JP2011198991A - Method for manufacturing electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子装置の製造方法にかかわり、特に段差のある場所の電極間に配線を形成する方法に関するものである。 The present invention relates to an electronic device manufacturing method, and more particularly to a method of forming wiring between electrodes at a stepped place.
半導体チップ等の電子部品を基板に実装するとき、ワイヤーボンディング法が広く用いられている。しかし、ワイヤーボンディング法は機械的ストレスを電子部品に加え、ワイヤーが長くなると接続信頼性が低下する。さらに、接続端子数が多いときには生産性が低下する。これらの課題を解決する方法が特許文献1に開示されている。それによると、基板に半導体チップを固定し、半導体チップの側面から基板にかけて樹脂材料を塗布し硬化させてスロープを形成している。 When an electronic component such as a semiconductor chip is mounted on a substrate, a wire bonding method is widely used. However, the wire bonding method applies mechanical stress to the electronic component, and the connection reliability decreases as the wire becomes longer. Furthermore, productivity decreases when the number of connection terminals is large. A method for solving these problems is disclosed in Patent Document 1. According to this, the semiconductor chip is fixed to the substrate, and the resin material is applied and cured from the side surface of the semiconductor chip to the substrate to form a slope.
これにより、半導体チップ上の電極端子と基板上の配線パターンとの間にスロープが配置される。そして、電極端子から配線パターンにかけて銀の微粒子を分散媒に分散させた金属インクを液滴にして吐出して配線を描画していた。次に、基板上に吐出した金属インクを焼成することにより、電極端子と配線パターンを電気的に接続する金属配線を形成していた。 Thereby, a slope is arranged between the electrode terminal on the semiconductor chip and the wiring pattern on the substrate. Then, a metal ink in which silver fine particles are dispersed in a dispersion medium is discharged as droplets from the electrode terminal to the wiring pattern to draw the wiring. Next, the metal ink ejected onto the substrate is baked to form the metal wiring that electrically connects the electrode terminal and the wiring pattern.
スロープを形成する工程では樹脂材料を塗布する工程と硬化する工程が必要である。そして、金属配線を形成する工程では、各電極端子に対応する金属配線に相当するパターンを描画する工程と金属インクを焼成して金属配線を形成する工程が必要となる。そこで、生産性良く電極端子と配線パターンとを電気的に接続する方法が望まれていた。 In the step of forming the slope, a step of applying a resin material and a step of curing are necessary. And in the process of forming metal wiring, the process of drawing the pattern corresponding to the metal wiring corresponding to each electrode terminal, and the process of baking metal ink and forming metal wiring are needed. Therefore, a method of electrically connecting the electrode terminal and the wiring pattern with high productivity has been desired.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]
本適用例にかかる電子装置の製造方法であって、第2電極が形成された基材上に第1電極が形成された電子素子が配置され、前記第1電極と前記第2電極とを接続するように機能液を配置した後に前記機能液を固化して下地膜を形成する下地膜形成工程と、化学めっき処理により前記下地膜上に金属膜を形成する化学めっき工程と、を有し、前記機能液は樹脂及び金属触媒を含むことを特徴とする。
[Application Example 1]
A method of manufacturing an electronic device according to this application example, wherein an electronic element in which a first electrode is formed is disposed on a substrate on which a second electrode is formed, and the first electrode and the second electrode are connected to each other. A base film forming step of solidifying the functional liquid after disposing the functional liquid to form a base film, and a chemical plating step of forming a metal film on the base film by chemical plating, The functional liquid contains a resin and a metal catalyst.
この電子装置の製造方法によれば、機能液には樹脂及び金属触媒が含まれている。そして、機能液には樹脂が含まれているので、機能液を固化することができる。機能液を固化する過程で金属触媒が樹脂の表面に並ぶ。化学めっき工程では、樹脂の表面に並んだ金属触媒を核にして金属膜が形成される。これにより下地膜の表面に金属膜が形成される。第1電極と第2電極とを接続するように下地膜が配置されるので、金属膜は第1電極と第2電極とを電気的に接続することができる。 According to this method for manufacturing an electronic device, the functional liquid contains a resin and a metal catalyst. Since the functional liquid contains a resin, the functional liquid can be solidified. In the process of solidifying the functional liquid, the metal catalyst is lined up on the surface of the resin. In the chemical plating process, a metal film is formed with the metal catalyst arranged on the surface of the resin as a nucleus. As a result, a metal film is formed on the surface of the base film. Since the base film is disposed so as to connect the first electrode and the second electrode, the metal film can electrically connect the first electrode and the second electrode.
基材上に電子素子を配置するとき電子素子に厚みがあるので、第1電極と第2電極とには段差が生ずる。そこで、電子素子と基材との間に斜面を形成した後に第1電極と第2電極との間に金属膜の材料を配置する方法がある。この方法では、斜面を形成する材料を塗布して固化する工程と金属膜を形成して第1電極と第2電極とを接続する工程とが必要となる。金属膜を斜面に形成するとき、金属膜を形成する場所に金属粒子を分散媒に分散させた金属インクを用いて描画する。この描画では金属粒子が偏らないように金属インクを精度良く配置するので、金属インクの描画に時間がかかる。本適用例では、下地膜形成工程において描画し易い機能液を用いて描画して下地膜を形成している。そして、第1電極と第2電極とを接続した後、化学めっき工程では下地膜上に化学めっきにて金属膜を形成している。下地膜が複数あるときにも1回の化学めっき処理にて同時に金属膜を形成することができる。従って、生産性良く第1電極と第2電極とを電気的に接続することができる。 When the electronic element is disposed on the base material, the electronic element has a thickness, so that a step is generated between the first electrode and the second electrode. Therefore, there is a method of disposing a metal film material between the first electrode and the second electrode after forming a slope between the electronic element and the substrate. This method requires a step of applying and solidifying a material for forming a slope and a step of forming a metal film and connecting the first electrode and the second electrode. When the metal film is formed on the inclined surface, drawing is performed using metal ink in which metal particles are dispersed in a dispersion medium at a place where the metal film is formed. In this drawing, the metal ink is arranged with high precision so that the metal particles are not biased, so that it takes time to draw the metal ink. In this application example, the base film is formed by drawing using a functional liquid that is easy to draw in the base film forming step. Then, after connecting the first electrode and the second electrode, in the chemical plating step, a metal film is formed on the base film by chemical plating. Even when there are a plurality of base films, a metal film can be formed simultaneously by a single chemical plating process. Therefore, the first electrode and the second electrode can be electrically connected with high productivity.
[適用例2]
上記適用例にかかる電子装置の製造方法において、前記機能液はレベリング剤をさらに含むことを特徴とする。
[Application Example 2]
In the electronic device manufacturing method according to the application example, the functional liquid further includes a leveling agent.
この電子装置の製造方法によれば、機能液にはレベリング剤が含まれている。レベリング剤が機能液に作用することにより金属触媒が下地膜の表面に一様に分布する。金属膜は金属触媒を核にして形成されるので、金属膜は下地膜の表面に一様に形成される。従って、下地膜上に形成される金属膜の膜厚の分散を小さくすることができる。 According to this method for manufacturing an electronic device, the functional liquid contains the leveling agent. When the leveling agent acts on the functional liquid, the metal catalyst is uniformly distributed on the surface of the base film. Since the metal film is formed using the metal catalyst as a nucleus, the metal film is uniformly formed on the surface of the base film. Therefore, the dispersion of the film thickness of the metal film formed on the base film can be reduced.
