WO2017104240A1 - 配線基板及び配線基板の製造方法 - Google Patents

配線基板及び配線基板の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2017104240A1
WO2017104240A1 PCT/JP2016/080107 JP2016080107W WO2017104240A1 WO 2017104240 A1 WO2017104240 A1 WO 2017104240A1 JP 2016080107 W JP2016080107 W JP 2016080107W WO 2017104240 A1 WO2017104240 A1 WO 2017104240A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wiring board
support
outer layer
metal oxide
conductor
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/080107
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
海津　雅洋
Original Assignee
株式会社フジクラ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社フジクラ filed Critical 株式会社フジクラ
Priority to US16/063,066 priority Critical patent/US20200275550A1/en
Priority to CN201680062754.7A priority patent/CN108353502A/zh
Priority to EP16875225.1A priority patent/EP3393217A4/en
Publication of WO2017104240A1 publication Critical patent/WO2017104240A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/115—Via connections; Lands around holes or via connections
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/105—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by conversion of non-conductive material on or in the support into conductive material, e.g. by using an energy beam
    • H05K3/106—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by conversion of non-conductive material on or in the support into conductive material, e.g. by using an energy beam by photographic methods
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0386—Paper sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0104—Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0116—Porous, e.g. foam
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02—Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0275—Fibers and reinforcement materials
    • H05K2201/0293—Non-woven fibrous reinforcement
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1283—After-treatment of the printed patterns, e.g. sintering or curing methods

Definitions

  • the present invention relates to a wiring board and a method for manufacturing the wiring board.
  • a wiring board For the designated countries that are allowed to be incorporated by reference, the contents described in Japanese Patent Application No. 2015-246158 filed in Japan on December 17, 2015 are incorporated herein by reference.
  • Japanese Patent Application No. 2015-246158 filed in Japan on December 17, 2015 are incorporated herein by reference.
  • a dispersion containing a metal oxide and a reducing agent is deposited on the substrate to form a thin film, and the thin film is exposed to pulsed electromagnetic radiation to reduce and sinter the metal oxide on the substrate.
  • a method of forming a conductive thin film is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the wiring board may have a so-called double-sided exposed structure (a structure that can be electrically connected to the conductive thin film formed on one side of the board from the other side, a double access structure).
  • double-sided exposed structure a structure that can be electrically connected to the conductive thin film formed on one side of the board from the other side, a double access structure.
  • a wiring board manufactured by a conventional manufacturing method such as a subtractive method, a through hole is formed in the substrate, and the conductive thin film is exposed to the back side through the through hole, thereby ensuring a double-sided exposed structure.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a wiring board capable of ensuring the same function as the double-sided exposed structure even when using a photosintering process, and a method for manufacturing the wiring board. That is.
  • a wiring board includes a support body having a plurality of openings penetrating from one surface to the other surface, and a conductor supported by the support body.
  • a first outer layer formed on one side of the support; a second outer layer formed on the other side of the support and having substantially the same shape as the first outer layer; and the support
  • An inner layer formed in the body and connecting the first outer layer and the second outer layer, the inner layer being along an outer edge of the first outer layer and the first layer.
  • 2 is a wiring board having at least a frame shape along the outer edge of the second outer layer.
  • the wiring board may further include an insulator provided inside the frame-shaped inner layer and made of a metal oxide.
  • the inner layer may have a solid shape substantially the same as the first outer layer.
  • the support may include a nonwoven fabric composed of at least one of glass fiber and resin fiber.
  • the support is composed of a plurality of types of substrates stacked on each other, and the plurality of types of the substrates are composed of a plurality of types of fibers each composed of different types of fibers.
  • a nonwoven fabric may be included.
  • the wiring board further includes an insulating layer that covers the conductor and penetrates into the support body, and the insulating layer exposes a part of the first outer layer to the outside. You may have a 1st window part and the 2nd window part which exposes a part of said 2nd outer side layer outside.
  • a method for manufacturing a wiring board according to the present invention includes a first step of supporting a precursor containing at least one of metal particles and metal oxide particles on a support, and irradiating the precursor with pulsed electromagnetic waves. And a second step of forming a conductor, wherein the support has a plurality of openings penetrating from one side to the other side, and the first step includes the step of:
  • the wiring board manufacturing method includes forming the precursor on the support so as to penetrate from the one surface of the support to the other surface through the opening.
  • the first step may include applying a dispersion containing at least one of the metal particles and the metal oxide only to one surface of the support.
  • the first step may include applying a dispersion containing at least one of the metal particles and the metal oxide on both surfaces of the support.
  • the method for manufacturing the wiring board may further include a third step of compressing the conductor.
  • the method of manufacturing the wiring board may further include a fourth step of covering the conductor and forming an insulating layer that has penetrated into the support body.
  • the support has a plurality of openings penetrating from one surface to the other surface, and an inner layer formed in the support body connects the first outer layer and the second outer layer. For this reason, even if it is a case where a photosintering process is used, the wiring board which has a function equivalent to a double-sided exposure structure can be formed.
  • the precursor is formed on the support so that the precursor that will form the conductor penetrates from one side of the support to the other through the opening.
  • the wiring board which has a function equivalent to a double-sided exposure structure can be formed using a photosintering process.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a wiring board in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a partially enlarged plan view of the wiring board in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a modification of the wiring board in the embodiment of the present invention.
  • 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
  • FIG. 7 is a process diagram showing a method of manufacturing a wiring board in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view at step S10 in FIG. 7, FIG. 8B and FIG.
  • FIG. 8C are cross-sectional views at step S20 in FIG. 7, and FIG. It is sectional drawing in step S30 of 7.
  • FIG. FIG. 9 is a partially enlarged plan view of a support used in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a modified example of the support used in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 11A to FIG. 11F are cross-sectional views of modifications of steps S10 to S30 in FIG. 12A is a cross-sectional view at step S40 in FIG. 7, and FIG. 12B is a cross-sectional view at step S50 in FIG. 13A and 13B are cross-sectional views in step S60 of FIG. 7, and
  • FIG. 13C is a cross-sectional view in step S70 of FIG.
  • FIG. 1 and 2 are a perspective view and a cross-sectional view of the wiring board in the present embodiment
  • FIG. 3 is a partially enlarged plan view of the wiring board in the present embodiment
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a modification of the wiring board in the present embodiment
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG.
  • the wiring board 1 in this embodiment includes a support 10, a conductor 20, and an insulating layer 30.
  • a support 10 As an application of the wiring board 1, for example, an antenna mounted on a window glass of an automobile or a vehicle inner surface of a bumper can be exemplified.
  • the usage application of the wiring board according to the present invention is not particularly limited to the above.
  • the wiring board according to the present invention may be used as an inner layer of a multilayer printed wiring board. Further, depending on the use of the wiring board 1, the wiring board 1 may not include the insulating layer 30.
  • the support 10 is formed of a nonwoven fabric made of glass fiber and has electrical insulation.
  • the support 10 has a large number of openings 13 (see FIG. 9) penetrating from the upper surface 101 to the lower surface 102.
  • the configuration of the support 10 will be described in detail later together with the description of the method for manufacturing the wiring board 1 in the present embodiment.
  • the conductor 20 is used as a conductor portion of the wiring board 1 such as a wiring pattern, land, or pad.
  • the conductor 20 is made of, for example, a metal material such as copper (Cu), silver (Ag), molybdenum (Mo), tungsten (W), and has conductivity.
  • the conductor 20 is formed by drying and then sintering the metal oxide ink 41 impregnated in the support 10.
  • a conductive metal thin film may be additionally formed on the surface of the conductor 20 by electrolytic plating or electroless plating.
  • the conductor 20 in the present embodiment includes a first outer layer 21, a second outer layer 22, and an inner layer 23 as shown in FIG.
  • the first outer layer 21 is formed on the upper surface 101 of the support 10. As shown in FIG. 3, the first outer layer 21 is in a transmission plan view (plan view when the wiring board 1 is seen from above or below (normal direction of the wiring board 1)). It has a planar shape composed of a straight portion 211 and an enlarged portion 212 connected to both ends of the straight portion 211.
  • the planar shape of the first outer layer 21 is not particularly limited to the above shape, and any shape can be adopted.
  • the second outer layer 22 is formed on the lower surface 102 of the support 10.
  • the second outer layer 22 has a planar shape substantially the same as the planar shape of the first outer layer 21 in a transmission plan view, and is connected to the straight line portion and both ends of the straight line portion. A pair of enlarged portions.
