JP2003218526A - 第一配線基材と第二配線基材間における配線層の接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価で簡易な配線層間の接続方法を提供す
る。 【解決手段】 この接続方法は、第一配線基材10の電極
パッド13にボールバンプ15を形成する第一工程と、バン
プが形成された第一配線基材と第二配線基材20とをその
間に不完全硬化状態にある熱硬化性接着樹脂シート50を
介在させてラミネータ装置60のローラ間に挿通させ、シ
ートの熱硬化温度未満の温度条件でシートを軟化・流動
化させながらバンプにより貫通孔を開設してバンプと第
二配線基材の配線層22を接触させる第二工程と、シート
を介し接合された各基材を加熱・加圧装置に搬入し、バ
ンプを略平坦状に加圧変形させると共にシートを再度流
動化させて貫通孔形状を追従させた後、シートの熱硬化
温度以上の温度条件でシートを完全硬化させる第三工程
を具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁層を間に介し
重合して配置されている第一配線基材と第二配線基材間
における配線層の接続方法に係り、特に、積層数が少な
い多層基板の製造や、微細な配線層が形成されたフレキ
シブルテープ基材をリジッドな配線基材に部分的に貼り
合わせて成る複合基板の製造などに採用できる、安価で
簡易な配線層間における接続方法の改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の小型化、薄型化、軽量化が進
み、使用される基板への高密度化要求は高くなり続けて
いる。そして、基板の実装密度を上げるため、例えば、
図１０に示すように絶縁基材１１の片面に微細な配線層
１２が形成された第一配線基材１０と、絶縁基材２１の
両面に微細な配線層２２が形成された第二配線基材２０
とを図示外の絶縁層を介し重合する多層化が行われてお
り、この多層化における配線層間の電気的接続が重要な
要素技術の１つとなっている。

【０００３】尚、第二配線基材２０に設けられた各配線
層２２間における接続は、例えば、絶縁基材２１に穿設
されかつそのホール内面にメッキが施されたビアホール
（図示せず）等を介してなされている。

【０００４】そして、多層化における配線層間の接続方
法としては、導電性ペーストを用いた印刷法により第一
配線基材における配線層中の電極パッドにバンプを形成
し、このバンプにより絶縁層を貫通させて第二配線基材
における配線層中の電極パッドにバンプを接触させる方
法、あるいは、絶縁層に穿設したビア内に導電性ペース
トを充填し、この絶縁層を第一配線基材と第二配線基材
の配線層間に配置すると共に、第一配線基材と第二配線
基材の配線層間に圧力を加えてビア内の導電性ペースト
を配線層中の各電極パッドに接触させる方法等が知られ
ており、いずれの接続方法も高密度多層配線基板の製造
に採用されている。

【０００５】より具体的に説明すると、前者の方法は、
図１１に示すように導電性ペーストを用いた印刷法と焼
成処理により第一配線基材１０における配線層中の電極
パッド１３にバンプ１４を形成し、このバンプ１４が形
成された第一配線基材１０と両面に配線層２２を有する
第二配線基材２０との間にガラスエポキシ等の絶縁シー
ト３０を介在させた状態で熱プレス装置４０内に搬入
し、バンプ１４により絶縁シート３０を貫通させて第二
配線基材２０における配線層２２中の電極パッドにバン
プ１４を接触させる（図１２参照）方法である。また、
後者の方法は、絶縁シートであるプリプレグにビアを穿
設し、このビア内に導電性ペーストを充填しかつ焼成処
理した後、上記プリプレグを第一配線基材と第二配線基
材の配線層間に配置すると共に、第一配線基材と第二配
線基材の配線層間に圧力を加えてビア内の導電性焼結体
を配線層中の各電極パッドに接触させる方法である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、これ等従来
の接続方法では共通して導電性ペーストを使用している
が、電気的接続の信頼性を確保するため、前者の方法で
は導電性ペーストで形成されるバンプの高さについてそ
のバラツキを小さくする必要があり、また、後者の方法
では導電性ペーストのビア内充填量を一定にする（すな
わち全てのビア内に隙間なく導電性ペーストを充填す
る）必要があった。