[適用例3]
上記適用例にかかる電子装置の製造方法において、前記金属触媒は金属を含む官能基を備えたシランカップリング剤であり、前記下地膜形成工程では前記機能液を加熱または光照射して固化することを特徴とする。
[Application Example 3]
In the method for manufacturing an electronic device according to the application example, the metal catalyst is a silane coupling agent having a functional group containing a metal, and in the base film forming step, the functional liquid is solidified by heating or light irradiation. It is characterized by.
この電子装置の製造方法によれば、金属触媒は金属を含む官能基を備えたシランカップリング剤であることから、機能液の表面に金属が並び易くすることができる。そして、機能液を固化するために加熱または光を照射するとき、金属がイオンの状態から金属の状態に還元される。従って、下地膜の表面に金属を並ばせることができる。 According to this method of manufacturing an electronic device, since the metal catalyst is a silane coupling agent having a functional group containing a metal, the metal can be easily arranged on the surface of the functional liquid. Then, when heating or irradiating light to solidify the functional liquid, the metal is reduced from an ionic state to a metallic state. Therefore, the metal can be arranged on the surface of the base film.
[適用例4]
上記適用例にかかる電子装置の製造方法において、前記下地膜形成工程では前記機能液の配置と固化とを行い、固化された前記機能液に重ねて前記機能液の配置と固化とを行うことを特徴とする。
[Application Example 4]
In the manufacturing method of the electronic device according to the application example, in the base film forming step, the functional liquid is arranged and solidified, and the functional liquid is arranged and solidified on the solidified functional liquid. Features.
この電子装置の製造方法によれば、同じ場所に機能液の配置と固化とを複数行っている。つまり、固化された樹脂を形成し、その樹脂に重ねて機能液を配置して固化している。これにより、樹脂の形状を厚く形成することができる。従って、電子素子の厚みが大きいときにも、第1電極と第2電極とを接続するように下地膜を配置することができる。 According to this method for manufacturing an electronic device, a plurality of functional liquids are arranged and solidified in the same place. That is, a solidified resin is formed, and the functional liquid is disposed and solidified on the resin. Thereby, the shape of resin can be formed thickly. Therefore, even when the thickness of the electronic element is large, the base film can be disposed so as to connect the first electrode and the second electrode.
[適用例5]
上記適用例にかかる電子装置の製造方法において、前記機能液は光重合開始剤を含み、前記機能液に光を照射して固化することを特徴とする。
[Application Example 5]
In the electronic device manufacturing method according to the application example, the functional liquid includes a photopolymerization initiator, and the functional liquid is solidified by irradiation with light.
この電子装置の製造方法によれば、機能液は光重合開始剤を含んでいるので機能液に光を照射して液状の樹脂材料を短時間に固化もしくはゲル化することができる。従って、機能液の配置と固化とを複数行うときには短時間に続けて行える為、生産性良く下地膜を形成することができる。 According to this method for manufacturing an electronic device, since the functional liquid contains a photopolymerization initiator, the liquid resin material can be solidified or gelled in a short time by irradiating the functional liquid with light. Therefore, when a plurality of functional liquids are arranged and solidified, they can be performed in a short time, so that the base film can be formed with high productivity.
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. In addition, each member in each drawing is illustrated with a different scale for each member in order to make the size recognizable on each drawing.
(第1の実施形態)
本実施形態では、先ず、電子装置及び液滴吐出装置を説明する。次に、この液滴吐出装置を用いて本発明の特徴的な電子装置の製造方法の例について、図1〜図4に従って説明する。液滴吐出装置に関しては様々な種類の装置があるが、インクジェット法を用いた装置が好ましい。インクジェット法は微小液滴の吐出が可能であるため、微細加工に適している。
(First embodiment)
In this embodiment, first, an electronic device and a droplet discharge device will be described. Next, an example of a method of manufacturing an electronic device that is characteristic of the present invention using this droplet discharge device will be described with reference to FIGS. There are various types of droplet discharge devices, but a device using an ink jet method is preferable. The ink jet method is suitable for microfabrication because it can eject fine droplets.
(電子装置)
図1(a)は、電子装置の構造を示す概略斜視図である。最初に、電子装置1について図1に従って説明する。電子装置1は四角の板状の基材としての基板2を備えている。基板2は絶縁性のある板またはシートであればよく、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリエステル等の樹脂板や樹脂と絶縁性のある材料を混成した紙フェノール基板、紙エポキシ基板、ガラスコンポジット基板、ガラスエポキシ基板等を用いることができる。基板2は剛体に限らず可撓性のあるシートでも良い。本実施形態では、例えば、ポリプロピレン板を採用している。
(Electronic device)
FIG. 1A is a schematic perspective view showing the structure of an electronic device. First, the electronic device 1 will be described with reference to FIG. The electronic device 1 includes a
基板2上には複数の配線3が放射状に形成されている。基板2の上面中央には電子素子としての半導体素子4が配置され、基板2と半導体素子4とは接着剤により固定されている。半導体素子4の上側の面は半導体による電子回路が形成された能動面4aとなっている。能動面4aには半導体素子4の外周に沿って第1電極5が形成されている。第1電極5は電子回路と電気的に接続され、電気信号を入出力する端子となっている。
A plurality of
能動面4aの第1電極5以外の場所はパッシベーション膜によって覆われて保護されている。このパッシベーション膜は電気絶縁性材料からなるものであって、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、アクリル樹脂、フェノール樹脂、BCB(benzocyclobutene)及びPBO(polybenzoxazole)等により形成される。または、酸化珪素(SiO2)、窒化珪素(Si3N4)等の無機絶縁材料によって形成することもできる。本実施形態においては、ポリイミド樹脂を用いて形成されている。
A portion other than the
各配線3の一端には第2電極6が形成され、第2電極6は半導体素子4の外周に沿って配置されている。一対の第1電極5と第2電極6とは段差を挟んで向かい合う場所に位置し、第1電極5と第2電極6とは樹脂配線7により電気的に接続されている。図1(b)は樹脂配線を示す要部模式断面図であり、図1(a)のA−A’にて切断した図である。図1(b)に示すように、樹脂配線7は下地膜8と下地膜8の表面に形成された金属膜9から構成されている。
A
下地膜8は第1電極5と第2電極6との間に配置され、第1電極5と第2電極6とを接続するように配置されている。そして、金属膜9は下地膜8の表面、第1電極5、第2電極6を覆って配置されている。従って、金属膜9は第1電極5と第2電極6とを電気的に接続している。
The
(液滴吐出装置)
図2(a)は、液滴吐出装置の構成を示す概略斜視図である。液滴吐出装置12により、下地膜8を構成する材料を含む機能液が吐出されて塗布される。図2(a)に示すように液滴吐出装置12は直方体形状に形成された基台13を備えている。この基台13の長手方向をY方向とし、水平面内にてY方向と直交する方向をX方向とする。そして、鉛直方向をZ方向とする。
