(57)【要約】【課題】段差のある電極端子間を生産性良く電気的に接続する方法を提供する。【解決手段】第２電極６が形成された基板２上に第１電極５が形成された半導体素子４が配置され、第１電極５と第２電極６とを接続するように機能液を配置した後に機能液を固化して下地膜８を形成する下地膜形成工程と、化学めっき処理により下地膜８上に金属膜９を形成する化学めっき工程と、を有し、機能液は樹脂及び金属触媒を含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２電極が形成された基材上に第１電極が形成された電子素子が配置され、
前記第１電極と前記第２電極とを接続するように機能液を配置した後に前記機能液を固化して下地膜を形成する下地膜形成工程と、
化学めっき処理により前記下地膜上に金属膜を形成する化学めっき工程と、を有し、
前記機能液は樹脂及び金属触媒を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電子装置の製造方法であって、
前記機能液はレベリング剤をさらに含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の電子装置の製造方法であって、
前記金属触媒は金属を含む官能基を備えたシランカップリング剤であり、前記下地膜形成工程では前記機能液を加熱または光照射して固化することを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の電子装置の製造方法であって、
前記下地膜形成工程では前記機能液の配置と固化とを行い、固化された前記機能液に重ねて前記機能液の配置と固化とを行うことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の電子装置の製造方法であって、
前記機能液は光重合開始剤を含み、前記機能液に光を照射して固化することを特徴とする電子装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置の製造方法にかかわり、特に段差のある場所の電極間に配線を形成する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップ等の電子部品を基板に実装するとき、ワイヤーボンディング法が広く用いられている。しかし、ワイヤーボンディング法は機械的ストレスを電子部品に加え、ワイヤーが長くなると接続信頼性が低下する。さらに、接続端子数が多いときには生産性が低下する。これらの課題を解決する方法が特許文献１に開示されている。それによると、基板に半導体チップを固定し、半導体チップの側面から基板にかけて樹脂材料を塗布し硬化させてスロープを形成している。
【０００３】
これにより、半導体チップ上の電極端子と基板上の配線パターンとの間にスロープが配置される。そして、電極端子から配線パターンにかけて銀の微粒子を分散媒に分散させた金属インクを液滴にして吐出して配線を描画していた。次に、基板上に吐出した金属インクを焼成することにより、電極端子と配線パターンを電気的に接続する金属配線を形成していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１４７６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スロープを形成する工程では樹脂材料を塗布する工程と硬化する工程が必要である。そして、金属配線を形成する工程では、各電極端子に対応する金属配線に相当するパターンを描画する工程と金属インクを焼成して金属配線を形成する工程が必要となる。そこで、生産性良く電極端子と配線パターンとを電気的に接続する方法が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
本適用例にかかる電子装置の製造方法であって、第２電極が形成された基材上に第１電極が形成された電子素子が配置され、前記第１電極と前記第２電極とを接続するように機能液を配置した後に前記機能液を固化して下地膜を形成する下地膜形成工程と、化学めっき処理により前記下地膜上に金属膜を形成する化学めっき工程と、を有し、前記機能液は樹脂及び金属触媒を含むことを特徴とする。
【０００８】
この電子装置の製造方法によれば、機能液には樹脂及び金属触媒が含まれている。そして、機能液には樹脂が含まれているので、機能液を固化することができる。機能液を固化する過程で金属触媒が樹脂の表面に並ぶ。化学めっき工程では、樹脂の表面に並んだ金属触媒を核にして金属膜が形成される。これにより下地膜の表面に金属膜が形成される。第１電極と第２電極とを接続するように下地膜が配置されるので、金属膜は第１電極と第２電極とを電気的に接続することができる。
【０００９】
基材上に電子素子を配置するとき電子素子に厚みがあるので、第１電極と第２電極とには段差が生ずる。そこで、電子素子と基材との間に斜面を形成した後に第１電極と第２電極との間に金属膜の材料を配置する方法がある。この方法では、斜面を形成する材料を塗布して固化する工程と金属膜を形成して第１電極と第２電極とを接続する工程とが必要となる。金属膜を斜面に形成するとき、金属膜を形成する場所に金属粒子を分散媒に分散させた金属インクを用いて描画する。この描画では金属粒子が偏らないように金属インクを精度良く配置するので、金属インクの描画に時間がかかる。本適用例では、下地膜形成工程において描画し易い機能液を用いて描画して下地膜を形成している。そして、第１電極と第２電極とを接続した後、化学めっき工程では下地膜上に化学めっきにて金属膜を形成している。下地膜が複数あるときにも１回の化学めっき処理にて同時に金属膜を形成することができる。従って、生産性良く第１電極と第２電極とを電気的に接続することができる。
【００１０】
［適用例２］
上記適用例にかかる電子装置の製造方法において、前記機能液はレベリング剤をさらに含むことを特徴とする。
