(57)【要約】      （修正有）【課題】絶縁層に形成したビアホールを介して形成される第一の電極層と第二の電極層を安定に導通させる配線回路及びその回路形成方法を提供する。【解決手段】絶縁基材１に形成された第一の電極層２と、上記第一の電極層の全面を覆う絶縁層３を形成し、上記絶縁層に第一の電極層に達するビアホール３aを形成し、上記ビアホール内と絶縁層上に感光性導電ペーストを塗布して、露光、現像することにより、第二の電極層４とビアホール内に上記第一の電極層に達するビアホール接続導体４aを形成した配線回路。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層に形成したビアホールを介して第一と第二の電極層を導通してなる配線基板において、
前記ビアホールはビアホール内に前記第一の電極層に達する穴部を有することを特徴とする配線回路。
【請求項２】
前記第二の電極層は、感光性導電ペーストにより形成されることを特徴とする請求項1に記載の配線回路。
【請求項３】
請求項1又は請求項2に記載の配線回路を備えることを特徴とする配線基板。
【請求項４】
第一の電極層を形成した基材上に絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層にビアホール用の穴部を形成する工程と、
前記ビアホール用の穴部が形成された絶縁層に感光性導電ペーストを塗布、乾燥する工程と、
前記感光性導電ペーストを塗布、乾燥する工程で得られた乾燥塗膜を露光、現像して、第二電極層のパターンと前記第一電極層に達する穴部を有するビアホールとを形成する工程と、
を含むことを特徴と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、配線回路、特に絶縁層に形成したビアホールを介して形成される配線回路、その配線回路を備える配線基板、及びその配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子デバイスの薄型化、小型化に伴い、形成される配線回路の高精細化、高密度化等の開発が盛んになされている。高精細な配線回路の形成には、従来から使用されているスクリーン印刷法から、より高精細でパターニングが可能なフォトリソグラフィ法が広く採用されている（例えば、特許文献1など参照）。また、配線回路を高密度に配置する方法として、層間絶縁層に形成したビアホールを介して配線回路を形成した多層配線が一般的に採用されている。
【０００３】
このような多層配線において、層間絶縁層に形成したビアホールを介して分離形成された下部電極と上部電極の立体的な配線回路の接続には層間絶縁層に形成したビアホール内壁にめっき処理を行い、さらにビアホール内部を金属で充填することによって、下部電極と上部電極の層間導通が図られている（例えば、特許文献2など参照）。
【０００４】
近年、スマートフォンやタブレット端末に採用されている静電容量タイプタッチパネルについて狭額縁への要求が高まっており、これに用いられる引き出し電極形成に対しても高精細化への対応が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５２０７９８号
【特許文献２】特開２００４−１７２３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような要求に従い、引き出し電極形成に用いられる部材においてもスクリーン印刷タイプの銀ペーストから、より高精細でパターニング可能なフォトリソグラフィ法を利用する感光性銀ペーストへの検討がなされており、また、狭額縁に対応した高密度な配線構造として、例えば図3に示すような、基材31に形成されたITO電極 32 上に絶縁層33 を形成し、絶縁層33 に200μmΦ程度のビアホールを空け、その後に感光性銀ペースト34 を埋め込み、表層で高精細なライン形成を行うと同時にITO電極32と導通を得る工法が考案されている。
【０００７】
しかしながら、感光性銀ペーストは形成された配線パターンの表層で導電性が得られやすい反面、内部での導通性は表層に比較し低くなるため、図3に示すような配線構造では下地電極との導通が安定しないという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は絶縁層に形成したビアホールを介して形成される第一の電極層と第二の電極層を安定に導通させる配線回路及びその回路形成方法を提供することをある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施形態に係る配線回路は、絶縁層に形成したビアホールを介して第一と第二の電極層を導通してなる配線基板において、上記ビアホールはビアホール内に上記第一の電極層に達する穴部を有することを特徴とする。このような構成とすることにより、第一の電極層と第二の電極層間の安定な層間導通性が達成される。
【００１０】