【０００７】そして、これ等のことを印刷法により歩留
まり良く行うためには、ペーストの特性管理、印刷マス
クなど印刷装置の管理など高度な管理技術が要求され
る。例えば、プリプレグにビアを穿設してビア内を導電
性ペーストで充填するとき、導電性ペースト中の揮発成
分が揮発することで該ペーストの粘度が変化し、これに
起因して未充填あるいはボイドの発生など充填不良を生
じるため、配線層間接続の重大な欠点である断線の原因
となり易い。また、配線が微細になると印刷マスクの目
詰まりが発生し易くなるためマスクを頻繁に洗浄する必
要があるが、洗浄でカスを除ききれずに印刷が行われる
と接続不良が発生する。

【０００８】従って、これら従来の接続方法を採用した
高密度多層配線基板の製造方法は、簡易な方法とはいえ
なかった。

【０００９】また、電気的接続の信頼性を確保するため
にこれら従来の接続方法では導電性ペーストと配線層と
の接合強度を確保する必要があり、配線層表面の粗化処
理、導電性ペーストの硬化処理などを施す必要もあっ
た。

【００１０】従って、これら従来の接続方法を採用した
高密度多層配線基板の製造方法は、層間接続のための工
程数が多くなるため安価な方法ともいえなかった。

【００１１】更に、前者の方法では、第一配線基材１０
と第二配線基材２０との間にガラスエポキシ等の絶縁シ
ート３０を介在した状態で熱プレス装置４０内に搬入し
第一配線基材１０のバンプ１４により絶縁シート３０を
貫通させる際、ガラスエポキシ等絶縁シート３０の溶融
が不完全な状態でバンプ１４が貫通してしまうことがあ
り、これに起因して絶縁材料であるシートの一部がバン
プ１４と第二配線基材２０における電極パッド（図示せ
ず）との間に入り込み易くなるため電気的接続の信頼性
が充分確保できないこともあった。

【００１２】このように従来の接続方法を採用した高密
度多層配線基板の製造方法においては、製造コストの低
減が特に要求される積層数の少ない高密度多層配線基板
の製造や、微細な配線層が形成されたフレキシブルテー
プ基材をリジッドな配線基材に部分的に貼り合わせて成
る複合基板の製造等、製造コストの低減を目的とした製
造方法には不向きな問題点を有していた。

【００１３】本発明はこの様な問題点に着目してなされ
たもので、その課題とするところは、積層数が少ない多
層基板の製造や、微細な配線層が形成されたフレキシブ
ルテープ基材をリジッドな配線基材に部分的に貼り合わ
せて成る複合基板の製造などに採用できる、安価で簡易
な配線層間における接続方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、絶縁基材の少なくとも片面に配線層を有する
第一配線基材と絶縁基材の両面に配線層を有する第二配
線基材とが絶縁層を間に介し重合して配置されている第
一配線基材と第二配線基材間における配線層の接続方法
を前提とし、上記第一配線基材の配線層に設けられた電
極パッド表面にボールバンプを形成する第一工程と、上
記第一配線基材と第二配線基材とをその間に不完全硬化
状態にある熱硬化性接着樹脂シートを介在させながら一
対の加熱ローラと加圧ローラとで構成されるラミネータ
装置のローラ間に挿通させ、上記熱硬化性接着樹脂シー
トの熱硬化温度未満の温度条件に設定された加熱ローラ
にて弾性体を介し第二配線基材を第一配線基材側へ加熱
圧接して、軟化・流動化された熱硬化性接着樹脂シート
の一部に第一配線基材の上記ボールバンプにより貫通孔
を開設しかつボールバンプの先端部を第二配線基材の配
線層に接触させる第二工程と、上記熱硬化性接着樹脂シ
ートを介し接合された第一配線基材と第二配線基材とを
上記熱硬化性接着樹脂シートの熱硬化温度以上の温度条
件に設定された加熱・加圧装置に搬入し、上記ボールバ
ンプと第二配線基材の配線層とを圧接させてボールバン
プを略平坦状に加圧変形させると共に上記熱硬化性接着
樹脂シートを再度軟化・流動化させ、上記貫通孔の形状
を変形後におけるボールバンプの形状に追従させた後に
上記熱硬化性接着樹脂シートを完全硬化させる第三工
程、の各工程を具備することを特徴とするものである。

