JP4049146B2 - Element manufacturing method and element manufacturing apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、素子製造方法および素子製造装置に係り、特にインクジェット式記録装置などの機能性液体付与装置を用いて、基板上に任意のパターンを形成することにより素子を形成する装置の改良に関する。   The present invention relates to an element manufacturing method and an element manufacturing apparatus, and more particularly to an improvement in an apparatus for forming an element by forming an arbitrary pattern on a substrate using a functional liquid applying apparatus such as an ink jet recording apparatus.

半導体素子その他の回路素子は、シリコン、ガラス、PET(ポリエチレンテレフタレート)その他の基板上に回路パターンや配線パターンを形成して製造される。従来、このような素子の製造には、例えばリソグラフィー法が用いられている。このリソグラフィー法は、基板上にレジストと呼ばれる感光材を付与し、回路パターンを照射して現像し、これに金属イオン等を打ち込んで回路パターンを形成するものである。このリソグラフィー法は大掛かりな設備と複雑な工程を必要とし、製造コストが高かった。   Semiconductor elements and other circuit elements are manufactured by forming circuit patterns and wiring patterns on silicon, glass, PET (polyethylene terephthalate) and other substrates. Conventionally, for example, a lithography method is used for manufacturing such an element. In this lithography method, a photosensitive material called a resist is applied on a substrate, a circuit pattern is irradiated and developed, and metal ions are implanted into the circuit pattern to form a circuit pattern. This lithography method requires large-scale equipment and complicated processes, and the manufacturing cost is high.

また、配線の形成方法として、例えばエッチングによる方法が用いられている。この方法は、基板表面に金属箔を貼り付け、更にレジスト樹脂を付与してフォトリソグラフィ等によりパターニングし、レジストが除去された部分の金属箔をエッチング除去するものである。しかし、このエッチング法は製造コストが高いという問題がある。配線パターンを印刷する方法も提案されているが、1品1様になり品質安定性に欠けるという問題があった。   Further, as a method for forming the wiring, for example, a method by etching is used. In this method, a metal foil is attached to the surface of a substrate, a resist resin is further applied, and patterning is performed by photolithography or the like, and a portion of the metal foil from which the resist has been removed is etched away. However, this etching method has a problem that the manufacturing cost is high. A method of printing a wiring pattern has also been proposed, but there is a problem in that it becomes one product and lacks quality stability.

ところで、インクジェット式の記録ヘッドを用いてインクの代りに金属含有液体を基板上に吐出し、配線パターンを形成する方法が考えられる。このインクジェット式記録ヘッドの解像度は、例えば400dpiと微細であるため、個々のノズル穴から機能性液体を吐出できれば、半導体工場のような設備を要せず、μmオーダーの幅で任意のパターンが形成できると考えられる。   By the way, a method of forming a wiring pattern by ejecting a metal-containing liquid on a substrate instead of ink using an ink jet recording head can be considered. Since the resolution of this ink jet recording head is as fine as 400 dpi, for example, if a functional liquid can be ejected from each nozzle hole, an arbitrary pattern can be formed with a width on the order of μm without the need for facilities such as a semiconductor factory. It is considered possible.

しかしながら、インクジェット方式により吐出された液滴が基板表面に着弾すると、液滴が基板表面で大きく広がったり、液滴の形状がそのまま配線パターンの輪郭に残り、凹凸ができてしまうという問題がある。   However, when a droplet ejected by the ink jet method lands on the substrate surface, there is a problem that the droplet spreads greatly on the substrate surface, or the shape of the droplet remains in the outline of the wiring pattern as it is, resulting in unevenness.

また、複数の層を備え各層の電気回路を互いに接続した立体の配線を効率良く形成する方法及び装置は従来存在しなかった。   In addition, there has been no method and apparatus for efficiently forming a three-dimensional wiring having a plurality of layers and connecting the electric circuits of the layers to each other.

本発明は、立体配線を備えた素子を効率良く形成する素子製造方法および素子製造装置を提供することをその目的とする。   An object of the present invention is to provide an element manufacturing method and an element manufacturing apparatus that efficiently form an element having a three-dimensional wiring.

本発明の素子製造方法は、素子形成基板に金属含有液体を付与して素子を製造する方法であって、素子形成基板に穴を形成する工程と、金属含有液体を穴内にインクジェット方式により付与する工程と、を有するものである。   The element manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing an element by applying a metal-containing liquid to an element forming substrate, and a step of forming a hole in the element forming substrate and applying the metal-containing liquid into the hole by an ink jet method. And a process.

この場合、穴は、複数の電気回路素子の端子が、基板の厚さ方向の互いに異なる位置に形成されていることが、好ましい。   In this case, it is preferable that the holes are formed at positions where the terminals of the plurality of electric circuit elements are different from each other in the thickness direction of the substrate.

