(57)【要約】【課題】高密度、高信頼性の配線基板を提供する。【解決手段】配線基板は、絶縁性の基板と、基板上において積層された第１導電層および第２導電層と、を備え、第２導電層は、第１導電層よりもイオン化傾向が小さく、第１導電層および第２導電層に対する一度のエッチング処理により、第２導電層が第１導電層よりも側方に突出した段差部を、第１導電層と第２導電層との境界外周部に設けた。【選択図】図４
2019062235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性の基板と、
前記基板上において積層された金の含有量が１５〜１００重量％の第１導電層および銀の含有量が１５〜１００重量％の第２導電層と、を備え、
前記第２導電層は、前記第１導電層よりもイオン化傾向が小さく、
前記第１導電層と前記第２導電層の境界に金と銀の合金層が形成され、
前記第１導電層および前記第２導電層に対する一度のエッチング処理により、前記第２導電層が前記第１導電層および前記合金層よりも側方に突出した段差部を、前記第１導電層と前記第２導電層との境界外周部に設けた、配線基板。
【請求項２】
絶縁性の基板と、
前記基板上において積層された第１導電層および第２導電層と、を備え、
前記第２導電層は、前記第１導電層よりもイオン化傾向が小さく、
前記第１導電層と前記第２導電層の境界外周部には、前記第２導電層が前記第１導電層よりも側方に突出した段差部ないし合金部が形成され、
前記第１導電層と前記第２導電層との位置精度並びに前記第１導電層および前記第２導電層からなる積層構造体の幅および間隔が、１０μｍ以下とされている、配線基板。
【請求項３】
請求項１または２に記載の配線基板において、
前記第１導電層は前記第２導電層上に設けられている、配線基板。
【請求項４】
請求項１または２に記載の配線基板において、
前記第２導電層は前記第１導電層上に設けられている、配線基板。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の配線基板において、
前記段差部ないし合金部は露出されている、配線基板。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の配線基板であって、
前記第２導電層は、前記第１導電層の縁部上に重なる重なり部と、前記第１導電層とは重ならない非重なり部とを有し、前記非重なり部が電極端子として構成されている、配線基板。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の配線基板を備えたサーマルヘッドであって、
前記基板上に設けられたグレーズ層と、
前記グレーズ層上に設けられた発熱抵抗体と、
前記グレーズ層上に設けられた共通電極および複数の個別電極と、
前記個別電極の一部を覆う絶縁性の保護膜と、
前記個別電極に電流を流すドライバーＩＣと、
前記保護膜で覆われていない前記個別電極の電極端子と、前記ドライバーＩＣとを接続するワイヤとを備え、
前記段差部ないし合金部は、前記複数の個別電極のそれぞれの電極端子に形成されている、配線基板を備えたサーマルヘッド。
【請求項８】
絶縁性の基板上に、金の含有量が１５〜１００重量％の第１導電層と前記第１導電層よりもイオン化傾向が小さい銀の含有量が１５〜１００重量％の第２導電層とを積層して配置し、
前記第１導電層と前記第２導電層の境界に金と銀の合金層を形成し、
前記第１導電層および前記第２導電層に対して、一度のエッチング処理により、前記第２導電層が前記第１導電層および前記合金層よりも側方に突出した段差部を、前記第１導電層と前記第２導電層との境界外周部に形成する、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、サーマルヘッドおよび配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、配線基板の小型、軽量化が強く要望されている。配線基板の小型、軽量化を図るためには、高密度な配線の実現が重要であるが、配線電極におけるマイグレーションの問題がある。なお、マイグレーション（エレクトロケミカルマイグレーション）とは、狭い間隔の電極間で電界が印加される際、金属イオンが陰極側に析出し、それが枝状に陽極側まで延びて導体回路間がショートする現象をいう。
【０００３】
