JP4476473B2

JP4476473B2 - CONNECTION MATERIAL, ITS MANUFACTURING METHOD, AND CONNECTION STRUCTURE MANUFACTURING METHOD

Info

Publication number: JP4476473B2
Application number: JP2000371108A
Authority: JP
Inventors: 克雄川口; 真治安達
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2000-12-06
Filing date: 2000-12-06
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2020-12-06
Also published as: JP2002176234A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線板における層間の接続もしくは配線板と実装部品との接続を行うための接続材もしくは接続構造およびそれらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、配線板においては導体層と導体層との間の電気的接続をとる層間接続構造が随所に形成される。配線板にはまた、実装部品との間の接続構造も適宜形成される。これらの接続構造を、高密度かつ高生産性をもって実現する手法として、「新層間接続法による高密度プリント配線板の開発」（回路実装学会誌Vol.11、No.2、pp106-112(1996)）に記載されたものが挙げられる。そこには、銅スルーホールめっき法による層間接続技術に代わる接続方法として、印刷技術により導電ペーストを用いて導電性バンプを形成する技術が紹介されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来の技術による接続構造には、次のような問題点があった。すなわちこの技術では、基本的に導電ペーストを用いて接続構造を形成するので、導電経路をなすバンプの導電率がさほど高くなく、接続抵抗が無視できなかった。このため、接続の信頼性に不安があり、また、大電流用途には使いにくかった。
【０００４】
本発明は、前記した従来の技術による接続構造が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは、集積密度や生産性が高くかつ接続抵抗がきわめて低い層間接続等を実現するための接続材、およびその接続構造、さらにはそれらの製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の接続材は、基層導体層と、基層導体層の上に存在する主導体層と、主導体層の上にパターン状に存在するとともに主導体層とは材質が異なる第１めっき層とを有し、主導体層が前記第１めっき層をマスクとしてエッチングされて離散的な凸状部をなしており、第１めっき層は上に凸となるように湾曲しているものである。
【０００６】
本発明の接続材においては、基層導体層と主導体層との間に位置するとともにそれらとは材質が異なる第２めっき層を有し、第２めっき層の形成時の厚さが第１めっき層の形成時の厚さより薄く、主導体層がエッチングされている箇所では第２めっき層もエッチングされていることが望ましい。
【０００７】
本発明の接続材は、主導体層の一面にパターン状に主導体層とは材質が異なる第１めっき層を形成し、主導体層の他面全体に基層導体層を形成し、第１めっき層をマスクとして主導体層をエッチングして離散的な凸状部をなさしめ、第１めっき層を上方から圧迫して上に凸となるように湾曲させることにより製造される。
【０００８】
また、主導体層の一面にパターン状に主導体層とは材質が異なる第１めっき層を形成し、主導体層の他面全体に基層導体層を形成し、第１めっき層をマスクとして主導体層をエッチングして離散的な凸状部をなさしめ、第１めっき層を上方から圧迫して上に凸となるように湾曲させ、第１めっき層側の面に被接続物を配置して、凸状部の頂部が第１めっき層を介して被接続物に接触する状態とし、凸状部により被接続物と基層導体層とを接続すれば、本発明の接続材を利用した接続構造が得られる。
【０００９】
ここにおいて、主導体層の他面全体に、主導体層とも基層導体層とも材質が異なり第１めっき層より薄い第２めっき層を形成してから基層導体層を形成し、主導体層をエッチングした後で主導体層（凸状部）をマスクとして第２めっき層をエッチングし、その際第１めっき層を残すことが望ましい。
【００１０】
本発明では、「凸状部」が接続の導通経路を構成している。そして凸状部は、「主導体層」がエッチングされた残りである。よって、主導体層を銅箔のような金属性の素材で形成しておくことにより、ペースト等の絶縁成分を含むものと比較してはるかに低抵抗な接続構造、およびその接続構造を形成するための接続材が得られる。また、フォトリソグラフィ等によるパターンマスク形成が、第１めっき層形成時の１回だけで済むので、生産性も高い。
【００１１】
