JP4386161B2 - Conductive film pattern and method for forming the same, wiring board, and electronic device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電膜パターンおよびその形成方法、配線基板、電子機器に関する。
【0002】
【背景技術】
電子回路または集積回路などに使われる配線の製造には、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では、あらかじめ導電膜を塗布した基板上に所定のパターンを有するマスク層を形成し、マスク層に応じて導電膜をエッチングすることで配線を形成するものである。このリソグラフィー法は真空装置などの大掛かりな設備と複雑な工程を必要とし、また材料使用効率も数%程度でそのほとんどを捨ててしまわざるを得ず、製造コストが高かった。
【0003】
近年では、インクジェット法にて、所定の材料を基板上に吐出して、各種の電気光学装置に含まれる配線や絶縁層等を所定のパターンに形成する方法が開発されている。例えば、特許文献1には、導電性微粒子を分散させた液状物をインクジェット法にて基板に直接パターン塗布し、その後熱処理やレーザ照射を行なって導電膜パターンに変換する方法が提案されている。この方法によれば、配線形成のプロセスが大幅に簡単なものになるとともに、原材料の使用量も少なくてすむというメリットがある。
【0004】
しかしながら、上記インクジェット法による配線パターンの形成方法には、以下のような問題点がある。たとえば、微細化されたデバイスでは、微細な配線の形成が望まれるが、線幅を所望する寸法内に納めるためには、例えば基板に親液パターンと撥液パターンとを形成し、インクジェット法で吐出する液滴が親液部のみに配置されるようにする方法や、線幅が広がらないように撥液性基板上に液滴を吐出するようにし、その場合にバルジと呼ばれるふくらみが生じないよう、隣り合った液滴どうしの重なりを制御する方法などが考えられる。
【0005】
【特許文献1】
米国特許第5132248号明細書
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、基板の材質によらずインクジェット法によって良好な導電膜パターンを形成することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のひとつの導電膜パターンの形成方法は、多孔性の受容層が設けられた分離用基体の上に、第1導電膜パターンを形成する第1の工程と、前記分離用基体および前記第1導電膜パターンの上に、基体となる樹脂層を形成する第2の工程と、前記第1導電パターンおよび前記基体を前記分離用基体から分離する第3の工程と、を含み、前記第2の工程において、前記樹脂層の材料が硬化することにより、前記第1導電パターンと前記基体とが接着され、前記受容層は、多孔性シリカ、アルミナ、アルミナ水和物のうちの少なくとも一つとバインダーとを含む層であることを特徴とする。
上記のひとつの導電膜パターンの形成方法において、前記樹脂層の材料は、樹脂成分を含む原料液であり、前記第2の工程は、前記分離用基体と前記第1導電パターンとの上に前記原料液を塗布することで塗布層を形成する第4の工程と、前記塗布層を硬化させる第5の工程を含むことが好ましい。
上記の目的を達成するために、
(1)本発明の導電膜パターンの形成方法は、多孔性の受容層が設けられた分離用基体の上に、第1導電膜パターンを形成する工程と、
前記第1導電膜パターンを基体に接着させることにより分離用基体から分離する工程と、を含む。
【0008】
本発明の導電膜パターンの形成方法によれば、基体の上に導電性液体を直接吐出して配線層を形成するのではなく、まず、受容層が形成された分離用基体の上に導電性液体を直接吐出して配線を形成している。ついで、基体と分離用基体とを接合した後に、分離用基体を剥離することにより、基体に導電膜パターンを容易に形成することができる。そのため、基体の材質に関わりなく、所望の導電膜パターンを基体に接着させることができる。また、第1導電膜パターンは、多孔性の受容層の上に形成されている。そのため、たとえば、液滴吐出法により導電性微粒子を含む液状体を形成した場合、液状成分が多孔性の受容層に吸収され、導電性微粒子を受容層上に残存させることができる。その結果、微細な導電膜パターンであっても良好な形状の導電膜パターンを形成でき、かつ、導電膜パターンの剥離性を向上させることができる。
【0009】
本発明は、さらに、下記の態様をとることができる。
【0010】
(A)本発明の導電膜パターンの形成方法において、前記受容層は、多孔性シリカ粒子、アルミナ、アルミナ水和物のうちの少なくとも一つとバインダーとを含む層であることができる。
【0011】
(B)本発明の導電膜パターンの形成方法において、前記第1導電膜パターンは、液滴吐出法により形成されることができる。この態様によれば、基板の全面に導電性材料を形成する必要がなく原料の使用効率を上昇させ、製造コストの低減を図ることができる。
【0012】
(C)本発明の導電膜パターンの形成方法において、前記接着は、前記基体の上に設けられた粘着層を介して行なわれることができる。
【0013】
(D)本発明の導電膜パターンの形成方法において、前記基体として、前記第1導電膜パターンを粘着する機能を有する樹脂層を用いることができる。この態様によれば、たとえば、熱硬化性樹脂であるポリイミドを用いることにより、より簡易な工程でポリイミド配線基板を形成することができる。
【0014】
(E)本発明の導電膜パターンの形成方法において、さらに、(a)前記第1導電膜パターンが接着された基体の所定の箇所にプラグを形成する工程と、
(b)前記基体と、第2導電膜パターンが接着された基体とを積層する工程と、を含むことができる。この態様によれば、簡易な工程で多層配線層を形成することができ、高集積化を図ることができる。
【0015】
(F)本発明の導電膜パターンの形成方法において、前記(a)および(b)を繰り返し行なうことにより、複数の導電膜パターンを積層すること、を含むことができる。
【0016】
(G)本発明の導電膜パターンの形成方法において、前記積層は、前記基体の上に設けられた粘着層を介して行なわれることができる。
