JP2516440B2 - 電気的接続部材の製造方法 - Google Patents

電気的接続部材の製造方法

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    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/831Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
    • H01L2224/83101Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus as prepeg comprising a layer connector, e.g. provided in an insulating plate member

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  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電気回路部品同士を電気的に接続する際に
用いられる電気的接続部材の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
電気回路部品同士を電気的に接続する方法としては、
ワイヤボンディング方法、TAB(Tape Automated Bondin
g)法等が従来より知られている。ところがこれらの方
法にあっては、両電気回路部品間の接続点数の増加に対
応できない、コスト高である等の難点があった。このよ
うな難点を解決すべく、絶縁性の保持体中に複数の導電
部材を互いに絶縁して備えた構成をなす電気的接続部材
を用いて、電気回路部品同士を電気的に接続することが
公知である。
電気回路部品同士の電気的な多点接続を行うためのこ
のような電気的接続部材の製造方法としては、特願昭63
−133401号に提案されたものがある。以下、この製造方
法についてその工程を模式的に示す第3図に基づき簡単
に説明する。
まず、基体となる金属シート51を準備し(第3図
(a))、この金属シート51上に、スピンナにより感光
性樹脂52を塗布して、プリベイクを行う(第3図
(b))。所定パターンをなしたフォトマスク(図示せ
ず)を介して光を感光性樹脂52に照射した(露光した)
後、現像を行う(第3図(c))。露光された部分には
感光性樹脂52が残存し、露光されない部分は現像処理に
より感光性樹脂52が除去されて穴53が形成される。温度
を上げて感光性樹脂52の硬化を行った後、エッチング液
中に金属シート51を浸漬させてエッチングを行い、穴53
に連通する凹部54を金属シート51に形成する(第3図
(d))。次いで金メッキを施して、穴53,凹部54に金5
5を充填し、バンプが形成される迄、金メッキを続ける
(第3図(e))。最後に金属シート51を金属エッチン
グにより除去して、電気的接続部材31を製造する(第3
図(f))。
このようにして製造される電気的接続部材31にあって
は、金55が導電部材を構成し、感光性樹脂52が保持体を
構成する。なお電気的接続部材31における各部分の寸法
は、保持体(感光性樹脂52)の厚さが約10μm、導電部
材(穴53)の直径が約20μm,ピッチを約40μmとし、導
電部材の突出量を表裏とも数μm程度とする。
第4図は、このような電気的接続部材を用いた電気回
路部品間の電気的接続を示す模式図であり、図中31は電
気的接続部材,32,33は接続すべき電気回路部品を示す。
電気的接続部材31は、金属または合金からなる複数の導
電部材34を、夫々の導電部材34同士を、電気的に絶縁し
て電気的絶縁材料からなる保持体35中に備えて構成され
ており、導電部材34の一端38を一方の電気回路部品32側
に露出させ、導電部材34の他端39を他方の電気回路部品
33側に露出させている(第4図(a))。そして、一方
の電気回路部品32の接続部36と電気回路部品32側に露出
した導電部材34の一端38とを合金化することにより両者
を接続し、他方の電気回路部品33の接続部37と電気回路
部品33側に露出した導電部材34の他端39とを合金化する
ことにより両者を接続する(第4図(b))。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで上述したような製造方法において、導電部材
の突出形状を制御するために、材料が異なる複数の層の
積層体にて構成される金属シートを用いる場合がある。
このような場合、各層におけるエッチング速度がほぼ一
定であるようなエッチング液を用いると、各層において
