JP2007005519A - 多層構造形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 多層構造形成方法が、第1の絶縁パターン上にダミーポストを設ける第1のインクジェット工程と、前記ダミーポストの側面を囲む第2の絶縁パターンが得られるように、前記第1の絶縁パターン上に前記第2の絶縁パターンを設ける第2のインクジェット工程と、前記ダミーポストに接続された第1の導電パターンが得られるように、前記第2の絶縁パターン上に前記第1の導電パターンを設ける第3のインクジェット工程と、を包含している。そして、前記第1のインクジェット工程は、前記第1の導電パターンに対して密着性のよい第1の導電材料を含有した機能液を前記第1の絶縁パターンへ吐出する工程を含んでいる。
【選択図】 図5
Description
まず、本実施形態の多層構造形成方法において用いられる液滴吐出装置の構造および機能を説明する。
図1に示す液滴吐出装置100は、基本的にはインクジェット装置である。より具体的には、液滴吐出装置100は、液状材料111を保持するタンク101と、チューブ110と、グランドステージGSと、吐出ヘッド部103と、ステージ106と、第1位置制御装置104と、第2位置制御装置108と、制御部112と、光照射装置140と、支持部104aと、を備えている。
図2(a)および(b)に示すように、液滴吐出装置100におけるヘッド114は、複数のノズル118を有するインクジェットヘッドである。具体的には、ヘッド114は、振動板126と、複数のノズル118と、複数のノズル118のそれぞれの開口を規定するノズルプレート128と、液たまり129と、複数の隔壁122と、複数のキャビティ120と、複数の振動子124と、を備えている。
次に、制御部112の構成を説明する。図3に示すように、制御部112は、入力バッファメモリ200と、記憶装置202と、処理部204と、光源駆動部205と、走査駆動部206と、ヘッド駆動部208と、を備えている。これら入力バッファメモリ200と、処理部204と、記憶装置202と、光源駆動部205と、走査駆動部206と、ヘッド駆動部208とは、図示しないバスによって相互に通信可能に接続されている。
上述の「液状材料」とは、ヘッド114のノズル118から液滴Dとして吐出されうる粘度を有する材料をいう。ここで、「液状材料」が水性であると油性であるとを問わない。ノズル118から吐出可能な流動性(粘度)を備えていれば十分で、固体物質が混入していても全体として流動体であればよい。ここで、「液状材料」の粘度は1mPa・s以上50mPa・s以下であるのが好ましい。粘度が1mPa・s以上である場合には、「液状材料」の液滴Dを吐出する際にノズル118の周辺部が「液状材料」で汚染されにくい。一方、粘度が50mPa・s以下である場合は、ノズル118における目詰まり頻度が小さく、このため円滑な液滴Dの吐出を実現できる。
図4から図7を参照しながら、本実施形態の多層構造形成方法を説明する。
図6を参照しながら、図4(e)に示された複数のダミーポスト5を設けるインクジェット工程をより詳細に説明する。なお、以下では、説明の便宜上、1つのダミーポスト5に着目して工程が説明されているが、実際には、この工程によって複数のダミーポスト5が設けられる。
図7を参照しながら、図5(a)の絶縁パターン6を設けるインクジェット工程をより詳細に説明する。
図8を参照しながら、実施形態2の多層構造形成方法を説明する。
図9を参照しながら、実施形態3の多層構造形成方法を説明する。
実施形態1および2のダミーポスト5の形状は、ほぼ円錐台であり、そしてこのため、ダミーポスト5の断面形状は、テーパ状である(図10(a))。しかしながら、本発明の「ダミーポスト」の形状は、円錐台に限定されない。具体的には、「ダミーポスト」の断面形状がテーパ状であれば、ダミーポストの形状が円錐台の形状である必要ない。
実施形態1および2では、導電パターン7は接続ランドである。また、導電パターン7を固定する機能を担うのは、導電ポスト3と複数のダミーポスト5との組合せである。ただし、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、図10(c)に示すように、接続ランドを固定する機能を担うのが、複数のダミーポスト5だけでもよい。つまり、導電ポスト3は無くてもよい。さらに、複数のダミーポスト5が固定する対象は、接続ランドに限定されず、ストライプ状の導電パターン7Aでもよい。なお、図10(c)の紙面は、XY平面に平行である。