【0017】
(2)本発明の導電膜パターンは、上記発明の導電膜パターンの形成方法により形成される。本発明の導電膜パターンは、微細なパターンを有する場合においても簡易な形成方法により得ることができ、また、信頼性の高い導電膜パターンを提供することができる。
【0018】
(3)本発明の配線基板は、上記発明の導電膜パターンを配線として有する。
【0019】
(4)本発明の配線基板は、上記発明の配線基板が他の配線基板と接合されている。
【0020】
(5)本発明の電子機器は、請求項9に記載の導電膜パターンを配線として有する。
【0021】
【発明の実施の形態】
1.第1の実施の形態
以下に、本発明の導電膜パターンの形成方法の実施形態について図1〜4を参照しながら説明する。
【0022】
(1)図1に示すように、分離用基体10の上に、受容層12を形成する。分離用基体10としては、受容層12を形成できる基板であれば特に制限されず、ガラス基板、ポリイミドなどの樹脂基板などを用いることができる。受容層12の材質としては、空孔を有する多孔性の層を用いる。受容層12は、多孔性シリカ粒子、アルミナ、アルミナ水和物のうちの少なくとも一つと、バインダーとの混合物を塗布することにより形成され、特にアルミナ、アルミナ水和物のうちの少なくとも一つと、多孔性シリカ粒子と、バインダーとの混合物を塗布した後、混合物中の液分を蒸発させ、乾燥処理を行ないバインダーを固化することにより形成される。
【0023】
ここで、用いられる多孔性シリカ粒子としては、平均粒子直径が2〜50μm、平均細孔直径8〜50nm、細孔容積0.8〜2.5cc/g程度のものが好ましい。多孔性シリカ粒子は、20重量%以下のボリア、マグネシア、ジルコニア、チタニア等を含有するものであってもよい。
【0024】
アルミナまたはアルミナ水和物としては、半径3〜10nmを有する細孔容積の和が0.2〜1.5cc/gを有する多孔質のアルミニウム酸化物やその含水物が挙げられる。細孔物性の測定手段としては、アルミナまたはアルミナ水和物の乾燥固形分が有する細孔の分布を、窒素吸着法(定流量法)により、たとえばオミクロンテクノロジー社製オムニソープ100を使用して測定することができる。そして、半径3〜10nmを有する細孔容積の和が、0.2〜1.5cc/gである場合はさらに好ましい。また、アルミナまたはアルミナ水和物の使用量は、多孔性シリカ粒子に対して5〜50重量%程度とするのが好ましい。
【0025】
また、これらアルミナまたはアルミナ水和物は、結晶質または非晶質のいずれでもよく、その形態としては不定形粒子、球状粒子等適宜な形態を用いることができる。アルミナゾルを用い、これを乾燥することによって得られるゲル状物は特に好ましい。中でも、凝ベーマイトは、特に、ゾルを乾燥して得られる擬ベーマイトゾルが好ましい。
【0026】
バインダーとしては、主にポリビニルアルコールが好適に用いられるが、その他、カチオン変成、アニオン変成、シラノール変成等の各種変成ポリビニルアルコール、デンプン誘導体およびその変成体、セルロース誘導体、スチレン−マレイン酸共重合体等を、適宜単独あるいは混合して使用することができる。
【0027】
前記混合物の塗布方法としては、たとえばエアナイフコーター、ブレードコーター、バーコーター、ロッドコーター、ロールコーター、グラビアコーター、サイズプレス、スピンコート、液滴吐出法、スクリーン印刷等各種の方法を採用することができる。
【0028】
多孔性シリカ粒子及び/又はアルミナまたはアルミナ水和物とバインダーとの混合物中の液分を蒸発させ、さらにバインダーを固化する目的で乾燥処理としては次にような方法を行なうことができる。このような乾燥処理としては、シリカ粒子やアルミナ粒子が焼結されない温度、たとえば50〜130℃程度の温度で加熱処理を行う方法や、減圧処理による方法、さらにはこれら加熱処理と減圧処理とを併用する方法などが採用可能である。このようにして乾燥処理がなされることにより、受容層12を構成する多孔性シリカ粒子またはアルミナまたはアルミナ水和物は、その粒子間などに微小の空孔が形成された多孔性の層となる。
【0029】
また、前記のようにして形成される受容層12は、さらに材質や構造の異なる複数の層とすることもできる。たとえば、多孔性シリカ粒子およびアルミナ水和物とバインダーとの混合物を前記のように塗布、乾燥処理を行なって多孔質層を形成した後、多孔性シリカ粒子およびアルミナとバインダーとの混合物を塗布、乾燥処理を行なうことにより、材質の異なる複数の層からなる受容層12を形成することができる。
【0030】
また、通常のインクジェット印刷で用いられる受容層12の膜厚は10μm〜100μm程度であるが、導電性パターンを形成する場合にはより膜厚の小さいものが好ましい。この場合には、たとえば、アルミナ、アルミナ水和物のうち少なくとも一つと、バインダーとの混合物を塗布するにあたり、さらに溶剤で希釈してから塗布したり、スピンコートによって塗布を行なえば、膜厚1μm以下の受容層12を形成することができる。
【0031】
また、必要であれば、このような受容層12を形成するにあたり、基板の全面に塗布するのではなく、必要な部分にのみ選択的に塗布することもできる。これは、たとえばスクリーン印刷や、液滴吐出法による塗布を採用することで行なうことができる。また、場合によっては、全面に受容層12を塗布した後、さらにレジスト塗布、露光、現像、エッチングを行なうことで不要な部分を除去してもよい。
【0032】
なお、受容層12としては、上述の製造方法により形成することもできるが、市販の空孔型の受容層12を用いることもできる。
【0033】
(2)次に、図2に示すように、受容層12が形成された分離用基体10の上に、液滴吐出法により導電膜パターン20を形成する。なお、この液滴吐出法は、インクジェット法と呼ばれることもある。液滴吐出法では、膜形成成分を含有した液状物からなる液滴(導電性微粒子を含む液状体)を、受容層12の所定の膜形成領域に吐出することで導電膜パターン20が形成される。吐出工程は、所望の膜厚の導電膜パターン20が得られるよう複数回行なう。このとき、多孔性の受容層12の上に導電性微粒子を含む液状体が吐出されているため、液状成分は、受容層12に吸収され受容層12の上には導電性微粒子を残存させられることとなる。その結果、膜形成成分を含有した液状物から液状成分をほとんどなくすことができ、吐出工程の間に乾燥工程を設ける必要がなく、効率よく所望の膜厚の導電膜パターンを形成することができる。特に、膜厚の厚い導電膜パターンを形成する場合には、必要に応じて乾燥工程を設けてもよい。このようにして、受容層12の上に、導電性微粒子のパターンを形成したのち、熱処理を施し焼成を行ない、導電膜パターン20が形成される。