エッチング条件を変更しない限り、導電部材の突出形状
を制御することは困難である。
また、露出した金属シート表面には、現像処理後の残
渣等の異物が残存していることがあり、このような場合
には各導電部材の突出形状にバラツキが生じて、精度良
く電気的接続部材を製造できないという難点がある。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、本
願の第1発明の目的は、複数層からなる基体に対して、
エッチング液を代えて複数回のエッチングを行うことに
より、導電部材の所望の突出形状を容易に実現できる電
気的接続部材の製造方法を提供することにある。
本願の第2発明の目的は、基体に残存する異物を除去
する工程を有することにより、異物が残存する場合にお
いても、所望の突出形状を有する導電部材を得ることが
でき、歩留りの向上を図ることが可能である電気的接続
部材の製造方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本願に係る第1発明の電気的接続部材の製造方法は、
電気的絶縁材からなる保持体と、該保持体中に互いに絶
縁状態にて備えられた複数の導電部材とを有し、前記各
導電部材の一端が前期保持体の一方の面において露出し
ており、前記各導電部材の他端が前記保持体の他方の面
において露出している電気的接続部材を製造する方法に
おいて、第1の層,第2の層を少なくとも積層させてな
る基体に、前記第1の層に接して、前記保持体となる感
光性樹脂を設ける工程と、前記感光性樹脂を露光,現像
して、複数の穴を前記感光性樹脂に形成し、前記第1の
層を露出させる工程と、前記第2の層に対するよりも前
記第1の層に対するエッチング速度が速い第1のエッチ
ング液を用いて、露出された前記第1の層の一部をエッ
チング除去して前記第2の層を露出させる工程と、前記
第1のエッチング液とは異なる第2のエッチング液を用
いて、露出された前記第2の層の一部をエッチング除去
する工程と、形成された穴に、前記導電部材となる導電
材料を充填する工程と、残存する基体を除去する工程と
を有することを特徴とする。
本願に係る第2発明の電気的接続部材の製造方法は、
第1発明において、前記第1の層の一部をエッチング除
去する工程と、前記第2の層の一部をエッチング除去す
る工程との間に、前記基体に残存する異物を除去する工
程を有することを特徴とする。
〔作用〕 第1発明の電気的接続部材の製造方法にあっては、感
光性樹脂の露光,現像処理後に露出された基体の第1の
層の一部をエッチング除去する際に、第2の層に比して
第1の層に対するエッチング速度が速いようなエッチン
グ液を用い、第2の層の一部をエッチング除去する際に
は、別のエッチング液を用いる。そうすると、少なくと
も第1の層及び第2の層を備えた基体は各層について2
段階にわたってエッチング処理を受けることになり、エ
ッチング量の調節が容易となる。この結果、導電部材の
突出形状の制御は容易である。
また第2発明の電気的接続部材の製造方法にあって
は、第1の層のエッチング除去工程と第2の層のエッチ
ング除去工程との間において、基体に残存する異物を除
去する。そうすると基体におけるエッチング形状は全域
にわたって均一化され、この結果、製造される電気的接
続部材における各導電部材の突出形状は均一化する。
〔実施例〕
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体
的に説明する。
第1図は本発明の一実施例の製造工程を示す模式的断
面図である。まず、第1の層であるCuNi合金層1aと第2
の層であるCu層1bとを積層させてなる基体1を準備する
(第1図(a))。基体1(CuNi合金層1a)上に、スピ
ンナにより接着補助剤とネガ型の感光性樹脂たるポリイ
ミド樹脂2とを塗布した後、プリベイクを行う(第1図
(b))。塗布するポリイミド樹脂2の膜厚は、液状ポ
リイミド樹脂溶剤の飛散と樹脂自身の硬化とに伴う減少
を考慮して、製造される保持体の所望の膜厚よりも厚く
設定する。次に、所定パターンをなしたフォトマスク
(図示せず)を介して光をポリイミド樹脂2に照射した
(露光した)後、現像を行う。本例では、露光された部
分にはポリイミド樹脂2が残存し、露光されない部分は
現像処理によりポリイミド樹脂2が除去されて直径20μ
m程度の穴3が形成される。その後温度を上げてポリイ
ミド樹脂2の硬化を行う(第1図(c))。この際、露
光,現像処理後における残渣が異物6として基体1の表
面に残存している。
次に、このような処理がなされた基体1を、第1のエ
ッチング液であるKSCN溶液中に浸漬させてエッチングを
