JPH03285213A

JPH03285213A - 異方性導電膜の製造方法

Info

Publication number: JPH03285213A
Application number: JP8648090A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kobayashi; 寛史小林; Yoshihiro Yoshida; 芳博吉田; Takeshi Kozuka; 小塚　武
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1991-12-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ＬＳＩの実装や回路基板間の接続に用いられ
る異方性導電膜の製造方法に関する。

（従来の技術）従来の異方性導電膜において、例えば膜状の樹脂材料お
よび該樹脂材料中に分散された多数の導電粒子から構成
されるものがある。このような異方性導電膜によりＬＳ
Ｉを実装する場合、まず、膜状の樹脂材料に多数の導電
粒子を分散して構成される膜状部材を準備し、次いで、
該膜状部材を回路基板上に載置し、Ａｕバンブ付きのＬ
ＳＩチップを位置合わせして重ねる。次いで、ＬＳＩチ
フプを回路基板に加圧し、樹脂材料を加熱溶融させると
、Ａｕバンブと回路基板の電極間の導電粒子が両者に当
接して、両者が電気的に接続される。

すなわち、ＬＳＩチップは上述の膜状部材からなる異方
性導電膜により実装される。このような従来の異方性導
電膜は、例えば特開昭６１−１８８８１８号公報に記載
されている。

また、膜状のセラミックスからなる絶縁部材および絶縁
部材内に６０μｍ程度の微細ピンチで膜厚方向に埋め込
まれたＡ１等の導電部材から構成される異方性導電膜が
知られている。

（発明が解決しようとする課８）しかしながら、前者のような従来の異方性導電膜にあっ
ては、上述のような理由により、接続不良が発生し易く
、微細ピンチの高密度接続に対応することができないと
いった問題点があり、また、後者のような従来の異方性
導電膜にあっては接続の信軌性が低下するといった問題
点があった。

すなわち、前者の異方性導電膜にあっては、ＬＳＩチッ
プの電極が微細ピンチ、例えば１５０μｍピンチ以下に
なると、電極面積が小さくなり、ＬＳＩチップおよび回
路基板の電極間に存在する導電粒子の数が減少する。ま
た樹脂材料が加熱溶融されるとき、導電粒子が樹脂材料
の溶融に伴って移動する可能性がある。このため、電極
の端子数の増加に対応して、電極間に導電粒子が存在し
なくなる可能性が確率的に増大し、接続不良が発生し昌
くなる。一方、導電粒子の粒径を小さくすれば、電極間
の導電粒子の存在確率は増大するが、隣接する電極同士
がショートする可能性が確率的に増大して、接続不良が
発生し易くなり、微細ピッチの高密度接続に対応するこ
とができない。

一方、後者の異方性導電膜にあっては、微細ピッチ接続
には対応可能であるが、絶縁部材がセラミックスからな
るため、振動や外力により割れたり、欠けたりし易く、
また、異方性導電膜に熱応力が生じた場合、該熱応力に
より絶縁部材が割れて接続不良が発生し易く、接続の信
鯨性が低下する。

（発明の目的）そこで本発明は、微細ピッチの高密度接続に対応可能で
接続の信較性が高い異方性導電膜の製造方法を提供する
ことを目的としている。

（発明の構成）第１の発明による異方性導電膜の製造方法は、上記目的
を達成するため、導電基板の表面の所定領域をマスクし
て、該導電基板を陽極酸化し、前記所定領域の導電柱お
よび導電柱を支持する導電板からなる導電体と所定深さ
の孔を有し導電柱を取り囲むとともに導電板に当接する
陽極酸化膜とを形成する工程と、導電体の導電板を導電
柱および陽極酸化膜から分離する工程と、陽極酸化膜の
孔の底部を除去して、該孔を膜厚方法に貫通させる工程
と、陽極酸化膜の孔内および表面上の少なくとも一方に
絶縁部材を形成する工程と、を含むことを特徴とするも
のである。

また、第２の発明による異方性導電膜の製造方法は、上
記目的を達成するため、導電基板の上層部を陽極酸化し
て、所定深さの複数の孔を有する陽極酸化膜を形成する
工程と、該陽極酸化膜を導電基板の下層部から分離する
工程と、陽極酸化膜の孔の底部を除去して、孔を膜厚方
向に貫通させる工程と、陽極酸化膜の所定領域の孔内に
導電材料を埋め込み、陽極酸化膜から突出する導電部材
を形成する工程と、陽極酸化膜の残りの孔内および表面
上の少なくとも一方に絶縁部材を形成する工程と、を含
むことを特徴とするものである。