ここで、本発明の接続材を利用して低抵抗な接続構造を形成する際には、接続材の上方から樹脂（接着層）を押し付け、凸状部に樹脂を貫通させた後に被接続物を接続材に接着することになる。そして、凸状部に樹脂を貫通させた後に第１めっき層の上（凸状部の頂部）に樹脂が残留してしまう。そこで、本発明では、凸状部の上に存在する第１めっき層が上に凸となるように湾曲させている。そのため、樹脂を貫通させやすく、また第１めっき層に残留する樹脂の量も減少する。さらに、被接続物を接続材に接着する際に行うプレスにより、第１めっき層上に存在する残留樹脂が周囲に逃がされる。従って、接続材に被接続物を接着させた後には、第１めっき層上には残留樹脂が存在しない。すなわち、接続の導通経路中には絶縁成分を含むものがほとんど存在しない。これにより、非常に低い抵抗の接続構造が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１３】
まず、本実施の形態に係る接続構造を製造するための出発状態を説明する。本実施の形態に係る接続構造は、１００μｍ程度の厚さの銅箔を出発材料として製造される（図１）。この銅箔１は、主導体層である。最初に、銅箔１に対し、両面にニッケルめっきを施す（図２）。その際、図中上側の面（以下、上面という）のニッケルめっき２は厚さ５μｍのパターンめっきとし、図中下側の面（以下、下面という）のニッケルめっき３は厚さ３μｍの全面めっきとする。上側のパターン付きのニッケルめっき２の形成は、一旦全面めっきしてパターンエッチングする方法でもよいが、あらかじめネガパターンのマスクレジストを形成しておいて、マスクレジストのない箇所にのみめっきを形成する方法の方がよい。続く金めっきの際にそのマスクレジストをそのまま使えるからである。いずれの場合でも、両面のめっき層の厚さの差は、両面それぞれの電流密度をコントロールすることにより、容易に実現できる。
【００１４】
次に、パターン付きのニッケルめっき２の表面上に、金めっき４を形成する（図３）。その際、ニッケルめっき２の形成の際のマスクレジストをそのまま使えばよい。なお、下面には全面マスクを形成しておく。金めっき４の厚さは、１μｍもあれば十分である。続いて、下面の全面マスクを除去し、代わりに上面に全面マスクを形成する。この状態で、下面全面に厚さ２０μｍ程度の銅めっき５を形成する（図４）。この銅めっき５は、基層導体層である。この状態では、銅箔１（主導体層）と銅めっき５（基層導体層）との間にニッケルめっき３が位置している。
【００１５】
次に、上面のマスクレジストをすべて除去し、下面に再び全面マスクを形成する。この状態で、アルカリエッチング液によりエッチングする。すると、主導体層である銅箔１のみがエッチングされる。その際、金めっき４およびニッケルめっき２がエッチングマスクとして作用する。よって銅箔１は、金めっき４およびニッケルめっき２のない箇所のみがエッチングされ、離散的な凸状体１０となる（図５）。このとき、エッチングマスクとして作用しているのが金属めっき（ニッケルめっき２および金めっき４）であるため、樹脂系のレジストマスクに比べて銅箔１に対する密着力が強い。このため、エッチング中の液圧（スプレー圧）で剥離することがない。よって、金めっき４およびニッケルめっき２のパターンに忠実なパターンの凸状体１０が確実に形成される。
【００１６】
続いて、硝酸系エッチング液（はんだ剥離液等）によりエッチングする。すると、銅はエッチングされずニッケルのみがエッチングされる。このエッチングは、厚さ３μｍのニッケルめっき３が溶ける程度のクイックエッチングとする。このとき、凸状体１０がエッチングマスクとして作用するので、凸状体１０のない箇所で銅めっき５が上方に向けて露出した状態となる（図６）。この状態では、ニッケルめっき３は凸状体１０の下にのみ存在している。また、この状態では、上方のニッケルめっき２は、下面が若干削られてはいるものの、大部分は残っている。これは、エッチング時間が短いこと、ニッケルめっき２はもともとニッケルめっき３より厚いこと、そして、ニッケルめっき２の上面が金めっき４により保護されていることによる。
【００１７】
そして、ニッケルめっき２と金めっき４とを上方から圧迫する。この際、若干クッション性のある部材を押しつければよい。すると、ニッケルめっき２と金めっき４が上に凸となるように湾曲する（図７）。このようにニッケルめっき２と金めっき４が湾曲するのは、図６に示すように、凸状体１０の頂部における面積よりもニッケルめっき２（金めっき４）の面積の方が少し大きいからである。なお、本実施の形態では、図６の状態のものを上方から圧迫しているが、図５の状態のものを上方から圧迫してから、硝酸系エッチング液によるエッチングを行い、図７の状態のものを得るようにしてもよい。
【００１８】
次に、接着層を組み合わせる。すなわち、図６の状態のものの各凸状体１０の上方から接着層を押し付け、凸状体１０が接着層６を貫通する状態とする（図８）。ここで、凸状体１０の頂部、正確には金めっき４とニッケルめっき２が、上に凸となるように湾曲している。このため、接着層６を貫通させやすい。また、金めっき４の上に残留する接着層６の量も少ない。なお、接着層６としては、ガラスクロスプリプレグ、不織布プリプレグ、樹脂シート等のいずれでも使用可能である。あるいは、液状樹脂を塗布してもよい。図８の状態では、凸状体１０の上のニッケルめっき２および金めっき４が、接着層６の上部に顔を出している。
【００１９】
続いて、図８の状態のものの上に銅箔７を組み合わせ、各凸状体１０の頂部がニッケルめっき２および金めっき４を介して銅箔７と接する状態とする（図９）。この状態では、金めっき４と銅箔７との間に接着層６が若干残っている。そしてこれをプレスして、図１０の状態とする。その際のプレスは、通常のプレス圧より高めの３９０Ｎ／ｃｍ²程度とする。各凸状体１０の頂部と銅箔７とを強固に密着させるためである。図１０の状態では、各凸状体１０が、ニッケルめっき２および金めっき４を介して銅箔７と接触しており、かつ、ニッケルめっき３を介して銅めっき５（基層導体層）と接触している。すなわち各凸状体１０は、銅めっき５（基層導体層）と銅箔７（上層）との間の層間接続構造をなしている。
