JP4375466B2 - 導電ポスト形成方法、多層配線基板の製造方法及び電子機器の製造方法 - Google Patents
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Description
この方法によれば、金属微粒子層を構成する金属微粒子と開口部に配置される金属微粒子の両方で溶融・融着が起こり、両方の金属微粒子が撥液部を貫通するように融着し成長する。そのため、より確実に導通が得られ容易に導電ポストを形成することができる。
この方法によれば、導電層形成領域からはみ出て配置された金属微粒子を含む液状体は第2撥液部にはじかれるため、所定の導電層形成領域に高精度に金属微粒子を配置することができる。そのため、高精度に形成された導電層に導電ポストを接続することが可能となる。
金属微粒子同士を部分的に融着させると、金属微粒子が互いに連結し配置した箇所に定着する。そのため、配置した金属微粒子がずれにくくなるため以後の加工工程が容易になり、確実に導電ポストを形成することができる。
この方法によれば、撥液材料の量や配置箇所を精密に制御し所望の形状を形成することが可能である。そのため、撥液部の形状を制御することで精細に導電ポストの位置や大きさを制御することができ、第2撥液部の形状を制御することで微細な形状の導電層を形成することができる。
この方法によれば、撥液材料として必要な撥液性を十分に確保し、良好な撥液部及び第2撥液部を形成することが出来る。
この方法によれば、撥液材料を塗布すると自己組織化により即座に塗布面で単分子膜を形成し、良好な撥液性を発現することができる。そのため、容易に撥液部及び第2撥液部を形成することができる。また、使用する撥液材料の分子構造により単分子膜の膜厚が規定されるため、撥液材料の選択により撥液部の厚みを容易に制御でき、確実に撥液部の厚みを100nm以下とすることができる。
この方法によれば、前駆体を加熱して重合させることにより確実に撥液性を発現させることができる。
光硬化性樹脂は一般に硬化収縮が少ないため、所望の形状の導電ポストを容易に形成することができる。また、短時間の光照射により樹脂が硬化するので、硬化中に配置した絶縁層形成材料が流動し形状が変形することを避け、導電ポストの形状・大きさを精度よく制御することができる。更に、短時間の光照射により樹脂が硬化し導電ポストを形成することができるので、熱硬化性樹脂と比較して作業効率が良く生産性を向上させることができる。
この方法によれば、優れた制御性で導電ポストの大きさが設定された小型化・高集積化された多層配線基板を製造することができる。また、前述の導電ポスト形成方法を用いることで導電ポストを形成する工程が簡素化し、生産効率を向上させることができる。
この方法によれば、高品質の多層配線基板を用いることで、高品質の電子機器を製造することが可能になる。
まず、図1及び図2を用いて、本実施形態に係る導電ポストの形成方法に用いる液滴吐出装置について説明する。本実施形態では、この液滴吐出装置をソルダーレジストの形成に用いる。図1は、液滴吐出装置の概略的な構成図である。本装置の説明においては、XYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内における所定方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、水平面の鉛直方向をZ軸方向とする。本実施形態の場合、後述する液滴吐出ヘッドの非走査方向をX軸方向、液滴吐出ヘッドの走査方向をY軸方向としている。
液滴吐出ヘッド301には、液状体を収容する液体室321に隣接してピエゾ素子322が設置されている。液体室321には、液状体を収容する材料タンクを含む液状体供給系323を介して液状体が供給される。
続いて、図3と図4には液滴吐出法による液状体の塗布方法を示す概略図を示す。図3に示すように、液滴吐出ヘッド301から連続的に吐出された液滴Lは、基板12の表面に着弾する。このとき液滴Lは、隣接する液滴同士で重なり合う位置に吐出・塗布される。これにより、液滴吐出ヘッド301と基板12との1回の走査で、塗布した液滴Lが描く塗布パターンが、途切れることなく形成されることになる。また、吐出される液滴Lの吐出量及び隣接する液滴Lとのピッチにより所望の塗布パターンの制御が可能である。図では塗布パターンは線状になる場合を示しているが、隣接する塗布パターンの隙間(図に示す幅W)を無くすことで、面状に液滴Lを塗布することもできる。
