JP4613590B2 - 実装基板及び電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、実装基板及び電子機器に関するものである。
従来より、半導体チップ（ＩＣチップ）などの電子デバイスを基板に実装する技術において、電子デバイスの一面側の端子電極（デバイス電極）と基板の配線パターンとの電気的な接続のために、ワイヤボンディングと呼ばれる手法が多く用いられる（例えば、特許文献１参照）。
この他、上記電気的接続に関する技術としては、接続対象の端子間に導電性部材を挟む手法がある（例えば、特許文献２参照）。また、同様の手法として、対向配置される電極間に異方性導電粒子を含む部材（異方性導電フィルム（ＡＣＦ：An-isotropic Conductive Film）、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：An-isotropic Conductive Paste））を配置する技術がある（例えば、特許文献３参照）。
さらに、上記電気的接続に関し、液滴吐出法を用いる技術が提案されている（例えば、特許文献４参照）。この手法は、導電性材料を液滴状にして基板に配置し、それを硬化させて接続配線を形成するものである。
特開２００４−２２１２５７号公報 特開２０００−２１６３３０号公報 特開２０００−０６８６９４号公報 特開２００４−２８１５３９号公報
上記した液滴吐出法を用いて接続配線を形成する技術は、配線形成の過程における電子デバイスに与えるストレスが比較的少ないという利点を有する。さらに、上記技術では、高精度の材料配置が可能であることから、配線の狭ピッチ化（細密化）を図りやすい。
しかしながら、電子デバイスの端子電極を狭ピッチ化しても、基板の配線（基板電極）がこれに対応できない場合が多い。すなわち、電子デバイスの電極に比べて、基板の電極は、種々の制約により、配列ピッチの下限値が大きい傾向にある。このことは、配線の引き回しを必要とするなど、基板上での配線領域の拡大につながりやすく、基板小型化の妨げとなる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、デバイス電極の狭ピッチに対応可能でありかつ、小型化に適した実装基板を提供することを目的とする。
本発明の実装基板は、電子デバイスが実装された基板であって、前記電子デバイスに形成される複数のデバイス電極と、前記基板に形成される複数の基板電極と、液滴吐出法を用いて形成され、前記複数のデバイス電極と前記複数の基板電極とを電気的に接続する複数の接続配線と、を備え、前記複数の基板電極が、千鳥状に配されていることを特徴とする。
ここで、前記複数の基板電極は、前記基板における略同一平面内に配されていてもよく、前記基板における非同一平面である複数の面に分けて配されていてもよい。
上記の実装基板では、千鳥状配列により、隣り合う２つの基板電極の間隔が比較的広くなることから、基板電極の配列ピッチをデバイス電極の配列ピッチに対応させることが可能となる。そして、基板電極の配列ピッチとデバイス電極の配列ピッチとを略一致させることにより、配線の引き回しが軽減され、基板における配線領域の縮小化が図られる。
つまり、この実装基板は、デバイス電極の狭ピッチに好ましく対応可能でありかつ、小型化に適している。
上記の実装基板において、前記複数のデバイス電極と前記複数の基板電極との間には、斜面部を有するスロープ材が形成されており、前記スロープ材の斜面部の長さが、前記複数のデバイス電極と前記複数の基板電極との間の距離に応じて変化している構成とすることができる。
この場合、例えば、前記スロープ材の全体形状が、櫛形状を含むものとなる。
この構成によれば、スロープ材により、デバイス電極と基板電極との間に段差があっても、液滴吐出法を用いて上記接続配線が確実に形成される。すなわち、液滴吐出法では、物体の略鉛直面への材料配置が比較的困難であるものの、物体の略鉛直面を覆うようにスロープ材を配置し、そのスロープ材の斜面部に材料を配置することで、配線形成が容易かつ確実なものとなる。
また、スロープ材の斜面部の長さが、デバイス電極と基板電極との間の距離に応じて変化していることにより、千鳥状に配列された複数の基板電極のそれぞれに対して、液滴吐出法を用いて上記接続配線が確実に形成される。
本発明の別の実装基板は、電子デバイスが実装された基板であって、前記電子デバイスに形成される複数のデバイス電極と、前記基板に形成される複数の基板電極と、液滴吐出法を用いて形成され、前記複数のデバイス電極と前記複数の基板電極とを電気的に接続する複数の接続配線と、を備え、前記複数の基板電極が、前記基板における非同一平面である複数の面に分けて配されていることを特徴とする。
上記の実装基板では、非同一面である複数の面に複数の基板電極を分けて配することにより、隣り合う２つの基板電極の間隔が比較的広くなることから、基板電極の配列ピッチをデバイス電極の配列ピッチに対応させることが可能となる。そして、基板電極の配列ピッチとデバイス電極の配列ピッチとを略一致させることにより、配線の引き回しが軽減され、基板における配線領域の縮小化が図られる。
つまり、この実装基板は、デバイス電極の狭ピッチに好ましく対応可能でありかつ、小型化に適している。