また、本実施形態にかかる配線回路の第二の電極層は、感光性導電ペーストを用いて形成されることを特徴とする。このような構成とすることにより、第二の電極層の高精細なパターン形成と同時に上記の層間接続を行うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の配線回路によれば、第一の電極層上に絶縁層に形成したビアホールを介して形成される第二の電極層との安定な層間導通を達成することができ、また、第二の電極層の高精細なパターニングと併せて一括形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（a）は、本実施形態にかかる配線回路を有する配線基板の要部断面図を示し、（b）は、その上面図を示す。
【図２】本実施形態の配線回路の形成のフロー図を示す。
【図３】（a）は、従来の配線回路の断面図を示し、（b）は、その上面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の発明者らは、導電ペーストを用いて形成した電極層が、その表層の導電性が内部に比して良好である点に着目し、第一の電極層とこの第一の電極層上に絶縁層に形成したビアホールを介して形成される第二の電極層を層間導通させる配線構造において、導電ペーストで形成される第二の電極層の表層部分を第一の電極と接触させる配線構造とすることにより安定な層間導通性を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
以下、本実施形態に係る配線基板及びその製造方法について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る配線基板10の要部構成を示した図であり、図1（a）は、配線基板10の要部構成断面図を示し、図1（b）は、その上面図である。なお、図1（a）、（b）において形成されている第二の電極層のパターン形状は一例に過ぎない。
【００１５】
本実施形態に係る配線基板10は、図1（a）に示すように、所望のパターン形状の第一の電極層2を備えた基材1上に絶縁層3が形成され、絶縁層3上にパターニングされた第二の電極層4が形成されている。絶縁層3には、第一の電極層2と第二の電極層4の導通回路となるビアホール3aが形成されており、第二の電極層4の表層4aがビアホール3aを介して第一の電極層2の表層と接触導通した構成となっている。このような構成のため、第二の電極層側（上面）から見た場合には、図1（b）に示すように、第二の電極層が形成されたビアホール3a内の穴部（開口部）は第一の電極層に達しており、第一の電極層が露出した構造となっている。なお、絶縁層3の第一の電極層側を第一面、第二の電極層側を第二面とする。また、前述の通り、図1(a)（b）は一例に過ぎず、絶縁層3、及び、第二の電極層4の間には他の層が形成されていても良い。また、図1(a)では一つの第一の電極層の表層につき、二つの第二の電極層の表層が接触導通しているが、何れか一方のみの接触導通でも良い。
【００１６】
本実施形態に係る配線基板に用いられる基材1としては特に制限は無く、例えばガラス基板、PETフィルム、ポリイミドフィルム、セラミック基板、ウエハ板等を挙げることができる。
【００１７】
第一の電極層2としては、例えば一般的な銅（Cu）電極やアルミニウム（Al）電極等の他、酸化スズ（SnO2）、酸化インジウム（In2O3）、インジウム−スズ酸化物（ITO）や、ポリ−3，4−エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（PEDOT/PSS）、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリフェニレンビニレンなどの伝導性高分子等の透明電極を挙げることができる。また、後述する第二の電極層4の形成に適用可能な感光性導電ペーストにより形成された電極も挙げることができる。
【００１８】
絶縁層3としては、特に制限は無く、例えば絶縁層形成に一般的に用いられる公知の熱硬化性及び／又は光硬化性樹脂組成物を挙げることができる。
絶縁層3のビアホール3aの形成には、用いる絶縁層に応じて適宜の方法で行うことができ、例えばスクリーン印刷法、フォトリソグラフィ法を利用する方法や機械的にドリル等で形成する方法、レーザーの照射等によって形成することができる。
【００１９】
第二の電極層4としては、フォトリソグラフィ法によって電極を形成できる感光性導電ペーストであれば特に限定されず、少なくとも有機バインダー、導電性粉末及び光重合開始剤を含む公知の感光性導電ペーストを挙げることができる。
【００２０】
このような感光性導電ペーストの成分について例示すると、有機バインダーとしてはカルボキシル基を有する樹脂、具体的にはそれ自体がエチレン性二重結合を有するカルボキシル基含有感光性樹脂およびエチレン性不飽和二重結合を有さないカルボキシル基含有樹脂のいずれも使用可能であり、以下のようなものを挙げることができる。
【００２１】
（1）（メタ）アクリル酸などの不飽和カルボン酸と、メチル（メタ）アクリレートなどの不飽和二重結合を有する化合物を共重合させることによって得られるカルボキシル基含有樹脂。
