JP2020039002A - Electronic device - Google Patents

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Abstract

To provide an electronic device capable of supplying a high current to a circuit pattern containing conductive nanoparticles.SOLUTION: An electronic device comprises: a substrate 10; a region 20, for mounting an electronic component 30, which is provided on the substrate 10; a first circuit pattern 40 which is arranged in the region 20 so as to be electrically connected to the electronic component 30; and a second circuit pattern 50 which is connected to the first circuit pattern 40 so as to supply a current from the outside of the region 20 to the first circuit pattern. The first circuit pattern 40 is partially or entirely formed by a layer obtained by sintering conductive nano-sized particles with a particle diameter of less than 1 μm. The second circuit pattern is thicker than the first circuit pattern.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、基板上に回路パターンを備えた電子デバイスに関する。   The present invention relates to an electronic device having a circuit pattern on a substrate.

従来、回路パターンの形成方法としては、銅箔をマスキングしてエッチングする方法が広く用いられているが、この方法は、製造プロセスが複雑で時間がかかり、製造装置も高価である。近年では製造プロセスを容易にし、製造装置コストを抑えるために、回路パターンを印刷により形成するプリンテッドエレクトロニクスという技術分野が盛んに研究されている。   Conventionally, as a method of forming a circuit pattern, a method of masking and etching a copper foil has been widely used. However, this method requires a complicated manufacturing process, takes a long time, and requires an expensive manufacturing apparatus. In recent years, the technical field of printed electronics, which forms a circuit pattern by printing, has been actively studied in order to simplify the manufacturing process and reduce the cost of the manufacturing apparatus.

例えば、特許文献1には、銅ナノ粒子を含む非導電性フィルムをインクジェットプリンタ等により堆積させ、形成したフィルムに上方から光を照射することにより、銅粒子を融合させ、導電性の回路を形成する技術が開示されている。   For example, in Patent Document 1, a non-conductive film containing copper nanoparticles is deposited by an ink-jet printer or the like, and the formed film is irradiated with light from above to fuse the copper particles to form a conductive circuit. A technique for performing this is disclosed.

特開2014−116315号公報JP 2014-116315 A

特許文献1に開示されているように、導電性ナノ粒子をインクジェットプリンタ等を用いて堆積させた後に光照射により融合させて回路パターンを形成する方法は、回路パターンを細線に描画することが出来るため、高密度に配線可能である。しかしながら、ナノ粒子によって厚い導電性フィルムを形成することは難しく、形成される回路パターンに大きな電流を流すことができない。このため、使用用途が限定されてしまうという問題がある。また、インクジェットプリンタやグラビアオフセット印刷法等で導電性ナノ粒子を堆積させた場合、導電性ナノ粒子が、断面が台形のような山型に堆積されるため、高密度配線のためにギャップを狭めるには限界がある。   As disclosed in Patent Document 1, a method of forming a circuit pattern by depositing conductive nanoparticles using an ink jet printer or the like and then fusing the nanoparticles by light irradiation can draw the circuit pattern in a fine line. Therefore, high-density wiring is possible. However, it is difficult to form a thick conductive film by using nanoparticles, and a large current cannot be applied to a formed circuit pattern. For this reason, there is a problem that the usage is limited. In addition, when conductive nanoparticles are deposited by an inkjet printer or a gravure offset printing method, etc., the conductive nanoparticles are deposited in a mountain shape such as a trapezoidal cross section, so that the gap is narrowed for high-density wiring. Has limitations.

本発明の目的は、導電性ナノ粒子を含む回路パターンに、大きな電流を供給することのできる電子デバイスを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an electronic device that can supply a large current to a circuit pattern including conductive nanoparticles.

本発明は上記目的を達成するために、本発明の電子デバイスは、基板と、基板に設けられた、電子部品を搭載するための領域と、領域内に配置され、電子部品と電気的に接続される第1回路パターンと、第1回路パターンに接続されて、領域の外側から第1回路パターンに電流を供給する第2回路パターンと、領域に搭載され、第1回路パターンに接続された電子部品とを有する。第1回路パターンの一部または全部は、粒径が1μm未満である導電性ナノサイズ粒子を焼結した層によって構成されている。第2回路パターンは、第1回路パターンよりも厚さが大きい。   In order to achieve the above object, the present invention provides an electronic device, comprising: a substrate; a region provided on the substrate, on which the electronic component is mounted; and an electronic device disposed in the region and electrically connected to the electronic component. A first circuit pattern, a second circuit pattern connected to the first circuit pattern and supplying a current to the first circuit pattern from outside the region, and an electronic device mounted on the region and connected to the first circuit pattern. Parts. Part or all of the first circuit pattern is constituted by a layer obtained by sintering conductive nano-sized particles having a particle size of less than 1 μm. The second circuit pattern has a larger thickness than the first circuit pattern.

本発明によれば、導電性ナノ粒子を含む第1回路パターンに、厚膜の第2回路パターンを接続することにより、電子部品に大きな電流を供給することができるため、用途が広がる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, since a large electric current can be supplied to an electronic component by connecting a 2nd circuit pattern of a thick film to the 1st circuit pattern containing a conductive nanoparticle, a use expands.

実施形態の電子デバイスの(a)上面図、(b)A−A断面図、(c)B−B断面図。FIG. 2A is a top view, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA, and FIG. (a)〜(h)実施形態の電子デバイスの第1の製造方法を示す説明図。FIGS. 4A to 4H are explanatory views showing a first method of manufacturing the electronic device according to the embodiment. FIGS. 実施形態の電子デバイスの第2の製造方法を示す(a)上面図、(b)側面図。7A is a top view and FIG. 7B is a side view illustrating a second method of manufacturing the electronic device according to the embodiment. (a)〜(g)実施形態の電子デバイスの第3の製造方法を示す説明図、(h)製造された電子デバイスの下面図。(A)-(g) Explanatory drawing which shows the 3rd manufacturing method of the electronic device of embodiment, (h) The bottom view of the manufactured electronic device.

本発明の一実施形態の電子デバイスについて説明する。   An electronic device according to an embodiment of the present invention will be described.

粒径が1μm以下の導電性ナノサイズ粒子(以下、導電性ナノ粒子と呼ぶ)をインクジェットプリンタ等を用いて堆積させた後に光で焼成して形成される回路パターンは、細線に描画することが出来るため、高密度に配線可能である反面、大きな電流を流すことが難しい。本発明はこの性質を鑑み、導電性ナノ粒子による回路パターンの配置領域を制限するとともに、厚膜導電性材料による回路パターンを接続することにより、電流供給を容易にする。   A circuit pattern formed by depositing conductive nano-sized particles having a particle size of 1 μm or less (hereinafter referred to as conductive nanoparticles) using an ink jet printer or the like and then firing with light can be drawn in fine lines. As a result, high-density wiring is possible, but it is difficult to flow a large current. In view of this property, the present invention restricts the arrangement area of the circuit pattern made of the conductive nanoparticles, and facilitates the current supply by connecting the circuit pattern made of the thick film conductive material.

また、本発明の厚膜導電性材料による回路パターンは、導電性粒子を用いて光焼成により形成することも可能である。この場合、導電性ナノ粒子の焼成と、厚膜導電性材料による回路パターンの導電性粒子の焼成とを、いずれも光により行うことができるため、製造工程を簡素化することができる。   Further, the circuit pattern made of the thick film conductive material of the present invention can be formed by light firing using conductive particles. In this case, since the firing of the conductive nanoparticles and the firing of the conductive particles of the circuit pattern using the thick-film conductive material can both be performed by light, the manufacturing process can be simplified.

以下、本発明の実施形態を図面を用いて具体的に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

本実施形態の電子回路デバイスを図1(a)、(b)、(c)を用いて説明する。   The electronic circuit device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 (a), 1 (b) and 1 (c).

