TW202319223A - 各向異性導電性構件、各向異性導電性構件之製造方法、結構體及結構體之製造方法 - Google Patents
各向異性導電性構件、各向異性導電性構件之製造方法、結構體及結構體之製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202319223A TW202319223A TW111141925A TW111141925A TW202319223A TW 202319223 A TW202319223 A TW 202319223A TW 111141925 A TW111141925 A TW 111141925A TW 111141925 A TW111141925 A TW 111141925A TW 202319223 A TW202319223 A TW 202319223A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- layer
- anisotropic conductive
- organic layer
- conductive member
- insulating film
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
- H01B5/16—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive material in insulating or poorly conductive material, e.g. conductive rubber
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
Abstract
本發明提供一種能夠以高可靠性接合種類不同之電子裝置之各向異性導電性構件、各向異性導電性構件之製造方法、結構體及結構體之製造方法。各向異性導電性構件具有沿絕緣膜的厚度方向貫通且以彼此電絕緣之狀態設置之複數個導體和覆蓋絕緣膜中的至少一個面之有機層,其中,有機層在表面露出之狀態下具有距絕緣膜的表面的厚度厚的部分和厚度薄的部分。
Description
本發明係有關一種具有沿厚度方向貫通絕緣膜且以彼此電絕緣之狀態設置之複數個導體和覆蓋絕緣膜中的至少一個面之有機層之各向異性導電性構件、各向異性導電性構件之製造方法、結構體及結構體之製造方法,尤其係有關一種具有在表面露出之狀態下具有距絕緣膜的表面的厚度厚的部分和厚度薄的部分之有機層之各向異性導電性構件、各向異性導電性構件之製造方法、結構體及結構體之製造方法。
在設置於絕緣性基材上之複數個貫通孔中填充金屬等導電性物質而成之結構體為近年來在奈米技術中亦受到注目之領域之一,例如作為各向異性導電性構件的用途備受期待。
各向異性導電性構件僅藉由插入到半導體元件等電子組件與電路基板之間並進行加壓而獲得電子組件與電路基板之間的電連接,因此作為半導體元件等電子組件等的電連接構件及進行功能檢查時的檢查用連接器等被廣泛使用。
尤其,半導體元件等電子組件的小型化明顯。在如以往引線接合(wire bonding)那樣的直接連接配線基板之方式、倒裝焊接(flip chip bonding)及熱壓結合(thermo compression bonding)等中,有時無法充分保證電子組件的電連接的穩定性,因此作為電子連接構件,中介層及各向異性導電性構件等受到注目。
例如,在專利文獻1中,記載有一種各向異性導電性接合構件,其具備絕緣性基材、由導電性構件形成之複數個導通路及設置於絕緣性基材表面的整個表面上之樹脂層。樹脂層含有熱硬化性樹脂。導通路以彼此絕緣之狀態沿厚度方向貫通絕緣性基材而設置。導通路具有從絕緣性基材的表面突出之突出部分,突出部分的端部埋設於樹脂層中。
[專利文獻1]日本特開2018-37509號公報
目前,嘗試將複數個電子裝置接合到1個中介層上以進行高速的信號處理。將複數個電子裝置的種類相同的情況稱為均質的,將複數個電子裝置的種類不同的情況稱為異質的。
在複數個電子裝置的種類不同的情況下,電子裝置的電極的高度或電極的間隔有時依據電子裝置的種類而不同。在將該種複數個電子裝置接合到各向異性導電性構件上而不接合到中介層上之情況下,如上述專利文獻1的各向異性導電性構件那樣將均勻厚度的樹脂層設置於絕緣性基材表面的整個表面上之結構中,依據接合之複數個電子裝置的組合,有可能如由於樹脂層的厚度均勻而導致接合不充分等無法獲得充分的接合強度。因此,關於電子裝置的接合,有時無法獲得充分的可靠性。
本發明的目的為提供一種能夠以高可靠性接合種類不同之電子裝置之各向異性導電性構件、各向異性導電性構件之製造方法、結構體及結構體之製造方法。
為了實現上述目的,本發明的一態樣提供一種各向異性導電性構件,其具有沿絕緣膜的厚度方向貫通且以彼此電絕緣之狀態設置之複數個導體和覆蓋絕緣膜中的至少一個面之有機層,其中,有機層在表面露出之狀態下具有距絕緣膜的表面的厚度厚的部分和厚度薄的部分。
有機層的厚度在厚度厚的部分與厚度薄的部分之間連續變化為較佳。
有機層具有配置於絕緣膜側之第1層和在第1層上分散配置之有機構件為較佳。
有機層具有多層結構為較佳。
有機層的與絕緣膜相反的一側的接觸角小於絕緣膜側為較佳。
有機層的有機構件的接觸角小於第1層為較佳。
本發明的一態樣提供一種各向異性導電性構件之製造方法,該各向異性導電性構件具有沿絕緣膜的厚度方向貫通且以彼此電絕緣之狀態設置之複數個導體和覆蓋絕緣膜中的至少一個面之有機層,該製造方法具有在絕緣膜中的至少一個面上改變形成有機層之組成物的適用量而形成有機層之步驟。
形成有機層之步驟如下為較佳,亦即,改變形成有機層之組成物的適用量以使有機層的厚度厚的部分和厚度薄的部分的厚度在厚度厚的部分與厚度薄的部分之間連續變化,從而形成有機層。
形成有機層之步驟具有在絕緣膜側形成第1層之步驟和在第1層上分散形成有機構件之步驟為較佳。
有機層具有多層結構為較佳。
有機構件的接觸角小於第1層為較佳。
有機層具有接觸角不同之層,在形成有機層之步驟中,將接觸角小的層形成於與絕緣膜相反的一側而形成厚度局部不同之有機層為較佳。
形成有機層之步驟具有形成均勻厚度的第1層之步驟和在第1層的表面上局部形成第2層之步驟為較佳。
第2層的接觸角小於第1層為較佳。
形成有機層之步驟具有包括噴墨法及塗佈法中的至少1種方法之步驟為較佳。
形成有機層之步驟具有形成均勻厚度的基極層之步驟和對基極層實施圖案蝕刻處理以局部改變厚度之步驟為較佳。
本發明的一態樣提供一種結構體,其使複數個電子裝置與各向異性導電性構件電連接,其中,複數個電子裝置具有複數個與各向異性導電性構件電連接之電極,複數個電子裝置的各自的電極的高度、寬度及電極間距離中的至少1個不同。
複數個電子裝置的各自的功能及半導體種類中的至少一者不同為較佳。
複數個電子裝置的各自的厚度不同為較佳。
本發明的一態樣提供一種結構體之製造方法,該結構體使複數個電子裝置與各向異性導電性構件電連接,其中,複數個電子裝置具有複數個與各向異性導電性構件電連接之電極,複數個電子裝置的各自的電極的高度、寬度及電極間距離中的至少1個不同,並且高度不同,該製造方法具有將複數個電子裝置按高度從低到高的順序載置於各向異性導電性構件上來接合複數個電子裝置之步驟。
複數個電子裝置的各自的功能及半導體種類中的至少一者不同為較佳。
[發明效果]
依據本發明,能夠提供一種即使在接合種類不同之電子裝置的情況下接合的可靠性亦高的各向異性導電性構件、各向異性導電性構件之製造方法、結構體及結構體之製造方法。
以下,依據圖式所示之較佳實施形態,對本發明的各向異性導電性構件、各向異性導電性構件之製造方法、結構體及結構體之製造方法進行詳細說明。
再者,以下所說明之圖為用於說明本發明之例示性者,本發明並不限定於以下所示之圖。
再者,在以下中,表示數值範圍之“~”包含在兩側所記載之數值。例如,ε為數值α~數值β是指ε的範圍為包含數值α和數值β之範圍,若用數學記號表示,則α≤ε≤β。
關於“由具體的數值表示之角度”、“平行”及“垂直”,除非另有記載,則包含在相應之技術領域中通常允許之誤差範圍。
關於溫度及時間,除非另有記載,則包含在相應之技術領域中通常允許之誤差範圍。
又,“相同”包含在相應之技術領域中通常允許之誤差範圍。又,“整個表面”等包含在相應之技術領域中通常允許之誤差範圍。
[各向異性導電性構件的第1例]
圖1係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件的第1例之示意性剖面圖,圖2係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件的第1例之示意性俯視圖。圖2係從圖1的絕緣膜12的表面12a側觀察之俯視圖,並省略圖1所示之有機層20的圖示。
圖1所示之各向異性導電性構件10具有:絕緣膜12,具有電絕緣性;複數個導體14,沿厚度方向Dt貫通絕緣膜12且以彼此電絕緣之狀態設置;及有機層20,覆蓋絕緣膜12中的至少一個面。
複數個導體14以彼此電絕緣之狀態配置於絕緣膜12上。此時,例如,絕緣膜12具有沿厚度方向Dt貫通之複數個細孔13。在複數個細孔13中設置有導體14。導體14從絕緣膜12的表面12a突出。又,導體14從絕緣膜12的背面12b突出。
導體14可以從絕緣膜12的厚度方向Dt上之一個面突出,此時,在導體14突出之絕緣膜12的表面上設置有機層20為較佳。
再者,由絕緣膜12和複數個導體14構成各向異性導電層16。絕緣膜12例如由陽極氧化膜15構成。絕緣膜12的表面12a和絕緣膜12的背面12b為在絕緣膜12的厚度方向Dt上對置之面。
各向異性導電性構件10具有各向異性導電性,在厚度方向Dt上具有導電性,但是在與絕緣膜12的表面12a平行的方向上之導電性充分低。
如圖2所示,例如各向異性導電性構件10的外形為四邊形。再者,各向異性導電性構件10的外形並不限定於四邊形,例如可以為圓形。各向異性導電性構件10的外形能夠設為與用途、製作容易度等對應之形狀。
如上所述,圖1所示之各向異性導電性構件10具有覆蓋絕緣膜12中的至少一個面之有機層20。有機層20在表面20a露出之狀態下具有距絕緣膜12的表面的厚度局部不同之部分20b。在圖1所示之各向異性導電性構件10中,藉由厚度不同之部分20b在有機層20上形成凹部20c和凸部20d。有機層20的厚度不均勻。有機層20的厚度薄的部分為凹部20c,厚度厚的部分為凸部20d。有機層20具有厚度厚的部分和厚度薄的部分。
在絕緣膜12的表面12a側,從絕緣膜12的表面12a至有機層20的凸部20d的表面20a為止的平均厚度hm厚於絕緣膜12的表面12a側的厚度局部不同之部分20b的平均厚度hj。平均厚度hj為從絕緣膜12的表面12a至有機層20的凹部20c的表面20a為止的厚度。
同樣地,在絕緣膜12的背面12b側,從絕緣膜12的背面12b至有機層20的凸部20d的表面20a為止的平均厚度hm厚於絕緣膜12的背面12b側的厚度局部不同之部分20b的平均厚度hj。
有機層20固定作為與導體14連接之連接對象之電子裝置的電極,在接合電子裝置時在電極的周圍填充有機層20。
有機層20具有和與導體14連接之電子裝置的電極的厚度等對應之厚度。有機層20的凸部20d厚於凹部20c。此時,能夠將電極尺寸大的電子裝置與凸部20d進行接合,並且能夠將電極尺寸小的電子裝置與凹部20c進行接合。如此,能夠接合電極尺寸不同者作為電子裝置,並且能夠接合種類不同之電子裝置。此時,藉由將有機層20的結構設為在表面20a露出之狀態下具有距絕緣膜12的表面的厚度局部不同之部分20b,並且有機層20具有距絕緣膜12的表面的厚度薄的部分和厚度厚的部分之結構,能夠在接合電子裝置時用有機層20填補電極的周圍。藉此,在接合了種類不同之電子裝置之情況下,各向異性導電性構件10能夠以高可靠性接合種類不同之電子裝置。
再者,電子裝置的電極尺寸是指電極的高度、寬度及電極間距離中的至少1個。
又,各向異性導電性構件10以有機層20的表面20a上什麼都沒有的狀態接合。
[各向異性導電性構件的第2例]
圖3係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件的第2例之示意性剖面圖。在圖3中,對與圖1所示之結構相同的構成物標註相同符號,並省略其詳細說明。
與圖1所示之各向異性導電性構件10相比,各向異性導電性構件10a的有機層20的結構不同,除此以外的結構為與圖1所示之各向異性導電性構件10相同的結構。
各向異性導電性構件10a的有機層20具有配置於絕緣膜12側之第1層21和在第1層21上分散配置之有機構件22a,並且為第1層21與有機構件22a的複合層22。第1層21分別形成於絕緣膜12的表面12a及背面12b上。有機構件22a在第1層21上分散並以層狀配置。關於有機構件22a,例如藉由噴墨法來形成。
連接分散配置之複數個有機構件22a的最高部位而構成之面相當於有機層20的表面20a。又,在第1層21上除了有機構件22a之間以外未配置有有機構件22a的區域亦相當於有機層20的表面20a。配置有有機構件22a之部位相當於上述有機層20的凸部20d,未配置有有機構件22a的部位相當於上述有機層20的凹部20c。與各向異性導電性構件10(參閱圖1)同樣地,各向異性導電性構件10a的有機層20為在表面20a露出之狀態下具有距絕緣膜12的表面的厚度局部不同之部分20b之結構,有機層20具有距絕緣膜12的表面的厚度薄的部分和厚度厚的部分。
在各向異性導電性構件10a中,在配置有有機構件22a之相當於凸部20d之區域接合電極尺寸大的電子裝置,在第1層21上接合電極尺寸小的電子裝置。與各向異性導電性構件10(參閱圖1)同樣地,在接合了種類不同之電子裝置之情況下,各向異性導電性構件10a能夠以高可靠性接合種類不同之電子裝置。
有機構件22a的接觸角小於第1層21為較佳。藉此,若在接合電子裝置時有機層20被加熱,則有機構件22a容易擴展,在接合了電子裝置時容易在電極的周圍填充有機構件22a,因此為較佳。再者,接觸角為與水之接觸角。
[各向異性導電性構件的第3例]
圖4係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件的第3例之示意性剖面圖。在圖4中,對與圖1所示之結構相同的構成物標註相同符號,並省略其詳細說明。
與圖1所示之各向異性導電性構件10相比,各向異性導電性構件10b的有機層20的結構不同,除此以外的結構為與圖1所示之各向異性導電性構件10相同的結構。
各向異性導電性構件10b的有機層20具有配置於絕緣膜12側之第1層21和配置於第1層21上之第2層23。有機層20為第1層21與第2層23的多層結構。第1層21分別形成於絕緣膜12的表面12a及背面12b的整個表面上。第2層23局部配置於第1層21上。關於第2層23,例如藉由噴墨法或塗佈法來形成。
第1層21及第2層23的表面相當於有機層20的表面20a。第2層23相當於上述有機層20的凸部20d,未配置有第2層23的第1層21相當於有機層20的凹部20c。與各向異性導電性構件10(參閱圖1)同樣地,各向異性導電性構件10b的有機層20為在表面20a露出之狀態下具有距絕緣膜12的表面的厚度局部不同之部分20b之結構,有機層20具有距絕緣膜12的表面的厚度薄的部分和厚度厚的部分。
