立体配線の製造方法およびその製造方法により作製した立体配線基板
【課題】微細なピッチの立体的な配線電極を形成するとともに、接続信頼性に優れた立体配線の形成方法を提供する。
【解決手段】複数段の第１の配線電極群３０と、この第１の配線電極群３０の間を少なくとも高さ方向に接続する第２の配線電極４０とを、光造形法を用いて形成する立体配線の製造方法であって、マスク１５０に形成した所定のパターンで所定の厚みに一括で露光し、順次高さ方向に第１の配線電極群３０と第２の配線電極４０を形成する工程と、第１の配線電極群３０と第２の配線電極４０を埋設する絶縁層を形成する工程とを含む。
【解決手段】複数段の第１の配線電極群３０と、この第１の配線電極群３０の間を少なくとも高さ方向に接続する第２の配線電極４０とを、光造形法を用いて形成する立体配線の製造方法であって、マスク１５０に形成した所定のパターンで所定の厚みに一括で露光し、順次高さ方向に第１の配線電極群３０と第２の配線電極４０を形成する工程と、第１の配線電極群３０と第２の配線電極４０を埋設する絶縁層を形成する工程とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高密度で、立体的な配線を生産性よく形成できる立体配線の製造方法およびその製造方法により作製した立体配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯情報端末などは、様々な機能を内部に取り込むことにより総合情報機器へと急激に進展している。そのため、限られた容積で多様化する機能を実現するためには、半導体チップなどの各種デバイスの小型化・高性能化が前提となっている。しかし、高集積化が実現されてきた半導体チップでさえも、コスト面や技術面などの点で、今までどおりの方法では、大幅な性能向上が困難になりつつある。
【０００３】
そこで、現在、デバイスをコンパクトに収納するための高密度実装技術の重要性が増している。
【０００４】
また、デバイスを高集積化するには、デバイスの微細な配線に対応できる、２次元から３次元への立体的な配線が要望されている。そのため、いかに高密度で、かつ簡単なプロセスで立体配線を形成するかが、開発のポイントになっている。
【０００５】
従来、一般的に図１４に示すような立体配線構造からなるプリント基板が実現されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
以下に、従来の４層に積層された多層構造を有するプリント基板について簡単に説明する。
【０００７】
図１４は、従来の４層に積層された多層構造を有するプリント基板の要部構造およびその製造方法を説明する部分斜視図である。
【０００８】
まず、図１４（ａ）に示すように、樹脂フィルム１０１０の片面に、例えば導電ペーストを印刷して形成された導体パターン１０２０と、ビアホールを導電ペーストで充填した導電ビア１０３０を有する、例えば３枚の片面導体フィルム１０５０を形成する。ここで、導体パターン１０２０には、片面導体フィルム１０５０の積層時に、導電ビア１０３０との位置ずれを許容するためのランド１０４０が形成される。
【０００９】
つぎに、図１４（ｂ）に示すように、３枚の片面導体フィルム１０５０を、導体パターン１０２０と導電ビア１０３０との位置を合わせて載置する。そして、３枚の片面導体フィルム１０５０の上下から、例えばプレス機などを用いて、加熱しながら加圧することにより、図１４（ｃ）に示すような４層構造を有するプリント基板１０００が形成される。
【００１０】
また、光造形法を用いて、立体配線構造を有する配線基板の製造方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１１】
以下、光造形法を用いて、立体配線構造を有する配線基板を製造する方法について、図１５と図１６を用いて説明する。
【００１２】
図１５は配線基板の製造装置を模式的に示す断面図で、図１６は図１５の製造装置を用いた配線基板の製造方法を説明する断面図である。
【００１３】
図１５に示すように、配線基板の製造装置１１００は、絶縁性液状樹脂１１１０を貯めた第１の貯溜槽１１２０と導電性液状樹脂１１３０を貯めた第２の貯溜槽１１４０を備えている。そして、テーブル１１５０に設置した基板１１６０を、第１の貯溜槽１１２０と第２の貯溜槽１１４０を交互に移動させる移動制御部１１８０を有している。さらに、例えば所定の深さに配置された基板１１６０の上の絶縁性液状樹脂１１１０または導電性液状樹脂１１３０を、紫外線などを発生するレーザ照射装置１１９０で所定のパターンを走査することにより硬化させ、所定のパターンを光造形法により形成するものである。
【００１４】
以下、具体的な製造方法について、図１６を用いて説明する。
【００１５】
まず、図１６（ａ）に示すように、基板１１６０を第１の貯溜槽１１２０の絶縁性液状樹脂１１１０に浸漬し、光造形法により基板１１６０の表面に電気的絶縁層１２００を所定の厚みで形成する。
【００１６】
つぎに、図１６（ｂ）に示すように、第２の貯溜槽１１４０の導電性液状樹脂１１３０に浸漬し、導電性液状樹脂１１３０が所定の厚みで平坦化した後、所定の導体パターン１２１０を、光造形法により電気的絶縁層１２００の上に形成する。その後、導体パターン１２１０以外の導電性液状樹脂１１３０を除去することにより、１層目の導体パターン１２１０を形成する。
【００１７】
つぎに、図１６（ｃ）に示すように、基板１１６０を第１の貯溜槽１１２０の絶縁性液状樹脂１１１０に浸漬し、光造形法により基板１１６０の導体パターン１２１０の上に電気的絶縁層１２２０を所定の厚みで形成する。このとき、導体パターン１２１０の所定の位置の絶縁性液状樹脂１１１０に光を照射せずに、絶縁性液状樹脂１１１０を除去することによりビア穴１２３０が形成される。
【００１８】
つぎに、図１６（ｄ）に示すように、第２の貯溜槽１１４０の導電性液状樹脂１１３０に浸漬し、導電性液状樹脂１１３０が所定の厚みで平坦化した後、ビア穴１２３０を被覆する２層目の導体パターン１２４０を、光造形法により電気的絶縁層１２２０の上に形成する。
【００１９】
つぎに、図１６（ｅ）に示すように、上記と同様の方法により、導体パターン１２４０の上に電気的絶縁層１２５０と３層目の導体パターン１２６０を形成する。
【００２０】
以上の工程により、多層の配線基板を生産性よく形成できることが記載されている。
【００２１】
また、液晶マスクを用いた光造形法により、立体的な構造物を形成した例が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【００２２】
上記方法によれば、液晶マスクで、光硬化性樹脂からなる造形対象物の３次元形状を非積層で一体に形成することにより、異なる形状の複数の部品を同時に作製できるため、多品種少量生産に適することが示されている。
【００２３】
また、同様に光造形法を用いて、立体構造物に電気回路パターンを形成した回路部品の製造方法が開示されている（例えば、特許文献４参照）。
【００２４】
上記によれば、図１７に示すように光造形法により光硬化性樹脂を層状に硬化させ立体構造物１３００を形成する。そして、その表面に金属メッキを形成し、その金属メッキをフォトリソグラフィ法とエッチング法を用いて、電気回路パターン１３１０を形成するものである。これにより、短期間で立体構造物１３００に電気回路パターン１３１０を形成した回路部品が得られるとしている。
【特許文献１】特開２００２−３６８４１８号公報
【特許文献２】特開２００４−２２６２３号公報
【特許文献３】特開２００１−２５２９８６号公報
【特許文献４】特開平１０−１２９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら、上記特許文献１に示すようなプリント基板では、複数枚の樹脂フィルムの上下面に導体パターンを形成し、樹脂フィルム中に形成した導電ビアと接続することにより積層基板を構成している。そして、樹脂フィルムの積層時の導電ビアと導体パターンとの接続位置のずれを考慮して、ランドを形成している。
【００２６】
そのため、以下に示す、図１８を用いて説明するような課題を生じている。
【００２７】
図１８は、導電ビア１０３０と導体パターン１０２０がランド１０４０を介して接続された状態を説明する模式図である。
【００２８】
つまり、図１８（ｂ）の平面図に示すように、導電ビア１０３０と接続するランド１０４０により、導体パターン１０２０をランド１０４０を避けて配置しなければならず、微細なピッチで導体パターン１０２０を形成することができないという課題があった。
【００２９】
また、導体パターン１０２０を樹脂フィルムの両面にしか形成できないため、高密度の立体的な配線が制限されていた。
【００３０】
また、導電ビア１０３０と導体パターン１０２０が圧接や圧着により接続されるため、接続界面への異物の混入や酸化膜の形成により、接続抵抗の増加など接続の信頼性に課題があった。それを防止するために、界面をエッチングなどにより処理すると、工程数の増加などにより生産性が低下するという問題が発生する。
【００３１】
また、複数枚の樹脂フィルムを積層して一体化する場合、気泡などの残存により、剥離などが発生しやすく信頼性に課題があった。
【００３２】
同様に、特許文献２に示されている配線基板は、導体パターンと電気的絶縁層を貯溜槽の切り替えにより形成するため、多層構造を有する配線基板を容易に製造できるという利点を有するものである。
【００３３】
しかし、上記配線基板においても、導電ビアの形状よりも導体パターンが大きいために、微細なピッチの導体パターンを形成できないという課題があった。
【００３４】
そして、導体パターンが平坦に形成された電気的絶縁層の上に形成されるため、任意の位置に導体パターンを形成できないという課題があった。
【００３５】
さらに、導体パターンと導電ビアおよび電気的絶縁層を、別々の工程で層ごとに形成するため、生産性が低下するとともに、導体パターンと導電ビアとの層間での接続の信頼性に課題があった。
【００３６】
また、特許文献３によれば、立体的な絶縁性の構造物を一括に作製することはできるが、電気的に接続された立体的な配線電極に関する記載は何ら開示されていない。
【００３７】
また、特許文献４に示されている回路部品は、立体構造物の表面の所定の位置に電気回路パターンを形成するものである。
【００３８】
そのため、立体的な構造を有する電気回路パターンの形成は困難であった。さらに、電気回路パターンはエッチングにより形成するため、立体構造物の段差での微細な形成が困難で、生産性が低いという課題があった。
【００３９】
本発明は、上記の課題を解決するものであり、微細なピッチを有する立体的な配線を一括に生産性よく形成できる立体配線の製造方法およびその方法により作製した立体配線基板を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００４０】
上述したような目的を達成するために、本発明の立体配線の製造方法は、複数段の第１の配線電極群と、第１の配線電極群の間を少なくとも高さ方向に接続する第２の配線電極とを、光造形法を用いて形成する立体配線の製造方法であって、マスクに形成した所定のパターンで所定の厚みに一括で露光し、順次高さ方向に第１の配線電極群と第２の配線電極を形成する方法を含む。
【００４１】
さらに、第１の配線電極群と第２の配線電極を埋設する絶縁層をさらに形成する方法を含んでいてもよい。
【００４２】
これら方法により、立体的な配線電極群を生産性よく作製することができる。また、立体的な配線電極群を形成後に、それらを埋設する絶縁層を設けることにより、層ごとに形成される多層基板における層の概念をなくし、任意の位置に配線電極群を作製することができる。また、絶縁層により、立体的な配線電極群の信頼性を向上することができる。
【００４３】
さらに、マスクは、パターンを作成する液晶パネルであってもよい。
【００４４】
この方法により、１枚のマスクで任意の形状や任意の方向に立体的な配線電極群を、短時間で容易に連続して形成することができる。
【００４５】
さらに、第１の配線電極群と第２の配線電極が、導電フィラーを含む光硬化性樹脂で形成されていてもよい。
【００４６】
この方法により、光硬化と同時に電気的に接続された立体的な配線電極群を形成することができる。
【００４７】
さらに、第１の配線電極群と第２の配線電極が、光硬化性樹脂とその外表面に形成された金属層からなっていてもよい。
【００４８】
この方法により、配線抵抗の低い、高周波伝送特性に優れた立体的な配線電極群を一括で、生産性よく形成できる。
【００４９】
さらに、光硬化性樹脂が、可視光で硬化する樹脂であってもよい。
【００５０】
この方法により、液晶パネルの液晶材料の特性を低下させずに立体的な配線電極群を形成できる。
【００５１】
また、本発明の立体配線基板は、立体配線の製造方法により作製された構成を有する。
【００５２】
これにより、設計自由度に優れた立体配線基板を生産性よく実現できる。
【発明の効果】
【００５３】
本発明の立体配線の製造方法によれば、高密度実装を実現する微細なピッチの立体的な配線電極群を一括で形成できるため生産性の向上に優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
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。
【００５５】
（第１の実施の形態）
以下では、本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を、立体配線基板に適用した例で説明する。
【００５６】
図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法により作製した立体配線基板を模式的に示す部分平面図で、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図で、同図（ｃ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００５７】
図１に示すように、立体配線基板１０は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などからなる絶縁性基板２０の少なくとも一方の面に、例えば銀粒子などの導電フィラーを含む光硬化性樹脂により立体的に形成された配線電極群が絶縁層５０に埋設された構成を有している。
【００５８】
ここでは、説明をわかりやすくするために、図１（ａ）の配線電極群で帯状に示されているものを第１の配線電極群３０とし、円状に示されているものを第２の配線電極４０とする。そして、第２の配線電極４０は、従来の配線基板での導電ビアと同様の作用を有するもので、複数段に形成された第１の配線電極群３０を、高さ（厚み）方向に接続するものである。また、第２の配線電極４０の形状は、円状だけでなく、例えば多角形や楕円など任意に設計できることはいうまでもない。
【００５９】
