JP2995490B2 - 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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JP2995490B2
JP2995490B2 JP2220457A JP22045790A JP2995490B2 JP 2995490 B2 JP2995490 B2 JP 2995490B2 JP 2220457 A JP2220457 A JP 2220457A JP 22045790 A JP22045790 A JP 22045790A JP 2995490 B2 JP2995490 B2 JP 2995490B2
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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電気的
に接続部材を製造する方法に関する。
〔従来技術〕
電気回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 Bonding)
法等が公知である。ところがこれらの方法にあっては、
相隣する接続部同士が接触しないようにする為の最小ピ
ッチが比較的大きい為、接続部同士のピッチに小さいも
のが要求される場合には対応できないという問題点があ
った。
このような問題点を解決すべく、絶縁保持体中に複数
の導電部材を相互に絶縁して保持させた構成をなす電気
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
ることが提案されている(特開昭63−222437号公報,特
開昭63−224235号公報等)。
第2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棒
状の導電部材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薄板状の保持体35中に
保持した構成をなし、導電部材34の両端を夫々バンプ38
及び39として電気回路部品32及び33側に突出してある
(第2図(a))。そして、一方の電気回路部品32の接
続部36と導電部材34のバンプ38とを、また、他方の電気
回路部品33の接続部37と導電部材34のバンプ39とを夫々
圧着、又は熱圧着等の方法によって接続し、電気回路部
品32,33同士を電気的に接続する(第2図(b))。
ところで上記電気的接続部材31を製造する方法として
本出願人の一方は第3図に示す方法を提案している(特
願昭63−133401号)。
まず、導電材製の基体40上に前記保持体35となる感光
性樹脂35aを塗布する(第3図(a))。次に後工程で
前記導電部材34を充填する所定の位置を露光、現像する
ことにより、感光性樹脂35aに孔35bを形成して基体40を
露出させ、次いで温度を高めて感光性樹脂35aを硬化さ
せる(第3図(b))。そして孔35a内の近傍の基体40
のエッチングを行い孔35bの下部に凹部41を形成する
(第3図(c))。
その後、基体40に対する金等のメッキ処理を行うこと
により、凹部41及び孔35b内に導電部材34を充填してい
き、凹部41内に前記バンプ39を形成し、感光性樹脂35a
の上面にバンプ38を形成する(第3図(d))。
その後、基体40を金属エッチングによって除去するこ
とにより、前記電気的接続部材31が完成する(第3図
(e))。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、前記導電部材34の両端に形成されるバンプ
38,39は、両側の電気回路部品32,33の接続部36,37と確
実に接続されることが要求される。この接続を圧着、又
は熱圧着にて行う場合、バンプ38,39は夫々変形して横
方向へ広がる。この変形量が両側のバンプ38及び39で差
が生じたり、接続状態が感光性樹脂35aの両側の面で異
なると、接続の信頼性が低下するので好ましくない。
そこで、導電部材34と共にメッキ処理によって形成さ
れるバンプ38,39の形状及び大きさを同一にすることが
必要となる。しかしながら、上述の製造工程において、
バンプ39は基体40にエッチングされた型枠、即ち凹部41
内で形成されるか、バンプ38は感光性樹脂35aの上面に
隆起する形態で形成される。従ってバンプ39の形状及び
大きさは凹部41のエッチングの進行程度に左右され、バ
ンプ38の形状及び大きさはメッキ処理の進行程度に左右
されるのでこれらの進行を同一に制御するのは大変困難
である。特にエッチングの制御はメッキ処理と比較して
困難であり、一定の形状及び大きさの凹部41をエッチン
グ毎に形成するのが難しく、更にパンブ38はその凹部41
を形状に影響されてバンプの中央部が凹、又は凸状に形
