JP5382040B2 - 配線基板 - Google Patents

Description

本発明は、基材の表面に、導電パターン等の種々のパターンを形成された配線基板に関する。

ＩＣチップ等の電子デバイスが実装される基板や、装置間の電気的接続に用いられるフレキシブルプリント配線板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）等の配線部材は、シリコン材料、ガラス材料、あるいは、合成樹脂材料等からなる基材の表面に形成された導電パターンを有する。この導電パターンは、基板や配線部材のサイズを小型化するなどの理由から、できる限り微細な幅及びピッチで形成されていることが好ましい。

従来から、このような微細な導電パターンを形成する１つの方法としてリソグラフィー法がある。このリソグラフィー法では、基材表面に導電膜を形成してからさらにレジストを塗布し、このレジストにパターンを現像した後にそれ以外の部分のレジストを除去し、さらに、レジストが除去された領域の導電膜をエッチング等により除去して、導電パターンを形成する。しかし、このリソグラフィー法では、複数の工程を行う必要があることから、設備が大がかりなものとなるし、また、製造コストも高くなる。

そこで、より簡便な導電パターンの形成方法として、例えば、特許文献１（特開平２００２−２６１０４８号）の図６には、基材に、所望のパターンに対応した複数の長尺状の穴又は溝を形成してから、これらの穴又は溝の内部に、インクジェットヘッドのノズルから導電性の液体を基材に噴射して、導電パターンを形成する方法が記載されている。

特開平２００２−２６１０４８号（図６）

特許文献１に記載のパターン形成方法では、長尺状の穴又は溝にインクジェットヘッドのノズルから直接導電性の液体を着弾させることから、長尺状の穴又は溝の幅は、ノズルから噴射される液滴の径よりも大きくする必要がある。つまり、液滴径よりも小さい幅の導電パターンを形成することができないため、導電パターンの幅を小さくするにも限度がある。

本発明の目的は、微細な幅のパターンをより簡単に形成できるパターン形成方法を提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明に従えば、配線パターンが設けられた配線基板であって、前記配線基板は基材と、前記基材の一方の面側に形成された複数の溝と、前記基材の前記一方の面側に形成され、前記複数の溝とそれぞれ連通している複数の凹部と、前記複数の溝と前記複数の凹部に充填された配線材料とを備え、前記複数の溝は、前記複数の凹部の間隔より小さい間隔で形成されている配線基板が提供される。

本発明によれば、配線材料が、溝又は凹部の内側に充填されているので、平坦な面の上に剥き出しで配線されている場合に比べて、断線などに対する信頼性が高い。また、溝に連通する凹部にも配線材料が充填されているため、例えば凹部を端子として利用できるなど、利用の自由度が高い。

本発明の配線基板において、前記配線材料が導電性材料によって構成されていてもよい。この場合には、電気的な配線のために配線基板を利用することができる。

本発明の配線基板において、前記溝及び前記凹部に充填された前記配線材料の表面が、前記基材の前記一方の面よりも隆起していてもよい。凹部及び溝に充填された配線材料の大部分は凹部及び溝の内部にあるため、断線等に対しての信頼性が高い。その一方で、配
線材料の一部は基材の一方の面から突出しているので、例えば電子部品などを実装する場合にバンプを形成する工程を省略し得る。

本発明の配線基板において、前記溝及び前記凹部に充填された前記配線材料の表面が、前記基材の前記一方の面よりも窪んでいてもよい。この場合には、配線材料は溝及び凹部によって保護されているため、断線等の恐れが無く、さらに信頼性が高くなる。

本発明の配線基板において、前記導電性材料が銀又は金のナノ粒子を含んでもよい。この場合、配線基板に形成された配線は、電気伝導性に優れているため、発熱などの電力ロスを抑えることができる。

本発明の配線基板において、前記溝が複数の個別溝を有し、前記凹部が複数の個別凹部を有してもよい。この場合、配線基板に形成された配線の実装密度を上げることができる。このとき、複数の個別溝と複数の個別凹部とが、必ずしも一対一で対応していなくてもよく、例えば、個別凹部の１つと２以上の個別溝とが連通している態様なども含まれる。

なお、本願においては、ＩＣ等の電子デバイスを実装し、配線と接続する工程もパターン形成に含めることとする。

本発明の第１実施形態について説明する。この第１実施形態は、基板を構成する平板状の基材の表面に導電パターンを形成する場合に本発明を適用した一例である。尚、図１のＸ軸方向を左右方向と定義し、また、図１のＺ軸方向の紙面手前の向き（図２における上方）を上方と定義して以下説明する。

まず、基板１について説明する。図１、図２に示すように、基板１は、絶縁材料からなる平板状の基材２と、この基材２の上面に形成された導電パターン３を有する。また、基材２の上面には、導電パターン３に電気的に接続された駆動回路としてのドライバＩＣ４（電子部品）も設置されている。そして、この基板１は、ドライバＩＣ４の駆動対象であるアクチュエータ等の種々の装置（図示省略）に電気的に接続される。

