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JP7406913B2 - Board with wiring and its manufacturing method - Google Patents

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JP7406913B2 JP2018138236A JP2018138236A JP7406913B2 JP 7406913 B2 JP7406913 B2 JP 7406913B2 JP 2018138236 A JP2018138236 A JP 2018138236A JP 2018138236 A JP2018138236 A JP 2018138236A JP 7406913 B2 JP7406913 B2 JP 7406913B2
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Stanley Electric Co Ltd
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  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Description

本発明は、配線付基板に関し、特に、導電性粒子を焼結して形成された配線を備えた基板に関する。 The present invention relates to a substrate with wiring, and particularly to a substrate having wiring formed by sintering conductive particles.

導電性粒子を溶媒に分散させたペースト状の組成物を基材に塗布し、加熱することにより溶媒を蒸発させるとともに導電性粒子を焼結し、配線等を基材上に形成する技術が知られている。導電性粒子として、数nm~数十μmの微粒子を用いることにより、比較的低温で導電性粒子を焼結することができるため、樹脂製の基材を用いることも可能である。 A technique is known in which a paste-like composition in which conductive particles are dispersed in a solvent is applied to a base material, and the solvent is evaporated by heating, and the conductive particles are sintered to form wiring, etc. on the base material. It is being By using fine particles of several nanometers to several tens of micrometers as the conductive particles, the conductive particles can be sintered at a relatively low temperature, so it is also possible to use a resin base material.

特許文献1には、製造時に、導電性粒子の凝集防止のために、その表面を有機物で覆い、さらに、この有機物を酸性および塩基性官能基を有する高分子分散剤へ置換することが開示されている。これにより、低温度で焼結でき、かつ、基材への接着性が十分に得られるペースト状組成物を得ることができると特許文献1には記載されている。 Patent Document 1 discloses that during production, in order to prevent agglomeration of conductive particles, the surface of the conductive particles is covered with an organic substance, and the organic substance is further replaced with a polymer dispersant having acidic and basic functional groups. ing. Patent Document 1 describes that this makes it possible to obtain a paste-like composition that can be sintered at low temperatures and has sufficient adhesion to the base material.

また、特許文献2には、加熱に伴う体積収縮率を小さくして焼結体に割れが生じるのを抑制しつつ、耐食性を向上させるため、平均一次粒子径が1~150nmの導電性粒子と、1~10μmの導電性粒子とを所定の比率で混合したものを、還元性を有する有機溶媒に分散させたペーストが開示されている。マイクロサイズの導電性粒子が、ナノサイズの導電性粒子の自由な移動を制限することで、焼結時の体積収縮率が小さくなり、粗大ボイドやクラックの発生が抑制される。また、有機分散剤で被覆されたナノサイズの導電性粒子を用いることにより、焼結体表面に有機化合物層が残存し、耐食性が向上すると記載されている。 Furthermore, Patent Document 2 discloses that conductive particles with an average primary particle diameter of 1 to 150 nm are used in order to reduce the volumetric shrinkage caused by heating to suppress cracks in the sintered body and improve corrosion resistance. , and conductive particles of 1 to 10 μm in a predetermined ratio are dispersed in a reducing organic solvent. Since the micro-sized conductive particles restrict the free movement of the nano-sized conductive particles, the volumetric shrinkage rate during sintering is reduced, and the generation of coarse voids and cracks is suppressed. It is also stated that by using nano-sized conductive particles coated with an organic dispersant, an organic compound layer remains on the surface of the sintered body, improving corrosion resistance.

特許文献3では、導電膜をポリイミド基板に搭載した構造であって、導電膜とポリイミド基板の構成成分が、界面を超えて相互に侵入する形状とすることが開示されている。これにより、導電膜とポリイミド基板との接触面積を増大させ、ポリイミド基板への密着性を高めている。また、導電膜を形成する導電性ペーストの銀粉末として、ロジン、脂肪酸、またはアミン類からなるコート剤を表面に付着させた銀粉末を用いている。これにより、250~300℃の低温で焼結が進むのでポリイミド基板への密着性が高まると開示されている。 Patent Document 3 discloses a structure in which a conductive film is mounted on a polyimide substrate, and the components of the conductive film and the polyimide substrate penetrate into each other across an interface. This increases the contact area between the conductive film and the polyimide substrate and improves the adhesion to the polyimide substrate. Further, as the silver powder of the conductive paste that forms the conductive film, silver powder having a coating agent made of rosin, fatty acid, or amines adhered to the surface is used. It is disclosed that this allows sintering to proceed at a low temperature of 250 to 300° C., thereby increasing the adhesion to the polyimide substrate.

特開2014-55332号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-55332 特開2015-11899号公報Japanese Patent Application Publication No. 2015-11899 特許第6263146号公報Patent No. 6263146

照明装置のように光源の熱が伝導する用途や、クレジットカードのように使用時に基板を撓ませる応力が加わる可能性のある用途に用いられる配線付基板は、熱衝撃や基板を撓まれる応力が加わっても、配線が基板からはがれないようにする強固な密着性が要求される。 Boards with wiring are used in applications where the heat of the light source is conducted, such as in lighting equipment, or in applications where stress may be applied to the board during use, such as credit cards. Strong adhesion is required to prevent the wiring from peeling off from the board even when the wiring is applied.

本発明の目的は、配線が基板に強固に密着した配線付基板を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a wiring-equipped board in which wiring is firmly attached to the board.

上記目的を達成するために、本発明によれば、基板と、基板上に配置され、基板に接合した配線層とを有する配線付基板が提供される。基板と配線層との接合領域の断面において、基板および配線層はそれぞれ凹凸形状を有し、基板の凸部は配線層の凹部に、配線層の凸部は前記基板の凸部に、それぞれ嵌入し合って、界面が密着している。基板の凸部および配線層の凸部は、基板と配線層の主平面に垂直な軸を中心とする各方向について非対称な3次元形状である。 In order to achieve the above object, the present invention provides a wiring-equipped substrate having a substrate and a wiring layer disposed on the substrate and bonded to the substrate. In the cross section of the bonding area between the substrate and the wiring layer, the substrate and the wiring layer each have an uneven shape, and the protrusions of the substrate fit into the recesses of the wiring layer, and the protrusions of the wiring layer fit into the protrusions of the substrate. The interface is in close contact with each other. The convex portion of the substrate and the convex portion of the wiring layer have three-dimensional shapes that are asymmetrical in each direction centered on an axis perpendicular to the main plane of the substrate and the wiring layer.

本発明によれば、基板と配線層の主平面に垂直な軸を中心として各方向について非対称な3次元形状の凸部が、配線層と基板の凹部に相互に嵌入し合っているため、配線層が基板に強固に密着した配線付基板を提供できる。 According to the present invention, since the convex portions having an asymmetric three-dimensional shape in each direction with respect to an axis perpendicular to the main plane of the substrate and the wiring layer are fitted into the concave portions of the wiring layer and the substrate, the wiring It is possible to provide a board with wiring in which the layer is firmly attached to the board.

実施形態の配線付基板の断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view of a wiring-equipped board according to an embodiment. 実施形態の配線付基板の界面の形状を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the shape of the interface of the wiring-equipped substrate according to the embodiment. (a)および(b)実施形態の配線付基板の製造工程を説明する図。(a) and (b) Diagrams explaining the manufacturing process of the wiring-equipped substrate of the embodiment. 実施例1の配線付基板の断面のSEM写真。SEM photograph of the cross section of the wiring board of Example 1. 実施例3の配線付基板の断面のSEM写真。SEM photograph of the cross section of the wiring board of Example 3.

