JP4683180B2 - 配線基板の製造方法および多層配線基板の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、配線基板の製造方法、多層配線基板の製造方法、及び電子デバイスに関する。
電子回路や集積回路などに使用される配線パターン(導電膜パターン)を形成する方法として、フォトリソグラフィー法が一般的に用いられているが、この方法は材料の大部分を捨てるなどの無駄が多い。さらに、近年においては、デバイスの高集積化に伴い、配線パターンを形成した単層基板を絶縁層を挟んで積層した多層配線基板の形成が要求されている。
このような背景に鑑み、導電性微粒子を分散させた液体をインクジェット法にて基板に直接パターン塗布し、熱処理等を加えることによって配線となる導電膜パターンを形成し、これを積層することによって多層配線基板を形成する技術が提案されている。
例えば、下記特許文献1には、絶縁体の溶液を所望のパターンで塗布し、加熱乾燥させることによって選択的に絶縁膜を形成する一方、導電膜パターンについては、シランカップリング剤などの無電解メッキのためのアクティベーターをインクジェット法を用いて選択的に塗布し、その後にメッキを行うことによって選択的に配線パターンを形成する技術が開示されている。このように、絶縁層と導体層とが所定の順序で形成されるようにパターン塗布することで、三次元的な配線構造を形成することができる。
特開2000−204479号公報
しかしながら、かかる方法は、メッキ工程を用いるためにライン/スペースの幅が20μm/20μmのような精巧なパターンの形成が困難であるとともに、廃液処理の問題等も生じる。
このような問題を解決する方法として、本願出願人は導電性インクの基板への吐出・乾燥と、絶縁性インクの基板への吐出・硬化とを交互に繰り返すことにより、多層配線基板を形成する方法を提案している(特願2002-113621号参照)。
かかる形成方法においては、基板に対する導電性インクの吐出・乾燥を交互に繰り返すことにより、配線をなす導電膜パターン及び層間接続用の導体ポストをなす導電膜の厚さを徐々に大きくして所望の厚さ及び高さを得ている。
しかしながら、導電性インクの吐出・乾燥を交互に繰り返していたのでは非常に時間がかかってしまい、生産性を損なう結果を招いてしまう。
そこで、本願出願人は、この導電膜の形成方法をさらに改善し、より効率良く厚膜化することができる導電膜パターンの形成方法を提案している(特願2002−112060号参照)。
かかる方法においては、基板上に微小空隙を複数備えた受容層(いわゆる空隙型受容層)を設け、この受容層の上(及び受容層の中)に導電性微粒子が結合してなる導電膜パターンを形成する。具体的には、導電性微粒子を含む導電性インクの溶剤を受容層により吸収させ、これに熱処理を施すことにより塗布膜(すなわち導電膜)を得る。この塗布膜は、同じ導電性微粒子を含む導電性インクに対して撥液性となるため、その塗布膜に重ねて導電性インクを塗布しても液滴は広がらずに高さ方向の膜厚だけを厚くすることができる。かかる効果を利用することで、必要な部分にのみ、上述した導体ポストを形成することができる。
しかしながら、この方法を用いたとしても、導体ポストを形成するためには下地となる塗布膜を撥液性にするために熱処理を施さなければならず、上記の方法と同様、生産性を損なう結果を招いてしまう。
本発明は以上説明した事情を鑑みてなされたものであり、より生産性の高い導電膜パターンを形成することができる配線基板の製造方法等を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る配線基板の製造方法は、基板に設けた受容層の上に、導電性微粒子からなる液状体を液滴吐出法を用いて点吐出することにより、所望の位置に導電ポストを形成する工程と、前記導電ポストが形成された前記受容層の上に、配線パターンとなる導電性パターンを形成する工程と、前記導電ポスト及び前記導電性パターンが形成された当該基板に熱処理を施す工程とを含むことを特徴とする。
かかる構成によれば、基板に設けられた受容層の上に、導電性パターン(導電膜パターン)の形成に先駆けて層間接続等に用いられる導電ポストを形成する。受容層は、導電性微粒子を含有する液状体のライン状吐出に対して十分な性能がでるように設計されているため、導電ポストを形成するような場合の点吐出に対する溶剤(分散媒)の受容に関しては十分な余裕がある。よって、該液状体を点吐出したとしても、吐出した液状体に含まれる分散媒は受容層に速やかに受容され、液状体は受容層に定着する。この結果、熱処理工程を経ることなく導電ポストを形成することができ、また、導電ポストを形成した後においては、所望の形状の導電膜パターンを容易に形成することができる。
ここで、前記導電性パターンを形成する工程においては、導電性微粒子からなる液状体を液滴吐出法を用いてライン吐出することにより、所望の位置に前記導電性パターンを形成する態様が好ましい。
また、前記導電ポストを形成する工程に先立って行われる工程であって、前記受容層を当該基板に設ける工程をさらに含む態様も好ましい。
ここで、前記受容層は、微小空隙を複数備えた受容層(いわゆる空隙型受容層)若しくは主に水溶性樹脂若しくは親油性樹脂からなる受容層(いわゆる膨潤型受容層)であることが好ましい。
