JP2014207283A - 配線基材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、金属微粒子を含むインクを用いて形成された、小さい体積を有する配線部における電気的接続を確保することが可能な配線基材及びその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の配線基材１０は、基材２１と、基材２１に形成された第１の配線３１とを有し、第１の配線３１は金属微粒子を焼結して形成される配線基材１０において、第１の配線３１は、第１の配線部３２と、第２の配線部３３と、第１の配線部３２と第２の配線部３３とを接続する接続部３４とを有し、第２の配線部３３の単位長さあたりの体積が、第１の配線部３２の単位長さあたりの体積よりも小さく形成されており、第１の配線部３２と接続部３４とが接続された近傍における接続部３４の全体の幅が、第２の配線部３３と接続部３４とが接続された近傍における接続部３４の全体の幅よりも大きいことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、配線基材及びその製造方法に関し、特に、単位長さあたりの体積の異なる第１の配線部と第２の配線部とが接続される配線基材及びその製造方法に関する。

携帯電話機やスマートフォン等のモバイル機器やその他の電子機器の表示部として、表示画像のメニュー項目やオブジェクトを直接、指などで操作して座標入力を行うための透光型の入力装置が用いられている。このような入力装置として、特許文献１には静電容量式の入力装置が開示されている。

図１１は、特許文献１に開示されている入力装置を示し、特に、入力装置を構成する配線基材１１０の部分拡大平面図を示す。図１１に示すように、従来例の配線基材１１０は、透明基材１２１と、透明基材１２１の非入力領域１１６に形成された第１の配線１３１と、入力領域１１５に形成された第２の配線１４１とを有して構成される。特許文献１に記載の入力装置では、配線基材１１０が、別の配線基材（図示しない）と重ねて使用されて、配線基材１１０の第２の配線１４１と別の配線基材に形成された配線との間で静電容量を形成する。操作者が指などの被検出体を入力装置の入力領域１１５に近づけたときに、この配線間の静電容量が変化して入力位置を検出することができる。

図１１に示すように、第１の配線１３１は、第１の配線部１３２と、第２の配線部１３３を有して構成される。第１の配線部１３２はパッド状に形成されており、入力領域１１５の第２の配線１４１に接続される。なお、第２の配線１４１には非入力領域１１６に延在するパッド部１３２ａが形成されて、パッド部１３２ａの上に第１の配線部１３２が積層されて電気的に接続される。また、第２の配線部１３３は幅細の引出配線であり、第１の配線部１３２から引き出されて非入力領域１１６に引き回される。第２の配線部１３３は、外部回路（図示しない）に接続されて、入力位置情報が外部に取り出される。このような構成とすることで、第１の配線１３１と第２の配線１４１との接続を確保しつつ、非入力領域１１６の狭小化に対応可能な配線基材１１０が得られる。

また、従来例の配線基材１１０において、第１の配線１３１は、スパッタや蒸着などの薄膜工程、フォトリソグラフィ工程等によりパターン形成されている。しかし、第１の配線１３１の形成する際に多数の工程を要するため、製造コストを増大させる要因となる。そこで、第１の配線１３１を、金属微粒子を分散溶媒中に分散させたインクを用いて塗布形成することにより、製造コストの低減を図るとともに、第２の配線部１３３を幅狭化して非入力領域１１６の狭小化に対応する、もしくは、第２の配線部１３３の本数の増加に対応可能とする方法が検討されている。このような金属微粒子を分散溶媒中に分散させたインクは、下記特許文献２に開示されている。

特開２０１２−４３２９８号公報 特開２００４−２７３２０５号公報

しかしながら、第１の配線部１３２は、第２の配線１４１との接続を確保するために大きい面積でパッド状に形成されており、また、第２の配線部１３３は、非入力領域１１６の狭小化に対応するために幅細に形成されている。第１の配線部１３２と第２の配線部１３３とを印刷により同時形成する場合にはほぼ同じ膜厚になるため、パターン形状の違いによって第１の配線部１３２と第２の配線部１３３とは互いに接続される方向における単位長さあたりの体積の差が大きくなる。金属微粒子を分散溶媒中に分散させたインクを用いて、インクジェット印刷などの印刷法により第１の配線部１３２及び第２の配線部１３３を塗布形成すると、第１の配線部１３２のインクと第２の配線部１３３のインクとの単位長さあたりの体積差に起因して表面張力によって生じる凝集力の差が生じる。そのため、インクの流動性により第２の配線部１３３のインクの一部が焼成前に第１の配線部１３２の側に引き込まれてしまい、第２の配線部１３３が連続した配線として形成できず、断線して電気的接続が確保できないという課題が発生する。

本発明は、上記課題を解決して、金属微粒子を含むインクを用いて形成された、単位長さあたりの体積が小さい配線部における電気的接続を確保することが可能な配線基材及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の配線基材は、基材と、前記基材に形成された第１の配線とを有し、前記第１の配線は金属微粒子を焼結して形成される配線基材において、前記第１の配線は、第１の配線部と、第２の配線部と、前記第１の配線部と前記第２の配線部とを接続する接続部とを有し、前記第２の配線部の単位長さあたりの体積が、前記第１の配線部の単位長さあたりの体積よりも小さく形成されており、前記第１の配線部と前記接続部とが接続された近傍における前記接続部の全体の幅が、前記第２の配線部と前記接続部とが接続された近傍における前記接続部の全体の幅よりも大きいことを特徴とする。