成されたり、平坦になっなりする為、両バンプの形状及
び大きさを同一にするのは難しい。この結果、上述した
如く両側の電気回路部品に対応する接続が均一に行われ
ず、接続の信頼性を低下させていた。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、エ
ッチングによる凹部を形成せずに、両端のバンプを夫々
メッキ処理により隆起させて形成することにより、両バ
ンプの形状及び大きさを同一にし、両側の電気回路部品
に対して均一な接続を行い得る電気的接続部材の製造方
法の提供を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本願の第1発明に係る電気的接続部材の製造方法は、
基体と電気的絶縁材製の保持体とを積層してなる母材に
前記保持体を貫通して前記基体の一部を露出させる複数
の孔を形成し、該孔に対する導電部材の充填と、前記基
体の除去とを行って前記保持体の両面から前記導電部材
の両端が突出している電気的接続部材を製造する方法に
おいて、前記基体を電極として前記母材の保持体の孔
に、保持体の表面から所定高さ突出するように前記導電
部材をメッキにて充填する第1工程と、前記基体を除去
する第2工程と、前記保持体の複数の導電部材の突出部
分に亘って電極を形成する第3工程と、該電極により各
導電部材の前記突出部分と反対側の端部にメッキを施し
て各導電部材を保持体の裏面に前記所定高さ突出させる
第4工程と、前記第3工程で形成された前記電極を除去
する第5工程とを有することを特徴とする。
本願の第2発明に係る電気的接続部材の製造方法は、
第1発明の前記第1工程及び/または前記第4工程にお
いて、前記導電部材を露出させるメッキ過程を除くメッ
キ過程で、電流密度を小さくするかまたはメッキ浴温度
を低くする過程を1回または2回以上有することを特徴
とする。
本願の第3発明に係る電気的接続部材の製造方法は、
基体と電気的絶縁材製の保持体とを積層してなる母材に
前記保持体を貫通して前記基体の一部を露出させる複数
の孔を形成し、該孔に対する導電部材の充填と、前記基
体の除去とを行って前記保持体の両面から前記導電部材
の両端が突出している電気的接続部材を製造する方法に
おいて、前記基体を電極として前記母材の保持体の孔に
保持体の表面から突出するまで、1種または2種以上の
第2の導電材料をメッキにて充填するか、又は1種また
は2種以上の第2の導電材料とは異なりこの第2の導電
材料より硬度が低い第1の導電材料とこの第2の導電材
料とを充填する工程と、前記保持体の表面から所定高さ
突出するように第1の導電材料をメッキする工程と、前
記基体を除去する工程と、前記保持体の複数の導電部材
の突出部分に亘って電極を形成する工程と、該電極によ
り各導電部材の前記突出部分と反対側の端部に、第1の
導電材料をメッキするか、又は第1の導電材料が露出す
るように第1の導電材料と第2の導電材料とをメッキす
るかして、各導電部材を保持体の裏面に前記所定高さ突
出させる工程と、前記電極を除去する工程とを有するこ
とを特徴とする。
〔作用〕
第1発明の第1工程では保持体に形成られた孔に導電
部材が基体を電極としてメッキによって充填され、保持
体の表面から所定高さ突出される。第2工程では基体が
除去され、保持体の裏面に導電部材の突出部分と反対側
の端部が露出される。第3工程では第1工程で形成され
た複数の導電部材の突出部分に亘って電極が形成され
る。第4工程ではこの電極により、保持体の裏面に露出
する導電部材の端部にメッキが施され、表面側と同じ高
さまで導電部材が突出した状態に形成される。そうする
と、保持体から突出する導電部材の両端部は大きさ及び
形状が等しくなり、その後、共通電極が除去されて電気
的接続部材が完成する。
また、第2発明では、第1発明において保持体に埋設
される部分を形成する際には、バンプを形成する際よ
り、メッキ浴の温度を低くするかまたは電流密度を低く
する。そうすると、保持体に埋設される部分はバンプの
部分に比べて、導電部材の結晶粒が小さくなって硬度が
高くなる。
更に、第3発明では、より硬度が高い導電材料を充填
して保持体に埋設される部分を形成し、より硬度が低い
導電材料を充填してバンプの部分を形成する。そうする
と、バンプの部分に比べて保持体に埋設される部分の硬
度が高い電気的接続部材が製造される。
〔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実施例) 第1図[A]は、本発明に係る第1実施例の製造工程
を示す模式的断面図である。第1図[A](a),
(b)は前述した従来方法と同一であり、基体1として
例えば銅箔を用い、該基体1上に前記保持体なる絶縁層
2として例えばポリイミド樹脂を塗布してプリベイクを
行ったものが母材として用意される(第1図[A]
(a))。次に導電部材の配設パターンが形成されたフ
