JPH09321409A

JPH09321409A - 層間接続フィルムの製造法

Info

Publication number: JPH09321409A
Application number: JP8132889A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Fujimoto; 大輔藤本; Koichi Tsuyama; 宏一津山; Akishi Nakaso; 昭士中祖
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1996-05-28
Filing date: 1996-05-28
Publication date: 1997-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】接続の高密度性に優れ、かつ経済的な異方性層
間接続フィルムの製造法を提供すること。【解決手段】金属箔の片面にエッチングレジストを形成
し、エッチングレジストに覆われていない金属部分を部
分的にエッチング除去することにより、凹凸を形成する
工程、この金属箔の凹凸面に、絶縁層を形成する工程、
形成した絶縁層から、金属箔の凸部を露出させる工程、
及び、露出した金属箔の凸部に、バンプを形成する工程
を含むこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２層の配線導体間
を縦方向には非選択的にかつ横方向には選択的に接続す
る、層間接続フィルムの製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、２層の配線導体間を縦方向には非
選択的にかつ横方向には選択的に接続する、異方性の層
間接続フィルムとしては、絶縁性フィルムの厚さ方向に
金属線を埋め込んで厚さ方向のみを導電性としたもの
や、絶縁性フィルム中に導電性の金属粒子やカーボン等
を分散させ、厚さ方向に加圧することにより加圧部を導
通させるものが知られ、さらに、特開平７−１０５７４
１号公報には、導電方向の解像性をあげるために、導電
部を偏在させることが提案されている。

【０００３】また、特開昭６３−１３３４０１号公報や
特開平３−１８２０８１号公報に提案されているよう
に、金属基材に絶縁層を形成し、レーザ穴あけ後、めっ
きを行い厚さ方向に導通をもつ層間接続フィルムを製造
する方法等がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法のうち、絶
縁性フィルムの厚さ方向に金属線を埋め込んで、厚さ方
向のみを導電性としたものは、微細な金属線を接触させ
ずに、厚さ方向に密に埋め込む作業が困難であること、
また、精細性をあげるためには、金属線の太さを５０μ
ｍ以下とする必要があるが、そのような金属線は高価で
あること等、製造方法や価格上の課題があった。

【０００５】また、絶縁性のフィルム中に導電性の金属
粒子やカーボン等を分散したものでは、加圧部と非加圧
部の抵抗値の差を利用していることから、その解像度に
限界があり、通常３００μｍ程度である。上記の特開平
７−１０５７４１号公報に提案されているように導電粒
子を偏在させることによって、精細性をあげ、１００〜
１５０μｍ程度にまでは改善できるが、近年の配線密度
に対する要求には追随できないという課題があった。

【０００６】金属基材に絶縁層を形成し、レーザ穴あけ
後、めっきを行い層間接続フィルムを製造する方法で
は、微細なものが得られる反面、レーザによる穴あけ速
度が遅いことによって、広い面積のものを製造すること
が困難であり、製造コストが高いこと等の課題があっ
た。

【０００７】本発明は、接続の高密度性に優れ、かつ経
済的な異方性の層間接続フィルムの製造法を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の層間接続フィル
ムの製造法は、(1)金属箔の一方の面全面にエッチング
レジストを形成すると共に、他の面に凸部の形状にエッ
チングレジストを形成し、エッチングレジストに覆われ
ていない金属部分を厚さ方向について部分的にエッチン
グ除去することにより、金属箔の表面に凸部を形成する
工程、(2)この金属箔の凸部を形成した面に、絶縁層を
形成する工程 (3)形成した絶縁層又は金属箔の凸部を厚さ方向につい
て部分的に除去して、金属箔の凸部を絶縁層と同じ高さ
に露出させる工程、(4)露出した金属箔の凸部に、バン
プを形成する工程、を行うことを特徴とする。

【０００９】本発明に用いる金属箔は、金、銀、銅、ア
ルミニウム、ニッケル及びこれらの合金からなる箔及び
これらの複合箔等があるが、コスト、電気特性等から銅
箔やアルミニウム箔等が適している。