【００１５】また、請求項２に係る発明は、請求項１記
載の発明に係る第一配線基材と第二配線基材間における
配線層の接続方法を前提とし、第一工程における上記ボ
ールバンプが、金属線の先端を溶融させてボール状とし
これを上記電極パッド表面に圧着させた後上記金属線を
切断して形成されたワイヤボンディング法によるボール
バンプで構成され、かつ、ボールバンプの高さが熱硬化
性接着樹脂シートの厚さと同一若しくは大きいことを特
徴とし、請求項３に係る発明は、第一工程における上記
ボールバンプがはんだボールで構成され、かつ、はんだ
ボールの高さが熱硬化性接着樹脂シートの厚さと同一若
しくは大きいことを特徴とする。

【００１６】次に、請求項４に係る発明は、請求項１〜
３のいずれかに記載の発明に係る第一配線基材と第二配
線基材間における配線層の接続方法を前提とし、上記第
二配線基材の絶縁基材がフレキシブルなテープ基材で構
成されていることを特徴とし、請求項５に係る発明は、
上記第一配線基材と第二配線基材の各絶縁基材が長尺で
かつフレキシブルなテープ基材で構成されていることを
特徴とする。

【００１７】また、請求項６に係る発明は、請求項１〜
５のいずれかに記載の発明に係る第一配線基材と第二配
線基材間における配線層の接続方法を前提とし、上記熱
硬化性接着樹脂シートが不完全硬化状態にあるエポキシ
系熱硬化型樹脂で構成されていることを特徴とするもの
である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００１９】まず、本発明は、第一工程において導電性
ペーストで構成される従来のバンプに代えてボールバン
プを採用することにより上記問題点を解決している。す
なわち、配線層間を電気的に接続する材料について、上
述した導電性ペーストに代えて、金、銅、アルミニウム
などの展性に優れた金属材料を用い、かつ、製造技術と
して確立している上記金属の極細線を用いたワイヤボン
ディング法を採用することにより、バンプの形成が容易
であること、形成したバンプ高さが多少ばらついていて
も変形によりそのばらつきを吸収できることから上記問
題点を解決している。尚、同様の理由からはんだボール
の採用も可能である。

【００２０】次に、本発明は、絶縁層材料について、上
述したガラスエポキシやプリプレグ等に代えて、熱硬化
温度未満のある温度以下では加熱による流動化と冷却に
よる固化が可逆的に行える不完全硬化状態にある熱硬化
性接着樹脂シートを上記温度以下に管理して使用するこ
とにより、第二工程においてバンプが熱硬化性接着樹脂
シートを突破ってから電極パッドに圧接されるまでの
間、この熱硬化性接着樹脂シートが軟化・流動化してい
ることを実現し、もって絶縁材料がバンプと電極パッド
間に回り込まず電気的接続不良が生じないことを実現し
ている。

【００２１】尚、不完全硬化状態にある熱硬化性接着樹
脂シートの熱硬化温度とは、不完全硬化状態にある熱硬
化性接着樹脂シートを完全硬化させるために推奨されて
いる適正設定温度を意味しており、この温度は、通常、
カタログなどにおいて各樹脂シート毎に製造メーカーか
ら示されている温度条件である。例えば、実施例におい
て適用されているエポキシ系熱硬化性接着樹脂シート
［新日鐵化学（株）社製、商品名ＮＥＸ−１３０Ｃ］の
熱硬化温度は１００℃である。このエポキシ系熱硬化性
接着樹脂シートを１００℃に加熱したホットプレートに
載せるといったん流動化した後数秒で完全硬化する。ま
た、熱硬化温度未満のある温度とは、その温度以下では
加熱による流動化と冷却による固化が可逆的に行える温
度条件を意味しており、その数値は適用する熱硬化性接
着樹脂シート毎に個別に実験によって求められる。例え
ば、実施例において適用されているエポキシ系熱硬化性
接着樹脂シート［新日鐵化学（株）社製、商品名ＮＥＸ
−１３０Ｃ］の熱硬化温度未満のある温度は５０℃であ
る。