ォトマスクを介して絶縁層2に光を照射(露光)し、現
象を行う。本実施例においては、ネガ型のフォオマスク
を使用することにより、光が照射された部分に現象後ポ
リイミド樹脂が残り、光が照射されていない部分は現象
によりポリイミド樹脂が除去され、複数の孔3が形成さ
れる(第1図[A](b))。その後、温度を高めてポ
リイミド樹脂のイミド化を行い、絶縁層2を硬化させ
る。これにより、絶縁層2の各孔3によって基体1の一
部が露出する。
次に基体1を電極として絶縁層2の孔3内に露出する
基体1に対して金のメッキ処理を施すことにより、孔3
内に導電部材4となる金を充電していき、絶縁層2の表
面側に所定高さ突出させたバンプ41を形成する(第1図
[A](c))。ここでメッキは従来方法のように基体
1にエッチングによって予め形成した凹部に対して施す
のではなく、基体1の平坦面に対して施すので、バンプ
41の上面は略平坦に形成される。
次に基体1をエッチングによって除去して絶縁層2の
裏面側に導電部材4のバンプ41と反対側の端部を露出さ
せる(第1図[A](d))。
次に導電部材4の各バンプ41に亘って共通の電極を形
成する。この形成方法としては例えば次の2通りがあ
る。まず、寒天等のゲル状の物質に導電材を充填したも
の、又は導電性の液体を絶縁層2の表面側にコーティン
グして固化、または凝固させることにより各バンプ41に
亘る共通電極5を形成する(第1図[A](e)
(i))。また、第1図[A](e)(ii)に示すよう
に、無電解メッキ、またはスパッタ蒸着によりNi、また
波Al等の金属被膜を絶縁層2の表面側に形成したものを
同様の共通電極6とすることもできる。
なお、これらの共通電極5,6を形成する工程(e)を
基体1を除去する前の階段(c)で行い、その後で基体
1をエッチングによって除去しても良い。
次に例えば前記共通電極6を形成したバンプ41及び絶
縁層2に対して、絶縁層2の裏面側に露出する導電部材
4の端面に、導電部材4及びバンプ41を形成したのと同
様のメッキ処理を施して、バンプ41の突出高さと等しく
なるように絶縁層2の裏面から突出させてバンプ42を形
成する(第1図[A](f))。このとき、メッキは導
電部材4の平坦な端面から施されるので、前記バンプ41
の形成時と同じ条件でバンプ42が形成され、バンプ41及
び42はその形状及び絶縁層2の表面に広がる量も等しく
なる。
次に共通電極6をエッチング(第1図[A](e)
(i)の共通電極5では溶解)して除去することによ
り、絶縁層2の表裏両面から夫々等しい突出高さ、底部
の最大直径W及び形状のバンプ41及び42を両端に備える
複数の導電部材4が絶縁層2に配設された電気的接続部
材7が完成する。
これにより、電気的接続部材7を用いて電気回路部品
同士を圧着、又は熱圧着によって接続する場合、絶縁層
2、即ち保持体の両側で各電気回路部品に対するバンプ
41及び42の接触面積及び形状が等しいので、圧着により
変形量及び形状も等しくなり、導電部材4の両端及び各
導電部材との間で均一な接続を行うことができる。
例えば従来方法、即ちエッチングにより基体に形成し
た凹部にメッキにより金属を充填して保持体裏面側のバ
ンプを形成する方法において、直径が15μmの導電部材
を形成しようとすると、導電部材の両端のバンプ形状及
び大きさが不均一となる為、相隣するバンプ間の短絡を
防止するには、各導電部材のピッチを55μmとして配設
する必要があったが、本発明方法においては、両端のバ
ンプ形状及び大きさが均一である為、このピッチを40μ
mにまで狭めることができ、高密度化が可能となる。
(第2実施例) 第1図[B]は、本発明に係る第2実施例の製造工程
を示す模式的断面図である。第1実施例と同様にフォト
リソ工程を行った後(第1図[B](a),(b))、
基体1を電極として絶縁層2の孔3内に露出する基体1
に対して、バンプ部よりも中央部が硬度が高くなるよう
に、ニッケルのメッキ処理を施して、孔3内に導電部材
4となるニッケルを絶縁層2の表面より少し突出するよ
うに充填する(第1図[B](c)(i))。引き続
き、ニッケルよりも軟らかい金のメッキ処理を施して、
絶縁層2の表面側に所定高さ突出させたバンプ41を形成
する(第1図[B](c)(ii))。
次いで、第1実施例と同様に、基体1をエッチング除
去して導電部材4の端部を露出し(第1図[B]
(d))、共通電極5または6を形成する(第1図
[B](e))。次に、ニッケル,金の順にメッキ処理
を施して、バンプ41の突出高さと等しくなるように絶縁
層2の裏面から突出するバンプ42を形成する(第1図
[B](f))。最後に、共通電極5または6を除去し
て電極的接続部材7を製造する(第1図[B]
(g))。
(第3実施例) 第1図[C]は、本発明に係る第3実施例の製造工程
を示す模式的断面図である。第1実施例と同様にフォト
リソ工程を行った後(第1図[C](a),(b))、
