(57)【要約】【課題】より確実にマイグレーションによる短絡を防止する。【解決手段】絶縁性基材１１の表面の配線パターン形成位置に溝１２を設ける。溝１２の底部に導電性部材を塗布して導体層１３を形成する。導体層１３が形成されている溝１２に耐湿性を有する封止部材を塗布して、絶縁性基材１１の表面よりも突出しないように保護層１４を形成する。溝１２の底部に導体層１３を形成することから導体層間の縁面距離が長くなり、保護層１４も設けられることからマイグレーションによる導体層１３間の短絡を防止できる。さらに、保護層１４は絶縁性基材１１の表面よりも突出しないように形成されているので、突出して形成されている場合に比べて保護層１４が損傷し難くなり、より確実にマイグレーションによる導体層１３間の短絡を防止できる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基材の表面の配線パターン形成位置に溝を設ける工程と、
前記溝の底部に導体層を形成する工程と、
前記導体層が形成されている溝に、前記絶縁性基材の表面よりも突出しないように保護層を形成する工程を有する
ことを特徴とする配線パターン形成方法。
【請求項２】
前記絶縁性基材として合成樹脂を用い、成型加工によって前記絶縁性基材の表面に前記溝を設ける
ことを特徴とする請求項１記載の配線パターン形成方法。
【請求項３】
前記導体層は前記溝に導電性部材をディスペンサで塗布することにより形成し、前記導体層は前記導体層が形成されている溝に封止部材をディスペンサで塗布することにより形成する
ことを特徴とする請求項１記載の配線パターン形成方法。
【請求項４】
絶縁性基材の表面に溝を設け、
前記溝の底部に導体層を形成し、
前記導体層が形成されている溝に、前記絶縁性基材の表面よりも突出しないように保護層を形成した
ことを特徴とする配線基板。
【請求項５】
絶縁性を有する筐体の表面に溝を設け、
前記溝の底面に導体層を形成し、
前記導体層が形成されている溝に、前記筐体の表面よりも突出しないように保護層を形成し、
前記導体層を用いて回路間の電気的接続を行う
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】
この発明は、配線パターン形成方法と配線基板およびそれを用いた電子機器に関する。詳しくは、絶縁性基材に設けた溝に導体層を形成して、さらに絶縁性基材の表面よりも突出しないように保護層を形成することで、マイグレーションによる導体層間の短絡を防止するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路やチップ部品等の小型化に伴い、高密度実装化がはかられている。また、高密度実装化に伴い、配線パターンの微細化もはかられている。このように、配線パターンの微細化がはかられると、イオンマイグレーションの問題が生じ易くなる。イオンマイグレーションとは、吸湿等によって生じた水分がパターンを構成する金属に付着して、この水分が付着した状態で導体金属に電圧が印加されたとき、溶解、移行、析出を繰り返して、電位差を生じているパターンの方向に金属回路が形成されることをいう。このため、配線パターンの微細化がはかられると、イオンマイグレーション（以下単に「マイグレーション」という）によってパターン間の短絡を生じ易くなってしまう。
【０００３】
このため、特許文献１の発明では、エポキシ樹脂にフッ素樹脂フィラーを含有させた保護層で配線導体を被覆することにより、マイグレーションによる短絡を防止することが行われている。また、特許文献２の発明では、隣接する電極間に撥水層を設けて、撥水層上に絶縁性樹脂を塗布することにより、マイグレーションによる短絡を防止することが行われている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１０９３７号公報
【特許文献２】特開２００３−２２４３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エポキシ樹脂にフッ素樹脂フィラーを含有させた保護層を設ける場合、フッ素樹脂フィラーの含有率が小さくなると保護層の比誘電率が大きくなり、フッ素樹脂フィラーの含有率が大きくなると、フッ素樹脂フィラーの外形に応じた凸凹が生じて大気中の水分が浸入し易くなる。このため、配線パターンに流れる信号に悪影響を及ぼすことがなく、水分の浸入を防止できるように、フッ素樹脂フィラーの含有率を適正に管理しなければならない。
【０００６】
さらに、保護層を設ける場合や撥水層を設けて絶縁性樹脂を塗布する場合、保護層や絶縁性樹脂が基板表面から突出した状態となる。このため、保護層や絶縁性樹脂に他の基板や部品等が接触して保護層や絶縁性樹脂が損傷し易くなり、保護層や絶縁性樹脂が損傷すると、マイグレーションによる短絡を防止することができなくなってしまう。
【０００７】
そこで、この発明ではマイグレーションによる短絡をより確実に防止できる配線基板およびそれを用いた電子機器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の概念は、導体層間の縁面距離を長くするとともに、導体層を被覆する保護層の損傷を防止してマイグレーションによる短絡をより確実に防止することにある。
【０００９】
