(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂に覆われ、複数の導体配線上に夫々配設された複数の素子本体部と、
前記素子本体部を台座とし、先端部が前記樹脂から突出し露出する複数の突起電極と、を備え、
前記複数の素子本体部は、ミアンダー形状の配線によって相互に結線されているモジュールであって、
センサー素子、メモリー素子、ＲＦ素子、ＬＳＩ部品、電池部品及び発電部品の少なくとも一つの機能素子と、
液体を貯蔵する貯蔵部と、
前記機能素子の制御に応じて前記液体を押圧する押圧部と、を更に備え、
前記機能素子は、前記素子本体部を介して前記突起電極にパルス電流を印加し、
前記突起電極は、前記突起電極の前記先端部から貫通して形成され前記貯蔵部に繋がる管路の一部である貫通孔を有し、注射針として機能する、
ことを特徴とするモジュール。
【請求項２】
樹脂に覆われ、複数の導体配線上に夫々配設された複数の素子本体部と、
前記素子本体部を台座とし、先端部が前記樹脂から突出し露出する複数の突起電極と、を備え、
前記複数の素子本体部は、ミアンダー形状の配線によって相互に結線されているモジュールであって、
粘着面を有し、前記突起電極に貫通された状態で前記突起電極が露出している側の前記樹脂の表面を覆う少なくとも１層以上の保護シートを更に備え、
前記粘着面は、前記保護シートの少なくとも１層が剥離されることにより露出する、
ことを特徴とするモジュール。
【請求項３】
樹脂に覆われ、複数の導体配線上に夫々配設された複数の素子本体部と、
前記素子本体部を台座とし、先端部が前記樹脂から突出し露出する複数の突起電極と、を備え、
前記複数の素子本体部は、ミアンダー形状の配線によって相互に結線されているモジュールであって、
前記素子本体部は、前記突起電極の突出方向に平行な断面で見たときに、前記突起電極側の幅が前記導体配線側の幅より狭く形成されている、
ことを特徴とするモジュール。
【請求項４】
センサー素子、メモリー素子、ＲＦ素子、ＬＳＩ部品、電池部品及び発電部品の少なくとも一つの機能素子を更に備え、
前記機能素子は、前記素子本体部を介して前記突起電極にパルス電流を印加する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のモジュール。
【請求項５】
液体を貯蔵する貯蔵部と、
前記機能素子の制御に応じて前記液体を押圧する押圧部と、を更に備え、
前記突起電極は、前記突起電極の前記先端部から貫通して形成され前記貯蔵部に繋がる管路の一部である貫通孔を有し、注射針として機能する、
ことを特徴とする請求項４に記載のモジュール。
【請求項６】
粘着面を有し、前記突起電極に貫通された状態で前記突起電極が露出している側の前記樹脂の表面を覆う少なくとも１層以上の保護シートを更に備え、
前記粘着面は、前記保護シートの少なくとも１層が剥離されることにより露出する、
ことを特徴とする請求項３に記載のモジュール。
【請求項７】
粘着面を有し、前記突起電極に貫通された状態で前記突起電極が露出している側の前記樹脂の表面を覆う少なくとも１層以上の保護シートを更に備え、
前記粘着面は、前記保護シートの少なくとも１層が剥離されることにより露出するとともに、
前記素子本体部は、前記突起電極の突出方向に平行な断面で見たときに、前記突起電極側の幅が前記導体配線側の幅より狭く形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
【請求項８】
樹脂に覆われ、複数の導体配線上に夫々配設された複数の素子本体部と、前記素子本体部を台座とし、先端部が前記樹脂から突出し露出する複数の突起電極と、を備え、前記複数の素子本体部は、ミアンダー形状の配線によって相互に結線されているモジュールの製造方法であって、
支持体上に１層以上の導体配線を形成する第１の工程、
損傷を防ぐための保護材に覆われた突起電極と該突起電極にパルス電流を印加する機能素子とを前記支持体の前記導体配線上に搭載する第２の工程、
前記突起電極から前記保護材を除去する第３の工程、
前記機能素子間、及び前記支持体上の前記導体配線を結線し回路を形成する第４の工程、
前記回路を囲むように絶縁樹脂を供給する第５の工程、
１層以上の保護シートで前記突起電極を覆う第６の工程、
を含むことを特徴とするモジュール製造方法。
【請求項９】
樹脂に覆われ、複数の導体配線上に夫々配設された複数の素子本体部と、前記素子本体部を台座とし、先端部が前記樹脂から突出し露出する複数の突起電極と、を備え、前記複数の素子本体部は、ミアンダー形状の配線によって相互に結線され、センサー素子、メモリー素子、ＲＦ素子、ＬＳＩ部品、電池部品及び発電部品の少なくとも一つの機能素子を更に備え、前記機能素子は、前記素子本体部を介して前記突起電極にパルス電流を印加するモジュールの製造方法であって、
支持体上に１層以上の導体配線を形成する第１の工程、
損傷を防ぐための保護材に覆われた突起電極と該突起電極にパルス電流を印加する機能素子とを前記支持体の前記導体配線上に搭載する第２の工程、
前記突起電極から前記保護材を除去する第３の工程、
前記機能素子間、及び前記支持体上の前記導体配線を結線し回路を形成する第４の工程、
前記回路を囲むように絶縁樹脂を供給する第５の工程、
１層以上の保護シートで前記突起電極を覆う第６の工程、
を含むことを特徴とするモジュール製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のモジュールの製造方法であって、
支持体上に１層以上の導体配線を形成する第１の工程、
損傷を防ぐための保護材に覆われた突起電極と該突起電極にパルス電流を印加する機能素子とを前記支持体の前記導体配線上に搭載する第２の工程、
前記突起電極から前記保護材を除去する第３の工程、
前記機能素子間、及び前記支持体上の前記導体配線を結線し回路を形成する第４の工程、
前記回路を囲むように絶縁樹脂を供給する第５の工程、