本発明の一実施形態について以下に説明する。 An embodiment of the present invention will be described below.

図1は、本実施形態の配線付基板の断面図である。図2は、配線付基板の基板と配線層の接合領域の凹凸構造を拡大して示す模式図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of the wiring-equipped board of this embodiment. FIG. 2 is an enlarged schematic diagram illustrating the uneven structure of the bonding region between the substrate and the wiring layer of the substrate with wiring.

図1および図2に示したように、本実施形態の配線付基板は、基板1と、基板1上に配置され、基板に接合した配線層2とを備えて構成される。基板1と配線層2との接合領域3の断面において、基板1および配線層2はそれぞれ凹凸形状を有している。基板1の凸部11(11-1~11-6)は、配線層2の凹部22(22-1~22-6)に嵌入し、配線層2の凸部21(21-1~21-6)は、基板1の凹部12(12-1~12-6)に嵌入することにより、両者の界面31は密着している(ただし、一部について、基板1と配線層2が離間している構造が含まれていてもよい)。このとき、基板1の凸部11および配線層2の凸部21は、それぞれの基部の中心を通って基板1と配線層2の主平面に垂直な軸32を中心として、各方向について非対称な3次元形状である(例えば図2の凸部11-2参照)。 As shown in FIGS. 1 and 2, the wiring board of this embodiment includes a board 1 and a wiring layer 2 disposed on the board 1 and bonded to the board. In the cross section of the bonding region 3 between the substrate 1 and the wiring layer 2, the substrate 1 and the wiring layer 2 each have an uneven shape. The convex portions 11 (11-1 to 11-6) of the substrate 1 fit into the concave portions 22 (22-1 to 22-6) of the wiring layer 2, and the convex portions 21 (21-1 to 21-6) of the wiring layer 2 fit into the concave portions 22 (22-1 to 22-6) of the wiring layer 2. 6) is fitted into the recesses 12 (12-1 to 12-6) of the substrate 1, so that the interface 31 between the two is in close contact (however, the substrate 1 and the wiring layer 2 are separated from each other in some parts). ). At this time, the convex portion 11 of the substrate 1 and the convex portion 21 of the wiring layer 2 are asymmetrical in each direction about an axis 32 that passes through the center of each base and is perpendicular to the main plane of the substrate 1 and the wiring layer 2. It has a three-dimensional shape (see, for example, the convex portion 11-2 in FIG. 2).

このように、基板1および配線層2の接合領域3においては、複雑な3次元形状の凸部11,21が、それに対応する形状の凹部22、12にそれぞれ嵌入し合っているため、基板1と配線層2は、接合領域3において3次元に絡み合った構造となっている。これにより、基板1と配線層2との接触面積が増え、配線層2に加わる様々な方向への応力に対する耐久性も増すため、配線層2が基板1に強固に密着した配線付基板が得られる。 In this way, in the bonding region 3 between the substrate 1 and the wiring layer 2, the convex portions 11 and 21 having a complicated three-dimensional shape fit into the concave portions 22 and 12 having a corresponding shape, so that the substrate 1 and wiring layer 2 have a structure in which they are three-dimensionally intertwined in the bonding region 3. This increases the contact area between the board 1 and the wiring layer 2 and increases the durability against stress in various directions applied to the wiring layer 2, so that a board with wiring in which the wiring layer 2 is firmly attached to the board 1 can be obtained. It will be done.

このとき、基板1の凸部11および配線層2の凸部21の少なくとも一部(11-2、11-4、11-6)は、基部と先端との間に少なくとも1つのくびれ41を有することが望ましい。本実施形態でいう「くびれ」とは、凸部において、その太さがその前後よりも細くなっている部分である。凸部11、21がくびれ41を備えることにより、基板1と配線層2の界面31の形状は、より複雑な形状となるため、配線層2を基板1により強固に密着させることができる。なお、くびれの数は、1つの凸部について複数であるとさらに望ましい。 At this time, at least some of the protrusions 11 of the substrate 1 and the protrusions 21 of the wiring layer 2 (11-2, 11-4, 11-6) have at least one constriction 41 between the base and the tip. This is desirable. The "constriction" in this embodiment is a part of a convex part where the thickness is thinner than that of the front and back. By providing the convex portions 11 and 21 with the constrictions 41, the shape of the interface 31 between the substrate 1 and the wiring layer 2 becomes more complicated, so that the wiring layer 2 can be more firmly attached to the substrate 1. In addition, it is more desirable that the number of constrictions is plural for one convex portion.

また、基板1の凸部11および配線層2の凸部21のうちの一部(11-1、11-3、11-5、21-6)は、枝分かれした形状であってもよい。本実施形態でいう「枝分かれ」とは、凸部にさらに凸部が形成されている(凸部が2つ以上に分かれている)形状である。枝分かれすることにより、さらに複雑な形状となり密着度が向上するからである。なお、枝分かれの数は、1つの凸部について複数であるとさらに望ましい。また、基板1の凸部11は、その先端部が基板1の主体部方向に向かう枝部を有する場合、基板1の凸部11が特に複雑な形状になるため望ましい。同様に、配線層2の凸部21は、その先端部が配線層2の主体部方向に向かう枝部を有する場合、配線層2の凸部21が特に複雑な形状になるため望ましい。この場合の主体部とは、基板1や配線層2の界面や表面部ではない中央領域をいう。 Furthermore, some of the protrusions 11 of the substrate 1 and the protrusions 21 of the wiring layer 2 (11-1, 11-3, 11-5, 21-6) may have a branched shape. "Branching" in this embodiment refers to a shape in which a convex part is further formed with a convex part (the convex part is divided into two or more parts). This is because branching creates a more complex shape and improves the degree of adhesion. Note that it is more desirable that the number of branches is plural for one convex portion. Further, it is preferable that the convex portion 11 of the substrate 1 has a branch portion whose tip end extends toward the main body of the substrate 1 because the convex portion 11 of the substrate 1 has a particularly complicated shape. Similarly, it is preferable that the convex portion 21 of the wiring layer 2 has a branch portion whose tip end extends toward the main body of the wiring layer 2 because the convex portion 21 of the wiring layer 2 has a particularly complicated shape. The main body portion in this case refers to the central region that is not the interface or surface portion of the substrate 1 or the wiring layer 2.

また、基板1の凸部11および配線層2の凸部21のうちの少なくとも一部(11-2、11-6、21-2、21-4、21-5)は、鉤状であることが望ましい。本実施形態という「鉤状」とは、凸部の中心軸が直線ではない形状であることをいう。鉤状の凸部が、それに対応する形状の凹部に嵌入することにより、配線層2を剥がす力が加わった場合でも、鉤状の凸部が、凹部に引っかかって、はがれにくく、密着力が向上する。 Further, at least some of the protrusions 11 of the substrate 1 and the protrusions 21 of the wiring layer 2 (11-2, 11-6, 21-2, 21-4, 21-5) are hook-shaped. is desirable. In the present embodiment, "hook shape" refers to a shape in which the central axis of the convex portion is not a straight line. By fitting the hook-shaped convex part into the correspondingly shaped concave part, even when a force is applied to peel off the wiring layer 2, the hook-shaped convex part is not easily caught in the concave part and peeled off, improving adhesion. do.