【００１０】厚さには、必要となる精細性や取り扱い性
等を満たせば特に制限がないが、通常、１０〜１００μ
ｍ程度が好ましく、１０μｍ未満では、金属箔に折れ等
を生じ易く、取り扱いが困難であり、１００μｍを超え
ると、エッチング精度を高くすることが困難となる。

【００１１】工程(1)において、例えば、図１（ａ）に
示すように、金属箔１の両面に感光性樹脂層２を設け、
図１（ｂ）に示すように、片面のみに所定パターンのフ
ォトマスク３を置き、両面に露光をし、現像すれば、フ
ォトマスク３を重ねない面は全面を硬化したエッチング
レジスト４で覆うことができ、他方の面には必要とする
形状にエッチングレジスト４を形成することができる。
このようにエッチングレジスト４を形成した後、現像を
おこない未露光のエッチングレジスト５を除去して、必
要とする形状にエッチングレジスト４を形成した面にお
いて、厚さ方向について部分的にエッチング除去する。
すなわち、図１（ｃ）に示すように、ある厚さまでエッ
チングを行って、そこでエッチングを停止することによ
って、金属箔に凸部６を形成することができる。この図
１（ｂ）の工程におけるフォトマスク３による凸部の形
状は、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、使用するフォ
トマスク３のパターンにより、任意の孤立形状を選択す
ることができ、通常、丸や多角形が適している。

【００１２】また、凸部６の高さは、前述のエッチング
を行う厚さ方向の程度によって決まる。なお、当然のこ
とながら、エッチング量は金属箔の厚さより小さいこと
が必要であり、使用する金属箔の厚さの好ましい範囲が
１０〜１００μｍであり、後に形成する絶縁層７の必要
とする厚さと、パターンの精細性の点から、凸部６の高
さは、好ましくは５〜６０μｍ程度、より好ましくは１
０〜３０μｍ程度である。５μｍ未満であると、絶縁層
７の形成される厚さが５μｍ未満となり、絶縁層７の強
度が弱く、６０μｍを超えると、エッチング精度が低下
する。

【００１３】パターンの精細性は、任意に選択できる
が、通常、凸部６のピッチが３０〜２００μｍ程度、凸
部６の頂上の径は、１０〜１５０μｍ程度が好ましい。
ピッチが３０μｍ未満であると、パターン間に形成する
絶縁層７が弱くなり、２００μｍを超えると、この方法
を用いることが経済的でなく、もっと効率的な従来の方
法を用いることが好ましい。凸部の頂上の径が１０μｍ
未満であると、現在使用できる材料によって形成できる
エッチングレジスト４と金属箔１との密着力が小さく、
特にエッチングをスプレーによって行う場合など、スプ
レーの圧力によってエッチングレジスト４が剥離する等
の問題がある。１５０μｍを超えると、この方法を用い
ることが経済的でなく、もっと効率的な従来の方法を用
いることが好ましい。

【００１４】前記エッチングレジストの形成には、配線
板用に用いられる感光性樹脂を、ドライフィルム状にし
てラミネートしたり、液状にして塗布したり、電着させ
て付着させる等、従来通常の配線板を製造する方法を使
用できる。

【００１５】金属箔１をエッチング除去するエッチング
液としては、例えば、金属箔１が銅である場合には、銅
アンモニウム塩素錯体を用いたアルカリエッチング液
や、塩化第二銅／塩酸系エッチング液、塩化第二鉄／塩
酸系の酸性エッチング液等を使用できる。エッチング
は、浸漬法やスプレー法等で行うことができるが、エッ
チングの均一性の点から、スプレー法が適している。エ
ッチングの厚さ方向について部分的にエッチング除去す
る量については、上記エッチング液やエッチング方法の
選択に伴い、金属箔の種類、パターン形状、等によるエ
ッチング条件を予め実験的に求め、実際に製造を行う上
で、エッチング除去する量を測定しながら調整すること
が好ましい。