基材２は、例えば、ポリイミド樹脂などの合成樹脂材料や、アルミナ、ジルコニアなどのセラミックス材料、あるいは、ガラス材料などの絶縁材料からなる。この基材２の上面には、フッ素系樹脂からなり、基材２の上面の撥液性を高める撥液膜５が形成されている。この撥液膜５の作用については後述の製造工程の説明において詳しく述べる。

基材２の上面には複数の溝２０及び複数の凹部２１，２２が形成されている。凹部２１，２２は、各溝２０の両端にそれぞれ設けられており、この溝２０に連通している。そして、これらの溝２０及び凹部２１，２２内に充填された導電性材料３０により導電パターン３が形成されている。導電パターン３は、複数の配線部１０と、配線部１０の両端に設けられた接続端子１１，１２を備える。配線部１０は、溝２０及び溝２０に充填された導電性材料３０によって形成され、接続端子１１，１２は、溝２０の両端に形成された凹部２１，２２及び凹部２１，２２に充填された導電性材料３０によって形成される。各配線部１０の幅はかなり狭く（例えば、２０μｍ程度）、さらに、これら複数の配線部１０のピッチ（間隔）も非常に狭くなっている（例えば、２０μｍ程度）。一方、接続端子１１，１２は矩形の平面形状を有し、基材の左右両端部に設けられている。また、各接続端子１１，１２の幅及び長さは、配線部１０の幅よりも十分に大きくなっている（例えば、７０μｍ程度）。

尚、図１に示すように、基板１の上面の右側の領域には、複数の配線部１０の右端に位
置する複数の接続端子１２が密集して配置されている。そして、図２に示すように、これら複数の接続端子１２には上方へ突出する導電性のバンプ１３がそれぞれ設けられている。さらに、複数の接続端子１２と重なるようにドライバＩＣ４が設置されており、このドライバＩＣ４の下面に設けられた複数の端子４ａと複数の接続端子１２とがバンプ１３を介してそれぞれ電気的に接続されている。一方、複数の配線部１０の左端にそれぞれ設けられた複数の接続端子１１は、ドライバＩＣ４の駆動対象であるアクチュエータ等の種々の装置（図示省略）にそれぞれ接続される。

次に、前述の基板１の製造方法について主に図３を参照して説明する。尚、ここでは、基材２の上面に導電パターン３を形成する方法について特に詳細に説明する。

まず、図３（ａ）に示すように、ポリイミド樹脂、アラミド樹脂、フェノール樹脂、液晶ポリマーなどの可撓性を有する合成樹脂材料や、アルミナ、ジルコニアなどの剛性の高いセラミックス材料等の絶縁材料からなる基材２の上面に、フッ素系樹脂からなる撥液膜５を全面的に形成する（撥液膜形成工程）。この撥液膜５は、例えば、スピンコートなどの方法により形成することができる。このように基材２に撥液膜５が形成された状態では、撥液膜５がない状態に比べて、基材２の上面における撥液性が格段に高くなっている。

次に、図３（ｂ）に示すように、撥液膜５が形成された基材２の上面に、図１の導電パターン３の複数の配線部１０と複数の接続端子１１，１２にそれぞれ対応する、複数の溝２０（第１の溝）と矩形の平面形状を有する複数の凹部２１，２２（第１の凹部）とを形成する（凹部形成工程）。即ち、図１に示すように、複数の溝２０を所定のピッチ（例えば、２０μｍ）で形成するとともに、各溝２０の両端にこの溝２０に連通する２つの凹部２１，２２を形成する。

ここで、図４に示すように、各凹部２１，２２の幅Ｂ２及び長さＬ２が連通する溝２０の幅Ｂ１よりも大きくなるように、凹部２１，２２を形成する（例えば、Ｂ１＝２０μｍに対して、Ｂ２＝Ｌ２＝７０μｍ）。尚、複数の溝２０及び複数の凹部２１，２２は、エキシマレーザー、ＹＡＧレーザー、あるいは、フェムト秒レーザーなどを用いたレーザー加工により形成することが好ましい。なぜならば、レーザーが照射された面は荒れた表面となるため、形成された溝２０及び凹部２１，２２を画成する面の濡れ性が高くなるからである。さらに、レーザーを用いて加工することにより、複数の溝２０及び複数の凹部２１，２２を高精度に形成することが可能になる。また、複数の溝２０及び複数の凹部２１，２２を様々な形状に形成することが容易であるため、多品種少量生産に特に適している。尚、前述したように、基材２の上面には撥液膜５が形成されていることから、基材２の上面の撥液性は、溝２０及び凹部２１，２２の内面の撥液性よりも高くなっている。

次に、図３（ｃ），（ｄ）に示すように、インクジェットヘッドやマイクロディスペンサーなどの液滴噴射装置４０から導電性の液滴３１を噴射して、各溝２０に連通する２つの凹部２１，２２のうちの一方に液滴３１を着弾させて、溝２０に導電性の液体３２を充填する（液体充填工程）。図３（ｃ）では、凹部２１に液滴３１を着弾させている。また、導電性の液体３２としては種々のものを使用できる。ここでは、銀、金などの金属ナノ粒子（例えば、直径７ｎｍ程度）が溶剤中に凝集することなく独立分散した状態で存在するナノ導電粒子インクを使用する場合を例に挙げて説明する。