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

第１〜５図は第１の発明に係る異方性導電膜の製造方法
により製造される異方性導電膜の第１実施例を示す図で
ある。

まず、構成を説明する。

第１図において、１１は異方性導電膜であり、異方性導
電膜１１は第１絶縁部材１２、第２絶縁部材１３および
導電部材１４から構成される。第１絶縁部材１２はＡｆ
ＺＯ３からなる膜状の部材であり、膜厚方向に貫通する
複数の微小な貫通孔１２ａを有している。第２絶縁部材
１３は例えば絶縁性樹脂からなり、貫通孔１２ａ内に設
けられている。また、第２絶縁部材１３の両端面は第１
絶縁部材１２の両表面にほぼ一致している。導電部材１
４は例えばＡｌからなり、第１絶縁部材１２に囲まれて
いる。また、導電部材１４の両端部は第１絶縁部材１２
から突出している。

次に、異方性導電膜１１の製造方法を第２〜５図に従っ
て説明することにより、第１の発明に係る異方性導電膜
の製造方法の第１例を説明する。

まず、第２図に示すように、Ａ！基板６１の一方の表面
を所定パターンのフォトレジスト６２によりマスクし、
すなわち、Ａ！基板６１の表面の所定領域をマスクし、
０〜２０°Ｃの１０〜２０％硫酸溶液中で５〜６０分、
陽極酸化する。ただし、温度変動幅を５°Ｃ以内、電流
密度を１〜３Ａ／ｄｍ”とする。

この陽極酸化により、第３図に示すようなＡ２□０、か
らなる陽極酸化膜６３およびＡｌからなる導電体６４を
形成する。導電体６４はフォトレジスト６２に当接する
導電柱６４ａおよび導電柱６４ａを支持する導電板６４
ｂからなり、陽極酸化膜６３は、複数の微小な孔６３ａ
を有し、導電柱６４ａを取り囲むとともに導電板６４ｂ
に当接している。孔６３ａの孔深さは陽極酸化膜６３の
膜厚より僅かに小さく、孔径は０．２μｍ以下、孔ピッ
チは０．６μｍ以下である。

すなわち本工程が、導電基板の表面の所定領域をマスク
して、該導電基板を陽極酸化し、前記所定領域の導電柱
および導電柱を支持する導電板からなる導電体と所定深
さの孔を有し導電柱を取り囲むとともに導電板に当接す
る陽極酸化膜とを形成する工程である。

次いで、導電板６４ｂを研削、研磨して除去する。

すなわち本工程が、導電体の導電板を導電柱および陽極
酸化膜から分離する工程である。

次いで、第４図に示すように、陽極酸化膜６３の孔６３
ａの底部および導電柱６４ａの一部を研削、研磨して、
孔６３ａを膜厚方向に貫通させる。すなわち本工程が、
陽極酸化膜の孔の底部を除去して、該孔を膜厚方法に貫
通させる工程である。なお、上述の導電板６４ｂの研削
、研磨および孔６３ａの底部の研削、研磨は同時にして
もよい。

次いで、第５図に示すように、導電柱６４ａの露出面を
フォトレジスト６５によりマスクして、陽極酸化膜６３
の表層部を例えばドライエツチングやウェットエツチン
グにより除去する。

次いで、孔６３ａ内に絶縁性樹脂を埋め込み、あるいは
、スパッタや蒸着により３８０□等の酸化物を形成する
と、異方性導電膜１１が成形される。

なお、絶縁性樹脂は陽極酸化膜６３の表面を覆っていて
もよい。すなわち本工程が、陽極酸化膜の孔内および表
面上の少なくとも一方に絶縁部材を形成する工程である
。また、絶縁性樹脂を孔６３ａ内に埋め込む代わりに、
第５図に示す陽極酸化膜６３を熱湯中で封孔処理しても
よく、この場合、第６図に示す異方性導電膜２１が成形
され、第６図中、２３は水和物である。さらに、絶縁性
樹脂を孔６３ａ内に埋め込む代わりに、第５図に示す陽
極酸化膜６３の表面を絶縁性樹脂やテフロンあるいはＳ
　＝　Ｏｚ等によりコーティングしてもよい、この場合
、第７図に示す異方性導電膜３１が成形され、第７図中
、３３は絶縁性樹脂またはテフロンまたはＳバｈである
。異方性導電膜２１．３１はそれぞれ第１の発明に係る
異方性導電膜の製造方法により製造される異方性導電膜
の第２．３実施例を示す。

第８〜１１図は第２の発明に係る異方性導電膜の製造方
法により製造される異方性導電膜の一実施例を示す図で
ある。

まず、構成を説明する。

第８図において、４１は異方性導電膜であり、異方性導
電膜４１は第１絶縁部材４２、第２絶縁部材４３および
導電部材４４から構成される。第１絶縁部材４２は例え
ばＡ２□０．からなる膜状の部材であり、膜厚方向に貫
通する複数の微小な貫通孔４２ａを有している。導電部
材４４は例えばＡｕからなり、−部の貫通孔４２ａ内に
設けられている。また、導電部材４４の一端部は第１絶
縁部材４２から突出している。第２絶縁部材４３は例え
ば絶縁性樹脂からなり、残りの貫通孔４２ａ内に設けら
れている。また、第２絶縁部材４３の両端面は第１絶縁
部材４２の両表面にほぼ一致している。