【００２０】
また、図９の状態において金めっき４と銅箔７との間に残留していた接着層６は、プレスにより周囲に逃がされる。凸状体１０の上のニッケルめっき２および金めっき４が湾曲しているからである。従って、図１０の状態では、金めっき４と銅箔７との間に接着層６が介在していない。そしてその後、銅めっき５（基層導体層）と銅箔７（上層）とにそれぞれ、適宜のパターニングを施せばよい。
【００２１】
なお、図８の状態において、凸状体１０の頂部をエッチングすることにより、金めっき４の上に残留している接着層６を除去するようにしてもよい。これにより、図１０の状態において、金めっき４と銅箔７との間に接着層６が確実に介在しなくなるからである。
【００２２】
この構造では、層間接続箇所の導電経路が下から、ニッケルめっき３、凸状体１０、ニッケルめっき２、そして金めっき４により構成されている。この導電経路には、導電ペーストにより構成される部分は含まれていない。また、金めっき４と銅箔７との間に接着層６が残留していない。すなわちそのほとんどがソリッドな金属により構成されている。したがって、そのビア抵抗は著しく低い。また、層間接続の構成のためのパターニングは、図２の上側のニッケルめっき２を形成するためのマスクレジスト１回のみで済む。ビアホールめっきのような複雑な工程もない。よって生産性にも優れる。このことは高い集積度の実現にも寄与する。さらに、図７の状態のものまたは図１０の状態のもの（凸状体１０の配置は標準的なものとする）をストックしておいて、受注次第でその後のプロセス（銅めっき５（下層）および銅箔７（上層）のパターニングを含む）に供することもできる。そこで、図７の状態のものを「接続材」と呼ぶことができる。
【００２３】
続いて、変形例を説明する。上記における第１の変形例として、製造プロセス中の図７から図１０に至る範囲を別の方法で製造する例が挙げられる。すなわち、図１１に示すように、図７の状態のものの各凸状体１０の上方に樹脂付き銅箔８を配置し、プレスするのである。樹脂付き銅箔８は、当然ながら、銅箔８１が図中上方となり樹脂層８２が各凸状体１０に対面するように配置する。プレスは、上記と同様、通常のプレス圧より高めの３９０Ｎ／ｃｍ²程度とする。これにより、各凸状体１０が樹脂層８２を突き破って銅箔８１に接触し、各凸状体１０の頂部が、ニッケルめっき２および金めっき４を介して銅箔８１と強固に密着する状態となる。すなわち、図１０と同様の状態が得られる。
【００２４】
次に第２の変形例として、配線板内の層間接続でなく、配線板とＩＣチップ等の実装部品との接続に応用する例が挙げられる。すなわち、図１２に示すように、図８の状態のものの上に実装部品９を組み合わせ、各凸状体１０の頂部がニッケルめっき２および金めっき４を介して実装部品９のパッドと接する状態とする。そしてこれをプレスして、各凸状体１０の頂部と実装部品９のパッドとが密着する状態とする。その際のプレスは、上記と同様、通常のプレス圧より高めの３９０Ｎ／ｃｍ²程度とする。プレス後の状態では、各凸状体１０が、ニッケルめっき２および金めっき４を介して実装部品９のパッドと強固に密着しており、かつ、ニッケルめっき３を介して銅めっき５（基層導体層）と接触している。すなわち各凸状体１０は、銅めっき５（基層導体層）と実装部品９との間の相互接続構造をなしている。その後、銅めっき５（基層導体層）に適宜のパターニングを施せばよい。
【００２５】
以上詳細に説明したように本実施の形態では、出発材料である銅箔１（主導体層）の片面全面にニッケルめっき３を形成するとともにその反対側の面にパターン付きのニッケルめっき２をより厚く形成し、ニッケルめっき２の表面上に金めっき４を形成し、ニッケルめっき３の表面に銅めっき５（基層導体層）を形成することとしている。そして、金めっき４およびニッケルめっき２をエッチングマスクとして銅箔１をエッチングして離散的な凸状体１０となし、凸状体１０をエッチングマスクとしてニッケルめっき３をエッチングすることとしている。さらに、ニッケルめっき２と金めっき４とを圧迫して上に凸となるように湾曲させている。
【００２６】
これにより、接続箇所の導電経路のほとんどがソリッドな金属（銅箔１など）により構成された接続材を得ている。また、その接続材に上層（銅箔７）または実装部品９をプレスすることにより、接続構造を得ている。そして、上層（銅箔７）または実装部品９に直接接触する金めっき４の上に、接着層６が残留しない。すなわち、導電経路中に絶縁成分がほとんど含まれないのである。かくして、導通箇所の抵抗が著しく低く、集積度や生産性にも優れた接続材、接続構造、およびそれらの製造方法が実現されている。
【００２７】
