TWI556292B - Wiring circuit, wiring board, and wiring board - Google Patents

Description

配線電路、配線基板及配線基板之製造方法

本發明係關於透過形成於配線電路、尤其是形成於絕緣層之導通孔而形成之配線電路，具備其配線電路之配線基板，及其配線基板之製造方法。

由以往伴隨電子裝置之薄型化、小型化，所形成之配線電路之高精細化、高密度化等之開發正盛行。於高精細配線電路之形成，從一直以來已使用之網版印刷法，已廣泛採用更高精細且可圖型化之光微影蝕刻法(例如，參照專利文獻1等)。又，作為將配線電路高密度配置之方法，一般採用透過形成於層間絕緣層之導通孔而形成配線電路之多層配線。

在如此之多層配線中，透過形成於層間絕緣層之導通孔而分離形成之下部電極與上部電極於立體配線電路之連接，係於形成於層間絕緣層之導通孔內壁進行鍍敷處理，進而藉由於導通孔內部填充之金屬，尋求下部電極與上部電極之層間導通(例如，參照專利文獻2等)。

近年來，關於採用於智慧型手機或平板電腦端末之靜電容量型觸控面板對窄邊框之要求提高，追求對 於即使形成用於此之引出電極之高精細化之對應。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特許第3520798號

[專利文獻2]日本特開2004-172304號公報

依照如此之要求，已考量到即使在用於引出電極形成之構件，亦從網版印刷型之銀糊，已研究利用對更高精細且可圖型化光微影蝕刻法之感光性銀糊，又，作為對應於窄邊框之高密度配線構造，係思考出例如如圖3所示之在形成於基材31之ITO電極32上形成絕緣層33，於絕緣層33挖空200μmΦ左右之導通孔，然後嵌入感光性銀糊34，於表層進行高精細之線形成，同時得到與ITO電極32導通之工法。

然而，感光性銀糊雖於經形成之配線圖型的表層容易得到導電性，但另一方面於內部之導通性因為低於表層，如圖3所示配線構造中有與基底電極之導通不穩定之問題。

本發明係為了解決如此之問題而完成者，其目的為提供一種使透過形成於絕緣層之導通孔而形成之第一電極層與第二電極層穩定導通之配線電路及其電路形成 方法。

關於本實施形態之配線電路，其特徵為在透過形成於絕緣層之導通孔導通第一與第二電極層之配線基板中，上述導通孔係於導通孔內具有到達上述第一電極層之穴部。由如此之構成，達成第一電極層與第二電極層間之穩定層間導通性。

又，關於本實施形態之配線電路之第二電極層，其特徵為使用感光性導電糊而形成。由如此之構成，第二電極層之高精細圖型形成的同時可進行上述之層間連接。

根據本發明之配線電路，可達成於第一電極層上與透過形成於絕緣層之導通孔所形成之第二電極層之穩定的層間導通，又，可與第二電極層之高精細圖型化一併形成。

1‧‧‧基材

2‧‧‧第一電極層

3‧‧‧絕緣層

3a‧‧‧導通孔

4‧‧‧第二電極層

5‧‧‧負光罩

10‧‧‧配線基板

30‧‧‧配線構造

31‧‧‧基材

32‧‧‧ITO電極

33‧‧‧絕緣層

34‧‧‧感光性銀糊

[圖1](a)係表示具有本實施形態配線電路之配線基板的重要部分剖面圖，(b)係表示其上面圖。

[圖2]係表示本實施形態之配線電路形成之流程圖。

[圖3](a)係表示以往配線電路之剖面圖，(b)係表示其上面圖。

本發明之發明者們，發現使用導電糊而形成之電極層，注意在該表層之導電性與內部比較為良好這點，在使第一電極層與此第一電極層上透過形成於絕緣層之導通孔所形成之第二電極層層間導通之配線構造，使以導電糊所形成之第二電極層的表層部分成為與第一電極接觸之配線構造而可達成更穩定之層間導通性，而終至完成本發明。