図1の電子回路デバイスは、回路パターンを備えた基板10と、電子部品30とを備えている。基板10には、電子部品30を搭載するための領域20が設けられ、領域20内には電子部品30と電気的に接続される第1回路パターン40が配置されている。また、基板10には、第2回路パターン50が配置され、第2回路パターン50は、領域20の周縁部で第1回路パターン40に接続されている。第2回路パターン50は、領域20の外側に配置された電源60から第1回路パターン40に電流を供給する。   The electronic circuit device of FIG. 1 includes a substrate 10 having a circuit pattern and an electronic component 30. An area 20 for mounting the electronic component 30 is provided on the substrate 10, and a first circuit pattern 40 electrically connected to the electronic component 30 is arranged in the area 20. The second circuit pattern 50 is disposed on the substrate 10, and the second circuit pattern 50 is connected to the first circuit pattern 40 at a peripheral portion of the region 20. The second circuit pattern 50 supplies a current to the first circuit pattern 40 from a power supply 60 arranged outside the region 20.

第1回路パターン40の一部または全部は、粒径が1μm未満である導電性ナノ粒子を焼結した層によって構成されている。このような第1回路パターン40は、導電性ナノ粒子と絶縁材料とを含む溶液、または、絶縁材料層で被覆された導電性ナノ粒子を含む溶液、を塗布することにより、絶縁材料で被覆された導電性ナノ粒子を含む非導電性膜41を形成した後、所望の領域に光照射することにより形成できる。光照射された導電性ナノ粒子は、バルク金属の融点よりも低い温度で溶融し、結合して、第1回路パターン40となる。よって、光を照射した部分のみを焼結させて第1回路パターン40を形成することができるため、電子部品30の電極のサイズおよび配置に合わせて、第2回路パターン50よりも幅の狭い、微細な線幅の第1回路パターン40を、所望の形状に、かつ、高密度に形成することができる。膜41の光を照射されていない領域は、焼結されないため非導電性のままであり、第1回路パターン40に連続して残存する。なお、焼結されない非導電性の膜41の領域は、残存させたままでもよいし、後の工程で除去してもよい。   Part or all of the first circuit pattern 40 is formed of a layer obtained by sintering conductive nanoparticles having a particle size of less than 1 μm. Such a first circuit pattern 40 is coated with an insulating material by applying a solution containing conductive nanoparticles and an insulating material, or a solution containing conductive nanoparticles coated with an insulating material layer. After the formation of the non-conductive film 41 containing the conductive nanoparticles, the desired region can be formed by irradiating light. The light-irradiated conductive nanoparticles are melted at a temperature lower than the melting point of the bulk metal and combined to form the first circuit pattern 40. Therefore, the first circuit pattern 40 can be formed by sintering only the light-irradiated portion, so that the width is smaller than the second circuit pattern 50 in accordance with the size and arrangement of the electrodes of the electronic component 30. The first circuit pattern 40 having a fine line width can be formed in a desired shape and at a high density. The region of the film 41 that has not been irradiated with light remains non-conductive because it is not sintered, and remains in the first circuit pattern 40 continuously. The region of the non-conductive film 41 that is not sintered may be left as it is or may be removed in a later step.

具体的には、図1(a)、(b)のように、第2回路パターン50は、電子部品30を搭載するための領域20の両脇に配置されている。第1回路パターン40は、領域20内に少なくとも一対配置され、領域20の両脇の第2回路パターン50とそれぞれ接続されている。一対の第1回路パターン40の間には、非導電性層41が配置されている。電子部品30は、一対の第1回路パターン40に、バンプ42等を介して、フリップチップ実装されている。図1(a),(b)では、第1回路パターン40の間に非導電性層41が配置されているが、非導電性層41は、必ずしも配置されていなくてもよく、除去されていてもよい。   Specifically, as shown in FIGS. 1A and 1B, the second circuit patterns 50 are arranged on both sides of the region 20 for mounting the electronic component 30. At least one pair of the first circuit patterns 40 is arranged in the region 20 and is connected to the second circuit patterns 50 on both sides of the region 20. A non-conductive layer 41 is disposed between the pair of first circuit patterns 40. The electronic component 30 is flip-chip mounted on a pair of first circuit patterns 40 via bumps 42 and the like. 1A and 1B, the non-conductive layer 41 is disposed between the first circuit patterns 40. However, the non-conductive layer 41 does not necessarily have to be disposed and is removed. You may.

第2回路パターン50の厚さは、図1(b)のように、第1回路パターン40の厚さよりも厚い。第1回路パターン40は、導電性ナノ粒子を焼結して形成しているため、厚く形成することが難しく、第1回路パターン40を電源60まで延長して形成した場合、薄い第1回路パターン40の電気抵抗が大きくなる。そのため、電子部品30に大きな電流を供給することは難しくなる。本実施形態では、微細な配線が必要な、電子部品30を搭載する領域20内のみを第1回路パターン40で形成し、領域20の外側は厚膜の第2回路パターン50によって構成することにより、抵抗を低下して電子部品30への大きな電流の供給を可能にする。   The thickness of the second circuit pattern 50 is larger than the thickness of the first circuit pattern 40, as shown in FIG. Since the first circuit pattern 40 is formed by sintering the conductive nanoparticles, it is difficult to form the first circuit pattern 40 thick. The electric resistance of the forty increases. Therefore, it is difficult to supply a large current to the electronic component 30. In the present embodiment, the first circuit pattern 40 is formed only in the region 20 where the electronic component 30 is mounted, which requires fine wiring, and the outside of the region 20 is formed by the thick second circuit pattern 50. In addition, it is possible to supply a large current to the electronic component 30 by lowering the resistance.

また、第2回路パターン50の一部または全部を、導電性粒子を光照射によって焼結した層によって構成することも可能である。この場合、導電性粒子としては、粒径が1μm未満の導電性ナノ粒子と、粒径1μm以上の導電性マイクロサイズ粒子(以下、導電性マイクロ粒子と呼ぶ)とを混合して用いる。これにより、導電性粒子に光を照射した場合に、導電性ナノ粒子が先に溶融して周囲の導電性マイクロ粒子と結合する。よって、導電性ナノ粒子を起点として、導電性マイクロ粒子を光照射によってバルクよりも低温で焼結することができる。したがって、導電性マイクロ粒子と導電性ナノ粒子とを混合して用いることにより、厚さの大きい層を比較的容易に形成でき、しかも、光照射により焼結して、第2回路パターンにすることができる。   Further, a part or the whole of the second circuit pattern 50 may be formed of a layer obtained by sintering conductive particles by light irradiation. In this case, as the conductive particles, a mixture of conductive nanoparticles having a particle size of less than 1 μm and conductive micro-sized particles having a particle size of 1 μm or more (hereinafter referred to as conductive micro particles) is used. Thus, when the conductive particles are irradiated with light, the conductive nanoparticles are first melted and combined with the surrounding conductive microparticles. Therefore, the conductive microparticles can be sintered at a lower temperature than the bulk by irradiating light with the conductive nanoparticles as a starting point. Therefore, by using a mixture of the conductive microparticles and the conductive nanoparticles, a layer having a large thickness can be formed relatively easily, and further, sintering by light irradiation to form a second circuit pattern. Can be.

なお、図1では、電源60を基板10上に搭載しているが、電源60は必ずしも基板10上に配置されていなくてもよい。例えば、基板10に電源60の代わりにコネクタを配置してもよい。この場合、基板10に搭載されていない電源をケーブル等を介してコネクタに接続することができる。コネクタは、第2回路パターンに接続される。また、電源60として太陽電池等の発電装置を用いることも可能である。   Although the power supply 60 is mounted on the substrate 10 in FIG. 1, the power supply 60 does not necessarily have to be disposed on the substrate 10. For example, a connector may be arranged on the substrate 10 instead of the power supply 60. In this case, a power supply not mounted on the board 10 can be connected to the connector via a cable or the like. The connector is connected to the second circuit pattern. Further, a power generation device such as a solar cell can be used as the power supply 60.

