JP2009076529A - パターン形成方法、配線基板及び電子機器 - Google Patents

パターン形成方法、配線基板及び電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】容易に３次元的な広がりを持った面に対し微細パターンを形成することができるパターン形成方法、該方法を用いた配線基板及び電子機器を提供する。
【解決手段】屈曲した複数の面又は湾曲した面をまたいでパターン形成材料を含む機能液を塗布し３次元構造を備えたパターンを形成するパターン形成方法であって、屈曲した複数の面又は湾曲した面を含む面に液滴吐出法を用いて機能液２０に対して撥液性を示す撥液材料を含む液状体を配置し、撥液部１６を形成する工程と、撥液部１６が形成されていない親液部に機能液２０を配置する工程と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、パターン形成方法、配線基板及び電子機器に関するものである。
液滴吐出法（インクジェット方式）を用いて所望の材料を含む液状体を吐出し、所定位置に着弾させることによって一定の材料パターンを形成する技術が活発に開発されている。このパターン形成技術は、用いるインクジェットヘッドの解像度に応じて微少な液状体を所望の位置に塗布することが可能であり、そのため微細なパターンの形成ができるという特長を有する。例えば、回路基板の微細な配線パターンを形成するには、配線材料または配線材料の溶液を塗布することにより配線パターンを形成することができる。
しかしこの方法には、機能液の液滴を着弾させる箇所が機能液に対して親液性になっていると、塗布された液滴が基板上に塗れ広がってしまい所望の微細パターンが形成できないという課題があった。そのため、あらかじめ基板表面を塗布液滴に対して撥液性を示すように改質しておき、撥液性に改質した面に所望の液滴を塗布することで塗れ広がりを防止し、微細なパターンを形成するという方法が開発されている。また、特許文献１では、塗布面を撥液性に改質した後に、パターンの形成箇所にレーザを照射し、微細に撥液部を除去して親液化し、塗布液滴をレーザで描いたパターン通りに配置する方法が提案されている。
特開２００４−２００２４４号公報
ところで、近年の技術の発展に伴い、微細な材料パターンを形成する必要のある構造は、基板表面のような面的（２次元的）な広がりを持ったものだけに留まらなくなっている。例えば、３次元実装方式を採用した集積回路は、単位回路が積み重なって構成されているため、段差や屈曲部を有した連続面のように立体的（３次元的）な広がりを持った構造（３次元構造）が多数見られる。その様な構造を有する回路では、段差や屈曲部を介した面同士を電気的に接続する必要が随所で生じる。
上記のような３次元構造を有する回路を接続する方法としては、従来ワイヤボンディング法が知られている。しかし、近年の集積回路の小型化・高集積化に伴い、集積回路に設けられる接続端子は狭小化・狭ピッチ化される傾向にある。それに伴い集積回路の基板上に形成される配線パターンも狭ピッチ化される傾向にある。このような技術動向において、ワイヤボンディング法を用いた配線の接続では、接続端子と配線パターンを物理的に１本ずつ接続する必要があるため、狭小化・狭ピッチ化に伴い次第に作業が困難になる。また、ワイヤボンディング法では引き回し可能なワイヤの長さに制限があること、基板のおもて面と裏面との接続のようにワイヤボンディング法では接続不可能な配線配置があること、といった設計上の制限も存在する。更には、ボンディングを行う際の機械的な圧力により集積回路の破損等の不具合が発生する場合があることなど、配線パターンの接続が困難な場合も多い。
一方で、３次元的構造に液滴吐出法を用いて材料パターンを形成する場合には、新たな課題が生じる。すなわち、塗布液滴の塗れ広がりを防止するために撥液性に表面を改質した後に、壁面や斜面のような急峻な構造部に塗布液滴を着弾させると、配置した液滴が流動してしまうという点である。これは、液滴を配置した面が撥液性であるために、配置した液滴がはじかれるためである。また、液滴吐出法を用いた場合には、インクジェットヘッドに目詰まり等の不具合が出ない程度に吐出する液滴の濃度や粘度を低く設定する必要があることから、配置した液滴が流動しやすいためでもある。一方、特許文献１の方法では、撥液材料を塗布した後にレーザで除去するという方法を用いるため、省材料という観点からは望ましくない。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、容易に３次元的な広がりを持った面に対し微細パターンを形成することができるパターン形成方法を提供することを目的とする。また、この方法を用いることにより急峻な面にも微細パターンを形成した配線基板及び電子機器を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明のパターン形成方法は、屈曲した複数の面又は湾曲した面をまたいでパターン形成材料を含む機能液を塗布し３次元構造を備えたパターンを形成するパターン形成方法であって、前記屈曲した複数の面又は前記湾曲した面を含む面に液滴吐出法を用いて前記機能液に対して撥液性を示す撥液材料を含む液状体を配置し撥液部を形成する工程と、前記撥液部が形成されていない親液部に前記機能液を配置する工程と、を備えることを特徴とする。
この方法によれば、まず撥液材料を所定の位置に配置して、パターン形成材料を含む機能液に対して撥液性を示す撥液部を形成する。撥液部が形成するパターンは目的とするパターン形状の逆パターンとなっており、撥液部に囲まれた親液部が形成するパターンは目的とするパターン形状となっている。親液部の形状・線幅は、撥液材料の配置間隔や撥液材料の量により精密に制御でき、所望の微細な親液部のパターンを形成することが可能である。次いで、目的に応じた濃度の機能液と塗布方法を用い親液部に機能液を配置し、目的とするパターンを形成することとしている。親液部からはみ出し撥液部に配置された機能液は、撥液部ではじかれ親液部に配置される。機能液が配置される親液部は機能液に対して親液性であるため、機能液が凝集した液溜まりを形成することなく親液部にぬれ広がる。また、親液性であるため、機能液の配置される面が屈曲した面や湾曲した面など急峻な面にであっても、機能液が流動してしまい配置面に残らないということなく、良好にぬれ広がり配置される。したがって、３次元構造を備えた親液部パターンに対しても容易且つ確実に機能液を配置することが可能であり、機能液が含む材料で形成された３次元構造のパターンを高精度に形成することができる。また、このような方法を取ることにより、例えばレーザ光を用いてパターン成形する方法と比べて簡単な装置構成でパターン形成が可能となる。
本発明においては、前記親液部は、前記機能液に対する接触角が２５度以下であり、前記撥液部は、前記機能液に対する接触角が５０度以上であることが望ましい。
親液部としては、機能液の液滴に対する接触角が２５度を超えると液溜まりが発生しやすくなるため、本発明では、接触角を２５度以下とすることで液溜まりの発生を防止できる。また、撥液部としては、機能液の液滴に対する接触角が５０度未満であると、液滴を十分にはじくことが困難になってしまうため、本発明では５０度以上とすることで、親液部との接触角の差を十分に確保でき、機能液を親液部に維持させることができる。
本発明においては、前記撥液部を形成する工程の前に、前記屈曲した複数の面又は前記湾曲した面を含む面に対して親液処理を施すことが望ましい。
この方法によれば、機能液に対する親液部と撥液部の性質の差がより明確になるため、親液部に配置される機能液の界面がより明確になる。そのため、精度の良いパターン形成が可能となる。
本発明においては、前記撥液材料はシラン化合物又はフルオロアルキル基を含む化合物の少なくとも一方を含むことが望ましい。
この方法によれば、撥液材料として必要な撥液性を十分に確保し、良好な撥液部を形成して明確な界面を持った親液部を形成することが出来る。
本発明においては、前記撥液材料は、前記撥液材料を配置した面で自己組織化膜を形成することが望ましい。
この方法によれば、撥液材料を塗布すると自己組織化により即座に塗布面で単分子膜を形成し、良好な撥液性を発現することができる。そのため、容易に撥液部を形成することができ、パターン形成が容易になる。
本発明においては、前記撥液材料は前記撥液部を構成する高分子の前駆体であり、前記撥液部を形成する工程は、前記撥液材料を加熱して重合させる工程を含むことが望ましい。
この方法によれば、前駆体を加熱して重合させることにより確実に撥液性を発現させ、良好なパターンを形成することができる。
本発明においては、前記機能液は導電性材料を含むことが望ましい。
この方法によれば、形成した親液部に導電性材料を直接配置して配線を形成することができるため、例えば長い距離の配線や途中で折れ曲がった配線など様々な形状の配線を容易に形成することが出来る。更には、基板のおもて面と裏面とを接続するような配線を容易に引き回すことができる。このような配線形状は、ワイヤボンディング法では形成が困難若しくは不可能な形状なものである。そのため、様々な形状の配線を目的に応じて形成することにより、屈曲した複数の面や湾曲した面の上に容易に３次元構造の配線パターンを形成することができる。また、ワイヤボンディング法と異なり基板に機械的な圧力を加えることなく配線を形成することができる。そのため、配線基板の破損・不具合の発生を抑えてパターンを形成することができる。
本発明においては、前記３次元構造を備えたパターンは、段差の上面と下面とを接続するパターンであることが望ましい。
この方法によれば、例えば積層構造を有する部材の、段差の上面と下面との間の側面に撥液部のパターンを形成し、次いで親液部に機能液を配置することで、容易に段差の側面に高精度にパターンを形成し、段差の上面と下面とを接続することができる。
本発明においては、前記撥液部を形成する前に、前記段差の側面部に樹脂材料を配置して、段差の下面から上面にいたるスロープ部を形成することが望ましい。