続いて、本実施形態において液滴吐出装置300で塗布される液状体について、順を追ってそれぞれ説明する。まず、撥液部を形成する撥液材料を含む液状体(第1液状体L1)について説明する。本実施形態では撥液材料として、シラン化合物、フルオロアルキル基を有する化合物、フッ素樹脂(フッ素を含む樹脂)、及びこれらの混合物を用いることができる。シラン化合物としては、一般式(1)
R1SiX1X2X3 …(1)
(式中、R1 は有機基を表し、X1 は−OR2 ,−Clを表し、X2及びX3は−OR2 ,−R3,−Clを表し、R2 は炭素数1から4のアルキル基を表し、R3は水素原子または炭素数1から4のアルキル基を表す。X1,X2,X3は同一でも異なっても良い)
で表される1種又は2種以上のシラン化合物を用いることができる。
CnF2n+1(CH2)mSiX1X2X3 …(2)
(式(2)中、nは1から18の整数を、mは2から6までの整数をそれぞれ表している。X1 は−OR2 ,−Clを表し、X2及びX3は−OR2 ,−R3,−Clを表し、R2 は炭素数1から4のアルキル基を表し、R3は水素原子または炭素数1から4のアルキル基を表す。X1,X2,X3は同一でも異なっても良い)
で表される化合物を例示することができる。
続いて、本実施形態の絶縁層を形成する絶縁層形成材料を含む液状体(第2液状体L2)について説明する。本実施形態では、前述の液滴吐出法を用いて第2液状体を導電ポスト形成領域以外に塗布し導電ポスト形成領域に開口部を備えた絶縁層を形成する。
続いて、本実施形態の導電ポストを形成する金属微粒子を含む液状体(第3液状体L3)について説明する。本実施形態では、前述の液滴吐出法を用いて第3液状体を所定の領域に塗布し導電ポストを形成する。この第3液状体に含まれる金属微粒子は、例えば金、銀、銅、パラジウム、ニッケル及びITOうちのいずれか、及びこれらの酸化物であり、第3液状体はこれらの金属微粒子を分散媒に分散させた分散液である。これらの金属微粒子は、分散性を向上させるため、有機物などをコーティング剤として用い表面をコーティングして使うこともできる。
以上を踏まえ、図5及び図6を用いて本実施形態の導電ポストの形成方法を説明する。図5は本実施形態の導電ポスト形成方法により形成される導電ポストの一例を示す断面図である。
次に、本発明の第2実施形態に係る導電ポスト形成方法について図7及び図8を参照しながら説明する。本実施形態の導電ポスト形成方法は、第1実施形態と一部共通している。異なるのは、配線パターン通りに塗布された金属微粒子を2段階に分けて加熱処理することで配線を形成し、導電ポストの形成材料を成膜により配置することである。したがって、本実施形態において第1実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
図9は、本発明の第3実施形態に係る導電ポスト形成方法の説明図である。本実施形態の導電ポスト形成方法は、第1及び第2実施形態と一部共通している。異なるのは、導電ポストと接続する配線及び導電ポストが金属微粒子により形成されることである。したがって、本実施形態において第1及び第2実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
続いて、上記のような導電ポストの形成方法を用いて製造される多層配線基板の一例について図10を参照して説明する。ここでは、携帯電話に搭載される多層配線基板500を例に挙げて説明する。図10に示す多層配線基板500は、酸化シリコンからなる基材12上に、3つの配線層P1、P2、P3が積層されてなるものである。以下の説明では、各配線層の積層方向を上方向、基材12が配置されている方向を下方向として各構成部材の上下関係を示す。
図11は、本発明にかかる多層配線基板を用いて製造される電子機器の一実施形態としての携帯電話の斜視構成図である。この携帯電話1300の製造工程は、前述の多層配線基板の製造工程を含むものである。この携帯電話1300は、本発明の液晶装置を小サイズの表示部1301として備え、複数の操作ボタン1302、受話口1303、及び送話口1304を備えて構成されている。
Claims (12)
- 絶縁層に覆われる導電層に前記絶縁層を貫通して接続する導電ポストの形成方法であって、
前記導電層上の導電ポスト形成領域に撥液材料を配置し、厚みが100nm以下となるように撥液部を形成する工程と、
前記撥液部が形成された前記導電層上に絶縁層形成材料を含む液状体を配置し、前記絶縁層形成材料を重合させて前記導電ポスト形成領域と重なる領域に開口部を有する前記絶縁層を形成する工程と、