また、前記空隙型受容層は、多孔性シリカ粒子またはアルミナ若しくはアルミナ水和物とバインダーとからなる多孔質層であることがより好ましく、前記膨潤型受容層は、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の水溶性樹脂を主成分とする、もしくはポリビニルブチラール、アクリル等の親油性樹脂を主成分とすることがより好ましい。
また、このようにして製造される配線基板を様々な電子デバイスに適用しても良い。電子デバイスに限定はないが、例えば電界発光素子により構成された表示装置を備えるもの、例えば携帯電話、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ヘッドマウントディスプレイ、リア型またはフロント型のプロジェクタ、更に表示機能付のファクス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型TV、DSP装置、PDA、電子手帳等に適用可能である。
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。
A.第1の実施形態
図1は、第1の実施形態に係る配線基板100の製造プロセスを説明するための図である。
この製造方法は、基板上に受容層を形成する工程と、導電性微粒子を含有する液状体を、液滴吐出法によって前記基板の受容層上に点吐出(後述)して導電ポストを形成する工程と、該導電ポストが形成された基板上に導電性パターンを形成する工程とを備えた方法である。
(受容層形成工程)
まず、図1(a)に示すように、基板1上に受容層2を形成する。基板1としては、得られる導電性パターンの用途に応じて適宜なものが選択され用いられる。例えば、半導体装置(電子デバイス)における配線として用いる場合にはシリコンなど、液晶表示装置や有機EL装置、プラズマディスプレイなどの電気光学装置(電子デバイス)における配線として用いる場合にはガラスなど、多層配線基板の配線として用いる場合にはポリイミドなど、用途に応じて適宜選択され用いられる。なお、この基板1については、その表面に絶縁層などの各種の層や、薄膜トランジスタ(TFT)などの構成要素がすでに形成されたものであってもよく、さらには受容層2を予め設けたものであっても良い。
受容層2の形成については、空隙型受容層の場合は、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と、バインダーとの混合物を塗布することにより、形成するのが好ましく、特に多孔性シリカ粒子および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を塗布して形成するのが望ましい。
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。
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、例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、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適である。
このようなものの具体例として、凝ベーマイトが挙げられる。これは、本発明に用いられる物質として最適である。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。
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。
このような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に混合される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。
前記混合物の塗布方法としては、例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、サイズプレス等各種の方法を採用することができる。
また、このようにして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を基板1上に塗布したら、混合物中の液分を蒸発させ、バインダーを固化する目的で乾燥処理を行う。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、例えば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2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空隙を形成する多孔質層となる。
一方、受容層2の形成について、膨潤型受容層を採用する場合は、澱粉誘導体、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、メラミン樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、無水マレイン酸樹脂、スチレンブタジエン樹脂、アクリル酸誘導体、メタクリル酸誘導体等の重合体または共重合体等より選ばれる少なくとも1種類以上を含有構成してなる、水溶性樹脂層を塗布して形成すること、若しくはタンパク質系樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニルブチラール、アクリル等より選ばれる少なくとも1種類以上を含有構成してなる、親油性樹脂層を塗布して形成することが望ましい。