また、本発明の第１の実施の形態の立体配線の製造方法により形成された立体配線基板１０においては、第１の配線電極群３０は、立体配線基板１０の高さ方向に設けられた、最下段に相当する１段目の第１の配線電極３２、２段目の第１の配線電極３４と最上段に相当する３段目の第１の配線電極３６の、例えば３段に構成した例で示している。
【００６０】
以下に、図２と図３を用いて、立体配線基板１０の製造方法を例に、本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法について説明する。
【００６１】
図２は、本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を用いた立体配線基板の製造方法を説明する断面図である。また、図３は、本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を説明する断面図である。
【００６２】
まず、図２（ａ）に示すように、例えば２０μｍ〜１０００μｍの厚みのＰＥＴフィルム、ポリイミドフィルムやガラスエポキシ基板、セラミック基板やガラス基板などの絶縁性基板２０を準備する。
【００６３】
つぎに、図２（ｂ）に示すように、絶縁性基板２０の上に、光造形法を用いて、順次１段目の第１の配線電極３２、第２の配線電極４０、２段目の第１の配線電極３４、第２の配線電極４０、３段目の第１の配線電極３６を形成する。
【００６４】
ここで、図３を用いて、第１の配線電極群３０と第２の配線電極４０からなる立体的な配線電極群の製造方法について詳細に説明する。
【００６５】
まず、図３（ａ）に示すように、例えば銀粒子などの導電フィラーを含むウレタン系の光硬化性樹脂（以下では、「導電性光硬化樹脂」と記す）１００で満たされた容器１１０の中に、少なくともＺ方向に移動可能なテーブル１２０の上に設置した絶縁性基板２０を浸漬する。
【００６６】
そして、絶縁性基板２０を被覆する導電性光硬化樹脂１００の上に、例えば少なくとも紫外光や可視光は遮断する金属などで構成された所定のパターンの開口部１４０を有するマスク１５０を配置する。そして、マスク１５０の開口部１４０を通して、例えば光照射装置（図示せず）から出射される照射光１３０を、絶縁性基板２０の上の導電性光硬化樹脂１００に照射する。これにより、例えば１段目の第１の配線電極３２のパターン形状の開口部１４０を有するマスク１５０を介して、絶縁性基板２０に１段目の第１の配線電極３２が一括で、所定の厚みに形成される。なお、所定の厚みとは、例えば配線パターンの場合、１μｍ〜１００μｍであり、その厚みは、照射光１３０の強度や照射時間により、任意に調節できる。このとき、マスク１５０の開口部１４０により発生する回折光の影響を除くことが好ましい。これにより、急峻な断面形状のパターンを形成できる。
【００６７】
ここで、光照射装置として、アルゴンレーザ、Ｈｅ−Ｃｄレーザ、ＹＡＧレーザ、ヘリウムネオンレーザや半導体レーザまたは高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ、タングステンランプ、ハロゲンランプや蛍光ランプなどを用いることができる。
【００６８】
つぎに、図３（ｂ）および図３（ｃ）に示すように、順次テーブル１２０をＺ方向に移動させ、第１の配線電極群３０および第２の配線電極４０に対応した所定のパターンの開口部１４０を有するマスク１５０を、順次交換しながら、導電性光硬化樹脂１００を硬化させ、第１の配線電極群３０および第２の配線電極４０を形成する。
【００６９】
これにより、図２（ｂ）に示すような立体的な配線電極群が導電性光硬化樹脂１００の中に形成される。
【００７０】
ここで、テーブル１２０は、以下で述べるように、マスク１５０の交換に対応させて移動させる。そのとき、例えば第１の配線電極群３０の各段の厚みや第２の配線電極４０の高さ（厚さ）に応じ、照射光１３０の強度、照射時間および導電性光硬化樹脂１００の導電フィラーの形状や大きさを考慮して制御装置１６０により、テーブル１２０の移動量などが制御される。
【００７１】
以下に、マスクの開口部の形状とそのマスクの開口部の形状が絶縁性基板上に形成される立体配線の製造方法について、図４および図５を用いて、さらに詳細に説明する。
【００７２】
図４は、立体配線基板の上に第１の配線電極群および第２の配線電極を形成する各処理段階のマスクの一例を示す平面図である。そして、図５の左側の図は図４の各マスクに対応して絶縁性基板上に形成される配線電極群を示す平面図で、図５の右側の図は、図５の左側の図のＡ−Ａ線断面図である。なお、図５の右側の図は、導電性光硬化樹脂の硬化後の所定のパターンのみを示しているが、実際の工程においては、その周囲に未硬化の導電性光硬化樹脂が存在している。
【００７３】
まず、図４（ａ）に示すように、１段目の第１の配線電極形状の開口部１４１を備えたマスク１５０に照射光を照射して、導電性光硬化樹脂を硬化させる。これにより、図５（ａ）に示すような、絶縁性基板２０の上に、１段目の第１の配線電極３２が形成される。このとき、絶縁性基板２０は、１段目の第１の配線電極３２の厚み、例えば２０μｍ程度、導電性光硬化樹脂中に沈んだ状態に保持され、光造形が行われる。
【００７４】
つぎに、図４（ｂ）に示すように、１段目の第１の配線電極と２段目の第１の配線電極間を接続する第２の配線電極形状の開口部１４２を備えたマスク１５０に照射光を照射して、導電性光硬化樹脂を硬化させる。これにより、図５（ｂ）に示すような、１段目の第１の配線電極３２の上に第２の配線電極４０が形成される。このとき、絶縁性基板２０は、さらに第２の配線電極４０の厚み、例えば５０μｍ程度、導電性光硬化樹脂中に沈んだ状態に保持され、光造形が行われる。
【００７５】
つぎに、図４（ｃ）に示すように、第２の配線電極と接続する２段目の第１の配線電極形状の開口部１４３を備えたマスク１５０に照射光を照射して、導電性光硬化樹脂を硬化させる。これにより、図５（ｃ）に示すように、第２の配線電極４０の上に２段目の第１の配線電極３４が形成される。このとき、絶縁性基板２０は、さらに２段目の第１の配線電極３４の厚み、例えば２０μｍ程度、導電性光硬化樹脂中に沈んだ状態に保持され、光造形が行われる。
【００７６】
つぎに、図４（ｄ）に示すように、２段目の第１の配線電極と３段目の第１の配線電極間を接続する第２の配線電極形状の開口部１４４を備えたマスク１５０に照射光を照射して、導電性光硬化樹脂を硬化させる。これにより、図５（ｄ）に示すような、２段目の第１の配線電極３４の上に第２の配線電極４０が形成される。このとき、絶縁性基板２０は、さらに第２の配線電極４０の厚み、例えば７５μｍ程度、導電性光硬化樹脂中に沈んだ状態に保持され、光造形が行われる。
【００７７】
つぎに、図４（ｅ）に示すように、第２の配線電極と接続する３段目の第１の配線電極形状の開口部１４５を備えたマスク１５０に照射光を照射して、導電性光硬化樹脂を硬化させる。これにより、図５（ｅ）に示すように、第２の配線電極４０の上に３段目の第１の配線電極３６が形成される。このとき、絶縁性基板２０は、さらに３段目の第１の配線電極３６の厚み、例えば２５μｍ程度、導電性光硬化樹脂中に沈んだ状態に保持され、光造形が行われる。
【００７８】
上記で説明したように、本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法により、少なくとも第１の配線電極群と第２の配線電極の接続部は、同一形状で連続して一体に、さらに平面方向において一括して形成することができる。
【００７９】
上述した立体配線の製造方法により、図２（ｂ）に示す立体的な配線電極群が、未硬化の導電性光硬化樹脂１００の中に形成される。
【００８０】
つぎに、図２（ｃ）に示すように、照射光１３０が照射されていない未硬化の導電性光硬化樹脂１００を、例えば溶剤への浸漬、エアーブローまたはスピンコーターを用いて取り除くことにより、第１の配線電極群３０と第２の配線電極４０からなる立体的な配線電極群が形成される。
【００８１】
つぎに、図２（ｄ）に示すように、例えばアクリル、ウレタンやエポキシなどの液状樹脂で満たされた容器（図示せず）に、図２（ｃ）に示す第１の配線電極群３０や第２の配線電極４０からなる配線電極群を浸漬する。そして、例えば紫外線で硬化させることにより、絶縁層５０を有する立体配線基板１０が形成される。
【００８２】
なお、絶縁層５０は、ＰＥＴ樹脂を、例えば毛細管現象を利用して、配線電極群の周囲に注入して形成することもできる。
【００８３】
上記で説明したように、本発明の第１の実施の形態の立体配線の製造方法によれば、第１の配線電極群と第２の配線電極から構成される立体的な配線電極群を一括に形成できるため、生産性を大幅に向上させて、例えば立体配線基板などを容易に作製することができる。
【００８４】
また、マスクの交換により、任意の位置に配置して第１の配線電極群や第２の配線電極を形成できる。その結果、第１の配線電極群や第２の配線電極の形成位置が制限されない、設計自由度の高い製造方法を実現できる。
【００８５】
また、マスクの交換だけで第１の配線電極群と第２の配線電極とを連続して形成できるため、第１の配線電極群と第２の配線電極との界面が形成されない。そのため、界面での接続抵抗の増加がなく、ばらつきの小さい接続の信頼性に優れた立体配線の製造方法を実現できる。
【００８６】
また、図６を用いて説明するように、本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を用いて形成された第１の配線電極群と第２の配線電極からなる配線電極群は、以下に示す特徴を有する。
【００８７】
図６（ａ）は、第１の配線電極群と第２の配線電極の接続の状態を示す部分斜視図で、同図（ｂ）は第１の配線電極群と第２の配線電極との配置関係を説明する部分平面図である。
【００８８】
すなわち、図６（ａ）に示すように、１段目の第１の配線電極３２と２段目の第１の配線電極３４は、第２の配線電極４０を介して、少なくともその接続部４５は、同一形状で連続的に、かつ一体的に形成される。そのため、図６（ｂ）に示すように、従来必要であったランドを設ける必要がない。その結果、第１の配線電極群と第２の配線電極とを連続して形成できるため、位置ずれなどを考慮したランドを形成する必要がなく、微細なピッチで第１の配線電極群や第２の配線電極を形成できる。
【００８９】
なお、本発明の第１の実施の形態では、マスクを交換して所定の配線電極群を立体的に形成する例で説明したが、これに限られない。例えば、所定のパターンをＣＡＤデータなどに基づいて作成できる、例えばマトリックス駆動型の液晶パネルをマスクとして用いることもできる。このとき、液晶パネルの液晶材料の特性の低下を防止するために、液晶パネルを照射する照射光は、例えばアルゴンレーザ（波長４８８ｎｍ）やヘリウムネオンレーザ（波長６３２．８ｎｍ）などの可視光であることが好ましい。その中でも、微細な形状を形成する場合には、波長の短いものがさらに好ましい。
【００９０】
これにより、マスクの交換工程を省略できるため、さらに短時間での立体配線の製造方法を実現できる。
【００９１】
また、液晶パネルは、電気信号により任意のパターンを連続的に作成できるため、例えば図７に示すように、任意の傾きや断面形状の異なる第１の配線電極１７０、１７５や第２の配線電極４２を自由に形成できる。これにより、さらに設計自由度の高い、汎用性に優れた立体配線の製造方法を実現できる。
【００９２】
以下に、本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を実現する光造形装置について、図８を用いて説明する。
【００９３】
図８は、本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を実現する光造形装置２００の概略図である。
【００９４】
図８に示すように、光造形装置２００は、例えば光照射装置２０２、コリメータ部２０４、偏光子２０６、２０８、パターン作成装置２１０、レンズ２１２、ミラー２１４、対物レンズ２１６、導電性光硬化樹脂を充填した容器２１８、対象物を移動させるテーブル２２０とそれを制御する制御装置２２２などから構成される。
【００９５】
なお、光照射装置２０２は、可視光や紫外光などを発生するレーザやランプなどで構成される。
【００９６】
また、パターン作成装置２１０は、金属製の交換可能なマスクや液晶パネルで構成される。そして、液晶パネルの場合には、例えばＣＡＤデータなどの所定の２次元のパターン情報が、例えばＰＣなどの制御部２２４を介して、液晶パネル２１１に表示される。
【００９７】
以下では、パターン作成装置２１０として、液晶パネル２１１を例に、その動作について説明する。
【００９８】
まず、光照射装置２０２から出射した、例えばレーザ光２０３は、コリメータ部２０４により、液晶パネル２１１の全面に照射できるようにレーザ光２０３のビーム径が広げられる。
【００９９】
そして、液晶パネル２１１の前に設けられた偏光子２０６により、例えばレーザ光２０３の直線偏光成分の光をカットして、パターンのコントラストを向上させる。
【０１００】
さらに、液晶パネル２１１は、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のマトリックス駆動により、制御部２２４から出力される所定のパターンを表示する。
【０１０１】
また、液晶パネル２１１の後に設けられた偏光子２０８により、液晶パネル２１１に表示されたパターンが光の濃淡に変換される。
【０１０２】
そして、偏光子２０８を通過したレーザ光２０３を、レンズ２１２、ミラー２１４と対物レンズ２１６などで構成されるパターンを任意の大きさに変換する光学系を介して、導電性光硬化樹脂１００に結像して、所定のパターンで露光する。
【０１０３】
さらに、制御装置２２２により、順次テーブル２２０を、例えばＺ方向に移動させて、立体配線が形成される。
【０１０４】
なお、パターン作成装置２１０は、複数のマスクにより構成されている場合には、テーブル２２０の動作に対応させて、マスクを交換する機構を備えることはいうまでもない。
【０１０５】
また、上記では、レーザ光２０３を容器２１８の上面から照射する例で説明したが、これに限られない。例えば、図９の光造形装置２５０に示すように、容器２１８の底面をレーザ光２０３が透過する、例えば石英などで光透過窓２２６を形成し、テーブル２２０に設置された絶縁性基板２０を引き上げながら、３次元の立体配線を形成してもよい。この場合、導電性光硬化樹脂１００が、容器２１８の底面と絶縁性基板２０で規制されるため平坦性よく供給される。そのため、導電性光硬化樹脂１００の粘性を利用して平坦化させた後、テーブル２２０を引き下げて立体配線を形成する場合と比較して、短時間での形成が可能となる。
【０１０６】
また、上記では、絶縁層で配線電極群を埋設した例で説明したが、これに限られない。例えば、配線電極群が、その立体配線構造を保つために必要な機械的な強度を有する場合には、特に、絶縁層を設けなくてもよい。これにより、絶縁層などの誘電体層がないため、高周波特性がさらに向上した立体配線を有する立体配線基板が得られる。
【０１０７】
さらに、絶縁層を形成した場合には、絶縁性基板を、例えば研磨法などにより除去してもよい。これにより、さらに薄型の立体配線基板を実現できる。