実施形態1から3の機能液14には、銀のナノ粒子が含まれている。しかしながら、銀のナノ粒子に代えて、他の金属のナノ粒子が用いられてもよい。ここで、他の金属として、例えば、金、白金、銅、パラジウム、ロジウム、オスミウム、ルテニウム、イリジウム、鉄、錫、亜鉛、コバルト、ニッケル、クロム、チタン、タンタル、タングステン、インジウムのいずれか1つが利用されてもよいし、または、いずれか2つ以上が組合せられた合金が利用されてもよい。ただし、銀であれば比較的低温で還元できるため、扱いが容易であり、この点で、液滴吐出装置100を利用する場合には、銀のナノ粒子を含有する機能液14を利用することは好ましい。
実施形態1において述べたように、機能液14における銀のナノ粒子は、有機物などのコーティング剤で被覆されてもよい。このようなコーティング剤として、アミン、アルコール、チオールなどが知られている。より具体的には、コーティング剤として、2−メチルアミノエタノール、ジエタノールアミン、ジエチルメチルアミン、2−ジメチルアミノエタノール、メチルジエタノールアミンなどのアミン化合物、アルキルアミン類、エチレンジアミン、アルキルアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、アルキルチオール類、エタンジチオールなどがある。コーティング剤で被覆された銀のナノ粒子は、分散媒中でより安定して分散され得る。
実施形態1から3によれば、紫外域の波長の光を照射して、基板1,21の表面、および絶縁パターン4の表面を親液化する。しかしながら、このような親液化に代えて、大気雰囲気中で酸素を処理ガスとするO2プラズマ処理を施しても、これらの表面を親液化できる。O2プラズマ処理は、物体表面に対して、図示しないプラズマ放電電極からプラズマ状態の酸素を照射する処理である。O2プラズマ処理の条件は、プラズマパワーが50〜1000W、酸素ガス流量が50〜100mL/min、プラズマ放電電極に対する物体表面の相対移動速度が0.5〜10mm/secであり、物体表面の温度が70〜90℃であればよい。
実施形態1から3では、多層構造形成方法が、複数の液滴吐出装置100によって実現される。ただし、多層構造形成方法において利用される液滴吐出装置100の数は1つだけでもよい。液滴吐出装置100の数が1つの場合には、1つの液滴吐出装置100において、ヘッド114ごとに異なる液状材料111を吐出すればよい。
実施形態1から3では、機能液15は、溶剤と、絶縁材料として感光性のアクリル樹脂と、を含有している。つまり、機能液15は、溶剤に溶けた重合体を含有している。
実施形態1および2では、多層構造10が、その最下層を構成する基板1から最表層を構成する導電パターン7まで、Z軸方向に積層された5つの層からなる。しかしながら、実際には、基板1と、絶縁パターン4との間に、さらに多くの層が存在してよい。つまり、本発明の「物体表面」は、基板1の表面でもよいし、他の絶縁層または絶縁パターンの表面でもよい。また、多層構造10において、複数の絶縁層または絶縁パターンの間に、抵抗器、キャパシタ、LSIベアチップ、またはLSIパッケージなどの電子部品が埋め込まれていてもよい。また、ポリイミドからなる基板1に代えて、セラミック基板、ガラス基板、エポキシ基板、ガラスエポキシ基板、またはシリコン基板などが利用されても、上記実施形態で説明した効果と同様の効果が得られる。
Claims (17)
- 第1の絶縁パターン上にダミーポストを設ける第1のインクジェット工程と、
前記ダミーポストの側面を囲む第2の絶縁パターンが得られるように、前記第1の絶縁パターン上に前記第2の絶縁パターンを設ける第2のインクジェット工程と、
前記ダミーポストに接続された第1の導電パターンが得られるように、前記第2の絶縁パターン上に前記第1の導電パターンを設ける第3のインクジェット工程と、
を包含した多層構造形成方法であって、
前記第1のインクジェット工程は、前記第1の導電パターンに対して密着性のよい第1の導電材料を含有した機能液を前記第1の絶縁パターンへ吐出する工程を含んでいる、
多層構造形成方法。 - 請求項1記載の多層構造形成方法であって、
前記第2のインクジェット工程は、前記第1の絶縁パターンに対して密着性のよい所定の絶縁材料を含有した機能液、または前記第1の絶縁パターンに対して密着性のよい前記所定の絶縁材料の前駆体を含有する機能液、を前記第1の絶縁パターンへ吐出する工程を含んでいる、多層構造形成方法。 - 請求項2記載の多層構造形成方法であって、
