JP2005229065A - Method for manufacturing multi-layer and double-sided substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、あらゆる電子機器に使用される積層タイプの多層及び両面基板の製造方法に関し、特に、突起を用いて多層及び両面基板間の層間導通を実現する積層タイプの多層及び両面基板の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE
図2を参照して、突起を用いた積層タイプの多層及び両面基板の製造方法を説明する。ここで図2(a)〜(c)は、突起を備えた多層及び両面基板の製造方法を示す工程図である。 With reference to FIG. 2, the manufacturing method of the lamination type multilayer using a protrusion and a double-sided board | substrate is demonstrated. Here, FIGS. 2A to 2C are process diagrams showing a method for manufacturing a multilayer and double-sided substrate having protrusions.
まず図2(a)に示すように、導電性材料(例えば銅箔)からなる平坦面を有する第1基材103を用意し、この第1基材103の表面上にメッキ法、又はエッチング法を用いて突起101を形成する。例えばメッキ法を用いて突起を形成する場合は、突起を形成する領域以外をマスクで覆い、開口されたマスク開口部にメッキ法により導電性材料を積層させることで突起101を形成する。一方、エッチング法を用いて突起を形成する場合は、第1基材103上にエッチングレジスト層(図示せず)を積層し、このエッチングレジスト層の上面の図示しない所要位置に突起形成用パターンを配置し、その上から紫外線を露光して現像し、突起形成用パターン以外のエッチングレジスト層を除去した後、エッチング液を用いてエッチングレジスト層で保護された突起形成用パターンを残して導電性材料を除去して、最後に突起形成用パターン上のエッチングレジスト層を剥離することで突起101を形成する。
First, as shown in FIG. 2A, a
次いで図2(b)に示すように、上記工程で形成された突起形成面に絶縁性の樹脂を塗布して第1基材103の表面を覆いつつ突起101の先端が突出する膜厚を有する絶縁層105を形成する。
Next, as shown in FIG. 2B, the
続いて図2(c)に示すように、突起先端部のみが露出した絶縁層105上に導電性材料からなる第2基材107を配置し、第2基材107を第1基材103の方向に押圧することで2枚の基材と接合する。このとき第1基材103上に形成された突起101が、第2基材107面で押し潰されることで2枚の基材が電気的に導通する。このような構成を有する積層タイプの多層及び両面基板は、特許文献1及び特許文献2に開示されている。
Subsequently, as shown in FIG. 2C, the
一方、図2(b)に示した絶縁層105の積層形成工程において、絶縁性樹脂を塗布して絶縁層105を形成する方法に代えて、絶縁性フィルムを被せて絶縁層105を形成する方法もある。図3(a),(b)に絶縁性フィルムを適用した場合の製造方法を示す。
On the other hand, in the step of forming the
図3(a)に示すように、突起101が形成された第1基材103を用意し、この突起形成面上に絶縁性フィルムを被せ、このフィルムを上方から押し付けて第1基材103及び突起101にフィルムを密着させる。次いで図3(b)に示すように、研磨ロール等を用いてフィルムの表面を物理的に研磨し、突起101上に配置されているフィルムを削り取ることで突起101を露出させる。そして突起101が露出された絶縁層105上に第2基材107を配置して押圧することで、第1基材103と第2基材107間の電気的な導通を得る。
ところで、上述した物理研磨方法では、フレキシブル基板等のように曲がり易い薄い基板上に形成された絶縁層を面内均一に研磨することが難しい。このように曲がり易い基板を物理研磨すると研磨領域毎に層厚が異なり、ひいては研磨後の突起高も異なるため、結果として基材間導通が安定しない場合があるという問題がある。 By the way, in the physical polishing method described above, it is difficult to uniformly polish an insulating layer formed on a thin substrate that is easily bent such as a flexible substrate. When such a substrate that is easily bent is physically polished, the layer thickness is different for each polishing region, and the projection height after polishing is also different. As a result, there is a problem that conduction between substrates may not be stable.
そこで、より安定した基材間導通を確保するために、各突起それぞれが均一な高さを有するように基材を形成する必要がある。そのためには絶縁層を研磨する研磨工程において高度な研磨技術が必要とされる。 Therefore, in order to ensure more stable conduction between the substrates, it is necessary to form the substrate so that each protrusion has a uniform height. For this purpose, an advanced polishing technique is required in the polishing process for polishing the insulating layer.