（2）（メタ）アクリル酸などの不飽和カルボン酸と、メチル（メタ）アクリレートなどの不飽和二重結合を有する化合物の共重合体に、グリシジル（メタ）アクリレートや（メタ）アクリル酸クロライドなどにより、エチレン性不飽和基をペンダントとして付加させることによって得られるカルボキシル基含有感光性樹脂。
（3）グリシジル（メタ）アクリレートなどのエポキシ基と不飽和二重結合を有する化合物と、メチル（メタ）アクリレートなどの不飽和二重結合を有する化合物の共重合体に、（メタ）アクリル酸などの不飽和カルボン酸を反応させ、生成した2級の水酸基にテトラヒドロフタル酸無水物などの多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂。
（4）無水マレイン酸などの不飽和二重結合を有する酸無水物と、スチレンなどの不飽和二重結合を有する化合物の共重合体に、2−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートなどの水酸基と不飽和二重結合を有する化合物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂。
（5）多官能エポキシ化合物と（メタ）アクリル酸などの不飽和カルボン酸を反応させ、生成した２級の水酸基にテトラヒドロフタル酸無水物などの多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂。
（6）メチル（メタ）アクリレートなどの不飽和二重結合を有する化合物とグリシジル（メタ）アクリレートの共重合体のエポキシ基に、1分子中に1つのカルボキシル基を有し、エチレン性不飽和結合を持たない有機酸を反応させ、生成した2級の水酸基に多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂。
（7）ポリビニルアルコールなどの水酸基含有ポリマーに多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有樹脂。
（8）ポリビニルアルコールなどの水酸基含有ポリマーに、テトラヒドロフタル酸無水物などの多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有樹脂に、グリシジル（メタ）アクリレートなどのエポキシ基と不飽和二重結合を有する化合物をさらに反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂。
【００２２】
なお、（メタ）アクリレートとは、アクリレート、メタクリレートおよびそれらの混合物を総称する用語であり、以下、他の類似の表現についても同様とする。
【００２３】
導電性粉末としては、例えばAg、Au、Pt、Pd、Ni、Cu、Al、Sn、Pb、Zn、Fe、Ir、Os、Rh、W、Mo、Ruなどを挙げることができる。これらの導電性粉末は、単体の形態で用いるものに限らず、これらのいずれかの合金や、これらのいずれかをコア又は被覆層とする多層体であってもよい。導電性粉末の形状としては、球状、フレーク状、デントライト状など種々の形状のものを挙げることができる。
【００２４】
光重合開始剤としては、例えばベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインとベンゾインアルキルエーテル類；アセトフェノン、2，2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2，2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1，1−ジクロロアセトフェノン等のアセトフェノン類；2−メチル−1−［4−（メチルチオ）フェニル］−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−（4−モルホリノフェニル）−ブタノン−1、2−（ジメチルアミノ）−2−［（4−メチルフェニル）メチル］−1−［4−（4−モルホリニル）フェニル］−1−ブタノン等のアミノアセトフェノン類；2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン等のアントラキノン類；2，4−ジメチルチオキサントン、2，4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2，4−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン類；アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等のケタール類；ベンゾフェノン等のベンゾフェノン類；又はキサントン類；（2，6−ジメトキシベンゾイル）−2，4，4−ペンチルホスフィンオキサイド、ビス（2，4，6−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキサイド、2，4，6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、エチル−2，4，6−トリメチルベンゾイルフェニルホスフィネイト等のホスフィンオキサイド類；2−（アセチルオキシイミノメチル）チオキサンテン−9−オン、1−［9−エチル−6−（2−メチルベンゾイル）−9H−カルバゾール−9−イル］−1−（O−アセチルオキシム）等のオキシムエステル類；各種パーオキサイド類などを挙げることができる。また、光重合開始剤としてはBASFジャパン製のイルガキュア389も好適に用いることが出来る。