１層以上の保護シートで前記突起電極を覆う第６の工程、
を含むことを特徴とするモジュール製造方法。
【請求項１１】
前記第６の工程の次に、
支持体を除去する第７の工程、
又は、前記第７の工程及び前記支持体が存在していた部位に絶縁体を供給する第８の工程、
を更に含むことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載のモジュール製造方法。
【請求項１２】
前記第５の工程及び前記第６の工程の代わりに、供給する前記絶縁樹脂に予め１層以上の保護シートを設ける工程、
を含むことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載のモジュール製造方法。
【請求項１３】
前記第２の工程よりも前に、
前記複数の突起電極を有する素子基板の前記突起電極間に溝を形成する工程、
前記突起電極及び前記溝を覆う前記保護材を供給する工程、
前記素子基板の前記突起電極が形成されている側の面に対して反対側の面を前記溝の底に至るまで研削又はエッチングする工程、
前記突起電極を個片化する工程、
を含むことを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載のモジュール製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、突起電極を有するモジュール及びモジュール製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、怪我や炎症、筋肉痛等の痛みを軽減するものとして、人体の所定の部位にパルス電流を送出するＴＥＮＳ（Transcutaneous Electric Nerve Stimulation）装置や、直接薬液を患部に注入する装置等が用いられている。
【０００３】
薬液を患部へ注入する装置として、例えば、特許文献１に開示された薬液注入装置は、装置の内部から針が露出した構造を有している。この装置は、複数の針を人体に刺した状態で皮膚と装置の間の空気を吸引することで針が皮膚に刺さった状態が維持される。この状態において、適宜装置内の薬液の供給量をコントロールしながら針を通じて人体に薬液を投与するという機能を有する。なお、この針は、装置に固定されており、配置及び角度の変更に対して自由度がない。
【０００４】
また、人体へパルス電流による電気刺激を発生させる装置として、特許文献２には、製品筐体内部に、回路素子と、プログラミングデータを保存するメモリと、パルス発生器と、パルス発生器に動作電力を供給する第１電源と、メモリに動作電力を供給する第２電源とが実装された刺激装置が開示されている。
【０００５】
また、半導体ウエハの電気特性検査に用いられるものとして、特許文献３に開示された半導体装置は、基板表面に検査用パッドが形成され外部装置へ特性データを有線で送信している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−８７５１９号公報
【特許文献２】特表２００９−５０６８４６号公報
【特許文献３】特開２００７−１３２７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されている薬物送出装置及び薬液注入装置は、患者が静止している状態において使用することを前提とし、針の角度が装置に固定されている。このため、患者が動く際の筋肉の収縮及び間接の動きに対応できなく、患者は常に動きの制約を受けなければならない（第１の問題点）。また、患者が動いた場合には、装置が外れてしまうことがあった。また、複数の針を体に刺す場合に、患者が動き筋肉を屈伸させたときには、針の間の距離が一定であるために患者に苦痛を与えることになる。なお、皮膚と装置との間を減圧状態にすることで装置を体に固定する場合には、内出血が生じさせる場合もあり好ましくない。
【０００８】
第２の問題点は、特許文献１に開示されている薬液注入装置を制御する制御系装置が装置の内部に備えられていないとういう点にある。このような場合、患者は、動きを抑制され、常に装置のある場所（屋内等）での治療を要求される。
【０００９】
第３の問題点は、特許文献１及び特許文献２に開示されている装置は、人体の皮膚に取り付けるには筐体自身が固く、肌の曲線に沿った取り付けが困難であった点である。この場合、無理に抑えた場合には、人体に痛みを与え、不快感を与える。また、面接触によるパルス発生器もあるが、筐体自身が変形できないために、人体に取り付けた場合に丸みを帯びた皮膚の場所においては、不接触の部分が出てくる問題があった。
【００１０】
第４の問題点は、特許文献３に開示されている半導体装置は、検査用パッドを基板表面に形成し有線で外部装置へ特性データを送っている点である。パッドに凹凸がある場合に、一つの検査端子に連動して隣接する検査端子も移動するため、全ての検査端子に接点を接触させることが困難であった。また特性データを外部装置に結線する必要があり、専用環境下での検査が必要であり、例えば、温度変化や湿度変化をかけての機能検査が困難であった。
【００１１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、装着状態において患者の動きの妨げずに快適性が得られるモジュール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】
【００１２】
本発明の第１の観点に係るモジュールは、
樹脂に覆われ、複数の導体配線上に夫々配設された複数の素子本体部と、
前記素子本体部を台座とし、先端部が前記樹脂から突出し露出する複数の突起電極と、を備え、
前記複数の素子本体部は、ミアンダー形状の配線によって相互に結線されているモジュールであって、
センサー素子、メモリー素子、ＲＦ素子、ＬＳＩ部品、電池部品及び発電部品の少なくとも一つの機能素子と、
液体を貯蔵する貯蔵部と、