従来、配線電極のマイグレーションを抑えることができ、配線電極パターンのショートによる基板の不良を防ぐための技術が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１には、基板上に金（Ａｕ）のペースト状組成物を所定のパターンで印刷を行い、その形成されたペースト状組成物の厚膜上に、銀（Ａｇ）の粉体を導体材料として含むペースト状組成物を、上記所定のパターンサイズよりも小さいサイズで印刷を行う高密度配線基板の製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２０９６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の高密度配線基板は、Ａｕのペースト状組成物による所定のパターンを印刷により形成し、その後、Ａｇのペースト状組成物により上記所定のパターンサイズよりも小さいサイズのパターンを印刷により形成しているので、微細パターンの形成には適しておらず、改善の余地があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の配線基板は、絶縁性の基板と、基板上において積層された金の含有量が１５〜１００重量％の第１導電層および銀の含有量が１５〜１００重量％の第２導電層と、を備え、第２導電層は、第１導電層よりもイオン化傾向が小さく、第１導電層と第２導電層の境界に金と銀の合金層が形成され、第１導電層および第２導電層に対する一度のエッチング処理により、第２導電層が第１導電層および合金層よりも側方に突出した段差部を、第１導電層と第２導電層との境界外周部に設けた。
請求項２に記載の配線基板は、絶縁性の基板と、基板上において積層された第１導電層および第２導電層と、を備え、第２導電層は、第１導電層よりもイオン化傾向が小さく、第１導電層と第２導電層の境界外周部には、第２導電層が第１導電層よりも側方に突出した段差部ないし合金部が形成され、第１導電層と第２導電層との位置精度並びに第１導電層および第２導電層からなる積層構造体の幅および間隔が、１０μｍ以下とされている。
請求項８に記載の配線基板の製造方法は、絶縁性の基板上に、金の含有量が１５〜１００重量％の第１導電層と第１導電層よりもイオン化傾向が小さい銀の含有量が１５〜１００重量％の第２導電層とを積層して配置し、第１導電層と第２導電層の境界に金と銀の合金層を形成し、第１導電層および第２導電層に対して、一度のエッチング処理により、第２導電層が第１導電層および合金層よりも側方に突出した段差部を、第１導電層と第２導電層との境界外周部に形成する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、マイグレーションが抑制された信頼性の高い配線基板であって、より高密度な配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】サーマルヘッドの構成を示す断面模式図。
【図２】従来のサーマルヘッドの要部を示す模式図。
【図３】図２のワイヤボンディング部を拡大して示す模式図。
【図４】第１の実施の形態に係るサーマルヘッドの要部を示す模式図。
【図５】（ａ）はエッチング処理前の配線基板の平面模式図、（ｂ）はエッチング処理前の配線基板の側面断面模式図。
【図６】（ａ）はエッチング処理後の配線基板の平面模式図、（ｂ）はエッチング処理後の配線基板の側面断面模式図。
【図７】（ａ）は図６（ａ）のＶＩＩ部を示す部分拡大図、図７（ｂ）は図７（ａ）のｖｉｉｂ−ｖｉｉｂ線断面模式図。
【図８】配線基板のマイグレーション耐性についての実験結果を示すグラフ。
【図９】配線基板のマイグレーション耐性についての実験結果を示す表。
【図１０】配線基板の硫化耐性についての実験結果を示す表。
【図１１】第２の実施の形態に係るサーマルヘッドの要部を示す模式図。
【図１２】（ａ）はエッチング処理前の配線基板の平面模式図、（ｂ）はエッチング処理前の配線基板の側面断面模式図。
【図１３】（ａ）はエッチング処理後の配線基板の平面模式図、（ｂ）はエッチング処理後の配線基板の側面断面模式図。
【図１４】（ａ）は図１３（ａ）のＸＩＶ部を示す部分拡大図、（ｂ）は図１４（ａ）のｘｉｖｂ−ｘｉｖｂ線断面模式図。
【図１５】第３の実施の形態に係るサーマルヘッドの要部を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
−第１の実施の形態−
図１は、サーマルヘッド１００の構成を示す断面模式図である。図２は、従来のサーマルヘッド１００の要部を示す模式図である。図２（ａ）は、サーマルヘッド１００の要部平面模式図であり、図２（ｂ）は、サーマルヘッド１００の要部断面模式図である。なお、図２（ａ）の平面模式図では、説明の便宜上、図２（ｂ）において各構成の断面を表すハッチングを付している。図３は、図２のワイヤボンディング部を拡大して示す模式図である。図１に示すように、サーマルヘッド１００は、支持板３２上に固定された配線基板５０およびプリント配線板３０を備える。プリント配線板３０上には、ドライバＩＣ１１と、印刷制御等を行う外部機器にサーマルヘッド１００を接続するためのコネクタ３１が設けられている。
【００１０】
配線基板５０について詳細に説明する。配線基板５０は、絶縁基板１２上に配線、電極が形成されているものである。絶縁基板１２は、電気的絶縁性を有するセラミックなどによって形成される。絶縁基板１２の上面全体には、ガラス等からなるグレーズ層１３が形成されている。グレーズ層１３は、後述の発熱抵抗体６の温度を上昇させるのに必要な時間を短縮して、サーマルヘッド１００の熱応答特性を高める蓄熱層としての役割を担っている。
【００１１】