さらに、基板1と配線層2との接合領域の断面には、基板1に取り囲まれた、島状の配線層2の領域が少なくともの1つ含まれることが望ましい。同様に、基板1と配線層2との接合領域の断面には、配線層2に取り囲まれた、島状の基板1の領域が少なくとも1つ含まれることが望ましい。 Further, it is desirable that the cross section of the bonding region between the substrate 1 and the wiring layer 2 includes at least one region of the island-shaped wiring layer 2 surrounded by the substrate 1. Similarly, it is desirable that the cross section of the bonding region between the substrate 1 and the wiring layer 2 include at least one island-shaped region of the substrate 1 surrounded by the wiring layer 2.

配線層2の少なくとも一部は、導電性粒子を焼結した材料により構成されている。導電性粒子を所定の条件で焼結することにより、各方向について非対称な3次元形状の凸部を形成することができる。 At least a portion of the wiring layer 2 is made of a material obtained by sintering conductive particles. By sintering the conductive particles under predetermined conditions, it is possible to form a three-dimensional convex portion that is asymmetrical in each direction.

基板1の凹凸形状と配線層2の凹凸形状との界面31の一部には、有機物51が挟まれていることが望ましい。界面31に有機物が挟まれることにより、有機物の接着効果により基板1と配線層2を強固に接着することができる。この有機物51は、ポリビニルピロリドン、または、ポリビニルピロリドンの焼成物であることがさらに望ましい。ポリビニルピロリドンまたはその焼成物は、特に、配線層2を焼結した後の配線層2と基板1との接着性に特に向上させることができる。 It is desirable that an organic substance 51 be sandwiched in a part of the interface 31 between the uneven shape of the substrate 1 and the uneven shape of the wiring layer 2. By sandwiching the organic material between the interfaces 31, the substrate 1 and the wiring layer 2 can be firmly bonded together due to the adhesive effect of the organic material. It is more preferable that the organic material 51 is polyvinylpyrrolidone or a fired product of polyvinylpyrrolidone. Polyvinylpyrrolidone or its fired product can particularly improve the adhesion between the wiring layer 2 and the substrate 1 after the wiring layer 2 is sintered.

接合領域3には空孔61が含まれていることが望ましい。接合領域3に空孔61が含まれていることにより、配線層2や基板1を撓ませる応力が加わった場合に、空孔61が変形し、配線層2や基板1にフレキシブル性が生じる。これにより、撓み等の変形が生じた場合にも配線層2の膜はがれを生じにくい。なお、ここでいう接合領域3の範囲とは、界面31の凹凸の膜厚方向の最大範囲をいう。すなわち、凸部11、21の膜厚方向の基部から先端までの距離の最大値が、接合領域3の厚さである。 It is desirable that the bonding region 3 includes holes 61 . Since the bonding region 3 includes the holes 61, when a stress that bends the wiring layer 2 or the substrate 1 is applied, the holes 61 deform and the wiring layer 2 or the substrate 1 becomes flexible. This makes it difficult for the wiring layer 2 to peel off even when deformation such as bending occurs. Note that the range of the bonding region 3 herein refers to the maximum range of the unevenness of the interface 31 in the film thickness direction. That is, the maximum value of the distance from the base to the tip of the protrusions 11 and 21 in the film thickness direction is the thickness of the bonding region 3.

なお、空孔61は、配線層2側のみならず、基板1の凸部11内に含まれていてもよい。 Note that the holes 61 may be included not only on the wiring layer 2 side but also within the convex portions 11 of the substrate 1.

基板1および配線層2の凸部11、21の基部から先端までの長さは、基板厚みの1/4以下であることが望ましい。配線層2の凸部21の径は、最も太いところで、配線厚みの1/4以下であることが望ましい。基板1の凸部11の径は、最も太いところで、基板厚みの1/4以下であることが望ましい。 The length from the base to the tip of the convex portions 11 and 21 of the substrate 1 and the wiring layer 2 is desirably 1/4 or less of the substrate thickness. The diameter of the convex portion 21 of the wiring layer 2 is desirably 1/4 or less of the wiring thickness at its thickest point. The diameter of the convex portion 11 of the substrate 1 is desirably 1/4 or less of the thickness of the substrate at its widest point.

接合領域3に含まれる空孔の大きさは、配線厚みの1/4以下であることが好ましい。 The size of the pores included in the bonding region 3 is preferably 1/4 or less of the wiring thickness.

配線層2を構成する導電性粒子の焼結前の径は、1μm以下であることが望ましい。 The diameter of the conductive particles constituting the wiring layer 2 before sintering is preferably 1 μm or less.

基板1は、樹脂製のものを用いることができる。また、基板1は、フレキシブルであってもよいし、透明であってもよい。透明な基板1を用いた場合には、光焼結により配線層2の導電性粒子を焼結する際に、基板1を透過させて光を配線層2に照射することができる。これにより、上述してきた凹凸形状の界面31を形成しやすいというメリットが得られる。 The substrate 1 can be made of resin. Further, the substrate 1 may be flexible or transparent. When a transparent substrate 1 is used, when sintering the conductive particles of the wiring layer 2 by photosintering, the wiring layer 2 can be irradiated with light through the substrate 1. This provides the advantage that the uneven interface 31 described above can be easily formed.

<<配線付基板の製造方法>>
本実施形態の配線付基板の製造方法について説明する。まず、焼結されることにより配線層2となる焼結用組成物(導電性インクと呼ぶ)を用意する。導電性インクは、導電性粒子と、導電性粒子を被覆する有機分散剤と、溶媒とを含む。導電性インクの組成は、導電性粒子が20wt%~95wt%、溶媒が5wt%~70wt%、有機分散剤が0.01wt%~10wt%の範囲であることが望ましい。例えば、導電性粒子として銀粒子が80wt%以上の割合で溶媒に分散された導電性インクを用意する。
<<Method for manufacturing board with wiring>>
A method for manufacturing a wiring-equipped board according to this embodiment will be described. First, a sintering composition (referred to as conductive ink) that becomes the wiring layer 2 by sintering is prepared. The conductive ink includes conductive particles, an organic dispersant that coats the conductive particles, and a solvent. The composition of the conductive ink is preferably in the range of 20 wt% to 95 wt% of conductive particles, 5 wt% to 70 wt% of solvent, and 0.01 wt% to 10 wt% of organic dispersant. For example, a conductive ink in which silver particles as conductive particles are dispersed in a solvent at a ratio of 80 wt % or more is prepared.

導電性インクを基板1に塗布して導電性インクの膜20を形成し(図3(a))、膜20を加熱することにより導電性インクに含まれる導電性粒子を焼結し、配線層2を形成する(図3(b))。これにより、基板1上に配線層2が搭載された配線付基板を製造することができる。 Conductive ink is applied to the substrate 1 to form a conductive ink film 20 (FIG. 3(a)), and the conductive particles contained in the conductive ink are sintered by heating the film 20 to form a wiring layer. 2 (Fig. 3(b)). Thereby, a board with wiring in which the wiring layer 2 is mounted on the board 1 can be manufactured.