段差の上面と下面とをなだらかなスロープで接続することで、パターンの形成が困難な急峻な面を無くし、パターンの形成を容易にすることが可能となる。
本発明においては、前記３次元構造を備えたパターンは、前記３次元構造を備えたパターンが形成される基板の端面をまたいで、おもて面と裏面とを接続するパターンであるが望ましい。
この方法によれば、フレキシブル基板のような別部材を用いること必要がなく、基板表面に直接形成されたパターンでおもて面と裏面とを容易に接続することが可能となる。
本発明においては、前記配線が形成されている前記基板の端面は、外側に凸で断面視Ｖ字型に加工されていることが望ましい。
この構成によれば、基板を平面視した際に基板の端面があらわになるため、容易に基板の端面に撥液材料を配置し、撥液部を形成することができる。
本発明においては、前記配線が形成されている前記基板の端面は、外側に凸で断面視円弧状に加工されていることが望ましい。
この構成によれば、基板を平面視した際に基板の端面があらわになるため、容易に基板の端面に撥液材料を配置し、撥液部を形成することができる。また、角になる箇所で配線が折れ曲がることがなくなるので、断線を防止し良好な導通が得られる。
本発明においては、前記配線が形成されている前記基板の端面に樹脂を配置することが望ましい。
この構成によれば、樹脂材料を配置することで容易に基板の端面の形状を変更することができる。そのため、加工時の機械的な負荷により基板の破損を引き起こすことなく、容易に撥液部の形成に好適な端部形状とすることができる。
また、本発明の配線基板は、おもて面と裏面に導電層が形成された基板と、前記基板の端面をまたいで前記おもて面と前記裏面に形成された前記導電層を接続する配線と、を備え、前記基板のおもて面、裏面及び端面には撥液部と親液部とがパターニングされ、前記親液部が形成された領域に前記配線が形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、基板のおもて面と裏面に形成された配線同士が、基板の端面に形成された配線を介して接続されている。そのため、基板のおもて面と裏面の配線を接続するためにおもて面と裏面からフレキシブル配線を引き出した上で配線同士を接続する、というような複雑な構成をとる必要が無い。配線を引き出す空間が不要なため小型化が可能であり、確実な配線がなれた配線基板を実現することができる。
また、本発明の電子機器は、前述のパターン形成方法でパターンが形成された配線基板を備えることを特徴とする。
この構成によれば、配線のための余分な空間を必要としないため、小型化された電子機器を提供することができる。
［第１実施形態］
以下、図１〜図９を参照しながら、本発明の第１実施形態に係るパターン形成方法及び配線基板について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
（液滴吐出装置）
まず、図１及び図２を用いて、本実施形態に係るパターン形成方法に用いる液滴吐出装置について説明する。図１は、液滴吐出装置の概略的な構成図である。本装置の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、水平面の鉛直方向をＺ軸方向とする。本実施形態の場合、後述する液滴吐出ヘッドの非走査方向をＸ軸方向、液滴吐出ヘッドの走査方向をＹ軸方向としている。
液滴吐出装置３００は、液滴吐出ヘッド３０１から基板１２に対して液滴を吐出するものであって、液滴吐出ヘッド３０１と、Ｘ方向駆動軸３０４と、Ｙ方向ガイド軸３０５と、制御装置３０６と、ステージ３０７と、クリーニング機構３０８と、基台３０９と、ヒータ３１５とを備えている。
液滴吐出ヘッド３０１は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、液滴吐出ヘッド３０１の形状の長手方向とＸ軸方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド３０１の下面にＸ軸方向に並んで一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド３０１の吐出ノズルからは、ステージ３０７に支持されている基板１２に対し、液状体の液滴が吐出される。本実施形態では、液状体は目的とするパターンの形成材料を含む機能液（機能液）であり、機能液に対して撥液性を示す撥液材料を含む液状体（撥液インク）である。
Ｘ方向駆動軸３０４は、基台３０９に対して動かないように固定されており、Ｘ方向駆動モータ３０２が接続されている。Ｘ方向駆動モータ３０２はステッピングモータ等であり、制御装置３０６からＸ方向の駆動信号が供給されると、Ｘ方向駆動軸３０４を回転させる。Ｘ方向駆動軸３０４が回転すると、液滴吐出ヘッド３０１はＸ軸方向に移動する。
Ｙ方向ガイド軸３０５は、基台３０９に対して動かないように固定されており、Ｙ方向駆動モータ３０３を介してステージ３０７が接続されている。Ｙ方向駆動モータ３０３はステッピングモータ等であり、制御装置３０６からＹ方向の駆動信号が供給されると、Ｙ方向ガイド軸３０５に沿ってステージ３０７をＹ方向に移動させる。
制御装置３０６は、液滴吐出ヘッド３０１に液滴の吐出制御用の電圧を供給する。また、Ｘ方向駆動モータ３０２には液滴吐出ヘッド３０１のＸ方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Ｙ方向駆動モータ３０３にはステージ３０７のＹ方向の移動を制御する駆動パルス信号を、それぞれ供給する。また、後述のヒータ３１５の電源投入及び遮断も制御する。
ステージ３０７は、この液滴吐出装置３００により液状体を配置するために後述する基板１２を支持するものであって、基板１２を基準位置に固定する不図示の固定機構を備えている。固定機構は走査方向に平行又は直交する回転軸の周りで基板１２を回転可能な回転機構を備え、基板１２を任意の角度で固定することができる。また、ステージ３０７は基板１２を固定する面とは反対の面に先述のＹ方向駆動モータ３０３を備えている。
クリーニング機構３０８は、液滴吐出ヘッド３０１をクリーニングするものである。クリーニング機構３０８には、図示しないＹ方向の駆動モータが備えられている。このＹ方向の駆動モータの駆動により、クリーニング機構は、Ｙ方向ガイド軸３０５に沿って移動する。クリーニング機構３０８の移動も制御装置３０６により制御される。
ヒータ３１５は、ここではランプアニールにより基板１２を熱処理する手段であり、基板１２上に塗布された撥液インクに含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。
液滴吐出装置３００は、液滴吐出ヘッド３０１と基板１２を支持するステージ３０７とを相対的に走査しつつ基板１２に対して液滴を吐出する。本実施形態では、液滴吐出ヘッド３０１の吐出ノズルは、非走査方向であるＸ方向に一定間隔で並んで設けられている。なお、図１では、液滴吐出ヘッド３０１は、基板１２の進行方向に対し直角に配置されているが、液滴吐出ヘッド３０１の角度を調整し、基板１２の進行方向に対して交差させるようにしてもよい。このようにすれば、液滴吐出ヘッド３０１の角度を調整することで、ノズル間のピッチを調節することが出来る。また、基板１２とノズル面との距離を任意に調節することが出来るようにしてもよい。
図２は、液滴吐出ヘッド３０１の断面図である。
液滴吐出ヘッド３０１には、撥液インクを収容する液体室３２１に隣接してピエゾ素子３２２が設置されている。液体室３２１には、撥液インクを収容する材料タンクを含む液状体供給系３２３を介して撥液インクが供給される。
ピエゾ素子３２２は駆動回路３２４に接続されており、この駆動回路３２４を介してピエゾ素子３２２に電圧を印加し、ピエゾ素子３２２を変形させることにより、液体室３２１が変形して内圧が高まり、ノズル３２５から撥液インクが吐出される。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子３２２の歪み量を制御し、撥液インクの吐出量を制御する。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子３２２の歪み速度を制御する。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。
なお、液滴吐出法の吐出技術としては、上記の電気機械変換式の他に、帯電制御方式、加圧振動方式、電気熱変換方式、静電吸引方式などが挙げられる。帯電制御方式は、材料に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で材料の飛翔方向を制御してノズルから吐出させるものである。また、加圧振動方式は、材料に例えば３０ｋｇ／ｃｍ２程度の超高圧を印加してノズル先端側に材料を吐出させるものであり、制御電圧をかけない場合には材料が直進してノズルから吐出され、制御電圧をかけると材料間に静電的な反発が起こり、材料が飛散してノズルから吐出されない。
また、電気熱変換方式は、材料を貯留した空間内に設けたヒータにより、材料を急激に気化させてバブル（泡）を発生させ、バブルの圧力によって空間内の材料を吐出させるものである。静電吸引方式は、材料を貯留した空間内に微小圧力を加え、ノズルに材料のメニスカスを形成し、この状態で静電引力を加えてから材料を引き出すものである。また、この他に、電場による流体の粘性変化を利用する方式や、放電火花で飛ばす方式などの技術も適用可能である。液滴吐出法は、材料の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の材料を的確に配置できるという利点を有する。なお、液滴吐出法により吐出される液状材料（流動体）の一滴の量は、例えば１〜３００ナノグラムである。
（撥液材料）
本発明では、上記液滴吐出法を用いて、配線パターンを形成する機能液に対して撥液性を示す撥液材料を含む液状体を所定の領域に塗布し、撥液部を形成する。この撥液材料としては、シラン化合物、フルオロアルキル基を有する化合物、フッ素樹脂（フッ素を含む樹脂）、及びこれらの混合物を用いることができる。シラン化合物としては、一般式（１）