【０１０８】
以下に、本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を適用した別の例について、図１０を用いて説明する。
【０１０９】
図１０は、本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を適用した別の例を説明する図である。
【０１１０】
すなわち、ウエハ３００上に形成された半導体チップ３１０の電極端子３２０に、立体配線を形成して再配線する、いわゆるウエハ・レベル・チップ・サイズ・パッケージ（ＷＬ−ＣＳＰ）に適用したものである。
【０１１１】
図１０（ａ）は、例えばシリコンなどのウエハ３００に形成された半導体チップ３１０を示す平面図で、同図（ｂ）から同図（ｄ）は、同図（ａ）のウエハ３００に立体配線を形成する工程を説明する同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。なお、図１０（ｂ）から図１０（ｄ）は、個別の半導体チップ３１０で示すが、通常はウエハ３００の状態で形成されるものである。
【０１１２】
まず、図１０（ａ）に示すように、半導体チップ３１０が形成されたウエハ３００を準備する。
【０１１３】
つぎに、図１０（ｂ）に示すように、上記で説明した光造形法により、半導体チップ３１０の、例えば４０μｍピッチで形成された電極端子３２０に、第２の配線電極３４０と第１の配線電極３５０からなる配線電極群３３０を形成する。これにより、半導体チップ３１０に形成された微小な電極端子３２０を、立体配線により、例えば半導体チップ３１０の全面に拡大して、他の回路基板などにフリップチップ実装が可能な、例えば１２０μｍピッチで形成された電極端子３５５の配置に再配線される。
【０１１４】
つぎに、図１０（ｃ）に示すように、立体配線された配線電極群３３０の周囲に、例えば封止樹脂などで絶縁層３６０を形成し、配線電極群３３０を埋設する。このとき、少なくとも最上段の配線電極群３３０は露出するように埋設することが好ましいが、困難な場合には、例えばＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）などの研磨処理により、配線電極群３３０を露出させてもよい。これにより、確実に配線電極群３３０を露出させ、信頼性の高い接続が可能となる。
【０１１５】
つぎに、図１０（ｄ）に示すように、露出させた配線電極群３３０の電極端子３５５に、例えばハンダボールなどでバンプ３７０を形成する。
【０１１６】
そして、バンプ３７０が形成された半導体チップ３１０を、例えばダイシング法などで個片に分離することにより、信頼性の高いＷＬ−ＣＳＰを容易に得ることができる。
【０１１７】
なお、上記では、バンプ３７０をハンダボールなどで別の工程で形成する例で説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、上記光造形法を用いて、立体的な配線電極群と、一体に一括でバンプを形成してもよい。この場合、少なくとも絶縁層３６０でバンプが埋設されないように形成することが重要である。
【０１１８】
また、上記では、半導体チップ３１０に直接、再配線用の配線電極群を形成する例で説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、再配線用の配線電極群を有する、例えばインターポーザなどとして作製してもよい。
【０１１９】
以下に、本発明の第１の実施の形態に用いられる導電性光硬化樹脂１００について、詳細に説明する。
【０１２０】
すなわち、導電性光硬化樹脂１００は、光硬化性モノマーおよび光重合開始剤を含む光硬化性樹脂と、導電フィラーとを少なくとも含有する。
【０１２１】
ここで、光硬化性モノマーは、複数の光重合性基を有する多官能性モノマーと光重合性基を１つだけ有する単官能性モノマーの両方を含むことが好ましい。
【０１２２】
そして、複数の光重合性基を有する多官能性モノマーとしては、例えば１分子中に、炭素−炭素二重結合重結合のような重合可能な官能基を２つ以上有する化合物が用いられる。多官能性モノマーに含まれる重合可能な官能基の数は、３個〜１０個であることが好ましいが、これらの範囲に限定されない。なお、重合可能な官能基の数が３個より少ない場合、硬化性が低下する傾向がある。その官能基の数が１０個より多くなると、分子サイズが大きくなり、粘度が大きくなる傾向がある。
【０１２３】
複数の光重合性基を有する多官能性モノマーの具体的な例としては、例えばアリル化シクロヘキシルジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，３−ブチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、グリセロールジアクリレート、メトキシ化シクロヘキシルジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリグリセロールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ビスフェノールＡジアクリレート、ビスフェノールＡ−エチレンオキサイド付加物のジアクリレート、ビスフェノールＡ−プロピレンオキサイド付加物のジアクリレートが挙げられる。また、上記化合物に含まれるアクリル基の一部または全てを、例えばメタクリル基に置換した化合物を用いることもできる。
【０１２４】
光重合性基を１つだけ有する単官能性モノマーは、かぶり現象を防止するために、導電性光硬化樹脂に添加される。単官能性モノマーを含有しない場合には、光硬化が進みやすくなるため、露光部分だけでなく、非露光部分まで光硬化が進み、パターンの境界がぼける、いわゆる、かぶり現象が発生しやすくなる。
【０１２５】
また、単官能性モノマーは比較的低粘度であるため、導電性光硬化樹脂の粘度を低くするために添加してもよい。
【０１２６】
光重合性基を１つだけ有する単官能性モノマーとしては、例えばベンジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシトリエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレート、ヘプタデカフロロデシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、イソボニルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、イソデキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、メトキシジエチレングリコールアクリレート、オクタフロロペンチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、トリフロロエチルアクリレートが挙げられる。また、上記化合物に含まれるアクリル基を、例えば、メタクリル基に置換した化合物を、単官能性モノマーとして用いることもできる。
【０１２７】
また、光重合開始剤としては、市販の光開始剤を好適に使用できる。光重合開始剤としては、例えば光還元性の色素と還元剤との組み合わせが用いられる。なお、光重合開始剤はこれらに限定されるものではない。
【０１２８】
ここで、光還元性の色素としては、例えばベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４’−ビス（ジメチルアミン）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミン）ベンゾフェノン、α−アミノアセトフェノン、４，４’−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、ベンジルメトキシエチルアセタール、ベンゾインメチルエーテル、アントラキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン、２−アミルアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンズスベロン、メチレンアントロン、４−アジドベンジルアセトフェノン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）−４−メチルシクロヘキサノン、１−フェニル−プロパンジオン−２−（Ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１，３−ジフェニル−プロパントリオン−２−（Ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−３−エトキシープロパントリオン−２−（Ｏ−ベンゾイル）オキシム、ミヒラーケトン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、ｎ−フェニルチオアクリドン、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルスルフィド、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホスフィン、カンファーキノン、四臭素化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾイル、エオシン、メチレンブルーが挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１２９】
さらに、還元剤としては、例えばアスコルビン酸、トリエタノールアミンが挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１３０】
また、導電フィラーとしては、導電性を有する金属微粒子であれば、限定されることなく用いることができる。例えば、金、銀、白金、ニッケル、銅、パラジウム、モリブデン、タングステンなどの微粒子が挙げられる。これらの金属微粒子は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。また、上記元素を含む合金からなる合金粉を導電フィラーとして使用することもできる。
【０１３１】
なお、低温による焼成で低抵抗の配線電極群を得るためには、比較的融点が低く、比抵抗値の低い金属材料を導電フィラーとして用いることが好適である。このような金属材料としては、例えば、金、銀および銅が好ましい。なお、金は非常に高価であること、銅は酸化しやすく、空気中の焼成ができないことなどから、銀が最も好適である。
【０１３２】
そして、導電フィラーの形状は、塊状、鱗片状、微結晶状、球状、粒状、フレーク状などの種々の形状であってもよいし、不定形であってもよい。その中でも、導電フィラーの形状は、球状または粒状であることが好ましい。露光時の光透過性がよく、露光効率がよいからである。
【０１３３】
さらに、導電フィラーの平均粒子径は、３μｍ未満であることが好ましく、１μｍ未満であることがさらに好ましい。導電フィラーの平均粒子径が３μｍ未満であることにより、１５０℃〜３５０℃程度の低温での焼結が可能となるため、焼結後の比抵抗値が小さく、電気伝導性に優れた配線電極群が得られる。そして、このような微粒子を使用することにより、解像度の高い導電性光硬化樹脂が得られる。また、導電フィラーの平均粒子径が１μｍ未満であることにより、さらに、低温で焼結を行うことができるだけでなく、より微細な配線電極群を形成することができる。さらに、導電フィラーの平均粒子径が３μｍ以上である場合には、導電性光硬化樹脂の表面粗さが大きくなり、寸法精度が低下する。
【０１３４】
また、基板の移動時に、導電性光硬化樹脂を短時間で供給するために、導電性光硬化樹脂の粘度は、１０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、１Ｐａ・ｓ以下であることがさらに好ましい。特に、導電性光硬化樹脂の粘度が１Ｐａ・ｓ以下である場合には、基板面への導電性光硬化樹脂の供給時間をさらに短縮できるため、導電性光硬化樹脂の厚みをより薄くすることができ、配線電極群の解像度を向上させることができる。さらには、供給時間の短縮により、生産性を向上させることもできる。一方で、導電性光硬化樹脂の粘度が１０Ｐａ・ｓよりも高い場合には、所定厚みの配線電極群を形成するために多くの時間を要したり、供給過程で導電性光硬化樹脂中に空気が入ったりすることがある。
【０１３５】
ここで、上記粘度は、例えば温度２５℃で、コーンプレート型粘度計を用いて測定した値で示したものである。
【０１３６】
また、導電性光硬化樹脂に含まれる光硬化性樹脂について、多官能性モノマー、単官能性モノマーおよび光重合開始剤の適正な配合量は、導電フィラー１００重量部あたり、多官能性モノマーは５重量部〜３０重量部、単官能性モノマーは０．５重量部〜１０重量部、光重合開始剤は０．１重量部〜５重量部であることが望ましい。そして、各光硬化性樹脂の量が上記範囲を外れた場合、所望の導電性が得られず、さらに、密着性、配線電極群の形成の点で問題を生じる。
【０１３７】
なお、導電性光硬化樹脂は、上記導電フィラーおよび光硬化性樹脂の他に、例えば、分散剤および粘度調節剤を含んでいてもよいものである。
【０１３８】
（第２の実施の形態）
以下では、本発明の第２の実施の形態における立体配線の製造方法を、立体配線基板に適用した例で説明する。
【０１３９】
図１１（ａ）は本発明の第２の実施の形態における立体配線の製造方法により作製した立体配線基板を模式的に示す部分平面図で、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図で、同図（ｃ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【０１４０】
図１１に示すように、立体配線基板４００は、例えばウレタン樹脂などの光硬化性樹脂により立体的に形成された配線樹脂群の外表面に金属層４１０を形成して構成された配線電極群が絶縁層４５０に埋設された構成を有している。ここで、金属層４１０としては、例えば金、銀や銅などが、例えば無電解メッキ法などを用いて形成されている。
【０１４１】
すなわち、第２の実施の形態は、配線樹脂群の外表面に金属層４１０を形成して配線電極群とした点で、第１の実施の形態とは異なるものであり、他の構成は同様である。
【０１４２】
ここでは、説明をわかりやすくするために、図１１（ａ）の配線電極群で帯状に示されているものを第１の配線電極群４３０とし、円状に示されているものを第２の配線電極４４０とする。そして、第２の配線電極４４０は、従来の配線基板での導電ビアと同様の作用を有するもので、複数段に形成された第１の配線電極群４３０を、高さ（厚み）方向に接続するものである。
【０１４３】
さらに、本発明の第２の実施の形態においては、第１の配線電極群４３０は、立体配線基板４００の高さ方向に設けられた最下段に相当する１段目の第１の配線電極４３２、２段目の第１の配線電極４３４と最上段に相当する３段目の第１の配線電極４３６の、例えば３段で構成された例で示している。