なお、加熱方法としては、オーブン等を用いた加熱の他に、図3(b)のように光等の電磁波を照射する方法を用いることができる。基板1が光等の電磁波を透過する特性を有する場合には、図3(b)のように、基板1を透過させて光等の電磁波を膜20に照射して、膜20の導電性粒子を焼結することにより、本実施形態の非対称な3次元形状の凸部11,21が嵌入し合った構造の接合領域3を備えた配線付基板を製造することができる。 Note that as a heating method, in addition to heating using an oven or the like, a method of irradiating electromagnetic waves such as light as shown in FIG. 3(b) can be used. When the substrate 1 has a property of transmitting electromagnetic waves such as light, as shown in FIG. By sintering, it is possible to manufacture a wiring-equipped substrate having a bonding region 3 having a structure in which the asymmetrical three-dimensional convex portions 11 and 21 of this embodiment fit into each other.

<導電性粒子>
導電性インクの導電性粒子を構成する材料としては、例えば、Au、Ag、Cu、Pd、ITO、Ni、Pt、Feなどの導電性金属および導電性金属酸化物のうちの1つ以上を用いることができる。
<Conductive particles>
As the material constituting the conductive particles of the conductive ink, for example, one or more of conductive metals and conductive metal oxides such as Au, Ag, Cu, Pd, ITO, Ni, Pt, and Fe are used. be able to.

導電性インクの導電性粒子の粒径分布の最大値は、250nm未満であり、200nm以下であることが望ましい。ただし、誤差の範囲で粒径分布の最大値を超える粒子が一部含まれていてもよい。導電性粒子の粒径分布の最小値は、50nm未満であることが望ましく、より望ましくは、10nm以下である。これにより、配線層2の断面において空隙(空孔61を含む)が占める割合が小さく、しかも、一つ一つの空隙サイズも小さくなるため、熱抵抗率を低減することができ、焼結物の放熱性を高めることができる。 The maximum value of the particle size distribution of the conductive particles of the conductive ink is less than 250 nm, and preferably 200 nm or less. However, some particles may be included that exceed the maximum value of the particle size distribution within an error range. The minimum value of the particle size distribution of the conductive particles is desirably less than 50 nm, more desirably 10 nm or less. As a result, the proportion of voids (including the voids 61) in the cross section of the wiring layer 2 is small, and the size of each void is also reduced, so the thermal resistivity can be reduced and the sintered product Heat dissipation can be improved.

<溶媒>
導電性インクの溶媒としては、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコールなどのグリコールや、アミン、アルコール、エーテル、芳香族、ケトン、ニトリルなどの有機溶媒や、水などを用いることができる。導電性インクの溶媒の沸点は、260℃未満であることが望ましい。
<Solvent>
As the solvent for the conductive ink, glycols such as ethylene glycol, triethylene glycol, and polyethylene glycol, organic solvents such as amines, alcohols, ethers, aromatics, ketones, and nitriles, and water can be used. The boiling point of the solvent of the conductive ink is desirably less than 260°C.

<有機分散剤>
導電性粒子を被覆する有機分散剤としては、ポリビニルピロリドン(PVP)やポリビニルアルコール(PVA)などのポリマーや、アミンや、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、カルボニル基、エステル基、メルカプト基等の官能基を含む化合物などを用いることができる。特に、PVPまたはPVAを好適に用いることができる。
<Organic dispersant>
Examples of organic dispersants for coating conductive particles include polymers such as polyvinylpyrrolidone (PVP) and polyvinyl alcohol (PVA), amines, hydroxyl groups, carboxyl groups, alkoxy groups, carbonyl groups, ester groups, mercapto groups, etc. A compound containing a functional group, etc. can be used. In particular, PVP or PVA can be suitably used.

<導電性粒子の製造方法>
導電性粒子は、有機分散剤に被覆されるように製造することが望ましい。例えば、溶媒に有機分散剤を溶解した有機分散剤溶液を用意し、金属のイオンを含む金属イオン溶液を滴下する方法により製造する。これにより、有機分散剤に被覆された導電性粒子を析出させることができる。
<Method for manufacturing conductive particles>
The conductive particles are desirably manufactured so as to be coated with an organic dispersant. For example, it is produced by preparing an organic dispersant solution in which an organic dispersant is dissolved in a solvent, and dropping a metal ion solution containing metal ions into the solution. Thereby, the conductive particles coated with the organic dispersant can be deposited.

<基板>
基板1の材質としては、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、液晶ポリマー、ガラスエポキシ、紙フェノール、セラミック、ガラス含有シリコーンガラス、ガラス等の他、表面を絶縁層で被覆した金属などを用いることができる。
<Substrate>
Materials for the substrate 1 include polyimide, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), liquid crystal polymer, glass epoxy, paper phenol, ceramic, glass-containing silicone glass, glass, etc. A metal coated with an insulating layer or the like can be used.

以下、本発明の実施例1、2について説明する。 Examples 1 and 2 of the present invention will be described below.

<<<実施例1、2>>>
<銀ナノ粒子の合成>
まず、実施例1~2の導電性インクに用いる導電性粒子として銀ナノ粒子を合成した。この銀ナノ粒子は、凝集を防止するため、表面が有機分散剤であるポリビニルピロリドン(PVP)で被覆されている。
<<<Examples 1 and 2>>>
<Synthesis of silver nanoparticles>
First, silver nanoparticles were synthesized as conductive particles used in the conductive inks of Examples 1 and 2. The surface of these silver nanoparticles is coated with polyvinylpyrrolidone (PVP), which is an organic dispersant, to prevent agglomeration.

銀ナノ粒子は、ポリオール法により合成した。まず、PVP(分子量20,000)と、溶媒であるジエチレングリコール100gとを撹拌して、PVPを溶媒に溶解させ、このPVP溶液を加熱した。PVPの量は、実施例1では6g、実施例2では8gとした。 Silver nanoparticles were synthesized by a polyol method. First, PVP (molecular weight 20,000) and 100 g of diethylene glycol as a solvent were stirred to dissolve PVP in the solvent, and this PVP solution was heated. The amount of PVP was 6 g in Example 1 and 8 g in Example 2.

一方、硝酸銀6gとジエチレングリコール20gとを撹拌し、硝酸銀をジエチレングリコールに溶解させた溶液を用意した。この溶液を、加熱したPVP溶液に滴下した。 On the other hand, 6 g of silver nitrate and 20 g of diethylene glycol were stirred to prepare a solution in which silver nitrate was dissolved in diethylene glycol. This solution was added dropwise to the heated PVP solution.

滴下後、室温まで徐冷し、PVPで被覆された銀ナノ粒子を合成した。合成溶液をエタノールで遠心分離を行うことで、PVPで被覆された球状の銀ナノ粒子を得た。 After dropping, the mixture was slowly cooled to room temperature, and PVP-coated silver nanoparticles were synthesized. By centrifuging the synthesis solution with ethanol, spherical silver nanoparticles coated with PVP were obtained.

<焼結用組成物の製造>
溶媒であるポリエチレングリコール(平均分子量200)に、PVPで被覆された銀ナノ粒子を90wt%になるように滴下し、混合した。必要に応じて、攪拌処理を実施した。これにより、実施例1、2の導電性インクを製造した。
<Manufacture of sintering composition>
Silver nanoparticles coated with PVP were added dropwise to polyethylene glycol (average molecular weight 200) as a solvent at a concentration of 90 wt % and mixed. Stirring treatment was performed as necessary. In this way, conductive inks of Examples 1 and 2 were manufactured.