前記機能素子の制御に応じて前記液体を押圧する押圧部と、を更に備え、
前記機能素子は、前記素子本体部を介して前記突起電極にパルス電流を印加し、
前記突起電極は、前記突起電極の前記先端部から貫通して形成され前記貯蔵部に繋がる管路の一部である貫通孔を有し、注射針として機能する、
ことを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の観点に係るモジュール製造方法は、
樹脂に覆われ、複数の導体配線上に夫々配設された複数の素子本体部と、前記素子本体部を台座とし、先端部が前記樹脂から突出し露出する複数の突起電極と、を備え、前記複数の素子本体部は、ミアンダー形状の配線によって相互に結線されているモジュールの製造方法であって、
支持体上に１層以上の導体配線を形成する第１の工程、
損傷を防ぐための保護材に覆われた突起電極と該突起電極にパルス電流を印加する機能素子とを前記支持体の前記導体配線上に搭載する第２の工程、
前記突起電極から前記保護材を除去する第３の工程、
前記機能素子間、及び前記支持体上の前記導体配線を結線し回路を形成する第４の工程、
前記回路を囲むように絶縁樹脂を供給する第５の工程、
１層以上の保護シートで前記突起電極を覆う第６の工程、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、モジュールの装着時に患者の動きの妨げずに快適性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係るモジュールを示す模式的な断面図である。
【図２】モジュールに内蔵された台座同士を接続するミアンダー形状の配線を示すため、絶縁樹脂を透過した上面図である。
【図３】人体へのモジュールの取付状態を示す模式的な断面図である。
【図４Ａ】突起電極の製造方法における、突起電極の初期状態を示す模式的な断面図である。
【図４Ｂ】ダイシングの工程を示す模式的な断面図である。
【図４Ｃ】突起電極を覆う保護層を基板に供給する工程を示す模式的な断面図である。
【図４Ｄ】突起電極及び保護層を所定の高さに加工する工程を示す模式的な断面図である。
【図４Ｅ】突起電極を個片化する工程を示す模式的な断面図である。
【図５Ａ】本実施形態に係るモジュールの製造方法における、導体配線を支持体上に形成する工程を示す模式的な断面図である。
【図５Ｂ】突起電極、台座及び保護層を備える部材並びに機能素子を導体配線に搭載する工程を示す模式的な断面図である。
【図５Ｃ】保護層を取り除き突起電極を露出させる工程を示す模式的な断面図である。
【図５Ｄ】絶縁樹脂を及び保護シートを供給する工程を示す模式的な断面図である。
【図５Ｅ】支持体を取り除く工程を示す模式的な断面図である。
【図５Ｆ】絶縁樹脂を供給する工程を示す模式的な断面図である。
【図５Ｇ】保護シートを除去する工程を示す模式的な断面図である。
【図６】第１の変形例に係るモジュールを示す模式的な断面図である。
【図７】第２の変形例に係るモジュールを示す模式的な断面図である。
【図８】第３の変形例に係るモジュールを示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るモジュール及びモジュール製造方法の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。
【００１７】
＜第１の実施形態＞
まず、本発明の第１の実施形態に係るモジュールＭ１を図１乃至図３を参照して具体的に説明する。モジュールＭ１は、総厚みは約１ｍｍ〜５ｍｍであり、突起電極１２を介して人体９０に神経刺激を与える機能を有する。モジュールＭ１は、図１に示すように、導体配線３２と、導体配線３２に接続された複数の台座（素子本体部）１２０と、素子本体として台座１２０に接続された複数の突起電極１２と、突起電極１２に送信する電気信号等を制御する機能素子２０と、これらを覆う絶縁樹脂（絶縁体）５０と、を主に備える。更に、保護シート７０，７２が、突起電極１２の先端を絶縁樹脂５０から必要な高さだけ露出させるために、絶縁樹脂５０の突起電極１２の先端側に貼着されている。
【００１８】
導体配線３２は、銅、ニッケル、パラジウム、金又は銀及びＳｎ−Ａｇはんだ等から構成され、約２０μｍの厚みを有する。また、導体配線３２は、同一平面上に複数設けられ、後述する蛇行配線３８によって夫々接続されている。また、導体配線３２は、表面に銅メッキが施されたものであってもよく、無電解めっきやスパッタリングでのシード層形成及び電解めっき並びに印刷処理及びリフロー等を施すことで、好適に形成することができ、導体配線３２の表面の材質はこれらに限定されない。
【００１９】
台座１２０は、１００μｍ〜３００μｍの厚みでＳｉ基材により形成され、導体配線３２に接続及びその上面に配設され、突起電極１２を有する素子の本体として機能する。また、台座１２０は、断面で見た場合に、導体配線３２の側より突起電極１２の側の幅が狭く形成されている。このように台座１２０が形成されていることにより、隣り合う台座１２０が干渉することを抑制でき、モジュールＭ１の曲げ方向の自由度が高くなる。
【００２０】
突起電極１２は、Ｓｉ基材により形成され、５０μｍから４００μｍの高さから成る。また、図示されていないが、金等の人体に無害な材料で構成された配線及び被覆が設けられている。突起電極１２は、複数の台座１２０にそれぞれ一体的に複数形成されている。
【００２１】
機能素子２０は、その厚さが約２００μｍであり、Ｓｉ基材から成り、無線でのデータ伝送を可能とするＲＦチップや動作制御のためのアナログチップ、メモリーチップ等の動作制御系チップ等を有する。機能素子２０は、金のスタッドバンプ３６を使用したフリップチップ方法により、銅の上にニッケル／金メッキ表面処理が施された厚み５０μｍの導体配線２３に結線されている。つまり、導体配線３２及び後述する蛇行配線３８を介して台座１２０と結線される。
【００２２】