図３（ｃ）に示すように、溝２０の左端に位置する凹部３１に液滴３１が着弾すると、溝２０の幅Ｂ１が十分狭いために、液体３２が毛管力の作用によって溝２０内に引き込まれる。溝２０の内面２０ａが濡れやすい(濡れ角が９０°より小さい)ので、すなわち、液体３２の分子間の凝集力よりも液体３２と内面２０ａとの間の付着力の方が大きいので、液体３２は溝２０を伝って濡れ広がっていく（毛管現象）。従って、図３（ｄ）に示すよ
うに、溝２０に流れ込んだ液体３２は、他方（図３の右端）の凹部２２まで流れていくため、各溝２０及びこの溝２０に連通する２つの凹部２１，２２に液体３２が充填される。尚、図３（ｃ），（ｄ）では、各溝２０の両端に設けられた２つの凹部２１，２２のうち、左端の凹部２１に液滴３１を着弾させているが、右端の凹部２２に液滴３１を着弾させてもよい。

ここで、前述したように、基材２の上面には撥液膜５が形成されて、この上面の撥液性は溝２０及び凹部２１，２２の内面の撥液性よりも高くなっていることから、凹部２１から溝２０に流れ込む液体３２が溢れ出にくくなり、液体３２が基材２の上面に流れ出すのが確実に防止される。

尚、図４に示すように、凹部２１，２２の幅Ｂ２及び長さＬ２（例えば、Ｂ２＝Ｌ２＝７０μｍ）が、着弾する前の飛翔中の液滴３１の径Ｄ（例えば、４０μｍ）よりも大きく、さらに、溝２０の幅Ｂ１（例えば、２０μｍ）が液滴３１の径Ｄよりも小さくなるように、前述の凹部形成工程において溝２０及び凹部２１，２２を形成することが好ましい。これにより、着弾前の液滴３１を投影した円（径がＤとなる円）を完全に包含するように、凹部２１，２２を構成することができる。このように、凹部２１，２２の幅及び長さを液滴３１の径よりも大きくすることにより、凹部２１，２２に液滴３１を着弾させることが容易になる。また、面積の広い凹部２１，２２に液滴３１を着弾させるだけで、液滴３１の径よりも幅が狭く、液滴３１を直接着弾させることができない溝２０にも液体３２を充填することができる。

次に、図３（ｅ）に示すように、基材２の耐熱温度以下の所定温度（例えば、基材２がポリイミド樹脂の場合には２００℃程度）に基材２を加熱して、複数の溝２０及び複数の凹部２１，２２に充填された液体３２（ナノ導電粒子インク）を焼成し固化させる（固化工程）。そして、このように複数の溝２０及び複数の凹部２１，２２に充填された導電性の液体３２を固化させて形成された導電性材料３０により、基材２に複数の配線部１０と複数の接続端子１１，１２とからなる導電パターン３が構成される。

その後、図３（ｆ）に示すように、各溝２０の右端に位置する凹部２２内で固化した導電性材料３０の表面に、溝２０及び凹部２１，２２に充填した液体３２と同じナノ導電粒子インクからなる導電性の液滴３１を、インクジェットヘッド等の液滴噴射装置４０により少量着弾させて、突出状のバンプ１３を形成する（バンプ形成工程）。さらに、図３（ｇ）に示すように、バンプ１３が固化していない状態で、ドライバＩＣ４を、その下面に形成された複数の端子４ａが平面視で複数のバンプ１３に重なるように位置合わせしてから基材２の上面に押しつけながら設置する。さらに、基材２を所定温度（例えば、２００℃）程度に加熱してバンプ１３を固化させて、バンプ１３とドライバＩＣ４の端子４ａとを接続する。従って、導電パターン３の接続端子１２とドライバＩＣ４の端子４ａとがバンプ１３を介して確実に接続される。

尚、以上の説明では、導電性の液体３２としてナノ導電粒子インクを使用する場合を例に挙げたが、溶融したハンダなどの他の導電性の液体を使用することもできる。例えば、ハンダを使用する場合には、液体充填工程（図３（ｃ），（ｄ））において基材２をハンダの融点（例えば、１００℃〜１８０℃）以上の温度に加熱した状態で、溶融したハンダを溝２０及び凹部２１，２２に充填し、固化工程（図３（ｅ））において、基材２の温度をハンダの融点より低い温度に下げることにより、溝２０及び凹部２１，２２に充填されたハンダを固化させることができる。

以上説明した基板１の製造方法（導電パターン形成方法）によれば、次のような効果が得られる。各溝２０に連通する凹部２１，２２の幅及び長さを溝２０の幅よりも大きくす
ることができるため、導電性の液滴３１を面積の大きい凹部２１，２２に着弾させることによって、幅が狭い溝２０にも液体３２を充填することができる。一般に、濡れやすい内壁を有する溝の幅が２〜３ｍｍ以下である場合には、液体は毛管力によって溝に沿って濡れ広がるが、溝２０の幅は、本実施形態のように２０μｍ程度以下であることが望ましい。この場合には十分な大きさの毛管力が働くため、液体３２は迅速に溝２０全体に行き渡ることができる。このように微細な幅の溝であっても、液体は毛管力によって溝を伝って濡れ広がっていくため、基材２に微細な幅の導電パターン３（配線部１０）を容易に形成することができ、製造コストも低減できる。

