JPH06231818A

JPH06231818A - 弾性を有する異方導電コネクター

Info

Publication number: JPH06231818A
Application number: JP1458993A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kaneto; 正行金戸; Naoharu Morita; 尚治森田; Toshikazu Baba; 俊和馬場; Toshiki Naito; 俊樹内藤
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1993-02-01
Filing date: 1993-02-01
Publication date: 1994-08-19

Abstract

(57)【要約】【目的】接続後に外部応力が加わったり、反復応力が
加わっても、応力緩和によって接続部が外れることがな
いクッション性が良好な異方導電コネクターを提供す
る。【構成】片面もしくは両面に反発弾性が５〜７０％の
弾性体層１１を積層してなる絶縁性フィルム１を用い、
このフィルム１の厚み方向に金属物質を充填してなる導
通路２が形成される。導通路２は絶縁性フィルム１の表
裏面に達し、導通路端には金属バンプ３が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は弾性を有する異方導電コ
ネクターに関する。

【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
の接続などに、異方導電コネクター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接続を容易にするための金属
バンプがシート表面にないので、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】そこで、これを解決するために絶縁性フィ
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コネクターが、特開昭
６２−４３００８号公報や特開昭６３−４０２１８号公
報、特開昭６３−９４５０４号公報に提案されている。
しかしながら、上記コネクターでは保持する金属物質が
脱落するなどの恐れがあり、電気的接続信頼性において
やや問題を有するものである。

【０００５】本発明者らは上記金属物質の脱落を防止す
るものとして、特開平３−２６６３０６号公報に特定形
状のバンプを有する異方導電コネクターを提案してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特定の
バンプ形状を有する異方導電コネクターを用いても、導
通路となる金属物質を保持する絶縁性フィルム自体には
通常、弾力性がないので、異方導電コネクターを用いて
接続したのち、該コネクターに外部からの応力が加わる
と充分に応力緩和を起こすことができず、その結果、接
続部分が外れて接続不良を起こしたり、また、反復応力
が加わった場合の機械的疲労によって異方導電コネクタ
ー自体が損傷するなどの問題を生じる可能性がある。

【０００７】また、絶縁性フィルムを弾性体から構成す
ることも考えられるが、弾性体は機械的強度や熱的安定
性（特に、寸法安定性）などに劣るために決して実用的
なものではない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは従
来の異方導電コネクターが有する上記課題を解決し、弾
力性、所謂クッション性を有しながら械的強度や熱的安
定性も兼ね備え、しかも導通路となる金属物質の脱落も
ほとんど生じない異方導電コネクターを提供すべく検討
を重ね、本発明を完成するに至った。

【０００９】即ち、本発明は絶縁性フィルムの厚み方向
に金属物質を充填してなる複数の導通路を有し、導通路
端に位置する絶縁性フィルム表裏面には金属バンプが形
成されてなる異方導電コネクターであって、上記絶縁性
フィルムが片面もしくは両面に反発弾性５〜７０％の弾
性体層を有する積層フィルムであることを特徴とする弾
性を有する異方導電コネクターを提供するものである。

【００１０】以下、本発明を図面を用いて説明する。

【００１１】図１は本発明の弾性を有する異方導電コネ
クターの断面図である。

【００１２】図１において絶縁性フィルム１は片面もし
くは両面に特定の反発弾性値を有する弾性体層１１が積
層されている。また、絶縁性フィルム１には厚み方向に
それぞれ独立した導通路２が形成されており、絶縁性フ
ィルム１の表面と裏面とを導通させている。また、導通
路２の端部の絶縁性フィルム面には接続操作を容易にす
るために金属バンプ３が形成されている。金属バンプ３
の形状は特に限定されないが、導通路２が絶縁性フィル
ム１から脱落して導通不良を起こさないようにするため
には、図示するような形状、即ち、絶縁性フィルム内の
導通路径よりも大きな底面径を有する金属バンプを形成
して、所謂リベット状の導通路とすることが好ましいも
のである。

