(57)【要約】【課題】  導通ポストを相当高さに形成しつつ、多層化および微細化を実現することが可能な配線パターンの形成方法を提供する。【解決手段】  積層配置された複数の電気配線３２，３６が、導通ポスト３４により相互に導通接続されてなる配線パターンの形成方法であって、電気配線３２の形成材料を含む第１液滴を吐出して電気配線３２を形成する工程と、導通ポスト３４の形成材料を含む第２液滴を吐出して導通ポスト３４を形成する工程と、を有し、第２液滴の体積が、前記第１液滴の体積より大きいことを特徴とする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層配置された複数の電気配線が、導通ポストにより相互に導通接続されてなる配線パターンの形成方法であって、
前記電気配線の形成材料を含む第１液滴を吐出して前記電気配線を形成する工程と、前記導通ポストの形成材料を含む第２液滴を吐出して前記導通ポストを形成する工程と、を有し、
前記第２液滴の体積が、前記第１液滴の体積より大きいことを特徴とする配線パターンの形成方法。
【請求項２】
前記第２液滴を吐出するため液滴吐出装置に入力される第２電気信号は、前記第１液滴を吐出するため液滴吐出装置に入力される第１電気信号に比べて、液滴吐出時における電気信号の変動量が大きくなっていることを特徴とする請求項１に記載の配線パターンの形成方法。
【請求項３】
前記第２液滴を吐出するため液滴吐出装置に入力される第２電気信号は、前記第１液滴を吐出するため液滴吐出装置に入力される第１電気信号に比べて、液滴吐出時における電気信号の変動率の絶対値が大きくなっていることを特徴とする請求項１に記載の配線パターンの形成方法。
【請求項４】
前記第２液滴を吐出するため液滴吐出装置に入力される第２電気信号は、液滴吐出時において電気信号の変動休止部を有することを特徴とする請求項１に記載の配線パターンの形成方法。
【請求項５】
積層配置された複数の電気配線が、導通ポストにより相互に導通接続されてなる配線パターンの形成方法であって、
前記電気配線の構成材料を含む第１液滴を吐出して、液状ラインを描画形成する工程と、
前記液状ラインの表面を仮乾燥させる工程と、
前記導通ポストの構成材料を含む第２液滴を吐出して、前記液状ライン上に液状ポストを描画形成する工程と、
前記液状ラインおよび前記液状ポストを加熱して、前記電気配線および前記導通ポストを形成する工程と、
を有することを特徴とする配線パターンの形成方法。
【請求項６】
前記液状ポストを形成する工程では、前記第２液滴の吐出と仮乾燥とを繰り返し行って、複数の液状サブポストを積層形成し、
前記液状ポストを加熱する工程では、積層形成された複数の液状サブポストを加熱して、前記導通ポストを形成することを特徴とする請求項５に記載の配線パターンの形成方法。
【請求項７】
前記仮乾燥は、気体を吹き付けることによって行うことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の配線パターンの形成方法。
【請求項８】
前記仮乾燥は、赤外線を照射することによって行うことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の配線パターンの形成方法。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の配線パターンの形成方法を使用して製造したことを特徴とする配線パターン。
【請求項１０】
請求項９に記載の配線パターンを備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線パターンの形成方法、配線パターンおよび電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器を構成する配線パターンの形成には、例えばリソグラフィー法が用いられている。ところが、リソグラフィー法は、真空装置などの大がかりな設備と複雑な工程を必要とするだけでなく、材料使用効率が数％程度で材料のほとんどを廃棄せざるを得ず、製造コストが高い。また、配線パターンの微細化に限界がある。
【０００３】
そこで、リソグラフィー法に代わるプロセスとして、機能性材料を含む液体を基材に吐出して、配線パターンを直接的に描画形成する方法（液滴吐出方式）が検討されている。この方法は、まず導電性微粒子を分散させた液状体を液滴吐出ヘッドから基板に吐出して液状ラインを描画形成する。次に、熱処理やレーザー照射により液状ラインを焼成して、電気配線パターンを形成するものである（例えば、特許文献１参照）。この液滴吐出方式によれば、製造工程が簡略化され、材料使用効率も高くなって、製造コストを低減することができる。また、配線パターンを微細化することができる。
【特許文献１】米国特許第５１３２２４８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子機器を小型化するには、配線パターンの微細化とともに、多層化が重要になる。配線パターンを多層化するには、層間絶縁膜を介して電気配線を積層配置し、上下層の電気配線を導通ポストで導通接続することになる。ここで、液滴吐出方式を利用して多層配線パターンを形成するには、まず電気配線の形成位置に第１液滴を吐出して液状ラインを描画形成し、その液状ラインを焼成して電気配線を形成する。次に、その電気配線の端部に第２液滴を吐出して液状ポストを描画形成し、その液状ポストを焼成して導通ポストを形成することになる。ここで、電気配線および導通ポストを同じ材料で構成すれば、電気的接続の信頼性が向上するとともに、製造コストを低減することができる。この場合、同じ液滴吐出装置から吐出する同じ液滴を、第１液滴および第２液滴とすることができる。
【０００５】
しかしながら、導通ポストは層間絶縁膜を貫通させるべく相当高さに形成する必要があるが、第２液滴を第１液滴と同じ液滴で構成すると、導通ポストの形成に長時間を要することになり、また導通ポストを相当高さに形成することが困難になる。その結果、配線パターンの多層化が困難になるという問題がある。また、第１液滴を第２液滴と同じ液滴で構成すると、電気配線が広幅に形成されて、配線パターンの微細化が困難になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、導通ポストを相当高さに形成しつつ、多層化および微細化を実現することが可能な配線パターンおよびその形成方法、並びに電子機器の提供を目的とする。
【０００７】
一方、上述した導通ポストは、層間絶縁膜を貫通すべく相当高さに形成する必要がある。そのためには、液滴吐出方式により多数の液滴を吐出して堆積させ、相当高さの液状ポストを形成する必要がある。ところが、一度に多数の液滴を吐出しても、液状ポストの高さを確保することは困難であり、逆に液状ポストの直径が大きくなって、隣接する電気配線や導通ポストと短絡するおそれがある。そのため、液滴吐出方式により相当高さの導通ポストを形成する方法の確立が望まれている。
さらに、電気配線を焼成した後に、導通ポストを焼成すると、両者の界面にクラックが発生する場合がある。これにより、多層配線パターンの電気的接続の信頼性が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、導通ポストを相当高さに形成しつつ、電気的接続の信頼性に優れた配線パターンおよびその形成方法、並びに電子機器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の配線パターンの形成方法は、積層配置された複数の電気配線が、導通ポストにより相互に導通接続されてなる配線パターンの形成方法であって、前記電気配線の形成材料を含む第１液滴を吐出して前記電気配線を形成する工程と、前記導通ポストの形成材料を含む第２液滴を吐出して前記導通ポストを形成する工程と、を有し、前記第２液滴の体積が、前記第１液滴の体積より大きいことを特徴とする。
この構成によれば、体積の大きい第２液滴を吐出することにより、短時間で相当高さの導通ポストを形成することができる。したがって、配線パターンの多層化を実現することができる。一方、体積の小さい第１液滴を吐出することにより、狭幅の電気配線を形成することができる。したがって、配線パターンの微細化を実現することができる。
【００１０】
また、前記第２液滴を吐出するため液滴吐出装置に入力される第２電気信号は、前記第１液滴を吐出するため液滴吐出装置に入力される第１電気信号に比べて、液滴吐出時における電気信号の変動量が大きくなっていることが望ましい。
また、前記第２液滴を吐出するため液滴吐出装置に入力される第２電気信号は、前記第１液滴を吐出するため液滴吐出装置に入力される第１電気信号に比べて、液滴吐出時における電気信号の変動率の絶対値が大きくなっていることが望ましい。
