JP4526747B2 - 配線基板の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線基板の製造方法に関する。特に本発明は、微細な貫通孔及び当該貫通孔に充填された導電性部材を有する配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板に設けられた貫通孔、及び当該貫通孔に設けられた導電部材を有する従来の配線基板として、貫通孔にワイヤを挿入した後、ワイヤと貫通孔との隙間を樹脂等で封することにより製造された配線基板がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年のマイクロマシンの微細化に伴い、例えばマイクロマシンに電力を供給するための、微小な導電部材及び／又は微小ピッチで設けられた導電部材を有する配線基板の開発が望まれている。
【０００４】
しかしながら従来の配線基板は、基板に貫通孔を設け、当該貫通孔にワイヤを挿入する必要がある。ワイヤを貫通孔に挿入するためには、ワイヤの径にある程度の太さが必要であるため、その微細化には限界がある。そのため配線基板の微細化は極めて困難な状況となっている。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる配線基板の製造方法を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の１つの形態によると、貫通孔及び当該貫通孔に設けられた導電性部材を有する配線基板の製造方法であって、第１の基板上に第１の導電性膜を形成するステップと、第２の基板の表面から裏面に向かって貫通孔を形成するステップと、第１の基板における第１の導電性膜が形成された面と、第１の基板の表面とが対向するように、第１の基板と第２の基板とを貼り合わせるステップと、第１の導電性膜を電極として、電鋳により貫通部に導電性部材を形成するステップとを備えたことを特徴とする配線基板の製造方法を提供する。
【０００７】
第２の基板における表面及び貫通孔の内壁に、第２の導電性膜を形成するステップを更に備えることが好ましく、また、第１の基板と第１の導電性膜との間に、中間導電膜を形成するステップを更に備えることが好ましい。
【０００８】
また、第１の導電性膜を除去することにより、第１の基板と、導電性部材が形成された第２の基板とを離脱させるステップを更に備えることが好ましい。この場合、第１の導電性膜を形成するステップは、錫を含む材料により第１の導電性膜を形成することが好ましい。また、離脱させるステップは、第１の導電性膜を加熱するステップを含むことが好ましい。
【０００９】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法の途中工程を示す。
図１（ａ）は、第１の基板１００を用意するステップを示す。本実施形態において第１の基板１００は、ガラス基板である。第１の基板１００は、例えばシリコン基板などの単結晶基板や、例えば金、ニッケル、銅、アルミニウム、あるいはチタンなどの金属基板であってもよい。
【００１２】
続いて、図１（ｂ）に示すように、第１の基板１００に第１の中間導電膜１１０及び第２の中間導電膜１２０を形成する。第１の中間導電膜１１０及び第２の中間導電膜１２０は、それぞれ第１の基板１００及び第１の中間導電膜１２０に対して高い密着性を有する材料により形成されるのが望ましい。本実施形態において第１の中間導電膜１１０及び第２の中間導電膜１２０は、それぞれクロム及び金であって、スパッタリング法により形成される。また、後述する第１の導電性膜１３０が、第１の基板１００又は第１の中間導電膜１１０に対して高い密着性を有する場合には、第１の中間導電膜１１０又は第２の中間導電膜１２０を形成する工程は省略してもよい。
【００１３】
続いて、図１（ｃ）に示すように、第２の中間導電膜１２０上に、第１の導電性膜１３０を形成する。第１の導電性膜１３０は、後述する導電性部材を鍍金により形成するためのシード層として機能する材料により形成されるのが望ましい。本実施形態において第１の導電性膜１３０は錫であって、スパッタリング法により形成される。
【００１４】
図１（ｄ）は、第２の基板２００を用意するステップを示す。第２の基板２００は、絶縁性を有し、強度が高く、加工しやすい基板であることが望ましい。本実施形態において、第２の基板２００はガラス基板である。また他の例において第２の基板２００は、例えばシリコン基板などの単結晶基板であってもよい。
【００１５】
