JP2006332615A - パターン形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材2の一方の面に、複数の溝20とこれら複数の溝20に連通し且つ溝20の幅よりも長い幅及び長さを有する拡大凹部21,22とを形成してから、一方の拡大凹部21に液滴31を着弾させて、この拡大凹部21に連通する溝20に液体32を充填し、さらに、溝20に充填された液体32を固化させる。つまり、面積の大きい拡大凹部21に液滴31を着弾させるだけで、幅が狭い溝20に液体32を充填できるため、基材2に微細なパターンを容易に形成することができる。
【選択図】図3
Description
前記基板を形成する基材を設ける工程と、前記基材の一方の面側に、第1の溝と、第1の溝に連通する第1の受液部とを形成する工程と、第1の受液部に液滴を着弾させて、第1の受液部に連通する第1の溝に液体を充填する液体充填工程と、前記第1の溝に充填された前記液体を固化させる固化工程とを含むパターン形成方法が提供される。
図5に示すように、凹部22に充填された導電性材料30(接続端子12)の表面に銀や金などのバンプ13を形成した後に、さらに、このバンプ13の表面に溶融したハンダなどの、バンプ13とは別の金属材料を含む導電性の液滴を着弾させて、バンプ13に表面層41を形成してもよい。
基材2の上面に必ずしも撥液膜5を形成する必要はなく、撥液膜形成工程を省略してもよい。この場合でも、基材2の上面の表面粗さよりも、溝20及び凹部21,22の内面の表面粗さが大きくなるようにすれば、これら溝20及び凹部21,22の内面の撥液性が基材2の上面よりも低くなる。例えば、レーザー加工によって溝20及び凹部21,22を形成することにより、溝20及び凹部21,22を画成する内面の表面を粗くして濡れ性を高めることができる。この場合には、基材2の上面の撥液性が溝20及び凹部21,22の内面の撥液性よりも相対的に高くなるため、凹部21,22に液滴を着弾させて溝20内に液体32を充填させる際に、液体32が基材2の上面に流れ出しにくくなる。
前記第1実施形態では、基材2側にバンプ13を形成しているが、図6に示すように、ドライバIC4の端子4aの表面(下面)に、下方へ突出するバンプ43が予め形成されていてもよい。この場合には、基材2にバンプ13を形成する工程を省略できる。
図7(a)に示すように、各溝20の両端に設けられた2つの凹部21,22のそれぞれに対して導電性の液滴31を着弾させてもよい。この場合には、図7(b)に示すように、溝20に、その両端の2つの凹部21,22からそれぞれ液体32が流れ込むため、溝20に、より迅速に液体32を充填することができる。
図8(a)に示すように、各溝20の右端に設けられた(ドライバIC4の設置側の)凹部22に液滴31を着弾させて溝20内に液体32を充填していき、さらに、図8(b)に示すように、凹部22に充填された液体32の液面が、表面張力により基材2の上面よりも盛り上がるまで液体32を充填してもよい。この場合には、図8(c)に示すように、液体32を固化させると、固化した導電性材料30により凹部22に突出状のバンプ13が形成される。従って、導電パターン3を形成した後に、バンプ13を形成するための特別な工程を行う必要がないため、接続端子12とドライバIC4とをバンプ13を介して確実に接続しつつ、製造工程を簡略化することができる。
基材2の上面に溝20及び凹部21,22を形成した後、この基材2の上面にドライバIC4を設置してから、溝20内に液体32を充填してもよい。即ち、まず、図9(a)に示すように、基材2の上面に溝20及び凹部21,22を形成する(凹部形成工程)。次に、図9(b)に示すように、基材2の上面に、各端子4aが各溝20の右端に位置する凹部22と平面視で重なるようにドライバIC4を載置する(電子部品設置工程)。そして、図9(c)に示すように、各溝20の左端に位置する凹部21に液滴31を着弾させて、この凹部21から溝20に液体32を流し込む。図9(d)に示すように、右端の凹部22まで液体32が充填されて、ドライバIC4の下面の各端子4aに液体32が接触する。つまり、液体32を溝20に充填してこの液体32を固化させるだけで、一方の凹部22においてドライバIC4の端子4aと接続端子12を接続することができる。ドライバIC4を基材2に設置する際に、ドライバIC4の端子4aと導電パターン3の接続端子12とを接続するためにドライバIC4を基材2へ押しつける必要がないため、ドライバIC4や基材2が損傷するおそれがない。尚、本変更形態において、ドライバIC4の各端子4aが平面視で重なる部分は、各溝20の端部に位置する凹部22に限られるものではなく、各溝20の一部分であってもよい。また、各溝20の途中の一部分にその幅が部分的に大きくなる拡大部分を形成し、その拡大部分が各端子4aと重なるようにしてもよい。