また、前記第２液滴を吐出するため液滴吐出装置に入力される第２電気信号は、液滴吐出時において電気信号の変動休止部を有することが望ましい。
これらの構成によれば、第２液滴の体積を第１液滴の体積より大きくすることができる。
【００１１】
また上記目的を達成するため、本発明の配線パターンの形成方法は、積層配置された複数の電気配線が、導通ポストにより相互に導通接続されてなる配線パターンの形成方法であって、前記電気配線の構成材料を含む第１液滴を吐出して、液状ラインを描画形成する工程と、前記液状ラインの表面を仮乾燥させる工程と、前記導通ポストの構成材料を含む第２液滴を吐出して、前記液状ライン上に液状ポストを描画形成する工程と、前記液状ラインおよび前記液状ポストを加熱して、前記電気配線および前記導通ポストを形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、仮乾燥状態の液状ラインの表面に液状ポストを描画形成するので、両者を界面において融合させることができる。そして、液状ラインおよび液状ポストを一括して本焼成することにより、電気配線および導通ポストを一体的に形成することができる。これにより、電気配線と導通ポストとの界面におけるクラックの発生を防止することが可能になり、導通接続の信頼性に優れた配線パターンを形成することができる。
【００１３】
また、前記液状ポストを形成する工程では、前記第２液滴の吐出と仮乾燥とを繰り返し行って、複数の液状サブポストを積層形成し、前記液状ポストを加熱する工程では、積層形成された複数の液状サブポストを加熱して、前記導通ポストを形成することが望ましい。
この構成によれば、液滴吐出による液状サブポストの形成と、その仮乾燥とを繰り返し行うので、吐出された液滴が平面上に濡れ広がることがなく、液状サブポストを積層配置することができる。そして、仮乾燥状態で積層配置された液状サブポストを一括して本焼成することにより、相当高さの導通ポストを形成することができる。
【００１４】
また、前記仮乾燥は、気体を吹き付けることによって行うことが望ましい。
また、前記仮乾燥は、赤外線を照射することによって行うことが望ましい。
これらの構成によれば、簡単な製造設備および製造工程によって仮乾燥を行うことができるので、設備コストおよび製造コストの上昇を抑制することができる。また、仮乾燥のため一時的に温度が上昇しても、直ちに常温に戻すことができるので、製造時間を短縮することができる。
【００１５】
一方、本発明の配線パターンは、上述した配線パターンの形成方法を使用して製造したことを特徴とする。
この構成によれば、電気的接続の信頼性に優れた配線パターンを提供することができる。また、液滴吐出方式を採用したので、微細化および多層化された配線パターンを提供することができる。
【００１６】
一方、本発明の電子機器は、上述した配線パターンを備えたことを特徴とする。
この構成によれば、電気的接続の信頼性に優れるとともに微細化および多層化された配線パターンを備えているので、電気的接続の信頼性に優れた小型の電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１８】
（第１実施形態）
図１は、ＣＯＦ（Chip On Film）構造の液晶モジュールの分解斜視図である。本実施形態では、フレキシブルプリント配線基板（Flexible Printed Circuit；以下「ＦＰＣ」という。）３０における配線パターンの形成方法を例にして説明する。ＦＰＣ３０は、可撓性を有するフィルム基板３１の表面に、電気配線パターン３９ａ，３９ｂを形成したものである。詳細は後述するが、図１に示すＣＯＦ構造の液晶モジュール１では、液晶パネル２の端部にＦＰＣ３０が接続され、ＦＰＣ３０の表面に液晶駆動用ＩＣ１００が実装されている。そして、この液晶駆動用ＩＣ１００からＦＰＣ３０を介して液晶パネル２に駆動信号を出力することにより、液晶パネル２において画像表示が行われるようになっている。
【００１９】
［配線パターン］
図２は、実施形態に係る配線パターンの説明図であって、ＦＰＣの配線形成部分の拡大図である。なお、図２（ａ）は図２（ｂ）のＢ−Ｂ線における平面断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線における側面断面図である。図２（ｂ）に示すように、本実施形態の配線パターンは、下層の電気配線３２と上層の電気配線３６とが、層間絶縁膜５４を介して積層されるとともに、導通ポスト３４により導通接続された構成となっている。なお、以下に説明する配線パターンはほんの一例に過ぎず、これ以外の配線パターンに本発明を適用することも可能である。
【００２０】
図２（ｂ）に示すように、ＦＰＣ３０は、ポリイミド等で構成された可撓性を有するフィルム基板３１を備えている。そのフィルム基板３１の表面に、下地絶縁膜５１が形成されている。この下地絶縁膜５１は、アクリル等の紫外線硬化性樹脂を主成分とする電気絶縁性材料によって構成されている。また下地絶縁膜５１は、アクリル等の紫外線硬化性樹脂と、エポキシ等の熱硬化性樹脂とを混合した、電気絶縁性材料によって構成されていてもよい。
【００２１】
その下地絶縁膜５１の表面に、複数の電気配線３２が形成されている。この電気配線３２は、Ａｇ等の導電性材料により、所定のパターンに形成されている。なお、下地絶縁膜５１の表面における電気配線３２の非形成領域には、層内絶縁膜５２が形成されている。そして、後述する液滴吐出方式を採用することにより、電気配線３２のライン×スペースは、例えば３０μｍ×３０μｍ程度に微細化されている。
【００２２】
また、主として電気配線３２を覆うように、層間絶縁膜５４が形成されている。この層間絶縁膜５４も、下地絶縁膜５１と同様の樹脂材料で構成されている。そして、電気配線３２の一部から上方に向かって、層間絶縁膜５４を貫通するように、相当高さの導通ポスト３４が形成されている。この導通ポスト３４は、電気配線３２と同じＡｇ等の導電性材料により、円柱状に形成されている。一例を挙げれば、電気配線３２の厚さは２μｍ程度であり、導通ポスト３４の高さは８μｍ程度に形成されている。
【００２３】
その層間絶縁膜５４の表面には、上層の電気配線３６が形成されている。この上層の電気配線３６も、下層の電気配線３２と同様に、Ａｇ等の導電性材料で構成されている。なお図２（ａ）に示すように、上層の電気配線３６は、下層の電気配線３２と交差するように配置してもよい。そして、上層の電気配線３６は、導通ポスト３４の上端部に接続されて、下層の電気配線３２との導通が確保されている。
【００２４】
また、図２（ｂ）に示すように、層間絶縁膜５４の表面における電気配線３６の非形成領域には、層内絶縁膜５６が形成されている。さらに、主として電気配線３６を覆うように、保護膜５８が形成されている。これらの層内絶縁膜５６および保護膜５８も、下地絶縁膜５１と同様の樹脂材料で構成されている。
【００２５】
以上には、２層の電気配線３２，３６を備えた配線パターンを例にして説明したが、３層以上の電気配線を備えた配線パターンとすることも可能である。この場合、第１層の電気配線３２から第２層の電気配線３６までの構造と同様に、第ｎ層の電気配線から第ｎ＋１層の電気配線までを形成すればよい。
【００２６】
［配線パターンの形成方法］
次に、第１実施形態に係る配線パターンの形成方法について説明する。
図３は、第１実施形態に係る配線パターンの形成方法の工程表である。以下には、図３の左端欄のステップ番号の順に、図２（ｂ）を参照しつつ各工程を説明する。
【００２７】
まず、図２（ｂ）に示すフィルム基板３１の表面を洗浄する（ステップ１）。具体的には、波長１７２ｎｍのエキシマＵＶを、フィルム基板３１の表面に３００秒程度照射する。なお、水などの溶媒でフィルム基板３１を洗浄してもよく、超音波を用いて洗浄してもよい。また、フィルム基板３１に常圧でプラズマを照射することで洗浄してもよい。
【００２８】
次に、フィルム基板３１の表面に下地絶縁膜５１を形成する前提として、下地絶縁膜５１の土手（周縁部）を描画形成する（ステップ２）。この描画は、液滴吐出方式（インクジェット方式）によって行う。すなわち、後述する液滴吐出装置を用いて、下地絶縁膜５１の形成材料である硬化前の樹脂材料を、下地絶縁膜５１の形成領域の周縁部に沿って吐出する。
次に、吐出された樹脂材料を硬化させる（ステップ３）。具体的には、波長３６５ｎｍのＵＶを４秒程度照射して、下地絶縁膜５１の形成材料であるＵＶ硬化性樹脂を硬化させる。これにより、下地絶縁膜５１の形成領域の周縁部に、土手が形成される。
【００２９】