基板10は、図1(b)、(c)のように、湾曲した形状にすることも可能である。この場合、第1回路パターン40および第2回路パターン50は、湾曲した基板10の表面に沿って配置されている。本実施形態では、第1回路パターン40および第2回路パターン50を、導電性の粒子を含む膜を塗布して、それを光照射によって焼結させて形成することができるため、焼結工程よりも前に基板10を湾曲させることにより、湾曲した基板10上の回路パターンを断線や線細りさせることなく、容易に形成することができる。   The substrate 10 may have a curved shape as shown in FIGS. 1B and 1C. In this case, the first circuit pattern 40 and the second circuit pattern 50 are arranged along the curved surface of the substrate 10. In the present embodiment, the first circuit pattern 40 and the second circuit pattern 50 can be formed by applying a film containing conductive particles and sintering the film by light irradiation. Also, by bending the substrate 10 before, the circuit pattern on the curved substrate 10 can be easily formed without disconnection or thinning.

基板10の材質としては、第1回路パターン40および第2回路パターン50を支持することができ、少なくとも表面が絶縁性であり、第1回路パターン40の形成時の光照射に耐えることができるものであればどのような材質であってもよい。例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)基板、ポリエチレンナフタレート(PEN)基板、ガラスエポキシ基板、紙フェノール基板、フレキシブルプリント基板、セラミック基板、ガラス基板、表面を絶縁層で被覆した金属基板などを用いることができる。光を透過する基板を用いた場合には、回路パターンの焼成のための光を基板の裏面側から照射することができる。また、本実施形態の基板10は、フィルム状のものを用いることも可能である。   As a material of the substrate 10, a material that can support the first circuit pattern 40 and the second circuit pattern 50, has at least an insulating surface, and can withstand light irradiation when the first circuit pattern 40 is formed Any material may be used. For example, a polyethylene terephthalate (PET) substrate, a polyethylene naphthalate (PEN) substrate, a glass epoxy substrate, a paper phenol substrate, a flexible printed substrate, a ceramic substrate, a glass substrate, a metal substrate whose surface is covered with an insulating layer, or the like can be used. . When a substrate that transmits light is used, light for baking the circuit pattern can be irradiated from the back surface side of the substrate. Further, the substrate 10 of the present embodiment may be a film-like substrate.

第1回路パターン40を構成する導電性ナノ粒子の材料としては、Ag、Cu、Au、Pd、ITO、Pt、Feなどの導電性金属および導電性金属酸化物のうちの1つ以上を用いることができる。第2回路パターン50を導電性粒子を焼結して形成する場合、導電性粒子の材料は、第1回路パターン40と同様に、上記の導電性金属および導電性金属酸化物のうちの1つ以上を用いることができる。   As a material of the conductive nanoparticles constituting the first circuit pattern 40, use is made of at least one of a conductive metal such as Ag, Cu, Au, Pd, ITO, Pt, and Fe and a conductive metal oxide. Can be. When the second circuit pattern 50 is formed by sintering the conductive particles, the material of the conductive particles is one of the conductive metal and the conductive metal oxide as in the case of the first circuit pattern 40. The above can be used.

第1回路パターン40に連続する非導電性の膜41に少なくとも含有され、導電性ナノ粒子を被覆する絶縁材料としては、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、および、アクリル樹脂などの有機物、ならびに、SiO2、Al2O3、TiO2などの無機材料、また有機と無機のハイブリット材料のうちの1以上を用いることができる。また、膜41において導電性ナノ粒子を被覆する絶縁材料層の厚みは、1nm〜10000nm程度であることが好ましい。絶縁材料層が薄すぎると、非導電性の膜41の耐電圧性が低下する。また、絶縁材料層が厚すぎると、光照射によって焼結した後の第1回路パターン40の電気導電率が低下し、熱抵抗値が大きくなるためである。   As an insulating material that is at least contained in the non-conductive film 41 that is continuous with the first circuit pattern 40 and that covers the conductive nanoparticles, styrene resin, epoxy resin, silicone resin, and organic substances such as acrylic resin, and One or more of inorganic materials such as SiO2, Al2O3, and TiO2, and organic and inorganic hybrid materials can be used. The thickness of the insulating material layer covering the conductive nanoparticles in the film 41 is preferably about 1 nm to 10000 nm. When the insulating material layer is too thin, the withstand voltage of the non-conductive film 41 decreases. Further, if the insulating material layer is too thick, the electric conductivity of the first circuit pattern 40 after sintering by light irradiation decreases, and the thermal resistance value increases.

第1回路パターン40は、粒径0.01μm〜1μmの導電性粒子を含んでいる。第1回路パターン40(焼結された部分)の配線幅は、例えば1μm以上にすることが可能である。第1回路パターン40の厚みは、1nm〜10μm程度に形成することが可能である。また、第1回路パターン40の電気抵抗値は、10−4Ω/cm2以下であることが望ましく、特に、10−6Ω/cm2オーダー以下の低抵抗であることが望ましい。   The first circuit pattern 40 includes conductive particles having a particle size of 0.01 μm to 1 μm. The wiring width of the first circuit pattern 40 (sintered portion) can be, for example, 1 μm or more. The thickness of the first circuit pattern 40 can be formed to about 1 nm to 10 μm. Further, the electric resistance value of the first circuit pattern 40 is desirably 10-4 Ω / cm2 or less, and particularly desirably low resistance of the order of 10-6 Ω / cm2 or less.

第2回路パターン50は、粒径1μm〜100μmの導電性粒子を含んでいる。第2回路パターン50の配線幅は、10μm以上にすることができ、例えば100μm程度に形成することが可能である。第2回路パターン50の厚みは、1μm〜100μm程度、例えば20μm程度に形成することが可能である。また、第2回路パターン50の電気抵抗値は、10−4Ω/cm2以下であることが望ましく、特に、10−6Ω/cm2オーダー以下の低抵抗であることが望ましい。   The second circuit pattern 50 includes conductive particles having a particle size of 1 μm to 100 μm. The wiring width of the second circuit pattern 50 can be 10 μm or more, and can be formed, for example, to about 100 μm. The thickness of the second circuit pattern 50 can be formed to about 1 μm to 100 μm, for example, about 20 μm. Further, the electric resistance value of the second circuit pattern 50 is desirably 10 −4 Ω / cm 2 or less, and particularly desirably low resistance of the order of 10 −6 Ω / cm 2 or less.

電子部品30としては、どのようなものを用いてもよいが、一例としては、発光素子(LED,LD)、受光素子、集積回路、表示素子(液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ELディスプレイ等)を用いることができる。また、図1では、基板10上に、電子部品30を一つのみ搭載しているが、2以上の領域20を設け、2以上の電子部品30を搭載することももちろん可能である。この場合、第2回路パターン50は、複数の電子部品30を直列や並列等の所望の回路パターンで接続するように形成する。   As the electronic component 30, any component may be used, but as an example, a light emitting element (LED, LD), a light receiving element, an integrated circuit, a display element (a liquid crystal display, a plasma display, an EL display, or the like) is used. be able to. Also, in FIG. 1, only one electronic component 30 is mounted on the substrate 10, but it is of course possible to provide two or more regions 20 and mount two or more electronic components 30. In this case, the second circuit pattern 50 is formed so as to connect the plurality of electronic components 30 in a desired circuit pattern such as series or parallel.

つぎに、図1の電子デバイスの製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the electronic device of FIG. 1 will be described.

<第1の製造方法>
上述の電子デバイスの第1の製造方法を図2を用いて説明する。
<First manufacturing method>
A first method for manufacturing the above electronic device will be described with reference to FIG.