グレーズ層１３の上面には、共通電極５および複数の個別電極８が形成されている。図２（ａ）に示すように、共通電極５は、平面視矩形状の電極面５ａと、この電極面５ａから感熱紙（不図示）の搬送方向（図２（ａ）に示すｘ方向）に沿って延びる複数の帯状電極５ｂを備えた櫛歯状とされている。複数の個別電極８は、それぞれ搬送方向ｘに沿って延びる帯状とされている。複数の帯状電極５ｂと複数の個別電極８は、搬送方向ｘに直交するｙ方向に交互に配置されている。
【００１２】
共通電極５および複数の個別電極８の上には、厚膜印刷などにより、直線状の発熱抵抗体６が形成されている。発熱抵抗体６は、複数の帯状電極５ｂと複数の個別電極８を跨がるように、ｙ方向に沿って延びている。発熱抵抗体６は、たとえば、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）等からなる。
【００１３】
図１に示すように、各個別電極８の一端は、金ワイヤ１０を介してドライバＩＣ１１に接続されている。金ワイヤ１０およびドライバＩＣ１１は、エポキシ樹脂材からなる封止樹脂１６によりモールドされている。ドライバＩＣ２２のドライバ回路（不図示）は、共通電極５から発熱抵抗体６を介して各個別電極８に電流を流す。図２（ａ）に示すように、共通電極５における帯状電極５ｂと個別電極８との間にある発熱抵抗体６に電流が流れると、その部分が発熱する。この熱が感熱紙（不図示）に伝わると、感熱紙が発色し、感熱紙に所定の印刷画像が形成される。
【００１４】
図２に示すように、サーマルヘッド１００には、各個別電極８、共通電極５および発熱抵抗体６を覆うように、絶縁基板１２の表面全体に絶縁性保護膜７が形成されている。絶縁性保護膜７は、たとえば、電気的絶縁性を有するＰｂＯ−ＳｉＯ２−ＺｒＯ２系のガラス材料からなる。発熱抵抗体６が絶縁性保護膜７によって覆われているので、感熱紙（不図示）には、絶縁性保護膜７を介して発熱抵抗体６の熱が伝達される。
【００１５】
図２および図３に示すように、従来、絶縁基板１２上に低純度金含有ペーストを用いて低純度金層１４を形成し、低純度金層１４の上層に高純度金含有ペーストを用いて形成された高純度金層１５を積層することで個別電極８の電極端子であるワイヤボンディング部９が形成されていた。
【００１６】
金（Ａｕ）は、銀（Ａｇ）に比べてマイグレーションが発生しにくい金属であるが、非常に高価で、製造コスト増となる。そこで、金に代えて、銀などの金に比べて低価格の材料を用いることが考えられるが、金に比べてマイグレーションが発生しやすいという課題がある。
【００１７】
図４は、図３と同様の図であり、第１の実施の形態に係るサーマルヘッド１００Ａの要部を示す模式図である。図４（ａ）はサーマルヘッド１００Ａの要部平面模式図であり、図４（ｂ）はサーマルヘッド１００Ａの要部断面模式図である。
【００１８】
本実施の形態では、高価な金の使用量を抑えるために、個別電極８のワイヤボンディング部１８の一部に金を使用し、その他の部分には銀を使用することとした。また、ｙ方向に隣接する複数のワイヤボンディング部１８のそれぞれにおいて、銀からなる第１導電層のサイズに比べて、金からなる第２導電層のサイズを大きくすることで、ワイヤボンディング部１８の最外周部が金からなる第２導電層となるようにして、マイグレーションを抑制することとした。さらに、２種類の導電層のエッチング速度が異なるという特性を利用して、２種類の導電層に対して、一度のエッチング処理により、第２導電層を第１導電層よりも側方に突出させてなる段差部２３ないし合金層（合金部）２４をワイヤボンディング部１８の外周部に形成するようにした。エッチング処理により、微細パターンを形成することができるので、高密度配線を実現できる。以下、詳細に説明する。
【００１９】
本実施の形態に係るサーマルヘッド１００Ａは、個別電極１７の構成が従来のサーマルヘッド１００の個別電極１７とは異なるが、その他の構成は同じであるので説明を省略する。第１の実施の形態に係るサーマルヘッド１００Ａの個別電極１７は、ｘ方向に延びる配線部が銀からなる銀層（第１導電層）２０からなる。個別電極１７のｘ方向端部には、ワイヤボンディングされるワイヤボンディング部１８が電極端子として設けられている。
【００２０】
本明細書では、絶縁性保護膜７で覆われていない個別電極１７の露出部である電極端子をワイヤボンディング部１８と呼ぶ。ワイヤボンディング部１８は、グレーズ層１３を介して絶縁基板１２上に設けられた金からなる金層（第２導電層）１９と、金層１９上に設けられた銀層２０からなる積層構造とされている。金層１９は、銀層２０に比べて、ｘｙ平面上の面積が一回り大きいサイズであり、金層１９と銀層２０の境界外周部に段差部２３ないし合金層２４が形成されている。
【００２１】
ワイヤボンディング部１８は、絶縁性保護膜７で覆われていないので、隣り合うワイヤボンディング部１８間でマイグレーションが発生することを抑制する必要が生じる。本実施の形態では、マイグレーションの発生を防止するために、上述のとおり、ワイヤボンディング部１８において、金層１９の外周サイズを銀層２０の外周サイズよりも一回り大きくなるようにした。このようなワイヤボンディング部１８の形成方法について、図５〜図７を参照して説明する。なお、図５〜図７では、説明をわかりやすくするために、単純な形状で説明する。図５〜図７では、グレーズ層を省略している。