なお、実施例1、2の導電性インクの組成は、銀粒子が20wt%~95wt%、溶媒が5wt%~70wt%、有機分散剤が0.01wt%~10wt%の範囲であれば、組成を変更することも可能である。 In addition, the composition of the conductive ink of Examples 1 and 2 is as long as the silver particles are in the range of 20 wt% to 95 wt%, the solvent is in the range of 5 wt% to 70 wt%, and the organic dispersant is in the range of 0.01 wt% to 10 wt%. It is also possible to change.

<配線付基板の製造>
光透過性のポリイミド基板1の表面に実施例1、2の導電性インクを厚さ10μmで幅200μmで塗布して膜20を形成し、この膜20に対して基板1の裏面側からレーザ光やフラッシュ光等の電磁波を基板を通して照射した。これにより、光が焼結用組成物の銀ナノ粒子に照射され、膜20とその周辺の基板1が集中的に加熱され、膜20中の銀ナノ粒子が焼結され、焼結体である配線層2が形成された。このとき、光が照射された基板の一部が溶融し、配線層2の一部に侵入した状態で再度固化することにより、図2のような非対称な3次元形状の基板1の凸部11と配線層2の凸部21が形成され、基板1と配線層2とが界面において強固に密着される。また、有機分散剤(PVP)の一部が配線層2と基板1との間に界面に入り込み、接着剤として機能することにより、配線層2と基板1とを接着をさらに強固にする。
<Manufacture of circuit boards with wiring>
The conductive inks of Examples 1 and 2 are applied to the surface of a light-transmitting polyimide substrate 1 to a thickness of 10 μm and a width of 200 μm to form a film 20, and this film 20 is exposed to laser light from the back side of the substrate 1. Electromagnetic waves such as light or flash light were irradiated through the substrate. As a result, the silver nanoparticles of the sintering composition are irradiated with light, the film 20 and the substrate 1 around it are intensively heated, the silver nanoparticles in the film 20 are sintered, and a sintered body is formed. A wiring layer 2 was formed. At this time, a part of the substrate irradiated with light melts and solidifies again after entering a part of the wiring layer 2, so that the convex portion 11 of the substrate 1 having an asymmetric three-dimensional shape as shown in FIG. A convex portion 21 of the wiring layer 2 is formed, and the substrate 1 and the wiring layer 2 are firmly attached to each other at the interface. In addition, a part of the organic dispersant (PVP) enters the interface between the wiring layer 2 and the substrate 1 and functions as an adhesive, thereby making the bond between the wiring layer 2 and the substrate 1 even stronger.

以上により、実施例1、2の焼結用組成物(導電性インク)を焼結して形成された配線付基板を製造した。 As described above, a wiring-equipped substrate formed by sintering the sintering compositions (conductive ink) of Examples 1 and 2 was manufactured.

なお、基板のうち、焼結用組成物(導電性インク)の膜とその周辺以外の部分については溶融しないままであった。 Note that the parts of the substrate other than the film of the sintering composition (conductive ink) and its surroundings remained unmelted.

<<<比較例1、2>>>
比較例1、2として、有機溶媒に分散された銀粒子の形状が球状で、ポリビニルピロリドンは含有されていない、他社製品の2種類の導電性インクを用意し、実施例1,2と同様の手順で配線付基板を製造した。
<<<Comparative Examples 1 and 2>>>
As Comparative Examples 1 and 2, we prepared two types of conductive inks made by other companies, in which the silver particles dispersed in an organic solvent had a spherical shape and did not contain polyvinylpyrrolidone. A board with wiring was manufactured according to the procedure.

<<評価>>
<断面SEM写真>
実施例1、2および比較例1,2の配線付基板を切断し、SEMにより撮影した。実施例1の配線付基板の断面のSEM写真を図4に示す。
<<Evaluation>>
<Cross-sectional SEM photo>
The wiring-equipped substrates of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were cut and photographed by SEM. A SEM photograph of a cross section of the wiring board of Example 1 is shown in FIG.

図4のように、基板1の凸部11は、配線層2の凹部22に嵌入し、配線層2の凸部21は、基板1の凹部12に嵌入することにより、両者の界面が密着していた。また、基板1の凸部11および配線層2の凸部21は、それぞれの基部の中心を通って基板1と配線層2の主平面に垂直な軸32を中心として非対称な形状であった。 As shown in FIG. 4, the protrusions 11 of the substrate 1 fit into the recesses 22 of the wiring layer 2, and the protrusions 21 of the wiring layer 2 fit into the recesses 12 of the substrate 1, so that their interfaces are in close contact with each other. was. Further, the convex portion 11 of the substrate 1 and the convex portion 21 of the wiring layer 2 had an asymmetrical shape with respect to an axis 32 passing through the center of each base and perpendicular to the main plane of the substrate 1 and the wiring layer 2.

また、基板1の凸部11および配線層2の凸部21の一部は、基部と先端との間にくびれ41があることも図4により確認できた。さらに、凸部のうちの一部は枝分かれし、一部は鉤状であることも図4により確認できた。 It was also confirmed from FIG. 4 that some of the convex portions 11 of the substrate 1 and the convex portions 21 of the wiring layer 2 had constrictions 41 between the base and the tip. Furthermore, it was also confirmed from FIG. 4 that some of the convex parts were branched and some were hook-shaped.

また、凸部が嵌入し合っている接合領域3には、空孔61が含まれていることも図4のSEM写真により確認できた。 Furthermore, it was confirmed from the SEM photograph of FIG. 4 that the bonding region 3 where the convex portions fit into each other contained voids 61.

また、実施例2の配線付基板の界面も、上記実施例1と同様であった。 Further, the interface of the wiring board of Example 2 was also the same as that of Example 1 above.

さらに、高倍率(10万倍以上)で基板1と配線層2との界面を観察したところ、有機物が界面に存在することが確認できた。溶媒は、焼結時に蒸発していると考えられるため、界面に存在する有機物は、ポリビニルピロリドン、または、ポリビニルピロリドンの焼成物であると推測される。 Furthermore, when the interface between the substrate 1 and the wiring layer 2 was observed at high magnification (100,000 times or more), it was confirmed that organic substances were present at the interface. Since the solvent is considered to have evaporated during sintering, it is assumed that the organic substance present at the interface is polyvinylpyrrolidone or a fired product of polyvinylpyrrolidone.

これに対し、比較例1,2の配線付基板の基板1と配線層2の界面の形状は、断面観察用のサンプル加工中に基板と配線が剥がれてしまう事象が発生し、密着力が悪い為、基板と配線の界面に隙間などがあると推測される状態であった。 On the other hand, the shape of the interface between the substrate 1 and the wiring layer 2 of the wiring-equipped substrates of Comparative Examples 1 and 2 resulted in poor adhesion as the substrate and wiring peeled off during sample processing for cross-sectional observation. Therefore, it was assumed that there was a gap at the interface between the board and the wiring.

