特許 7472742 導電パターン付き基板の製造方法およびＬＥＤ実装回路基板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-15

(45)【発行日】2024-04-23

(54)【発明の名称】導電パターン付き基板の製造方法およびＬＥＤ実装回路基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/12 20060101AFI20240416BHJP

【ＦＩ】

H05K3/12 610G

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020163360

(22)【出願日】2020-09-29

(65)【公開番号】P2022055760

(43)【公開日】2022-04-08

【審査請求日】2023-04-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000003159

【氏名又は名称】東レ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】水口 創

(72)【発明者】

【氏名】田島 いづみ

【審査官】原田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１２２０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０９４８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０６４２４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ ３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

転写基板上に有機成分と導電性粒子とを有する組成物のパターンを形成する工程と、前記転写基板の裏面側からレーザーを照射して前記パターンを被転写基板へ転写する工程とを含む導電パターン付き基板の製造方法であって、前記被転写基板が複数の電子部品が実装された基板であり、前記電子部品の欠損部に前記パターンを転写する導電パターン付き基板の製造方法。

【請求項2】

前記有機成分と導電性粒子とを有する組成物中の導電性粒子の含有量が５～５５重量％である請求項１に記載の導電パターン付き基板の製造方法。

【請求項3】

前記有機成分と導電性粒子とを有する組成物のパターンが、感光性導電ペーストを露光、現像することによって得られる、請求項１または２に記載の導電パターン付き基板の製造方法。

【請求項4】

前記有機成分と導電性粒子とを有する組成物のパターン一つ当たりの前記転写基板との接触面積の平均が５～１０００μｍ^２である請求項１～３のいずれかに記載の導電パターン付き基板の製造方法。

【請求項5】

前記有機成分と導電性粒子とを有する組成物のガラス転移点が６０℃以下である請求項１～４のいずれかに記載の導電パターン付き基板の製造方法。

【請求項6】

被転写基板が複数の電子部品が実装されたプリント配線板またはＴＦＴ基板である請求項１～５のいずれかに記載の導電パターン付き基板の製造方法。

【請求項7】

請求項６に記載の導電パターン付き基板の製造方法によって得られた導電パターン付き基板上の導電パターンとＬＥＤの電極部とを熱圧着させる工程とを含むＬＥＤ実装回路基板の製造方法。

【請求項8】

前記欠損部が、前記複数の電子部品が実装された基板から不良の電子部品を除去することによって生じたものである請求項１～６のいずれかに記載の導電パターン付き基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、導電パターン付き基板の製造方法およびＬＥＤ実装回路基板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電子機器の小型化に伴い、実装する電子部品の小型化が進んでいる。これら小型の電子部品の電極をプリント配線板の電極と接合させるためには、高精細な導電パターンをプリント配線板の電極上に形成することが要求される。また、マイクロサイズのＬＥＤを配列してディスプレイを製造する技術開発が盛んに行われているが、ＬＥＤの電極をＴＦＴ基板の電極と接合させる際にも同様に、高精細な導電パターンをＴＦＴ基板の電極上に形成することが要求される。

【0003】

このような微小な導電パターンを基板上の所望の位置に形成する方法として、導電性繊維を含む導電層を基板上に形成した後にパターニングを行い、得られたパターンを被転写基板にラミネーターを用いて加圧、加熱して転写させる方法がある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－７７２３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１のラミネーターを用いて加圧、圧着して転写する方法では、ラミネーターロールによって基板の搬送方向へ応力が加わり、被転写基板の所望の位置から導電パターンのずれが生じるため、高精細な導電パターンを高い位置精度で転写することが困難であった。また、導電性材料として導電性繊維を用いているため、導電性が低いという課題があった。

【0006】

本発明は、導電性が高く、転写時の位置精度が高い導電パターン付き基板の製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者らは、鋭意検討した結果、有機成分と導電性粒子とを有する組成物を転写基板上に形成し、基板裏側からレーザー照射することで組成物を被転写基板上に転写できることを見出し、本発明を完成した。

【0008】

すなわち、本発明は、転写基板上に有機成分と導電性粒子とを有する組成物のパターンを形成する工程と、前記転写基板の裏面側からレーザーを照射して前記パターンを被転写基板へ転写する工程とを含む導電パターン付き基板の製造方法であって、前記被転写基板が複数の電子部品が実装された基板であり、前記電子部品の欠損部に前記パターンを転写する導電パターン付き基板の製造方法である。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、導電性が高く、転写時の位置精度が高い導電パターン付き基板を得ることができる。

【0010】

また、本発明によれば、転写法を利用しているので、例えば基板上の特定の狭い範囲といった所望の領域にのみ導電性パターンを得られるという効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の導電パターン付き基板の製造方法の一例を示す概略図である。

【図2】本発明の導電パターン付き基板の製造方法の適用例を示す概略図である。

【図3】本発明のＬＥＤ実装回路基板の製造方法の一例を示す概略図である。

【図4】実施例において得られた導電パターン付きプリント配線板の断面模式図である。

【図5】実施例において用いた導電性評価用サンプルの断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の導電パターン付き基板の製造方法は、転写基板上に有機成分と導電性粒子とを有する組成物のパターンを形成する工程と、前記転写基板の裏面側からレーザーを照射して前記パターンを被転写基板へ転写する工程とを有する。