(Droplet discharge device)
FIG. 2A is a schematic perspective view showing the configuration of the droplet discharge device. A functional liquid containing a material constituting the
基台13の上にはY方向に延びる一対の案内レール14が同Y方向全幅にわたり凸設されている。その基台13の上側には、一対の案内レール14に対応する図示しない直動機構を備えた移動部としてのステージ15が取付けられている。この直動機構には、例えば、リニアモーターが用いられる。
A pair of
ステージ15の上面には吸引式の基板チャック機構が設けられている。操作者がステージ15上に載置案内板16を載置して所定の位置に位置決めする。その後、基板チャック機構により載置案内板16はステージ15に固定される。載置案内板16上には15個の基板2が配列して配置されている。載置案内板16には基板2の外形形状と同じ形状の凹部が複数形成されている。そして、各凹部には基板2が固定されている。
A suction-type substrate chuck mechanism is provided on the upper surface of the
基台13のX方向をまたぐように門型の支持台17が立設され、支持台17の下側には、X方向に延びる案内レール18がX方向全幅にわたり設置されている。そして、案内レール18に沿って移動するキャリッジ19が配置されている。キャリッジ19はステージ15と同様な直動機構を備えている。キャリッジ19のステージ15側にはヘッドユニット20が配置され、ヘッドユニット20の下側には液滴を吐出する図示しない液滴吐出ヘッドが凸設されている。
A gate-shaped
ヘッドユニット20のX方向にはヘッドユニット20を挟むように一対の昇降装置21が配置されている。昇降装置21は直動機構を備え、キャリッジ19に対してヘッドユニット20を昇降させる機能を備えている。昇降装置21の直動機構は特に限定されないが、例えば、パルスモーターとボールネジとを組み合わせた装置を用いることができる。
A pair of lifting
キャリッジ19の図中上側には収容タンク22が設置されている。ヘッドユニット20の液滴吐出ヘッドと収容タンク22とは図示しないチューブにより接続され、収容タンク22内の機能液がチューブを介して液滴吐出ヘッドに供給される。
A
図2(b)は、液滴吐出ヘッドの構造を示す要部模式断面図である。図2(b)に示すように、液滴吐出ヘッド23はノズル24が形成されたノズルプレート25を備えている。ノズルプレート25の上側であってノズル24と相対する位置には、キャビティ26が形成されている。そして、キャビティ26には収容タンク22に貯留されている機能液27が供給される。キャビティ26の上側には、上下方向に振動して、キャビティ26内の容積を拡大縮小する振動板28と、上下方向に伸縮して振動板28を振動させる圧電素子29が配設されている。
FIG. 2B is a schematic cross-sectional view of the main part showing the structure of the droplet discharge head. As shown in FIG. 2B, the
液滴吐出ヘッド23が圧電素子29を制御駆動するためのノズル駆動信号を受けると、圧電素子29が上下方向に伸縮する。そして、圧電素子29は振動板28を振動させるので、振動板28と隣接するキャビティ26の容積が拡大縮小する。それにより、キャビティ26内に供給された機能液のうち縮小した容積分の機能液がノズル24を通り、液滴30となって吐出される。液滴吐出装置12はステージ15とキャリッジ19とを往復移動させる。そして、ノズル24が所定の場所に位置するときに液滴30を吐出することにより、所望のパターンを描画することができる。
When the
(電子装置の製造方法)
次に、上述した液滴吐出装置12を用いて、電子装置を製造する工程について図2(c)〜図4にて説明する。図2(c)は、電子装置の製造工程を示すフローチャートである。図3〜図4は、電子装置を製造する工程を説明するための模式図である。
(Electronic device manufacturing method)
Next, a process for manufacturing an electronic device using the above-described
図2(c)に示すフローチャートにおいて、ステップS1は調合工程に相当する。この工程は、液滴吐出ヘッドから吐出する機能液を調合する工程である。次にステップS2に移行する。ステップS2は基板表面処理工程に相当する。この工程は、基板の表面を清浄にする工程である。次にステップS3に移行する。ステップS3は描画工程に相当する。この工程は、液滴吐出装置を用いて基板上に機能液を塗布する工程である。次にステップS4に移行する。ステップS4は下地膜固化工程に相当する。この工程は、塗布した機能液を加熱乾燥して下地膜を固化する工程である。ステップS2〜ステップS4を合わせてステップS11の下地膜形成工程とする。次にステップS5に移行する。ステップS5は化学めっき工程に相当し、下地膜上に金属膜を形成する工程である。次にステップS6に移行する。ステップS6は金属膜硬化工程に相当し、金属膜を加熱して脱水し金属膜を硬化させる工程である。以上の工程にて電子装置を製造する工程を終了する。 In the flowchart shown in FIG. 2C, step S1 corresponds to a blending process. This step is a step of preparing the functional liquid discharged from the droplet discharge head. Next, the process proceeds to step S2. Step S2 corresponds to a substrate surface treatment process. This step is a step of cleaning the surface of the substrate. Next, the process proceeds to step S3. Step S3 corresponds to a drawing process. This step is a step of applying a functional liquid onto the substrate using a droplet discharge device. Next, the process proceeds to step S4. Step S4 corresponds to a base film solidifying step. This step is a step of solidifying the base film by heating and drying the applied functional liquid. Step S2 to step S4 are combined to form the base film forming step of step S11. Next, the process proceeds to step S5. Step S5 corresponds to a chemical plating step, and is a step of forming a metal film on the base film. Next, the process proceeds to step S6. Step S6 corresponds to a metal film curing step, and is a step of heating and dehydrating the metal film to cure the metal film. The process of manufacturing the electronic device is completed through the above processes.
次に、図3〜図4を用いて、図2(c)に示したステップと対応させて、電子装置を製造する方法を詳細に説明する。ステップS1の調合工程において機能液27の調合を行う。機能液27は主に樹脂が溶媒に溶解された樹脂溶液と触媒が溶媒に溶解された触媒溶液とから構成され、樹脂溶液にはレベリング剤が添加されている。
Next, a method for manufacturing an electronic device will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 4 in association with the steps shown in FIG. The
樹脂溶液の樹脂は重合反応によりポリマーを形成する材料であれば良く、その種類は特に限定されない。例えば、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂の材料を採用することができる。特に、ポリイミド樹脂の材料が好適に用いられる。樹脂材料の形態としてはオリゴマーが好ましく、モノマーがさらに好ましい。分子量の小さい方が液滴にして吐出し易くすることができる。樹脂材料を溶解する樹脂用溶媒についても、樹脂を溶解可能であれば良く、その種類は特に限定されない。炭化水素類、塩化炭化水素類、アルコール類、酢酸エステル類、ケトン類、セロソルブ類、グリコールエーテル類、エーテル類等の各種溶媒を採用することができる。例えば、PEGMEA(1−メトキシプル−2−アセテート)、n−ブタノールを好適に採用することができる。 The resin in the resin solution may be a material that forms a polymer by a polymerization reaction, and the type thereof is not particularly limited. For example, materials of silicone resin, polyamide resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyimide resin, epoxy resin, urethane resin, and epoxy resin can be employed. In particular, a polyimide resin material is preferably used. As a form of the resin material, an oligomer is preferable, and a monomer is more preferable. A smaller molecular weight can be easily discharged as a droplet. The resin solvent that dissolves the resin material is not particularly limited as long as it can dissolve the resin. Various solvents such as hydrocarbons, chlorinated hydrocarbons, alcohols, acetate esters, ketones, cellosolves, glycol ethers, ethers and the like can be employed. For example, PEGMEA (1-methoxypur-2-acetate) and n-butanol can be suitably employed.