次に、形成された土手の内側に下地絶縁膜５１を描画形成する（ステップ４）。この描画も、液滴吐出方式によって行う。具体的には、後述する液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドを土手の内側全体に走査させつつ、その液滴吐出ヘッドから下地絶縁膜５１の形成材料である硬化前の樹脂材料を吐出する。ここで、吐出された樹脂材料が流動しても、周縁部の土手により堰き止められるので、下地絶縁膜５１の形成領域を越えて広がることはない。
次に、吐出された樹脂材料を硬化させる（ステップ５）。具体的には、波長３６５ｎｍのＵＶを６０秒程度照射して、下地絶縁膜５１の形成材料であるＵＶ硬化性樹脂を硬化させる。これにより、フィルム基板３１の表面に下地絶縁膜５１が形成される。
【００３０】
次に、下地絶縁膜５１の表面に電気配線３２を形成する前提として、下地絶縁膜５１の表面の接触角を調整する（ステップ６）。次述するように、電気配線３２の形成材料を含む液滴を吐出した場合に、下地絶縁膜５１の表面との接触角が大きすぎると、吐出された液滴が玉状になって所定位置に所定形状の電気配線を形成することが困難になる。一方、下地絶縁膜５１の表面との接触角が小さすぎると、吐出された液滴が濡れ広がって電気配線の微細化が困難になる。硬化した下地絶縁膜５１の表面は撥液性を示しているので、その表面に波長１７２ｎｍのエキシマＵＶを１５秒程度照射することにより、下地絶縁膜５１の表面の接触角を調整する。撥液性の緩和の程度は、紫外光の照射時間で調整できるが、紫外光の強度、波長、熱処理（加熱）との組み合わせ等によって調整することもできる。なお、親液化処理の他の方法としては、酸素を反応ガスとするプラズマ処理や、基板をオゾン雰囲気に曝す処理等が挙げられる。
【００３１】
次に、下地絶縁膜５１の表面に、後に電気配線となる液状ライン３２ｐを描画形成する（ステップ７）。この描画は、後述する液滴吐出装置を用いた液滴吐出方式によって行う。ここで吐出するのは、電気配線の形成材料である導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液である。その導電性微粒子として、銀が好適に用いられる。その他にも、金、銅、パラジウム、ニッケルの何れかを含有する金属微粒子の他、導電性ポリマーや超電導体の微粒子などを用いることができる。
【００３２】
導電性微粒子は、分散性を向上させるため表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。導電性微粒子の表面にコーティングするコーティング材としては、例えば立体障害や静電反発を誘発するようなポリマーが挙げられる。また、導電性微粒子の粒径は５ｎｍ以上、０．１μｍ以下であることが好ましい。０．１μｍより大きいと、ノズルの目詰まりが起こりやすく、液滴吐出ヘッドによる吐出が困難になるからである。また５ｎｍより小さいと、導電性微粒子に対するコーティング剤の体積比が大きくなり、得られる導電体中の有機物の割合が過多となるからである。
【００３３】
使用する分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されないが、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、又はエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、更にプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を挙げることができる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また、液滴吐出方式への適用のし易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、特に好ましい分散媒としては水、炭化水素系化合物を挙げることができる。これらの分散媒は、単独でも、あるいは２種以上の混合物としても使用できる。
【００３４】
導電性微粒子を含有する液体の分散媒としては、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇ以上、２００ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上、２６６００Ｐａ以下）であるものが好ましい。蒸気圧が２００ｍｍＨｇより高い場合には、吐出後に分散媒が急激に蒸発してしまい、良好な導電体を形成することが困難となるためである。また、分散媒の蒸気圧は、０．００１ｍｍＨｇ以上、５０ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上、６６５０Ｐａ以下）であることがより好ましい。蒸気圧が５０ｍｍＨｇより高い場合には、液滴吐出方式で液滴を吐出する際に乾燥によるノズル詰まりが起こり易く、安定な吐出が困難となるためである。一方、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇより低い分散媒の場合、乾燥が遅くなり導電体中に分散媒が残留しやすくなり、後工程の熱および／または光処理後に良質の導電体が得られにくい。
【００３５】
上記導電性微粒子を分散媒に分散する場合の分散質濃度は、１質量％以上、８０質量％以下であり、導電体の所望厚さに応じて調整することができる。８０質量％を超えると凝集をおこしやすくなり、均一な導電体が得にくい。
【００３６】
上記導電性微粒子の分散液の表面張力は、０．０２Ｎ／ｍ以上、０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲に入ることが好ましい。液滴吐出方式にて液体を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じ易くなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量、吐出タイミングの制御が困難になるためである。
表面張力を調整するため、上記分散液には、下地絶縁膜５１との接触角を不当に低下させない範囲で、フッ素系、シリコン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加することができる。ノニオン系表面張力調節剤は、下地絶縁膜５１への濡れ性を良好化し、膜のレベリング性を改良し、塗膜のぶつぶつの発生、ゆず肌の発生などの防止に役立つものである。上記分散液は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでいても差し支えない。
【００３７】
上記分散液の粘度は、１ｍＰａ・ｓ以上、５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。液滴吐出方式にて吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合には、ノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また、粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となるためである。
【００３８】
本実施形態では、上記分散液の液滴（第１液滴）を液滴吐出ヘッドから吐出して、電気配線を形成すべき場所に滴下する。このとき、液だまり（バルジ）が生じないように、続けて吐出する液滴の重なり程度を調整することが望ましい。特に、一回目の吐出では複数の液滴を互いに接しないように離間して吐出し、２回目以降の吐出によって、その間を埋めていくような吐出方法を採用することが望ましい。
以上により、下地絶縁膜５１の表面に液状ライン３２ｐが形成される。
【００３９】
次に、液状ライン３２ｐの焼成を行う（ステップ８）。具体的には、液状ライン３２ｐが形成されたフィルム基板３１を、１５０℃のホットプレートで３０分程度加熱することによって行う。この焼成処理は、通常大気中で行なわれるが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うこともできる。なお、本焼成の処理温度を１５０℃としたが、液状ライン３２ｐに含まれる分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して、適当に設定することが望ましい。
【００４０】
このような焼成処理は、通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、ランプアニールによって行うこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、出力１０Ｗ以上、５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では、１００Ｗ以上、１０００Ｗ以下の範囲で十分である。
【００４１】
