(57)【要約】【課題】配線層と基体との密着性を向上させること。【解決手段】ダミー基体２０上に金属粒子と溶剤とを含むインク２４を塗布する工程と、前記インク２４上に、前記インク２４側に前記金属粒子と多孔質層が混在した領域２６が形成されるように多孔質層１２を形成する工程と、前記インク２４を焼成することにより配線層１４を形成する工程と、前記多孔質層の前記配線層１４と反対側を基体１０に貼り付ける工程と、を含む配線基体の製造方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダミー基体上に金属粒子と溶剤とを含むインクを塗布する工程と、
前記インク上に、前記インク側に前記金属粒子と多孔質層が混在した領域が形成されるように多孔質層を形成する工程と、
前記インクを焼成することにより配線層を形成する工程と、
前記多孔質層の前記配線層と反対側を基体に貼り付ける工程と、
を含むことを特徴とする配線基体の製造方法。
【請求項２】
前記多孔質層と前記インクとをパターニングする工程を含むことを特徴とする請求項１記載の配線基体の製造方法。
【請求項３】
前記多孔質層を形成する工程の前に、前記インクを熱処理する工程を含むことを特徴とする請求項１または２記載の配線基体の製造方法。
【請求項４】
前記多孔質層を形成する工程は、前記インクの表面に前記多孔質層の材料を吹き付ける工程を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の配線基体の製造方法。
【請求項５】
基体と、
前記基体上に形成され、金属粒子から形成される配線層と、
前記配線層上に形成された多孔質層と、
を具備し、
前記多孔質層は、前記配線層側に前記金属粒子と前記多孔質層とが混在した領域を備えることを特徴とする配線基体。
【請求項６】
前記多孔質層の前記配線層側と反対側には、前記領域が形成されていないことを特徴とする請求項５記載の配線基体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基体およびその製造方法に関し、例えば多孔質層と金属層とが積層された配線基体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属ナノサイズ粒子等の金属粒子を含むインクを基体に印刷し、インクを焼成することにより、金属配線を形成する技術が知られている。多孔性バインダを含む分離用基体上に金属粒子を含む液体を吐出し、導電膜パターンを形成した後、導電性パターンを別の基体に接着させる方法が知られている（例えば、特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８１６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
金属粒子を含むインクを用い配線を形成する場合、基体と配線層との密着性を向上させることが難しい。本配線基体およびその製造方法は、配線層と基体との密着性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ダミー基体上に金属粒子と溶剤とを含むインクを塗布する工程と、前記インク上に、前記インク側に前記金属粒子と多孔質層が混在した領域が形成されるように多孔質層を形成する工程と、前記インクを焼成することにより配線層を形成する工程と、前記多孔質層の前記配線層と反対側を基体に貼り付ける工程と、を含むことを特徴とする配線基体の製造方法を用いる。
【０００６】
基体と、前記基体上に形成され、金属粒子から形成される配線層と、前記配線層上に形成された多孔質層と、を具備し、前記多孔質層は、前記配線層側に前記金属粒子と前記多孔質層とが混在した領域を備えることを特徴とする配線基体を用いる。
【発明の効果】
【０００７】
本配線基体およびその製造方法によれば、配線層と基体との密着性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１（ａ）および図１（ｂ）は、それぞれ比較例１および比較例２に係る配線基板の断面図である。
【図２】図２（ａ）から図２（ｄ）は、実施例１に係る配線基板の製造方法を示す断面図（その１）である。
【図３】図３（ａ）から図３（ｄ）は、実施例１に係る配線基板の製造方法を示す断面図（その２）である。
【図４】図４は、実施例１に係る配線基板の製造方法を示す断面図（その３）である。