なお、前記樹脂層の塗布方法としては、例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、サイズプレス等、各種の方法を採用することができる。
また、このようにして前記樹脂層を基板1上に塗布したら、樹脂層中の液分を蒸発させ、バインダーを固化する目的で乾燥処理を行う。このような乾燥処理としては、樹脂が変質しないで液分が蒸発する温度(例えば、50〜100℃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。
なお、受容層2として、空隙型受容層又は膨潤型受容層のどちらを用いるかは、導電性パターンを形成するために用いるインクの分散媒とインク中の導電性微粒子の種類に応じて適宜なものが選択される。例えばインク中の導電性微粒子が空隙型受容層の空隙長に比べて十分大きい場合は空隙型受容層を採用し、また、導電性パターンとの密着性を重視する場合はインクの分散剤に応じて水溶性/親油性膨潤型受容層を採用するなど、インクの特性に応じて適宜選択して用いられる。
(導電ポスト形成工程)
次に、図1(b)に示すように導電性微粒子を含有する液状体22を、液滴吐出法によって液滴吐出ヘッド10から前記基板1の受容層2上の所望位置に連続して複数回吐出し、導電ポスト30を形成する。ここで、受容層2は、導電性微粒子を含有する液状体22のライン状吐出(後述)に対して十分な性能がでるように設計されているため、導電ポスト30を形成するような場合の点吐出(液状体22を略同じ位置に連続して吐出する方法)に対する溶剤(分散媒)の受容に関しては十分な余裕がある。よって、液状体22を点吐出したとしても、吐出した液状体22に含まれる分散媒は受容層2に速やかに受容され、受容層2上には導電性微粒子が残るようになるので、結果として乾燥工程を経ることなく直接重ね塗りを行うことができ、導電ポスト30を容易に形成することができる。
かかる導電ポスト30を形成するために用いる液状体22について説明すると、例えば、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、導電性ポリマーや超電導体の微粒子などを分散媒に分散させた分散液を液状体22として用いる。
これら導電性微粒子については、分散性を向上させるためその表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。導電性微粒子の表面にコーティングするコーティング剤としては、例えばキシレン、トルエン等の有機溶剤やクエン酸等が挙げられる。なお、導電性微粒子の粒径は5nm以上0.1μm以下であることが好ましい。0.1μmより大きいと、後述する液滴吐出装置のヘッドのノズルの目詰まりが起こりやすく、液滴吐出法による吐出が困難になるからである。また、5nmより小さいと、導電性微粒子に対するコーテイング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となるからである。
導電性微粒子を含有する液体の分散媒としては、室温での蒸気圧が0.001mmHg以上200mmHg以下(約0.133Pa以上26600Pa以下)であるものが好ましい。蒸気圧が200mmHgより高いと、吐出後に分散媒が急激に蒸発してしまい、良好な膜を形成することが困難となるからである。
また、分散媒の蒸気圧は0.001mmHg以上50mmHg以下(約0.133Pa以上6650Pa以下)であるのがより好ましい。蒸気圧が50mmHgより高いと、液滴吐出法で液滴を吐出する際に乾燥によるノズル詰まりが起こり易く、安定な吐出が困難になるからである。
一方、室温での蒸気圧が0.001mmHgより低い分散媒の場合には、乾燥が遅くなって膜中に分散媒が残留しやすくなり、後工程の熱及び/又は光処理後に良質の導電膜が得られにくくなる。
使用する分散媒としては、前記の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されない。具体的には、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、n−ヘプタン、n−オクタン、デカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、p−ジオキサンなどのエーテル系化合物、更にプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を挙げることができる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法への適用のし易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、更に好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。これらの分散媒は、単独でも、あるいは2種以上の混合物としても使用することができる。
前記導電性微粒子を分散媒に分散する場合の分散質濃度としては、1質量%以上80質量%以下とするのが好ましく、所望の導電膜の膜厚に応じて調整することができる。80質量%を超えると凝集をおこしやすくなり、均一な膜が得にくくなる。