Ｒ１ＳｉＸ１Ｘ２Ｘ３ …（１）
（式中、Ｒ１ は有機基を表し、Ｘ１ は−ＯＲ２ ，−Ｃｌを表し、Ｘ２及びＸ３は−ＯＲ２ ，−Ｒ３，−Ｃｌを表し、Ｒ２ は炭素数１から４のアルキル基を表し、Ｒ３は水素原子または炭素数１から４のアルキル基を表す。Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３は同一でも異なっても良い）
で表される１種又は２種以上のシラン化合物を用いることができる。
一般式（１）で表されるシラン化合物は、シラン原子に有機基が置換し、残りの結合手にアルコキシ基またはアルキル基または塩素基が置換したものである。有機基Ｒ１の例としては、例えば、フェニル基、ベンジル基、フェネチル基、ヒドロキシフェニル基、クロロフェニル基、アミノフェニル基、ナフチル基、アンスレニル基、ピレニル基、チエニル基、ピロリル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、シクロペンチル基、シクロペンテニル基、ピリジニル基、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、オクタデシル基、ｎ−オクチル基、クロロメチル基、メトキシエチル基、ヒドロキシエチル基、アミノエチル基、シアノ基、メルカプトプロピル基、ビニル基、アリル基、アクリロキシエチル基、メタクリロキシエチル基、グリシドキシプロピル基、アセトキシ基等を例示できる。
−ＯＲ２で示されるアルコキシ基及び塩素基は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成するための官能基であり、水で加水分解されてアルコールや酸として脱離する。アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等を挙げることができる。アルコキシ基の炭素数は、脱離するアルコールの分子量が比較的小さく除去が容易であり、形成される膜の緻密性の低下を抑制できるという観点から、１から４の範囲であることが好ましい。
一般式（Ｉ）で表されるシラン化合物としては、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、１−プロペニルメチルジクロロシラン、プロピルジメチルクロロシラン、プロピルメチルジクロロシラン、プロピルトリクロロシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、スチリルエチルトリメトキシシラン、テトラデシルトリクロロシラン、３−チオシアネートプロピルトリエトキシシラン、ｐ−トリルジメチルクロロシラン、ｐ−トリルメチルジクロロシラン、ｐ−トリルトリクロロシラン、ｐ−トリルトリメトキシシラン、ｐ−トリルトリエトキシシラン、ジ−ｎ−プロピルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジイソプロピルジイソプロポキシシラン、ジ−ｎ−ブチルジ−ｎ−ブチロキシシラン、ジ−ｓｅｃ−ブチルジ−ｓｅｃ−ブチロキシシラン、ジ−ｔ−ブチルジ−ｔ−ブチロキシシラン、オクタデシルトリクロロシラン、オクタデシルメチルジエトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルジメチルクロロシラン、オクタデシルメチルジクロロシラン、オクタデシルメトキシジクロロシラン、７−オクテニルジメチルクロロシラン、７−オクテニルトリクロロシラン、７−オクテニルトリメトキシシラン、オクチルメチルジクロロシラン、オクチルジメチルクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、１０−ウンデセニルジメチルクロロシラン、ウンデシルトリクロロシラン、ビニルジメチルクロロシラン、メチルオクタデシルジメトキシシラン、メチルドデシルジエトキシシラン、メチルオクタデシルジメトキシシラン、メチルオクタデシルジエトキシシラン、ｎ−オクチルメチルジメトキシシラン、ｎ−オクチルメチルジエトキシシラン、トリアコンチルジメチルクロロシラン、トリアコンチルトリクロロシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、メチルイソプロポキシシラン、メチル−ｎ−ブチロキシシラン、メチルトリ−ｓｅｃ−ブチロキシシラン、メチルトリ−ｔ−ブチロキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、エチルイソプロポキシシラン、エチル−ｎ−ブチロキシシラン、エチルトリ−ｓｅｃ−ブチロキシシラン、エチルトリ−ｔ−ブチロキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、ｎ−ドデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、ｎ−ドデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリエトキシシラン、２−〔２−（トリクロロシリル）エチル〕ピリジン、４−〔２−（トリクロロシリル）エチル〕ピリジン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、１，３−（トリクロロシリルメチル）ヘプタコサン、ジベンジルジメトキシシラン、ジベンジルジエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルジメチルメトキシシラン、フェニルジメトキシシラン、フェニルジエトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、フェニルジメチルエトキシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、ベンジルトリメトキシシラン、ベンジルメチルジメトキシシラン、ベンジルジメチルメトキシシラン、ベンジルジメトキシシラン、ベンジルジエトキシシラン、ベンジルメチルジエトキシシラン、ベンジルジメチルエトキシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、ジベンジルジメトキシシラン、ジベンジルジエトキシシラン、３−アセトキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、４−アミノブチルトリエトキシシラン、（アミノエチルアミノメチル）フェネチルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、６−（アミノヘキシルアミノプロピル）トリメトキシシラン、ｐ−アミノフェニルトリメトキシシラン、ｐ−アミノフェニルエトキシシラン、ｍ−アミノフェニルトリメトキシシラン、ｍ−アミノフェニルエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシシラン、ω−アミノウンデシルトリメトキシシラン、アミルトリエトキシシラン、ベンゾオキサシレピンジメチルエステル、５−（ビシクロヘプテニル）トリエトキシシラン、ビス（２−ヒドロキシエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、８−ブロモオクチルトリメトキシシラン、ブロモフェニルトリメトキシシラン、３−ブロモプロピルトリメトキシシラン、ｎ−ブチルトリメトキシシラン、２−クロロメチルトリエトキシシラン、クロロメチルメチルジエトキシシラン、クロロメチルメチルジイソプロポキシラン、ｐ−（クロロメチル）フェニルトリメトキシシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、クロロフェニルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、２−（４−クロロスルフォニルフェニル）エチルトリメトキシシラン、２−シアノエチルトリエトキシシラン、２−シアノエチルトリメトキシシラン、シアノメチルフェネチルトリエトキシシラン、３−シアノプロピルトリエトキシシラン、２−（３−シクロヘキセニル）エチルトリメトキシシラン、２−（３−シクロヘキセニル）エチルトリエトキシシラン、３−シクロヘキセニルトリクロロシラン、２−（３−シクロヘキセニル）エチルトリクロロシラン、２−（３−シクロヘキセニル）エチルジメチルクロロシシラン、２−（３−シクロヘキセニル）エチルメチルジクロロシシラン、シクロヘキシルジメチルクロロシラン、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジクロロシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、（シクロヘキシルメチル）トリクロロシラン、シクロヘキシルトリクロロシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロオクチルトリクロロシラン、（４−シクロオクテニル）トリクロロシラン、シクロペンチルトリクロロシラン、シクロペンチルトリメトキシシラン、１,１−ジエトキシ−１−シラシクロペンタ−３−エン、等が挙げられる。