なお、本実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。例えば、全面ニッケルめっき３をもっと厚く形成するとともに、銅めっき５をなくし、図６のニッケルエッチングをしないこととしてもよい。この場合には、ニッケルめっき３が主導体層を成すこととなる。また、ニッケルめっき２とニッケルめっき３との厚さの差がもっと大きくし、金めっき４なしとすることも考えられる。あるいは、本実施の形態では、主導体層（銅箔１、凸状体１０）および基層導体層（銅箔５）を銅で構成し、パターンめっきおよび全面めっきをニッケルで構成したが、これらの金属種の組み合わせは、違っていてもよい。ただし、めっきにより適切に形成できることと、互いに選択的にエッチング可能であることが条件である。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明によれば、集積密度や生産性が高くかつ接続抵抗がきわめて低い層間接続等を実現するための接続材、およびその接続構造、さらにはそれらの製造方法が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る接続構造の製造の出発材である銅箔を示す断面図である。
【図２】図１の銅箔にパターンニッケルめっきおよび全面ニッケルめっきを施した状態を示す断面図である。
【図３】図２のパターンニッケルめっき上に金めっきを施した状態を示す断面図である。
【図４】図３の状態の下面に全面銅めっきを施した状態を示す断面図である。
【図５】図４の状態に対し、銅箔をエッチングして離散的な凸状体をなさしめた状態を示す断面図である。
【図６】図５の状態における全面ニッケルめっきのうち露出している部分をエッチングした状態を示す断面図である。
【図７】図６の状態のものを上方から圧迫してニッケルめっき（金めっき）を湾曲させた状態を示す断面図である。
【図８】図７の状態に対し、接着層を組み合わせた状態を示す断面図である。
【図９】図８の状態に対し銅箔を組み合わせた状態を示す断面図である。
【図１０】図９の状態のものをプレスして層間接続構造とした状態を示す断面図である。
【図１１】図７の状態に対し、樹脂付き銅箔を組み合わせる状況を示す断面図である。
【図１２】図８の状態に対し実装部品を組み合わせる状況を示す断面図である。
【符号の説明】
１銅箔（主導体層）
２ニッケルめっき（第１めっき層）
３ニッケルめっき（第２めっき層）
４金めっき（第１めっき層）
５銅めっき（基層導体層）
７銅箔（被接続物）
９実装部品（被接続物）
１０凸状体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a connection material or a connection structure for connecting between layers in a wiring board or connecting a wiring board and a mounting component, and a method of manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a wiring board, an interlayer connection structure that takes electrical connection between conductor layers is formed everywhere. The wiring board is also appropriately formed with a connection structure between the mounted components. As a technique to realize these connection structures with high density and high productivity, "Development of high-density printed wiring board by a new interlayer connection method" (Journal of Circuit Packaging Vol.11, No.2, pp106-112 (1996) )). There, a technique for forming conductive bumps using a conductive paste by a printing technique is introduced as an alternative to an interlayer connection technique using a copper through-hole plating method.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the connection structure according to the conventional technique has the following problems. That is, in this technique, since the connection structure is basically formed using a conductive paste, the conductivity of the bumps forming the conductive path is not so high, and the connection resistance cannot be ignored. For this reason, there was concern about the reliability of the connection, and it was difficult to use for high current applications.