この場合、基板は、複数の電気回路層と各電気回路層間の絶縁層とを備えた多層構造をなし、穴に付与された金属含有液体が各層の電気回路間の電気伝導を可能にすることが、好ましい。   In this case, the substrate has a multilayer structure including a plurality of electric circuit layers and an insulating layer between the electric circuit layers, and the metal-containing liquid applied to the holes enables electric conduction between the electric circuits of the respective layers. Is preferred.

同様に、穴は、基板面の一定方向に延びる長尺状であってほぼ平行に複数形成されていることが、好ましい。   Similarly, it is preferable that a plurality of holes are formed in a long shape extending in a certain direction on the substrate surface and substantially parallel.

本発明の素子製造装置は、素子形成基板に金属含有液体を付与して素子を製造する装置であって、素子形成基板に穴を形成する加工装置と、金属含有液体を穴内にインクジェット方式により付与する液体付与装置と、を有するものである。   The element manufacturing apparatus of the present invention is an apparatus for manufacturing an element by applying a metal-containing liquid to an element forming substrate, and a processing apparatus for forming a hole in the element forming substrate, and applying the metal-containing liquid into the hole by an ink jet method. And a liquid applying device.

本発明の素子製造方法および素子製造装置によれば、立体配線を備えた素子を効率良く形成することができる。   According to the element manufacturing method and the element manufacturing apparatus of the present invention, an element having a three-dimensional wiring can be efficiently formed.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

先ず、RFID(Radio Frequency Identification)タグのアンテナを形成する場合を例にとって説明する。   First, a case where an antenna of an RFID (Radio Frequency Identification) tag is formed will be described as an example.

(RFIDタグの仕組)
RFIDタグは、いわゆる電波方式認識システムで用いられる電子回路である。このシステムは、(1)「タグ」と呼ばれるトランスポンダー(送受信器)、(2)タグリーダー、および(3)コンピューター等のデータ処理システム、の3つの部分で構成される。
(RFID tag structure)
The RFID tag is an electronic circuit used in a so-called radio wave type recognition system. This system is composed of three parts: (1) a transponder (transmitter / receiver) called a “tag”, (2) a tag reader, and (3) a data processing system such as a computer.

タグリーダーは電子機器部とアンテナとを備え、タグ起動用の電波を発信し、また、タグからの電波信号を受信する。受信したデータは電子機器部によりチェックとデコードが行なわれる。   The tag reader includes an electronic device unit and an antenna, and transmits a radio wave for starting the tag and receives a radio signal from the tag. The received data is checked and decoded by the electronic device unit.

タグはICとアンテナを含み、このICには、認識コードや他のデータを保存しているメモリーのセクションがある。このメモリーの内容は、チップが動作状態になったときに、電波によって(タグリーダーに)送信される。   The tag includes an IC and an antenna, which has a section of memory that stores identification codes and other data. The contents of this memory are transmitted by radio waves (to the tag reader) when the chip becomes operational.

多くのRFIDシステムでは、システムの使用周波数とアンテナのサイズで決まるあるゾーンに、タグリーダーが電波を放射する。1つのタグがこのゾーンを通過すると、そのタグはタグリーダーからの電波を検出し、タグ内にストアされたデータの送信を行なう。   In many RFID systems, a tag reader emits radio waves in a certain zone determined by the frequency of use of the system and the size of the antenna. When one tag passes through this zone, the tag detects the radio wave from the tag reader and transmits the data stored in the tag.

タグリーダーはタグからのデータを受信すると、データのデコードを行ない、さらに、そのデータが有効かどうかの決定をする。データが有効であれば、コンピュータ等のデータ処理システムに伝達される。   When the tag reader receives data from the tag, it decodes the data and determines whether the data is valid. If the data is valid, it is transmitted to a data processing system such as a computer.

タグにはアクティブ型とパッシブ型の2種類がある。アクティブタグは、接続するか内部に収納したバッテリーの電力で動作する。アクティブ型は、タグリーダーの供給電力を少なくできる有利さがあり、一般的に長い読取り距離が可能である。パッシブタグは、別個の外部電源を必要とせず、動作電力はタグリーダーが発射するエネルギーから得る。パッシブタグはアクティブタグよりかなり小さく軽く、価格も安く、実質的には寿命の制限もない。   There are two types of tags, active and passive. An active tag operates with the power of a battery that is connected or housed inside. The active type has an advantage that the power supplied to the tag reader can be reduced, and generally a long reading distance is possible. Passive tags do not require a separate external power source and the operating power is derived from the energy emitted by the tag reader. Passive tags are much smaller and lighter than active tags, are cheaper, and have virtually no lifetime limitations.