【００１３】図２は導通路を２種類の金属からなる多層
構造（導通路２および１２）とした本発明の異方導電コ
ネクターを示す拡大断面図である。

【００１４】本発明に用いる絶縁性フィルム１を構成す
るベースとなるフィルムは電気絶縁特性を有するプラス
チック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、熱的寸法安定性や機
械的強度などの点からはポリイミド系樹脂を用いること
が好ましい。また、絶縁性フィルム１を構成する弾性体
層１１は反発弾性が５〜７０％、好ましくは３０〜５０
％の値を有するものであれば、オレフィン系ゴム、ウレ
タン系ゴム、エステル系ゴム、スチレン系ゴム、アミド
系ゴム、シリコーン系ゴム、フッ素系ゴム、これらを混
合したゴムなどを用いることができる。これらのゴムの
うち、熱的安定性の点からはシリコーン系ゴム、フッ素
系ゴムなどの弾性体を用いることが好ましい。本発明の
異方導電コネクターにおいては、弾性体層１１の反発弾
性があまり大きすぎると、所望のクッション性を発揮さ
せることができないので、最大でも７０％程度とするこ
とが好ましいのである。なお、本発明における反発弾性
とは、ＪＩＳ−Ｋ６３０１−１１に規定する方法による
ものであり、値が大きいほど硬くクッション性がないこ
とを示す指標となる。

【００１５】本発明の異方導電コネクターにおいて絶縁
性フィルム１は上記ベースフィルムおよび弾性体層１１
との積層構造からなるものであるが、本発明の効果であ
るクッション性を充分に発揮するためには、ベースフィ
ルムおよび弾性体層１１の厚みは５〜２００μｍ、好ま
しくは１０〜１００μｍとする。特に、弾性体層１１の
厚みを絶縁性フィルム１全体の総厚みの１０〜９０％、
好ましくは３０〜６０％とすることがクッション性の付
与、熱的安定性、機械的強度のバランスの点から好まし
いものである。弾性体層１１の厚みの比率が１０％に満
たない場合は、得られる異方導電コネクターに充分なク
ッション性を付与することができず、また、９０％を超
えると、弾性体層１１の物性が絶縁性フィルム１の物性
に影響するので、クッション性を付与できるものの熱的
安定性（特に、寸法安定性）や機械的強度に劣るように
なる。

【００１６】上記絶縁性フィルム１内に形成する導通路
２は、金や銀、銅、錫、鉛、ニッケル、コバルト、イン
ジウムなどの各種金属、およびこれらを成分とする各種
合金などから形成される。また、図２にて示すように、
２種以上の金属を積層状態に形成して導通路とすること
もできる。絶縁性フィルム１内の導通路２の径は、確実
な導通性のためには３〜１００μｍ、好ましくは１０〜
５０μｍ程度とし、隣接する導通路との間隔（ピッチ）
は、隣接する導通路同士が導通して短絡などを生じない
ようにするために５〜２００μｍ、好ましくは１５〜１
００μｍ程度とすることが望ましい。

【００１７】導通路端部に形成する金属バンプ３は上記
導通路２を形成する金属と同様の金属を用いることがで
きる。また、金属バンプ３の突出高さは通常、５μｍ以
上、好ましくは５〜１００μｍ程度とすることが接続の
操作性の点から好ましいものである。

【００１８】本発明の異方導電コネクターは以上のよう
な構成からなるが、具体的な製造方法を以下に例示す
る。

【００１９】まず、絶縁性フィルムのベースとなるフィ
ルム片面または両面に、任意の弾性体フィルムを接着剤
を介するか、もしくは介さずに積層して絶縁性フィルム
を作製する。次いで、得られた絶縁性フィルムのいずれ
か一方の表面に金属層を形成し、複合フィルムとする。