他にも、３−（２，４−ジニトロフェニルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、（ジメチルクロロシリル）メチル−７,７−ジメチルノルピナン、（シクロヘキシルアミノメチル）メチルジエトキシシラン、（３−シクロペンタジエニルプロピル）トリエトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−アミノプロピル）トリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、（フルフリルオキシメチル）トリエトキシシラン、２−ヒドロキシ−４−（３−トリエトキシプロポキシ）ジフェニルケトン、３−（ｐ−メトキシフェニル）プロピルメチルジクロロシラン、３−（ｐ−メトキシフェニル）プロピルトリクロロシラン、ｐ−（メチルフェネチル）メチルジクロロシラン、ｐ−（メチルフェネチル）トリクロロシラン、ｐ−（メチルフェネチル）ジメチルクロロシラン、３−モルフォリノプロピルトリメトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）メチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、１，２，３，４，７，７，−ヘキサクロロ−６−メチルジエトキシシリル−２−ノルボルネン、１，２，３，４，７，７，−ヘキサクロロ−６−トリエトキシシリル−２−ノルボルネン、３−ヨードプロピルトリメトキシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、（メルカプトメチル）メチルジエトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メチル｛２−（３−トリメトキシシリルプロピルアミノ）エチルアミノ｝−３−プロピオネート、７−オクテニルトリメトキシシラン、Ｒ−Ｎ−α−フェネチル−Ｎ’−トリエトキシシリルプロピルウレア、Ｓ−Ｎ−α−フェネチル−Ｎ’−トリエトキシシリルプロピルウレア、フェネチルトリメトキシシラン、フェネチルメチルジメトキシシラン、フェネチルジメチルメトキシシラン、フェネチルジメトキシシラン、フェネチルジエトキシシラン、フェネチルメチルジエトキシシラン、フェネチルジメチルエトキシシラン、フェネチルトリエトキシシラン、（３−フェニルプロピル）ジメチルクロロシラン、（３−フェニルプロピル）メチルジクロロシラン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（トリエトキシシリルプロピル）ダンシルアミド、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）−４，５−ジヒドロイミダゾール、２−（トリエトキシシリルエチル）−５−（クロロアセトキシ）ビシクロヘプタン、（Ｓ）−Ｎ−トリエトキシシリルプロピル―Ｏ―メントカルバメート、３−（トリエトキシシリルプロピル）−ｐ−ニトロベンズアミド、３−（トリエトキシシリル）プロピルサクシニック無水物、Ｎ−〔５−（トリメトキシシリル）−２−アザ−１−オキソ−ペンチル〕カプロラクタム、２−（トリメトキシシリルエチル）ピリジン、Ｎ−（トリメトキシシリルエチル）ベンジル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロライド、フェニルビニルジエトキシシラン、３−チオシアナートプロピルトリエトキシシラン、（トリデカフロオロ−１，１，２，２，−テトラヒドロオクチル）トリエトキシシラン、Ｎ−｛３−（トリエトキシシリル）プロピル｝フタルアミド酸、（３，３，３−トリフルオロプロピル）メチルジメトキシシシラン、（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリメトキシシシラン、１−トリメトキシシリル−２−（クロロメチル）フェニルエタン、２−（トリメトキシシリル）エチルフェニルスルホニルアジド、β−トリメトキシシリルエチル−２−ピリジン、トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン、Ｎ−（３−トリメトキシシリルプロピル）ピロール、Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリブチルアンモニウムブロマイド、Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリブチルアンモニウムクロライド、Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロライド、ビニルメチルジエトキシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、ビニルジメチルエトキシシラン、ビニルメチルジクロロシラン、ビニルフェニルジクロロシラン、ビニルフェニルジエトキシシラン、ビニルフェニルジメチルシラン、ビニルフェニルメチルクロロシラン、ビニルトリス−ｔ−ブトキシシラン、アダマンチルエチルトリクロロシラン、アリルフェニルトリクロロシラン、（アミノエチルアミノメチル）フェネチルトリメトキシシラン、３−アミノフェノキシジメチルビニルシラン、フェニルトリクロロシラン、フェニルジメチルクロロシラン、フェニルメチルジクロロシラン、ベンジルトリクロロシラン、ベンジルジメチルクロロシラン、ベンジルメチルジクロロシラン、フェネチルジイソプロピルクロロシラン、フェネチルトリクロロシラン、フェネチルジメチルクロロシラン、フェネチルメチルジクロロシラン、５−（ビシクロヘプテニル）トリクロロシラン、５−（ビシクロヘプテニル）トリエトキシシラン、２−（ビシクロヘプチル）ジメチルクロロシラン、２−（ビシクロヘプチル）トリクロロシラン、１,４−ビス（トリメトキシシリルエチル）ベンゼン、ブロモフェニルトリクロロシラン、３−フェノキシプロピルジメチルクロロシラン、３−フェノキシプロピルトリクロロシラン、ｔ−ブチルフェニルクロロシラン、ｔ−ブチルフェニルメトキシシラン、ｔ−ブチルフェニルジクロロシラン、ｐ−（ｔ−ブチル）フェネチルジメチルクロロシラン、ｐ−（ｔ−ブチル）フェネチルトリクロロシラン、１,３−（クロロジメチルシリルメチル）ヘプタコサン、（（クロロメチル）フェニルエチル）ジメチルクロロシラン、（（クロロメチル）フェニルエチル）メチルジクロロシラン、（（クロロメチル）フェニルエチル）トリクロロシラン、（（クロロメチル）フェニルエチル）トリメトキシシラン、クロロフェニルトリクロロシラン、２−シアノエチルトリクロロシラン、２−シアノエチルメチルジクロロシラン、３−シアノプロピルメチルジエトキシシラン、３−シアノプロピルメチルジクロロシラン、３−シアノプロピルメチルジクロロシラン、３−シアノプロピルジメチルエトキシシラン、３−シアノプロピルメチルジクロロシラン、３−シアノプロピルトリクロロシラン、等が挙げられる。
撥液部を形成する材料にシラン化合物を用いることにより、配置した箇所にシラン化合物の自己組織化膜が形成されるので、膜の表面に優れた撥液性を付与することができる。
シラン化合物の中でも、Ｓｉと直接結合するアルキル基にフッ素を含有する含フッ素アルキルシラン化合物は、ＣｎＦ２ｎ＋１で表されるパ−フルオロアルキル構造を有するものが好適に用いられる。これには、下記の一般式（２）
ＣｎＦ２ｎ＋１（ＣＨ２）ｍＳｉＸ１Ｘ２Ｘ３ …（２）
（式（２）中、ｎは１から１８の整数を、ｍは２から６までの整数をそれぞれ表している。Ｘ１ は−ＯＲ２ ，−Ｃｌを表し、Ｘ２及びＸ３は−ＯＲ２ ，−Ｒ３，−Ｃｌを表し、Ｒ２ は炭素数１から４のアルキル基を表し、Ｒ３は水素原子または炭素数１から４のアルキル基を表す。Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３は同一でも異なっても良い）
で表される化合物を例示することができる。
−ＯＲ２で示されるアルコキシ基及び塩素基は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成するための官能基であり、水で加水分解されてアルコールや酸として脱離する。アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等を挙げることができる。アルコキシ基の炭素数は、脱離するアルコールの分子量が比較的小さく除去が容易であり、形成される膜の緻密性の低下を抑制できるという観点から、１から４の範囲であることが好ましい。
上記のような含フッ素アルキルシラン化合物を用いることにより、膜の表面にフルオロアルキル基が位置するように各化合物が配向して自己組織化膜が形成されるので、膜の表面に優れた撥液性を付与することができる。
より具体的には、ＣＦ３−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３（ＣＦ２）３−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３（ＣＦ２）５−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３（ＣＦ２）５−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ＣＦ３（ＣＦ２）７−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３（ＣＦ２）１１−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ＣＦ３（ＣＦ２）３−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２、ＣＦ３（ＣＦ２）７−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２、ＣＦ３（ＣＦ２）８−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣ２Ｈ５）２、ＣＦ３（ＣＦ２）８−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（Ｃ２Ｈ５）（ＯＣ２Ｈ５）２等が挙げられる。
また、撥液部の形成にフッ素樹脂を用いる場合には、所定量のフッ素樹脂を所定溶媒に溶解させたものが用いられる。具体的には、住友スリーエム株式会社製「ＥＧＣ１７２０」（ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）溶媒にフッ素樹脂を０．１ｗｔ％溶解させたもの）を用いることができる。この場合、ＨＦＥにアルコール系、炭化水素系、ケトン系、エーテル系、エステル系の溶剤を適宜混合することにより、液滴吐出ヘッド３０１から安定して吐出可能に調整可能である。この他に、フッ素樹脂としては、旭硝子株式会社製「ルミフロン」（各種溶媒に溶解可能）、ダイキン工業株式会社製「オプツール」（溶媒；ＰＦＣ、ＨＦＥ等）、大日本インキ化学工業株式会社製「ディックガード」（溶媒；トルエン、水・エチレングリコール）等を用いることができる。更に、フッ素を含む樹脂としては、側鎖にＦ基、−ＣＦ３、−（ＣＦ２）ｎＣＦ３が含まれるものや、主鎖に−ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦＣｌ−が含まれるものを用いることが可能である。また、撥液性の発現のために加熱・重合の必要があるものについては、必要に応じて例えば１５０℃から２００℃の加熱を行って塗布したフッ素を含む樹脂を重合させ、撥液性を発現させることができる。