【００２２】
（金層および銀層形成工程）
図５（ａ）はエッチング処理前の配線基板の平面模式図であり、図５（ｂ）はエッチング処理前の配線基板の側面断面模式図であり、図５（ａ）のｖｂ−ｖｂ線切断断面を示している。図５に示すように、矩形平板状の絶縁基板１の上に、金のペースト状組成物（たとえば金の含有量は１５〜１００重量％）を、絶縁基板１の短手方向に平行に延在する矩形状のパターンで印刷を行う。その後、銀のペースト状組成物（たとえば銀の含有量は１５〜１００重量％）を、金のペースト状組成物のパターンを覆うように、絶縁基板１よりも一回り小さいサイズの矩形状のパターンで印刷を行う。その後、絶縁基板１の焼成（たとえば８００℃程度）を行うことで金層２および銀層３を形成する。焼成により、金層２と銀層３の境界部分には、金と銀の合金層４が形成される（図５において不図示、図７参照）。つまり、印刷、焼成により、絶縁基板１上に、金層２と銀層３とを積層して配置する。なお、本実施の形態では、印刷により、上述の段差部２３を形成するものではないので、この工程において、高い精度は要求されない。
【００２３】
（フォトリソ・エッチング工程）
図５において一点鎖線で示すような略Ｈ字状のパターンをフォトリソグラフィにより形成する。その後、ウエットエッチング処理を一回施すことにより、すなわち配線基板をエッチング液に浸漬させることにより、図５（ａ）に示す一点鎖線で囲まれる部分（略Ｈ字状パターン）以外の部分を溶解除去する。
【００２４】
ここで、金層２を構成する金は、銀層３を構成する銀よりもイオン化傾向が小さい材質である。このため、金層２の溶解速度（エッチング速度）は、銀層３の溶解速度（エッチング速度）よりも遅い。本実施の形態では、ヨウ素、ヨウ化カリウム、水の混合割合を、１：２：１０（ｗｔ比）としたヨウ化カリウム溶液をエッチング液として用いた。この場合、金層２と銀層３とでは、側方にむかって溶解が進む速度（サイドエッチング速度）に３倍程度の差が生じる。
【００２５】
図６（ａ）はエッチング処理後の配線基板の平面模式図であり、図６（ｂ）はエッチング処理後の配線基板の側面断面模式図であり、図６（ａ）のｖｉｂ−ｖｉｂ線切断断面を示している。図７（ａ）は図６（ａ）のＶＩＩ部を示す部分拡大図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のｖｉｉｂ−ｖｉｉｂ線断面模式図である。図６および図７に示すように、エッチング処理では、外表面からエッチングが進行するので、銀層３のうち、上部が最も溶解され、下方に向かって溶解量が小さくなっている。このため、図７に示すように、一対の略Ｈ字状パターン間の溝２６における対向する側面間寸法は、上部から下部に向かって短くなっている。金層２においても上部が最も溶解され、下方に向かって溶解量が小さくなっている。このため、一対の略Ｈ字状パターン間の溝２７における対向する側面間寸法は、上部から下部に向かって短くなっている。
【００２６】
なお、上述したように、金層２と銀層３とでは、銀層３の溶解速度の方が金層２の溶解速度よりも速い。このため、溝２６の間隔は、溝２７の間隔よりも大きい。
【００２７】
溝２６の側面は、銀層３の上部から下方に向かうほど側方（外方）に広がる傾斜面とされている。同様に、溝２７の側面は、金層２の上部から下方に向かうほど側方（外方）に広がる傾斜面とされている。金層２は、銀層３に比べて溶解速度が遅いので、銀層３と金層２との境界外周部において段差部２３が形成される。金層２は、銀層３に比べて側方に１μｍ程度突出するように形成される。また、焼成により形成された合金層４が、エッチング処理により露出される。つまり、エッチング処理により、金層２と銀層３の境界外周部に、金と銀の合金層４が形成される。積層構造部における外周側に、金層２が配置されること、および、金と銀の合金層４が形成されることにより、マイグレーションの抑制効果が向上し、かつ、硫化を抑制する効果も向上する。
【００２８】
図８〜図１０を参照して、マイグレーションの抑制効果および硫化の抑制効果について説明する。図８および図９は、配線基板のマイグレーション耐性についての実験結果を示すグラフおよび表である。実験に用いた配線基板には、電極長３０ｍｍ、電極間を１００μｍとしたパターンを形成した。金層２の上に銀層３を積層した後、金層２および銀層３に対して一度（同時）にフォトリソ・エッチング処理を行った。環境条件は、８５℃，８５％ＲＨとした。この環境下で、直流３２Ｖの電圧を印加し、連続して通電することにより、絶縁抵抗値が判定基準値である１０ＭΩ以下になるまでの時間を計測した。
【００２９】