【００１１】
この電子装置の製造方法によれば、機能液にはレベリング剤が含まれている。レベリング剤が機能液に作用することにより金属触媒が下地膜の表面に一様に分布する。金属膜は金属触媒を核にして形成されるので、金属膜は下地膜の表面に一様に形成される。従って、下地膜上に形成される金属膜の膜厚の分散を小さくすることができる。
【００１２】
［適用例３］
上記適用例にかかる電子装置の製造方法において、前記金属触媒は金属を含む官能基を備えたシランカップリング剤であり、前記下地膜形成工程では前記機能液を加熱または光照射して固化することを特徴とする。
【００１３】
この電子装置の製造方法によれば、金属触媒は金属を含む官能基を備えたシランカップリング剤であることから、機能液の表面に金属が並び易くすることができる。そして、機能液を固化するために加熱または光を照射するとき、金属がイオンの状態から金属の状態に還元される。従って、下地膜の表面に金属を並ばせることができる。
【００１４】
［適用例４］
上記適用例にかかる電子装置の製造方法において、前記下地膜形成工程では前記機能液の配置と固化とを行い、固化された前記機能液に重ねて前記機能液の配置と固化とを行うことを特徴とする。
【００１５】
この電子装置の製造方法によれば、同じ場所に機能液の配置と固化とを複数行っている。つまり、固化された樹脂を形成し、その樹脂に重ねて機能液を配置して固化している。これにより、樹脂の形状を厚く形成することができる。従って、電子素子の厚みが大きいときにも、第１電極と第２電極とを接続するように下地膜を配置することができる。
【００１６】
［適用例５］
上記適用例にかかる電子装置の製造方法において、前記機能液は光重合開始剤を含み、前記機能液に光を照射して固化することを特徴とする。
【００１７】
この電子装置の製造方法によれば、機能液は光重合開始剤を含んでいるので機能液に光を照射して液状の樹脂材料を短時間に固化もしくはゲル化することができる。従って、機能液の配置と固化とを複数行うときには短時間に続けて行える為、生産性良く下地膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態にかかわり、（ａ）は、電子装置の構造を示す概略斜視図、（ｂ）は樹脂配線を示す要部模式断面図。
【図２】（ａ）は、液滴吐出装置の構成を示す概略斜視図、（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を示す要部模式断面図、（ｃ）は、電子装置の製造工程を示すフローチャート。
【図３】電子装置を製造する工程を説明するための模式図。
【図４】電子装置を製造する工程を説明するための模式図。
【図５】第２の実施形態にかかわり、（ａ）は、電子装置の構造を示す概略斜視図、（ｂ）及び（ｃ）は、電子装置を製造する工程を説明するための模式図。
【図６】第３の実施形態にかかわり、（ａ）は、キャリッジを示す模式側面図、（ｂ）は、キャリッジを示す模式平面図、（ｃ）〜（ｆ）は電子装置を製造する工程を説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
【００２０】
（第１の実施形態）
本実施形態では、先ず、電子装置及び液滴吐出装置を説明する。次に、この液滴吐出装置を用いて本発明の特徴的な電子装置の製造方法の例について、図１〜図４に従って説明する。液滴吐出装置に関しては様々な種類の装置があるが、インクジェット法を用いた装置が好ましい。インクジェット法は微小液滴の吐出が可能であるため、微細加工に適している。
【００２１】
（電子装置）
図１（ａ）は、電子装置の構造を示す概略斜視図である。最初に、電子装置１について図１に従って説明する。電子装置１は四角の板状の基材としての基板２を備えている。基板２は絶縁性のある板またはシートであればよく、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリエステル等の樹脂板や樹脂と絶縁性のある材料を混成した紙フェノール基板、紙エポキシ基板、ガラスコンポジット基板、ガラスエポキシ基板等を用いることができる。基板２は剛体に限らず可撓性のあるシートでも良い。本実施形態では、例えば、ポリプロピレン板を採用している。
【００２２】
基板２上には複数の配線３が放射状に形成されている。基板２の上面中央には電子素子としての半導体素子４が配置され、基板２と半導体素子４とは接着剤により固定されている。半導体素子４の上側の面は半導体による電子回路が形成された能動面４ａとなっている。能動面４ａには半導体素子４の外周に沿って第１電極５が形成されている。第１電極５は電子回路と電気的に接続され、電気信号を入出力する端子となっている。
【００２３】
能動面４ａの第１電極５以外の場所はパッシベーション膜によって覆われて保護されている。このパッシベーション膜は電気絶縁性材料からなるものであって、例えばポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ＢＣＢ（ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）及びＰＢＯ（ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ）等により形成される。または、酸化珪素（ＳｉＯ2）、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）等の無機絶縁材料によって形成することもできる。本実施形態においては、ポリイミド樹脂を用いて形成されている。
【００２４】
各配線３の一端には第２電極６が形成され、第２電極６は半導体素子４の外周に沿って配置されている。一対の第１電極５と第２電極６とは段差を挟んで向かい合う場所に位置し、第１電極５と第２電極６とは樹脂配線７により電気的に接続されている。図１（ｂ）は樹脂配線を示す要部模式断面図であり、図１（ａ）のＡ−Ａ’にて切断した図である。図１（ｂ）に示すように、樹脂配線７は下地膜８と下地膜８の表面に形成された金属膜９から構成されている。