【００１６】工程(2)において、上記のようにして形成
した金属箔１の凹凸面への絶縁層７の形成は、金属箔１
の上に絶縁性ワニスを塗布し、硬化させる方法や、金属
箔と絶縁性フィルムをプレスする方法等で行うことがで
きる。絶縁性ワニスを塗布する場合、バーコート、スピ
ンコート、ロールコートやカーテンコート法等を用いる
ことができ、また、１回の塗布で必要な厚さが得られな
い場合、２度、３度と重ね塗りを行ってもよい。また、
この絶縁性ワニスに用いる絶縁性樹脂は、電気絶縁性を
有する樹脂材料であれば、特に制限はなく、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、ポリアミドイミド系樹脂、シリコー
ンゴム系樹脂等、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂から目的
に応じて選択することができる。特に、耐熱性や強度等
が求められる場合には、ポリイミド系樹脂、ポリアミド
イミド系樹脂等が好ましい。また、最終的な絶縁性樹脂
の厚さは、図１（ｅ）に示すように、前記凹凸を形成し
た金属箔１の凸部６の高さを埋めるだけあることが好ま
しく、それ以上の厚さは、後の工程(3)における除去を
容易に行うために好ましくない。後の工程(3)において
は、金属箔１の凸部６の一部分を除去することもでき、
この場合、金属箔１の凸部６の高さより低く絶縁層７を
形成することもできる。

【００１７】工程(3)において、図１（ｆ）に示すよう
に、形成した絶縁層７を厚さ方向について部分的に除去
して、金属箔１の凸部６を露出させる方法は、絶縁層７
を、研磨、レーザ光照射、プラズマ処理、スパッタ処
理、イオンビーム照射等の機械的または物理的方法や、
アルカリ過マンガン酸やヒドラジン等の化学液に接触さ
せることよる化学的な溶解方法等が使用できる。これら
のうち、絶縁層７を構成する樹脂の種類を選ばないこ
と、一度にある程度の広さの面積を処理できること、均
一性に優れていること等の点において、プラズマ処理が
優れている。プラズマ処理には、酸素ガスや反応性ガス
を用いることができる。化学的な溶解は、樹脂の種類が
限定されるものの、比較的短時間で大量に処理できる点
で優れている。

【００１８】工程(4)において、露出した金属箔１の凸
部６に、バンプ８を形成するためには、めっきを行う必
要があり、電気めっき、無電解めっき及びその併用があ
るが、めっき量やめっき時間等の点から、電気めっき、
もしくは、電気めっきと無電解めっきの併用が好まし
い。めっき金属には、金、銀、銅、鉛、錫、ニッケル、
コバルト等の各種金属、または、これらを成分とする各
種合金等が適している。

【００１９】このようにして、作製したものは、図１
（ｇ）に示すように、一方の面にバンプ８が突出し、バ
ンプ８以外の箇所は絶縁層７に覆われているが、他方の
面は、連続した金属箔１となっており、異方性層間接続
フィルムとするには、その金属箔１の連続した部分を除
去し、絶縁層７の両面からバンプ８が突出した形状とす
ることができ、そのためには、形成したバンプ８を覆う
エッチングレジストを形成した上で、他方の面をエッチ
ング除去し、絶縁層７に孤立した導電部を形成しなけれ
ばならない。この後、めっきによって、前記一方の面に
形成したバンプ８と同様に、この面にもバンプ８を形成
すれば、本発明の異方性層間接続フィルムとすることが
できる。

【００２０】また、この一方の面に形成したバンプ８を
覆うエッチングレジストを形成し、他方の面の連続した
金属箔１に、配線を形成するようにエッチングレジスト
を形成して、このエッチングレジストから露出した金属
箔１のみを選択的にエッチング除去すれば、図３に示す
ような、裏面に配線導体１１の形成された、本発明の異
方性層間接続フィルムとすることができる。

【００２１】本発明の場合、バンプ８の形状に汎用的な
技術であるエッチングやめっきを使用しており、連続的
に広範囲に均一なバンプ８を形成することが可能であ
り、生産性に優れている。なお、バンプ８の精細性につ
いては、フォトエッチング法によるので、極めて微細な
ものも形成可能である。また、絶縁層７そのものに、レ
ーザ穴あけする必要がないこと、感光性ポリイミド等の
高価な材料を用いる必要がないこと等から、絶縁層７の
形成コストが低く、材料の選択性も高い。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、実施例を元に本発明の実
施の形態を、具体的に述べる。