次に、異方性導電膜４１の製造方法を第９〜１１図に従
って説明することにより、第２の発明に係る異方性導電
膜の製造方法を説明する。

まず、ＡＡ基板（図示しない）の上層部を上述と同様の
条件により陽極酸化する。この陽極酸化により、第９図
に示すようなＡｌｚＯ３からなる陽極酸化膜７１および
Ａｆからなる導電板７２が形成される。陽極酸化膜７１
は複数の微小な孔７１ａを有しており、孔７１ａは前述
の第３図の孔６３ａとほぼ同一のものである。すなわち
本工程が、導電基板の上層部を陽極酸化して、所定深さ
の複数の孔を有する陽極酸化膜を形成する工程である。

次いで、導電板７２を研削、研磨して除去する。

すなわち本工程が、陽極酸化膜を導電基板の下層部から
分離する工程である。

次いで、第１０図に示すように、陽極酸化膜７１の孔７
１ａの底部を研削、研磨して除去し、孔７１ａを膜厚方
向に貫通させる。すなわち本工程が、陽極酸化膜の孔の
底部を除去して、孔を膜厚方向に貫通させる工程である
。なお、上述の導電板７２の研削、研磨および孔７１ａ
の底部の研削、研磨は同時にしてもよい。

次いで、陽極酸化膜７１を所定パターンのフォトレジス
ト７３によりマスクして一部の孔７１ａの開口部を覆う
。

次いで、第１１図に示すように、電解析出により、陽極
酸化膜７１のフォトレジスト７３に覆われていない孔７
１ａ内に設けられて陽極酸化膜７１のから突出するＡｕ
材７４を形成し、フォトレジスト７３を除去する。すな
わち本工程が、陽極酸化膜の所定領域の孔内に導電材料
を埋め込み、陽極酸化膜から突出する導電部材を形成す
る工程である。なお、ＡＵ材７４０代わりにＣｕ材ある
いはＮｉ材を形成してもよく、また電解析出の代わりに
蒸着あるいはＣＶＤを用いてもよい。さらに導電性ペー
ストあるいは導電性高分子を孔７１ａ内に埋め込むよう
にしてもよい。

次いで、陽極酸化膜７１の残りの孔？ｌａ内に絶縁性樹
脂を埋め込み、あるいは、スパッタや蒸着により３．０
□等の酸化物を形成すると、異方性導電膜４１が成形さ
れる。なお、絶縁性樹脂は陽極酸化膜７１の表面を覆っ
ていてもよい。すなわち本工程が、陽極酸化膜の残りの
孔内および表面上の少なくとも一方に絶縁部材を形成す
る工程である。

また、絶縁性樹脂７５を孔７１ａ内に埋め込む代わりに
、第１１図に示す陽極酸化膜７１を熱湯中で封孔処理し
てもよい。さらに、絶縁性樹脂を孔７１ａ内に埋め込む
代わりに、第１１図に示す陽極酸化膜７１の表面を絶縁
性樹脂やテフロンあるいはＳ、Ｏ２等によりコーティン
グしてもよい。

上述の第１〜１１図に示される実施例では、Ａ！基板６
１の所定領域をマスクして陽極酸化することにより、導
電部材１４を形成し、あるいはＡ２基板の表層を陽極酸
化することにより形成される孔７１ａ内に導電部材４４
を形成しているので、フォトリソグラフィ技術により、
導電部材１４等を第１絶縁部材１２等に微細ピッチ、が
っ、任意のパターンで配設することができ、例えば導電
部材１４等の直径を０，２μｍ以下、ピンチを０．６μ
ｍ以下にすることができる。したがって、微細ピッチの
高密度接続に対応可能な異方性導電膜を提供することが
できる。

また、導電部材１４等が樹脂等より強固なＡｆｆ２０、
からなる第１絶縁部材１２等により確実に支持されてい
るので、例えば高密度接続でＬＳＩを実装する場合でも
、ＬＳＩチップおよび回路基板の電極間に導電部材１４
等を確実に配置することができ、電極間の接続や隣接電
極間のショートの可能性が導電粒子の存在確率により支
配されていた従来のものに比較すると、接続不良を確実
に防止することができ、接続の休転性を向上することが
できる。

さらに、絶縁性樹脂等からなる第２絶縁部材１３等がＡ
７！ｚｏｘからなる第１絶縁部材１２内に微細ピッチで
配設されているので、異方性導電膜に柔軟性をもたせる
ことができ、異方性導電膜を割れ難くすることができる
。したがって、異方性導電膜に振動や外力が加わった場
合でも、また熱応力が生じた場合でも、異方性導電膜の
割れを防止することができる。したがって、異方性導電
膜の割れによる接続不良の発注を防止することができ、
接続の休転性を向上することができる。