本発明の配線基材の製造方法は、基材と、前記基材に形成された第１の配線とを有し、前記第１の配線は、第１の配線部、第２の配線部、及び接続部を有して構成される配線基材の製造方法であって、金属微粒子を分散溶媒中に分散させたインクを用意して、前記基材上に、前記第１の配線部を塗布する工程と、前記前記第１の配線部の単位長さあたりの体積よりも前記第２の配線部の単位長さあたりの体積が小さくなるように前記第２の配線部を塗布する工程と、前記第１の配線部と前記第２の配線部とを接続する前記接続部を塗布する工程とを有し、前記接続部を塗布する工程において、前記第１の配線部と前記接続部とが接続された近傍における前記接続部の全体の幅が、前記第２の配線部と前記接続部とが接続された近傍における前記接続部の全体の幅よりも大きくなるように前記接続部を塗布することを特徴とする。

これによれば、第１の配線部を形成するために塗布されたインクと第２の配線部を形成するために塗布されたインクとの体積差によって生じる表面張力によって生じる凝集力の差が、接続部を設けることによって緩和されて、第１の配線部と第２の配線部との間で凝集力の急激な変化が生じることを抑制できる。よって、単位長さあたりの体積が小さい第２の配線部のインクが、インクの流動性により第１の配線部側に引き込まれることにより配線が断絶することを防止することができる。

したがって、本発明の配線基材及びその製造方法によれば、金属微粒子を含むインクを用いて形成された、単位長さあたりの体積が小さい配線部における電気的接続を確保することが可能である。

本発明の配線基材において、前記接続部は複数の接続配線を有して構成されており、前記複数の接続配線は、前記第２の配線部から分岐して形成されていることが好適である。

また、本発明の配線基材の製造方法は、前記接続部を塗布する工程において、前記第２の配線部から分岐された複数の接続配線を形成することが好適である。

これによれば、複数の接続配線を第２の配線部から分岐して形成することにより、第２の配線部が接続部に接続された部分において、体積の急激な変化が抑制される。つまり、接続部の断面積が第２の配線部の断面積に対して急激に大きくなることが防止でき、第２の配線部を形成するために塗布されたインクが接続部側に流動しようとする際の流動抵抗の低下が抑制される。したがって、インクの流動を防止して第２の配線部における電気的接続を確保することができる。

本発明の配線基材は、前記接続部において、前記第２の配線部から前記第１の配線部に向かうにしたがって前記接続配線の数が多くなるように、前記接続配線からさらに分岐された複数の接続配線が形成されており、前記複数の接続配線が前記第１の配線部に接続されていることが好適である。

本発明の配線基材の製造方法は、前記接続部を形成する工程において、前記第２の配線部から前記第１の配線部に向かうにしたがって前記接続配線の数が多くなるように、前記接続配線から分岐する複数の接続配線を形成して、前記複数の接続配線と第１の配線部とを接続することが好適である。

これによれば、少なくとも２回以上分岐を繰り返して接続部の複数の接続配線が形成されるため、接続部を構成する複数の接続配線同士が接続された部分において、複数の接続配線を形成するために塗布されたインクが第１の配線部側に流動しようとする際の流動抵抗の低下が抑制される。よって、複数の接続配線における断線が抑制される。また、接続部が第１の配線部に接続された部分において、第１の配線部に複数の接続配線が接続されることにより、第１の配線部と接続部との体積の急激な変化が抑制される。よって、接続部及び第１の配線部をインクを用いて塗布形成する際に、接続部が第１の配線部に接続された近傍において、表面張力によって生じるインクの凝集力の差が小さくなるため、接続部のインクが第１の配線部に引き込まれることが抑制される。したがって、接続部を構成する複数の接続配線の電気的接続を確保することができる。

本発明の配線基材において、前記第２の配線部は幅細の引出配線であり、前記接続部の前記接続配線は前記第２の配線部と同じ幅で形成されていることが好ましい。

本発明の配線基材の製造方法において、前記第２の配線部は幅細の引出配線であり、前記接続部の前記接続配線を前記第２の配線部と同じ幅に形成することが好ましい。

これによれば、前記第２の配線部を形成するために塗布されたインクが前記接続部側に流動しようとする際の流動抵抗の低下を効果的に抑制して、第２の配線部のインクが接続部側に引き込まれることによるパターンの断絶が防止される。

本発明の配線基材において、前記接続部は、メッシュ状パターンを有して形成されていることが好適である。

本発明の配線基材の製造方法は、前記接続部を形成する工程において、前記接続部をメッシュ状パターンに形成することが好適である。

これによれば、メッシュ状のパターンは多数の接続配線から形成されるため、流動抵抗の急激な低下を防止しつつ、第１の配線部のインクと第２の配線部のインクとの体積差による表面張力によって生じるインクの凝集力の差を緩和して、第１の配線部と第２の配線部との間で凝集力の急激な変化が生じることを抑制できる。

本発明の配線基材において、前記接続部は、前記第１の配線部に近づくにしたがって、前記メッシュ状パターンのパターン部の体積が増加するように形成されていることが好適である。

本発明の配線基材の製造方法は、前記接続部を形成する工程において、第１の配線部に近づくにしたがって、前記メッシュ状パターンのパターン部の体積が増加するように形成することが好適である。