【００２５】
下地膜８は第１電極５と第２電極６との間に配置され、第１電極５と第２電極６とを接続するように配置されている。そして、金属膜９は下地膜８の表面、第１電極５、第２電極６を覆って配置されている。従って、金属膜９は第１電極５と第２電極６とを電気的に接続している。
【００２６】
（液滴吐出装置）
図２（ａ）は、液滴吐出装置の構成を示す概略斜視図である。液滴吐出装置１２により、下地膜８を構成する材料を含む機能液が吐出されて塗布される。図２（ａ）に示すように液滴吐出装置１２は直方体形状に形成された基台１３を備えている。この基台１３の長手方向をＹ方向とし、水平面内にてＹ方向と直交する方向をＸ方向とする。そして、鉛直方向をＺ方向とする。
【００２７】
基台１３の上にはＹ方向に延びる一対の案内レール１４が同Ｙ方向全幅にわたり凸設されている。その基台１３の上側には、一対の案内レール１４に対応する図示しない直動機構を備えた移動部としてのステージ１５が取付けられている。この直動機構には、例えば、リニアモーターが用いられる。
【００２８】
ステージ１５の上面には吸引式の基板チャック機構が設けられている。操作者がステージ１５上に載置案内板１６を載置して所定の位置に位置決めする。その後、基板チャック機構により載置案内板１６はステージ１５に固定される。載置案内板１６上には１５個の基板２が配列して配置されている。載置案内板１６には基板２の外形形状と同じ形状の凹部が複数形成されている。そして、各凹部には基板２が固定されている。
【００２９】
基台１３のＸ方向をまたぐように門型の支持台１７が立設され、支持台１７の下側には、Ｘ方向に延びる案内レール１８がＸ方向全幅にわたり設置されている。そして、案内レール１８に沿って移動するキャリッジ１９が配置されている。キャリッジ１９はステージ１５と同様な直動機構を備えている。キャリッジ１９のステージ１５側にはヘッドユニット２０が配置され、ヘッドユニット２０の下側には液滴を吐出する図示しない液滴吐出ヘッドが凸設されている。
【００３０】
ヘッドユニット２０のＸ方向にはヘッドユニット２０を挟むように一対の昇降装置２１が配置されている。昇降装置２１は直動機構を備え、キャリッジ１９に対してヘッドユニット２０を昇降させる機能を備えている。昇降装置２１の直動機構は特に限定されないが、例えば、パルスモーターとボールネジとを組み合わせた装置を用いることができる。
【００３１】
キャリッジ１９の図中上側には収容タンク２２が設置されている。ヘッドユニット２０の液滴吐出ヘッドと収容タンク２２とは図示しないチューブにより接続され、収容タンク２２内の機能液がチューブを介して液滴吐出ヘッドに供給される。
【００３２】
図２（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を示す要部模式断面図である。図２（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド２３はノズル２４が形成されたノズルプレート２５を備えている。ノズルプレート２５の上側であってノズル２４と相対する位置には、キャビティ２６が形成されている。そして、キャビティ２６には収容タンク２２に貯留されている機能液２７が供給される。キャビティ２６の上側には、上下方向に振動して、キャビティ２６内の容積を拡大縮小する振動板２８と、上下方向に伸縮して振動板２８を振動させる圧電素子２９が配設されている。
【００３３】
液滴吐出ヘッド２３が圧電素子２９を制御駆動するためのノズル駆動信号を受けると、圧電素子２９が上下方向に伸縮する。そして、圧電素子２９は振動板２８を振動させるので、振動板２８と隣接するキャビティ２６の容積が拡大縮小する。それにより、キャビティ２６内に供給された機能液のうち縮小した容積分の機能液がノズル２４を通り、液滴３０となって吐出される。液滴吐出装置１２はステージ１５とキャリッジ１９とを往復移動させる。そして、ノズル２４が所定の場所に位置するときに液滴３０を吐出することにより、所望のパターンを描画することができる。
【００３４】
（電子装置の製造方法）
次に、上述した液滴吐出装置１２を用いて、電子装置を製造する工程について図２（ｃ）〜図４にて説明する。図２（ｃ）は、電子装置の製造工程を示すフローチャートである。図３〜図４は、電子装置を製造する工程を説明するための模式図である。
【００３５】
図２（ｃ）に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１は調合工程に相当する。この工程は、液滴吐出ヘッドから吐出する機能液を調合する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は基板表面処理工程に相当する。この工程は、基板の表面を清浄にする工程である。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は描画工程に相当する。この工程は、液滴吐出装置を用いて基板上に機能液を塗布する工程である。次にステップＳ４に移行する。ステップＳ４は下地膜固化工程に相当する。この工程は、塗布した機能液を加熱乾燥して下地膜を固化する工程である。ステップＳ２〜ステップＳ４を合わせてステップＳ１１の下地膜形成工程とする。次にステップＳ５に移行する。ステップＳ５は化学めっき工程に相当し、下地膜上に金属膜を形成する工程である。次にステップＳ６に移行する。ステップＳ６は金属膜硬化工程に相当し、金属膜を加熱して脱水し金属膜を硬化させる工程である。以上の工程にて電子装置を製造する工程を終了する。
【００３６】
次に、図３〜図４を用いて、図２（ｃ）に示したステップと対応させて、電子装置を製造する方法を詳細に説明する。ステップＳ１の調合工程において機能液２７の調合を行う。機能液２７は主に樹脂が溶媒に溶解された樹脂溶液と触媒が溶媒に溶解された触媒溶液とから構成され、樹脂溶液にはレベリング剤が添加されている。