上記の実装基板において、例えば、前記複数の面は、前記基板における前記電子デバイスが実装される実装面とその裏面とを含む。
この場合、前記基板には、前記接続配線を前記実装面から前記裏面に導くための貫通孔が設けられており、前記基板の裏面に配される前記基板電極が、前記貫通孔における前記裏面側の開口を塞ぐように配されている構成とすることができる。
この構成によれば、配線形成領域が物体の略鉛直面を含むものの、基板の貫通孔における裏面側の開口が基板電極によって塞がれていることから、接続配線の形成材料を、貫通孔を埋めるように配置することで、液滴吐出法を用いて上記接続配線が確実に形成される。
本発明の電子機器は、先に記載の実装基板を具備したことを特徴とする。
この電子機器によれば、実装基板の小型化が図られることから、小型化、軽量化が図られる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。
図１は、本発明における実装基板の一実施形態を示す部分平面図である。
図１に示すように、実装基板１０は、基板１上にチップ部品（電子デバイス）２をフェースアップボンディングし、チップ部品２の電極（デバイス電極７）と、基板１の電極（基板電極４）とを電気的に接続した構成を備えている。
基板１は、配線パターンが形成された多層または単層の配線基板であり、基体はリジット及びフレキシブルのいずれでもよい。配線パターンには、複数の電極端子（基板電極４）が形成されている。この複数の基板電極４は、メッキ法やスタッド法等の他、液滴吐出法を用いて形成することができる。
本例では、複数の基板電極４が、それぞれ平面視略長方形状に形成されている。各基板電極４の平面視長手方向（Ｘ方向）は、デバイス電極７に対する離間方向であり、同短手方向（Ｙ方向）は、上記離間方向と直交する方向である。
さらに、複数の基板電極４は、千鳥状に配列されている。すなわち、複数の基板電極４は、Ｙ方向（各電極４の短手方向）に関して所定ピッチ（Ｐ１）で略等間隔に並べて配置されるとともに、その配列方向に沿って１つずつ、Ｘ方向（各電極４の長手方向）に関する位置が交互にずれて配置されている。換言すると、複数の基板電極４は、Ｘ方向に互いに離間する２つの電極群（基板電極４Ａ…、基板電極４Ｂ…）を有し、基板電極４Ａ…の群と基板電極４Ｂ…の群とは、Ｙ方向に所定ピッチ（Ｐ１）ずれた位置関係にある。
チップ部品２としては、一面側に外部接続端子を具備した電子デバイスを広く用いることができる。すなわち、チップ部品２は、集積回路を具備しない半導体部品等の能動部品であってもよく、受動部品（抵抗器、キャパシタ、インダクタ等）であってもよい。
チップ部品２の端子面２ａには、複数の電極端子（デバイス電極７）が配列形成されており、これらのデバイス電極７は、例えば、チップ部品２内の集積回路（図示せず）から引き出されたアルミニウム合金からなる基層（図示せず）上に、Ｎｉ、Ａｕがこの順にメッキされて形成されたものである。なお、デバイス電極７において実質的な接合層となる最外層（最上層）については、Ａｕ以外にも、例えばＡｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｉｎとしてもよく、さらにこれらの複数からなる積層構造としてもよい。
チップ部品２の電極７と基板１の電極４とは、複数の接続配線１１，１２を介して電気的に接続されている。ここで、複数の接続配線１１，１２のうち、接続配線１１は、一端がチップ部品２の１つの電極４に接続されかつ、他端が基板１の１つの基板電極４Ａに接続されている。一方、接続配線１２は、一端がチップ部品２の１つの電極４に接続されかつ、他端が基板１の１つの基板電極４Ｂに接続されている。本例では、これらの接続配線１１，１２が液滴吐出法を用いて形成されている。
すなわち、接続配線１１，１２はそれぞれ、デバイス電極７と基板電極４Ａ，４Ｂとの間の線状領域に液滴状の配線材料を連続的に配置し、それを硬化させることによって形成したものである。チップ部品２の周辺にはスロープ材１５，１６が配置されており、このスロープ材１５，１６の傾斜面上に接続配線１１，１２が形成されている。スロープ材１５，１６により、デバイス電極７と基板電極４Ａ，４Ｂとの間に段差があっても液滴吐出法を用いて確実な配線形成が可能となる。なお、本例では、複数の基板電極４の千鳥状配列に応じて、接続配線１１，１２と基板電極４Ａ，４Ｂとの複数の接続箇所も千鳥状配列となる。
図２は図１に示すＡ−Ａ断面図、図３は図１に示すＢ−Ｂ断面図である。
図２及び図３に示すように、チップ部品２は、熱硬化性の絶縁性樹脂等からなる接着層６を介して基板１上に搭載されている。本例では、チップ部品２は、５０μｍ以下の厚さに形成された極薄のもので、能動面である端子面２ａを基板１と反対側に向けた状態で実装された、すなわちフェースアップボンディングされたものである。接着層６としては、導電性の接着剤と、絶縁性の接着剤のいずれも用いることができ、導電性の接着剤を用いれば、チップ実装領域の配線パターンとチップ部品２の裏面に設けられた電極との導電接続に利用することができる。絶縁性の接着剤としては、ＤＡＦ（ダイアタッチフィルム）を用いることができる。また、接着層６には絶縁マトリクス中に導電粒子が分散された異方性導電ペースト（ＡＣＰ）や、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を用いることもできる。