(RFIDタグの構成)
図1は、RFIDタグの平面図(1)及びその矢視断面図(2)である。図1(1)に示されるようにRFIDタグ10は、PET基板11上に設けられたIC12と、ICに接続された渦巻き状のアンテナ13と、アンテナ上の一部に形成されたソルダーレジスト14と、ソルダーレジスト上に形成されアンテナの両端を接続してループ状にするAg線15とを備えている。
(Configuration of RFID tag)
FIG. 1 is a plan view (1) of the RFID tag and a cross-sectional view (2) thereof. As shown in FIG. 1A, the RFID tag 10 includes an IC 12 provided on a PET substrate 11, a spiral antenna 13 connected to the IC, and a solder resist 14 formed on a part of the antenna. And an Ag wire 15 formed on the solder resist and connected to both ends of the antenna to form a loop.

アンテナ13は、基板11上に互いに所定の間隔を置いて渦巻き状に形成されており、当該渦巻きの各周回部は隣接する周回部と短絡しないようになっている。各周回部が短絡しないようにするためにはアンテナを形成する金属を基板上の所定位置に正確に配置することが必要である。アンテナを構成する金属を含有した液体をインクジェット方式により基板上に吐出する際には、アンテナの輪郭に凹凸が残らないようにする必要がある。   The antenna 13 is formed in a spiral shape on the substrate 11 with a predetermined distance from each other, and each of the surrounding portions of the spiral is not short-circuited with an adjacent surrounding portion. In order not to short-circuit each of the circulating portions, it is necessary to accurately arrange the metal forming the antenna at a predetermined position on the substrate. When the liquid containing the metal constituting the antenna is ejected onto the substrate by the ink jet method, it is necessary to prevent unevenness from remaining on the outline of the antenna.

(RFIDタグの製造方法)
先ず、アンテナを構成する金属を含有した液体に対して親和性の互いに異なる複数の部分をパターニング形成した後に、上記液体をインクジェット方式により吐出する。ここで親和性の互いに異なる複数の部分とは、親和性の高い部分と非親和性の部分の組合せであることが望ましい。具体的には、アンテナを形成すべき部分を親和性の高い部分とし、アンテナを形成すべきでない部分を非親和性の部分とする。より具体的には上記アンテナを構成する金属を含有した液体(Au、Ag、Cuなどのコロイド溶液など)は水性の液体であるため、アンテナを形成すべき部分は親水性とし、アンテナを形成すべきでない部分は疎水性とする。
(RFID tag manufacturing method)
First, after patterning and forming a plurality of portions having different affinities with respect to the liquid containing the metal constituting the antenna, the liquid is discharged by an ink jet method. Here, the plurality of portions having different affinity are preferably a combination of a high affinity portion and a non-affinity portion. Specifically, a portion where the antenna is to be formed is a high affinity portion, and a portion where the antenna is not to be formed is a non-affinity portion. More specifically, the metal-containing liquid (such as a colloidal solution such as Au, Ag, or Cu) that constitutes the antenna is an aqueous liquid. Therefore, the portion where the antenna is to be formed is hydrophilic and the antenna is formed. Parts that should not be made hydrophobic.

図2は上記RFIDタグの製造方法を説明する製造工程断面図である。基板を上記のように親和性の異なる複数の部分にパターニングする方法の1つとして、オルガノシロキサンを用いる方法がある。例えば、光触媒として酸化チタン(TiO2)を混入したオルガノシロキサンを、図2(1)に示すPET基板上にスピンコーティング又はインクジェット方式により塗布し、光学マスクを介して波長254nmの高圧水銀ランプにより紫外線露光させる。これにより疎水性のオルガノシロキサンのうち露光した部分が親水化する。 FIG. 2 is a manufacturing process cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the RFID tag. As one of the methods for patterning a substrate into a plurality of portions having different affinity as described above, there is a method using an organosiloxane. For example, an organosiloxane mixed with titanium oxide (TiO 2 ) as a photocatalyst is applied onto the PET substrate shown in FIG. 2 (1) by spin coating or an inkjet method, and ultraviolet light is emitted from a high-pressure mercury lamp having a wavelength of 254 nm through an optical mask. Let it be exposed. As a result, the exposed portion of the hydrophobic organosiloxane becomes hydrophilic.