【００３７】
樹脂溶液の樹脂は重合反応によりポリマーを形成する材料であれば良く、その種類は特に限定されない。例えば、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂の材料を採用することができる。特に、ポリイミド樹脂の材料が好適に用いられる。樹脂材料の形態としてはオリゴマーが好ましく、モノマーがさらに好ましい。分子量の小さい方が液滴にして吐出し易くすることができる。樹脂材料を溶解する樹脂用溶媒についても、樹脂を溶解可能であれば良く、その種類は特に限定されない。炭化水素類、塩化炭化水素類、アルコール類、酢酸エステル類、ケトン類、セロソルブ類、グリコールエーテル類、エーテル類等の各種溶媒を採用することができる。例えば、ＰＥＧＭＥＡ（１−メトキシプル−２−アセテート）、ｎ−ブタノールを好適に採用することができる。
【００３８】
触媒溶液に用いる触媒は触媒作用のある金属であれば良く、その種類は特に限定されない。触媒作用のある金属には、例えば、コバルト、ニッケル、銅、パラジウム、金、銀、鉛、プラチナ等を採用することができる。尚、触媒作用のある金属は化学めっきにて形成する金属膜を形成し易い金属を採用するのが好ましい。例えば、ニッケルの膜、金の膜を形成するときにはパラジウム、金を触媒に採用するのが好ましい。銀の膜を形成するときにはパラジウム、金、銀を触媒に採用するのが好ましい。スズの膜を形成するときには銅を触媒に採用するのが好ましい。銅の膜を形成するときにはパラジウム、金、銀、銅を触媒に採用するのが好ましい。
【００３９】
樹脂溶液に添加されるレベリング剤にはアクリル系、シリコーン系、フッ素系の各種レベリング剤を採用することができる。レベリング剤は特に限定されないが、例えば、アクリル系ではビックケミー・ジャパン株式会社製のＢＹＫ−３５２、ＢＹＫ−３５４、シリコーン系では日信化学工業株式会社製のサーフィノール  ＤＦ−５８、フッ素系ではＤＩＣ株式会社製のメガファック  Ｆ−４８２、Ｆ−４８３、Ｆ−４８４を好適に採用することができる。
【００４０】
機能液２７にレベリング剤を入れないときにはコーヒーステイン現象が顕著に現れ、重合した樹脂表面の一部に触媒が偏って分布することがある。その後に化学めっきを行うとき触媒の多い場所に金属が析出し易くなる。これにより、化学めっきによる金属膜の膜厚が一部だけ厚くなる現象になる。機能液２７にレベリング剤を入れると重合した樹脂表面の全体に触媒が広がって分布する。これにより、化学めっきによる金属膜の膜厚の分散を小さくすることができる。
【００４１】
触媒溶液には触媒作用のある金属を含む官能基を備えたシランカップリング剤が用いられる。このようなシランカップリング剤は公知の方法を用いて製造することが可能である。例えば、国際特許番号ＷＯ２００３／０９１４７６Ａ１号パンフレットに記載されている方法を参考にすることができる。これによると、金属捕捉能を持つ官能基を有するシランカップリング剤の溶液を基板に塗布し、さらに、金属化合物の有機溶媒溶液をこの基板に塗布する。この方法により金属を含む官能基を備えたシランカップリング剤が形成される。例えば、この方法を応用することにより触媒作用のある金属を含む官能基を備えたシランカップリング剤である金属触媒を製造することができる。樹脂材料を溶解する溶媒と同様にこの触媒材料を溶解する溶媒は各種溶媒の中から選択することができる。触媒材料を溶解する触媒用溶媒についても、触媒を溶解可能であれば良く、その種類は特に限定されない。例えば、オクタノールを好適に採用することができる。
【００４２】
樹脂用溶媒及び触媒用溶媒の選定するときには溶媒の沸点を考慮するのが好ましい。触媒用溶媒の沸点は樹脂用溶媒の沸点より高い温度となるように溶媒を選定する。これにより、触媒用溶媒が揮発し難くなるので、樹脂材料が重合反応をする間に触媒材料が機能液２７の表面に移動し易くなる。その結果、触媒が樹脂の表面に並び易くすることができる。
【００４３】
樹脂溶液及び触媒溶液の調合には各溶液の比重を考慮するのが好ましい。つまり、樹脂材料とレベリング剤とを樹脂用溶媒に溶解した樹脂溶液の比重は触媒材料を触媒用溶媒に溶解した比重より大きくなるように調合する。基板２に機能液２７を塗布した後、機能液２７に重力が作用する。これにより、触媒溶液は機能液２７の液面側に移動するので、触媒材料が溶液の表面に移動し易くなる。その結果、触媒が樹脂の表面に並び易くすることができる。
【００４４】
本実施形態では、例えば、樹脂材料であるシリコーン樹脂１３．２ｇとレベリング剤であるＤＩＣ株式会社製のメガファック  Ｆ−４８２を０．０６ｇ用意した。樹脂用溶媒にはＰＥＧＭＥＡ（沸点１４６℃）及びｎ−ブタノール（沸点１１８℃）を合わせて４６．０４ｇの溶媒を用意した。樹脂材料とレベリング剤とをこの樹脂用溶媒に溶解して樹脂溶液を調合した。この樹脂溶液の比重は１．０９ｇ／ｃｍ3となった。さらに、パラジウムを官能基に有するシランカップリング剤を触媒用溶媒であるオクタノール（沸点１９４℃）に溶解して１１８．６ｇの触媒溶液を調合した。この触媒溶液の比重は０．８３ｇ／ｃｍ3となった。樹脂溶液と触媒溶液とを混合して機能液２７を調合した。この調合において樹脂溶液の比重は触媒溶液の比重より大きくなっている。そして、樹脂用溶媒の沸点は触媒用溶媒の沸点より低い温度となっている。
【００４５】
図３（ａ）はステップＳ２の基板表面処理工程に対応する図である。図３（ａ）に示すように、ステップＳ２において、基板２の表面を清浄にする。水銀ランプ３３及び反射鏡３４が配置された紫外線照射装置３５の内部に基板２を設置する。そして、水銀ランプ３３が射出する紫外線３６を基板２に照射する。このとき、紫外線３６の進行方向と交差する方向に基板２を移動して基板２の全体に紫外線３６を照射する。紫外線３６により基板２の表面に付着する異物にはエネルギーが加えられて異物が基板２から離脱する。そして、基板２の表面が清浄になる。