【００２５】
重合性モノマーを含有する場合には、例えば2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリウレタンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよび上記アクリレートに対応する各メタクリレート類；フタル酸、アジピン酸、マレイン酸、イタコン酸、コハク酸、トリメリット酸、テレフタル酸などの多塩基酸とヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートとのモノ−、ジ−、トリ−、またはそれ以上のポリエステルなどを挙げることができる。
【００２６】
また、これらの他、有機溶剤、光増感剤、熱硬化性成分、熱重合開始剤、シリコーン系、アクリル系などの消泡・レベリング剤、塗膜の密着性向上のためのシランカップリング剤、ゲル化や流動性の低下を抑制する安定剤、酸化防止剤や保存時の熱的安定性を向上させるための熱重合禁止剤等を挙げることができる。
【００２７】
次に、本実施形態の配線回路の形成方法について図2を参照して詳細に説明する。なお、以下で説明する形成方法は、本発明の一例に過ぎず、本発明の趣旨を達成できるものであれば、その範囲内で適宜変更可能であることは勿論である。
【００２８】
図2は、本実施形態の配線回路の形成方法の一例を示すフロー図である。
先ず、図2（a）に示すように、所望の配線パターンに形成された第一の電極層2が形成された基材1の全面に、絶縁層用組成物としてアルカリ現像可能な感光性樹脂組成物をスクリーン印刷法、バーコーダー、ブレードコーター等の適宜の塗布方法で塗布し、指触乾燥性を得るために熱風循環式乾燥炉、遠赤外線乾燥炉などで例えば約70〜120℃で5〜40分程度乾燥させ、タックフリーの乾燥塗膜（絶縁層3）を形成する。
なお、予め絶縁層用組成物をフィルム上に塗布、乾燥してドライフィルムを形成した場合には、ドライフィルムを基材1にラミネートしてもよい。
【００２９】
次いで、図2（b）に示すように、上記で得られた基板10bの絶縁層3に対して第一の電極層と第二の電極層の導通回路となるビアホール3aを形成するためのパターン露光を行う。露光方法としては、所定の露光パターンを有するネガマスク5aを用いた接触露光および非接触露光が可能である。露光光源としては、ハロゲンランプ、高圧水銀灯、レーザー光、メタルハライドランプ、ブラックランプ、無電極ランプなどを挙げることができる。
【００３０】
その後、所定のパターンに露光された乾燥塗膜（絶縁層3）を現像する。現像方法としてはスプレー法、浸漬法などを挙げることができる。現像液としては、絶縁層用組成物に含まれるカルボキシル基含有樹脂のカルボキシル基がケン化され、未硬化部（未露光部）を除去することができればよい。具体的には、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、珪酸ナトリウム等の金属アルカリ水溶液や、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン水溶液、特に約1.5wt％以下の濃度の希アルカリ水溶液が好適に用いられる。また、現像後に不要な現像液の除去のため、水洗や酸中和を行うことが好ましい。
【００３１】
基板10bを現像後、80〜200℃で1〜60分乾燥、又は硬化させることで、図2（c）に示すように、第一の電極層2の一部がビアホール3aによって露出した基板10cが得られる。
なお、ビアホール3aの形成に、フォトリソグラフィ法を挙げているが、これに限定されず、他の方法、例えば印刷法、ドリル又はレーザー等で形成してもよい。
【００３２】
得られた基板10cに、図2（d）に示すように、感光性導電ペーストをスクリーン印刷法、バーコーダー、ブレードコーター等の適宜の塗布方法により、絶縁層3と同様の方法で全面に塗布、乾燥させ、タックフリーの第二の電極層4を形成し、基板10dが得られる。
【００３３】
その後、図2（e）に示すように、得られた基板10dの第二の電極層4上に所望のパターン露光を行う（基板10e）。露光方法としては、所望の露光パターンを有するネガマスク5bを用いた接触露光および非接触露光が可能である。露光光源としては、絶縁層3の形成と同様にハロゲンランプ、高圧水銀灯、レーザー光、メタルハライドランプ、ブラックランプ、無電極ランプなどを挙げることができる。
【００３４】
その後、所望のパターンに露光された第二の電極層4を現像する。現像方法としては絶縁層3の現像で用いた方法を挙げることができる。
【００３５】