上記のような焼成処理により、液状ライン３２ｐに含まれる分散媒が揮発し、導電性微粒子間の電気的接触が確保されて、電気配線３２が形成される。
【００４２】
次に、焼成した電気配線３２の端部に、後に導通ポストとなる液状ポスト３４ｐを描画形成する（ステップ９）。この描画も、ステップ７の液状ライン３２ｐの描画と同様に、後述する液滴吐出装置を用いた液滴吐出方式によって行う。ここで吐出するのは、導通ポスト３４の形成材料である導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液の液滴（第２液滴）であり、具体的には液状ライン３２ｐの描画に用いる液状体と同じものである。すなわち液状ライン３２ｐを描画した後に、同じ液状体を充填した同じ液滴吐出ヘッドを用いて、導通ポスト３４の形成位置に第２液滴を吐出すればよい。
【００４３】
ただし、液状ポスト３４ｐを描画形成するため液滴吐出ヘッドから吐出する第２液滴の体積は、液状ライン３２ｐを描画形成するため液滴吐出ヘッドから吐出する第１液滴の体積より大きくする。一例を挙げれば、第１液滴の体積を３ｐｌ程度とし、第２液滴の体積を１５ｐｌ程度とする。具体的には、第１液滴を吐出するため液滴吐出ヘッドに入力する第１電気信号と、第２液滴を吐出するため液滴吐出ヘッドに入力する第２電気信号とを異ならせることによって、第２液滴の体積を第１液滴の体積より大きくする。
【００４４】
図４は、液滴吐出ヘッドのピエゾ素子に入力する電気信号の例を示している。以下には図４を用いて、微小ドット、中ドット、大ドットの体積の異なる３種類の液滴を吐出する原理について説明する。図４において、駆動波形［Ａ］は駆動信号発生回路が生成する基本波形である。
【００４５】
波形［Ｂ］は、基本波形の Part1 で形成されていて、メニスカス（ノズル内の液状体の表面）を揺動させ、ノズル開口近傍の増粘した液状体を拡散し、微小な液滴の吐出不良を未然に防止するために用いられる。Ｂ１は、メニスカスが静定している状態である。またＢ２は、ピエゾ素子に緩やかに充電することで、液状体室（インク室）の体積を拡張し、メニスカスを僅かにノズル内に引き込む動作を示している。
【００４６】
波形［Ｃ］は、基本波形の Part2 で形成されていて、微小ドットの液滴を吐出する波形である。まず、静定している状態（Ｃ１）から急激にピエゾ素子を充電して、メニスカスを素早くノズル内に引き込む。次に、一旦引き込まれたメニスカスが再びノズルを満たす方向に振動を開始するタイミングに併せて、液状体室を僅かに縮小（Ｃ３）させることにより、微小ドットの液滴が飛翔する。なお、放電を途中休止した後の２度目の放電（Ｃ４）は、吐出動作後のメニスカスやピエゾ素子の残留信号を制振させるとともに、液滴の飛翔形態を制御する役目を果たしている。
【００４７】
波形［Ｄ］は、基本波形の Part3 で形成されていて、中ドットの液滴を吐出する波形である。まず静定状態（Ｄ１）から、緩やかに大きくメニスカスを引き込む（Ｄ２）。次に、メニスカスが再びノズルを満たす方向に向かうタイミングに合わせて、急激に液状体室を収縮（Ｄ３）させることで、中ドットの液滴が吐出される。なおＤ４では、ピエゾ素子に充電／放電することで、メニスカスやピエゾ素子の残留振動を制振させている。
【００４８】
波形［Ｅ］は、基本波形の Part2 と Part3 を組み合わせて形成されていて、大ドットの液滴を吐出するための波形である。まず、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３に示す過程で小ドットの液滴を吐出する。次に、小ドット吐出後に僅かに残留するメニスカスの振動が、ノズル内を液体で満たすタイミングに合わせて、中ドットを吐出する波形をピエゾ素子に印加する。Ｅ４、Ｅ５の過程で吐出される液滴は、中ドットよりも大きい体積であり、先の小ドットの液滴と合わせてさらに大きい大ドットの液滴が形成される。
【００４９】
ここで、波形Ｃと波形Ｄとを比較すれば、液滴吐出時（ピエゾ素子の放電時）において液滴吐出ヘッドに入力する電気信号の変動率（横軸を時間、縦軸を電圧とした場合における電気信号グラフの傾き）の絶対値が大きいほど、吐出される液滴の体積は大きくなる。また、波形Ｄのように液滴吐出時における電気信号に変動休止部がない場合には、波形Ｃのように変動休止部（Ｃ３）がある場合と比べて、吐出される液滴の体積は大きくなる。また、液滴吐出時における電気信号の変動量（電気信号グラフの傾斜部分の高さ）が大きいほど、吐出される液滴の体積は大きくなる。一方、波形Ｅに示すように、メニスカスの振動に合わせて液滴を吐出することで、吐出される液滴の体積は大きくなる。すなわち、メニスカスがノズルを満たす方向に振動するタイミングで液滴吐出ヘッドに吐出（放電）信号を与えたり、メニスカスがノズル内に引き込むタイミングで吸引（充電）信号を与えたりすることで、吐出される液滴の体積は大きくなる。
【００５０】
そこで、液状ポストを描画する第２液滴を吐出するため液滴吐出ヘッドに入力する第２電気信号では、液状ラインを描画する第１液滴を吐出するため液滴吐出ヘッドに入力する第１電気信号に対して、液滴吐出時における電気信号の変動率の絶対値を大きくすればよい。また、液滴吐出時における電気信号の変動量を大きくしたり、液滴吐出時における電気信号の変動休止部を廃止したりしてもよい。さらに、メニスカスの振動に合わせて液滴を吐出するようにしてもよい。なお、これらのうちいずれか一つを採用してもよく、いくつかを同時に採用してもよい。これにより、液状ポストを描画する第２液滴の体積を、液状ラインを描画する第１液滴の体積より大きくすることができる。
【００５１】
上述したように、導通ポストは相当高さに形成する必要がある。そのため、液滴吐出方式により多数の液滴を吐出して堆積させ、相当高さの液状ポストを形成する必要がある。本実施形態では、液状ポストを描画形成するため液滴吐出ヘッドから吐出する第２液滴の体積を、液状ラインを描画するための第１液滴の体積より大きくしたので、比較的少数の液滴で短時間に、相当高さの液状ポストを描画形成することができる。
【００５２】
図５は、単位時間あたりに多くの液滴を吐出するための電気信号の例を示している。図５の波形［Ｆ］において、Ｆ１ではピエゾ素子に中間電位が印加された状態で静定している。そこからピエゾ素子に充電することで急激にメニスカスをノズル内に引き込む（Ｆ２）。再びメニスカスがノズルを満たす方向に振動するタイミングに合わせてピエゾ素子をダイナミックに伸長させることで、ピエゾ素子の動きに追従して液状体室が収縮し、その結果メニスカスが突出（Ｆ３）して液滴を吐出する。さらにメニスカスとピエゾ素子の残留振動を制振させるタイミングで中間電位まで再充電（Ｆ４）する。このように、メニスカス振動と励起とを素早く繰り返すことにより、短い周期で液滴を吐出することができる。
【００５３】
そこで、液状ポストを描画するための第２電気信号および／または液状ラインを描画するための第１電気信号につき、中間電位からメニスカスの振動に合わせて吸引信号および吐出信号を素早く繰り返すようにしてもよい。これにより、短い周期で液滴を吐出することが可能になり、描画時間を短縮することができる。
【００５４】
ところで、上述したステップ９では、液滴吐出方式により多数の液滴を吐出して堆積させ、図２（ｂ）に示すように相当高さの液状ポスト３４ｐを形成した。ところが、一度に多数の液滴を吐出しても、液状ポスト３４ｐの高さを確保することは困難であり、逆に液状ポスト３４ｐの直径が大きくなって、隣接する電気配線や導通ポストと短絡するおそれがある。そこで、液滴吐出を複数回に分けて、少数の液滴吐出と仮乾燥とを繰り返し行ってもよい。このように、先に吐出した液滴の仮乾燥後に新たな液滴を吐出すれば、新たな液滴が下地絶縁膜５１の表面に広がることがないので、液状ポスト３４ｐを相当高さに形成することができる（第２実施形態参照）。
【００５５】
上述した仮乾燥は、吐出された少数の液滴の少なくとも表面が乾燥するように行う。具体的には、湿度が低い空気や不活性ガス等のドライエアを、吐出された液滴に向かって吹き付ける。ドライエアの温度は、常温（約２５℃）であっても、高温であってもよい。また、ドライエアを吹き付ける代わりに、赤外線ランプ等を用いて、吐出された液滴に赤外線を照射してもよい。このように、ドライエアの吹き付けや赤外線の照射を採用することにより、簡単な製造設備および製造工程によって仮乾燥を行うことができるので、設備コストおよび製造コストの上昇を抑制することができる。また、仮乾燥のため一時的に温度が上昇しても、直ちに常温に戻すことができるので、製造時間を短縮することができる。
【００５６】
次に、図２（ｂ）に戻り、描画形成した液状ポスト３４ｐを焼成する（ステップ１０）。具体的には、液状ライン３２ｐおよび液状ポスト３４ｐが形成されたフィルム基板３１を、１５０℃のホットプレートで３０分程度加熱することによって行う。これにより、液状ポスト３４ｐに含まれる分散媒が揮発し、導電性微粒子間の電気的接触が確保されて、導通ポスト３４が形成される。