本実施の形態との比較例として、膜厚が０．６６μｍの金層２のみで電極を構成した配線基板を比較例１、膜厚が３．３μｍの銀層３のみで電極を構成した配線基板を比較例２とする。本実施の形態の配線基板は、２種類準備し、それぞれ実験を行った。本実施の形態の第１の配線基板は、金層２の膜厚が０．２５μｍ、銀層３の膜厚が０．８０μｍとされている。つまり、第１の配線基板は、金層２の膜厚が、銀層３の膜厚の１／３程度とされている。本実施の形態の第２の配線基板は、金層２の膜厚が１．００μｍ、銀層３の膜厚が１．５７μｍとされている。つまり、第２の配線基板は、金層２の膜厚が、銀層３の膜厚の２／３程度とされている。
【００３０】
図８および図９に示すように、比較例１では、連続通電時間が２０００時間を超えても絶縁抵抗値の低下はほとんどみられず、高いマイグレーション耐性結果が得られた。比較例２では、連続通電時間が５０時間に満たないうちに絶縁抵抗値が１０ＭΩ（判定基準値）以下となった。このように、金層２と銀層３とでは、マイグレーション耐性に大きな差が生じる。ただし、比較例１では、金層２のみで電極を構成しているので、コスト増となる。
【００３１】
図８および図９に示すように、本実施の形態の第１の配線基板では、連続通電時間が２００時間までは高い絶縁抵抗値を維持できる結果を得た。第１の配線基板では、比較例２に比べて、マイグレーション耐性が大きく向上していることが確認できた。本実施の形態の第２の配線基板では、連続通電時間が２０００時間を超えても絶縁抵抗値の低下はほとんどみられず、高いマイグレーション耐性を得ることができることがわかった。この実験結果により、金層２の膜厚の比率を上げることで、マイグレーション耐性の向上を図ることができることがわかった。つまり、金層１９と銀層２０の膜厚の比率を変えることで、マイグレーションの抑制の度合いを必要に応じて調整することができる。
【００３２】
図１０は、配線基板の硫化耐性についての実験結果を示す表である。本実施の形態の比較例として、膜厚が０．６５μｍの金層２のみで電極を構成した配線基板を比較例３、膜厚が３．３μｍの銀層３のみで電極を構成した配線基板を比較例４とする。本実施の形態の配線基板は、２種類準備し、それぞれ実験を行った。本実施の形態の第３の配線基板は、金層２の膜厚が０．３μｍ、銀層３の膜厚が３．３μｍとされている。つまり、第３の配線基板は、金層２の膜厚が、銀層３の膜厚の１／１０程度とされている。本実施の形態の第４の配線基板は、金層２の膜厚が３．３μｍ、銀層３の膜厚が０．３μｍとされている。つまり、第４の配線基板は、金層２の膜厚が、銀層３の膜厚の１０倍程度とされている。なお、第４の配線基板では、金層２が上層に配置され、銀層３が下層に配置される構成であり、後述の第２の実施の形態に相当するものである。
【００３３】
実験では、所定期間、各配線基板を放置し、抵抗値変動が＋１％未満のものを非常に良好◎とし、抵抗値変動が＋１％以上、＋２０％未満のものを良好○とし、抵抗値変動が＋２０％以上、＋１００％未満のものを不良△、抵抗値変動が＋１００％以上のものを劣悪×として判定した。
【００３４】
図１０に示すように、比較例３では、３６ヶ月放置したとしても抵抗値変動がほとんどなく、非常に良好と判定された。比較例４では、１か月程度で不良と判定され、３カ月程度で劣悪と判定された。
【００３５】
本実施の形態の第３の配線基板では、１２ヶ月放置したとしても抵抗値変動がほとんどなく、非常に良好と判定された。第３の配線基板では、３６ヶ月放置したとしても良好と判定され、高い硫化耐性結果が得られた。第４の配線基板では、３６ヶ月放置したとしても抵抗値変動がほとんどなく、非常に良好と判定された。この実験結果により、金層２と銀層３のいずれを下層側に配置するかに関らず、金層２と銀層３とを積層構造とすることで、高い硫化耐性を得ることができることがわかった。また、この実験結果により、金層２の膜厚の比率を上げることで、硫化耐性の向上を図ることができることがわかった。つまり、金層１９と銀層２０の膜厚の比率を変えることで、硫化の抑制の度合いを必要に応じて調整することができる。
【００３６】
上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）本実施の形態に係る配線基板は、絶縁基板１と、絶縁基板１上において積層された銀層３および金層２と、を備えている。金層２は、銀層３よりもイオン化傾向が小さい。銀層３および金層２に対する一度のエッチング処理により、金層２が銀層３よりも側方に突出した段差部２３を、銀層３と金層２との境界外周部に設けた。金層２を銀層３よりも側方に突出させた段差部２３ないし合金層２４を設けることで、マイグレーション耐性を向上することができる。さらに、硫化耐性を向上することもできる。
【００３７】
（２）一度のエッチング処理により金層２を銀層３よりも側方に突出させた段差部２３を形成することができるので、金層２と銀層３の位置ずれが生じることを防止できる。本実施の形態によれば、金層２と銀層３との位置精度（すなわち金層２と銀層３の相対的な位置ずれ量の最大値）を１０μｍ以下とすることができる。また、金層２および銀層３からなる積層構造体により、幅寸法が５μｍ以下の微細パターンを形成することができる。さらに、金層２および銀層３からなる積層構造体同士の間隔を１０μｍ以下とすることもできる。このため、特許文献１に記載の発明に比べて、より高密度な配線基板を提供することができる。