【００４６】
基板２を清浄にする方法としては、水銀ランプを用いた紫外線照射以外にも、例えば、水素バーナー、エキシマレーザー、プラズマ放電部、コロナ放電部等を例示できる。他にも、超音波洗浄等の洗浄を行っても良い。尚、基板２に加えるエネルギー量を調整することにより、基板２の表面状態を改質しても良い。機能液２７に対して撥液性または親液性を付与することにより基板２に着弾する液滴３０の形状を制御することができる。機能液２７に対して撥液性を持たせることにより着弾した液滴３０は球状に近くなり、機能液２７に対して親液性を持たせることにより着弾した液滴３０は広がり易くなる。
【００４７】
水素バーナーを用いる場合、基板２の酸化した表面を一部還元することで表面を粗面化することができ、エキシマレーザーを用いる場合、基板２の表面を一部溶融固化することで粗面化することができ、プラズマ放電或いはコロナ放電を用いる場合、基板２の表面を機械的に削ることで粗面化することができる。他にも、表面処理剤を塗布して表面改質を行っても良い。例えば、撥液性を付与する方法として、フッ素系表面処理剤である住友スリーエム社のＥＧＣ−１７２０やフルオロアルキルシラン（ＦＡＳ）を含有する表面処理剤を塗布して皮膜を形成しても良い。尚、この表面改質は機能液２７に対して撥液性や親液性を持たせるための処理であるので密着性を向上させるための処理に比べて面を改質する程度は小さくすることができる。表面処理をしなくても所定の形状に描画できる場合には表面状態を改質する処理を省いても良い。
【００４８】
図３（ｂ）及び図３（ｃ）はステップＳ３の描画工程に対応する図である。図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、ステップＳ２において、基板２が搭載された載置案内板１６を操作者は液滴吐出装置１２のステージ１５上に設置する。基板２には半導体素子４が接着されている。液滴吐出装置１２はステージ１５とキャリッジ１９とを駆動して液滴吐出ヘッド２３と基板２とを相対移動させながらノズル２４から液滴３０を吐出させる。そして、第１電極５と第２電極６とを接続するように液滴３０を着弾させる。基板２上に塗布される機能液２７が所望の形状になるように液滴吐出装置１２は基板２と液滴吐出ヘッド２３とを相対移動させながら液滴３０を吐出して描画する。
【００４９】
第１電極５と第２電極６とは段差があるので、キャリッジ１９を１回走査移動したときに基板２上に着弾した液滴３０と能動面４ａに着弾した液滴３０とが接続しないことがある。この場合には、キャリッジ１９を複数回走査移動させて液滴３０を吐出しても良い。これにより、基板２上に着弾した液滴３０と能動面４ａに着弾した液滴３０とを接続させることができる。
【００５０】
図３（ｄ）〜図４（ｃ）はステップＳ４の下地膜固化工程に対応する図である。図３（ｄ）に示すように、ステップＳ４において機能液２７が塗布された基板２を乾燥装置３７の内部に配置する。乾燥装置３７は乾燥室３８を備えている。乾燥室３８は載置台３９を備え、基板２がこの載置台３９に設置される。乾燥室３８は図中上側の供給管４０及び供給バルブ４１を介して乾燥気体供給部４２と接続されている。さらに、乾燥室３８は図中下側の排気管４３及び排気バルブ４４を介して排気部４５と接続されている。
【００５１】
乾燥気体供給部４２は空気を乾燥し加熱して熱風となった乾燥気体４６を供給する。乾燥気体供給部４２は温度調整機能を備え、乾燥室３８内の温度が所定の温度となるように乾燥気体４６の温度を制御する。乾燥気体供給部４２から供給される乾燥気体４６は供給バルブ４１及び供給管４０を介して乾燥室３８に供給される。次に、乾燥気体４６は基板２に塗布された機能液２７に沿って流動する。このとき、乾燥気体４６は機能液２７を加熱し機能液２７に含まれる溶媒及び分散媒を蒸発させて除去する。これにより、乾燥装置３７は機能液２７を乾燥させる。そして、機能液２７が加熱されて重合反応し、下地膜が形成される。次に、溶媒及び分散媒を含んだ乾燥気体４６は排気管４３及び排気バルブ４４を通過して、排気部４５により図示しない排気処理装置に排気される。乾燥室３８の温度を２００℃以上にするときには窒素雰囲気等の無酸素雰囲気にするのが好ましい。これにより、金属触媒４７が酸化することを防止することができる。温度条件や加熱条件は特に限定されないが、本実施形態では例えば、基板２に１５０℃の乾燥気体４６を１時間吹きつけて下地膜８を形成した。
【００５２】
図４（ａ）は基板２上に着弾した機能液２７が固化する前の状態を示している。機能液２７には金属触媒４７が無秩序に存在している。金属触媒４７の一端には触媒機能を有する金属が金属イオン４７ａの状態で接続されている。図４（ｂ）は基板２上に着弾した機能液２７が固化する途中の状態を示している。機能液２７に重力が作用し、機能液２７の基板２側には樹脂溶液２７ａの比率が高くなり、機能液２７の上側では触媒溶液２７ｂの比率が高くなる。そして、樹脂溶液２７ａが加熱されて樹脂材料の重合反応が進行する。触媒溶液２７ｂの溶媒は樹脂溶液２７ａの溶媒より沸点が高いので、樹脂材料の重合反応が進行しても触媒溶液２７ｂ中の金属触媒４７は移動し易くなっている。これにより、金属触媒４７は機能液２７の表面に移動し易くなっている。そして、機能液２７にはレベリング剤が添加されているので、機能液２７の表面には金属触媒４７が均一に分布した状態になる。尚、半導体素子４上に着弾した機能液２７も同様の状態となる。
【００５３】
図４（ｃ）は基板２上に着弾した機能液２７の固化がさらに進行した状態を示している。機能液２７の表面では金属触媒４７の密度が高くなり、複数の金属イオン４７ａが接触する。そして、複数の金属イオン４７ａが接触した状態で加熱されることにより金属イオン４７ａは還元されて金属粒４８となって析出する。樹脂溶液２７ａが重合反応して樹脂となることにより下地膜８が形成される。この下地膜８の表面には金属粒４８が均一に分布した状態になる。尚、半導体素子４上に着弾した機能液２７も同様の状態となる。