図１（ｅ）は、第２の基板２００に貫通孔を形成するステップを示す。貫通孔２１０は、第２の基板の表面２１２から裏面２１４に向かって、第２の基板２００を貫通して形成される。本実施形態において貫通孔２１０は、第２の基板２００の表面２１２及び／又は裏面２１４に対して略垂直に形成される。貫通孔２１０は、第２の基板２００の表面２１２及び／又は裏面２１４に対して斜めに形成されてもよい。また貫通孔２１０は、表面２１２又は裏面２１４から、裏面２１４又は表面２１２に向かって断面が狭くなるようなテーパ形状を有するように形成されてもよい。貫通孔２１０がテーパ形状を有するように形成されることにより、後述する第２の導電性膜２２０を形成するステップにおいて、より容易に貫通孔２１０の内壁２１６に第２の導電性膜２２０を形成することができる。
【００１６】
図１（ｆ）は、第２の基板２００に第２の導電性膜２２０を形成するステップを示す。第２の導電性膜２２０は、第２の基板２００の表面２１２及び内壁２１６に形成されるのが望ましい。第２の導電性膜２２０は、例えばスパッタリング法や蒸着法などの物理蒸着により、第２の導電性膜２２０を形成する材料を、第２の基板２００の表面２１２から裏面２１４に向かう方向に飛散させることにより、表面２１２及び内壁２１６に形成するのが望ましい。
【００１７】
図２は、本実施形態に係る配線基板の製造方法の途中工程を示す。
まず、図２（ａ）に示すように、図１（ｃ）において得られた第１の基板１００と、図１（ｆ）において得られた第２の基板２００とを貼り合わせる。本実施形態においては、第２の基板２００に設けられた第２の導電性膜２２０と、第１の基板１００に設けられた第１の導電性膜１３０とが接するように、第１の基板１００と第２の基板２００とを貼り合わせる。この場合、第１の導電性膜１３０と第２の導電性膜２２０とを加熱することにより、第１の導電性膜１３０と第２の導電性膜２２０とを熱圧着することが好ましい。第１の導電性膜１３０と第２の導電性膜２２０とを熱圧着することにより、第１の基板１００と第２の基板２００とをより強く密着させることができる。
【００１８】
また、第２の基板２００に第２の導電性膜２２０が設けられない場合には、第２の基板２００の表面２１２と第１の導電性膜１３０とが接するように、第１の基板１００と第２の基板２００とを貼り合わせてもよい。この場合、第１の導電性膜１３０と第２の基板２００の表面２１２とを陽極接合することが好ましい。
【００１９】
続いて、図２（ｂ）に示すように、貫通孔２１０に導電性部材３００を形成する。導電性部材３００は、電鋳により貫通孔２１０を充填するように形成されるのが望ましい。また、導電性部材３００は、ニッケル、銅、金などの高い導電性を有する材料により形成されるのが望ましい。本実施形態において導電性部材３００は、第１の導電性膜１３０を電極とした電解鍍金により、ニッケルを貫通孔２１０に充填させることにより形成される。
【００２０】
本実施形態において、鍍金により導電性部材３００を形成することにより、貫通孔２１０を封止することができる。そのため配線基板を、例えばマイクロスイッチなどの気密性を必要とするマイクロマシンに使用した場合であっても、十分に気密性を保つことができる。
【００２１】
続いて、図２（ｃ）に示すように、第１の基板１００と第２の基板２００とを離脱させる。具体的には、第１の導電性膜１３０を除去することにより、第１の基板１００と第２の基板２００とを離脱させるのが好ましい。本実施形態においては、第１の導電性膜１３０を加熱し、第１の導電性膜１３０を溶融させることにより、第１の導電性膜１３０を除去する。この場合、第１の導電性膜１３０を形成する材料の融点の２／３以上の温度に、第１の導電性膜１３０を加熱することにより、第１の導電性膜１３０を除去するのが好ましい。また、第１の導電性膜１３０は導電性部材３００及び第２の導電性膜２２０を形成する材料より、融点が低い材料により形成されるのが望ましい。
【００２２】
本実施形態において第１の導電性膜１３０を、融点が低い錫により形成することにより、第１の基板１００と第２の基板２００とを容易に離脱させることができる。
【００２３】
続いて、図２（ｄ）に示すように、導電性部材３００及び第２の導電性膜２２０の不要な部分を除去する。具体的には、第２の基板２００の表面２１２から突出した導電性部材３００、及び表面２１２に設けられた第２の導電性膜２２０を除去することにより、それぞれの貫通孔２１０に設けられた導電性部材３００及び第２の導電性膜２２０を絶縁する。そして、第２の基板２００の裏面から突出した導電性部材３００を除去する。本実施形態においては、第２の基板２００の表面２１２及び裏面２１４の双方を、化学機械研磨（ＣＭＰ： Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈ）により研磨することにより、第２の導電性膜２２０及び導電性部材３００を除去するとともに、第２の基板２００の表面２１２及び裏面２１４を平坦化することにより配線基板を得る。