【００３８】
（３）エッチング処理を複数回に分けて行う必要が無いので、製造工数を低減できる。
【００３９】
−第２の実施の形態−
図１１〜図１４を参照して、第２の実施の形態に係るサーマルヘッド１００Ｂついて説明する。図中、第１の実施の形態と同一または相当部分には同一符号を付し、相違点について主に説明する。図１１は、図４と同様の図であり、第２の実施の形態に係るサーマルヘッド１００Ｂの要部を示す模式図である。
【００４０】
第１の実施の形態では、ワイヤボンディング部１８において、銀層２０が金層１９上に設けられている例について説明した（図４参照）。これに対して、第２の実施の形態では、ワイヤボンディング部１８Ｂにおいて、金層１９Ｂが銀層２０Ｂ上に設けられ、金層１９の上面にワイヤボンディングがなされる。
【００４１】
ワイヤボンディング部１８Ｂにおいて、金層１９Ｂは、銀層２０Ｂよりも側方に突出しており、銀層２０Ｂと金層１９Ｂとの境界外周部に段差部２３Ｂないし合金層２４Ｂが形成されている。このようなワイヤボンディング部１８Ｂの形成方法について、図１２〜図１４を参照して説明する。なお、図１２〜図１４では、説明をわかりやすくするために、単純な形状で説明する。図１２〜図１４では、グレーズ層を省略している。
【００４２】
（金層および銀層形成工程）
図１２（ａ）はエッチング処理前の配線基板の平面模式図であり、図１２（ｂ）はエッチング処理前の配線基板の側面断面模式図であり、図１２（ａ）のｘｉｉｂ−ｘｉｉｂ線切断断面を示している。図１２に示すように、矩形平板状の絶縁基板１の上に、銀のペースト状組成物を、絶縁基板１よりも一回り小さいサイズの矩形状のパターンで印刷を行う。その後、金のペースト状組成物を、銀のペースト状組成物のパターンの中央部上面において、絶縁基板１の短手方向に平行に延在する矩形状のパターンで印刷を行う。その後、絶縁基板１の焼成（たとえば８００℃程度）を行うことで金層２および銀層３を形成する。焼成により、金層２と銀層３の境界部分には、金と銀の合金層４が形成される（図１２において不図示、図１４参照）。
【００４３】
（フォトリソ・エッチング工程）
図１２において一点鎖線で示すような略Ｈ字状のパターンをフォトリソグラフィにより形成する。その後、ウエットエッチング処理を一回施すことにより、すなわち配線基板をエッチング液に浸漬させることにより、図１２（ａ）に示す一点鎖線で囲まれる部分（略Ｈ字状パターン）以外の部分を溶解除去する。
【００４４】
図１３（ａ）はエッチング処理後の配線基板の平面模式図であり、図１３（ｂ）はエッチング処理後の配線基板の側面断面模式図であり、図１３（ａ）のｘｉｉｉｂ−ｘｉｉｉｂ線切断断面を示している。図１４（ａ）は図１３（ａ）のＸＩＶ部を示す部分拡大図であり、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のｘｉｖｂ−ｘｉｖｂ線断面模式図である。図１３および図１４に示すように、エッチング処理では、外表面からエッチングが進行するので、金層２のうち、上部が最も溶解され、下方に向かって溶解量が小さくなっている。このため、図１４に示すように、一対の略Ｈ字状パターン間の溝２７における対向する側面間寸法は、上部から下部に向かって短くなっている。銀層３においても上部が最も溶解され、下方に向かって溶解量が小さくなっている。このため、一対の略Ｈ字状パターン間の溝２６における対向する側面間寸法は、上部から下部に向かって短くなっている。
【００４５】
なお、上述したように、金層２と銀層３とでは、銀層３の溶解速度の方が金層２の溶解速度よりも速い。このため、溝２６の間隔は、溝２７の間隔よりも大きい。
【００４６】
溝２６の側面は、銀層３の上部から下方に向かうほど側方（外方）に広がる傾斜面とされている。同様に、溝２７の側面は、金層２の上部から下方に向かうほど側方（外方）に広がる傾斜面とされている。金層２は、銀層３に比べて溶解速度が遅いので、銀層３と金層２との境界外周部において段差部２３が形成されている。金層２は、銀層３に比べて側方に突出するように形成される。また、焼成により形成された合金層４が、エッチング処理により露出される。つまり、エッチング処理により、金層２と銀層３の境界外周部に、金と銀の合金層４が形成される。積層構造部における外周側に、金層２が配置されること、および、金と銀の合金層４が形成されることにより、マイグレーションの抑制効果が向上し、かつ、硫化を抑制する効果も向上する。
【００４７】
このような、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００４８】
−第３の実施の形態−
図１５を参照して、第３の実施の形態に係るサーマルヘッド１００Ｃついて説明する。図中、第１の実施の形態と同一または相当部分には同一符号を付し、相違点について主に説明する。図１５は、図４と同様の図であり、第３の実施の形態に係るサーマルヘッド１００Ｃの要部を示す模式図である。