台座１２０への電気信号は、機能素子２０からその直下に位置する導体配線３２を経由して伝達される。台座１２０に伝達された電気信号は、パルス電流が印加されており、突起電極１２を通じて人体９０の神経に伝達される。
【００２３】
機能素子２０を覆う絶縁樹脂５０は、一つ以上の層から形成され、感光性ポリイミド基材又は感光性エポキシ基材等の低い剛性の材質の樹脂から形成される。このような材料から成る絶縁樹脂５０によって、モジュールＭ１は力学的にフレキシブルなものとなり、台座１２０、及び台座１２０に一体的に形成された突起電極１２に押圧に応じて、収縮及び拡張することで、複数の台座１２０及び複数の突起電極１２がそれぞれ異なる角度に動作することを許容する。更に、後述する露光・現像によって絶縁樹脂５０にビア孔５７を形成することも可能である。また、シリコーン系の樹脂によって形成されたものであれば、モジュールＭ１を更に力学的にフレキシブルなものとすることが可能である。
【００２４】
保護シート７０，７２は、５０μｍの厚みを有し、エポキシ系、アクリル系、シリコーン系又はポリイミド系等の材料から形成される。また、各保護シート７０，７２は、片面にシリコーン系離型面を有し、反対面に密着性（粘着性）を備える接着面を有する。なお、各保護シート７０，７２は、人体９０と接触する際に接着面が皮膚に当たるように、図１における上面が接着面となるように貼り付けられる。このように形成された保護シート７０，７２は、患者（ユーザ）に剥がされることによって突起電極１２の突出量の調整を行うという機能を有する。このように突起電極１２の突出量の調整を行うことで、人体９０の表面から角質及び表皮を挿通し皮膚内神経へと到達する所望の位置まで突起電極１２を挿入することが可能となる。また、保護シート７０，７２が、モジュールＭ１を使用するとき以外、常に患者への粘着性を有する取付面を覆うため、ゴミ、埃等の異物の付着を防止することができ、衛生上好ましい。
【００２５】
次に、複数の台座１２０間を接続するミアンダー形状（蛇行形状）の蛇行配線３８について図２を参照して説明する。一つの台座１２０の直下に位置する導体配線３２と、隣接する台座１２０の直下に位置する導体配線３２とは、ばね性を有するミアンダー形状の蛇行配線３８で連結されている。モジュールＭ１は、このような形状の蛇行配線３８を備えていることで、また絶縁樹脂５０が収縮／拡張する等によって複数の台座１２０が異なる角度変化をした場合にも、台座１２０間の電気的及び機械的な接続を維持できる。
【００２６】
本実施形態に係るモジュールＭ１は、ＲＦチップやコントローラーチップを有する機能素子２０を内蔵している。このため、その外部の大型の制御装置にモジュールＭ１を有線接続する必要が無い。つまり、モジュールＭ１は、無線信号がデータ送信先に届く限り、又は機能素子２０内のメモリー素子がデータを記憶している限り動作可能である。また、モジュールＭ１の人体９０と接する面が接着面であるため、その接着面を人体９０に貼り付けることによって、患者は自由に動くことが可能となる。すなわち、患者は、モジュールＭ１を取り付け動作させた状態で自由に動き回ることができる。
【００２７】
また、本実施形態に係るモジュールＭ１は、曲げ方向（人体９０に突起電極１２を刺す方向に垂直な方向）の変形に対して自由度が高い。このため、図３に示すように、人体９０の表面に沿うようにモジュールＭ１を密着させて貼る場合であって絶縁樹脂５０に弾性的な復元力が生じるときであっても、その復元力は導体配線３２及び突起電極１２に伝播しない。したがって、突起電極１２を介して患者に苦痛を与えることを防ぐことができる。
【００２８】
次に、突起電極１２及び台座１２０の製造方法を図４Ａ〜図４Ｅを参照して説明する。図４Ａは、突起電極１２を基板（素子基板）６０の上に形成した構造の模式的な断面図である。突起電極１２及び基板６０はＳｉ基材から形成される。また、突起電極１２の高さは約１５０μｍで、基板６０の厚みは約５００μｍである。なお、突起電極１２及び基板６０は、ガラス等から形成されるものとしてもよく、Ｓｉから形成されるものに限定されない。また、突起電極１２と基板６０とは、異なる材料から形成されるものとしてもよい。
【００２９】
続いて図４Ｂの工程で、ダイシングブレードＴ１，Ｔ２を使用して基板６０に溝６２を形成する。ダイシングブレードＴ１は、刃厚が２５μｍで先端角度は７０度のブレードである。このダイシングブレードＴ１を２枚使用し、溝６２内部の両端を形成する。形成された２本のＶ字断面を有する溝６２の中央部を、先端に丸みを帯びた刃厚８０μｍのダイシングブレードＴ２を使用し、更に追加工をする。このようにして、深さが５０μｍ〜２５０μｍ、基板６０の突起電極１２側の表面における最大幅が１００μｍの溝６２が形成される。なお、ダイシングブレードＴ１，Ｔ２の幅に対して溝６２の幅が広い場合には、複数のダイシングブレードＴ１，Ｔ２の位置を徐々に変えながら複数パスの加工を基板６０に施すことにより、所望の幅の溝６２を形成することができる。なおこの場合、ダイシングブレードＴ１のみを用いて加工するようにしてもよい。
【００３０】
次に図４Ｃの工程で、ワックス等の有機材からなる保護層（保護材）４０を１５０℃以上の温度まで加熱することで流動させ、突起電極１２を囲むように基板６０の上方から流し込む。保護層４０は、ワックス等の有機材で形成され、突起電極１２が外部の力によって損傷することがないように保護するものである。保護層４０を基板６０に流し込む際には、基板６０も１５０℃以上で加熱しておく。例えば、突起電極１２の基端に形成された台座１２０の目標厚みが１００μｍ以下の場合、更にＳｉウェハを支持体８２として保護層４０の上部に貼り付ける。なお、支持体８２は、Ｓｉから形成されるものに限らず、ガラス、金属板等によって形成されるものであってもよい。また、保護層４０もワックスに限らず、感熱シート材、溶剤に対して可溶性を有する樹脂又は熱可塑樹脂等であってもよい。
【００３１】