在各向異性導電性構件10b中,在由第2層23構成之相當於凸部20d之區域接合電極尺寸大的電子裝置,在第1層21上接合電極尺寸小的電子裝置。與各向異性導電性構件10(參閱圖1)同樣地,在接合了種類不同之電子裝置之情況下,各向異性導電性構件10b能夠以高可靠性接合種類不同之電子裝置。
又,藉由將有機層20設為多層結構,構成有機層20之層的接觸角、表面能量能夠由不同者構成。例如,藉由由接觸角小者構成有機層20的最表面,若在接合電子裝置時有機層20被加熱,則容易擴展,在接合了電子裝置時容易在電極的周圍填充有機層20,因此為較佳。
接觸角為與水之接觸角,以JIS(Japanese Industrial Standards:日本工業標準)R3257 基板玻璃表面的可潤濕性試驗方法的手法為基礎,在有機層的表面上滴加水,並進行測定。作為接觸角的測定裝置,可以使用全自動接觸角計DMo-902(產品名稱、Kyowa Interface Science Co., Ltd.製)。
[各向異性導電性構件的第4例]
圖5係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件的第4例之示意性剖面圖。在圖5中,對與圖1所示之結構相同的構成物標註相同符號,並省略其詳細說明。
與圖1所示之各向異性導電性構件10相比,各向異性導電性構件10c的有機層20的結構不同,除此以外的結構為與圖1所示之各向異性導電性構件10相同的結構。
各向異性導電性構件10c的有機層20具有配置於絕緣膜12側之第1層21和配置於第1層21上之第2層24。有機層20為第1層21與第2層24的多層結構。第1層21分別形成於絕緣膜12的表面12a及背面12b的整個表面上。第2層24配置於第1層21的整個表面上,第2層24的距絕緣膜12的表面的厚度局部不同,有機層20具有距絕緣膜12的表面的厚度薄的部分和厚度厚的部分。關於第2層24,例如藉由噴墨法或奈米壓印法來形成。
第2層24的表面相當於有機層20的表面20a。第2層24的厚度厚的部分相當於上述有機層20的凸部20d,第2層24的厚度薄的部分相當於有機層20的凹部20c。與各向異性導電性構件10(參閱圖1)同樣地,各向異性導電性構件10c的有機層20為在表面20a露出之狀態下具有距絕緣膜12的表面的厚度局部不同之部分20b之結構,有機層20具有距絕緣膜12的表面的厚度薄的部分和厚度厚的部分。
在各向異性導電性構件10c中,在由第2層23構成之相當於凸部20d之區域接合電極尺寸大的電子裝置,在第1層21上接合電極尺寸小的電子裝置。與各向異性導電性構件10(參閱圖1)同樣地,在接合了種類不同之電子裝置之情況下,各向異性導電性構件10c能夠以高可靠性接合種類不同之電子裝置。
又,藉由將有機層20設為多層結構,構成有機層20之層的接觸角、表面能量能夠由不同者構成。例如,藉由由接觸角小者構成有機層20的最表面,若在接合電子裝置時有機層20被加熱,則容易擴展,在接合了電子裝置時容易在電極的周圍填充有機層20,因此為較佳。
[各向異性導電性構件的第5例]
圖6係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件的第5例之示意性剖面圖。在圖6中,對與圖1所示之結構相同的構成物標註相同符號,並省略其詳細說明。
與圖1所示之各向異性導電性構件10相比,各向異性導電性構件10d的有機層20的結構不同,除此以外的結構為與圖1所示之各向異性導電性構件10相同的結構。
各向異性導電性構件10b的有機層20具有厚度厚的部分和厚度薄的部分,並且厚度在厚度厚的部分與厚度薄的部分之間20f連續變化。厚度厚的部分為凸部20d,厚度薄的部分為凹部20c。在有機層20中在凹部20c與凸部20d之間20f具有傾斜部20e。傾斜部20e以厚度隨著從凹部20c朝向凸部20d而單調變厚的方式發生變化。具有傾斜部20e的傾斜角θ。
有機層20的傾斜角θ的角度為相對於絕緣膜12的表面12a或背面12b水平的線與傾斜部20e所形成之角的角度,有機層20的“表示斜坡的傾斜之指標”=1/tanθ的關係成立。
表示斜坡的傾斜之指標為5以下為較佳,1以下為進一步較佳。若表示斜坡的傾斜之指標為5以下,則能夠使相鄰的晶片靠近配置,即使存在依賴於所連接之電子裝置的設置精確度之偏差,傾斜部的影響亦變少。例如,在傾斜部的膜厚為10μm的情況下,連接損失被抑制在2μm以下,因此連接損失的影響變少。
關於傾斜部20e的傾斜角θ的角度,獲取將包括有機層20之各向異性導電性構件10d沿絕緣膜12的厚度方向Dt進行切割而獲得之截面圖像,在截面圖像中,確定絕緣膜12的表面12a或背面12b和傾斜部20e,畫出相對於絕緣膜12的表面12a或背面12b平行的線,並確定該線與傾斜部20e所形成之傾斜角θ。使用公知的方法獲得所確定之傾斜角θ的角度。
與各向異性導電性構件10(參閱圖1)同樣地,各向異性導電性構件10d的有機層20為在表面20a露出之狀態下具有距絕緣膜12的表面的厚度局部不同之部分20b之結構,有機層20具有距絕緣膜12的表面的厚度薄的部分和厚度厚的部分。
在各向異性導電性構件10d中,與各向異性導電性構件10(參閱圖1)同樣地,在有機層20的凸部20d上接合電極尺寸大的電子裝置,在凹部20c上接合電極尺寸小的電子裝置。與各向異性導電性構件10(參閱圖1)同樣地,在接合了種類不同之電子裝置之情況下,各向異性導電性構件10d能夠以高可靠性接合種類不同之電子裝置。
有機層20在凹部20c與凸部20d之間20f存在傾斜部20e,傾斜部20e以厚度隨著從凹部20c朝向凸部20d而單調變厚的方式發生變化,但是只要連續變化,則並不限定於此。關於在凹部20c與凸部20d之間20f的傾斜部20e,只要終點的凸部20d高於起點的凹部20c,則可以從起點向終點變化為凸狀,亦可以變化為凹狀,傾斜部20e的表面的形狀可以為指數函數狀,亦可以為對數函數狀,亦可以為二次函數狀。
[各向異性導電性構件的第6例]
圖7係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件的第6例之示意性剖面圖。在圖7中,對與圖6所示之結構相同的構成物標註相同符號,並省略其詳細說明。
與圖6所示之各向異性導電性構件10d相比,各向異性導電性構件10e的有機層20的結構不同,除此以外的結構為與圖6所示之各向異性導電性構件10d相同的結構。
各向異性導電性構件10d的有機層20具有配置於絕緣膜12側之第1層21和局部配置於第1層21上之第2層25。有機層20為第1層21與第2層25的多層結構。第1層21分別形成於絕緣膜12的表面12a及背面12b的整個表面上。第2層25局部配置於第1層21上。又,有機層20具有傾斜部20e。關於第2層25,例如藉由噴墨法來形成。
傾斜部20e的傾斜角θ的角度為相對於絕緣膜12的表面12a或背面12b水平的線與傾斜部20e所形成之角的角度,有機層20的“表示斜坡的傾斜之指標”=1/tanθ的關係成立。
表示斜坡的傾斜之指標為5以下為較佳,1以下為進一步較佳。若表示斜坡的傾斜之指標為5以下,則能夠使相鄰的晶片靠近配置,即使存在依賴於所連接之電子裝置的設置精確度之偏差,傾斜部的影響亦變少。例如,在傾斜部的膜厚為10μm的情況下,連接損失被抑制在2μm以下,因此連接損失的影響變少。
關於傾斜部20e的傾斜角θ的角度,與上述各向異性導電性構件10d相同地測定。
與各向異性導電性構件10(參閱圖1)同樣地,各向異性導電性構件10e的有機層20為在表面20a露出之狀態下具有距絕緣膜12的表面的厚度局部不同之部分20b之結構,有機層20具有距絕緣膜12的表面的厚度薄的部分和厚度厚的部分。
在各向異性導電性構件10e中,與各向異性導電性構件10(參閱圖1)同樣地,在有機層20的凸部20d上接合電極尺寸大的電子裝置,在凹部20c上接合電極尺寸小的電子裝置。與各向異性導電性構件10(參閱圖1)同樣地,在接合了種類不同之電子裝置之情況下,各向異性導電性構件10e能夠以高可靠性接合種類不同之電子裝置。
又,藉由將有機層20設為多層結構,構成有機層20之層的接觸角、表面能量能夠由不同者構成。例如,藉由由接觸角小者構成有機層20的最表面,若在接合電子裝置時有機層20被加熱,則容易擴展,在接合了電子裝置時容易在電極的周圍填充有機層20,因此為較佳。
[各向異性導電性構件的第7例]
圖8係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件的第7例之示意性剖面圖。在圖8中,對與圖6所示之結構相同的構成物標註相同符號,並省略其詳細說明。
與圖6所示之各向異性導電性構件10d相比,各向異性導電性構件10f的有機層20的結構不同,除此以外的結構為與圖6所示之各向異性導電性構件10d相同的結構。
各向異性導電性構件10f的有機層20具有配置於絕緣膜12側之第1層21和配置於第1層21的整個表面上之第2層26。有機層20為第1層21與第2層26的多層結構。第1層21分別形成於絕緣膜12的表面12a及背面12b的整個表面上。第2層26配置於第1層21的整個表面上,第2層26的距絕緣膜12的表面的厚度局部不同,有機層20具有距絕緣膜12的表面的厚度薄的部分和厚度厚的部分。又,有機層20具有傾斜部20e。關於第2層26,例如藉由噴墨法或奈米壓印法來形成。
傾斜角θ的角度為相對於絕緣膜12的表面12a或背面12b水平的線與傾斜部20e所形成之角的角度,有機層20的“表示斜坡的傾斜之指標”=1/tanθ的關係成立。
表示斜坡的傾斜之指標為5以下為較佳,1以下為進一步較佳。若表示斜坡的傾斜之指標為5以下,則能夠使相鄰的晶片靠近配置,即使存在依賴於所連接之電子裝置的設置精確度之偏差,傾斜部的影響亦變少。例如,在傾斜部的膜厚為10μm的情況下,連接損失被抑制在2μm以下,因此連接損失的影響變少。
關於傾斜部20e的傾斜角θ的角度,與上述各向異性導電性構件10d相同地測定。
與各向異性導電性構件10(參閱圖1)同樣地,各向異性導電性構件10f的有機層20為在表面20a露出之狀態下具有距絕緣膜12的表面的厚度局部不同之部分20b之結構,有機層20具有距絕緣膜12的表面的厚度薄的部分和厚度厚的部分。
在各向異性導電性構件10f中,與各向異性導電性構件10(參閱圖1)同樣地,在有機層20的凸部20d上接合電極尺寸大的電子裝置,在凹部20c上接合電極尺寸小的電子裝置。與各向異性導電性構件10(參閱圖1)同樣地,在接合了種類不同之電子裝置之情況下,各向異性導電性構件10f能夠以高可靠性接合種類不同之電子裝置。
又,藉由將有機層20設為多層結構,構成有機層20之層的接觸角、表面能量能夠由不同者構成。例如,藉由由接觸角小者構成有機層20的最表面,若在接合電子裝置時有機層20被加熱,則容易擴展,在接合了電子裝置時容易在電極的周圍填充有機層20,因此為較佳。
以下,對結構體的結構進行更具體的說明。
〔絕緣膜〕
絕緣膜12為將由導電體構成之複數個導體14以彼此電絕緣之狀態設置者,絕緣膜具有電絕緣性。又,絕緣膜12具有形成導體14之複數個細孔13。對絕緣膜的組成等將在後面進行說明。
絕緣膜12的厚度方向Dt上之長度亦即絕緣膜12的厚度ht在1~1000μm的範圍內為較佳,在5~500μm的範圍內為更佳,在10~300μm的範圍內為進一步較佳。若絕緣膜12的厚度ht在該範圍內,則絕緣膜12的處理性變得良好。
從捲取容易度的觀點考慮,絕緣膜12的厚度ht為30μm以下為較佳,5~20μm為更佳。
再者,絕緣膜的厚度為如下值:使用聚焦離子束(Focused Ion Beam:FIB)將絕緣膜沿厚度方向Dt進行切削加工,使用掃描式電子顯微鏡(SEM)對其截面拍攝表面照片(倍率5万倍),並作為測定10個點而獲得之平均值計算出之值。
<細孔的平均直徑>
細孔13的平均直徑為1μm以下為較佳,5~500nm為更佳,20~400nm為進一步較佳,40~200nm為更進一步較佳,50~100nm為最佳。細孔13的平均直徑d為1μm以下,若在上述範圍內,則能夠獲得具有上述平均直徑之導體14。
關於細孔13的平均直徑,使用掃描式電子顯微鏡(SEM)從正上方以倍率100~10000倍拍攝絕緣膜12的表面而獲得攝影圖像。在攝影圖像中,抽取至少20個周圍連接成環狀之細孔,測定其直徑並設為開口直徑,計算出該等開口直徑的平均值作為細孔的平均直徑。
再者,關於倍率,能夠適當選擇上述範圍內的倍率,以獲得能夠抽取20個以上的細孔之攝影圖像。又,開口直徑測定細孔部分的端部之間的距離的最大值。亦即,細孔的開口部的形狀並不限定於大致圓形,因此在開口部的形狀為非圓形的情況下,將細孔部分的端部之間的距離的最大值設為開口直徑。因此,例如即使在如使2個以上的細孔一體化的形狀的細孔的情況下,亦將其視為1個細孔,並將細孔部分的端部之間的距離的最大值設為開口直徑。
〔導體〕
如上所述,複數個導體14在絕緣膜12(例如,陽極氧化膜15)上以彼此電絕緣之狀態設置。
複數個導體14具有導電性。導體由導電性物質構成。導電性物質並無特別限定,可以舉出金屬。作為金屬的具體例,可以較佳地例示出金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋁(Al)、鎂(Mg)、鎳(Ni)、鋅(Zn)及鈷(Co)等。從導電性的觀點考慮,銅、金、鋁、鎳及鈷為較佳,銅及金為更佳,銅為最佳。
與氧化物導電體相比,金屬的延展性等優異而容易變形,即使在接合時的壓縮中亦容易變形,因此導體由金屬構成為較佳。
厚度方向Dt上之導體14的高度為10~300μm為較佳,20~30μm為更佳。
<導體的形狀>
導體14的平均直徑d為1μm以下為較佳,5~500nm為更佳,20~400nm為進一步較佳,40~200nm為更進一步較佳,50~100nm為最佳。
導體14的密度為2万個/mm
2以上為較佳,200万個/mm
2以上為更佳,1000万個/mm
2以上為進一步較佳,5000万個/mm
2以上為特佳,1億個/mm
2以上為最佳。
進而,相鄰之各導體14的中心間距離p為20nm~500nm為較佳,40nm~200nm為更佳,50nm~140nm為進一步較佳。
關於導體的平均直徑,使用掃描式電子顯微鏡從正上方以倍率100~10000倍拍攝絕緣膜的表面而獲得攝影圖像。在攝影圖像中,抽取至少20個周圍連接成環狀之導體,測定其直徑並設為開口直徑,計算出該等開口直徑的平均值作為導體的平均直徑。
再者,關於倍率,能夠適當選擇上述範圍內的倍率,以獲得能夠抽取20個以上的導體之攝影圖像。又,在開口部的形狀為非圓形的情況下,將導體部分的端部之間的距離的最大值設為開口直徑。因此,例如即使在如使2個以上的導體一體化的形狀的導體的情況下,亦將其視為1個導體,並將導體部分的端部之間的距離的最大值設為開口直徑。導體14的平均直徑d與突出部的平均直徑相同。
相鄰之各導體14的中心間距離p在如上所述獲得之絕緣膜12的攝影圖像中進一步確定所確定之導體的中心位置(未圖示)。在10處求出相鄰之導體的中心位置之間的距離。將該平均值設為相鄰之各導體14的中心間距離p。中心位置為在上述攝影圖像中相當於導體14之區域的中心位置。再者,在攝影圖像中,可以將公知的圖像解析法用於區域的中心位置的計算中。