これによれば、第１の配線部と第２の配線部との体積差を徐々に緩和して、第２の配線部のインクが第１の配線部側に引き込まれることによるパターンの断絶を防止することができるため、第２の配線部における電気的接続が確保される。

本発明の配線基材において、前記メッシュ状パターンは六角形状に形成されていることが好ましい。

本発明の配線基材の製造方法は、前記接続部を形成する工程において、前記メッシュ状パターンを六角形状に形成することが好ましい。

これによれば、メッシュ状パターンを最密に構成できるため、接続部全体の面積を大きくすることなく接続配線の数を多く形成することが可能である。よって、接続部のメッシュ状パターンを形成するために塗布されたインクの流動抵抗の低下を抑制しつつ、第１の配線部と第２の配線部との体積差に起因する表面張力によって生じる凝集力の差を緩和することが効果的に実現される。

本発明の配線基材は、さらに、前記基材に形成された第２の配線を有し、前記第１の配線部及び前記接続部は、前記第２の配線に重ねて形成されていることが好適である。

本発明の配線基材の製造方法は、さらに、前記基材に第２の配線を形成する工程を有し、前記第１の配線部及び前記接続部は前記第２の配線に重ねて形成されることが好適である。

これによれば、第１の配線と第２の配線との接触抵抗が大きくなることを抑制して、電気的接続を確保できる。

本発明の配線基材において、前記第１の配線は、金属微粒子を分散溶媒中に分散させたインクを用いて形成されることが好適である。これによれば、製造コストを低減するとともに、低抵抗の第１の配線を形成することができる。

本発明の配線基材において、前記金属微粒子が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄの金属からなる金属微粒子、またはこれらのうち２種以上の金属からなる合金を有する金属微粒子であることが好適である。

また、本発明の配線基材の製造方法において、前記金属微粒子が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄの金属からなる金属微粒子、またはこれらのうち２種以上の金属からなる合金を有する金属微粒子であることが好適である。

これによれば、第１の配線の抵抗値を低減することが可能である。または、抵抗値の増大を抑制して第１の配線の面積を小さくすることができる。

本発明の配線基材の製造方法において、前記第１の配線部、前記第２の配線部、及び前記接続部をインクジェット印刷により形成することが好適である。これによれば、製造コストを低減して、第１の配線を容易に形成することができる。

本発明の配線基材及びその製造方法によれば、金属微粒子を含むインクを用いて形成された、単位長さあたりの体積が小さい配線部における電気的接続を確保することが可能である。

本発明の第１の実施形態における配線基材の平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線で切断して矢印方向から見たときの配線基材の部分拡大断面図である。 第１の実施形態における第１の配線を拡大して示す平面図である。 第１の実施形態の配線基材の製造方法を説明するための工程図である。 第１の実施形態の変形例における第１の配線を拡大して示す平面図である。 第２の実施形態の配線基材における第１の配線を拡大して示す平面図である。 第２の実施形態の変形例における、第１の配線を拡大して示す平面図である。 第３の実施形態の配線基材における第１の配線を拡大して示す平面図である。 第４の実施形態の配線基材の平面図である。 第４の実施形態の配線基材における第１の配線を拡大して示す平面図である。 従来例の配線基材を示す平面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の配線基材の具体的な実施形態について説明をする。なお、各図面の寸法は適宜変更して示している。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態における配線基材の平面図である。本実施形態の配線基材１０は、静電容量式の入力装置に組み込まれて、入力位置を検出するためのフィルムセンサとして用いられる。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線で切断して矢印方向から見たときの配線基材の部分拡大断面図である。

図１に示すように、本実施形態の配線基材１０は、基材２１と、第１の配線３１及び第２の配線４１を有して構成される。基材２１には、操作者が入力操作を行うことができる入力領域１５と、入力領域１５の外側の非入力領域１６とが設定されている。図１に示すように、第２の配線４１は、基材２１の入力領域１５に形成されており、第１の配線３１は、第２の配線４１に接続されるとともに、非入力領域１６に引き回されて形成されている。

図１に示すように、第２の配線４１は、第１の電極部４２と第２の電極部４４とを有しており、第１の電極部４２及び第２の電極部４４はいずれも菱形形状のパッド電極部である。第１の電極部４２は、Ｘ１−Ｘ２方向において間隔を設けて配置されており、Ｘ１−Ｘ２方向に隣り合う第１の電極部４２同士は、ブリッジ部４３により接続される。そして、Ｘ１−Ｘ２方向に接続された複数の第１の電極部４２は、Ｙ１−Ｙ２方向において、間隔を設けて複数本配列されている。また、第２の電極部４４は、Ｙ１−Ｙ２方向において間隔を設けて配置されており、Ｙ１−Ｙ２方向に隣り合う第２の電極部４４同士は、ブリッジ部４３の下を通る幅細部４５によって接続される。そして、Ｙ１−Ｙ２方向に接続された複数の第２の電極部４４は、Ｘ１−Ｘ２方向において、間隔を設けて複数本配列されている。

図２に示すように、第１の電極部４２、４２は幅細部４５を間隔を設けて挟むように配置されている。そして、幅細部４５を覆うように絶縁層４７が設けられており、ブリッジ部４３は、幅細部４５及び絶縁層４７を跨がって形成されている。このようにして、第１の電極部４２、４２同士がブリッジ部４３によって接続される。第１の電極部４２と第２の電極部４４との間で静電容量を形成するように配置されており、操作者が入力操作を行う際に生じる、静電容量の変化に基づいて入力位置を検出することができる。