【０１４４】
以下に、図１２を用いて、本発明の第２の実施の形態における立体配線の製造方法を用いて作製した立体配線基板を例に説明する。なお、図１１と同じ構成要素には同じ符号を付して説明する。
【０１４５】
図１２は、本発明の第２の実施の形態における立体配線の製造方法を用いて作製した立体配線基板の製造方法を説明する断面図である。
【０１４６】
まず、図１２（ａ）に示すように、例えば２０μｍ〜１０００μｍの厚みのＰＥＴフィルム、ポリイミドフィルムやガラスエポキシ基板、セラミック基板またはガラス基板などの絶縁性基板４２０を準備する。
【０１４７】
つぎに、図１２（ｂ）に示すように、絶縁性基板４２０の上に、光造形法を用いて、順次１段目の第１の配線樹脂４３１、２段目の第１の配線樹脂４３３と３段目の第１の配線樹脂４３５とからなる第１の配線樹脂群４２９と、それらの段間を高さ方向に接続する第２の配線樹脂４３９とを形成する。このとき、第１の配線樹脂群４２９と第２の配線樹脂４３９との接続部４４５は、少なくとも同一形状で連続に一体で形成される。
【０１４８】
なお、第１の配線樹脂群と第２の配線樹脂の製造方法は、図２を用いて説明した第１の実施の形態の第１の配線電極群と同様であるが、導電フィラーを含有しない光硬化性樹脂で形成する点で異なるものである。
【０１４９】
そこで、図１３を用いて、第１の配線樹脂群４２９と第２の配線樹脂４３９の立体配線の製造方法について簡単に説明する。
【０１５０】
まず、図１３（ａ）に示すように、例えばウレタン系の光硬化性樹脂５００で満たされた容器５１０の中に、少なくともＺ方向に移動可能なテーブル５２０の上に設置した絶縁性基板４２０を浸漬する。
【０１５１】
そして、絶縁性基板４２０を被覆する光硬化性樹脂５００の上に、例えば少なくとも紫外光や可視光は遮断する金属などで構成された所定のパターンの開口部５４０を有するマスク５５０を配置する。そして、マスク５５０の開口部５４０を通して、例えば光照射装置（図示せず）から出射される照射光５３０を、絶縁性基板４２０の上の光硬化性樹脂５００に照射する。それにより、例えば１段目の第１の配線樹脂４３１のパターン形状の開口部５４０を有するマスク５５０を介して、絶縁性基板４２０に１段目の第１の配線樹脂４３１が一括で、所定の厚みに形成される。なお、所定の厚みとは、例えば配線パターンの場合、１μｍ〜１００μｍであり、その厚みは、照射光５３０の強度や照射時間により、任意に調節できる。このとき、マスク５５０の開口部５４０により発生する回折光の影響を除くことが好ましい。これにより、急峻な断面形状のパターンを形成できる。
【０１５２】
なお、光照射装置や光硬化性樹脂５００は、第１の実施の形態と同様のものを用いることができる。
【０１５３】
つぎに、図１３（ｂ）および図１３（ｃ）に示すように、順次テーブル５２０をＺ方向に移動させ、第１の配線樹脂４３１、４３３、４３５および第２の配線樹脂４３９に対応した所定のパターンの開口部５４０を有するマスク５５０を、順次交換しながら、光硬化性樹脂５００を硬化させ、第１の配線樹脂群４２９および第２の配線樹脂４３９を形成する。
【０１５４】
これにより、図１２（ｂ）に示すような立体的な配線樹脂群が光硬化性樹脂５００の中に形成される。
【０１５５】
ここで、テーブル５２０は、以下で述べるように、マスク５５０の交換に対応させて移動させる。そして、例えば第１の配線樹脂群４２９の各段の厚みや第２の配線樹脂４３９の高さ（厚さ）に応じ、照射光５３０の強度、照射時間および光硬化性樹脂５００の特性などを考慮して制御装置５６０により、テーブル５２０の移動量などが制御される。
【０１５６】
そして、例えば第１の実施の形態で、図４および図５を用いて説明したように、マスクの開口部の形状とそのマスクの開口部の形状が絶縁性基板上に形成される立体的な配線樹脂群が形成される。
【０１５７】
ここで、上記では、マスクの交換により、配線電極群を形成する例で説明したが、これに限られない。例えば、第１の実施の形態で、図８および図９を用いて説明したように、液晶パネルをマスクとして用いてもよいことはいうまでもない。
【０１５８】
なお、配線樹脂群の製造方法は、第１の配線電極群と同様であるので説明は省略するが、異なる点は、導電フィラーの含有されていない光硬化性樹脂で形成されていることだけである。
【０１５９】
つぎに、図１２（ｃ）に示すように、照射光５３０が照射されていない未硬化の光硬化性樹脂５００を、例えば溶剤への浸漬、エアーブローやスピンコーターを用いて取り除くことにより、第１の配線樹脂群４２９と第２の配線樹脂４３９からなる立体的な配線樹脂群が形成される。
【０１６０】
つぎに、図１２（ｄ）に示すように、少なくとも第１の配線樹脂群４２９および第２の配線樹脂４３９の外表面全体に、例えば無電解メッキ法を用いて、数μｍ〜１０数μｍ程度の膜厚を有する金、ニッケル、銅や銀などの単層膜や金／ニッケル／銅などの積層膜からなる金属層４１０を形成する。なお、金属層４１０の厚みは、浸漬時間やメッキ槽の温度などにより任意に調整することができる。
【０１６１】
以上の工程により、１段目の第１の配線樹脂４３１と金属層４１０とからなる第１の配線電極４３２と、２段目の第１の配線樹脂４３３と金属層４１０とからなる第１の配線電極４３４と、３段目の第１の配線樹脂４３５と金属層４１０とからなる第１の配線電極４３６とで第１の配線電極群４３０が形成される。同様に、第２の配線樹脂４３９と金属層４１０とで第２の配線電極４４０が形成される。そして、第１の配線電極群４３０と第２の配線電極４４０で立体的な配線電極群が形成される。
【０１６２】
ここで、第１の配線樹脂群や第２の配線樹脂の外表面を、例えばエッチングなどにより、粗面化させておくことが好ましい。また、光造形法で、第１の配線樹脂群や第２の配線樹脂を形成するときに、第１の配線樹脂群や第２の配線樹脂の表面から内部に向かって微小な孔を多数形成し、第１の配線樹脂群や第２の配線樹脂を多孔質化してもよい。これにより、金属層４１０として銅などのメッキ膜を形成するときの核が形成されやすく、金属層４１０の付着強度やメッキ形成時間の短縮化により、生産性や信頼性を向上させることができる。
【０１６３】
つぎに、図１２（ｅ）に示すように、例えばアクリル、ウレタンやエポキシなどの液状樹脂で満たされた容器（図示せず）に、図１２（ｄ）に示す第１の配線電極群４３０や第２の配線電極４４０からなる配線電極群は少なくとも浸漬する。そして、例えば紫外線で硬化させることにより、第１の配線電極群４３０や第２の配線電極４４０を埋設する絶縁層４５０が形成される。
【０１６４】
なお、絶縁層４５０は、ＰＥＴ樹脂を、例えば毛細管現象を利用して、配線樹脂群の周囲に注入して形成することもできる。
【０１６５】
さらに、図１２（ｆ）に示すように、図１２（ｄ）の処理において、金属層４１０が形成された絶縁性基板４２０を、例えば研磨法などを用いて除去することにより、立体配線基板４００が作製される。
【０１６６】
本発明の第２の実施の形態の立体配線の製造方法によれば、金属層により電気的に接続された第１の配線電極群と第２の配線電極から構成される立体的な配線電極群を一体的に連続して形成できるため、生産効率の高い立体配線の製造方法を実現できる。
【０１６７】
また、第１の配線樹脂群と第２の配線樹脂とが連続して一体に形成され、その外表面に形成した金属層で電気的に接続されるため、配線抵抗の低い、高周波特性に優れた、信頼性の高い立体配線を実現できる。
【０１６８】
また、マスクの交換や液晶パネルにより、任意の位置に配置して、所定のパターンからなる第１の配線樹脂群や第２の配線樹脂を形成できる。その結果、第１の配線樹脂群や第２の配線樹脂の形成位置が制限されない、設計自由度の高い製造方法を実現できる。
【０１６９】
また、マスクの交換や液晶パネルの表示パターンの変更だけで、第１の配線電極群と第２の配線電極とを連続して形成できるため、第１の配線電極群と第２の配線電極との界面が形成されない。そのため、界面での剥離などの発生しない信頼性に優れた立体配線の製造方法を実現できる。
【０１７０】
さらに、第１の実施の形態と同様に、第１の配線樹脂群と第２の配線樹脂が連続して一体に形成されるため、位置ずれなどを考慮したランドを形成する必要がなく、微細なピッチでの第１の配線樹脂群や第２の配線樹脂を形成できる。
【０１７１】
なお、第２の実施の形態では、無電解メッキ法により金属層が形成された絶縁性基板を除去した例で説明したが、これに限られない。例えば、機械的な強度を高め、変形などに対する信頼性を高めるために、新たな絶縁性基材を接着などにより設ける工程を有してもよい。また、絶縁性基板を除去した面に露出した金属層を保護するために、例えばＰＥＴフィルムなどをラミネートして保護層を設ける工程を有してもよいことはいうまでもない。
【０１７２】
また、本発明の第２の実施の形態では、金属層を無電解メッキ法で形成する例で説明したが、これに限られない。例えば、無電解メッキ法で薄い金属層を形成した後に、電解メッキ法を用いて金属層をさらに形成してもよい。これにより、金属層の形成を短時間で行う立体配線の製造方法を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
本発明の立体配線の製造方法は、電子部品などの高密度実装が要望される電子装置や小型・薄型で接続できる高密度配線が要望される携帯情報機器などに用いられる立体配線基板を製造する技術分野などにおいて有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法により作製した立体配線基板を模式的に示す部分平面図（ｂ）同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図（ｃ）同図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図
【図２】本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を用いた立体配線基板の製造方法を説明する断面図
【図３】本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を説明する断面図
【図４】本発明の第１の実施の形態の立体配線の製造方法において、立体配線基板の上に第１の配線電極群および第２の配線電極を形成する各処理段階のマスクの一例を示す平面図
【図５】図４の各マスクに対応して絶縁性基板上に形成される配線電極群を示す図
【図６】（ａ）本発明の第１の実施の形態における立体配線基板の第１の配線電極と第２の配線電極の接続の状態を示す部分斜視図（ｂ）本発明の第１の実施の形態における立体配線基板の第１の配線電極群と第２の配線電極との関係を説明する部分平面図
【図７】本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法により形成した第１の配線電極群と第２の配線電極の形状の別の例を説明する断面図
【図８】本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を実現する光造形装置の概略図
【図９】本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法の別の例を説明する光造形装置の概略図
【図１０】本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を適用した別の例を説明する図
【図１１】（ａ）本発明の第２の実施の形態における立体配線の製造方法により作製した立体配線基板を模式的に示す部分平面図（ｂ）同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図（ｃ）同図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図
【図１２】本発明の第２の実施の形態における立体配線の製造方法を用いて作製した立体配線基板の製造方法を説明する断面図
【図１３】本発明の第２の実施の形態における立体配線の製造方法を説明する断面図
【図１４】従来の４層に積層された多層構造を有するプリント基板の要部構造およびその製造方法を説明する部分斜視図
【図１５】従来の配線基板の製造装置を模式的に示す断面図
【図１６】図１５の製造装置を用いた配線基板の製造方法を説明する断面図
【図１７】従来の立体構造を有する回路部品を説明する斜視図
【図１８】従来の配線基板の導電ビアと導体パターンがランドを介して接続された状態を説明する模式図
【符号の説明】
【０１７５】
１０，４００ 立体配線基板
２０，４２０ 絶縁性基板
３０，４３０ 第１の配線電極群
３２，３４，３６，１７０，１７５，３５０，４３２，４３４，４３６ 第１の配線電極
４０，４２，３４０，４４０ 第２の配線電極
４５，４４５ 接続部
５０，３６０，４５０ 絶縁層
１００ 導電性光硬化樹脂
１１０，２１８，５１０ 容器
１２０，２２０，５２０ テーブル
１３０，５３０ 照射光
１４０，１４１，１４２，１４３，１４４，１４５，５４０ 開口部
１５０，５５０ マスク
１６０，２２２，５６０ 制御装置
２００，２５０ 光造形装置
２０２ 光照射装置
２０３ レーザ光
２０４ コリメータ部
２０６，２０８ 偏光子
２１０ パターン作成装置
２１１ 液晶パネル
２１２ レンズ
２１４ ミラー
２１６ 対物レンズ
２２４ 制御部
２２６ 光透過窓
３００ ウエハ
３１０ 半導体チップ
３２０，３５５ 電極端子
３３０ 配線電極群
３７０ バンプ
４１０ 金属層
４２９ 第１の配線樹脂群
４３１，４３３，４３５ 第１の配線樹脂
４３９ 第２の配線樹脂
５００ 光硬化性樹脂
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高密度で、立体的な配線を生産性よく形成できる立体配線の製造方法およびその製造方法により作製した立体配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯情報端末などは、様々な機能を内部に取り込むことにより総合情報機器へと急激に進展している。そのため、限られた容積で多様化する機能を実現するためには、半導体チップなどの各種デバイスの小型化・高性能化が前提となっている。しかし、高集積化が実現されてきた半導体チップでさえも、コスト面や技術面などの点で、今までどおりの方法では、大幅な性能向上が困難になりつつある。
【０００３】
そこで、現在、デバイスをコンパクトに収納するための高密度実装技術の重要性が増している。
【０００４】
また、デバイスを高集積化するには、デバイスの微細な配線に対応できる、２次元から３次元への立体的な配線が要望されている。そのため、いかに高密度で、かつ簡単なプロセスで立体配線を形成するかが、開発のポイントになっている。
【０００５】
従来、一般的に図１４に示すような立体配線構造からなるプリント基板が実現されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
以下に、従来の４層に積層された多層構造を有するプリント基板について簡単に説明する。