以下，對關於本實施形態之配線基板及其製造方法參照圖式進行詳細說明。圖1，係表示關於本實施形態之配線基板10的重要部分構成圖，圖1(a)，係表示配線基板10之重要部分構成剖面圖，圖1(b)，為其上面圖。尚且，在圖1(a)、(b)所形成之第二電極層之圖型形狀僅為一例。

關於本實施形態之配線基板10，如圖1(a)所示，係將絕緣層3形成於具備所期望之圖型形狀的第一電極層2之基材1上，於絕緣層3上形成經圖型化之第二電極層4。於絕緣層3，形成導通孔3a而成為第一電極層2與第二電極層4之導通電路，第二電極層4之表層4a透過導通孔3a與第一電極層2之表層經接觸導通而構成。因為如此之構成，從第二電極層側(上面)所看到的情況， 如圖1(b)所示，第二電極層所形成之導通孔3a內之穴部(開口部)已到達第一電極層，成為露出第一電極層之構造。尚且，將絕緣層3之第一電極層側作為第一面、將第二電極層側作為第二面。又，如前述，圖1(a)、(b)僅為一例，可於絕緣層3、及第二電極層4之間形成其他之層。又，於圖1(a)雖對於一個於第一電極層之表層接觸導通有二個第二電極層之表層，但僅任何一方之接觸導通亦可。

作為用於關於本實施形態之配線基板之基材1並無特別限制，例如可列舉玻璃基板、PET薄膜、聚醯亞胺薄膜、陶瓷基板、晶圓板等。

作為第一電極層2，例如可列舉一般之銅(Cu)電極或鋁(Al)電極等、其他如氧化錫(SnO₂)、氧化銦(In₂O₃)、銦-錫氧化物(ITO)或、聚-3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯(PEDOT/PSS)、聚苯胺、聚乙炔、聚伸苯乙烯(polyphenylenevinylene)等之傳導性高分子等之透明電極。又，亦可列舉由可適用於後述第二電極層4之形成的感光性導電糊所形成之電極。

作為絕緣層3，並無特別限制，例如可列舉一般用於絕緣層形成之公知的熱硬化性及/或光硬化性樹脂組成物。

於絕緣層3之導通孔3a的形成，可用因應所用之絕緣層的適當方法進行，例如可藉由利用網版印刷法、光微影蝕刻法之方法或以機械性鑽孔等而形成之方法、雷射照射等形成。

作為第二電極層4，若是藉由光微影蝕刻法可形成電極之感光性導電糊就沒有特別限制，可列舉至少含有有機黏合劑、導電性粉末及光聚合起始劑之公知的感光性導電糊。

對如此之感光性導電糊之成分例示時，作為有機黏合劑可使用具有羧基之樹脂、具體而言其本身具有乙烯性雙鍵之含羧基之感光性樹脂及未含有乙烯性不飽和雙鍵之含羧基之樹脂任一種皆可使用，可列舉如以下者。

(1)藉由使(甲基)丙烯酸等不飽和羧酸、與(甲基)丙烯酸甲酯等具有不飽和雙鍵之化合物共聚合而得到含羧基之樹脂。

(2)於(甲基)丙烯酸等不飽和羧酸、與(甲基)丙烯酸甲酯等具有不飽和雙鍵之化合物的共聚物，藉由環氧丙基(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸氯化物等，加成乙烯性不飽和基作為側鏈而得到之含羧基之感光性樹脂。

(3)於環氧丙基(甲基)丙烯酸酯等之具有環氧基與不飽和雙鍵之化合物、與(甲基)丙烯酸甲酯等具有不飽和雙鍵之化合物的共聚物，使(甲基)丙烯酸等不飽和羧酸反應，使四氫酞酸酐等多元酸酸酐與生成之2級羥基反應而得到之含羧基之感光性樹脂。

(4)於馬來酸酐等具有不飽和雙鍵的酸酐、與苯乙烯等具有不飽和雙鍵之化合物的共聚物，使2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯等之具有羥基與不飽和雙鍵之化合物反應而得到之含羧基之感光性樹脂。