また、凹部２１，２２を、その幅及び長さが着弾する液滴３１の径よりも大きくなるように形成すれば、凹部２１，２２に液滴３１を着弾させることが容易になる。さらに、溝２０の幅が液滴３１の径よりも小さくなるように溝２０を形成すれば、幅が狭いために液滴３１を直接着弾させることができない溝２０に、容易に液体３２を充填することができる。つまり、配線部１０の幅は、液滴噴射装置４０で噴射される液滴３１の径による制約を受けなくなるため、より微細な幅の配線部１０を形成することが可能になる。

尚、接続端子１２には、ドライバＩＣ４のようなＩＣチップ以外にも、他の種々の電子部品（電子デバイス）を接続することができる。また、各配線部１０の両端に設けられた２つの接続端子１１，１２にそれぞれ電子部品を接続することもできる。さらには、他の装置や配線部材等に形成された導電パターンなどを接続端子１１，１２に接続することもできる。

また、本実施形態の基板には複数の溝が形成され、各溝の両端にはそれぞれ凹部が形成されていたが、形成される溝及び凹部の、数及び配置は任意にし得る。例えば、各溝の一端のみに凹部が形成されていてもよく、一端又は両端に凹部を有する溝が一本だけ形成されていてもよい。あるいは、１つの凹部が複数の溝と連通していてもよく、１つの溝が２以上の溝に分岐していてもよい。さらに、本実施形態では、凹部の幅は溝の幅よりも大きく形成されていたが、凹部の幅を溝の幅と比べて狭く形成することも同じ幅に形成することもできる。特に、溝の幅と凹部の幅とが同じである場合には、溝の一端が凹部に相当する。

次に、前記第１実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記第１実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

〈第１変更形態〉
図５に示すように、凹部２２に充填された導電性材料３０（接続端子１２）の表面に銀や金などのバンプ１３を形成した後に、さらに、このバンプ１３の表面に溶融したハンダなどの、バンプ１３とは別の金属材料を含む導電性の液滴を着弾させて、バンプ１３に表面層４１を形成してもよい。

〈第２変更形態〉
基材２の上面に必ずしも撥液膜５を形成する必要はなく、撥液膜形成工程を省略してもよい。この場合でも、基材２の上面の表面粗さよりも、溝２０及び凹部２１，２２の内面の表面粗さが大きくなるようにすれば、これら溝２０及び凹部２１，２２の内面の撥液性が基材２の上面よりも低くなる。例えば、レーザー加工によって溝２０及び凹部２１，２２を形成することにより、溝２０及び凹部２１，２２を画成する内面の表面を粗くして濡れ性を高めることができる。この場合には、基材２の上面の撥液性が溝２０及び凹部２１，２２の内面の撥液性よりも相対的に高くなるため、凹部２１，２２に液滴を着弾させて溝２０内に液体３２を充填させる際に、液体３２が基材２の上面に流れ出しにくくなる。

〈第３変更形態〉
前記第１実施形態では、基材２側にバンプ１３を形成しているが、図６に示すように、ドライバＩＣ４の端子４ａの表面（下面）に、下方へ突出するバンプ４３が予め形成されていてもよい。この場合には、基材２にバンプ１３を形成する工程を省略できる。

〈第４変更形態〉
図７（ａ）に示すように、各溝２０の両端に設けられた２つの凹部２１，２２のそれぞれに対して導電性の液滴３１を着弾させてもよい。この場合には、図７（ｂ）に示すように、溝２０に、その両端の２つの凹部２１，２２からそれぞれ液体３２が流れ込むため、溝２０に、より迅速に液体３２を充填することができる。

〈第５変更形態〉
図８（ａ）に示すように、各溝２０の右端に設けられた（ドライバＩＣ４の設置側の）凹部２２に液滴３１を着弾させて溝２０内に液体３２を充填していき、さらに、図８（ｂ）に示すように、凹部２２に充填された液体３２の液面が、表面張力により基材２の上面よりも盛り上がるまで液体３２を充填してもよい。この場合には、図８（ｃ）に示すように、液体３２を固化させると、固化した導電性材料３０により凹部２２に突出状のバンプ１３が形成される。従って、導電パターン３を形成した後に、バンプ１３を形成するための特別な工程を行う必要がないため、接続端子１２とドライバＩＣ４とをバンプ１３を介して確実に接続しつつ、製造工程を簡略化することができる。