続いて図４Ｄの工程で、予め形成した溝６２の底に至り、台座１２０の厚みが約２００μｍの厚みとなるまで、基板６０の突起電極１２側の面とは反対側の面を研削、研磨又はエッチングする。図４Ｃの工程で支持体８２を形成した場合には、この研削、研磨又はエッチングの後、更に加熱又はエッチング等を施すことによって、ワックス保護層４０から支持体８２を剥離させる。また支持体８２は、後述の図５Ｂに示す工程において突起電極１２の台座１２０を導体配線３２に搭載、接続後に除去しても良い。
【００３２】
次に、台座１２０を、後の工程（図５Ｂに示す工程）で導体配線３２の上に接続するための部品とするため、図４Ｅに示すように、ダイシングにより素子の大きさに個片化する。
【００３３】
次に、モジュールＭ１の製造方法を図５Ａ〜図５Ｇを参照して説明する。
【００３４】
まず、ガラスエポキシ基板の片面にピーラブル銅箔が貼り付けられた支持体８０を用い、ピーラブル銅箔の５μｍの厚みを有する銅箔部分をめっきシード層として、図５Ａに示すように、１８μｍの厚みを有する銅の導体配線３２を形成する。ここで、支持体８０は、１種類以上の金属により構成されるものであってもよい。また、Ｓｉウェハ又はガラス板の表面に離型材を供給したものを支持体８０としてもよく、支持体８０の離型材上に導体配線３２を形成するようにしてもよい。
【００３５】
導体配線３２の回路は、銅箔のエッチング法（サブトラクティブ法）を使用することにより製造コストを下げることが可能である。また、制御用ＬＳＩチップのパッドピッチが１００μｍ以下と小さい場合には、電解めっき法や無電解めっき法を組み合わせたセミアディティブ法を使用する。
【００３６】
また、回路パターンをセミアディティブ法によって形成する場合、まず、チタン、パラジウム、銅等のスパッタリングや、銅、ニッケル等の無電解めっきによりめっきシード層を形成する。次に、所定の厚みのフォトレジストを供給した後に、露光・現像を施し、フォトレジストに開口部を設ける。次に、めっき工程でのめっきシード層の露出したレジスト開口部に配線を所定の厚みで形成する。その後、フォトレジストを溶剤・エッチング等により除去し、めっきシード層を酸やアルカリ溶液で除去することで電気回路を形成する。
【００３７】
また、回路パターンをサブトラクティブ法により回路を形成する場合には、予め、１８μｍの厚みを有する銅箔を、支持体８０、及び支持体８０上に供給される未硬化の絶縁樹脂５０に貼り付け、硬化させる。次に、フォトレジストを５〜２０μｍの厚みで供給した後に、露光・現像を施すことによって、回路パターンとなる部分以外を開口させ、酸等によるエッチング、フォトレジストの溶剤除去を処理することで電気回路を形成する。また、導体配線３２の回路パターンで突起電極１２の台座１２０が搭載される部位は、予め図２に示したように、突起電極１２が外部の応力によって角度を変えることができるようにパターン形成する。
【００３８】
続いて、図５Ｂに示す工程で、１突起電極１２、突起電極１２に一体的に形成された台座１２０、及びそれらを内部に有する保護層４０を備える部材と、機能素子２０とを導体配線３２の所定の位置に搭載する。
【００３９】
更に、台座１２０と機能素子２０とを導体配線３２を介して電気的に接続する。この機能素子２０と導体配線３２との電気接続には、はんだバンプ３６を使用したフリップチップ方法を使用する。なお、この場合に、機能素子２０と導体配線３２の間にアンダーフィル材を流し込んで硬化させるようにしてもよい。また、機能素子２０と導体配線３２との電気接続は、フリップチップ方法に限らず、ワイヤーボンディング又はクリームはんだ及びリフロー炉を用いた実装法であっても良い。
【００４０】
また、台座１２０の底部の導体配線３２に電気的に接続される部分は露出している必要があり、接続は導電性ペーストを使用する。
【００４１】
図５Ｃに示された工程で、ワックス等で形成された保護層４０をアセトン等で取り除くことによって、台座１２０及び突起電極１２を露出させる。
【００４２】
その後、図５Ｄの工程で、所定の厚みの絶縁樹脂５０を突起電極１２の一部及び台座１２０を覆うように供給し、絶縁樹脂５０の上層に保護シート７０，７２，７４，７６を順に貼付する。
【００４３】
保護シート７０，７２，７４は、シリコーンテープで形成され、それぞれ５０μｍの厚みを有する。保護シート７０，７２，７４のそれぞれは、図５Ｄにおける下側の表面が離型面とされ、上側の面が接着面とされている。保護シート７０，７２，７４の厚さは、絶縁樹脂５０に貼付された状態において突起電極１２の先端部分が最上層の保護シート７４から突出する程度の厚さである。このように、保護シート７０，７２，７４が複数層形成されていることにより、患者は、保護シート７０，７２，７４を剥がす枚数を調整することができ、突起電極１２を所望の突出量だけ突出させることができる。
【００４４】
最上層のシート７６は、ＰＥＴフィルムによって形成され、突起電極１２側の面を離型面とされている。保護シート７６の厚さは、保護シート７４に貼付された状態において突起電極１２の先端部分を覆う程度の厚さである。このように、保護シート７６は、突起電極１２の先端を覆うことによって、突起電極１２が外部応力によって損傷を受けないよう保護する役割を有する。
【００４５】
また、保護シート７６における保護シート７４と接する面に離型性を持たせることで、シート間が剥がれやすくなる。更に、保護シート７０，７２，７４のそれぞれは、図５Ｄにおける下側の表面が離型面とされ、上側の面が接着面とされているために、所望の枚数だけ保護シート７０，７２，７４を剥した後であっても、突起電極１２の周辺が常に皮膚に貼り付けやすい素材となる。
【００４６】
シリコーン樹脂を使用した絶縁樹脂５０の供給方法としては印刷法を使用する。絶縁樹脂５０を半硬化状態で供給し、予め積層成形された保護シート７０，７２，７４，７６をラミネート法により貼り付けた後、オーブンで絶縁樹脂５０を硬化させる。なお、シリコーン樹脂によって形成された絶縁樹脂５０は、本硬化してもゴム状の柔軟性を有する。