更にAuコロイド溶液(真空冶金社製「パーフェクトゴールド」)をインクジェット方式により配線描画する。これを120℃で、30分間大気中でベークすることにより、図2(2)に示す金のアンテナ配線13を得ることができる。更にRFIDタグを得るには、図2(3)に示すようにIC実装を行ない、更に図2(4)に示すようにソルダーレジスト14をインクジェット方式により塗布する。更にAgコロイド溶液(真空冶金社製「パーフェクトシルバー」)をインクジェット方式により塗布することにより、アンテナ13の両端を接続してループ状にするAg線15を形成し、図1に示すRFIDタグ10を製造する。   Further, the Au colloid solution (“Perfect Gold” manufactured by Vacuum Metallurgical Co., Ltd.) is used for wiring drawing by the ink jet method. By baking this at 120 ° C. for 30 minutes in the air, the gold antenna wiring 13 shown in FIG. 2B can be obtained. Further, in order to obtain an RFID tag, IC mounting is performed as shown in FIG. 2 (3), and solder resist 14 is applied by an ink jet method as shown in FIG. 2 (4). Furthermore, an Ag colloid solution (“Perfect Silver” manufactured by Vacuum Metallurgical Co., Ltd.) is applied by an ink jet method to form an Ag wire 15 that connects both ends of the antenna 13 to form a loop, and the RFID tag 10 shown in FIG. To manufacture.

なお、インクジェット方式により図示の大きさのIC12を形成することは、現在のインクジェット方式の解像度では困難かもしれないが、より大きなICでよければインクジェット方式により実現することも可能である。このようにあらゆる工程をインクジェット方式により実行することにより、製造効率及びサイクルタイムが飛躍的に向上する。また、RFIDタグの製造効率を向上させコストを削減することにより、極めて安価なRFIDタグを製造することができ、使い捨てタグの実用化も可能となる。   Note that it may be difficult to form the IC 12 having the size shown in the drawing by the inkjet method with the resolution of the current inkjet method, but if the larger IC is acceptable, it can be realized by the inkjet method. As described above, the manufacturing efficiency and the cycle time are drastically improved by executing all the processes by the ink jet method. Further, by improving the manufacturing efficiency of the RFID tag and reducing the cost, an extremely inexpensive RFID tag can be manufactured, and the disposable tag can be put into practical use.

上記の例ではオルガノシロキサンを基板全面に塗布し、親水化させるべき部分を露光させたが、必ずしもオルガノシロキサンを基板全面に塗布する必要はない。すなわち、アンテナを形成すべき部分に金属含有液体をインクジェット方式で吐出したときに、アンテナを形成すべき部分に金属含有液体が留まり、アンテナを形成すべきでない部分に金属含有液体が留まらないようにすれば良いので、アンテナを形成すべき部分を親水化させ、アンテナを形成すべきでない部分のうちアンテナを形成すべき部分との境界付近を疎水化させればよい。したがって、アンテナを形成すべきでない部分のうちアンテナを形成すべき部分との境界から十分離れた位置には、オルガノシロキサンを塗布する必要はない。   In the above example, organosiloxane is applied to the entire surface of the substrate and the portion to be hydrophilized is exposed, but it is not always necessary to apply organosiloxane to the entire surface of the substrate. That is, when a metal-containing liquid is ejected to a portion where an antenna is to be formed by an ink jet method, the metal-containing liquid remains in a portion where the antenna is to be formed, and a metal-containing liquid does not remain in a portion where the antenna is not to be formed. Therefore, the portion where the antenna should be formed should be made hydrophilic, and the vicinity of the boundary between the portion where the antenna should not be formed and the portion where the antenna should be formed should be made hydrophobic. Therefore, it is not necessary to apply organosiloxane to a position sufficiently away from the boundary between the portion where the antenna should not be formed and the portion where the antenna should be formed.

基板の親疎水パターニングをする他の方法として、フルオロアルキルシラン(FAS)を用いる方法がある。フルオロアルキルシランも紫外線を照射することによって親水化する。適切な光触媒を用いると、なお好ましい。   As another method for patterning hydrophilicity / hydrophobicity of a substrate, there is a method using fluoroalkylsilane (FAS). Fluoroalkylsilane is also hydrophilized by irradiation with ultraviolet rays. It is still preferred to use a suitable photocatalyst.

また、アンテナ配線13等を構成する材料はこれに限らず、例えば真空冶金社製のCu−SOM液、ハリマ化成社のナノペーストなどを用いても良い。前者は銅配線の形成に適しており、後者は150℃〜200℃程度の低温ベークで微細な金属配線ができるという特性を有している。また金属に限らず、PEDT(polyethylene-dioxythiophene)などの導電性高分子でもよい。この場合、当該導電性高分子に対する親和性の異なる複数の領域をパターニングし、そのうち親和性のある領域に、溶融させた導電性高分子を塗布する。   Moreover, the material which comprises the antenna wiring 13 etc. is not restricted to this, For example, you may use the Cu-SOM liquid by a vacuum metallurgical company, the nano paste of Harima Chemicals, etc. The former is suitable for forming copper wiring, and the latter has a characteristic that fine metal wiring can be formed by low-temperature baking at about 150 ° C. to 200 ° C. Moreover, not only a metal but electroconductive polymers, such as PEDT (polyethylene-dioxythiophene), may be sufficient. In this case, a plurality of regions having different affinities for the conductive polymer are patterned, and a melted conductive polymer is applied to the regions having affinity.