本実施形態において、第２の配線４１は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電材料を用いて、スパッタや蒸着などの薄膜法により形成される。また、基材２１は、フィルム状の樹脂材料を用いて形成されており、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート樹脂（ＰＥＮ）、環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）等の透光性樹脂材料が用いられる。

図１に示すように、Ｙ２側の非入力領域１６には端子部４６が設けられており、端子部４６は外部のフレキシブル基板（図示しない）等に接続される。第２の配線４１と端子部４６とは、第１の配線３１により電気的に接続されており、第２の配線４１（第１の電極部４２及び第２の電極部４４）により検出された入力位置情報は、第１の配線３１を介して外部回路へと取り出される。

図３は、第１の実施形態における第１の配線を拡大して示す平面図であり、特に、第１の配線３１と第２の配線４１とが接続された部分について拡大して示す。図３に示すように、第１の配線３１は、第１の配線部３２と、第２の配線部３３と、接続部３４とを有して構成される。

図３に示すように、第１の配線部３２は、第１の配線３１と第２の配線４１とを接続するためにパッド状に形成されている。また、第２の配線部３３は、第２の配線４１を外部の回路（図示しない）に接続するために設けられている幅細形状の引出配線であり、第１の配線部３２に比べて単位長さあたりの体積が小さい。なお、第１の配線部３２の単位長さあたりの体積とは、第１の配線部３２と接続部３４とが接続される方向（図３のＹ１−Ｙ２方向）における所定の長さの第１の配線部３２の体積を示す。第２の配線部３３の単位長さあたりの体積は、第２の配線部３３が接続部３４から延在する方向に沿った所定の長さでの第２の配線部３３の体積を示す。

そして、第１の配線部３２と第２の配線部３３とは、接続部３４により接続される。第１の配線部３２と接続部３４とが接続された近傍における接続部３４の全体幅（図３のＡ−Ａ線近傍を横断する接続部３４の合計の幅）が、第２の配線部３３と接続部３４とが接続された近傍における接続部３４の全体幅（図３のＢ−Ｂ線近傍を横断する接続部３４の幅の合計）よりも大きくなるように設けられている。

図３に示すように、接続部３４は、複数の接続配線３５を有して構成されている。複数の接続配線３５が第２の配線部３３から分岐して接続されており、第２の配線部３３から第１の配線部３２に向かうにしたがって接続配線３５の数が多くなるように、接続配線３５が分岐を繰り返して、複数の接続配線３５が第１の配線部３１に接続される。また、複数の接続配線３５は、六角形状のメッシュ状パターンを形成している。そして、第２の配線部３３から第１の配線部３２に向かうにしたがって、メッシュ状パターンのパターン部の体積が増加するように形成されている。

第１の配線３１は、金属微粒子を焼結することにより形成されており、金属微粒子を分散溶媒中に分散させたインクを用いて、インクジェット印刷などの印刷法により形成される。

図３に示すように、複数の接続配線３５から構成されるメッシュ状パターンで接続部３４を形成することにより、第１の配線３１を印刷形成する際に、第１の配線部３２を形成するために塗布されたインクと第２の配線部３３を形成するために塗布されたインクとの体積差によって生じる表面張力による凝集力の差が接続部３４によって緩和される。すなわち、第１の配線部３２と第２の配線部３３との間で、凝集力が急激に変化する箇所の発生を抑制できる。よって、単位長さあたりの体積が小さい第２の配線部３３のインクが、単位長さあたりの体積が大きい第１の配線部３２側にインクの流動性により引き込まれることによるパターンの断絶を防止することができる。よって、本実施形態の配線基材１０によれば、第２の配線部３３における電気的接続を確保することが可能である。

＜配線基材の製造方法＞
図４には、本実施形態の配線基材１０の製造方法を説明するための工程図を示す。図４（ａ）は、第２の配線４１を形成する工程について、基材２１及び第２の配線４１の部分拡大断面図を示す。図４（ｂ）は、第１の配線３１を形成する工程を示す模式断面図である。図４（ｃ）は、第１の配線３１を拡大して示す平面図であり、図４（ｄ）は、図４（ｃ）の第２の配線部３３を拡大して示す平面図である。

まず、図４（ａ）の工程で、基材２１の上に第２の配線４１を形成する。第２の配線４１は、ＩＴＯ等の透明導電材料を用いてスパッタ法や蒸着法の薄膜法により形成された後、フォトリソグラフィ法によって図１に示すようにパターン形成される。同様の工程で、絶縁層４７とブリッジ部４３についてパターン形成される。

次に、図４（ｂ）の工程で、第１の配線３１を形成する。第１の配線３１は、金属微粒子を分散溶媒中に分散させたインク５３を用いて、インクジェット印刷などの印刷法により塗布形成される。図４（ｂ）に示すように、基材２１をステージ５２上に載置して、インクジェット用ヘッド５１からインク５３を微量ずつ吐出して、図４（ｃ）に示すような第１の配線部３２、第２の配線部３３、及び接続部３４のパターン形状となるようにインク５３を塗布する。

なお、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、第１の配線部３２と接続部３４が第２の配線４１に重ねて形成されるようにインク５３が塗布される。これにより、第１の配線３１と第２の配線４１との電気的接続が可能となる。また、第２の配線部３３についても第２の配線４１の上に重ねて形成されているが、第２の配線部３３については直接基材２１の上に形成することも可能である。