【００５４】
図４（ｄ）はステップＳ５の化学めっき工程に対応する図である。図４（ｄ）に示すように、ステップＳ５において、下地膜８が形成された基板２を化学めっき浴４９の内に設置する。化学めっき浴４９内には金属イオン５０が溶解している。金属イオン５０が下地膜８の金属粒４８と接触するとき金属が下地膜８の表面に析出するので、下地膜８の表面には金属膜９が形成される。下地膜８の表面には金属粒４８が均一に分布しているため、金属膜９の膜厚は均一に形成される。第１電極５及び第２電極６の表面においても金属が析出して金属膜９が形成される。
【００５５】
めっき浴は特に限定されないが、本実施形態では例えば、レドックス系中性無電解銅めっき液と上村工業製のスルカップ  ＰＥＡ−３を使用した。めっき条件も特に限定されないが、例えば本実施形態では、ＰＥＡ−３を用いて、ｐＨ  １２．３、温度  ３３℃にて２０分間めっきを実施した。中性無電解銅めっき液では、ｐＨ  ６.８５、温度  ２５℃にて  ２時間めっきを実施し、両者共に良好な析出を確認した。
【００５６】
ステップＳ６の金属膜硬化工程では、ステップＳ４の下地膜固化工程と同様に、基板２を乾燥装置３７内に設置する。そして、加熱した乾燥気体４６を基板２の表面を通過させて金属膜９を乾燥させる。これにより、金属膜９から水分が除去されるので金属膜９は硬化する。加熱条件や乾燥時間は特に限定されないが、例えば本実施形態では、１００℃の乾燥気体４６を１時間吹き付けて乾燥させた。以上の工程により良好な外観で密着性の高い金属膜を形成できた。以上の工程により、電子装置を製造する工程を終了する。
【００５７】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、機能液２７には樹脂材料及び金属触媒４７が含まれている。そして、機能液２７には樹脂が含まれているので、機能液２７を固化することができる。機能液２７を固化する過程で金属触媒４７が樹脂の表面に並ぶ。ステップＳ５の化学めっき工程では、樹脂の表面に並んだ金属触媒４７を核にして金属膜９が形成される。これにより下地膜８の表面に金属膜９が形成される。第１電極５と第２電極６を接続するように下地膜８が配置されるので、金属膜９は第１電極５と第２電極６とを電気的に接続することができる。
【００５８】
（２）本実施形態によれば、基板２上に半導体素子４を配置するとき半導体素子４に厚みがあるので、第１電極５と第２電極６とには段差が生ずる。そこで、半導体素子４と基板２との間に斜面を形成した後に第１電極５と第２電極６との間に金属膜の材料を配置する方法がある。この方法では、斜面を形成する材料を塗布して固化する工程と金属膜を配置して複数の第１電極５と第２電極６とをそれぞれ接続する工程とが必要となる。本実施形態では、下地膜８を形成して第１電極５と第２電極６とを接続するステップＳ１１の下地膜形成工程の後、ステップＳ５の化学めっき工程において下地膜上に化学めっきをすることにより金属膜９を形成している。下地膜８が複数あるときにも１回の化学めっき処理にて同時に金属膜９を形成することができる。従って、生産性良く第１電極５と第２電極６とを電気的に接続することができる。
【００５９】
（３）本実施形態によれば、機能液２７にはレベリング剤が含まれている。レベリング剤が機能液２７に作用することにより金属触媒４７が下地膜８の表面に一様に分布する。金属膜９は金属触媒４７を核にして形成されるので、金属膜９は下地膜８の表面に一様に形成される。従って、下地膜８上に形成される金属膜９の膜厚の分散を小さくすることができる。
【００６０】
（４）本実施形態によれば、金属触媒４７は金属を含む官能基を備えたシランカップリング剤であることから、機能液２７の表面に金属を並び易くすることができる。そして、機能液２７を固化するために加熱するとき、金属触媒４７の金属イオン４７ａがイオンの状態から金属の状態に還元される。従って、下地膜８の表面に金属粒４８を並ばせることができる。
【００６１】
（５）本実施形態によれば、基板２と半導体素子４との上に樹脂配線７が形成されている。基板２と半導体素子４との熱膨張係数が異なるとき、加熱時に第１電極５と第２電極６との距離が変化する。このとき、樹脂配線７の下地膜８が変形するので金属膜９が断裂し難くなっている。従って、電子装置１が加熱されるときにも配線を断線し難くすることができる。
【００６２】
（６）本実施形態によれば、下地膜８に化学めっきをすることにより樹脂配線７を形成している。基板２と半導体素子４との間にスロープを形成し、第１電極５と第２電極６との間に金属粒子を含むインクを吐出して配線を描画する方法がある。この方法では、スロープを緩やかにする必要がある。この方法に比べて本実施形態の方法では下地膜８が急な勾配でも金属膜９を形成できるので、狭い範囲に配線を配置することができる。
【００６３】
（第２の実施形態）
次に、電子装置の一実施形態について図５を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、半導体素子を多層に重ねた点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００６４】
図５（ａ）は、電子装置の構造を示す概略斜視図である。すなわち、本実施形態では、図５（ａ）に示すように、電子装置５３は第１半導体素子５４、第２半導体素子５５、第３半導体素子５６、第４半導体素子５７により構成されている。第１半導体素子５４〜第４半導体素子５７は重ねて配置され、接着剤により固定されている。各半導体素子は１方向に長い板状に形成され、各半導体素子は長手方向を揃えて重ねられている。従って、電子装置５３は１方向に長い形状となっている。第１半導体素子５４の長手方向をＸ方向とし、第１半導体素子５４の平面上においてＸ方向と直交する方向をＹ方向とする。そして、第１半導体素子５４の厚み方向をＺ方向とする。