  • the inner layer 23 is formed in the support 10 by a metal oxide ink 41 (described later) impregnated in the support 10.
  • the inner layer 23 has a frame-like planar shape along the outer edge of the first outer layer 21 and along the outer edge of the second outer layer 22 in the transmission plan view.
  • the layer 21 and the second outer layer 22 are connected via an inner layer 23 formed in the opening 13.
  • the inner layer 23 has a frame-like planar shape composed of a pair of long side portions 231 and rectangular portions 232 that are respectively continuous at both ends of the long side portion 231. have.
  • the long side portion 231 corresponds to the side of the linear portion 211 of the first outer layer 21, and the rectangular portion 232 corresponds to the enlarged portion 212 of the first outer layer 21.
  • the inside of the frame-shaped inner layer 23 is filled with the insulator 24.
  • the insulator 24 is made of, for example, a metal oxide such as copper oxide (Cu 2 O, CuO), silver oxide (Ag 2 O), molybdenum oxide (MoO 2 , MoO 3 ), or tungsten oxide (WO 2 , WO 3 ). It is composed of
  • the inner layer 23B of the conductor 20B may have a solid planar shape that is substantially the same as the first outer layer 21 in a transmission plan view. You may have the linear part 233 and a pair of enlarged part 234. FIG.
  • the wiring board 1B in this case does not include the insulator 24.
  • the insulating layer 30 is made of, for example, a resin material and has electrical insulation. As will be described in detail later, the insulating layer 30 is formed by impregnating and curing a support 10 on which the conductor 20 is formed with a liquid resin. Therefore, the insulating layer 30 covers the conductor 20 and penetrates into the support 10. The insulating layer 30 can ensure the mechanical strength and electrical insulation of the wiring board 1 and protect the conductor 20.
  • a first window portion 31 is formed on one surface of the insulating layer 30, and a second window portion 32 is formed on the other surface of the insulating layer 30.
  • the first window portion 31 exposes one enlarged portion 212 of the first outer layer 21 of the conductor 20 upward.
  • the second window portion 32 exposes the other enlarged portion of the second outer layer 22 of the conductor 20 downward. For this reason, it can be electrically connected to the conductor 20 of the wiring board 1 from both the upper and lower sides.
  • the support 10 has a plurality of openings 13 penetrating from the upper surface 101 to the lower surface 102, and the conductor 20 maintains the same planar shape to support the support 10. Since it penetrates, it is possible to form the wiring board 1 having a function equivalent to that of the double-sided exposed structure even if a photo-sintering process is used.
  • in-vehicle antennas require a conductor pattern with a thickness of about 50 to 100 ⁇ m in order to stabilize reception gain characteristics, and are usually made using copper foil of 50 ⁇ m or more.
  • the wiring board 1 of the present embodiment can secure a thickness of 50 ⁇ m or more by the total thickness of the pair of outer layers 21 and 22, and the outer layers 21 and 22 can be spread over a wide region via the inner layer 23. Can be electrically connected. For this reason, the antenna for vehicle-mounted uses can be produced for the wiring board 1 using silver wiring, and cost reduction can be aimed at.
  • the characteristic values of the wiring board 1 with the surrounding body material when the wiring board 1 is mounted on the vehicle (for example, thermal dimensional change, adhesion stability, etc.) ) Can be easily achieved.
  • FIG. 7 is a process diagram showing a method of manufacturing a wiring board in the present embodiment
  • FIGS. 8A to 8D are cross-sectional views in steps S10 to S30 in FIG. 7
  • FIG. 9 is a support used in the present embodiment.
  • FIG. 10 is a sectional view showing a modified example of the support used in the present embodiment
  • FIGS. 11A to 11F are sectional views of modified examples of steps S10 to S30 in FIG.
  • FIGS. 12A to 13C are cross-sectional views taken at steps S40 to S70 in FIG.
  • the manufacturing method of the wiring board 1 in the present embodiment is a method of forming the wiring board 1 having the same function as the double-side exposed structure by using a photosintering process.
  • the support 10 is prepared as shown in FIG. 8 (a).
  • the support 10 is composed of a sheet-like nonwoven fabric formed by bonding a large number of randomly oriented fibers 12 to each other.
  • the fiber 12 in this example is a glass fiber having a diameter of about 5 to 15 ⁇ m and has a heat resistance of about 800 ° C.
  • the binder that binds the fibers 12 include a resin material mainly composed of an acrylic resin or an epoxy resin. This binder bonds the fibers 12 to each other at the intersections. Therefore, voids are formed between the fibers 12, and the support 10 is formed with a large number of openings 13 penetrating linearly from the upper surface 101 to the lower surface 102.
  • the support 10 has a thickness of about 50 to 100 ⁇ m and a porosity of about 75 to 90%.
  • the thickness of the support body 10 is not specifically limited, For example, you may have thickness of 30 micrometers or less.
  • the thickness and the porosity of the support 10 are determined by the performance of the metal oxide ink 41 penetrating into the support 10 in step S20 of FIG. 7 described later, and the pulse into the support 10 in step S40 of FIG. 7 described later. Affects light penetration performance.
  • the fiber which comprises this support body 10 will not be specifically limited to a glass fiber, if it has the heat resistance of the grade which does not melt
  • resin fibers such as vinylon fibers and aramid fibers may be used as the fibers constituting the support 10.
  • the surface of the fiber 11 may be subjected to chemical treatment or physical treatment in order to ensure compatibility with the metal oxide ink 41 (described later) and the strength of the support 10.
  • the support 10 is composed of a single substrate made of a nonwoven fabric.
  • the configuration of the support is not particularly limited thereto, and a plurality of nonwoven fabrics may be laminated to constitute the support.
  • the types of fibers constituting the plurality of nonwoven fabrics are different from each other, the diameters of the fibers constituting the plurality of nonwoven fabrics are different from each other, or the densities of the fibers constituting the plurality of nonwoven fabrics are different from each other. May be.
  • the support 10B may be configured by laminating three base materials 11A to 11C to each other.
  • the first base material 11A located in the center is a nonwoven fabric made of glass fibers as described above, and ensures mechanical strength and sufficient heat resistance.
  • the pair of second base materials 11B and 11C located outside the first base material 11A are non-woven fabrics composed of the resin fibers as described above, and are good for metal oxide inks. Has printability.
  • the first base material 11A functions as a core material of the support 10B, fibers that are slightly inferior in heat resistance are used as the fibers constituting the second base materials 11B and 11C. Also good.
  • nonwoven fabric is comprised with the single kind of fiber, it is not limited to this in particular, A single nonwoven fabric is comprised with multiple types of fiber, or the fiber from which a diameter differs is used. A single nonwoven fabric may be formed.
  • the support may be composed of a single nonwoven fabric containing both glass fibers and resin fibers.
  • a porous material such as sponge may be used as the support.
  • This porous body has a large number of openings penetrating from the upper surface to the lower surface, and can be formed by foaming an organic material such as resin or rubber.
  • a metal oxide ink 41 is applied to the upper surface 101 of the support 10 as shown in FIG. 8B.
  • the metal oxide ink 41 in the present embodiment corresponds to an example of a dispersion liquid in the present invention.
  • the metal oxide ink 41 is a solution containing metal oxide particles and a reducing agent.
  • the metal oxide particles include nano particles such as copper oxide (Cu 2 O), silver oxide (Ag 2 O), molybdenum oxide (MoO 2 , MoO 3 ), and tungsten oxide (WO 2 , WO 3 ). Particles can be exemplified.
  • the reducing agent a material containing a carbon atom that functions as a reducing group during the reduction reaction of the metal oxide can be used, and examples thereof include hydrocarbon compounds such as ethylene glycol.
  • a solvent contained in the solution of the metal oxide ink 41 for example, water or various organic solvents can be used.
  • the metal oxide ink 41 may contain a polymer compound as a binder component, or may contain various adjusting agents such as a surfactant. Incidentally, when the metal oxide particles of silver oxide (Ag 2 O), the reducing agent is not required.
  • the metal oxide ink 41 may contain a plurality of types of metal oxide particles.
  • particles of noble metal such as silver (Ag), platinum (Pt), gold (Au), etc. may be used.
  • noble metal particles such as silver (Ag), platinum (Pt), and gold (Au) may be used in place of the metal oxide particles, and in this case, a reducing agent is unnecessary.