【００２２】更に、本発明は、第三工程において上記熱
硬化性接着樹脂シートを介し接合された第一配線基材と
第二配線基材とを熱硬化性接着樹脂シートの熱硬化温度
以上の温度条件に設定された加熱・加圧装置に搬入し、
ボールバンプと第二配線基材の配線層とを圧接させてボ
ールバンプを略平坦状に加圧変形させると共に上記熱硬
化性接着樹脂シートを再度軟化・流動化させ、熱硬化性
接着樹脂シートを完全硬化させる前に上記貫通孔の形状
を変形後におけるボールバンプの形状に追従させること
を実現し、上記従来の問題点を解決している。

【００２３】以下、図面を用いて本発明に係る配線層の
接続方法について更に詳細に説明する。

【００２４】まず、図１は、第一工程において、第一配
線基材１０の配線層１２に設けられた電極パッド１３上
にワイヤボンディングによりボールバンプ１５を形成し
たところを示している。ボールバンプの形成は、金属ワ
イヤのボールボンディング後ワイヤを引き千切ったワイ
ヤボールバンピング法によるものでも、ボールにセカン
ドボンディングしてワイヤを切断するスタッドバンプボ
ンディング法によるものでもよい。また、ワイヤボール
バンピング法によるバンプ上にさらにボールボンディン
グを施して雪だるま状のバンプとしてもよい。バンプの
高さは、その肩部までの高さが絶縁層となる熱硬化性接
着樹脂シートの厚さより大きいことが望ましいが、上記
シートの厚さと同一であってもよい。ボールバンプの高
さが、熱硬化性接着樹脂シートの厚さと同一若しくはよ
り大きいことにより、ラミネータ装置に挿通させる第二
工程において容易かつ確実にバンプにより熱硬化性接着
樹脂シートを貫通させることができる。ここで、ボール
バンプの高さとは、ボンディング後ワイヤを引き千切っ
たり切断したりした際に残るワイヤ残を含まないボール
バンプの電極パッド表面からの高さを意味している。
尚、上述したようにワイヤボンディング法によるボール
バンプに代えてはんだボールにてボールバンプを形成し
てもよい。

【００２５】次に、図２は、第二工程において、上記ボ
ールバンプ１５が形成された第一配線基材１０上に熱硬
化性接着樹脂シート５０とフレキシブルな第二配線基材
２０とを重ねた状態を示している。ボールバンプ１５が
形成される第一配線基材１０は、ＦＲグレードにおける
ＦＲ４（耐燃性ガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板）
のようなリジッドな配線基材でも、絶縁基材がフレキシ
ブルなポリイミド等のテープ基材で構成されかつテープ
基材の両面にＣｕ等の導電層が設けられたフレキシブル
な配線基材（Ｃｕポリイミド）でもよく、バンプを形成
する面には電極パッドが形成されている。バンプが形成
されない第二配線基材２０には配線層２２が形成されて
おり、この配線層２２とボールバンプ１５とが対向して
配置される。この配線層２２とボールバンプ１５とを対
向配置させるための第一配線基材１０と第二配線基材２
０との位置合せは、ピン決め法、マーカを用いた画像処
理法など、従来法を利用すればよい。

【００２６】また、上記熱硬化性接着樹脂シート５０
は、熱硬化温度未満のある温度以下では加熱による流動
化と冷却による固化が可逆的に行える温度範囲を持ち、
その範囲を超えた高い温度（すなわち熱硬化温度）で完
全硬化する特性を有している。そして、絶縁性を有する
熱硬化性接着樹脂シートとして一般的な熱硬化性接着樹
脂シートを利用できるが、熱収縮の小さいことに特徴の
あるエポキシ系の熱硬化性接着樹脂シートを用いること
が望ましい。

【００２７】図３は、第二工程において第一配線基材１
０とこの上に積み重ねた熱硬化性接着樹脂シート５０と
第二配線基材２０とを、一対の加熱ローラ６１と加圧ロ
ーラ６２とで構成されるラミネータ装置６０のローラ６
１、６２間に挿通させている状態を示している。尚、６
３は加熱ローラ６１の表面部分に被覆されたゴムなどの
弾性体である。その表面温度は、熱硬化性接着樹脂シー
ト５０を構成する不完全硬化状態にある熱硬化型樹脂が
加熱すると流動化し冷却すると固まることを可逆的に行
える温度範囲にありかつ流動化している温度以下に制御
される。雰囲気は、第一配線基材１０と熱硬化性接着樹
脂シート５０および第二配線基材２０の間に空気が残ら
ないように必要に応じて減圧して真空にする。また、ラ
ミネータ装置６０のローラ６１、６２間隔は、ボールバ
ンプ１５を含む第一配線基材１０の厚さと、熱硬化性接
着樹脂シート５０の厚さと、バンプを形成していない第
二配線基材２０の厚さとの合計から、重ね合せたこれ等
基材が通過する時に加熱ローラ６１表面のゴムなど弾性
体６３が圧縮される距離を差し引いて定められている。
そして、ラミネータ装置６０を通過させることで、ボー
ルバンプ１５により流動化している熱硬化性接着樹脂シ
ート５０の一部に貫通孔が開設される。