触媒溶液に用いる触媒は触媒作用のある金属であれば良く、その種類は特に限定されない。触媒作用のある金属には、例えば、コバルト、ニッケル、銅、パラジウム、金、銀、鉛、プラチナ等を採用することができる。尚、触媒作用のある金属は化学めっきにて形成する金属膜を形成し易い金属を採用するのが好ましい。例えば、ニッケルの膜、金の膜を形成するときにはパラジウム、金を触媒に採用するのが好ましい。銀の膜を形成するときにはパラジウム、金、銀を触媒に採用するのが好ましい。スズの膜を形成するときには銅を触媒に採用するのが好ましい。銅の膜を形成するときにはパラジウム、金、銀、銅を触媒に採用するのが好ましい。 The catalyst used in the catalyst solution may be a metal having a catalytic action, and the kind thereof is not particularly limited. As the metal having a catalytic action, for example, cobalt, nickel, copper, palladium, gold, silver, lead, platinum or the like can be employed. In addition, it is preferable to employ | adopt the metal which has a catalytic action easily which forms the metal film formed by chemical plating. For example, when forming a nickel film or a gold film, it is preferable to employ palladium or gold as the catalyst. When forming a silver film, it is preferable to employ palladium, gold, or silver as a catalyst. When forming a tin film, copper is preferably employed as the catalyst. When forming a copper film, it is preferable to employ palladium, gold, silver, or copper as the catalyst.
樹脂溶液に添加されるレベリング剤にはアクリル系、シリコーン系、フッ素系の各種レベリング剤を採用することができる。レベリング剤は特に限定されないが、例えば、アクリル系ではビックケミー・ジャパン株式会社製のBYK−352、BYK−354、シリコーン系では日信化学工業株式会社製のサーフィノール DF−58、フッ素系ではDIC株式会社製のメガファック F−482、F−483、F−484を好適に採用することができる。 As the leveling agent added to the resin solution, various acrylic, silicone, and fluorine leveling agents can be employed. The leveling agent is not particularly limited. For example, BYK-352 and BYK-354 manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd. for acrylics, Surfynol DF-58 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. for silicones, and DIC stocks for fluorine-based products Megafac F-482, F-483, and F-484 manufactured by the company can be suitably employed.
機能液27にレベリング剤を入れないときにはコーヒーステイン現象が顕著に現れ、重合した樹脂表面の一部に触媒が偏って分布することがある。その後に化学めっきを行うとき触媒の多い場所に金属が析出し易くなる。これにより、化学めっきによる金属膜の膜厚が一部だけ厚くなる現象になる。機能液27にレベリング剤を入れると重合した樹脂表面の全体に触媒が広がって分布する。これにより、化学めっきによる金属膜の膜厚の分散を小さくすることができる。
When the leveling agent is not added to the
触媒溶液には触媒作用のある金属を含む官能基を備えたシランカップリング剤が用いられる。このようなシランカップリング剤は公知の方法を用いて製造することが可能である。例えば、国際特許番号WO2003/091476A1号パンフレットに記載されている方法を参考にすることができる。これによると、金属捕捉能を持つ官能基を有するシランカップリング剤の溶液を基板に塗布し、さらに、金属化合物の有機溶媒溶液をこの基板に塗布する。この方法により金属を含む官能基を備えたシランカップリング剤が形成される。例えば、この方法を応用することにより触媒作用のある金属を含む官能基を備えたシランカップリング剤である金属触媒を製造することができる。樹脂材料を溶解する溶媒と同様にこの触媒材料を溶解する溶媒は各種溶媒の中から選択することができる。触媒材料を溶解する触媒用溶媒についても、触媒を溶解可能であれば良く、その種類は特に限定されない。例えば、オクタノールを好適に採用することができる。 A silane coupling agent having a functional group containing a catalytic metal is used for the catalyst solution. Such a silane coupling agent can be produced using a known method. For example, the method described in the pamphlet of International Patent No. WO2003 / 091476A1 can be referred to. According to this, a solution of a silane coupling agent having a functional group having a metal capturing ability is applied to a substrate, and further, an organic solvent solution of a metal compound is applied to the substrate. By this method, a silane coupling agent having a functional group containing a metal is formed. For example, by applying this method, a metal catalyst that is a silane coupling agent having a functional group containing a metal having a catalytic action can be produced. Similar to the solvent for dissolving the resin material, the solvent for dissolving the catalyst material can be selected from various solvents. The catalyst solvent for dissolving the catalyst material is not particularly limited as long as it can dissolve the catalyst. For example, octanol can be suitably employed.
樹脂用溶媒及び触媒用溶媒の選定するときには溶媒の沸点を考慮するのが好ましい。触媒用溶媒の沸点は樹脂用溶媒の沸点より高い温度となるように溶媒を選定する。これにより、触媒用溶媒が揮発し難くなるので、樹脂材料が重合反応をする間に触媒材料が機能液27の表面に移動し易くなる。その結果、触媒が樹脂の表面に並び易くすることができる。
It is preferable to consider the boiling point of the solvent when selecting the solvent for the resin and the solvent for the catalyst. The solvent is selected so that the boiling point of the catalyst solvent is higher than the boiling point of the resin solvent. As a result, the catalyst solvent is less likely to volatilize, so that the catalyst material easily moves to the surface of the
樹脂溶液及び触媒溶液の調合には各溶液の比重を考慮するのが好ましい。つまり、樹脂材料とレベリング剤とを樹脂用溶媒に溶解した樹脂溶液の比重は触媒材料を触媒用溶媒に溶解した比重より大きくなるように調合する。基板2に機能液27を塗布した後、機能液27に重力が作用する。これにより、触媒溶液は機能液27の液面側に移動するので、触媒材料が溶液の表面に移動し易くなる。その結果、触媒が樹脂の表面に並び易くすることができる。
In preparing the resin solution and the catalyst solution, it is preferable to consider the specific gravity of each solution. That is, the specific gravity of the resin solution in which the resin material and the leveling agent are dissolved in the resin solvent is adjusted so as to be larger than the specific gravity in which the catalyst material is dissolved in the catalyst solvent. After applying the
本実施形態では、例えば、樹脂材料であるシリコーン樹脂13.2gとレベリング剤であるDIC株式会社製のメガファック F−482を0.06g用意した。樹脂用溶媒にはPEGMEA(沸点146℃)及びn−ブタノール(沸点118℃)を合わせて46.04gの溶媒を用意した。樹脂材料とレベリング剤とをこの樹脂用溶媒に溶解して樹脂溶液を調合した。この樹脂溶液の比重は1.09g/cm3となった。さらに、パラジウムを官能基に有するシランカップリング剤を触媒用溶媒であるオクタノール(沸点194℃)に溶解して118.6gの触媒溶液を調合した。この触媒溶液の比重は0.83g/cm3となった。樹脂溶液と触媒溶液とを混合して機能液27を調合した。この調合において樹脂溶液の比重は触媒溶液の比重より大きくなっている。そして、樹脂用溶媒の沸点は触媒用溶媒の沸点より低い温度となっている。