前記導電性微粒子の分散液(液状体)の表面張力としては、0.02N/m以上0.07N/m以下の範囲とするのが好ましい。液滴吐出法にて液状体を吐出する際、表面張力が0.02N/m未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じ易くなり、0.07N/mを超えると、ノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため、吐出量、吐出タイミングの制御が困難になるからである。
表面張力を調整するため、前記分散液には、受容層2との接触角を不当に低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加することができる。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を良好化し、膜のレベリング性を改良し、塗膜のぶつぶつの発生、ゆず肌の発生などの防止に役立つものである。
前記分散液は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでいても差し支えない。
前記分散液の粘度は1mPa・s以上50mPa・s以下であるのが好ましい。液滴吐出法にて吐出する際、粘度が1mPa・sより小さい場合にはノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また粘度が50mPa・sより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となるからである。
このような分散液、すなわち導電性微粒子を含有する液状体を吐出する液滴吐出装置としては、図2(a)、(b)に示す液滴吐出ヘッド10を備えた装置が好適に用いられる。
液滴吐出ヘッド10は、図2(a)に示すように例えばステンレス製のノズルプレート12と振動板13とを備え、両者を仕切部材(リザーバプレート)14を介して接合したものである。ノズルプレート12と振動板13との間には、仕切部材14によって複数の空間15と液溜まり16とが形成されている。各空間15と液溜まり16の内部はインクで満たされており、各空間15と液溜まり16とは供給口17を介して連通したものとなっている。また、ノズルプレート12には、空間15からインクを噴射するためのノズル孔18が一列に配列された状態で複数形成されている。一方、振動板13には、液溜まり16にインクを供給するための孔19が形成されている。
また、振動板13の空間15に対向する面と反対側の面上には、図2(b)に示すように圧電素子(ピエゾ素子)20が接合されている。この圧電素子20は、一対の電極21の間に位置し、通電するとこれが外側に突出するようにして撓曲するよう構成されたものである。そして、このような構成のもとに圧電素子20が接合されている振動板13は、圧電素子20と一体になって同時に外側へ撓曲するようになっており、これによって空間15の容積が増大するようになっている。したがって、空間15内に増大した容積分に相当するインクが、液溜まり16から供給口17を介して流入する。また、このような状態から圧電素子20への通電を解除すると、圧電素子20と振動板13はともに元の形状に戻る。したがって、空間15も元の容積に戻ることから、空間15内部のインクの圧力が上昇し、ノズル孔18から基板に向けてインクの液状体22が吐出される。
なお、液滴吐出ヘッド10の液滴吐出方式(インクジェット方式)としては、前記の圧電素子20を用いたピエゾジェットタイプ以外の、公知の方式のものを採用してもよい。
このような構成の液滴吐出ヘッド10を用いて、本例では図1(b)に示したように受容層2上の所定位置に液状体22を連続して複数回吐出する。受容層2の上に吐出された液状体(分散液)は、主に分散液中の液分、すなわち分散媒が受容層2に受容され、主に分散液中の導電性微粒子が受容層2の上に微粒子の集合体(塊)となって残る。このような吐出を同じ位置で複数回連続して行っているので、最終的には導電性微粒子を重ね合わせた(すなわち堆積された)導電ポスト30が形成されることになる。このような吐出の繰り返し回数等を制御することにより、乾燥工程を経ることなく、所望の形状(高さ等)を有する導電ポスト30を形成することができる。なお、分散液中に含有された導電性微粒子にあっても、特にその粒径がより小さいものは、一部が分散媒とともに受容層2内に入り込む。
(導電膜パターン形成工程)
次に、図1(c)に示すように導電性微粒子を含有する液状体22を、例えば液滴吐出法によって前記基板1の受容層2の上に移動しながら連続して吐出(ライン状吐出)することにより、配線パターンとなる導電性パターン4を形成する。具体的には、所望するパターン形状(例えば、配線パターン形状)が得られるように、受容層2の上の所定位置に分散液(液状体)を吐出する。このとき、液滴吐出ヘッド10からの吐出を着弾後の液状体22が互いに接するようにして行うことで、受容層2の上に残った導電性微粒子は隣り合うものどうしが接するようになる。これにより、結果として全ての導電性微粒子が連続し、所望の導電性パターン4が形成されることになる。なお、分散液中に含有された導電性微粒子にあっても、特にその粒径がより小さいものは、一部が分散媒とともに受容層2内に入り込む。
