(57)【要約】【課題】一連の製造工程を１回のみ実施して所望の形状、寸法精度を有する厚さが異なる配線を得ることを可能とする技術を提供する。【解決手段】配線基板の製造方法は、基板の配線面を、凹部を有する型の前記凹部を有する面と対向して接触させる工程と、前記凹部に導体材料を充填する工程と、前記凹部に前記導体材料が充填された前記型を振動させる工程と、を含む。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の配線面を、凹部を有する型の前記凹部を有する面と対向して接触させる工程と、
前記凹部に導体材料を充填する工程と、
前記凹部に前記導体材料が充填された前記型を振動させる工程と、
を含む配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記基板の前記配線面の、前記型の前記凹部と対向する領域を親液性領域とする工程を含む請求項１に記載の配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記凹部に充填された前記導体材料を硬化させる工程を含む請求項１または請求項２に記載の配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記型を振動させる工程と、前記導体材料を硬化させる工程とを同時に実施する請求項３に記載の配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記導体材料は、光硬化性を有し、
前記型は、光透過性を有し、
前記型を通して光を照射し、前記凹部に充填された前記導体材料を硬化させる請求項３または請求項４に記載の配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記凹部は、前記凹部を有する面に対する深さが異なる領域を有する請求項１から請求項５のいずれかに記載の配線基板の製造方法。
【請求項７】
前記凹部は、深さ方向において段差部を有する請求項１から請求項６のいずれかに記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器等で用いられる配線基板において、配線上で電気抵抗値を変更したい場合、例えば配線の長さや幅を変更することで対応してきた。これに関して、例えば特許文献１で提案された従来の配線基板の製造方法では、配線パターンに相当する金属層を形成する工程を繰り返すことで、金属層が２層、３層、４層と積層された配線基板を製造している。このようにして、配線の厚みを通常よりも厚くすることで、配線抵抗が低くなり、配線密度を向上させることができ、回路の小型化と高速化とを同時に実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３３５７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の配線基板の製造方法では、厚さが異なる配線を、一連の製造工程を１回のみ実施して同一面上に形成することができない。また、従来の配線基板の製造方法のように、配線パターンに相当する金属層を形成する工程を繰り返して積層すると、各層の形成時に生じる配線の形状や寸法精度のばらつきが蓄積され、目的の形状の配線を得ることができないことが懸念された。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、一連の製造工程を１回のみ実施して所望の形状、寸法精度を有する厚さが異なる配線を得ることを可能とする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る配線基板の製造方法は、基板の配線面を、凹部を有する型の前記凹部を有する面と対向して接触させる工程と、前記凹部に導体材料を充填する工程と、前記凹部に前記導体材料が充填された前記型を振動させる工程と、を含む構成（第１の構成）である。
【０００７】
また、上記第１の構成の配線基板の製造方法において、前記基板の前記配線面の、前記型の前記凹部と対向する領域を親液性領域とする工程を含む構成（第２の構成）であって良い。
【０００８】
また、上記第１または第２の構成の配線基板の製造方法において、前記凹部に充填された前記導体材料を硬化させる工程を含む構成（第３の構成）であって良い。
【０００９】
また、上記第３の構成の配線基板の製造方法において、前記型を振動させる工程と、前記導体材料を硬化させる工程とを同時に実施する構成（第４の構成）であって良い。
【００１０】