第1の製造方法では、図2(a)のように、第2回路パターン50が予め図1の形状に形成された基板10を用意する。第2回路パターン50の形成方法としては従来の方法を用いることができる。例えば、金属薄膜を基板10上に形成した後、エッチングにより図1の形状のパターニングすることにより第2回路パターンを形成したものを用いることができる。また、導電性粒子が分散された溶液を基板10上に印刷することにより、第2回路パターン50の形状の塗膜を形成した後、熱のみもしくは熱と圧力をかけて導電性粒子を焼結して第2回路パターン50を形成したものを用いることができる。   In the first manufacturing method, as shown in FIG. 2A, the substrate 10 on which the second circuit pattern 50 is formed in advance in the shape shown in FIG. 1 is prepared. As a method for forming the second circuit pattern 50, a conventional method can be used. For example, a metal thin film formed on the substrate 10 and then patterned by etching to form the second circuit pattern shown in FIG. 1 can be used. Further, by printing a solution in which the conductive particles are dispersed on the substrate 10 to form a coating film having the shape of the second circuit pattern 50, the conductive particles are sintered by applying only heat or heat and pressure. Then, the one in which the second circuit pattern 50 is formed can be used.

つぎに、第1回路パターンを形成するため、上述した導電性ナノ粒子と、上記絶縁材料とが溶媒に分散された溶液、もしくは、上記絶縁材料の層で被覆された上記導電性ナノ粒子が溶媒に分散された溶液を用意する。溶媒としては、有機溶媒や水を用いることができる。   Next, in order to form a first circuit pattern, a solution in which the above-described conductive nanoparticles and the above-mentioned insulating material are dispersed in a solvent, or the above-mentioned conductive nanoparticles which are coated with a layer of the above-mentioned insulating material are used as a solvent. A solution dispersed in is prepared. As the solvent, an organic solvent or water can be used.

図2(b)のように、上記溶液を、基板10表面の領域20内に所望の形状で塗布する。塗布された溶液は、図2(c)のように、基板10上で表面が平滑になり、塗膜(膜41)を形成する。膜41の端部は、第2回路パターン50の端部と重なるようにする。必要に応じて膜41を加熱し、乾燥させる。膜41内には、導電性ナノ粒子が分散され、導電性ナノ粒子の周囲は絶縁材料で覆われた状態である。よって、膜41はこの段階では非導電性である。   As shown in FIG. 2B, the solution is applied in a desired shape to the region 20 on the surface of the substrate 10. As shown in FIG. 2C, the surface of the applied solution becomes smooth on the substrate 10 to form a coating film (film 41). The end of the film 41 overlaps with the end of the second circuit pattern 50. The film 41 is heated and dried if necessary. Conductive nanoparticles are dispersed in the film 41, and the periphery of the conductive nanoparticles is covered with an insulating material. Therefore, the film 41 is non-conductive at this stage.

つぎに、図2(d)のように、膜41に所望のパターンで光を照射し、光によって導電性ナノ粒子を焼結し、所定のパターンの導電性ナノ粒子層(第1回路パターン40)を形成する。光は、第2回路パターン50と重なる領域にも照射する。光照射により、導電性ナノ粒子は、その粒子を構成する材料のバルクの融点よりも低い温度で溶融する。導電性ナノ粒子の周囲の絶縁材料層は、光照射により蒸発するかもしくは軟化する。そのため、溶融した導電性ナノ粒子は、隣接する粒子と直接融合するか、もしくは、軟化した絶縁材料層を突き破って隣接する粒子と融合する。これにより、導電性ナノ粒子同士を焼結することができ、光照射した領域が、電気導電性の第1回路パターン40となる。これにより、図2(e)のように、一対の第1回路パターン40を形成する。なお、光照射後の導電性ナノ粒子は、粒子同士が結合しているが、ある程度粒子形状を保っている。   Next, as shown in FIG. 2D, the film 41 is irradiated with light in a desired pattern, the conductive nanoparticles are sintered by the light, and a conductive nanoparticle layer having a predetermined pattern (the first circuit pattern 40) is formed. ) Is formed. The light also irradiates a region overlapping with the second circuit pattern 50. The light irradiation causes the conductive nanoparticles to melt at a temperature lower than the melting point of the bulk of the material constituting the particles. The insulating material layer around the conductive nanoparticles evaporates or softens due to light irradiation. Thus, the molten conductive nanoparticles either fuse directly with adjacent particles or break through the softened layer of insulating material and fuse with adjacent particles. As a result, the conductive nanoparticles can be sintered together, and the light-irradiated region becomes the electrically conductive first circuit pattern 40. Thus, a pair of first circuit patterns 40 are formed as shown in FIG. In addition, the conductive nanoparticles after light irradiation have particles bound to each other, but maintain the particle shape to some extent.

図2(d)の工程で照射する光の波長は、照射する光は、紫外、可視、赤外いずれの波長の光であってもよいが、膜41に含まれる導電性ナノ粒子に吸収される波長を選択して用いる。光を照射する所望のパターン(第1回路パターン40)は、開口を有するマスクに光を通すことにより形成することができる。導電性ナノ粒子として、Ag、Cu、Au、Pdなどを用いた場合、例えば400〜600nmの可視光を用いることができる。また、第1回路パターン40の配線幅よりも小さい照射径に集光した光ビームを用い、光ビームを膜41上の所望のパターンに走査させてもよい。   The wavelength of the light irradiated in the step of FIG. 2D may be any of ultraviolet, visible, and infrared wavelengths, but is absorbed by the conductive nanoparticles contained in the film 41. Wavelength to be used. A desired pattern to be irradiated with light (first circuit pattern 40) can be formed by passing light through a mask having an opening. When Ag, Cu, Au, Pd, or the like is used as the conductive nanoparticles, for example, visible light of 400 to 600 nm can be used. Further, a light beam condensed to an irradiation diameter smaller than the wiring width of the first circuit pattern 40 may be used to scan the light beam on a desired pattern on the film 41.

光を照射していない膜41の領域は、焼結が生じないため、非導電性のまま残る。非導電性の膜41は、この後の工程で除去してもよい。例えば、有機溶媒等を用いて膜41を除去することが可能である。   The region of the film 41 not irradiated with light remains non-conductive because no sintering occurs. The non-conductive film 41 may be removed in a subsequent step. For example, the film 41 can be removed using an organic solvent or the like.

つぎに、図2(f)のように、第1回路パターン40に、バンプ42やはんだボール等を必要に応じて搭載する。   Next, as shown in FIG. 2F, bumps 42, solder balls, and the like are mounted on the first circuit pattern 40 as necessary.

図2(g)のように、電子部品30を、その電極31が第1回路パターン40と一致するように位置合わせして搭載する。バンプ42等を配置した場合には、バンプ42の位置が電子部品30の電極31の位置と一致するように位置合わせする。その後、加熱または超音波を印加して、電子部品30の電極31を第1回路パターン40とを接続し、電子部品30を固定する。   As shown in FIG. 2 (g), the electronic component 30 is mounted in such a manner that its electrode 31 is aligned with the first circuit pattern 40. When the bumps 42 and the like are arranged, the positioning is performed so that the positions of the bumps 42 match the positions of the electrodes 31 of the electronic component 30. After that, the electrodes 31 of the electronic component 30 are connected to the first circuit pattern 40 by applying heating or ultrasonic waves, and the electronic component 30 is fixed.

以上の工程により、所望のパターンの微細な第1回路パターン40を、塗布と光照射という簡単な工程で形成できる。しかも、厚膜の第2回路パターン50と連結して形成することができる。よって、低抵抗の厚膜の第2回路パターン50から大きな電流を第1回路パターン40を介して電子部品30に供給することができる。   Through the above steps, the fine first circuit pattern 40 having a desired pattern can be formed by simple steps of coating and light irradiation. In addition, it can be formed in connection with the thick second circuit pattern 50. Therefore, a large current can be supplied from the low-resistance thick film second circuit pattern 50 to the electronic component 30 via the first circuit pattern 40.

<第2の製造方法>
第2の製造方法を図3を用いて説明する。
<Second manufacturing method>
The second manufacturing method will be described with reference to FIG.