  • the method for applying the metal oxide ink 41 to the support 10 is not particularly limited, and either a contact application method or a non-contact application method may be used.
  • Specific examples of the contact coating method include screen printing, gravure printing, offset printing, gravure offset printing, flexographic printing, and the like.
  • specific examples of the non-contact coating method include inkjet printing, spray coating method, dispense coating method, jet dispensing method and the like.
  • the number of times of applying the metal oxide ink 41 to the support 10 is not particularly limited to one, and the metal oxide ink 41 may be applied to the upper surface 101 of the support 10 a plurality of times. Further, the composition of the metal oxide ink 41 may be varied for each application.
  • the metal oxide ink 41 applied to the upper surface 101 of the support 10 permeates (infiltrates) the inside of the support 10 through the openings 13 and the gaps of the support 10, It reaches the lower surface 102 of the support 10. Thereby, the ink impregnated portion 42 is formed on the support 10.
  • the support 10 is made of a nonwoven fabric made of glass fibers 11, the upper surface of the support 10 does not spread and spread out in the support 10 with the metal oxide ink 41.
  • the bottom surface 102 is reached while maintaining the planar shape (in this example, a planar shape having a straight portion and a pair of enlarged portions) when applied to 101.
  • the metal oxide ink applied to the support is a plant constituting the support. It penetrates into the inside of the sex fibers. For this reason, the metal oxide ink spreads and spreads through the vegetable fibers, and the planar shape at the time of application to the upper surface of the support cannot be maintained.
  • the metal oxide ink 41 does not penetrate into the inside of the fiber. The oxide ink 41 does not spread and spread in the support 10.
  • the metal oxide ink hardly penetrates into the support because the woven fabric has small openings and voids in the first place.
  • the metal oxide ink spreads and spreads along regularly arranged fibers, and the planar shape when applied to the upper surface of the support Can't keep up.
  • the nonwoven fabric is used as the support 10 as in this embodiment, the metal oxide ink 41 easily penetrates into the support 10 because the openings 13 and the gaps are relatively large.
  • the fibers are randomly oriented, so that the metal oxide ink does not spread and spread along the fibers.
  • the ink-impregnated portion 42 is dried to remove the solvent, thereby forming the metal oxide-containing portion 43.
  • the ink impregnation portion 42 is dried at 100 to 120 ° C. for about 20 to 120 minutes by a drying device.
  • the metal oxide containing part 43 in the present embodiment corresponds to an example of a precursor in the present invention.
  • the metal oxide containing part 43 is a layer containing the above-mentioned metal oxide particles (such as copper oxide).
  • metal oxide inks 41A and 41B are applied from both sides of the support 10 as shown in FIGS. 11 (a) to 11 (f).
  • the oxide containing parts 43A and 43B may be formed.
  • the metal oxide ink 41 ⁇ / b> A is applied to one main surface 101 of the support 10 (FIG. 11A), and the metal oxide ink 41 ⁇ / b> A penetrates to the center of the support 10.
  • the ink impregnated portion 42A is formed (FIG. 11B), and the ink impregnated portion 42A is dried to form the metal oxide containing portion 43A (FIG. 11C).
  • the metal oxide ink 41B is applied to the other main surface 102 of the support 10 (FIG. 11D), and the metal oxide ink 41B is applied to the center of the support 10.
  • the ink-impregnated portion 42B in contact with the metal oxide-containing portion 43A is formed (FIG.
  • step S ⁇ b> 40 Pulse light (pulse electromagnetic wave) is output to the metal oxide containing portion 43 of the body 10.
  • Pulse electromagnetic wave is output to the metal oxide containing portion 43 of the body 10.
  • the reduction reaction of metal oxide particles and metal sintering proceed, and a sintered body 44 is formed from the metal oxide containing portion 43.
  • carbon dioxide gas (or oxygen gas) or a vaporized gas of the solvent is released from the metal oxide containing portion 43, so that the sintered body 44 has a porous structure.
  • the sintered body 44 is a layer containing a metal (copper or the like) obtained by reducing and sintering the above metal oxide particles.
  • a xenon lamp, a mercury lamp, a metal hydride lamp, a chemical lamp, a carbon arc lamp, an infrared lamp, a laser irradiation apparatus etc. can be illustrated.
  • Examples of wavelength components included in the pulsed light emitted from the light source 60 include visible light, ultraviolet light, and infrared light.
  • the wavelength component included in the pulsed light is not particularly limited as long as it is an electromagnetic wave, and may include, for example, X-rays or microwaves.
  • the irradiation energy of the pulsed light emitted from the light source 60 is, for example, about 6.0 to 9.0 J / cm 2 , and the irradiation time of the pulsed light is about 2000 to 9000 ⁇ sec.
  • pulse light is directly supplied from the light source 60 to the upper and lower portions of the metal oxide containing portion 43, and pulse light from the light source 60 is supported on the side of the metal oxide containing portion 43.
  • the reduction reaction and the metal sintering of the metal oxide particles proceed from the outer edge side of the metal oxide-containing portion 43. Therefore, the light energy propagation is hindered by the sintered body 44 previously formed at the upper part, the lower part, and the side part of the metal oxide containing part 43, and the pulsed light does not sufficiently reach the inside of the metal oxide containing part 43.
  • the insulator 45 made of unsintered metal oxide remains inside the sintered body 44.
  • the sintered body 44 includes a first outer layer 441 formed on the upper surface 101 of the support 10, a second outer layer 442 formed on the lower surface 102 of the support 10, and the support 10. An inner layer 443 formed, and the entire circumference of the insulator 45 is covered with the sintered body 44.
  • the first outer layer 441 corresponds to the first outer layer 21 of the conductor 20 described above, and has the same planar shape as the first outer layer 21 (that is, a straight portion and a pair of pairs). A planar shape having an enlarged portion).
  • the second outer layer 442 corresponds to the second outer layer 22 of the conductor 20 and has substantially the same planar shape as the first outer layer 441.
  • the inner layer 443 corresponds to the inner layer 23 of the conductor 20 described above, and has a frame-like planar shape along the outer edge of the first outer layer 441 and along the outer edge of the second outer layer 442. And the first outer layer 441 and the second outer layer 442 are connected to each other.
  • the base material comprised with vegetable fibers, such as paper is not suitable for the support body in this manufacturing method.
  • the pulsed light is converted into the metal oxide containing portion 43.
  • the entire metal oxide containing portion 43 is completely sintered. Therefore, in this case, although not shown in particular, since the metal oxide-containing portion 43 does not remain in the sintered body 44, the inner layer has a solid planar shape substantially the same as the first outer layer. Is formed. This inner layer corresponds to the inner layer 23B of the wiring board 1B shown in FIGS.
  • step S50 of FIG. 7 the intermediate body 50 having the sintered body 44 is passed between the pair of compression rollers 71 and 72 as shown in FIG.
  • the compression rollers 71 and 72 are both cylindrical rollers made of stainless steel or the like, and have a smooth cylindrical pressing surface.
  • the sintered body 44 By passing the intermediate body 50 between the compression rollers 71 and 72, the sintered body 44 is compressed in the thickness direction, and the voids of the porous structure of the sintered body 44 are crushed. Thereby, the sintered metal agglomerates of the sintered body 44 are in close contact with each other, and the conductor 20 having a low surface resistance value is formed.
  • the surface resistivity of the sintered body 44 before compression is about 50 m [Omega / m 2
  • a surface resistance value of the conductor 20 and 5 m [Omega / m 2 degree Become.
  • step S60 of FIG. 7 the liquid resin 48 is selectively applied to the support 10 on which the conductor 20 is formed.
  • step S60 first, as shown in FIG. 13A, a resist layer 46 is formed on one enlarged portion 212 (see FIG. 1) of the first outer layer 21 of the conductor 20.
  • a resist layer 47 is formed on the other enlarged portion of the second outer layer 22 of the conductor.
  • step S60 the liquid resin 48 is applied to the entire support 10 and the conductor 20.
  • the liquid resin 48 covers the surfaces of the first and second outer layers 21 and 22 of the conductor 20, and also through the openings 13 and the gaps of the support 10. It penetrates (infiltrates) the inside of the support 10.
  • liquid resin examples include polymer emulsions in which a copolymer is dispersed in water.
