TOP > 国内特許検索 > 電極とその製造方法及びそれを用いたリード配線とその接続方法及びそれらを用いた電子部品と電子機器

電極とその製造方法及びそれを用いたリード配線とその接続方法及びそれらを用いた電子部品と電子機器

国内特許コード P07A010458
整理番号 256-614
掲載日 2007年9月14日
出願番号 特願2006-039273
公開番号 特開2007-220884
登録番号 特許第5071955号
出願日 平成18年2月16日(2006.2.16)
公開日 平成19年8月30日(2007.8.30)
登録日 平成24年8月31日(2012.8.31)
発明者
  • 小川 一文
出願人
  • 国立大学法人 香川大学
  • アルプス電気株式会社
発明の名称 電極とその製造方法及びそれを用いたリード配線とその接続方法及びそれらを用いた電子部品と電子機器
発明の概要

【課題】
電子デバイスの微細化高密度化に伴い、電子デバイスやプリント基板上の配線を微細化する必要があり、配線端部の電極突起を均一な厚みに形成する必要があった。
【解決手段】
配線端部またはリード線端部の表面に選択的に1層形成された導電性微粒子の膜が配線端部表面またはリード線端部に選択的に形成された第1の有機膜と導電性微粒子表面に形成された第2の有機膜を介して互いに共有結合していることを特徴とする電極およびこれらの有機膜が互いに異なることを特徴とする請求項1記載の電極。
【選択図】 図4

従来技術、競合技術の概要


従来から、電子機器や電子デバイス、プリント基板に用いるバンプ電極及びその製造方法やそれを用いたリード配線とその接続方法として、導体ペーストを配線先端部に印刷塗布して外部リード線を接着する方法や、あらかじめ別基板に形成したバンプを配線先端部転写し、前記バンプを介して外部リード線を圧着する方法が知られている。

【特許文献1】特開2002-016169号公報

産業上の利用分野


本発明は、電子機器や電子デバイス、プリント基板に用いる電極及びその製造方法とそれを用いたリード配線とその接続方法に関するものである。さらに詳しくは、表面に熱反応性又は光反応性、あるいはラジカル反応性又はイオン反応性を付与した導電性微粒子を用いた単層の導電性微粒子膜や導電性微粒子のの積層膜を用いた電極とその製造方法及びそれを用いたリード配線とその接続方法及びそれらを用いた電子部品と電子機器に関するものである。



本発明において、「導電性微粒子」には、金、銀、銅、ニッケル、あるいは、銀メッキした貴金属や銅、ニッケルの金属微粒子、あるいは金属酸化物微粒子であるITOやSnOが含まれる。

特許請求の範囲 【請求項1】
エポキシ基又はアミノ基を有する第1の有機膜が選択的に形成された配線端部又はリード線端部の表面に、前記第1の有機膜がエポキシ基を有する場合にはアミノ基、アミノ基を有する場合にはエポキシ基を有する第2の有機膜が表面に形成された導電性微粒子の膜が選択的に1層形成された電極であって、
前記第1および第2の有機膜が、エポキシ基とアミノ基の反応で形成された-N-C-の共有結合で互いに結合していることを特徴とする電極。

【請求項2】
前記配線端部表面又はリード線端部の表面に形成された前記第1の有機膜と導電性微粒子表面に形成された前記第2の有機膜が単分子膜で構成されていることを特徴とする請求項1記載の電極。

【請求項3】
少なくとも、エポキシ基又はアミノ基を有する第1のアルコキシシラン化合物とシラノール縮合触媒と非水系の有機溶媒を混合して作成した化学吸着液に配線端部表面又はリード線端部の表面を接触させ、前記第1のアルコキシシラン化合物と前記配線端部表面又はリード線端部の表面を反応させて配線端部表面又はリード線端部の表面に第1の反応性の有機膜を形成する工程と、
前記第1の反応性の有機膜を所定のパターンに加工する工程と、
少なくとも、前記第1のアルコキシシラン化合物がエポキシ基を有する場合にはアミノ基、アミノ基を有する場合にはエポキシ基を有する第2のアルコキシシラン化合物とシラノール縮合触媒と非水系の有機溶媒を混合して作成した化学吸着液中に導電性微粒子を分散させ、前記第2のアルコキシシラン化合物と前記導電性微粒子表面を反応させて導電性微粒子表面に第2の反応性の有機膜を形成する工程と、
前記第1の反応性の有機膜の形成された配線端部表面又はリード線端部に前記第2の反応性の有機膜で被覆された導電性微粒子を接触させ、エポキシ基とアミノ基とを選択的に反応させる工程と、
余分な前記第2の反応性の有機膜で被覆された導電性微粒子を洗浄除去する工程Eとを含むことを特徴とする電極の製造方法。