図２に示すように、基板電極４Ａに接続される接続配線１１は、スロープ材１５の表面に沿って形成されている。すなわち、チップ部品２の側面部に、端子面２ａから外側に延びて基板１の実装面１ａ（基板電極４Ａ）上に至る斜面部１５ａを有するスロープ材１５が形成されており、このスロープ材１５の斜面部１５ａの表面を経由してデバイス電極７と基板電極４Ａとを結ぶ接続配線１１が形成されている。スロープ材１５はチップ部品２の端子面２ａと基板１の実装面１ａとの段差を緩和する作用を奏するものであり、液滴吐出法を用いて形成される接続配線１１の断線等を防止する機能を奏する。すなわち、液滴吐出法では、物体の略鉛直面への材料配置が比較的困難であるものの、物体の略鉛直面を覆うようにスロープ材１５を配置し、そのスロープ材１５の斜面部１５ａに材料を配置することで、配線形成が容易かつ確実なものとなる。
一方、図３に示すように、基板電極４Ｂに接続される接続配線１２は、スロープ材１５及びスロープ材１６の表面に沿って形成されている。すなわち、チップ部品２の側面部に、上記したスロープ材１５に加え、スロープ材１５の斜面部１５ａを延長する斜面部１６ａを有するスロープ材１６が形成されており、スロープ材１５及びスロープ材１６の各斜面部１５ａ，１６ａの表面を経由してデバイス電極７と基板電極４Ｂとを結ぶ接続配線１２が形成されている。本例では、スロープ材１６の斜面部１６ａは、スロープ材１５の斜面部１５ａ一部を覆い、チップ部品２から離間する方向に延びて基板１の実装面１ａ（基板電極４Ｂ）上に至るように形成されている。本例では、スロープ材１５の形成後にスロープ材１６が形成されているが、これに限らず、例えば、スロープ材１５とスロープ材１６とが同時形成されいてもよい。
スロープ材１５，１６は、例えばポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ；benzocyclobutene）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ；polybenzoxazole）等の樹脂材料を、ディスペンサ等の液体材料塗布手段を用いてフレキシブル基板１上に塗布することで形成することができる。あるいは、ドライフィルムを固着することにより形成してもよい。
図１に戻り、スロープ材１５とスロープ材１６とを合わせたスロープ材の全体形状は、平面視櫛状に形成されている。すなわち、複数の基板電極４のうち、チップ部品２（デバイス電極７）から遠い位置にある基板電極４Ｂ…のそれぞれに対して、スロープ材１５から延びてスロープ材１６が形成され、そのスロープ材１６による延長部分がスロープ材１５に対して突出している。そして、デバイス電極７（チップ部品２）から近い位置にある基板電極４Ａに対して、スロープ材１５による比較的短い斜面部が形成され、遠い位置にある基板電極４Ｂに対して、スロープ材１５及びスロープ材１６による比較的長い斜面部が形成されている。このように、スロープ材１５，１６の斜面部の長さが、デバイス電極７と基板電極４との間の距離に応じて変化していることにより、各基板電極４の近くまで比較的段差の少ない領域が形成され、千鳥状に配列された複数の基板電極４のそれぞれに対して、液滴吐出法を用いて接続配線１１，１２が確実に形成される。
ここで、本例の実装基板１０では、複数の基板電極４が千鳥状に配列されていることから、隣り合う２つの基板電極の間隔を比較的広く取ることが可能である。すなわち、複数の基板電極４が交互に、Ｘ方向に互いに離間する２つの電極群（基板電極４Ａ…、基板電極４Ｂ…）に、分けて配されていることから、各群における隣り合う基板電極４Ａ…，４Ｂ…の間隔は、基板電極４の全体の配列ピッチの２倍（２×Ｐ１）となっている。
このように、本例の実装基板１０では、千鳥状配列により、隣り合う２つの基板電極４の間隔が比較的広くなることから、基板電極４の全体の配列ピッチ（Ｐ１）をデバイス電極７の配列ピッチ（Ｐ２）に対応させることが可能となる。本例では、基板電極４の全体の配列ピッチ（Ｐ１）は、デバイス電極７の配列ピッチ（Ｐ２）と同じである（例えば、４０μｍ）。基板電極４の配列ピッチとデバイス電極７の配列ピッチとが同一であることにより、配線の引き回しが軽減されるなど、配線経路の短縮化が可能であり、基板１における配線領域の縮小化が図られる。
なお、実装基板１０は、外部端子を有するＢＧＡ（Ball Grid Array）型のパッケージやＣＳＰ（Chip Size Package）などの形態で構成することができ、外部端子を設けずに、配線パターンの一部が外部との電気的接続部を成すＬＧＡ（Land Grid Array)型のパッケージとして構成してもよい。
また、実装基板１０上に実装されたチップ部品２は、封止材によって封止されていてもよい。封止材を設ける場合には、少なくともデバイス電極７と接続配線１１，１２との電気的接続部と、基板電極４と接続配線１１，１２とのとを気密に封止する。また封止材によってチップ部品２全体を封止した構造であってもよい。
次に、図４から図８を参照して、上記基板１上へのチップ部品２の実装方法について説明する。