第2の製造方法は、第1の製造方法と同様であるが、図2(b)の工程で、導電性ナノ粒子と絶縁材料とが溶媒に分散された溶液、もしくは、絶縁材料の層で被覆された上記導電性ナノ粒子が溶媒に分散された溶液を基板10上に塗布する際に、印刷手法を用いて、第1回路パターン40の形状に塗膜を形成する。印刷手法としては、インクジェット印刷やフレキソ印刷、グラビアオフセット印刷等を用いることができる。   The second manufacturing method is the same as the first manufacturing method, except that, in the step of FIG. 2B, a solution in which the conductive nanoparticles and the insulating material are dispersed in a solvent or a layer of the insulating material is used. When a solution in which the coated conductive nanoparticles are dispersed in a solvent is applied onto the substrate 10, a coating film is formed in the shape of the first circuit pattern 40 using a printing technique. As a printing method, inkjet printing, flexographic printing, gravure offset printing, or the like can be used.

図2(d)の工程では、印刷により形成した第1回路パターン40の塗膜全体に光を照射して焼結させ、第1回路パターン40を形成する。   In the step of FIG. 2D, the entire coating film of the first circuit pattern 40 formed by printing is irradiated with light and sintered to form the first circuit pattern 40.

他の工程は、第1の製造方法と同様であるので説明を省略する。   The other steps are the same as those in the first manufacturing method, and the description is omitted.

第2の製造方法では、光照射工程で光を所望のパターンに照射する必要がなく、光照射工程が容易になる。また、図3(a),(b)に示すように、第1回路パターン40の周囲に非導電性の膜41が形成されないという利点がある。   In the second manufacturing method, it is not necessary to irradiate a desired pattern with light in the light irradiation step, and the light irradiation step is facilitated. Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, there is an advantage that the non-conductive film 41 is not formed around the first circuit pattern 40.

<第3の製造方法>
第3の製造方法を図4(a)〜(h)を用いて説明する。
<Third manufacturing method>
The third manufacturing method will be described with reference to FIGS.

第3の製造方法では、基板10として光を透過する基板を用い、基板の裏面側から光を照射して第1回路パターン40を形成する。   In the third manufacturing method, a substrate that transmits light is used as the substrate 10, and the first circuit pattern 40 is formed by irradiating light from the back side of the substrate.

まず、図4(a)のように、第2回路パターン50が予め図1の形状に形成された基板10を用意する。基板10は、第1回路パターン40を形成するための照射光の少なくとも一部を透過する材料から構成される。つぎに、導電性ナノ粒子と、上記絶縁材料とが溶媒に分散された溶液、もしくは、上記絶縁材料の層で被覆された上記導電性ナノ粒子が溶媒に分散された溶液を、図4(b)のように、基板10表面の領域20内に所望の形状で塗布する。塗布された溶液は、図4(c)のように、基板10上で表面が平滑になり、塗膜(膜41)を形成する。膜41の端部は、第2回路パターン50の端部と連続するようにする。必要に応じて膜41を加熱し、乾燥させる。膜41内には、導電性ナノ粒子が分散され、導電性ナノ粒子の周囲は絶縁材料で覆われた状態である。よって、膜41は非導電性である。   First, as shown in FIG. 4A, the substrate 10 on which the second circuit pattern 50 is formed in advance in the shape of FIG. 1 is prepared. The substrate 10 is made of a material that transmits at least a part of the irradiation light for forming the first circuit pattern 40. Next, a solution in which the conductive nanoparticles and the insulating material are dispersed in a solvent, or a solution in which the conductive nanoparticles coated with a layer of the insulating material are dispersed in a solvent, is shown in FIG. As shown in (2)), a desired shape is applied to the region 20 on the surface of the substrate 10. As shown in FIG. 4C, the surface of the applied solution becomes smooth on the substrate 10 to form a coating film (film 41). The end of the film 41 is continuous with the end of the second circuit pattern 50. The film 41 is heated and dried if necessary. Conductive nanoparticles are dispersed in the film 41, and the periphery of the conductive nanoparticles is covered with an insulating material. Therefore, the film 41 is non-conductive.

つぎに、図4(d)のように、電子部品30を膜41の所定の位置に位置合わせして搭載し、図4(e)のように、電子部品30の電極31を膜41に密着させる。   Next, as shown in FIG. 4D, the electronic component 30 is positioned and mounted on a predetermined position of the film 41, and the electrode 31 of the electronic component 30 is adhered to the film 41 as shown in FIG. Let it.

つぎに、図4(f)のように、基板10の裏面側から膜41に所望のパターンで光を照射し、光によって導電性ナノ粒子を焼結して、所望のパターンの導電性ナノ粒子層(第1回路パターン40)を形成する。光は、第2回路パターン50と重なる領域にも照射する。これにより、図4(g)のように、第2回路パターンと連続した一対の第1回路パターン40を形成する。   Next, as shown in FIG. 4F, the film 41 is irradiated with light in a desired pattern from the back surface side of the substrate 10, and the conductive nanoparticles are sintered by the light, so that the conductive nanoparticle having the desired pattern is formed. A layer (first circuit pattern 40) is formed. The light also irradiates a region overlapping with the second circuit pattern 50. Thereby, as shown in FIG. 4G, a pair of first circuit patterns 40 continuous with the second circuit patterns are formed.

図4(f)の工程で照射する光は、膜41に含まれる導電性ナノ粒子に吸収される波長を含む。また、導電性ナノ粒子に吸収される波長を含む照射光の少なくとも一部は基板10を透過する。   The light irradiated in the step of FIG. 4F includes a wavelength that is absorbed by the conductive nanoparticles included in the film 41. At least a part of the irradiation light including the wavelength absorbed by the conductive nanoparticles passes through the substrate 10.

導電性ナノ粒子は、焼結時に溶融するため、電子部品30の電極31とも結合し、第1回路パターン40と電極31とを固着することができる。電極31は、第1回路パターン40と直接接合され、第1の製造方法による電子デバイスのようにバンプ42を介していない。   Since the conductive nanoparticles are melted at the time of sintering, they are also bonded to the electrode 31 of the electronic component 30 and can fix the first circuit pattern 40 and the electrode 31. The electrode 31 is directly bonded to the first circuit pattern 40 and does not pass through the bump 42 unlike the electronic device according to the first manufacturing method.

照射する光の波長は、膜41に含まれる導電性ナノ粒子に吸収される波長であって、基板10に吸収されない波長を選択して用いる。光を照射する所定のパターンは、所定のパターンの形状に開口を有するマスクを通して光を照射することにより形成することができる。また、所定のパターンよりも小さい照射径に集光した光ビームを用い、光ビームを膜41上で所定のパターンに走査させることにより、所定のパターンのみに光を照射することも可能である。   The wavelength of the light to be irradiated is a wavelength that is absorbed by the conductive nanoparticles included in the film 41 and that is not absorbed by the substrate 10. The predetermined pattern to be irradiated with light can be formed by irradiating light through a mask having an opening in the shape of the predetermined pattern. Further, it is possible to irradiate only a predetermined pattern with light by using a light beam focused on an irradiation diameter smaller than the predetermined pattern and scanning the light beam on the film 41 in a predetermined pattern.

光を照射していない膜41の領域は、焼結が生じないため、非導電性のまま残る。非導電性の膜41は、この後の工程で除去してもよい。例えば、有機溶媒等を用いて膜41を除去することが可能である。   The region of the film 41 not irradiated with light remains non-conductive because no sintering occurs. The non-conductive film 41 may be removed in a subsequent step. For example, the film 41 can be removed using an organic solvent or the like.

これにより、図4(h)に基板10を裏面から見た図を示すように、電子部品30を搭載した状態で、電子部品30の電極31と第2回路パターン50とを接続する第1回路パターン40を形成することができる。第1回路パターン40と電子部品30の接合は、第1回路パターン40の形成と同時に行われる。   As a result, as shown in FIG. 4 (h), where the electronic component 30 is mounted, the first circuit connecting the electrode 31 of the electronic component 30 and the second circuit pattern 50 is shown in FIG. The pattern 40 can be formed. The bonding between the first circuit pattern 40 and the electronic component 30 is performed simultaneously with the formation of the first circuit pattern 40.