本変更形態では、第6変更形態の凹部形成工程において、さらに、基材2Aの上面に、接着剤用の溝50及び溝50に連通する2つの凹部51,52を形成し(図10参照)、これを用いてドライバIC4と基板1Aとを接着剤で固定する。凹部形成工程の後、基材2Aの右端に位置する一方の凹部51に接着剤の液滴を着弾させることにより、溝50と、基材2Aの左端に位置する他方の凹部52に接着剤53を充填して(図11参照)、凹部52に充填された接着剤53により、ドライバIC4の下面を基材2Aに接合する。この基板1Aにおいては、図11に示すように、ドライバIC4の下面と基材2Aの上面が接着剤53により接合された状態で、その後に、凹部22に充填された導電性材料30によりドライバIC4の端子4aと導電パターン3が接続されるため、その電気的接続の信頼性が高くなる。尚、基材2の上面とドライバIC4の下面との間に接着剤53を供給するための凹部52は、必然的に、平面視でドライバIC4と重なる領域に形成することになるが、ドライバIC4と基材2Aとの接合をさらに確実なものにするために、図10に示すように、凹部52がドライバIC4の中央部と重なる領域に形成することが好ましい。
図12、図13に示すような微細な幅及びピッチの導電パターンを、基材2Bの上面と下面の両方に形成することもできる。基板1Bの上面には、複数の配線部60と複数の配線部60の一端に設けられた複数の接続端子61とを備える導電パターン65が形成されている。また、基材2Bの下面にも、複数の配線部62と複数の配線部62の一端に設けられた複数の接続端子63とを備える導電パターン66が形成されている。そして、配線部60の接続端子61と反対側の端部と、配線部62の接続端子63と反対側の端部とは、基材2Bを貫通する複数の連通孔74に充填された導電性材料30により接続されている。また、基材2Bの下面にはドライバIC4が設置され、このドライバIC4の複数の端子4aと基材2Bの下面に形成された複数の接続端子63とが接続されている。
本変更形態において、導電性の液体が着弾する部分(受液部)は平坦、すなわち、溝を除く他の基材表面部分と同じ高さであり、受液部の表面の撥液性は、基材表面の他の部分の撥液性よりも低い。図15,16に示す基板101は、受液部121及び溝が1つずつであることと受液部121が凹部でないことを除いて、第1実施形態の基板1と同一の構造である。
図17(a),(b)に示すように、溝20に充填された導電性の液体32の液面32aを、溝20の上方の開口よりも下にすることもでき、あるいは、溝20の上方の開口よりも上に盛り上げることもできる。溝20に充填された液体32の量が溝20の容積に比べて少ない場合には、液面32aは溝20の開口よりも下になる。この場合、液面32aは、表面張力によって、溝20を画成する壁面側と比べて溝の中央が窪んだ形状となる。このようにして形成された導電パターンは、基材2の表面に対して突出しておらず、溝の内側で保護されているため、断線などの恐れが低い。また、溝20に充填された液体32の量が溝20の容積に比べて多い場合には、液面32aは溝20の開口よりも上に盛り上がった形状となる。溝20の外側の基材2の表面には撥液膜5が形成されているため、液体32が溝20からあふれて広がることが抑制されるからである。このようにして形成された導電パターンは、基材2の表面に対して突出しているため、ICなどの電気素子と接続する際にバンプとして利用することができる。
3 導電パターン
4a 端子
5 撥液膜
13 バンプ
20 溝(第1の溝)
21,22 凹部(第1の凹部)
30 導電性材料
31 凹部
31 液滴
32 液体
40 液滴噴射装置
41 表面層
43 バンプ
65,66 導電パターン
70 溝(第1の溝)
71 凹部(第1の凹部)
72 溝(第2の溝)
73 凹部(第2の凹部)
74 連通孔
82 基材
83 導電パターン
93 バンプ
100 レジスト層
101,102 型
103 貫通孔
110 溝
111,112 凹部
120 導電性材料
Claims (27)
- 基板上にパターンを形成する方法であって、
前記基板を形成する基材を設ける工程と、
前記基材の一方の面側に、第1の溝と、第1の溝に連通する第1の受液部とを形成する工程と、
第1の受液部に液滴を着弾させて、第1の受液部に連通する第1の溝に液体を充填する液体充填工程と、
前記第1の溝に充填された前記液体を固化させる固化工程と、
を含むことを特徴とするパターン形成方法。 - 第1の受液部は、前記液滴の径と同一の径の円を完全に包含する大きさを有し、前記第1の溝の幅は前記液滴の径よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載のパターン形成方法。
- 前記基材の一方の面の撥液性は、前記第1の溝及び前記第1の受液部を画成する面の撥液性よりも高いことを特徴とする請求項1に記載のパターン形成方法。
- 第1の溝及び第1の受液部を形成する工程の前に、前記基材の一方の面に、前記第1の溝及び前記第1の受液部を画成する面の撥液性よりも高い撥液性を有する撥液膜を形成する撥液膜形成工程を備えることを特徴とする請求項3に記載のパターン形成方法。