【0034】
導電性微粒子を含む液状体としては、導電性微粒子を液状物(分散媒)に分散させた液状物(分散液)を用いる。ここで用いられる導電性微粒子は、金、銀、銅、パラジウム、ニッケルの何れかを含有する金属微粒子の他、導電性ポリマーや超伝導体の微粒子などが用いられる。
【0035】
(3)次に、図3に示すように、導電膜パターン20を接着させるための基体100を用意する。基体100としては、特に限定されず、たとえば、合成樹脂、薄板の金属、ガラス基板および半導体基板などを用いることができる。この基体100に、粘着層102を形成する。粘着層102としては、たとえば、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、および紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤などの各種接着剤が挙げられる。
【0036】
ついで、図3に示すように、導電膜パターン20を含む分離用基体10の上に、粘着層102を介して基体100を接合させる。このように、分離用基体10と、基体100とを接合させることにより、導電膜パターン20が基体100側に粘着層102を介して接着される。このとき、必要に応じて加圧してもよい、加圧することにより、導電膜パターン20を確実に基体100に接着させることができる。
【0037】
(4)次に、図4に示すように、導電膜パターン20が接着された基体100を、分離用基体10から剥離することにより、本実施の形態にかかる導電膜パターン20が形成される。このとき、導電膜パターン20は、多孔性の受容層12の上に形成されているため、剥離性に優れており、その結果、導電膜パターン20を容易に分離用基体10から分離することができる。このようにして、基体100の上に、所望のパターンを有する導電膜パターン20を形成することができる。
【0038】
本実施の形態の導電膜パターン20の形成方法の利点について述べる。
【0039】
(A)本実施の形態の導電膜パターンの形成方法では、基体100の上に導電性材料を直接吐出して導電膜パターン20を形成するのではなく、まず、受容層12が形成された分離用基体10の上に導電性微粒子の液状物を直接吐出して配線20を形成している。その後に、導電膜パターン20を基体100に接着することで、導電膜パターン20を形成することができる。液滴吐出法により良好な形状の導電膜パターンを形成する場合には、基体の材質や性質に制限があるが、本実施の形態によれば、基体の材質や性質などに関わりなく、基体100に液滴吐出法により形成された導電膜パターン20を形成することができる。その結果、簡便なプロセスで微細な導電膜パターン20を形成することができる。
【0040】
(B)本実施の形態の導電膜パターン20の形成方法では、受容層12の上に導電膜パターン20を形成されており、受容層12は空孔型の材質で形成されている。そのため、液滴吐出法により導電膜パターン20を形成する場合に、導電性微粒子が分散されている液状成分を受容層12中に吸収することができる。その結果、受容層12上には、主に導電性微粒子を残存させられる。これにより、乾燥処理を行うことなく重ね塗りを行うことができる。また、受容層12上には、導電性微粒子成分が残存させられて導電膜パターン20が形成されているために、分離用基体10から導電膜パターン20の剥離を容易に行なうことができる。その結果、所望の膜厚が確保された導電膜パターン20の形成を効率よく行うことができ、かつ微細な導電膜パターン20であっても良好な形状の導電膜パターン20を形成することができる。
【0041】
(C)分離用基体10は、繰り返し何度も使用できることにより、資源を有効に利用することができるため、コストの低減を図ることができる。
【0042】
(変形例)
次に、本実施の形態の導電膜パターンの形成方法の変形例について図5,6を参照しながら述べる。上述の実施の形態では、基体100に粘着層102を設けて導電膜パターン20の接着を行なったが、変形例では、粘着層102を設けることなく基体100の性質を用いて導電膜パターン20を接着する場合について説明する。
【0043】
(1)まず、第1の実施の形態の図1に示すように、分離用基体10の上に受容層12を介して導電膜パターン20を形成する。次に、図5に示すように、導電膜パターン20を含む分離用基体10の上に樹脂成分を含む原料液を用いて、スピンコート法などの塗布法により基体110を構成する塗布層を形成する。基体110としては、たとえば、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを挙げることができる。ついで、原料液の性質に応じてたとえば、熱処理、光照射などの硬化処理を行ない、基体110となる樹脂層を形成する。これにより、樹脂層である基体110に導電膜パターン20が接着されることとなる。
【0044】
(2)次に、図6に示すように、導電膜パターン20を基体110と共に、分離用基体10から剥離することにより、樹脂層からなる基体110に導電膜パターン20を接着させることができる。
【0045】
この態様によれば、上述の実施の形態と同様の効果を有し、基体110の材質に関わりなく、液滴吐出法により形成された導電膜パターン20を基体110の上に形成することができる。また、基体110として樹脂層を使用することにより、より簡易な工程で、フレキシブル配線基板を形成することができる。
【0046】
2.第2の実施の形態
次に第2の実施の形態について、図7〜11を参照しながら説明する。第2の実施の形態では、導電膜パターンを多層化する場合の形成方法について説明する。
【0047】