【００５７】
なお、ステップ７で描画形成した液状ライン３２ｐに、ステップ８の焼成処理に代えて仮乾燥処理を行い、その端部にステップ９で液状ポスト３４ｐを描画形成してもよい。この場合には、ステップ１０の焼成処理により、仮乾燥状態の液状ライン３２ｐと液状ポスト３４ｐとが一括して焼成されることになる。これにより、電気配線３２と導通ポスト３４との密着性を向上させることができる。また、最後に全体を一括して焼成するので、製造工程を簡略化することができる。
【００５８】
次に、電気配線３２の形成層に層内絶縁膜５２を形成する前提として、下地絶縁膜５１の表面の接触角を調整する（ステップ１１）。硬化した下地絶縁膜５１の表面は撥液性を示すことから、その表面に親液性を付与するため、波長１７２ｎｍのエキシマＵＶを６０秒程度照射する。
【００５９】
次に、電気配線３２の周囲に層内絶縁膜５２を描画形成する（ステップ１２）。この描画も、下地絶縁膜５１の描画と同様に、液滴吐出装置を用いて行う。ここでは、まず導通ポスト３４および電気配線３２の周囲に隙間を空けて、その外側に樹脂材料を吐出する。層内絶縁膜５２の形成材料である樹脂材料を、導通ポスト３４と接触するように吐出すると、樹脂材料が導通ポスト３４の上端に濡れ上がって、上層の電気配線３６との導通接続が不可能になるおそれがあるからである。
【００６０】
次に、導通ポスト３４および電気配線３２の周囲の隙間に、波長１７２ｎｍのエキシマＵＶを１０秒程度照射して、親液処理を施す（ステップ１３）。これにより、導通ポスト３４および電気配線３２の周囲の隙間に親液性が付与されるので、その隙間に樹脂材料が流動して、導通ポスト３４および電気配線３２と接触する。この場合、樹脂材料は、電気配線３２の表面には濡れ上がるが、導通ポスト３４の上端には濡れ上がることがない。したがって、導通ポスト３４と上層の電気配線３６との導通を確保することができる。
そして、吐出された樹脂材料を硬化させる（ステップ１４）。具体的には、波長３６５ｎｍのＵＶを４秒程度照射して、層内絶縁膜５２の形成材料であるＵＶ硬化性樹脂を硬化させる。これにより、層内絶縁膜５２が形成される。
【００６１】
次に、主に電気配線３２の表面に、層間絶縁膜５４を描画形成する（ステップ１５）。この描画も、下地絶縁膜５１の描画と同様に、液滴吐出装置を用いて行う。ここでも、導通ポスト３４の周囲に隙間を空けて、樹脂材料を吐出することが望ましい。
次に、吐出された樹脂材料を硬化させる（ステップ１６）。具体的には、波長３６５ｎｍのＵＶを６０秒程度照射して、層間絶縁膜５４の形成材料であるＵＶ硬化性樹脂を硬化させる。これにより、層間絶縁膜５４が形成される。
【００６２】
次に、層間絶縁膜５４の表面に、上層の電気配線３６を形成する。その具体的な方法は、下層の電気配線３２を形成するためのステップ６ないしステップ１０と同様である。
次に、電気配線３６の形成層に層内絶縁膜５６を形成する。その具体的な方法は、電気配線３２の形成層に層内絶縁膜５２を形成するためのステップ１１ないしステップ１４と同様である。さらに、ステップ１５およびステップ１６を行えば、上層の電気配線３６の表面に層間絶縁膜を形成することができる。
【００６３】
このように、ステップ６ないしステップ１６を繰り返すことにより、電気配線を積層配置することができる。なお、最上層の電気配線の表面には、ステップ１５およびステップ１６と同様の方法により、保護膜５８を形成すればよい。
以上により、図２に示す本実施形態の配線パターンが形成される。
【００６４】
上述したように、本実施形態の配線パターンの形成方法では、電気配線の形成材料を含む第１液滴を吐出して電気配線を形成する工程と（ステップ７，８）、導通ポストの形成材料を含む第２液滴を吐出して導通ポストを形成する工程と（ステップ９，１０）、を有し、第２液滴の体積が第１液滴の体積より大きい構成とした。この構成によれば、体積の大きい第２液滴を吐出することにより、短時間で相当高さの導通ポストを形成することができる。したがって、配線パターンの多層化を実現することができる。一方、体積の小さい第１液滴を吐出することにより、狭幅の電気配線を形成することができる。したがって、配線パターンの微細化を実現することができる。一例を挙げれば、複数の電気配線のライン×スペースの幅を、従来の５０μｍ×５０μｍから、３０μｍ×３０μｍ程度に微細化することができる。
【００６５】
そして、配線パターンの微細化および多層化に伴って、ＦＰＣを小型化することが可能になり、そのＦＰＣを採用した電気光学装置や電子機器を小型化することも可能になる。
また、本実施形態の配線パターンの形成方法では、電気配線や導通ポスト、各種絶縁膜の形成に液滴吐出方式を採用したので、材料使用効率を向上させることが可能になり、製造コストを低減することができる。
【００６６】
なお、本実施形態ではＦＰＣにおける配線パターンの形成方法を例にして説明したが、硬質の基板における配線パターンの形成方法として本発明を適用することも可能である。また、本実施形態では電気配線の一部に導通ポストを形成する場合について説明したが、電気配線の電極ランド上に導通ポストを形成する場合も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６７】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係る配線パターンの形成方法の工程表である。また図７および図８は、第２実施形態に係る配線パターンの形成方法の説明図である。以下には、図６の左端欄のステップ番号の順に、各工程を説明する。なお、ステップ１ないし６、およびステップ１１ないし１６は、第１実施形態と同様であるから説明を省略する。まず図７（ａ）に示すように、フィルム基板３１の表面に下地絶縁膜５１を形成する。
【００６８】
次に、図７（ｂ）に示すように、下地絶縁膜５１の表面に、後に電気配線となる液状ライン３２ｐを描画形成する（ステップ７ａ）。この描画は、後述する液滴吐出装置を用いた液滴吐出方式によって行う。ここで吐出するのは、電気配線の形成材料である導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液である。その導電性微粒子として、銀が好適に用いられる。その他にも、金、銅、パラジウム、ニッケルの何れかを含有する金属微粒子の他、導電性ポリマーや超電導体の微粒子などを用いることができる。
【００６９】
導電性微粒子は、分散性を向上させるために表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。導電性微粒子の表面にコーティングするコーティング材としては、例えば立体障害や静電反発を誘発するようなポリマーが挙げられる。また、導電性微粒子の粒径は５ｎｍ以上、０．１μｍ以下であることが好ましい。０．１μｍより大きいと、ノズルの目詰まりが起こりやすく、液滴吐出ヘッドによる吐出が困難になるからである。また５ｎｍより小さいと、導電性微粒子に対するコーティング剤の体積比が大きくなり、得られる導電体中の有機物の割合が過多となるからである。
【００７０】
使用する分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されないが、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、又はエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、更にプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を挙げることができる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また、液滴吐出方式への適用のし易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、特に好ましい分散媒としては水、炭化水素系化合物を挙げることができる。これらの分散媒は、単独でも、あるいは２種以上の混合物としても使用できる。
【００７１】
導電性微粒子を含有する液体の分散媒としては、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇ以上、２００ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上、２６６００Ｐａ以下）であるものが好ましい。蒸気圧が２００ｍｍＨｇより高い場合には、吐出後に分散媒が急激に蒸発してしまい、良好な導電体を形成することが困難となるためである。