  • specific examples of the copolymer include acrylic acid esters and methacrylic compounds as main components. Examples include those obtained by copolymerizing an acid ester and an appropriate amount of styrene or acrylonitrile for imparting necessary characteristics.
  • coating liquid resin the above-mentioned contact application method or non-contact application method can be illustrated.
  • step S70 of FIG. 7 as shown in FIG. 13C, the insulating layer 30 is formed by curing the liquid resin 48 covering the surface of the conductor 20 and impregnating the support 10.
  • the resist layers 46 and 47 formed in step S60 are removed from the conductor 20, thereby completing the wiring board 1 in the present embodiment.
  • the metal oxide containing portion 43 is formed on the support 10 so that the metal oxide containing portion 43 penetrates from the upper surface 101 to the lower surface 102 of the support 10 through the opening 13. To do.
  • the wiring board 1 which has a function equivalent to a double-sided exposure structure can be formed using a photosintering process.
  • Steps S20 and S30 in FIG. 7 in the present embodiment correspond to an example of the first step in the present invention
  • step S40 in FIG. 7 in the present embodiment corresponds to an example of the second step in the present invention
  • Step S50 of FIG. 7 in the present embodiment corresponds to an example of the third step in the present invention
  • the sintered body 44 in steps S40 and S50 in the present embodiment corresponds to the second and third steps in the present invention
  • 7 corresponds to an example of a conductor
  • steps S60 and S70 of FIG. 7 in the present embodiment correspond to an example of a fourth step in the present invention.
  • the intermediate body 50 before compression may be used as the wiring board.
  • the sintered body 44 corresponds to an example of a conductor in the present invention
  • the first outer layer 441 of the sintered body 44 corresponds to an example of a first outer layer in the present invention
  • the second outer layer 442 of 44 corresponds to an example of the second outer layer in the present invention
  • the inner layer 443 of the sintered body 44 corresponds to an example of the inner layer in the present invention
  • step S40 in the present embodiment The sintered body 44 corresponds to an example of a conductor in the second step in the present invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

配線基板１は、上面１０１から下面１０２に貫通する複数の開口１３を有する支持体１０と、支持体１０に支持された導電体２０と、を備えており、導電体２０は、支持体１０の上面１０１に形成された第１の外側層２１と、支持体１０の下面１０２に形成され、第１の外側層２１と実質的に同一の形状を有する第２の外側層２２と、支持体１０内に形成され、第１の外側層２１と第２の外側層２２を接続する内側層２３と、を含んでおり、内側層２３は、第１の外側層の外縁に沿っていると共に第２の外側層２２に沿った枠形状を有する。

Description

配線基板及び配線基板の製造方法
　本発明は、配線基板、及び、その配線基板の製造方法に関するものである。
　文献の参照による組み込みが認められる指定国については、２０１５年１２月１７日に日本国に出願された特願２０１５－２４６１５８に記載された内容を参照により本明細書に組み込み、本明細書の記載の一部とする。
　金属酸化物と還元剤を含有する分散液を基板上に堆積させて薄膜を形成し、当該薄膜をパルス電磁放射線に曝露して、金属酸化物を還元すると共に焼結することで、基板上に導電性薄膜を形成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特表２０１２－５０５９６６号公報
　使用用途に応じて、配線基板をいわゆる両面露出構造（基板の一方面に形成された導電性薄膜に対して他方面から電気的に接続可能な構造。ダブルアクセス構造）とする場合がある。サブトラクティブ法等の従来の製法によって製造される配線基板では、基板に貫通孔を形成し、当該貫通孔を介して導電性薄膜を裏面側に露出させることで、両面露出構造を確保している。
　しかしながら、上述のような光焼結プロセスによって製造される配線基板では、未還元／未焼結の金属酸化物が絶縁体として導電性薄膜の底部に残留している。そのため、基板に貫通孔を形成しても、基板の裏面側から導電性薄膜に対して電気的な接続を確保することができず、両面露出構造を形成し得ない、という問題がある。
　本発明が解決しようとする課題は、光焼結プロセスを用いた場合であっても両面露出構造と同等の機能を確保することが可能な配線基板、及び、その配線基板の製造方法を提供することである。
　［１］本発明に係る配線基板は、一方面から他方面に貫通する複数の開口を有する支持体と、前記支持体に支持された導電体と、を備えており、前記導電体は、前記支持体の一方面に形成された第１の外側層と、前記支持体の他方面に形成され、前記第１の外側層と実質的に同一の形状を有する第２の外側層と、前記支持体内に形成され、前記第１の外側層と前記第２の外側層を接続する内側層と、を含んでおり、前記内側層は、前記第１の外側層の外縁に沿っていると共に前記第２の外側層の外縁に沿った枠形状を少なくとも有する配線基板である。
　［２］上記発明において、前記配線基板は、枠状の前記内側層の内部に設けられ、金属酸化物から構成された絶縁体をさらに備えてもよい。
　［３］上記発明において、前記内側層は、前記第１の外側層と実質的に同一の中実な形状を有してもよい。
　［４］上記発明において、前記支持体は、ガラス繊維及び樹脂繊維の少なくとも一方から構成される不織布を含んでもよい。
　［５］上記発明において、前記支持体は、相互に積層された複数種の基材から構成されており、複数種の前記基材は、相互に異なる種類の繊維からそれぞれ構成された複数種の不織布を含んでもよい。
　［６］上記発明において、前記配線基板は、前記導電体を被覆すると共に前記支持体内に侵入した絶縁層をさらに備え、前記絶縁層は、前記第１の外側層の一部を外部に露出させる第１の窓部と、前記第２の外側層の一部を外部に露出させる第２の窓部と、を有してもよい。
　［７］本発明に係る配線基板の製造方法は、金属粒子及び金属酸化物粒子の少なくとも一方を含有する前駆体を支持体に支持させる第１の工程と、前記前駆体にパルス電磁波を照射して導電体を形成する第２の工程と、を備えており、前記支持体は、一方面から他方面に貫通する複数の開口を有しており、前記第１の工程は、前記前駆体が前記開口を介して記支持体の一方面から他方面に貫通するように、前記前駆体を前記支持体に形成することを含む配線基板の製造方法である。