【００２８】ラミネータ装置６０を通過させることで上
記熱硬化性接着樹脂シート５０の一部に貫通孔を開設さ
せるプロセスでは、加熱ローラ６１表面が硬質な金属で
構成されている場合、図６に示すようにバンプを形成し
ていない第二配線基材２０側にゴムなどの弾性体シート
６４を被せてもよい。この場合でも、熱硬化性接着樹脂
シート５０が可逆的に流動化・固化する温度となるよう
に、上記弾性体シート６４の熱伝導率や厚さなどから決
まる温度に加熱ローラ６１表面温度を制御すればよい。

【００２９】ラミネータ装置６０における加熱ローラ６
１表面がゴムなどの弾性体６３で被覆されているか、ま
たは、バンプを形成していない第二配線基材２０側にゴ
ムなどの弾性体シート６４を別体で被せることでボール
バンプ１５上はその周辺に比べて弾性体の変形量が大き
くなり、ボールバンプ１５上の熱硬化性接着樹脂シート
５０をより大きい力で押圧すことになるためボールバン
プ１５が熱硬化性接着樹脂シート５０を貫通し易くなる
ことと、上記熱硬化性接着樹脂シート５０は軟化・流動
化状態にあることから、貫通孔の開設時において絶縁材
料である熱硬化性接着樹脂シート５０の一部がボールバ
ンプ１５と第二配線基材２０における配線層（電極パッ
ド）２２との間に入り込み難くなり、更に、第一配線基
材１０と熱硬化性接着樹脂シート５０および第二配線基
材２０の間に空気が残留し難くなり、この結果、第一配
線基材１０と第二配線基材２０間の電気的接続の信頼性
を飛躍的に改善させることが可能となる。

【００３０】次に、図４は、ラミネータ装置を通過させ
た後、第三工程において熱硬化性接着樹脂シート５０を
介し接合された第一配線基材１０と第二配線基材２０と
を上記熱硬化性接着樹脂シート５０の熱硬化温度以上の
温度条件に設定された加熱・加圧装置７０に搬入し、第
二配線基材２０側から上記ボールバンプ１５と配線層
（電極パッド）２２を圧接している状態を示している。
このとき、加熱・加圧装置７０のステージ７２と上から
押しているヘッド７１の少なくとも一方を、熱硬化性接
着樹脂シート５０が軟化・流動化した後に完全硬化する
温度（熱硬化温度）に数秒間で達するように加熱する。
ステージ７２を熱硬化性接着樹脂シート５０が硬化する
温度とした場合は、熱硬化性接着樹脂シート５０が完全
硬化する前に圧接が終了するように、ステージ７２上に
上記第一配線基材１０と第二配線基材２０とを載せた
後、直ちにヘッド７１でこれ等第一配線基材１０と第二
配線基材２０を押圧する。また、ヘッド７１のみを加熱
する場合は、熱硬化性接着樹脂シート５０が軟化・流動
化した後、熱硬化性接着樹脂シート５０が完全硬化する
まで第一配線基材１０と第二配線基材２０を押し続け
る。望ましくは、ステージ７２を熱硬化性接着樹脂シー
ト５０の流動化・固化が可逆的に行える温度まで加熱
し、かつ、ヘッド７１を熱硬化性接着樹脂シート５０が
軟化・流動化した後、数秒で完全硬化する温度（熱硬化
温度）まで加熱する。ヘッド７１で加圧されることで、
熱硬化性接着樹脂シート５０を貫通したボールバンプと
第二配線基材２０の配線層（電極パッド）２２とが圧接
される。