(5)使多官能環氧化合物與(甲基)丙烯酸等不飽和羧酸反應，使四氫酞酸酐等之多元酸酸酐與生成之2級羥基反應而得到含羧基之感光性樹脂。

(6)於(甲基)丙烯酸甲酯等具有不飽和雙鍵之化合物與環氧丙基(甲基)丙烯酸酯之共聚物的環氧基，使1分子中具有一個羧基，且不具乙烯性不飽和鍵之有機酸反應，使多元酸酸酐與生成之2級羥基反應而得到之含羧基之感光性樹脂。

(7)於聚乙烯醇等之含羥基之聚合物使多元酸酸酐反應而得到之含羧基之樹脂。

(8)於聚乙烯醇等之含羥基之聚合物，使四氫酞酸酐等之多元酸酸酐反應而得到之含羧基之樹脂，進一步使環氧丙基(甲基)丙烯酸酯等之具有環氧基與不飽和雙鍵之化合物反應，而得到之含羧基之感光性樹脂。

尚且，所謂(甲基)丙烯酸酯，係總稱丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及該等混合物之用語，以下，對於其他類似表現亦相同表述之。

作為導電性粉末，例如可列舉Ag、Au、Pt、Pd、Ni、Cu、Al、Sn、Pb、Zn、Fe、Ir、Os、Rh、W、Mo、Ru等。此等之導電性粉末，不限於以單質形態使用者，可將此等之任一種合金、或此等之任一種作為芯或被覆層之多層體。作為導電性粉末之形狀，可列舉球狀、薄片狀、枝晶狀(dendrite)等各種形狀者。

作為光聚合起始劑，例如可列舉安息香、安 息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香異丙基醚等之安息香與安息香烷基醚類；苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1,1-二氯苯乙酮等之苯乙酮類；2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1、2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎咻基)苯基]-1-丁酮等之胺基苯乙酮類；2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-t-丁基蒽醌、1-氯蒽醌等之蒽醌類；2,4-二甲基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2-氯噻噸酮、2,4-二異丙基噻噸酮等之噻噸酮類；苯乙酮二甲基縮酮、苄基二甲基縮酮等之縮酮類；二苯基酮等之二苯基酮類；或呫噸酮類；(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-戊基膦氧化物、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基膦氧化物、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物、乙基-2,4,6-三甲基苯甲醯基苯基亞膦酸酯(Phosphinate)等之膦氧化物類；2-(乙醯氧基亞胺甲基)噻噸-9-酮、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-9-基]-1-(O-乙醯肟)等之肟酯類；各種過氧化物類等。又，作為光聚合起始劑亦可適用日本BASF製之Irgacure 389。

於含有聚合性單體時，例如可列舉2-羥乙基丙烯酸酯、2-羥丙基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚胺基甲酸乙酯二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、新戊四醇四丙烯酸酯、三羥甲基丙烷乙烯氧化物改質三丙烯酸酯、二新戊四醇五丙烯酸酯、二新戊四醇六 丙烯酸酯及對應於上述丙烯酸酯之各甲基丙烯酸酯類；酞酸、己二酸、馬來酸、伊康酸、琥珀酸、偏苯三甲酸、對苯二甲酸等之多元酸與羥烷基(甲基)丙烯酸酯之單-、二-、三-、或其以上之聚酯等。

又，此等之外，可列舉有機溶劑、光增感劑、熱硬化性成分、熱聚合起始劑、聚矽氧系、丙烯酸系等之消泡。整平劑、用以提高塗膜之密著性向之矽烷偶合劑、抑制凝膠化或流動性降低之穩定劑、抗氧化劑或用以提高保存時之熱穩定性的熱聚合抑制劑等。

其次，對本實施形態之配線電路的形成方法參照圖2進行詳細說明。尚且，說明以下之形成方法，僅係本發明之一例，若可達成本發明之趣旨，當然可在其範圍內適宜變更。

圖2係表示本實施形態之配線電路的形成方法之一例的流程圖。

首先，如圖2(a)所示，於形成於所期望配線圖型之第一電極層2經形成之基材1的全面上，將可鹼顯像之感光性樹脂組成物作為絕緣層用組成物以網版印刷法、棒式塗佈、刮刀塗佈機等之適宜塗佈方法塗佈，為了得到指觸乾燥性，以熱風循環式乾燥爐，遠紅外線乾燥爐等例如約於70~120℃下使其乾燥5~40分鐘左右，形成不黏著之乾燥塗膜(絕緣層3)。

