JP2006100371A - 配線基板とそれを用いた電子機器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁性基板上に導電性樹脂を用いて配線パターンを形成した配線基板に関し、両端間の導通抵抗が低くて安定していると共に、絶縁性基板に対する接着性が優れた配線パターンを有する配線基板とそれを用いた電子機器およびその製造方法の提供を目的とする。
【解決手段】絶縁性基板１１０上に導電性樹脂１３０により形成された配線パターン１２０の厚み方向の成分密度が、絶縁性基板１１０から離れるにしたがって導電性成分が高い高密度導電成分層１４０を、絶縁性基板１１０に近づくにしたがって樹脂成分が高い高密度樹脂成分層１５０を形成することにより、導通抵抗が低く、導通抵抗ばらつきも小さく、しかも、絶縁性基板１１０との接着性に優れた配線パターン１２０を備えた配線基板１００を実現できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁性基板上に導電性樹脂を用いて配線パターンを形成した配線基板とそれを用いた電子機器およびその製造方法に関する。

近年、携帯電話やＰＤＡ等の携帯端末等の電子機器の小型化・高密度化に伴い、これらの機器に使用される配線基板には高密度の配線が必要となり、精度の高い微細パターンを形成することが要求されている。

通常、絶縁性基板上に導電性樹脂を用いて配線パターンを形成する方法としては、配線パターン形成シートを使用する方法または転写型を使用する方法が用いられる。これらの方法によって形成される配線パターンは、微細化すると、導電性樹脂内の導電性成分である導電性粒子の分布や絶縁性基板に対する接着力のばらつきを生じる。そのため、配線パターンの導通抵抗が大きくなったり、導通抵抗のばらつきを生じることがある。また、配線パターンの接着強度のばらつきにより、部分的に剥離を生じる場合がある。さらに、一般的に、導電性樹脂による配線パターンの外表面は樹脂成分による被膜を生じやすく、導通抵抗が大きくなる傾向がある。

一方、上記のような電子機器の開発において、半導体チップ等を高密度に実装できる多層配線基板の使用も増している。この場合、配線基板の任意の電極を任意の配線パターン位置において層間接続できるインナービアホール接続法が多く用いられている。インナービアホール接続法において、スクリーン印刷法によりビアホール内に充填される導電性樹脂で接続する場合、高密度な層間接続を実現するためにインナービアホールのサイズを小さくすると同様な問題が生じる。

すなわち、配線パターンおよびインナービアホールのいずれにおいても、印刷性と導電性とは、導電性樹脂の材料構成面から見て相反するものである。つまり、導電性を向上させるために導電性成分、すなわち導電性粒子の構成比を上げると、導電性樹脂の粘度が上昇して流動性および接着性が悪くなるので印刷し難くなる。また、印刷性を向上させるために導電性粒子の構成比を減少させると、導電性粒子同士の接触面積が小さくなって導通抵抗の上昇等により接続の信頼性に問題を生じる。

このような状況において、インナービアホールの課題を解決するために、下記に示すような配線基板の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１）。

以下、図９と図１０を用いて配線基板の製造方法を説明する。

図９は、配線基板の製造方法を説明する断面図であり、図１０（ａ）は導電性樹脂の分離充填設備の平面図、同図（ｂ）は正面図である。

まず、図９（ａ）に示すように、銅箔等の配線材料１０１０を貼り合わせた絶縁性基板１０２０の表面にカバーフィルム１０３０を接着する。その後、図９（ｂ）に示すように、カバーフィルム１０３０と絶縁性基板１０２０を貫通してビアホール１０４０をレーザ加工等により形成する。

次に、図９（ｃ）に示すように、印刷マスク１０５０を貼り合わせて、スクリーン印刷により印刷マスク１０５０を介して導電性樹脂１０６０をビアホール１０４０に充填する。そして、印刷マスク１０５０を取り除いて、図９（ｄ）に示す仕掛基板１０７０を作製する。

次に、図１０に示す導電性樹脂の分離充填設備を用いて、ビアホール１０４０の穴底方向に遠心力が働くように遠心分離を行い、導電性樹脂１０６０をビアホール１０４０へ充填する。遠心分離は、配線材料１０１０を外側にして仕掛基板１０７０を固定したホルダー１０９０を回転ステージ１０８０に取り付け、駆動部１１００で回転させ、遠心力を加えることにより行われる。

これによって、図９（ｅ）に示す遠心分離後の状態において、ビアホール１０４０の穴底に導電性樹脂１０６０内の導電性成分である比重の大きい導電性粒子が優先的に充填される。その結果、導電性樹脂１０６０は導電性粒子と樹脂成分に分離され、ビアホール１０４０内の導電性粒子密度が高く、カバーフィルム１０３０の表面に樹脂成分が多く存在することになる。

次に、図９（ｆ）に示すように、カバーフィルム１０３０の表面に残存した樹脂成分が多い導電性樹脂１０６０をスキージ１１１０によって掻き取ってカバーフィルム１０３０を剥離する。それにより、図９（ｇ）に示すように、絶縁性基板１０２０の表面から導電性樹脂１０６０が突出した状態が得られる。

次に、図９（ｈ）に示すように、銅箔等の配線材料１１２０を積層し、加熱加圧して配線材料１１２０を絶縁性基板１０２０に接着させると、図９（ｉ）の状態が得られる。

最後に、表面の配線材料１０１０、１１２０をエッチングによってパターニングし、図９（ｊ）に示す両面配線基板１１３０が得られる。

上記方法により、ビアホール１０４０内に導電性樹脂１０６０の導電性成分を高密度に充填でき、層間接続特性の安定した配線基板の製造方法が提案されている。
特開２００１−３４５５２８号公報

しかし、特許文献１に示されているインナービアホールの製造方法は、導電性樹脂１０６０の印刷時に印刷マスク１０５０を使用して樹脂成分を集めるスペースを作っておき、遠心分離によりこのスペースに集めた樹脂成分をスキージで掻き取るものである。そのため、従来の製造方法と比較して、遠心分離工程が必要であると共に、印刷マスク１０５０を貼り合わせたり、カバーフィルム１０３０の表面の導電性樹脂１０６０を掻き取る工程が必要である。さらに、掻き取られる分だけ余分な導電性樹脂１０６０が必要である。

一方、配線パターンの微細化に対しては、よい解決策がない。

本発明は、このような配線パターンの課題を解決するためになされたもので、導通抵抗が低く、同時に絶縁性基板に対する接着性に優れる配線パターンおよびその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するめに、本発明の配線基板は、絶縁性基板と、絶縁性基板上に形成された導電性樹脂からなる配線パターンを備えた配線基板において、配線パターンの厚み方向の成分密度が、絶縁性基板から離れるにしたがって導電性成分が高く、絶縁性基板に近づくにしたがって樹脂成分が高くなる構成を有する。

この構成により、絶縁性基板上に形成された導電性樹脂からなる配線パターンの表面部分の導電性成分の密度が高いので、導通抵抗が低く、また導通抵抗のばらつきを小さくできる。さらに、配線パターンの絶縁性基板に近い部分は、樹脂成分の密度が高いので、絶縁性基板に対する接着性が優れ、微細化に有利な配線基板を実現できる。

また、本発明の配線基板は、配線パターンが絶縁性基板の窪み内に形成されている構成であってもよい。

この構成により、絶縁性基板の窪み内に形成された導電性樹脂からなる配線パターンの、表面部分において導電性成分の密度が高いので、導通抵抗が低く、また導通抵抗のばらつきを小さくできる。さらに、窪みの底面近傍では樹脂成分の密度が高いので、絶縁性基板に対する導電性樹脂の接着力が非常に強く、精度の高い微細パターンを有する配線基板とすることができる。

また、本発明の配線基板の製造方法は、絶縁性基板上に配線パターン形状の貫通孔を有する配線パターン形成シートを貼り付ける工程と、貼り付けた配線パターン形成シートの貫通孔にペースト状の導電性樹脂を充填する工程と、配線パターン形成シート上に離型シートを貼り付ける工程と、貫通孔内の導電性樹脂を、離型シート側の導電性成分と絶縁性基板側の樹脂成分に、配線パターンの厚み方向に沿って分離する分離工程と、配線パターン形成シートと離型シートを絶縁性基板から剥離する工程と、導電性樹脂を硬化させる工程とを備える。

この製造方法により、導電性樹脂からなる配線パターンの、表面部分において導電性成分の密度が高いので、導通抵抗が低く、また導通抵抗のばらつきの小さい配線基板を実現できる。さらに、配線パターンの絶縁性基板に近い接着部分は樹脂成分の密度が高く、絶縁性基板に対する接着性が優れるため、微細化に有利な配線パターンを備えた配線基板を安定して製造することができる。

また、本発明の配線基板の製造方法は、転写型に形成された配線パターン形状の窪みにペースト状の導電性樹脂を充填する工程と、窪み内の導電性樹脂を、窪みの底に近い側の導電性成分と窪みの底から離れた側の樹脂成分に、窪みの深さ方向に沿って分離する分離工程と、転写型を反転させて絶縁性基板に密着させた後、転写型を絶縁性基板から離して導電性樹脂を転写する工程と、導電性樹脂を硬化させる工程とを備えるようにしてもよい。

この製造方法により、転写型の材料および印刷する絶縁性基板の種類に対して選択の自由度が大きい転写印刷方式を適用することができる。さらに、導電性樹脂からなる配線パターンの表面部分において導電性成分の密度が高いので導通抵抗が低く、また導通抵抗のばらつきの小さい配線基板を実現できる。また、配線パターンの絶縁性基板に近い接着部分は、樹脂成分の密度が高く接着性に優れているため、微細化に有利な配線パターンを備えた、各種絶縁性基板に配線基板を製造することができる。

また、本発明の配線基板の製造方法は、絶縁性基板に形成された配線パターン形状の窪みにペースト状の導電性樹脂を充填する工程と、絶縁性基板上にカバーシートを貼り付ける工程と、窪み内の導電性樹脂を、カバーシート側の導電性成分と窪みの底に近い側の樹脂成分に、窪みの深さ方向に沿って分離する分離工程と、カバーシートを絶縁性基板から剥離する工程と、導電性樹脂を硬化させる工程とを備えるようにしてもよい。

この製造方法により、導電性樹脂からなる配線パターンの表面部分は、導電性成分の密度が高いので導通抵抗が低く、また導通抵抗のばらつきの小さい配線基板を実現できる。さらに、配線パターンの窪みの底面近傍は、樹脂成分の密度が高く、絶縁性基板との接着力に優れるため、精度の高い微細パターンを絶縁性基板の窪み内に有する配線基板を安定して製造することができる。

また、本発明の配線基板の製造方法は、分離工程が、配線パターン形状の貫通孔または窪みに充填された導電性樹脂に遠心力が働くようにしてもよい。

この製造方法により、配線パターンを構成する導電性樹脂中の導電性成分と樹脂成分を、その比重差を利用して、配線パターン表面側の導通性成分と絶縁性基板側の樹脂成分に効率よく、確実に分離させることができる。その結果、配線パターンの導通抵抗の低減と絶縁性基板との接着力の向上を同時に実現できる。

また、本発明の配線基板の製造方法は、形成された配線パターンの両端間に所定の電圧を印加して、導電性樹脂中の導電性成分を溶融結合させてもよい。

この製造方法により、分離工程で配線パターンの表面側に分離された導電性樹脂中の導電性成分である金属粉等からなる導電性粒子が、印加された電圧により溶融結合する。その結果、配線パターン表面における導通抵抗をさらに小さくできる。また、導通抵抗の特性ばらつきもさらに小さくなるため配線パターンの微細化に有利であると共に、配線パターンの表面の導通抵抗が小さいため高周波特性に優れた配線基板を実現できる。

本発明によれば、絶縁性基板上に形成された導電性樹脂からなる配線パターンの、表面部分において導電性成分の密度が高いので、導通抵抗が低く、また導通抵抗のばらつきも小さくできる。さらに、配線パターンの絶縁性基板に近い部分は、樹脂成分の密度が高く絶縁性基板との接着性に優れるため、微細化に有利な配線パターンを備えた配線基板を実現できるという大きな効果を有する。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る配線基板の断面図である。なお、断面図は、複数本並んだ細長い配線パターンの長さ方向に対して直角な方向に切断した状態を示している。

図１において、配線基板１００は、ガラスクロスに樹脂を含浸させたガラスエポキシ樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂やポリイミド等の熱硬化性樹脂等の樹脂基板からなる絶縁性基板１１０上に導電性樹脂１３０からなる配線パターン１２０を所定の位置に設けて構成されている。

この導電性樹脂１３０は、例えば、樹脂成分としてのエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂の中に、例えば、導電性成分として粒子径３μｍ程度の銀粉等の導電性に優れる金属粉を混合して構成されている。そして、上記の配線パターン１２０の厚み方向における導電性樹脂１３０の成分は、絶縁性基板１１０から離れるにしたがって導電性成分の密度の高い層（以下、高密度導電成分層）１４０に、絶縁性基板１１０に近づくにしたがって樹脂成分の密度の高い層（以下、高密度樹脂成分層）１５０になるような勾配を持っている。

そして、絶縁性基板１１０から離れた配線パターン１２０の表面部分を高密度導電成分層１４０とすることにより、配線パターン１２０の導通抵抗が低く、特性ばらつきの小さい配線基板１００を実現できる。また、絶縁性基板１１０に近い部分を高密度樹脂成分層１５０とすることにより、配線パターン１２０を強固に絶縁性基板１１０の表面に接着することができる。

つまり、本発明の第１の実施の形態の配線パターン１２０は、導通抵抗が低く、かつ絶縁性基板１１０に対する接着力が強いので、微細化に対する導通抵抗の増加や接着力の低下に対して非常に有利なものである。また、配線パターン１２０の表面の導通抵抗を小さくできるため、別の配線パターンとの接続や電子部品等との接触抵抗の低い接続の実現により周波数特性に優れた配線基板１００を提供できる。

次に、本発明の第１の実施の形態に係る配線基板の製造方法について、図２を用いて説明する。図２は、配線基板の製造方法を工程順に説明する断面図である。

まず、図２（ａ）に示すように、絶縁性基板１１０の上に配線パターン形状の貫通孔２００Ａを有する配線パターン形成シート２００を貼り合わせる。なお、配線パターン形成シート２００と絶縁性基板１１０との接着力は、後で容易に剥離できる程度の接着強度を有することが望ましい。

次に、図２（ｂ）に示すように、スクリーン印刷法等により配線パターン形成シート２００を介してペースト状の導電性樹脂１３０を貫通孔２００Ａに充填して、図２（ｃ）に示す状態とする。この状態では、導電性樹脂１３０の導電成分と樹脂成分は、ほぼ均等に混合されている。

次に、図２（ｄ）に示すように、配線パターン形成シート２００の上面に、例えばＰＥＴ（ポリエステル）、ＰＰ（ポリプロピレン）やＰＥ（ポリエチレン）フィルム等からなる離型シート２１０を貼り付け、仕掛基板２２０を作製する。なお、離型シート２１０は、配線パターン形成シート２００に対し接着力を有すると共に、導電性樹脂１３０の特性に影響しないものが望ましい。なお、離型シート２１０が、配線パターン形成シート２００と、例えば冶具等で密着される場合には、接着力は特に必要ではない。

次に、分離工程として、図３の平面図に示す導電性樹脂の分離装置の第１固定冶具３００Ａと第２固定冶具３００Ｂの間に仕掛基板２２０を装着する。そして、図３の矢印で示すように、回転ステージ３１０の外周方向で、仕掛基板２２０の離型シート２１０の方向に遠心力が働くように回転ステージ３１０を回転させる。この遠心力により、導電性樹脂１３０の導電性成分である金属粉と樹脂成分との比重差を利用して、高密度導電成分層１４０が離型シート２１０側に、高密度樹脂成分層１５０が絶縁性基板１１０側となるように、貫通孔２００Ａ内の導電性樹脂１３０が分離され、図２（ｅ）に示す状態となる。

つまり、この分離工程によって、貫通孔２００Ａ内の導電性樹脂１３０は、絶縁性基板１１０から離れた側に高密度導電成分層１４０が、絶縁性基板１１０に近い側に高密度樹脂成分層１５０が、それぞれ多くなるような勾配を有する配線パターン１２０となる。

なお、上記の導電性樹脂１３０の分離装置において、駆動部の構成等は従来の導電性樹脂の分離充填設備を用いることができる。

次に、図２（ｆ）に示すように、仕掛基板２２０の配線パターン形成シート２００と離型シート２１０を剥離する。この場合、配線パターン形成シート２００と離型シート２１０を、別々に剥離しても、同時に剥離してもよい。

次に、導電性樹脂１３０の樹脂成分である熱硬化性樹脂の硬化温度以上に加熱して導電性樹脂１３０を硬化させると、図１に示した配線基板１００が作製される。このとき、導電性樹脂１３０は、絶縁性基板１１０に近い側が高密度樹脂成分層１５０となっているので、絶縁性基板１１０に対して強固に接着される。

なお、上記導電性樹脂１３０からなる配線パターン１２０の硬化工程は、離型シート２１０と配線パターン形成シート２００を剥離する前に行ってもよい。

この製造方法により、導電性樹脂１３０からなる配線パターン１２０の表面部分は、高密度導電成分層１４０となるため、導通抵抗が低く、また樹脂成分の介在による導通抵抗のばらつきを抑制できる。さらに、絶縁性基板１１０に近い接着部分は高密度樹脂成分層１５０となるため、絶縁性基板１１０に対する配線パターン１２０の接着性が向上する。その結果、微細化に対しても、導通抵抗が低く接着力が低下しない配線パターン１２０を備えた配線基板１００を安定して製造することができる。

なお、上記の製造方法では、絶縁性基板１１０上に、配線パターン形成シート２００を使用して配線パターン１２０を形成したが、これに限られない。

以下に、転写型を用いて配線パターン１２０を形成する方法について説明する。

図４は、本発明の第１の実施の形態の別の例に係る配線基板の製造方法を説明する断面図である。

まず、図４（ａ）に示すように、転写型４００に形成された配線パターン形状の窪み４００Ａ内にスクリーン印刷等により、導電性樹脂１３０を充填する。その後、転写型４００の上面４００Ｂにカバーシート４１０を貼り付けて、図４（ｂ）に示すような導電性樹脂１３０を内包した転写型４２０を作製する。

次に、第１の実施の形態と同様に、導電性樹脂の分離装置（図示せず）に導電性樹脂１３０を内包した転写型４２０を装着する。そして、窪み４００Ａの底４００Ｃ方向に向けて遠心力が働くように回転ステージ（図示せず）を回転させる。この遠心力により、導電性樹脂１３０の導電性成分である金属粉と樹脂成分との比重差を利用して、高密度導電成分層１４０が窪み４００Ａの底４００Ｃ側に、高密度樹脂成分層１５０がカバーシート４１０側となるように、窪み４００Ａ内の導電性樹脂１３０が分離され、図４（ｃ）に示すような勾配を有する状態となる。なお、回転方向に依存して、配線パターンの厚み方向だけでなく回転方向に密度勾配を生じる場合には、回転方向を正逆回転させることにより回転方向の密度勾配を緩和してもよい。

次に、導電性樹脂１３０を内包した転写型４２０のカバーシート４１０を剥離してから、図４（ｄ）に示すように転写型４００を反転させ、絶縁性基板１１０に転写型４００を密着させる。

次に、図４（ｅ）に示すように、転写型４００を絶縁性基板１１０から離して窪み４００Ａに充填されていた導電性樹脂１３０を絶縁性基板１１０に転写する。

最後に、導電性樹脂１３０の樹脂成分である熱硬化性樹脂の硬化温度以上に加熱して導電性樹脂１３０を硬化させて、図１に示した配線基板１００が形成される。このとき、導電性樹脂１３０の絶縁性基板１１０に近い側は、高密度樹脂成分層１５０となっているので、第１の実施の形態と同様に、絶縁性基板１１０に対して接着力に優れた配線パターン１２０が形成される。

この製造方法により、転写型４００の材料および転写される絶縁性基板１１０の材料に対する選択の自由度が大きい転写印刷方式を利用することができる。また、導電性樹脂１３０からなる配線パターン１２０の表面部分は、導電性成分の密度が高いので、導通抵抗が低く、また樹脂成分の介在による導通抵抗のばらつきを抑制した配線パターン１２０を形成できる。さらに、絶縁性基板１１０に近い部分は、樹脂成分の密度が高い高密度樹脂成分層１５０が形成されているため絶縁性基板１１０との接着性が優れている。その結果、微細化しても導通抵抗が低く接着力に優れる配線パターン１２０を、種々の絶縁性基板１１０に容易に形成される配線基板１００を安定して製造することができる。

なお、転写型４００を用いた製造方法の場合、カバーシート４１０を使用しないで配線基板１００を製造することもできる。しかし、分離装置の固定冶具（図示せず）に導電性樹脂１３０が付着する可能性があるので、連続生産をする場合にはカバーシート４１０を使用することが好ましい。

また、上記第１の実施の形態では、高密度導電成分層と高密度樹脂成分層が分離した状態で説明した。配線パターンを高密度導電成分層と高密度樹脂成分層の２層に分離して形成することもできるが、通常は、高密度導電成分層と高密度樹脂成分層の密度が徐々に変わる密度勾配を有している。しかし、図面上では、説明をわかりやすくするために模式的に示している。以下の実施の形態においても同様である。

上記の製造方法により、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基板を用い、Ａｇからなる導電成分を８０ｗｔ％、エポキシ樹脂からなる樹脂成分を２０ｗｔ％含む導電性樹脂で厚み２５μｍに形成された配線パターンを、例えば回転数１０００ｒｐｍで１分回転させた場合の導通抵抗は、従来の配線パターンの導通抵抗と比較して、１／２程度に低減できた。

なお、回転数や回転時間等の条件は、導電性樹脂の構成成分や粘度により、変わることはいうまでもない。

（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る配線基板の断面図である。

図５において、絶縁性基板５１０は、例えば、ガラスクロスに樹脂を含浸させたガラスエポキシ材やＰＥＴ樹脂等の樹脂基板からなる。そして、絶縁性基板５１０の上面５１０Ｂの所定位置に設けられた配線パターン５２０を形成する窪み５１０Ａ内に導電性樹脂１３０が充填されて配線基板５００が構成される。

なお、導電性樹脂１３０は、第１の実施の形態において説明したものと同様に、粘性を有する樹脂成分としての熱硬化性樹脂の中に導電性成分としての良導電性の金属粉を混合したペースト状からなる。そして、窪み５１０Ａ内の厚み方向における導電性樹脂１３０は、絶縁性基板５１０の上面５１０Ｂに近づくにしたがって高密度導電成分層１４０が、窪み５１０Ａの底５１０Ｃに近づくにしたがって高密度樹脂成分層１５０が、それぞれ多くなるような成分密度の勾配を持っている。

この構成により、絶縁性基板５１０の窪み５１０Ａ内に配設された導電性樹脂１３０からなる配線パターン５２０は、表面部分において導電性成分の密度が高いため、導通抵抗が低く、また樹脂成分の介在による導通抵抗のばらつきを小さくできる。さらに、窪み５１０Ａの底５１０Ｃ面近傍は、樹脂成分の密度が高いので、絶縁性基板５１０に対する配線パターン５２０の接着力が向上する。その結果、精度の高い微細な配線パターン１２０を形成しても、導通抵抗が低く、かつ絶縁性基板５１０から剥離することがない等、信頼性に優れた配線基板５００を作製できる。

以下に、本発明の第２の実施の形態に係る配線基板の製造方法について説明する。図６は、本発明の第２の実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明する断面図である。

まず、図６（ａ）に示すように、絶縁性基板５１０に形成された配線パターン形状の窪み５１０Ａ内にスクリーン印刷等により、導電性樹脂１３０を充填する。そして、絶縁性基板５１０の上面５１０Ｂにカバーシート５３０を貼り付けて、図６（ｂ）に示すような仕掛基板６００を作製する。

次に、仕掛基板６００をカバーシート５３０側に向けて遠心力が働くように導電性樹脂の分離装置（図示せず）に装着して、回転ステージ（図示せず）を回転させる。この遠心力により、導電性樹脂１３０の導電性成分である金属粉と樹脂成分との比重差を利用して、高密度導電成分層１４０がカバーシート５３０側に、高密度樹脂成分層１５０が窪み５１０Ａの底５１０Ｃ側になるように、窪み５１０Ａの深さ方向に導電性樹脂１３０が分離され、図６（ｃ）に示すような勾配を有する状態となる。

次に、仕掛基板６００のカバーシート５３０を剥離してから、導電性樹脂１３０の樹脂成分である熱硬化性樹脂の硬化温度以上に加熱して導電性樹脂１３０を硬化させると、図５に示す配線基板５００が作製される。この硬化時に、導電性樹脂１３０は絶縁性基板５１０の窪み５１０Ａの底５１０Ｃに近い側において高密度樹脂成分層１５０となっているので、窪み５１０Ａの底５１０Ｃ面および周囲の側壁に対して非常に強固に接着される。

この製造方法により、精度の高い微細な配線パターンを形成しても、導通抵抗が低く、絶縁性基板から配線パターンが剥離しない等、信頼性に優れた配線基板を容易に作製できる。

（第３の実施の形態）
図７は、本発明の第３の実施の形態に係る配線基板の平面図であり、図８は、図７のＰ−Ｐ線断面図である。

本発明の第３の実施の形態に係る配線基板８００は、第１の実施の形態の図１に示した配線基板１００の配線パターン１２０において、図７に示すランド７００Ａ、７００Ｂ間に所定の電圧（パルス電圧）を印加して作製したものである。

つまり、電圧の印加により、配線パターン１２０の高密度導電成分層１４０中の、３μｍ程度の銀粉や銅粉等の金属粉からなる導電性粒子の表面に形成された樹脂成分等の絶縁性被膜を絶縁破壊あるいは溶融させて導電性粒子同士を結合させ導電層８１０を形成する。ここで、所定の電圧とは、導電粒子間の絶縁性被膜を絶縁破壊する以上の電圧で、かつ後述する電圧を印加する接続部分で配線パターンに絶縁破壊を生じない電圧以下の電圧である。

この方法により、図８に示すように、導電層８１０を有する配線パターン７００は、図１に示した配線パターン１２０よりも導通抵抗がさらに小さく、特性ばらつきも小さいものである。そのため、配線パターン７００の微細化に対してより有効であると共に、電流が配線パターン７００の表面を流れやすい高周波機器等に有利な配線基板８００とできる。

具体的には、例えば、第１の実施の形態の配線パターンに、５０Ｖの電圧を１秒間に３回程度パルス的に印加した場合、さらに、その導通抵抗を、１／２程度に低減できた。

なお、本発明は、従来の導電性樹脂からなる配線パターンにも適用可能であるが、表面が高密度導電成分層を備える配線パターンにおいて、特にその効果が大きいものである。その理由は、通常の配線パターンの表面は、本発明の配線パターンに比較して、樹脂成分が多いため導通抵抗が高く、電圧を印加する接続部分の接触抵抗も大きい。そのため、電圧を印加する接続部分で絶縁破壊を生じやすく、また高い電圧の印加も必要となる等、印加する電圧の制御が困難である。それに対して、本発明による配線パターンの場合、高密度導電成分層により表面の導通抵抗が低く、接触抵抗も小さいので、簡単な印加電圧の制御で、容易に導通抵抗を下げることが可能である。

なお、配線パターン１２０のランド７００Ａ、７００Ｂ間に印加する電圧の大きさは、配線基板１００を使用する電子機器の条件や配線パターンの幅、長さ、厚み等により実験的に決める必要がある。通常、高電圧の印加が可能で、通電による発熱が抑えられ、さらに通電時間の調整が容易なパルス電圧の印加が好ましい。

また、絶縁性基板１１０上に複数本の配線パターン１２０が形成されている場合、必要な配線パターン７００のみに所定の電圧を印加して、高密度導電成分層１４０を導通抵抗の低い導電層８１０に選択的に形成してもよい。

なお、以上の説明では、第１の実施の形態に係る配線基板１００において、絶縁性基板１１０の上に形成された配線パターン１２０に対して所定の電圧を通電するとしたが、各実施の形態に係る配線基板において、適用できることはいうまでもない。

また、上記各実施の形態における配線基板を携帯機器や携帯端末等に用いることにより、より一層の小型軽量化および薄型化した電子機器を実現できる。

本発明の配線基板は、導通抵抗が低く、特性ばらつきを小さくできる共に、絶縁性基板との接着性に優れた配線パターンを形成できるので、高密度の配線パターンが必要な小型化・高密度化が要望される携帯端末や携帯機器等の電子機器等において有用である。

本発明の第１の実施の形態に係る配線基板の断面図 本発明の第１の実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明する断面図 本発明の第１の実施の形態に係る配線基板の導電性樹脂の分離装置の平面図 本発明の第１の実施の形態の別の例に係る配線基板の製造方法を説明する断面図 本発明の第２の実施の形態に係る配線基板の断面図 本発明の第２の実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明する断面図 本発明の第３の実施の形態に係る配線基板の平面図 図７のＰ−Ｐ線断面図 従来の配線基板の製造方法を説明する断面図 （ａ）従来の配線基板の製造方法の導電性樹脂の分離充填設備の平面図（ｂ）同分離充填設備の正面図

符号の説明

１００，５００，８００ 配線基板
１１０，５１０ 絶縁性基板
１２０，５２０，７００ 配線パターン
１３０ 導電性樹脂
１４０ 導電性成分の密度の高い層（高密度導電成分層）
１５０ 樹脂成分の密度の高い層（高密度樹脂成分層）
２００ 配線パターン形成シート
２００Ａ 貫通孔
２１０ 離型シート
２２０，６００ 仕掛基板
３００Ａ 第１固定冶具
３００Ｂ 第２固定冶具
３１０ 回転ステージ
４００ 転写型
４００Ａ，５１０Ａ 窪み
４００Ｂ，５１０Ｂ 上面
４００Ｃ，５１０Ｃ 底
４１０，５３０ カバーシート
４２０ 導電性樹脂を内包した転写型
７００Ａ，７００Ｂ ランド
８１０ 導電層

Claims (8)

1. 絶縁性基板と、
   前記絶縁性基板上に形成された導電性樹脂からなる配線パターンを備えた配線基板であって、
   前記配線パターンの厚み方向の成分密度が、前記絶縁性基板から離れるにしたがって導電性成分が高く、前記絶縁性基板に近づくにしたがって樹脂成分が高くなっていることを特徴とする配線基板。
2. 前記配線パターンが前記絶縁性基板の窪み内に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
3. 絶縁性基板上に配線パターン形状の貫通孔を有する配線パターン形成シートを貼り付ける工程と、
   貼り付けた前記配線パターン形成シートの前記貫通孔にペースト状の導電性樹脂を充填する工程と、
   前記配線パターン形成シート上に離型シートを貼り付ける工程と、
   前記貫通孔内の前記導電性樹脂を、前記離型シート側の導電性成分と前記絶縁性基板側の樹脂成分に、前記配線パターンの厚み方向に沿って分離する分離工程と、
   前記配線パターン形成シートと前記離型シートを前記絶縁性基板から剥離する工程と、
   前記導電性樹脂を硬化させる工程とを具備することを特徴とする配線基板の製造方法。
4. 転写型に形成された配線パターン形状の窪みにペースト状の導電性樹脂を充填する工程と、
   前記窪み内の前記導電性樹脂を、前記窪みの底に近い側の導電性成分と前記窪みの底から離れた側の樹脂成分に、前記窪みの深さ方向に沿って分離する分離工程と、
   前記転写型を反転させて絶縁性基板に密着させた後、前記転写型を前記絶縁性基板から離して前記導電性樹脂を転写する工程と、
   前記導電性樹脂を硬化させる工程とを具備することを特徴とする配線基板の製造方法。
5. 絶縁性基板に形成された配線パターン形状の窪みにペースト状の導電性樹脂を充填する工程と、
   前記絶縁性基板上にカバーシートを貼り付ける工程と、
   前記窪み内の前記導電性樹脂を、前記カバーシート側の導電性成分と前記窪みの底に近い側の樹脂成分に、前記窪みの深さ方向に沿って分離する分離工程と、
   前記カバーシートを前記絶縁性基板から剥離する工程と、
   前記導電性樹脂を硬化させる工程とを具備することを特徴とする配線基板の製造方法。
6. 前記分離工程が、前記配線パターン形状の前記貫通孔または前記窪みに充填された前記導電性樹脂に遠心力が働くようにすることを特徴とする請求項３から請求項５までのいずれかに記載の配線基板の製造方法。
7. 形成された配線パターンの両端間に所定の電圧を印加して、前記導電性樹脂中の導電性成分を溶融結合させることを特徴とする請求項３から請求項５までのいずれかに記載の配線基板の製造方法。
8. 請求項１または請求項２に記載の配線基板を用いたことを特徴とする電子機器。

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