〈第６変更形態〉
基材２の上面に溝２０及び凹部２１，２２を形成した後、この基材２の上面にドライバＩＣ４を設置してから、溝２０内に液体３２を充填してもよい。即ち、まず、図９（ａ）に示すように、基材２の上面に溝２０及び凹部２１，２２を形成する（凹部形成工程）。次に、図９（ｂ）に示すように、基材２の上面に、各端子４ａが各溝２０の右端に位置する凹部２２と平面視で重なるようにドライバＩＣ４を載置する（電子部品設置工程）。そして、図９（ｃ）に示すように、各溝２０の左端に位置する凹部２１に液滴３１を着弾させて、この凹部２１から溝２０に液体３２を流し込む。図９（ｄ）に示すように、右端の凹部２２まで液体３２が充填されて、ドライバＩＣ４の下面の各端子４ａに液体３２が接触する。つまり、液体３２を溝２０に充填してこの液体３２を固化させるだけで、一方の凹部２２においてドライバＩＣ４の端子４ａと接続端子１２を接続することができる。ドライバＩＣ４を基材２に設置する際に、ドライバＩＣ４の端子４ａと導電パターン３の接続端子１２とを接続するためにドライバＩＣ４を基材２へ押しつける必要がないため、ドライバＩＣ４や基材２が損傷するおそれがない。尚、本変更形態において、ドライバＩＣ４の各端子４ａが平面視で重なる部分は、各溝２０の端部に位置する凹部２２に限られるものではなく、各溝２０の一部分であってもよい。また、各溝２０の途中の一部分にその幅が部分的に大きくなる拡大部分を形成し、その拡大部分が各端子４ａと重なるようにしてもよい。

〈第７変更形態〉
本変更形態では、第６変更形態の凹部形成工程において、さらに、基材２Ａの上面に、接着剤用の溝５０及び溝５０に連通する２つの凹部５１，５２を形成し（図１０参照）、これを用いてドライバＩＣ４と基板１Ａとを接着剤で固定する。凹部形成工程の後、基材２Ａの右端に位置する一方の凹部５１に接着剤の液滴を着弾させることにより、溝５０と、基材２Ａの左端に位置する他方の凹部５２に接着剤５３を充填して（図１１参照）、凹部５２に充填された接着剤５３により、ドライバＩＣ４の下面を基材２Ａに接合する。この基板１Ａにおいては、図１１に示すように、ドライバＩＣ４の下面と基材２Ａの上面が接着剤５３により接合された状態で、その後に、凹部２２に充填された導電性材料３０に
よりドライバＩＣ４の端子４ａと導電パターン３が接続されるため、その電気的接続の信頼性が高くなる。尚、基材２の上面とドライバＩＣ４の下面との間に接着剤５３を供給するための凹部５２は、必然的に、平面視でドライバＩＣ４と重なる領域に形成することになるが、ドライバＩＣ４と基材２Ａとの接合をさらに確実なものにするために、図１０に示すように、凹部５２がドライバＩＣ４の中央部と重なる領域に形成することが好ましい。

〈第８変更形態〉
図１２、図１３に示すような微細な幅及びピッチの導電パターンを、基材２Ｂの上面と下面の両方に形成することもできる。基板１Ｂの上面には、複数の配線部６０と複数の配線部６０の一端に設けられた複数の接続端子６１とを備える導電パターン６５が形成されている。また、基材２Ｂの下面にも、複数の配線部６２と複数の配線部６２の一端に設けられた複数の接続端子６３とを備える導電パターン６６が形成されている。そして、配線部６０の接続端子６１と反対側の端部と、配線部６２の接続端子６３と反対側の端部とは、基材２Ｂを貫通する複数の連通孔７４に充填された導電性材料３０により接続されている。また、基材２Ｂの下面にはドライバＩＣ４が設置され、このドライバＩＣ４の複数の端子４ａと基材２Ｂの下面に形成された複数の接続端子６３とが接続されている。

この基板１Ｂの製造方法について主に図１４（ａ）〜図１４（ｅ）を参照して説明する。まず、図１４（ａ）に示すように、基材２Ｂの両面に、それぞれフッ素系樹脂からなる撥液膜５をスピンコートなどの方法により形成する（撥液膜形成工程）。次に、図１４（ｂ）に示すように、基材２Ｂの上面に複数の溝７０及び複数の凹部７１を形成するとともに、基材２Ｂの下面に複数の溝７２（第２の溝）及び複数の凹部７３（第２の凹部）を形成する（凹部形成工程）。同時に、基材２Ｂの上面の複数の溝７０と下面の複数の溝７２とを互いに連通させる複数の連通孔７４も形成する。ここで、複数の溝７０及び複数の凹部７１は、導電パターン６５の複数の配線部６０及び複数の接続端子６１に対応し、複数の溝７２及び複数の凹部７３は、導電パターン６６の複数の配線部６２及び複数の接続端子６３に対応する。これらの溝７０，７２、凹部７１，７３及び連通孔７４は、例えば、レーザー加工により形成することができる。また、複数の溝７０，７２は狭い幅及びピッチ（例えば、２０μｍ程度）に形成する。さらに、基材２Ｂの上面の凹部７１を、その幅及び長さが溝７０の幅よりも大きくなるように形成するとともに、基材２Ｂの下面の凹部７３を、その幅及び長さが溝７２の幅よりも大きくなるように形成する。