第3の製造方法は、電子部品30を搭載した状態で光照射を行うため、搭載後の電極31の位置を基準としたパターンで光照射を行うことができる。そのため電子部品30の電極31と第1回路パターン40との接合は確実に高い精度で得られる。   In the third manufacturing method, since light irradiation is performed in a state where the electronic component 30 is mounted, light irradiation can be performed in a pattern based on the position of the electrode 31 after mounting. Therefore, the connection between the electrode 31 of the electronic component 30 and the first circuit pattern 40 can be reliably obtained with high accuracy.

また、予め形成された回路パターン上へ電子部品を接合する場合と比較して、搭載ずれ、接合材供給ずれなどの各種誤差がなく、これにより形成する回路パターン(第1回路パターン40)も高精細とすることができる。   Further, compared with the case where the electronic component is bonded on the circuit pattern formed in advance, there are no errors such as mounting displacement and bonding material supply deviation, and the circuit pattern (first circuit pattern 40) formed by this is high. Can be fine.

なお、上記説明では、第1回路パターン40を形成するために図4(b)、(c)の工程で形成する膜41の形成領域を、一対の第1回路パターン40の両方を含む一つの領域としたが(図4(h)参照)、一対の第1回路パターン40をそれぞれ含む二つの領域に分けて形成してもよい。   In the above description, the formation region of the film 41 formed in the steps of FIGS. 4B and 4C in order to form the first circuit pattern 40 is defined as one region including both of the pair of first circuit patterns 40. Although the region is set as the region (see FIG. 4H), the region may be formed in two regions including the pair of first circuit patterns 40, respectively.

<第4の製造方法>
第4の製造方法では、第2回路パターン50を光照射により形成する。
<Fourth manufacturing method>
In the fourth manufacturing method, the second circuit pattern 50 is formed by light irradiation.

まず、基板10を用意する。   First, the substrate 10 is prepared.

つぎに、導電性ナノ粒子と、導電性マイクロ粒子と、絶縁材料とが溶媒に分散された溶液、もしくは、絶縁材料の層で被覆された導電性ナノ粒子および導電性マイクロ粒子が溶媒に分散された溶液を用意する。溶媒としては、有機溶媒や水を用いることができる。   Next, a solution in which the conductive nanoparticles, the conductive microparticles, and the insulating material are dispersed in a solvent, or the conductive nanoparticles and the conductive microparticles coated with a layer of the insulating material are dispersed in the solvent. Prepare a solution. As the solvent, an organic solvent or water can be used.

上記溶液を、基板10表面の、第2回路パターン50を形成すべき領域に所望の形状で塗布する。塗布された溶液は、塗膜を形成する。必要に応じて塗膜を加熱し、乾燥させる。塗膜内には、導電性ナノ粒子と導電性マイクロ粒子とが分散され、各粒子の周囲は絶縁材料で覆われた状態である。よって、この状態では塗膜は非導電性である。   The solution is applied in a desired shape to a region on the surface of the substrate 10 where the second circuit pattern 50 is to be formed. The applied solution forms a coating. The coating is heated and dried if necessary. In the coating film, conductive nanoparticles and conductive microparticles are dispersed, and the periphery of each particle is covered with an insulating material. Therefore, in this state, the coating film is non-conductive.

つぎに、塗膜に、第2回路パターン50の形状に光を照射する。光によって導電性ナノ粒子が導電性マイクロ粒子よりも低温で溶融し、隣接する導電性ナノ粒子および導電性マイクロ粒子と融合する。このように、ナノ粒子を起点として焼結が生じるため、バルクよりも低温焼結が可能である。また、塗膜の厚み方向の所望の範囲のみに焼結を生じさせることも可能である。これにより、所望の形状の第2回路パターン50を形成することができる。   Next, the coating film is irradiated with light in the shape of the second circuit pattern 50. The light causes the conductive nanoparticles to melt at a lower temperature than the conductive microparticles and fuse with adjacent conductive nanoparticles and conductive microparticles. As described above, since sintering occurs starting from the nanoparticles, sintering can be performed at a lower temperature than in bulk. It is also possible to cause sintering only in a desired range in the thickness direction of the coating film. Thereby, the second circuit pattern 50 having a desired shape can be formed.

照射する光の波長は、塗膜に含まれる導電性ナノ粒子および導電性マイクロ粒子に吸収される波長を選択して用いる。光を照射する第2回路パターン50の形状は、所定の開口を有するマスクにより形成することができる。また、第2回路パターン50の配線幅よりも小さい照射径に集光した光ビームを用い、光ビームを走査させることにより、第2回路パターン50のみに光を照射することも可能である。   As the wavelength of the light to be applied, a wavelength that is absorbed by the conductive nanoparticles and the conductive microparticles contained in the coating film is selected and used. The shape of the second circuit pattern 50 to be irradiated with light can be formed using a mask having a predetermined opening. Further, it is possible to irradiate only the second circuit pattern 50 with light by scanning the light beam using a light beam focused to an irradiation diameter smaller than the wiring width of the second circuit pattern 50.

光を照射していない塗膜の領域は、焼結が生じないため、非導電性のまま残る。   Areas of the coating that have not been irradiated do not sinter and therefore remain non-conductive.

なお、光を照射する工程は、基板10が光を透過する基板である場合には、図4(f)の工程と同様に裏面から行うことができる。   Note that, when the substrate 10 is a substrate that transmits light, the step of irradiating light can be performed from the back surface similarly to the step of FIG.

また、上述した製造方法では、第2回路パターン50となる領域よりも広い範囲に塗膜を形成し、第2回路パターン50となる領域のみに光を照射する方法を説明したが、印刷手法を用いて、第2回路パターン50の形状に、導電粒子が分散された溶液を印刷して塗膜を形成してもよい。この場合、印刷により形成した塗膜の全体に光を照射することにより、第2回路パターン50を形成することができる。   Further, in the above-described manufacturing method, a method has been described in which a coating film is formed in a wider area than the region to be the second circuit pattern 50 and light is irradiated only to the region to be the second circuit pattern 50. Alternatively, a coating film may be formed by printing a solution in which conductive particles are dispersed in the shape of the second circuit pattern 50. In this case, the second circuit pattern 50 can be formed by irradiating the entire coating film formed by printing with light.

上記工程により、第2回路パターンを形成した後、第1〜第3の製造方法のいずれかを行って電子デバイスを製造する。   After forming the second circuit pattern by the above steps, an electronic device is manufactured by performing any one of the first to third manufacturing methods.

<第5の製造方法>
第4の製造方法では、基板10上に第2回路パターン50を形成した後で、第1〜第3の製造方法のいずれかを行う方法について説明したが、第5の製造方法では、第4の製造方法により第2回路パターン50となる塗膜までを形成した後、光照射を行わないまま、第1〜第3の製造方法を行って、第1回路パターン40となる膜41までを形成する。
<Fifth manufacturing method>
In the fourth manufacturing method, a method of performing any one of the first to third manufacturing methods after forming the second circuit pattern 50 on the substrate 10 has been described. After forming up to the coating film that becomes the second circuit pattern 50 by the manufacturing method described above, the first to third manufacturing methods are performed without performing light irradiation to form the film 41 that becomes the first circuit pattern 40 I do.

そして、第2回路パターン50と第1回路パターン40の光焼結を連続して、または同時に行う。ただし、第2回路パターン50となる領域には、第2回路パターン50の塗膜の導電性粒子が吸収する波長の光を照射し、第1回路パターン40となる領域には膜41の導電性ナノ粒子が吸収する波長の光を照射する。また、照射する光の強度も、第2回路パターン50および第1回路パターン40のそれぞれに焼結を生じさせることができる強度に調整する。   Then, the photo-sintering of the second circuit pattern 50 and the first circuit pattern 40 is performed continuously or simultaneously. However, the region that becomes the second circuit pattern 50 is irradiated with light having a wavelength that is absorbed by the conductive particles of the coating film of the second circuit pattern 50, and the region that becomes the first circuit pattern 40 has the conductivity of the film 41. Irradiate light of the wavelength absorbed by the nanoparticles. Further, the intensity of the irradiated light is also adjusted to an intensity that can cause sintering of each of the second circuit pattern 50 and the first circuit pattern 40.