【図５】図５（ａ）は、実施例１の配線基体が用いられるフレキシブルプリント基板の平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
基体と配線層との密着性を向上させるため、以下のような比較例が考えられる。図１（ａ）を参照し、比較例１においては、基体１０上に、多孔質層３０を形成する。多孔質層３０上に金属粒子を含むインクを印刷する。インク中の金属粒子が多孔質層３０の孔内に浸透する。インクを焼結し配線層３４を形成すると、多孔質層３０内に金属粒子を含む領域３２が形成される。金属粒子が多孔質層３０に浸透するため、アンカー効果により配線層３４と基体１０との密着性が向上する。
【００１０】
しかしながら、金属粒子を含むインクが多孔質層３０にしみ込むため、基体１０の面方向に領域３２が広がる。これにより、配線層３４間の寸法の制御性が悪くなる。よって、配線層３４間の絶縁性の劣化および配線層３４の信頼性低下が生じる。
【００１１】
図１（ｂ）を参照し、比較例２において、ダミー基体２０上に接着剤３６を形成する。接着剤３６上に配線層３４を形成する。基体１０上に接着剤３８を形成する。配線層３４のダミー基体２０と反対側を接着剤３８に貼り付ける。その後、ダミー基体２０を配線層３４から剥離する。これにより、配線層３４間の寸法を制御することができる。
【００１２】
比較例２においては、配線層３４と基体１０との接着強度を配線層３４とダミー基体２０との接着強度より大きくすることになる。しかしながら、接着面積や、接着剤３６または３８と配線層３４との間、または接着剤３６または３８とダミー基体２０または基体１０との間に気泡等が入ると接着強度が変化してしまう。このため、接着強度の制御がむずかしい。
【００１３】
以下に説明する実施例１によれば、上記問題を解決することができる。
【実施例１】
【００１４】
図２（ａ）から図４は、実施例１に係る配線基板の製造方法を示す断面図である。図２（ａ）を参照し、ダミー基体２０を準備する。ダミー基体２０上に金属インク２４を塗布する。ダミー基体２０は、例えば絶縁性基体であり、後述する金属インク２４の焼成に耐えるような耐熱性を有する。例えばポリイミド等の樹脂基板である。ダミー基体２０上への金属インク２４の塗布には例えば印刷法を用いる。金属インク２４は、金属粒子と溶剤とを含む。金属粒子は、例えばＡｇ（銀）、Ｃｕ（銅）またはＡｕ（金）等の低抵抗な金属粒子である。金属粒子は、例えば粒径が１ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下のナノサイズ粒子である。溶剤は、例えば有機溶剤である。金属インク２４の膜厚は、例えば１μｍから数１０μｍである。金属インク２４の幅は、例えば数十μｍから１ｍｍである。金属インク２４はダミー基体２０の全面に形成してもよい。
【００１５】
図２（ｂ）を参照し、金属インク２４をプリベークする。プリベーク温度は、例えば数十度であり、４０℃から５０℃である。プリベークは、金属インク２４がこの後の工程において流動化することを抑制するために行なう。金属インク２４に含まれる溶剤の種類により、プリベーク温度を適宜設定することができる。また、プリベークを行なわないこともできる。
【００１６】
図２（ｃ）を参照し、ダミー基体２０および金属インク２４上に多孔質層１２を形成する。多孔質層１２は、例えばエアロゾルポテンシャル法を用い形成する。エアロポテンシャル法は、気体とともに絶縁体粒子を高速で吹き付けることにより、絶縁体を成膜する方法である。成膜条件により多孔質絶縁体が形成できる。エアロポテンシャル法のように、材料を金属インク２４に高圧力により吹き付けることにより、多孔質層１２内に多孔質層１２と金属インク２４とが混在した領域２６を形成できる。
【００１７】
多孔質層１２は、絶縁性であることが好ましく、例えば酸化シリコン、酸化アルミニウム等の金属酸化物、または金属窒化物を主に含む。多孔質層１２の孔の大きさが金属インク２４内の金属粒子より大きいことが好ましい。これにより、多孔質層１２と金属粒子が混在できる。また、図２（ｂ）のプリベークにより、金属インク２４の流動性を小さくする。これにより、領域２６が大きく広がることを抑制できる。
【００１８】
図２（ｄ）を参照し、金属インク２４および多孔質層１２上にマスク層２８を形成する。マスク層２８は、例えば印刷法を用い形成する。マスク層２８は、例えばポリイミドまたはエポキシ系等の樹脂を主に含む樹脂膜である。マスク層２８の幅は、形成する配線層の幅に応じ設定でき、例えば１μｍから数百μｍである。マスク層２８の膜厚は、エッチングマスクとして機能する程度とする。