尚且，預先將絕緣層用組成物塗佈於薄膜上，經乾燥形成乾式薄膜時，亦可將乾式薄膜層合於基材1。

其次，如圖2(b)所示，對於上述所得到之基板10b的絕緣層3進行將用以形成作為第一電極層與第二電極層之導通電路之導通孔3a的圖型曝光。作為曝光方法，係可使用具有特定之曝光圖型之負光罩5a之接觸曝光及非接觸曝光。作為曝光光源，可列舉鹵素燈、高壓水銀燈、雷射光、金屬鹵化物燈、黑光燈(black lamp)、無電極燈等。

然後，顯像經曝光為特定圖型之乾燥塗膜(絕緣層3)。作為顯像方法可列舉噴霧法、浸漬法等。作為顯像液，只要包含於絕緣層用組成物之含羧基之樹脂的羧基經皂化，能夠去除未硬化部(未曝光部)即可。具體而言，例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、矽酸鈉等之金屬鹼水溶液、或單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等之胺水溶液，尤其是適用約1.5wt%以下濃度之稀鹼水溶液。又，於顯像後為了去除不要之顯像液，以進行水洗或酸中和為佳。

將基板10b顯像後，於80~200℃下乾燥1~60分鐘、或由使其硬化，如圖2(c)所示，得到第一電極層2之一部份藉由導通孔3a露出之基板10c。

尚且，於導通孔3a之形成，雖可列舉光微影蝕刻法，然而並不限於此，亦可以其他方法形成，例如印刷法、鑽孔或雷射等。

於得到之基板10c，如圖2(d)所示，將感光性導電糊由網版印刷法、棒式塗佈、刮刀塗佈機等適宜之塗 佈方法，以與絕緣層3同樣之方法塗佈於全面，使其乾燥，而形成不黏著之第二電極層4，得到基板10d。

然後，如圖2(e)所示，於得到之基板10d之第二電極層4上進行所期望之圖型曝光(基板10e)。作為曝光方法，可用使用具有所期望曝光圖型之負光罩5b的接觸曝光及非接觸曝光。作為曝光光源，與絕緣層3之形成相同，可列舉鹵素燈、高壓水銀燈、雷射光、金屬鹵化物燈、黑光燈、無電極燈等。

然後，將曝光於所期望之圖型的第二電極層4顯像。作為顯像方法，可列舉使用於絕緣層3之顯像的方法。

將基板10e顯像後，於80~200℃下乾燥1~60分鐘，或由使其硬化，如圖2(f)所示，可得第二電極層4形成圖型於絕緣層3上，且在導通孔3a，第二電極層4之表層4a透過導通孔3a經與第一電極層之表層接觸之配線基板10f。

[實施例]

以下，雖對表示實施例及比較例之本實施形態進行具體說明，當然本發明並不限於此等實施例。尚且，在以下稱為「份」、「%」，除非另有說明全部為重量基準。

(絕緣層形成用組成物A之調製)

有機黏合劑．．．100份

光聚合起始劑．．．10份

聚合性單體．．．30份

環氧樹脂．．．30份

顏料增效劑．．．50份

溶劑．．．20份

添加劑．．．5份

(感光性導電糊B之調製)

有機黏合劑．．．100份

Ag粉末(導電性粉末)．．．800份

光聚合起始劑．．．5份

聚合性單體．．．50份

溶劑．．．20份

添加劑．．．5份

以上述成分．組成比摻合，由攪拌機攪拌之後，由三輥研磨機混練進行糊化，調製絕緣層形成用組成物A及感光性導電糊B，供於以下之評價試驗。

〈評價試驗〉

試驗基板之製作；

(實施例)