次に、図１４（ｃ）に示すように、基材２Ｂの上面に形成された凹部７１に液滴３１を着弾させて、この凹部７１から、基材２Ｂの上面の溝７０、連通孔７４、基材２Ｂの下面の溝７２を介して、凹部７３まで液体３２を充填する（液体充填工程）。尚、基材２Ｂの上面の凹部７１と下面の凹部７３の両方に液滴３１を着弾させるようにしてもよい。この場合には、より迅速に溝７０，７２内へ液体３２を充填することができるようになる。そして、溝７０，７２、凹部７１，７３及び連通孔７４内に充填された液体３２を固化する（固化工程）（図１４（ｄ）参照）。これにより、基材２Ｂの上面の導電パターン６５と、下面の導電パターン６６とが、基材２Ｂを貫通する連通孔７４内に充填された導電性材料３０により接続された複雑な形状を有する導電パターンを容易に形成することができる。最後に、図１４（ｅ）に示すように、基材２Ｂの下面の凹部７３に充填された導電性材料３０の表面にバンプ１３を形成して、基材２Ｂの下面にドライバＩＣ４を設置する。

本変更形態によれば、基材２Ｂの両面にそれぞれ形成された２つの導電パターン６５，６６が基材２Ｂを貫通する連通孔７４に充填された導電性材料３０を介して接続されているような、複雑な形状の導電パターンを、微細な幅及びピッチで形成することができる。尚、本変更形態では、基材２Ｂの下面にのみドライバＩＣ４が接続されているが、基材２Ｂの上面にもＩＣ等の電子部品が設置されて、上面の接続端子６１に接続されていてもよ
い。この場合には、基材２Ｂに複数の電子部品をより高密度に配置することができる。

凹部は、その平面形状が矩形状である必要は必ずしもなく、液滴を確実に着弾させることができる面積が確保できれば、円形、楕円形、あるいは、多角形など、種々の形状に形成することができる。即ち、凹部に内接する円が、着弾前の液滴を投影した円よりも大きくなるように、凹部が形成されていれば、その平面形状はどのようなものであってもよい。

液滴３１が着弾しない凹部２２は、ドライバＩＣ４等と導電パターン３との接続が可能であれば、液滴３１が着弾する凹部２１ほど大きな面積に形成する必要はない。さらに、この凹部２２を省略して、溝２０の端部の幅を溝２０と同じ幅にすることも可能である。

複数の溝と複数の凹部が必ずしも一対一で対応している必要はなく、複数の溝のうちの少なくとも一部（２本以上）が、１つの共通の凹部に連通していてもよい。この場合には、凹部に液滴を着弾させたときに、この凹部から複数の溝へ液体が充填されることになり、１つの接続端子から分岐した複数の配線部を有する導電パターンを形成することができる。

〈第９変更形態〉
本変更形態において、導電性の液体が着弾する部分（受液部）は平坦、すなわち、溝を除く他の基材表面部分と同じ高さであり、受液部の表面の撥液性は、基材表面の他の部分の撥液性よりも低い。図１５，１６に示す基板１０１は、受液部１２１及び溝が１つずつであることと受液部１２１が凹部でないことを除いて、第１実施形態の基板１と同一の構造である。

図１５に示すように、受液部１２１は第１実施形態の凹部２１と平面視で同じ形状を有しているが、凹部としては形成されていない。すなわち、受液部１２１が形成された領域の基材２の厚さは、溝２０を除く他の領域における基材２の厚さと同じである。また、基材２の上面には、ほぼ全面に渡って撥液膜５が塗布されているが、受液部１２１には撥液膜５が形成されていない。このような受液部１２１は、例えば、基材２の上面全体に撥液膜５を塗布した後、レーザーを弱いパワーで照射して、撥液膜５を除去することによって形成することができる。あるいは、撥液膜５を除去しなくとも、受液部１２１の表面に親液性のコーティングを施すことによっても、受液部１２１の表面の撥液性を下げることができる。このようにして周囲の領域よりも撥液性の低い受液部１２１を形成した場合にも、受液部１２１に着弾した導電性の液体は、撥液性の高い周囲の領域に流れ出すことなく、毛管力によって溝２０に沿って流れていく。

本変更形態においては、受液部の表面の撥液性が、受液部の周囲の領域の表面の撥液性よりも低ければよく、受液部の形状及び寸法は任意にし得る。また、受液部１２１に撥液膜５を形成しないための方法は、レーザーを照射して撥液膜を除去することに限られず、例えばマスクを用いて、基材２の表面の所望の箇所のみに撥液膜を形成してもよい。また、本変更形態においては、１つの受液部及び１つの溝が基材に形成されていたが、受液部及び溝の、数及び配置は任意にし得る。