また、分散媒の蒸気圧は、０．００１ｍｍＨｇ以上、５０ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上、６６５０Ｐａ以下）であることがより好ましい。蒸気圧が５０ｍｍＨｇより高い場合には、液滴吐出方式で液滴を吐出する際に乾燥によるノズル詰まりが起こり易く、安定な吐出が困難となるためである。一方、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇより低い分散媒の場合、乾燥が遅くなり導電体中に分散媒が残留しやすくなり、後工程の熱および／または光処理後に良質の導電体が得られにくい。
【００７２】
上記導電性微粒子を分散媒に分散する場合の分散質濃度は、１質量％以上、８０質量％以下であり、導電体の所望厚さに応じて調整することができる。８０質量％を超えると凝集をおこしやすくなり、均一な導電体が得にくい。
【００７３】
上記導電性微粒子の分散液の表面張力は、０．０２Ｎ／ｍ以上、０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲に入ることが好ましい。液滴吐出方式にて液体を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じ易くなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量、吐出タイミングの制御が困難になるためである。
表面張力を調整するため、上記分散液には、下地絶縁膜５１との接触角を不当に低下させない範囲で、フッ素系、シリコン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加することができる。ノニオン系表面張力調節剤は、下地絶縁膜５１への濡れ性を良好化し、膜のレベリング性を改良し、塗膜のぶつぶつの発生、ゆず肌の発生などの防止に役立つものである。上記分散液は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでいても差し支えない。
【００７４】
上記分散液の粘度は、１ｍＰａ・ｓ以上、５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。
液滴吐出方式にて吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合には、ノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また、粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となるためである。
【００７５】
本実施形態では、上記分散液の液滴（第１液滴）を液滴吐出ヘッドから吐出して、電気配線を形成すべき場所に滴下する。このとき、液だまり（バルジ）が生じないように、続けて吐出する液滴の重なり程度を調整することが望ましい。特に、一回目の吐出では複数の液滴を互いに接しないように離間して吐出し、２回目以降の吐出によって、その間を埋めていくような吐出方法を採用することが望ましい。
以上により、下地絶縁膜５１の表面に液状ライン３２ｐが形成される。
【００７６】
次に、液状ライン３２ｐを仮乾燥させる（ステップ７ｂ）。この仮乾燥は、少なくとも液状ライン３２ｐの表面が乾燥するように行う。具体的には、湿度が低い空気や不活性ガス等のドライエアを、液状ライン３２ｐに向かって吹き付ける。ドライエアの温度は、常温（約２５℃）であっても、高温であってもよい。また、ドライエアを吹き付ける代わりに、赤外線ランプ等を用いて、赤外線を液状ライン３２ｐに照射してもよい。このように、仮乾燥の具体的な方法としてドライエアの吹き付けや赤外線の照射を採用することにより、簡単な製造設備および製造工程によって仮乾燥を行うことができるので、設備コストおよび製造コストの上昇を抑制することができる。また、仮乾燥のため一時的に温度が上昇しても、直ちに常温に戻すことができるので、製造時間を短縮することができる。
【００７７】
次に、図７（ｃ）に示すように、仮乾燥させた液状ライン３２ｐの一部に、導通ポストとなる液状サブポスト３４ａを描画形成する（ステップ８ａ）。この描画も、ステップ７ａの液状ライン３２ｐの描画と同様に、後述する液滴吐出装置を用いた液滴吐出方式によって行う。ここで吐出するのは、導通ポストの形成材料である導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液の液滴（第２液滴）であり、具体的には液状ライン３２ｐの描画に用いる液状体の液滴（第１液滴）と同じものである。すなわち、液状ライン３２ｐを描画した後に、同じ液滴吐出ヘッドを用いて、導通ポストの形成位置に液状体を吐出すればよい。
【００７８】
上述したように、導通ポストは相当高さに形成する必要がある。そのためには、液滴吐出方式により多数の液滴を吐出して堆積させ、相当高さの液状ポストを形成する必要がある。ところが、一度に多数の液滴を吐出しても、液状ポストの高さを確保することは困難であり、逆に液状ポストの直径が大きくなって、隣接する電気配線や導通ポストと短絡するおそれがある。そこで、液滴の吐出を複数回に分けて行う。そして、その一回の液滴吐出では、必要な液状ポストの高さより低い液状サブポストを形成する。例えば、一回に１０滴程度の液滴を吐出して、まず第１層の液状サブポスト３４ａを描画形成する。
【００７９】
次に、液状サブポスト３４ａを仮乾燥させる（ステップ８ｂ）。この仮乾燥は、少なくとも液状サブポスト３４ａの表面が乾燥するように行う。その具体的な方法として、ステップ７ｂで液状ラインを仮乾燥させる方法と同様に、ドライエアの吹き付けや赤外線の照射を採用することが望ましい。
【００８０】
その後、ステップ８ａおよびステップ８ｂを繰り返して行う（ステップ９）。上記のように第１層の液状サブポスト３４ａは仮乾燥されているので、その表面に新たな液滴を吐出しても、下地絶縁膜５１の表面に広がることはない。そこで、新たに１０滴程度の液滴を吐出すれば、図８（ａ）に示すように、第１層の液状サブポスト３４ａの上方に第２層の液状サブポスト３４ｂを積層形成することができる。このように、ステップ８ａおよびステップ８ｂを繰り返して行うことにより、複数の液状サブポスト３４ａ，３４ｂ，３４ｃが積層されて、相当高さの液状ポスト３４ｐを形成することができる。
【００８１】
次に、液状ライン３２ｐおよび液状ポスト３４ｐの本焼成を行う（ステップ１０）。上記により、液状ライン３２ｐおよび液状サブポスト３４ａ，３４ｂ，３４ｃがいずれも仮乾燥された状態で形成されているので、これらの全体を一括して本焼成する。具体的には、液状ライン３２ｐおよび液状ポスト３４ｐが形成されたフィルム基板３１を、１５０℃のホットプレートで３０分程度加熱することによって行う。
【００８２】
本焼成は、通常大気中で行なわれるが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うこともできる。なお、本焼成の処理温度を１５０℃としたが、液状ライン３２ｐおよび液状ポスト３４ｐに含まれる分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して、適当に設定することが望ましい。
【００８３】
このような焼成処理は、通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、ランプアニールによって行うこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、出力１０Ｗ以上、５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では、１００Ｗ以上、１０００Ｗ以下の範囲で十分である。
【００８４】
このような本焼成により、液状ライン３２ｐおよび液状ポスト３４ｐに含まれる分散媒が揮発し、導電性微粒子間の電気的接触が確保される。これにより、図８（ｂ）に示すように、電気配線３２および導通ポスト３４が形成される。
【００８５】
上述したように、本実施形態の配線パターンの形成方法では、液滴吐出方式により液状ラインを描画形成する工程と（ステップ７ａ）、その液状ラインの表面を仮乾燥させる工程と（ステップ７ｂ）、液滴吐出方式により液状ラインの一部に液状ポストを描画形成する工程と（ステップ８ａ）、液状ラインおよび液状ポストを本焼成する工程と（ステップ１０）、を有する構成とした。この構成によれば、仮乾燥状態の液状ラインの表面に液状ポストを描画形成するので、両者を界面において融合させることができる。そして、液状ラインおよび液状ポストを一括して本焼成することにより、電気配線および導通ポストを一体的に形成することができる。これにより、電気配線と導通ポストとの界面におけるクラックの発生を防止することが可能になり、導通接続の信頼性に優れた配線パターンを形成することができる。