本例の実装方法は、基板１上にチップ部品２を載置する載置工程（図４）と、スロープ材１５，１６を形成するスロープ材形成工程（図５、図６）と、液滴吐出法で接続配線１１，１２を形成する接続配線形成工程（図７、図８）とを有している。
＜載置工程＞
まず、図４に示すように、所定の配線パターンや導体パターンが形成された基板１上に、チップ部品２を載置する。例えば、制御部に接続されたカメラ、及び真空チャック（いずれも不図示）を具備した装置を用い、チップ部品２の位置をカメラで観察した結果に基づいて、基板１上にチップ部品２を実装する。なお、基板１上には、複数の基板電極４（４Ａ，４Ｂ）が千鳥状配列で形成されており、チップ部品２の端子面２ａには、複数の端子電極（デバイス電極７）が形成されている。
このとき、チップ部品２は、裏面又は基板１上に塗布された接着剤を介して基板１上に載置される。接着層６には、先に記載のように、ＤＡＦや樹脂製接着剤を用いることができるが、基板１にチップ部品２を接着させた状態でチップ部品２の位置調整を行う場合、チップ部品２の移動が容易になるよう、未硬化の樹脂製接着剤を用いることが好ましい。
＜スロープ材形成工程＞
次に、図５に示すように、チップ部品２の側面部に当接するスロープ材１５を形成する。このスロープ材１５は、例えばポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ；benzocyclobutene）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ；polybenzoxazole）等の樹脂材料を、ディスペンサ等の液体材料塗布手段を用いて基板１上に塗布することで形成することができる。あるいは、ドライフィルムを固着することにより形成してもよい。スロープ材１５は、チップ部品２の側面から外側に向かって薄くなるように形成し（図２参照）、その表面に傾斜面を形成する。スロープ材１５の一部がチップ部品２に乗り上げていてもよい。
続いて、図６に示すように、スロープ材１５を一部覆うようにスロープ材１６を形成する。スロープ材１６は、スロープ材１５と複数の電極４Ｂのそれぞれとの間の領域を埋めるように、スロープ材１５の端部付近から電極４Ｂに向かって薄くなるように形成し（図３参照）、その表面に傾斜面を形成する。スロープ材１６の材料及び形成方法は、前述したスロープ材１６と同様である。これにより、スロープ材１５とスロープ材１６とを合わせた全体形状は、平面視櫛状を含む。
＜接続配線形成工程＞
次に、図７に示すように、複数のデバイス電極７と複数の基板電極４Ａとを結ぶ直線状の接続配線１１を形成する。接続配線１１は、チップ部品２の各デバイス電極７からスロープ材１５の斜面上を通って各基板電極４Ａ上に至るように形成する。具体的には、金属微粒子を含む液状体をデバイス電極７と基板電極４Ａとの間の線状領域に配置し、その後、乾燥工程、焼成工程を経て金属配線とする。
本例では、この接続配線１１の形成に際して、導電性微粒子を媒質に分散させた液体材料を吐出ヘッドにより選択配置する液滴吐出法を用いる。液滴吐出法としては、インクジェット法やディスペンサ法などが採用可能であるが、特にインクジェット法が、所望位置に所望量の液状材料を配することができるため好ましく、本例ではインクジェット法を用いるものとする。
ここで、インクジェット法による吐出を行うのに好適に用いられる液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）について図９を参照して説明する。
液滴吐出ヘッド１３４は、図９（ａ）に示すように、例えばステンレス製のノズルプレート１１２と振動板１１３とを備え、両者を仕切部材（リザーバプレート）１１４を介して接合したものである。ノズルプレート１１２と振動板１１３との間には、仕切部材１１４によって複数の空間１１５と液溜まり１１６とが形成されている。各空間１１５と液溜まり１１６の内部は液状材料で満たされており、各空間１１５と液溜まり１１６とは供給口１１７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１１２には、空間１１５から液状材料を噴射するためのノズル孔１１８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１１３には、液溜まり１１６に液状材料を供給するための孔１１９が形成されている。
また、振動板１１３の空間１１５に対向する面と反対側の面上には、図９（ｂ）に示すように圧電素子（ピエゾ素子）１２０が接合されている。この圧電素子１２０は、一対の電極１２１の間に位置し、通電するとこれが外側に突出するようにして撓曲するよう構成されたものである。そして、このような構成のもとに圧電素子１２０が接合されている振動板１１３は、圧電素子１２０と一体になって同時に外側へ撓曲するようになっており、これによって空間１１５の容積が増大するようになっている。したがって、空間１１５内に増大した容積分に相当する液状材料が、液溜まり１１６から供給口１１７を介して流入する。また、このような状態から圧電素子１２０への通電を解除すると、圧電素子１２０と振動板１１３はともに元の形状に戻る。したがって、空間１１５も元の容積に戻ることから、空間１１５内部の液状材料の圧力が上昇し、ノズル孔１１８から基板に向けて液状材料（液状体）の液滴１２２が吐出される。