【００３１】すなわち、上記第二工程において、流動化
・固化が可逆的に行える温度以下（熱硬化温度未満の温
度条件）でボールバンプにより熱硬化性接着樹脂シート
に貫通孔を開設し、続く第三工程において、ボールバン
プを第二配線基材の配線層（電極パッド）に圧接する
際、熱硬化性接着樹脂シートが完全硬化する温度（熱硬
化温度）に到達するまでの間、熱硬化性接着樹脂シート
は一旦軟化・流動化していることから、ボールバンプが
加圧変形しても、軟化・流動化している熱硬化性接着樹
脂シートはその変形に追随できるため隙間のない絶縁層
を形成でき、ボイドに起因した不良が抑制されて信頼性
の高い接続状態を実現できる。

【００３２】尚、図５は、連続する第一工程から第三工
程により、ボールバンプ１５を形成した第一配線基材１
０の配線層１２とバンプを形成していない第二配線基材
２０の配線層２２がバンプ１５を介して電気的に接続さ
れた状態を示している。

【００３３】ここで、この実施の形態においては、ボー
ルバンプ１５が形成される第一配線基材１０として一面
側に配線層１２を有するリジッドな配線基材（ＦＲ４）
が適用され、バンプが形成されない第二配線基材２０と
してテープ基材の両面に配線層２２を有するフレキシブ
ルな配線基材（Ｃｕポリイミド）が適用されているが、
本発明は当然のことながらこの組合わせに限定されるも
のではない。

【００３４】例えば、第一配線基材１０と第二配線基材
２０の両方について、共に両面に配線層２２を有するフ
レキシブルな配線基材で構成してもよい。尚、第一配線
基材１０と第二配線基材２０の両方について共に長尺の
フレキシブル配線基材で構成した場合、図７に示すよう
に第一工程から第三工程を同一ラインの連続工程で処理
することも可能となる。但し、図７に示す加熱・加圧装
置８０は、図４に示した加熱・加圧装置７０と相違し、
一対の金属ローラ８１、８２で構成されるものが適用さ
れている。また、第一配線基材１０と第二配線基材２０
を共に長尺のフレキシブル配線基材で構成した場合、得
られる多層基材９０は、図８に示すような構造となる。
従って、この方法で得られた多層基材９０を図９に示す
ように第二配線基材として再度適用した場合、配線層数
の多い複合基板を簡便に得ることが可能となる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。

【００３６】リジッドな配線基材であるＦＲ４表面層に
銅箔で回路が形成され、回路中に電極パッドが設けられ
ている。

【００３７】この電極パッドにワイヤボンダー［カイジ
ョー（株）社製、ＦＢ１２８］で線径３０μｍの金線を
ボールボンディングした。ボールボンディング時のワイ
ヤ先端にボールを形成する条件は、放電時間が１．８μ
ｓ、パワー制御の電流値が９０ｍＡであった。ワイヤ先
端に形成したボールを荷重５０ｇ、超音波出力０．０４
Ｗ、超音波印加時間３０ｍｓでパッドに圧接した後、ワ
イヤを引き千切ってボールバンプを形成した。形成され
たボールバンプの肩の高さは約８０μｍであった。

【００３８】ボールバンプが形成されたＦＲ４基材（第
一配線基材）上にエポキシ系熱硬化性接着樹脂シート
［新日鐵化学（株）社製、商品名ＮＥＸ−１３０Ｃ］を
挟んで銅ポリイミドテープを重ねた。銅ポリイミドテー
プ基材（第二配線基材）は、銅層の厚さが１８μｍ、絶
縁基材であるポリイミド層の厚さが５０μｍであり、配
線パターンが形成され、配線パターンには電極パッドが
設けられている。

【００３９】この電極表面と形成されたボールバンプ表
面が対向するように配置し、ピンに穴を通すことで位置
合せした。エポキシ系熱硬化性接着樹脂シートは、厚さ
が５０μｍであり、銅ポリイミドテープ基材（第二配線
基材）と同一形状に切り出したものである。

【００４０】このエポキシ系熱硬化性接着樹脂シート
は、ホットプレート上で、５０℃に加熱すると流動化
し、室温まで冷却すると固化するという形態変化が可逆
的に起こり、５０℃以上では形態変化が可逆的でない硬
化が進みはじめる。５０℃以下で加熱した後、室温に放
置したエポキシ系熱硬化性接着樹脂シートを、１００℃
に加熱したホットプレートに載せると、一旦流動化した
のち数秒で完全硬化する。