本実施形態では、撥液部を形成する材料にオクタデシルトリメトキシシラン（ＯＤＳ）を用いる。
（配線基板）
次に、上述した液滴吐出装置３００を用いた本実施形態のパターン形成方法について説明する。図３は本実施形態でパターンを形成する配線基板１の概略図である。図３（ａ）は斜視図を示し、（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａで結ばれる線分での断面図を示す。図３（ｂ）では図を見やすくするために、断面図の一部を省略して図示してある。
図３（ａ）に示すように、配線基板１は、基板１２と、基板１２上に配置された半導体チップ１２３と、基板１２と半導体チップ１２３とを電気的に接続する複数の配線１４からなる配線群１４Ｌと、を備えている。
基板１２は、ガラス、石英ガラス、Ｓｉウエハ、プラスチックフィルム、金属板など各種の材料、及びこれら各種の素材基板の表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層として形成されたものを用いてなる。また、これら各種の素材基板が積層して層構造を備えていても良い。基板１２の形状は、図３では平面視方形の板状の形状として示しているが、これに限定されない。
基板１２の半導体チップ１２３が配置されている面には、４組の基板配線群１２９Ｌが設けられている。これら各基板配線群１２９Ｌは、半導体チップ１２３に設けられた後述する電極端子群１２５Ｌの数・配置に対応して形成される。本実施形態では電極端子群１２５Ｌが平面視方形の半導体チップ１２３の４辺に沿って形成されていることから、基板配線群１２９Ｌは基板１２上に半導体チップ１２３の４辺に対して１組ずつ設けられている。また、基板１２が半導体チップ１２３と同様に平面視方形であることから、各基板配線群１２９Ｌは基板１２の４辺に沿って４辺の中央部ごとにそれぞれ１組ずつ設けられている。
基板配線群１２９Ｌには、それぞれ複数の基板配線１２９が含まれている。基板配線１２９は、各基板配線群１２９Ｌ間で同数ずつ含まれており、配置されている基板１２の各辺から半導体チップ１２３に向かって延在している。
基板１２上には、半導体チップ１２３がフェースアップ実装されている。半導体チップ１２３は平面視方形の形状を備えており、半導体チップ１２３の基板１２と対向しない面は、半導体チップ１２３の回路が形成されている面となっている。
半導体チップ１２３の基板１２と対向しない面には、４組の電極端子群１２５Ｌが設けられている。これらの各電極端子群１２５Ｌは、半導体チップ１２３の４辺に沿って４辺の中央部にそれぞれ１組ずつ設けられている。各電極端子群１２５Ｌにはそれぞれ複数の電極端子１２５が含まれている。電極端子１２５は、各電極端子群１２５Ｌ間で同数ずつ含まれている。前述の基板配線１２９の設置数は、この電極端子１２５の設置数に応じた数になっており、基板配線１２９と電極端子１２５とは同数になっている。
半導体チップ１２３の周囲には、半導体チップ１２３の全ての側面を覆ってスロープ部１２７が形成されている。スロープ部１２７は樹脂材料で形成されている。樹脂材料には、例えばエポキシ系の熱硬化性樹脂を用いることが出来、ディスペンサ等を用いて配置した後に、プリベーク処理及びポストベーク処理を行い形成することができる。スロープ部１２７は、樹脂材料を一度に配置して形成しても良く、樹脂材料を複数回に分けて配置して形成しても良い。このスロープ部１２７は、基板１２の上面から半導体チップ１２３の上面に至るスロープを形成しており、半導体チップ１２３の上面（面１３ａ）、基板１２の上面（面１３ｃ）は、スロープ部１２７に形成された面（面１３ｂ）と連続した面で繋がっている。
配線群１４Ｌは、電極端子群１２５Ｌ及び基板配線群１２９Ｌと対応して４組設けられている。各配線群１４Ｌは複数の配線１４で構成されており、半導体チップ１２３上に設けられた電極端子１２５、若しくは基板１２上に設けられた基板配線１２９と同数設けられている。これらの電極端子１２５と基板配線１２９とを、配線群１４は１：１で接続している。この配線１４は、面１３ａ，１３ｂ，１３ｃの表面にそれぞれ配置された配線１４ａ，１４ｂ，１４ｃが一体となって形成されており、隣接する配線１４同士は、互いに接することなく配置されている。配線１４は、例えば、金、銀、銅、パラジウム、ニッケル及びＩＴＯうちのいずれか、及びこれらの酸化物、並びに導電性ポリマーや超電導体などにより形成されている。
隣接する配線１４同士の間及び配線１４の周囲には、撥液部１６が形成されている。撥液部１６を形成する材料は前述する材料が挙げられる。撥液部１６は、配線１４と同様に面１３ａ，１３ｂ，１３ｃの表面にそれぞれ配置された撥液部１６ａ，１６ｂ，１６ｃが一体となり形成されており、隣接する配線１４を隔てるように配置している。
図３（ｂ）に示すように、配線１４は、電極端子１２５及び基板配線１２９の一部に重なるように形成されている。
また、半導体チップ１２３の側面を覆うスロープ部１２７は、面１３ｂと基板１２の半導体チップ１２３向きの傾斜角θが鋭角となるように形成されている。このため、面１３ａ，１３ｂ，１３ｃの表面にそれぞれ配置された配線１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、平面視ですべてあらわになっている。ここではスロープ部１２７の表面１３ｂは平面（断面視で直線）として示しているが、スロープ部１２７の成形の状態により曲面であっても良い。
（パターン形成方法）
続いて、所望の配線パターンを形成し配線基板１を形成する方法について、図４から図７を参照して説明する。図４から図７は配線パターン形成に係る工程概略図である。図４から図７では、（ａ）が斜視図、（ｂ）がスロープ部周辺の拡大概略図、（ｃ）が拡大平面図を示す。
まず、図４（ａ）に示すように、基板１２の表面の配線パターンを形成する領域の周囲に撥液インクＬを塗布する。詳細には、図１の液滴吐出装置３００を用い、基板１２上の撥液部１６を形成する領域に撥液インクＬを塗布する。撥液インクＬが塗布された領域に囲まれた領域は、親液部１８として残される。
なお、本実施形態では撥液インクＬを配置する前に、あらかじめ基板１２の表面に対してエキシマＵＶ洗浄を行い、親液性を高める洗浄処理（親液処理）を実施しておく。親液処理により基板１２の表面に付着する不純物が除去され親液性を高める。親液部１８での機能液２０の接触角は例えば１５度である。
その他洗浄処理としては、低圧水銀灯洗浄、Ｏ２プラズマ洗浄、ＨＦや硫酸等を用いた酸洗浄、アルカリ洗浄、超音波洗浄、メガソニック洗浄、コロナ処理、グロー洗浄、スクラブ洗浄、オゾン洗浄、水素水洗浄、マイクロバブル洗浄、フッ素系洗浄等を用いることができる。
図４（ｂ）に示すように、撥液インクＬを塗布する面には樹脂で形成された半導体チップ１２３の側面のスロープ部１２７が含まれる。親液処理されたスロープ部１２７の面１３ｂは撥液インクＬに対し良好な親液性を示すため、塗布された撥液インクＬが流動したり、液溜まりを形成したりといった不具合が無く、確実に面１３ｂにも撥液インクＬが塗布される。
図４（ｃ）に示すように、面１３ａ，１３ｂ，１３ｃに着弾させる撥液インクＬを、隣り合う液滴同士が重なり合う位置に吐出・塗布することで、途切れることなく塗布されることになる。本実施形態では半導体チップ１２３の側面にスロープ部１２７が形成されているので、図１に示す液滴吐出ヘッド３０１に対して撥液インクＬを塗布する箇所が全てあらわになっている。したがって、撥液インクＬは図１に示す液滴吐出装置３００による一度の塗布で、途切れることなく形成される。
次に、図５（ａ）に示すように、基板１２上に吐出した撥液インクＬの溶媒が蒸発することにより、撥液部１６が形成される。図５（ｂ）に示すように、面１３ｂにおいても良好にぬれ広がった撥液インクＬが止まり、撥液部１６を形成する。
本発明では、撥液部１６が形成されたパターンの逆パターンが、目的とする配線パターンとなる。そのため、図５（ｃ）に示す親液部１８の幅１８Ｗが、目的とする配線１４の幅となる。したがって、例えば着弾した撥液インクＬが塗れ広がり撥液部１６の幅１６Ｗが当初の着弾径よりも大きく描かれるとしても、撥液インクＬの吐出量と撥液部１６の配列ピッチを制御することで、親液部１８の幅１８Ｗを制御し、配線１４の幅を管理することができる。
このようにして、基板１２上に直線状の撥液部１６が互いに間隔をあけて数ｎｍ〜数十ｎｍの厚さで形成される。この撥液インクＬの溶媒の蒸発を促進するために、例えばあらかじめ基板１２全体を加熱したり、レーザ光で撥液インクＬの着弾面を加熱したりすることとしてもよい。撥液部１６を形成する材料として、本実施形態では自己組織化膜を形成するＯＤＳを用いているため、ＯＤＳは基板１２と即座に反応して単分子膜を形成し、撥液部１６は撥液性を示す。
ここで撥液部１６は、撥液材料の性質により後述する機能液２０に対する接触角が所定値以上となる。本実施形態では、本実施形態では、撥液部１６での機能液２０の接触角は例えば５０度となる。
次に、図６に示すように、撥液部１６の間の親液部１８に機能液２０を配置する。機能液２０は、例えば先述の配線１４を形成する材料を含む導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液である。これらの導電性微粒子は、分散性を向上させるために表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。