In this embodiment, for example, 0.06 g of silicone resin 13.2 g which is a resin material and Megafac F-482 manufactured by DIC Corporation which is a leveling agent are prepared. 46.04 g of a solvent was prepared by combining PEGMEA (boiling point 146 ° C.) and n-butanol (boiling point 118 ° C.) as the resin solvent. The resin material and the leveling agent were dissolved in the resin solvent to prepare a resin solution. The specific gravity of this resin solution was 1.09 g / cm 3 . Further, a silane coupling agent having palladium as a functional group was dissolved in octanol (boiling point 194 ° C.) as a catalyst solvent to prepare 118.6 g of a catalyst solution. The specific gravity of this catalyst solution was 0.83 g / cm 3 . A
図3(a)はステップS2の基板表面処理工程に対応する図である。図3(a)に示すように、ステップS2において、基板2の表面を清浄にする。水銀ランプ33及び反射鏡34が配置された紫外線照射装置35の内部に基板2を設置する。そして、水銀ランプ33が射出する紫外線36を基板2に照射する。このとき、紫外線36の進行方向と交差する方向に基板2を移動して基板2の全体に紫外線36を照射する。紫外線36により基板2の表面に付着する異物にはエネルギーが加えられて異物が基板2から離脱する。そして、基板2の表面が清浄になる。
FIG. 3A is a diagram corresponding to the substrate surface treatment process in step S2. As shown in FIG. 3A, in step S2, the surface of the
基板2を清浄にする方法としては、水銀ランプを用いた紫外線照射以外にも、例えば、水素バーナー、エキシマレーザー、プラズマ放電部、コロナ放電部等を例示できる。他にも、超音波洗浄等の洗浄を行っても良い。尚、基板2に加えるエネルギー量を調整することにより、基板2の表面状態を改質しても良い。機能液27に対して撥液性または親液性を付与することにより基板2に着弾する液滴30の形状を制御することができる。機能液27に対して撥液性を持たせることにより着弾した液滴30は球状に近くなり、機能液27に対して親液性を持たせることにより着弾した液滴30は広がり易くなる。
Examples of the method for cleaning the
水素バーナーを用いる場合、基板2の酸化した表面を一部還元することで表面を粗面化することができ、エキシマレーザーを用いる場合、基板2の表面を一部溶融固化することで粗面化することができ、プラズマ放電或いはコロナ放電を用いる場合、基板2の表面を機械的に削ることで粗面化することができる。他にも、表面処理剤を塗布して表面改質を行っても良い。例えば、撥液性を付与する方法として、フッ素系表面処理剤である住友スリーエム社のEGC−1720やフルオロアルキルシラン(FAS)を含有する表面処理剤を塗布して皮膜を形成しても良い。尚、この表面改質は機能液27に対して撥液性や親液性を持たせるための処理であるので密着性を向上させるための処理に比べて面を改質する程度は小さくすることができる。表面処理をしなくても所定の形状に描画できる場合には表面状態を改質する処理を省いても良い。
When using a hydrogen burner, the surface can be roughened by partially reducing the oxidized surface of the
図3(b)及び図3(c)はステップS3の描画工程に対応する図である。図3(b)及び図3(c)に示すように、ステップS2において、基板2が搭載された載置案内板16を操作者は液滴吐出装置12のステージ15上に設置する。基板2には半導体素子4が接着されている。液滴吐出装置12はステージ15とキャリッジ19とを駆動して液滴吐出ヘッド23と基板2とを相対移動させながらノズル24から液滴30を吐出させる。そして、第1電極5と第2電極6とを接続するように液滴30を着弾させる。基板2上に塗布される機能液27が所望の形状になるように液滴吐出装置12は基板2と液滴吐出ヘッド23とを相対移動させながら液滴30を吐出して描画する。
FIG. 3B and FIG. 3C are diagrams corresponding to the drawing process in step S3. As shown in FIGS. 3B and 3C, in step S <b> 2, the operator places the
第1電極5と第2電極6とは段差があるので、キャリッジ19を1回走査移動したときに基板2上に着弾した液滴30と能動面4aに着弾した液滴30とが接続しないことがある。この場合には、キャリッジ19を複数回走査移動させて液滴30を吐出しても良い。これにより、基板2上に着弾した液滴30と能動面4aに着弾した液滴30とを接続させることができる。
Since there is a step between the
図3(d)〜図4(c)はステップS4の下地膜固化工程に対応する図である。図3(d)に示すように、ステップS4において機能液27が塗布された基板2を乾燥装置37の内部に配置する。乾燥装置37は乾燥室38を備えている。乾燥室38は載置台39を備え、基板2がこの載置台39に設置される。乾燥室38は図中上側の供給管40及び供給バルブ41を介して乾燥気体供給部42と接続されている。さらに、乾燥室38は図中下側の排気管43及び排気バルブ44を介して排気部45と接続されている。
FIGS. 3D to 4C are diagrams corresponding to the base film solidifying step in step S4. As shown in FIG. 3D, the
乾燥気体供給部42は空気を乾燥し加熱して熱風となった乾燥気体46を供給する。乾燥気体供給部42は温度調整機能を備え、乾燥室38内の温度が所定の温度となるように乾燥気体46の温度を制御する。乾燥気体供給部42から供給される乾燥気体46は供給バルブ41及び供給管40を介して乾燥室38に供給される。次に、乾燥気体46は基板2に塗布された機能液27に沿って流動する。このとき、乾燥気体46は機能液27を加熱し機能液27に含まれる溶媒及び分散媒を蒸発させて除去する。これにより、乾燥装置37は機能液27を乾燥させる。そして、機能液27が加熱されて重合反応し、下地膜が形成される。次に、溶媒及び分散媒を含んだ乾燥気体46は排気管43及び排気バルブ44を通過して、排気部45により図示しない排気処理装置に排気される。乾燥室38の温度を200℃以上にするときには窒素雰囲気等の無酸素雰囲気にするのが好ましい。これにより、金属触媒47が酸化することを防止することができる。温度条件や加熱条件は特に限定されないが、本実施形態では例えば、基板2に150℃の乾燥気体46を1時間吹きつけて下地膜8を形成した。
The dry
図4(a)は基板2上に着弾した機能液27が固化する前の状態を示している。機能液27には金属触媒47が無秩序に存在している。金属触媒47の一端には触媒機能を有する金属が金属イオン47aの状態で接続されている。図4(b)は基板2上に着弾した機能液27が固化する途中の状態を示している。機能液27に重力が作用し、機能液27の基板2側には樹脂溶液27aの比率が高くなり、機能液27の上側では触媒溶液27bの比率が高くなる。そして、樹脂溶液27aが加熱されて樹脂材料の重合反応が進行する。触媒溶液27bの溶媒は樹脂溶液27aの溶媒より沸点が高いので、樹脂材料の重合反応が進行しても触媒溶液27b中の金属触媒47は移動し易くなっている。これにより、金属触媒47は機能液27の表面に移動し易くなっている。そして、機能液27にはレベリング剤が添加されているので、機能液27の表面には金属触媒47が均一に分布した状態になる。尚、半導体素子4上に着弾した機能液27も同様の状態となる。
FIG. 4A shows a state before the
図4(c)は基板2上に着弾した機能液27の固化がさらに進行した状態を示している。機能液27の表面では金属触媒47の密度が高くなり、複数の金属イオン47aが接触する。そして、複数の金属イオン47aが接触した状態で加熱されることにより金属イオン47aは還元されて金属粒48となって析出する。樹脂溶液27aが重合反応して樹脂となることにより下地膜8が形成される。この下地膜8の表面には金属粒48が均一に分布した状態になる。尚、半導体素子4上に着弾した機能液27も同様の状態となる。
FIG. 4C shows a state in which the solidification of the
図4(d)はステップS5の化学めっき工程に対応する図である。図4(d)に示すように、ステップS5において、下地膜8が形成された基板2を化学めっき浴49の内に設置する。化学めっき浴49内には金属イオン50が溶解している。金属イオン50が下地膜8の金属粒48と接触するとき金属が下地膜8の表面に析出するので、下地膜8の表面には金属膜9が形成される。下地膜8の表面には金属粒48が均一に分布しているため、金属膜9の膜厚は均一に形成される。第1電極5及び第2電極6の表面においても金属が析出して金属膜9が形成される。
FIG. 4D is a diagram corresponding to the chemical plating step of step S5. As shown in FIG. 4D, in step S <b> 5, the
めっき浴は特に限定されないが、本実施形態では例えば、レドックス系中性無電解銅めっき液と上村工業製のスルカップ PEA−3を使用した。めっき条件も特に限定されないが、例えば本実施形態では、PEA−3を用いて、pH 12.3、温度 33℃にて20分間めっきを実施した。中性無電解銅めっき液では、pH 6.85、温度 25℃にて 2時間めっきを実施し、両者共に良好な析出を確認した。 The plating bath is not particularly limited, but in this embodiment, for example, a redox-based neutral electroless copper plating solution and Sulcup PEA-3 manufactured by Uemura Kogyo were used. Although the plating conditions are not particularly limited, for example, in this embodiment, plating was performed using PEA-3 at a pH of 12.3 and a temperature of 33 ° C. for 20 minutes. The neutral electroless copper plating solution was plated for 2 hours at a pH of 6.85 and a temperature of 25 ° C., and both confirmed good precipitation.