<突出部>
突出部為導體的一部分,並且為柱狀。從能夠增加與接合對象的接觸面積之觀點考慮,突出部為圓柱狀為較佳。
突出部14a的平均突出長度ha及突出部14b的平均突出長度hb為10nm~1000nm為較佳,50nm~500nm為更佳。若平均突出長度ha及平均突出長度hb為10nm~1000nm,則有機層20與絕緣膜12的密接性變得良好。
導體14的平均突出長度ha、hb小於有機層20的凹部20c的表面20a為止的平均厚度hj為較佳。若導體14的突出部14a的平均突出長度ha及突出部14b的平均突出長度hb均小於有機層20的凹部20c的表面20a為止的平均厚度hj,則突出部14a、14b均埋設於有機層20中,導體14被有機層20保護。
突出部14a的平均突出長度ha及突出部14b的平均突出長度hb為如下值:如上所述,使用掃描式電子顯微鏡獲取突出部的截面圖像,依據截面圖像,分別測定10個點的突出部的高度而測定出之平均值。
關於導體14,與相鄰之突出部的間隔為20nm~200nm為較佳,40nm~100nm為更佳。若與相鄰之突出部的間隔在上述範圍內,則能夠在導體14的絕緣膜12的表面12a或背面12b上維持導體14的間隔。藉此,在接合電子裝置時,抑制導體14的短路,從而進一步提高接合時的可靠性。
〔有機層〕
如上所述,有機層覆蓋絕緣膜的表面及背面中的至少一個面,並保護絕緣膜及導體。又,在接合電子裝置時,有機層填充電子裝置的電極的周圍。
為了發揮上述功能,有機層例如為在50℃~200℃的溫度範圍內顯示出流動性且在200℃以上的溫度下硬化者為較佳。又,若有機層被加熱,則容易擴展,因此接觸角小為較佳。有機層例如為由熱塑性樹脂等構成之熱塑性層,對有機層將在後面進行詳細說明。
有機層20的平均厚度hm為10μm以下為較佳,更佳為5μm以下,進一步較佳為1μm以下。若有機層20的平均厚度hm為上述10μm以下,則保護導體14的突出部,並且在接合電子裝置時能夠充分發揮填充電極的周圍之效果。
有機層20的平均厚度hm為距絕緣膜12的表面12a的平均距離或距絕緣膜12的背面12b的平均距離。上述有機層20的平均厚度hm為如下值:將樹脂層沿各向異性導電性構件10的厚度方向Dt進行切割,使用掃描式電子顯微鏡進行切割截面的截面觀察,在對應於有機層之10處測定距絕緣膜12的表面12a的距離時的10個點的測定值的平均值。又,為在對應於有機層之10處測定距絕緣膜12的背面12b的距離時的10個點的測定值的平均值。
[各向異性導電性構件之製造方法的第1例~第7例]
圖9~圖11係按步驟順序表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件之製造方法的第1例之示意性剖面圖。在圖9~圖11中,對與圖1所示之各向異性導電性構件10相同的構成物標註相同符號,並省略其詳細說明。
在各向異性導電性構件之製造方法的第1例中,首先,如圖9所示,準備各向異性導電層16。各向異性導電層16具有絕緣膜12和複數個導體14,並且為沒有各向異性導電性構件10的有機層20的狀態的結構。對各向異性導電層16之製造方法將在後面進行說明。
在形成有機層之步驟中,接著,如圖10所示,在絕緣膜12的表面12a及背面12b上形成均勻厚度的基極層27。例如,使用旋轉塗佈法或塗佈法來形成基極層27。
基極層27最終成為有機層20或第1層21。因此,有機層20或第1層21由與基極層27相同的材料構成。又,基極層27的厚度由有機層20的結構及厚度等來決定。
接著,對基極層27實施圖案蝕刻處理以局部改變厚度而形成凹部20c(參閱圖1)和凸部20d(參閱圖1)。藉此,形成圖1所示之有機層20,從而獲得各向異性導電性構件10。在藉由圖案蝕刻處理形成有機層20之情況下,有機層20由感光性組成物構成為較佳。
圖案蝕刻處理為如下步驟:使用與基極層27對應之波長的光作為曝光光進行圖案曝光,其後,實施顯影處理。
如上所述,例如對基極層27實施圖案蝕刻處理,改變形成有機層20之組成物的適用量而形成有機層20。形成有機層20之組成物例如為感光性組成物。
又,在各向異性導電性構件之製造方法的第1例中,如圖10所示,在絕緣膜12的表面12a及背面12b上形成均勻厚度的基極層27之後,如圖11所示,將模具28與基極層27對置而配置。模具28具有對應於所形成之有機層20的表面形狀之凸部28a。
例如,在將基極層27加熱至玻璃轉移溫度以上之後,將模具28緊壓於基極層27上而形成圖1所示之有機層20。由模具28的凸部28a形成凹部20c(參閱圖1)和凸部20d(參閱圖1)。藉此,形成圖1所示之有機層20,從而獲得各向異性導電性構件10。
使用了上述模具28之有機層20的形成方法為稱為奈米壓印法之加工方法。如此,例如對基極層27適用奈米壓印法,依據模具28,將基極層27局部分為厚的部分和薄的部分。亦即,改變形成有機層20之組成物的適用量而形成有機層20。此時,形成有機層20之組成物為基極層27。
又,在各向異性導電性構件之製造方法的第2例中,對於形成有圖10所示之基極層27之各向異性導電層16,例如使用噴墨法,如圖12所示那樣在基極層27的表面27a上局部分散形成有機構件22a。藉此,形成第1層21與有機構件22a的複合層22(參閱圖3),從而形成圖3所示之各向異性導電性構件10a。此時,基極層27成為第1層21,因此形成為與第1層21對應之厚度。如此,例如使用噴墨法分散形成有機構件22a,改變形成有機層20之組成物的適用量而形成有機層20。此時,形成有機層20之組成物為有機構件22a。
有機構件22a的大小、配置間隔及配置範圍並無特別限定,可以適當決定。在使用噴墨法分散有機構件22a之情況下,能夠依據接合對象來改變有機構件22a的配置密度。又,有機構件22a的接觸角小於第1層21為較佳。
又,在各向異性導電性構件之製造方法的第3例中,對於形成有圖10所示之基極層27之各向異性導電層16,如圖13所示那樣在基極層27的表面27a上局部形成第2層23。藉此,形成基極層27與第2層23的多層結構的有機層20(參閱圖4),從而形成圖4所示之各向異性導電性構件10b。此時,基極層27成為第1層21,因此形成為與第1層21對應之厚度。又,第2層23的接觸角小於基極層27為較佳。此時,將接觸角小的層形成於與絕緣膜12相反的一側而形成厚度局部不同之有機層20。如上所述,在基極層27的表面27a上局部形成第2層23,改變形成有機層20之組成物的適用量而形成有機層20。此時,形成有機層20之組成物為第2層23。
又,在各向異性導電性構件之製造方法的第4例中,不是如圖13所示那樣在基極層27的表面27a上局部形成第2層23,而是如圖14所示那樣在第1層21的整個表面上形成其他層29。關於其他層29,與基極層27同樣地,例如使用旋轉塗佈法或塗佈法來形成。
接著,例如在將其他層29加熱至玻璃轉移溫度以上之後,將圖11所示之模具28緊壓於其他層29上而形成第2層24(參閱圖5)。藉此,形成基極層27與第2層24的多層結構的有機層20(參閱圖5),從而獲得圖5所示之各向異性導電性構件10c。此時,基極層27成為第1層21,因此形成為與第1層21對應之厚度。其他層29成為第2層24,因此形成為與第2層24對應之厚度。又,其他層29的接觸角小於基極層27為較佳。如此,例如對其他層29適用奈米壓印法,依據模具28,將有機層20局部分為厚的部分和薄的部分。亦即,改變形成有機層20之組成物的適用量而形成有機層20。此時,形成有機層20之組成物為其他層29。
在各向異性導電性構件之製造方法的第4例中,例如亦能夠使用噴墨法,在基極層27上形成第2層24。
在各向異性導電性構件之製造方法的第5例中,對於圖9所示之各向異性導電層16,例如使用噴墨法,在絕緣膜12的表面12a及背面12b上形成具有傾斜部20e之有機層20(參閱圖6)。藉此,可以獲得圖6所示之各向異性導電性構件10d。
如此,在各向異性導電性構件之製造方法的第5例中,在形成有機層之步驟中,使厚度厚的部分和厚度薄的部分的厚度在厚度厚的部分與厚度薄的部分之間連續變化,從而形成如上所述具有傾斜部20e之有機層20(參閱圖6)。
在各向異性導電性構件之製造方法的第5例中,除了噴墨法以外,例如如圖10所示那樣在各向異性導電層16上形成基極層27。接著,如圖11所示,使用模具28。模具28具有對應於傾斜部20e之凸部(未圖示)。在將基極層27加熱至玻璃轉移溫度以上之後,將模具28緊壓於基極層27上而形成如圖15所示那樣具有傾斜部20e之有機層20。藉此,可以獲得圖6所示之各向異性導電性構件10d。
在各向異性導電性構件之製造方法的第6例中,對於形成有圖10所示之基極層27之各向異性導電層16,例如藉由噴墨法,如圖16所示那樣在基極層27的表面27a上局部形成第2層25。第2層25具有傾斜部20e。藉此,形成基極層27與第2層25的多層結構的有機層20(參閱圖7),從而獲得圖7所示之各向異性導電性構件10e。此時,基極層27成為第1層21,因此形成為與第1層21對應之厚度。又,第2層25的接觸角小於基極層27為較佳。
又,在各向異性導電性構件之製造方法的第6例中,對於形成有圖10所示之基極層27之各向異性導電層16,例如如圖14所示那樣在基極層27的整個表面上形成其他層29。
接著,例如在將其他層29加熱至玻璃轉移溫度以上之後,將具有對應於傾斜部20e之凸部(未圖示)之模具28緊壓於其他層29上而形成第2層25。藉此,在第1層21的整個表面上形成第2層26(參閱圖8),並且形成具有傾斜部20e之有機層20(參閱圖8)。如此,可以獲得圖8所示之各向異性導電性構件10f。
又,在各向異性導電性構件之製造方法的第7例中,對於圖9所示之各向異性導電層16,例如藉由噴墨法,在絕緣膜12的表面12a及背面12b上形成具有圖17所示之傾斜部37b之基極層37。關於基極層37,除了噴墨法以外,藉由將模具28(參閱圖11)緊壓於上述具有均勻厚度之基極層27(參閱圖10)上之奈米壓印法或對基極層27(參閱圖10)實施圖案蝕刻處理,能夠形成具有傾斜部37b之基極層37。
接著,例如使用噴墨法或塗佈法,在基極層37的表面37a上形成第2層38。此時,第2層38的表面形狀成為反映了基極層37的表面形狀之形狀。如此,亦能夠形成為第1層21與第2層38的多層結構且具有傾斜部20e之有機層20。此時,第2層38的接觸角小於基極層37為較佳。
如圖10所示,在各向異性導電層16的兩面上形成基極層27等之情況下,在一個面上形成基極層27等之後,使用旋轉塗佈法,在另一個面上形成基極層27等時,抑制污染,因此將多孔質氟樹脂片(聚四氟乙烯製)設置於各向異性導電層16的一個面側並吸附於工作台(未圖示)上為較佳。作為多孔質氟樹脂片,例如能夠使用CHUKOH CHEMICAL INDUSTRIES, LTD.製的C-Porous(註冊商標)。
[各向異性導電層之製造方法的一例]
圖19~圖25係表示構成本發明的實施形態的各向異性導電性構件之各向異性導電層之製造方法的一例的一步驟之示意性剖面圖。再者,在圖19~圖25中,對與圖1所示之結構相同的構成物標註相同符號,並省略其詳細說明。
在構成各向異性導電性構件10之各向異性導電層16之製造方法的一例中,在圖1所示之各向異性導電性構件10中,以由鋁的陽極氧化膜構成絕緣膜12為例進行說明。為了形成鋁的陽極氧化膜,使用鋁基板。因此,在結構體之製造方法的一例中,首先,如圖19所示,準備鋁基板30。
鋁基板30依據最終獲得之各向異性導電性構件10(參閱圖1)的絕緣膜12的厚度ht(參閱圖1)、加工裝置等適當決定大小及厚度。鋁基板30例如為矩形板材。再者,並不限定於鋁基板,能夠使用能夠形成電絕緣的絕緣膜12之金屬基板。
接著,對鋁基板30的單側的表面30a(參閱圖19)進行陽極氧化處理。藉此,鋁基板30的單側的表面30a(參閱圖19)被陽極氧化,從而如圖20所示形成具有沿鋁基板30的厚度方向Dt延伸之複數個細孔13之絕緣膜12亦即陽極氧化膜15。在各細孔13的底部存在阻擋層(barrier layer)31。將上述陽極氧化之步驟稱為陽極氧化處理步驟。
在具有複數個細孔13之絕緣膜12中,如上所述,在細孔13的底部分別存在阻擋層31,但是去除圖20所示之阻擋層31。藉此,獲得具有沒有阻擋層31的複數個細孔13之絕緣膜12(參閱圖21)。再者,將去除上述阻擋層31之步驟稱為阻擋層去除步驟。
在阻擋層去除步驟中,藉由使用包含氫過電壓高於鋁的金屬M1的離子之鹼水溶液,在去除絕緣膜12的阻擋層31的同時,在細孔13的底部32c(參閱圖21)的表面32d(參閱圖21)上形成由金屬(金屬M1)形成之金屬層35a(參閱圖21)。藉此,在細孔13中露出之鋁基板30由金屬層35a被覆。藉此,在藉由鍍覆向細孔13填充金屬時,容易進行鍍覆,抑制金屬沒有充分填充到細孔中,抑制金屬向細孔的未填充等,從而抑制導體14的形成不良。
再者,包含上述金屬M1的離子之鹼水溶液還可以包含含鋁離子化合物(鋁酸鈉、氫氧化鋁、氧化鋁等)。含鋁離子化合物的含量換算成鋁離子的量為0.1~20g/L為較佳,0.3~12g/L為更佳,0.5~6g/L為進一步較佳。
接著,從具有沿厚度方向Dt延伸之複數個細孔13之絕緣膜12的表面12a進行鍍覆。此時,能夠使用金屬層35a作為電鍍的電極。在鍍覆時使用金屬35b,以形成於細孔13的底部32c(參閱圖21)的表面32d(參閱圖21)上之金屬層35a為起點進行鍍覆。藉此,如圖22所示,在絕緣膜12的細孔13的內部填充構成導體14之金屬35b。藉由在細孔13的內部填充金屬35b而形成具有導電性之導體14。再者,稱為將金屬層35a和金屬35b一起填充之金屬35。
將在絕緣膜12的細孔13中填充金屬35b之步驟稱為金屬填充步驟。如上所述,導體14並不限定於由金屬構成,能夠使用導電性物質。在金屬填充步驟中,可以使用電鍍,對金屬填充步驟將在後面進行詳細說明。再者,絕緣膜12的表面12a相當於絕緣膜12的一個面。
如圖23所示,在金屬填充步驟之後,將絕緣膜12的沒有設置鋁基板30的一側的表面12a沿厚度方向Dt去除一部分,以使在金屬填充步驟中所填充之金屬35比絕緣膜12的表面12a更突出。亦即,使導體14比絕緣膜12的表面12a更突出。藉此,可以獲得突出部14a。將使導體14比絕緣膜12的表面12a更突出之步驟稱為表面金屬突出步驟。
在表面金屬突出步驟之後,如圖24所示,去除鋁基板30。將去除鋁基板30之步驟稱為基板去除步驟。
接著,如圖25所示,在基板去除步驟之後,將絕緣膜12的設置有鋁基板30之一側的表面亦即背面12b沿厚度方向Dt去除一部分,以使在金屬填充步驟中所填充之金屬35亦即導體14比絕緣膜12的背面12b更突出。藉此,可以獲得突出部14b。如此,可以獲得各向異性導電層16。
上述表面金屬突出步驟及背面金屬突出步驟可以為具有這兩個步驟之態樣,但是亦可以為具有表面金屬突出步驟及背面金屬突出步驟中的一個步驟之態樣。表面金屬突出步驟及背面金屬突出步驟對應於“突出步驟”,表面金屬突出步驟及背面金屬突出步驟均為突出步驟。
如圖25所示,導體14分別從絕緣膜12的表面12a及背面12b突出,並且具有突出部14a和突出部14b。