分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されない。例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性の点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。
撥液部１６がシラン化合物、フルオロアルキル基を有する化合物を用いて形成される場合には、機能液に対して十分に撥液性を発現させるために、機能液の溶媒（分散媒）としては極性溶媒を用いることが好ましい。このような極性溶媒として具体的には、上述した水、メタノール、エタノール等の水と相溶性のあるアルコール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルイミダゾリン（ＤＭＩ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の有機溶媒または無機溶媒が挙げられ、これらの溶媒を２種以上適宜混合したものであってもよい。本実施形態では溶媒としてエタノールを用いる。
そして、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、上記の配線パターン形成材料を含む機能液２０を塗布する。塗布の方法は液滴吐出法、ディスペンサ方式、ディップ方式など様々な方法を好適に用いることが出来る。これらの塗布方法は、塗布する機能液２０の濃度、粘度、表面張力などの違いにより最も有利な方法を選択することができ、使い分けることが可能である。
図６（ｃ）には液滴吐出法により機能液２０を塗布した様子を示す。具体的には、撥液部１６（親液部１８）の延在方向に沿って、図１の液滴吐出ヘッド３０１と基板１２とを相対移動させつつ、所定のピッチで機能液２０を吐出する。ここで、傾斜している面１３ｂに配置された親液部１８であっても機能液２０に対して親液性であるため、塗布された機能液２０は分断されたり液溜まりを生じさせたりすることなく親液部１８に濡れ拡がる。
なお、上記の撥液部１６は、厚さが数ｎｍ〜数十ｎｍと微少量であるため、塗布された機能液２０の位置を規定する隔壁としての機能を有しておらず、機能液２０は上述した接触角（濡れ性）の差に起因して親液部１８に配置されることになる。
次に、図７に示すように、基板１２上に配置された液滴に含まれる分散媒あるいはコーティング剤を除去するため熱処理及び／又は光処理を行い、配線１４を形成する。詳しくは、基板１２上に配置された機能液２０の分散媒を除去し、導電性微粒子間を接触または融着させて配線１４を形成する。導電性微粒子の表面に分散性を向上させるために有機物などのコーティング剤がコーティングされている場合には、このコーティング剤も合わせて除去する。本実施形態では電気炉（不図示）による加熱により熱処理を行い、配線１４を形成する。
熱処理及び／又は光処理は通常大気中で行なわれるが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行ってもよい。熱処理及び／又は光処理の処理温度は、分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング剤の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。
例えば、有機物からなるコーティング剤を除去するためには、約３００℃で焼成することが必要である。また、プラスチックなどの基板を使用する場合には、室温以上１００℃以下で行なうことが好ましい。本実施形態では２５０℃、６０分で焼成する。
熱処理及び／又は光処理は、例えばホットプレート、電気炉などの加熱手段を用いた一般的な加熱処理の他に、ランプアニールを用いて行ってもよい。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを使用することができる。これらの光源は一般には、出力１０Ｗ以上５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では１００Ｗ以上１０００Ｗ以下の範囲で十分である。上記熱処理及び／又は光処理により、微粒子間の電気的接触が確保され、配線１４に変換される。
以上説明した一連の工程により、基板１２上の屈曲した複数面に配線１４による配線パターンが形成された配線基板１が完成する。
以上のような構成のパターン形成方法によれば、まず撥液材料を所定の位置に配置して、配線パターンの形成材料を含む機能液２０に対して撥液性を示す撥液部１６を形成する。撥液部１６が形成するパターンは目的とする配線パターンの逆パターンであり、撥液部１６が形成されていない領域（親液部１８）は、撥液部１６の領域よりも相対的に親液性である。ここで、親液部１８の広さは、撥液材料の配置間隔や撥液材料の量により精密に制御できる。そのため、撥液部１６を形成しない領域を精密に制御することにより微細な親液部１８のパターンを形成することが可能である。
次いで、親液部１８に機能液２０を配置し目的とする配線群１４Ｌを形成することとしている。機能液２０を塗布すると、親液部１８からはみ出た機能液２０は撥液部１６ではじかれ、親液部１８に配置される。また、機能液２０が配置される親液部１８は機能液２０に対して親液性であるため、機能液２０が凝集した液溜まりを形成することなく親液部１８にぬれ広がる。更に、機能液２０に親液性であるため、機能液２０の配置される面が屈曲した面や湾曲した面など急峻な面にであっても、機能液２０が流動してしまい配置面に残らないということなく、良好にぬれ広がり配置される。更に、機能液２０の塗布の方法が液滴吐出法に限定されないため、目的に応じた濃度の機能液２０と塗布方法を用いることが出来る。
したがって、３次元構造を備えた親液部１８のパターンに対しても確実に機能液２０を配置することが可能であり、機能液２０が含む材料で形成された３次元構造のパターンを高精度に形成することができる。
また、本実施形態では、撥液部を形成する工程の前に、屈曲した複数の面又は湾曲した面を含む面に対して親液処理を施すこととしている。この処理により、機能液２０に対する親液部１８と撥液部１６の性質の差がより明確になるため、親液部１８に配置される機能液２０の界面がより明確になる。したがって、精度の良いパターン形成が可能となる。
また、本実施形態では、撥液材料にはシラン化合物であるオクタデシルトリクロロシランを用いることとしているため、シラン化合物又はフルオロアルキル基を含む化合物の少なくとも一方を含む。そのため、撥液材料として必要な撥液性を十分に確保し、良好な撥液部１６を形成して明確な界面を持った親液部１８を形成することが出来る。
また、本実施形態では、撥液材料は、配置した面で自己組織化膜を形成することとしている。そのため、撥液材料を塗布すると自己組織化により即座に塗布面で単分子膜を形成し、良好な撥液性を発現することができる。したがって、容易に撥液部１６を形成することができ、パターン形成が容易になる。
また、本実施形態では、機能液２０は、導電性材料を含むこととしている。そのため、形成した親液部１８に導電性材料を直接配置して配線１４を形成することができるため、例えば長い距離の配線や途中で折れ曲がった配線など様々な形状の配線を容易に形成することが出来る。このような配線形状は、ワイヤボンディング法では形成が困難若しくは不可能な形状なものである。そのため、様々な形状の配線を目的に応じて形成することにより、屈曲した複数の面や湾曲した面の上に容易に３次元構造の配線パターンを形成することができる。また、ワイヤボンディング法と異なり基板に機械的な圧力を加えることなく配線１４を形成することができる。そのため、配線基板の破損・不具合の発生を抑えてパターンを形成することができる。
また、本実施形態では、形成する配線パターンにより半導体チップ１２３の上面（段差上面）と基板１２の上面（段差下面）とを接続することとしている。半導体チップ１２３の側面に撥液部１６のパターンを形成し、次いで親液部１８に機能液２０を配置することで、段差の側面に高精度にパターンを形成し基板１２の上面と半導体チップ１２３の上面とを接続することができる。
また、本実施形態では、撥液部１６を形成する前に、半導体チップ１２３の側面部に樹脂材料を配置してスロープ部１２７を形成し、基板１２から半導体チップ１２３にいたるスロープを形成することとしている。なだらかなスロープで基板１２と半導体チップ１２３とを接続することで、撥液部１６の形成が困難な急峻な面を無くし、パターンの形成を容易にすることが可能となる。
なお、本実施形態においては、撥液材料は自己組織化膜を形成するシラン化合物としたが、撥液部を構成する高分子の前駆体であっても構わない。例えば、フッ素樹脂を挙げることができる。
その場合は、撥液部１６を形成する工程は、撥液材料を加熱して重合させる工程を含むであることが望ましい。フッ素樹脂を加熱して重合させることにより確実に撥液性を発現させ、良好なパターンを形成することができる。
なお、本実施形態においては、親液処理として洗浄処理を実施するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば機能液に対して親液性を示すシランカップリング剤やチタンカップリング剤を塗布しておく構成や、酸化チタン微粒子を塗布しておく構成を採ってもよい。また、親液処理を行わなくても撥液インクＬを塗布する面が十分な親液性を備えている場合には、親液処理は不要となる。
また、本実施形態においては、半導体チップ１２３の側面にスロープ部１２７を形成することとしたが、スロープ部を形成することなく、複数回にわたって撥液材料を塗布し撥液部を形成することとしても構わない。また、基板１２を液滴吐出ヘッド３０１に対して相対的に傾けて支持することで、液滴吐出ヘッド３０１に対して側面をあらわにし、一度の塗布で撥液部１６を形成することも可能である。
［第２実施形態］
図８から図２１は、本発明の第２実施形態に係るパターン形成方法と配線基板及び該配線基板を用いた電子機器の説明図である。本実施形態のパターン形成方法及び配線基板は、第１実施形態と一部共通している。異なるのは、パターンが基板の端面をまたいでおもて面と裏面とに形成され、形成されるパターンに即して配置される配線により基板のおもて面と裏面とを接続することである。したがって、本実施形態において第１実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