【００２３】

【実施例】

実施例１金属箔１として厚さ７０μｍの銅箔の両面に、図１
（ａ）に示すように、感光性樹脂層２を形成するため
に、厚さ１５μｍの感光性ドライフィルムであるフォテ
ックＨＫ８１５（日立化成工業株式会社製、商品名）を
ラミネートした。次いで、図２（ａ）に示すような、６
０μｍピッチで直径３５μｍのパターンが格子状に形成
されたフォトマスク３を、図１（ｂ）に示すように、片
面のみに置き、両面を露光し、図１（ｃ）に示すよう
に、現像を行った後に、スプレー式のエッチング装置
（塩化第二銅／塩酸系エッチング液）を用いて、エッチ
ング液を噴霧して、銅箔の片面に高さ１５μｍの凸部６
を形成する時点でエッチングを停止し、図１（ｄ）に示
すように、エッチングレジスト４を除去した。その後、
前記凸部６を形成した面に、絶縁性樹脂として、ジアミ
ンと無水トリメリット酸とマスクイソシアネートから合
成したポリアミドイミドワニスを、硬化後の厚さがエッ
チングによって形成した凸部６の底から１５μｍとなる
ようにバーコート法で塗布し、加熱硬化させ、絶縁層７
を形成した（図１（ｅ）に示す。）。この絶縁層７の表
面を、プラズマ処理装置ＤＥＡ−５０６（日電アネルバ
株式会社製、商品名）を用いて酸素プラズマ処理して、
銅箔の凸部６を露出させた（図１（ｆ）に示す。）。絶
縁層７の面に、その反対面を電極として電気銅めっきを
行い、露出した凸部６に高さ１０μｍのめっきによるバ
ンプ８を形成した（図１（ｇ）に示す。）。さらに、バ
ンプ８を形成した後の金属箔１の両面に、感光性ドライ
フィルムであるフォテックＨＫ８１５（日立化成工業株
式会社製、商品名）をラミネートし、バンプ８の形成面
と反対面に、配線パターンが形成されたフォトマスクを
置き、両面を露光、現像し、エッチングを行って、裏面
の配線導体１１を形成した（図３に示す。）。

【００２４】実施例２以下の点以外は実施例１と同様にして作製した。・銅箔に形成する凸部６の高さを、２０μｍ、３０μｍ
としたこと。・絶縁層７に用いる樹脂に、二官能エポキシ樹脂とし
て、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：
１７１．５）を１７１．５ｇ、ハロゲン化二官能フェノ
ール類として、テトラブロモビスフェノールＡ（水酸基
当量：２７１．９）を２７１．９ｇ、触媒としてアルカ
リ金属化合物であるリチウムの水酸化物０．７８ｇをア
ミド系溶媒であるＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドに溶解
させ、反応系中の固形物濃度を３０重量％とした。これ
を、機械的に撹拌しながら、オイルバス中で反応系中の
温度を１２０℃に保ち、そのまま１０ｈｒ保持した。そ
の結果、粘度が５，０００ｍＰａ・ｓで飽和し、反応を
終了させた。得られたエポキシ重合体の重量平均分子量
は、ゲル浸透クロマトグラフィーによって測定した結
果、１８２，０００であった。この得られた高分子量エ
ポキシ重合体、フェノール樹脂マスク化ジイソシアネー
ト、及び、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とクレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂の混合物からなる樹脂組成
物を銅箔の凸部６を形成した面に、それぞれ銅箔の凸部
の高さに合わせ、硬化後の厚さがエッチングによって形
成した凸部６の底から２０μｍ、３０μｍの厚さに塗布
した。・この絶縁層の表面をアルカリ過マンガン酸溶液で溶解
し、銅箔の凸部の山頂部分を露出させたこと。