【０００７】
図１４は、従来の４層に積層された多層構造を有するプリント基板の要部構造およびその製造方法を説明する部分斜視図である。
【０００８】
まず、図１４（ａ）に示すように、樹脂フィルム１０１０の片面に、例えば導電ペーストを印刷して形成された導体パターン１０２０と、ビアホールを導電ペーストで充填した導電ビア１０３０を有する、例えば３枚の片面導体フィルム１０５０を形成する。ここで、導体パターン１０２０には、片面導体フィルム１０５０の積層時に、導電ビア１０３０との位置ずれを許容するためのランド１０４０が形成される。
【０００９】
つぎに、図１４（ｂ）に示すように、３枚の片面導体フィルム１０５０を、導体パターン１０２０と導電ビア１０３０との位置を合わせて載置する。そして、３枚の片面導体フィルム１０５０の上下から、例えばプレス機などを用いて、加熱しながら加圧することにより、図１４（ｃ）に示すような４層構造を有するプリント基板１０００が形成される。
【００１０】
また、光造形法を用いて、立体配線構造を有する配線基板の製造方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１１】
以下、光造形法を用いて、立体配線構造を有する配線基板を製造する方法について、図１５と図１６を用いて説明する。
【００１２】
図１５は配線基板の製造装置を模式的に示す断面図で、図１６は図１５の製造装置を用いた配線基板の製造方法を説明する断面図である。
【００１３】
図１５に示すように、配線基板の製造装置１１００は、絶縁性液状樹脂１１１０を貯めた第１の貯溜槽１１２０と導電性液状樹脂１１３０を貯めた第２の貯溜槽１１４０を備えている。そして、テーブル１１５０に設置した基板１１６０を、第１の貯溜槽１１２０と第２の貯溜槽１１４０を交互に移動させる移動制御部１１８０を有している。さらに、例えば所定の深さに配置された基板１１６０の上の絶縁性液状樹脂１１１０または導電性液状樹脂１１３０を、紫外線などを発生するレーザ照射装置１１９０で所定のパターンを走査することにより硬化させ、所定のパターンを光造形法により形成するものである。
【００１４】
以下、具体的な製造方法について、図１６を用いて説明する。
【００１５】
まず、図１６（ａ）に示すように、基板１１６０を第１の貯溜槽１１２０の絶縁性液状樹脂１１１０に浸漬し、光造形法により基板１１６０の表面に電気的絶縁層１２００を所定の厚みで形成する。
【００１６】
つぎに、図１６（ｂ）に示すように、第２の貯溜槽１１４０の導電性液状樹脂１１３０に浸漬し、導電性液状樹脂１１３０が所定の厚みで平坦化した後、所定の導体パターン１２１０を、光造形法により電気的絶縁層１２００の上に形成する。その後、導体パターン１２１０以外の導電性液状樹脂１１３０を除去することにより、１層目の導体パターン１２１０を形成する。
【００１７】
つぎに、図１６（ｃ）に示すように、基板１１６０を第１の貯溜槽１１２０の絶縁性液状樹脂１１１０に浸漬し、光造形法により基板１１６０の導体パターン１２１０の上に電気的絶縁層１２２０を所定の厚みで形成する。このとき、導体パターン１２１０の所定の位置の絶縁性液状樹脂１１１０に光を照射せずに、絶縁性液状樹脂１１１０を除去することによりビア穴１２３０が形成される。
【００１８】
つぎに、図１６（ｄ）に示すように、第２の貯溜槽１１４０の導電性液状樹脂１１３０に浸漬し、導電性液状樹脂１１３０が所定の厚みで平坦化した後、ビア穴１２３０を被覆する２層目の導体パターン１２４０を、光造形法により電気的絶縁層１２２０の上に形成する。
【００１９】
つぎに、図１６（ｅ）に示すように、上記と同様の方法により、導体パターン１２４０の上に電気的絶縁層１２５０と３層目の導体パターン１２６０を形成する。
【００２０】
以上の工程により、多層の配線基板を生産性よく形成できることが記載されている。
【００２１】
また、液晶マスクを用いた光造形法により、立体的な構造物を形成した例が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【００２２】
上記方法によれば、液晶マスクで、光硬化性樹脂からなる造形対象物の３次元形状を非積層で一体に形成することにより、異なる形状の複数の部品を同時に作製できるため、多品種少量生産に適することが示されている。
【００２３】
また、同様に光造形法を用いて、立体構造物に電気回路パターンを形成した回路部品の製造方法が開示されている（例えば、特許文献４参照）。
【００２４】
上記によれば、図１７に示すように光造形法により光硬化性樹脂を層状に硬化させ立体構造物１３００を形成する。そして、その表面に金属メッキを形成し、その金属メッキをフォトリソグラフィ法とエッチング法を用いて、電気回路パターン１３１０を形成するものである。これにより、短期間で立体構造物１３００に電気回路パターン１３１０を形成した回路部品が得られるとしている。
【特許文献１】特開２００２−３６８４１８号公報
【特許文献２】特開２００４−２２６２３号公報
【特許文献３】特開２００１−２５２９８６号公報
【特許文献４】特開平１０−１２９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら、上記特許文献１に示すようなプリント基板では、複数枚の樹脂フィルムの上下面に導体パターンを形成し、樹脂フィルム中に形成した導電ビアと接続することにより積層基板を構成している。そして、樹脂フィルムの積層時の導電ビアと導体パターンとの接続位置のずれを考慮して、ランドを形成している。
【００２６】
そのため、以下に示す、図１８を用いて説明するような課題を生じている。
【００２７】
図１８は、導電ビア１０３０と導体パターン１０２０がランド１０４０を介して接続された状態を説明する模式図である。
【００２８】
つまり、図１８（ｂ）の平面図に示すように、導電ビア１０３０と接続するランド１０４０により、導体パターン１０２０をランド１０４０を避けて配置しなければならず、微細なピッチで導体パターン１０２０を形成することができないという課題があった。
【００２９】
また、導体パターン１０２０を樹脂フィルムの両面にしか形成できないため、高密度の立体的な配線が制限されていた。
【００３０】
また、導電ビア１０３０と導体パターン１０２０が圧接や圧着により接続されるため、接続界面への異物の混入や酸化膜の形成により、接続抵抗の増加など接続の信頼性に課題があった。それを防止するために、界面をエッチングなどにより処理すると、工程数の増加などにより生産性が低下するという問題が発生する。
【００３１】
また、複数枚の樹脂フィルムを積層して一体化する場合、気泡などの残存により、剥離などが発生しやすく信頼性に課題があった。
【００３２】
同様に、特許文献２に示されている配線基板は、導体パターンと電気的絶縁層を貯溜槽の切り替えにより形成するため、多層構造を有する配線基板を容易に製造できるという利点を有するものである。
【００３３】
しかし、上記配線基板においても、導電ビアの形状よりも導体パターンが大きいために、微細なピッチの導体パターンを形成できないという課題があった。
【００３４】
そして、導体パターンが平坦に形成された電気的絶縁層の上に形成されるため、任意の位置に導体パターンを形成できないという課題があった。
【００３５】
さらに、導体パターンと導電ビアおよび電気的絶縁層を、別々の工程で層ごとに形成するため、生産性が低下するとともに、導体パターンと導電ビアとの層間での接続の信頼性に課題があった。
【００３６】
また、特許文献３によれば、立体的な絶縁性の構造物を一括に作製することはできるが、電気的に接続された立体的な配線電極に関する記載は何ら開示されていない。
【００３７】
また、特許文献４に示されている回路部品は、立体構造物の表面の所定の位置に電気回路パターンを形成するものである。
【００３８】
そのため、立体的な構造を有する電気回路パターンの形成は困難であった。さらに、電気回路パターンはエッチングにより形成するため、立体構造物の段差での微細な形成が困難で、生産性が低いという課題があった。
【００３９】
本発明は、上記の課題を解決するものであり、微細なピッチを有する立体的な配線を一括に生産性よく形成できる立体配線の製造方法およびその方法により作製した立体配線基板を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００４０】
上述したような目的を達成するために、本発明の立体配線の製造方法は、複数段の第１の配線電極群と、第１の配線電極群の間を少なくとも高さ方向に接続する第２の配線電極とを、光造形法を用いて形成する立体配線の製造方法であって、マスクに形成した所定のパターンで所定の厚みに一括で露光し、順次高さ方向に第１の配線電極群と第２の配線電極を形成する方法を含む。
【００４１】
さらに、第１の配線電極群と第２の配線電極を埋設する絶縁層をさらに形成する方法を含んでいてもよい。
【００４２】
これら方法により、立体的な配線電極群を生産性よく作製することができる。また、立体的な配線電極群を形成後に、それらを埋設する絶縁層を設けることにより、層ごとに形成される多層基板における層の概念をなくし、任意の位置に配線電極群を作製することができる。また、絶縁層により、立体的な配線電極群の信頼性を向上することができる。
【００４３】
さらに、マスクは、パターンを作成する液晶パネルであってもよい。
【００４４】
この方法により、１枚のマスクで任意の形状や任意の方向に立体的な配線電極群を、短時間で容易に連続して形成することができる。
【００４５】
さらに、第１の配線電極群と第２の配線電極が、導電フィラーを含む光硬化性樹脂で形成されていてもよい。
【００４６】
この方法により、光硬化と同時に電気的に接続された立体的な配線電極群を形成することができる。
【００４７】
さらに、第１の配線電極群と第２の配線電極が、光硬化性樹脂とその外表面に形成された金属層からなっていてもよい。
【００４８】
この方法により、配線抵抗の低い、高周波伝送特性に優れた立体的な配線電極群を一括で、生産性よく形成できる。
【００４９】
さらに、光硬化性樹脂が、可視光で硬化する樹脂であってもよい。
【００５０】
この方法により、液晶パネルの液晶材料の特性を低下させずに立体的な配線電極群を形成できる。
【００５１】
また、本発明の立体配線基板は、立体配線の製造方法により作製された構成を有する。
【００５２】
これにより、設計自由度に優れた立体配線基板を生産性よく実現できる。
【発明の効果】
【００５３】
本発明の立体配線の製造方法によれば、高密度実装を実現する微細なピッチの立体的な配線電極群を一括で形成できるため生産性の向上に優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
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。
【００５５】
（第１の実施の形態）
以下では、本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を、立体配線基板に適用した例で説明する。
【００５６】
図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法により作製した立体配線基板を模式的に示す部分平面図で、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図で、同図（ｃ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００５７】
図１に示すように、立体配線基板１０は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などからなる絶縁性基板２０の少なくとも一方の面に、例えば銀粒子などの導電フィラーを含む光硬化性樹脂により立体的に形成された配線電極群が絶縁層５０に埋設された構成を有している。
【００５８】
ここでは、説明をわかりやすくするために、図１（ａ）の配線電極群で帯状に示されているものを第１の配線電極群３０とし、円状に示されているものを第２の配線電極４０とする。そして、第２の配線電極４０は、従来の配線基板での導電ビアと同様の作用を有するもので、複数段に形成された第１の配線電極群３０を、高さ（厚み）方向に接続するものである。また、第２の配線電極４０の形状は、円状だけでなく、例えば多角形や楕円など任意に設計できることはいうまでもない。
【００５９】
また、本発明の第１の実施の形態の立体配線の製造方法により形成された立体配線基板１０においては、第１の配線電極群３０は、立体配線基板１０の高さ方向に設けられた、最下段に相当する１段目の第１の配線電極３２、２段目の第１の配線電極３４と最上段に相当する３段目の第１の配線電極３６の、例えば３段に構成した例で示している。
【００６０】
以下に、図２と図３を用いて、立体配線基板１０の製造方法を例に、本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法について説明する。
【００６１】
図２は、本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を用いた立体配線基板の製造方法を説明する断面図である。また、図３は、本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を説明する断面図である。
【００６２】
まず、図２（ａ）に示すように、例えば２０μｍ〜１０００μｍの厚みのＰＥＴフィルム、ポリイミドフィルムやガラスエポキシ基板、セラミック基板やガラス基板などの絶縁性基板２０を準備する。
【００６３】
つぎに、図２（ｂ）に示すように、絶縁性基板２０の上に、光造形法を用いて、順次１段目の第１の配線電極３２、第２の配線電極４０、２段目の第１の配線電極３４、第２の配線電極４０、３段目の第１の配線電極３６を形成する。
【００６４】
ここで、図３を用いて、第１の配線電極群３０と第２の配線電極４０からなる立体的な配線電極群の製造方法について詳細に説明する。
【００６５】
まず、図３（ａ）に示すように、例えば銀粒子などの導電フィラーを含むウレタン系の光硬化性樹脂（以下では、「導電性光硬化樹脂」と記す）１００で満たされた容器１１０の中に、少なくともＺ方向に移動可能なテーブル１２０の上に設置した絶縁性基板２０を浸漬する。
【００６６】
そして、絶縁性基板２０を被覆する導電性光硬化樹脂１００の上に、例えば少なくとも紫外光や可視光は遮断する金属などで構成された所定のパターンの開口部１４０を有するマスク１５０を配置する。そして、マスク１５０の開口部１４０を通して、例えば光照射装置（図示せず）から出射される照射光１３０を、絶縁性基板２０の上の導電性光硬化樹脂１００に照射する。これにより、例えば１段目の第１の配線電極３２のパターン形状の開口部１４０を有するマスク１５０を介して、絶縁性基板２０に１段目の第１の配線電極３２が一括で、所定の厚みに形成される。なお、所定の厚みとは、例えば配線パターンの場合、１μｍ〜１００μｍであり、その厚みは、照射光１３０の強度や照射時間により、任意に調節できる。このとき、マスク１５０の開口部１４０により発生する回折光の影響を除くことが好ましい。これにより、急峻な断面形状のパターンを形成できる。
