JP2003188497A - 導体回路の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高密度で微細な導体回路を形成するに好適な
導体回路の形成方法を提供する。 【解決手段】 絶縁基体の表面に撥水加工膜を形成した
後、前記絶縁基体上に形成すべき導体回路の配線パター
ンに応じて上記撥水加工膜にレーザ光を照射して該レー
ザ光照射部位の撥水加工膜を除去し、次いで前記絶縁基
体の上記撥水加工膜の除去により露出した領域に、イン
クジェットノズルを用いて導電性の独立分散超微粒子を
含むインク粒を噴射して前記導体回路の配線パターンを
描画する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の絶縁基板上
に、例えば線幅２０μｍの微細な配線パターンからなる
導体回路を形成するに好適な導体回路の形成方法に関す
る。

【０００２】

【関連する背景技術】半導体集積回路の高性能・高機能
化、更には各種抵抗やコンデンサ等からなるチップ部品
の微小化に伴い、これらの電子部品を搭載する印刷回路
基板における導体回路の配線パターン幅や、その接続端
子部をなすランド等の高密度微細化が進められている。
特にビルドアップ基板において多ピンフリップチップ接
続を実現するような場合には、導体回路の配線ピッチを
２０μｍ、そのビア／ランド径を３０／５０μｍ程度に
微細化することが要求されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来一般
的なサブトラクティブ法（導体膜のパターンエッチング
処理）やアディティブ法（例えばスクリーン印刷）によ
る導体回路の形成技術においては、導体回路のパターン
幅やそのスペース幅を３０μｍ程度に設定することが限
界である。また最近では導電性の微粒子を含むトナーを
用い、レーザビーム照射により描画した静電潜像担持体
（感光体ドラム）を用いて導体回路を転写形成する技術
も提唱されている。しかしその装置自体の構成が大掛か
りである等の問題がある。

【０００４】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、簡易にして効果的に高密度で微
細な導体回路を形成するに好適な導体回路の形成方法を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
べく本発明に係る導体回路の形成方法は、所定の絶縁基
体上に導体回路を形成するに際して、前記絶縁基体の表
面に撥水加工膜を形成した後、前記絶縁基体上に形成す
べき導体回路の配線パターンに応じて上記撥水加工膜に
レーザ光を照射して該レーザ光照射部位の撥水加工膜を
除去し、次いで前記絶縁基体の上記撥水加工膜の除去に
より露出した領域に、インクジェットノズルを用いて導
電性の独立分散超微粒子を含むインク粒を噴射して前記
配線パターンを描画してなることを特徴としている。

【０００６】即ち、本発明に係る導体回路の形成方法
は、インクジェットノズルを用いて、例えば銅、銀、
金、パラジウム、ニッケル等の導電性素材をナノレベル
に微粒化した導電性超微粒子を含む微小径のインク粒を
噴射しながら所定の絶縁基体上に導体回路パターンを描
画していくものであって、特に上記絶縁基体の表面に、
予めフッ素系樹脂等をコーティングして撥水加工膜を形
成し、該絶縁基体に形成すべき導体回路の配線パターン
に応じて前記撥水加工膜にレーザ光を照射して該レーザ
光照射部位の撥水加工膜を除去し、この撥水加工膜の除
去により露出した領域に前記インク粒を噴射すること
で、前記撥水加工膜によりインク粒による描画パターン
幅を規定した高密度で微細な導体回路を形成することを
特徴としている。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態に係る導体回路の形成方法について説明する。
図１はこの実施形態に係る導体回路の形成方法の概略的
な処理手順を示す図であって、１は導体回路の形成対象
とする絶縁基板（絶縁基体）を示している。この絶縁基
板１は、例えばポリイミド系やガラスエポキシ系の、い
わゆるプリント配線回路用基板からなる。

【０００８】この絶縁基板１に対する導体回路の形成
は、例えば銅、銀、金、パラジウム、ニッケル等の導電
性素材をナノレベルに微粒化した超微粒子（ナノ粒子）
を独立分散させたペースト状のインクを、図２に示すよ
うにインクジェットノズル２を用いて微小径のインク粒
３として噴射しながら、上記絶縁基板１上に所定の導体
パターン４を描画することによって行われる。この導体
パターン４の描画は、例えば絶縁基板１を載置したＸ-
Ｙテーブルを、該絶縁基板１に形成すべき導体回路の配
線パターンに応じて移動させながら行われる。尚、Ｘ-
Ｙテーブルを用いて絶縁基板１を移動することに代え
て、インクジェットノズル２をＸ-Ｙ方向に変位させな
がら配線パターンを描画することも勿論可能である。