また、上述したように絶縁層を物理的に研磨すると研磨屑が発生し、この研磨屑が後の微細配線工程で配線短絡を起こす原因となることや、層の表面を傷つける恐れもあることから、不良品増加の原因となるという問題がある。 In addition, as described above, when the insulating layer is physically polished, polishing scraps are generated, which may cause a wiring short circuit in the subsequent fine wiring process and may damage the surface of the layer. There is a problem of increasing the number of defective products.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、その目的は、製品不良率を低減させることができる積層タイプの多層及び両面基板の製造方法を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said subject, The objective is to provide the manufacturing method of the multilayer type multilayer and double-sided board which can reduce a product defect rate.
上記課題を解決するために請求項1記載の本発明は、平坦面を有する第1基材面上に少なくとも1個以上の突起を形成する工程と、突起が形成された第1基材面上に絶縁性のフィルムを配置する工程と、このフィルム上に弾性体を配置して、この弾性体が有する弾性力によりフィルムを一定圧力で押圧する工程と、一定圧力の加圧により延伸されたこの突起上のフィルムをドライエッチング法により除去する工程と、一定膜厚の除去により露出したこの突起上に平坦面を有する第2基材を配置してこの突起と接合する工程とを有することを要旨とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to
請求項2の本発明は、請求項1記載の多層及び両面基板の製造方法において、弾性体は、突起の組成物よりも柔らかい材質からなることを要旨とする。
The gist of the present invention of claim 2 is that the elastic body is made of a material softer than the composition of the protrusions in the method for manufacturing a multilayer board and a double-sided board of
請求項3の本発明は、請求項1記載の多層及び両面基板の製造方法において、押圧する工程において加熱温度は、絶縁層が軟化する温度以上であって、弾性体が有する弾性特性を維持する温度以下であることを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the method for manufacturing a multilayer board and a double-sided board according to the first aspect, in the pressing step, the heating temperature is equal to or higher than the temperature at which the insulating layer softens, and the elastic characteristics of the elastic body are maintained. The gist is that the temperature is lower than the temperature.
本発明によれば、平坦面を有する第1基材の表面上に少なくとも1個以上の突起を形成し、この突起が形成された第1基材の表面上に絶縁性のフィルムを配置して、更に突起の組成物よりも柔らかい材質からなる弾性体を配置して、その後、加熱しながら弾性体7を押圧することで、突起の形状は維持したままフィルムのみを延伸させて第1基材3の表面及び突起表面に密着させ、且つ突起上のフィルム厚を薄くすることができる。そして、突起上のフィルム厚さ分だけをプラズマエッチング法等のドライエッチング法を用いて除去することで、面内均一にフィルムを除去することができ、更に高精度形成された突起を絶縁層上に均一な高さで露出させることができる。その結果、第2基材と接合するときに、一定圧力を加えるだけで2枚の基材間を接合できると共に、安定した導通を得ることができる。その結果、製品の不良率を低減させることができる。 According to the present invention, at least one protrusion is formed on the surface of the first substrate having a flat surface, and an insulating film is disposed on the surface of the first substrate on which the protrusion is formed. Further, an elastic body made of a material softer than the composition of the protrusions is disposed, and then the elastic body 7 is pressed while heating, so that only the film is stretched while maintaining the shape of the protrusions. 3 and the surface of the protrusion, and the film thickness on the protrusion can be reduced. Then, by removing only the film thickness on the protrusion using a dry etching method such as a plasma etching method, the film can be uniformly removed in the surface, and the protrusion formed on the insulating layer can be further accurately formed. Can be exposed at a uniform height. As a result, when joining to the second substrate, the two substrates can be joined only by applying a constant pressure, and stable conduction can be obtained. As a result, the defective rate of the product can be reduced.
また、プラズマエッチング法を用いることにより金属粒子等の研磨屑が発生しないので、配線の短絡や層表面を傷つけることによる製品不良率を抑制することができる。 Moreover, since polishing scraps such as metal particles are not generated by using the plasma etching method, it is possible to suppress a product defect rate due to short-circuiting of the wiring or damage to the layer surface.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る積層タイプの多層及び両面基板の製造方法を説明する工程図である。 FIG. 1 is a process diagram for explaining a method of manufacturing a multilayer type multilayer and double-sided substrate according to an embodiment of the present invention.
