JP2984064B2 - 異方導電フィルムの製造方法 - Google Patents

異方導電フィルムの製造方法

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JP2984064B2 JP2410852A JP41085290A JP2984064B2 JP 2984064 B2 JP2984064 B2 JP 2984064B2 JP 2410852 A JP2410852 A JP 2410852A JP 41085290 A JP41085290 A JP 41085290A JP 2984064 B2 JP2984064 B2 JP 2984064B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は異方導電フィルムの製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の電子機器の多機能化と小型軽量化
に伴い、半導体分野においては配線回路のパターンが高
集積化され、多ピンおよび狭ピッチのファインパターン
が採用されている。このような回路のファインパターン
化に対応すべく、基板上に形成された複数の導体パター
ンとそれと接続する導体パターンまたはIC,LSIと
の接続に、異方導電フィルムを介在させる方法が試みら
れている。
【0003】例えば、特開昭55−161306号公報
には絶縁性多孔体シートの選択領域内の孔部に金属メッ
キを施こし異方導電化したシートが開示されている。し
かし、このようなシートは表面に金属突出部がないの
で、ICなどの接続に際してはIC側の接続パッド部に
突起電極(バンプ)を形成しておく必要があり、接続工
程が煩雑となる。
【0004】また、特開昭62−43008号公報や特
開昭63−40218号公報、特開昭63−94504
号公報には絶縁性フィルムの厚み方向に設けた微細孔に
金属物質を充填して異方導電化し、さらにフィルム表面
からバンプ状に金属物質を突出させて接続を容易にした
ものが開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような異
方導電性フィルムは一般に図3に示すような構造である
ために、充填された金属物質と絶縁性フィルムとの密着
性が充分ではなく、金属物質が脱落して本来導電性を有
さなければならない微細孔が導電性を発揮せず、電気的
接続信頼性に欠ける恐れがある。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは従
来の異方導電フィルムが有する上記課題を解決し、確実
に異方導電化できて接続信頼性が高い異方導電フィルム
を提供すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明の製造方法
を見い出すに至った。
【0007】即ち、本発明の第1の製造方法は、絶縁性
フィルムの厚み方向に独立して導通する微細貫通孔を有
し、かつ該フィルムの表裏面上の貫通孔両端部のうち少
なくとも一端部が貫通孔の開口部面積よりも大きな底面
積を有するバンプ状の金属突出物によって閉塞されてい
る異方導電フィルムの製造方法であって、下記の1)〜
5)の工程からなることを特徴とする異方導電フィルム
の製造方法を提供するものである。 1)絶縁性フィルムと導電層との積層フィルムを形成す
る工程。 2)該絶縁性フィルムのみに微細貫通孔を設け、導電層
表面にレジスト層を形成する工程。 3)微細貫通孔部をエッチングして貫通孔部に接する導
電層部分にリベット状の溝部を形成する工程。 4)微細貫通孔にメッキ法によって金属物質を充填し、
バンプ状の金属突出物を形成する工程。 5)絶縁性フィルムに積層されていた導電層およびレジ
スト層を化学的エッチング液または電解腐食によって除
去する工程。
【0008】また、本発明の第2の製造方法は、絶縁性
フィルムの厚み方向に独立して導通する微細貫通孔を有
し、かつ該フィルムの表裏面上の貫通孔両端部のうち少
なくとも一端部が貫通孔の開口部面積よりも大きな底面
積を有するバンプ状の金属突出物によって閉塞されてい
る異方導電フィルムの製造方法であって、下記の1)〜
5)の工程からなることを特徴とする異方導電フィルム
の製造方法を提供するものである。 1)微細貫通孔を設けた絶縁性フィルムに導電層を積層
