JP2005268693A - パターン形成方法、回路基板および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 パターン形成領域と他の領域との境界の少なくとも一部に、液滴吐出方式を用いて液状体を液滴として塗布することで隔壁60を設けることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
また、本発明は、液滴吐出方式を用いて、平面略ベタ状の薄膜パターンを高精度に且つ簡便に形成することができるパターン形成方法、回路基板および電子機器を提供することを目的とする。
また、本発明は、液滴吐出方式を用いて、平面略ベタ状の薄膜パターン内にスルーホールを、高精度に且つ簡便に形成することができるパターン形成方法、回路基板および電子機器を提供することを目的とする。
本発明によれば、液状体を液滴として吐出する液滴吐出方式を用いて隔壁を設ける。したがって、例えば、その隔壁が堤防となり、パターン形成領域に塗布された液状体がその領域から外に出ることを隔壁が防ぐことができる。そこで、本発明によれば、液状体などを用いた薄膜パターンを高精度な形状に形成することができる。また、本発明によれば、液滴吐出方式により、任意の形状の堤防を低コストでかつ精密に形成できるので、高精度な薄膜パターンを低コストで形成することができる。
本発明によれば、フォトリソグラフィー法におけるマスクなどを用いることなく、直線又は曲線からなる任意のライン形状の隔壁を簡便に形成することができる。
本発明によれば、第1塗布の液滴と第2塗布の液滴とが一部重なったとき、第2塗布の液滴が第1塗布の液滴に引き寄せられて、塗布位置がずれることなどを回避でき、高精度な形状の薄膜を形成することができる。また、本発明によれば、第1塗布の液滴による薄膜の上層に第2塗布の液滴による薄膜を形成することができ、容易に膜厚を大きくすることができ、隔壁を容易に高くすることができる。
本発明によれば、例えば、パターン形成領域内に比較的大量の液状体を充填した場合でも、その大量の液状体がパターン形成領域から外に流出することを、隔壁によって防ぐことができる。したがって、本発明によれば、平面略ベタ状の薄膜パターンを高精度な形状に且つ低コストで形成することができる。
本発明によれば、例えば、平面略ベタ状の薄膜パターンを貫通するスルーホールを形成しようとするときに、該薄膜パターンを形成するための液状体がそのスルーホール内に入って、そのスルーホールを埋めてしまうことを、隔壁によって回避することができる。したがって、本発明によれば、所望の薄膜パターンとその薄膜パターンを貫通するスルーホールとを簡便に且つ高精度に形成することができる。そこで、本発明によれば、微細な多層基板などを、高精度に且つ低コストで製造することができる。
本発明によれば、角部に隔壁を配置しているので、パターン形成領域内に液状体を充填することで、簡便にその角部の頂点まで液状体を濡れ広がせることができる。一方、角部の境界に隔壁を設けない場合、パターン形成領域内に充填された液状体を角部の頂点にまで濡れ広がせることは困難である。本発明によれば、薄膜パターンの角部を、高精度に且つ低コストで製造することができる。
本発明によれば、隔壁を設ける部位および/又はその周辺について、撥液処理又は親液処理を施すことで、その隔壁を高精度に形成することができる。したがって、本発明によれば、より高精度な薄膜パターンを形成することができる。
本発明によれば、隔壁を設ける部位に滴下された液滴が濡れ広がることを抑えることができる。そこで、本発明は、液滴吐出方式を用いて、高精度な隔壁を低コストで形成することができる。
本発明によれば、パターン形成領域の親液性又は撥液性を制御するので、パターン形成領域により高精度の薄膜パターンを形成することができる。
本発明によれば、パターン形成領域内の境界近傍以外については液状体が良好に濡れ広がり、境界近傍について液状体の濡れ広がりを抑える作用がはたらく。そこで、本発明は隔壁の高さを低減でき、パターン形成領域により高精度の薄膜パターンを形成することができる。
本発明によれば、リールツーリール基板に、液滴吐出方式を用いて高精度に薄膜パターンを形成することができる。したがって、本発明は、高精度な薄膜パターンを備えた基板を、より低コストで大量に製造することができる。
本発明によれば、高精度に形成されたパターンからなる電子回路などを有する回路基板を、低コストで提供することができる。したがって、例えば、従来よりも高密度に集積化された電子回路基板を提供できる。また、本発明は、微細な多層基板を有する回路基板を高精度に且つ低コストで提供することができる。
本発明によれば、薄膜パターンからなる配線又は電子回路などを有してなる基板を備える電子機器を低コストで提供することができる。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るパターン形成方法を示す模式平面図である。図2は、図1(d)の位置XX’についての断面図である。図3は、図1(d)についての基板全体を示す図である。本実施形態の基板80は、本発明に係る回路基板の一例である。本実施形態では、基板80に一方面全体に平面略ベタ状の薄膜70を設けるとともに、その薄膜70を貫通するように、スルーホールを設ける場合を例に挙げて説明する。
次いで、図1(c)に示すように、基板80上の液滴61と液滴62との間それぞれに、液滴63を液滴吐出方式で塗布する(第3塗布)。そして、液滴61,62,63を硬化させる。これにより、基板80上の孔50の周囲に、リング形状の隔壁60が形成される。換言すれば、基板80上のパターン形成領域と他の領域(孔50)との境界に、隔壁60が形成される。