[0004]
The present invention has been made to solve the problems of the connection structure according to the prior art described above. That is, the problem is to provide a connection material for realizing interlayer connection and the like having high integration density and high productivity and extremely low connection resistance, a connection structure thereof, and a manufacturing method thereof.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The connection material of the present invention made for the purpose of solving this problem includes a base conductor layer, a main conductor layer present on the base conductor layer, a pattern on the main conductor layer, and a main conductor layer. Has a first plating layer of different material, the main conductor layer is etched using the first plating layer as a mask to form discrete convex portions, and the first plating layer is convex upward Is curved.
[0006]
The connecting material of the present invention has a second plating layer that is located between the base layer conductor layer and the main conductor layer and is made of a different material, and the thickness when the second plating layer is formed is the first plating. It is desirable that the second plating layer is also etched at a location that is thinner than the thickness at the time of layer formation and where the main conductor layer is etched.
[0007]
In the connecting material of the present invention, a first plating layer made of a different material from the main conductor layer is formed in a pattern on one surface of the main conductor layer, a base layer conductor layer is formed on the entire other surface of the main conductor layer, and the first plating is performed. The main conductor layer is etched using the layer as a mask to form discrete convex portions, and the first plating layer is pressed from above and curved so as to be convex upward.
[0008]
In addition, a first plating layer made of a material different from that of the main conductor layer is formed on one surface of the main conductor layer, a base layer conductor layer is formed on the entire other surface of the main conductor layer, and the first plating layer is used as a mask. The body layer is etched to form discrete convex portions, the first plating layer is pressed from above and curved so as to be convex upward, and an object to be connected is arranged on the surface on the first plating layer side. If the top of the convex portion is in contact with the object to be connected via the first plating layer and the object to be connected and the base conductor layer are connected by the convex portion, the connection using the connecting material of the present invention is used. A structure is obtained.
[0009]
Here, the base conductor layer is formed on the entire other surface of the main conductor layer after forming a second plating layer that is different in material from the main conductor layer and the base layer conductor layer and is thinner than the first plating layer, and etching the main conductor layer. After that, it is desirable to etch the second plating layer using the main conductor layer (convex portion) as a mask and leave the first plating layer.
[0010]
In the present invention, the “convex portion” forms a connection conduction path. The convex portion is the remaining portion of the “main conductor layer” etched. Therefore, by forming the main conductor layer from a metallic material such as copper foil, a connection structure that has a much lower resistance than that including an insulating component such as a paste, and its connection structure are formed. Connection material is obtained. Moreover, since the pattern mask formation by photolithography etc. is only required once at the time of forming the first plating layer, the productivity is high.
[0011]
Here, when a low resistance connection structure is formed using the connection material of the present invention, a resin (adhesive layer) is pressed from above the connection material and the resin is penetrated through the convex portion, and then an object to be connected Is bonded to the connecting material. Then, after the resin penetrates the convex portion, the resin remains on the first plating layer (the top of the convex portion). Therefore, in the present invention, the first plating layer existing on the convex portion is curved so as to be convex upward. Therefore, it is easy to penetrate the resin, and the amount of the resin remaining in the first plating layer is also reduced. Furthermore, the residual resin existing on the first plating layer is released to the surroundings by a press performed when the object to be connected is bonded to the connection material. Therefore, there is no residual resin on the first plating layer after the object to be connected is bonded to the connecting material. That is, there is almost no insulating component in the conduction path of the connection. As a result, a connection structure having a very low resistance can be obtained.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0013]
First, a starting state for manufacturing the connection structure according to the present embodiment will be described. The connection structure according to the present embodiment is manufactured using a copper foil having a thickness of about 100 μm as a starting material (FIG. 1). This copper foil 1 is a main conductor layer. First, nickel plating is performed on both sides of the copper foil 1 (FIG. 2). At that time, the nickel plating 2 on the upper surface (hereinafter referred to as the upper surface) in the drawing is a pattern plating having a thickness of 5 μm, and the nickel plating 3 on the lower surface (hereinafter referred to as the lower surface) in the drawing is an entire plating having a thickness of 3 μm. And The formation of the nickel plating 2 with the upper pattern may be performed by once plating the entire surface and performing pattern etching. However, a method of forming a negative pattern mask resist in advance and forming the plating only in a portion without the mask resist. Is better. This is because the mask resist can be used as it is in the subsequent gold plating. In any case, the difference in thickness between the plating layers on both sides can be easily realized by controlling the current density on each side.