本発明の製造方法は、平坦面を有する第1基材3の表面上に少なくとも1個以上の突起1を形成する工程と、突起1が形成された第1基材3の表面上に絶縁性のフィルム(絶縁層5)を被せ、このフィルム上に更に弾性体7を配置して、この弾性体7に一定圧力を加えることでフィルムを延伸させる工程と、延伸されたフィルムの表面をプラズマエッチング法により一定膜厚だけ除去する工程と、一定膜厚の除去により露出した突起上に第2基材11を配置して第1基材3と第2基材11を押圧により接合する工程とを有している。
The manufacturing method of the present invention includes a step of forming at least one
本発明のひとつの特徴は、突起1上に配置された絶縁層5を弾性体7を用いて押圧した後に、プラズマエッチング法を適用して突起1上の絶縁層5の膜厚分だけ面内均一にドライエッチングする点にある。これにより絶縁層5を原子レベルの高精度エッチングにより均一厚で除去することができる。またこれにより高精度形成された突起1(エッチング法又はメッキ法等を適用して形成されたもの)の先端を絶縁層5から均一な高さで突出させることができる。
One feature of the present invention is that the
本発明のもうひとつの特徴は、絶縁層5を均一圧で押圧するために、所定の弾性力を備える弾性体7を用いる点にある。これにより高精度形成された突起1を傷めることなく突起1上の絶縁性フィルムの厚さを薄くすることができる。
Another feature of the present invention is that an elastic body 7 having a predetermined elastic force is used to press the
また本発明の特徴は、弾性体7を押圧するときはTg温度以上で押圧するものとする。Tg温度とは、ガラス転移温度のことであり、物性の弾性率が急激に落ちる温度である。このTg以上になると弾性体7の弾性力が柔らかくなるので、Tg温度以下で押圧工程を行う。 The feature of the present invention is that when the elastic body 7 is pressed, it is pressed at a temperature equal to or higher than the Tg temperature. The Tg temperature is a glass transition temperature, and is a temperature at which the elastic modulus of physical properties drops sharply. When the temperature is equal to or higher than Tg, the elastic force of the elastic body 7 is softened, so the pressing step is performed at a temperature lower than the Tg temperature.
更に本発明の特徴は、プラズマエッチング法を用いる点にある。これにより研磨屑を発生させることなく絶縁層5を均一な厚さで除去することができる。またエッチング後の気体を廃棄すれば、よりクリーン度を上げることができるので、配線短絡の発生を抑制することができる。また更にO2クリーニングを行えば、更に異物をすべて飛ばすことができるので、より製品不良率を低減させることができる。
Further, the present invention is characterized in that a plasma etching method is used. Thus, the insulating
ここで本発明の実施の形態に適用する第1基材3及び第2基材11は、例えば銅箔等の導電性材料からなる薄膜基板である。しかし第1基材3及び第2基材11は導電性材料に限らず、例えば予め基板内層に集積回路が積層形成されている半導体チップ(または多層プリント配線基板)であってもよい。この場合は、集積回路の出力端が基板上に形成される突起1と導通可能に接続されているものとする。
Here, the
突起1は、導電性材料であって具体的には銅、銀、金等の金属材料である。何れの金属材料でも突起形成に適用可能であるが、望ましくは銅がよい。銅を適用することで他の金属に比べてコストを低減させることができる。
The
ここで弾性体7は、突起の組成物よりも柔らかい材質からなるものとする。その材質とは例えばクッション材であり、その弾性力はフィルムを押圧しても突起の形状を変形させることなく、フィルムを第1基材3の表面及び突起表面に密着させることができる程度の弾性力を有するものとする。具体的には、ペットフィルム、液晶ポリマー(全芳香ポリエステル)又はゴム等が好ましい。
Here, the elastic body 7 is made of a material softer than the composition of the protrusions. The material is, for example, a cushioning material, and its elastic force is such that the film can be brought into close contact with the surface of the
絶縁層5の材質は、弾性体7で押圧されたときに弾性体7の弾性力により延伸され易いものが好ましい。例えば、加熱により軟化する熱可塑性樹脂、ポリイミド、又はテフロン(登録商標)等が挙げられる。尚、好ましくは、押圧したときに弾性体7に接着しない性質を有するものよい。つまり絶縁層5か弾性体7にコロナ処理を施し、押圧力が若干高くなっても絶縁層5と弾性体7と接着しないものがよい。これら絶縁性の材料はフィルム状又はシート状に加工して使用する。
The material of the insulating
次に、図1を参照して、本発明の実施の形態に係る積層タイプの多層及び両面基板の製造方法を具体的に説明する。 Next, with reference to FIG. 1, the manufacturing method of the multilayer type multilayered and double-sided substrate which concerns on embodiment of this invention is demonstrated concretely.