【００１９】
図３（ａ）を参照し、マスク層２８をマスクに、多孔質層１２および金属インク２４をエッチングする。エッチングには、例えばアルゴンイオンを用いた物理エッチング法を用いることができる。エッチングにより除去された材料が多孔質層１２の側面および金属インク２４の側面に付着しないように、斜めからイオンを照射する（矢印参照）。
【００２０】
図３（ｂ）を参照し、金属インク２４を焼成することにより、金属インク２４から配線層１４を形成する。焼成温度は、金属インク２４の溶剤が蒸発する程度の温度であり、かつダミー基体２０が変形しない程度であり、例えば１００℃から２００℃である。金属インク２４内の溶剤が蒸発することにより、金属粒子同士が接続し、配線層１４が形成される。
【００２１】
図３（ｃ）を参照し、マスク層２８を除去する。マスク層２８の除去には例えば剥離液を用いる。マスク層２８の組成により除去方法は適宜選択可能である。
【００２２】
図３（ｄ）を参照し、基体１０上に接着剤１８を形成する。基体１０は、ＡＢＳ（Acrylonitrile-Ethylene-Styrene）系、ＰＥＴ（Polyethyleneterephthalate）系またはエポキシ系樹脂等の樹脂または無機系セラミック等を主に含む絶縁体である。接着剤１８は、例えばエポキシ系等の樹脂接着剤である。接着剤１８の膜厚は例えば数百ｎｍから数μｍである。接着剤１８は、配線層１４を接着させる領域を含むように形成すればよく、基体１０の全面に形成してもよい。
【００２３】
接着剤１８を用い、多孔質層１２の配線層１４と反対側を基体１０に貼り付ける。接着剤１８の接着強度が配線層１４とダミー基体１０との密着強度より強ければ、ダミー基体２０から配線層１４が剥離する。このとき、多孔質層１２と配線層１４とは領域２６が形成されているため、剥離しない。
【００２４】
図４を参照し、これにより、基体１０上に配線層１４が形成された配線基体が形成される。配線基体においては、基体１０上に金属粒子から形成される配線層１４が形成される。配線層１４上に多孔質層１２が形成される。多孔質層１２は、配線層１４側に金属粒子と多孔質層１２との混在した領域２６を備える。
【００２５】
配線層１４の膜厚は、製造工程の観点および配線層１４の幅を小さくする観点から小さいことが好ましく、配線層１４の低抵抗化の観点から厚いことが好ましい。配線層１４の膜厚は、例えば０．１μｍから数１０μｍである。多孔質層１２の膜厚は、配線層１４と基体１０との密着性と、製造工数と、の観点から規定される。多孔質層１２の膜厚は、例えば１μｍから１０μｍである。領域２６の膜厚は、配線層１４と基体１０との密着性が得られ、配線層１４の抵抗が高くならない程度とすることができる。領域２６の膜厚は、例えば１ｎｍから１００ｎｍである。
【００２６】
実施例１によれば、図２（ｄ）のように、金属インク２４上に、金属インク２４側に金属粒子と多孔質層１２が混在した領域２６が形成されるように多孔質層１２を形成する。これにより、配線層１４と多孔質層１２との密着性を高めることができる。図３（ｄ）のように、多孔質層１２の配線層１４と反対側を基体１０に貼り付ける。配線層１４と基体１０との接着強度を十分大きくすることにより、ダミー基体２０から多孔質層１２を容易に剥離することが得きる。これにより、比較例２のように、ダミー基体２０と配線層３４との接着強度を制御しなくてよい。
【００２７】
図３（ａ）のように、多孔質層１２と金属インク２４とをパターニングする。これにより、配線層１４の寸法制御性を高めることができる。よって、配線層１４間の絶縁性を高めることができる。また、配線層１４の信頼性を向上できる。多孔質層１２と金属インク２４とをパターニングすることにより、多孔質層１２と配線層１４とは側面が同一面に形成される。
【００２８】
領域２６の抵抗は高いため、領域２６が大きいと、配線の抵抗が高くなる。実施例１によれば、図２（ａ）のように、多孔質層１２を形成する工程の前に、金属インク２４をプリベーク（熱処理）する。これにより、金属インク２４の流動性を小さくできる。よって、多孔質層１２の金属インク２４側の一部に領域２６を形成することができる。プリベークは、金属インク２４の流動化抑制が目的であり、プリベーク温度は、金属インク２４の焼成温度より低いことが好ましい。このように、多孔質層１２の配線層１４側と反対側には、領域２６が形成されない。これにより、配線層１４の抵抗を低くできる。