【0013】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る導電パターン付き基板の製造方法を説明する。なお、図面は模式的なものである。また、本発明は、以下に説明する例示によって限定されるものではない。

【0014】

図１は、本発明の実施の形態に係る導電パターン付き基板の製造方法を示す工程図である。

【0015】

＜パターン形成工程＞
まず、図１（ａ）に示す通り、転写基板２上に、有機成分と導電性粒子とを有する組成物のパターン１を形成する。

【0016】

転写基板上に有機成分と導電性粒子とを有する組成物のパターンを形成する方法としては、スクリーン印刷やグラビア印刷等のパターン印刷法、ラフパターン印刷後に不要部を除去するレーザーエッチング法、感光性導電ペーストを露光、現像することによるフォトリソグラフィー法などが挙げられる。中でも微細なパターニングが可能であり、後述する導電パターン一つ当たりの上記転写基板との接触面積の平均を小さくして位置精度をより向上できる観点から、感光性導電ペーストを露光、現像する方法が好ましい。

【0017】

フォトリソグラフィー法において、露光時の光源としては、水銀灯やＬＥＤのｉ線（３６５ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）が好ましく用いられる。

【0018】

フォトリソグラフィー法において、現像液としては、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム、ジエタノールアミン、ジエチルアミノエタノール、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、ジエチルアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、酢酸ジメチルアミノエチル、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノエチルメタクリレート、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミンまたはヘキサメチレンジアミンの水溶液が挙げられる。

【0019】

パターンの形状としては、特に制限はないが、平面形状が矩形状、円形状、楕円形状、三角形状、多角形状およびこれらが組み合わされたもの等が挙げられる。被転写基板上でのパターンの役割が、配線基板である被転写基板上に電子部品を実装する際に当該電子部品の電極部と配線基板の電極部とを接合するためのものである場合は、電子部品の電極形状に応じてパターンの形状を定めることができる。

【0020】

パターンの厚みは２～１０μｍが好ましい。厚みが２μｍ以上であると、被転写基板に転写された導電パターンの上に電子部品を実装する際、電子部品の接合面と被転写基板のパターン形成面とが多少平行からずれていても、良好な接合を行うことができる。また、厚みが１０μｍ以下であると、電子部品を実装したときの導電パターンの広がりを抑制し、周囲の電極とショートするのを抑制することができる。

【0021】

＜転写工程＞
次に、図１（ｂ）に示す通り、上記転写基板２の裏面側からレーザー３を照射して上記パターンを被転写基板４へ転写する。本工程において、転写基板を透過したレーザー光により有機成分および導電性粒子が加熱され、転写基板界面の有機成分が分解し、転写基板上に形成したパターンが剥離する。剥離されたパターンは被転写基板上に転写される。このとき、組成物中の有機成分がパターンへの衝撃を吸収することで被転写基板の所望の位置からのずれを抑制し、高い位置精度で被転写基板上に転写される。

【0022】

さらに、本発明では、転写法を利用することにより、被転写基板上の所望の位置、例えば、特定の狭い領域にのみ導電パターンを形成することができる。

【0023】

被転写基板上の特定の狭い領域にのみ導電パターンを形成する例として、例えば、図２に示す場合を例に挙げて説明する。図２（ａ）に示すように、プリント配線板である被転写基板１４上に多数の電子部品１５を、導電パターン１１と電子部品の電極１６とを接合することで実装した後、特定の電子部品１５’の不良が確認されることがある。このような場合、不良の電子部品１５’を除去し、該電子部品が除去された箇所に新たな電子部品を実装させる、リペアという作業が行われる。

【0024】

このとき、新たな実装のために用いられる導電パターンを形成するのに、感光性導電ペーストを塗布、露光および現像する方法を用いることが考えられる。しかし、被転写基板上には既に多くの電子部品が実装されているため基板上の凹凸が激しく、この方法では特定の狭い領域のみに導電パターンを形成することが困難である。

【0025】

そこで、本発明によれば、図２（ｂ）に示すように導電パターン１１’が形成された転写基板１２を用いてレーザー１３を照射することにより、図２（ｃ）に示すように、被転写基板１４上の電子部品１５による凹凸の影響を受けることなく、電子部品１５’の欠損部のみに導電パターンを形成することができる。

【0026】

レーザー発振器としては、レーザー光により有機成分もしくは導電性粒子が加熱され、その熱により転写基板界面の有機成分を分解できるものであれば、いずれのレーザー発振器を用いることができる。そのようなレーザー発振器の例としては、ＫｒＦエキシマレーザー、ＡｒＦエキシマレーザー、ＹＡＧレーザーを挙げることができる。また、レーザー光はパルス光として照射することができ、その場合の周波数としては０．１～１００ｋＨｚ程度を使用することができる。