図４（ｄ）に示すように、インク５３は微量ずつドット状に基材２１に吹き付けられて、所定のパターンに形成される。インク５３の供給量は、インクジェット用ヘッド５１の開口径や、インク５３の粘度、あるいはインクジェット用ヘッド５１とステージ５２との相対移動速度等を適宜調整して変更できる。

本実施形態では、インク５３に含まれる金属微粒子として、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ等の金属微粒子、または、これらのうち２種以上の金属からなる合金を有する金属微粒子を用いることができる。金属微粒子の粒径は２ｎｍ〜１００ｎｍ程度であり、金属微粒子を分散させる分散溶媒には、-ヘキサン、ｎ-ヘプタン、ｎ-ウンデカン等の炭化水素系溶媒、ｎ-ノナノール、ｎ-ウンデカノール等のアルコール、テルピネオール、トルエン等を用いることができる。また、インク５３の粘度は５ｍＰａ・ｓ〜３０ｍＰａ・ｓ程度の範囲であることが好ましく、インクジェット印刷に適している。

図４（ｂ）〜図４（ｄ）の工程で、第１の配線３１の形状にインク５３を塗布した後に、１２０℃〜２００℃の温度で２〜３０分保持することにより、金属微粒子を焼結させて第１の配線３１を形成する。金属微粒子を用いることで、比較的低温で焼結が可能であり、低抵抗の第１の配線３１が得られる。金属微粒子として、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ等の金属材料を用いた場合には第１の配線３１の低抵抗化に適しており、これらのうち２種以上の金属からなる合金を用いた場合には、焼結後の第１の配線３１の耐環境性（耐湿性、耐熱性等）を向上させることが可能である。

図４（ｂ）〜図４（ｄ）に示す、接続部３４を塗布する工程において、第１の配線部３２と接続部３４とが接続された近傍における接続部３４の全体幅（図３のＡ−Ａ線近傍を横断する接続部３４の各部分の幅の合計）が、第２の配線部３３と接続部３４とが接続された近傍における接続部３４の全体幅（図３のＢ−Ｂ線近傍を横断する接続部３４の各部分の幅の合計）よりも大きくなるように、金属微粒子を含むインク５３が塗布される。

これにより、第１の配線部３２を形成するために塗布されたインク５３と第２の配線部３３を形成するために塗布されたインク５３との体積差によって生じる表面張力による凝集力の差が、接続部３４によって緩和されて、第１の配線部３２と第２の配線部３３との間で、凝集力の急激な変化が生じることを抑制できる。よって、単位長さあたりの体積が小さい第２の配線部３３のインク５３が、インク５３の流動性により、単位長さあたりの体積が大きい第１の配線部３２側に引き込まれて断線することを防止することができる。よって、本実施形態の配線基材１０の製造方法によれば、接続部３４を設けることで、単位長さあたりの体積が小さい第２の配線部３３における電気的接続を確保することが可能である。

また、図４（ｂ）〜図４（ｄ）の工程で、図３に示すように、第２の配線部３３から分岐された複数の接続配線３５ａ、３５ｂを形成するようにインク５３を塗布する。こうすれば、第２の配線部３３が接続部３４に接続された部分において、体積の急激な変化が抑制される。つまり、接続部３４の断面積が第２の配線部３３の断面積に対して急激に大きくなることが防止できるため、第２の配線部３３のインク５３が接続部３４のインク５３側に流動しようとする際の流動抵抗の低下が抑制される。したがって、第２の配線部３３のインク５３が接続部３４側に引き込まれることによるパターンの断絶を防止して、第２の配線部３３の電気的接続を確保することができる。

また、図３に示すように、第２の配線部３３から分岐された接続配線３５ｂは、さらに複数の接続配線３５ｃ、３５ｄに分岐されて、第２の配線部３３から第１の配線部３２に向かうにしたがって接続配線３５の数が多くなるように、それぞれの接続配線３５で分岐を複数回繰り返して接続部３４が形成される。そして、多数の分岐された接続配線３５が第１の配線部３２に接続される。

図４（ｂ）〜図４（ｄ）の工程で、複数の接続配線３５が分岐を繰り返すようにインク５３を塗布することにより、接続部３４を構成する複数の接続配線３５、３５同士が接続された部分において、インク５３が第１の配線部３２側に流動しようとする際の流動抵抗の低下が抑制される。よって、複数の接続配線３５、３５同士が接続された部分における断線が防止される。

また、分岐された多数の接続配線３５が第１の配線部３２に接続されるため、接続部３４が第１の配線部３２に接続された部分において、体積の急激な変化が抑制される。よって、接続部３４及び第１の配線部３２をインク５３を用いて塗布形成する際に、接続部３４が第１の配線部３２に接続された近傍において、表面張力によって生じる凝集力の差が小さくなるため、接続部３４のインク５３が第１の配線部３２に引き込まれることが抑制される。さらに、接続部３４の断面積と第１の配線部３２の断面積との差が小さくなるため、複数の接続配線３５のインク５３が第１の配線部３２側に流動しようとする際の流動抵抗の低下が抑制される。よって、接続部３４として設けられたインク５３が第１の配線部３２側に引き込まれことが抑制される。したがって、接続部３４を構成する複数の接続配線３５の電気的接続を確保することができる。