吐出する液状体としては、金、銀、銅、パラジウム、ニッケル等の金属微粒子を、分散液に分散させてなるものが用いられる。ここで、金属微粒子については、その分散性を向上させるため、表面に有機物などをコーティングして用いることもできる。金属微粒子の表面にコーティングするコーティング材としては、例えば立体障害や静電反発を誘発するようなポリマーが挙げられる。また、金属微粒子の粒径は５ｎｍ以上、０．１μｍ以下であるのが好ましい。０．１μｍより大きいと、吐出ヘッドのノズルの目詰まりが起こりやすく、インクジェット法による吐出が困難になるからである。また５ｎｍより小さいと、金属微粒子に対するコーティング材の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となるからである。
金属微粒子を分散させる分散液としては、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇ以上、２００ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上、２６６００Ｐａ以下）であるものが好ましい。蒸気圧が２００ｍｍＨｇより高い場合には、吐出後に分散液が急激に蒸発してしまい、良好な膜（配線膜）を形成することが困難となるためである。
また、分散液の蒸気圧は、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からである。一方、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇより低い分散液の場合、乾燥が遅くなって膜中に分散液が残留しやすくなり、後工程の加熱処理後に良質の導電膜（配線）が得られにくくなるからである。
使用する分散液としては、前記の金属微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されないが、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、テトラデカン、デカリン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、又はエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、更にプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を挙げることができる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また、インクジェット法への適用のし易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、更に好ましい分散液としては水、炭化水素系化合物を挙げることができる。これらの分散液は、単独でも、あるいは２種以上の混合物としても使用できる。
前記金属微粒子を分散液に分散する場合の分散質濃度、すなわち金属微粒子濃度は、１質量％以上、８０質量％以下であり、所望の金属配線の膜厚に応じて調整することができる。１質量％未満では後の加熱による焼成処理に長時間を要することになり、また、８０質量％を超えると凝集をおこしやすくなって均一な膜が得られにくくなるからである。
前記金属微粒子を分散液に分散させてなる液状体の表面張力は、０．０２Ｎ／ｍ以上、０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲に入ることが好ましい。インクジェット法にて液状体を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、この液状体のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じ易くなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量、吐出タイミングの制御が困難になるからである。
上記液状体の粘度は、１ｍＰａ・ｓ以上、５０ｍＰａ・ｓ以下であるのが好ましい。インクジェット法にて吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合には、吐出ヘッドのノズル周辺部がインク（液状体）の流出によって汚染されやすく、また、粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合には、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなって円滑な液滴の吐出が困難になるからである。
液体材料の配置が終了したならば、基板１上に配された液体材料に含まれる分散媒の除去を目的として乾燥処理を行う。この乾燥処理は、例えば基板１を加熱する通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、ランプアニールによって行うこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、出力１０Ｗ以上５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では１００Ｗ以上１０００Ｗ以下の範囲で十分である。