　［８］上記発明において、前記第１の工程は、前記金属粒子及び前記金属酸化物の少なくとも一方を含有する分散液を前記支持体の一方面のみに塗布することを含んでもよい。
　［９］上記発明において、前記第１の工程は、前記金属粒子及び前記金属酸化物の少なくとも一方を含有する分散液を前記支持体の両面に塗布することを含んでもよい。
　［１０］上記発明において、前記配線基板の製造方法は、前記導電体を圧縮する第３の工程をさらに備えていてもよい。
　［１１］上記発明において、前記配線基板の製造方法は、前記導電体を被覆すると共に前記支持体内に侵入した絶縁層を形成する第４の工程をさらに備えていてもよい。
　本発明では、支持体が一方面から他方面に貫通する複数の開口を有しており、支持体内に形成された内側層が第１の外側層と第２の外側層を接続する。このため、光焼結プロセスを用いた場合であっても、両面露出構造と同等の機能を有する配線基板を形成することができる。
　また、本発明では、導電体を形成することとなる前駆体が開口を介して支持体の一方面から他方面に貫通するように、当該前駆体を支持体に形成する。このため、両面露出構造と同等の機能を有する配線基板を、光焼結プロセスを用いて形成することができる。
図１は、本発明の実施形態における配線基板を示す斜視図である。 図２は、図１のII-II線に沿った断面図である。 図３は、本発明の実施形態における配線基板の部分拡大平面図である。 図４は、図２のIV-IV線に沿った断面図である。 図５は、本発明の実施形態における配線基板の変形例を示す断面図である。 図６は、図５のVI-VI線に沿った断面図である。 図７は、本発明の実施形態における配線基板の製造方法を示す工程図である。 図８（ａ）は、図７のステップＳ１０における断面図であり、図８（ｂ）及び図８（ｃ）は、図７のステップＳ２０における断面図であり、図８（ｄ）は、図７のステップＳ３０における断面図である。 図９は、本発明の実施形態において用いられる支持体の部分拡大平面図である。 図１０は、本発明の実施形態において用いられる支持体の変形例を示す断面図である。 図１１（ａ）～図１１（ｆ）は、図７のステップＳ１０～Ｓ３０の変形例における断面図である。 図１２（ａ）は、図７のステップＳ４０における断面図であり、図１２（ｂ）は、図７のステップＳ５０における断面図である。 図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、図７のステップＳ６０における断面図であり、図１３（ｃ）は、図７のステップＳ７０における断面図である。
　以下、本実施形態を図面に基づいて説明する。
　図１及び図２は本実施形態における配線基板の斜視図及び断面図、図３は本実施形態における配線基板の部分拡大平面図、図４は図２のIV-IV線に沿った断面図、図５は本実施形態における配線基板の変形例を示す断面図、図６は図５のVI-VI線に沿った断面図である。
　図１及び図２に示すように、本実施形態における配線基板１は、支持体１０、導電体２０及び絶縁層３０を備えている。この配線基板１の使用用途としては、例えば、自動車の窓ガラスやバンパの車内側の面に装着されるアンテナを例示することができる。なお、本発明に係る配線基板の使用用途は、上記に特に限定されない。例えば、本発明に係る配線基板を多層プリント配線基板の内層として用いてもよい。また、配線基板１の用途によっては、配線基板１が絶縁層３０を備えていなくてもよい。
　支持体１０は、ガラス繊維から構成される不織布で形成されており、電気絶縁性を有している。この支持体１０は、上面１０１から下面１０２に貫通する多数の開口１３（図９参照）を有している。この支持体１０の構成については、本実施形態における配線基板１の製造方法の説明と共に後に詳述する。
　導電体２０は、例えば、配線パターン、ランド、パッドといった配線基板１の導体部分として使用される。この導電体２０は、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等の金属材料から構成されており、導電性を有している。この導電体２０は、後に詳述するように、支持体１０に含浸させた金属酸化物インク４１を乾燥させた後に光焼結させることで形成されている。なお、電解めっき処理や無電解めっき処理によって、この導電体２０の表面に導電性金属薄膜が追加的に形成されていてもよい。
　本実施形態における導電体２０は、図２に示すように、第１の外側層２１、第２の外側層２２、及び、内側層２３を含んでいる。
　第１の外側層２１は、支持体１０の上面１０１に形成されている。この第１の外側層２１は、図３に示すように、透過平面視（配線基板１を上方又は下方（当該配線基板１の法線方向）から透過して見た場合の平面視）において、直線部２１１と、当該直線部２１１の両端にそれぞれ連結された拡大部２１２と、から構成された平面形状を有している。なお、この第１の外側層２１の平面形状は、特に上記の形状に限定されず、任意の形状を採用することができる。
　第２の外側層２２は、支持体１０の下面１０２に形成されている。この第２の外側層２２は、透過平面視において、第１の外側層２１の平面形状と実質的に同一の平面形状を有しており、直線部と、当該直線部の両端にそれぞれ連結された一対の拡大部を有している。
　内側層２３は、支持体１０に含浸した金属酸化物インク４１（後述）によって、支持体１０内に形成されている。この内側層２３は、透過平面視において、第１の外側層２１の外縁に沿っていると共に第２の外側層２２の外縁に沿った枠状の平面形状を有しており、第１の外側層２１と第２の外側層２２とが、開口１３内に形成された内側層２３を介して接続されている。具体的には、この内側層２３は、図４に示すように、一対の長辺部２３１と、長辺部２３１の両端にそれぞれ連続する矩形部２３２と、から構成される枠状の平面形状を有している。長辺部２３１は、第１の外側層２１の直線部２１１の側辺に対応しており、矩形部２３２は、第１の外側層２１の拡大部２１２に対応している。
　本実施形態では、枠状の内側層２３の内部は絶縁体２４で満たされている。この絶縁体２４は、例えば、酸化銅（Ｃｕ２Ｏ，ＣｕＯ）、酸化銀（Ａｇ２Ｏ）、酸化モリブデン（ＭｏＯ２，ＭｏＯ３）、酸化タングステン（ＷＯ２，ＷＯ３）等の金属酸化物から構成されている。
　なお、図５及び図６に示すように、導電体２０Ｂの内側層２３Ｂが、透過平面視において、第１の外側層２１と実質的に同一の中実な平面形状を有してもよく、直線部２３３と一対の拡大部２３４を有してもよい。この場合の配線基板１Ｂは、絶縁体２４を備えていない。
　絶縁層３０は、例えば樹脂材料から構成されており、電気絶縁性を有している。この絶縁層３０は、後に詳述するように、導電体２０が形成された支持体１０を液状樹脂に含浸して硬化させることで形成されている。そのため、絶縁層３０は、導電体２０を被覆すると共に支持体１０内に侵入している。この絶縁層３０により、配線基板１の機械的強度や電気絶縁性を確保したり、導電体２０を保護することができる。
　この絶縁層３０の一方面に第１の窓部３１が形成されていると共に、当該絶縁層３０の他方面には第２の窓部３２が形成されている。第１の窓部３１は、導電体２０の第１の外側層２１の一方の拡大部２１２を上方に向かって露出させている。これに対し、第２の窓部３２は、導電体２０の第２の外側層２２の他方の拡大部を下方に向かって露出させている。このため、配線基板１の導電体２０に対して上下両側から電気的に接続することが可能となっている。
　以上のように、本実施形態では、支持体１０が、上面１０１から下面１０２に貫通する複数の開口１３を有しており、導電体２０が同一の平面形状を維持して当該支持体１０を貫通しているので、光焼結プロセス（Photo-sintering process）を用いた場合であっても、両面露出構造の配線基板と同等の機能を有する配線基板１を形成することができる。
　また、例えば、車載アンテナでは、受信利得特性の安定化のために５０～１００μｍ程度の厚さの導体パターンを必要とし、通常５０μｍ以上の銅箔を用いて作製される。これに対し、本実施形態の配線基板１は、一対の外側層２１，２２の総厚により５０μｍ以上の厚さを確保できると共に、内側層２３を介してこれら外側層２１，２２を広い領域で電気的に接続することができる。このため、銀配線を用いて配線基板１を車載用途のアンテナを作製することができ、コスト低減を図ることができる。
　また、絶縁層３０を構成する樹脂材料の選択によって、配線基板１が車両に装着された際の周辺の車体材料との配線基板１の特性値（例えば、熱的な寸法変化や接着安定性等）の整合性も容易に図ることもできる。
　次に、本実施形態における配線基板１の製造方法について、図７～図１３（ｃ）を参照しながら説明する。
　図７は本実施形態における配線基板の製造方法を示す工程図、図８（ａ）～図８（ｄ）は図７のステップＳ１０～Ｓ３０における断面図、図９は本実施形態において用いられる支持体の部分拡大平面図、図１０は本実施形態において用いられる支持体の変形例を示す断面図、図１１（ａ）～図１１（ｆ）は図７のステップＳ１０～Ｓ３０の変形例における断面図、図１２（ａ）～図１３（ｃ）は図７のステップＳ４０～Ｓ７０における断面図である。
　本実施形態における配線基板１の製造方法は、両面露出構造と同等の機能を有する配線基板１を、光焼結プロセスを用いて形成する方法である。