また、図４（ｂ）〜図４（ｄ）の工程において、接続部３４の複数の接続配線３５を、第２の配線部３３と同じ幅で形成するようにインク５３を塗布形成することが好ましい。これによれば、接続配線３５のそれぞれと第２の配線部３３とは、断面積が等しく形成される。よって、第２の配線部３３を形成するために塗布されたインク５３が接続部３４側に流動しようとする際の流動抵抗の低下を効果的に抑制して、第２の配線部３３が接続部３４側に引き込まれることによるパターンの断絶が防止される。

図３に示すように、接続部３４の複数の接続配線３５により、六角形状のパターンが形成されるとともに、六角形状のパターンが連接されてメッシュ状パターンに形成されている。図３に示すように、接続部３４には、複数の六角形状の開口部３９が設けられてメッシュ状パターンを形成する。メッシュ状パターンを六角形状とすることで最密に構成できるため、接続部３４全体の面積を大きくすることなく接続配線３５の数を多く形成することが可能である。また、第２の配線部３３から第１の配線部３２に向かうにしたがってメッシュ状のパターンのパターン部の体積が増加するように、接続配線３５が形成されており、六角形状の開口部３９を分割して複数の接続配線３５同士を接続する接続配線３５ｅ、３５ｆが形成されている。

図４（ｂ）〜図４（ｄ）の工程で、接続部３４をメッシュ状パターンとなるようにインク５３を塗布することにより、多数の接続配線３５を有して接続部３４が形成されるため、流動抵抗の急激な低下を防止しつつ、第１の配線部３２のインク５３と第２の配線部３３のインク５３との体積差により起因する表面張力による凝集力の差が緩和される。したがって、第２の配線部３３のインク５３が第１の配線部３２側に引き込まれることによるパターンの断絶を防止して、第２の配線部３３の電気的接続を確保することができる。

また、図３に示すように、第２の配線４１に重なる位置に、パッド状の第１の配線部３２と接続部３４が形成されているため、第１の配線３１と第２の配線４１との接触抵抗の増大を抑制することができる。

以上のように本実施形態の配線基材１０及び配線基材１０の製造方法によれば、金属微粒子を含むインクを用いて形成された、単位長さあたりの体積が小さい第２の配線部３３における電気的接続を確保することが可能である。

図５は、第１の実施形態の変形例の配線基材の平面図を示し、第１の配線を拡大して示す。図５に示すように、本変形例においても接続部３４は複数の接続配線３５を有して形成されている。そして、複数の接続配線３５により菱形形状のパターンが形成されており、菱形形状のパターンが連接されてメッシュ状のパターンが形成されている。

このようなパターンであっても、第１の配線部３２を形成するために塗布されたインク５３と第２の配線部３３を形成するために塗布されたインク５３との体積差によって生じる表面張力による凝集力の差が、接続部３４によって緩和されて、第１の配線部３２と第２の配線部３３との間で凝集力の急激な変化が生じることを抑制できる。よって、単位長さあたりの体積が小さい第２の配線部３３のインク５３が、インク５３の流動性により、単位長さあたりの体積が大きい第１の配線部３２側に引き込まれることによるパターンの断絶を防止することができる。

また、本変形例の配線基材１０においても、複数の接続配線３５は第２の配線部３３と同じ幅で形成されており、第２の配線部３３に接続部３４が接続された箇所において、第２の配線部３３から複数の接続配線３５ａ、３５ｂが分岐されて形成されている。また、接続配線３５ｂはさらに複数の接続配線３５ｃ、３５ｄに分岐されて形成され、分岐を繰り返して第１の配線部３２に複数の接続配線３５が接続される。これにより、金属微粒子を含むインク５３を塗布した後に、インク５３が流動しようとする際の流動抵抗の低下を抑制して、複数の接続配線３５及び第２の配線部３３のインク５３が流動して断線することが防止される。したがって、第２の配線部３３の電気的接続が確保される。

＜第２の実施形態＞
図６は、第２の実施形態における配線基材の平面図であり、特に第１の配線を拡大して示す部分拡大平面図である。本実施形態においても、接続部３４は複数の接続配線３６を有して形成されているが、複数の接続配線３６が六角形状や菱形形状のメッシュ状パターンを形成していない点で、第１の実施形態と異なる。図６に示すように、接続部３４が第２の配線部３３に接続された箇所において、第２の配線部３３から複数の接続配線３６ａ、３６ｂに分岐される。そして、接続配線３６ａは接続配線３６ｃ、３６ｄに分岐され、また、接続配線３６ｂは接続配線３６ｅ、３６ｆに分岐されて、第１の配線部３２に向かう方向において直列的に分岐を繰り返して複数の接続配線３６が形成される。このように分岐された複数の接続配線３６と第１の配線部３２とが接続される。

このような態様であっても、接続部３４を構成する複数の接続配線３６の合計の幅が、第２の配線部３３から第１の配線部３２に向かうにしたがって大きくなるように形成される。よって、第１の配線３１を形成する工程において、第１の配線部３２を形成するために塗布されたインク５３と第２の配線部３３を形成するために塗布されたインク５３との表面張力による凝集力の差が、接続部３４によって緩和されて第１の配線部３２と第２の配線部３３との間で凝集力の急激な変化が生じることを抑制できる。よって、第２の配線部３３のインク５３が第１の配線部３２の側に引き込まれることによるパターンの断絶を防止でき、第２の配線部３３の電気的接続が確保される。