基体1を電極として絶縁層2の孔3内に露出する基体1
に対して、バンプ部よりも中央部の硬度が高くなるよう
に、ニッケルのメッキ処理を施して、孔3内に導電部材
4となるニッケルを絶縁層2と面一なるように充填する
(第1図[C](c)(i))。引き続き、ニッケルよ
りも軟らかい金のメッキ処理を施して、絶縁層2の表面
側の所定高さ突出させたバンプ41を形成する(第1図
[C](c)(ii))。
次いで、第1実施例と同様に、基体1をエッチング除
去して導電部材4の端部を露出し(第1図[C]
(d))、共通電極5または6を形成する(第1図
[C](e))。次に、金メッキ処理を施して、バンプ
41の突出高さと等しくなるように絶縁層2の裏面から突
出するバンプ42を形成する(第1図[C](f))。最
後に、共通電極5または6を除去して電気的接続部材7
を製造する(第1図[C](g))。
(第4実施例) 第1図[D]は、本発明に係る第4実施例の製造工程
を示す模式的断面図である。第1実施例と同様にフォト
リソ工程を行った後(第1図[D](a),(b))、
基体1を電極として絶縁層2の孔3内に露出する基体1
に対して、バンプ部よりも中央部の硬度が高くなるよう
に、銅,ニッケル及び銅の順にメッキ処理を施して、孔
3内に導電部材4となる金属を絶縁層2と面一なるよう
に充填する(第1図[D](c)(i)(ii)(ii
i))。引き続き、銅,ニッケルよりも軟らかい金のメ
ッキ処理を施して、絶縁層2の表面側の所定高さ突出さ
せたバンプ41を形成する(第1図[D](c)(i
v))。
次いで、第1実施例と同様に、基体1をエッチング除
去して導電部材4の端部を露出し(第1図[D]
(d))、共通電極5または6を形成する(第1図
[D](e))。次に、金メッキ処理を施して、バンプ
41の突出高さと等しくなるように絶縁層2の裏面から突
出するバンプ42を形成する(第1図[D](f))。最
後に、共通電極5または6を除去して電気的接続部材7
を製造する(第1図[D](g))。
(第5実施例) 第1図[E]は、本発明に係る第5実施例の製造工程
を示す模式的断面図である。第1実施例と同様にフォト
リソ工程を行った後(第1図[E](a),(b))、
基体1を電極として絶縁層2の孔3内に露出する基体1
に対して、金のメッキ処理を施して、孔3内に中央部が
盛り上がった形状に金を充填する(第1図[E](c)
(i))。メッキ液の流速を速くすることによってこの
ような形状に金を充填できる。引き続き、ニッケルのメ
ッキ処理を施して、充填した金の上に中央部がへこんだ
形状にニッケルを充填する(第1図[E](c)(i
i))。メッキ槽を通常の浸漬型としてメッキ液の流速
を殆ど0とすることによってこのような形状にニッケル
を充填できる。更に引き続き、金のメッキ処理を施し
て、絶縁層2の表面側に所定高さ突出させたバンプ41を
形成する(第1図[E](c)(iii))。
次いで、第1実施例と同様に、基体1をエッチング除
去して導電部材4の端部を露出し(第1図[E]
(d))、共通電極5または6を形成する(第1図
[E](e))。次に、金メッキ処理を施して、バンプ
41の突出高さと等しくなるように絶縁層2の裏面から突
出するバンプ42を形成する(第1図[E](f))。最
後に、共通電極5または6を除去して電気的接続部材7
を製造する(第1図[E](g))。
(第6実施例) 第1図[F]は、本発明に係る第6実施例の製造工程
を示す模式的断面図である。第1実施例と同様にフォト
リソ工程を行った後(第1図[F](a),(b))、
基体1を電極として絶縁層2の孔3内に露出する基体1
に対して、金のメッキ処理を施して、孔3内に金を充填
していき、絶縁層2の表面側に所定高さ突出させたバン
プ41を形成する(第1図[F](c))。この際、絶縁
層2内に埋設される部分とバンプ41とを形成する際にメ
ッキ条件を変更する。バンプ41を形成する際のメッキ浴
温度及び/または電流密度を、絶縁層2内に埋設される
部分を形成する際のメッキ浴温度及び/または電流密度
より小さくする。このようにすると、バンプ41は絶縁層
2内に埋設される部分より軟らかくなる。
次いで、第1実施例と同様に、基体1をエッチング除
去して導電部材4の端部を露出し(第1図[F]
(d))、共通電極5または6を形成する(第1図
[F](e))。次に、バンプ41を形成した際と同じメ
ッキ条件にて金メッキ処理を施して、バンプ41の突出高
さと等しくなるように絶縁層2の裏面から突出するバン
プ42を形成する(第1図[F](f))。最後に、共通
電極5または6を除去して電気的接続部材7を製造する
(第1図[F](g))。
上述した第2〜第6実施例では、絶縁層2に埋設され
る部分がバンプ41,42より硬度が大きい電気的接続部材
を製造している。このような電気的接続部材の利点は、
以下の通りである。このような構成の導電部材4を電気