【0027】

パターン一つ当たりの上記転写基板との接触面積の平均は５～１０００μｍ^２であることが好ましい。接触面積の平均が５μｍ^２以上であるとレーザー照射によって転写する際の位置精度がより向上する。接触面積の平均が１０００μｍ^２以下であるとレーザー照射によるパターンの温度ムラを抑制することで、転写時の位置精度がより向上する。接触面積は、フォトリソグラフィー法によりパターンを形成する場合においては、マスクの寸法を変更する等により、変化させることができる。接触面積の平均は、形成したパターン１０個について光学顕微鏡により倍率５００～１０００倍で観察し、得られた画像を画像解析・計測ソフトを用いて、測定用画像の明度を基準として撮影画像を２値化し、転写基板とパターンの接触部である暗部の面積を算出し、１０（個）で除することで求めることができる。

【0028】

上記有機成分と導電性粒子とを有する組成物のガラス転移点は６０℃以下であることが好ましい。組成物のガラス転移点が６０℃以下であると、得られた導電パターン付き基板上に電子部品を実装させた際に、電子部品と導電パターンの密着力を高め、実装後の導電パターンと電子部品との接合強度を向上させることができる。組成物のガラス転移点の下限値は、特に制限はないが、基板上での導電パターンの形状を保持する観点から、１５℃以上であることが好ましい。組成物のガラス転移点は、示差走査熱量分析装置を用いて示差走査熱量分析（ＤＳＣ）により測定することができる。

【0029】

本発明で用いる被転写基板は、プリント配線板またはＴＦＴ基板が好ましい。被転写基板がプリント配線板であることにより、ＬＥＤを実装させた際に回路により駆動させることができる。また、被転写基板がＴＦＴ基板であることにより、トランジスタを用いた駆動制御を行うことができる。

【0030】

本発明の導電パターン付き基板の製造方法の一例として、上記の被転写基板が複数の電子部品が実装された基板であり、上記の電子部品の欠損部に上記のパターンを転写するものであってもよい。また、上記の欠損部は、上記の複数の電子部品が実装された基板から不良の電子部品を除去することによって生じたものであってもよい。

【0031】

＜転写基板＞
転写基板としては、後述するレーザーの波長に対して透光性があればよく、ガラス基板や石英基板などが挙げられるが、コストの面でガラス基板が好ましい。

【0032】

＜有機成分＞
本発明において、パターンの形成に供される組成物中には有機成分が含まれる。組成物中に有機成分が含まれることにより、後述するレーザー転写工程において、パターンが被転写基板に転写される際の衝撃を吸収し、被転写基板の所望の位置からパターンがずれることを防止する。

【0033】

有機成分としては、アクリル系共重合体、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミック酸、ポリアミド樹脂、シロキサン樹脂をなどが挙げられ、中でも、感光特性を付与できるという観点から、アクリル系共重合体、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂が好ましい。

【0034】

フォトリソグラフィー法によるパターニングを行う場合、有機成分としては、カルボキシル基含有アクリル系共重合体と光反応性基を有する化合物及び光重合開始剤との組み合わせ、フェノールノボラック樹脂又はクレゾールノボラック樹脂と光酸発生剤との組み合わせ、ポリアミック酸と光酸発生剤との組み合わせ、ポリイミド樹脂と光反応性基を有する化合物及び光重合開始剤との組み合わせなどが挙げられる。中でもカルボキシル基含有アクリル系共重合体と光反応性基を有する化合物及び光重合開始剤との組み合わせ、フェノールノボラック樹脂又はクレゾールノボラック樹脂と光酸発生剤との組み合わせが感光特性に優れ、より微細な導電パターンを形成できるため好ましい。

【0035】

カルボキシル基含有アクリル樹脂は光反応性基を有する化合物であるアクリル系モノマーと不飽和酸を共重合させることで作製される。アクリル系モノマーとしては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート（以下、「ＥＡ」と称すことがある。）、２－エチルヘキシルアクリレート、ｎ－ブチルアクリレート（以下、「ＢＡ」と称すことがある。）、ｉｓｏ－ブチルアクリレート、ｉｓｏ－プロパンアクリレート、グリシジルアクリレート、ブトキシトリエチレングリコールアクリレート、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－ヒドロキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、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、アミノエチルアクリレート、フェニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、１－ナフチルアクリレート、２－ナフチルアクリレート、チオフェノールアクリレート、ベンジルメルカプタンアクリレートやそれらのアクリル基をメタクリル基に置換した化合物などが挙げられる。これらを２種以上用いてもよい。不飽和酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸などが挙げられる。

【0036】

光重合開始剤としてはベンゾフェノン誘導体、アセトフェノン誘導体、チオキサントン誘導体、ベンジル誘導体、ベンゾイン誘導体、オキシム系化合物、α－ヒドロキシケトン系化合物、α－アミノアルキルフェノン系化合物、フォスフィンオキサイド系化合物、アントロン化合物、アントラキノン化合物等が挙げられる。中でも光感度の高いオキシム系化合物が好ましい。オキシム系化合物としては、例えば、１，２－オクタンジオン－１－［４－（フェニルチオ）－２－（Ｏ－ベンゾイルオキシム）］、エタノン－１－［９－エチル－６－（２－メチルベンゾイル）－９Ｈ－カルバゾール－３－イル］－１－（Ｏ－アセチルオキシム）、１－フェニル－１，２－ブタンジオン－２－（Ｏ－メトキシカルボニル）オキシム、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－フェニル－プロパンジオン－２－（Ｏ－ベンゾイル）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－プロパントリオン－２－（Ｏ－ベンゾイル）オキシム等が挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。

【0037】

光酸発生剤としては、例えば、ジアゾジスルホン化合物、トリフェニルスルホニウム化合物、キノンジアジド化合物などが挙げられる。ジアゾジスルホン化合物としては、例えば、ビス（シクロヘキシルスルフォニル）ジアゾメタン、ビス（ターシャルブチルスルフォニル）ジアゾメタン、ビス（４－メチルフェニルスルフォニル）ジアゾメタンなどが挙げられる。トリフェニルスルホニウム化合物としては、例えば、ジフェニル－４－メチルフェニルスルフォニウムトリフルオロメタンスルフォネート、ジフェニル－２，４，６－トリメチルフェニルスルフォニウムｐ－トルエンスルフォネート、ジフェニル（４－メトキシフェニル）スルフォニウムトリフルオロメタンスルフォネートなどが挙げられる。キノンジアジド化合物としては、例えば、ポリヒドロキシ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がエステルで結合したもの、ポリアミノ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がスルホンアミド結合したもの、ポリヒドロキシポリアミノ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がエステル結合および／またはスルホンアミド結合したものなどが挙げられる。これらポリヒドロキシ化合物やポリアミノ化合物の全ての官能基がキノンジアジドで置換されていなくても良いが、官能基全体の５０モル％以上がキノンジアジドで置換されていることが好ましい。

【0038】

キノンジアジド化合物としては５－ナフトキノンジアジドスルホニル基を有する化合物、４－ナフトキノンジアジドスルホニル基を有する化合物のいずれも好ましく用いられる。同一分子中にこれらの基を両方有する化合物を用いてもよいし、異なる基を用いた化合物を併用してもよい。

【0039】

キノンジアジド化合物は、例えば、５－ナフトキノンジアジドスルホニルクロライドとフェノール化合物をトリエチルアミン存在下で反応させることにより得ることができる。フェノール化合物の合成方法としては、酸触媒下で、α－（ヒドロキシフェニル）スチレン誘導体を多価フェノール化合物と反応させる方法などが挙げられる。

【0040】

＜導電性粒子＞
本発明において、パターンの形成に供される組成物中には導電性粒子が含まれる。組成物中に導電性粒子を有することにより、キュア工程後に導電性粒子同士が三次元の導電パスを形成し、高い導電性を発現する。導電性粒子としては、銀、金、銅、白金、鉛、スズ、ニッケル、アルミニウム、タングステン、モリブデン、クロム、チタン、カーボンブラックおよびインジウムの少なくとも１種を含むことが好ましく、これらの導電性粒子を単独、合金あるいは混合粉末として用いることができる。また、上述の成分で、樹脂や無機酸化物等の絶縁性粒子または導電性粒子の表面を被覆した導電性粒子も同様に用いることができる。中でも、導電性の観点から銀、金またはニッケルが好ましく、銀がより好ましく用いられる。

【0041】

導電性粒子の形状としては、長軸長を短軸長で除した値であるアスペクト比が１．０～３．０であることが好ましく、１．０～２．０であることがより好ましい態様である。導電性粒子のアスペクト比を１．０以上として、導電性粒子同士の接触確率がより高める。一方で、導電性粒子のアスペクト比を２．０以下として、フォトリソグラフィー法で配線を形成する場合において露光光が遮蔽されにくく、現像マージンが広くできる。

【0042】

導電性粒子のアスペクト比は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）または透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて倍率１５０００倍で導電性粒子を観察し、無作為に１００個の導電性粒子の一次粒子を選択して、それぞれの長軸長および短軸長を測定し、両者の平均値からアスペクト比を求める。

【0043】

導電性粒子の粒子径は、０．０５～５．０μｍであることが好ましく、より好ましくは０．１～２．０μｍである。導電性粒子の粒子径を０．０５μｍ以上とすると、粒子間の相互作用が弱く、ペースト中での導電性粒子の分散状態を保ち易い。導電性粒子の粒子径を５．０μｍ以下とすると、製造された導電パターンの表面平滑度、パターン精度および寸法精度が向上できる。