ステップS6の金属膜硬化工程では、ステップS4の下地膜固化工程と同様に、基板2を乾燥装置37内に設置する。そして、加熱した乾燥気体46を基板2の表面を通過させて金属膜9を乾燥させる。これにより、金属膜9から水分が除去されるので金属膜9は硬化する。加熱条件や乾燥時間は特に限定されないが、例えば本実施形態では、100℃の乾燥気体46を1時間吹き付けて乾燥させた。以上の工程により良好な外観で密着性の高い金属膜を形成できた。以上の工程により、電子装置を製造する工程を終了する。
In the metal film curing process in step S6, the
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、機能液27には樹脂材料及び金属触媒47が含まれている。そして、機能液27には樹脂が含まれているので、機能液27を固化することができる。機能液27を固化する過程で金属触媒47が樹脂の表面に並ぶ。ステップS5の化学めっき工程では、樹脂の表面に並んだ金属触媒47を核にして金属膜9が形成される。これにより下地膜8の表面に金属膜9が形成される。第1電極5と第2電極6を接続するように下地膜8が配置されるので、金属膜9は第1電極5と第2電極6とを電気的に接続することができる。
As described above, this embodiment has the following effects.
(1) According to this embodiment, the
(2)本実施形態によれば、基板2上に半導体素子4を配置するとき半導体素子4に厚みがあるので、第1電極5と第2電極6とには段差が生ずる。そこで、半導体素子4と基板2との間に斜面を形成した後に第1電極5と第2電極6との間に金属膜の材料を配置する方法がある。この方法では、斜面を形成する材料を塗布して固化する工程と金属膜を配置して複数の第1電極5と第2電極6とをそれぞれ接続する工程とが必要となる。本実施形態では、下地膜8を形成して第1電極5と第2電極6とを接続するステップS11の下地膜形成工程の後、ステップS5の化学めっき工程において下地膜上に化学めっきをすることにより金属膜9を形成している。下地膜8が複数あるときにも1回の化学めっき処理にて同時に金属膜9を形成することができる。従って、生産性良く第1電極5と第2電極6とを電気的に接続することができる。
(2) According to the present embodiment, when the
(3)本実施形態によれば、機能液27にはレベリング剤が含まれている。レベリング剤が機能液27に作用することにより金属触媒47が下地膜8の表面に一様に分布する。金属膜9は金属触媒47を核にして形成されるので、金属膜9は下地膜8の表面に一様に形成される。従って、下地膜8上に形成される金属膜9の膜厚の分散を小さくすることができる。
(3) According to this embodiment, the
(4)本実施形態によれば、金属触媒47は金属を含む官能基を備えたシランカップリング剤であることから、機能液27の表面に金属を並び易くすることができる。そして、機能液27を固化するために加熱するとき、金属触媒47の金属イオン47aがイオンの状態から金属の状態に還元される。従って、下地膜8の表面に金属粒48を並ばせることができる。
(4) According to this embodiment, since the
(5)本実施形態によれば、基板2と半導体素子4との上に樹脂配線7が形成されている。基板2と半導体素子4との熱膨張係数が異なるとき、加熱時に第1電極5と第2電極6との距離が変化する。このとき、樹脂配線7の下地膜8が変形するので金属膜9が断裂し難くなっている。従って、電子装置1が加熱されるときにも配線を断線し難くすることができる。
(5) According to the present embodiment, the
(6)本実施形態によれば、下地膜8に化学めっきをすることにより樹脂配線7を形成している。基板2と半導体素子4との間にスロープを形成し、第1電極5と第2電極6との間に金属粒子を含むインクを吐出して配線を描画する方法がある。この方法では、スロープを緩やかにする必要がある。この方法に比べて本実施形態の方法では下地膜8が急な勾配でも金属膜9を形成できるので、狭い範囲に配線を配置することができる。
(6) According to the present embodiment, the
(第2の実施形態)
次に、電子装置の一実施形態について図5を用いて説明する。本実施形態が第1の実施形態と異なるところは、半導体素子を多層に重ねた点にある。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, an embodiment of an electronic device will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the first embodiment in that semiconductor elements are stacked in multiple layers. Note that description of the same points as in the first embodiment is omitted.