再者,在各向異性導電層16中,在不使導體14從絕緣膜12的背面12b突出的結構的情況下,圖24所示之狀態為各向異性導電層16。
在上述阻擋層去除步驟中,藉由使用包含氫過電壓高於鋁的金屬M1的離子之鹼水溶液來去除阻擋層,不僅去除阻擋層31,而且在細孔13的底部露出之鋁基板30上形成比鋁更難產生氫氣的金屬M1的金屬層35a。其結果,金屬填充的面內均勻性變得良好。認為這是因為,抑制由鍍液引起之氫氣的產生,從而容易進行藉由電鍍進行之金屬填充。
又,在阻擋層去除步驟中,設置保持步驟,該保持步驟以從小於陽極氧化處理步驟中之電壓的30%的範圍中選擇之電壓(保持電壓)的95%以上且105%以下的電壓保持合計5分鐘以上,並且發現藉由組合適用包含金屬M1的離子之鹼水溶液,大幅度改善鍍覆處理時的金屬填充的均勻性。因此,具有保持步驟為較佳。
詳細的機制雖尚不明確,但是認為這是因為,在阻擋層去除步驟中,藉由使用包含金屬M1的離子之鹼水溶液而在阻擋層下方形成金屬M1的層,藉此能夠抑制鋁基板與陽極氧化膜的界面受到損傷,從而提高阻擋層的溶解的均勻性。
再者,在阻擋層去除步驟中,在細孔13的底部形成了由金屬(金屬M1)形成之金屬層35a,但是並不限定於此,僅去除阻擋層31而使鋁基板30在細孔13的底部露出。在使鋁基板30露出之狀態下,可以將鋁基板30用作電鍍的電極。
〔陽極氧化膜〕
如上所述,從形成具有所期望的平均直徑之細孔且容易形成導體等理由考慮,陽極氧化膜例如可以使用鋁的陽極氧化膜。然而,並不限定於鋁的陽極氧化膜,能夠使用閥金屬的陽極氧化膜。因此,金屬基板可以使用閥金屬。
其中,作為閥金屬,具體而言,例如可以舉出上述鋁,除此以外,可以舉出鉭、鈮、鈦、鉿、鋯、鋅、鎢、鉍、銻等。在該等之中,從尺寸穩定性良好且比較廉價之觀點考慮,鋁的陽極氧化膜為較佳。因此,使用鋁基板來製造結構體為較佳。
陽極氧化膜的厚度與上述絕緣膜12的厚度ht相同。
〔金屬基板〕
金屬基板為用於結構體的製造中者,並且為用於形成陽極氧化膜的基板。例如,如上所述,金屬基板可以使用能夠形成陽極氧化膜之金屬基板,並且能夠使用由上述閥金屬構成者。例如,如上所述,從容易形成陽極氧化膜作為陽極氧化膜等理由考慮,金屬基板可以使用鋁基板。
〔鋁基板〕
用於形成絕緣膜12之鋁基板並無特別限定,作為其具體例,可以舉出純鋁板;以鋁為主成分且包含微量的雜元素之合金板;在低純度的鋁(例如再利用材料)上蒸鍍了高純度鋁之基板;藉由蒸鍍、濺射等方法在矽晶圓、石英、玻璃等的表面上被覆了高純度鋁之基板;將鋁層壓而獲得之樹脂基板;等。
在鋁基板中,藉由陽極氧化處理而形成陽極氧化膜之單側的表面的鋁純度為99.5質量%以上為較佳,99.9質量%以上為更佳,99.99質量%以上為進一步較佳。若鋁純度在上述範圍內,則微孔排列的規則性變得充分。
關於鋁基板,只要能夠形成陽極氧化膜,則並無特別限定,例如可以使用JIS(Japanese Industrial Standards)1050材。
對在鋁基板中進行陽極氧化處理之單側的表面預先實施熱處理、脫脂處理及鏡面精加工處理為較佳。
其中,關於熱處理、脫脂處理及鏡面精加工處理,能夠實施與日本特開2008-270158號公報的[0044]~[0054]段中所記載之各處理相同的處理。
陽極氧化處理之前的鏡面精加工處理例如為電解研磨,電解研磨例如可以使用含有磷酸之電解研磨液。
〔陽極氧化處理步驟〕
陽極氧化處理能夠使用以往公知的方法,但是從提高微孔排列的規則性且擔保結構體的各向異性導電性之觀點考慮,使用自有序化法或恆壓處理為較佳。
其中,關於陽極氧化處理的自有序化法及恆壓處理,能夠實施與日本特開2008-270158號公報的[0056]~[0108]段及[圖3]中所記載之各處理相同的處理。
〔保持步驟〕
結構體之製造方法可以具有保持步驟。保持步驟為如下步驟:在上述陽極氧化處理步驟之後,以從1V以上且小於上述陽極氧化處理步驟中之電壓的30%的範圍中選擇之保持電壓的95%以上且105%以下的電壓保持合計5分鐘以上之步驟。換言之,保持步驟為如下步驟:在上述陽極氧化處理步驟之後,以從1V以上且小於上述陽極氧化處理步驟中之電壓的30%的範圍中選擇之保持電壓的95%以上且105%以下的電壓實施合計5分鐘以上的電解處理之步驟。
其中,“陽極氧化處理中之電壓”為在鋁與對電極之間施加之電壓,例如若基於陽極氧化處理之電解時間為30分鐘,則是指保持在30分鐘之間之電壓的平均值。
從相對於陽極氧化膜的側壁厚度亦即細孔的深度將阻擋層的厚度控制為適當的厚度之觀點考慮,保持步驟中之電壓為陽極氧化處理中之電壓的5%以上且25%以下為較佳,5%以上且20%以下為更佳。
又,從更加提高面內均勻性之理由考慮,保持步驟中之保持時間的合計為5分鐘以上且20分鐘以下為較佳,5分鐘以上且15分鐘以下為更佳,5分鐘以上且10分鐘以下為進一步較佳。
又,保持步驟中之保持時間只要為合計5分鐘以上即可,但是連續5分鐘以上為較佳。
進而,保持步驟中之電壓可以設定為從陽極氧化處理步驟中之電壓連續地或階段性地降低至保持步驟中之電壓,但是從進一步提高面內均勻性之理由考慮,在陽極氧化處理步驟結束之後的1秒以內設定為上述保持電壓的95%以上且105%以下的電壓為較佳。
例如,藉由在上述陽極氧化處理步驟結束時降低電解電位,上述保持步驟亦能夠與上述陽極氧化處理步驟連續進行。
對於除了電解電位以外的條件,上述保持步驟能夠採用與上述以往公知的陽極氧化處理相同的電解液及處理條件。
尤其,在連續實施保持步驟和陽極氧化處理步驟之情況下,使用相同的電解液進行處理為較佳。
在具有複數個微孔之陽極氧化膜中,如上所述,在微孔的底部存在阻擋層(未圖示)。具有去除該阻擋層之阻擋層去除步驟。
〔阻擋層去除步驟〕
阻擋層去除步驟例如為使用包含氫過電壓高於鋁的金屬M1的離子之鹼水溶液來去除陽極氧化膜的阻擋層之步驟。
藉由上述阻擋層去除步驟去除阻擋層,並且在微孔的底部形成由金屬M1形成之導電體層。
其中,氫過電壓(hydrogen overvoltage)是指產生氫時所需的電壓,例如鋁(Al)的氫過電壓為-1.66V(日本化學會誌,1982、(8),p1305-1313)。再者,將高於鋁的氫過電壓的金屬M1的例及其氫過電壓的值示於以下。
<金屬M1及氫(1N H
2SO
4)過電壓>
·鉑(Pt):0.00V
·金(Au):0.02V
·銀(Ag):0.08V
·鎳(Ni):0.21V
·銅(Cu):0.23V
·錫(Sn):0.53V
·鋅(Zn):0.70V
細孔13亦能夠使微孔擴徑並去除阻擋層而形成。此時,可以使用擴孔(pore wide)處理進行微孔的擴徑。擴孔處理為藉由使陽極氧化膜浸漬於酸水溶液或鹼水溶液中以使陽極氧化膜溶解而擴大微孔的孔徑之處理,在擴孔處理中,能夠使用硫酸、磷酸、硝酸、鹽酸等無機酸或該等的混合物的水溶液或氫氧化鈉、氫氧化鉀及氫氧化鋰等水溶液。
再者,在擴孔處理中,亦能夠去除微孔的底部的阻擋層,藉由在擴孔處理中使用氫氧化鈉水溶液,使微孔擴徑並去除阻擋層。
〔金屬填充步驟〕
<在金屬填充步驟中所使用之金屬>
在金屬填充步驟中,為了形成導體而在上述細孔13的內部作為導電體填充之金屬及構成金屬層之金屬係電阻率為10
3Ω·cm以下的材料為較佳。作為上述金屬的具體例,可以較佳地例示出金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋁(Al)、鎂(Mg)、鎳(Ni)及鋅(Zn)。
再者,作為導電體,從導電性及基於電鍍法之形成的觀點考慮,銅(Cu)、金(Au)、鋁(Al)、鎳(Ni)為較佳,銅(Cu)、金(Au)為更佳,銅(Cu)為進一步較佳。
<電鍍法>
作為在細孔的內部填充金屬之電鍍法,例如能夠使用電鍍法或無電鍍法。
其中,在著色等中所使用之以往公知的電鍍法中,難以在孔中以高縱橫比選擇性地析出(生長)金屬。認為這是因為,析出金屬在孔內被消耗,即使進行一定時間以上的電解,鍍覆亦不會生長。
因此,在藉由電鍍法填充金屬之情況下,在脈衝電解或恆電位電解時需要設置停止時間。停止時間需要為10秒以上,30~60秒為較佳。
又,為了促進電解液的攪拌,施加超音波亦較佳。
進而,電解電壓通常為20V以下,較佳為10V以下,但是預先測定所使用之電解液中之目標金屬的析出電位,在該電位+1V以內進行恆電位電解為較佳。再者,在進行恆電位電解時,能夠併用循環伏安法者為較佳,能夠使用Solartron公司、BAS Co.,Ltd.、HOKUTO DENKO CORPORATION、IVIUM公司等的恆電位裝置。
(鍍液)
鍍液能夠使用以往公知的鍍液。
具體而言,在使銅析出之情況下,通常使用硫酸銅水溶液,但是硫酸銅的濃度為1~300g/L為較佳,100~200g/L為更佳。又,若在電解液中添加鹽酸,則能夠促進析出。此時,鹽酸濃度為10~20g/L為較佳。
又,在使金析出之情況下,使用四氯化金的硫酸溶液,藉由交流電解進行鍍覆為較佳。
鍍液包含界面活性劑為較佳。
作為界面活性劑,能夠使用公知者。亦能夠直接使用以往作為添加到鍍液中之界面活性劑已知之月桂基硫酸鈉。親水性部分能夠利用離子性(陽離子性/陰離子性/雙性)者、非離子性(非離子性)者中的任一種,但是在避免在鍍覆對象物表面產生氣泡等觀點而言,陽離子線活性劑為較佳。鍍液組成中之界面活性劑的濃度為1質量%以下為較佳。
再者,在無電鍍法中,在由縱橫比高的細孔形成之孔中完全填充金屬時需要長時間,因此使用電鍍法在細孔中填充金屬為較佳。
〔基板去除步驟〕
基板去除步驟為在金屬填充步驟之後去除上述鋁基板之步驟。去除鋁基板之方法並無特別限定,例如可以較佳地舉出藉由溶解去除之方法等。
<鋁基板的溶解>
上述鋁基板的溶解使用難以溶解陽極氧化膜且容易溶解鋁的處理液為較佳。
該種處理液對鋁之溶解速度為1μm/分鐘以上為較佳,3μm/分鐘以上為更佳,5μm/分鐘以上為進一步較佳。同樣地,對陽極氧化膜之溶解速度成為0.1nm/分鐘以下為較佳,成為0.05nm/分鐘以下為更佳,成為0.01nm/分鐘以下為進一步較佳。
具體而言,包含至少1種離子化傾向低於鋁的金屬化合物且pH(氫離子指數)成為4以下或8以上之處理液為較佳,該pH為3以下或9以上為更佳,2以下或10以上為進一步較佳。
作為溶解鋁之處理液,以酸水溶液或鹼水溶液為基質且例如調配錳、鋅、鉻、鐵、鎘、鈷、鎳、錫、鉛、銻、鉍、銅、汞、銀、鈀、鉑、金的化合物(例如,氯化鉑酸)、該等的氟化物、該等的氯化物等者為較佳。
其中,酸水溶液基質為較佳,並且摻混氯化物為較佳。
尤其,從處理寬容度的觀點考慮,在鹽酸水溶液中摻混有氯化汞之處理液(鹽酸/氯化汞)、在鹽酸水溶液中摻混有氯化銅之處理液(鹽酸/氯化銅)為較佳。
再者,溶解鋁之處理液的組成並無特別限定,例如能夠使用溴/甲醇混合物、溴/乙醇混合物及王水等。
又,溶解鋁之處理液的酸或鹼濃度為0.01~10mol/L為較佳,0.05~5mol/L為更佳。
進而,使用了溶解鋁之處理液之處理溫度為-10℃~80℃為較佳,0℃~60℃為更佳。
又,關於上述鋁基板的溶解,藉由使上述鍍覆步驟後的鋁基板與上述處理液接觸來進行。接觸方法並無特別限定,例如可以舉出浸漬法、噴塗法。其中,浸漬法為較佳。作為此時的接觸時間,10秒~5小時為較佳,1分鐘~3小時為更佳。
再者,在絕緣膜12上例如可以設置支撐體。支撐體為與絕緣膜12相同的外形為較佳。藉由安裝支撐體來提高處理性。
〔突出步驟〕
為了去除上述絕緣膜12的一部分,例如可以使用溶解絕緣膜12亦即氧化鋁(Al
2O
3)而不溶解構成導體14之金屬之酸水溶液或鹼水溶液。藉由使上述酸水溶液或鹼水溶液與具有填充有金屬之細孔13之絕緣膜12接觸,去除絕緣膜12的一部分。使上述酸水溶液或鹼水溶液與絕緣膜12接觸之方法並無特別限定,例如可以舉出浸漬法及噴塗法。其中,浸漬法為較佳。
在使用酸水溶液之情況下,使用硫酸、磷酸、硝酸及鹽酸等無機酸或該等的混合物的水溶液為較佳。其中,在安全性優異之觀點而言,不含有鉻酸之水溶液為較佳。酸水溶液的濃度為1~10質量%為較佳。酸水溶液的溫度為25~60℃為較佳。
又,在使用鹼水溶液之情況下,使用選自包括氫氧化鈉、氫氧化鉀及氫氧化鋰之群組中的至少一個鹼的水溶液為較佳。鹼水溶液的濃度為0.1~5質量%為較佳。鹼水溶液的溫度為20~35℃為較佳。
具體而言,例如可以較佳地使用50g/L、40℃的磷酸水溶液、0.5g/L、30℃的氫氧化鈉水溶液或0.5g/L、30℃的氫氧化鉀水溶液。
在酸水溶液或鹼水溶液中之浸漬時間為8~120分鐘為較佳,10~90分鐘為更佳,15~60分鐘為進一步較佳。在此,在反覆進行短時間的浸漬處理之情況下,浸漬時間是指各浸漬時間的合計。再者,在各浸漬處理之間可以實施清洗處理。
又,為使金屬35亦即導體14比絕緣膜12的表面12a或背面12b更突出之程度,但是使導體14比絕緣膜12的表面12a或背面12b更突出10nm~1000nm為較佳,更突出50nm~500nm為更佳。亦即,導體14的突出部14a從表面12a的突出量、導體14的突出部14b從背面12b的突出量分別為10nm~1000nm為較佳,更佳為50nm~500nm。
導體14的突出部14a、14b的高度與突出部14a的平均突出長度ha及突出部14b的平均突出長度hb相同。
在嚴格控制導體14的突出部的高度之情況下,在細孔13的內部填充金屬等導電性物質之後,將絕緣膜12與金屬等導電性物質的端部加工成同一平面狀之後,選擇性地去除陽極氧化膜為較佳。
又,在上述金屬的填充後或突出步驟之後,為了減少隨著金屬的填充而產生之導體14內的應變,能夠實施加熱處理。
從抑制金屬的氧化之觀點考慮,加熱處理在還元性環境中實施為較佳,具體而言,在氧濃度為20Pa以下的環境中進行為較佳,在真空下進行為更佳。其中,真空是指氣體密度及氣壓中的至少一個低於大氣的空間的狀態。
又,為了矯正,一邊對絕緣膜12施加應力一邊進行加熱處理為較佳。
[結構體的一例]
結構體使複數個電子裝置與各向異性導電性構件電連接。複數個電子裝置具有複數個與各向異性導電性構件電連接之電極,並且複數個電子裝置為各自的電極的高度、寬度及電極間距離中的至少1個不同之結構。
關於電子裝置的電極的高度、寬度及電極間距離,藉由電子裝置的規格或實際測量來確定。在實際測量的情況下,例如使用雷射顯微鏡或立體顯微鏡放大電極來測定電極的高度、寬度及電極間距離。
複數個電子裝置的各自的功能及半導體種類中的至少一者可以不同。又,複數個電子裝置的各自的厚度可以不同。
所謂電子裝置的功能,藉由電子裝置的動作來區分,作為功能,例如可以舉出CPU(Central Processing Unit:中央處理單元)、GPU(Graphics Processing Unit:圖案處理單元)等的運算、記憶體等的儲存,轉換器等的轉換、濾波器及感測等。又,在該等功能匯總在1個晶片或單元中之情況下,以匯總之狀態確定功能。在所確定之功能不同之情況下,為不同之電子裝置。
半導體種類是指構成半導體之組成,並且為碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)、氧化鎵、金剛石、矽(Si)及砷化鎵(GaAs)等。