そして、例えば、平面略ベタ状の薄膜70を絶縁層として、孔50でスルーホールを形成して、図2などに示す基板80を複数枚積層することで、多層基板(本発明に係る回路基板の一つ)を構成することができる。したがって、本実施形態によれば、微細な多層基板を有する回路基板を高精度に且つ低コストで提供することができる。
図5は、本発明の第2実施形態に係るパターン形成方法を示す模式平面図である。本実施形態では、パターン形成領域が角部を有し、その角部の外縁に隔壁60’を設ける。隔壁60’は、第1実施形態の隔壁60に相当するものであり、その製法も隔壁60と同じである。
図6は、上記実施形態のパターン形成方法で用いられる液滴吐出装置の一例を示す斜視図である。本液滴吐出装置20はテープ形状基板11に液滴を吐出するものである。テープ形状基板11は、上記実施形態の基板80の一例であり、そのテープ形状の両端部位がそれぞれ巻き取られてリールツーリール基板をなすものである。
インクジェットヘッド30は、図7(a)に示すように例えばステンレス製のノズルプレート32と振動板33とを備え、両者を仕切部材(リザーバプレート)34を介して接合したものである。ノズルプレート32と振動板33との間には、仕切部材34によって複数の空間35と液溜まり36とが形成されている。各空間35と液溜まり36の内部は液状体で満たされており、各空間35と液溜まり36とは供給口37を介して連通したものとなっている。また、ノズルプレート32には、空間35から液状体を噴射するためのノズル孔38が縦横に整列させられた状態で複数形成されている。一方、振動板33には、液溜まり36に液状体を供給するための孔39が形成されている。
なお、インクジェットヘッド30の方式としては、前記の圧電素子40を用いたピエゾジェットタイプ以外に限定されることなく、例えばサーマル方式を採用することもでき、その場合には印可時間を変化させることなどにより、液滴吐出量を変化させることができる。
次に、上記実施形態のパターン形成方法を用いて、多層配線基板を形成する方法に付いて説明する。本実施形態ではリールツーリール基板をなすテープ形状基板11に、導電膜からなる配線層と絶縁層とスルーホールとを有する多層配線基板の製造方法を、一例として挙げて説明する。
先ず、第1リール101から引き出されたテープ形状基板11の所望領域は、洗浄工程S1が実施される(ステップS1)。
洗浄工程S1の具体例としては、テープ形状基板11に対してのUV(紫外線)照射が挙げられる。また、水などの溶媒でテープ形状基板11を洗浄してもよい、超音波を用いて洗浄してもよい。また、常圧又は真空中でテープ形状基板11にプラズマを照射することで洗浄してもよい。
表面処理工程S2の具体例について説明する。ステップS3の第1液滴吐出工程S3でテープ形状基板11に導電性微粒子を含有した液体による導電膜の配線を形成するためには、導電性微粒子を含有した液体に対するテープ形状基板11の所望領域の表面の濡れ性を制御することが好ましい。以下に、所望の接触角を得るための表面処理方法について説明する。
まず、テープ形状基板(基板)11の表面に撥液化処理を施す方法について説明する。
撥液化処理の方法の一つとしては、基板の表面に、有機分子膜などからなる自己組織化膜を形成する方法が挙げられる。基板表面を処理するための有機分子膜は、一端側に基板に結合可能な官能基を有し、他端側に基板の表面を撥液性等に改質する(表面エネルギーを制御する)官能基を有すると共に、これらの官能基を結ぶ炭素の直鎖あるいは一部分岐した炭素鎖を備えており、基板に結合して自己組織化して分子膜、例えば単分子膜を形成するものである。
なお、自己組織化膜を形成する前に、ステップS1の洗浄工程S1で基板表面に紫外光を照射したり、溶媒により洗浄したりして、前処理を施すことが望ましい。
上記の撥液化処理が終了した段階の基板表面は、通常所望の撥液性よりも高い撥液性を有するので、親液化処理により撥液性を緩和する。
親液化処理としては、170〜400nmの紫外光を照射する方法が挙げられる。これにより、一旦形成した撥液性の膜を、部分的に、しかも全体としては均一に破壊して、撥液性を緩和することができる。
この場合、撥液性の緩和の程度は紫外光の照射時間で調整できるが、紫外光の強度、波長、熱処理(加熱)との組み合わせ等によって調整することもできる。
また、分散媒の蒸気圧は、0.001mmHg以上、50mmHg以下(約0.133Pa以上、6650Pa以下)であることがより好ましい。蒸気圧が50mmHgより高い場合には、インクジェット法(液滴吐出法)で液滴を吐出する際に乾燥によるノズル詰まりが起こり易く、安定な吐出が困難となるためである。一方、室温での蒸気圧が0.001mmHgより低い分散媒の場合、乾燥が遅くなり膜中に分散媒が残留しやすくなり、後工程の熱および/又は光処理後に良質の導電膜が得られにくい。
第1硬化工程S4は、第1液滴吐出工程S3でテープ形状基板11に塗布された導電性材料を含む液状体を硬化させる配線材硬化工程をなすものである。上記ステップS3とステップS4と(ステップS2を含めてもよい)を繰り返し実施することにより、膜厚を増大することができ、所望形状で且つ所望膜厚の配線などを簡便に形成することができる。
この第2液滴吐出工程S5における液滴吐出も、図6に示す液滴吐出装置20によって行われる。ただし、第1液滴吐出工程S3で用いられる液滴吐出装置20と第2液滴吐出工程S5で用いられる液滴吐出装置20とは、別の装置であることが好ましい。別の装置とすることにより、第1液滴吐出工程S3と第2液滴吐出工程S5とを同時に実施することができ、製造の迅速化および液滴吐出装置の稼働率の向上化を図ることができる。