【００４７】
ここで、絶縁樹脂５０の供給方法は、印刷法を使用するとして説明したが、真空ラミネート法、カーテンコーティング法又はスピンコーティング法等を使用しても良く、これらに制限されない。
【００４８】
なお、保護シート７０，７２，７４，７６は突起電極１２によって突き破られるため、均一に加圧されるように略真空状態でラミネートされる。また、保護シート７０，７２，７４，７６は、上記のように絶縁樹脂５０をモジュールＭ１に供給した後に貼付するのではなく、絶縁樹脂５０に予め設けるようにしてもよい。また、保護シート７０，７２，７４，７６は突起電極１２によって突き破ることが可能な材料が好適に使用されるが、これに限定されない。例えば、保護シート７０，７２，７４，７６は、絶縁樹脂５０に貼付する際に突起電極１２に突き破られるのではなく、予め突起電極１２を挿通又は挿入可能な穴が形成されているものであってもよい。
【００４９】
続いて図５Ｅに示す工程で、支持体８０を除去する。支持体８０の導体配線３２に接続される面にピーラブル銅箔を使用したため、容易に剥がすことが可能であり、且つ、５μｍの厚みの銅積層箔を酸・アルカリでエッチングすることで銅の導体配線３２を露出させることができる。この際、導体配線３２は、予めその露出面にニッケルめっきが施されているためエッチングされない。
【００５０】
図５Ｆの工程で、元々支持体８０が存在していた場所にシリコーン樹脂による絶縁樹脂５２を供給し、硬化する。このときモジュールＭ１の総厚みは約１ｍｍとなる。この絶縁樹脂（絶縁体）５２は、絶縁樹脂５０と同一材料であっても、異なる材料であっても構わない。また、絶縁樹脂５２及び絶縁樹脂５０のそれぞれが、複数の樹脂層から形成されているものであってもかまわない。
【００５１】
図５Ｇの工程は、人体９０へ突起電極１２を押し当てて使用するために保護シート７４，７６を剥がし取り、実際に使用する際の状態とする工程を示すものである。このように、保護シート７４，７６を所望の枚数だけ剥がし取り、突起電極１２の突出量を調整することで、人体９０の角質直下の表皮内に突起電極１２を到達せることができる。保護シート７４，７６が剥がされた後に残った保護シート７２の表面が粘着性を有するため、人体９０と突起電極１２とが離れ難い。このため、患者は、モジュールＭ１を貼着された状態で自由に動き回ることが可能であり、且つ、筋肉の屈伸、伸縮に応じて突起電極１２の角度が自由に変更する構造であるため、患者の突起電極１２による痛みを和らげることが可能となる。
【００５２】
また、酸やアルカリの薬液によって、好適にエッチングされように、支持体８０の片面はピーラブル銅箔から成る金属で形成され、また、エッチングされないように導体配線３２にはニッケルめっきが施されているとして説明したが、これらの構成は任意である。例えば、エッチングバリアとなる材質の絶縁樹脂５０と異なる材料から成る支持体８０を図５Ａの工程において予め設けるようにしてもよい。
【００５３】
また、外部の機能素子のパッドに突起電極１２を押し当てて行う通電検査にモジュールＭ１を用いる場合には、図５Ｅの工程で支持体８０を除去しなくてもよい。
【００５４】
（第１の変形例）
第１の変形例に係るモジュールＭ２は、図６に示すように、導体配線３２と、導体配線３２に接続された複数の台座１２０と、素子本体として台座１２０に接続された複数の突起電極１２と、突起電極１２に送信する電気信号等を制御する機能素子２０と、機能素子２０と台座１２０とを電気的に接続する銅の接続配線３３、及び機能素子２０と接続配線３３との結線、及び台座（素子本体部）１２２と接続配線３３との結線に用いられる金又は銅で形成された金属ワイヤー３０と、これらを覆う絶縁樹脂（絶縁体）５４と、を備える。
【００５５】
金属ワイヤー３０と接続する台座１２２は、接続されない台座１２０よりも幅広に形成されている。このため、金属ワイヤー３０と接続配線３３とが容易に且つ安定して接続される。
【００５６】
また、金属ワイヤー３０にボンディングされる接続配線３３には、その最表面が０．１〜０．５μｍの厚みの金となるように無電解めっき処理が施されている。なお、台座１２０，１２２及び機能素子２０と導体配線３２とを電気的に接続する方法は、導電性ペーストを用いる方法に限らず、ワイヤーボンディング方法、フリップチップ方法、クリームはんだ及びリフロー炉を用いる方法であっても良い。
【００５７】
また、接続配線３３、台座１２０，１２２及び導体配線２０を覆う絶縁樹脂５４は、一つ以上の層から形成され、シリコーン樹脂によって形成されている。この絶縁樹脂５４によって、モジュールＭ２は、力学的にフレキシブルなものとなる。
【００５８】
このように、モジュールＭ２は、ミアンダ形状の蛇行配線３８によらずに、ワイヤーボンディングによって台座１２２及び機能素子２０と接続配線３３とを電気的に接続でき、且つ、力学的にフレキシブルなものとすることができる。
【００５９】
（第２の変形例）
導体配線３２は、用途や絶縁樹脂５０に内蔵する機能素子２０の数や端子数に応じて２層以上にビルドアップすることも可能である。例として次に、計２層の導体配線３２、３３を備える第２の変形例に係るモジュールＭ３について説明する。
【００６０】
モジュールＭ３は、図７に示すように、絶縁樹脂５０の内部に、突起電極１２の台座１２０及び蛇行配線３８に接続された導体配線３２、並びに導体配線３２にビア３７を介して接続された導体配線３３を備える。
【００６１】
導体配線３２は、ベースとなる４０μｍの厚さを有する銅材と、その表面にニッケルと金とによる無電解めっきが順次施されており、約５０μｍの厚みを有する。導体配線３４は、２０μｍの厚さを有し、銅から形成されている。
【００６２】
機能素子２０は、金のスタッドバンプ３６を用いたフリップチップ方法により、導体配線３２と結線される。
【００６３】