【請求項4】
前記工程A及びCの後に、それぞれ前記配線端部表面又はリード線端部及び前記導電性微粒子表面を有機溶剤で洗浄して端部及び導電性微粒子表面に共有結合した第1及び第2の反応性の単分子膜を形成することを特徴とする請求項記載の電極の製造方法。

【請求項5】
エポキシ基又はアミノ基を有する第1の有機膜が選択的に形成された配線端部表面又はリード線端部の表面に
前記配線端部又はリード線端部側から数えて奇数層目には、前記第1の有機膜がエポキシ基を有する場合にはアミノ基、アミノ基を有する場合にはエポキシ基を有する第2の有機膜が表面に形成された導電性微粒子の膜が、偶数層目には、前記第2の有機膜がエポキシ基を有する場合にはアミノ基、アミノ基を有する場合にはエポキシ基を有する第3の有機膜が表面に形成された導電性微粒子の膜が選択的に層状に累積されたパターン状の導電性微粒子の積層膜を用いた電極であって、
前記第1および第2の有機膜ならびに前記第2および第3の有機膜が、それぞれ、エポキシ基とアミノ基の反応で形成された-N-C-の共有結合で互いに結合していることを特徴とする電極。

【請求項6】
少なくとも、エポキシ基又はアミノ基を有する第1のアルコキシシラン化合物とシラノール縮合触媒と非水系の有機溶媒を混合して作成した化学吸着液に配線端部表面又はリード線端部の表面を接触させ、前記第1のアルコキシシラン化合物と配線端部表面又はリード線端部の表面を反応させて配線端部表面又はリード線端部の表面に第1の反応性の有機膜を形成する工程と、
前記第1の反応性の有機膜を所定のパターンに加工する工程と、
少なくとも、前記第1のアルコキシシラン化合物がエポキシ基を有する場合にはアミノ基、アミノ基を有する場合にはエポキシ基を有する第2のアルコキシシラン化合物とシラノール縮合触媒と非水系の有機溶媒を混合して作成した化学吸着液中に第1の導電性微粒子を分散させて前記第2のアルコキシシラン化合物と前記第1の導電性微粒子表面を反応させて該第1の導電性微粒子表面に第2の反応性の有機膜を形成する工程と、
前記第1の反応性の有機膜の形成された配線端部表面又はリード線端部の表面に前記第2の反応性の有機膜で被覆された第1の導電性微粒子を接触させ、エポキシ基とアミノ基とを反応させる工程と、
余分な前記第2の反応性の有機膜で被覆された第1の導電性微粒子を洗浄除去して第1のパターン状の単層導電性微粒子膜を選択的に形成する工程と、
少なくとも、前記第2のアルコキシシラン化合物がエポキシ基を有する場合にはアミノ基、アミノ基を有する場合にはエポキシ基を有する第3のアルコキシシラン化合物とシラノール縮合触媒と非水系の有機溶媒を混合して作成した化学吸着液中に第2の導電性微粒子を分散させて前記第3のアルコキシシラン化合物と前記第2の導電性微粒子表面を反応させて該第2の導電性微粒子表面に第3の反応性の有機膜を形成する工程と、
前記第2の反応性の有機膜で被覆された第1のパターン状の単層導電性微粒子膜が形成された前記配線端部表面又はリード線端部の表面に前記第3の反応性の有機膜で被覆された第2の導電性微粒子を接触させ、エポキシ基とアミノ基とを反応させる工程と、
余分な前記第3の反応性の有機膜で被覆された第2の導電性微粒子を洗浄除去して第2のパターン状の単層導電性微粒子膜を選択的に形成する工程とを含むことを特徴とする電極の製造方法。

【請求項7】
前記第1の反応性の有機膜と前記第3の反応性の有機膜が同じものであることを特徴とする請求項に記載の電極の製造方法。

【請求項8】
第2のパターン状の単層導電性微粒子膜を形成する工程G及びHの後、同様に第1のパターン状の単層導電性微粒子膜を形成する工程D及びEと第2のパターン状の単層導電性微粒子膜を形成する工程G及びHを繰り返し行うことを特徴とする請求項6又は7に記載の電極の製造方法。

【請求項9】
前記第1~3の反応性の有機膜を形成する工程A、C及びFの後に、それぞれ前記配線端部表面又はリード線端部あるいは前記第1又は第2の導電性微粒子表面を有機溶剤で洗浄して前記配線端部表面又はリード線端部前記第1又は第2の導電性微粒子表面に共有結合した第1~3の反応性の単分子膜を形成することを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載の電極の製造方法。