【0044】

導電性粒子の粒子径は、電子顕微鏡で観察し、無作為に２０個の導電性粒子の一次粒子を選択して、それぞれの最大幅を測定し、それらの平均値を求めることで算出する。

【0045】

上記有機成分と導電性粒子とを有する組成物中の導電性粒子の含有量は、５～５５重量％が好ましい。導電性粒子の含有量が５重量％以上であると、導電性がより向上する。導電性粒子の含有量はより好ましくは１０重量％以上である。一方、導電性粒子の含有量が５５重量％以下であると、パターン中に十分な量の有機成分が含まれることとなるため、転写時にパターンが衝撃をより吸収し、位置精度がより向上する。また、得られた導電パターン付き基板上に電子部品を実装させた際に、導電パターン中に十分な量の有機成分が含まれていることから電子部品と導電パターンの密着力を高め、実装後の導電パターンと電子部品との接合強度を向上させることができる。導電性粒子の含有量はより好ましくは４５重量％以下である。

【0046】

＜その他の成分＞
本発明において、パターンの形成に供される組成物中には、その所望の特性を損なわない範囲であれば、可塑剤、レベリング剤、界面活性剤、シランカップリング剤、消泡剤、顔料等の添加剤が含有されていてもよい。

【0047】

＜ＬＥＤの実装＞
本発明のＬＥＤ実装回路基板の製造方法の一つは、上述の導電パターン付き基板の製造方法によって得られた導電パターン付き基板上の導電パターンとＬＥＤの電極部を熱圧着させる工程とを有する。

【0048】

図３は、本発明の実施の形態に係るＬＥＤ実装回路基板の製造方法を示す工程図である。図３に示す通り、被転写基板４上の導電パターン１と、ＬＥＤ５の電極部６とが接触するように熱圧着される。導電パターンとＬＥＤの電極部を熱圧着させるためにはボンディング装置やマウンター装置を用いて、ＬＥＤまたは導電パターン付き基板を５０～１８０℃にして行うことが好ましい。５０℃以上にすることで実装時に導電パターン中の有機成分が軟化し、ＬＥＤの電極部との密着性が上がり実装後の導電パターンと電子部品との接合強度を高くすることができる。また、１８０℃以下にすることで樹脂の硬化反応を抑え、実装後の導電パターンと電子部品との接合強度を高くすることができる。実装時の温度が１００～１５０℃であるとその効果がより高くなるため好ましい。また、実装時の温度プロファイルを複数のステップで実施してもよい。

【0049】

また、実装後の導電パターンと電子部品との接合強度を高めるためにＬＥＤ実装回路基板をオーブン等で加熱してもよい。

【0050】

本発明を用いて得られる導電パターン付き基板はＬＥＤ等の電子部品の実装用バンプの形成用基板やリペア用基板等に好適に用いられるが、中でも微細化要求が求められるμＬＥＤの実装用バンプとしてより好適に用いられる。

【実施例】

【0051】

以下に、本発明を実施例により説明する。本発明の態様はこれらに限定されるものではない。

【0052】

各実施例における評価方法は、次のとおりである。

【0053】

＜接触面積＞
各実施例において、転写用ガラス基板上に導電パターンを形成した後、１０個の導電パターンを（株）キーエンス社製マイクロスコープＶＨＸ－５５００を用いて倍率５００～１０００倍で撮影し、画像解析モードにより、測定用画像の明度を基準として２値化した。２値化画像について、転写基板とパターンの接触部である暗部の面積を算出し、１０（個）で除することで、パターン一つ当たりの転写基板との接触面積の平均を求めた。

【0054】

＜ガラス転移点測定＞
各実施例において、転写用ガラス基板上に導電パターンを形成した後、上記導電パターンをスパチュラで削り取って準備した試料５ｍｇについて、Ｓｅｉｋｏ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ（株）社製示差走査熱量分析装置ＤＳＣＩＩ型を用いてＤＳＣ曲線を得た。測定は窒素雰囲気下、－７０℃で５分間保持後、１０℃／分の昇温速度で行った。得られたＤＳＣ曲線からガラス転移点を求めた。

【0055】

＜転写位置精度評価＞
各実施例にて得られた導電パターン付きガラス基板について、導電パターンが形成された面とは反対側の面より光学顕微鏡を用いて導電パターンを観察し、導電パターンの中心と、被転写用ガラス基板の十字マークの交点とのずれ量を測定した。測定は無作為に選んだ導電パターン１０個について行い、その平均値を求めた。ずれ量が５μｍ以下をＡ、５μｍ超過１０μｍ以下をＢ、１０μｍ超過をＣとした。

【0056】

＜ダイシェア強度測定＞
各実施例にて得られた導電パターン付きガラス基板上に、３ｍｍ角のシリコンチップを１２０℃、１ＭＰａの圧力で５秒間熱圧着させたのち、乾燥オーブンで１４０℃、３０分間加熱した。その後、ダイシェア強度をダイシェアテスター（アークテック社製「ＤＡＧＥ４０００」）を用いて、３００μｍ／秒の速度で、２５℃でのダイシェア強度を評価した。ダイシェア強度が１０Ｎ以上をＡ、５Ｎ以上１０Ｎ未満をＢ、２Ｎ以上５Ｎ未満をＣとした。