物体表面上に前記第1の絶縁パターンを設ける第4のインクジェット工程をさらに包含した多層構造形成方法。 - 請求項2または3記載の多層構造形成方法であって、
前記第1の絶縁パターンの材料と、前記所定の絶縁材料とは、互いに同じである、
多層構造形成方法。 - 請求項1から4のいずれか一つに記載の多層構造形成方法であって、
前記第1の導電材料と、前記第1の導電パターンの材料とは、互いに同じである、
多層構造形成方法。 - 請求項1から5のいずれか一つに記載の多層構造形成方法であって、
前記第1の導電材料と、前記第1の導電パターンとは、同じ金属を含む、
多層構造形成方法。 - 請求項3記載の多層構造形成方法であって、
前記物体表面上に位置する第2の導電パターン上に導電ポストを設ける第5のインクジェット工程と、
前記第2の導電パターンを覆うとともに前記導電ポストの側面の下部を囲む前記第1の絶縁パターンが得られるように、前記物体表面上に前記第1の絶縁パターンを設ける前記第4のインクジェット工程と、
前記導電ポストの側面の残りと前記ダミーポストの側面とを囲む前記第2の絶縁パターンが得られるように、前記第1の絶縁パターン上に前記第2の絶縁パターンを設ける前記第2のインクジェット工程と、
前記導電ポストと前記ダミーポストとに接続された前記第1の導電パターンが得られるように、前記第2の絶縁パターン上に前記第1の導電パターンを設ける前記第3のインクジェット工程と、
を包含した多層構造形成方法。 - 請求項1から7のいずれか一つに記載の多層構造形成方法であって、
前記第3のインクジェット工程は、前記第1の導電パターンとして接続ランドを設ける工程を包含している、
多層構造形成方法。 - 請求項1から8のいずれか一つに記載の多層構造形成方法であって、
前記第3のインクジェット工程は、前記第1の導電パターンとして多層構造の最表層を設ける工程を包含している、
多層構造形成方法。 - ダミーポストと前記ダミーポストの側面を囲む第2の絶縁パターンとを設ける第1のインクジェット工程と、
前記ダミーポストに接続された第1の導電パターンが得られるように、前記第2の絶縁パターン上に前記第1の導電パターンを設ける第2のインクジェット工程と、
を包含した多層構造形成方法であって、
前記第1のインクジェット工程は、
(a)所定の絶縁材料を含有した機能液または前記所定の絶縁材料の前駆体を含有した機能液を第1の絶縁パターンへ吐出して、前記機能液の層を形成する第1の工程と、
(b)前記ダミーポストに対して密着性のよい第1の導電材料を含有した機能液を前記機能液の層へ吐出して、ダミーポスト前駆体を形成する第2の工程と、を含んでいる、
多層構造形成方法。 - 請求項10記載の多層構造形成方法であって、
前記第1のインクジェット工程は、
(c)前記機能液の層と前記ダミーポスト前駆体とから前記第2の絶縁パターンと前記ダミーポストとがそれぞれ得られるように、前記機能液の層と前記ダミーポスト前駆体とを一度に活性化する第3の行程、をさらに含んでいる、
多層構造形成方法。 - 請求項10または11記載の多層構造形成方法であって、
前記第1の工程は、前記第1の絶縁パターンに対して密着性のよい前記所定の絶縁材料を含有した前記機能液、または前記第1の絶縁パターンに対して密着性のよい前記所定の絶縁材料の前駆体を含有した前記機能液、を前記第1の絶縁パターンへ吐出する工程を含んでいる、
多層構造形成方法。 - 請求項12記載の多層構造形成方法であって、
物体表面上に前記第1の絶縁パターンを設ける第3のインクジェット工程をさらに包含した多層構造形成方法。 - 請求項12または13記載の多層構造形成方法であって、
前記第1の絶縁パターンの材料と、前記所定の絶縁材料とは、互いに同じである、
多層構造形成方法。 - 請求項10から14のいずれか一つに記載の多層構造形成方法であって、
前記第1の導電材料と、前記第1の導電パターンの材料とは、互いに同じである、
多層構造形成方法。 - 請求項10から15のいずれか一つに記載の多層構造形成方法であって、
前記第1の導電材料と、前記第1の導電パターンとは、同じ金属を含む、
多層構造形成方法。 - 基板表面上に設けられた導電パターンであって第1の導電材料からなる導電パターン上に、凹凸パターンを設ける第1のインクジェット工程と、
前記導電パターンと前記凹凸パターンとを覆う絶縁パターンを設ける第2のインクジェット工程と、
を包含した多層構造形成方法。
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