[0014]
Next, the gold plating 4 is formed on the surface of the nickel plating 2 with a pattern (FIG. 3). At that time, the mask resist used for forming the nickel plating 2 may be used as it is. A full mask is formed on the lower surface. A thickness of 1 μm is sufficient for the gold plating 4. Subsequently, the entire surface mask on the lower surface is removed, and instead, an entire surface mask is formed on the upper surface. In this state, a copper plating 5 having a thickness of about 20 μm is formed on the entire lower surface (FIG. 4). The copper plating 5 is a base conductor layer. In this state, the nickel plating 3 is located between the copper foil 1 (main conductor layer) and the copper plating 5 (base layer conductor layer).
[0015]
Next, all the mask resist on the upper surface is removed, and a full mask is formed again on the lower surface. In this state, etching is performed with an alkaline etchant. Then, only the copper foil 1 that is the main conductor layer is etched. At that time, the gold plating 4 and the nickel plating 2 act as an etching mask. Therefore, the copper foil 1 is etched only at portions where the gold plating 4 and the nickel plating 2 are not present, and becomes a discrete convex body 10 (FIG. 5). At this time, since the metal plating (nickel plating 2 and gold plating 4) is acting as an etching mask, the adhesion to the copper foil 1 is stronger than that of the resin resist mask. For this reason, peeling does not occur due to the hydraulic pressure (spray pressure) during etching. Therefore, the convex body 10 having a pattern faithful to the patterns of the gold plating 4 and the nickel plating 2 is reliably formed.
[0016]
Subsequently, etching is performed with a nitric acid-based etchant (such as a solder stripper). Then, copper is not etched and only nickel is etched. This etching is a quick etching to the extent that the nickel plating 3 having a thickness of 3 μm is melted. At this time, since the convex body 10 acts as an etching mask, the copper plating 5 is exposed upward in a place where the convex body 10 is not present (FIG. 6). In this state, the nickel plating 3 exists only under the convex body 10. In this state, the upper nickel plating 2 is mostly left, although the lower surface is slightly shaved. This is because the etching time is short, the nickel plating 2 is originally thicker than the nickel plating 3, and the upper surface of the nickel plating 2 is protected by the gold plating 4.
[0017]
Then, the nickel plating 2 and the gold plating 4 are pressed from above. At this time, a slightly cushioning member may be pressed. Then, the nickel plating 2 and the gold plating 4 are curved so as to protrude upward (FIG. 7). The reason why the nickel plating 2 and the gold plating 4 are curved in this manner is that the area of the nickel plating 2 (gold plating 4) is slightly larger than the area at the top of the convex body 10, as shown in FIG. is there. In the present embodiment, the state in FIG. 6 is pressed from above, but the state in FIG. 5 is pressed from above, and then etching with a nitric acid-based etchant is performed to obtain the state in FIG. You may get it.
[0018]
Next, the adhesive layer is combined. That is, the adhesive layer is pressed from above the convex bodies 10 in the state of FIG. 6 so that the convex bodies 10 penetrate the adhesive layer 6 (FIG. 8). Here, the top part of the convex body 10, more precisely, the gold plating 4 and the nickel plating 2 are curved so as to protrude upward. For this reason, it is easy to penetrate the adhesive layer 6. Further, the amount of the adhesive layer 6 remaining on the gold plating 4 is also small. As the adhesive layer 6, any of glass cloth prepreg, non-woven fabric prepreg, resin sheet and the like can be used. Alternatively, a liquid resin may be applied. In the state of FIG. 8, the nickel plating 2 and the gold plating 4 on the convex body 10 are exposed on the upper part of the adhesive layer 6.
[0019]
Then, the copper foil 7 is combined on the thing of the state of FIG. 8, and it is set as the state which the top part of each convex-shaped body 10 contacts the copper foil 7 through the nickel plating 2 and the gold plating 4 (FIG. 9). In this state, a slight adhesive layer 6 remains between the gold plating 4 and the copper foil 7. And this is pressed and it is set as the state of FIG. The press at that time is about 390 N / cm ^2, which is higher than the normal pressing pressure. This is because the top of each convex body 10 and the copper foil 7 are firmly adhered. In the state of FIG. 10, each convex body 10 is in contact with the copper foil 7 through the nickel plating 2 and the gold plating 4, and is in contact with the copper plating 5 (base conductor layer) through the nickel plating 3. is doing. That is, each convex body 10 forms an interlayer connection structure between the copper plating 5 (base layer conductor layer) and the copper foil 7 (upper layer).