(1)図7に示すように、第1の実施の形態の製造方法に従い、基体100の上に粘着層102を介して導電膜パターン20を形成する。ついで、基体100の所定の領域に第1導電膜パターン20と後の工程で形成する他の配線層とを電気的に接続するためのコンタクトホール30を形成し、コンタクトホール30にはプラグ40を充填する。コンタクトホール30の形成は、一般的なリソグラフィおよびエッチング技術により行うことができる。また、コンタクトホール30の形成は、レーザーを照射することにより行なうことができ、この態様によれば、所望の位置に確実にコンタクトホール30を形成することができる。プラグ40の形成としては、導電材料を含む液体状の金属材料をコンタクトホール30に埋め込むことにより形成することができる。プラグ40は、後の工程で基体100に形成される接着層に覆われてしまうことを防ぐために、その上面が、後に形成される接着層の上面よりも高い位置になるように形成する。
【0048】
(2)次に、図8に示すように、後述する工程で形成される他の導電膜パターンを積層させるために、基体100に接着層50を形成する。接着層50としては、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、および紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤などの各種接着剤などを用いることができる。
【0049】
(3)次に、図9(A)に示すように、第1の実施の形態の製造方法に従い、導電膜パターン22が粘着層112を介して接着された基体110を形成する。その後、導電膜パターン20が接着された基体100と、導電膜パターン22が接着された基体110とを接着層50を介して接合することにより、導電膜パターン20と導電膜パターン22とを積層することができる。このとき、導電膜パターン20と導電膜パターン22とは、プラグ40により電気的な接続が図られる。ついで、基体110には、基体100と同様に所定の箇所にコンタクトホール32を形成しコンタクトホール32にプラグ42を充填する。ついで、導電膜パターン24が粘着層122を介して接着された基体120を積層する。このようにして、導電膜パターン20、22,24を積層することができる。なお、下層にある導電膜パターン20の相互間には、必要に応じて絶縁層62を形成することができる。この絶縁層62の形成は、たとえば、絶縁材料を溶液塗布法などにより塗布することにより行うことができる。また、本実施の形態では、3層の導電膜パターンを形成する場合について説明したが、これに限定されず、さらに複数層形成してもよい。また、図9(B)に示すように、導電膜パターン22が形成された基体110を基体100に積層する場合、導電膜パターン22の相互間に上述したような接着剤を形成した後に、基体110を基体100に積層させてもよい。
【0050】
(4)次に、図10に示すように、最上層にある基体120において基体120の上方のプラグ44の上部が露出するように絶縁層60を形成する。絶縁層60は、たとえば、溶液塗布法により形成することができる。ついで、第1の実施の形態の製造方法を適用して、分離用基体10に端子70を形成する。端子70が形成された分離用基体10と、基体120を接合する。そして、分離用基体10を剥離することにより基体120のプラグ44の上に、端子70を接合することができる。
【0051】
本実施の形態の導電膜パターンの形成方法によれば、導電膜パターン20,22,24が形成された基体100,110,120を順次積層することで容易に導電膜パターンの多層化を実現することができる。そのため、配線層の高集積化が図ることができる。
【0052】
3.第3の実施の形態
第3の実施の形態では、本実施の形態にかかる導電膜パターンを配線層として有する基体100A(以下、「第1配線基板」という)を、他の配線基板200(以下「第2配線基板」という)等に設ける場合について、図12を参照しながら説明する。図12(A)は、本実施の形態にかかる配線基板を模式的に示す平面図であり、図12(B)は、図12(A)のA−A線に沿った断面図である。
【0053】
本実施の形態にかかる配線基板は、図12(A)および(B)に示すように、第1配線基板100Aと第2配線基板200とを含む。第2配線基板200としては、たとえば、既存の配線基板を用いることができる。第2配線基板200の上には、電源用ICなどの電子部品202が設けられており、電子部品202と端子206とは、配線204および電極210aを介して電気的に接続されている。第1配線基板100Aは、第2配線基板200の電子部品202と端子208とを電気的に接続するように設けられている。具体的には、第1配線基板100Aにバンプ212を形成し、異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)214を介して第2配線基板200に接合される。つまり、電子部品202の電極210bはバンプ212を介して第1配線基板100Aと電気的な接続がなされ、同様に第2配線基板200の端子208は、バンプ212を介して第1配線基板100Aと電気的な接続がなされることとなる。
【0054】
本実施の形態の配線基板によれば、第1配線基板100Aを必要に応じて、種々の配線基板の上に設けることができ、容易に高集積化を図ることができる。特に、第1配線基板100Aを既存の配線基板に設ける場合には、新たに配線基板を製造することなく、高集積化を図ることができ、コストの削減を図ることができる。
【0055】
4.第4の実施の形態
第4の実施の形態では、上述の導電膜パターンからなる配線層を有した電子機器について、図13を参照しながら説明する。
【0056】
図13(A)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。 図13(A)において、600は携帯電話本体を示し、601は前記導電膜パターン20を有した表示部を示している。
【0057】
図13(B)は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図13(B)において、700は情報処理装置、701はキーボードなどの入力部、703は情報処理本体、702は前記導電膜パターン20を有した表示部を示している。
【0058】
図13(C)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図13(C)において、800は時計本体を示し、801は前記導電膜パターン20を有した表示部を示している。