また、上記第３または第４の構成の配線基板の製造方法において、前記導体材料は、光硬化性を有し、前記型は、光透過性を有し、前記型を通して光を照射し、前記凹部に充填された前記導体材料を硬化させる構成（第５の構成）であって良い。
【００１１】
また、上記第１から第５のいずれかの構成の配線基板の製造方法において、前記凹部は、前記凹部を有する面に対する深さが異なる領域を有する構成（第６の構成）であって良い。
【００１２】
また、上記第１から第６のいずれかの構成の配線基板の製造方法において、前記凹部は、深さ方向において段差部を有する構成（第７の構成）であって良い。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の構成によれば、凹部に導体材料が充填された型を振動させることで、導体材料に圧力をかけ、形状を整えることができる。そして、形状を整えた状態で導体材料を固めることができ、異なる厚さの配線を基板の配線面に形成することができる。したがって、一連の製造工程を１回のみ実施して所望の形状、寸法精度を有する厚さが異なる配線を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態の配線基板の構成例１を示す垂直切断部端面図
【図２】配線基板の製造方法を説明するための垂直切断部端面図（１）
【図３】配線基板の製造方法を説明するための垂直切断部端面図（２）
【図４】配線基板の製造方法を説明するための垂直切断部端面図（３）
【図５】配線基板の製造方法を説明するための垂直切断部端面図（４）
【図６】配線基板の製造方法を説明するための垂直切断部端面図（５）
【図７】配線基板の製造方法を説明するための垂直切断部端面図（６）
【図８】配線基板の製造方法を説明するための垂直切断部端面図（７）
【図９】実施形態の配線基板の構成例２を示す垂直切断部端面図
【図１０】実施形態の配線基板の構成例３を示す垂直切断部端面図
【図１１】配線基板の製造方法の変形例を説明するための垂直切断部端面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態の内容に限定されるものではない。
【００１６】
＜１．配線基板の構成＞
図１は、実施形態の配線基板１の構成例１を示す垂直切断部端面図である。配線基板１は、基板２と、導体配線３と、を備える。配線基板１は、基板２の配線面２ａ上に、配線パターンとして所定の形状（模様）で構成された導体配線３を備える。
【００１７】
導体配線３は、基板２の配線面２ａ上に配置される。導体配線３は、部分的に厚さ方向（図１の上下方向）の凹凸を有し、厚さが異なる。
【００１８】
＜２．配線基板の製造方法＞
続いて、配線基板１の製造方法について、図２から図８を用いて説明する。図２から図８は、配線基板１の製造方法を説明するための垂直切断部端面図（１）から（７）である。
【００１９】
本実施形態の配線基板１の製造方法では、まず図２に示すように、基板２の配線面２ａ上に、例えば改質剤４が塗布される。なお、改質剤４は、説明の便宜上、図２において基板２の厚さに対して比較的厚く描画されているが、実際には目視では識別できないくらいの薄い塗膜である。
【００２０】
改質剤４は、基板２の配線面２ａ上に、後述する親液性領域４ａ及び疎液性領域４ｂ（図４参照）を作るための薬剤である。親液性領域４ａは、液体となじみ易い領域である。疎液性領域４ｂは、液体となじみ難い領域である。親液性領域４ａ及び疎液性領域４ｂを作る方法として、本実施形態では、改質剤４を塗布することとしたが、他の方法を用いて良い。なお、親液性領域４ａ及び疎液性領域４ｂの形成は、必ず実施しなければならないわけではない。
【００２１】
次に、図３に示すように、改質剤４を塗布した基板２の配線面２ａ上に、マスクフィルム５が配置される。マスクフィルム５は、基板２の配線面２ａの、親液性領域４ａとしたい領域が上下方向に貫通する開口５ａを有する。マスクフィルム５の開口５ａは、所望の配線パターンの平面視形状を有する。
【００２２】
次に、図４に示すように、配線面２ａ上にマスクフィルム５が配置された基板２の上方から基板２に向けて、改質剤４に対する改質光が改質用光源Ｌ１から照射される。改質用光源Ｌ１の改質光は、マスクフィルム５の開口５ａを通して、部分的に改質剤４に照射される。これにより、改質剤４の、マスクフィルム５の開口５ａの部分は、親液性領域４ａに改質される。すなわち、基板２の配線面２ａ上に、親液性領域４ａ及び疎液性領域４ｂが形成される。基板２の配線面２ａ上の親液性領域４ａは、配線パターンの領域である。
【００２３】