【請求項10】
シラノール縮合触媒の代わりに、ケチミン化合物、又は有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、アミノアルキルアルコキシシラン化合物を用いることを特徴とする請求項3、4、6から9のいずれか1項に記載の電極の製造方法。

【請求項11】
シラノール縮合触媒に助触媒としてケチミン化合物、又は有機酸、アルジミン化合物、エナミン化合物、オキサゾリジン化合物、アミノアルキルアルコキシシラン化合物から選ばれる少なくとも1つを混合して用いることを特徴とする請求項3、4、6から9のいずれか1項に記載の電極の製造方法。

【請求項12】
エポキシ基又はアミノ基を有する第1の有機膜が表面に選択的に形成された回路基板上の配線端部と、
前記第1の有機膜が形成された配線端部の表面に選択的に1層形成され、前記第1の有機膜がエポキシ基を有する場合にはアミノ基、アミノ基を有する場合にはエポキシ基を有する第2の有機膜が表面に形成された導電性微粒子の膜と、
前記第2の有機膜が表面に形成された導電性微粒子の膜の表面に接続され、前記第2の有機膜がエポキシ基を有する場合にはアミノ基、アミノ基を有する場合にはエポキシ基を有する第3の有機膜が表面に形成されたリード線とを有し、
前記第1および第2の有機膜ならびに前記第2および第3の有機膜が、それぞれ、エポキシ基とアミノ基の反応で形成された-N-C-の共有結合で互いに結合していることを特徴とするリード配線。

【請求項13】
エポキシ基又はアミノ基を有する第1の有機膜が表面に選択的に形成された回路基板上の配線端部と、
前記配線端部又はリード線端部側から数えて奇数層目には、前記第1の有機膜がエポキシ基を有する場合にはアミノ基、アミノ基を有する場合にはエポキシ基を有する第2の有機膜が表面に形成された導電性微粒子が、偶数層目には、前記第2の有機膜がエポキシ基を有する場合にはアミノ基、アミノ基を有する場合にはエポキシ基を有する第3の有機膜が表面に形成された導電性微粒子が、前記第1の有機膜が形成された配線端部の表面に選択的に層状に累積された導電性微粒子の積層膜と、
前記積層膜の最表層に位置し、前記第2または第3の有機膜が表面に形成された導電性微粒子の膜の表面に接続され、前記積層膜の最表層の導電性微粒子の表面に形成された前記第2または第3の有機膜がエポキシ基を有する場合にはアミノ基、アミノ基を有する場合にはエポキシ基を有する第4の有機膜が表面に形成されたリード線とを有し、
配線端部表面又はリード線端部の表面に選択的に層状に累積されたパターン状の導電性微粒子の積層膜を用いた電極であって、
前記第1および第2の有機膜、前記第2および第3の有機膜、ならびに前記第2または第3の有機膜および第4の有機膜が、それぞれ、エポキシ基とアミノ基の反応で形成された-N-C-の共有結合で互いに結合していることを特徴とするリード配線。

【請求項14】
前記第1から第3の有機膜が単分子膜で構成されていることを特徴とする請求項12記載のリード配線。

【請求項15】
前記第1から第4の有機膜が単分子膜で構成されていることを特徴とする請求項13記載のリード配線。

【請求項16】
少なくとも、エポキシ基又はアミノ基を有する第1のアルコキシシラン化合物とシラノール縮合触媒と非水系の有機溶媒を混合して作成した化学吸着液に配線端部表面を接触させて、前記第1のアルコキシシラン化合物と前記配線端部表面反応させ、配線端部表面に第1の反応性の有機膜を形成する工程と、
前記第1の反応性の有機膜を所定のパターンに加工する工程Bと、
少なくとも、前記第1のアルコキシシラン化合物がエポキシ基を有する場合にはアミノ基、アミノ基を有する場合にはエポキシ基を有する第2のアルコキシシラン化合物とシラノール縮合触媒と非水系の有機溶媒を混合して作成した化学吸着液中に導電性微粒子を分散させ、前記第2のアルコキシシラン化合物と前記導電性微粒子表面を反応させて導電性微粒子表面に第2の反応性の有機膜を形成する工程Cと、
前記第1の反応性の有機膜の形成された配線端部表面又はリード線端部に前記第2の反応性の有機膜で被覆された導電性微粒子を接触させ、エポキシ基とアミノ基とを選択的に反応させる工程Dと、
余分な前記第2の反応性の有機膜で被覆された導電性微粒子を洗浄除去する工程Eと、
少なくとも、前記第2のアルコキシシラン化合物がエポキシ基を有する場合にはアミノ基、アミノ基を有する場合にはエポキシ基を有する第3のアルコキシシラン化合物とシラノール縮合触媒と非水系の有機溶媒を混合して作成した化学吸着液にリード線端部の表面を接触させ、前記第3のアルコキシシラン化合物と前記リード線端部の表面を反応させ、前記リード線端部の表面に第3の反応性の有機膜を形成する工程
前記配線端部と前記リード線端部を、前記導電性微粒子層を挟んで圧着及び加熱し、前記第2及び第3の有機膜の一方が有するエポキシ基と他方が有するアミノ基とを反応させ、前記導電性微粒子の膜と前記リード線端部とを接続する工程Gとを含むことを特徴とするリード配線の接続方法。