[0020]
In addition, the adhesive layer 6 remaining between the gold plating 4 and the copper foil 7 in the state of FIG. 9 is released to the surroundings by pressing. This is because the nickel plating 2 and the gold plating 4 on the convex body 10 are curved. Therefore, in the state of FIG. 10, the adhesive layer 6 is not interposed between the gold plating 4 and the copper foil 7. Thereafter, the copper plating 5 (base layer conductor layer) and the copper foil 7 (upper layer) may be appropriately patterned.
[0021]
In the state of FIG. 8, the adhesive layer 6 remaining on the gold plating 4 may be removed by etching the top of the convex body 10. This is because, in the state of FIG. 10, the adhesive layer 6 is not reliably interposed between the gold plating 4 and the copper foil 7.
[0022]
In this structure, the conductive path of the interlayer connection portion is composed of nickel plating 3, convex body 10, nickel plating 2, and gold plating 4 from the bottom. This conductive path does not include a portion constituted by the conductive paste. Further, no adhesive layer 6 remains between the gold plating 4 and the copper foil 7. That is, most of them are made of solid metal. Therefore, the via resistance is extremely low. Further, the patterning for the structure of the interlayer connection is only required once for the mask resist for forming the upper nickel plating 2 in FIG. There is no complicated process like via-hole plating. Therefore, it is excellent in productivity. This also contributes to the realization of a high degree of integration. Furthermore, stock in the state of FIG. 7 or in the state of FIG. 10 (the arrangement of the convex bodies 10 is standard), and depending on the order received, the subsequent process (copper plating 5 (lower layer)) And patterning of the copper foil 7 (upper layer). 7 can be referred to as a “connecting material”.
[0023]
Subsequently, a modification will be described. As a first modification of the above, there is an example in which the range from FIG. 7 to FIG. 10 in the manufacturing process is manufactured by another method. That is, as shown in FIG. 11, the copper foil 8 with resin is disposed above each convex body 10 in the state of FIG. 7 and pressed. Of course, the copper foil 8 with resin is arranged so that the copper foil 81 is upward in the drawing and the resin layer 82 faces each convex body 10. The press is set to about 390 N / cm ^2, which is higher than the normal press pressure, as described above. Thus, each convex body 10 breaks through the resin layer 82 and comes into contact with the copper foil 81, and the top of each convex body 10 is in close contact with the copper foil 81 via the nickel plating 2 and the gold plating 4. It becomes. That is, the same state as in FIG. 10 is obtained.
[0024]
Next, as a second modification, there is an example applied to the connection between the wiring board and a mounting component such as an IC chip, instead of the interlayer connection in the wiring board. That is, as shown in FIG. 12, the mounting component 9 is combined on the state of FIG. 8, and the top of each convex body 10 is in contact with the pad of the mounting component 9 through the nickel plating 2 and the gold plating 4. To do. And this is pressed and it is set as the state which the top part of each convex-shaped body 10 and the pad of the mounting component 9 contact | adhere. The press at that time is about 390 N / cm ^2, which is higher than the normal press pressure, as described above. In the state after pressing, each convex body 10 is in close contact with the pad of the mounting component 9 via the nickel plating 2 and the gold plating 4 and the copper plating 5 (base layer conductor) via the nickel plating 3. Layer). That is, each convex body 10 forms an interconnection structure between the copper plating 5 (base layer conductor layer) and the mounting component 9. Thereafter, the copper plating 5 (base layer conductor layer) may be appropriately patterned.
[0025]
As described above in detail, in the present embodiment, the nickel plating 3 is formed on the entire surface of one side of the copper foil 1 (main conductor layer) as a starting material, and the patterned nickel plating 2 is further formed on the opposite surface. The gold plating 4 is formed on the surface of the nickel plating 2 and the copper plating 5 (base layer conductor layer) is formed on the surface of the nickel plating 3. Then, the copper foil 1 is etched using the gold plating 4 and the nickel plating 2 as an etching mask to form discrete convex bodies 10, and the nickel plating 3 is etched using the convex bodies 10 as an etching mask. Furthermore, the nickel plating 2 and the gold plating 4 are pressed and curved so as to protrude upward.
[0026]
As a result, a connection material is obtained in which most of the conductive paths at the connection locations are made of solid metal (such as copper foil 1). Moreover, the connection structure is obtained by pressing the upper layer (copper foil 7) or the mounting component 9 on the connecting material. Then, the adhesive layer 6 does not remain on the upper layer (copper foil 7) or the gold plating 4 that is in direct contact with the mounting component 9. That is, almost no insulating component is contained in the conductive path. Thus, a connection material, a connection structure, and a method for manufacturing them have been realized that have a remarkably low resistance at a conduction point and are excellent in integration and productivity.