【0059】
図13(A)〜(C)に示す電子機器は、前記の導電性パターン4(導電膜パターン)を有した表示部を備えているので、生産性の高い良好なものとなる。
【0060】
【実施例】
[実施例1]
(1)第1の実施の形態の製造方法に基づき、以下のようにして導電膜パターンを形成した。まず、ガラス基板上に、空孔型インク受容層の(たとえば、旭ガラス製 ピクトリコ)を形成した分離用基板を用意した。
【0061】
次に、受容層の上に液滴吐出装置により所望の導電膜のパターンに沿うように液滴を滴下した。吐出する液状体を、以下のようにして用意した。直径10nm程度の金微粒子をトルエン中に分散させた金微粒子分散液(真空冶金社製、商品名「パーフェクトゴールド」)に、トルエンを添加してこれを希釈し、その粘度を3mPa・sとなるように調整し、前記液状体とした。また、この液状体を吐出する液滴吐出ヘッドとしては、市販のプリンター(商品名「PM950C」)のヘッドを使用した。ただし、インク吸入部がプラスチック製であるため、有機溶剤に対して溶解しないよう吸入部を金属製の治具に変更したものを用いた。吐出させた液滴は、1回の滴下量が10ngであり、20μmの間隔となるように吐出した。受容層に滴下された液滴は、受容層によってその分散媒が速やかに吸収され、微粒子堆積膜となった。その後、この基板を300℃で30分加熱した。これにより、配線幅が30μm、厚さが5μm、配線ピッチが60μmの導電膜パターンを形成することができた。
【0062】
(2)次に、基体としてポリイミドフィルムを用意した。このポリイミドフィルムに粘着層として、NCP(Non Conductive Paste)を形成した。ついで、導電膜パターンが形成された分離用基体とポリイミドフィルムとを接合した。その後、ポリイミドフィルムと分離用基体とを分離することにより、ポリイミドフィルムに配線層が接着した配線基板を形成することができた。このようにして得られた配線の体積抵抗率は、3.5μΩ/cm2であった。よって、本実施例の導電膜パターンの形成方法によれば、良好な配線層を形成できることがわかった。
【0063】
[実施例2]
まず、実施例1の(1)を同様に行ない、受容層が形成されたガラス基板(分離用基体)の上に導電膜パターンを形成した。次に、導電膜パターンが形成されたガラス基板の上に、熱硬化型樹脂の原料液(旭化成製 パイメル)をスピンコート法により塗布した、ついで、350℃の熱処理を2時間行なうことにより、熱硬化させポリイミド膜(基体)を得た。次に、このポリイミド膜に粘着フィルムを貼りつけた。この粘着フィルムとしては、熱処理を行なうと粘着性が低下する性質のフィルムを用いた。ついで、粘着フィルムを貼りつけたポリイミド膜をガラス基板から剥離することにより、ポリイミド膜に導電膜パターンが接着させることができた。その後、熱処理を行なうことにより、ポリイミド膜に貼りつけた粘着フィルムを剥離し、ポリイミド膜に導電膜パターンが形成された配線基板を形成した。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施の形態にかかる導電膜パターンの形成工程を示す図。
【図2】 第1の実施の形態にかかる導電膜パターンの形成工程を示す図。
【図3】 第1の実施の形態にかかる導電膜パターンの形成工程を示す図。
【図4】 第1の実施の形態にかかる導電膜パターンの形成工程を示す図。
【図5】 第1の実施の形態にかかる導電膜パターンの形成工程を示す図。
【図6】 第1の実施の形態にかかる導電膜パターンの形成工程を示す図。
【図7】 第2の実施の形態にかかる導電膜パターンの形成工程を示す図。
【図8】 第2の実施の形態にかかる導電膜パターンの形成工程を示す図。
【図9】 第2の実施の形態にかかる導電膜パターンの形成工程を示す図。
【図10】 第2の実施の形態にかかる導電膜パターンの形成工程を示す図。
【図11】 第2の実施の形態にかかる導電膜パターンの形成工程を示す図。
【図12】 (A)は、第3の実施の形態にかかる配線基板の平面図であり、(B)は、(A)のA−A線に沿った断面図。
【図13】 第4の実施の形態にかかる電子機器を示す図。
【符号の説明】
10…分離用基体、 12…受容層、 20,22,24…配線層、 30,32,34…絶縁層、 40,42,44…プラグ、 100,110,120…基体、 102,112,122…粘着層 100A…第1配線基板、 200…第2配線基板、 202…電子部品、 204…配線、 206、208…端子、 210a,b…電極、 212…バンプ、 214…異方性導電性フィルム、[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a conductive film pattern, a method for forming the same, a wiring board, and an electronic device.
[0002]
[Background]
Lithography, for example, is used to manufacture wiring used for electronic circuits or integrated circuits. In this lithography method, a mask layer having a predetermined pattern is formed on a substrate on which a conductive film has been applied in advance, and wiring is formed by etching the conductive film in accordance with the mask layer. This lithography method requires large-scale equipment such as a vacuum apparatus and a complicated process, and the material use efficiency is about several percent, and most of it must be discarded, and the manufacturing cost is high.