　まず、図７のステップＳ１０において、図８（ａ）に示すように、支持体１０を準備する。この支持体１０は、図９に示すように、ランダムに配向された多数の繊維１２を相互に結合することで形成されたシート状の不織布から構成されている。本例における繊維１２は、５～１５μｍ程度の直径を有するガラス繊維であり、８００℃程度の耐熱性を有している。繊維１２を結合するバインダとしては、アクリル樹脂やエポキシ樹脂を主成分とした樹脂材料を例示することができる。このバインダは、繊維１２同士を交点で相互に接着している。そのため、繊維１２同士の間には空隙が形成されており、この支持体１０には、上面１０１から下面１０２に直線状に貫通する多数の開口１３が形成されている。この支持体１０は、５０～１００μｍ程度の厚さを有していると共に、７５～９０％程度の空隙率を有している。なお、支持体１０の厚さは特に限定されず、例えば３０μｍ以下の厚さを有していてもよい。この支持体１０の厚さと空隙率は、後述する図７のステップＳ２０における支持体１０への金属酸化物インク４１の浸透の性能と、後述する図７のステップＳ４０における支持体１０内へのパルス光の侵入の性能に影響を与える。
　なお、この支持体１０を構成する繊維は、後述する光焼結プロセス（図７のステップＳ４０）において溶断しない程度の耐熱性を備えていれば、特にガラス繊維に限定されない。例えば、支持体１０を構成する繊維として、ビニロン繊維やアラミド繊維等の樹脂繊維を用いてもよい。また、金属酸化物インク４１（後述）との親和性や支持体１０の強度確保のために、繊維１１の表面に化学的処理や物理的処理を施してもよい。
　上述の例では、支持体１０を不織布からなる一枚の基材で構成したが、支持体の構成は特にこれに限定されず、複数の不織布を積層して支持体を構成してもよい。この際に、複数の不織布を構成する繊維の種類を相互に異ならせたり、複数の不織布を構成する繊維の直径を相互に異ならせたり、複数の不織布を構成する繊維の密度を相互に異ならせてもよい。
　例えば、図１０に示すように、３枚の基材１１Ａ～１１Ｃを相互に積層して支持体１０Ｂを構成してもよい。中央に位置する第１の基材１１Ａは、上述したようなガラス繊維から構成された不織布であり、機械的強度や十分な耐熱性を確保している。これに対し、第１の基材１１Ａの外側に位置する一対の第２の基材１１Ｂ，１１Ｃは、上述したような樹脂繊維から構成された不織布であり、金属酸化物インクに対して良好な印刷適性を有している。なお、図１０に示す例では、第１の基材１１Ａが支持体１０Ｂのコア材として機能するので、第２の基材１１Ｂ，１１Ｃを構成する繊維として、耐熱性に若干劣る繊維を用いてもよい。
　また、上述の例では、一枚の不織布を単一の種類の繊維で構成したが、特にこれに限定されず、複数種の繊維で一枚の不織布を構成したり、直径の異なる繊維を用いて一枚の不織布を構成してもよい。例えば、特に図示しないが、ガラス繊維と樹脂繊維の双方を含有する一枚の不織布で支持体を構成してもよい。
　また、不織布に代えて、スポンジのような多孔質体を支持体として用いてもよい。この多孔質体は、上面から下面に貫通する多数の開口を有しており、樹脂やゴムなどの有機材料を発泡処理することで形成することができる。
　次いで、図７のステップＳ２０において、図８（ｂ）に示すように、支持体１０の上面１０１に金属酸化物インク４１を塗布する。本実施形態における金属酸化物インク４１が、本発明における分散液の一例に相当する。
　この金属酸化物インク４１は、金属酸化物粒子と還元剤を含有した溶液である。金属酸化物粒子の具体例としては、例えば、酸化銅（Ｃｕ２Ｏ）、酸化銀（Ａｇ２Ｏ）、酸化モリブデン（ＭｏＯ２，ＭｏＯ３）、酸化タングステン（ＷＯ２，ＷＯ３）等のナノ粒子を例示することができる。還元剤としては、金属酸化物の還元反応時に還元性基として機能する炭素原子を内包する材料を用いることができ、例えば、エチレングルコールのような炭化水素系化合物を例示することができる。また、金属酸化物インク４１の溶液中に含まれる溶剤としては、例えば、水や各種有機溶剤を用いることができる。さらに、金属酸化物インク４１が、バインダ成分として高分子化合物を含有したり、界面活性剤等の各種調整剤を含有してもよい。なお、金属酸化物粒子が酸化銀（Ａｇ２Ｏ）の場合は、還元剤は不要である。
　なお、金属酸化物インク４１が複数種の金属酸化物粒子を含有していてもよい。また、金属酸化物粒子に加えて、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）等の貴金属の粒子を用いてもよい。或いは、金属酸化物粒子に代えて、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）等の貴金属の粒子を用いてもよく、この場合には、還元剤は不要である。
　金属酸化物インク４１を支持体１０に塗布する方法としては、特に限定されないが、接触塗布法又は非接触塗布法のいずれを用いてもよい。接触塗布法の具体例としては、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、グラビアオフセット印刷、フレキソ印刷等を例示することができる。一方、非接触塗布法の具体例としては、インクジェット印刷、スプレー塗布法、ディスペンス塗布法、ジェットディスペンス法等を例示することができる。
　なお、支持体１０への金属酸化物インク４１の塗布回数は、特に１回に限定されず、金属酸化物インク４１を支持体１０の上面１０１に複数回塗布してもよい。また、各回の塗布毎に、金属酸化物インク４１の組成を異ならせてもよい。
　図８（ｃ）に示すように、支持体１０の上面１０１に塗布された金属酸化物インク４１は、支持体１０の開口１３や空隙を介して支持体１０の内部に浸透（浸潤）し、支持体１０の下面１０２に到達する。これにより、支持体１０にインク含浸部４２が形成される。この際、本実施形態では、支持体１０が、ガラス繊維１１で構成された不織布から構成されているので、金属酸化物インク４１が支持体１０内で滲んで広がることなく、支持体１０の上面１０１に塗布された際の平面形状（本例では、直線部と一対の拡大部を有する平面形状）を維持したまま下面１０２に到達する。
　これに対し、支持体として植物性の繊維（パルプ）で構成された不織布（例えば、紙）を用いた場合には、支持体に塗布された金属酸化物インクが、当該支持体を構成する植物性の繊維自体の内部にも浸透してしまう。このため、金属酸化物インクが植物性の繊維を介して滲んで広がってしまい、支持体の上面への塗布時の平面形状を維持することができない。これに対し、本実施形態のように、支持体１０を構成する繊維としてガラス繊維や樹脂繊維を用いた場合には、金属酸化物インク４１が当該繊維の内部に浸透することがないため、金属酸化物インク４１が支持体１０内で滲んで広がることがない。
　また、支持体として織布を用いた場合には、そもそも織布は開口や空隙が小さいため、金属酸化物インクが当該支持体の内部に浸透しにくい。また、織布からなる支持体に金属酸化物インクが浸透したとしても、金属酸化物インクが、規則的に並ぶ繊維に沿って滲んで広がってしまい、支持体の上面への塗布時の平面形状を維持することができない。これに対し、本実施形態のように、支持体１０として不織布を用いた場合には、開口１３や空隙が比較的大きいため、金属酸化物インク４１が当該支持体１０の内部に浸透しやすい。また、支持体１０として不織布を用いた場合には、繊維がランダムに配向されているため、金属酸化物インクが繊維に沿って滲んで広がることもない。
　次いで、図７のステップＳ３０において、図８（ｄ）に示すように、インク含浸部４２を乾燥させて溶媒を除去することで、金属酸化物含有部４３を形成する。具体的には、乾燥装置によって、インク含浸部４２を１００～１２０℃で２０～１２０分程度乾燥させる。本実施形態における金属酸化物含有部４３が、本発明における前駆体の一例に相当する。なお、金属酸化物含有部４３は、上述の金属酸化物粒子（酸化銅等）を含む層である。
　なお、例えば、支持体１０が比較的厚い場合には、図１１（ａ）～図１１（ｆ）に示すように、金属酸化物インク４１Ａ，４１Ｂを支持体１０の両面から塗布することで金属酸化物含有部４３Ａ，４３Ｂを形成してもよい。
　具体的には、まず、支持体１０の一方の主面１０１に金属酸化物インク４１Ａを塗布して（図１１（ａ））、当該金属酸化物インク４１Ａを支持体１０の中央あたりまで浸透させてインク含浸部４２Ａを形成し（図１１（ｂ））、当該インク含浸部４２Ａを乾燥させて金属酸化物含有部４３Ａを形成する（図１１（ｃ））。次いで、支持体１０を反転させた後、支持体１０の他方の主面１０２に金属酸化物インク４１Ｂを塗布して（図１１（ｄ））、当該金属酸化物インク４１Ｂを支持体１０の中央あたりまで浸透させて、金属酸化物含有部４３Ａに接するインク含浸部４２Ｂを形成し（図１１（ｅ））、当該インク含浸部４２Ｂを乾燥させることで金属酸化物含有部４３Ｂを形成する（図１１（ｆ））。このように形成された金属酸化物含有部４３Ａ，４３Ｂは、支持体１０の上面１０１から下面１０２に貫通している。
　図７に戻り、金属酸化物含有部４３を支持体１０に形成したら、次いで、ステップＳ４０において、図１２（ａ）に示すように、支持体１０の上下両側に配置された光源６０から、支持体１０の金属酸化物含有部４３に対して、パルス光（パルス電磁波）を出力する。これにより、金属酸化物粒子の還元反応と金属焼結が進行して、金属酸化物含有部４３から焼結体４４が形成される。この還元反応に伴って、金属酸化物含有部４３から炭酸ガス（或いは酸素ガス）や溶媒の気化ガスが放出されるため、この焼結体４４は多孔質構造を有している。なお、焼結体４４は、上述の金属酸化物粒子を還元及び焼結した金属（銅等）を含む層である。
　光源６０としては、特に限定されないが、キセノンランプ、水銀灯、メタルハイドランプ、ケミカルランプ、カーボンアーク灯、赤外線ランプ、レーザ照射装置等を例示することができる。光源６０から照射されるパルス光が含む波長成分としては、可視光線、紫外線、赤外線等を例示することができる。なお、パルス光が含む波長成分は、電磁波であれば特に限定されず、例えば、Ｘ線やマイクロ波等を含んでもよい。また、光源６０から照射されるパルス光の照射エネルギーは、例えば、６．０～９．０Ｊ／ｃｍ２程度であり、当該パルス光の照射時間は、２０００～９０００μｓｅｃ程度である。