【００２０】そして絶縁性フィルムに形成する導通路と
すべき貫通孔を、パンチングなどの機械的加工法、感光
性レジストを塗布後、孔形状にパターニングしたのち、
絶縁性フィルムを溶解除去するウエットエッチング法、
絶縁性フィルム自体に感光性を付与して直接エッチング
するウエットエッチング法、絶縁性フィルム表面に所望
の孔形状を有するマスクを介してレーザーやプラズマを
照射してなるドライエッチング法などによって形成す
る。これらのうち、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も
のである。

【００２１】そののち、金属層を陰極としてメッキなど
の手段によって形成した貫通孔内に金属物質を充填して
導通路を形成する。このとき、メッキ時間を適度に調整
することによって導通路の形成と共に、導通路の端部に
金属バンプを形成することができるのである。金属バン
プを形成するに当たり、図２に示すように、例えば金メ
ッキして導通路２を形成したのち、加熱溶融しやすい半
田などの第２の金属からなる導通路１２をその表面に形
成して積層構造体とすることもできる。

【００２２】なお、具体的な製造方法としては特開平３
−２６６３０６号公報に記載の方法を採用することがで
きる。

【００２３】

【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。

【００２４】公知のキャスティング法によって、銅箔
（３５μｍ厚）の片面にポリイミド前駆体溶液を、乾燥
後厚みが２５μｍとなるように塗工し、加熱イミド化し
てポリイミドフィルムと銅箔とからなる複合フィルムを
作製した。

【００２５】次に、ポリイミドフィルムの表面に室温硬
化型のシリコーンゴムを塗布、硬化させ、１５μｍ厚の
シリコーンゴム層（弾性体層、反発弾性５０％）を積層
して本発明における絶縁性フィルムを作製した。

【００２６】そののち、形成したシリコーンゴム層表面
に、発振波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー光
を、マスクを介して照射してシリコーンゴム層およびポ
リイミド樹脂層に孔径５０μｍ、ピッチ１００μｍの微
細な貫通孔を形成した。貫通孔は積層している銅箔表面
にまで達していた。

【００２７】次いで、銅箔表面にフェノール樹脂（レジ
スト）溶液を塗布、硬化させて銅箔表面を絶縁し、これ
を５０℃の化学研磨剤溶液に浸漬して貫通孔底部に露出
している銅箔表面に凹部を形成した。

【００２８】これを水洗したのち、銅箔を電気接続して
６０℃のシアン化金メッキ浴に浸漬して貫通孔内に金を
メッキ充填して導通路を形成し、シリコーンゴム層表面
から１０μｍの高さまで充填した金メッキ層が成長した
時にメッキを中断した。

【００２９】最後に、塗工したフェノール樹脂層を剥離
して、さらに銅箔を塩化第二銅溶液にて溶解除去して、
片面に弾性体層を有する異方導電コネクターを得た。

【００３０】

【発明の効果】本発明の異方導電コネクターは以上のよ
うに、用いる絶縁性フィルムの片面には特定の反発弾性
を有する弾性体層を有しているので、機械的強度や熱的
安定性を維持しながら適度なクッション性も付与するこ
とができ、その結果、接続後に外部応力が加わっても充
分に応力緩和でき、接続部が外れることが少ない。ま
た、反復応力が加わっても機械的疲労によって金属バン
プや絶縁性フィルムが損傷することが少なくなり、電気
的接続信頼性が極めて高いものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の異方導電コネクターの一実例を示す
断面図である。

【図２】本発明の異方導電コネクターの他の実例を示
す断面図である。

【符号の説明】

１絶縁性フィルム２導通路３金属バンプ１１弾性体層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内藤俊樹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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁性フィルムの厚み方向に金属物質を
充填してなる複数の導通路を有し、導通路端に位置する
絶縁性フィルム表裏面には金属バンプが形成されてなる
異方導電コネクターであって、上記絶縁性フィルムが片
面もしくは両面に反発弾性５〜７０％の弾性体層を有す
る積層フィルムであることを特徴とする弾性を有する異
方導電コネクター。