上記乾燥処理に続いて、基板１上の乾燥膜（導電性微粒子の集合体）の導電性を向上させることを目的として、加熱処理又は光照射処理による焼成工程を実施する。この焼成工程により、分散媒の除去がより確実に成される。また前記乾燥体に金属有機塩が含まれている場合、熱分解により金属に変成することができる。さらに、導電性微粒子がコーティング材に覆われている場合、その除去も行うことができる。
上記加熱処理及び／又は光照射処理は通常大気中で行われるが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うこともできる。熱処理及び／又は光処理の処理温度は、分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、金属有機塩の熱および化学的な分解挙動、さらには基材の耐熱温度等を考慮して適宜決定される。
続いて、図８に示すように、複数のデバイス電極７と複数の基板電極４Ｂとを結ぶ直線状の接続配線１２を形成する。接続配線１２は、チップ部品２の各デバイス電極７からスロープ材１５及びスロープ材１６の斜面上を通って各基板電極４Ｂ上に至るように形成する。接続配線１２の形成材料及び形成方法は、前述した接続配線１１と同様である。
以上の工程により、チップ部品２を基板１上に実装することができる。なお、実装したチップ部品２上にはトランスファ・モールドやポッティングによって封止材を形成してもよい。
図１０は、本発明における実装基板の他の形態例を示しており、図１０（ａ）は部分平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）に示すＣ−Ｃ断面図である。なお、図１０において、図１から図３に示した実装基板１０と同様の機能を有する構成要素は同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
図１０（ａ）に示すように、実装基板２０は、基板１上にチップ部品（電子デバイス）２をフェースアップボンディングし、チップ部品２の電極（デバイス電極７）と、基板１の電極（基板電極４）とを電気的に接続した構成を備えている。
本例では、複数の基板電極４が、基板１における非同一平面である実装面１ａとその裏面１ｂ（図１０（ｂ）参照）とに交互に分けて配されている。すなわち、複数の基板電極４は、Ｙ方向（各電極４の短手方向）に関して所定ピッチ（Ｐ３）で略等間隔に並べて配置されるとともに、その配列方向に沿って１つずつ、基板１における実装面１ａと裏面１ｂとに交互に分けて配置されている。換言すると、複数の基板電極４は、基板１の両面に分けて配される２つの電極群（基板電極４Ａ…、基板電極４Ｃ…）を有している。基板電極４Ａ…の群と基板電極４Ｃ…の群とは、Ｘ方向に互いに離間しかつ、Ｙ方向に所定ピッチ（Ｐ３）ずれた位置関係にある。
チップ部品２の電極７と基板１の電極４とは、複数の接続配線１１，１３を介して電気的に接続されている。複数の接続配線１１，１３のうち、接続配線１１は、一端がチップ部品２の１つの電極４に接続されかつ、他端が基板１の実装面１ａにおける１つの基板電極４Ａに接続されている。一方、接続配線１３は、一端がチップ部品２の１つの電極４に接続されかつ、他端が基板１の裏面１ｂにおける１つの基板電極４Ｃに接続されている。本例では、これらの接続配線１１，１３は液滴吐出法を用いて形成されている。
ここで、基板１には、接続配線１３を実装面１ａから裏面１ｂに導くための複数の貫通孔３Ａが形成されている。貫通孔３Ａの直径は、例えば基板電極４Ｃの幅と同程度である。また、基板１の裏面１ｂに配される基板電極４Ｃは、貫通孔３Ａにおける裏面１ｂ側の開口を塞ぐように配されている。すなわち、裏面１ｂ側の複数の基板電極４Ｃはそれぞれ、チップ部品２に近い側の端部が貫通孔３Ａの開口を覆っている。
図１０（ｂ）に示すように、基板電極４Ｃに接続される接続配線１３は、スロープ材１５及びスロープ材１６の表面に沿って形成されている。すなわち、チップ部品２の側面部に、スロープ材１５、及びスロープ材１５の斜面部１５ａを延長する斜面部１６ａを有するスロープ材１６が形成されており、スロープ材１５及びスロープ材１６の各斜面部１５ａ，１６ａの表面及び貫通孔３Ａを経由してデバイス電極７と基板電極４Ｃとを結ぶ接続配線１３が形成されている。本例では、スロープ材１６の斜面部１６ａは、スロープ材１５の斜面部１５ａ一部を覆い、チップ部品２から離間する方向に延びて基板１の実装面１ａ上、より具体的には貫通孔３Ａの手前位置に至るように形成されている。
図１０（ａ）に戻り、本例においても、デバイス電極７（チップ部品２）から近い位置にある基板電極４Ａに対して、スロープ材１５による比較的短い斜面部が形成され、遠い位置にある基板電極４Ｃに対して、スロープ材１５及びスロープ材１６による比較的長い斜面部が形成されている。このように、スロープ材１５，１６の斜面部の長さが、デバイス電極７と基板電極４との間の距離に応じて変化していることにより、各基板電極４の近くまで比較的段差の少ない領域が形成され、千鳥状に配列された複数の基板電極４のそれぞれに対して、液滴吐出法を用いて接続配線１１，１３が確実に形成される。