する工程。 2)該導電層表面にレジスト層を形成する工程。 3)微細貫通孔部をエッチングして貫通孔部に接する導
電層部分にリベット状の溝部を形成する工程。 4)微細貫通孔にメッキ法によって金属物質を充填し、
バンプ状の金属突出物を形成する工程。 5)絶縁性フィルムに積層されていた導電層およびレジ
スト層を化学的エッチング液または電解腐食によって除
去する工程。
【0009】以下、本発明を図面を用いて説明する。
【0010】図1は本発明の製造方法によって得られる
異方導電フィルムの一実例を示す断面図である。
【0011】図1において絶縁性フィルム1には厚み方
向に微細貫通孔2が設けられており、金属物質3を充填
した導通路が表裏面に達している。貫通孔2の両端部に
は貫通孔2の開口部面積よりも大きな底面積を有するバ
ンプ状の金属突出物4が形成されており、所謂リベット
状に貫通孔2を閉塞している。
【0012】また、図2は本発明の製造方法によって得
られる異方導電性フィルムの他の実例を示す断面図であ
り、絶縁性フィルム1に設けられた貫通孔2の片端部に
バンプ状の金属突出物4が形成されてなるものである。
【0013】上記微細貫通孔2の直径は通常15〜10
0μm、好ましくは20〜50μmとし、ピッチは15
〜200μm、好ましくは40〜100μmとする。
【0014】本発明において絶縁性フィルム1は電気絶
縁特性を有するフィルムであればその素材に制限はな
く、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系
樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリ
アミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ABS樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、シリコーン系樹脂など熱硬化性樹脂や
熱可塑性樹脂を問わず目的に応じて選択できる。例え
ば、可撓性を必要とする場合はシリコーンゴム、ウレタ
ンゴム、フッ素ゴムなどの弾性体を使用することが好ま
しく、耐熱性が要求される場合はポリイミド、ポリエー
テルスルホン、ポリフェニレンスルフィドなどの耐熱性
樹脂を用いることが好ましい。また、絶縁性フィルム1
の厚さは任意に選択できるが、フィルム厚の精度(バラ
ツキ)や形成する貫通孔の孔径精度の点からは通常、5
〜200μm、好ましくは10〜100μmとする。
【0015】上記絶縁性フィルム1に設ける微細貫通孔
に充填する導通路となる金属物質3およびバンプ状の金
属突出物4となる金属物質としては、例えば金、銀、
銅、錫、鉛、ニッケル、コバルト、インジウムなどの各
種金属、またはこれらを成分とする各種合金が用いられ
る。このような金属物質は純度が高すぎるとバンプ状と
なりにくいので、自体公知の有機物や無機物を微量混入
した金属物質や合金を用いることが好ましい。導通路の
形成方法としては、メッキ法が採用され、この場合、メ
ッキ時間を長くすることによって、絶縁性フィルム1の
表裏面の微細貫通孔形成部にバンプ状に金属突出物4を
成長させることができるのである。
【0016】上記絶縁性フィルム1に設ける微細貫通孔
2は、パンチングなどの機械的加工法、レーザー、プラ
ズマなどによるドライエッチング法、薬品、溶剤などに
よる化学的なウエットエッチング法などがある。エッチ
ング法の場合は絶縁性フィルム1に所望の孔形状、例え
ば丸、四角、菱形などを有するマスクを密着させ、マス
クの上から処理する間接的エッチング法、スポットを絞
ったレーザー光をフィルムに当てたり、マスクを通して
レーザー光をフィルム上に結像させるドライエッチング
法、感光性レジストを用いて、予め微細孔をパターニン
グしたのちウエットエッチングする直接エッチング法な
どがある。なお、回路のファインパターン化に対応する
にはドライエッチング法やウエットエッチング法が好ま
しく、特にエキシマレーザーの如き紫外線レーザーによ
るアブレーションを用いたドライエッチング法の場合
は、高いアスペクト比が得られるので好ましい。
【0017】例えば、レーザー光によってフィルム1に
微細貫通孔4を設ける場合、図2に示すようにレーザー