[0027]
In addition, this Embodiment is only a mere illustration and does not limit this invention at all. Therefore, the present invention can be variously improved and modified without departing from the scope of the invention. For example, the entire surface nickel plating 3 may be formed thicker, the copper plating 5 may be eliminated, and the nickel etching of FIG. 6 may not be performed. In this case, the nickel plating 3 forms the main conductor layer. It is also conceivable that the difference in thickness between the nickel plating 2 and the nickel plating 3 is made larger so that the gold plating 4 is not provided. Alternatively, in the present embodiment, the main conductor layer (copper foil 1, convex body 10) and the base layer conductor layer (copper foil 5) are made of copper, and the pattern plating and the entire surface plating are made of nickel. The combination of metal species may be different. However, it is a condition that it can be appropriately formed by plating and can be selectively etched.
[0028]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, there are provided a connection material for realizing interlayer connection and the like having high integration density and high productivity and extremely low connection resistance, a connection structure thereof, and a manufacturing method thereof. Is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a copper foil which is a starting material for manufacturing a connection structure according to an embodiment.
2 is a cross-sectional view showing a state in which pattern nickel plating and whole surface nickel plating are applied to the copper foil of FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional view showing a state in which gold plating is applied on the pattern nickel plating of FIG. 2; FIG.
4 is a cross-sectional view showing a state in which the entire surface of the lower surface in FIG. 3 is plated with copper.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which a copper foil is etched to form discrete convex bodies with respect to the state of FIG.
6 is a cross-sectional view showing a state where an exposed portion of the entire surface nickel plating in the state of FIG. 5 is etched.
7 is a cross-sectional view showing a state in which nickel plating (gold plating) is curved by pressing the state in FIG. 6 from above. FIG.
8 is a cross-sectional view showing a state where an adhesive layer is combined with the state of FIG.
9 is a cross-sectional view showing a state in which a copper foil is combined with the state of FIG.
10 is a cross-sectional view showing a state in which the structure shown in FIG. 9 is pressed to form an interlayer connection structure.
11 is a cross-sectional view showing a situation where a resin-coated copper foil is combined with the state of FIG.
12 is a cross-sectional view showing a state in which mounted components are combined with the state of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Copper foil (main conductor layer)
2 Nickel plating (first plating layer)
3 Nickel plating (second plating layer)
4 Gold plating (first plating layer)
5 Copper plating (base conductor layer)
7 Copper foil (connected object)
9 Mounting parts (connected objects)
10 Convex body

Claims

A base conductor layer;
A main conductor layer present on the base conductor layer;
A first plating layer that is present in a pattern on the main conductor layer and has a different material from the main conductor layer,
The main conductor layer is etched using the first plating layer as a mask to form discrete convex portions,
The connecting material, wherein the first plating layer is curved so as to be convex upward.

In the connecting material according to claim 1,
A second plating layer that is located between the base conductor layer and the main conductor layer and has a different material from them,
The thickness at the time of forming the second plating layer is smaller than the thickness at the time of forming the first plating layer, and the second plating layer is also etched at a location where the main conductor layer is etched. Connecting material to be used.

Forming a first plating layer made of a material different from the main conductor layer in a pattern on one surface of the main conductor layer;
Forming a base conductor layer on the entire other surface of the main conductor layer;
Etching the main conductor layer using the first plating layer as a mask to form discrete convex portions,
A method for manufacturing a connecting material, wherein the first plating layer is pressed from above and curved so as to be convex upward.

Forming a first plating layer made of a material different from the main conductor layer in a pattern on one surface of the main conductor layer;
Forming a base conductor layer on the entire other surface of the main conductor layer;
Etching the main conductor layer using the first plating layer as a mask to form discrete convex portions,
The first plating layer is pressed from above and curved to be convex upward,
An object to be connected is disposed on the surface on the first plating layer side so that the top of the convex portion is in contact with the object to be connected via the first plating layer, and the object to be connected is formed by the convex portion. A manufacturing method of a connection structure, wherein the base conductor layer is connected.

In the manufacturing method of Claim 3 or Claim 4,
The base conductor layer is formed on the entire other surface of the main conductor layer after forming a second plating layer that is different in material from the main conductor layer and the base layer conductor layer and is thinner than the first plating layer,
After the main conductor layer is etched, the second plating layer is etched using the main conductor layer as a mask, and the first plating layer is left at that time.