複數個電子裝置的厚度為從電子裝置的電極中與外部接觸之端面至與電子裝置的電極相反的一側的端面為止的長度。例如,在後述圖27的半導體記憶體52中為從電極52a的端面52c至與電極52a相反的一側的端面52d為止的長度。在感測器53中為從電極53a的端面53c至與電極53a相反的一側的端面53d為止的長度。感測器53為厚於半導體記憶體52的結構。
圖26係表示本發明的實施形態的結構體的第1例之示意圖,圖27係表示本發明的實施形態的結構體的第2例之示意圖。
例如,如圖26所示,結構體40藉由各向異性導電性構件10將複數個半導體記憶體42沿積層方向Ds積層而電連接。又,CPU44與和半導體記憶體42不同之各向異性導電性構件10的一個面電連接。在與CPU44電連接之各向異性導電性構件10的另一個面上排列並電連接有感測器45和RF(Radio Frequency:射頻)裝置46。
又,CPU44經由各向異性導電性構件10與配線基板47電連接。半導體記憶體42的積層體亦經由各向異性導電性構件10與配線基板47電連接。如此,在結構體40中,複數個電子裝置與各向異性導電性構件電連接。半導體記憶體42、CPU44、感測器45及RF裝置46電連接,例如,結構體40作為通信模組而發揮作用。
如上所述,結構體40的複數個電子裝置的電極的高度、電極的寬度及電極間距離中的至少1個不同。例如,感測器45的電極45a的電極寬度寬於RF裝置46的電極46a。CPU44具有電極44a和電極44b,電極44a的電極寬度寬於電極44b。
又,如圖27所示,結構體50在各向異性導電性構件10的表面11a上排列並電連接有半導體記憶體52和感測器53。在半導體記憶體52的電極52a、52b的周圍填充有樹脂層59,在感測器53的電極53a的周圍填充有樹脂層59。CPU54與各向異性導電性構件10的背面11b電連接。在CPU54的電極54a、54b、54c的周圍填充有樹脂層59。樹脂層59由有機層20構成。如圖27所示,結構體50將半導體記憶體52及感測器53與CPU54沿積層方向Ds積層。
半導體記憶體52具有電極52a和電極52b,電極52a的電極寬度窄於電極52b。感測器53的電極53a的電極寬度寬於半導體記憶體52的電極52a、52b中的任一個,並且電極高度亦高。如上所述,感測器53為厚於半導體記憶體52的結構。
CPU54具有電極54a、電極54b及電極54c。電極54a、電極54b及電極54c的電極高度相同,但是電極54a的電極寬度窄於電極54b及電極54c,電極54c的電極寬度最寬。
再者,在圖26所示之結構體40及圖27所示之結構體50中,並不限定於各向異性導電性構件10,亦能夠使用其他各向異性導電性構件10a~10f。
[結構體之製造方法的一例]
圖28係表示本發明的實施形態的結構體之製造方法的一例之示意圖。
在結構體之製造方法中,如圖28所示,準備各向異性導電性構件10。有機層20具有厚度不同之部分20b,並且具有凹部20c和凸部20d。各向異性導電性構件10在表面20a露出之狀態下與電子裝置接合。
在將第1電子裝置56和第2電子裝置57接合到各向異性導電性構件10的表面11a上之情況下,第2電子裝置57的電極57a的高度高於第1電子裝置56。因此,將第1電子裝置56與有機層20的凹部20c對置而載置,並將第2電子裝置57與凸部20d對置而載置。
將第3電子裝置58接合到各向異性導電性構件10的背面11b上,但是由於第3電子裝置58的電極58a、電極58b及電極54c的電極高度相同,因此各向異性導電性構件10的背面11b側的有機層20的厚度均勻。
將第3電子裝置58與各向異性導電性構件10的背面11b側的有機層20對置而載置。
接著,進行複數個電子裝置的接合。關於接合,首先,如上所述,將第1電子裝置56載置於各向異性導電性構件10的表面11a側的有機層20的凹部20c上,並將第2電子裝置57載置於凸部20d上。
又,將第3電子裝置58載置於各向異性導電性構件10的背面11b側的有機層20上。
接著,對第1電子裝置56、第2電子裝置57及第3電子裝置58例如施加預先設定之壓力,加熱至預先設定之溫度,並保持預先設定之時間,從而臨時接合第1電子裝置56、第2電子裝置57及第3電子裝置58。
接著,在將所有電子裝置(例如,第1電子裝置56、第2電子裝置57及第3電子裝置58)臨時接合到各向異性導電性構件10上之狀態下,對各電子裝置施加預先設定之壓力,加熱至預先設定之溫度,並保持預先設定之時間,從而將複數個電子裝置全部集中接合到各向異性導電性構件10上。該接合稱為正式接合。藉此,第1電子裝置56、第2電子裝置57及第3電子裝置58的各電極與各向異性導電性構件10的導體14(參閱圖1)電連接,從而獲得結構體。此時,在第1電子裝置56、第2電子裝置57及第3電子裝置58的各電極的周圍填充有機層20,成為圖27所示之樹脂層59。
第1電子裝置56、第2電子裝置57及第3電子裝置58的各自的功能及半導體種類中的至少一者可以不同。又,第1電子裝置56、第2電子裝置57及第3電子裝置58的各自的厚度可以不同。
在接合複數個電子裝置之情況下,從操作的觀點考慮,從小的電子裝置進行接合為較佳。在電子裝置的大小相同的情況下,從厚度薄的電子裝置進行接合為較佳。
再者,在臨時接合時,若臨時接合強度弱,則在輸送步驟等及接合之前的步驟中產生偏移,因此臨時接合強度變得重要。
又,臨時接合步驟中之溫度條件及加壓條件並無特別限定,可以例示出後述溫度條件及加壓條件。
正式接合中之溫度條件及加壓條件並無特別限定。藉由在適當的條件下進行正式接合,有機層在電子裝置的電極之間流動而難以殘存於接合部中。如上所述,在正式接合中,藉由集中進行複數個電子裝置的接合,能夠減少節拍時間,從而能夠提高生產率。
再者,在結構體之製造方法中,並不限定於各向異性導電性構件10,亦能夠使用其他各向異性導電性構件10a~10f。
〔電子裝置〕
電子裝置為半導體裝置等,但是並不限定於半導體裝置個體,亦包含複數個半導體裝置聚集而發揮特定功能者,還包含僅傳遞電信號者。
又,電子裝置可以為具有元件區域之結構。元件區域為形成有用於作為電子元件而發揮作用的各種元件構成電路等之區域。元件區域例如為形成有如快閃記憶體等的記憶體電路、如微處理器及FPGA(field-programmable gate array:場可編程閘陣列)等的邏輯電路之區域、形成有無線標籤等通訊模組以及配線之區域。除此以外,在元件區域上還可以形成有MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微機電系統)。作為MEMS,例如可以舉出感測器、致動器及天線等。作為感測器,例如包括加速度、聲音及光等各種感測器。
如上所述,在元件區域上形成有元件構成電路等,並且設置電極(未圖示)以將半導體晶片與外部電連接。元件區域具有形成有電極之電極區域。再者,元件區域的電極例如為Cu柱。電極區域基本上是指包含所形成之所有電極之區域。然而,若分開設置電極,則設置有各電極之區域亦稱為電極區域。
結構體的形態並無特別限定,可以為如半導體晶片那樣形成為單片者,亦可以為如半導體晶圓的形態,亦可以為配線層的形態。
又,結構體可以為除了電子裝置以外還具有印刷配線板及散熱裝置(heat sink)等之結構。
關於電子裝置,除了上述者以外,例如可以舉出邏輯LSI(Large Scale Integration:大型積體電路)(例如,ASIC(Application Specific Integrated Circuit:特殊應用積體電路)、FPGA(Field Programmable Gate Array:場域可程式閘陣列)、ASSP(Application Specific Standard Product:應用特定標準產品)等)、微處理器(例如,CPU、GPU等)、記憶體(例如,DRAM(Dynamic Random Access Memory:動態隨機存取記憶體)、HMC(Hybrid Memory Cube:混合記憶體立方體)、MRAM(MagneticRAM:磁記憶體)和PCM(Phase-Change Memory:相變化記憶體)、ReRAM(Resistive RAM:可變電阻式記憶體)、FeRAM(Ferroelectric RAM:鐵電隨機存取記憶體)、快閃記憶體(NAND(Not AND)快閃)等)、LED(Light Emitting Diode:發光二極體)、(例如,攜式終端的微快閃、車載用、投影儀光源、LCD背光、普通照明等)、功率/器件、模擬IC(Integrated Circuit:積體電路)、(例如,DC(Direct Current:直流電)-DC(Direct Current:直流電)轉換器、絕緣閘雙極電晶體(IGBT)等)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微機電系統)、(例如,加速度感測器、壓力感測器、振子、陀螺儀感測器等)、無線(例如,GPS(Global Positioning System:全球定位系統)、FM(Frequency Modulation:調頻)、NFC(Nearfieldcommunication:近場通訊)、RFEM(RF Expansion Module:射頻擴展模組)、MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit:單晶微波積體電路)、WLAN(WirelessLocalAreaNetwork:無線區域網路)等)、離散元件、BSI(Back Side Illumination:背面照度)、CIS(Contact Image Sensor:接觸式影像感測器)、相機模組、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)、被動元件、SAW(Surface Acoustic Wave:表面聲波)濾波器、RF(Radio Frequency)濾波器、RFIPD(Radio Frequency Integrated Passive Devices:射頻整合式被動元件)、BB(Broadband:寬頻)等。
電子裝置例如為由1個完成者,並且為由電子裝置個體發揮電路或感測器等的特定功能者。電子裝置並不限定於上述者。
〔有機層〕
有機層亦能夠使用以下所示之組成。以下,對有機層的組成進行說明。例如,有機層含有高分子材料,亦可以包含抗氧化材料。
作為構成有機層之樹脂材料,具體而言,例如可以舉出乙烯系共聚物、聚醯胺樹脂、聚酯樹脂、聚胺酯樹脂、聚烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂、丙烯腈系樹脂及纖維素系樹脂等熱塑性樹脂。作為構成有機層20之樹脂材料,亦能夠使用聚丙烯腈。
<高分子材料>
作為有機層中所包含之高分子材料,並無特別限定,但是從能夠效率良好地填補半導體晶片等電子裝置的電極與結構體的間隙且更加提高結構體與半導體晶片等電子裝置的密接性之理由考慮,熱硬化性樹脂為較佳。
作為熱硬化性樹脂,具體而言,例如可以舉出環氧樹脂、酚樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚酯樹脂、聚胺酯樹脂、雙順丁烯二醯亞胺樹脂、三聚氰胺樹脂、異氰酸酯系樹脂等。
其中,從更加提高絕緣可靠性且耐藥品性優異之理由考慮,使用聚醯亞胺樹脂和/或環氧樹脂為較佳。
<抗氧化材料>
作為有機層中所包含之抗氧化材料,具體而言,例如可以舉出1,2,3,4-四唑、5-胺基-1,2,3,4-四唑、5-甲基-1,2,3,4-四唑、1H-四唑-5-乙酸、1H-四唑-5-琥珀酸、1,2,3-三唑、4-胺基-1,2,3-三唑、4,5-二胺基-1,2,3-三唑、4-羧基-1H-1,2,3-三唑、4,5-二羧基-1H-1,2,3-三唑、1H-1,2,3-三唑-4-乙酸、4-羧基-5-羧基甲基-1H-1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、3-胺基-1,2,4-三唑、3,5-二胺基-1,2,4-三唑、3-羧基-1,2,4-三唑、3,5-二羧基-1,2,4-三唑、1,2,4-三唑-3-乙酸、1H-苯并三唑、1H-苯并三唑-5-羧酸、苯并呋呫、2,1,3-苯并噻唑、鄰苯二胺、間苯二胺、兒茶酚、鄰胺基苯酚、2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并咪唑、2-巰基苯并噁唑、三聚氰胺及該等的衍生物。
在該等之中,苯并三唑及其衍生物為較佳。
作為苯并三唑衍生物,可以舉出在苯并三唑的苯環上具有羥基、烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基等)、胺基、硝基、烷基(例如,甲基、乙基、丁基等)、鹵素原子(例如,氟、氯、溴、碘等)等之取代苯并三唑。又,亦可以舉出與萘三唑、萘雙三唑相同地經取代之取代萘三唑、取代萘雙三唑等。
又,作為有機層中所包含之抗氧化材料的另一例,可以舉出作為通常的抗氧化劑之高級脂肪酸、高級脂肪酸銅、酚化合物、烷醇胺、對苯二酚類、銅螯合劑、有機胺、有機銨鹽等。
有機層中所包含之抗氧化材料的含量並無特別限定,但是從防蝕效果的觀點考慮,相對於有機層的總質量為0.0001質量%以上為較佳,0.001質量%以上為更佳。又,從在正式接合製程中獲得適當的電阻之理由考慮,5.0質量%以下為較佳,2.5質量%以下為更佳。
<防遷移材料>
從藉由捕捉有機層中能夠含有之金屬離子、鹵素離子及來自於半導體晶片及半導體晶圓之金屬離子來更加提高絕緣可靠性之理由考慮,有機層含有防遷移材料為較佳。
作為防遷移材料,例如能夠使用離子交換體,具體而言,能夠使用陽離子交換體與陰離子交換體的混合物或者僅使用陽離子交換體。
其中,陽離子交換體及陰離子交換體例如能夠分別從後述無機離子交換體及有機離子交換體中適當選擇。
(無機離子交換體)
作為無機離子交換體,例如可以舉出以含水氧化鋯為代表之金屬的含水氧化物。
作為金屬的種類,例如除了鋯以外,已知有鐵、鋁、錫、鈦、銻、鎂、鈹、銦、鉻、鉍等。
在該等之中,鋯系者對陽離子的Cu
2+、Al
3+具有交換能力。又,關於鐵系者,亦對Ag
+、Cu
2+具有交換能力。同樣地,錫系、鈦系、銻系者為陽離子交換體。
另一方面,鉍系者對陰離子的Cl
-具有交換能力。
又,鋯系者依據製造條件顯示出陰離子的交換能力。關於鋁系、錫系者亦相同。
作為除了該等以外的無機離子交換體,已知有以磷酸鋯為代表之多價金屬的酸性鹽、以磷鉬酸銨為代表之異種多重酸鹽、不溶性亞鐵氰化物等合成物。
該等的無機離子交換體的一部分已有市售,例如已知有TOAGOSEI CO.,LTD.的產品名稱“IXE”中之各種等級。
再者,除了合成品以外,亦能夠使用如天然物的沸石或蒙脫石的無機離子交換體的粉末。
(有機離子交換體)
在有機離子交換體中,作為陽離子交換體,可以舉出具有磺酸基之交聯聚苯乙烯,除此以外,亦可以舉出具有羧酸基、膦酸基或次膦酸基者。
又,作為陰離子交換體,可以舉出具有四級銨基、四級鏻基或三級鋶基之交聯聚苯乙烯。
該等的無機離子交換體及有機離子交換體只要考慮欲捕捉之陽離子、陰離子的種類、對該離子之交換容量而適當選擇即可。當然,亦能夠混合使用無機離子交換體和有機離子交換體,這是毋庸置疑的。
在電子元件的製造步驟中包括加熱製程,因此無機離子交換體為較佳。