改質用光源Ｌ１の改質光の照射が終了すると、マスクフィルム５は除去される。なお、以下の説明において、親液性領域４ａ及び疎液性領域４ｂが形成された基板２の配線面２ａを、単に「基板２の配線面２ａ」と呼ぶことがある。
【００２４】
次に、図５に示すように、親液性領域４ａ及び疎液性領域４ｂが形成され、マスクフィルム５が除去された基板２の配線面２ａ上に、型６が配置される。
【００２５】
型６は、基板２の配線面２ａと接触する合わせ面６ａに凹部６１を有する。すなわち、基板２の配線面２ａは、凹部６１を有する型６の、凹部６１を有する合わせ面６ａと対向して接触される。凹部６１は、基板２の配線面２ａ上の親液性領域４ａと同じ形状であって、親液性領域４ａと対向する。
【００２６】
凹部６１は、図５において上方に、すなわち基板２の配線面２ａに対して上方に向かって窪む。凹部６１は、図５において、例えば基板２の配線面２ａ上を、図５の紙面奥行き方向に沿って延びる。凹部６１は、配線パターンの部分に相当する。
【００２７】
型６の上面部には、加振部７が配置される。加振部７は、後述する工程で、型６に振動を加えるための部材或いは機構を含み、本実施形態では、例えば圧電素子を含む。このため、型６は、振動を伝播できる材料、材質であることが好ましい。
【００２８】
基板２の配線面２ａ上に、合わせ面６ａを接触させ、型６が配置されると、基板２及び型６は、互いの接触状態が保持されたまま、上下が反対にされる（図６参照）。
【００２９】
次に、図６に示すように、型６の凹部６１に、導体材料８が充填される。導体材料８は、例えば液状の導電性材料であり、例えば金属粒子、導電性粒子等を含む金属インク、導電性樹脂インク等で構成される。
【００３０】
導体材料８の充填方法としては、例えば凹部６１の一端側に導体材料８の注入口を設け、他端側にベントを設け、注入口から凹部６１内に導体材料８を注入する。導体材料８を凹部６１内に注入するとき、凹部６１内を陰圧状態にすると、導体材料８を効率良く注入することができる。また、導体材料８を凹部６１内に注入するとき、加振部７によって型６を振動させ、導体材料８に移動する力を与えても良い。なお、凹部６１への導体材料８の充填後、注入口及びベントは閉鎖される。また、前の工程で、基板２と、型６とを接触させる際に、凹部６１内に導体材料８を充填した後に、基板２と、型６とを接触させることにしても良い。
【００３１】
凹部６１に、導体材料８が充填されると、基板２及び型６は、互いの接触状態が保持されたまま、上下が反対にされる（図７参照）。
【００３２】
次に、図７に示すように、凹部６１に導体材料８が充填された型６を振動させる。型６は、加振部７によって振動させられる。これにより、型６の振動波が、導体材料８に加えられる。型６から導体材料８に加えられる振動波は、図７に示す白抜き矢印のように、導体材料８を圧縮する方向に作用する。これにより、導体材料８は、形状が凹部６１に沿って整えられながら、圧力が加わり固められる。
【００３３】
次に、図８に示すように、型６は基板２の配線面２ａから外される。導体材料８は、基板２の配線面２ａの、配線パターンに相当する親液性領域４ａ上で固化し、導体配線３となる。
【００３４】
上記の方法によれば、凹部６１に導体材料８が充填された型６を振動させることで、導体材料８に圧力をかけ、形状を整えることができる。そして、形状を整えた状態で導体材料８を固めることができ、異なる厚さの導体配線３を基板２の配線面２ａに形成することができる。したがって、一連の製造工程を１回のみ実施して所望の形状、寸法精度を有する厚さが異なる導体配線３を得ることが可能になる。
【００３５】
また、基板２の配線面２ａの、型６の凹部６１と対向する領域を親液性領域４ａとすることで、導体材料８が配線面２ａに固着し易くなる。したがって、配線面２ａに対して強固に設けられた導体配線３を形成することが可能になる。
【００３６】
図９及び図１０は、実施形態の配線基板１の構成例２及び構成例３を示す垂直切断部端面図である。凹部６１は、凹部６１を有する合わせ面６ａに対する深さ（例えばＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）が異なる領域を有する。さらに、凹部６１は、深さ方向において、例えば段差部６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄを有する。このように異なる厚さの、複雑な形状の導体配線３（導体材料８）を、上記の方法によれば、一連の製造工程を１回のみ実施することで得ることが可能である。
【００３７】