〈第１０変更形態〉
図１７（ａ），（ｂ）に示すように、溝２０に充填された導電性の液体３２の液面３２ａを、溝２０の上方の開口よりも下にすることもでき、あるいは、溝２０の上方の開口よりも上に盛り上げることもできる。溝２０に充填された液体３２の量が溝２０の容積に比べて少ない場合には、液面３２ａは溝２０の開口よりも下になる。この場合、液面３２ａは、表面張力によって、溝２０を画成する壁面側と比べて溝の中央が窪んだ形状となる。
このようにして形成された導電パターンは、基材２の表面に対して突出しておらず、溝の内側で保護されているため、断線などの恐れが低い。また、溝２０に充填された液体３２の量が溝２０の容積に比べて多い場合には、液面３２ａは溝２０の開口よりも上に盛り上がった形状となる。溝２０の外側の基材２の表面には撥液膜５が形成されているため、液体３２が溝２０からあふれて広がることが抑制されるからである。このようにして形成された導電パターンは、基材２の表面に対して突出しているため、ＩＣなどの電気素子と接続する際にバンプとして利用することができる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１８に示すように、この第２実施形態の基板８１は、基材８２と、基材８２の上面に形成された導電パターン８３を有する。導電パターン８３は、複数の配線部９０及び配線部９０の両端に設けられた接続端子９１，９２を備え、第１実施形態の導電パターン３（図１参照）と同じ平面形状を有するが、図１９に示すように、基材８２から突出して形成されている点で異なる。基板８１のその他の構成は、第１実施形態とほぼ同様であるので、その構成に関する説明は省略し、基板８１の製造方法について、図２０（ａ）〜図２０（ｈ）を参照して以下説明する。

まず、図２０（ａ）に示すように、ポリイミド樹脂、アラミド樹脂、フェノール樹脂、液晶ポリマーなどの可撓性を有する合成樹脂材料や、アルミナ、ジルコニアなどの剛性の高いセラミックス材料等の絶縁材料からなる基材８２の上面に、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）などの熱可塑性樹脂からなるレジスト層１００を形成する（レジスト層形成工程）。

次に、図２０（ｂ）に示すように、レジスト層の軟化温度（例えば、２００℃程度）まで基材８２（レジスト層１００）を加熱してから基材８２を上下両側から型１０１，１０２で挟み、軟化したレジスト層１００にその下面が凹凸形状に形成された型１０１を押しつける。そして、レジスト層１００を冷却して硬化させてから型１０１，１０２を基材８２から外すことによって、図２０（ｃ）に示すような、レジスト層１００に基材８２の上面まで達する貫通孔１０３が形成される。つまり、基材８２の上面側に、レジスト層１００の貫通孔１０３を形成することによって、導電パターン８３に対応する複数の溝１１０及び複数の凹部１１１，１１２を形成する（凹部形成工程）。

次に、図２０（ｄ）に示すように、インクジェットヘッドやマイクロディスペンサーなどの液滴噴射装置４０から、ナノ導電粒子インクなどの導電性の液滴３１を噴射して、溝１１０に連通する凹部１１１，１１２のうち、左側に位置する凹部１１１に液滴３１を着弾させて、溝１１０から右端の凹部１１２まで導電性の液体３２を充填する（液体充填工程）。そして、複数の溝１１０及び複数の凹部１１１，１１２に充填された導電性の液体３２を固化させると（固化工程）、固化した導電性材料１２０により導電パターン８３が形成される（図２０（ｅ）参照）。ここで、例えば、液体３２がナノ導電粒子インクである場合には、所定温度（２００℃程度）まで加熱することにより液体３２を固化させる。さらに、図２０（ｆ）に示すように、右端の凹部１１２に充填された導電性材料１２０の表面に、導電性の液滴を少量着弾させるなどして、バンプ９３を形成する（バンプ形成工程）。

そして、図２０（ｇ）に示すように、残りのレジスト層１００を除去すると（レジスト層除去工程）、導電パターン８３が基材８２の上面から突出した形状に形成される。さらに、図２０（ｈ）に示すように、ドライバＩＣ４をバンプ９３の上に設置して、ドライバＩＣ４の端子４ａと導電パターン８３とをバンプ９３を介して接続する。

この第２実施形態においては、前記第１実施形態と同様に、基材８２に微細な導電パターン８３を容易に形成することができ、製造コストも低減できる。それに加えて、基材８
２から突出した形状を有する導電パターン８３を容易に形成することができる。尚、この第２実施形態に対しても、溝及び凹部の形状、バンプの形成方法等について、前記第１実施形態と同様の変更を加えることができる。

上記実施形態及び変更形態において、溝の深さは一様であって、溝の断面形状は略矩形であったが、溝の断面形状は任意にし得る。例えば、溝の断面形状は半円、三角形などの形状であってもよい。また、上記実施形態及び変更形態において、溝の幅は一様でなくともよく、例えば、溝の一部が幅広に形成されていてもよい。

以上説明した第１実施形態及び第２実施形態は、基材に微細な幅及びピッチで導電パターンを形成する場合に本発明を適用した一例であるが、これらの形態以外にも本発明を適用することが可能である。例えば、基材に、微細な幅及びピッチで光導波路を形成する場合にも本発明を適用できる。この場合には、屈折率の低い透明な基材の表面に、複数の溝及びこれら複数の溝に連通する凹部を形成し、凹部に、エポキシ樹脂などのＵＶ硬化型樹脂や、フッ素系樹脂あるいはフルオレン系樹脂などの熱可塑性樹脂等の透明な樹脂の液滴を着弾させることにより溝の内部に樹脂を充填することで、基材の表面に、この基材よりも屈折率の高い光導波路を形成することができる。