またさらに、第２絶縁部材１３等が絶縁性樹脂からなる
場合、例えばＬＳＩを基板に実装するときの接着剤を兼
用することができ、実装工程を簡略化することができる
。

（効果）本発明によれば、導電基板の所定領域をマスクして陽極
酸化することにより、導電部材を形成し、あるいはＡｌ
基板の表層を陽極酸化することにより形成される孔内に
導電部材を形成しているので、微細ピッチの高密度接続
に対応するとともに接続の休転性を向上することができ
る。

また、陽極酸化膜の孔内に絶縁部材を形成しているので
、異方性導電膜に柔軟性をもたせることができ、異方性
導電膜の割れを防止することができる。したがって、接
続の休転性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は第１の発明に係る異方性導電膜の製造方法
により製造される異方性導電膜の第１実施例を示す図で
あり、第１図はその断面図、第２〜５図はその製造方法
を説明するための断面図、第６図は第１の発明に係る異
方性導電膜の製造方法により製造される異方性導電膜の
第２実施例を示す断面図、第７図は第１の発明に係る異
方性導電膜の製造方法により製造される異方性導電膜の
第３実施例を示す断面図、第８〜１１図は第２の発明に
係る異方性導電膜の製造方法により製造される異方性導
電膜の一実施例を示す図であり、第８図はその断面図、
第９〜１１図はその製造方法を説明するための断面図で
ある。６１・・・・・・Ａｌ基板（導電基板）、６３・・・・
・・陽極酸化膜、６３ａ・・・・・−陽極酸化膜の孔、６４・・・・・・導電体、６４ａ・・・・・・導電柱、６４ｂ・−・・−・導電板、７１・・−・・・陽極酸化膜、７１ａ・・−・・・陽極酸化膜の孔、７２・・・・・・導電板（導電基板の下層部）、７４・
・・・・・Ａｕ材（導電部材）。第１図第４図第５図第７図ス１第８図手続補正書（自発）平成２年６月７日第第０図図特願平２−８６４８０号２、発明の名称異方性導電膜の製造方法３、補正をする者事件との関係　特許出願人住所　東京都大田区中馬込１丁目３番６号名称　（６７
４）株式会社　リコー４、代理人　■１５１住所　東京都渋谷区代々木２丁目６番９号第１図５、補正の対象明細書の「発明の詳細な説明」の欄。６、補正の内容１）　明細書第７頁第１２行目にｒｌＯ〜２０％」とあ
るのを、「５〜２０％」と補正する。２）明細書第７頁第１４行目に「５℃以内」とあるのを
、「±２℃」と補正する。３）明細書第７頁第１４行目に「１〜３ＡＪとあるのを
、「０．６〜３ＡＪと補正する。４）明細書第８頁第３行目に「０．２μｍ以下」とある
のを、「１０〜３０ｎｍＪと補正する。５）明細書第８頁第３行目に「０．６μｍ以下」とある
のを、「３０〜１００　ｎｍＪと補正する。６）　明細書第８頁第１０行目に「研削、研磨して」と
あるのを、「研削、研磨するか、臭素−メタノール溶液
等で溶解して」と補正する。７）　明細書第１３頁第１７行目に「０．２μｍ以下、
ピッチを０．６　μｍ以下に」とあるのを、「５μｍ、
ピッチを１０μｍ程度にまで」と補正する。以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）導電基板の表面の所定領域をマスクして、該導電
基板を陽極酸化し、前記所定領域の導電柱および導電柱
を支持する導電板からなる導電体と所定深さの孔を有し
導電柱を取り囲むとともに導電板に当接する陽極酸化膜
とを形成する工程と、導電体の導電板を導電柱および陽
極酸化膜から分離する工程と、陽極酸化膜の孔の底部を
除去して、該孔を膜厚方法に貫通させる工程と、陽極酸
化膜の孔内および表面上の少なくとも一方に絶縁部材を
形成する工程と、を含むことを特徴とする異方性導電膜
の製造方法。（２）導電基板の上層部を陽極酸化して、
所定深さの複数の孔を有する陽極酸化膜を形成する工程
と、該陽極酸化膜を導電基板の下層部から分離する工程
と、陽極酸化膜の孔の底部を除去して、孔を膜厚方向に
貫通させる工程と、陽極酸化膜の所定領域の孔内に導電
材料を埋め込み、陽極酸化膜から突出する導電部材を形
成する工程と、陽極酸化膜の残りの孔内および表面上の
少なくとも一方に絶縁部材を形成する工程と、を含むこ
とを特徴とする異方性導電膜の製造方法。