本例の実装基板２０では、非同一面である複数の面１ａ，１ｂに複数の基板電極４が分けて配されていることから、隣り合う２つの基板電極の間隔を比較的広く取ることが可能である。すなわち、複数の基板電極４が交互に、基板１の厚み方向に互いに離間する２つの電極群（基板電極４Ａ…、基板電極４Ｃ…）に、分けて配されていることから、各群における隣り合う基板電極４Ａ…，４Ｃ…の間隔は、基板電極４の全体の配列ピッチの２倍（２×Ｐ３）となっている。
このように、本例の実装基板２０では、基板電極４の両面交互配列により、隣り合う２つの基板電極４の間隔が比較的広くなることから、基板電極４の全体の配列ピッチ（Ｐ３）をデバイス電極７の配列ピッチ（Ｐ２）に対応させることが可能となる。本例では、基板電極４の全体の配列ピッチ（Ｐ３）は、デバイス電極７の配列ピッチ（Ｐ２）と同じである（例えば、４０μｍ）。基板電極４の配列ピッチとデバイス電極７の配列ピッチとが同一であることにより、配線の引き回しが軽減されるなど、配線経路の短縮化が可能であり、基板１における配線領域の縮小化が図られる。
ここで、本例の実装基板２０では、貫通孔３Ａを介して接続配線１３を実装面１ａから裏面１ｂに延ばしており、配線形成領域が略鉛直面である貫通孔３Ａの壁面を含む。液滴吐出法を用いた配線形成では、こうした段差は好ましくないものの、本例では、貫通孔３Ａにおける裏面１ｂ側の開口が基板電極４Ｃによって塞がれていることから、接続配線１３の形成材料を、貫通孔３Ａを埋めるように配置することで、液滴吐出法を用いて接続配線１３が確実に形成され、配線不良が回避される。
すなわち、接続配線１３の形成材料を基板１の貫通孔３Ａの内部に配置する際、基板１の裏面１ｂ側の基板電極４Ｃ上にその材料が配置されることによって材料の落下が防止されるとともに、その部分にその材料が蓄積されることによって基板１の実装面１ａ側と裏面１ｂ側の基板電極４Ｃとが接続配線１３によって確実に接続される。この際、貫通孔３Ａの内部空間をすべて埋めるように接続配線１３の形成材料を配置してもよく、貫通孔３Ａの壁面に接続配線１３が確実に配置される程度にその材料を配置してもよい。
なお、基板１の貫通孔３Ａは、例えばエッチングあるいはビーム照射により形成することができる。こうした貫通孔３Ａの壁面は比較的摩擦抵抗が大きいことから、いわゆるアンカー効果により、略鉛直面であっても材料が比較的付着しやすい。
また、貫通孔３Ａを斜めに形成することで、貫通孔３Ａの壁面が前述のスロープ材の斜面部と同様の作用を有することになるから、接続配線１３がより確実に形成される。
図１１は、図１０に示す実装基板の変形例を示しており、図１１（ａ）は部分平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）に示すＤ−Ｄ断面図である。なお、図１１において、図１０に示した実装基板２０と同様の機能を有する構成要素は同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
図１１（ａ）に示すように、実装基板３０は、基板１上にチップ部品（電子デバイス）２をフェースアップボンディングし、チップ部品２の電極（デバイス電極７）と、基板１の電極（基板電極４）とを電気的に接続した構成を備えている。
複数の基板電極４は、図１０の例と同様に、基板１における非同一平面である実装面１ａとその裏面１ｂ（図１１（ｂ）参照）とに交互に分けて配されている。すなわち、複数の基板電極４は、Ｙ方向（各電極４の短手方向）に関して所定ピッチ（Ｐ４）で略等間隔に並べて配置されるとともに、その配列方向に沿って１つずつ、基板１における実装面１ａと裏面１ｂとに交互に分けて配置されている。換言すると、複数の基板電極４は、基板１の両面に分けて配される２つの電極群（基板電極４Ａ…、基板電極４Ｄ…）を有している。
本例では、基板電極４Ａ…の群と基板電極４Ｄ…の群とは、図１０の例と同様に、Ｙ方向に所定ピッチ（Ｐ４）ずれた位置関係にあるものの、図１０の例と異なり、Ｘ方向に関してほぼ同じ位置関係にある。
チップ部品２の電極７と基板１の電極４とは、複数の接続配線１１，１４を介して電気的に接続されている。複数の接続配線１１，１４のうち、接続配線１１は、一端がチップ部品２の１つの電極４に接続されかつ、他端が基板１の実装面１ａにおける１つの基板電極４Ａに接続されている。一方、接続配線１４は、一端がチップ部品２の１つの電極４に接続されかつ、他端が基板１の裏面１ｂにおける１つの基板電極４Ｄに接続されている。本例においても、これらの接続配線１１，１４は液滴吐出法を用いて形成されている。
基板１には、接続配線１４を実装面１ａから裏面１ｂに導くための複数の貫通孔３Ｂが形成されている。貫通孔３Ｂの直径は、例えば基板電極４Ｄの幅と同程度である。また、基板１の裏面１ｂに配される基板電極４Ｄは、貫通孔３Ｂにおける裏面１ｂ側の開口を塞ぐように配されている。すなわち、裏面１ｂ側の複数の基板電極４Ｄはそれぞれ、チップ部品２に近い側の端部が貫通孔３Ｂの開口を覆っている。
本例では、図１０の例と異なり、スロープ材が平面視矩形状に形成されており、櫛形状を含まない。すなわち、本例の実装基板３０は、図１０の実装基板２０における延長用のスロープ材１６を省いた構成となっている。