また、複数の接続配線３６は、第２の配線部３３と同じ幅で形成されるとともに、複数回の分岐を繰り返して形成されているため、第１の配線部３２と接続部３４とが接続された箇所において、または、複数の接続配線３６、３６同士が接続された箇所において、インク５３の急激な流動抵抗の低下や、表面張力による凝集力の差が生じることを抑制して、接続部３４の複数の接続配線３６における断線が防止される。

図３から図６に示す各実施形態の配線基材１０、配線基材１１において、接続部３４の複数の接続配線３５、接続配線３６は、第２の配線部３３と同じ幅で形成されているが、これに限定されない。図７は、第２の実施形態の配線基材１１の変形例を示し、第１の配線を拡大して示す平面図である。図７に示すように、本変形例においても、第２の配線部３３から接続配線３６ａ、接続配線３６ｂに分岐され、接続配線３６ｂから、接続配線３６ｇ、接続配線３６ｈと直列的に分岐を繰り返して、接続部３４が第１の配線部３２に接続される。

本変形例では、接続配線３６ｂ、接続配線３６ｂから分岐された接続配線３６ｇ、接続配線３６ｇから分岐された接続配線３６ｈの順に徐々に接続配線３６の幅が大きくなるように形成される。こうすれば、第１の配線部３２と接続部３４とが接続される箇所の近傍での体積差を小さくするすることができるため、接続配線３６として塗布されたインク５３が、第１の配線部３２として塗布されたインク５３に引き込まれることによるパターンの断絶を防止して、接続部３４における断線を効果的に抑制できる。なお、図３から図５に示す第１の実施形態の配線基材１０の場合であっても、同様に各接続配線３５の幅を異ならせて、第２の配線部３３から第１の配線部３１に向かうにしたがって、幅を太くするように形成することも可能である。

＜第３の実施形態＞
図８は、第３の実施形態の配線基材の平面図を示し、第１の配線を拡大して示す部分拡大平面図である。本実施形態の配線基材１２は、接続部３４が複数の接続配線３５、３６を有していない点で、第１の実施形態及び第２の実施形態と異なる。本実施形態では、第２の配線部３３と接続部３４とが接続された箇所を頂点として三角形状のパターンで形成されており、簡単なパターン形状で形成することができる。

このような態様であっても、第２の配線部３３から第１の配線部３２に向かうにしたがって、接続部３４の幅が大きくなるように形成され、接続部３４の単位長さあたりの体積が大きくなるように形成される。このため、第１の配線部３２として塗布されたインク５３と、第２の配線部３３として塗布されたインク５３との、表面張力による凝集力の差を緩和して第２の配線部３３における断線が防止される。

なお、第１の実施形態の配線基材１０及び第２の実施形態の配線基材１１に比較すると、接続部３４が複数の接続配線３５、３６で構成されていないことから、インク５３を用いて第１の配線３１を形成する工程において、第２の配線部３３と接続部３４とが接続された箇所の近傍で、インク５３の流動抵抗が低下し易い。よって、本実施形態において、第１の配線３１を塗布形成するインク５３として粘度が比較的大きいものを用いることが好ましい。こうすれば、単純な構成で容易に接続部３４を形成することができ、第２の配線部３３の電気的接続を確保することが可能である。

＜第４の実施形態＞
図９は、第４の実施形態の配線基材の平面図を示す。また、図１０は第４の実施形態における配線基材の第１の配線を拡大して示す平面図である。本実施形態の配線基材１３は、例えばセンサ部品（図示しない）等の部品を搭載するための配線基材１３であり、図９に示す２点鎖線で囲む領域が、部品が搭載される部品搭載領域１７である。第１の配線３１のパッド状に形成された第１の配線部３２は、センサ部品（図示しない）の端子に接続される。センサ部品（図示しない）で検出された信号は、第２の配線部３３を介して外部の回路に出力される。

図１０に示すように、本実施形態の配線基材１３においても第１の配線部３２と第２の配線部３３とを接続する接続部３４が設けられており、接続部３４は複数の接続配線３７により形成された六角形状のメッシュ状パターンを有して構成される。そして、図１０に示すように、第２の配線部３３から第１の配線部３２に向かうにしたがって、複数の接続配線３７の本数が多くなるように、分岐を繰り返して接続部３４が形成されている。すなわち、メッシュ状パターンのパターン部の面積が増加するように形成されている。

このような態様であっても、第１の配線部３２を形成するために塗布されたインク５３と第２の配線部３３を形成するために塗布されたインク５３との体積差によって生じる表面張力による凝集力の差が、接続部３４を設けることによって緩和される。よって、単位長さあたりの体積が小さい第２の配線部３３のインクが、インクの流動性により第１の配線部３２側に引き込まれることによるパターンの断絶を防止することができる。また、複数の接続配線３７を設けてメッシュ状パターンを形成するため、インクの流動抵抗の低下を抑制して、第２の配線部３３及び複数の接続配線３７の断線を防止できる。

なお、本実施形態では、外部の部品に４端子で接続可能としているが、これに限られず、２端子で接続するようなパターンで形成された配線基材であっても同様の効果が得られ、または、複数の部品を搭載可能とした配線基材に適用することができる。また、本発明は、他の部品を搭載する基材に限定されず、第１の配線部３２または第２の配線部３３がＧＮＤ層、シールド層、Ｌ、Ｃ等の所定の機能を有するように形成された配線基材であっても、適用することができる。