[0003]
In recent years, a method has been developed in which a predetermined material is ejected onto a substrate by an inkjet method to form wirings, insulating layers, and the like included in various electro-optical devices in a predetermined pattern. For example, Patent Document 1 proposes a method in which a liquid material in which conductive fine particles are dispersed is directly applied to a substrate by an ink-jet method and then converted into a conductive film pattern by heat treatment or laser irradiation. According to this method, there is an advantage that the wiring forming process is greatly simplified and the amount of raw materials used can be reduced.
[0004]
However, the wiring pattern forming method using the inkjet method has the following problems. For example, in a miniaturized device, formation of fine wiring is desired, but in order to keep the line width within a desired dimension, for example, a lyophilic pattern and a liquid repellent pattern are formed on a substrate, and an ink jet method is used. A method in which the liquid droplets to be discharged are arranged only in the lyophilic portion, or a liquid droplet is discharged on the liquid-repellent substrate so that the line width is not widened. In this case, a bulge called a bulge does not occur. For example, a method for controlling the overlapping of adjacent droplets can be considered.
[0005]
[Patent Document 1]
US Pat. No. 5,132,248
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to form a good conductive film pattern by an inkjet method regardless of the material of the substrate.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, one method of forming a conductive film pattern according to the present invention is a first step of forming a first conductive film pattern on a separation substrate provided with a porous receiving layer. A second step of forming a resin layer serving as a base on the separation base and the first conductive film pattern; and a third step of separating the first conductive pattern and the base from the separation base. And in the second step, the first conductive pattern and the substrate are bonded by curing the material of the resin layer, and the receiving layer is made of porous silica, alumina, alumina water. It is a layer containing at least one of the Japanese products and a binder.
In the above method for forming a conductive film pattern, the material of the resin layer is a raw material liquid containing a resin component, and the second step is performed on the separation substrate and the first conductive pattern. It is preferable to include a fourth step of forming a coating layer by applying a raw material liquid and a fifth step of curing the coating layer.
To achieve the above objective,
(1) The method for forming a conductive film pattern of the present invention includes a step of forming a first conductive film pattern on a separation substrate provided with a porous receiving layer,
Separating the first conductive film pattern from the separation substrate by adhering the first conductive film pattern to the substrate.
[0008]
According to the method for forming a conductive film pattern of the present invention, the conductive layer is not directly discharged onto the substrate to form the wiring layer, but first, the conductive layer is formed on the separation substrate on which the receiving layer is formed. Wiring is formed by directly discharging liquid. Then, after bonding the substrate and the separating substrate, the separating substrate is peeled off, whereby the conductive film pattern can be easily formed on the substrate. Therefore, a desired conductive film pattern can be adhered to the substrate regardless of the material of the substrate. The first conductive film pattern is formed on a porous receiving layer. Therefore, for example, when a liquid containing conductive fine particles is formed by a droplet discharge method, the liquid component is absorbed by the porous receiving layer, and the conductive fine particles can remain on the receiving layer. As a result, even with a fine conductive film pattern, a conductive film pattern with a good shape can be formed, and the peelability of the conductive film pattern can be improved.
[0009]
The present invention can further take the following aspects.
[0010]
(A) In the method for forming a conductive film pattern of the present invention, the receiving layer may be a layer containing at least one of porous silica particles, alumina, and alumina hydrate and a binder.
[0011]
(B) In the conductive film pattern forming method of the present invention, the first conductive film pattern can be formed by a droplet discharge method. According to this aspect, it is not necessary to form a conductive material on the entire surface of the substrate, so that the use efficiency of the raw material can be increased and the manufacturing cost can be reduced.
[0012]
(C) In the method for forming a conductive film pattern of the present invention, the adhesion can be performed via an adhesive layer provided on the substrate.
[0013]
(D) In the conductive film pattern forming method of the present invention, a resin layer having a function of adhering the first conductive film pattern can be used as the substrate. According to this aspect, for example, by using polyimide which is a thermosetting resin, a polyimide wiring board can be formed in a simpler process.
[0014]
(E) In the method for forming a conductive film pattern of the present invention, further, (a) a step of forming a plug at a predetermined position of the substrate to which the first conductive film pattern is bonded;
(B) The process of laminating | stacking the said base | substrate and the base | substrate with which the 2nd electrically conductive film pattern was adhere | attached can be included. According to this aspect, a multilayer wiring layer can be formed by a simple process, and high integration can be achieved.
[0015]
(F) In the method for forming a conductive film pattern of the present invention, it is possible to include stacking a plurality of conductive film patterns by repeatedly performing the steps (a) and (b).
[0016]
(G) In the method for forming a conductive film pattern of the present invention, the lamination can be performed via an adhesive layer provided on the substrate.
[0017]
(2) The conductive film pattern of the present invention is formed by the method for forming a conductive film pattern of the present invention. The conductive film pattern of the present invention can be obtained by a simple formation method even when it has a fine pattern, and a highly reliable conductive film pattern can be provided.
[0018]
(3) The wiring board of this invention has the electrically conductive film pattern of the said invention as wiring.
[0019]
(4) In the wiring board of the present invention, the wiring board of the above invention is bonded to another wiring board.
[0020]
(5) The electronic device of the present invention has the conductive film pattern according to claim 9 as a wiring.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1. First embodiment
Hereinafter, an embodiment of a method for forming a conductive film pattern of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0022]
(1) As shown in FIG. 1, a receiving
[0023]
Here, the porous silica particles used preferably have an average particle diameter of 2 to 50 μm, an average pore diameter of 8 to 50 nm, and a pore volume of about 0.8 to 2.5 cc / g. The porous silica particles may contain 20% by weight or less of boria, magnesia, zirconia, titania and the like.