２層から成る導体配線３２，３４を設ける方法としては、まず、導体配線３２を１層形成した後に絶縁樹脂５０をスピンコート法によって供給する。次に、その絶縁樹脂５０にビア孔５７を露光・現像によって形成する。絶縁樹脂５０を硬化後にビア３７をビア穴５７の位置に形成し、次に、ビア３７に接続するようにして２層目の導体配線３４を供給する。なお、絶縁樹脂５０内部のビア孔５７を、ＵＶ−ＹＡＧ、ＣＯ２レーザー等によって形成する、或いはドライエッチングによって形成するようにしてもよく、これらの方法に限定されない。
【００６４】
このようにモジュールＭ３は、導体配線を複数備えるようにすることで、例えば、導体配線３２に、台座１２０の動作を支えるのに好適な比較的弾性力が高いものを用い、導体配線３４に、電気信号を送受信するのに好適な導電性が高いものを用いることができる。結果として、モジュールＭ３の製品信頼性を向上させることができる。
【００６５】
（第３の変形例）
第３の変形例に係るモジュールＭ４は、突起電極１４を介して人体９０に神経刺激を与える機能を有するとともに、血中への薬液Ｌの投与を目的として構成されたもので、総厚みは約５ｍｍ〜１０ｍｍである。モジュールＭ４は、図８に示すように、基端から先端にかけて形成されてた貫通孔１４１を有し複数の台座（素子本体部）１４０と、貫通孔１４１に連通し基端から先端にかけて形成されてた貫通孔１４３を有し、素子本体として台座１２０に接続された複数の突起電極１４と、薬液Ｌを貯蔵する薬液貯蔵部２３と、薬液貯蔵部２３内を揺動し薬液Ｌを押圧するピストン（押圧部）２１と、突起電極１２に送信する電気信号等を制御するとともにピストン２１の押圧力を制御する機能素子２４と、これらを覆う絶縁樹脂５６と、を主に備える。その他の構成については、第１の実施形態に係るモジュールＭ１の構成と同一の構成を有するものとする。
【００６６】
ピストン２１は、機能素子２４と配線３９によって電気的に接続され、機能素子２４の制御によって薬液貯蔵部２３内を揺動する。
【００６７】
薬液貯蔵部２３の内部と台座１４０の貫通孔１４１とに、可撓性を有するチューブ２３０が連通している。
【００６８】
絶縁樹脂５６には、突起電極１４が突出する面と逆の面に、薬液貯蔵部２３の内部と連通する貫通孔５００が形成されている。モジュールＭ４の使用時には、この貫通孔５００は、プラグＰによって塞がれている。モジュールＭ４は、プラグＰが外されることにより、絶縁樹脂５６の貫通孔５００を介して薬液貯蔵部２３の内部に薬液Ｌを充填可能な状態となる。
【００６９】
このような構成を有するモジュールＭ４は、人体９０に取り付けられた状態であって、血中に突起電極１４の先端が到達している状態のときに、機能素子２４の制御によりピストン２１を揺動させ、チューブ２３０、貫通孔１４１，１４３を介して薬液Ｌを血中へ送出することができる。このように、モジュールＭ４に注射針としての機能を備えさせることができる。
【００７０】
以上説明したように、本発明に係るモジュールによれば、先端が外部に露出された突起電極部が変形可能な有機材の中に備えられていることで、人体への取付における負荷を軽減させることができる。更に、ミアンダー形状の蛇行配線によって導体配線が結線されているので、人体に合わせてモジュールが湾曲することにより蛇行配線に負荷がかかったとしても、配線の切断を防ぐことができる。また、突起電極自身が患者の体の動きに合わせて独立して傾きを変えることができるため、人体へ装着した際、人体へ与えるダメージを抑え、快適性を与える。
【００７１】
また、突起電極は、一定値以上の負荷が加わるとモジュール内を揺動することによりその応力を緩和でき、製品信頼性が高い。このため、本発明に係るモジュールは半導体装置等機能素子のパッドに突起電極を押し当てる等の検査又は接点装置としての使用も可能となる。
【００７２】
更には、ＲＦ、メモリー、ドライバーチップを内蔵することにより、有線で検査特性データを送信できるため、既存の設備内での環境変化測定も可能となった。
【００７３】
また、突起電極にパルス電流を送電等するためのメモリー、センサー素子機能を果たす機能素子及びＲＦ機能を果たす機能素子の少なくとも一つの機能素子及び配線からなる回路が有機材の内部に内蔵され、本モジュール装置と外部装置との間に有線配線を必要としないため、患者の移動の妨げにならない。
【００７４】
本発明に係るモジュールは、突起電極は使用前に一枚以上の保護シートによって覆われており、保護シートを剥がして使用するため衛生面を向上させることができるとともに、必要枚数剥がすことにより突起電極を患者の所望の高さにすることができる。
【００７５】
突起電極１２は、Ｓｉ基材により形成されるとして説明したが、金又はステンレス等から形成されるものであってもよく、それらに限定されない。
【００７６】
なお、機能素子２０は、患者による操作に応じて、突起電極１２に電圧を供給できればよく、上記の実施形態において説明した構成に限定しない。例えば、機能素子は、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３及び水晶等を配線形成した半導体を集積化したＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）並びにＳＡＷフィルター並びに薄膜機能素子並びにコンデンサー、抵抗及びインダクター等が搭載されたプリント基板やフレキシブル基板等を配線形成したものによって構成されるものでもよい。
【００７７】
本実施形態に係るモジュールＭ１については、保護シート７０，７２，７４，７６の計４層を備えるものとして説明したが、この層数は任意である。
【００７８】
また、保護シート７０，７２，７４は、エポキシ系、アクリル系、シリコーン系又はポリイミド系の材料から形成されるとして説明したが、保護シート７０，７２，７４については、人体９０に貼り付ける面が接着性を有する材料であればよく、これに限定されない。また、保護シート７６についても同様に、最上面の保護シート７４と接着及び脱離可能であり、突起電極１２の先端を保護できれば良く、その材料は任意である。また、人体９０への貼り付けを可能とするための接着層を用いることが好適に使用されるが、包帯等でモジュールごと固定することも可能であるため、その構成を制限しない。