<密着性の評価>
実施例1,2および比較例1,2の配線付基板の配線層2の上にメンディングテープ(3M社製のスコッチ(登録商標)メンディングテープ)を指で押し付けて付着させた後、メンディングテープの端部を指で保持して、基板1に対して角度120度以上になるように持ち上げて剥離し、剥離したメンディングテープに配線層2が付着しているかどうかを目視で観察した。
<Evaluation of adhesion>
Mending tape (Scotch (registered trademark) mending tape manufactured by 3M Company) was pressed onto the wiring layer 2 of the wiring board of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 by pressing with a finger, and then mending was performed. Holding the end of the mending tape with your fingers, lift it at an angle of 120 degrees or more to the board 1 and peel it off, and visually observe whether the wiring layer 2 was attached to the peeled mending tape. .

メンディングテープに替えて、セロハンテープ(ニチバン社製セロテープ(登録商標))により、同様に剥離試験を行った。 A peel test was similarly performed using cellophane tape (Cellotape (registered trademark) manufactured by Nichiban Co., Ltd.) instead of the mending tape.

配線層2がテープに付着していないものを○、付着しているものを×として表1に示す。 Table 1 shows cases in which the wiring layer 2 was not attached to the tape as ○, and cases in which it was attached as ×.

<曲げ耐性>
曲げ耐性試験は、配線付き基板の両端を治具で固定し基板の中心部をR10以下に曲げる事で基板と配線の密着力確認を実施することにより行った。配線に剥がれが発生しなかったものを○、剥がれが発生したものを×として表1に示す。
<Bending resistance>
The bending resistance test was conducted by fixing both ends of the wiring board with a jig and bending the center part of the board to R10 or less to check the adhesion between the board and the wiring. Table 1 shows cases in which no peeling occurred in the wiring as ○, and cases in which peeling occurred as ×.

<熱衝撃耐性>
実施例1,2および比較例1,2の配線付基板を-40℃で15分保持後120℃で15分保持し-40℃へ冷却させるのを1サイクルとし、これを1000サイクル繰り返した後、配線にクラックが生じているかどうかを顕微鏡で観察した。クラックが生じていないものを○、クラックが生じたものを×とし、表1に示す。

Figure 0007406913000001
表1により、実施例1、2の配線付基板は、配線層2の基板1に対する密着性に優れ、メンディングテープ試験およびセロハンテープ試験の両方で剥離を生じなかった。これに対し、比較例1は、セロハンテープ試験で剥離を生じ、比較例2は、メンディングテープ試験およびセロハンテープ試験の両方で剥離を生じた。 <Thermal shock resistance>
One cycle consisted of holding the printed circuit boards of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 at -40°C for 15 minutes, then holding them at 120°C for 15 minutes, and then cooling them to -40°C, and after repeating this for 1000 cycles. , We observed using a microscope whether there were any cracks in the wiring. Those with no cracks are marked as ○, and those with cracks are marked as ×, as shown in Table 1.
Figure 0007406913000001
According to Table 1, the wiring-equipped substrates of Examples 1 and 2 had excellent adhesion of the wiring layer 2 to the substrate 1, and no peeling occurred in both the mending tape test and the cellophane tape test. On the other hand, in Comparative Example 1, peeling occurred in the cellophane tape test, and in Comparative Example 2, peeling occurred in both the mending tape test and the cellophane tape test.

また、実施例1、2の配線付基板は、曲げ耐性および熱衝撃耐性にも優れていたのに対し、比較例1,2の配線付基板は、配線の剥がれやクラックを生じた。 Furthermore, the wiring-equipped substrates of Examples 1 and 2 were excellent in bending resistance and thermal shock resistance, whereas the wiring-equipped substrates of Comparative Examples 1 and 2 suffered from peeling of the wiring and cracks.

<<<実施例3>>>
配線付基板の製造条件を変化させることで、基板と配線層との接合面をより複雑で強固な構造とすることもできる。以下、実施例3の配線付基板の製造条件について、実施例1~2と異なっている点のみ示す。以下に記載がない事項は、実施例1、2に記載の製造条件と同一である。
<<<Example 3>>>
By changing the manufacturing conditions of the wiring board, the bonding surface between the board and the wiring layer can be made to have a more complex and strong structure. Below, regarding the manufacturing conditions of the wiring board of Example 3, only the differences from Examples 1 and 2 will be shown. Items not described below are the same as the manufacturing conditions described in Examples 1 and 2.

<銀ナノ粒子の合成>
実施例1~2とは一部異なる条件で銀ナノ粒子を合成した。PVP(分子量40,000)と、溶媒であるジエチレングリコール80gとを攪拌して、PVPを溶媒に溶解させ、このPVP溶液を加熱した。PVPの量は2gとした。
<焼結用組成物の製造>
溶媒であるポリエチレングリコール(平均分子量200)に、PVPで被覆された銀ナノ粒子を80wt%になるように滴下し、混合した。
<Synthesis of silver nanoparticles>
Silver nanoparticles were synthesized under conditions partially different from those in Examples 1 and 2. PVP (molecular weight 40,000) and 80 g of diethylene glycol as a solvent were stirred to dissolve PVP in the solvent, and this PVP solution was heated. The amount of PVP was 2g.
<Manufacture of sintering composition>
Silver nanoparticles coated with PVP were added dropwise to polyethylene glycol (average molecular weight 200) as a solvent to give a concentration of 80 wt %, and mixed.

<<評価>>
実施例3の配線付基板を切断し、SEMにより撮影した。実施例3の配線付基板の断面のSEM写真を図5に示す。
<<Evaluation>>
The wiring board of Example 3 was cut and photographed using SEM. FIG. 5 shows a SEM photograph of a cross section of the wiring board of Example 3.

実施例1~2と同様に、実施例3においても、基板1の凸11部は、配線層の凹部に嵌入し、配線層の凸部21は、基板1の凹部に嵌入することにより、両者の界面が密着していた。また、基板1の凸部11および配線層2の凸部21は、それぞれの基部の中心を通って基板1と配線層2の主平面に垂直な軸32を中心として非対称な形状であった。 Similarly to Examples 1 and 2, in Example 3, the protrusions 11 of the substrate 1 fit into the recesses of the wiring layer, and the protrusions 21 of the wiring layer fit into the recesses of the substrate 1, so that both The interface was in close contact. Further, the convex portion 11 of the substrate 1 and the convex portion 21 of the wiring layer 2 had an asymmetrical shape with respect to an axis 32 passing through the center of each base and perpendicular to the main plane of the substrate 1 and the wiring layer 2.

実施例1~2と同様に、実施例3においても、くびれ、枝分かれの形状は確認できたが、特筆すべきは、その形状がより複雑な形状となっていることである。図5においてA1,A2,A3で示したように、凸部21に複数のくびれが形成されている。また、B1,B2,B3で示したように、凸部21に複数の枝分かれした形状が形成されている。さらに、C1,C2で示したように、枝分かれした配線層の凸部がその先端部を配線層2の主体部の方向に向いている。さらに、Dで示したように、断面には、基板1により周囲が囲まれた、島状の配線層2を有している。当該配線層2は、この断面には現れない部分で配線層2の主体部と一体となっているものと考えられる。以上のように実施例3は、界面周辺の構造がより複雑になっているため、より強固な密着を実現することができる。 Similar to Examples 1 and 2, constricted and branched shapes were confirmed in Example 3 as well, but what is noteworthy is that the shape was more complex. As shown by A1, A2, and A3 in FIG. 5, a plurality of constrictions are formed in the convex portion 21. Further, as shown by B1, B2, and B3, the convex portion 21 has a plurality of branched shapes. Furthermore, as shown by C1 and C2, the tip of the convex portion of the branched wiring layer is directed toward the main portion of the wiring layer 2. Furthermore, as shown by D, the cross section has an island-shaped wiring layer 2 surrounded by the substrate 1. It is considered that the wiring layer 2 is integrated with the main body of the wiring layer 2 at a portion that does not appear in this cross section. As described above, in Example 3, since the structure around the interface is more complex, stronger adhesion can be achieved.