【0057】

＜導電性評価＞
各実施例にて得られた導電パターン付きプリント配線板の電極上に、電極を有する３ｍｍ□のシリコンチップを１２０℃、１ＭＰａの圧力で５秒間熱圧着させたのち、乾燥オーブンで１４０℃、３０分間加熱した。これにより、図５に示すとおり、導電パターン１付きプリント配線板７の電極８上に、シリコンチップ９の電極１０が接合したシリコンチップ実装基板を作製した。その後、プリント配線板のａ点とｂ点をテスターでつなぎ抵抗値を測定し、配線抵抗値が５Ω未満をＡ、５Ω以上１０Ω未満をＢ、１０Ω以上２０Ω未満をＣ、２０Ω以上をＤとした。

【0058】

実施例、比較例で用いた材料は以下の通りである。

【0059】

［導電性粒子］
・体積平均粒子径が０．５μｍのＡｇ粒子（以下、Ａｇ粒子と称す）
・体積平均粒子径が０．５μmのＮｉ粒子（以下、Ｎｉ粒子と称す）
［導電ペースト］
（合成例１）
窒素雰囲気の反応容器中に、１５０ｇのジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（以下、「ＤＭＥＡ」）を仕込み、オイルバスを用いて８０℃まで昇温した。これに、２０ｇのＥＡ、２０ｇのメタクリル酸２－エチルヘキシル（以下、２－ＥＨＭＡ）、２０ｇのＢＡ、５ｇのメチロールアクリルアミド、２５ｇのアクリル酸（以下、「ＡＡ」）、０．８ｇの２，２’－アゾビスイソブチロニトリル及び１０ｇのＤＭＥＡからなる混合物を、１時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに８０℃で６時間加熱して重合反応を行った。その後、０．２ｇのハイドロキノンモノメチルエーテルを添加して、重合反応を停止した。反応容器内を大気雰囲気にした後、５ｇの光重合開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ ＯＸＥ０１（ＢＡＳＦ社製）、２０ｇのアロニックスＭ－３１５（東亜合成株式会社製）を添加して５０℃で３時間加熱溶解して固形分４２．０％の有機成分（Ａ－１）を得た。

【0060】

次に、１００ｍＬクリーンボトルに、２０．０ｇの有機成分（Ａ－１）にＡｇ粒子８．４ｇを混ぜ合わせ、３本ローラーミル（ＥＸＡＫＴ Ｍ－５０；ＥＸＡＫＴ社製）を用いて混錬し、固形分中の導電性粒子の割合が５０重量％の導電ペースト１を得た。

【0061】

（合成例２）
窒素雰囲気の反応容器中に、１５０ｇのＤＭＥＡを仕込み、オイルバスを用いて８０℃まで昇温した。これに、２０ｇのＥＡ、４０ｇの２－ＥＨＭＡ、２０ｇのＢＡ、１５ｇのＡＡ、０．８ｇの２，２’－アゾビスイソブチロニトリルおよび１０ｇのＤＭＥＡからなる混合物を、１時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに８０℃で６時間加熱して重合反応を行った。その後、０．２ｇのハイドロキノンモノメチルエーテルを添加して、重合反応を停止した。引き続き、５ｇのグリシジルメタクリレート、１ｇのトリエチルベンジルアンモニウムクロライド及び１０ｇのＤＭＥＡからなる混合物を、０．５時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに２時間加熱して付加反応を行った後、反応容器内を大気雰囲気にして５ｇの光重合開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ ＯＸＥ０１（ＢＡＳＦ社製）、２０ｇのアロニックスＭ－３１５（東亜合成（株）製）を添加して５０℃で３時間加熱溶解して固形分４２．８ｗｔ％の有機成分（Ａ－２）を得た。

【0062】

次に、１００ｍＬクリーンボトルに、２０．０ｇの有機成分（Ａ－２）にＡｇ粒子８．５６ｇを混ぜ合わせ、３本ローラーミル（ＥＸＡＫＴ Ｍ－５０；ＥＸＡＫＴ社製）を用いて混錬し、固形分中の導電性粒子の割合が５０重量％の導電ペースト２を得た。

【0063】

（合成例３）
反応容器中に、１５０ｇのＤＭＥＡを仕込み、これに、５０ｇのフェノール樹脂ＥＰ４０５０（旭有機材株式会社製）と５０ｇのフェノール樹脂ＥＬＰ８３Ｈ（群栄化学工業（株）製）を６０℃で３時間加熱溶解した後、３０℃まで冷却して光酸発生剤ＷＰＡＧ－１９９（和光純薬工業（株）製）を１０ｇ、２０ｇのエポキシ樹脂ｊＥＲ８７１（三菱ケミカル（株）製）を添加して３時間溶解して固形分４６．４ｗｔ％の有機成分（Ａ－３）を得た。

【0064】

次に、１００ｍＬクリーンボトルに、２０．０ｇの有機成分（Ａ－３）にＡｇ粒子９．２８ｇを混ぜ合わせ、３本ローラーミル（ＥＸＡＫＴ Ｍ－５０；ＥＸＡＫＴ社製）を用いて混錬し、固形分中の導電性粒子の割合が５０重量％の導電ペースト３を得た。