基板の所望位置に機能性液体を定着させるために基板をパターニング加工する更に他の方法として、基板上に機能性液体の溢出を防止するバンクを形成する方法がある。この方法はバンク高さ分の素子厚みが生じてしまい、機能性液体の吐出及びベークの後、平坦化の処理が必要となってしまうが、配線を厚膜化させたいときには有利である。   As yet another method of patterning the substrate to fix the functional liquid at a desired position on the substrate, there is a method of forming a bank for preventing the functional liquid from overflowing on the substrate. In this method, an element thickness corresponding to the bank height is generated, and a flattening process is required after the functional liquid is discharged and baked. However, this method is advantageous when it is desired to increase the thickness of the wiring.

ところで、マイクロレンズアレイ(MLA)は、微細なレンズを基板上に多数配列形成したものであり、液晶ディスプレイパネル、プロジェクタ、スキャナなどに用いられる。このマイクロレンズアレイを形成するために、レンズの材料である透明のエポキシ樹脂などを基板上にインクジェット方式により吐出する方法が考えられる。この基板上のレンズ形成部を上記樹脂と親和性を持つように加工し、レンズの非形成部を上記樹脂と非親和性とすることにより、レンズの形状及び配列をより高精度にすることができる。   By the way, the micro lens array (MLA) is formed by arranging a large number of minute lenses on a substrate, and is used for a liquid crystal display panel, a projector, a scanner, and the like. In order to form the microlens array, a method of discharging a transparent epoxy resin or the like, which is a lens material, onto the substrate by an ink jet method can be considered. By processing the lens forming part on the substrate so as to have affinity with the resin and making the non-forming part of the lens non-affinity with the resin, the shape and arrangement of the lens can be made more accurate. it can.

なお、機能性液体の付与方法はインクジェット方式に限らず、ディスペンサーによる方法でもよい。   The method for applying the functional liquid is not limited to the ink jet method, and may be a method using a dispenser.

また、上記の素子を形成する基板はPET、ガラス、シリコンに限らず、例えば紙の上に形成してシールとして使用することもできる。   Further, the substrate on which the above elements are formed is not limited to PET, glass, and silicon, but can be formed on paper, for example, and used as a seal.

この製造方法によれば、機能性液体が必要な部分にのみ選択的に塗布されるので、全面に塗布してエッチングする場合に比べて材料の無駄がなく、コストダウンすることができる。   According to this manufacturing method, since the functional liquid is selectively applied only to the necessary portion, there is no waste of material and cost can be reduced as compared with the case where the functional liquid is applied and etched on the entire surface.

図3は、スピーカの概略斜視図である。図3に示すように、金属微粒子を分散させた液体をインクジェットによって振動板31上に付与することによりコイル32を形成し、この振動板31をマグネット等の磁束発生手段33に対向して配置させる。振動板31上のコイル32にアナログ信号発生、増幅回路34からの信号電流を流すことにより、当該コイル32からも磁束が発生し、磁束発生手段33との相互作用により振動板31が振動し、音が発生する。この振動板31は図示するように平面状でもよく、コーン形でもよい。更に振動板31上のコイル形成面を防水性フィルム等で覆うことにより、薄形で防水のスピーカを形成することもできる。   FIG. 3 is a schematic perspective view of the speaker. As shown in FIG. 3, a coil 32 is formed by applying a liquid in which metal fine particles are dispersed onto a diaphragm 31 by ink jet, and the diaphragm 31 is arranged to face a magnetic flux generating means 33 such as a magnet. . By generating a signal current from the analog signal generating and amplifying circuit 34 through the coil 32 on the diaphragm 31, a magnetic flux is also generated from the coil 32, and the diaphragm 31 vibrates due to the interaction with the magnetic flux generating means 33. Sound is generated. The diaphragm 31 may be planar as illustrated, or may be cone-shaped. Furthermore, a thin and waterproof speaker can be formed by covering the coil forming surface on the diaphragm 31 with a waterproof film or the like.