【００４１】次に、エポキシ系熱硬化性接着樹脂シート
を間に介してボールバンプが形成されたＦＲ４基材（第
一配線基材）と銅ポリイミドテープ基材（第二配線基
材）との重合（積層）体を真空ラミネータ装置に通し
た。ラミネータ装置のロール表面はゴム製である。ロー
ル圧力を３ｋｇｆ／ｃｍ²、送り速度を１０ｍｍ／ｓ、
ロール表面温度を５０℃、真空度を１Ｔｏｒｒとした。

【００４２】真空ラミネータ装置を通した後、一旦室温
に放置した上記重合（積層）体をステージとヘッドで構
成される加熱・加圧装置（ボンダー）に搬入し、ボール
バンプとバンプが形成されていない銅ポリイミドテープ
基材の電極パッドとを圧接した。ボンダー条件は、ステ
ージ温度を５０℃、ヘッド温度を１６０℃としエポキシ
系熱硬化性接着樹脂シートの温度が５０℃から１６０℃
の間にあることを保証した状態で、荷重を２０ｋｇｆ／
ｃｍ²、加圧時間を１２０秒とした。

【００４３】そして、ボンダー圧接後におけるＦＲ４基
材（第一配線基材）の配線層と銅ポリイミドテープ基材
（第二配線基材）側配線層の導通を調べたところ、接続
不良のないことが確認された。

【００４４】

【発明の効果】請求項１〜６記載の発明に係る第一配線
基材と第二配線基材間における配線層の接続方法によれ
ば、第一配線基材の配線層に設けられた電極パッド表面
にボールバンプを形成する第一工程と、上記第一配線基
材と第二配線基材とをその間に不完全硬化状態にある熱
硬化性接着樹脂シートを介在させながら一対の加熱ロー
ラと加圧ローラとで構成されるラミネータ装置のローラ
間に挿通させ、上記熱硬化性接着樹脂シートの熱硬化温
度未満の温度条件に設定された加熱ローラにて弾性体を
介し第二配線基材を第一配線基材側へ加熱圧接して、軟
化・流動化された熱硬化性接着樹脂シートの一部に第一
配線基材の上記ボールバンプにより貫通孔を開設しかつ
ボールバンプの先端部を第二配線基材の配線層に接触さ
せる第二工程と、上記熱硬化性接着樹脂シートを介し接
合された第一配線基材と第二配線基材とを上記熱硬化性
接着樹脂シートの熱硬化温度以上の温度条件に設定され
た加熱・加圧装置に搬入し、上記ボールバンプと第二配
線基材の配線層とを圧接させてボールバンプを略平坦状
に加圧変形させると共に上記熱硬化性接着樹脂シートを
再度軟化・流動化させ、上記貫通孔の形状を変形後にお
けるボールバンプの形状に追従させた後に上記熱硬化性
接着樹脂シートを完全硬化させる第三工程、の各工程を
具備しているため、従来から汎用されている装置を使用
し、積層数の大きな高密度多層配線基板の製造のみなら
ず、積層数が少ない多層基板の製造や、微細な配線層が
形成されたフレキシブルテープ基材をリジッドな配線基
板に部分的に貼り合わせて成る複合基板の製造等にも容
易に採用できる簡易な接続方法を提供できる効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る配線層の接続方法を
示す工程説明図。