【0065】

（合成例４）
反応容器中に、１５０ｇのＤＭＥＡを仕込み、これに、２０ｇのフェノール樹脂ＥＰ４０５０（旭有機材株式会社製）と８０ｇのフェノール樹脂ＥＬＰ８３Ｈ（群栄化学工業（株）製）を６０℃で３時間加熱溶解した後、３０℃まで冷却して１０ｇの光酸発生剤ＷＰＡＧ－１９９（和光純薬工業（株）製）、２０ｇのエポキシ樹脂ｊＥＲ８７１（三菱ケミカル（株）製）を添加して３時間溶解して固形分４６．４ｗｔ％の有機成分（Ａ－４）を得た。

【0066】

次に、１００ｍＬクリーンボトルに、２０．０ｇの有機成分（Ａ－４）にＡｇ粒子９．２８ｇを混ぜ合わせ、３本ローラーミル（ＥＸＡＫＴ Ｍ－５０；ＥＸＡＫＴ社製）を用いて混錬し、固形分中の導電性粒子の割合が５０重量％の導電ペースト４を得た。

【0067】

（実施例１）
合成例１にて作製した導電性ペースト１について、φ１００μｍのパターン加工ができるよう乳剤加工がされたＳＵＳ５００カレンダー加工スクリーン版(紗厚１６±１μｍ、乳剤厚み５μｍ)を用いてスクリーン印刷機で転写用ガラス基板上にパターン印刷した。パターンは、転写用ガラス基板上の３ｍｍ角のエリア内に縦横１０個ずつ、合計１００個作製した。得られたパターンは乾燥オーブンで１００℃、１０分間乾燥させた。パターン一つ当たりの転写基板との接触面積は、７８５０μｍ^２であった。

【0068】

次に、導電パターンが形成された転写用ガラス基板と、予め所望の位置に十字マークをつけた被転写用ガラス基板とを、基板間距離が５０μｍになるように対面させ、被転写用ガラス基板の十字マークの交点と導電パターンの中心が重なるように位置合わせを行い、転写用ガラス基板裏側からレーザー照射を行った。レーザーは波長３５５ｎｍ、パルス幅８ｎ秒、導電パターンの１．５倍のビームサイズで照射を行った。これにより、導電パターンを被転写用ガラス基板に転写させ、導電パターン付きガラス基板を得た。得られた導電パターン付きガラス基板を用いて転写位置精度及びダイシェア強度の測定を行った。

【0069】

同様に、転写用ガラス基板上の３ｍｍ角のエリア内にφ１００μｍの導電パターンを間隔が１００μｍで１０個１列に形成した後、別の被転写基板であるプリント配線板の電極上に導電パターンを転写させ、図４に示す通り、プリント配線板７の電極８上に導電パターン１を有する導電パターン付きプリント配線板を得た。これを用いて導電性を評価した。評価結果を表２に示す。

【0070】

（実施例２）
合成例１にて作製した導電性ペースト１を転写用ガラス基板上に、乾燥後の膜厚が３μｍになるように塗布し、１００℃の乾燥オーブン内で１０分間乾燥させた。その後、露光機で露光量１０００ｍＪ／ｃｍ^２で露光し、アルカリ現像を行い、転写用ガラス基板上に導電パターンを得た。導電パターンは、一つあたりφ１９μｍの寸法とし、転写用ガラス基板上の３ｍｍ角のエリア内に縦横１０個ずつ、合計１００個作製した。パターン一つ当たりの転写基板との接触面積は、３００μｍ^２であった。

【0071】

次に、実施例１記載の方法により、導電パターンを被転写用ガラス基板に転写させ、導電パターン付きガラス基板を作製した。

【0072】

同様に、転写用ガラス基板上の３ｍｍ角のエリア内にφ１９μｍの導電パターンを間隔が１００μｍで１０個１列に形成した後、別の被転写基板であるプリント配線板の電極上に導電パターンを転写させ、図４に示す通り、プリント配線板７の電極８上に導電パターン１を有する導電パターン付きプリント配線板を得た。評価結果を表２に示す。

【0073】

（実施例３）
導電性ペースト１の代わりに導電性ペースト２を用いた以外は実施例１記載の方法と同様な方法により、導電パターン付きガラス基板及び導電パターン付きプリント配線板を作製した。評価結果を表２に示す。

【0074】

（実施例４）
導電性ペースト１の代わりに導電性ペースト２を用い、パターンの一つ当たりの寸法をφ１１μｍとした以外は、実施例２記載の方法と同様な方法により、導電パターン付きガラス基板及び導電パターン付きプリント配線板を作製した。評価結果を表２に示す。

【0075】

（実施例５）
導電性ペースト１の代わりに導電性ペースト３を用いた以外は実施例１記載の方法と同様な方法により、導電パターン付きガラス基板及び導電パターン付きプリント配線板を作製した。評価結果を表２に示す。