図4は、壁面に電気配線を形成した場合の正面透視図である。図に示される住宅用ユニット壁41には電源端子42や電話端子44、ケーブルテレビの端子46等が設けられている。電源端子42には電線43が、電話やケーブルテレビの端子には信号線45、47が接続され、それぞれ電力や信号を出力できるようになっている。このユニット壁41に例えば壁掛けテレビ48を取付け、電線43及び信号線47をこの壁掛けテレビ48に接続することにより、電線コード等の露出部分がなくても、放送信号を受信して画像や音声を出力することができる。   FIG. 4 is a front perspective view when electrical wiring is formed on the wall surface. The residential unit wall 41 shown in the figure is provided with a power terminal 42, a telephone terminal 44, a cable TV terminal 46, and the like. An electric wire 43 is connected to the power terminal 42 and signal lines 45 and 47 are connected to terminals of telephones and cable televisions so that electric power and signals can be output, respectively. For example, a wall-mounted television 48 is attached to the unit wall 41, and the electric wire 43 and the signal line 47 are connected to the wall-mounted television 48. Can be output.

これらの電線43や信号線45、47は、インクジェットにより金属微粒子を分散させた液体をユニット壁面の所定位置に付与し、乾燥及び硬化させることによって形成することができる。   The electric wires 43 and the signal lines 45 and 47 can be formed by applying a liquid in which metal fine particles are dispersed by ink jet to a predetermined position on the unit wall surface, and drying and curing.

<実施形態>
図5は、本実施形態の素子製造方法により製造される立体配線を備えた素子の製造工程断面図である。上記で用いられるものと同様の絶縁性基板51に必要な表面処理を施し(S1)、基板に複数層の電気回路52を形成する(S2)。ここでは基板両面にインクジェットにより金属微粒子を分散させた液体を所定パターンで付与し、乾燥及び硬化させることにより、計2層の電気回路52を形成する。複数層の電気回路52を形成する方法はこれに限らず、1層の電気回路を形成した上に絶縁層を形成し、その上に次層の電気回路を形成することとしても良い。
<Embodiment>
FIG. 5 is a manufacturing process cross-sectional view of an element provided with a three-dimensional wiring manufactured by the element manufacturing method of the present embodiment. The same surface treatment as that used above is performed on the insulating substrate 51 (S1), and a plurality of layers of electric circuits 52 are formed on the substrate (S2). Here, a liquid in which metal fine particles are dispersed by ink jet is applied to both surfaces of the substrate in a predetermined pattern, and dried and cured to form a total of two layers of electric circuits 52. The method of forming the multi-layer electric circuit 52 is not limited to this, and an insulating layer may be formed on a single-layer electric circuit, and a next-layer electric circuit may be formed thereon.

次に、基板に穴53を形成させる(S3)。この穴53は複数層の電気回路52間の電気的導通を図るためのものであり、穴53の壁面には上記複数層の電気回路52の端子が、基板の厚さ方向の異なる位置に露出される。穴53は基板の一方の面から他方の面に貫通するものでもよく、他方の面に到達せず貫通しないものでも良い。穴53の形成方法は、例えば感光性材料を塗布して所定パターンに露光させて現像したり、所定パターンのマスクを被せてエッチングしても良い。穴53の直径は例えば100μmとする。   Next, holes 53 are formed in the substrate (S3). The holes 53 are for electrical connection between the plurality of layers of electric circuits 52, and the terminals of the plurality of layers of the electric circuits 52 are exposed on the wall surfaces of the holes 53 at different positions in the thickness direction of the substrate. Is done. The hole 53 may penetrate from one surface of the substrate to the other surface, or may not reach the other surface and do not penetrate. As a method for forming the holes 53, for example, a photosensitive material may be applied and exposed to a predetermined pattern for development, or a mask having a predetermined pattern may be applied for etching. The diameter of the hole 53 is, for example, 100 μm.

次に、この穴53内に金属含有液体54をインクジェットにより付与する(S4)。この際金属含有液体の性質に応じて、予め穴53の壁面に親液加工を施しておくことが望ましい。付与された液体54を乾燥及び硬化させることにより、複数層の電気回路52を互いに導通させることができ、立体配線を形成することができる。なお、各層の導電性が確保されれば良いので、硬化後の穴53内には、金属が完全に充填されている状態としても良く、穴53の壁面にのみ金属膜55が形成される状態(S5)としても良い。   Next, the metal-containing liquid 54 is applied into the hole 53 by ink jetting (S4). At this time, it is desirable to perform lyophilic processing on the wall surface of the hole 53 in advance according to the nature of the metal-containing liquid. By drying and curing the applied liquid 54, the plurality of layers of electric circuits 52 can be conducted to each other, and a three-dimensional wiring can be formed. In addition, since it is sufficient that the conductivity of each layer is ensured, the hole 53 after curing may be completely filled with metal, and the metal film 55 is formed only on the wall surface of the hole 53. It is good also as (S5).