図5(a)は、電子装置の構造を示す概略斜視図である。すなわち、本実施形態では、図5(a)に示すように、電子装置53は第1半導体素子54、第2半導体素子55、第3半導体素子56、第4半導体素子57により構成されている。第1半導体素子54〜第4半導体素子57は重ねて配置され、接着剤により固定されている。各半導体素子は1方向に長い板状に形成され、各半導体素子は長手方向を揃えて重ねられている。従って、電子装置53は1方向に長い形状となっている。第1半導体素子54の長手方向をX方向とし、第1半導体素子54の平面上においてX方向と直交する方向をY方向とする。そして、第1半導体素子54の厚み方向をZ方向とする。
FIG. 5A is a schematic perspective view showing the structure of the electronic device. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 5A, the
第2半導体素子55の−X側の端面55aは第1半導体素子54の−X側の端面54aよりX方向に所定の間隔をあけて配置されている。同様に、第3半導体素子56の−X側の端面56aは第2半導体素子55の−X側の端面55aよりX方向に所定の間隔をあけて配置されている。第4半導体素子57の−X側の端面57aも第3半導体素子56の−X側の端面56aよりX方向に所定の間隔をあけて配置されている。これにより、電子装置53の−X側の面は階段状になっている。
The −X side end face 55 a of the
第1半導体素子54〜第4半導体素子57のZ側の面を上面とするとき、各上面には電極58及び電子回路が形成されており、電極以外の場所はパッシベーション膜に覆われている。各半導体素子の上面には各6個の電極58が露出して配置されている。第1半導体素子54、第2半導体素子55、第3半導体素子56、第4半導体素子57の各上面に形成された電極58をそれぞれ第1素子電極59、第2素子電極60、第3素子電極61、第4素子電極62とする。第1素子電極59〜第4素子電極62の各電極はマトリクス状に配置されている。従って、各電極はY方向及びX方向に配列している。
When the surface on the Z side of the
Y方向に並ぶ電極58の列を+Y方向側から−Y方向側に向けて順番に第1電極列63〜第6電極列68とする。第1電極列63〜第6電極列68の各列において電極58間には樹脂配線7が配置されている。これにより各列の電極58は電気的に接続されている。
The column of the
図5(b)及び図5(c)は電子装置を製造する工程を説明するための模式図である。電子装置53の製造方法は第1の実施形態と略同様の工程にて製造される。ステップS1の調合工程、ステップS2の基板表面処理工程は第1の実施形態と略同様であり説明を省略する。図5(b)はステップS3の描画工程に対応する図である。電子装置53において樹脂配線7が形成される前の状態を基材69とする。基材69は、第1半導体素子54〜第4半導体素子57が重ねて接着されて形成されている。
FIG. 5B and FIG. 5C are schematic views for explaining a process for manufacturing an electronic device. The manufacturing method of the
図5(b)に示すように、ステップS3において、基材69をステージ15上に設置する。そして、ステージ15とキャリッジ19とを駆動することにより基材69と液滴吐出ヘッド23とを相対移動させる。そして、樹脂配線7を形成する予定の場所に液滴30を吐出して描画する。具体的には第1電極列63〜第6電極列68の各列において電極58間及び電極58上の一部に液滴30を着弾させる。
As shown in FIG. 5B, the
ステップS4の下地膜固化工程は第1の実施形態と略同様であり説明を省略する。図5(c)はステップS5の化学めっき工程に対応する図である。図5(c)に示すように、基材69には下地膜8が形成され、下地膜8の表面には金属粒48が析出している。ステップS5において、基材69を化学めっき浴49に設置する。化学めっき浴49内には金属イオン50が溶解している。金属イオン50が下地膜8の金属粒48と接触するとき金属が下地膜8の表面に析出するので、下地膜8の表面には金属膜9が形成される。
The base film solidifying step in step S4 is substantially the same as in the first embodiment, and a description thereof is omitted. FIG. 5C is a diagram corresponding to the chemical plating step of step S5. As shown in FIG. 5C, the
ステップS6の金属膜硬化工程において、金属膜9を乾燥し脱水することにより金属膜9を硬化させる。以上の工程により電子装置53が完成する。
In the metal film curing step of step S6, the
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、多段に形成された基材69の複数の電極58間に樹脂配線7が形成されている。樹脂配線7は液滴吐出装置12により描画されて下地膜8が形成された後、化学めっきにより下地膜8上に金属膜9が形成されている。金属膜9は複数の下地膜8上に一括して形成されるので、ワイヤーボンディングのように一箇所ずつ行う方法に比べて生産性良く配線することができる。
As described above, this embodiment has the following effects.
(1) According to the present embodiment, the
(2)本実施形態によれば、下地膜8が樹脂により形成されている。従って、電子装置53の第1半導体素子54〜第4半導体素子57が熱により膨張するときにも、下地膜8が変形するので、金属膜9に亀裂が生じ難くすることができる。
(2) According to this embodiment, the
(第3の実施形態)
次に、液滴吐出装置とこの液滴吐出装置を用いた電子装置の製造方法の例の一実施形態について図6を用いて説明する。本実施形態が第1の実施形態と異なるところは、機能液27に紫外線を照射して固化する点にある。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, an embodiment of an example of a droplet discharge device and a method of manufacturing an electronic device using the droplet discharge device will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the first embodiment in that the
図6(a)は、キャリッジを示す模式側面図である。すなわち、本実施形態では、図6(a)に示すように、液滴吐出装置72はキャリッジ19を備えている。キャリッジ19の図中下側の中央にはヘッドユニット20が設置され、ヘッドユニット20のX方向両側にはヘッドユニット20を挟んで昇降装置21が設置されている。さらに、昇降装置21のX方向両側には昇降装置21を挟んで硬化ユニット73が設置されている。
FIG. 6A is a schematic side view showing the carriage. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 6A, the
機能液27には光重合開始剤が添加されている。光重合開始剤はポリマーの架橋性基に作用して架橋反応を進行させる添加剤であり、例えば、光重合開始剤としてベンジルジメチルケタールを用いることができる。硬化ユニット73には吐出された液滴を硬化させる紫外線を照射するLED(Light Emitting Diode)とLEDを冷却するためのファンが配置されている。そして、ファンが形成する風はLEDの熱を奪い熱風となって排出される。従って、硬化ユニット73からは紫外線の照射と熱風の吹出しとが行われる。
A photopolymerization initiator is added to the
図6(b)は、キャリッジを示す模式平面図である。図6(b)に示すようにキャリッジ19に配置された硬化ユニット73には吹出口74と照射窓75とが配置されている。ファンと吹出口74とが流路によって接続され、ファン及びLEDによって形成された熱風は吹出口74から基板2に着弾した液滴30に向けて吹出される。照射窓75はLEDと対向する場所に位置し、LEDが照射する紫外線は照射窓75から放出される。
FIG. 6B is a schematic plan view showing the carriage. As shown in FIG. 6B, a blowing
次に、電子装置1の製造方法について説明する。図6(c)〜図6(f)は電子装置を製造する工程を説明するための模式図である。ステップS1の調合工程及びステップS2の基板表面処理工程は第1の実施形態と同じであり、説明を省略する。図6(c)〜図6(e)はステップS3の描画工程に対応する図である。図6(c)に示すように、ステップS3において、液滴吐出装置72に基板2が載置される。基板2上には半導体素子76が設置され接着剤により固定されている。半導体素子76は第1の実施形態における半導体素子4より厚く形成されている。
Next, a method for manufacturing the electronic device 1 will be described. FIG. 6C to FIG. 6F are schematic views for explaining a process for manufacturing an electronic device. The preparation step in step S1 and the substrate surface treatment step in step S2 are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. FIG. 6C to FIG. 6E are diagrams corresponding to the drawing process in step S3. As shown in FIG. 6C, the
ステージ15とキャリッジ19とを駆動することにより基板2と液滴吐出ヘッド23とを相対移動させる。そして、樹脂配線7を形成する予定の場所に液滴30を吐出して描画する。具体的には第1電極5上の一部から第2電極6上の一部にかけて液滴30を着弾させる。そして、着弾した液滴30には温風77が吹きつけられ、さらに、紫外線78が照射される。
By driving the
これにより、液滴30内の樹脂材料が重合し、金属イオン47aが還元されて金属粒48となって析出する。描画工程において樹脂材料の硬化と金属粒48の析出が十分に行われるときにはステップS4の下地膜固化工程を省いても良い。さらに生産性良く下地膜8を形成することができる。
Thereby, the resin material in the