１０、１１、１２、１３ 配線基材
１５ 入力領域
１６ 非入力領域
１７ 部品搭載領域
２１、２２ 基材
３１ 第１の配線
３２ 第１の配線部
３３ 第２の配線部
３４ 接続部
３５、３５ａ〜３５ｈ、３６、３６ａ〜３６ｈ、３７、３７ａ〜３７ｆ 接続配線
３９、４０ 開口部
４１ 第２の配線
４２ 第１の電極部
４３ ブリッジ部
４４ 第２の電極部
４５ 幅細部
４６ 端子部
４７ 絶縁層
５１ インクジェット用ヘッド
５２ ステージ
５３ インク

Claims (20)

1. 基材と、前記基材に形成された第１の配線とを有し、
   前記第１の配線は金属微粒子を焼結して形成される配線基材において、
   前記第１の配線は、第１の配線部と、第２の配線部と、前記第１の配線部と前記第２の配線部とを接続する接続部とを有し、
   前記第２の配線部の単位長さあたりの体積が、前記第１の配線部の単位長さあたりの体積よりも小さく形成されており、
   前記第１の配線部と前記接続部とが接続された近傍における前記接続部の全体の幅が、前記第２の配線部と前記接続部とが接続された近傍における前記接続部の全体の幅よりも大きいことを特徴とする配線基材。
2. 前記接続部は複数の接続配線を有して構成されており、
   前記複数の接続配線は、前記第２の配線部から分岐して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の配線基材。
3. 前記接続部において、前記第２の配線部から前記第１の配線部に向かうにしたがって前記接続配線の数が多くなるように、前記接続配線からさらに分岐された複数の接続配線が形成されており、前記複数の接続配線が前記第１の配線部に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の配線基材。
4. 前記第２の配線部は幅細の引出配線であり、
   前記接続部の前記接続配線は前記第２の配線部と同じ幅で形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の配線基材。
5. 前記接続部は、メッシュ状パターンを有して形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の配線基材。
6. 前記接続部は、前記第１の配線部に近づくにしたがって、前記メッシュ状パターンのパターン部の体積が増加するように形成されていることを特徴とする請求項５に記載の配線基材。
7. 前記メッシュ状パターンは六角形状に形成されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の配線基材。
8. さらに、前記基材に形成された第２の配線を有し、
   前記第１の配線部及び前記接続部は、前記第２の配線に重ねて形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の配線基材。
9. 前記第１の配線は、金属微粒子を分散溶媒中に分散させたインクを用いて形成されることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の配線基材。
10. 前記金属微粒子が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄの金属からなる金属微粒子、またはこれらのうち２種以上の金属からなる合金を有する金属微粒子であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の配線基材。
11. 基材と、前記基材に形成された第１の配線とを有し、前記第１の配線は、第１の配線部、第２の配線部、及び接続部を有して構成される配線基材の製造方法であって、
    金属微粒子を分散溶媒中に分散させたインクを用意して、
    前記基材上に、前記第１の配線部を塗布する工程と、
    前記前記第１の配線部の単位長さあたりの体積よりも前記第２の配線部の単位長さあたりの体積が小さくなるように前記第２の配線部を塗布する工程と、
    前記第１の配線部と前記第２の配線部とを接続する前記接続部を塗布する工程とを有し、
    前記接続部を塗布する工程において、前記第１の配線部と前記接続部とが接続された近傍における前記接続部の全体の幅が、前記第２の配線部と前記接続部とが接続された近傍における前記接続部の全体の幅よりも大きくなるように前記接続部を塗布することを特徴とする配線基材の製造方法。
12. 前記接続部を塗布する工程において、前記第２の配線部から分岐された複数の接続配線を形成することを特徴とする請求項１１に記載の配線基材の製造方法。
13. 前記接続部を形成する工程において、前記第２の配線部から前記第１の配線部に向かうにしたがって前記接続配線の数が多くなるように、前記接続配線から分岐する複数の接続配線を形成して、前記複数の接続配線と第１の配線部とを接続することを特徴とする請求項１２に記載の配線基材の製造方法。
14. 前記第２の配線部は幅細の引出配線であり、
    前記接続部の前記接続配線を前記第２の配線部と同じ幅に形成することを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の配線基材の製造方法。
15. 前記接続部を形成する工程において、前記接続部をメッシュ状パターンに形成することを特徴とする請求項１１から請求項１４のいずれか１項に記載の配線基材の製造方法。
16. 前記接続部を形成する工程において、第１の配線部に近づくにしたがって、前記メッシュ状パターンのパターン部の体積が増加するように形成することを特徴とする請求項１５に記載の配線基材の製造方法。
17. 前記接続部を形成する工程において、前記メッシュ状パターンを六角形状に形成することを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の配線基材の製造方法。
18. 前記第１の配線部、前記第２の配線部、及び前記接続部をインクジェット印刷により形成することを特徴とする請求項１１から請求項１７のいずれか１項に記載の配線基材の製造方法。
19. 前記金属微粒子が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄの金属からなる金属微粒子、またはこれらのうち２種以上の金属からなる合金を有する金属微粒子であることを特徴とする請求項１１から請求項１８のいずれか１項に記載の配線基材の製造方法。
20. さらに、前記基材に第２の配線を形成する工程を有し、
    前記第１の配線部及び前記接続部は前記第２の配線に重ねて形成されることを特徴とする、請求項１１から請求項１９のいずれか１項に記載の配線基材の製造方法。

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