【００７９】
上記実施形態において、モジュールは、Ｓｉから形成され、ドライ及びウェットエッチングプロセスを施すことによって成形するとして説明したが、この材料及び成形方法を限定するものではない。
【００８０】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００８１】
（付記１）樹脂に覆われ、複数の導体配線上に夫々配設された複数の素子本体部と、
前記素子本体部を台座とし、先端部が前記樹脂から突出し露出する複数の突起電極と、を備え、
前記複数の素子本体部は、ミアンダー形状の配線によって相互に結線されている、
ことを特徴とするモジュール。
【００８２】
（付記２）センサー素子、メモリー素子、ＲＦ素子、ＬＳＩ部品、電池部品及び発電部品の少なくとも一つの機能素子を更に備え、
前記機能素子は、前記素子本体部を介して前記突起電極にパルス電流を印加する、
ことを特徴とする付記１に記載のモジュール。
【００８３】
（付記３）液体を貯蔵する貯蔵部と、
前記機能素子の制御に応じて前記液体を押圧する押圧部と、を更に備え、
前記突起電極は、前記突起電極の前記先端部から貫通して形成され前記貯蔵部に繋がる管路の一部である貫通孔を有し、注射針として機能する、
ことを特徴とする付記２に記載のモジュール。
【００８４】
（付記４）粘着面を有し、前記突起電極に貫通された状態で前記突起電極が露出している側の前記樹脂の表面を覆う少なくとも１層以上の保護シートを更に備え、
前記粘着面は、前記保護シートの少なくとも１層が剥離されることにより露出する、
ことを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載のモジュール。
【００８５】
（付記５）前記素子本体部は、前記突起電極の突出方向に平行な断面で見たときに、前記突起電極側の幅が前記導体配線側の幅より狭く形成されている、
ことを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載のモジュール。
【００８６】
（付記６）付記１乃至５のいずれか１項に記載のモジュールの製造方法であって、
支持体上に１層以上の導体配線を形成する第１の工程、
損傷を防ぐための保護材に覆われた突起電極と該突起電極にパルス電流を印加する機能素子とを前記支持体の前記導体配線上に搭載する第２の工程、
前記突起電極から前記保護材を除去する第３の工程、
前記機能素子間、及び前記支持体上の前記導体配線を結線し回路を形成する第４の工程、
前記回路を囲むように絶縁樹脂を供給する第５の工程、
１層以上の保護シートで前記突起電極を覆う第６の工程、
を含むことを特徴とするモジュール製造方法。
【００８７】
（付記７）前記第６の工程の次に、
支持体を除去する第７の工程、
又は、前記第７の工程及び前記支持体が存在していた部位に絶縁体を供給する第８の工程、
を更に含むことを特徴とする付記６に記載のモジュール製造方法。
【００８８】
（付記８）前記第５の工程及び前記第６の工程の代わりに、供給する前記絶縁樹脂に予め１層以上の保護シートを設ける工程、
を含むことを特徴とする付記６又は７に記載のモジュールの製造方法。
【００８９】
（付記９）前記第２の工程よりも前に、
前記複数の突起電極を有する素子基板の前記突起電極間に溝を形成する工程、
前記突起電極及び前記溝を覆う前記保護材を供給する工程、
前記素子基板の前記突起電極が形成されている側の面に対して反対側の面を前記溝の底に至るまで研削又はエッチングする工程、
前記突起電極を個片化する工程、
を含むことを特徴とする付記６乃至８のいずれか１項に記載のモジュール製造方法。
【符号の説明】
【００９０】
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４  モジュール
１２，１４  突起電極
１２０，１２２，１４０  台座（素子本体部）
１４１，１４３  貫通孔
２１  ピストン（押圧部）
２３  薬液貯蔵部
２３０  チューブ
１２０  台座
２０，２４  機能素子
３０  金属ワイヤー
３２，３４  導体配線
３２０  貫通孔
３３  接続配線
３８  蛇行配線（ミアンダー形状の配線）
３９  配線
５０，５２，５４  絶縁樹脂（絶縁体）
３６  バンプ
７０，７２，７４，７６  保護シート
９０  人体
８０，８２  支持体
４０  保護層（保護材）
６０  基板（素子基板）
Ｔ１，Ｔ２  ダイシングプレード
６２  溝
３７  ビア
５７  ビア孔
Ｌ  薬液
【図１】
0005423522.tif 000002
【図２】
0005423522.tif 000003
【図３】
0005423522.tif 000004
【図４Ａ】
0005423522.tif 000005
【図４Ｂ】
0005423522.tif 000006
【図４Ｃ】
0005423522.tif 000007
【図４Ｄ】
0005423522.tif 000008
【図４Ｅ】
0005423522.tif 000009
【図５Ａ】
0005423522.tif 000010
【図５Ｂ】
0005423522.tif 000011
【図５Ｃ】
0005423522.tif 000012
【図５Ｄ】
0005423522.tif 000013
【図５Ｅ】
0005423522.tif 000014
【図５Ｆ】
0005423522.tif 000015
【図５Ｇ】
0005423522.tif 000016
【図６】
0005423522.tif 000017
【図７】
0005423522.tif 000018
【図８】
0005423522.tif 000019