その後、第1〜第3の製造方法を行って電子デバイスを完成させる。   After that, the first to third manufacturing methods are performed to complete the electronic device.

このように、第2回路パターン50と第1回路パターン40の光照射による焼結を連続または同時に行うことにより、全体の製造工程における光照射の工程を一度に行うことができるため、製造効率が向上する。   As described above, by continuously or simultaneously performing the sintering of the second circuit pattern 50 and the first circuit pattern 40 by light irradiation, the light irradiation process in the entire manufacturing process can be performed at one time, so that the manufacturing efficiency is improved. improves.

なお、第4の製造方法において、第2回路パターン50の形成工程と、第1回路パターン40の形成工程の順番を入れ替え、第1回路パターン40の形成後に、第2回路パターン50を形成してもよい。同様に、第5実施形態において、第2回路パターン50の塗膜形成と、第1回路パターン40の膜41の形成の順番を入れ替え、第1回路パターン40の膜41を形成した後、第2回路パターン50の塗膜を形成してもよい。その後、両回路パターンの光照射を連続または同時に行う。   In the fourth manufacturing method, the order of the step of forming the second circuit pattern 50 and the step of forming the first circuit pattern 40 are exchanged, and after the formation of the first circuit pattern 40, the second circuit pattern 50 is formed. Is also good. Similarly, in the fifth embodiment, the order of formation of the coating film of the second circuit pattern 50 and formation of the film 41 of the first circuit pattern 40 are switched, and after forming the film 41 of the first circuit pattern 40, A coating film of the circuit pattern 50 may be formed. Thereafter, light irradiation of both circuit patterns is performed continuously or simultaneously.

また、基板10を湾曲させる場合には、第1〜第3の製造方法では、第2回路パターン50の断線や線細りを防止するために、第2回路パターン50の形成前に基板10を湾曲させておくことが望ましい。また、第4〜第5の製造方法では、最初の光照射工程の前までに基板10を湾曲させれば、第1および第2の回路パターンの断線や線細りを防ぐことができる。   In the case where the substrate 10 is curved, the first to third manufacturing methods require the substrate 10 to be curved before the formation of the second circuit pattern 50 in order to prevent disconnection or thinning of the second circuit pattern 50. It is desirable to keep it. In the fourth and fifth manufacturing methods, if the substrate 10 is bent before the first light irradiation step, disconnection or thinning of the first and second circuit patterns can be prevented.

上述してきた本実施形態の電子デバイスは、第1回路パターン40を光照射により形成することができるため、高密度な配線が実現でき、高密度実装化が可能になる。また、第1回路パターン40に厚膜の第2回路パターン50を連結したことにより、低抵抗な第2回路パターン50により大きな電流を電子部品30に供給することができ、搭載可能な電子部品30の数および種類が広がるという効果が得られる。   In the electronic device of the present embodiment described above, since the first circuit pattern 40 can be formed by light irradiation, high-density wiring can be realized, and high-density mounting can be achieved. Further, since the thick second circuit pattern 50 is connected to the first circuit pattern 40, a larger current can be supplied to the electronic component 30 by the low-resistance second circuit pattern 50, and the mountable electronic component 30 can be provided. The effect of expanding the number and types of is obtained.

よって、本実施形態によれば、種々の電子部品を高密度に基板10に搭載しつつ、少ない製造工程で一括して実装して、電子デバイスを製造できる。しかも、光照射により、回路パターンを容易に変更できるため、設計変更にも容易に対応することができる。   Therefore, according to the present embodiment, an electronic device can be manufactured by mounting various electronic components on the substrate 10 at high density and mounting them collectively in a small number of manufacturing steps. In addition, since the circuit pattern can be easily changed by light irradiation, it is possible to easily cope with a design change.

また、第2回路パターン50を光照射により形成することも可能であり、その場合には、製造工程の簡素化が可能である。   Further, the second circuit pattern 50 can be formed by light irradiation, and in that case, the manufacturing process can be simplified.

本実施形態の電子デバイスは、電子部品を基板に搭載したデバイスであればどのようなものでも適用可能である。例えば、自動車のインストルメント・パネル(計器表示盤)やゲーム機の表示部等に適用できる。また、基板を湾曲させることができるため、ウエアラブル(体に装着可能な)な電子デバイス(メガネ、時計、ディスプレイ、医療機器等)や、湾曲したディスプレイに適用可能である。   As the electronic device of the present embodiment, any device can be applied as long as the electronic device is mounted on a substrate. For example, it can be applied to an instrument panel (instrument display panel) of a car, a display unit of a game machine, and the like. In addition, since the substrate can be curved, the substrate can be applied to wearable (wearable on the body) electronic devices (glasses, watches, displays, medical devices, and the like) and curved displays.

10・・・基板、20・・・電子部品搭載のための領域、30・・・電子部品、40・・・第1回路パターン、41・・・膜、42・・・バンプ、50・・・第2回路パターン、60・・・電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... board | substrate, 20 ... area | region for mounting electronic components, 30 ... electronic components, 40 ... 1st circuit pattern, 41 ... film | membrane, 42 ... bumps, 50 ... Second circuit pattern, 60 ... power supply

本発明は上記目的を達成するために、本発明の電子デバイスは、基板と、基板に設けられた、電子部品を搭載するための領域と、領域内に配置され、電子部品と電気的に接続される第1回路パターンと、第1回路パターンに接続されて、領域の外側から第1回路パターンに電流を供給する第2回路パターンと、領域に搭載され、第1回路パターンに接続された電子部品とを有する。基板は、フィルム状もしくは湾曲可能な基板からなる。第1回路パターンの一部または全部は、粒径が0.01μm〜1μmの導電性ナノ粒子が溶融して結合した焼結体と、導電性ナノ粒子を被覆する絶縁材料層を有する。第1回路パターンの幅は、第2回路パターンの幅より狭い線幅とされる。第2回路パターンは、第1回路パターンより低抵抗とされる。導電性ナノ粒子は、導電性金属材料であって、絶縁材料層と導電性ナノ粒子の複数を含む層に導電性ナノ粒子に吸収される波長の光を照射したときに、導電性ナノ粒子のバルク金属の融点よりも低い温度で溶融して結合可能な材料からなる。 In order to achieve the above object, the present invention provides an electronic device, comprising: a substrate; a region provided on the substrate, on which the electronic component is mounted; and an electronic device disposed in the region and electrically connected to the electronic component. A first circuit pattern, a second circuit pattern connected to the first circuit pattern and supplying a current to the first circuit pattern from outside the region, and an electronic device mounted on the region and connected to the first circuit pattern. Parts. The substrate is a film-like or bendable substrate. Part or all of the first circuit pattern has a sintered body in which conductive nanoparticles having a particle size of 0.01 μm to 1 μm are fused and bonded, and an insulating material layer covering the conductive nanoparticles. The width of the first circuit pattern is smaller than the width of the second circuit pattern. The second circuit pattern has a lower resistance than the first circuit pattern. The conductive nanoparticles are a conductive metal material, and when irradiated with light having a wavelength that is absorbed by the conductive nanoparticles, the insulating material layer and a layer containing a plurality of the conductive nanoparticles are irradiated with the conductive nanoparticles. It consists of a material that can be melted and bonded at a temperature lower than the melting point of the bulk metal.

本発明によれば、導電性ナノ粒子を含む細幅の第1回路パターンに、第1回路パターンより低抵抗の第2回路パターンを接続することにより、電子部品に大きな電流を供給することができるため、用途が広がる。 According to the present invention, a large current can be supplied to an electronic component by connecting a second circuit pattern having a lower resistance than the first circuit pattern to a narrow first circuit pattern containing conductive nanoparticles. Therefore, the use is expanded.