この発明では、絶縁性基材の表面の配線パターン形成位置に溝を設けて、この溝の底部に導体層が形成される。また、導体層が形成されている溝に、絶縁性基材の表面よりも突出しないように保護層が形成される。
【００１０】
この発明においては、絶縁性基材として例えば合成樹脂が用いられる。ここで、成型加工によって所望の形状の絶縁性基材を生成する際に、絶縁性基材の表面の配線パターン形成位置に溝が同時に設けられる。この溝の底部には例えばディスペンサを用いて導電性部材を塗布することで導体層が形成される。また、導体層上に封止部材を塗布して、絶縁性基材の表面よりも突出しないように保護層が形成される。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、絶縁性基材の表面の配線パターン形成位置に溝が設けられて、この溝の底部に導体層が形成される。さらに、導体層が形成されている溝に、絶縁性基材の表面よりも突出しないように保護層が形成される。このように、溝の底部に導体層を形成することで、絶縁性基材の表面に導体層を形成する場合よりも導体層間の縁面距離が長くなる。また、導体層を被覆する保護層が絶縁性基材の表面よりも突出しないように形成されて保護層の損傷が防止される。したがって、マイグレーションによる短絡をより確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図を参照しながら、この発明の実施の一形態について説明する。図１は配線基板１０の一部を切り出した斜視図を示している。絶縁性基材１１の表面には、配線パターン形成位置に溝１２を設けて、この溝１２の底部に導体層１３が形成されている。さらに、導体層１３が形成された溝１２に、絶縁性基材１１の表面よりも突出しないように保護層１４が形成された構造とされている。
【００１３】
図２は、配線パターン形成方法を示している。図２Ａは絶縁性基材１１を示している。絶縁性基材１１は、絶縁性を有する合成樹脂、例えばＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）やポリカーボネート樹脂等を用いて構成する。このように合成樹脂を用いるものとすれば射出成型等の成型加工によって、所望の形状の配線基板を容易に生成できる。また、成型加工で用いる金型の配線パターン形成位置に凸部を形成することで、所望の形状の配線基板を成型加工する際に、絶縁性基材１１の表面の配線パターン形成位置に溝１２が同時に設けられる。このため、絶縁性基材１１を生成する工程と、絶縁性基材１１に対して溝１２を形成する工程を別個に設ける必要がない。さらに、溝１２を設けた絶縁性基材１１の大量生産が容易に可能となり、絶縁性基材間での溝１２の幅や深さのばらつきも少なくできる。
【００１４】
溝１２の底部には、図２Ｂに示すように導体層１３を設ける。導体層１３は導電性部材、例えば導電性粒子と樹脂成分を含むいわゆる導電性ペーストを用いて形成する。導電性粒子としては、例えば、錫（Ｓｎ），インジウム（Ｉｎ），ビスマス（Ｂｉ），銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ），亜鉛（Ｚｎ），鉛（Ｐｂ），カドミウム（Ｃｄ），ガリウム（Ｇａ），銀（Ａｇ），タリウム（Ｔｌ）等の金属や、これらの金属からなる合金を挙げることができる。 樹脂成分としては、例えば、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、アルキド系樹脂、尿素樹脂、アクリル系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂を挙げることができる。また、熱可塑性樹脂や光硬化性樹脂等を用いるものとしてもよい。
【００１５】
このような導電性部材を、スクリーン印刷やオフセット印刷等の手法を用いて、又はディスペンサを用いて溝１２の底部に塗布する。その後、熱を加えて、あるいは蒸発乾燥させて導電性部材を硬化させることにより導体層１３を形成する。ここで、導体層１３の層厚は、導体層１３が形成された溝１２に保護層１４を形成できるように設定する。
【００１６】
導体層１３を設けた溝１２には、図２Ｃに示すように、絶縁性基材１１の表面よりも突出しないように保護層１４を設ける。保護層１４は、防湿性を有する封止部材を用いて形成する。封止部材としては、例えばフッ素樹脂をフッ素系溶剤に溶解し溶液化したフッ素コーティング剤を用いる。また、適度な粘度を有する封止部材であれば、導電性部材を塗布する場合と同様に、スクリーン印刷やオフセット印刷等の手法やディスペンサを用いて、封止部材を導体層１３が形成されている溝１２に塗布することができる。適度な粘度を有する封止部材として、例えばポリウレタン樹脂やシリコン樹脂と用いることができる。
【００１７】