【００２９】
図２（ｃ）のように、金属インク２４の表面に多孔質層１２の材料を吹き付けることにより多孔質層１２を形成する。これにより、金属インク２４の上面の一部に薄く領域２６を形成できる。よって、配線抵抗を低くできる。また、領域２６が広がっていると、パターニングし難くなるが、実施例１では、パターニングがし易くなる。
【００３０】
図５（ａ）は、実施例１の配線基体が用いられるフレキシブルプリント基板の平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図５（ａ）および図５（ａ）を参照し、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）５０は、基体１０、保護膜５２、複数の配線５４および複数の端子部５６を備えている。配線５４の両端に端子部５６が設けられている。端子部５６は、ＦＰＣ５０を外部と電気的に接続するための端子である。配線５４は、ＦＰＣ５０の一端の端子部５６と他端の端子部５６とを電気的に接続する。
【００３１】
配線５４と端子部５６とは、各々多孔質層１２および配線層１４を有する。配線層１４は、多孔質層１２を介し基体１０上に形成されている。保護膜５２は、基体１０上に多孔質層１２および配線層１４を覆うように形成されている。基体１０および保護膜５２は、ＡＢＳ系、ＰＥＴ系またはエポキシ系樹脂等の樹脂を主に含む絶縁体であり、可撓性を有する。
【００３２】
実施例１に係る配線基体は、図５（ａ）および図５（ｂ）のように、フレキシブルプリント基板５０に用いることができる。実施例１に係る配線基体は、フレキシブルプリント基板以外に用いることもできる。
【００３３】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００３４】
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）ダミー基体上に金属粒子と溶剤とを含むインクを塗布する工程と、前記インク上に、前記インク側に前記金属粒子と多孔質層が混在した領域が形成されるように多孔質層を形成する工程と、前記インクを焼成することにより配線層を形成する工程と、前記多孔質層の前記配線層と反対側を基体に貼り付ける工程と、を含むことを特徴とする配線基体の製造方法。
（付記２）前記多孔質層と前記インクとをパターニングする工程を含むことを特徴とする付記１記載の配線基体の製造方法。
（付記３）前記多孔質層を形成する工程の前に、前記インクを熱処理する工程を含むことを特徴とする付記１または２記載の配線基体の製造方法。
（付記４）前記多孔質層を形成する工程は、前記インクの表面に前記多孔質層の材料を吹き付ける工程を含むことを特徴とする付記１から３のいずれか一項記載の配線基体の製造方法。
（付記５）前記インクを熱処理する工程は、前記インクを焼成する温度より低いことを特徴とする付記３記載の配線基体の製造方法。
（付記６）基体と、前記基体上に形成され、金属粒子から形成される配線層と、
前記配線層上に形成された多孔質層と、を具備し、前記多孔質層は、前記配線層側に前記金属粒子と前記多孔質層とが混在した領域を備えることを特徴とする配線基体。
（付記７）前記多孔質層の前記配線層側と反対側には、前記領域が形成されていないことを特徴とする付記６記載の配線基体。
（付記８）前記多孔質層と前記金属層とは側面が同一面に形成されることを特徴とする付記６または７記載の配線基体。
（付記９）前記配線基体はフレキシブルプリント基板であることを特徴とする付記６から８のいずれか一項記載の配線基体。
【符号の説明】
【００３５】
１０        基体
１２        多孔質層
１４        配線層
１８        接着剤
２０        ダミー基体
２４        金属インク
２６        領域
２８        マスク層
３０        多孔質層
５０        ＦＰＣ
５２        保護膜
５４        配線
５６        端子部
【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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