【０００９】ちなみに上記インクジェットノズル２は、
例えば発熱を伴うことなく駆動されて前記ナノ粒子の分
散を保ちながら２０μｍ径程度の微小径のインク粒を噴
射するピエゾ駆動方式のインクジェットヘッドに組み込
まれたものからなる。そして前述したＸ-Ｙテーブルと
の相対的な移動により、その描画点の連なりとして導体
パターン４を形成していくように構成される。

【００１０】この発明に係る導体回路の形成方法は、上
述したインクジェットノズル２を用いて導電性のナノ粒
子を含むインクをジェット噴射して前記絶縁基板１上に
導体回路を描画するに際し、図１に示すように先ず絶縁
基板１の表面をフッ素系樹脂を用いる等して撥水加工し
（撥水加工処理１１）、図３(ａ)に示すように絶縁基板
１の表面を撥水加工膜５にてコーティングする。

【００１１】そして絶縁基板１の表面に形成した撥水加
工膜５に、該絶縁基板１に形成すべき導体回路の配線パ
ターンに応じて図３(ｂ)に示すようにレーザ光を照射
し、そのレーザ光照射部位の撥水加工膜５を除去し（レ
ーザ光描画処理１２）、これによって前記配線パターン
に応じて絶縁基板１の表面を露出させる。このレーザ光
描画処理１２は、前記撥水加工膜５にて表面がコーティ
ングされた絶縁基板１をＸ-Ｙテーブル１２ａ上に載置
し、描画制御装置１３の制御の下でＸ-Ｙテーブル１２
ａを移動駆動しながらレーザ装置１２ｂからレーザ光を
照射することによって行われる。

【００１２】この際、レーザ光の照射により絶縁基板１
の表面が図３(ｃ)に示すように掘削されて粗地化される
ような場合には、絶縁基板１１の表面を洗浄してその掘
削カスを除去した後（洗浄処理１４）、絶縁基板１を乾
燥させる（乾燥処理１５）。しかしレーザ光の照射によ
り絶縁基板１上の撥水加工膜５を除去し、絶縁基板１の
表面のレーザ光照射部位を露出させるだけであるなら
ば、上述した洗浄・乾燥処理１４,１５は不要である。

【００１３】しかる後、レーザ光の照射により撥水加工
膜５を配線パターンに応じて部分的に除去した絶縁基板
１をＸ-Ｙテーブル１６ａに載置し、前述したインクジ
ェットノズル２を備えたインクジェット装置１６ｂを用
いて前記導電性ナノ粒子を含むインク粒を上記絶縁基板
１に噴射して導体回路を描画形成する（導体回路描画処
理１６）。この導体回路の描画は、前記描画制御装置１
３の制御の下で絶縁基板１上に形成すべき配線パターン
に応じてＸ-Ｙテーブル１６ａを駆動しながら行われ
る。特にこのインク粒の噴射による導体回路の描画は、
予めＸ-Ｙテーブル１６ａに対する絶縁基板１の載置位
置を、例えば絶縁基板１に設けた位置合わせマーク等を
利用して高精度に規定した上で行われる。これによって
前述したレーザ光の照射によって絶縁基板１を露出させ
た領域だけにインク粒が噴射され、図３(ｄ)に示すよう
に導電性ナノ粒子を含むインク６による導体回路の描画
が行われる。

【００１４】その後、必要に応じて前記撥水加工膜５を
洗浄除去し（洗浄処理１７）、絶縁基板１を乾燥させる
ことで（乾燥処理１８）、図３(ｅ)に示すように絶縁基
板１上に導電性ナノ粒子を含むインク６により描画され
た導体回路が形成されることになる。尚、撥水加工膜５
が絶縁性のあるフッ素系樹脂からなる場合には、この撥
水加工膜５をそのまま残しておくことも可能である。従
ってこの場合には、上記洗浄・乾燥処理１７,１８が不
要となる。

【００１５】かくして上述した如くして導電性ナノ粒子
を含むインク６をインクジェットノズル２から噴出して
絶縁基板１上に導体回路を形成するに際して、予め絶縁
基板１の表面に撥水加工膜５を形成し、この撥水加工膜
５にレーザ光を照射して前記絶縁基板１上に形成すべき
導体回路の配線パターンに応じた露出領域を形成した
後、この露出領域に導電性ナノ粒子を含むインク６を噴
出するので、該インク６が絶縁基板１の表面に拡がって
その描画線幅が太くなることがない。