このようにして液状体22の吐出を行い、受容層2上に導電性微粒子の集合からなる導電性パターン4を形成したら、熱処理を行い、受容層2に残る導電性微粒子どうし、すなわちその集合体どうしを焼結によって接触させ、これら導電性微粒子の焼結体からなる導電膜パターン4aを形成する(図1(d)参照)。この熱処理により、得られる導電膜パターン4aは分散媒が十分に除去されたものとなる。また、導電性微粒子の表面に、分散性を向上させるためコーティング剤がコーティングされている場合には、このコーティング剤も十分に除去されたものとなる。
また、受容層2においては、その中に入り込んだ分散媒が除去され、さらにこの受容層2内で導電性微粒子は焼結されたものとなる。また、これと同時に、受容層2を形成するバインダーはその大部分が分解(焼失)する。一方、受容層2を形成する各粒子は焼結され、これにより受容層2の導電性微粒子が入り込んでいない部分(液状体22が吐出された位置の直下でない部分)は絶縁部となり、導電性微粒子が入り込んだ部分(液状体22が吐出された位置の直下部分)は比較的高抵抗ながら導電部となる。なお、この比較的高抵抗な導電部の抵抗値を下げる必要がある場合は、受容層2を形成する際に、液滴吐出装置などを用いて導電ポスト30を避けるように塗布しても良い。
このような熱処理、すなわち焼結処理としては、通常は大気中で行うが、必要に応じて窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行ってもよい。熱処理の処理温度としては、分散媒の沸点(蒸気圧)、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング剤の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。例えば、プラスチックなどの基板を使用する場合には、室温以上100℃以下で行なうのが好ましい。
また、この熱処理については、通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、ランプアニールによって行なうこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、YAGレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、XeF、XeCl、XeBr、KrF、KrCl、ArF、ArClなどのエキシマレーザーなどを光源として使用することができる。これらの光源は、一般には出力10W以上5000W以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では100W以上1000W以下の範囲で十分である。
以上の工程を経ることにより、導電性微粒子が互いに結合した良好な導電性を有する導電ポスト30と、隣り合う導電性微粒子間の電気的接触が確保された良好な導電性を有する導電膜パターン4aが形成されることになる。
なお、導電性パターン4を形成する上記例では、着弾後の液状体22が、隣り合う液状体22どうし互いに接するように行っているが、このように互いに接する、すなわち重なり合う度合いを、単に隣り合う2個の液滴が接する(重なる)のでなく、連続する3個以上(例えば5個)が互いに接し、部分的に重なり合うようにしてもよい。このようにすれば、重なる度合い、すなわち着弾後の液状体22の直径とこれら液状体22間の距離とを調整することにより、実質的に重ね塗りをした場合と同じ効果を得ることができる。
すなわち、吐出後の液状体22は、その分散媒(液分)が受容層2中に速やかに受容され、受容層2上には主に導電性微粒子が残るようになるので、単に着弾後の液状体22が互いに接するように吐出するだけで、バルジを生じることなく部分的に導電性微粒子を重ね合わせることができる。したがって、結果として重ね塗りがなされものと同等の膜厚を有する、導電性パターン4を形成することができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、基板1に形成された受容層2の上に、導電膜パターン4aに先駆けて導電ポスト30を形成する。受容層2は、導電性微粒子を含有する液状体22のライン状吐出に対して十分な性能がでるように設計されているため、導電ポスト30を形成するような場合の点吐出に対する溶剤(分散媒)の受容に関しては十分な余裕がある。よって、該液状体22を点吐出したとしても、吐出した液状体22に含まれる分散媒は受容層2に速やかに受容され、受容層2上には導電性微粒子が残るようになるので、結果として乾燥工程を経ることなく直接重ね塗りを行うことができ、導電ポスト30を容易に形成することができる。また、導電ポスト30を形成した後においては、親液性である導電ポスト30の上から従来と同様に液状体22を吐出すれば所望のパターンを形成することができ、これにより、導電ポスト30と導電膜パターン4aをほぼ同時に形成することが可能となる。
B.第2の実施形態
上述した第1の実施形態では、配線としての導電膜パターン4aが1層形成された配線基板100について説明した。これに対し、以下に示す第2の実施形態では、該導電膜パターン4aが多数形成された多層配線基板200について説明する。
図3は、多層配線基板200の製造プロセスを説明するための図である。