前記開口部に金属微粒子を配置する工程と、
前記金属微粒子を前記金属微粒子の融着温度以上の温度で加熱し、前記金属微粒子同士を融着させて前記導電ポストを形成すると共に、前記金属微粒子と前記導電層とを融着させて前記導電ポストと前記導電層とを接続する工程と、を備えていることを特徴とする導電ポスト形成方法。 - 絶縁層に覆われる導電層に前記絶縁層を貫通して接続する導電ポストの形成方法であって、
前記導電層を形成する導電層形成領域に金属微粒子を配置し、前記金属微粒子からなる金属微粒子層を形成する工程と、
前記金属微粒子層上の導電ポスト形成領域に撥液材料を配置し、厚みが100nm以下となるように撥液部を形成する工程と、
前記撥液部が形成された前記金属微粒子層上に絶縁層形成材料を含む液状体を配置し、前記絶縁層形成材料を重合させて前記金属微粒子層の前記導電ポスト形成領域と重なる領域に開口部を有する前記絶縁層を形成する工程と、
前記開口部に導電ポスト形成材料を配置する工程と、
前記金属微粒子層を前記金属微粒子の融着温度以上の温度で加熱し、前記金属微粒子同士を融着させて前記導電層を形成すると共に、前記金属微粒子と前記導電ポスト形成材料とを融着させて前記導電層と前記導電ポストとを接続する工程と、を備えていることを特徴とする導電ポスト形成方法。 - 前記導電ポスト形成材料は、前記金属微粒子層を構成する金属微粒子と同一の金属微粒子であり、
前記金属微粒子層および前記導電ポスト形成材料を前記金属微粒子の融着温度以上の温度で加熱し、前記導電ポスト形成材料である前記金属微粒子同士を融着させて前記導電ポストを形成すると共に、前記金属微粒子層が備える前記金属微粒子と前記導電ポスト形成材料とを融着させて前記導電層と前記導電ポストとを接続することを特徴とする請求項2に記載の導電ポスト形成方法。 - 前記金属微粒子層を形成する工程は、
前記導電層形成領域の周囲に撥液材料を配置し第2撥液部を形成する工程と、
前記第2撥液部によって囲まれた領域に前記金属微粒子を含む液状体を配置する工程と、を備えていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の導電ポスト形成方法。 - 前記金属微粒子層を形成する工程は、前記金属微粒子を含む液状体を配置した後、前記金属微粒子層の形成材料である前記金属微粒子を融着温度以上で加熱し、前記金属微粒子同士を部分的に融着させる工程を含むことを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の導電ポスト形成方法。
- 前記撥液部または前記第2撥液部は、液滴吐出法を用いて前記撥液材料を含む液状体を塗布することにより形成されることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の導電ポスト形成方法。
- 前記撥液材料は、シラン化合物又はフルオロアルキル基を含む化合物の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の導電ポスト形成方法。
- 前記撥液材料は、前記撥液材料を配置した面で自己組織化膜を形成することを特徴とする請求項7に記載の導電ポスト形成方法。
- 前記撥液材料は、前記撥液部または前記第2撥液部を構成する高分子の前駆体であり、
前記撥液部または前記第2撥液部を形成する工程は、前記撥液材料を加熱して重合させる工程を含むことを特徴とする請求項7に記載の導電ポストの形成方法。 - 前記絶縁層形成材料は、光硬化性樹脂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項に記載の導電ポスト形成方法。
- 第1導電層と第2導電層とが絶縁層を介して積層され、前記第1導電層と前記第2導電層とが導電ポストを介して電気的に接続されてなる多層配線基板の製造方法であって、
前記導電ポストは、請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の方法により形成されることを特徴とする多層配線基板の製造方法。 - 多層配線基板の製造工程を備えた電子機器の製造方法であって、前記多層配線基板の製造工程は請求項11に記載の多層配線基板の製造方法を用いて行われることを特徴とする電子機器の製造方法。
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