　この光焼結ステップＳ４０において、金属酸化物含有部４３の上部及び下部には光源６０からパルス光が直接供給されると共に、金属酸化物含有部４３の側部には光源６０からパルス光が支持体１０の開口１３や空隙を介して供給され、金属酸化物粒子の還元反応と金属焼結は、金属酸化物含有部４３の外縁側から進行する。そのため、金属酸化物含有部４３の上部、下部及び側部で先に形成された焼結体４４によって光エネルギー伝搬が阻害され、パルス光が金属酸化物含有部４３の内部まで十分に到達せず、未焼結の金属酸化物からなる絶縁体４５が焼結体４４の内部に残留してしまう。
　その結果、焼結体４４は、支持体１０の上面１０１に形成された第１の外側層４４１と、支持体１０の下面１０２に形成された第２の外側層４４２と、支持体１０内に形成された内側層４４３と、を有しており、絶縁体４５の全周が焼結体４４によって覆われている。特に図示しないが、第１の外側層４４１は、上述の導電体２０の第１の外側層２１に対応しており、当該第１の外側層２１と同じ平面形状（すなわち、直線部と一対の拡大部を有する平面形状）を有している。第２の外側層４４２は、上述の導電体２０の第２の外側層２２に対応しており、第１の外側層４４１と実質的に同一の平面形状を有している。内側層４４３は、上述の導電体２０の内側層２３に対応しており、第１の外側層４４１の外縁に沿っていると共に第２の外側層４４２の外縁に沿った枠状の平面形状を有しており、第１の外側層４４１と第２の外側層４４２を接続している。
　因みに、支持体として植物性の繊維で構成された基材（例えば紙）を用いた場合には、焼結層の内側層に接触している繊維が焼結時の熱履歴に耐えきれずに炭化破断してしまうリスクが高い。このため、紙等の植物性の繊維で構成された基材は、本製法における支持体に適していない。
　なお、支持体１０の厚さが薄い場合（例えば、圧縮前の支持体１０の厚さが３０μｍ以下である場合）には、この光焼結ステップＳ４０において、パルス光が金属酸化物含有部４３の内部まで到達し、当該金属酸化物含有部４３全体が完全に焼結する。したがって、この場合には、特に図示しないが、焼結体４４の内部に金属酸化物含有部４３が残留しないため、第１の外側層と実質的に同一の中実な平面形状を有する内側層が形成される。この内側層は、上述した図５及び図６に示す配線基板１Ｂの内側層２３Ｂに対応する。
　次いで、図７のステップＳ５０において、図１２（ｂ）に示すように、焼結体４４を有する中間体５０を、一対の圧縮ローラ７１，７２の間を通過させる。圧縮ローラ７１，７２はいずれも、ステンレス等から構成された円筒状のローラであり、平滑な円筒状の押圧面を有している。
　中間体５０が圧縮ローラ７１，７２の間を通過することで、焼結体４４が厚さ方向に圧縮され、当該焼結体４４が有する多孔質構造の空隙が潰される。これにより、焼結体４４の焼結金属粒塊が密着し、表面抵抗値の低い導電体２０が形成される。一例を挙げれば、圧縮前の焼結体４４の表面抵抗値が５０ｍΩ／ｍ２程度である場合に、この圧縮ステップＳ５０を経ることで、導電体２０の表面抵抗値は５ｍΩ／ｍ２程度となる。因みに、この圧縮ステップＳ５０において、圧縮ローラ７１，７２の圧縮方向は支持体１０の厚さ方向であるので、支持体１０の繊維１１間の空隙は当該厚さ方向において小さくなるが、厚さ方向に貫通する開口１３が小さくなることはない。
　次いで、図７のステップＳ６０において、導電体２０が形成された支持体１０に液状樹脂４８を選択的に塗布する。具体的には、このステップＳ６０において、まず、図１３（ａ）に示すように、導電体２０の第１の外側層２１の一方の拡大部２１２（図１参照）の上にレジスト層４６を形成すると共に、導電体の第２の外側層２２の他方の拡大部の上にレジスト層４７を形成する。
　次いで、このステップＳ６０において、支持体１０及び導電体２０の全体に液状樹脂４８を塗布する。これにより、液状樹脂４８は、図１３（ｂ）に示すように、導電体２０の第１及び第２の外側層２１，２２の表面を覆うと共に、支持体１０の開口１３や空隙を介して支持体１０の内部に浸透（浸潤）する。
　特に限定されないが、液状樹脂の具体例としては、共重合体を水に分散させてなるポリマーエマルジョンを例示することができ、共重合体の具体例としては、主成分としてのアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルと、必要な特性を付与するための適量のスチレンやアクリルニトリルと、を共重合させたものを例示することができる。また、液状樹脂を塗布する方法としては、上述の接触塗布法又は非接触塗布法を例示することができる。
　次いで、図７のステップＳ７０において、図１３（ｃ）に示すように、導電体２０の表面を覆うと共に支持体１０に含浸された液状樹脂４８を硬化させることで、絶縁層３０を形成する。次いで、特に図示しないが、ステップＳ６０で形成したレジスト層４６，４７を導電体２０から除去することで、本実施形態における配線基板１が完成する。
　以上のように、本実施形態では、金属酸化物含有部４３が開口１３を介して支持体１０の上面１０１から下面１０２に貫通するように、当該金属酸化物含有部４３を支持体１０に形成する。このため、両面露出構造と同等の機能を有する配線基板１を、光焼結プロセスを用いて形成することができる。
　本実施形態における図７のステップＳ２０，Ｓ３０が、本発明における第１の工程の一例に相当し、本実施形態における図７のステップＳ４０が、本発明における第２の工程の一例に相当し、本実施形態における図７のステップＳ５０が、本発明における第３の工程の一例に相当し、本実施形態におけるステップＳ４０，Ｓ５０における焼結体４４が、本発明における第２及び第３の工程における導電体の一例に相当し、本実施形態における図７のステップＳ６０，Ｓ７０が、本発明における第４の工程の一例に相当する。
　なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
　例えば、導電体２０に優れた抵抗特性が要求されない場合には、圧縮前の中間体５０（図１２（ａ）参照）を配線基板として用いてもよい。この場合には、焼結体４４が本発明における導電体の一例に相当し、焼結体４４の第１の外側層４４１が本発明における第１の外側層の一例に相当し、焼結体４４の第２の外側層４４２が本発明における第２の外側層の一例に相当し、焼結体４４の内側層４４３が本発明における内側層の一例に相当し、本実施形態におけるステップＳ４０における焼結体４４が、本発明における第２の工程における導電体の一例に相当する。
１，１Ｂ…配線基板
　１０，１０Ｂ…支持体
　　　１０１…上面
　　　１０２…下面
　　１１Ａ～１１Ｃ…基材
　　１２…繊維
　　１３…開口
　２０，２０Ｂ…導電体
　　２１…第１の外側層
　　　２１１…直線部
　　　２１２…拡大部
　　２２…第２の外側層
　　２３，２３Ｂ…内側層
　　　２３１…長辺部
　　　２３２…矩形部
　　　２３３…直線部
　　　２３４…拡大部
　２４…絶縁体
　３０…絶縁層
　　３１…第１の窓部
　　３２…第２の窓部
４１，４１Ａ，４１Ｂ…金属酸化物インク
４２，４２Ａ，４２Ｂ…インク含浸部
４３，４３Ａ，４３Ｂ…金属酸化物含有部
４４…焼結体
　４４１…第１の外側層
　４４２…第２の外側層
　４４３…内側層
４５…絶縁体
４６，４７…レジスト層
４８…液状樹脂
　５０…中間体
　６０…光源
７１，７２…圧縮ローラ

Claims (11)

  1. 　一方面から他方面に貫通する複数の開口を有する支持体と、
    　前記支持体に支持された導電体と、を備えており、
    　前記導電体は、
    　前記支持体の一方面に形成された第１の外側層と、
    　前記支持体の他方面に形成され、前記第１の外側層と実質的に同一の形状を有する第２の外側層と、
    　前記支持体内に形成され、前記第１の外側層と前記第２の外側層を接続する内側層と、を含んでおり、
    　前記内側層は、前記第１の外側層の外縁に沿っていると共に前記第２の外側層の外縁に沿った枠形状を少なくとも有する配線基板。
  2. 　請求項１に記載の配線基板であって、
    　前記配線基板は、枠状の前記内側層の内部に設けられ、金属酸化物から構成された絶縁体をさらに備えた配線基板。
  3. 　請求項１に記載の配線基板であって、
    　前記内側層は、前記第１の外側層と実質的に同一の中実な形状を有する配線基板。
  4. 　請求項１～３のいずれか一項に記載の配線基板であって、
    　前記支持体は、ガラス繊維及び樹脂繊維の少なくとも一方から構成される不織布を含む配線基板。
  5. 　請求項１～４のいずれか一項に記載の配線基板であって、
    　前記支持体は、相互に積層された複数種の基材から構成されており、
    　複数種の前記基材は、相互に異なる種類の繊維からそれぞれ構成された複数種の不織布を含む配線基板。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の配線基板であって、
    　前記配線基板は、前記導電体を被覆すると共に前記支持体内に侵入した絶縁層をさらに備え、
    　前記絶縁層は、
    　前記第１の外側層の一部を外部に露出させる第１の窓部と、
    　前記第２の外側層の一部を外部に露出させる第２の窓部と、を有する配線基板。
  7. 　金属粒子及び金属酸化物粒子の少なくとも一方を含有する前駆体を支持体に支持させる第１の工程と、
    　前記前駆体にパルス電磁波を照射して導電体を形成する第２の工程と、を備えており、
    　前記支持体は、一方面から他方面に貫通する複数の開口を有しており、
    　前記第１の工程は、前記前駆体が前記開口を介して記支持体の一方面から他方面に貫通するように、前記前駆体を前記支持体に形成することを含む配線基板の製造方法。
  8. 　請求項７に記載の配線基板の製造方法であって、