第1の実施形態と同様、基板1上に受容層2を介して導電膜パターン4aからなる配線を形成すると、層間絶縁膜5を形成する(図3(a)参照)。層間絶縁膜5を形成する際には、例えば市販のポリイミドワニスを用材で希釈したものを、液滴吐出装置などを用いて導電ポスト30を避けるように塗布する。かかる塗布により、導体ポスト30の周辺を埋め込むように受容層2及び導電膜パターン4aの上に層間絶縁膜5を形成する。
次に、このようにして形成した層間絶縁膜5の上に2層目の導電膜パターン4a等を形成する。かかる2層目の導電膜パターン4a等も1層目の導電膜パターン4a等と同様な方法によって形成する。具体的には、第1層目の層間絶縁膜5の上に、第2層目の受容層2、導通ポスト30、導電膜パターン4をこの順番で順次形成する(図3(b)参照)。すなわち、受容層2、導電ポスト30、導電膜パターン4、層間絶縁膜5を形成する一連の層形成処理を繰り返し実行する。
この2層目の導電膜パターン4aの形成に際しては、その下側に形成された第1層目の導電ポスト30を介して第1層目の導電膜パターン4aと第2層目の導電膜パターン4aを導通させるべく、第2層目(第n層目)の導電膜パターン4aの一部が第1層目(第(n−1)層目)の導電ポスト30の直上に位置するように形成する。すなわち、液状体22を液状吐出ヘッド10から第1層目の導電ポスト30の直上位置に吐出することにより、第2層目の導電膜パターン4aを形成するようにする。すると、前述したように吐出され着弾した液状体22は、その導電性微粒子の一部(より粒径の小さいもの)が第2層目の受容層2に入り込み、ここに導電部6を形成する。このようにして形成された第2層目の導電膜パターン4aは、その下側に形成された導電部6および導電ポスト30を介して、第1層目の導電膜パターン4aに導通したものとなる。
なお、図3においては、便宜上導電ポスト30の上を導電部6としたが、第2層目における受容層2中における導電膜パターン4aの直下位置は全て導電部となる。また、図3では第1層の導電膜パターン4aと第2層の導電膜パターン4aとからなる2層構造としたが、さらに層間絶縁膜5、受容層2、導通ポスト30、導電膜パターン4を順に積み上げることにより、3層以上の多層配線基板を形成しても良いのはもちろんである。
C.第3の実施形態
以上説明した本発明に係る配線基板を各種の半導体装置、液晶表示装置、有機EL装置、プラズマディスプレイなどの電子デバイスに適用しても良い。
図4は、本発明に係る配線基板をプラズマディスプレイに適用した場合の一例を示す図であり、図3中符号500はプラズマディスプレイである。このプラズマディスプレイ500は、互いに対向して配置されたガラス基板501とガラス基板502と、これらの間に形成された放電表示部510とから概略構成されている。
放電表示部510は、複数の放電室516が集合されてなり、複数の放電室516のうち、赤色放電室516(R)、緑色放電室516(G)、青色放電室516(B)の3つの放電室516が対になって1画素を構成するように配置されている。
前記(ガラス)基板501の上面には所定の間隔でストライプ状にアドレス電極511が形成され、それらアドレス電極511と基板501の上面とを覆うように誘電体層519が形成され、更に誘電体層519上においてアドレス電極511、511間に位置して各アドレス電極511に沿うように隔壁515が形成されている。なお、隔壁515においてはその長手方向の所定位置においてアドレス電極511と直交する方向にも所定の間隔で仕切られており(図示略)、基本的にはアドレス電極511の幅方向左右両側に隣接する隔壁と、アドレス電極511と直交する方向に延設された隔壁により仕切られる長方形状の領域が形成され、これら長方形状の領域に対応するように放電室516が形成され、これら長方形状の領域が3つ対になって1画素が構成される。また、隔壁515で区画される長方形状の領域の内側には蛍光体517が配置されている。蛍光体517は、赤、緑、青の何れかの蛍光を発光するもので、赤色放電室516(R)の底部には赤色蛍光体517(R)が、緑色放電室516(G)の底部には緑色蛍光体517(G)が、青色放電室516(B)の底部には青色蛍光体517(B)が各々配置されている。
次に、前記ガラス基板502側には、先のアドレス電極511と直交する方向に複数のITOからなる透明表示電極512がストライプ状に所定の間隔で形成されるとともに、高抵抗のITOを補うために金属からなるバス電極512aが形成されている。また、これらを覆って誘電体層513が形成され、更にMgOなどからなる保護膜514が形成されている。
そして、前記基板501とガラス基板502の基板2が、前記アドレス電極511…と表示電極512…を互いに直交させるように対向させて相互に貼り合わされ、基板501と隔壁515とガラス基板502側に形成されている保護膜514とで囲まれる空間部分を排気して希ガスを封入することで放電室516が形成されている。なお、ガラス基板502側に形成される表示電極512は各放電室516に対して2本ずつ配置されるように形成されている。
前記アドレス電極511と表示電極512は図示略の交流電源に接続され、各電極に通電することで必要な位置の放電表示部510において蛍光体517を励起発光させて、カラー表示ができるようになっている。
そして、本例では、特に前記アドレス電極511とバス電極512aとが、それぞれ先に説明した本発明の導電膜パターン4aによって形成されたものとなっている。
したがって、本例のプラズマディスプレイによれば、前述したように導電膜パターン4aの厚膜化が効率よくなされていることにより、生産性の高い良好なものとなる。
また、本発明の電子機器は、前記の導電膜パターン4aを有したものであり、具体的には図5に示すものが挙げられる。
図5(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図5(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4aを有した表示部を示している。
図5(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5(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4aを有した表示部を示している。
図5(c)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図5(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4aを有した表示部を示している。
図5(a)〜(c)に示す電子機器は、前記導電膜パターン4a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。
また、本発明の非接触型カード媒体は、前記の導電膜パターン4をアンテナ回路として備えたものである。図6は、このような非接触型カード媒体の一例を示す図であり、図6中符号400は非接触型カード媒体である。この非接触型カード媒体400は、カード基体402とカードカバー418からなる筐体内に、半導体集積回路チップ408とアンテナ回路412とを内蔵し、図示しない外部の送受信機と電磁波または静電容量結合の少なくとも一方により、電力供給あるいはデータ授受の少なくとも一方を行うようにしたものである。
本例では、前記アンテナ回路412が、先に説明した本発明の導電膜パターン4aによって形成されたものとなっている。
本例の非接触型カード媒体400によれば、前記アンテナ回路412の断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも、小型化、薄型化が可能な非接触型カード媒体とすることができ、また、導電膜パターン4aの厚膜化が効率よくなされていることにより、生産性の高い良好なものとなる。
第1の実施形態に係る配線基板の製造プロセスを説明するための図である。 同実施形態に係る液滴吐出ヘッドの構成を説明するための図である。 第2の実施形態に係る多層配線基板の製造プロセスを説明するための図である。 第3の実施形態に係る電子デバイスを例示した図である。 同実施形態に係る電子デバイスを例示した図である。 同実施形態に係る電子デバイスを例示した図である。
符号の説明
1…基板、2…受容層、4…導電性パターン、 4a…導電膜パターン、5…層間絶縁膜、6…導電部、10…液滴吐出ヘッド、 22…液状体、30…導電ポスト、100…配線基板、200…多層配線基板。

Claims (6)

  1. 基板に設けた受容層の上に、導電性微粒子からなる液状体を液滴吐出法を用いて点吐出することにより、所望の位置に導電ポストを形成する工程と、
    前記導電ポストが形成された前記受容層の上に、配線パターンとなる導電性パターンを形成する工程と、
    前記導電ポスト及び前記導電性パターンが形成された当該基板に熱処理を施す工程と
    を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
  2. 前記導電性パターンを形成する工程においては、導電性微粒子からなる液状体を液滴吐出法を用いてライン吐出することにより、所望の位置に前記導電性パターンを形成することを特徴とする請求項1に記載の配線基板の製造方法。
  3. 前記導電ポストを形成する工程に先立って行われる工程であって、前記受容層を当該基板に設ける工程をさらに含むことを特徴とする請求項1または2に記載の配線基板の製造方法。
  4. 前記受容層は、多孔性シリカ粒子またはアルミナ若しくはアルミナ水和物とバインダーとからなる多孔質層、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の水溶性樹脂を主成分とする層、もしくはポリビニルブチラール、アクリル等の油性樹脂を主成分とする層であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の配線基板の製造方法。
  5. 基板の上に受容層を形成する工程と、
    前記受容層の上に、導電性微粒子からなる液状体を液滴吐出法を用いて点吐出することにより、所望の位置に導電ポストを形成する工程と、
    前記導電ポストが形成された前記受容層の上に、配線パターンとなる導電性パターンを形成する工程と、
    前記導電ポスト及び前記導電性パターンが形成された当該基板に熱処理を施す工程と、
    熱処理後の当該基板の上に層間絶縁膜を形成する工程とを含む一連の層形成処理を少なくとも2回以上繰り返し実行することを特徴とする多層配線基板の製造方法。
  6. 第n層の導電性パターンの一部が、第(n−1)層の導電ポストの直上に位置するように形成されることを特徴とする請求項5に記載の多層配線基板の製造方法。
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