電子機器においても、本発明の半導体基板を適用することで、高性能な電子機器を製造することができる。
Next, as an electronic apparatus using the electro-optical device, for example, an electronic apparatus including an organic EL device will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a perspective view of the
The semiconductor substrate of this embodiment is not limited to the mobile phone, but is an electronic book, personal computer, digital still camera, liquid crystal television, viewfinder type or monitor direct view type video tape recorder, car navigation device, pager, electronic notebook, calculator. It can be applied to various electronic devices such as a word processor, a workstation, a videophone, a POS terminal, and a device having a touch panel. In any electronic device, a high-performance electronic device can be manufactured by applying the semiconductor substrate of the present invention.
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記各実施形態において、導電パターンは先端が尖った形状に限らず、パターン本体より幅狭が狭くなっていれば良いため、例えば図13に示すように、導電パターン75は、パターン本体76より幅の狭い突起部77が形成された形状であっても良い。また、すべての導電パターンにおいて、幅狭部を設けた形状にしたが、接続する複数の導電パターンのうちの少なくとも一つの導電パターンの接続する側の端部に幅狭部が形成されていれば良い。
また、導電パターン12,13,32,33,42,43,62,64を構成する材料としては、例えばAl,Cu等の金属導電材料の他、TiN等の金属窒化膜を用いても良い。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in each of the above-described embodiments, the conductive pattern is not limited to a shape with a sharp tip, and may be narrower than the pattern body. For example, as shown in FIG. The shape in which the
Further, as a material constituting the
また、第1実施形態から第3実施形態において、配線基板10の同一平面状に導電パターン12,13,32,33,42,43を形成したが、図14に示すように、段差があるガラス基板81に導電パターン82,83を設けた配線基板80であっても良い。この構成の場合も、それぞれの導電パターン81,82から成長しためっき金属の接触面積を小さくすることが可能となる。
Further, in the first to third embodiments, the
10,61,80…配線基板、12…第1の導電パターン(導電パターン)、13…第2の導電パターン(導電パターン)、14,15,34,35,44,45…パターン本体、16,17,36,37,46,47,52,66,67…幅狭部、32…第1の導電パターン(導電パターン)、33…第2の導電パターン(導電パターン)、42…第1の導電パターン(一方の導電パターン)、43…第2の導電パターン(他方の導電パターン)、62…導電パターン(基板側導電パターン)、63…TFT(半導体素子)、64…導電パターン(素子側導電パターン)
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記複数の導電パターンのうちの少なくとも一つの導電パターンの接続する側の端部にパターン本体よりも幅狭の幅狭部を有する形状となるように、前記複数の導電パターンを形成する導電パターン形成工程と、
前記複数の導電パターンを無電解めっきにより電気的に接続する工程とを備えることを特徴とする配線基板の製造方法。 A method of manufacturing a wiring board including a step of connecting a plurality of conductive patterns provided at intervals,
Conductive pattern formation for forming the plurality of conductive patterns so as to have a shape having a narrower portion narrower than the pattern body at an end portion on the side to which at least one of the plurality of conductive patterns is connected. Process,
And a step of electrically connecting the plurality of conductive patterns by electroless plating.
前記基板側導電パターンと前記素子側導電パターンの少なくとも一方の他方の導電パターンと接続する側の端部にパターン本体よりも幅狭の幅狭部を有する形状となるように、前記各導電パターンを形成する導電パターン形成工程と、
前記配線基板上に半導体素子を実装する素子実装工程と、
前記基板側導電パターンと前記素子側導電パターンとを無電解めっきにより電気的に接続する工程とを備えることを特徴とする半導体基板の製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor substrate comprising a step of electrically connecting a substrate-side conductive pattern on the wiring substrate and an element-side conductive pattern on the semiconductor element, wherein a semiconductor element is mounted on the wiring substrate,
Each conductive pattern is formed so as to have a shape having a narrower portion narrower than the pattern main body at the end connected to at least one other conductive pattern of the substrate side conductive pattern and the element side conductive pattern. A conductive pattern forming step to be formed;
An element mounting step of mounting a semiconductor element on the wiring board;
And a step of electrically connecting the substrate-side conductive pattern and the element-side conductive pattern by electroless plating.
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