図８は本実施形態でパターンを形成する配線基板２の概略図である。図８（ａ）は斜視図を示し、（ｂ）は図８（ａ）のＢ−Ｂで結ばれる線分での断面図（配線１４を含む断面）を示す。図８（ａ）に示すように、配線基板２は平面視方形の基板２１と、基板２１のおもて面と裏面にそれぞれ配置された接続端子Ｔ１，Ｔ２（導電層）と、接続端子Ｔ１，Ｔ２同士を接続する配線１４とを備えている。
基板２１のおもて面と裏面にそれぞれ配置された接続端子Ｔ１及び接続端子Ｔ２は、いずれも基板２１の略中央部に配置されており、基板２１を介して平面的に重なっている。
配線１４は、基板２１の接続端子Ｔ１が配置された面（おもて面２１ａ）、基板２１の端面（端面２１ｃ）、基板２１の接続端子Ｔ２が配置された面（裏面２１ｂ）をまたいで形成され、接続端子Ｔ１，Ｔ２を接続している。
配線１４の周囲には撥液部１６が配置されている。撥液部１６も、配線１４と同様におもて面２１ａ，端面２１ｃ，裏面２１ｂをまたいで形成されている。
図８（ｂ）に示すように、基板２１は断面視で矩形である。そのため、おもて面２１ａと端面２１ｃとが当接する角、及び裏面２１ｂと端面２１ｃとが当接する角は直角と成しており、基板２１を平面視した場合に、端面２１ｃは視線方向と平行となるために視認されない。
図９から図１１は撥液部１６形成に係る工程概略図である。各図は図８（ａ）のＣ−Ｃで結ばれる線分での断面図（撥液部１６を含む断面）を示す。本実施形態ではおもて面２１ａ、端面２１ｃ、裏面２１ｂに撥液インクＬを配置する必要があるため、各々の面に分けて撥液部１６を形成する。
まず、図９に示すように、おもて面２１ａの所定領域に液滴吐出ヘッド３０１から撥液インクＬを吐出して、接続端子Ｔ１から基板２１の端部２１Ｃに至るまで撥液部１６ａを形成する。
次に、図１０に示すように、裏面２１ｂの所定領域に液滴吐出ヘッド３０１から撥液インクＬを吐出し、撥液部１６ａの端部が配置された端部２１Ｃの方向へ、接続端子Ｔ２から端部２１Ｃに至るまで撥液部１６ｂを形成する。
次いで、図１１に示すように、端面２１ｃにも同様に撥液インクＬを配置して撥液部１６ｃを形成し、隣接する撥液部の間に撥液部を形成していない領域を挟むように、基板２１のおもて面と裏面に形成された撥液部１６ａ，１６ｂの端部同士を撥液部１６ｃで接続する。撥液部１６ａ，１６ｂ，１６ｃは一体となり撥液部１６を形成する。
次いで、前述のように隣接する撥液部１６の間に配線材料を含む機能液２０を配置して処理することにより、屈曲部をまたぎ、おもて面２１ａ、端面２１ｃ、裏面２１ｂに配置される配線１４を備える配線基板２が完成する。
このような構成のパターン形成方法によれば、基板２１のおもて面２１ａと裏面２１ｂとを接続するためにフレキシブル基板のような別部材を用いること必要がなく、基板２１の表面に直接形成されたパターンで、端面２１ｃを介しおもて面２１ａと裏面２１ｂとを容易に接続することが可能となる。
このような構成の配線基板２によれば、おもて面２１ａと裏面２１ｂに形成された配線同士が、端面２１ｃに形成された配線を介して接続されている。そのため、おもて面２１ａと裏面２１ｂの配線を接続するためにおもて面と裏面からフレキシブル配線を引き出した後に配線同士を接続するというような複雑な構成をとる必要が無く、小型化され確実な配線がなれた配線基板２が実現できる。
ここで示した撥液部１６の形成順序は一例であり、例えば端面に撥液部１６ｃを形成した後に、撥液部１６ａ，１６ｂを形成しても良く、また、撥液部１６ａ，１６ｃ，１６ｂの順に形成しても良い。
また、撥液部１６を形成した後に機能液２０を塗布することとしたが、撥液部１６ａ，１６ｂ，１６ｃを形成するごとにそれぞれに機能液２０を塗布して段階的に配線１４を形成しても良い。この場合には、塗布する機能液２０が屈曲部を介して濡れ広がり、まだ撥液部を形成していない面にまでぬれ広がらないように塗布する機能液２０の量を調節することが望ましい。
また、本実施形態においては、基板２１のおもて面２１ａ、端面２１ｃ、裏面２１ｂの３回に渡って撥液材料を塗布し撥液部１６を形成したが、撥液インクＬ塗布に要する作業回数はこれに限らない。例えば図１２に示すように、撥液インクＬを塗布する撥液部を形成する工程において、基板２１を傾けて支持することで液滴吐出ヘッド３０１に対して端面２１ｃをあらわにし、一度の塗布で撥液部１６ａ，１６ｃあるいは１６ｂ，１６ｃを形成することも可能である。また、撥液インクＬの塗布に合わせてステージ３０７が備える回転機構により基板２１を反転させ、基板２１のおもて面、端面及び裏面に一度の走査で撥液インクＬを塗布することも可能である。
なお、本実施形態では端部２１Ｃが断面視矩形の基板２１を用いたが、例えば端面を削り断面視Ｖ字型に加工されていることとしても構わない。図１３に端面２２ｃが断面視Ｖ字に加工された基板２２を用いた配線基板の断面図を示すが、このような基板２２を用いた場合には、基板２２を平面視した際に基板２２の端面２２ｃがあらわになるため、容易に端面２２ｃに撥液材料を配置し、撥液部１６を形成することができる。
また、同様に例えば基板の端部を削り、断面視円弧状に加工されていることとしても構わない。図１４に端面２３ｃを断面視円弧状に加工した基板２３を用いた配線基板の断面図を示すが、このような基板２３を用いた場合には、基板２３を平面視した際に基板２３の端面２３ｃがあらわになるため、容易に端面２３ｃに撥液材料を配置し、撥液部１６を形成することができる。また、配線が急激に折れ曲がることがなくなるので、断線を防止し良好な導通が得られる。
また、基板の端部に樹脂を配置して端面形状を変更することとしても良い。図１５には、端面２４ｃが断面視Ｖ字に成形した樹脂により形成されている基板２４を用いた場合の配線基板の断面図を示す。また図１６には、端面２５ｃが断面視円弧状に成形した樹脂により形成されている基板２５を用いた場合の配線基板の断面図を示す。このように基板の端部に樹脂を配置することで端面の形状を変更することとすれば、例えば成形機械を用いて基板の加工を行った場合と比べ、機械的な負荷による基板の破損を回避することができ、加えて容易に撥液部の形成に好適な端部形状とすることができる。
（電子機器）
次に、本実施形態のパターン形成方法を用いて製造した電子機器の一例である超音波モータについて図１７から図２１を用いて説明する。図１７は本実施形態の超音波モータを示す概略図である。本実施形態の超音波モータ５００Ｌは、圧電アクチュエータ５００Ａと、圧電アクチュエータ５００Ａに一部当接して配置されたロータ５４０を含んで構成されている。圧電アクチュエータ５００Ａは、後述する機構により屈曲振動することで、当接するロータ５４０を回転させる。
図１８は圧電アクチュエータ５００Ａの一実施形態を示す斜視図である。本実施形態の圧電アクチュエータ５００Ａは、本実施形態の配線基板と同じく、基板のおもて面と裏面に形成された導電層同士を、端面をまたいで両面に形成された配線で接続する構造を備えている。
圧電アクチュエータ５００Ａは、２つの圧電素子に挟持された本体５００と、本体の長手方向中央部の両側面に配置された固定部５１０と、本体５００の長手方向の両端に設けられたロータ当接部５２０およびバランス部５３０を備えているバイモルフ型圧電アクチュエータである。
本体５００は平面視矩形で柱状の形状をしており、２つの圧電素子部５０１Ｌ，５０２Ｌが補強板５０３を挟持している。圧電素子部５０１Ｌは、圧電素子５０１を電極５０１Ａ，５０１Ｂが挟持しており、同様に圧電素子部５０２Ｌは、圧電素子５０２を５０２Ａ，５０２Ｂが挟持している。これら電極５０１Ｂと５０２Ｂが補強板５０３と対向する向きに配置されており、本体５００は積層構造を備えている。層構造の最外層は電極５０１Ａ，５０２Ａとなっている。本体５００の最外層に配置された電極５０２Ａ及び５０２Ａは、本体５００の幅方向の端面をまたいで配置されている配線５５０で接続されており、配線５５０を介して印加した場合に同位相同強度の電圧がかかるようになっている。電極５０１Ｂ，５０２Ｂには電極５０１Ａ，５０２Ａと逆位相の電圧を印加可能なように配線（不図示）が接続されている。この本体５００の大きさは、例えば縦（長さ方向）、横（幅方向）、厚み（材料積層方向）の順に７ｍｍ、２ｍｍ、０．４ｍｍである。
各々の圧電素子部が備える圧電素子５０１，５０２は、平面視矩形の板状の形状であり、その両面に対向配置された電極に印加すると、圧電素子の分極方向に応じた収縮若しくは伸長を行う性質を備える。圧電素子５０１，５０２としては、チタン酸ジルコニウム酸鉛、水晶、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等が使用される。
補強板５０３は、ステンレス鋼板や樹脂板等の弾性素材で形成されている。本実施形態では補強板５０３と同じ材料で、固定部５１０、ロータ当接部５２０およびバランス部５３０が一体となり形成されている。固定部５１０、ロータ当接部５２０およびバランス部５３０は、補強板５０３と別素材で形成することも可能である。
固定部５１０は、本体５００の両側の側面の長さ方向中央部に配置されている。固定部５１０は圧電アクチュエータ５００Ａを装置に固定するための支持具として用いられる。固定部５１０は例えば装置に固定するためのねじ孔を備えており、該ねじ孔を利用して超音波モータ５００Ｌを配置する箇所に固定することができる。
ロータ当接部５２０及びバランス部５３０は、互いに同じ形状を有し、本体５００の重心に対して点対称な位置に配置されている。そのため、超音波モータ５００Ｌを取り付ける装置においてロータ当接部５２０とバランス部５３０が入れ替わるように取り付けることが可能である。その場合には、ロータ当接部５２０をバランス部５３０として使用し、バランス部５３０をロータ当接部５２０として使用する。本実施形態では平面視半円形の形状で補強板５０３の一部となっている。ロータ当接部５２０は、後述する圧電アクチュエータ５００Ａの動作をロータ５４０に伝えロータ５４０を回転させる役割を担う。バランス部５３０は、後述する圧電アクチュエータ５００Ａの動作において大きな回転モーメントを得るためのおもりとして設けられている。