本発明の第１実施形態に係る基板の平面図である。 図１のII-II線断面図である。 第１実施形態の基板の製造工程を示す図であり、図３（ａ）は撥液膜形成工程、図３（ｂ）は凹部形成工程、図３（ｃ）は凹部に液滴が着弾した液体充填工程の初期状態、図３（ｄ）は液体が溝内に流れ込む液体充填工程の途中状態、図３（ｅ）は固化工程、図３（ｆ）はバンプ形成工程、図３（ｇ）はドライバＩＣを設置する工程、をそれぞれ示す。 基材の凹部付近における拡大平面図である。 第１変更形態の図２相当の断面図である。 第３変更形態の図２相当の断面図である。 第４変更形態の基板の製造方法の一部を示す図であり、図７（ａ）は凹部に液滴が着弾した液体充填工程の初期状態、図７（ｂ）は液体が溝内に流れ込む液体充填工程の途中状態、をそれぞれ示す。 第５変更形態の基板の製造方法の一部を示す図であり、図８（ａ）は凹部に液滴が着弾した液体充填工程の初期状態、図８（ｂ）は液体充填工程が完了した状態、図８（ｃ）は固化工程、をそれぞれ示す。 変更形態６の基板の製造方法の一部を示す図であり、図９（ａ）は凹部形成工程、図９（ｂ）はドライバＩＣを設置する工程、図９（ｃ）は液体充填工程の途中状態、図９（ｄ）は液体充填工程が完了した状態、をそれぞれ示す。 第７変更形態の基板の平面図である。 図１０のXI-XI線断面図である。 第８変更形態の基板の平面図である。 図１２のXIII-XIII線断面図である。 第８変更形態の基板の製造方法を示す図であり、図１４（ａ）は撥液膜形成工程、図１４（ｂ）は凹部形成工程、図１４（ｃ）は液体充填工程、図１４（ｄ）は固化工程、図１４（ｅ）はドライバＩＣを設置する工程、をそれぞれ示す。 第１０変更形態の基板の平面図である。 図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。 図１７（ａ）は図１５のＸＶＩＩＡ−ＸＶＩＩＡ線断面図であって少量の液体が溝に充填されている状態を表し、図１７（ｂ）は図１５のＸＶＩＩＢ−ＸＶＩＩＢ線断面図であり、多量の液体が溝に充填されている状態を表す。 第２実施形態に係る基板の平面図である。 図１８のXVI-XVI線断面図である。 第２実施形態の基板の製造方法を示す図であり、図２０（ａ）はレジスト層形成工程、図２０（ｂ）は凹部形成工程において基板を型に押しつけた状態、図２０（ｃ）は溝及び凹部が形成された凹部形成工程の完了状態、図２０（ｄ）は液体充填工程、図２０（ｅ）は固化工程、図２０（ｆ）はバンプ形成工程、図２０（ｇ）はレジスト層除去工程、図２０（ｈ）はドライバＩＣを設置する工程、をそれぞれ示す。

２，２Ａ，２Ｂ 基材
３ 導電パターン
４ａ 端子
５ 撥液膜
１３ バンプ
２０ 溝（第１の溝）
２１，２２ 凹部（第１の凹部）
３０ 導電性材料
３１ 凹部
３１ 液滴
３２ 液体
４０ 液滴噴射装置
４１ 表面層
４３ バンプ
６５，６６ 導電パターン
７０ 溝（第１の溝）
７１ 凹部（第１の凹部）
７２ 溝（第２の溝）
７３ 凹部（第２の凹部）
７４ 連通孔
８２ 基材
８３ 導電パターン
９３ バンプ
１００ レジスト層
１０１，１０２ 型
１０３ 貫通孔
１１０ 溝
１１１，１１２ 凹部
１２０ 導電性材料

Claims (8)

1. 配線パターンが設けられた配線基板であって、
   前記配線基板は
   基材と、
   前記基材の一方の面側に形成された複数の溝と、
   前記基材の前記一方の面側に形成され、前記複数の溝とそれぞれ連通している複数の凹部と、
   前記複数の溝と前記複数の凹部に充填された配線材料とを備え、
   前記複数の溝は、前記複数の凹部の間隔より小さい間隔で形成されており、
   前記凹部に充填された前記配線材料の表面が、前記基材の前記一方の面よりも隆起しており、前記溝部に充填された前記配線材料の表面が、前記基材の前記一方の面よりも窪んでいることを特徴とする配線基板。
2. 前記配線材料が導電性材料によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
3. 前記導電性材料が銀又は金のナノ粒子を含むことを特徴とする請求項２に記載の配線基板。
4. 前記凹部は前記溝の少なくとも一方の端部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
5. 前記凹部は、前記基材の一端にまとめて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
6. 前記複数の溝は、前記一端から前記一端とは反対側の他端へ向かって延びていることを特徴とする請求項５に記載の配線基板。
7. 前記凹部は、前記溝の両端に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の配線基板。
8. 前記溝の前記両端に形成された前記凹部に充填された前記配線材料の表面は、前記基材の一方の面よりも隆起していることを特徴とする請求項７に記載の配線基板。

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