光を照射した側のフィルム表面の貫通孔直径は、反対側
のフィルム表面に形成される貫通孔直径よりも大きくな
る。また、図1および図2において貫通孔2の形成角度
αは90±20度とし、貫通孔2の平面形状の面積を
〔フィルム厚×5/4〕2 よりも大きくすることによっ
て、孔部へのメッキ液の濡れ性の点で後の金属充填の際
に効果的となる。
【0018】上記貫通孔2の開口部に形成されたバンプ
状金属突出物4は、貫通孔2の平面面積よりも大きな底
面積、好ましくは1.1倍以上の大きさとする。本発明
においてはこのように底面積を大きくすることによっ
て、貫通孔2内に形成された導通路が脱落することもな
く、絶縁性フィルム1の厚み方向に対する剪断力に対し
ても充分な強度を有し、電気的接続信頼性が向上する。
【0019】本発明の異方導電フィルムを得るための方
法としては、具体的には以下の工程からなる方法が挙げ
られる。
【0020】絶縁性フィルムと導電層との積層フィル
ム(接着剤を介した3層フィルムまたは直接積層した2
層フィルム)の絶縁性フィルムのみに微細貫通孔を設け
るか、或いは微細貫通孔を設けた絶縁性フィルムに導電
層を積層(但し、導電層は微細孔が貫通するように積層
するか、積層後除去する)し、導電層表面にレジスト層
を形成して表面を絶縁後、貫通孔部をエッチングして貫
通孔部に接する導電層部分にリベット状の溝部を形成す
る工程。
【0021】微細貫通孔に電解メッキや無電解メッキ
などのメッキ法により金属物質を充填し、バンプ状の金
属突出物を形成する工程。
【0022】絶縁性フィルムに積層されていた導電層
およびレジスト層を化学的エッチング液または電解腐食
によって除去する工程。
【0023】なお、上記の工程においてバンプ状の金
属突出物の形成はの工程後に行なってもよい。
【0024】本発明の製造方法によって得られる異方導
電フィルムにおいて絶縁性フィルムの一方の側にバンプ
状の金属突出物を形成する場合は、図2に示すように貫
通孔の孔径が小さい側のフィルム表面にバンプ状の金属
突出物を形成することが好ましい。従って、図2のよう
な絶縁性フィルム1においてはバンプ状の金属突出物4
の形成側(図中、下面側)に上記工程における導電層
が形成されている。
【0025】バンプ状に金属突出物を形成するには金属
結晶の状態を微細結晶とすることが好ましい。なお、高
電流密度で電解メッキを行なった場合は、樹枝状の結晶
が形成されるのでバンプ状とならない場合がある。ま
た、金属結晶の析出速度を調整したり、メッキ液の種類
やメッキ浴の温度を調整することによって平滑、均一な
突出物を得ることもできる。
【0026】本発明においてバンプ状金属突出物を貫通
孔の開口部面積よりも大きな底面積を有するようにする
には、上記メッキの際にメッキ皮膜を開口部表面、即ち
絶縁性フィルム面よりも高く成長させ、かつリベット状
に貫通孔から横にも成長させる必要があり、その高さは
孔ピッチや用途によって任意に設定することができ、通
常5μm以上、好ましくは5〜100μmの範囲に調整
される。
【0027】さらに、貫通孔底面の導電層を除去してリ
ベット状のバンプを形成する場合(両側にバンプを形成
する場合)も、エッチングを貫通孔直径の1.1倍以上
とすることが好ましい。1.1倍に満たないと、リベッ
ト状のバンプとしての効果が乏しくなり、所望の効果を
発揮しない場合がある。
【0028】
【実施例】以下に本発明の実施例を示し、さらに具体的
に説明する。
【0029】銅箔上にポリイミド前駆体溶液を乾燥後の
厚さ1mil となるように塗工、硬化させ、銅箔とポリイ
ミドフィルムとの2層フィルムを作製した。
【0030】次に、ポリイミドフィルム表面に発振波長
248nmのkrF エキシマレーザー光を、マスクを通して
照射してドライエッチングを施こし、ポリイミドフィル
ム層に60μmφ、ピッチ200μmの微細貫通孔を5
個/mmで8cm2 の領域に設けた。
【0031】次いで、銅箔表面にレジストを塗工、硬化
させて絶縁し、化学研磨溶液中に50℃で2分間浸漬し
た。
【0032】これを水洗したのち、銅箔部を電極に接続
して60℃のシアン化金メッキ浴に浸漬し、銅箔をマイ
ナス極とし、2層フィルムの貫通孔部に金メッキを成長
させ、ポリイミドフィルム表面からやや金結晶が突出し
たとき(突出高さ5μm)にメッキ処理を中断した。