図１１（ｂ）に示すように、基板電極４Ｄに接続される接続配線１３は、スロープ材１５の表面に沿って形成されている。すなわち、チップ部品２の側面部に、スロープ材１５が形成されており、スロープ材１５の斜面部１５ａの表面及び貫通孔３Ｂを経由してデバイス電極７と基板電極４Ｄとを結ぶ接続配線１４が形成されている。
本例の実装基板３０においても、非同一面である複数の面１ａ，１ｂに複数の基板電極４が分けて配されていることから、隣り合う２つの基板電極の間隔を比較的広く取ることが可能である。すなわち、複数の基板電極４が交互に、基板１の厚み方向に互いに離間する２つの電極群（基板電極４Ａ…、基板電極４Ｄ…）に、分けて配されていることから、各群における隣り合う基板電極４Ａ…，４Ｄ…の間隔は、基板電極４の全体の配列ピッチの２倍（２×Ｐ４）となっている。
このように、本例の実装基板２０では、基板電極４の両面交互配列により、隣り合う２つの基板電極４の間隔が比較的広くなることから、基板電極４の全体の配列ピッチ（Ｐ４）をデバイス電極７の配列ピッチ（Ｐ２）に対応させることが可能となる。本例では、基板電極４の全体の配列ピッチ（Ｐ４）は、デバイス電極７の配列ピッチ（Ｐ２）と同じである（例えば、４０μｍ）。基板電極４の配列ピッチとデバイス電極７の配列ピッチとが同一であることにより、配線の引き回しが軽減されるなど、配線経路の短縮化が可能であり、基板１における配線領域の縮小化が図られる。
また、本例では、複数の基板電極４がＸ方向に関してほぼ同じ位置にあることから、Ｘ方向に関して配線領域の縮小化が図られる。またこれに伴い、本例では、図１０の例に比べてスロープ材が少なくて済むという利点を有する。
（電子機器）
図１２（ａ）は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。この図に示す携帯電話１３００は、筐体の内部或いは表示部１３０１に、前述の方法を用いて得られる実装基板を備えている。図中、符号１３０２は操作ボタン、符号１３０３は受話口、符号１３０４は送話口を示している。
図１２（ｂ）は、（ａ）に示す表示部１３０１の斜視構成図である。表示部１３０１は、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置からなる表示パネル１３１１の一辺端に、電子デバイス１３１２を実装した実装基板１３１３を接続してなる構成を備えている。そして、この実装基板１３１３には、本発明の実装方法を用いて電子デバイスを実装された実装基板が好適に用いられており、実装基板上に薄型に電子デバイスが実装されているので、携帯電話１３００の薄型化、小型化を実現することができる。
前記実施の形態の実装基板は、前記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々、種々の電子機器に適用することができる。いずれの電子機器においても、本発明の実装基板を適用することで、薄型化、小型化を実現することができる。また、前記実施形態の実装基板は、液晶装置に限らず、有機ＥＬ装置、プラズマディスプレイ装置（ＰＤＰ）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）等の電気光学装置などの電子機器の部品などとして好適に用いることができる。
本発明における実装基板の一実施形態を示す部分平面図。 図１に示すＡ−Ａ断面図。 図１に示すＢ−Ｂ断面図。 実施形態に係る実装基板の製造方法を示す部分平面図。 実施形態に係る実装基板の製造方法を示す部分平面図。 実施形態に係る実装基板の製造方法を示す部分平面図。 実施形態に係る実装基板の製造方法を示す部分平面図。 実施形態に係る実装基板の製造方法を示す部分平面図。 液滴吐出ヘッドの説明図。 本発明における実装基板の他の形態例を示す図。 本発明における実装基板の変形例を示す図。 電子機器の一例とそれに備えられた表示部の斜視構成図。
符号の説明
１…基板、１ａ…実装面、１ｂ…裏面、２…チップ部品（電子デバイス）、２ａ…端子面、３Ａ，３Ｂ…貫通孔、４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ…基板電極、７…デバイス電極、１１〜１４…接続配線、１５，１６…スロープ材、１５ａ，１６ａ…斜面部、１３００…携帯電話（電子機器）。

Claims (2)

  1. 電子デバイスが実装された基板であって、
    前記電子デバイスに形成される複数のデバイス電極と、
    前記基板に形成される複数の基板電極と、
    液滴吐出法を用いて形成され、前記複数のデバイス電極と前記複数の基板電極とを電気的に接続する複数の接続配線と、を備え、
    前記複数の基板電極は、各前記基板電極の配列方向に関して所定ピッチで略等間隔に並べて配置されるとともに、接続対応の前記電子デバイス電極までの距離において、隣接する前記基板電極の位置が重ならないように、前記配列方向に沿って１つずつ、交互にずれて配置され、
    前記複数のデバイス電極と前記複数の基板電極との間には、斜面部を有するスロープ材が形成されており、
    前記斜面部の長さが、前記電子デバイス電極までの距離に応じて変化していることを特徴とする実装基板。
  2. 請求項１に記載の実装基板を具備したことを特徴とする電子機器。
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