導体配線３は、基板２上の任意の場所で、幅を変えることなく、厚さを調整することができる。これにより、導体配線３の電気抵抗値を、部分的に変化させることが可能である。すなわち、導体配線３の電気抵抗値を、任意に制御することができる。また、配線幅や配線間隔を一定にすることができ、配線密度を高めることが可能である。
【００３８】
導体配線３は、基板２上の任意の場所で、断面形状を変更することができる。これにより、回路形状の自由度を高めることができる。さらに、導体配線３によって、回路以外の、例えば文字や図柄、模様、点字などといった意匠を形成することができ、さらに意匠スイッチへの利用が可能である。また、導体配線３に、例えば傾斜面等を設けると、導体配線３によって、特定方向へ光を反射させることができる。これにより、基板２の配線面２ａのぎらつきを防止したり、見る角度によって文字や模様が浮かび上がる潜像を設けたりすることが可能である。
【００３９】
＜３．配線基板の製造方法の変形例＞
続いて、配線基板１の製造方法の変形例について、図１１を用いて説明する。図１１は、配線基板１の製造方法の変形例を説明するための垂直切断部端面図である。
【００４０】
本実施形態の配線基板１の製造方法の変形例では、親液性領域４ａ及び疎液性領域４ｂが形成された後の基板２の配線面２ａ上に、型９が配置される。型９は、本実施形態では、例えば光透過性のガラス、合成樹脂で構成され、光透過性を有する。型９は、凹部９１を備える。
【００４１】
そして、凹部９１に導体材料１０が充填され、加振部７によって型９が振動させられた後、導体材料１０に対する硬化光が硬化用光源Ｌ２から照射される。ここで、導体材料１０は、例えば紫外線等の光を当てることによって硬化が促進される光硬化性を有する材料で構成される。硬化用光源Ｌ２の硬化光は、基板２の配線面２ａ上に配置された型９の上方から、光透過性を有する型９を通して、導体材料１０に照射される。
【００４２】
上記変形例の方法によれば、凹部９１に充填された導体材料１０を硬化させる工程を含むので、型９の振動による導体材料１０の整形、及び整形した導体材料１０の固化に加えて、導体材料１０を強固に硬化させることが可能になる。すなわち、所望の形状、寸法精度を有する厚さが異なる導体配線３を得るに際し、有効である。
【００４３】
また、上記変形例の方法によれば、光透過性を有する型９を通して光を照射し、凹部９１に充填された光硬化性を有する導体材料１０を硬化させるので、簡便な方法で、導体材料１０の硬化を促進させることができる。
【００４４】
なお、型９を振動させる工程と、導体材料１０を硬化させる工程とを同時に実施する方法が、より好ましい。この方法によれば、導体材料１０を配線面２ａに固着させ、配線パターンとして形成する時間の短縮化を図ることができる。したがって、より一層効率良く、一連の製造工程を１回のみ実施して所望の形状、寸法精度を有する厚さが異なる導体配線３を得ることが可能になる。
【００４５】
所定時間、型９を通して硬化光が照射された後、型９は基板２の配線面２ａから外される。このとき、引き続き、型９を外した後の、配線面２ａ上の導体材料１０に向けて、硬化用光源Ｌ２による硬化光を直接照射して良い。これにより、導体材料１０の中心部まで十分に硬化させることが可能になる。
【００４６】
本実施形態の変形例では、導体材料１０が例えば光硬化性を有する材料であることとしたが、導体材料１０が例えば熱硬化性を有する材料であって良い。この場合、例えば硬化用光源Ｌ２としてフラッシュランプを使用し、導体材料１０に対してフラッシュ閃光を照射して導体材料１０のアニール（焼成）を実現する。これにより、厚さが異なる導体配線３を有する配線基板１の製造工程の、高速化を図ることが可能になる。
【００４７】
＜４．その他＞
本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の技術的範囲は上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
【符号の説明】
【００４８】
１      配線基板
２      基板
２ａ      配線面
３      導体配線
４      改質剤
４ａ      親液性領域
４ｂ      疎液性領域
６、９      型
６ａ、９ａ      合わせ面
７      加振部
８、１０      導体材料
６１、９１      凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2020150092.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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