【0076】

（実施例６）
導電性ペースト１の代わりに導電性ペースト３を用い、パターンの一つ当たりの寸法をφ１１μｍとした以外は実施例２記載の方法と同様な方法により、導電パターン付きガラス基板及び導電パターン付きプリント配線板を作製した。評価結果を表２に示す。

【0077】

（実施例７）
導電性ペースト１の代わりに導電性ペースト４を用いた以外は実施例１記載の方法と同様な方法により、導電パターン付きガラス基板及び導電パターン付きプリント配線板を作製した。評価結果を表２に示す。

【0078】

（実施例８）
導電性ペースト１の代わりに導電性ペースト４を用い、パターンの一つ当たりの寸法をφ１１μｍとした以外は実施例２記載の方法と同様な方法により、導電パターン付きガラス基板及び導電パターン付きプリント配線板を作製した。評価結果を表２に示す。

【0079】

（実施例９）
Ａｇ粒子の代わりにＮｉ粒子を用いた以外は実施例２記載の方法と同様な方法により、導電パターン付きガラス基板及び導電パターン付きプリント配線板を作製した。評価結果を表２に示す。

【0080】

（実施例１０～１２）
導電ペースト中の導電性粒子の含有量を表１記載の値に変更した以外は実施例４記載の方法と同様な方法により、導電パターン付きガラス基板及び導電パターン付きプリント配線板を作製した。評価結果を表２に示す。

【0081】

（実施例１３）
被転写用基板として、ガラス基板上に１０ｍｍ□の孔を有する厚さ５０μｍの樹脂を積層させたものと、プリント配線板上に１００ｍｍ□の孔を有する厚さ５０μｍの樹脂を積層させたものをそれぞれ用意した。

【0082】

転写用ガラス基板として、ガラス基板上の３ｍｍ角のエリア内に実施例４記載の方法と同様な方法により、φ１１μｍの導電パターンを縦横１０個ずつ、合計１００個作製したものを用意した。パターン一つ当たりの転写基板との接触面積は、１００μｍ^２であった。その後、転写用ガラス基板上の導電パターン形成部が被転写用ガラス基板上の１０ｍｍ□の孔の部分と対向するように両基板を対面させ、実施例１と同様の方法により、導電パターンを上記被転写用ガラス基板の上記孔内に転写し、導電パターン付きガラス基板を得た。得られた導電パターン付きガラス基板を用いて転写位置精度及びダイシェア強度の測定を行った。

【0083】

また、別の転写用ガラス基板として、ガラス基板上の３ｍｍ角のエリア内にφ１１μｍの導電パターンを間隔が１００μｍで１０個１列に形成したものを用意した。その後、転写用ガラス基板上の導電パターン形成部が被転写用プリント配線板上の１００ｍｍ□の孔の部分と対向するように両基板を対面させ、上記被転写用プリント配線板上の１００ｍｍ□の孔内に存在する電極上に導電パターンを転写させ、導電パターン付きプリント配線板を得た。これを用いて導電性を評価した。評価結果を表２に示す。

【0084】

（比較例１）
転写用ガラス基板上にスパッタで厚み３００ｎｍのＡｇ膜を形成し、フォトレジストを用いてサブトラクティブ法により一つあたりφ１９μｍ、縦横１０個ずつ、合計１００個の導電パターンを作製した。得られた導電パターンを用い実施例１と同様の方法により被転写用ガラス基板に転写を試みたが、導電パターンは転写されなかった。

【0085】

（比較例２）
実施例４と同様の方法で導電パターンを作製した後、レーザーの代わりに波長１０００ｎｍの赤外線を用いて転写を試みたが、導電パターンは転写されなかった。

【0086】

（比較例３）
導電性粒子の代わりに線径２５ｎｍ、線長１００～５００μｍの銀繊維を用いた以外は実施例２記載の方法と同様な方法により、導電パターン付きガラス基板及び導電パターン付きプリント配線板を作製した。評価結果を表２に示す。

【0087】

（比較例４）
ラミネートローラーで１２０℃、搬送速度１ｍ／分の条件で被転写用ガラス基板に転写した以外は実施例２記載の方法と同様な方法により、導電パターン付きガラス基板及び導電パターン付きプリント配線板を作製した。評価結果を表２に示す。

【0088】

実施例１～１２に示す通り、本手法により得られた導電パターンは導電性が高く、転写後の位置精度が高かった。また、実施例１３に示す通り、１０ｍｍ□という狭い凹み部の中であっても良好な導電パターンを形成することができた。

【0089】

【表1】

【0090】

【表2】

【産業上の利用可能性】

【0091】

本発明の導電パターン付き基板の製造方法はＬＥＤ実装用基板を作製する際に好適に利用することができる。

【符号の説明】

【0092】

１：導電パターン
２：転写基板
３：レーザー
４：被転写基板
５：ＬＥＤ
６：ＬＥＤの電極
７：プリント配線板
８：プリント配線板の電極
９：シリコンチップ
１０：シリコンチップの電極
１１、１１’：導電パターン
１２：転写基板
１３：レーザー
１４：被転写基板
１５、１５’：電子部品
１６：電子部品の電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】