Claims (9)

基板と、前記基板に設けられた、電子部品を搭載するための領域と、前記領域内に配置され、前記電子部品と電気的に接続される第1回路パターンと、前記第1回路パターンに接続されて、前記領域の外側から前記第1回路パターンに電流を供給する第2回路パターンと、前記領域に搭載され、前記第1回路パターンに接続された電子部品とを有し、
前記第1回路パターンの一部または全部は、粒径が1μm未満である導電性ナノサイズ粒子を焼結した層によって構成され、
前記第2回路パターンは、前記第1回路パターンよりも厚さが大きいことを特徴とする電子デバイス。
A substrate, a region provided on the substrate for mounting an electronic component, a first circuit pattern disposed in the region and electrically connected to the electronic component, and connected to the first circuit pattern And a second circuit pattern for supplying a current to the first circuit pattern from outside the region, and an electronic component mounted on the region and connected to the first circuit pattern,
Part or all of the first circuit pattern is constituted by a layer obtained by sintering conductive nano-sized particles having a particle size of less than 1 μm,
The electronic device according to claim 1, wherein the second circuit pattern is thicker than the first circuit pattern.
請求項1に記載の電子デバイスであって、前記第2回路パターンの一部または全部は、導電性粒子を焼結した層によって構成され、前記導電性粒子は、粒径が1μm未満の導電性ナノサイズ粒子と、粒径1μm以上の導電性マイクロサイズ粒子とを含むことを特徴とする電子デバイス。   2. The electronic device according to claim 1, wherein a part or the whole of the second circuit pattern is formed of a layer obtained by sintering conductive particles, and the conductive particles have a particle diameter of less than 1 μm. An electronic device comprising nano-sized particles and conductive micro-sized particles having a particle size of 1 μm or more. 請求項1または2に記載の電子デバイスであって、前記第1回路パターンは、前記導電性ナノサイズ粒子を焼結した層に連続する非導電性層を含み、前記非導電性層は、絶縁膜で被覆された導電性ナノサイズ粒子を含有することを特徴とする電子デバイス。   3. The electronic device according to claim 1, wherein the first circuit pattern includes a non-conductive layer that is continuous with a layer obtained by sintering the conductive nano-sized particles, and the non-conductive layer is an insulating layer. 4. An electronic device comprising conductive nano-sized particles coated with a film. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の電子デバイスであって、前記第1回路パターンの前記導電性ナノサイズ粒子を焼結した層の幅は、前記第2回路パターンよりも狭いことを特徴とする電子デバイス。   4. The electronic device according to claim 1, wherein a width of a layer of the first circuit pattern in which the conductive nano-sized particles are sintered is smaller than a width of the second circuit pattern. 5. Electronic devices characterized by: 請求項3に記載の電子デバイスであって、前記第2回路パターンは、前記電子部品を搭載するための前記領域の両脇に配置され、
前記第1回路パターンは、前記領域内に少なくとも一対配置され、一対の前記第1回路パターンは、前記領域の両脇の前記第2回路パターンとそれぞれ接続され、
前記一対の第1回路パターンの間には、前記非導電性層が配置されていることを特徴とする電子デバイス。
4. The electronic device according to claim 3, wherein the second circuit pattern is arranged on both sides of the area for mounting the electronic component, 5.
At least one pair of the first circuit patterns is arranged in the region, and a pair of the first circuit patterns are connected to the second circuit patterns on both sides of the region, respectively.
An electronic device, wherein the non-conductive layer is disposed between the pair of first circuit patterns.
粒径が1μm未満である導電性ナノサイズ粒子と絶縁材料とが分散された溶液、もしくは、絶縁材料層で被覆された前記導電性ナノサイズ粒子が分散された溶液を、基板表面に所望の形状で塗布し、膜を形成する第1工程と、
前記膜に所定のパターンで光を照射し、前記光によって導電性ナノサイズ粒子を焼結し、前記所定のパターンの導電性ナノサイズ粒子層である第1回路パターンを形成する第2工程と、
前記膜上に電子部品を搭載した後、前記電子部品の電極を前記導電性ナノサイズ粒子層に接続する第3工程と、
前記基板表面に、前記第1回路パターンと連続する、第2回路パターンを形成する第4工程と、を有し、
前記第2回路パターンは、前記第1回路パターンより厚い膜厚で形成されることを特徴とする電子デバイスの製造方法。
A solution in which conductive nano-sized particles having a particle size of less than 1 μm and an insulating material are dispersed, or a solution in which the conductive nano-sized particles coated with an insulating material layer are dispersed is formed on a substrate surface in a desired shape. A first step of forming a film by applying
A second step of irradiating the film with light in a predetermined pattern, sintering the conductive nano-sized particles by the light, and forming a first circuit pattern that is a conductive nano-sized particle layer of the predetermined pattern,
A third step of connecting an electrode of the electronic component to the conductive nano-sized particle layer after mounting the electronic component on the film;
A fourth step of forming a second circuit pattern on the surface of the substrate, the fourth step being continuous with the first circuit pattern;
The method of manufacturing an electronic device, wherein the second circuit pattern is formed to have a greater thickness than the first circuit pattern.
請求項6に記載の電子デバイス製造方法であって、前記基板として光を透過する基板を用い、
前記第4工程は、粒径が1μm未満である導電性ナノサイズ粒子と、粒径が1μm以上である導電性マイクロサイズ粒子と、絶縁材料とが分散された溶液、もしくは、絶縁材料層でそれぞれ被覆された前記導電性ナノサイズ粒子および前記導電性マイクロサイズ粒子が分散された溶液を、前記基板の表面に所望の形状で塗布し、前記絶縁材料で被覆された前記導電性ナノサイズ粒子と前記導電性マイクロサイズ粒子の第2の膜を形成する第4−1工程と、
前記第2の膜に、前記基板の裏面側から、前記第2の膜に所定のパターンで光を照射して、前記光によって導電性ナノサイズ粒子と導電性マイクロサイズ粒子とを焼結し、第2回路パターンを形成する第4−2工程とを有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
The electronic device manufacturing method according to claim 6, wherein a substrate that transmits light is used as the substrate,
In the fourth step, the conductive nano-sized particles having a particle size of less than 1 μm, the conductive micro-sized particles having a particle size of 1 μm or more, and a solution in which an insulating material is dispersed, or an insulating material layer, respectively. A solution in which the coated conductive nano-sized particles and the conductive micro-sized particles are dispersed is applied in a desired shape on the surface of the substrate, and the conductive nano-sized particles coated with the insulating material and A 4-1 step of forming a second film of conductive micro-sized particles;
On the second film, from the back side of the substrate, irradiate the second film with light in a predetermined pattern, and sinter conductive nano-sized particles and conductive micro-sized particles by the light, A method of manufacturing an electronic device, comprising: a 4-2 step of forming a second circuit pattern.
請求項6または7に記載の電子デバイス製造方法であって、前記基板として光を透過する基板を用い、
前記第2工程では、前記光を基板の裏面側から、前記基板を通して前記膜に照射することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
The electronic device manufacturing method according to claim 6, wherein a substrate that transmits light is used as the substrate,
In the second step, a method of manufacturing an electronic device, comprising irradiating the light from the back side of the substrate to the film through the substrate.
基板と、前記基板に設けられた、電子部品を搭載するための領域と、前記領域内に配置され、前記電子部品と電気的に接続される第1回路パターンと、前記第1回路パターンに接続されて、前記領域の外側から前記第1回路パターンに電流を供給する第2回路パターンとを有し、
前記第1回路パターンの一部または全部は、粒径が1μm未満である導電性ナノサイズ粒子を焼結した層によって構成され、
前記第2回路パターンは、前記第1回路パターンよりも厚さが大きいことを特徴とする回路基板。
A substrate, a region provided on the substrate for mounting an electronic component, a first circuit pattern disposed in the region and electrically connected to the electronic component, and connected to the first circuit pattern And a second circuit pattern that supplies current to the first circuit pattern from outside the region,
Part or all of the first circuit pattern is constituted by a layer obtained by sintering conductive nano-sized particles having a particle size of less than 1 μm,
The circuit board according to claim 1, wherein the second circuit pattern is thicker than the first circuit pattern.
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