行う。なお、このKSCN溶液に対するCuNi合金層1aのエッ
チング速度とCu層1bのエッチング速度との比は、約10:1
である。従って、このエッチング工程においては、Cu層
1b(第2の層)へのエッチングはほとんど行われず、穴
3の近傍のCuNi合金層1aの一部がエッチング除去され、
穴3に連通する凹部4aがCuNi合金層1aに形成される(第
1図(d))。次いで、NaOH100g/l中で超音波をかけて
異物6を除去する(第1図(e))この際、CuNi合金層
1a(第1の層)が部分的にエッチング除去されているの
で、異物6の両方の面がCuNi合金層1aから開放されてお
り、この異物6の除去処理は容易である。なお、このよ
うな化学的処理による異物除去とは異なり、基体1を振
動させる等の物理的処理によって異物6を除去すること
としても良い。次に、第2のエッチング液である酸によ
り、Cu層1bの一部をエッチング除去して、凹部4aに連通
する凹部4bをCu層1bに形成する(第1図(f))。
基体1を共通電極として用いた金メッキにより、穴3,
凹部4a,4bに金5を充填する。この際、充填高さが20μ
m程度になるで金メッキを続ける(第1図(g))。最
後に、銅及び銅ニッケル合金はエッチングするが金はエ
ッチングしないエッチング液を用いた金属エッチングに
より基体1を除去して、第3図(f)に示すような電気
的接続部材31を製造する。
本実施例にあっては、製造された電気的接続部材31に
おいて、導電部材34は金であり、保持体35はポリイミド
樹脂である。
本発明では以上のように、Cuに対するエッチング速度
よりもCuNi合金に対するエッチング速度が極めて速いよ
うなエッチング液(KSCN溶液)を用いて、基体1に対す
る第1段階のエッチングを行った後、別のエッチング液
(酸)を用いて第2段階のエッチングを行っている。こ
の結果、第1の層(CuNi合金層1a)及び第2の層(Cu層
1b)について個別にエッチング量を制御することがで
き、凹部4a,4bの形状を簡単に制御できる。従って、製
造される電気的接続部材31における各導電部材34の突出
形状を容易に制御できる。
また、基体1に残存する残渣等の異物6を除去するの
で、各凹部4a,4bの形状が、基体1全域にわたって均一
化する。この結果、製造される電気的接続部材31におけ
る各導電部材34の突出形状は均一化する。
第2図は、本発明の製造方法の別の実施例における第
2の層のエッチング除去後の状態の示す断面模式図であ
る。第2の層であるCu層1bをあまりエッチング除去しな
いようにすれば、導電部材34の突出形状は第1の層であ
るCuNi合金層1aに形成される凹部4aの形状に依存する。
従って、CuNi合金層1aの膜厚を調整することにより、容
易に導電部材34の突出高さを制御できる。なお、他の製
造工程は前述した実施例と同様であるので、その説明は
省略する。
本実施例では、メッキ法により金(導電部材)を充填
することとしたが、他の方法、例えば蒸着によって行っ
てもよい。
また本実施例では導電部材の材料として金を使用した
が、金(Au)の他に、Cu,Ag,Be,Ca,Mg,Mo,Ni,W,Fe,Ti,I
n,Ta,Zn,Al,Sn,Pb−Sn等の金属または合金を使用でき
る。導電部材は、一種の金属及び合金から形成されてい
てもよいし、数種類の金属及び合金を混合して形成され
ていてもよい。また、金属材料に有機材料または無機材
料の一方あるいは両方を含有せしめた材料でもよい。な
お導電部材の断面形状は、円形,四角形その他の形状と
することができるが、応力の過度の集中を避けるために
は角がない形状が望ましい。また、導電部材は保持体中
に垂直に配する必要はなく、保持体の一方の面側から保
持体の他方の面側に斜行していてもよい。
更に本実施例では感光性樹脂としてポリイミド樹脂を
用いたが、感光性樹脂であれば特に限定されない。また
感光性樹脂中に、粉体,繊維,板状体,棒状体,球状体
等の所望の形状をなした、無機材料,金属材料,合金材
料の一種または複数種が、分散して含有せしめてもよ
い。含有される金属材料,合金材料として具体的には、
Au,Ag,Cu,Al,Be,Ca,Mg,Mo,Fe,Ni,Co,Mn,W,Cr,Nb,Zr,Ti,
Ta,Zn,Sn,Pb−Sn等があげられ、含有される無機材料と
して、SiO2,B2O3,Al2O3,Na2O,K2O,CaO,ZnO,BaO,Pb
O,Sb2O3,As2O3,La2O3,ZrO2,P2O5,TiO2,MgO,SiC,Be
O,BP,BN,AlN,B4C,TaC,TiB2,CrB2,TiN,Si3N4,Ta2O5
のセラミック,ダイヤモンド,ガラス,カーボン,ボロ
ン等があがられる。