    　前記第１の工程は、前記金属粒子及び前記金属酸化物の少なくとも一方を含有する分散液を前記支持体の一方面のみに塗布することを含む配線基板の製造方法。
  9. 　請求項７に記載の配線基板の製造方法であって、
    　前記第１の工程は、前記金属粒子及び前記金属酸化物の少なくとも一方を含有する分散液を前記支持体の両面に塗布することを含む配線基板の製造方法。
  10. 　請求項７～９のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法であって、
    　前記配線基板の製造方法は、前記導電体を圧縮する第３の工程をさらに備えている配線基板の製造方法。
  11. 　請求項７～１０のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法であって、
    　前記配線基板の製造方法は、前記導電体を被覆すると共に前記支持体内に侵入した絶縁層を形成する第４の工程をさらに備えている配線基板の製造方法。
PCT/JP2016/080107 2015-12-17 2016-10-11 配線基板及び配線基板の製造方法 WO2017104240A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/063,066 US20200275550A1 (en) 2015-12-17 2016-10-11 Wiring board and method of manufacturing wiring board
CN201680062754.7A CN108353502A (zh) 2015-12-17 2016-10-11 布线基板以及布线基板的制造方法
EP16875225.1A EP3393217A4 (en) 2015-12-17 2016-10-11 CONNECTION TABLE AND METHOD FOR PRODUCING CONNECTION BOARD

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015246158A JP2017112257A (ja) 2015-12-17 2015-12-17 配線基板及び配線基板の製造方法
JP2015-246158 2015-12-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017104240A1 true WO2017104240A1 (ja) 2017-06-22

Family

ID=59056044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/080107 WO2017104240A1 (ja) 2015-12-17 2016-10-11 配線基板及び配線基板の製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20200275550A1 (ja)
EP (1) EP3393217A4 (ja)
JP (1) JP2017112257A (ja)
CN (1) CN108353502A (ja)
WO (1) WO2017104240A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61107792A (ja) * 1984-10-31 1986-05-26 東芝シリコ−ン株式会社 回路基布の形成方法
JPH10321989A (ja) * 1997-05-14 1998-12-04 Katsuya Hiroshige 導電パターンを形成した導電シート
JP2002299826A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Toshiba Chem Corp 多層プリント配線基板、半導体装置、及び、これらの製造方法
JP2013196881A (ja) * 2012-03-19 2013-09-30 Osaka Univ 導電パターン形成方法及び光照射またはマイクロ波加熱による導電パターン形成用組成物

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1005619A (en) * 1962-06-29 1965-09-22 Ibm Improvements in and relating to the deposition of copper on non-conductive surfaces
JP3947776B2 (ja) * 2004-05-13 2007-07-25 ニスカ株式会社 導電性材料及びその製造方法
WO2007056557A1 (en) * 2005-11-08 2007-05-18 North Carolina State University Methods and devices for providing flexible electronics
US9743516B2 (en) * 2012-12-03 2017-08-22 Ncc Nano, Llc Method for forming thin film conductors on a substrate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61107792A (ja) * 1984-10-31 1986-05-26 東芝シリコ−ン株式会社 回路基布の形成方法
JPH10321989A (ja) * 1997-05-14 1998-12-04 Katsuya Hiroshige 導電パターンを形成した導電シート
JP2002299826A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Toshiba Chem Corp 多層プリント配線基板、半導体装置、及び、これらの製造方法
JP2013196881A (ja) * 2012-03-19 2013-09-30 Osaka Univ 導電パターン形成方法及び光照射またはマイクロ波加熱による導電パターン形成用組成物

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3393217A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3393217A4 (en) 2019-10-16
CN108353502A (zh) 2018-07-31
EP3393217A1 (en) 2018-10-24
US20200275550A1 (en) 2020-08-27
JP2017112257A (ja) 2017-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7329458B2 (en) Wiring member and method of manufacturing the same
TWI259038B (en) Circuit board, electric insulating material therefor and method of manufacturing the same
KR102433141B1 (ko) 인터포져 층과 전도성 페이스트를 사용하는 다층 회로 기판
WO2007097249A1 (ja) 多孔性フィルム及び多孔性フィルムを用いた積層体
CN101384425A (zh) 多孔性薄膜及使用了多孔性薄膜的层叠体
KR20140088169A (ko) 전도성 패턴 형성 방법
DE112014003822T5 (de) Folienheizung z. B. für eine Heizplatte
CN100558222C (zh) 多层布线板及其制造方法
KR101943605B1 (ko) 도체층의 제조 방법 및 배선 기판
JP6760933B2 (ja) プリント配線板用原板及びプリント配線板、並びにプリント配線板用原板の製造方法
JP7298854B2 (ja) パターン付繊維基材
JPWO2018123977A1 (ja) 配線基板及び配線基板の製造方法
WO2017104240A1 (ja) 配線基板及び配線基板の製造方法
TW540281B (en) Manufacturing method of conductive paste material and manufacturing method of printing wiring base board
JP3956087B2 (ja) プリント基板の製造方法
JP2005203484A (ja) 導電回路装置および導電回路装置の製造方法
JP2013502704A (ja) 基板に導電性ビアを製造する方法
US11355684B2 (en) Multilayer circuit substrate and manufacturing method thereof
JP2001323075A (ja) 離型性フィルム、フイルム付き基材、離型性フィルムの形成方法および回路基板の製造方法
JP4541187B2 (ja) 膜素子内蔵プリント配線板の製造方法、膜素子内蔵プリント配線板
KR20210005563A (ko) 라미네이션 중에 형성된 도전성 트레이스를 갖는 촉매 라미네이트
JP2002368414A (ja) 高導電性配線基板の製造方法および製造装置ならびに配線基板
JP2009246133A (ja) 電子部品の製造方法
JP2003283087A (ja) プリント配線基板およびその製造方法
JP2010238733A (ja) 配線基板およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16875225

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE