JP2006302930A - 配線基板とそれを用いた電子部品実装体およびそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板との付着強度を向上させるとともに、微細化が容易で抵抗の低い配線パターンを有する配線基板とそれを用いた電子部品実装体およびそれらの製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】基板１００と、基板１００の上に形成される配線パターン１２０とを有し、配線パターン１２０が、基板１００側に形成される絶縁性樹脂１３０と、絶縁性樹脂１３０に積層して形成される導電体１４０から構成される。この構成により、絶縁性樹脂１３０により基板１００と導電体１４０との付着強度を確保するとともに、転写型により微細なピッチを有する配線パターン１２０を有する配線基板を実現できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、積層構造を有する配線パターンを備えた配線基板とそれを用いた電子部品実装体およびそれらの製造方法に関する。

近年、携帯電話などの電子機器の小型化が急速に進んでおり、それにともなって、電子機器内で使用される、例えばＩＣやＬＳＩなどの半導体素子やその他の電子部品などの小型化も進んでいる。そのため、電子部品が搭載される配線基板の配線パターンに対しても、配線パターンの微細化や低抵抗化、さらに高密度実装による小型化のための積層化が要求されている。

従来の配線基板などの配線パターンは、スクリーン印刷や凹版印刷などの印刷法で銀ペーストや銅ペーストなどからなるパターンを基板上に印刷し、印刷された配線パターンを焼成して形成されていた。具体的には、シリコンウエハなどの配線パターンに対応させて形成した凹版内に導電性ペースト（有機金属ペースト）を充填し、その導電性ペーストを乾燥・硬化させてから、例えばガラス基板上に硬化性樹脂を介してその配線パターンを転写し、空気中５００℃で焼成することによって、所望の配線パターンを形成することが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、上記凹版印刷では、例えば５０μｍ幅、１００μｍピッチの微細な配線パターンを形成することは可能であるが、５μｍ以上の厚みの配線パターンを形成することが困難で、抵抗の低減には限界がある。さらに、配線パターンが５００℃程度の高温で焼成して形成されるため、可撓性を有する樹脂基板を配線パターンが形成される基板として用いることができない。

そこで、厚みの厚い導体パターンを形成する方法として、ポリイミド樹脂基板にエキシマレーザーで深さ６０μｍの溝を形成し凹版として用いて、基板に配線パターンを形成する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

しかし、上記いずれの方法によっても、配線パターンが５００℃以上の高温で焼成して形成されるため、可撓性を有する樹脂基板を配線パターンが形成される基板として用いることができない。

そこで、耐熱性の低い電子部品の接続や耐熱性の低いフレキシブル基板の配線パターンが、金属粉末（導電フィラー）を溶融せず、そのままバインダーに結着させて導電性ペーストを用いて、例えばスクリーン印刷により形成された配線基板がある。

ところが、上記導電性ペーストを用いた配線パターンでは、導電フィラー間にバインダーなどの樹脂成分が介在するため、従来のはんだや銀ペーストの焼成による配線パターンに比べて導電性が低く、配線パターンの低抵抗化が困難であった。それは、はんだが金属結合による導電性であるのに対して、導電性ペーストは導電フィラー間のバインダーのトンネル効果や絶縁破壊または導電フィラー間の接触により導電性が決定されることに起因するものである。そこで、導電性を向上させるために、導電フィラーの含有量を高くし、導電性を向上させた導電性ペーストが開示されている（例えば、特許文献３参照）。

しかし、一般に、絶縁性の基板上にバインダーと導電フィラーからなる導電性ペーストで配線パターンを形成する場合、導電性ペーストの印刷性を向上させるために、バインダーと導電フィラーの混合比率を最適化して流動性を確保する必要がある。そのため、逆に、印刷後の配線パターンの形状を保つことが困難となっている。特に、配線パターンの端面において、だれが発生していた。さらに、配線パターンを形成後、例えば１５０℃程度で硬化処理する場合に、だれがさらに拡大するため、微細な配線パターンを形成することができないという課題がある。

そこで、上記課題を解決するために、一般に配線パターンの形状を塗布時においても安定に維持できるように、高いチクソトロピー（揺変）性の作用を発揮する無機フィラーを導電性ペーストに混合させたものが知られている。
特開平４−２４０７９２号公報 特開平７−１６９６３５号公報 特開昭６３−１０７１８８号公報

しかし、特許文献１に示されている配線パターンを有する配線基板においては、有機金属インクを焼成により形成するため、厚みの厚い配線パターンを形成できないという課題があった。さらに、高温での焼成を必要とするため樹脂製の基板に配線パターンを形成できないという課題もある。

また、特許文献２に示されている配線パターンを有する配線基板においては、厚みの厚い配線パターンを形成することはできるが、上記と同様に樹脂製の基板に配線パターンを形成できないという課題もある。さらに、樹脂基板に溝を形成するためにエキシマレーザーなどの高価な装置を必要とするため、コスト高となる。

さらに、特許文献３に示されている配線パターンを有する配線基板においては、導電フィラーの増加は、配線パターンの低抵抗化に対して効果を有するが、バインダーの相対量を減少させるため、配線パターンを形成する基板との付着力が低下するという課題がある。

本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたもので、基板との付着強度を向上させるとともに、微細化が容易で抵抗の低い配線パターンを有する配線基板とそれを用いた電子部品実装体およびそれらの製造方法を提供することを目的とする。

上述したような課題を解決するために、本発明の配線基板は、基板と、基板の上に形成される配線パターンを有し、配線パターンが、基板側に形成される絶縁性樹脂と、絶縁性樹脂に積層して形成される導電体からなる構成を有する。

さらに、絶縁性樹脂は、基板および導電体との付着力が大きいものでもよい。

これらの構成により、基板と導電体との付着力を絶縁性樹脂で確保するとともに、導電体で配線パターンを形成した配線基板を実現できる。そのため、導電体材料を基板材料に依存せずに任意に選択することができる。

さらに、導電体上の少なくとも所定の位置に突起電極が形成されていてもよい。

この構成により、半導体チップなどの端子電極と容易に接続することができる。

さらに、絶縁性樹脂および導電体が、熱硬化性樹脂を含んでもよい。

さらに、導電体が、はんだを主成分とするものでもよい。

さらに、絶縁性樹脂の硬化温度が、導電体の硬化温度より低くてもよい。

さらに、導電体が、絶縁性樹脂の硬化温度よりも高い融点を有するはんだを主成分とするものであってもよい。

この構成により、導電体を他の配線パターンと接続させる場合、配線パターンの形状を予め絶縁性樹脂で規制できるため、導電体を溶融させて接続することができる。

また、本発明の配線基板の製造方法は、所定の配線パターンの形状の凹部を備える転写型の凹部に、導電体を少なくとも転写型の凹部表面までには到達しないように充填する工程と、絶縁性樹脂を導電体の上で転写型の凹部表面まで充填する工程と、基板に対向して転写型の凹部側を載置し、加熱する工程と、転写型を剥離する工程とを具備する。

また、本発明の配線基板の製造方法は、所定の配線パターンの形状の凹部と凹部の少なくとも所定位置に突起電極となる有底孔を備える転写型の凹部および有底孔に導電体を少なくとも転写型の凹部表面までには到達しないように充填する工程と、絶縁性樹脂を導電体の上で転写型の凹部表面まで充填する工程と、基板に対向して転写型の凹部側を載置し、加熱する工程と、転写型を剥離する工程とを具備する。

これらの方法により、基板と導電体との付着力を絶縁性樹脂で確保するとともに、導電体で配線パターンを形成した配線基板を実現できる。そのため、導電体材料を基板材料に依存せずに任意に選択できる配線基板を作製することができる。また、凹部に充填された配線パターンの状態で配線パターンを基板に形成できるため、狭ピッチ化が可能であるとともに、凹部の形状により厚みを調整することで任意の抵抗を有する配線パターンが形成された配線基板を作製することができる。また、転写型の凹部に突起電極を形成する有底孔を有する凹部を、任意の位置に、しかも配線パターンと同時に形成することができる。

また、本発明の電子部品実装体は、端子電極を有する電子部品と、上記配線基板とを有し、端子電極と突起電極とが接続された構成を有する。

この構成により、端子電極を有する電子部品に突起電極を形成する必要がなくなる。

また、本発明の電子部品実装体の製造方法は、所定の配線パターンの形状の凹部と凹部の少なくとも所定位置に突起電極となる有底孔を備える転写型の凹部および有底孔に導電体を少なくとも転写型の凹部表面までには到達しないように充填する工程と、絶縁性樹脂を導電体の上で転写型の凹部表面まで充填する工程と、基板に対向して転写型の凹部側を載置し、加熱する工程と、転写型を剥離する工程と、電子部品の端子電極と突起電極とを接続する工程とを具備する。

この方法により、電子部品実装体を生産性よく作製することができる。

また、本発明の配線基板は、基板と、基板側に形成される第１の絶縁性樹脂と第１の絶縁性樹脂に積層して形成される第１の導電体からなる第１の配線パターンと、少なくとも第１の配線パターン上の一部では立体的に配置される第２の絶縁性樹脂と第２の絶縁性樹脂に積層して形成される第２の導電体からなる第２の配線パターンを有する。

これにより、簡単な構成で立体的な配線パターンを容易に実現できる。

さらに、少なくとも第１の導電体または第２の導電体上の所定の位置に突起電極が形成されていてもよい。

この構成により、複数の電子部品などを同じ平面上に実装できるとともに、ビアホールを介することなく立体的な配線を実現できる。

本発明による配線基板は、配線パターンを絶縁性樹脂と導電体との積層構造とすることにより、絶縁性樹脂により基板との付着力を高めるとともに、導電体により高い導電性を有する微細な配線パターンを形成することができるという大きな効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同じ構成要素については同じ符号を用い説明を省略する。

（実施の形態１）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１に係る配線基板の平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

図１（ａ）において、例えば樹脂基板などの基板１００の上に配線パターン１２０が形成されている。また、配線パターン１２０は、図１（ｂ）に示すように、基板１００側に絶縁性樹脂１３０とその上に積層された導電体１４０とで構成されている。そして、配線パターン１２０は、以下の製造方法で示すように、凹部を有する転写型で形成されるため、微細なピッチで形成できるとともに、高いアスペクト比や均一な高さを有する配線パターンを形成することができる。

ここで、基板１００としては、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させたガラスエポキシ基板、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂やポリイミド樹脂などのフレキシブル基板やセラミックなどの無機基板を用いることができる。

また、絶縁性樹脂１３０は、例えば熱硬化性樹脂を含む接着剤が用いられる。なお、熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂や尿素樹脂などの内の１種もしくは２種以上の混合系が用いられる。特に、エポキシ樹脂は、絶縁性樹脂の粘度、硬化反応性や基板１００との付着強度を向上させる点から好ましいものである。

また、導電体１４０は、例えば７５重量部〜９５重量部の導電フィラーと５重量部〜２５重量部の熱硬化性樹脂などからなる導電性樹脂またははんだからなる。導電性樹脂の導電フィラーとしては、例えば銀、銅、金、ニッケル、パラジウム、錫などの金属粒子やこれらの合金粒子などが用いられる。さらに、熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂や尿素樹脂などの内の１種もしくは２種以上の混合系が用いられる。特に、絶縁性樹脂１３０と同じ系の熱硬化性樹脂は、導電体１４０との付着強度を向上させる点から好ましいものである。

また、はんだは、一般的なはんだを用いることができるが、特に、基板１００として、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂基板を用いる場合には、例えば融点が１５０℃以下のＩｎ−Ｓｎ、Ｂｉ−Ｓｎなどの鉛フリーはんだなどの低融点はんだを用いることが好ましい。

これにより、絶縁性樹脂１３０の接着力により基板１００および導電体１４０との付着力を大幅に向上できる。そのため、基板１００に熱応力や外部からの衝撃や反りなどの変形が加わっても配線パターン１２０が基板１００から剥離することがないので可撓性に優れ、信頼性の高い配線基板を実現できる。また、導電体１４０を導電性樹脂で形成する場合においても、絶縁性樹脂１３０との付着力の強い材料を選択することにより、導電フィラーの含有量を増やすことが可能となるため、配線パターン１２０の導電率を向上させることができるので、配線抵抗の低い配線パターン１２０を有する配線基板を実現できる。

以下に、図２を用いて、本発明の実施の形態１に係る配線基板の製造方法について説明する。

図２は、本発明の実施の形態１に係る配線基板の製造方法を説明する工程断面図である。

まず、図２（ａ）に示すように、配線パターンを形成する位置に対応した凹部１６０が形成された転写型１５０を用意する。ここで、転写型１５０は、例えば熱硬化性シリコーン樹脂などからなる、低弾性率で高い離型性を有する転写型樹脂が用いられる。この理由は、第１に、シリコーン樹脂であるために、導電性樹脂やはんだに対する離型性に優れている。第２に、低弾性であるために、複雑な形状の凹部でも転写される突起電極に変形などのダメージを与えることなく剥離することができる。さらに、反りのある基板に対しても、容易に反りに応じて変形し突起電極の転写が可能であるなどの利点を有することによるものである。

そして、転写型１５０に形成される配線パターンに対応する凹部１６０は、例えば幅５μｍ〜３００μｍで厚み５μｍ〜３００μｍ、アスペクト比０．２〜２．０程度の配線パターンの形状に形成された金型を転写型樹脂にインプリント法や注型法により形成できる。例えば、金型に熱硬化性シリコーン樹脂などの転写型樹脂を流し込み、温度１５０℃、０．５時間の条件で硬化することにより形成することができる。なお、転写型１５０の少なくとも凹部１６０に、さらに離型性を高めるために、例えばシリコーン系離型剤、フッ素系離型剤などを塗布してもよい。

つぎに、図２（ｂ）に示すように、転写型１５０の凹部１６０内で、少なくとも凹部表面１８０までは到達せずに空間１９０が形成される程度に、ペースト状の、例えば銀を主体とした導電性樹脂やはんだなどからなる導電体１４０が充填される。この場合、凹部１６０内に充填される導電体１４０の量は、例えばスクリーン印刷のマスクのメッシュ径などを調整することにより行うことができる。また、凹部１６０の凹部表面１８０まで充填した後、導電体１４０を自然乾燥または硬化温度以下や融点以下の温度で乾燥させることにより空間１９０を形成することもできる。さらに、導電体１４０との付着力の小さい材料（例えば、フッ素樹脂など）からなるローラーを用いて、導電体１４０を凹部１６０に押し込んで空間１９０を形成してもよい。

つぎに、図２（ｃ）に示すように、凹部１６０に形成された空間１９０に、導電体１４０と同様な方法を用いて、例えば、エポキシ樹脂などからなる絶縁性樹脂１３０を充填する。

つぎに、図２（ｄ）に示すように、絶縁性樹脂１３０と導電体１４０で充填された転写型１５０の凹部１６０と基板１００とを位置合わせする。

つぎに、図２（ｅ）に示すように、基板１００と転写型１５０の凹部１６０とを位置合わせし密着させた状態で、絶縁性樹脂１３０および導電体１４０の硬化温度以上の温度で加熱することにより、配線パターン１２０を硬化させる。例えば、絶縁性樹脂１３０および導電体１４０がエポキシ樹脂を含む場合には、硬化温度１５０℃、硬化時間６０分程度である。この場合、絶縁性樹脂１３０の硬化温度は、導電体１４０の硬化温度または融点より低い材料を組み合わせる必要がある。しかし、絶縁性樹脂１３０と導電体１４０とが互いに混合あるいは溶融しない場合には、絶縁性樹脂１３０の硬化温度が導電体１４０の硬化温度よりも高くてもよい。また、絶縁性樹脂１３０と導電体１４０とが、互いの硬化温度条件により、その界面近傍でのみ溶融あるいは拡散する程度での材料を選択して組み合わせれば、付着力をさらに高めることができ好ましいものである。

この工程により、配線パターン１２０は基板１００の上に凹部１６０の形状と同じ形状で硬化する。

そして、図２（ｆ）に示すように、転写型を剥離することにより基板１００の上に凹部とほぼ同じ形状で、均一な高さを有する配線パターン１２０が転写されるものである。

（実施の形態２）
図３（ａ）は、本発明の実施の形態２に係る配線基板の平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

本発明の実施の形態２の配線基板と実施の形態１の配線基板とは、導電体の所定の位置に突起電極を設けた点で異なるものである。

つまり、図３（ａ）において、配線基板は、例えば樹脂基板などの基板１００の上に配線パターン２２０が形成され、配線パターン２２０の所定の位置に突起電極２１０を有している。また、配線パターン２２０は、図３（ｂ）に示すように、基板１００側に絶縁性樹脂２３０とその上に積層された導電体２４０とで構成されるとともに、導電体２４０の上に突起電極２１０が形成されているものである。そして、突起電極２１０は導電体２４０と同じ材料で作製されている。ここで、突起電極２１０を設ける所定の位置とは、例えば、半導体チップなどの電子部品の端子電極と接続する位置やチップ部品などが実装される電極の位置を意味している。

この構成により、配線パターン２２０と一体に突起電極２１０が形成できるため、生産性に優れた配線基板を実現できる。

また、以下の製造方法で示すように、突起電極２１０を有する配線パターン２２０が、凹部１６０を有する転写型１５０により微細なピッチで形成できる。さらに、高いアスペクト比での形成が容易で、均一な高さで形成することもできる。

なお、基板１００、絶縁性樹脂２３０や導電体２４０は、実施の形態１で記載したものを同様に用いることができる。

ここで、例えば電子部品の端子電極と突起電極２１０を溶融させて接続する場合には、導電樹脂からなる導電体２４０の硬化温度が、絶縁性樹脂２３０の硬化温度より高いことが好ましい。なぜなら、導電体２４０の硬化温度より絶縁性樹脂２３０の硬化温度が高い場合、配線パターン２２０を基板１００に転写する際に既に導電体２４０が硬化してしまうためである。また、転写する際の硬化温度を導電体２４０の硬化温度以下で行う場合、突起電極２１０を介して電子部品の端子電極と接続するときに突起電極２１０下の絶縁性樹脂２３０が変形し、隣接する突起電極２１０間で短絡する可能性があるためである。

また、導電体２４０をはんだで形成する場合、導電体２４０であるはんだの融点が、絶縁性樹脂２３０の硬化温度より高いことが好ましい。なぜなら、基板１００に転写する際に、導電体２４０の融点が絶縁性樹脂２３０の硬化温度より低いと、絶縁性樹脂２３０が硬化するときに導電体２４０は既に溶融しているため、絶縁性樹脂２３０と導電体２４０が混合してしまうので、所望の抵抗を有する配線パターン２２０を形成できないからである。しかし、混合しない場合にはこの限りではない。

上記で説明したように、絶縁性樹脂２３０の接着力により基板１００および導電体２４０との付着力を大幅に向上した配線パターン２２０を形成できる。そのため、基板１００に熱応力や外部からの衝撃や反りなどの変形が加わっても配線パターン２２０が基板１００から剥離することがないので可撓性に優れ、信頼性の高い配線基板を実現できる。また、導電体２４０の所定の位置に突起電極２１０を一括して形成することにより、他の電子部品などとの接続が容易にできるとともに生産性に優れた配線基板を実現できる。

以下に、図４を用いて、本発明の実施の形態２に係る配線基板の製造方法について説明する。

図４は、本発明の実施の形態２に係る配線基板の製造方法を説明する工程断面図である。

まず、図４（ａ）に示すように、配線パターンを形成する位置に対応した凹部２５０と凹部２５０の少なくとも内底面の所定の位置に突起電極に対応した有底孔２６０が形成された転写型１５０を用意する。そして、転写型１５０は、例えば熱硬化性シリコーン樹脂などからなる、低弾性率で高い離型性を有する転写型樹脂が用いられる。ここで、転写型１５０に形成される配線パターンに対応する凹部２５０は、例えば幅３０μｍ〜３００μｍで厚み２０μｍ〜３００μｍ程度であり、突起電極に対応する有底孔２６０は、例えば、直径３０μｍ〜３００μｍで高さ４０μｍ〜３００μｍ程度である。

そして、上記形状の配線パターンと突起電極が凸形状に形成された金型を転写型樹脂にインプリント法や凹版印刷することにより、凹部２５０と有底孔２６０が形成される。例えば、金型に熱硬化性シリコーン樹脂などの転写型樹脂を流し込み、温度１５０℃、０．５時間の条件で硬化することにより形成することができる。なお、転写型１５０の少なくとも凹部２５０および有底孔２６０に、さらに離型性を高めるために、例えばフッ素系離型剤などを塗布してもよい。

つぎに、図４（ｂ）に示すように、転写型１５０の凹部２５０内において、有底孔２６０は完全に充填するとともに、少なくとも凹部表面１８０までは到達せずに空間１９０が形成される程度に、ペースト状の、例えば銀を主体とした導電性樹脂やはんだなどからなる導電体２４０を充填する。この場合、凹部２５０内に充填される導電体２４０の量は、例えばスクリーン印刷のマスクのメッシュ径やスキージ１７０の速度などにより調整することができる。また、転写型１５０の凹部表面１８０まで充填した後、自然乾燥または硬化温度以下の温度で乾燥させることにより導電体２４０を収縮させて空間１９０を形成してもよい。さらに、導電体２４０との付着力の小さい材料（例えば、フッ素樹脂など）からなるローラーなどを用いて、導電体２４０を凹部２５０に押し込んで空間１９０を形成してもよい。

つぎに、図４（ｃ）に示すように、凹部２５０に形成された空間に、導電体２４０と同様な方法を用いて、例えばエポキシ樹脂などからなる絶縁性樹脂２３０を充填する。

つぎに、図４（ｄ）に示すように、絶縁性樹脂２３０と導電体２４０で充填された転写型１５０の凹部と基板１００とを位置合わせする。

つぎに、図４（ｅ）に示すように、基板１００と転写型１５０の凹部とを位置合わせし密着させた状態で、絶縁性樹脂２３０の硬化温度および導電体２４０の硬化温度または融点以上の温度で加熱することにより、配線パターン２２０を硬化させる。例えば、エポキシ樹脂を含む硬化温度１３０℃の絶縁性樹脂２３０と硬化温度１４０℃の導電体２４０の場合には、硬化温度１５０℃、硬化時間６０分程度である。また、例えば、硬化温度１５０℃のエポキシ樹脂を含む絶縁性樹脂２３０と融点２２０℃のはんだからなる導電体２４０場合には、硬化温度２３０℃、硬化時間１０分程度である。

なお、上記硬化条件は、配線パターン２２０の導電体２４０の上に形成された突起電極２１０と電子部品の端子電極とを、例えば超音波接合、圧接、圧着や接着などで接続する場合を想定したものである。

一方、電子部品の端子電極と突起電極２１０との接続を突起電極２１０との融着により行う場合において、絶縁性樹脂２３０と導電体２４０が熱硬化性樹脂を主体とする材料から構成されているときには、絶縁性樹脂２３０の硬化温度以上で、かつ導電体２４０を構成する熱硬化性樹脂の硬化温度以下で硬化させておく必要がある。そして、電子部品の端子電極と突起電極２１０を接続する際に、導電体２４０を構成する熱硬化性樹脂の硬化温度以上とすることにより、一旦導電体２４０を軟化させることにより電子部品の端子電極と接続できる。この場合、絶縁性樹脂２３０の硬化温度は、導電体２４０の硬化温度より低いので、絶縁性樹脂２３０は既に硬化しており軟化しないため配線パターン２２０の形状が変形することはない。

また、絶縁性樹脂２３０が熱硬化性樹脂を主体とする材料からなり、導電体２４０が絶縁性樹脂２３０の硬化温度より高い融点を有するはんだで構成されているときには、一旦導電体２４０の融点以上の温度で導電体２４０を溶融した後、冷やして硬化させればよい。そして、電子部品の端子電極と突起電極２１０を接続する際に、導電体２４０の融点以上とすることにより、一旦導電体２４０が溶融し電子部品の端子電極と接続できるものである。つまり、絶縁性樹脂２３０の硬化温度は、導電体２４０であるはんだの融点より低いので、絶縁性樹脂２３０が軟化しない。そのため、配線パターン２２０の形状が変形することはない。ここで、導電体２４０の突起電極２１０の電子部品の端子電極と対向する表面近傍を融点以上にすることが好ましい。

この工程により、突起電極２１０を有する配線パターン２２０が、基板１００の上に有底孔２６０を備えた凹部２５０の形状と同じ形状で硬化する。

そして、図４（ｆ）に示すように、転写型を剥離することにより基板１００の上に転写型とほぼ同じ形状で均一な高さの突起電極２１０を有する配線パターン２２０が転写されるものである。

（実施の形態３）
図５（ａ）は、本発明の実施の形態３に係る電子部品実装体の平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図５（ｃ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

図５において、実施の形態２の基板１００の配線パターン２２０の上に形成された突起電極２１０と半導体チップなどの電子部品３００の端子電極３１０とを接続して電子部品実装体を構成したものである。

この構成により、電子部品３００の端子電極３１０と接続する際に、端子電極３１０に突起電極を形成する必要がなくなるとともに、配線パターン２２０と突起電極２１０が転写型により一括で作製されるので、生産性よく電子部品実装体を作製できる。

また、実施の形態２でも説明したように、電子部品３００の端子電極３１０に突起電極２１０が融着した状態でも接続できるため、確実な接続ができるものである。さらに、突起電極２１０が、例えばはんだの場合、はんだが再熔融したときに電子部品３００の端子電極３１０との高いぬれ性により、接続距離を一定に保てば、図５（ｂ）または図５（ｃ）に示すように、突起電極２１０の中央部が小さくなった、いわゆる鼓形状の突起電極２１０で接続することが可能となる。その結果、太鼓形状になりやすい従来のはんだバンプに比べて、端子電極３１０と突起電極２１０との界面での応力集中がなくなるため、電極などの剥離を生じにくい信頼性の高い接続を実現できる。この場合、突起電極２１０の端子電極３１０との接続面の面積を端子電極３１０の面積より小さくすれば、さらに効果的である。

（実施の形態４）
図６（ａ）は、本発明の実施の形態４に係る配線基板の平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図６（ｃ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

実施の形態４の配線基板と実施の形態１の配線基板とは、配線パターンを立体的に積層して形成されている点で異なるものである。

図６（ａ）に示すように、配線基板は、基板１００の上に第１の配線パターン４２０と、第１の配線パターン４２０と図６（ｂ）に示すように立体的に交差する第２の配線パターン５２０を有する。そして、第１の配線パターン４２０は、第１の絶縁性樹脂４３０と第１の導電体４４０との積層構造で形成されている。同様に、第２の配線パターン５２０は、第２の絶縁性樹脂５３０と第２の導電体５４０との積層構造で形成されている。

この構成により、従来の多層配線基板のように、ビアホールなどを介して立体配線する必要がなく、配線パターンの交差部以外は、同一面に配線することができる。そして、立体的な配線パターンで接続する必要のある電子部品などを平面的に実装することができる。

また、第２の配線パターン５２０の第２の絶縁性樹脂５３０を第１の配線パターン４２０の第１の導電体４４０との層間絶縁層として用いることができるため、付着力の強い立体配線を実現できる。その結果、可撓性を有する基板においても、各配線パターンの基板１００からの剥離や断線などが生じにくい信頼性に優れた配線基板を実現できる。

以下に、図７を用いて、本発明の実施の形態４に係る配線基板の製造方法について説明する。

図７は、本発明の実施の形態４に係る配線基板の製造方法を説明する工程断面図である。

まず、図７（ａ）に示すように、実施の形態１と同様の製造方法で作製された基板１００上に第１の配線パターン４２０を有する配線基板を用意する。

つぎに、図７（ｂ）に示すように、第２の配線パターンに対応する位置に凹部１６０が形成された転写型１５０の凹部１６０内で、少なくとも凹部表面１８０までは到達せずに空間１９０が形成される程度に、ペースト状の、例えば銀を主体とした導電性樹脂やはんだなどからなる第２の導電体５４０を、例えばスクリーン印刷などのスキージ１７０を用いて充填する。ここで、転写型１５０は、例えば、熱硬化性シリコーン樹脂などからなる低弾性率で高い離型性を有する転写型樹脂が用いられる。なお、凹部１６０の空間１９０は、実施の形態１と同様の方法で形成される。

つぎに、図７（ｃ）に示すように、凹部１６０に形成された空間１９０に、第２の導電体５４０と同様な方法を用いて、例えば、エポキシ樹脂などからなる第２の絶縁性樹脂５３０を充填する。

つぎに、図７（ｄ）に示すように、第２の絶縁性樹脂５３０と第２の導電体５４０で充填された転写型１５０の凹部１６０と第１の配線パターン４２０が形成された配線基板とを位置合わせする。なお、同図に示す転写型１５０の方向は、第１の配線パターン４２０との関係を明確にするために、図７（ｃ）に示す凹部１６０の長手方向における断面で示している。

つぎに、図７（ｅ）に示すように、転写型１５０を第１の配線パターン４２０の形状に沿って変形させる。その状態で、第２の絶縁性樹脂５３０および第２の導電体５４０の硬化温度以上の温度で加熱することにより、第２の配線パターン５２０を硬化させる。例えば、第２の絶縁性樹脂５３０および第２の導電体５４０がエポキシ樹脂を主体とした熱硬化性樹脂含む場合には、硬化温度１５０℃、硬化時間６０分程度である。

この工程により、第２の配線パターン５２０は、第１の配線パターン４２０の上では立体的に配線された状態で基板１００の上に凹部１６０の形状と同じ形状で硬化する。

そして、図７（ｆ）に示すように、転写型を剥離することにより基板１００の上に第１の配線パターン４２０の一部では立体的に配線された第２の配線パターン５２０が転写されるものである。

なお、本発明の実施の形態４の配線基板では、第１の配線パターン４２０の間隔を、第２の配線パターン５２０を形成する転写型１５０が充分に第１の配線パターン４２０の断面に沿って変形できる程度とする必要がある。この場合でも、第２の配線パターン５２０は、転写可能な範囲で微細なピッチを形成することができることはいうまでもない。

また、本発明の実施の形態４の配線基板の変形例として、実施の形態２で述べたのと同様に第１の配線パターンの第１の導電体または第２の配線パターンの第２の導電体に突起電極を形成することもできる。

これにより、立体配線を有する配線基板の突起電極を介して半導体チップなどの電子部品を容易に実装することができる配線基板が実現される。さらに、この配線基板を用いて、実施の形態３と同様に、電子部品を実装した電子部品実装体も実現できる。

なお、本発明の各実施の形態では、突起電極の断面形状が台形で円錐形状を例に説明したが、これに限られない。例えば、図８（ａ）に示すように断面形状が長方形でも、図８（ｂ）に示すように断面形状が三角形でもよく、転写型の凹部から剥離できる形状であれば特に限定されず、同様の効果を有するものである。さらに、平面形状においても同様に、特に円形である必要はなく、転写型の凹部から剥離できる形状であれば特に限定されない。

本発明の配線基板は、可撓性を有する基板上に付着力に優れ、微細な配線パターンを形成できるため、高密度で微細なピッチを有する大規模集積化回路や撮像素子などの実装される電子機器分野において有用である。

（ａ）本発明の実施の形態１に係る配線基板の平面図（ｂ）図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図 本発明の実施の形態１に係る配線基板の製造方法を説明する工程断面図 （ａ）本発明の実施の形態２に係る配線基板の平面図（ｂ）図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図 本発明の実施の形態２に係る配線基板の製造方法を説明する工程断面図 （ａ）本発明の実施の形態３に係る電子部品実装体の平面図（ｂ）図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図（ｃ）図５（ａ）のＢ−Ｂ線断面図 （ａ）本発明の実施の形態４に係る配線基板の平面図（ｂ）図６（ａ）のＡ−Ａ線断面図（ｃ）図６（ａ）のＢ−Ｂ線断面図 本発明の実施の形態４に係る配線基板の製造方法を説明する工程断面図 本発明の実施の形態における突起電極の変形例を示す断面図

符号の説明

１００ 基板
１２０，２２０ 配線パターン
１３０，２３０ 絶縁性樹脂
１４０，２４０ 導電体
１５０ 転写型
１６０，２５０ 凹部
１７０ スキージ
１８０ 凹部表面
１９０ 空間
２１０ 突起電極
２６０ 有底孔
３００ 電子部品
３１０ 端子電極
４２０ 第１の配線パターン
４３０ 第１の絶縁性樹脂
４４０ 第１の導電体
５２０ 第２の配線パターン
５３０ 第２の絶縁性樹脂
５４０ 第２の導電体

Claims (17)

1. 基板と、
   前記基板の上に形成される配線パターンとを有し、
   前記配線パターンが、前記基板側に形成される絶縁性樹脂と、前記絶縁性樹脂に積層して形成される導電体からなることを特徴とする配線基板。
2. 前記絶縁性樹脂は、前記基板および前記導電体との付着力が大きいことを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
3. 前記導電体上の少なくとも所定の位置に突起電極が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の配線基板。
4. 前記絶縁性樹脂および前記導電体が、熱硬化性樹脂を含むことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の配線基板。
5. 前記導電体が、はんだを主成分とすることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の配線基板。
6. 前記絶縁性樹脂の硬化温度が、前記導電体の硬化温度より低いことを特徴とする請求項３に記載の配線基板。
7. 前記導電体が、前記絶縁性樹脂の硬化温度よりも高い融点を有するはんだを主成分とすることを特徴とする請求項３に記載の配線基板。
8. 所定の配線パターンの形状の凹部を備える転写型の前記凹部に、導電体を少なくとも前記転写型の前記凹部表面までには到達しないように充填する工程と、
   絶縁性樹脂を前記導電体の上で前記転写型の前記凹部表面まで充填する工程と、
   基板に対向して前記転写型の前記凹部側を載置し、加熱する工程と、
   前記転写型を剥離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。
9. 所定の配線パターンの形状の凹部と前記凹部の少なくとも所定位置に突起電極となる有底孔を備える転写型の前記凹部および前記有底孔に導電体を少なくとも前記転写型の前記凹部表面までには到達しないように充填する工程と、
   絶縁性樹脂を前記導電体の上で前記転写型の前記凹部表面まで充填する工程と、
   基板に対向して前記転写型の前記凹部側を載置し、加熱する工程と、
   前記転写型を剥離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。
10. 前記転写型が、低い弾性率および高い離型性を有する転写型樹脂であることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の配線基板の製造方法。
11. 前記転写型樹脂が、熱硬化性シリコーン樹脂であることを特徴とする請求項１０に記載の配線基板の製造方法。
12. 端子電極を有する電子部品と、
    請求項３に記載の配線基板とを有し、
    前記端子電極と前記突起電極とが接続されていることを特徴とする電子部品実装体。
13. 所定の配線パターンの形状の凹部と前記凹部の少なくとも所定位置に突起電極となる有底孔を備える転写型の前記凹部および前記有底孔に導電体を少なくとも前記転写型の前記凹部表面までには到達しないように充填する工程と、
    絶縁性樹脂を前記導電体の上で前記転写型の前記凹部表面まで充填する工程と、
    基板に対向して前記転写型の前記凹部側を載置し、加熱する工程と、
    前記転写型を剥離する工程と、
    電子部品の端子電極と前記突起電極とを接続する工程とを含むことを特徴とする電子部品実装体の製造方法。
14. 前記転写型が、低い弾性率および高い離型性を有する転写型樹脂であることを特徴とする請求項１３に記載の電子部品実装体の製造方法。
15. 前記転写型樹脂が、熱硬化性シリコーン樹脂であることを特徴とする請求項１４に記載の電子部品実装体の製造方法。
16. 基板と、
    前記基板側に形成される第１の絶縁性樹脂と前記第１の絶縁性樹脂に積層して形成される第１の導電体からなる第１の配線パターンと、
    少なくとも前記第１の配線パターン上の一部では立体的に配置される第２の絶縁性樹脂と前記第２の絶縁性樹脂に積層して形成される第２の導電体からなる第２の配線パターンを有することを特徴とする配線基板。
17. 少なくとも前記第１の導電体または前記第２の導電体上の所定の位置に突起電極が形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の配線基板。

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