【００２４】
本実施形態において第２の基板２００を研磨する工程を備えることにより、第１の基板１００と第２の基板２００とを離脱させる工程において、第２の基板２００に第１の導電性膜１３０が残留した場合であっても、研磨する工程において残留した第１の導電性膜１３０を除去することができる。
【００２５】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【発明の効果】
【００２６】
上記説明から明らかなように、本発明によれば非常に微細な導電部材を有する配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法の途中工程を示す。
【図２】本実施形態に係る配線基板の製造方法の途中工程を示す。
【符号の説明】
１００ 第１の基板 １１０ 第１の中間導電膜
１２０ 第２の中間導電膜 １３０ 第１の導電性膜
２００ 第２の基板 ２１０ 貫通孔
２１２ 表面 ２１４ 裏面
２１６ 内壁 ２２０ 第２の導電性膜
３００ 導電部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線基板の製造方法に関する。特に本発明は、微細な貫通孔及び当該貫通孔に充填された導電性部材を有する配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板に設けられた貫通孔、及び当該貫通孔に設けられた導電部材を有する従来の配線基板として、貫通孔にワイヤを挿入した後、ワイヤと貫通孔との隙間を樹脂等で封することにより製造された配線基板がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年のマイクロマシンの微細化に伴い、例えばマイクロマシンに電力を供給するための、微小な導電部材及び／又は微小ピッチで設けられた導電部材を有する配線基板の開発が望まれている。
【０００４】
しかしながら従来の配線基板は、基板に貫通孔を設け、当該貫通孔にワイヤを挿入する必要がある。ワイヤを貫通孔に挿入するためには、ワイヤの径にある程度の太さが必要であるため、その微細化には限界がある。そのため配線基板の微細化は極めて困難な状況となっている。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる配線基板の製造方法を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の１つの形態によると、貫通孔及び当該貫通孔に設けられた導電性部材を有する配線基板の製造方法であって、第１の基板上に第１の導電性膜を形成するステップと、第２の基板の表面から裏面に向かって貫通孔を形成するステップと、第１の基板における第１の導電性膜が形成された面と、第１の基板の表面とが対向するように、第１の基板と第２の基板とを貼り合わせるステップと、第１の導電性膜を電極として、電鋳により貫通部に導電性部材を形成するステップとを備えたことを特徴とする配線基板の製造方法を提供する。
【０００７】
第２の基板における表面及び貫通孔の内壁に、第２の導電性膜を形成するステップを更に備えることが好ましく、また、第１の基板と第１の導電性膜との間に、中間導電膜を形成するステップを更に備えることが好ましい。
【０００８】
また、第１の導電性膜を除去することにより、第１の基板と、導電性部材が形成された第２の基板とを離脱させるステップを更に備えることが好ましい。この場合、第１の導電性膜を形成するステップは、錫を含む材料により第１の導電性膜を形成することが好ましい。また、離脱させるステップは、第１の導電性膜を加熱するステップを含むことが好ましい。
【０００９】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法の途中工程を示す。
図１（ａ）は、第１の基板１００を用意するステップを示す。本実施形態において第１の基板１００は、ガラス基板である。第１の基板１００は、例えばシリコン基板などの単結晶基板や、例えば金、ニッケル、銅、アルミニウム、あるいはチタンなどの金属基板であってもよい。
【００１２】
続いて、図１（ｂ）に示すように、第１の基板１００に第１の中間導電膜１１０及び第２の中間導電膜１２０を形成する。第１の中間導電膜１１０及び第２の中間導電膜１２０は、それぞれ第１の基板１００及び第１の中間導電膜１２０に対して高い密着性を有する材料により形成されるのが望ましい。本実施形態において第１の中間導電膜１１０及び第２の中間導電膜１２０は、それぞれクロム及び金であって、スパッタリング法により形成される。また、後述する第１の導電性膜１３０が、第１の基板１００又は第１の中間導電膜１１０に対して高い密着性を有する場合には、第１の中間導電膜１１０又は第２の中間導電膜１２０を形成する工程は省略してもよい。