半導体素子76の厚みがあるときには1回の塗布で基板2の上面2aから半導体素子76の上面76aまで液滴30を繋げて塗布できない。そこで、図6(d)に示すように半導体素子76の側面76bに液滴30を吐出する。これにより、すでに固化もしくはゲル化された液滴30に重ねて液滴30が塗布される。従って、塗布される機能液27を厚くすることができる。さらに、着弾した液滴30に温風77を吹きつけて紫外線78を照射することにより、液滴30を固化もしくはゲル化する。続いて、液滴吐出装置72は液滴30の吐出と液滴30に温風77を吹きつけて紫外線78を照射する工程とを反復して行う。その結果、図6(e)に示すように、基板2の上面2aから半導体素子76の上面76aにかけて液滴30が固化もしくはゲル化された状態で繋がって配置される。
When the thickness of the
ステップS4の下地膜固化工程にて液滴30が硬化されて下地膜8が形成される。この下地膜8の表面には金属粒48が析出されている。ステップS5の化学めっき工程では図6(f)に示すように下地膜8上に金属膜9が形成される。金属膜9は第1電極5から第2電極6にかけて形成されるので、第1電極5と第2電極6とは電気的に接続される。ステップS6の金属膜硬化工程では金属膜9から水分が除去されて硬化される。この工程は第1の実施形態と同じであり、説明を省略する。以上の工程により電子装置の製造工程を終了する。
In the base film solidifying step in step S4, the
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、液滴30の吐出と着弾した液滴30の固化もしくはゲル化とを複数行っている。そして、固化もしくはゲル化された樹脂の膜を形成し、その樹脂の膜に重ねて液滴30を着弾させた後固化もしくはゲル化している。これにより、下地膜8の形状を高く形成することができる。従って、半導体素子76の厚みが大きいときにも、第1電極5と第2電極6とを繋げるように下地膜8を配置することができる。その後、下地膜8上に金属膜9を形成することにより、第1電極5と第2電極6とを電気的に接続することができる。その結果、半導体素子76の厚みが大きいときにも、第1電極5と第2電極6とを電気的に接続することができる。
As described above, this embodiment has the following effects.
(1) According to this embodiment, a plurality of ejections of the
(2)本実施形態によれば、機能液27は光重合開始剤を含んでいるので機能液27に光を照射して液状の樹脂材料を短時間に固化もしくはゲル化することができる。従って、機能液27の配置と固化もしくはゲル化とを複数行うときには短時間に続けて行える為、生産性良く下地膜8を形成することができる。
(2) According to this embodiment, since the
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
(変形例1)
前記第1の実施形態では、液滴吐出装置12を用いて下地膜8の形状に液滴30を吐出して描画した。機能液27の塗布方法はこれに限らない、シリンジを用いて機能液27を基板2及び半導体素子4上に塗布しても良い。他にも、筆やフエルトペン等の筆記用具をもちいて描画し、機能液27を基板2及び半導体素子4上に塗布しても良い。描画し易い方法を採用しても良い。
In addition, this embodiment is not limited to embodiment mentioned above, A various change and improvement can also be added. A modification will be described below.
(Modification 1)
In the first embodiment, the
(変形例2)
前記第1の実施形態では、基板2上に半導体素子4を配置して電極間の配線を行った。配線する対象は半導体素子4に限らず他の素子を配置しても良い。例えば、コンデンサー、抵抗、コイル、電池、各種センサー素子等を配置して配線することができる。
(Modification 2)
In the first embodiment, the
(変形例3)
前記第2の実施形態では、金属膜9を化学めっきにて形成し、この金属膜9を配線とした。この金属膜9上にさらに電気めっきにて金属膜を積層して形成しても良い。これにより、配線の断面積を広くして配線の電気抵抗を小さくすることができる。
(Modification 3)
In the second embodiment, the
(変形例4)
前記第3の実施形態では、機能液27に光重合開始剤を添加して着弾した液滴30に紫外線を照射した。この他にも、機能液27に熱重合開始剤を添加して加熱により重合を開始させても良い。熱重合開始剤として、例えば、アゾビスイソブチロニトリル等を用いることができる。そして、液滴30の吐出と着弾した液滴30の加熱とを繰り返すことにより、大きな段差のある場所にも下地膜8を繋げて形成することができる。
(Modification 4)
In the third embodiment, the
1…電子装置、2…基材としての基板、4…電子素子としての半導体素子、5…第1電極、6…第2電極、8…下地膜、9…金属膜、27…機能液。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic device, 2 ... Board | substrate as a base material, 4 ... Semiconductor element as an electronic element, 5 ... 1st electrode, 6 ... 2nd electrode, 8 ... Base film, 9 ... Metal film, 27 ... Functional liquid.
Claims (5)
前記第1電極と前記第2電極とを接続するように機能液を配置した後に前記機能液を固化して下地膜を形成する下地膜形成工程と、
化学めっき処理により前記下地膜上に金属膜を形成する化学めっき工程と、を有し、
前記機能液は樹脂及び金属触媒を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。 An electronic element having the first electrode formed thereon is disposed on the substrate on which the second electrode is formed;
A base film forming step of forming a base film by solidifying the functional liquid after disposing the functional liquid so as to connect the first electrode and the second electrode;
A chemical plating step of forming a metal film on the base film by chemical plating treatment,
The method of manufacturing an electronic device, wherein the functional liquid includes a resin and a metal catalyst.
前記機能液はレベリング剤をさらに含むことを特徴とする電子装置の製造方法。 A method of manufacturing an electronic device according to claim 1,
The method of manufacturing an electronic device, wherein the functional liquid further includes a leveling agent.
前記金属触媒は金属を含む官能基を備えたシランカップリング剤であり、前記下地膜形成工程では前記機能液を加熱または光照射して固化することを特徴とする電子装置の製造方法。 A method of manufacturing an electronic device according to claim 2,
The method of manufacturing an electronic device, wherein the metal catalyst is a silane coupling agent having a functional group containing a metal, and the functional liquid is solidified by heating or light irradiation in the base film forming step.
前記下地膜形成工程では前記機能液の配置と固化とを行い、固化された前記機能液に重ねて前記機能液の配置と固化とを行うことを特徴とする電子装置の製造方法。 A method for manufacturing an electronic device according to claim 3,
In the base film forming step, the functional liquid is arranged and solidified, and the functional liquid is arranged and solidified on the solidified functional liquid.
前記機能液は光重合開始剤を含み、前記機能液に光を照射して固化することを特徴とする電子装置の製造方法。 A method for manufacturing an electronic device according to claim 4,
The method of manufacturing an electronic device, wherein the functional liquid includes a photopolymerization initiator, and the functional liquid is solidified by irradiation with light.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010063919A JP2011198991A (en) | 2010-03-19 | 2010-03-19 | Method for manufacturing electronic device |
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| JP (1) | JP2011198991A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114824496A (en) * | 2021-01-29 | 2022-07-29 | 丰田自动车株式会社 | Laminated electrode body, resin-fixed laminated electrode body, and all-solid-state battery |
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2010
- 2010-03-19 JP JP2010063919A patent/JP2011198991A/en not_active Withdrawn
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