又,關於離子交換體與上述高分子材料的混合比,例如,從機械強度的觀點考慮,將離子交換體設為10質量%以下為較佳,將離子交換體設為5質量%以下為更佳,將離子交換體設為2.5質量%以下為進一步較佳。又,從抑制將半導體晶片或半導體晶圓與結構體進行接合時的遷移之觀點考慮,將離子交換體設為0.01質量%以上為較佳。
<無機填充劑>
有機層含有無機填充劑為較佳。
作為無機填充劑,並無特別限制,能夠從公知者中適當選擇,例如可以舉出高嶺土、硫酸鋇、鈦酸鋇、氧化矽粉、微粉狀氧化矽、氣相法二氧化矽、非晶二氧化矽、結晶二氧化矽、熔融二氧化矽、球狀二氧化矽、滑石、黏土、碳酸鎂、碳酸鈣、氧化鋁、氫氧化鋁、雲母、氮化鋁、氧化鋯、氧化釔、碳化矽、氮化矽等。
從能夠防止無機填充劑進入導體之間而更加提高導通可靠性之理由考慮,無機填充劑的平均粒徑大於各導體的間隔為較佳。
無機填充劑的平均粒徑為30nm~10μm為較佳,80nm~1μm為更佳。
其中,關於平均粒徑,將藉由雷射衍射散射式粒徑測定裝置(Nikkiso Co.,Ltd.製造之Microtrac MT3300)進行測定之一次粒徑設為平均粒徑。
<硬化劑>
有機層可以含有硬化劑。
在含有硬化劑之情況下,從抑制與連接對象的半導體晶片或半導體晶圓的表面形狀的接合不良之觀點考慮,不使用在常溫下為固體的硬化劑而含有在常溫下為液體的硬化劑為更佳。
其中,“在常溫下為固體”是指在25℃下為固體,例如是指融點為高於25℃的溫度之物質。
作為硬化劑,具體而言,例如可以舉出二胺基二苯基甲烷、二胺基二苯基碸那樣的芳香族胺、脂肪族胺、4-甲基咪唑等咪唑衍生物、雙氰胺、四甲基胍、硫脲加成胺、甲基六氫鄰苯二甲酸酐等羧酸酐、羧酸醯肼、羧酸醯胺、多酚化合物、酚醛清漆樹脂、多硫醇等,能夠從該等的硬化劑中適當選擇使用在25℃下為液體者。再者,硬化劑可以單獨使用1種,亦可以併用2種以上。
在有機層中,可以在不損害其特性之範圍內含有廣泛地通常添加到半導體封裝體的樹脂絕緣膜中之分散劑、緩衝劑、黏度調整劑等各種添加劑。
作為有機層,除了上述者以外,例如還能夠使用含有主要組成物者,該主要組成物包含以下所示之丙烯酸聚合物、丙烯酸單體及順丁烯二醯亞胺化合物。
<丙烯酸聚合物>
丙烯酸聚合物為包含來自於(甲基)丙烯酸酯成分之構成單元之聚合物,有機層的黏性不會過強且在半導體的安裝步驟中損害作業性之憂慮少者為較佳。作為(甲基)丙烯酸酯成分,例如能夠使用(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、丁氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛基庚酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一酯、(甲基)丙烯酸月桂酯等。
丙烯酸聚合物除了上述(甲基)丙烯酸酯成分以外,還可以包含對應於能夠與上述(甲基)丙烯酸酯成分共聚的其他單體成分之構成單元。作為其他單體成分,例如能夠使用含羧基單體(例如,(甲基)丙烯酸)、含環氧基單體(例如,(甲基)丙烯酸縮水甘油酯)、含腈基單體(例如,丙烯腈等)。
例如,作為丙烯酸聚合物,能夠使用包含對應於丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸縮水甘油酯及丙烯腈之構成單元者。
關於丙烯酸聚合物,能夠藉由將上述(甲基)丙烯酸酯成分或其他單體成分進行聚合而獲得。關於聚合方法,可以舉出溶液聚合、乳化聚合、塊狀聚合、懸浮聚合等。作為丙烯酸聚合物的聚合反應的種類,例如可以舉出自由基聚合、陽離子聚合、陰離子聚合、活性自由基聚合、活性陽離子聚合、活性陰離子聚合、配位聚合等。
丙烯酸聚合物的重量平均分子量(Mw)並無特別限制,但是例如能夠設成包含在100000以上且1200000以下的範圍內,亦能夠設成包含在500000以上且1000000以下的範圍內。
若將有機層中的丙烯酸聚合物、丙烯酸單體及順丁烯二醯亞胺化合物稱為主要組成物,則丙烯酸聚合物在100質量份的主要組成物中包含在10質量份以上且60質量份以下的範圍內,較佳為包含在10質量份以上且45質量份以下的範圍內,進一步較佳為包含在15質量份以上且40質量份以下的範圍內。若丙烯酸聚合物的含量小於10質量份,則存在難以排除空隙之傾向。又,若丙烯酸聚合物的含量超過60質量份,則存在難以實現低壓安裝之傾向,從而存在連接性亦變差之傾向。
關於丙烯酸聚合物,可以在主要組成物中單獨含有1種類的丙烯酸聚合物,亦可以同時含有2種類以上的丙烯酸聚合物。在併用2種類以上的丙烯酸聚合物之情況下,有機層中的丙烯酸聚合物的含量的合計在上述範圍內為較佳。
<丙烯酸單體>
作為丙烯酸單體,能夠使用單官能的(甲基)丙烯酸酯、2官能以上的(甲基)丙烯酸酯。作為丙烯酸單體,例如可以舉出異三聚氰酸EO改質二丙烯酸酯(TOAGOSEI CO.,LTD.製)、異三聚氰酸EO改質三丙烯酸酯(TOAGOSEI CO.,LTD.製)、二新戊四醇及四丙烯酸酯(TOAGOSEI CO.,LTD.製)、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯(TOAGOSEI CO.,LTD.製)、9,9-雙[4-(2-丙烯醯氧基乙氧基)苯基]茀(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO, LTD.製)、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO, LTD.製)、乙氧化雙酚A二丙烯酸酯(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO, LTD.製)、茀系丙烯酸酯(例如,產品名稱:Ogsol EA0200、EA0300、Osaka Gas Chemicals Co., Ltd.製)等。在該等的丙烯酸單體中,若考慮耐熱性等,則高耐熱性之茀系丙烯酸酯亦較佳。
有機層中的丙烯酸單體能夠設成如下:在100質量份的主要組成物中包含在10質量份以上且60質量份以下的範圍內,較佳為包含在10質量份以上且55質量份以下的範圍內,更佳為包含在10質量份以上且50質量份以下的範圍內。若丙烯酸單體的含量小於10質量份,則存在連接性變差之傾向。又,若丙烯酸單體的含量超過60質量份,則存在難以排除空隙之傾向。
關於丙烯酸單體,可以單獨含有1種類的丙烯酸單體,亦可以同時含有2種類以上的丙烯酸單體。在併用2種類以上的丙烯酸單體之情況下,有機層中的丙烯酸單體的含量的合計在上述範圍內為較佳。
<順丁烯二醯亞胺化合物>
作為順丁烯二醯亞胺化合物,例如能夠使用在1分子中具有2個以上的順丁烯二醯亞胺基之化合物,雙順丁烯二醯亞胺為較佳。作為順丁烯二醯亞胺化合物,例如可以舉出4-甲基-1,3-伸苯基雙順丁烯二醯亞胺、4,4-雙順丁烯二醯亞胺二苯基甲烷、間-伸苯基雙順丁烯二醯亞胺、雙酚A二苯基醚雙順丁烯二醯亞胺、3,3’-二甲基-5,5’-二乙基-4,4’-二苯基甲烷雙順丁烯二醯亞胺等。在該等之中,芳香族雙順丁烯二醯亞胺亦較佳,尤其,若考慮有機層的製造步驟中之作業性,則溶劑溶解性或流動性良好的3,3’-二甲基-5,5’-二乙基-4,4’-二苯基甲烷雙順丁烯二醯亞胺為較佳。
有機層中的順丁烯二醯亞胺化合物在100質量份的主要組成物中包含在20質量份以上且70質量份以下的範圍內,較佳為包含在20質量份以上且60質量份以下的範圍內,更佳為包含在20質量份以上且55質量份以下的範圍內。若順丁烯二醯亞胺化合物的含量小於20質量份,則存在難以實現低壓安裝之傾向,從而存在連接性亦變差之傾向。又,若順丁烯二醯亞胺化合物的含量超過70質量份,則存在難以低壓安裝及無空隙安裝之傾向。
有機層中所使用之組成物依據目的還可以含有除了構成上述主要組成物之成分以外的其他成分。作為其他成分,例如可以舉出酚化合物、填料等。
<酚化合物>
酚化合物能夠用作上述順丁烯二醯亞胺化合物用的硬化劑,但是即使不含有酚,亦能夠開始熱硬化反應。作為酚化合物,例如能夠使用烯丙基化雙酚,具體而言,能夠使用2,2’-二烯丙基雙酚A(產品名稱:DABPA)、4,4’-(二甲基亞甲基)雙[2-(2-丙烯基)苯酚]、4,4’-亞甲基雙[2-(2-丙烯基)苯酚]、4,4’-(二甲基亞甲基)雙[2-(2-丙烯基)-6-甲基苯酚]等。在該等之中,2,2’-二烯丙基雙酚A亦較佳。
含有酚化合物時的酚化合物的含量例如相對於丙烯酸聚合物、丙烯酸單體、順丁烯二醯亞胺化合物及酚化合物的合計100質量份能夠設為15質量份以下。關於酚化合物,可以單獨含有1種類的酚化合物,亦可以同時含有2種類以上的酚化合物。在併用2種類以上的酚化合物之情況下,有機層中的酚化合物的含量的合計在上述範圍內為較佳。
<填料>
作為填料,能夠使用無機填充劑、有機填充劑、導電性粒子等。尤其,從降低線膨脹係數或提高可靠性的觀點考慮,使用無機填充劑(例如,二氧化矽填料)為較佳。
在使用填料之情況下,填料的含量例如相對於丙烯酸聚合物、丙烯酸單體、順丁烯二醯亞胺化合物及填料的合計100質量份能夠設為30質量份以下。關於填料,可以單獨含有1種類的填料,亦可以同時含有2種類以上的填料。在併用2種類以上的填料之情況下,有機層中的填料的含量的合計在上述範圍內為較佳。
本發明基本上如上述構成。以上,對本發明的各向異性導電性構件、各向異性導電性構件之製造方法、結構體及結構體之製造方法進行了詳細說明,但是本發明並不限定於上述實施形態,可以在不脫離本發明的主旨的範圍內進行各種改良或變更,這是不言而喻的。
[實施例]
以下,舉出實施例對本發明的特徵進行進一步具體的說明。關於以下實施例所示之材料、試藥、物質量和其比例及操作等,在不脫離本發明的宗旨之範圍內能夠適當變更。因此,本發明的範圍並不限定於以下實施例。
在本實施例中,製作了實施例1~實施例11的結構體及比較例1的結構體。對實施例1~實施例11的結構體及比較例1的結構體的導通可靠性進行了評價。將導通可靠性的評價結果示於下述表2中。首先,對導通可靠性的評價進行說明。
(導通可靠性的評價)
<用於導通可靠性的評價之電子裝置>
對用於導通可靠性的評價之電子裝置進行說明。
藉由濺射法,將銅膜以成為各自的電極厚度的方式形成於在所有表面上設置了熱氧化膜層(SiO
2)之矽晶圓表面上。其後,將光阻劑(AZ P4903:Merck公司製)以10μm厚度塗佈於銅膜的表面上,從而形成了光阻膜。使用遮罩進行密接曝光之後,對光阻膜實施顯影,從而形成了銅膜的蝕刻遮罩圖案。其後,使用硝酸蝕刻去除銅膜而形成銅圖案,並將其進行清洗而使用。再者,作為顯影液,使用了Merck公司製AZ400K。
在導通可靠性的評價中,作為電子裝置,使用了下側晶片和上側晶片。作為上側晶片,使用了3種類的第1測試晶片、第2測試晶片及第3測試晶片。
下側晶片為圖29所示之結構,在表面60a上形成有第1電極部61、第2電極部62及第3電極部63。
第1電極部61具有線狀延伸之配線61c平行配置之配線組61a,在配線組61a的兩側,電極61b彼此分開而沿配線61c的排列方向設置有2列。在配線組61a的配線61c上沿排列方向每隔一個設置有端子61d。電極61b的電極尺寸為10μm見方,電極高度為500nm。
第2電極部62具有線狀延伸之配線62c平行配置之配線組62a,在配線組62a的兩側,電極62b彼此分開而沿配線62c的排列方向設置有2列。在配線組62a的配線62c上沿排列方向每隔一個設置有端子62d。電極62b的電極尺寸為20μm見方,電極高度為500nm。
第3電極部63具有線狀延伸之配線63c平行配置之配線組63a,在配線組63a的兩側,電極63b彼此分開而沿配線63c的排列方向設置有1列。配線組63a的配線63c的延伸方向的端部兼作端子。電極63b的電極尺寸為80μm見方,電極高度為500nm。
第1測試晶片64經由各結構體70(參閱圖33)與第1電極部61的第1連接區域60b連接。第2測試晶片65經由各結構體70(參閱圖33)與第2電極部62的第2連接區域60c連接。第3測試晶片66經由各結構體70(參閱圖33)與第3電極部63的第3連接區域60d連接。
在上側晶片中,圖30所示之第1測試晶片64具有對應於配線組61a之配線部64b,在配線部64b的排列方向的兩側具有對應於電極61b之電極64c。電極64c的電極尺寸為10μm見方,電極高度為300nm。
圖31所示之第2測試晶片65具有對應於配線組62a之配線部65b,在配線部65b的排列方向的兩側具有對應於電極62b之電極65c。電極65c的電極尺寸為20μm見方,電極高度為500nm。
圖32所示之第3測試晶片66具有對應於配線組63a之配線部66b,在配線部66b的排列方向的兩側具有對應於電極63b之電極66c。電極66c的電極尺寸為80μm見方,電極高度為1000nm(1μm)。
如圖33所示,在下側晶片60的表面60a上配置有各結構體70。下側晶片60配置於後述各向異性導電層的陽極氧化膜的另一個面的基極層上。
接著,將第1測試晶片64載置於在各結構體70中相當於下側晶片60的第1電極部61的第1連接區域60b之位置上,將第2測試晶片65載置於在各結構體70中相當於第2電極部62的第2連接區域60c之位置上,將第3測試晶片66載置於在各結構體70中相當於第3電極部63的第3連接區域60d之位置上。再者,電極高度為1000nm(1μm)的第3測試晶片66載置於有機層厚的部位上,電極高度為300nm的第1測試晶片64及電極高度為500nm的第2測試晶片65載置於有機層薄的部位上。
接著,使用倒裝晶片接合器進行對準調整,將下側晶片60與第1測試晶片64、第2測試晶片65及第3測試晶片66臨時接著,其後,使用晶圓接合器進行了正式接合。
在正式接合時,為了使壓力恆定,在臨時接合之下側晶片60與結構體70與第1測試晶片64、第2測試晶片65及第3測試晶片66的積層體的上表面上重疊碳薄片,進而在其上重疊了與下側晶片60相同尺寸的矽晶片之狀態下進行了加壓。
在接合時,在腔室內部設置積層體之後,在加壓5N左右以使上下晶片沒有偏差之狀態下抽真空,其後,分數次將腔室內置換成包含5%氫氣之氮氣,在加溫至溫度150℃之狀態下保持30分鐘之後,在升溫至溫度220℃並進行加壓以使每個電極的壓力成為50MPa之狀態下保持了30分鐘。其後,除去負載,在真空環境下自然冷卻之後,將接合後的積層體取出到大氣中。藉由正式接合,如圖33所示,下側晶片60與第1測試晶片64、第2測試晶片65及第3測試晶片66產生經由結構體70之接合部68。
如上所述,電極高度為1000nm(1μm)的第3測試晶片66載置於有機層厚的部位上,電極高度為300nm的第1測試晶片64及電極高度為500nm的第2測試晶片65載置於有機層薄的部位上,但是在有機層的厚度均勻的情況下,均載置於相同厚度的部位上。
<導通可靠性的評價方法>
接合後的積層體的各自的配線組為2個接頭量的菊花鏈。使探針分別接觸在下側晶片60中露出之端子61d、62d、配線63c的端部來測定電阻值R,並以以下的評價基準判斷了導通性。
評價基準
A R≤1Ω
B 1Ω<R<10Ω
C 10Ω≤R<1kΩ
D 1kΩ≤R
以下,對實施例1~實施例11及比較例1進行說明。
(實施例1)