【００１３】
続いて、図１（ｃ）に示すように、第２の中間導電膜１２０上に、第１の導電性膜１３０を形成する。第１の導電性膜１３０は、後述する導電性部材を鍍金により形成するためのシード層として機能する材料により形成されるのが望ましい。本実施形態において第１の導電性膜１３０は錫であって、スパッタリング法により形成される。
【００１４】
図１（ｄ）は、第２の基板２００を用意するステップを示す。第２の基板２００は、絶縁性を有し、強度が高く、加工しやすい基板であることが望ましい。本実施形態において、第２の基板２００はガラス基板である。また他の例において第２の基板２００は、例えばシリコン基板などの単結晶基板であってもよい。
【００１５】
図１（ｅ）は、第２の基板２００に貫通孔を形成するステップを示す。貫通孔２１０は、第２の基板の表面２１２から裏面２１４に向かって、第２の基板２００を貫通して形成される。本実施形態において貫通孔２１０は、第２の基板２００の表面２１２及び／又は裏面２１４に対して略垂直に形成される。貫通孔２１０は、第２の基板２００の表面２１２及び／又は裏面２１４に対して斜めに形成されてもよい。また貫通孔２１０は、表面２１２又は裏面２１４から、裏面２１４又は表面２１２に向かって断面が狭くなるようなテーパ形状を有するように形成されてもよい。貫通孔２１０がテーパ形状を有するように形成されることにより、後述する第２の導電性膜２２０を形成するステップにおいて、より容易に貫通孔２１０の内壁２１６に第２の導電性膜２２０を形成することができる。
【００１６】
図１（ｆ）は、第２の基板２００に第２の導電性膜２２０を形成するステップを示す。第２の導電性膜２２０は、第２の基板２００の表面２１２及び内壁２１６に形成されるのが望ましい。第２の導電性膜２２０は、例えばスパッタリング法や蒸着法などの物理蒸着により、第２の導電性膜２２０を形成する材料を、第２の基板２００の表面２１２から裏面２１４に向かう方向に飛散させることにより、表面２１２及び内壁２１６に形成するのが望ましい。
【００１７】
図２は、本実施形態に係る配線基板の製造方法の途中工程を示す。
まず、図２（ａ）に示すように、図１（ｃ）において得られた第１の基板１００と、図１（ｆ）において得られた第２の基板２００とを貼り合わせる。本実施形態においては、第２の基板２００に設けられた第２の導電性膜２２０と、第１の基板１００に設けられた第１の導電性膜１３０とが接するように、第１の基板１００と第２の基板２００とを貼り合わせる。この場合、第１の導電性膜１３０と第２の導電性膜２２０とを加熱することにより、第１の導電性膜１３０と第２の導電性膜２２０とを熱圧着することが好ましい。第１の導電性膜１３０と第２の導電性膜２２０とを熱圧着することにより、第１の基板１００と第２の基板２００とをより強く密着させることができる。
【００１８】
また、第２の基板２００に第２の導電性膜２２０が設けられない場合には、第２の基板２００の表面２１２と第１の導電性膜１３０とが接するように、第１の基板１００と第２の基板２００とを貼り合わせてもよい。この場合、第１の導電性膜１３０と第２の基板２００の表面２１２とを陽極接合することが好ましい。
【００１９】
続いて、図２（ｂ）に示すように、貫通孔２１０に導電性部材３００を形成する。導電性部材３００は、電鋳により貫通孔２１０を充填するように形成されるのが望ましい。また、導電性部材３００は、ニッケル、銅、金などの高い導電性を有する材料により形成されるのが望ましい。本実施形態において導電性部材３００は、第１の導電性膜１３０を電極とした電解鍍金により、ニッケルを貫通孔２１０に充填させることにより形成される。
【００２０】
本実施形態において、鍍金により導電性部材３００を形成することにより、貫通孔２１０を封止することができる。そのため配線基板を、例えばマイクロスイッチなどの気密性を必要とするマイクロマシンに使用した場合であっても、十分に気密性を保つことができる。
【００２１】
続いて、図２（ｃ）に示すように、第１の基板１００と第２の基板２００とを離脱させる。具体的には、第１の導電性膜１３０を除去することにより、第１の基板１００と第２の基板２００とを離脱させるのが好ましい。本実施形態においては、第１の導電性膜１３０を加熱し、第１の導電性膜１３０を溶融させることにより、第１の導電性膜１３０を除去する。この場合、第１の導電性膜１３０を形成する材料の融点の２／３以上の温度に、第１の導電性膜１３０を加熱することにより、第１の導電性膜１３０を除去するのが好ましい。また、第１の導電性膜１３０は導電性部材３００及び第２の導電性膜２２０を形成する材料より、融点が低い材料により形成されるのが望ましい。