【００６７】
ここで、光照射装置として、アルゴンレーザ、Ｈｅ−Ｃｄレーザ、ＹＡＧレーザ、ヘリウムネオンレーザや半導体レーザまたは高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ、タングステンランプ、ハロゲンランプや蛍光ランプなどを用いることができる。
【００６８】
つぎに、図３（ｂ）および図３（ｃ）に示すように、順次テーブル１２０をＺ方向に移動させ、第１の配線電極群３０および第２の配線電極４０に対応した所定のパターンの開口部１４０を有するマスク１５０を、順次交換しながら、導電性光硬化樹脂１００を硬化させ、第１の配線電極群３０および第２の配線電極４０を形成する。
【００６９】
これにより、図２（ｂ）に示すような立体的な配線電極群が導電性光硬化樹脂１００の中に形成される。
【００７０】
ここで、テーブル１２０は、以下で述べるように、マスク１５０の交換に対応させて移動させる。そのとき、例えば第１の配線電極群３０の各段の厚みや第２の配線電極４０の高さ（厚さ）に応じ、照射光１３０の強度、照射時間および導電性光硬化樹脂１００の導電フィラーの形状や大きさを考慮して制御装置１６０により、テーブル１２０の移動量などが制御される。
【００７１】
以下に、マスクの開口部の形状とそのマスクの開口部の形状が絶縁性基板上に形成される立体配線の製造方法について、図４および図５を用いて、さらに詳細に説明する。
【００７２】
図４は、立体配線基板の上に第１の配線電極群および第２の配線電極を形成する各処理段階のマスクの一例を示す平面図である。そして、図５の左側の図は図４の各マスクに対応して絶縁性基板上に形成される配線電極群を示す平面図で、図５の右側の図は、図５の左側の図のＡ−Ａ線断面図である。なお、図５の右側の図は、導電性光硬化樹脂の硬化後の所定のパターンのみを示しているが、実際の工程においては、その周囲に未硬化の導電性光硬化樹脂が存在している。
【００７３】
まず、図４（ａ）に示すように、１段目の第１の配線電極形状の開口部１４１を備えたマスク１５０に照射光を照射して、導電性光硬化樹脂を硬化させる。これにより、図５（ａ）に示すような、絶縁性基板２０の上に、１段目の第１の配線電極３２が形成される。このとき、絶縁性基板２０は、１段目の第１の配線電極３２の厚み、例えば２０μｍ程度、導電性光硬化樹脂中に沈んだ状態に保持され、光造形が行われる。
【００７４】
つぎに、図４（ｂ）に示すように、１段目の第１の配線電極と２段目の第１の配線電極間を接続する第２の配線電極形状の開口部１４２を備えたマスク１５０に照射光を照射して、導電性光硬化樹脂を硬化させる。これにより、図５（ｂ）に示すような、１段目の第１の配線電極３２の上に第２の配線電極４０が形成される。このとき、絶縁性基板２０は、さらに第２の配線電極４０の厚み、例えば５０μｍ程度、導電性光硬化樹脂中に沈んだ状態に保持され、光造形が行われる。
【００７５】
つぎに、図４（ｃ）に示すように、第２の配線電極と接続する２段目の第１の配線電極形状の開口部１４３を備えたマスク１５０に照射光を照射して、導電性光硬化樹脂を硬化させる。これにより、図５（ｃ）に示すように、第２の配線電極４０の上に２段目の第１の配線電極３４が形成される。このとき、絶縁性基板２０は、さらに２段目の第１の配線電極３４の厚み、例えば２０μｍ程度、導電性光硬化樹脂中に沈んだ状態に保持され、光造形が行われる。
【００７６】
つぎに、図４（ｄ）に示すように、２段目の第１の配線電極と３段目の第１の配線電極間を接続する第２の配線電極形状の開口部１４４を備えたマスク１５０に照射光を照射して、導電性光硬化樹脂を硬化させる。これにより、図５（ｄ）に示すような、２段目の第１の配線電極３４の上に第２の配線電極４０が形成される。このとき、絶縁性基板２０は、さらに第２の配線電極４０の厚み、例えば７５μｍ程度、導電性光硬化樹脂中に沈んだ状態に保持され、光造形が行われる。
【００７７】
つぎに、図４（ｅ）に示すように、第２の配線電極と接続する３段目の第１の配線電極形状の開口部１４５を備えたマスク１５０に照射光を照射して、導電性光硬化樹脂を硬化させる。これにより、図５（ｅ）に示すように、第２の配線電極４０の上に３段目の第１の配線電極３６が形成される。このとき、絶縁性基板２０は、さらに３段目の第１の配線電極３６の厚み、例えば２５μｍ程度、導電性光硬化樹脂中に沈んだ状態に保持され、光造形が行われる。
【００７８】
上記で説明したように、本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法により、少なくとも第１の配線電極群と第２の配線電極の接続部は、同一形状で連続して一体に、さらに平面方向において一括して形成することができる。
【００７９】
上述した立体配線の製造方法により、図２（ｂ）に示す立体的な配線電極群が、未硬化の導電性光硬化樹脂１００の中に形成される。
【００８０】
つぎに、図２（ｃ）に示すように、照射光１３０が照射されていない未硬化の導電性光硬化樹脂１００を、例えば溶剤への浸漬、エアーブローまたはスピンコーターを用いて取り除くことにより、第１の配線電極群３０と第２の配線電極４０からなる立体的な配線電極群が形成される。
【００８１】
つぎに、図２（ｄ）に示すように、例えばアクリル、ウレタンやエポキシなどの液状樹脂で満たされた容器（図示せず）に、図２（ｃ）に示す第１の配線電極群３０や第２の配線電極４０からなる配線電極群を浸漬する。そして、例えば紫外線で硬化させることにより、絶縁層５０を有する立体配線基板１０が形成される。
【００８２】
なお、絶縁層５０は、ＰＥＴ樹脂を、例えば毛細管現象を利用して、配線電極群の周囲に注入して形成することもできる。
【００８３】
上記で説明したように、本発明の第１の実施の形態の立体配線の製造方法によれば、第１の配線電極群と第２の配線電極から構成される立体的な配線電極群を一括に形成できるため、生産性を大幅に向上させて、例えば立体配線基板などを容易に作製することができる。
【００８４】
また、マスクの交換により、任意の位置に配置して第１の配線電極群や第２の配線電極を形成できる。その結果、第１の配線電極群や第２の配線電極の形成位置が制限されない、設計自由度の高い製造方法を実現できる。
【００８５】
また、マスクの交換だけで第１の配線電極群と第２の配線電極とを連続して形成できるため、第１の配線電極群と第２の配線電極との界面が形成されない。そのため、界面での接続抵抗の増加がなく、ばらつきの小さい接続の信頼性に優れた立体配線の製造方法を実現できる。
【００８６】
また、図６を用いて説明するように、本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を用いて形成された第１の配線電極群と第２の配線電極からなる配線電極群は、以下に示す特徴を有する。
【００８７】
図６（ａ）は、第１の配線電極群と第２の配線電極の接続の状態を示す部分斜視図で、同図（ｂ）は第１の配線電極群と第２の配線電極との配置関係を説明する部分平面図である。
【００８８】
すなわち、図６（ａ）に示すように、１段目の第１の配線電極３２と２段目の第１の配線電極３４は、第２の配線電極４０を介して、少なくともその接続部４５は、同一形状で連続的に、かつ一体的に形成される。そのため、図６（ｂ）に示すように、従来必要であったランドを設ける必要がない。その結果、第１の配線電極群と第２の配線電極とを連続して形成できるため、位置ずれなどを考慮したランドを形成する必要がなく、微細なピッチで第１の配線電極群や第２の配線電極を形成できる。
【００８９】
なお、本発明の第１の実施の形態では、マスクを交換して所定の配線電極群を立体的に形成する例で説明したが、これに限られない。例えば、所定のパターンをＣＡＤデータなどに基づいて作成できる、例えばマトリックス駆動型の液晶パネルをマスクとして用いることもできる。このとき、液晶パネルの液晶材料の特性の低下を防止するために、液晶パネルを照射する照射光は、例えばアルゴンレーザ（波長４８８ｎｍ）やヘリウムネオンレーザ（波長６３２．８ｎｍ）などの可視光であることが好ましい。その中でも、微細な形状を形成する場合には、波長の短いものがさらに好ましい。
【００９０】
これにより、マスクの交換工程を省略できるため、さらに短時間での立体配線の製造方法を実現できる。
【００９１】
また、液晶パネルは、電気信号により任意のパターンを連続的に作成できるため、例えば図７に示すように、任意の傾きや断面形状の異なる第１の配線電極１７０、１７５や第２の配線電極４２を自由に形成できる。これにより、さらに設計自由度の高い、汎用性に優れた立体配線の製造方法を実現できる。
【００９２】
以下に、本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を実現する光造形装置について、図８を用いて説明する。
【００９３】
図８は、本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を実現する光造形装置２００の概略図である。
【００９４】
図８に示すように、光造形装置２００は、例えば光照射装置２０２、コリメータ部２０４、偏光子２０６、２０８、パターン作成装置２１０、レンズ２１２、ミラー２１４、対物レンズ２１６、導電性光硬化樹脂を充填した容器２１８、対象物を移動させるテーブル２２０とそれを制御する制御装置２２２などから構成される。
【００９５】
なお、光照射装置２０２は、可視光や紫外光などを発生するレーザやランプなどで構成される。
【００９６】
また、パターン作成装置２１０は、金属製の交換可能なマスクや液晶パネルで構成される。そして、液晶パネルの場合には、例えばＣＡＤデータなどの所定の２次元のパターン情報が、例えばＰＣなどの制御部２２４を介して、液晶パネル２１１に表示される。
【００９７】
以下では、パターン作成装置２１０として、液晶パネル２１１を例に、その動作について説明する。
【００９８】
まず、光照射装置２０２から出射した、例えばレーザ光２０３は、コリメータ部２０４により、液晶パネル２１１の全面に照射できるようにレーザ光２０３のビーム径が広げられる。
【００９９】
そして、液晶パネル２１１の前に設けられた偏光子２０６により、例えばレーザ光２０３の直線偏光成分の光をカットして、パターンのコントラストを向上させる。
【０１００】
さらに、液晶パネル２１１は、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のマトリックス駆動により、制御部２２４から出力される所定のパターンを表示する。
【０１０１】
また、液晶パネル２１１の後に設けられた偏光子２０８により、液晶パネル２１１に表示されたパターンが光の濃淡に変換される。
【０１０２】
そして、偏光子２０８を通過したレーザ光２０３を、レンズ２１２、ミラー２１４と対物レンズ２１６などで構成されるパターンを任意の大きさに変換する光学系を介して、導電性光硬化樹脂１００に結像して、所定のパターンで露光する。
【０１０３】
さらに、制御装置２２２により、順次テーブル２２０を、例えばＺ方向に移動させて、立体配線が形成される。
【０１０４】
なお、パターン作成装置２１０は、複数のマスクにより構成されている場合には、テーブル２２０の動作に対応させて、マスクを交換する機構を備えることはいうまでもない。
【０１０５】
また、上記では、レーザ光２０３を容器２１８の上面から照射する例で説明したが、これに限られない。例えば、図９の光造形装置２５０に示すように、容器２１８の底面をレーザ光２０３が透過する、例えば石英などで光透過窓２２６を形成し、テーブル２２０に設置された絶縁性基板２０を引き上げながら、３次元の立体配線を形成してもよい。この場合、導電性光硬化樹脂１００が、容器２１８の底面と絶縁性基板２０で規制されるため平坦性よく供給される。そのため、導電性光硬化樹脂１００の粘性を利用して平坦化させた後、テーブル２２０を引き下げて立体配線を形成する場合と比較して、短時間での形成が可能となる。
【０１０６】
また、上記では、絶縁層で配線電極群を埋設した例で説明したが、これに限られない。例えば、配線電極群が、その立体配線構造を保つために必要な機械的な強度を有する場合には、特に、絶縁層を設けなくてもよい。これにより、絶縁層などの誘電体層がないため、高周波特性がさらに向上した立体配線を有する立体配線基板が得られる。
【０１０７】
さらに、絶縁層を形成した場合には、絶縁性基板を、例えば研磨法などにより除去してもよい。これにより、さらに薄型の立体配線基板を実現できる。
【０１０８】
以下に、本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を適用した別の例について、図１０を用いて説明する。
【０１０９】
図１０は、本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を適用した別の例を説明する図である。
【０１１０】
すなわち、ウエハ３００上に形成された半導体チップ３１０の電極端子３２０に、立体配線を形成して再配線する、いわゆるウエハ・レベル・チップ・サイズ・パッケージ（ＷＬ−ＣＳＰ）に適用したものである。
【０１１１】
図１０（ａ）は、例えばシリコンなどのウエハ３００に形成された半導体チップ３１０を示す平面図で、同図（ｂ）から同図（ｄ）は、同図（ａ）のウエハ３００に立体配線を形成する工程を説明する同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。なお、図１０（ｂ）から図１０（ｄ）は、個別の半導体チップ３１０で示すが、通常はウエハ３００の状態で形成されるものである。
【０１１２】
まず、図１０（ａ）に示すように、半導体チップ３１０が形成されたウエハ３００を準備する。
【０１１３】
つぎに、図１０（ｂ）に示すように、上記で説明した光造形法により、半導体チップ３１０の、例えば４０μｍピッチで形成された電極端子３２０に、第２の配線電極３４０と第１の配線電極３５０からなる配線電極群３３０を形成する。これにより、半導体チップ３１０に形成された微小な電極端子３２０を、立体配線により、例えば半導体チップ３１０の全面に拡大して、他の回路基板などにフリップチップ実装が可能な、例えば１２０μｍピッチで形成された電極端子３５５の配置に再配線される。
【０１１４】
つぎに、図１０（ｃ）に示すように、立体配線された配線電極群３３０の周囲に、例えば封止樹脂などで絶縁層３６０を形成し、配線電極群３３０を埋設する。このとき、少なくとも最上段の配線電極群３３０は露出するように埋設することが好ましいが、困難な場合には、例えばＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）などの研磨処理により、配線電極群３３０を露出させてもよい。これにより、確実に配線電極群３３０を露出させ、信頼性の高い接続が可能となる。
【０１１５】
つぎに、図１０（ｄ）に示すように、露出させた配線電極群３３０の電極端子３５５に、例えばハンダボールなどでバンプ３７０を形成する。