【００６５】
第２半導体素子５５の−Ｘ側の端面５５ａは第１半導体素子５４の−Ｘ側の端面５４ａよりＸ方向に所定の間隔をあけて配置されている。同様に、第３半導体素子５６の−Ｘ側の端面５６ａは第２半導体素子５５の−Ｘ側の端面５５ａよりＸ方向に所定の間隔をあけて配置されている。第４半導体素子５７の−Ｘ側の端面５７ａも第３半導体素子５６の−Ｘ側の端面５６ａよりＸ方向に所定の間隔をあけて配置されている。これにより、電子装置５３の−Ｘ側の面は階段状になっている。
【００６６】
第１半導体素子５４〜第４半導体素子５７のＺ側の面を上面とするとき、各上面には電極５８及び電子回路が形成されており、電極以外の場所はパッシベーション膜に覆われている。各半導体素子の上面には各６個の電極５８が露出して配置されている。第１半導体素子５４、第２半導体素子５５、第３半導体素子５６、第４半導体素子５７の各上面に形成された電極５８をそれぞれ第１素子電極５９、第２素子電極６０、第３素子電極６１、第４素子電極６２とする。第１素子電極５９〜第４素子電極６２の各電極はマトリクス状に配置されている。従って、各電極はＹ方向及びＸ方向に配列している。
【００６７】
Ｙ方向に並ぶ電極５８の列を＋Ｙ方向側から−Ｙ方向側に向けて順番に第１電極列６３〜第６電極列６８とする。第１電極列６３〜第６電極列６８の各列において電極５８間には樹脂配線７が配置されている。これにより各列の電極５８は電気的に接続されている。
【００６８】
図５（ｂ）及び図５（ｃ）は電子装置を製造する工程を説明するための模式図である。電子装置５３の製造方法は第１の実施形態と略同様の工程にて製造される。ステップＳ１の調合工程、ステップＳ２の基板表面処理工程は第１の実施形態と略同様であり説明を省略する。図５（ｂ）はステップＳ３の描画工程に対応する図である。電子装置５３において樹脂配線７が形成される前の状態を基材６９とする。基材６９は、第１半導体素子５４〜第４半導体素子５７が重ねて接着されて形成されている。
【００６９】
図５（ｂ）に示すように、ステップＳ３において、基材６９をステージ１５上に設置する。そして、ステージ１５とキャリッジ１９とを駆動することにより基材６９と液滴吐出ヘッド２３とを相対移動させる。そして、樹脂配線７を形成する予定の場所に液滴３０を吐出して描画する。具体的には第１電極列６３〜第６電極列６８の各列において電極５８間及び電極５８上の一部に液滴３０を着弾させる。
【００７０】
ステップＳ４の下地膜固化工程は第１の実施形態と略同様であり説明を省略する。図５（ｃ）はステップＳ５の化学めっき工程に対応する図である。図５（ｃ）に示すように、基材６９には下地膜８が形成され、下地膜８の表面には金属粒４８が析出している。ステップＳ５において、基材６９を化学めっき浴４９に設置する。化学めっき浴４９内には金属イオン５０が溶解している。金属イオン５０が下地膜８の金属粒４８と接触するとき金属が下地膜８の表面に析出するので、下地膜８の表面には金属膜９が形成される。
【００７１】
ステップＳ６の金属膜硬化工程において、金属膜９を乾燥し脱水することにより金属膜９を硬化させる。以上の工程により電子装置５３が完成する。
【００７２】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、多段に形成された基材６９の複数の電極５８間に樹脂配線７が形成されている。樹脂配線７は液滴吐出装置１２により描画されて下地膜８が形成された後、化学めっきにより下地膜８上に金属膜９が形成されている。金属膜９は複数の下地膜８上に一括して形成されるので、ワイヤーボンディングのように一箇所ずつ行う方法に比べて生産性良く配線することができる。
【００７３】
（２）本実施形態によれば、下地膜８が樹脂により形成されている。従って、電子装置５３の第１半導体素子５４〜第４半導体素子５７が熱により膨張するときにも、下地膜８が変形するので、金属膜９に亀裂が生じ難くすることができる。
【００７４】
（第３の実施形態）
次に、液滴吐出装置とこの液滴吐出装置を用いた電子装置の製造方法の例の一実施形態について図６を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、機能液２７に紫外線を照射して固化する点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００７５】
図６（ａ）は、キャリッジを示す模式側面図である。すなわち、本実施形態では、図６（ａ）に示すように、液滴吐出装置７２はキャリッジ１９を備えている。キャリッジ１９の図中下側の中央にはヘッドユニット２０が設置され、ヘッドユニット２０のＸ方向両側にはヘッドユニット２０を挟んで昇降装置２１が設置されている。さらに、昇降装置２１のＸ方向両側には昇降装置２１を挟んで硬化ユニット７３が設置されている。
【００７６】
機能液２７には光重合開始剤が添加されている。光重合開始剤はポリマーの架橋性基に作用して架橋反応を進行させる添加剤であり、例えば、光重合開始剤としてベンジルジメチルケタールを用いることができる。硬化ユニット７３には吐出された液滴を硬化させる紫外線を照射するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）とＬＥＤを冷却するためのファンが配置されている。そして、ファンが形成する風はＬＥＤの熱を奪い熱風となって排出される。従って、硬化ユニット７３からは紫外線の照射と熱風の吹出しとが行われる。
【００７７】
図６（ｂ）は、キャリッジを示す模式平面図である。図６（ｂ）に示すようにキャリッジ１９に配置された硬化ユニット７３には吹出口７４と照射窓７５とが配置されている。ファンと吹出口７４とが流路によって接続され、ファン及びＬＥＤによって形成された熱風は吹出口７４から基板２に着弾した液滴３０に向けて吹出される。照射窓７５はＬＥＤと対向する場所に位置し、ＬＥＤが照射する紫外線は照射窓７５から放出される。