【００１６】即ち、その表面を撥水加工することなく絶
縁基板１の表面に導電性ナノ粒子を含むインク６をジェ
ット噴射した場合、図４に模式的に示すようにインクジ
ェットノズル２から噴出されたインク粒６が直径２０μ
ｍ程度の微小径なものであっても、絶縁基板１の濡れ性
により該絶縁基板１の表面に付着した際、そのインク塊
７は直径１００μｍ程度に拡がることが否めない。この
点、上述したように絶縁基板１の表面にコーティングし
た撥水加工膜５にレーザ光を照射し、絶縁基板１に形成
すべき導体回路の配線パターン幅に応じた領域だけを露
出させ、この露出領域にインク粒６を噴射すれば、その
インクは撥水加工膜５により撥水されて絶縁基板１の露
出領域にだけ付着することになる。この結果、微小径の
インク粒６は絶縁基板１の表面に拡がることなく、レー
ザ光の照射により撥水加工膜５を除去して開口した絶縁
基板１の露出領域にだけ付着することになり、ここに微
細な線幅の導体回路を高精度に描画形成することが可能
となる。

【００１７】特に前述したようにレーザ光の照射により
絶縁基板１の表面を粗地化しておけばインクの付着強度
を効果的に高めることができるので、耐剥離性（密着
性）に優れた導体回路を容易に形成することが可能とな
る等の実用上多大なる効果が奏せられる。また導電性の
ナノ粒子を含むインク粒６をジェット噴射して導電回路
を描画形成するので、電気伝導度の高い、つまり導電抵
抗の小さい微細パターンからなる導電回路を容易に形成
することができる等の効果が奏せられる。

【００１８】尚、本発明は上述した実施形態に限定され
るものではない。例えばナノ粒子を含むインクの粘性
は、インクジェットノズル２のノズル径やインク噴出力
等に応じて定めれば良いものである。また撥水加工膜５
の種別やその厚みについては、絶縁基板１の種別や導体
回路の配線パターン幅等に応じて定めれば良いものであ
る。またここではプリント配線回路用の印刷基板に導体
回路を形成する例について示したが、その他の絶縁体上
に導体回路を形成する場合にも同様に適用することがで
きる。

【００１９】また撥水加工膜５にレーザ光を照射する際
に描画制御するＸ-Ｙテーブル１２ａと、絶縁基板１に
ナノ粒子を含むインク粒６を噴射する際に用いるＸ-Ｙ
テーブル１６ａとして同じものを用いることの勿論可能
である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、絶
縁基体の表面に設けた撥水加工膜にレーザ光を照射し、
上記絶縁基体に形成すべき導体回路の配線パターンに応
じて上記撥水加工膜をパターニングして絶縁基体を露出
させ、この絶縁基体の露出領域に導電性の独立分散超微
粒子を含むインク粒をジェット噴射して導体回路を描画
するので、簡易にして効果的に微細な配線パターンから
なる導体回路を高精度に形成することができる。従って
その実用的利点が多大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る導体回路の形成方法
の概略的な処理手順を示す図。

【図２】インクジェットノズルを用いたインク粒の噴射
による導体回路の描画形成の概念を示す図。

【図３】本発明に係る導体回路の形成手順を段階的に示
す模式図。

【図４】絶縁基板に付着するインク粒の濡れ性による拡
がりの様子を示す図。

【符号の説明】

１ 絶縁基板（絶縁基体） ２ インクジェットノズル ３ 導電性のナノ粒子を含むインク粒 ５ 撥水加工膜 １２ レーザ光描画処理 １６ 導体回路描画処理

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E351 AA03 AA04 BB01 BB31 CC11 DD04 DD05 DD06 DD19 DD20 DD52 EE01 GG20 5E343 AA02 AA15 AA17 AA18 AA37 BB03 BB23 BB24 BB25 BB44 BB48 BB72 DD17 EE32 FF05 GG08

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の絶縁基体上に導体回路を形成する
   に際し、 前記絶縁基体の表面に撥水加工膜を形成した後、前記絶
   縁基体上に形成すべき導体回路の配線パターンに応じて
   上記撥水加工膜にレーザ光を照射して該レーザ光照射部
   位の撥水加工膜を除去し、 次いで前記絶縁基体の上記撥水加工膜の除去により露出
   した領域に、インクジェットノズルを用いて導電性の超
   微粒子を含むインク粒を噴射して前記配線パターンを描
   画してなることを特徴とする導体回路の形成方法。
2. 【請求項２】 前記撥水加工膜は、フッ素系の素材から
   なり、 前記導電性の超微粒子は、銅、銀、金、パラジウム、ニ
   ッケル等の導電性素材をナノレベルに微粒化したもので
   あって、前記インクジェットノズルは、上記超微粒子を
   独立分散させて含有したペースト状のインクを粒子化し
   て噴射するものである請求項１に記載の導体回路の形成
   方法。