[0024]
Examples of alumina or hydrated alumina include porous aluminum oxide having a radius of 3 to 10 nm and a sum of pore volumes of 0.2 to 1.5 cc / g and hydrates thereof. As a means for measuring pore physical properties, the distribution of pores in the dry solid content of alumina or alumina hydrate is measured by a nitrogen adsorption method (constant flow method), for example, using
[0025]
These aluminas or alumina hydrates may be either crystalline or amorphous, and can be used in an appropriate form such as amorphous particles or spherical particles. A gel-like material obtained by using an alumina sol and drying it is particularly preferred. Among them, the coagulated boehmite is particularly preferably a pseudo boehmite sol obtained by drying the sol.
[0026]
As the binder, polyvinyl alcohol is mainly preferably used. In addition, various modified polyvinyl alcohols such as cation modified, anion modified, silanol modified, starch derivatives and modified products thereof, cellulose derivatives, styrene-maleic acid copolymers, etc. Can be used alone or in combination as appropriate.
[0027]
As a method for applying the mixture, various methods such as an air knife coater, a blade coater, a bar coater, a rod coater, a roll coater, a gravure coater, a size press, a spin coat, a droplet discharge method, and a screen printing can be employed. .
[0028]
For the purpose of evaporating the liquid in the porous silica particles and / or alumina or a mixture of alumina hydrate and the binder and further solidifying the binder, the following method can be performed as a drying treatment. As such drying treatment, a method of performing a heat treatment at a temperature at which silica particles or alumina particles are not sintered, for example, a temperature of about 50 to 130 ° C., a method by a decompression treatment, and further, a heat treatment and a decompression treatment are performed. A method of using it together can be adopted. By performing the drying treatment in this manner, the porous silica particles or alumina or alumina hydrate constituting the receiving
[0029]
Further, the receiving
[0030]
Moreover, although the film thickness of the receiving
[0031]
Further, if necessary, in forming such a
[0032]
The receiving
[0033]
(2) Next, as shown in FIG. 2, a
[0034]
As the liquid containing the conductive fine particles, a liquid material (dispersion liquid) in which the conductive fine particles are dispersed in a liquid material (dispersion medium) is used. The conductive fine particles used here include fine particles of conductive polymer or superconductor, in addition to metal fine particles containing any of gold, silver, copper, palladium, and nickel.
[0035]
(3) Next, as shown in FIG. 3, a
[0036]
Next, as shown in FIG. 3, the
[0037]
(4) Next, as shown in FIG. 4, the
[0038]
The advantages of the method for forming the
[0039]
(A) In the method for forming a conductive film pattern of the present embodiment, the
[0040]
(B) In the method of forming the
[0041]
(C) Since the
[0042]
(Modification)
Next, a modification of the method for forming a conductive film pattern of the present embodiment will be described with reference to FIGS. In the above-described embodiment, the
[0043]
(1) First, as shown in FIG. 1 of the first embodiment, a
[0044]
(2) Next, as shown in FIG. 6, the
[0045]
According to this aspect, the
[0046]
2. Second embodiment
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, a method for forming a conductive film pattern in multiple layers will be described.
[0047]
(1) As shown in FIG. 7, according to the manufacturing method of the first embodiment, a
[0048]
(2) Next, as shown in FIG. 8, an
[0049]
(3) Next, as shown in FIG. 9A, according to the manufacturing method of the first embodiment, a
[0050]
(4) Next, as shown in FIG. 10, the insulating
[0051]
According to the method for forming a conductive film pattern of the present embodiment, multilayering of the conductive film pattern can be easily realized by sequentially laminating the
[0052]
3. Third embodiment
In the third embodiment, a
[0053]
As shown in FIGS. 12A and 12B, the wiring board according to the present embodiment includes a
[0054]
According to the wiring board of the present embodiment, the
[0055]
4). Fourth embodiment
In the fourth embodiment, an electronic device having a wiring layer composed of the above conductive film pattern will be described with reference to FIG.
[0056]
FIG. 13A is a perspective view illustrating an example of a mobile phone. In FIG. 13A,
[0057]
FIG. 13B is a perspective view illustrating an example of a portable information processing device such as a word processor or a personal computer. In FIG. 13B,
[0058]
FIG. 13C is a perspective view illustrating an example of a wristwatch-type electronic device. In FIG. 13C,
[0059]
Since the electronic apparatus shown in FIGS. 13A to 13C includes the display portion having the conductive pattern 4 (conductive film pattern), the electronic device is excellent in productivity.
[0060]
【Example】
[Example 1]
(1) Based on the manufacturing method of the first embodiment, a conductive film pattern was formed as follows. First, a separation substrate in which a hole-type ink receiving layer (for example, Asahi Glass made Pictrico) was formed on a glass substrate was prepared.
[0061]
Next, droplets were dropped on the receiving layer so as to follow a desired conductive film pattern by a droplet discharge device. A liquid material to be discharged was prepared as follows. Toluene is added to a gold fine particle dispersion (trade name “Perfect Gold”, manufactured by Vacuum Metallurgical Co., Ltd.) in which gold fine particles having a diameter of about 10 nm are dispersed in toluene, and this is diluted to a viscosity of 3 mPa · s. Thus, the liquid was prepared. Further, as a droplet discharge head for discharging the liquid material, a head of a commercially available printer (trade name “PM950C”) was used. However, since the ink suction part is made of plastic, the ink suction part is changed to a metal jig so as not to dissolve in the organic solvent. The discharged droplets were discharged so that the amount of one drop was 10 ng and the interval was 20 μm. The droplets dropped on the receiving layer quickly absorbed the dispersion medium by the receiving layer and became a fine particle deposited film. Thereafter, the substrate was heated at 300 ° C. for 30 minutes. As a result, a conductive film pattern having a wiring width of 30 μm, a thickness of 5 μm, and a wiring pitch of 60 μm could be formed.