基板10eを現像後、80〜200℃で1〜60分乾燥、又は硬化させることで、図2（f）に示すように、第二の電極層4が絶縁層3上にパターン形成され、且つビアホール3aにおいて、第二の電極層4の表層4aがビアホール3aを介して第一の電極層の表層と接触した配線基板10fが得られる。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例および比較例を示して本実施形態について具体的に説明するが、本発明が、これら実施例に限定されないのは勿論である。なお、以下において「部」、「%」とあるのは、特に断りのない限り全て重量基準である。
【００３７】
（絶縁層形成用組成物Aの調製）
有機バインダー              ・・・100部
光重合開始剤                ・・・10部
重合性モノマー              ・・・30部
エポキシ樹脂                ・・・30部
体質顔料                    ・・・50部
溶剤                        ・・・20部
添加剤                      ・・・5部
【００３８】
（感光性導電ペーストBの調製）
有機バインダー              ・・・100部
Ag粉末（導電性粉末） ・・・800部
光重合開始剤                ・・・5部
重合性モノマー              ・・・50部
溶剤                        ・・・20部
添加剤                      ・・・5部
【００３９】
上記成分・組成比にて配合し、攪拌機により攪拌後、3本ロールミルにより練肉してペースト化を行い、絶縁層形成用組成物A及び感光性導電ペーストBを調製し、以下の評価試験に供した。
【００４０】
〈評価試験〉
試験基板の作製；
（実施例）
第一の配線としてITOが形成されたガラス基板上にスクリーン印刷により絶縁層形成用組成物Aを全面塗布し、熱風循環式乾燥炉90℃で30分乾燥させた。この基板上に200μm径のビアホールパターンが描かれたネガフィルムを当て、露光量は300mJ/cm2の露光条件で露光し、スプレー圧0.2MPa、1%Na2CO3水溶液で1分間現像し、熱風循環式乾燥炉150℃で30分硬化させた。
得られた基板に感光性導電ペーストBをスクリーン印刷法で全面塗布し、ビアホール内に100μm径の開口パターンが描かれたネガフィルム（図2；所望のパターン露光5b）を当て、露光量は200mJ/cm2の露光条件で露光し、スプレー圧0.2MPa、0.5%Na2CO3水溶液で1分間現像し、熱風循環式乾燥炉130℃で30分熱処理を行った。
このようにして、第二の電極層が10μm厚みの絶縁層上にパターン形成され、且つビアホールにおいて、ビアホール内に100μmの穴部（開口部）を有し第二の電極層の表層がビアホールを介して第一の電極層の表層と接触したビアホール100穴を有する配線回路を形成した。
【００４１】
（比較例）
第一の配線としてITOが形成されたガラス基板上にスクリーン印刷により絶縁層形成用組成物Aを全面塗布し、熱風循環式乾燥炉90℃で30分乾燥させた。この基板上に200μm径のビアホールパターンが描かれたネガフィルムを当て、露光量は300mJ/cm2の露光条件で露光し、スプレー圧0.2MPa、1%Na2CO3水溶液で1分間現像し、熱風循環式乾燥炉150℃で30分硬化させた。
得られた基板に感光性導電ペーストBをスクリーン印刷法で全面塗布し、ビアホール内に開口パターンが描かれていないネガフィルムを当て、露光量は200mJ/cm2の露光条件で露光し、スプレー圧0.2MPa、0.5%Na2CO3水溶液で1分間現像し、熱風循環式乾燥炉130℃で30分熱処理を行った。
このようにして、第二の電極層が10μm厚みの絶縁層上にパターン形成され、且つビアホールにおいて、ビアホールは感光性導電ペーストBが充填された状態であり、ビアホール内に開口パターンのないビアホール100穴を有する配線回路を形成した。
【００４２】
試験基板の評価方法；
上記にて作製された実施例及び比較例の試験基板のビアホール100穴について、第二の電極層を形成していない第一の電極層間の抵抗値を1として、第一の電極と第二の電極間の抵抗値が10以上となったビアホールを通電不良とし、良好な通電穴数を数えて100穴中の通電良穴率を算出し、第一の電極層と第二の電極層の層間通電を評価した。評価結果を表１に示す。なお、抵抗値はミリオームテスターを用いて測定した。
【００４３】
【表１】
2013165164.tif 000003
【００４４】
表1に示すように、ビアホール内に穴部（開口部）を有する実施例は、ビアホール内に穴部（開口部）を有さない比較例に比して、第二の電極層の表層が、ビアホールを介して第一の電極層の表層に接続していることより、通電良穴数が多く、通電良穴率が高いことが分かる。
【符号の説明】
【００４５】
1…基材
2…第一の電極層
3…絶縁層
3a…ビアホール
4…第二の電極層
5…ネガマスク
10…配線基板
【図１】
2013165164.tif 000004
【図２】
2013165164.tif 000005
【図３】
2013165164.tif 000006