<第2の実施形態>
図6は、本実施形態の素子製造方法により製造される異方性導電フィルム61の平面図(a)及びそのB−B線断面図(b)である。シリコンゴムやポリエステルフィルムなどのフィルム面の一定方向に延びる長尺状の穴62を、互いにほぼ平行に複数形成し、必要な表面処理を施した上で金属微粒子を分散させた液体をインクジェットにより穴62内に付与する。これを乾燥及び硬化させれば、フィルム面の一定方向に電気的導通ができ、これと直角方向には絶縁される異方性導電フィルム61を製造することができる。穴62は図6(b)に示すようにフィルムの厚さ方向に貫通するものとしてもよく、貫通しない溝として形成してもよい。
<Second Embodiment>
FIG. 6A is a plan view of an anisotropic conductive film 61 manufactured by the element manufacturing method of the present embodiment, and FIG. A plurality of elongated holes 62 extending in a certain direction on the film surface, such as silicon rubber or polyester film, are formed substantially in parallel with each other, and after applying the necessary surface treatment, a liquid in which metal fine particles are dispersed is formed by ink jetting. 62. If this is dried and cured, it is possible to produce an anisotropic conductive film 61 that is electrically conductive in a certain direction on the film surface and insulated in a direction perpendicular to the film surface. As shown in FIG. 6B, the hole 62 may penetrate in the thickness direction of the film, or may be formed as a groove that does not penetrate.

<製造装置>
図7は、上記製造方法に用いられる素子製造装置の概略斜視図である。素子製造装置100は、インクジェット式の機能性液体付与装置を備えており、インクジェットヘッド群1、X方向駆動軸4、Y方向ガイド軸5、制御装置6、載置台7、クリーニング機構部8、基台9を備えている。
<Manufacturing equipment>
FIG. 7 is a schematic perspective view of an element manufacturing apparatus used in the manufacturing method. The element manufacturing apparatus 100 includes an ink jet type functional liquid application device, and includes an ink jet head group 1, an X direction drive shaft 4, a Y direction guide shaft 5, a control device 6, a mounting table 7, a cleaning mechanism unit 8, and a base. A stand 9 is provided.

インクジェットヘッド群1は、所定の機能性液体(金属含有液体、感光材料など)をノズル(吐出口)から吐出して基板に付与するインクジェットヘッドを備えている。   The inkjet head group 1 includes an inkjet head that discharges a predetermined functional liquid (metal-containing liquid, photosensitive material, etc.) from a nozzle (discharge port) and applies the liquid to a substrate.

載置台7は、この付与装置によって機能性液体を付与される基板101(PET、ガラス、シリコン、紙など)を載置させるもので、この記録媒体を基準位置に固定する機構を備える。   The mounting table 7 mounts a substrate 101 (PET, glass, silicon, paper, etc.) to which a functional liquid is applied by the applying device, and includes a mechanism for fixing the recording medium at a reference position.

X方向駆動軸4には、X方向駆動モータ2が接続されている。X方向駆動モータ2は、ステッピングモータ等であり、制御装置6からX軸方向の駆動信号が供給されると、X方向駆動軸4を回転させる。X方向駆動軸4が回転させられると、インクジェットヘッド群1がX軸方向に移動する。   An X-direction drive motor 2 is connected to the X-direction drive shaft 4. The X direction drive motor 2 is a stepping motor or the like, and rotates the X direction drive shaft 4 when a drive signal in the X axis direction is supplied from the control device 6. When the X direction drive shaft 4 is rotated, the inkjet head group 1 moves in the X axis direction.

Y方向ガイド軸5は、基台9に対して動かないように固定されている。載置台7は、Y方向駆動モータ3を備えている。Y方向駆動モータ3は、ステッピングモータ等であり、制御装置6からY軸方向の駆動信号が供給されると、載置台7をY軸方向に移動させる。   The Y-direction guide shaft 5 is fixed so as not to move with respect to the base 9. The mounting table 7 includes a Y-direction drive motor 3. The Y-direction drive motor 3 is a stepping motor or the like, and moves the mounting table 7 in the Y-axis direction when a drive signal in the Y-axis direction is supplied from the control device 6.

制御回路6は、インクジェットヘッド群1の各ヘッド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2にインクジェットヘッド群1のX軸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3に載置台7のY軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給する。   The control circuit 6 supplies a droplet discharge control voltage to each head of the inkjet head group 1. Further, a drive pulse signal for controlling the movement of the inkjet head group 1 in the X-axis direction is supplied to the X-direction drive motor 2, and a drive pulse signal for controlling the movement of the mounting table 7 in the Y-axis direction is supplied to the Y-direction drive motor 3. .