作為第一配線，於形成有ITO之玻璃基板上藉由網版印刷全面塗佈絕緣層形成用組成物A，於熱風循環式乾燥爐90℃下使其乾燥30分鐘。將描繪有200μm徑之導通孔圖型之負片抵靠在此基板上，曝光量係以300mJ/cm²之曝光條件曝光，於噴霧壓力0.2MPa、1% Na₂CO₃水溶液中顯像1分鐘，於熱風循環式乾燥爐150℃下使其硬化30分鐘。

將感光性導電糊B以網版印刷法全面塗佈於得到之基板，將描繪有100μm徑之開口圖型之負片抵靠在導通孔內(圖2；所期望之圖型曝光5b)，曝光量係以200mJ/cm²之曝光條件曝光，噴霧壓力0.2MPa、0.5% Na₂CO₃水溶液中顯像1分鐘，於熱風循環式乾燥爐130℃下進行30分鐘熱處理。

如此進行，第二電極層形成圖型於10μm厚度之絕緣層上，且在導通孔，形成具有於導通孔內具有100μm穴部(開口部)且第二電極層的表層透過導通孔經與第一電極層之表層接觸之100孔導通孔之配線電路。

(比較例)

作為第一配線，於形成有ITO之玻璃基板上藉由網版印刷全面塗佈絕緣層形成用組成物A，於熱風循環式乾燥爐90℃下使其乾燥30分鐘。將描繪有200μm徑之導通孔圖型之負片抵靠在此基板上，曝光量係以300 mJ/cm²之曝光條件曝光，於噴霧壓力0.2MPa、1%Na₂CO₃水溶液中顯像1分鐘，於熱風循環式乾燥爐150℃下使其硬化30分鐘。

將感光性導電糊B以網版印刷法全面塗佈於得到之基板，將未描繪開口圖型之負片抵靠在導通孔內，曝光量係以200mJ/cm²之曝光條件曝光，噴霧壓力0.2MPa、0.5% Na₂CO₃水溶液中顯像1分鐘，於熱風循環式乾燥爐130℃下進行30分鐘熱處理。

如此進行，第二電極層形成圖型於10μm厚度之絕緣層上，且在導通孔，導通孔為填充有感光性導電糊B之狀態，形成具有導通孔內無開口圖型之100孔導通孔之配線電路。

試驗基板之評價方法；對於在上述所製作之實施例及比較例之試驗基板的100孔導通孔，將未形成第二電極層之第一電極層間的電阻值當做1，將第一電極與第二電極間之電阻值成為10以上之導通孔當做通電不良，計算通電良孔數，算出100孔中之通電良孔率，評價第一電極層與第二電極層之層間通電。評價結果表示於表1。尚且，電阻值係使用微歐姆測試儀測定。

如表1所示，於導通孔內具有穴部(開口部)之實施例，與於導通孔內未具有穴部(開口部)之比較例相比較，可知第二電極層之表層，藉由透過導通孔連接於第一電極層之表層，使通電良孔數多、通電良孔率高。

1‧‧‧基材

2‧‧‧第一電極層

3‧‧‧絕緣層

3a‧‧‧導通孔

4‧‧‧第二電極層

4a‧‧‧表層

10‧‧‧配線基板

Claims (3)

1. 一種配線電路，其特徵為，於透過形成於絕緣層之導通孔而使第一與第二電極層導通而成之配線基板中，前述第二電極層，係藉由使用感光性導電糊之光微影蝕刻法，於導通孔部形成到達前述第一電極層之穴部而成，前述感光性導電糊，係含有有機黏合劑、導電性粉末及光聚合起始劑，以前述感光性導電糊所形成之前述第二電極層的表層部分，係藉由顯像而與前述第一電極層接觸。
2. 一種配線基板，其特徵為具備如申請專利範圍第1項之配線電路。
3. 一種如申請專利範圍第2項之配線基板之製造方法，其特徵為包含於形成有第一電極層之基材上形成絕緣層之步驟；於前述絕緣層形成導通孔用之穴部之步驟；於形成有前述導通孔用之穴部之絕緣層上塗佈、乾燥感光性導電糊之步驟；與使於前述塗佈、乾燥感光性導電糊之步驟中得到之乾燥塗膜曝光、顯像，以形成第二電極層之圖型與具有到達前述第一電極層之穴部的導通孔之步驟。