【請求項17】
少なくとも、エポキシ基又はアミノ基を有する第1のアルコキシシラン化合物とシラノール縮合触媒と非水系の有機溶媒を混合して作成した化学吸着液に配線端部表面又はリード線端部の表面を接触させ、前記第1のアルコキシシラン化合物と配線端部表面又はリード線端部の表面を反応させて配線端部表面又はリード線端部の表面に第1の反応性の有機膜を形成する工程Aと、
前記第1の反応性の有機膜を所定のパターンに加工する工程Bと、
少なくとも、前記第1のアルコキシシラン化合物がエポキシ基を有する場合にはアミノ基、アミノ基を有する場合にはエポキシ基を有する第2のアルコキシシラン化合物とシラノール縮合触媒と非水系の有機溶媒を混合して作成した化学吸着液中に第1の導電性微粒子を分散させて前記第2のアルコキシシラン化合物と前記第1の導電性微粒子表面を反応させて該第1の導電性微粒子表面に第2の反応性の有機膜を形成する工程Cと、
前記第1の反応性の有機膜の形成された配線端部表面又はリード線端部の表面に前記第2の反応性の有機膜で被覆された第1の導電性微粒子を接触させ、エポキシ基とアミノ基とを反応させる工程Dと、
余分な前記第2の反応性の有機膜で被覆された第1の導電性微粒子を洗浄除去して第1のパターン状の単層導電性微粒子膜を選択的に形成する工程Eと、
少なくとも、前記第2のアルコキシシラン化合物がエポキシ基を有する場合にはアミノ基、アミノ基を有する場合にはエポキシ基を有する第3のアルコキシシラン化合物とシラノール縮合触媒と非水系の有機溶媒を混合して作成した化学吸着液中に第2の導電性微粒子を分散させて前記第3のアルコキシシラン化合物と前記第2の導電性微粒子表面を反応させて該第2の導電性微粒子表面に第3の反応性の有機膜を形成する工程Fと、
前記第2の反応性の有機膜で被覆された第1のパターン状の単層導電性微粒子膜が形成された前記配線端部表面又はリード線端部の表面に前記第3の反応性の有機膜で被覆された第2の導電性微粒子を接触させ、エポキシ基とアミノ基とを反応させる工程Gと、
余分な前記第3の反応性の有機膜で被覆された第2の導電性微粒子を洗浄除去して第2のパターン状の単層導電性微粒子膜を選択的に形成する工程Hと、
少なくとも、前記導電性微粒子の積層膜の最表層の導電性微粒子表面に形成された前記第2又は第3の有機膜がエポキシ基を有する場合にはアミノ基、アミノ基を有する場合にはエポキシ基を有する第4のアルコキシシラン化合物とシラノール縮合触媒と非水系の有機溶媒を混合して作成した化学吸着液にリード線端部の表面を接触させ、前記第4のアルコキシシラン化合物と前記リード線端部の表面を反応させ、前記リード線端部の表面に第3の反応性の有機膜を形成する工程Iと、
前記配線端部と前記リード線端部を、前記導電性微粒子層を挟んで圧着及び加熱し、前記第2又は第3の有機膜と前記第4の有機膜の一方が有するエポキシ基と他方が有するアミノ基とを反応させ、前記導電性微粒子の積層膜と前記リード線端部とを接続する工程Jとを含むことを特徴とするリード配線の接続方法。

【請求項18】
前記工程G及びHの後、同様に第1のパターン状の単層導電性微粒子膜を形成する工程D及びEと第2のパターン状の単層導電性微粒子膜を形成する工程G及びHを繰り返し行うことを特徴とする請求項17記載のリード配線の接続方法。

【請求項19】
請求項1、2、5記載の電極及び請求項12から15のいずれか1項記載のリード配線のいずれかを用いた電子部品。

【請求項20】
請求項1、2、5記載の電極及び請求項12から15のいずれか1項記載のリード配線のいずれかを用いた電子機器。
産業区分
  • 電子部品
  • 固体素子
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2006039273thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
四国TLOは四国内20大学・高専のシーズをご紹介しております。シーズの詳細内容につきましては下記までお問い合わせください。
お問い合わせをお待ちしております。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close