[0062]
(2) Next, a polyimide film was prepared as a substrate. NCP (Non Conductive Paste) was formed on this polyimide film as an adhesive layer. Next, the separation base on which the conductive film pattern was formed and the polyimide film were joined. Thereafter, by separating the polyimide film and the separating substrate, a wiring substrate having a wiring layer adhered to the polyimide film could be formed. The volume resistivity of the wiring thus obtained is 3.5 μΩ / cm.2Met. Therefore, it was found that a good wiring layer can be formed according to the conductive film pattern forming method of this example.
[0063]
[Example 2]
First, (1) of Example 1 was performed in the same manner, and a conductive film pattern was formed on a glass substrate (separation substrate) on which a receiving layer was formed. Next, a thermosetting resin raw material liquid (Paimel manufactured by Asahi Kasei) was applied on the glass substrate on which the conductive film pattern was formed, and then heat treatment at 350 ° C. for 2 hours was performed. Curing was performed to obtain a polyimide film (substrate). Next, an adhesive film was attached to the polyimide film. As the pressure-sensitive adhesive film, a film having a property that the pressure-sensitive adhesiveness decreases when heat treatment is performed. Then, the conductive film pattern could be adhered to the polyimide film by peeling the polyimide film with the adhesive film attached from the glass substrate. Then, the adhesive film affixed on the polyimide film was peeled off by heat treatment, and a wiring substrate having a conductive film pattern formed on the polyimide film was formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a conductive film pattern forming process according to a first embodiment;
FIG. 2 is a view showing a conductive film pattern forming process according to the first embodiment.
FIG. 3 is a view showing a conductive film pattern forming process according to the first embodiment;
FIG. 4 is a view showing a conductive film pattern forming process according to the first embodiment.
FIG. 5 is a view showing a conductive film pattern forming process according to the first embodiment;
FIG. 6 is a view showing a conductive film pattern forming process according to the first embodiment.
FIG. 7 is a view showing a conductive film pattern forming process according to a second embodiment.
FIG. 8 is a view showing a conductive film pattern forming process according to the second embodiment.
FIG. 9 is a view showing a conductive film pattern forming process according to the second embodiment.
FIG. 10 is a diagram showing a process of forming a conductive film pattern according to the second embodiment.
FIG. 11 is a diagram showing a process of forming a conductive film pattern according to the second embodiment.
FIG. 12A is a plan view of a wiring board according to a third embodiment, and FIG. 12B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 13 is a view showing an electronic apparatus according to a fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記分離用基体および前記第1導電膜パターンの上に、基体となる樹脂層を形成する第2の工程と、
前記第1導電パターンおよび前記基体を前記分離用基体から分離する第3の工程と、を含み、
前記第2の工程において、前記樹脂層の材料が硬化することにより、前記第1導電パターンと前記基体とが接着され、
前記受容層は、多孔性シリカ、アルミナ、アルミナ水和物のうちの少なくとも一つとバインダーとを含む層である、導電膜パターンの形成方法。 A first step of forming a first conductive film pattern on a separation substrate provided with a porous receiving layer;
A second step of forming a resin layer serving as a substrate on the separation substrate and the first conductive film pattern;
A third step of separating the first conductive pattern and the substrate from the separation substrate,
In the second step, when the material of the resin layer is cured, the first conductive pattern and the base are bonded ,
The method for forming a conductive film pattern, wherein the receiving layer is a layer containing at least one of porous silica, alumina, and alumina hydrate and a binder.
前記第2の工程は、前記分離用基体と前記第1導電パターンとの上に前記樹脂層の材料を塗布することで塗布層を形成する第4の工程と、前記塗布層を硬化させる第5の工程と、をさらに含み、
前記樹脂層の材料は、樹脂成分を含む原料液である、導電膜パターンの形成方法。In claim 1,
The second step includes a fourth step of forming a coating layer by applying a material of the resin layer on the separation substrate and the first conductive pattern, and a fifth step of curing the coating layer. And further comprising:
The method for forming a conductive film pattern, wherein the material of the resin layer is a raw material liquid containing a resin component.
前記第1導電膜パターンは、液滴吐出法により形成される、導電膜パターンの形成方法。In claim 1 or 2 ,
The method of forming a conductive film pattern, wherein the first conductive film pattern is formed by a droplet discharge method.
さらに、(a)前記第1導電膜パターンが接着された基体の所定の箇所にプラグを形成する工程と、
(b)前記基体と、第2導電膜パターンが接着された他の基体とを積層する工程と、を含む、導電膜パターンの形成方法。In any one of Claims 1-3 ,
And (a) forming a plug at a predetermined location on the substrate to which the first conductive film pattern is bonded;
(B) A method of forming a conductive film pattern, comprising: laminating the base body and another base body to which the second conductive film pattern is bonded.
前記(a)および(b)を繰り返し行なうことにより、複数の導電膜パターンを積層すること、を含む、導電膜パターンの形成方法。In claim 4 ,
A method for forming a conductive film pattern, comprising: laminating a plurality of conductive film patterns by repeatedly performing the steps (a) and (b).
前記積層は、前記基体の上に設けられた粘着層を介して行なわれる、導電膜パターンの形成方法。In claim 4 or 5 ,
The said lamination | stacking is a formation method of a electrically conductive film pattern performed through the adhesion layer provided on the said base | substrate.
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