第2硬化工程S6は、第2液滴吐出工程S5でテープ形状基板11に塗布された絶縁性の液状体を硬化させる絶縁材硬化工程をなすものである。上記ステップS5とステップS6と(表面処理工程を含めてもよい)を繰り返し実施することにより、膜厚を増大することができ、スルーホールを有するとともに、所望形状で且つ所望膜厚の絶縁層などを簡便に形成することができる。第2硬化工程S6の具体例は、上記第1硬化工程S4の具体例と同様のものを適用することができる。
この焼成工程S7は、第1液滴吐出工程S3で塗布されその後に乾燥処理された配線層と、第2液滴吐出工程S5で塗布されてその後に乾燥処理された絶縁層とを、一緒に焼成する工程である。焼成工程S7により、テープ形状基板11の配線層における配線パターンの微粒子間の電気的接触が確保されその配線パターンは導電膜に変換される。また、焼成工程S7により、テープ形状基板11の絶縁層における絶縁性が向上する。
次に上記実施形態のパターン形成方法を用いて製造された電子機器について説明する。
図10(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図10(a)において、符号600は上記実施形態のパターン形成方法を用いて多層配線が形成された携帯電話本体を示し、符号601は電気光学装置からなる表示部を示している。図10(b)は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図10(b)において、符号700は情報処理装置、符号701はキーボードなどの入力部、符号702は電気光学装置からなる表示部、符号703は上記実施形態のパターン形成方法を用いて多層配線が形成された情報処理装置本体を示している。図10(c)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図10(c)において、符号800は上記実施形態のパターン形成方法を用いて多層配線が形成された時計本体を示し、符号801は電気光学装置からなる表示部を示している。
Claims (15)
- パターン形成領域と他の領域との境界の少なくとも一部に、液滴吐出方式を用いて液滴を塗布することで隔壁を設けることを特徴とするパターン形成方法。
- 前記境界の少なくとも一部に、複数の液滴について相互に間隔を持たせて前記液滴吐出方式により塗布する第1塗布と、
前記第1塗布の後、前記間隔に、液滴を前記液滴吐出方式により塗布する第2塗布とを少なくとも行うことにより、
ライン形状の前記隔壁を形成することを特徴とする請求項1に記載のパターン形成方法。 - 前記第1塗布で塗布された液滴の少なくとも表面が硬化した後に、前記第2塗布を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のパターン形成方法。
- 前記第1塗布で塗布された液滴と、前記第2塗布で塗布された液滴とは、重なり部分を有することを特徴とする請求項2又は3に記載のパターン形成方法。
- 前記パターン形成領域には、薄膜が形成されることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
- 前記平面略ベタ状の薄膜は、前記隔壁をなす液滴の少なくとも表面が硬化した後に、形成されることを特徴とする請求項5に記載のパターン形成方法。
- 前記境界は、前記パターン形成領域を含む被パターン形成面に設けられたスルーホールと該被パターン形成面との境界部位であることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
- 前記パターン形成領域は、角部を有し、
前記境界の少なくとも一部は、前記角部であることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のパターン形成方法。 - 前記隔壁を設ける前に、該隔壁を設ける部位を含む領域について、撥液処理又は親液処理を施すことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
- 前記隔壁を設ける前に、該隔壁を設ける部位と該部位の近傍とについて、撥液処理を施すことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
- 前記パターン形成領域に薄膜を形成する前に、該パターン形成領域について、親液処理又は撥液処理を施すことを特徴とする請求項5から10のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
- 前記パターン形成領域に薄膜を形成する前に、該パターン形成領域における前記境界近傍以外の領域について、親液処理を施すことを特徴とする請求項5から10のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
- 前記パターン形成領域は、テープ形状基板からなるものであって該テープ形状基板の両端部位がそれぞれ巻き取られてなる基板に設けられることを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
- 請求項1から13のいずれか一項に記載のパターン形成方法を用いて形成されたパターンを有することを特徴とする回路基板。
- 請求項1から13のいずれか一項に記載のパターン形成方法を用いて製造されたことを特徴とする電子機器。
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