回路部品の接続部に圧着,熱圧着した際に、バンプが要
領良く変形し、電気回路部品の接続部への導電部材の接
合を低荷重にて行うことができる。
なお、上述の実施例では、導電部材4として金,ニッ
ケル,銅等を使用しているが、これは一例であり、他の
導電材料を使用しても良いことは勿論である。
また、上述の実施例では、基体1に銅箔を用いたが、
金属材に限定されるものではなく、導電部材4のメッキ
時の電極を構成できるものであれば良く、例えばガラス
板上に導電材をコーティングしたものを使用することも
可能であり、このコーティング面に絶縁層を積層形成す
れば良い。
〔効果〕
以上の如く本発明に係る電気的接続部材の製造方法で
あっては、保持体の表裏両面から突出する導電部材の両
端のバンプを、制御が比較的容易なメッキ処理によって
共に保持体上に隆起させて形成するので、それらの形状
及び大きさを同一にできる。これにより、電気回路部品
同士を保持体の両面で均一に接続することができ、信頼
性の向上及び高密度化が図れる等、本発明は優れた効果
を奏する。
また、第2,第3発明では、保持体に埋設される部分が
バンプよりも硬度が高いような導電部材を有する電気的
接続部材を製造できるので、電気回路部品の接続部への
接合を低荷重にて行える電気的接続部材を提供できると
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る電気的接続部材の製造工程を示す
模式的断面図、第2図は電気的的接続部材の構成を示す
模式図、第3図は電気的接続部材の従来の製造工程を示
す模式的断面図である。 1……基体、2……絶縁層(保持体)、3……孔、4…
…導電部材、5,6……共通電極、7…電気的接続部材、4
1,41……バンプ
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) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01R 11/01 H01R 43/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基体と電気的絶縁材製の保持体とを積層し
    てなる母材に前記保持体を貫通して前記基体の一部を露
    出させる複数の孔を形成し、該孔に対する導電部材の充
    填と、前記基体の除去とを行って前記保持体の両面から
    前記導電部材の両端が突出している電気的接続部材を製
    造する方法において、 前記基体を電極として前記母材の保持体の孔に、保持体
    の表面から所定高さ突出するように前記導電部材をメッ
    キにて充填する第1工程と、 前記基体を除去する第2工程と、 前記保持体の複数の導電部材の突出部分に亘って電極を
    形成する第3工程と、 該電極により各導電部材の前記突出部分と反対側の端部
    にメッキを施して各導電部材を保持体の裏面に前記所定
    高さ突出させる第4工程と、 前記第3工程で形成された前記電極を除去する第5工程
    と を有することを特徴のする電気的接続部材の製造方法。
  2. 【請求項2】前記第1工程及び/または前記第4工程に
    おいて、前記導電部材を露出するメッキ過程を除くメッ
    キ過程で、電流密度を小さくするかまたはメッキ浴温度
    を低くする過程を1回または2回以上有する請求項1記
    載の電気的接続部材の製造方法。
  3. 【請求項3】基体と電気的絶縁材製の保持体とを積層し
    てなる母材に前記保持体を貫通して前記基体の一部を露
    出させる複数の孔を形成し、該孔に対する導電部材の充
    填と、前記基体の除去とを行って前記保持体の両面から
    前記導電部材の両端が突出している電気的接続部材を製
    造する方法において、 前記基体を電極として前記母材の保持体の孔に保持体の
    表面から突出するまで、1種または2種以上の第2の導
    電材料をメッキにて充填するか、又は1種または2種以
    上の第2の導電材料とは異なりこの第2の導電材料より
    硬度が低い第1の導電材料とこの第2の導電材料とを充
    填する工程と、 前記保持体の表面から所定高さ突出するように第1の導
    電材料をメッキする工程と、 前記基体を除去する工程と、 前記保持体の複数の導電部材の突出部分に亘って電極を
    形成する工程と、 該電極により各導電部材の前記突出部分と反対側の端部
    に、第1の導電材料をメッキするか、又は第1の導電材
    料が露出するように第1の導電材料と第2の導電材料と
    をメッキするかして、各導電部材を保持体の裏面に前記
    所定高さ突出させる工程と、 前記電極を除去する工程と を有することを特徴とする電気的接続部材の製造方法。
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