クリーニング機構部8は、インクジェットヘッド群1をクリーニングする機構を備えている。クリーニング機構部8には、図示しないY方向の駆動モータが備えられる。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8は、Y方向ガイド軸5に沿って移動する。クリーニング機構8の移動も、制御装置6によって制御される。   The cleaning mechanism unit 8 includes a mechanism for cleaning the inkjet head group 1. The cleaning mechanism unit 8 includes a Y-direction drive motor (not shown). The cleaning mechanism 8 moves along the Y-direction guide shaft 5 by driving the Y-direction drive motor. The movement of the cleaning mechanism 8 is also controlled by the control device 6.

なお、図7には親疎水パターニング等を行なう露光装置が示されていないが、水銀ランプなどを用いた公知の露光装置を本実施形態の製造方法に適用することができる。   Although FIG. 7 does not show an exposure apparatus that performs hydrophilic / hydrophobic patterning or the like, a known exposure apparatus that uses a mercury lamp or the like can be applied to the manufacturing method of this embodiment.

RFIDタグの平面図(1)及びその矢視断面図(2)である。It is the top view (1) of an RFID tag, and its arrow sectional drawing (2). 上記RFIDタグの製造方法を説明する製造工程断面図である。It is manufacturing process sectional drawing explaining the manufacturing method of the said RFID tag. スピーカの概略斜視図である。It is a schematic perspective view of a speaker. 壁面に電気配線を形成した場合の正面透視図である。It is a front perspective view at the time of forming electric wiring on a wall surface. 本実施形態の素子製造方法により製造される立体配線を備えた素子の製造工程断面図である。It is manufacturing process sectional drawing of the element provided with the solid wiring manufactured by the element manufacturing method of this embodiment. 第2の実施形態の素子製造方法により製造される異方性導電フィルムの平面図(a)及びそのB−B線断面図(b)である。It is the top view (a) of the anisotropic conductive film manufactured by the element manufacturing method of 2nd Embodiment, and its BB sectional drawing (b). 上記製造方法に用いられる素子製造装置の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the element manufacturing apparatus used for the said manufacturing method.

符号の説明Explanation of symbols

10 RFIDタグ
11 PET基板
12 IC
13 アンテナ
14 ソルダーレジスト
15 Ag線
51 基板
53 穴
62 穴
100 素子製造装置
1 インクジェットヘッド群
10 RFID tag 11 PET substrate 12 IC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Antenna 14 Solder resist 15 Ag wire 51 Board | substrate 53 Hole 62 Hole 100 Element manufacturing apparatus 1 Inkjet head group

Claims (5)

素子形成基板に金属含有液体を付与して素子を製造する方法であって、
前記素子形成基板に穴を形成する工程と、
前記金属含有液体の性質に応じて、前記穴の壁面に親液加工を施す工程と、
前記金属含有液体を前記穴内にインクジェット方式により付与する工程と、
を有する素子製造方法。
A method for producing an element by applying a metal-containing liquid to an element forming substrate,
Forming a hole in the element formation substrate;
Depending on the nature of the metal-containing liquid, a step of performing lyophilic processing on the wall surface of the hole;
Applying the metal-containing liquid into the hole by an ink jet method;
A device manufacturing method comprising:
請求項1において、
前記穴は、複数の電気回路素子の端子が、基板の厚さ方向の互いに異なる位置に形成されている素子製造方法。
In claim 1,
The hole is an element manufacturing method in which terminals of a plurality of electric circuit elements are formed at different positions in the thickness direction of the substrate.
請求項2において、
前記基板は、複数の電気回路層と各電気回路層間の絶縁層とを備えた多層構造をなし、前記穴に付与された金属含有液体が各層の電気回路間の電気伝導を可能にする素子製造方法。
In claim 2,
The substrate has a multilayer structure including a plurality of electric circuit layers and an insulating layer between the electric circuit layers, and the metal-containing liquid applied to the holes enables electric conduction between the electric circuits of the layers. Method.
請求項1において、
前記穴は、基板面の一定方向に延びる長尺状であってほぼ平行に複数形成されている素子製造方法。
In claim 1,
A device manufacturing method in which a plurality of the holes are formed in a long shape extending in a certain direction on a substrate surface and substantially in parallel.
素子形成基板に金属含有液体を付与して素子を製造する装置であって、
前記素子形成基板に穴を形成する加工装置と、
前記金属含有液体を前記穴内にインクジェット方式により付与する液体付与装置と、
を有し、
前記穴の壁面が、前記金属含有液体を付与される前に、当該金属含有液体の性質に応じて予め親液加工が施されている素子製造装置。
An apparatus for manufacturing an element by applying a metal-containing liquid to an element forming substrate,
A processing apparatus for forming a hole in the element forming substrate;
A liquid application device for applying the metal-containing liquid into the hole by an inkjet method;
I have a,
An element manufacturing apparatus in which the wall surface of the hole is subjected to lyophilic processing in advance according to the properties of the metal-containing liquid before the metal-containing liquid is applied .
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