對實施例1的結構體進行說明。
[結構體]
<<各向異性導電性構件>>
<鋁基板的製作>
使用含有Si:0.06質量%、Fe:0.30質量%、Cu:0.005質量%、Mn:0.001質量%、Mg:0.001質量%、Zn:0.001質量%、Ti:0.03質量%且殘餘部分為Al和不可避免的雜質的鋁合金來製備熔融金屬(molten metal),並在進行熔融金屬處理及過濾之基礎上,藉由DC(Direct Chill:直接冷鑄)鑄造法製作出厚度500mm、寬度1200mm的鑄錠。
接著,藉由面削機將表面以平均10mm的厚度進行銑削之後,在550℃下均熱保持約5小時並降至溫度400℃時,使用熱軋機形成厚度2.7mm的輥軋板。
進而,使用連續退火機在500℃下進行熱處理之後,藉由冷軋精加工成厚度1.0mm,從而獲得了JIS 1050材的鋁基板。
將該鋁基板形成為寬度1030mm之後,實施了以下所示之各處理。
<電解研磨處理>
使用以下組成的電解研磨液,在電壓25V、液體溫度65℃、液體流速3.0m/min的條件下對上述鋁基板實施了電解研磨處理。
將陰極設為碳電極,並且電源使用了GP0110-30R(TAKASAGO LTD.製)。又,關於電解液的流速,使用漩渦式流量監測器FLM22-10PCW(AS ONE Corporation.製)進行了測量。
(電解研磨液組成)
·85質量%磷酸(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製試藥) 660mL
·純水 160mL
·硫酸 150mL
·乙二醇 30mL
<陽極氧化處理步驟>
接著,按照日本特開2007-204802號公報中所記載的步驟,對電解研磨處理後的鋁基板實施了基於自有序化法之陽極氧化處理。
用0.50mol/L草酸的電解液,在電壓40V、液體溫度16℃、液體流速3.0m/min的條件下對電解研磨處理後的鋁基板實施了5小時的預陽極氧化處理。
其後,實施了將預陽極氧化處理後的鋁基板在0.2mol/L鉻酸酐、0.6mol/L磷酸的混合水溶液(液體溫度:50℃)中浸漬12小時之脫膜處理。
其後,用0.3mol/L草酸的電解液,在電壓40V、液體溫度15℃、液體流速3.0m/min的條件下,實施3小時45分鐘的再陽極氧化處理,從而獲得了膜厚40μm的陽極氧化膜。
再者,預陽極氧化處理及再陽極氧化處理均將陰極設為不鏽鋼電極,並且電源使用了GP0110-30R(TAKASAGO LTD.製)。又,作為冷卻裝置,使用了NeoCool BD36(Yamato Scientific co., ltd.製),作為攪拌加溫裝置,使用了對攪拌器 PS-100(TOKYO RIKAKIKAI CO, LTD.製)。進而,關於電解液的流速,使用漩渦式流量監測器FLM22-10PCW(AS ONE Corporation.製)進行了測量。
<阻擋層去除步驟>
接著,在陽極氧化處理步驟之後,使用在氫氧化鈉水溶液(50g/l)中將氧化鋅以成為2000ppm的方式溶解而獲得之鹼水溶液,實施在30℃下浸漬150秒鐘之蝕刻處理以去除位於陽極氧化膜的微孔(細孔)的底部之阻擋層,並且同時使鋅析出到露出之鋁基板的表面上。
又,阻擋層去除步驟後的陽極氧化膜的平均厚度為40μm。
<金屬填充步驟>
接著,將鋁基板設為陰極且將鉑設為正極,並實施了電鍍處理。
具體而言,使用以下所示之組成的鍍銅液實施恆電流電解,從而製作了在微孔的內部填充有銅之各向異性導電層。其中,關於恆電流電解,使用YAMAMOTO-MS CO.,LTD.製的鍍覆裝置,並使用HOKUTO DENKO CORPORATION製的電源(HZ-3000),在鍍液中進行循環伏安法以確認析出電位之後,在以下所示之條件下實施了處理。
(鍍銅液組成及條件)
·硫酸銅 100g/L
·硫酸 50g/L
·鹽酸 15g/L
·溫度 25℃
·電流密度 10A/dm
2
使用掃描式電子顯微鏡觀察在微孔中填充金屬之後的陽極氧化膜的表面,觀察1000個微孔中有無被金屬封孔,並計算出封孔率(封孔微孔的個數/1000個),其結果,為98%。
又,使用聚焦離子束(FIB)將在微孔中填充金屬之後的陽極氧化膜沿厚度方向進行切削加工,使用掃描式電子顯微鏡對其截面拍攝表面照片(倍率50000倍),並確認微孔的內部,其結果,發現在被封孔之微孔內部完全被金屬填充。
<基板去除步驟>
接著,藉由浸漬於氯化銅/鹽酸的混合溶液中以溶解並去除鋁基板,從而製作了平均厚度40μm的各向異性導電層。
所製作之各向異性導電層中之導體的平均直徑為60nm,與相鄰之突出部的間隔為40nm,導體的密度為5770万個/mm
2。
<突出步驟>
使基板去除步驟後的各向異性導電層浸漬於氫氧化鉀(KOH)水溶液(濃度:0.01mol/L)中,調整浸漬時間而選擇性地溶解鋁的陽極氧化膜的表面以使突出部的高度成為300nm,接著,水洗並進行乾燥,以使作為導體之銅的圓柱(亦即,導體)突出。
同樣地,對於鋁的陽極氧化膜的背面,亦使作為導體之銅的圓柱(亦即,導體)突出,以使導體的突出部14a的平均突出長度ha(參閱圖1)及突出部14b的平均突出長度hb(參閱圖1)成為300nm。
關於導體的平均直徑,使用掃描式電子顯微鏡從正上方以倍率100~10000倍拍攝陽極氧化膜的表面,從而獲得攝影圖像。在攝影圖像中,抽取至少20個周圍連接成環狀之導體,測定其直徑並設為開口直徑,計算出該等開口直徑的平均值作為導體的平均直徑。再者,導體的平均直徑為突出部的平均直徑。
導體的突出部14a的平均突出長度ha、hb(參閱圖1)為如下值:使用聚焦離子束(FIB)將陽極氧化膜沿厚度方向Dt(參閱圖1)進行切削加工,使用掃描式電子顯微鏡對其截面拍攝表面照片(倍率5万倍),並作為測定10個點而獲得之平均值計算出之值。
<有機層的形成步驟>
使用組成物1,藉由旋轉塗佈法,在各向異性導電層的陽極氧化膜的一個面上形成了膜厚為600nm的基極層。接著,對基極層實施圖案蝕刻處理以局部改變了厚度。藉此,獲得了將凹部20c與凸部20d之差設為100nm之有機層。
關於圖案蝕刻處理,使用KrF準分子雷射(波長248nm)進行圖案曝光,其後,實施了顯影處理。如此,在基極層上形成凹部和凸部,從而獲得了有機層。
(組成物1)
組成物1具有下述表1所示之組成,並且為日本特開2009‐9860號公報中所記載的“實施例1”的組成物。使下述表1所示之組成物1溶解於溶劑中,分別製備固體成分濃度6質量%的溶液,將其用孔尺寸0.1μm的聚乙烯過濾器進行過濾,從而製備了溶液。將其用於上述旋轉塗佈法中。
[表1]
樹脂 | 具有聚合性基之化合物 | 起始劑 | 溶劑 | 界面活性劑 (0.1mg) | ||||||
種類 | 質量 | 種類 | 質量 | 種類 | 質量 | 種類 | 質量 | 質量比 (A1:B1) | ||
組成物1 | 1 | 1.425g | CLR-1 | 0.950g | I-4 | 0.125g | A1 | B1 | 30:70 | W-1 |
〔樹脂1〕
對樹脂1的合成進行說明。在氮氣流下,將丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)/丙二醇單甲基醚(PGME)(2/8:質量比)混合溶劑18.1g加入3口燒瓶中,並將其加熱至80℃。在其中經6小時滴加了使甲基丙烯酸4.3g、甲基丙烯酸3-羥基金剛烷基酯35.5g、聚合起始劑V-601(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製)相對於單體12mol%溶解於PGMEA/PGME(2/8:質量比)混合溶劑163.0g中而獲得之溶液。滴加結束之後,進一步在80℃下反應2小時。將反應液自然冷卻之後,經20分鐘滴加到己烷1400m/乙酸乙酯600ml的混合液中,將所析出之粉體過濾收集並進行乾燥,從而獲得了樹脂1為26.4g。所獲得之樹脂1的重量平均分子量以標準聚苯乙烯換算為8900,分散度(Mw/Mn)為1.84。
將具有聚合性基之化合物(CLR-1)、起始劑(I-4)、溶劑及界面活性劑示於下述中。
〔溶劑〕
A1:丙二醇單甲醚乙酸酯
B1:丙二醇單甲基醚
〔界面活性劑〕
W-1:MEGAFACE F176(DIC CORPORATION製)(氟系)
構成有機層之組成物1與水之接觸角為30°。又,有機層的斜坡長度為20nm,表示斜坡的傾斜之指標為0.2。
表示斜坡的傾斜之指標為由(斜坡長度)/(第2層的厚度)規定之值。表示斜坡的傾斜之指標表示有機層的傾斜部20e(參閱圖6)相對於絕緣膜12的表面12a或背面12b之斜度。表示斜坡的傾斜之指標越小,斜度越陡,相對於絕緣膜12的表面12a或背面12b之傾斜部20e(參閱圖6)的角度越接近90°。
表示斜坡的傾斜之指標如下求出。首先,形成有機層之後,用數位顯微鏡VHX-7000(Keyence Corporation製)掃描表面,從而獲取了橫截面圖。依據橫截面圖的段差形狀求出斜坡長度和第2層的厚度。接著,計算(斜坡長度)/(第2層厚度),從而獲得了表示斜坡的傾斜之指標。
再者,關於與水之接觸角,以JIS R3257 基板玻璃表面的可潤濕性試驗方法的手法為基礎,在有機層的表面上滴加水來進行了測定。作為接觸角的測定裝置,使用了全自動接觸角計DMo-902(產品名稱、Kyowa Interface Science Co., Ltd.製)。
又,使用與各向異性導電層的陽極氧化膜的一個面相同者,藉由旋轉塗佈法,在各向異性導電層的陽極氧化膜的另一個面上形成了膜厚為600nm的基極層。
如上所述,在藉由旋轉塗佈法在各向異性導電層的陽極氧化膜的另一個面上形成基極層時,抑制污染,因此將各向異性導電層經由多孔質氟樹脂片(聚四氟乙烯製)吸附於工作台上,並實施了旋轉塗佈。作為多孔質氟樹脂片,利用了CHUKOH CHEMICAL INDUSTRIES, LTD.製的C-Porous(註冊商標)。
再者,下述表2的“第2層”的“膜厚”一欄表示凹部20c與凸部20d之差或第2層的膜厚。
(實施例2)
與實施例1相比,在實施例2中,有機層的結構不同,除此以外,與實施例1相同。
關於有機層,使用PAK-02(產品名稱、Toyo Gosei Co., Ltd),藉由旋轉塗佈法,在各向異性導電層的陽極氧化膜的一個面上形成了膜厚為1000nm(1μm)的基極層。接著,對基極層實施奈米壓印處理以局部改變了厚度。藉此,獲得了將凹部20c與凸部20d之差設為200nm之有機層。如此,在基極層上形成凹部和凸部,從而獲得了有機層。
關於奈米壓印處理,將奈米壓印用模具重疊於基極層上,在以0.1MPa的壓力進行加壓之狀態下對UV光進行曝光,並進行離型。作為奈米壓印用模具,使用了具有100nm的段差和200nm的段差且100nm的段差及200nm的段差的各自的段差部面積為3mm
2的玻璃製的模具。
構成有機層之PAK-02(產品名稱、Toyo Gosei Co., Ltd)與水之接觸角為40°。又,有機層的斜坡長度為10nm,表示斜坡的傾斜之指標為0.05。
(實施例3)
與實施例2相比,在實施例3中,進而使用TuftecH(註冊商標)H1043(產品名稱、Asahi Kasei Corporation.),藉由旋轉塗佈法形成了膜厚為200nm的第2層這一點不同,除此以外,與實施例2相同。
實施例4的有機層為2層結構,第2層TuftecH(註冊商標)H1043(產品名稱、Asahi Kasei Corporation.)與水之接觸角為65°。又,有機層的斜坡長度為1000nm,表示斜坡的傾斜之指標為5。
(實施例4)
與實施例2相比,在實施例4中,進而藉由旋轉塗佈法形成了膜厚為1000nm的第2層這一點不同,除此以外,與實施例2相同。
關於第2層,首先,稱量丙烯聚合物(06500-100Mw=1000000)100g、丙烯酸單體(產品名稱:Ogsol EA0200、Osaka Gas Chemicals Co., Ltd.製)150g、順丁烯二醯亞胺化合物(產品名稱:BMI5100、Daiwa Kasei Industry Co.,Ltd.製)80g、雙酚(產品名稱:DABPA、Daiwa Kasei Industry Co.,Ltd.製)20g及甲基乙基酮100g,並將該組成物在12小時以上且24小時以下的時間範圍內進行混合,從而獲得了均勻地溶解混合之組成物。使用調整轉速以成為規定膜厚之旋轉塗佈機,將所獲得之組成物塗佈於第1層上,在80℃的烘箱中連續進行乾燥,從而形成了第2層。關於乾燥時間,乾燥5分鐘以使製作膜中的殘留溶劑量成為2質量%以下。
實施例4的有機層為2層結構,第2層與水之接觸角為30°。又,有機層的斜坡長度為100nm,表示斜坡的傾斜之指標為0.1。
(實施例5)
在實施例5中,使用Staystik 383(編號、alpha advanced materials公司),藉由旋轉塗佈法,在各向異性導電層的陽極氧化膜的一個面上形成了膜厚為500nm的第1層。接著,使用TPIR(註冊商標)-2000S NL(產品名稱、TOKYO OHKA KOGYO CO., LTD.),藉由旋轉塗佈法,在第1層上形成了膜厚500nm的膜。其後,使用奈米壓印法,局部改變膜的厚度而形成了第2層。藉此,獲得了將凹部20c與凸部20d之差設為500nm之有機層。與實施例2相同地實施了奈米壓印處理,但是將玻璃製的模具的段差設為500nm。
實施例5的有機層為2層結構,第1層Staystik 383(編號、alpha advanced materials公司)與水之接觸角為65°,第2層TPIR(註冊商標)-2000S NL(產品名稱、TOKYO OHKA KOGYO CO., LTD.)與水之接觸角為60°。又,有機層的斜坡長度為20nm,表示斜坡的傾斜之指標為0.04。
又,與實施例1同樣地,使用與各向異性導電層的陽極氧化膜的一個面相同者,藉由旋轉塗佈法,在各向異性導電層的陽極氧化膜的另一個面上形成了膜厚為500nm的第1層。
(實施例6)
與實施例5相比,在實施例6中,形成有機構件來代替第2層這一點不同,除此以外,與實施例5相同。在實施例6中,藉由噴墨法,將TuftecH(註冊商標)H1043(產品名稱、Asahi Kasei Corporation.)的液滴一邊改變液滴的打滴密度一邊吐出到第1層上,從而以接合後的高度成為100nm的方式形成了有機構件。
在TuftecH(註冊商標)H1043(產品名稱、Asahi Kasei Corporation.)的液滴的吐出中,使用了material printer DMP-2850(Fujifilm Corporation製)。
實施例6的有機層為複合層,TuftecH(註冊商標)H1043(產品名稱、Asahi Kasei Corporation.)與水之接觸角為65°。又,有機層的斜坡長度為1000nm(1μm),表示斜坡的傾斜之指標為10。
(實施例7)
與實施例5相比,在實施例7中,使用PAK-02(產品名稱、Toyo Gosei Co., Ltd)形成了第2層這一點及凹部20c與凸部20d之差為500nm這一點不同,除此以外,與實施例5相同。