【００４９】
第３の実施の形態に係る配線基板は、絶縁基板１２と、絶縁基板１２上に設けられた銀層２０Ｃと、絶縁基板１２上において、銀層２０Ｃと同一平面上に設けられ、銀層２０Ｃよりもイオン化傾向が小さい金層１９Ｃとを備えている。金層１９Ｃは、銀層２０Ｃの縁部上に重なる重なり部１９ａと、銀層２０Ｃとは重ならない非重なり部１９ｂとを有し、非重なり部１９ｂがワイヤボンディング部（電極端子）１８Ｃとして構成されている。本実施の形態では、銀層２０Ｃおよび金層１９の非重なり部１９ｂは、それぞれグレーズ層１３を介して絶縁基板１２上に配置されている。
【００５０】
第３の実施の形態では、金層１９Ｃの重なり部１９ａと銀層２０Ｃとを積層構造とすることで、焼成により金と銀の合金層２４Ｃを形成することができる。また、ワイヤボンディング部１８Ｃは、金層１９Ｃのみからなるので、マイグレーション耐性および硫化耐性も高い。
【００５１】
このような第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、マイグレーション耐性および硫化耐性の高い配線基板を提供できる。
【００５２】
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（変形例１）
上述した実施形態では、イオン化傾向が大きい第１導電層を銀層２０，２０Ｂ，２０Ｃとし、イオン化傾向が小さい第２導電層を金層１９，１９Ｂ，１９Ｃとした例について説明したが、本発明はこれに限定されない。第１導電層に、銅からなる銅層や、アルミニウムからなるアルミニウム層とし、第２導電層に、白金からなる白金層や、パラジウムからなるパラジウム層を採用してもよい。少なくとも第２導電層が、第１導電層よりもイオン化傾向が小さく、第２導電層を第１導電層よりも側方に突出させて段差部２３ないし合金層２４，２４Ｂ，２４Ｃを形成した種々の配線基板に本発明を適用できる。
【００５３】
（変形例２）
第１および第２の実施の形態では、金層１９，１９Ｂおよび銀層２０，２０Ｂをそれぞれ印刷し、焼成することにより形成する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。蒸着やスパッタリングにより金層１９，１９Ｂおよび銀層２０，２０Ｂのそれぞれを形成し、その後、金層１９，１９Ｂと銀層２０，２０Ｂの積層構造部に対して、一度のエッチング処理により段差部２３を形成してもよい。なお、蒸着やスパッタリングにより金層１９，１９Ｂおよび銀層２０，２０Ｂを形成する場合、上述した合金層２４，２４Ｂは形成されない。つまり、段差部２３のみを形成し、合金層２４，２４Ｂを形成しない場合も本発明の範囲内である。また、合金層２４，２４Ｂのみを形成し、段差部２３を形成しない場合も本発明の範囲内である。合金層２４，２４Ｂのみを形成する場合もマイグレーション耐性および硫化耐性を向上することができる。なお、段差部２３だけでなく合金層２４を形成することで、マイグレーション耐性および硫化耐性を大きく向上できるので、段差部２３および合金層２４の双方を形成することが好ましい。
【００５４】
（変形例３）
上述した実施の形態では、個別電極１７のワイヤボンディング部１８に段差部２３を形成する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。絶縁性保護膜７で被覆されていない配線部分に段差部２３ないし合金層２４を形成して、マイグレーションの発生を抑制してもよい。
【００５５】
（変形例４）
上述した実施の形態では、グレーズ層１３を備えたサーマルヘッド１００を例に説明したが、グレーズ層１３を備えていないサーマルヘッドに本発明を適用してもよい。
【００５６】
（変形例５）
上述した実施の形態では、サーマルヘッドの配線基板に本発明を適用する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。種々の電子機器の基板に本発明を適用することができる。たとえば、原料ガスと水蒸気から触媒改質により水素を製造する水蒸気改質器における触媒の基板に本発明を適用することもできる。
【００５７】
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００５８】
１  絶縁基板、２  金層、３  銀層、４  合金層、５  共通電極、５ａ  電極面、５ｂ  帯状電極、６  発熱抵抗体、７  絶縁性保護膜、８  個別電極、９  ワイヤボンディング部、１０  金ワイヤ、１１  ドライバＩＣ、１２  絶縁基板、１３  グレーズ層、１４  低純度金層、１５  高純度金層、１６  封止樹脂、１７  個別電極、１８  ワイヤボンディング部、１９  金層、２０  銀層、２３  段差部、２４、合金層、２６  溝、２７  溝、３０  プリント配線板、３１  コネクタ、３２  支持板、５０  配線基板、１００  サーマルヘッド
【図１】
2019062235.tif 000003