【0033】最後に、塗工したレジスト層を剥離して2
層フィルムの銅箔を塩化第二銅で溶解除去し、異方導電
フィルムを得た。
【0034】
【発明の効果】本発明の異方導電フィルムの製造方法は
上記したような工程からなるので、得られる異方導電フ
ィルムは導通路として充填された金属物質が絶縁性フィ
ルムと充分に密着しており、金属物質の脱落もなく本
来、導電性を有さなければならない微細孔が充分に導電
性を発揮し、電気的接続信頼性が高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法によって得られる異方導電フ
ィルムの一実例を示す断面図である。
【図2】本発明の製造方法によって得られる異方導電フ
ィルムの他の実例を示す断面図である。
【図3】従来のバンプ付異方導電フィルムの断面図であ
る。
【符号の説明】
1 絶縁性フィルム 2 微細貫通孔 3 金属物質 4 バンプ状の金属突出物
フロントページの続き (72)発明者 杉本 正和 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日 東電工株式会社内 審査官 小川 進 (56)参考文献 特開 平3−182081(JP,A) 特開 平2−49385(JP,A) 特開 昭62−234804(JP,A) 特開 昭63−40218(JP,A) 特開 昭63−96811(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01B 13/00 501 H01B 5/16 H05K 3/36 H01L 21/60 311 H01R 43/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性フィルムの厚み方向に独立して導
    通する微細貫通孔を有し、かつ該フィルムの表裏面上の
    貫通孔両端部のうち少なくとも一端部が貫通孔の開口部
    面積よりも大きな底面積を有するバンプ状の金属突出物
    によって閉塞されている異方導電フィルムの製造方法で
    あって、下記の1)〜5)の工程からなることを特徴と
    する異方導電フィルムの製造方法。 1)絶縁性フィルムと導電層との積層フィルムを形成す
    る工程。 2)絶縁性フィルム表面にレーザー光を照射することに
    よって、該絶縁性フィルムのみに微細貫通孔を設け、導
    電層表面にレジスト層を形成する工程。 3)微細貫通孔底面の導電層をバンプ形成のためにリベ
    ット状に除去する工程。 4)微細貫通孔にメッキ法によって金属物質を充填し、
    バンプ状の金属突出物を形成する工程。 5)絶縁性フィルムに積層されていた導電層およびレジ
    スト層を化学的エッチング液または電解腐食によって除
    去する工程。
  2. 【請求項2】 絶縁性フィルムの厚み方向に独立して導
    通する微細貫通孔を有し、かつ該フィルムの表裏面上の
    貫通孔両端部のうち少なくとも一端部が貫通孔の開口部
    面積よりも大きな底面積を有するバンプ状の金属突出物
    によって閉塞されている異方導電フィルムの製造方法で
    あって、下記の1)〜5)の工程からなることを特徴と
    する異方導電フィルムの製造方法。 1)微細貫通孔を設けた絶縁性フィルムに導電層を積層
    する工程。 2)該導電層表面にレジスト層を形成する工程。 3)微細貫通孔底面の導電層をバンプ形成のためにリベ
    ット状に除去する工程。 4)微細貫通孔にメッキ法によって金属物質を充填し、
    バンプ状の金属突出物を形成する工程。 5)絶縁性フィルムに積層されていた導電層およびレジ
    スト層を化学的エッチング液または電解腐食によって除
    去する工程。
  3. 【請求項3】 微細貫通孔を設ける方法が、絶縁性フィ
    ルム表面にレーザー光を照射することによって行われる
    請求項2に記載の異方導電フィルムの製造方法。
  4. 【請求項4】 微細貫通孔を設ける方法が、感光性レジ
    ストを用いて微細孔をパターニングしたのちウエットエ
    ッチングすることによって行われる請求項2に記載の異
    方導電フィルムの製造方法。
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