上述してきた実施形態および実施例の配線付基板は、プリンテッドエレクトロニクス関連に使用される配線や、タッチパネルならびに透明スクリーンなど配線や、車載機器、照明装置、通信装置、遊技機、OA機器、産業機器、一般民生家電機器や、クレジットカードなどの用途に好適である。 The wiring-equipped substrates of the embodiments and examples described above can be used for wiring used in printed electronics, touch panels, transparent screens, etc., automotive equipment, lighting equipment, communication equipment, gaming machines, OA equipment, and industrial equipment. It is suitable for applications such as general consumer electronics and credit cards.

1…基板、2…配線層、3…接合領域、11…基板の凸部、12…基板の凹部、20…導電性インクの膜、21…配線層の凸部、22…配線層の凹部、41…くびれ、61…空孔

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Substrate, 2... Wiring layer, 3... Bonding area, 11... Convex part of substrate, 12... Recessed part of substrate, 20... Film of conductive ink, 21... Protruding part of wiring layer, 22... Recessed part of wiring layer, 41...constriction, 61...hole

Claims (22)

基板と、前記基板上に配置され、前記基板に接合した配線層とを有し、
前記基板と前記配線層との接合領域の断面において、前記基板および前記配線層はそれぞれ凹凸形状を有し、前記基板の凸部は前記配線層の凹部に、前記配線層の凸部は前記基板の凹部に、それぞれ嵌入し合って、界面が密着しており、
前記基板の凸部および前記配線層の凸部は、それぞれの基部の中心を通って前記基板と前記配線層の主平面に垂直な軸を中心とする各方向について非対称な3次元形状であり、前記配線層の少なくとも一部は、導電性粒子を焼結した材料により構成され、
前記凹凸形状は、前記界面の溶融によって形成され、
前記基板の凸部および前記配線層の凸部の少なくとも一部は、基部と先端との間に少なくとも1つのくびれを有することを特徴とする配線付基板。
comprising a substrate and a wiring layer disposed on the substrate and bonded to the substrate,
In a cross section of a bonding region between the substrate and the wiring layer, the substrate and the wiring layer each have an uneven shape, the protrusions of the substrate are in the depressions of the wiring layer, and the protrusions of the wiring layer are in the substrate. They fit into the recesses of each other, and the interfaces are in close contact with each other.
The convex portion of the substrate and the convex portion of the wiring layer have an asymmetric three-dimensional shape in each direction centered on an axis passing through the center of each base and perpendicular to the main plane of the substrate and the wiring layer, At least a portion of the wiring layer is made of a material obtained by sintering conductive particles,
The uneven shape is formed by melting the interface,
A board with wiring, wherein at least a portion of the convex portion of the substrate and the convex portion of the wiring layer has at least one constriction between a base and a tip.
請求項に記載の配線付基板であって、前記くびれは、1つの前記凸部について複数あることを特徴とする配線付基板。 2. The board with wiring according to claim 1 , wherein there are a plurality of said constrictions for one convex portion. 基板と、前記基板上に配置され、前記基板に接合した配線層とを有し、
前記基板と前記配線層との接合領域の断面において、前記基板および前記配線層はそれぞれ凹凸形状を有し、前記基板の凸部は前記配線層の凹部に、前記配線層の凸部は前記基板の凹部に、それぞれ嵌入し合って、界面が密着しており、
前記基板の凸部および前記配線層の凸部は、それぞれの基部の中心を通って前記基板と前記配線層の主平面に垂直な軸を中心とする各方向について非対称な3次元形状であり、前記配線層の少なくとも一部は、導電性粒子を焼結した材料により構成され、
前記凹凸形状は、前記界面の溶融によって形成され、
前記基板の凸部および前記配線層の凸部のうちの一部は、枝分かれした形状であることを特徴とする配線付基板。
comprising a substrate and a wiring layer disposed on the substrate and bonded to the substrate,
In a cross section of a bonding region between the substrate and the wiring layer, the substrate and the wiring layer each have an uneven shape, the protrusions of the substrate are in the depressions of the wiring layer, and the protrusions of the wiring layer are in the substrate. They fit into the recesses of each other, and the interfaces are in close contact with each other.
The convex portion of the substrate and the convex portion of the wiring layer have an asymmetric three-dimensional shape in each direction centered on an axis passing through the center of each base and perpendicular to the main plane of the substrate and the wiring layer, At least a portion of the wiring layer is made of a material obtained by sintering conductive particles,
The uneven shape is formed by melting the interface,
A board with wiring, wherein a part of the convex part of the board and a part of the convex part of the wiring layer have a branched shape.
請求項に記載の配線付基板であって、前記枝分かれは、1つの前記凸部について複数あることを特徴とする配線付基板。 4. The board with wiring according to claim 3 , wherein there are a plurality of said branches for one said convex portion. 請求項3または4に記載の配線付基板であって、前記基板の凸部、または、前記配線層の凸部のうちの一部は、その先端部が前記基板の主体部方向に向かう枝部を有することを特徴とする配線付基板。 5. The board with wiring according to claim 3 , wherein the convex portion of the substrate or a part of the convex portion of the wiring layer is a branch portion with a tip thereof directed toward the main body of the substrate. A board with wiring, characterized in that it has. 基板と、前記基板上に配置され、前記基板に接合した配線層とを有し、
前記基板と前記配線層との接合領域の断面において、前記基板および前記配線層はそれぞれ凹凸形状を有し、前記基板の凸部は前記配線層の凹部に、前記配線層の凸部は前記基板の凹部に、それぞれ嵌入し合って、界面が密着しており、
前記基板の凸部および前記配線層の凸部は、それぞれの基部の中心を通って前記基板と前記配線層の主平面に垂直な軸を中心とする各方向について非対称な3次元形状であり、前記配線層の少なくとも一部は、導電性粒子を焼結した材料により構成され、
前記凹凸形状は、前記界面の溶融によって形成され、
前記基板の凸部および前記配線層の凸部のうちの少なくとも一部は、鉤状であることを特徴とする配線付基板。
comprising a substrate and a wiring layer disposed on the substrate and bonded to the substrate,
In a cross section of a bonding region between the substrate and the wiring layer, the substrate and the wiring layer each have an uneven shape, the protrusions of the substrate are in the depressions of the wiring layer, and the protrusions of the wiring layer are in the substrate. They fit into the recesses of each other, and the interfaces are in close contact with each other.
The convex portion of the substrate and the convex portion of the wiring layer have an asymmetric three-dimensional shape in each direction centered on an axis passing through the center of each base and perpendicular to the main plane of the substrate and the wiring layer, At least a portion of the wiring layer is made of a material obtained by sintering conductive particles,
The uneven shape is formed by melting the interface,
A board with wiring, wherein at least a portion of the protrusions of the substrate and the protrusions of the wiring layer are hook-shaped.
基板と、前記基板上に配置され、前記基板に接合した配線層とを有し、