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年1月9日(2019.1.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性の基板と、
相互に離間して平行に延在され、端部に電極端子を有する少なくとも一対の電極と、
前記電極端子を露出して、前記電極端子以外の部分を含む前記基板の全表面を覆う絶縁保護膜とを、備え、
前記電極端子は、金の含有量が１５〜１００重量％の第１導電層と、前記第１導電層上に積層された銀の含有量が１５〜１００重量％の第２導電層と、を備え、
前記第１導電層は、前記第２導電層よりイオン化傾向が小さく、
前記第１導電層と前記第２導電層の境界に金と銀の合金層が形成され、
前記第１導電層および前記第２導電層に対する一度のエッチング処理により、前記第１導電層と前記第２導電層とが分離され、かつ、前記第１導電層と前記第２導電層との境界外周部に前記合金層の段差部が形成され、前記第１導電層が前記第２導電層および前記合金層よりも側方に突出される、配線基板。
【請求項２】
請求項１に記載の配線基板において、
前記第１導電層と前記第２導電層との相対的な位置ずれ量並びに前記第１導電層および前記第２導電層からなる積層構造体の幅および間隔が、１０μｍ以下とされている、配線基板。
【請求項３】
請求項１または２に記載の配線基板において、
前記第１導電層は前記第２導電層上に設けられている、配線基板。
【請求項４】
請求項１または２に記載の配線基板において、
前記第２導電層は前記第１導電層上に設けられている、配線基板。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の配線基板において、
前記電極それぞれの前記電極端子以外の部分に、前記第１導電層が形成されていない、配線基板。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の配線基板を備えたサーマルヘッドであって、
前記基板上の前記第１導電層および前記第２導電層の下層に設けられたグレーズ層と、
一端部側が前記電極間に設けられた帯状の共通電極と、
前記電極上と前記共通電極の前記一端部上に跨って設けられた発熱抵抗体と、
前記電極に電流を流すドライバーＩＣと、
前記電極端子と、前記ドライバーＩＣとを接続するワイヤとを、さらに、備え、
前記段差部および前記合金層は、前記電極のそれぞれの電極端子に形成されている、サーマルヘッド。
【請求項７】
絶縁性の基板と、相互に離間して平行に延在され、端部に電極端子を有する少なくとも一対の電極と、前記電極端子を露出して、前記電極端子以外の部分を含む前記基板の全表面を覆う絶縁保護膜とを、備えた配線基板の製造方法であって、
前記電極端子は、
絶縁性の基板上に、金の含有量が１５〜１００重量％の第１導電層と前記第１導電層よりもイオン化傾向が小さい銀の含有量が１５〜１００重量％の第２導電層とを積層して配置し、
前記第１導電層と前記第２導電層の境界に金と銀の合金層を形成し、
前記第１導電層および前記第２導電層に対して、一度のエッチング処理により、前記第１導電層と前記第２導電層とを分離し、かつ、前記第１導電層と前記第２導電層との境界外周部に前記合金層の段差部を形成し、前記第１導電層を前記第２導電層および前記合金層よりも側方に突出させて形成する、配線基板の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この発明の第１の態様によると、配線基板は、絶縁性の基板と、相互に離間して平行に延在され、端部に電極端子を有する少なくとも一対の電極と、電極端子を露出して、電極端子以外の部分を含む基板の全表面を覆う絶縁保護膜とを、備え、電極端子は、金の含有量が１５〜１００重量％の第１導電層と、第１導電層上に積層された銀の含有量が１５〜１００重量％の第２導電層と、を備え、第１導電層は、第２導電層よりイオン化傾向が小さく、第１導電層と第２導電層の境界に金と銀の合金層が形成され、第１導電層および第２導電層に対する一度のエッチング処理により、第１導電層と第２導電層とが分離され、かつ、第１導電層と第２導電層との境界外周部に合金層の段差部が形成され、第１導電層が第２導電層および合金層よりも側方に突出される。
この発明の第２の態様によると、配線基板の製造方法は、絶縁性の基板と、相互に離間して平行に延在され、端部に電極端子を有する少なくとも一対の電極と、電極端子を露出して、電極端子以外の部分を含む基板の全表面を覆う絶縁保護膜とを、備えた配線基板の製造方法であって、電極端子は、絶縁性の基板上に、金の含有量が１５〜１００重量％の第１導電層と第１導電層よりもイオン化傾向が小さい銀の含有量が１５〜１００重量％の第２導電層とを積層して配置し、第１導電層と第２導電層の境界に金と銀の合金層を形成し、第１導電層および第２導電層に対して、一度のエッチング処理により、第１導電層と第２導電層とを分離し、かつ、第１導電層と第２導電層との境界外周部に合金層の段差部を形成し、第１導電層を第２導電層および合金層よりも側方に突出させて形成する。