【００２５】実施例３以下の点以外は実施例１と同様にして作製した。・銅箔に形成する凸部６の高さ、ピッチ、径を、それぞ
れ、２０μｍ、３０μｍとしたこと。・銅箔の凹凸面に、厚さ５０μｍの高分子エポキシフィ
ルムＡＳ−３０００（日立化成工業株式会社製、商品
名）を、１７０℃、２５ＭＰａ、６０分の条件で、プレ
スし、厚さ２０〜３０μｍの絶縁層を形成したこと。こ
の高分子エポキシフィルムは、実施例２の樹脂と同じ、
高分子量エポキシ重合体、フェノール樹脂マスク化ジイ
ソシアネート、及び、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
とクレゾールノボラック型エポキシ樹脂の混合物からな
る樹脂組成物を、フィルム状に形成したものである。・この絶縁層を形成した面を、サンダーベルトを用いて
機械的に研磨して、銅箔の凸部６を絶縁層と同じ高さに
露出させたこと。

【００２６】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によっ
て、以下のような効果がある。・バンプの形状や精細性のコントロールが容易にでき、
ピッチ３０μｍ程度までの高精細なバンプが形成でき
る。・製造方法に汎用的な技術を用いることができ、さら
に、広い面積のものを均一に製造することができる。・絶縁層に使用する絶縁性樹脂の種類の制限があまりな
いことから、目的に応じて、種々の絶縁性樹脂を用いる
ことができる。以上のことから、本発明の層間接続フィ
ルムを、配線板や半導体の導通検査材料に用いる場合、
その特性、コスト等の目的に合わせたものを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｇ）は、それぞれ本発明の一実施例
の製造工程を説明するための模式的断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ本発明の一実施例
に用いたフォトマスクのパターンを模式的に示す上面図
である。

【図３】本発明の一実施例の一部断面を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１．金属箔２．感光性樹脂
層３．フォトマスク４．エッチング
レジスト６．凸部７．絶縁層８．バンプ１１．配線導体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁樹脂と金属箔からなり、厚さ方向にの
み導電性を得るための層間接続フィルムの製造法におい
て、(1)金属箔の一方の面全面にエッチングレジストを
形成すると共に、他の面に凸部の形状にエッチングレジ
ストを形成し、エッチングレジストに覆われていない金
属部分を厚さ方向について部分的にエッチング除去する
ことにより、金属箔の表面に凸部を形成する工程、(2)
この金属箔の凸部を形成した面に、絶縁層を形成する工
程 (3)形成した絶縁層又は凸部を厚さ方向について部分的
に除去して、金属箔の凸部を絶縁層と同じ高さに露出さ
せる工程、(4)露出した金属箔の凸部に、バンプを形成
する工程、を含むことを特徴とする層間接続フィルムの
製造法。
【請求項２】工程（4)の後に、絶縁層を形成した面の反
対面のエッチングレジストを除去し、さらに、その面
に、少なくともバンプに接続される形状の配線形状を含
むエッチングレジストを形成し、エッチングレジストに
覆われていない金属部分を、前記絶縁層が現われるまで
エッチング除去して、配線導体を形成することを特徴と
する請求項１に記載の層間接続フィルムの製造法。
【請求項３】工程(2)における、金属箔の凸部を形成し
た面への絶縁層の形成が、絶縁性樹脂を塗布する工程で
あることを特徴とする請求項１または２に記載の層間接
続フィルムの製造法。
【請求項４】工程(2)における、金属箔の凸部を形成し
た面への絶縁層の形成が、絶縁性樹脂フィルムをプレス
することを特徴とする請求項１または２に記載の層間接
続フィルムの製造法。
【請求項５】工程(3)における、絶縁層からの金属箔の
凸部の露出を、プラズマ処理により行うことを特徴とす
る請求項１〜４のうちいずれかに記載の層間接続フィル
ムの製造法。
【請求項６】工程(3)における、絶縁層からの金属箔の
凸部の露出を、絶縁層の溶解除去によって行うことを特
徴とする請求項１〜４のうちいずれかに記載の層間接続
フィルムの製造法。