【０１１６】
そして、バンプ３７０が形成された半導体チップ３１０を、例えばダイシング法などで個片に分離することにより、信頼性の高いＷＬ−ＣＳＰを容易に得ることができる。
【０１１７】
なお、上記では、バンプ３７０をハンダボールなどで別の工程で形成する例で説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、上記光造形法を用いて、立体的な配線電極群と、一体に一括でバンプを形成してもよい。この場合、少なくとも絶縁層３６０でバンプが埋設されないように形成することが重要である。
【０１１８】
また、上記では、半導体チップ３１０に直接、再配線用の配線電極群を形成する例で説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、再配線用の配線電極群を有する、例えばインターポーザなどとして作製してもよい。
【０１１９】
以下に、本発明の第１の実施の形態に用いられる導電性光硬化樹脂１００について、詳細に説明する。
【０１２０】
すなわち、導電性光硬化樹脂１００は、光硬化性モノマーおよび光重合開始剤を含む光硬化性樹脂と、導電フィラーとを少なくとも含有する。
【０１２１】
ここで、光硬化性モノマーは、複数の光重合性基を有する多官能性モノマーと光重合性基を１つだけ有する単官能性モノマーの両方を含むことが好ましい。
【０１２２】
そして、複数の光重合性基を有する多官能性モノマーとしては、例えば１分子中に、炭素−炭素二重結合重結合のような重合可能な官能基を２つ以上有する化合物が用いられる。多官能性モノマーに含まれる重合可能な官能基の数は、３個〜１０個であることが好ましいが、これらの範囲に限定されない。なお、重合可能な官能基の数が３個より少ない場合、硬化性が低下する傾向がある。その官能基の数が１０個より多くなると、分子サイズが大きくなり、粘度が大きくなる傾向がある。
【０１２３】
複数の光重合性基を有する多官能性モノマーの具体的な例としては、例えばアリル化シクロヘキシルジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，３−ブチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、グリセロールジアクリレート、メトキシ化シクロヘキシルジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリグリセロールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ビスフェノールＡジアクリレート、ビスフェノールＡ−エチレンオキサイド付加物のジアクリレート、ビスフェノールＡ−プロピレンオキサイド付加物のジアクリレートが挙げられる。また、上記化合物に含まれるアクリル基の一部または全てを、例えばメタクリル基に置換した化合物を用いることもできる。
【０１２４】
光重合性基を１つだけ有する単官能性モノマーは、かぶり現象を防止するために、導電性光硬化樹脂に添加される。単官能性モノマーを含有しない場合には、光硬化が進みやすくなるため、露光部分だけでなく、非露光部分まで光硬化が進み、パターンの境界がぼける、いわゆる、かぶり現象が発生しやすくなる。
【０１２５】
また、単官能性モノマーは比較的低粘度であるため、導電性光硬化樹脂の粘度を低くするために添加してもよい。
【０１２６】
光重合性基を１つだけ有する単官能性モノマーとしては、例えばベンジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシトリエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレート、ヘプタデカフロロデシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、イソボニルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、イソデキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、メトキシジエチレングリコールアクリレート、オクタフロロペンチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、トリフロロエチルアクリレートが挙げられる。また、上記化合物に含まれるアクリル基を、例えば、メタクリル基に置換した化合物を、単官能性モノマーとして用いることもできる。
【０１２７】
また、光重合開始剤としては、市販の光開始剤を好適に使用できる。光重合開始剤としては、例えば光還元性の色素と還元剤との組み合わせが用いられる。なお、光重合開始剤はこれらに限定されるものではない。
【０１２８】
ここで、光還元性の色素としては、例えばベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４’−ビス（ジメチルアミン）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミン）ベンゾフェノン、α−アミノアセトフェノン、４，４’−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、ベンジルメトキシエチルアセタール、ベンゾインメチルエーテル、アントラキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン、２−アミルアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンズスベロン、メチレンアントロン、４−アジドベンジルアセトフェノン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）−４−メチルシクロヘキサノン、１−フェニル−プロパンジオン−２−（Ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１，３−ジフェニル−プロパントリオン−２−（Ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−３−エトキシープロパントリオン−２−（Ｏ−ベンゾイル）オキシム、ミヒラーケトン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、ｎ−フェニルチオアクリドン、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルスルフィド、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホスフィン、カンファーキノン、四臭素化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾイル、エオシン、メチレンブルーが挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１２９】
さらに、還元剤としては、例えばアスコルビン酸、トリエタノールアミンが挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１３０】
また、導電フィラーとしては、導電性を有する金属微粒子であれば、限定されることなく用いることができる。例えば、金、銀、白金、ニッケル、銅、パラジウム、モリブデン、タングステンなどの微粒子が挙げられる。これらの金属微粒子は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。また、上記元素を含む合金からなる合金粉を導電フィラーとして使用することもできる。
【０１３１】
なお、低温による焼成で低抵抗の配線電極群を得るためには、比較的融点が低く、比抵抗値の低い金属材料を導電フィラーとして用いることが好適である。このような金属材料としては、例えば、金、銀および銅が好ましい。なお、金は非常に高価であること、銅は酸化しやすく、空気中の焼成ができないことなどから、銀が最も好適である。
【０１３２】
そして、導電フィラーの形状は、塊状、鱗片状、微結晶状、球状、粒状、フレーク状などの種々の形状であってもよいし、不定形であってもよい。その中でも、導電フィラーの形状は、球状または粒状であることが好ましい。露光時の光透過性がよく、露光効率がよいからである。
【０１３３】
さらに、導電フィラーの平均粒子径は、３μｍ未満であることが好ましく、１μｍ未満であることがさらに好ましい。導電フィラーの平均粒子径が３μｍ未満であることにより、１５０℃〜３５０℃程度の低温での焼結が可能となるため、焼結後の比抵抗値が小さく、電気伝導性に優れた配線電極群が得られる。そして、このような微粒子を使用することにより、解像度の高い導電性光硬化樹脂が得られる。また、導電フィラーの平均粒子径が１μｍ未満であることにより、さらに、低温で焼結を行うことができるだけでなく、より微細な配線電極群を形成することができる。さらに、導電フィラーの平均粒子径が３μｍ以上である場合には、導電性光硬化樹脂の表面粗さが大きくなり、寸法精度が低下する。
【０１３４】
また、基板の移動時に、導電性光硬化樹脂を短時間で供給するために、導電性光硬化樹脂の粘度は、１０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、１Ｐａ・ｓ以下であることがさらに好ましい。特に、導電性光硬化樹脂の粘度が１Ｐａ・ｓ以下である場合には、基板面への導電性光硬化樹脂の供給時間をさらに短縮できるため、導電性光硬化樹脂の厚みをより薄くすることができ、配線電極群の解像度を向上させることができる。さらには、供給時間の短縮により、生産性を向上させることもできる。一方で、導電性光硬化樹脂の粘度が１０Ｐａ・ｓよりも高い場合には、所定厚みの配線電極群を形成するために多くの時間を要したり、供給過程で導電性光硬化樹脂中に空気が入ったりすることがある。
【０１３５】
ここで、上記粘度は、例えば温度２５℃で、コーンプレート型粘度計を用いて測定した値で示したものである。
【０１３６】
また、導電性光硬化樹脂に含まれる光硬化性樹脂について、多官能性モノマー、単官能性モノマーおよび光重合開始剤の適正な配合量は、導電フィラー１００重量部あたり、多官能性モノマーは５重量部〜３０重量部、単官能性モノマーは０．５重量部〜１０重量部、光重合開始剤は０．１重量部〜５重量部であることが望ましい。そして、各光硬化性樹脂の量が上記範囲を外れた場合、所望の導電性が得られず、さらに、密着性、配線電極群の形成の点で問題を生じる。
【０１３７】
なお、導電性光硬化樹脂は、上記導電フィラーおよび光硬化性樹脂の他に、例えば、分散剤および粘度調節剤を含んでいてもよいものである。
【０１３８】
（第２の実施の形態）
以下では、本発明の第２の実施の形態における立体配線の製造方法を、立体配線基板に適用した例で説明する。
【０１３９】
図１１（ａ）は本発明の第２の実施の形態における立体配線の製造方法により作製した立体配線基板を模式的に示す部分平面図で、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図で、同図（ｃ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【０１４０】
図１１に示すように、立体配線基板４００は、例えばウレタン樹脂などの光硬化性樹脂により立体的に形成された配線樹脂群の外表面に金属層４１０を形成して構成された配線電極群が絶縁層４５０に埋設された構成を有している。ここで、金属層４１０としては、例えば金、銀や銅などが、例えば無電解メッキ法などを用いて形成されている。
【０１４１】
すなわち、第２の実施の形態は、配線樹脂群の外表面に金属層４１０を形成して配線電極群とした点で、第１の実施の形態とは異なるものであり、他の構成は同様である。
【０１４２】
ここでは、説明をわかりやすくするために、図１１（ａ）の配線電極群で帯状に示されているものを第１の配線電極群４３０とし、円状に示されているものを第２の配線電極４４０とする。そして、第２の配線電極４４０は、従来の配線基板での導電ビアと同様の作用を有するもので、複数段に形成された第１の配線電極群４３０を、高さ（厚み）方向に接続するものである。
【０１４３】
さらに、本発明の第２の実施の形態においては、第１の配線電極群４３０は、立体配線基板４００の高さ方向に設けられた最下段に相当する１段目の第１の配線電極４３２、２段目の第１の配線電極４３４と最上段に相当する３段目の第１の配線電極４３６の、例えば３段で構成された例で示している。
【０１４４】
以下に、図１２を用いて、本発明の第２の実施の形態における立体配線の製造方法を用いて作製した立体配線基板を例に説明する。なお、図１１と同じ構成要素には同じ符号を付して説明する。
【０１４５】
図１２は、本発明の第２の実施の形態における立体配線の製造方法を用いて作製した立体配線基板の製造方法を説明する断面図である。
【０１４６】
まず、図１２（ａ）に示すように、例えば２０μｍ〜１０００μｍの厚みのＰＥＴフィルム、ポリイミドフィルムやガラスエポキシ基板、セラミック基板またはガラス基板などの絶縁性基板４２０を準備する。
【０１４７】
つぎに、図１２（ｂ）に示すように、絶縁性基板４２０の上に、光造形法を用いて、順次１段目の第１の配線樹脂４３１、２段目の第１の配線樹脂４３３と３段目の第１の配線樹脂４３５とからなる第１の配線樹脂群４２９と、それらの段間を高さ方向に接続する第２の配線樹脂４３９とを形成する。このとき、第１の配線樹脂群４２９と第２の配線樹脂４３９との接続部４４５は、少なくとも同一形状で連続に一体で形成される。
【０１４８】
なお、第１の配線樹脂群と第２の配線樹脂の製造方法は、図２を用いて説明した第１の実施の形態の第１の配線電極群と同様であるが、導電フィラーを含有しない光硬化性樹脂で形成する点で異なるものである。
【０１４９】
そこで、図１３を用いて、第１の配線樹脂群４２９と第２の配線樹脂４３９の立体配線の製造方法について簡単に説明する。
【０１５０】
まず、図１３（ａ）に示すように、例えばウレタン系の光硬化性樹脂５００で満たされた容器５１０の中に、少なくともＺ方向に移動可能なテーブル５２０の上に設置した絶縁性基板４２０を浸漬する。
【０１５１】
そして、絶縁性基板４２０を被覆する光硬化性樹脂５００の上に、例えば少なくとも紫外光や可視光は遮断する金属などで構成された所定のパターンの開口部５４０を有するマスク５５０を配置する。そして、マスク５５０の開口部５４０を通して、例えば光照射装置（図示せず）から出射される照射光５３０を、絶縁性基板４２０の上の光硬化性樹脂５００に照射する。それにより、例えば１段目の第１の配線樹脂４３１のパターン形状の開口部５４０を有するマスク５５０を介して、絶縁性基板４２０に１段目の第１の配線樹脂４３１が一括で、所定の厚みに形成される。なお、所定の厚みとは、例えば配線パターンの場合、１μｍ〜１００μｍであり、その厚みは、照射光５３０の強度や照射時間により、任意に調節できる。このとき、マスク５５０の開口部５４０により発生する回折光の影響を除くことが好ましい。これにより、急峻な断面形状のパターンを形成できる。