まず図1(a)に示すように、少なくとも1個以上の突起1が形成された第1基材3を用意する。この突起1の形成方法は、例えば銅箔からなる第1基材3の表面上に銅等の導電性材料をスパッタリング法又はCVD法で積層し、この層の上に更にエッチングレジスト層(図示せず)を形成し、このエッチングレジスト層の上面の図示しない所要位置に突起形成用パターンを配置して、その上から紫外線を露光し現像することにより突起形成用パターン以外のエッチングレジスト層を除去して、その後エッチング液を用いてエッチングレジスト層に保護された突起形成用パターンを残し、それ以外の銅を除去した後に、最後に突起形成用パターン上のエッチングレジスト層を剥離することで形成することができる。
First, as shown to Fig.1 (a), the
そしてこのように作製した第1基材3を、押圧用板9aの上面に配置する。次いでこの第1基材3の上面に絶縁性のフィルムを被せる。そして更にその上に弾性体7を配置して、この弾性体7の上方に押圧用板(上板)9bを配置する。
And the
続いて図1(b)に示すように、押圧用板9a,9bによりサンドされた第1基材3、絶縁層5及び第2基材11を高温雰囲気中に配置して、この状態で押圧用板9a,9bに圧力を加えることにより、絶縁層5を突起1の表面及び第1基材3の表面に密着させると共に、突起1上の絶縁層5を薄く引き伸ばす(若しくは、押し伸ばす)。このときの加熱温度は、フィルムが十分に軟化する温度以上であって、弾性体7の弾性特性を維持することができる程度の温度以下とする。ここで具体的には、絶縁層5にポリイミドを用い、弾性体7にペットフィルムを用いた場合には、その加熱温度は60〜100℃程度が好ましく、圧力は30〜50kg/cm2程度が適当である。このようにして引き伸ばされた後の突起1上の絶縁層5の膜厚は1〜5μm程度となる。
Subsequently, as shown in FIG. 1 (b), the
次いで図1(c)に示すように、上記基板をプラズマデスミア装置に設定して等方性エッチングを行うことにより絶縁層5の面内を均一厚で除去する。即ち、プラズマを発生させる円筒型の反応室の中に積層形成した基材を設定し、酸素+CF4のプラズマにより、絶縁層5の面内を等方性エッチングすることにより均一厚(1〜5μm)でエッチングする。
Next, as shown in FIG. 1C, the surface of the insulating
そして図1(d)に示すように、絶縁層5を均一な厚さでエッチングすることにより絶縁層5の表面から各突起1を同じ長さで突出させる。突出長は、エッチング時間により変化するが、最低限、先端が突出すれば第2基材11との接合が実現できる。
And as shown in FIG.1 (d), each processus |
そして最後に図1(e)に示すように、突起1が突出した上面に例えば銅箔等からなる第2基材11を被せ、この第2基材11を押圧することで第1基材3と第2基材11を接合させて突起1を介して電気的導通を得る。即ち、第2基材11を押圧することで、絶縁層5から突出していた突起101の先端部が潰されるので第2基材11との間で導通が得られる。
And finally, as shown in FIG.1 (e), the
以上の工程により、物理的研磨を行わずに、均一な高さを有する突起を備えた(積層タイプの)多層及び両面基板を作製することができる。 Through the above steps, a multilayer (double-layer type) and a double-sided substrate having protrusions having a uniform height can be manufactured without performing physical polishing.
1…突起
3…第1基材
5…絶縁層
7…弾性体
9a,9b…押圧用板
11…第2基材
101…突起
103…第1基材
105…絶縁層
107…第2基材
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記突起が形成された第1基材面上に絶縁性のフィルムを配置する工程と、
該フィルム上に弾性体を配置して、該弾性体が有する弾性力によりフィルムを一定圧力で押圧する工程と、
前記一定圧力の加圧により延伸された該突起上のフィルムをドライエッチング法により除去する工程と、
前記一定膜厚の除去により露出した該突起上に平坦面を有する第2基材を配置して該突起と接合する工程と
を有することを特徴とする多層及び両面基板の製造方法。 Forming at least one protrusion on the first substrate surface having a flat surface;
Disposing an insulating film on the first substrate surface on which the protrusions are formed;
Disposing an elastic body on the film and pressing the film at a constant pressure by the elastic force of the elastic body;
Removing the film on the protrusion stretched by the constant pressure by a dry etching method;
A method of manufacturing a multilayer substrate and a double-sided substrate, comprising: placing a second base material having a flat surface on the protrusion exposed by the removal of the predetermined film thickness and bonding the protrusion to the protrusion.
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CN101820721B (en) * | 2009-02-27 | 2012-07-18 | 台湾薄膜电晶体液晶显示器产业协会 | Circuit board, base material for same and manufacture method of same |
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