【００８６】
また、本実施形態の配線パターンの形成方法では、液滴吐出方式により液状サブポストを描画形成する工程と（ステップ８ａ）、その液状サブポストを仮乾燥させる工程と（ステップ８ｂ）、ステップ８ａおよびステップ８ｂを繰り返し行う工程と（ステップ９）、積層配置された液状サブポストを本焼成する工程と（ステップ１０）、を有する構成とした。この構成によれば、液滴吐出による液状サブポストの形成と、その仮乾燥とを繰り返し行うので、吐出された液滴が平面上に濡れ広がることがなく、液状サブポストを積層配置することができる。そして、仮乾燥状態で積層配置された液状サブポストを一括して本焼成することにより、相当高さの導通ポストを形成することができる。
【００８７】
また、本実施形態の配線パターンの形成方法では、電気配線や導通ポスト、各種絶縁膜の形成に液滴吐出方式を採用したので、材料使用効率を向上させることが可能になり、製造コストを低減することができる。さらに、電気配線を多層化および微細化することができる。一例を挙げれば、複数の電気配線のライン×スペースの幅を、従来の５０μｍ×５０μｍから、３０μｍ×３０μｍ程度に微細化することができる。これにより、ＦＰＣを小型化することが可能になり、そのＦＰＣを採用した電気光学装置や電子機器を小型化することも可能になる。
【００８８】
なお、本実施形態ではＦＰＣにおける配線パターンの形成方法を例にして説明したが、硬質の基板における配線パターンの形成方法として本発明を適用することも可能である。また、本実施形態では電気配線上に導通ポストを形成する場合について説明したが、電気配線の電極ランド上に導通ポストを形成する場合も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００８９】
（液滴吐出装置）
次に、液滴吐出方式に用いられる液滴吐出装置につき、図９および図１０を用いて説明する。
図９は、液滴吐出装置の斜視図である。図９において、Ｘ方向はベース１２の左右方向であり、Ｙ方向は前後方向であり、Ｚ方向は上下方向である。液滴吐出装置１０は、液滴吐出ヘッド（以下、単にヘッドと呼ぶ）２０と、基板３１を載置するテーブル４６とを主として構成されている。なお、液滴吐出装置１０の動作は、制御装置２３により制御されるようになっている。
【００９０】
基板３１を載置するテーブル４６は、第１移動手段１４によりＹ方向に移動および位置決め可能とされ、モータ４４によりθｚ方向に揺動および位置決め可能とされている。一方、ヘッド２０は、第２移動手段によりＸ方向に移動および位置決め可能とされ、リニアモータ６２によりＺ方向に移動および位置決め可能とされている。またヘッド２０は、モータ６４，６６，６８により、それぞれα，β，γ方向に揺動および位置決め可能とされている。これにより、液滴吐出装置１０は、ヘッド２０のインク吐出面２０Ｐと、テーブル４６上の基板３１との相対的な位置および姿勢を、正確にコントロールすることができるようになっている。
【００９１】
ここで、ヘッド２０の構造例について、図１０を参照して説明する。図１０は、液滴吐出ヘッドの側面断面図である。ヘッド２０は、液滴吐出方式によりインク２１をノズル９１から吐出するものである。液滴吐出方式として、圧電体素子としてのピエゾ素子を用いてインクを吐出させるピエゾ方式や、インクを加熱して発生した泡（バブル）によりインクを吐出させる方式など、公知の種々の技術を適用することができる。このうちピエゾ方式は、インクに熱を加えないため、材料の組成に影響を与えないなどの利点を有する。そこで、図１０のヘッド２０には、上述したピエゾ方式が採用されている。
【００９２】
ヘッド２０のヘッド本体９０には、リザーバ９５およびリザーバ９５から分岐された複数のインク室９３が形成されている。リザーバ９５は、各インク室９３にインクを供給するための流路になっている。また、ヘッド本体９０の下端面には、インク吐出面を構成するノズルプレートが装着されている。そのノズルプレートには、インクを吐出する複数のノズル９１が、各インク室９３に対応して開口されている。そして、各インク室９３から対応するノズル９１に向かって、インク流路が形成されている。一方、ヘッド本体９０の上端面には、振動板９４が装着されている。この振動板９４は、各インク室９３の壁面を構成している。その振動板９４の外側には、各インク室９３に対応して、ピエゾ素子９２が設けられている。ピエゾ素子９２は、水晶等の圧電材料を一対の電極（不図示）で挟持したものである。その一対の電極は、駆動回路９９に接続されている。
【００９３】
そして、駆動回路９９からピエゾ素子９２に電気信号を入力すると、ピエゾ素子９２が膨張変形または収縮変形する。ピエゾ素子９２が収縮変形すると、インク室９３の圧力が低下して、リザーバ９５からインク室９３にインク２１が流入する。またピエゾ素子９２が膨張変形すると、インク室９３の圧力が増加して、ノズル９１からインク２１が吐出される。なお、印加電圧を変化させることにより、ピエゾ素子９２の変形量を制御することができる。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子９２の変形速度を制御することができる。すなわち、ピエゾ素子９２への印加電圧を制御することにより、インク２１の吐出条件を制御しうるようになっている。
【００９４】
なお、図９に示すキャッピングユニット２２は、ヘッド２０におけるインク吐出面２０Ｐの乾燥を防止するため、液滴吐出装置１０の待機時にインク吐出面２０Ｐをキャッピングするものである。またクリーニングユニット２４は、ヘッド２０におけるノズルの目詰まりを取り除くため、ノズルの内部を吸引するものである。なおクリーニングユニット２４は、ヘッド２０におけるインク吐出面２０Ｐの汚れを取り除くため、インク吐出面２０Ｐのワイピングを行うことも可能である。
【００９５】
［電気光学装置］
本実施形態では、ＦＰＣに形成される配線パターンを例にして説明した。そこで、図１に戻り、そのＦＰＣが採用された電気光学装置の一例である液晶モジュールについて説明する。
図１は、ＣＯＦ（Chip On Film）構造の液晶モジュールの分解斜視図である。液晶モジュール１は、大別すると、カラー表示用の液晶パネル２と、液晶パネル２に接続されるＦＰＣ３０と、ＦＰＣ３０に実装される液晶駆動用ＩＣ１００とを備えている。なお必要に応じて、バックライト等の照明装置やその他の付帯機器が、液晶パネル２に付設される。
【００９６】
液晶パネル２は、シール材４によって接着された一対の基板５ａ及び基板５ｂを有し、これらの基板５ｂと基板５ｂとの間に形成される間隙、所謂セルギャップに液晶が封入される。換言すると、液晶は基板５ａと基板５ｂとによって挟持されている。これらの基板５ａ及び基板５ｂは、一般には透光性材料、例えばガラス、合成樹脂等によって形成される。基板５ａ及び基板５ｂの外側表面には偏光板６ａが貼り付けられている。
【００９７】
また、基板５ａの内側表面には電極７ａが形成され、基板５ｂの内側表面には電極７ｂが形成される。これらの電極７ａ，７ｂは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウムスズ酸化物）等の透光性材料によって形成される。基板５ａは基板５ｂに対して張り出した張り出し部を有し、この張り出し部に複数の端子８が形成されている。これらの端子８は、基板５ａ上に電極７ａを形成するときに電極７ａと同時に形成される。従って、これらの端子８は、例えばＩＴＯによって形成される。これらの端子８には、電極７ａから一体に延びるもの、及び導電材（不図示）を介して電極７ｂに接続されるものが含まれる。
【００９８】
一方、ＦＰＣ３０の表面には、本実施形態に係る配線パターンの形成方法により、配線パターン３９ａ，３９ｂが形成されている。すなわち、ＦＰＣ３０の一方の短辺から中央に向かって入力用配線パターン３９ａが形成され、他方の短辺から中央に向かって出力用配線パターン３９ｂが形成されている。これらの入力用配線パターン３９ａおよび出力用配線パターン３９ｂの中央側の端部には、電極パッド（不図示）が形成されている。
【００９９】
そのＦＰＣ３０の表面には、液晶駆動用ＩＣ１００が実装されている。具体的には、ＦＰＣ３０の表面に形成された複数の電極パッドに対して、液晶駆動用ＩＣ１００の能動面に形成された複数のバンプ電極が、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電膜）１６０を介して接続されている。このＡＣＦ１６０は、熱可塑性又は熱硬化性の接着用樹脂の中に、多数の導電性粒子を分散させることによって形成されている。このように、ＦＰＣ３０の表面に液晶駆動用ＩＣ１００を実装することにより、いわゆるＣＯＦ構造が実現されている。
【０１００】