【０１５２】
なお、光照射装置や光硬化性樹脂５００は、第１の実施の形態と同様のものを用いることができる。
【０１５３】
つぎに、図１３（ｂ）および図１３（ｃ）に示すように、順次テーブル５２０をＺ方向に移動させ、第１の配線樹脂４３１、４３３、４３５および第２の配線樹脂４３９に対応した所定のパターンの開口部５４０を有するマスク５５０を、順次交換しながら、光硬化性樹脂５００を硬化させ、第１の配線樹脂群４２９および第２の配線樹脂４３９を形成する。
【０１５４】
これにより、図１２（ｂ）に示すような立体的な配線樹脂群が光硬化性樹脂５００の中に形成される。
【０１５５】
ここで、テーブル５２０は、以下で述べるように、マスク５５０の交換に対応させて移動させる。そして、例えば第１の配線樹脂群４２９の各段の厚みや第２の配線樹脂４３９の高さ（厚さ）に応じ、照射光５３０の強度、照射時間および光硬化性樹脂５００の特性などを考慮して制御装置５６０により、テーブル５２０の移動量などが制御される。
【０１５６】
そして、例えば第１の実施の形態で、図４および図５を用いて説明したように、マスクの開口部の形状とそのマスクの開口部の形状が絶縁性基板上に形成される立体的な配線樹脂群が形成される。
【０１５７】
ここで、上記では、マスクの交換により、配線電極群を形成する例で説明したが、これに限られない。例えば、第１の実施の形態で、図８および図９を用いて説明したように、液晶パネルをマスクとして用いてもよいことはいうまでもない。
【０１５８】
なお、配線樹脂群の製造方法は、第１の配線電極群と同様であるので説明は省略するが、異なる点は、導電フィラーの含有されていない光硬化性樹脂で形成されていることだけである。
【０１５９】
つぎに、図１２（ｃ）に示すように、照射光５３０が照射されていない未硬化の光硬化性樹脂５００を、例えば溶剤への浸漬、エアーブローやスピンコーターを用いて取り除くことにより、第１の配線樹脂群４２９と第２の配線樹脂４３９からなる立体的な配線樹脂群が形成される。
【０１６０】
つぎに、図１２（ｄ）に示すように、少なくとも第１の配線樹脂群４２９および第２の配線樹脂４３９の外表面全体に、例えば無電解メッキ法を用いて、数μｍ〜１０数μｍ程度の膜厚を有する金、ニッケル、銅や銀などの単層膜や金／ニッケル／銅などの積層膜からなる金属層４１０を形成する。なお、金属層４１０の厚みは、浸漬時間やメッキ槽の温度などにより任意に調整することができる。
【０１６１】
以上の工程により、１段目の第１の配線樹脂４３１と金属層４１０とからなる第１の配線電極４３２と、２段目の第１の配線樹脂４３３と金属層４１０とからなる第１の配線電極４３４と、３段目の第１の配線樹脂４３５と金属層４１０とからなる第１の配線電極４３６とで第１の配線電極群４３０が形成される。同様に、第２の配線樹脂４３９と金属層４１０とで第２の配線電極４４０が形成される。そして、第１の配線電極群４３０と第２の配線電極４４０で立体的な配線電極群が形成される。
【０１６２】
ここで、第１の配線樹脂群や第２の配線樹脂の外表面を、例えばエッチングなどにより、粗面化させておくことが好ましい。また、光造形法で、第１の配線樹脂群や第２の配線樹脂を形成するときに、第１の配線樹脂群や第２の配線樹脂の表面から内部に向かって微小な孔を多数形成し、第１の配線樹脂群や第２の配線樹脂を多孔質化してもよい。これにより、金属層４１０として銅などのメッキ膜を形成するときの核が形成されやすく、金属層４１０の付着強度やメッキ形成時間の短縮化により、生産性や信頼性を向上させることができる。
【０１６３】
つぎに、図１２（ｅ）に示すように、例えばアクリル、ウレタンやエポキシなどの液状樹脂で満たされた容器（図示せず）に、図１２（ｄ）に示す第１の配線電極群４３０や第２の配線電極４４０からなる配線電極群は少なくとも浸漬する。そして、例えば紫外線で硬化させることにより、第１の配線電極群４３０や第２の配線電極４４０を埋設する絶縁層４５０が形成される。
【０１６４】
なお、絶縁層４５０は、ＰＥＴ樹脂を、例えば毛細管現象を利用して、配線樹脂群の周囲に注入して形成することもできる。
【０１６５】
さらに、図１２（ｆ）に示すように、図１２（ｄ）の処理において、金属層４１０が形成された絶縁性基板４２０を、例えば研磨法などを用いて除去することにより、立体配線基板４００が作製される。
【０１６６】
本発明の第２の実施の形態の立体配線の製造方法によれば、金属層により電気的に接続された第１の配線電極群と第２の配線電極から構成される立体的な配線電極群を一体的に連続して形成できるため、生産効率の高い立体配線の製造方法を実現できる。
【０１６７】
また、第１の配線樹脂群と第２の配線樹脂とが連続して一体に形成され、その外表面に形成した金属層で電気的に接続されるため、配線抵抗の低い、高周波特性に優れた、信頼性の高い立体配線を実現できる。
【０１６８】
また、マスクの交換や液晶パネルにより、任意の位置に配置して、所定のパターンからなる第１の配線樹脂群や第２の配線樹脂を形成できる。その結果、第１の配線樹脂群や第２の配線樹脂の形成位置が制限されない、設計自由度の高い製造方法を実現できる。
【０１６９】
また、マスクの交換や液晶パネルの表示パターンの変更だけで、第１の配線電極群と第２の配線電極とを連続して形成できるため、第１の配線電極群と第２の配線電極との界面が形成されない。そのため、界面での剥離などの発生しない信頼性に優れた立体配線の製造方法を実現できる。
【０１７０】
さらに、第１の実施の形態と同様に、第１の配線樹脂群と第２の配線樹脂が連続して一体に形成されるため、位置ずれなどを考慮したランドを形成する必要がなく、微細なピッチでの第１の配線樹脂群や第２の配線樹脂を形成できる。
【０１７１】
なお、第２の実施の形態では、無電解メッキ法により金属層が形成された絶縁性基板を除去した例で説明したが、これに限られない。例えば、機械的な強度を高め、変形などに対する信頼性を高めるために、新たな絶縁性基材を接着などにより設ける工程を有してもよい。また、絶縁性基板を除去した面に露出した金属層を保護するために、例えばＰＥＴフィルムなどをラミネートして保護層を設ける工程を有してもよいことはいうまでもない。
【０１７２】
また、本発明の第２の実施の形態では、金属層を無電解メッキ法で形成する例で説明したが、これに限られない。例えば、無電解メッキ法で薄い金属層を形成した後に、電解メッキ法を用いて金属層をさらに形成してもよい。これにより、金属層の形成を短時間で行う立体配線の製造方法を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
本発明の立体配線の製造方法は、電子部品などの高密度実装が要望される電子装置や小型・薄型で接続できる高密度配線が要望される携帯情報機器などに用いられる立体配線基板を製造する技術分野などにおいて有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法により作製した立体配線基板を模式的に示す部分平面図（ｂ）同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図（ｃ）同図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図
【図２】本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を用いた立体配線基板の製造方法を説明する断面図
【図３】本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を説明する断面図
【図４】本発明の第１の実施の形態の立体配線の製造方法において、立体配線基板の上に第１の配線電極群および第２の配線電極を形成する各処理段階のマスクの一例を示す平面図
【図５】図４の各マスクに対応して絶縁性基板上に形成される配線電極群を示す図
【図６】（ａ）本発明の第１の実施の形態における立体配線基板の第１の配線電極と第２の配線電極の接続の状態を示す部分斜視図（ｂ）本発明の第１の実施の形態における立体配線基板の第１の配線電極群と第２の配線電極との関係を説明する部分平面図
【図７】本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法により形成した第１の配線電極群と第２の配線電極の形状の別の例を説明する断面図
【図８】本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を実現する光造形装置の概略図
【図９】本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法の別の例を説明する光造形装置の概略図
【図１０】本発明の第１の実施の形態における立体配線の製造方法を適用した別の例を説明する図
【図１１】（ａ）本発明の第２の実施の形態における立体配線の製造方法により作製した立体配線基板を模式的に示す部分平面図（ｂ）同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図（ｃ）同図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図
【図１２】本発明の第２の実施の形態における立体配線の製造方法を用いて作製した立体配線基板の製造方法を説明する断面図
【図１３】本発明の第２の実施の形態における立体配線の製造方法を説明する断面図
【図１４】従来の４層に積層された多層構造を有するプリント基板の要部構造およびその製造方法を説明する部分斜視図
【図１５】従来の配線基板の製造装置を模式的に示す断面図
【図１６】図１５の製造装置を用いた配線基板の製造方法を説明する断面図
【図１７】従来の立体構造を有する回路部品を説明する斜視図
【図１８】従来の配線基板の導電ビアと導体パターンがランドを介して接続された状態を説明する模式図
【符号の説明】
【０１７５】
１０，４００ 立体配線基板
２０，４２０ 絶縁性基板
３０，４３０ 第１の配線電極群
３２，３４，３６，１７０，１７５，３５０，４３２，４３４，４３６ 第１の配線電極
４０，４２，３４０，４４０ 第２の配線電極
４５，４４５ 接続部
５０，３６０，４５０ 絶縁層
１００ 導電性光硬化樹脂
１１０，２１８，５１０ 容器
１２０，２２０，５２０ テーブル
１３０，５３０ 照射光
１４０，１４１，１４２，１４３，１４４，１４５，５４０ 開口部
１５０，５５０ マスク
１６０，２２２，５６０ 制御装置
２００，２５０ 光造形装置
２０２ 光照射装置
２０３ レーザ光
２０４ コリメータ部
２０６，２０８ 偏光子
２１０ パターン作成装置
２１１ 液晶パネル
２１２ レンズ
２１４ ミラー
２１６ 対物レンズ
２２４ 制御部
２２６ 光透過窓
３００ ウエハ
３１０ 半導体チップ
３２０，３５５ 電極端子
３３０ 配線電極群
３７０ バンプ
４１０ 金属層
４２９ 第１の配線樹脂群
４３１，４３３，４３５ 第１の配線樹脂
４３９ 第２の配線樹脂
５００ 光硬化性樹脂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数段の第１の配線電極群と、前記第１の配線電極群の間を少なくとも高さ方向に接続する第２の配線電極とを、光造形法を用いて形成する立体配線の製造方法であって、
マスクに形成した所定のパターンで所定の厚みに一括で露光し、順次高さ方向に前記第１の配線電極群と前記第２の配線電極を形成することを特徴とする立体配線の製造方法。
【請求項２】
前記第１の配線電極群と前記第２の配線電極を埋設する絶縁層をさらに形成することを特徴とする請求項１に記載の立体配線の製造方法。
【請求項３】
前記マスクは、前記パターンを作成する液晶パネルであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の立体配線の製造方法。
【請求項４】
前記第１の配線電極群と前記第２の配線電極が、導電フィラーを含む光硬化性樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の立体配線の製造方法。
【請求項５】
前記第１の配線電極群と前記第２の配線電極が、光硬化性樹脂とその外表面に形成された金属層からなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の立体配線の製造方法。
【請求項６】
前記光硬化性樹脂が、可視光で硬化する樹脂であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の立体配線の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の立体配線の製造方法により作製されたことを特徴とする立体配線基板。
【請求項１】
複数段の第１の配線電極群と、前記第１の配線電極群の間を少なくとも高さ方向に接続する第２の配線電極とを、光造形法を用いて形成する立体配線の製造方法であって、
マスクに形成した所定のパターンで所定の厚みに一括で露光し、順次高さ方向に前記第１の配線電極群と前記第２の配線電極を形成することを特徴とする立体配線の製造方法。
【請求項２】
前記第１の配線電極群と前記第２の配線電極を埋設する絶縁層をさらに形成することを特徴とする請求項１に記載の立体配線の製造方法。
【請求項３】
前記マスクは、前記パターンを作成する液晶パネルであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の立体配線の製造方法。
【請求項４】
前記第１の配線電極群と前記第２の配線電極が、導電フィラーを含む光硬化性樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の立体配線の製造方法。
【請求項５】
前記第１の配線電極群と前記第２の配線電極が、光硬化性樹脂とその外表面に形成された金属層からなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の立体配線の製造方法。
【請求項６】
前記光硬化性樹脂が、可視光で硬化する樹脂であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の立体配線の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の立体配線の製造方法により作製されたことを特徴とする立体配線基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００７−２０８０２８（Ｐ２００７−２０８０２８Ａ）
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５４４７（Ｐ２００６−２５４４７）
【出願日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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