このように、絶縁性基材１１の表面の配線パターン形成位置に溝１２を設けて、この溝１２に導体層１３と、絶縁性基材１１の表面よりも突出しないように保護層１４を順に設けることで、配線基板１０を形成する。このため、配線基板１０では、隣接する導体層間の縁面距離が絶縁性基材の表面に導体層を設けた場合よりも長くなる。また、防湿性を有する封止部材を用いて形成された保護層によって導体層が被覆されることからマイグレーションによる導体層間の短絡を防止できる。また、配線基板１０では、絶縁性基材１１の表面よりも保護層１４が突出しないように形成されているので、保護層１４が絶縁性基材の表面よりも突出して形成されている場合に比べて他の部品等と当接し難くなり、保護層１４の損傷を防止できる。したがって、より確実にマイグレーションによる導体層間の短絡を防止できる。また、保護層１４が絶縁性基材の表面よりも突出していないことから、図３に示すように、溝１２が設けられている面に、他の部品２１等を密着させて設けることもできる。さらに、絶縁性を有する封止部材を用いて保護層１４を形成すれば、部品２１が導電性を有する場合に、導体層１３と部品２１を確実に絶縁することができる。ここで、誘電率の大きい封止部材を用いて保護層１４を形成すれば、誘電率の小さい封止部材を用いる場合に比べて高い絶縁性を得ることができるので、保護層１４の層厚が薄くとも所望の絶縁性を確保することが可能となる。
【００１８】
また、誘電率の小さい封止部材を用いて保護層１４を形成すれば、誘電率の大きい封止部材を用いる場合に比べて、導体層１３の寄生容量が小さく、導体層１３に流れる信号の遅延も少なくできる。
【００１９】
導体層１３や保護層１４を溝１２に形成する場合、ディスペンサを用いるものとすれば、図４に示すように絶縁性基材１１ａが立体的形状であっても、この絶縁性基材１１ａに設けた溝１２に、導電性部材や封止部材を塗布して導体層１３や保護層１４を容易に形成できる。
【００２０】
さらに、絶縁性基材が立体的形状であっても、導体層１３や保護層１４を形成できることから、電子機器の筐体を絶縁性基材として利用することで、配線ケーブルやフレキシブル基板等の配線部品を削減することが可能となる。
【００２１】
図５は、電子機器の筐体を絶縁性基材として用いた場合の構成を示している。また図５において、筐体である絶縁性基材１１ｂについては、溝１２の位置における断面概略図を示している。
【００２２】
絶縁性基材（筐体）１１ｂの内面には溝１２を設けて、この溝１２に導電性部材や封止部材を塗布することで導体層１３や保護層１４を形成する。導体層１３の両端部には、接続領域１３１ｃｔ，１３２ｃｔを設ける。この接続領域１３１ｃｔ，１３２ｃｔは、導体層１３との電気的接続が可能なように、保護層１４を設けない構成とする。なお、保護層１４が設けられていない接続領域１３１ｃｔ，１３２ｃｔでは、導体層１３の間隔を広げて縁面距離を長くすることで、マイグレーションによる導体層間の短絡を防止できる。
【００２３】
電子機器には、例えば回路ブロック３１，３２が設けられているものとする。回路ブロック３１には端子３１ｃｔが設けられており、電子機器が組み立てられたときに、回路ブロック３１の端子３１ｃｔが導体層１３の接続領域１３１ｃｔと電気的に接続される。同様に、回路ブロック３２には端子３２ｃｔが設けられており、電子機器が組み立てられたときに、回路ブロック３２の端子３２ｃｔが導体層１３の接続領域１３２ｃｔと電気的に接続される。
【００２４】
このため、回路ブロック３１と回路ブロック３２との間に例えば部品３３が設けられており、回路ブロック３１と回路ブロック３２を接続するための配線ケーブルやフレキシブル基板等を設けるためのスペースが確保できないような場合であっても、絶縁性基材（筐体）１１ｂに溝１２を設けて導体層１３や保護層１４を形成することで、回路ブロック３１と回路ブロック３２を電気的に接続することができる。また、部品３３が金属ケースに収納されており、部品３３と絶縁性基材（筐体）１１ｂが当接する状態に組み立てられる場合であっても、絶縁性を有する封止部材を用いて保護層１４を形成することで、部品３３と導体層１３との絶縁を確保できる。また、絶縁性基材（筐体）１１ｂの内側表面よりも保護層１４が突出しないように形成されているので、保護層１４の損傷が生じ難くなり、より確実にマイグレーションによる導体層間の短絡を防止できる。
【００２５】
なお、図５では、端子３１ｃｔを接続領域１３１ｃｔおよび端子３２ｃｔを接続領域１３２ｃｔにそれぞれ当接させて電気的に接続する場合を示したが、接続領域１３１ｃｔ，１３２ｃｔにコネクタを設けて、このコネクタを回路ブロック３１，３２と接続するようにすれば、導体層１３と回路ブロック３１，３２との電気的接続をより確実に行うことができる。また、図４や図５に示すように、絶縁性基材（筐体）の内側表面に溝１２を設けて導体層１３や保護層１４を形成する場合に限らず、絶縁性基材（筐体）の外側表面に溝１２を設けて導体層１３や保護層１４を形成するものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】配線基板の一部を示す斜視図である。
【図２】配線パターン形成方法を説明するため図である。
【図３】他の部品が設けられた状態を示す図である。
【図４】絶縁性基材が立体的形状である場合を示す図である。
【図５】筐体を絶縁性基材として用いた場合を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０・・・配線基板、１１，１１ａ，１１ｂ・・・絶縁性基材、１２・・・溝、１３・・・導体層、１４・・・保護層、２１，３３・・・部品、３１，３２・・・回路ブロック、３１ｃｔ，３２ｃｔ・・・端子、１３１ｃｔ，１３２ｃｔ・・・接続領域
【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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