前記基板と前記配線層との接合領域の断面において、前記基板および前記配線層はそれぞれ凹凸形状を有し、前記基板の凸部は前記配線層の凹部に、前記配線層の凸部は前記基板の凹部に、それぞれ嵌入し合って、界面が密着しており、
前記基板の凸部および前記配線層の凸部は、それぞれの基部の中心を通って前記基板と前記配線層の主平面に垂直な軸を中心とする各方向について非対称な3次元形状であり、前記配線層の少なくとも一部は、導電性粒子を焼結した材料により構成され、
前記凹凸形状は、前記界面の溶融によって形成され、
前記基板と前記配線層との接合領域の断面には、前記基板に取り囲まれた、島状の前記配線層の領域、または、前記配線層に取り囲まれた、島状の前記基板の領域が、少なくとも1つ含まれることを特徴とする配線付基板。
comprising a substrate and a wiring layer disposed on the substrate and bonded to the substrate,
In a cross section of a bonding region between the substrate and the wiring layer, the substrate and the wiring layer each have an uneven shape, the protrusions of the substrate are in the depressions of the wiring layer, and the protrusions of the wiring layer are in the substrate. They fit into the recesses of each other, and the interfaces are in close contact with each other.
The convex portion of the substrate and the convex portion of the wiring layer have an asymmetric three-dimensional shape in each direction centered on an axis passing through the center of each base and perpendicular to the main plane of the substrate and the wiring layer, At least a portion of the wiring layer is made of a material obtained by sintering conductive particles,
The uneven shape is formed by melting the interface,
In a cross section of a bonding region between the substrate and the wiring layer, an island-shaped region of the wiring layer surrounded by the substrate, or an island-shaped region of the substrate surrounded by the wiring layer, A board with wiring, characterized in that it includes at least one.
請求項1ないしのいずれか1項に記載の配線付基板であって、前記基板の凹凸形状と前記配線層の凹凸形状との界面の一部には、有機物が挟まれていることを特徴とする配線付基板。 8. The substrate with wiring according to claim 1, wherein an organic substance is sandwiched in a part of the interface between the uneven shape of the substrate and the uneven shape of the wiring layer. Board with wiring. 請求項に記載の配線付基板であって、前記有機物は、ポリビニルピロリドン、または、ポリビニルピロリドンの焼成物であることを特徴とする配線付基板。 9. The wiring-equipped substrate according to claim 8 , wherein the organic substance is polyvinylpyrrolidone or a fired product of polyvinylpyrrolidone. 請求項1ないしのいずれか1項に記載の配線付基板であって、前記接合領域には空孔が含まれていることを特徴とする配線付基板。 10. The wiring-equipped substrate according to claim 1, wherein the bonding region includes a hole. 請求項1ないし10のいずれか1項に記載の配線付基板であって、前記基板および前記配線層の凸部の基部から先端までの長さは、基板厚みの1/4以下であることを特徴とする配線付基板。 The wiring board according to any one of claims 1 to 10 , wherein the length from the base to the tip of the convex portion of the board and the wiring layer is 1/4 or less of the thickness of the board. Features a board with wiring. 請求項1ないし11のいずれか1項に記載の配線付基板であって、前記配線層の凸部の径は、最も太いところで、前記配線層の厚みの1/4以下であることを特徴とする配線付基板。 12. The wiring-equipped board according to claim 1, wherein the diameter of the convex portion of the wiring layer is 1/4 or less of the thickness of the wiring layer at its thickest point. Board with wiring. 請求項1ないし12のいずれか1項に記載の配線付基板であって、前記基板の凸部の径は、最も太いところで、1μm以下であることを特徴とする配線付基板。 13. The wiring-equipped substrate according to claim 1, wherein the diameter of the convex portion of the substrate is 1 μm or less at the thickest point. 請求項10に記載の配線付基板であって、前記接合領域に含まれる空孔の大きさは、1nm以下であることを特徴とする配線付基板。 11. The wiring-equipped substrate according to claim 10 , wherein the size of the pores included in the bonding region is 1 nm or less. 請求項1乃至14に記載の配線付基板であって、前記導電性粒子の径は、100nm以下であることを特徴とする配線付基板。 15. The wiring-equipped substrate according to claim 1, wherein the conductive particles have a diameter of 100 nm or less. 請求項1ないし15のいずれか1項に記載の配線付基板であって、前記基板は、樹脂製であることを特徴とする配線付基板。 16. The board with wiring according to claim 1, wherein the board is made of resin. 請求項1ないし16のいずれか1項に記載の配線付基板であって、前記基板は、フレキシブルであることを特徴とする配線付基板。 17. The board with wiring according to claim 1, wherein the board is flexible. 導電性粒子が分散された溶液を基板の上に塗布して所望の形状の膜を形成する工程と、
前記膜を加熱することにより前記溶液に分散された前記導電性粒子を焼結して配線層を形成する工程と
前記配線層もしくは前記膜の一部に前記基板を侵入させることで、前記配線層もしくは前記膜と前記基板が互いに嵌入しあうようにする工程とを
有することを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1項に記載された配線付基板の製造方法。
a step of applying a solution in which conductive particles are dispersed onto a substrate to form a film with a desired shape;
a step of heating the film to sinter the conductive particles dispersed in the solution to form a wiring layer; and inserting the substrate into the wiring layer or a part of the film to form the wiring layer. 18. The method of manufacturing a wiring-equipped substrate according to claim 1, further comprising the step of causing the film and the substrate to fit into each other.
請求項18に記載の配線付き基板の製造方法であって、
前記導電性粒子が分散された溶液は、
導電性粒子が20wt%~89.9wt%、溶媒が5wt%~70wt%、有機分散剤が0.01wt%~10wt%の範囲で含有される組成物であることを特徴とする配線付基板の製造方法。
19. The method for manufacturing a wiring-equipped board according to claim 18 ,
The solution in which the conductive particles are dispersed is
A substrate with wiring characterized in that the composition contains conductive particles in a range of 20 wt% to 89.9 wt%, a solvent in a range of 5 wt% to 70 wt%, and an organic dispersant in a range of 0.01 wt% to 10 wt%. Production method.
請求項19に記載の配線付基板の製造方法であって、前記有機分散剤は、ポリビニルピロリドンであることを特徴とする配線付基板の製造方法。 20. The method for manufacturing a wiring-equipped substrate according to claim 19 , wherein the organic dispersant is polyvinylpyrrolidone. 請求項19に記載の配線付基板の製造方法であって、前記膜の加熱を、光を照射することによって行うことを特徴とする配線付基板の製造方法。 20. The method of manufacturing a substrate with wiring according to claim 19 , wherein the heating of the film is performed by irradiating the film with light. 請求項21に記載の配線付基板の製造方法であって、前記基板は、前記光を透過する材質であり、前記光を前記基板の裏面側から前記基板を透過させて前記膜に照射することにより、前記膜を加熱することを特徴とする配線付基板の製造方法。 22. The method for manufacturing a wiring board according to claim 21 , wherein the substrate is made of a material that transmits the light, and the light is transmitted through the substrate from the back side of the substrate to irradiate the film. A method of manufacturing a wiring-equipped substrate, characterized in that the film is heated by:
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