【００２２】
本実施形態において第１の導電性膜１３０を、融点が低い錫により形成することにより、第１の基板１００と第２の基板２００とを容易に離脱させることができる。
【００２３】
続いて、図２（ｄ）に示すように、導電性部材３００及び第２の導電性膜２２０の不要な部分を除去する。具体的には、第２の基板２００の表面２１２から突出した導電性部材３００、及び表面２１２に設けられた第２の導電性膜２２０を除去することにより、それぞれの貫通孔２１０に設けられた導電性部材３００及び第２の導電性膜２２０を絶縁する。そして、第２の基板２００の裏面から突出した導電性部材３００を除去する。本実施形態においては、第２の基板２００の表面２１２及び裏面２１４の双方を、化学機械研磨（ＣＭＰ： Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈ）により研磨することにより、第２の導電性膜２２０及び導電性部材３００を除去するとともに、第２の基板２００の表面２１２及び裏面２１４を平坦化することにより配線基板を得る。
【００２４】
本実施形態において第２の基板２００を研磨する工程を備えることにより、第１の基板１００と第２の基板２００とを離脱させる工程において、第２の基板２００に第１の導電性膜１３０が残留した場合であっても、研磨する工程において残留した第１の導電性膜１３０を除去することができる。
【００２５】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【発明の効果】
【００２６】
上記説明から明らかなように、本発明によれば非常に微細な導電部材を有する配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法の途中工程を示す。
【図２】本実施形態に係る配線基板の製造方法の途中工程を示す。
【符号の説明】
１００ 第１の基板 １１０ 第１の中間導電膜
１２０ 第２の中間導電膜 １３０ 第１の導電性膜
２００ 第２の基板 ２１０ 貫通孔
２１２ 表面 ２１４ 裏面
２１６ 内壁 ２２０ 第２の導電性膜
３００ 導電部材
Claims (6)
- 貫通孔及び当該貫通孔に設けられた導電性部材を有する配線基板の製造方法であって、
第１の基板上に第１の導電性膜を形成するステップと、
第２の基板の表面から裏面に向かって前記貫通孔を形成するステップと、
前記第１の基板における前記第１の導電性膜が形成された面と、前記第１の基板の前記表面とが対向するように、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせるステップと、
前記第１の導電性膜を電極として、電鋳により前記貫通孔に前記導電性部材を形成するステップと、
前記第１の導電性膜を除去することにより、前記第１の基板と、前記導電性部材が形成された前記第２の基板とを離脱させるステップと
を備えた配線基板の製造方法。 - 前記第２の基板における前記表面及び前記貫通孔の内壁に、第２の導電性膜を形成するステップを更に備えたことを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。
- 前記貼り合わせるステップは、前記第１の基板に設けられた前記第１の導電性膜と、前記第２の基板に設けられた前記第２の導電性膜とが接するように、密着させる請求項２に記載の配線基板の製造方法。
- 前記第１の基板と前記第１の導電性膜との間に、中間導電膜を形成するステップを更に備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の配線基板の製造方法。
- 前記第１の導電性膜を形成するステップは、錫を含む材料により前記第１の導電性膜を形成することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の配線基板の製造方法。
- 前記離脱させるステップは、前記第１の導電性膜を加熱するステップを含むことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の配線基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001287829A JP4526747B2 (ja) | 2001-08-17 | 2001-08-17 | 配線基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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