電極５０１Ａと５０２Ａとを接続する配線５５０は、本体５００の固定部５１０に近接する端部に配置されている。本体５００の端面であって配線５５０が配置されている面には絶縁膜（不図示）が形成されている。
配線５５０の周囲には撥液部５６０が形成されている。この撥液部５６０を用いて、上述したパターン形成方法にて配線５５０が形成されている。
次に、図を利用して圧電アクチュエータ５００Ａと超音波モータ５００Ｌの動作を説明する。図１９は図１８のＤ−Ｄで結ばれる線分での断面図であり、図２０は圧電アクチュエータ５００Ａに印加した場合の動作平面図であり、図２１は超音波モータ５００Ｌの要部拡大図である。
図１９に示すように、まず、圧電素子を駆動する駆動回路５７０から、電極５０１Ａ，５０２Ａが同位相、電極５０１Ｂ，５０２Ｂが逆位相となるよう駆動信号が供給される。図では電極５０１Ａ，５０２Ａの電位を＋Ｖ、電極５０１Ｂ，５０２Ｂの電位を−Ｖとして示している。このように印加すると圧電素子５０１，５０２の分極方向が逆向きになることから、例えば図１９に示すように圧電素子５０１が伸長し、圧電素子５０２が収縮する。この場合は、圧電アクチュエータ５００Ａは圧電素子５０２の方向に屈曲変位する。駆動回路から交流の駆動信号を印加すると、一方の圧電素子は収縮し他方の圧電素子は伸長するという動作を交互に繰り返すため、結果、圧電アクチュエータ５００Ａが縦振動（厚み方向）で励振する。
この際、圧電アクチュエータ５００Ａにはロータ当接部５２０およびバランス部５３０が形成されているため、圧電アクチュエータ５００Ａの長さ方向の両端部では重量バランスがロータ当接部５２０及びバランス部５３０の配置された側に傾いている。そのため、圧電アクチュエータ５００Ａの重心を中心とした回転モーメントが発生する。この回転モーメントによって、図２０に示すように、圧電アクチュエータ５００Ａが幅方向に揺動する屈曲二次振動が誘発される。
次いで、図２１に示すように、圧電アクチュエータ５００Ａに生じる縦振動と屈曲振動とを合成すると、圧電アクチュエータ５００Ａのロータ当接部５２０は、ロータ５４０との接触する箇所にて図に示すような楕円軌道に沿って運動することになる。そして、ロータ当接部５２０が半時計方向の楕円軌道を描くことにより、ロータ当接部５２０がロータ５４０側に膨らんだ位置にあるとき、ロータ当接部５２０がロータ５４０を押す力が大きくなる一方、ロータ当接部５２０がロータ５４０側から退避した位置に膨らんだとき、ロータ当接部５２０がロータ５４０を押す力が小さくなる。従って、当接部５２０がロータ５４０側に膨らんだ位置にあるとき、当接部５２０の変位方向に、ロータ５４０が回転駆動される。
以上の説明のように、圧電アクチュエータ５００Ａは、縦振動および屈曲振動が合成された楕円運動により、ロータ５４０を回転駆動させる。
ここで、本実施形態の圧電アクチュエータ５００Ａの本体５００は、上述したパターン形成方法を用いた配線基板と同様の方法にて配線５５０を形成しているので、配線５５０を接続するための余分な空間を必要とせず装置の小型化が可能となる。また、このような小型化が可能な圧電アクチュエータ５００Ａを用いることで、小型化された超音波モータ５００Ｌを提供することができる。
なお、本実施形態の超音波モータ５００Ｌは一例であって、例えば圧電アクチュエータ５００Ａが駆動させる部品をロータ５４０ではなく直線運動をする部品とすればリニアモータとして使用できる。
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
また、上記実施形態では、機能液により配線本体を形成するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えばパラジウム等のめっき触媒材料を含む液滴を塗布してめっき触媒膜を形成してもよい。この場合、後工程でめっき処理を行う際に、めっき処理を行うことにより、緻密性の高い配線（Ｃｕ等）を容易、且つ安価に成膜することが可能になる。
また更に、上記実施形態では、機能液として配線材料を含む液状体として説明したがこれに限定されるものではなく、金属や半導体、セラミックス、有機材料、顔料、光学材料を含む液状体を機能液として用いることとしても良い。これらの場合には機能液により導電性、絶縁性、半導体特性、集光性、光選択吸収性、蛍光あるいはリン光等のルミネッセンス性、液晶分子の配向性制御などの機能を備えるパターンが形成される。
液滴吐出装置の概略的な構成図である。 液滴吐出装置に備わる液滴吐出ヘッドの断面図である。 第１実施形態で製造する配線基板を示す図である。 第１実施形態のパターン形成方法を示す工程図である。 第１実施形態のパターン形成方法を示す工程図である。 第１実施形態のパターン形成方法を示す工程図である。 第１実施形態のパターン形成方法を示す工程図である。 第２実施形態で製造する配線基板を示す図である。 第２実施形態のパターン形成方法を示す工程図である。 第２実施形態のパターン形成方法を示す工程図である。 第２実施形態のパターン形成方法を示す工程図である。 第２実施形態のパターン形成方法の一形態を示す図である。 第２実施形態の基板の別形態を示す断面図である。 第２実施形態の基板の別形態を示す断面図である。 第２実施形態の基板の別形態を示す断面図である。 第２実施形態の基板の別形態を示す断面図である。 超音波モータの一形態を示す平面概略図である。 超音波モータに備わる圧電アクチュエータを示す図である。 圧電アクチュエータの動作を示す図である。 圧電アクチュエータの動作を示す図である。 超音波モータの動作を示す図である。
符号の説明
１，２…配線基板、２１〜２５…基板、１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，５５０…配線、１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ…撥液部、１８…親液部、２０…機能液、２１ａ…基板のおもて面、２１ｂ…基板の裏面、２１ｃ〜２５ｃ…基板の端面、２１Ｃ〜２５Ｃ…基板の端部、１２１…基板本体、１２３…半導体チップ、１２７…スロープ部、５００Ｌ…超音波モータ（電子機器）、Ｌ…撥液インク（撥液性を示す撥液材料を含む液状体）

Claims (15)

  1. 屈曲した複数の面又は湾曲した面をまたいでパターン形成材料を含む機能液を塗布し３次元構造を備えたパターンを形成するパターン形成方法であって、
    前記屈曲した複数の面又は前記湾曲した面を含む面に液滴吐出法を用いて前記機能液に対して撥液性を示す撥液材料を含む液状体を配置し、撥液部を形成する工程と、
    前記撥液部が形成されていない親液部に前記機能液を配置する工程と、を備えることを特徴とするパターン形成方法。
  2. 前記親液部は、前記機能液に対する接触角が２５度以下であり、
    前記撥液部は、前記機能液に対する接触角が５０度以上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。
  3. 前記撥液部を形成する工程の前に、前記屈曲した複数の面又は前記湾曲した面を含む面に対して親液処理を施すことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
  4. 前記撥液材料は、シラン化合物又はフルオロアルキル基を含む化合物の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
  5. 前記撥液材料は、前記撥液材料を配置した面で自己組織化膜を形成す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。
  6. 前記撥液材料は、前記撥液部を構成する高分子の前駆体であり、
    前記撥液部を形成する工程は、前記撥液材料を加熱して重合させる工程を含むことを特徴とする請求項４に記載のパターン形成方法。
  7. 前記機能液は、導電性材料を含むことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
  8. 前記３次元構造を備えたパターンは、段差の上面と下面とを接続するパターン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。
  9. 前記撥液部を形成する前に、前記段差の側面部に樹脂材料を配置して、段差の下面から上面にいたるスロープ部を形成することを特徴とする請求項８に記載のパターン形成方法。
  10. 前記３次元構造を備えたパターンは、前記３次元構造を備えたパターンが形成される基板の端面をまたいで、おもて面と裏面とを接続するパターン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。
  11. 前記配線が形成される前記基板の端面は、外側に凸状で断面視Ｖ字型に加工されていることを特徴とする請求項１０に記載のパターン形成方法。
  12. 前記配線が形成される前記基板の端面は、外側に凸状で断面視円弧状に加工されていることを特徴とする請求項１０に記載のパターン形成方法。
  13. 前記配線が形成される前記基板の端面に樹脂を配置することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載のパターン形成方法。
  14. おもて面と裏面に導電層が形成された基板と、
    前記基板の端面をまたいで前記おもて面と前記裏面に形成された前記導電層を接続する配線と、を備え、
    前記基板のおもて面、裏面及び端面には撥液部と親液部とがパターニングされ、
    前記親液部が形成された領域に前記配線が形成されていることを特徴とする配線基板。
  15. 請求項１４に記載の配線基板を備えることを特徴とする電子機器。
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