【図２】本発明の実施の形態に係る配線層の接続方法を
示す工程説明図。

【図３】本発明の実施の形態に係る配線層の接続方法を
示す工程説明図。

【図４】本発明の実施の形態に係る配線層の接続方法を
示す工程説明図。

【図５】接続処理が完了した実施の形態に係る多層配線
基材の説明図。

【図６】他の実施の形態に係る配線層の接続方法を示す
工程説明図。

【図７】他の実施の形態に係る配線層の接続方法を示す
説明図。

【図８】接続処理が完了した他の実施の形態に係る多層
配線基材の説明図。

【図９】更に他の実施の形態に係る配線層の接続方法を
示す説明図。

【図１０】第一配線基材と第二配線基材の概略斜視図。

【図１１】従来法に係る配線層の接続方法を示す工程説
明図。

【図１２】従来法の接続処理が完了した多層配線基材の
説明図。

【符号の説明】

１０ 第一配線基材 １３ 電極パッド １５ ボールバンプ ２０ 第二配線基材 ２２ 配線層 ５０ 熱硬化性接着樹脂シート ６０ ラミネータ装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｈ０５Ｋ 3/34 ５０５ Ｈ０５Ｋ 3/34 ５０５Ａ Ｆターム(参考） 5E317 AA24 BB02 BB03 BB18 CC15 CC52 CC60 CD21 CD40 GG16 5E319 AA03 AA06 AB05 AC02 AC03 AC17 BB04 CC12 CD26 GG15 5E346 AA06 AA12 AA15 AA16 AA22 AA35 AA43 BB01 BB16 CC09 CC10 CC32 CC33 CC40 CC41 DD02 DD31 EE02 EE06 EE07 EE12 EE18 EE42 EE44 FF24 FF35 FF36 GG25 GG28 HH32 HH33

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁基材の少なくとも片面に配線層を有す
   る第一配線基材と絶縁基材の両面に配線層を有する第二
   配線基材とが絶縁層を間に介し重合して配置されている
   第一配線基材と第二配線基材間における配線層の接続方
   法において、 上記第一配線基材の配線層に設けられた電極パッド表面
   にボールバンプを形成する第一工程と、 上記第一配線基材と第二配線基材とをその間に不完全硬
   化状態にある熱硬化性接着樹脂シートを介在させながら
   一対の加熱ローラと加圧ローラとで構成されるラミネー
   タ装置のローラ間に挿通させ、上記熱硬化性接着樹脂シ
   ートの熱硬化温度未満の温度条件に設定された加熱ロー
   ラにて弾性体を介し第二配線基材を第一配線基材側へ加
   熱圧接して、軟化・流動化された熱硬化性接着樹脂シー
   トの一部に第一配線基材の上記ボールバンプにより貫通
   孔を開設しかつボールバンプの先端部を第二配線基材の
   配線層に接触させる第二工程と、 上記熱硬化性接着樹脂シートを介し接合された第一配線
   基材と第二配線基材とを上記熱硬化性接着樹脂シートの
   熱硬化温度以上の温度条件に設定された加熱・加圧装置
   に搬入し、上記ボールバンプと第二配線基材の配線層と
   を圧接させてボールバンプを略平坦状に加圧変形させる
   と共に上記熱硬化性接着樹脂シートを再度軟化・流動化
   させ、上記貫通孔の形状を変形後におけるボールバンプ
   の形状に追従させた後に上記熱硬化性接着樹脂シートを
   完全硬化させる第三工程、の各工程を具備することを特
   徴とする第一配線基材と第二配線基材間における配線層
   の接続方法。
2. 【請求項２】第一工程における上記ボールバンプが、金
   属線の先端を溶融させてボール状としこれを上記電極パ
   ッド表面に圧着させた後上記金属線を切断して形成され
   たワイヤボンディング法によるボールバンプで構成さ
   れ、かつ、ボールバンプの高さが熱硬化性接着樹脂シー
   トの厚さと同一若しくは大きいことを特徴とする請求項
   １記載の第一配線基材と第二配線基材間における配線層
   の接続方法。
3. 【請求項３】第一工程における上記ボールバンプがはん
   だボールで構成され、かつ、はんだボールの高さが熱硬
   化性接着樹脂シートの厚さと同一若しくは大きいことを
   特徴とする請求項１記載の第一配線基材と第二配線基材
   間における配線層の接続方法。
4. 【請求項４】上記第二配線基材の絶縁基材がフレキシブ
   ルなテープ基材で構成されていることを特徴とする請求
   項１〜３のいずれかに記載の第一配線基材と第二配線基
   材間における配線層の接続方法。
5. 【請求項５】上記第一配線基材と第二配線基材の各絶縁
   基材が長尺でかつフレキシブルなテープ基材で構成され
   ていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
   の第一配線基材と第二配線基材間における配線層の接続
   方法。
6. 【請求項６】上記熱硬化性接着樹脂シートが不完全硬化
   状態にあるエポキシ系熱硬化型樹脂で構成されているこ
   とを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の第一配
   線基材と第二配線基材間における配線層の接続方法。