- 前記撥液膜はフッ素系樹脂により形成されることを特徴とする請求項4に記載のパターン形成方法。
- 前記液体は導電性材料により形成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。
- 第1の溝及び第1の受液部を形成する工程と前記液体充填工程の間において、前記基材の前記一方の面に電子部品を設置する電子部品設置工程を備え、
前記電子部品設置工程において、前記電子部品の端子が前記第1の溝と重なるように前記電子部品を設置することを特徴とする請求項6に記載のパターン形成方法。 - 前記固化工程の後に、第1の受液部において固化した前記導電性材料の表面に、さらに、導電性の液滴を着弾させて、突出状のバンプを形成するバンプ形成工程を備えることを特徴とする請求項6に記載のパターン形成方法。
- 前記液体充填工程において、前記液体の液面が、前記基材の前記一方の面よりも盛り上がるまで第1の受液部に前記液体を着弾させることを特徴とする請求項6に記載のパターン形成方法。
- 第1の溝及び第1の受液部を形成する工程において、第1の受液部は2つの着弾部を備え、第1の溝の両端に2つの前記着弾部をそれぞれ形成し、
前記液体充填工程において、これら2つの着弾部にそれぞれ液滴を着弾させ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。 - 第1の溝及び第1の受液部を形成する工程において、前記基材の一方の面と反対側の他方の面に、第2の溝を形成するとともに、前記基材を貫通して、前記一方の面の前記第1の溝と前記他方の面の前記第2の溝とを互いに連通させる連通孔を形成し、
前記液体充填工程において、前記第1の溝に前記液体を充填するとともに、前記連通孔を介して前記第2の溝にも前記液体を充填す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。 - 第1の溝及び第1の受液部を形成する工程において、前記基材の前記他方の面に、前記第2の溝に連通する第2の受液部を形成することを特徴とする請求項11に記載のパターン形成方法。
- 第1の溝及び第1の受液部を形成する工程の前に、前記基材の一方の面にレジスト層を形成するレジスト層形成工程を備え、
第1の溝及び第1の受液部を形成する工程において、このレジスト層に前記基材の一方の面まで達する貫通孔を形成することにより、前記第1の溝及び前記第1の受液部を形成し、
前記液体充填工程において前記第1の溝に前記液体を充填してから、前記固化工程において前記液体を固化させた後に、前記レジスト層を除去するレジスト層除去工程を備え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。 - 第1の溝及び第1の受液部を形成する工程において、第1の溝及び第1の受液部をレーザー加工により形成する請求項1に記載のパターン形成方法。
- 第1の溝が複数の溝を備え、第1の受液部が複数の受液部を備え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。
- 第1の溝の幅が20μm以下であ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。
- 前記液体が銀又は金のナノ粒子を含むナノ導電粒子インクであ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。
- 前記液体が接着剤であ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。
- 第1の溝の幅よりも第1の受液部の幅及び長さが長いことを特徴とする請求項1に記載のパターン形成方法。
- 第2の溝の幅よりも第2の受液部の幅及び長さが長いことを特徴とする請求項12に記載のパターン形成方法。
- 前記液体充填工程において、前記電子部品と前記液体の表面とが接触するまで前記液体を着弾させることを特徴とする請求項7に記載のパターン形成方法。
- 配線パターンが設けられた配線基板であって、
前記配線基板は
基材と、
前記基材の一方の面側に形成された溝と、
前記基材の前記一方の面側に形成され、前記溝と連通している凹部と、
前記溝と前記凹部に充填された配線材料とを備えることを特徴とする配線基板。 - 前記配線材料が導電性材料によって構成されていることを特徴とする請求項22に記載の配線基板。
- 前記溝及び前記凹部に充填された前記配線材料の表面が、前記基材の前記一方の面よりも隆起していることを特徴とする請求項22に記載の配線基板。
- 前記溝及び前記凹部に充填された前記配線材料の表面が、前記基材の前記一方の面よりも窪んでいることを特徴とする請求項22に記載の配線基板。
- 前記導電性材料が銀又は金のナノ粒子を含むことを特徴とする請求項23に記載の配線基板。
- 前記溝が複数の個別溝を有し、前記凹部が複数の個別凹部を有することを特徴とする請求項23に記載の配線基板。
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