【００７８】
次に、電子装置１の製造方法について説明する。図６（ｃ）〜図６（ｆ）は電子装置を製造する工程を説明するための模式図である。ステップＳ１の調合工程及びステップＳ２の基板表面処理工程は第１の実施形態と同じであり、説明を省略する。図６（ｃ）〜図６（ｅ）はステップＳ３の描画工程に対応する図である。図６（ｃ）に示すように、ステップＳ３において、液滴吐出装置７２に基板２が載置される。基板２上には半導体素子７６が設置され接着剤により固定されている。半導体素子７６は第１の実施形態における半導体素子４より厚く形成されている。
【００７９】
ステージ１５とキャリッジ１９とを駆動することにより基板２と液滴吐出ヘッド２３とを相対移動させる。そして、樹脂配線７を形成する予定の場所に液滴３０を吐出して描画する。具体的には第１電極５上の一部から第２電極６上の一部にかけて液滴３０を着弾させる。そして、着弾した液滴３０には温風７７が吹きつけられ、さらに、紫外線７８が照射される。
【００８０】
これにより、液滴３０内の樹脂材料が重合し、金属イオン４７ａが還元されて金属粒４８となって析出する。描画工程において樹脂材料の硬化と金属粒４８の析出が十分に行われるときにはステップＳ４の下地膜固化工程を省いても良い。さらに生産性良く下地膜８を形成することができる。
【００８１】
半導体素子７６の厚みがあるときには１回の塗布で基板２の上面２ａから半導体素子７６の上面７６ａまで液滴３０を繋げて塗布できない。そこで、図６（ｄ）に示すように半導体素子７６の側面７６ｂに液滴３０を吐出する。これにより、すでに固化もしくはゲル化された液滴３０に重ねて液滴３０が塗布される。従って、塗布される機能液２７を厚くすることができる。さらに、着弾した液滴３０に温風７７を吹きつけて紫外線７８を照射することにより、液滴３０を固化もしくはゲル化する。続いて、液滴吐出装置７２は液滴３０の吐出と液滴３０に温風７７を吹きつけて紫外線７８を照射する工程とを反復して行う。その結果、図６（ｅ）に示すように、基板２の上面２ａから半導体素子７６の上面７６ａにかけて液滴３０が固化もしくはゲル化された状態で繋がって配置される。
【００８２】
ステップＳ４の下地膜固化工程にて液滴３０が硬化されて下地膜８が形成される。この下地膜８の表面には金属粒４８が析出されている。ステップＳ５の化学めっき工程では図６（ｆ）に示すように下地膜８上に金属膜９が形成される。金属膜９は第１電極５から第２電極６にかけて形成されるので、第１電極５と第２電極６とは電気的に接続される。ステップＳ６の金属膜硬化工程では金属膜９から水分が除去されて硬化される。この工程は第１の実施形態と同じであり、説明を省略する。以上の工程により電子装置の製造工程を終了する。
【００８３】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、液滴３０の吐出と着弾した液滴３０の固化もしくはゲル化とを複数行っている。そして、固化もしくはゲル化された樹脂の膜を形成し、その樹脂の膜に重ねて液滴３０を着弾させた後固化もしくはゲル化している。これにより、下地膜８の形状を高く形成することができる。従って、半導体素子７６の厚みが大きいときにも、第１電極５と第２電極６とを繋げるように下地膜８を配置することができる。その後、下地膜８上に金属膜９を形成することにより、第１電極５と第２電極６とを電気的に接続することができる。その結果、半導体素子７６の厚みが大きいときにも、第１電極５と第２電極６とを電気的に接続することができる。
【００８４】
（２）本実施形態によれば、機能液２７は光重合開始剤を含んでいるので機能液２７に光を照射して液状の樹脂材料を短時間に固化もしくはゲル化することができる。従って、機能液２７の配置と固化もしくはゲル化とを複数行うときには短時間に続けて行える為、生産性良く下地膜８を形成することができる。
【００８５】
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、液滴吐出装置１２を用いて下地膜８の形状に液滴３０を吐出して描画した。機能液２７の塗布方法はこれに限らない、シリンジを用いて機能液２７を基板２及び半導体素子４上に塗布しても良い。他にも、筆やフエルトペン等の筆記用具をもちいて描画し、機能液２７を基板２及び半導体素子４上に塗布しても良い。描画し易い方法を採用しても良い。
【００８６】
（変形例２）
前記第１の実施形態では、基板２上に半導体素子４を配置して電極間の配線を行った。配線する対象は半導体素子４に限らず他の素子を配置しても良い。例えば、コンデンサー、抵抗、コイル、電池、各種センサー素子等を配置して配線することができる。
【００８７】
（変形例３）
前記第２の実施形態では、金属膜９を化学めっきにて形成し、この金属膜９を配線とした。この金属膜９上にさらに電気めっきにて金属膜を積層して形成しても良い。これにより、配線の断面積を広くして配線の電気抵抗を小さくすることができる。
【００８８】
（変形例４）
前記第３の実施形態では、機能液２７に光重合開始剤を添加して着弾した液滴３０に紫外線を照射した。この他にも、機能液２７に熱重合開始剤を添加して加熱により重合を開始させても良い。熱重合開始剤として、例えば、アゾビスイソブチロニトリル等を用いることができる。そして、液滴３０の吐出と着弾した液滴３０の加熱とを繰り返すことにより、大きな段差のある場所にも下地膜８を繋げて形成することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１…電子装置、２…基材としての基板、４…電子素子としての半導体素子、５…第１電極、６…第２電極、８…下地膜、９…金属膜、２７…機能液。
【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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