また本実施例では基体としてCuNi合金層とcu層との積
層体としたが、これに限らず、Au,Ag,Be,Ca,Mg,Mo,Ni,
W,Fe,Ti,In,Ta,Zn,Al,Sn,Pb−Sn等から選択した金属ま
たは合金の2層以上の積層体から構成されていても良
い。但し、最終工程において基体のみを選択的にエッチ
ング除去するので、導電部材の材料と基体に用いる材料
とは異ならせておく必要がある。
〔発明の効果〕
以上詳述した如く、第1発明の製造方法では、複数の
エッチング液を使用するので、基体を構成する各層に対
するエッチング量の調節を簡単に行うことができ、この
結果、電気的接続部材を製造する際に、導電部材の突出
形状を容易に制御することが可能である。
第2発明の製造方法では、基体の一部を除去する際
に、基体に残存する異物も除去するので、全域にわたっ
て基体に対するエッチング量が均一化し、この結果、製
造される電気的接続部材における各導電部材の突出形状
の均一化が可能となり、歩留りを向上することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る製造方法の一実施例の工程を示す
模式的断面図、第2図は本発明に係る製造方法の別の実
施例の一部の工程を示す模式的断面図、第3図は従来の
製造方法の工程を示す模式的断面図、第4図は電気的接
続部材の使用例を示す模式図である。 1……基体、1a……CuNi合金層、1b……Cu層、2……ポ
リイミド樹脂、3……穴、4a,4b……凹部、5……金、
6……異物、31……電気的接続部材、34……導電部材、
35……保持体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 浩史 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 榊 隆 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 寺山 芳実 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 田村 洋一 東京都千代田区大手町1丁目1番3号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 岡林 高弘 東京都千代田区大手町1丁目1番3号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 近藤 和夫 東京都千代田区大手町1丁目1番3号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 中塚 康雄 東京都千代田区大手町1丁目1番3号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 池上 祐一 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−239576(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電気的絶縁材からなる保持体と、該保持体
    中に互いに絶縁状態にて備えられた複数の導電部材とを
    有し、前記各導電部材の一端が前記保持体の一方の面に
    おいて露出しており、前記各導電部材の他端が前記保持
    体の他方の面において露出している電気的接続部材を製
    造する方法において、 第1の層,第2の層を少なくとも積層させてなる基体
    に、前記第1の層に接して、前記保持体となる感光性樹
    脂を設ける工程と、 前記感光性樹脂を露光,現像して、複数の穴を前記感光
    性樹脂に形成し、前記第1の層を露出させる工程と、 前記第2の層に対するよりも前記第1の層に対するエッ
    チング速度が速い第1のエッチング液を用いて、露出さ
    れた前記第1の層の一部をエッチング除去して前記第2
    の層を露出させる工程と、 前記第1のエッチング液とは異なる第2のエッチング液
    を用いて、露出された前記第2の層の一部をエッチング
    除去する工程と、 形成された穴に、前記導電部材となる導電材料を充填す
    る工程と、 残存する基体を除去する工程と を有することを特徴とする電気的接続部材の製造方法。
  2. 【請求項2】前記第1の層の一部をエッチング除去する
    工程と、前記第2の層の一部をエッチング除去する工程
    との間に、前記基体に残存する異物を除去する工程を有
    する請求項1記載の電気的接続部材の製造方法。
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