そして、液晶駆動用ＩＣ１００を備えたＦＰＣ３０が、液晶パネル２の基板５ａに接続されている。具体的には、ＦＰＣ３０の出力用配線パターン３９ｂが、ＡＣＦ１４０を介して、基板５ａの端子８と電気的に接続されている。なお、ＦＰＣ３０は可撓性を有するので、自在に折り畳むことによって省スペース化を実現しうるようになっている。
【０１０１】
上記のように構成された液晶モジュール１では、ＦＰＣ３０の入力用配線パターン３９ａを介して、液晶駆動用ＩＣ１００に信号が入力される。すると、液晶駆動用ＩＣ１００から、ＦＰＣ３０の出力用配線パターン３９ｂを介して、液晶パネル２に駆動信号が出力される。これにより、液晶パネル２において画像表示が行われるようになっている。
【０１０２】
なお、本発明の電気光学装置には、電界により物質の屈折率が変化して光の透過率を変化させる電気光学効果を有する装置の他、電気エネルギーを光学エネルギーに変換する装置等も含まれている。すなわち、本発明は、液晶表示装置だけでなく、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）装置や無機ＥＬ装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、電子放出素子を用いた表示装置（Field Emission Display 及び Surface-Conduction Electron-Emitter Display 等）などの発光装置等に対しても、広く適用することが可能である。例えば、本発明の配線パターンを備えたＦＰＣを有機ＥＬパネルに接続して、有機ＥＬモジュールを構成することも可能である。
【０１０３】
［電子機器］
次に、本実施形態の膜形成方法を使用して製造した電子機器につき、図１１を用いて説明する。図１１は、携帯電話の斜視図である。図１１において符号１０００は携帯電話を示し、符号１００１は表示部を示している。この携帯電話１０００の表示部１００１には、本実施形態の配線パターンを備えた電気光学装置が採用されている。したがって、電気的接続の信頼性に優れた小型の携帯電話１０００を提供することができる。
本発明は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネル等の電子機器の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの場合でも、電気的接続の信頼性に優れた小型の電子機器を提供することができる。
【０１０４】
以下には、本発明の多層配線基板への応用例について説明する。
図１２は、２層配線ＦＰＣの側面断面図である。このＦＰＣにおけるポリイミド基板２０２の表面には、Ｃｕ配線パターン２０８がフォトリソグラフィ等を用いて形成されている。そのＣｕ配線パターン２０８の一方端部には液晶パネル２０４がＡＣＦ接続され、他方端部にはコネクタ２０７等がはんだリフローにより実装されている。また、Ｃｕ配線パターン２０８の表面にＡｕメッキを介して、ドライバＩＣ２０６が熱圧着によりＣＯＦ実装されている。さらに、ポリイミド基板２０２の中央部におけるＣｕ配線パターン２０８の端部には、Ａｌ等からなる導通ポスト２１２が液滴吐出方式によって形成されている。その導通ポスト２１２の上端部を露出させつつ、Ｃｕ配線パターン２０８を覆うように、樹脂材料等からなる絶縁膜２１０が液滴吐出方式によって形成されている。その絶縁膜２１０の表面には、Ａｌ等からなる実装ランド２１３が液滴吐出方式によって形成され、その表面にＡｕメッキ２１４が施されている。そして、そのＡｕメッキ２１４の表面にはんだ２１６が塗布され、チップ部品２１８がリフローによって実装されている。このように、積層配線部を液滴吐出方式によって形成するとともに、実装ランド２１３およびＣＯＦ実装部を同時にメッキ処理することにより、２層配線ＦＰＣを効率的に製造することができる。
【０１０５】
図１３は、多層配線ＦＰＣの側面断面図である。このＦＰＣにおけるポリイミド基板３０２の表面には、絶縁膜３１０と電気配線３１１とが交互に積層配置されている。上下層の電気配線３１１は、絶縁膜３１０を貫通する導通ポスト３１２によって接続されている。そして、絶縁膜の表面に実装ランド３１３が形成され、その表面にＡｕメッキ３１４が施されて、接続端子３０４、ＢＧＡ／ＣＳＰ３０５、チップ部品３０６およびコネクタ３０７等が、はんだリフロー等によって実装されている。なお、上述した絶縁膜３１０、電気配線３１４および導通ポスト３１２を、いずれも液滴吐出方式によって形成することにより、５０〜１００μｍピッチで電子部品を実装可能な多層配線ＦＰＣを実現することができる。
【０１０６】
図１４は超高密度モジュールの側面断面図であり、図１４（ａ）は最小モジュールであり、図１４（ｂ）は最薄モジュールである。
図１４（ｂ）のモジュールでも、上記と同様に電気配線５０２および絶縁膜５０４が積層配置されている。ここでは、ＬＳＩ５１８、コンデンサ誘電体５２０、抵抗５２４および他の受動部品５２２が、中間層の電気配線５０２に実装されている。そして、絶縁膜５０４を液滴吐出方式によって形成することにより、これらの受動部品５２２がモジュールの内部に埋設されている。これにより、最薄モジュールを形成することができる。
図１４（ａ）のモジュールでは、上記に加えてモジュールの上面に実装ランドを形成し、Ｗ−ＣＳＰ４１２およびＳｉＰ４１４が実装されている。このＷ−ＣＳＰ４１２は、チップ表面の電極を高密度に再配置したものである。またＳｉＰは、チップを３次元実装してパッケージ化したものである。これにより、最小モジュールを形成することができる。なお、コンデンサ誘電体４２０，５２０や抵抗４２４，５２４等は、液滴吐出方式によって形成することも可能である。
【０１０７】
図１５は、上述した多層配線基板を電子機器に搭載した場合の構成例であり、画像表示装置の分解斜視図である。上述した多層配線基板６１０が、上部筺体６０２および下部筺体６０４の内部に配置されて、画像表示装置が構成されている。
図１６は、配線パターンを直接描画した筺体の斜視図である。本発明の配線パターンの形成方法を用いて、配線パターン７１０を筺体７０２の内面に直接描画することも可能である。すなわち、液滴吐出方式により金属材料を描画して電気配線および導通ポストを形成し、また液滴吐出方式によって絶縁膜を描画（または塗布）形成することにより、多層配線パターン７１０を筺体７０２の内面に直接形成することができる。これにより、電子機器の部品点数および製造コストを低減することができる。
【０１０８】
なお、本発明の技術範囲は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、各実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】ＣＯＦ構造の液晶モジュールの分解斜視図である。
【図２】実施形態に係る配線パターンの説明図である。
【図３】第１実施形態に係る配線パターンの形成方法の工程表である。
【図４】液滴吐出ヘッドのピエゾ素子に入力する電気信号の例である。
【図５】単位時間あたりに多くの液滴を吐出するための電気信号の例である。
【図６】第２実施形態に係る配線パターンの形成方法の工程表である。
【図７】第２実施形態に係る配線パターンの形成方法の説明図である。
【図８】第２実施形態に係る配線パターンの形成方法の説明図である。
【図９】液滴吐出装置の斜視図である。
【図１０】液滴吐出ヘッドの側面断面図である。
【図１１】携帯電話の斜視図である。
【図１２】２層配線ＦＰＣの側面断面図である。
【図１３】多層配線ＦＰＣの側面断面図である。
【図１４】超高密度モジュールの側面断面図である。
【図１５】画像表示装置の分解斜視図である。
【図１６】配線パターンを直接描画した筺体の斜視図である。
【符号の説明】
【０１１０】
３２‥電気配線  ３４‥導通ポスト  ３６‥電気配線
【図１】
2006156943.tif 000003
【図２】
2006156943.tif 000004
【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】
2006156943.tif 000009
【図８】
2006156943.tif 000010
【図９】
2006156943.tif 000011
【図１０】
2006156943.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2006156943.tif 000014
【図１３】
2006156943.tif 000015
【図１４】
2006156943.tif 000016
【図１５】
2006156943.tif 000017
【図１６】
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