實施例7的有機層為2層結構,第2層PAK-02(產品名稱、Toyo Gosei Co., Ltd)與水之接觸角為40°。又,有機層的斜坡長度為100nm,表示斜坡的傾斜之指標為0.2。
(實施例8)
與實施例6相比,在實施例8中,使用與實施例4的第2層相同者作為有機構件,以接合後的高度成為1000nm的方式形成了有機構件這一點不同,除此以外,與實施例6相同。
實施例8的有機層為複合層,第2層與水之接觸角為30°。又,有機層的斜坡長度為1000nm,表示斜坡的傾斜之指標為10。
(實施例9)
在實施例9中,使用Staystik 383(編號、alpha advanced materials公司),藉由旋轉塗佈法,在各向異性導電層的陽極氧化膜的一個面上形成了膜厚為500nm的第1層。第1層的厚度連續變化。
接著,使用Staystik 383(編號、alpha advanced materials公司),藉由噴墨法,在第1層上形成有機構件,從而獲得了將凹部20c與凸部20d之差設為10μm(10000nm)之有機層。實施例9的噴墨法與實施例6的噴墨法相同。
實施例9的有機層為2層結構,第2層Staystik 383(編號、alpha advanced materials公司)與水之接觸角為65°。又,有機層的斜坡長度為50nm,表示斜坡的傾斜之指標為0.005。
又,與實施例1同樣地,使用與各向異性導電層的陽極氧化膜的一個面相同者,藉由旋轉塗佈法,在各向異性導電層的陽極氧化膜的另一個面上形成了膜厚為500nm的第1層。
(實施例10)
與實施例9相比,在實施例10中,使用TuftecH(註冊商標)H1043(產品名稱、Asahi Kasei Corporation.)形成了有機構件這一點不同,除此以外,與實施例10相同。實施例10的有機層為複合層,TuftecH(註冊商標)H1043(產品名稱、Asahi Kasei Corporation.)與水之接觸角為65°。又,有機層的斜坡長度為100nm,表示斜坡的傾斜之指標為0.01。
(實施例11)
與實施例9相比,在實施例11中,使用與實施例4的第2層相同者作為有機構件這一點不同,除此以外,與實施例9相同。實施例11的有機層為複合層,第2層與水之接觸角為30°。又,有機層的斜坡長度為100nm,表示斜坡的傾斜之指標為0.01。
(比較例1)
在比較例1中,使用Staystik 383(編號、alpha advanced materials公司),藉由旋轉塗佈法,在各向異性導電層的陽極氧化膜的兩個面上形成了膜厚為10μm(10000nm)的有機層。比較例2的有機層與水之接觸角為65°,厚度均勻。比較例1沒有第2層,因此沒有表示斜坡的傾斜之指標。
[表2]
第1層 | 第2層 | 是否連續 | 導通可靠性評價結果 | |||||||||
接觸角(°) | 形成方法 | 膜厚 (nm) | 接觸角(°) | 形成方法 | 膜厚(nm) | 斜坡 (長度、nm) | 表示斜坡的傾斜之指標 (斜坡長度/第2層的厚度) | 第1測試晶片 | 第2測試晶片 | 第3測試晶片 | 綜合 評價 | |
實施例1 | 30 | 旋轉塗佈之後 圖案蝕刻 | 600 | - | - | 100 | 20 | 0.2 | C | B | A | 6 |
實施例2 | 40 | 旋轉塗佈之後 奈米壓印 | 1000 | - | - | 200 | 10 | 0.05 | C | B | A | 6 |
實施例3 | 40 | 旋轉塗佈之後 奈米壓印 | 1000 | 65 | 旋轉塗佈 | 200 | 1000 | 5 | B | B | A | 7 |
實施例4 | 40 | 旋轉塗佈之後 奈米壓印 | 1000 | 30 | 旋轉塗佈 | 1000 | 100 | 0.1 | B | B | A | 7 |
實施例5 | 65 | 旋轉塗佈 | 500 | 60 | 旋轉塗佈之後 奈米壓印 | 500 | 20 | 0.04 | B | A | A | 8 |
實施例6 | 65 | 旋轉塗佈 | 500 | 65 | 噴墨 | 100 | 1000 | 10 | B | A | A | 8 |
實施例7 | 65 | 旋轉塗佈 | 500 | 40 | 旋轉塗佈之後 奈米壓印 | 500 | 100 | 0.2 | B | A | A | 8 |
實施例8 | 65 | 旋轉塗佈 | 500 | 30 | 噴墨 | 1000 | 1000 | 10 | A | A | A | 9 |
實施例9 | 65 | 旋轉塗佈 | 500 | 65 | 噴墨 | 10000 | 50 | 0.005 | B | A | A | 8 |
實施例10 | 65 | 旋轉塗佈 | 500 | 65 | 噴墨 | 10000 | 100 | 0.01 | B | A | A | 8 |
實施例11 | 65 | 旋轉塗佈 | 500 | 30 | 噴墨 | 10000 | 100 | 0.01 | A | A | A | 9 |
比較例1 | 65 | 旋轉塗佈 | 10000 | - | - | - | - | - | D | C | C | 2 |
如表2所示,與比較例1相比,實施例1~實施例11的導通可靠性優異。
比較例1的有機層為均勻厚度,導通可靠性差。
從實施例1、實施例6及實施例2、實施例3可知,表示斜坡的傾斜之指標越大,導通可靠性越優異。
從實施例4、實施例5及實施例10、實施例11可知,若有機層的表面側(亦即,接合側)與水之接觸角小,則導通可靠性更加優異。
10,10a,10b,10c,10d,10e,10f:各向異性導電性構件
11a,12a,20a:表面
11b,12b:背面
12:絕緣膜
13:細孔
14:導體
14a,14b:突出部
15:陽極氧化膜
16:各向異性導電層
20:有機層
20b:部分
20c:凹部
20d:凸部
20e:傾斜部
21:第1層
22:複合層
22a:有機構件
23,24,25,26:第2層
27:基極層
27a:表面
28:模具
28a:凸部
29:層
30:鋁基板
30a:表面
31:阻擋層
32c:底部
32d:面
35:金屬
35a:金屬層
35b:金屬
37:基極層
37a:表面
37b:傾斜部
40,50:結構體
42,52:半導體記憶體
44,54:CPU
44a,44b,45a,46a,52a,52b:電極
45,53:感測器
46:RF裝置
47:配線基板
53a,54a,54b,54c,57a,58a,58b:電極
56:第1電子裝置
57:第2電子裝置
58:第3電子裝置
59:樹脂層
60:下側晶片
60a:表面
60b:第1連接區域
60c:第2連接區域
60d:第3連接區域
61:第1電極部
61a,62a,63a:配線組
61b,62b,63b,64c,65c,66c:電極
61c,62c,63c:配線
61d,62d:端子
62:第2電極部
63:第3電極部
64:第1測試晶片
64b,65b,66b:配線部
65:第2測試晶片
66:第3測試晶片
68:接合部
70:結構體
d:平均直徑
Ds:積層方向
Dt:厚度方向
hj:平均厚度
hm:平均厚度
ht:厚度
M1:金屬
p:中心間距離
θ:傾斜角
圖1係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件的第1例之示意性剖面圖。
圖2係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件的第1例之示意性俯視圖。
圖3係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件的第2例之示意性剖面圖。
圖4係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件的第3例之示意性剖面圖。
圖5係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件的第4例之示意性剖面圖。
圖6係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件的第5例之示意性剖面圖。
圖7係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件的第6例之示意性剖面圖。
圖8係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件的第7例之示意性剖面圖。
圖9係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件之製造方法的第1例的一步驟之示意性剖面圖。
圖10係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件之製造方法的第1例的一步驟之示意性剖面圖。
圖11係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件之製造方法的第1例的一步驟之示意性剖面圖。
圖12係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件之製造方法的第2例的一步驟之示意性剖面圖。
圖13係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件之製造方法的第3例的一步驟之示意性剖面圖。
圖14係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件之製造方法的第4例的一步驟之示意性剖面圖。
圖15係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件之製造方法的第5例的一步驟之示意性剖面圖。
圖16係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件之製造方法的第6例的一步驟之示意性剖面圖。
圖17係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件之製造方法的第7例的一步驟之示意性剖面圖。
圖18係表示本發明的實施形態的各向異性導電性構件之製造方法的第7例的一步驟之示意性剖面圖。
圖19係表示構成本發明的實施形態的各向異性導電性構件之各向異性導電層之製造方法的一例的一步驟之示意性剖面圖。
圖20係表示構成本發明的實施形態的各向異性導電性構件之各向異性導電層之製造方法的一例的一步驟之示意性剖面圖。
圖21係表示構成本發明的實施形態的各向異性導電性構件之各向異性導電層之製造方法的一例的一步驟之示意性剖面圖。
圖22係表示構成本發明的實施形態的各向異性導電性構件之各向異性導電層之製造方法的一例的一步驟之示意性剖面圖。
圖23係表示構成本發明的實施形態的各向異性導電性構件之各向異性導電層之製造方法的一例的一步驟之示意性剖面圖。
圖24係表示構成本發明的實施形態的各向異性導電性構件之各向異性導電層之製造方法的一例的一步驟之示意性剖面圖。
圖25係表示構成本發明的實施形態的各向異性導電性構件之各向異性導電層之製造方法的一例的一步驟之示意性剖面圖。
圖26係表示本發明的實施形態的結構體的第1例之示意圖。
圖27係表示本發明的實施形態的結構體的第2例之示意圖。
圖28係表示本發明的實施形態的結構體的第2例之製造方法的一例之示意圖。
圖29係表示下側晶片之示意圖。
圖30係表示第1測試晶片之示意圖。
圖31係表示第2測試晶片之示意圖。
圖32係表示第3測試晶片之示意圖。
圖33係表示下側晶片與第1測試晶片、第2測試晶片及第3測試晶片的接合狀態之示意圖。
10:各向異性導電性構件
12a,20a:表面
12b:背面
12:絕緣膜
13:細孔
14:導體
14a,14b:突出部
15:陽極氧化膜
16:各向異性導電層
20:有機層
20b:部分
20c:凹部
20d:凸部
d:平均直徑
Dt:厚度方向
hj:平均厚度
hm:平均厚度
ht:厚度
p:中心間距離
Claims (21)
- 一種各向異性導電性構件,其具有沿絕緣膜的厚度方向貫通且以彼此電絕緣之狀態設置之複數個導體和覆蓋前述絕緣膜中的至少一個面之有機層,其中 前述有機層在表面露出之狀態下具有距前述絕緣膜的前述面的厚度厚的部分和前述厚度薄的部分。
- 如請求項1所述之各向異性導電性構件,其中 前述有機層的厚度在前述厚度厚的部分與前述厚度薄的部分之間連續變化。
- 如請求項1所述之各向異性導電性構件,其中 前述有機層具有配置於前述絕緣膜側之第1層和在前述第1層上分散配置之有機構件。
- 如請求項1或請求項2所述之各向異性導電性構件,其中 前述有機層具有多層結構。
- 如請求項1或請求項2所述之各向異性導電性構件,其中 前述有機層的與前述絕緣膜相反的一側的接觸角小於前述絕緣膜側。
- 如請求項3所述之各向異性導電性構件,其中 前述有機層的前述有機構件的前述接觸角小於前述第1層。
- 一種各向異性導電性構件之製造方法,該各向異性導電性構件具有沿絕緣膜的厚度方向貫通且以彼此電絕緣之狀態設置之複數個導體和覆蓋前述絕緣膜中的至少一個面之有機層,該製造方法具有在前述絕緣膜中的至少一個前述面上改變形成前述有機層之組成物的適用量而形成前述有機層之步驟。
- 如請求項7所述之各向異性導電性構件之製造方法,其中 在形成前述有機層之步驟中,改變形成前述有機層之前述組成物的適用量以使前述有機層的前述厚度厚的部分和前述厚度薄的部分的厚度在前述厚度厚的部分與前述厚度薄的部分之間連續變化,從而形成前述有機層。
- 如請求項7所述之各向異性導電性構件之製造方法,其中 形成前述有機層之步驟具有: 在前述絕緣膜側形成第1層之步驟;及 在前述第1層上分散形成前述有機構件之步驟。
- 如請求項7所述之各向異性導電性構件之製造方法,其中 前述有機層具有多層結構。
- 如請求項9所述之各向異性導電性構件之製造方法,其中 前述有機構件的接觸角小於前述第1層。
- 如請求項10所述之各向異性導電性構件之製造方法,其中 前述有機層具有接觸角不同之層, 在形成前述有機層之步驟中,將前述接觸角小的層形成於與前述絕緣膜相反的一側而形成厚度局部不同之前述有機層。
- 如請求項7所述之各向異性導電性構件之製造方法,其中 形成前述有機層之步驟具有形成均勻厚度的第1層之步驟和在前述第1層的表面上局部形成第2層之步驟。
- 如請求項13所述之各向異性導電性構件之製造方法,其中 前述第2層的接觸角小於前述第1層。
- 如請求項7至請求項14之任一項所述之各向異性導電性構件之製造方法,其中 形成前述有機層之步驟具有包括噴墨法及塗佈法中的至少1種方法之步驟。
- 如請求項7、請求項8、請求項10、請求項11及請求項12之任一項所述之各向異性導電性構件之製造方法,其中 形成前述有機層之步驟具有形成均勻厚度的基極層之步驟和對前述基極層實施圖案蝕刻處理以局部改變厚度之步驟。
- 一種結構體,其使複數個電子裝置與請求項1至請求項6之任一項所述之各向異性導電性構件電連接,其中 前述複數個電子裝置具有複數個與前述各向異性導電性構件電連接之電極, 前述複數個電子裝置的各自的前述電極的高度、寬度及電極間距離中的至少1個不同。
- 如請求項17所述之結構體,其中 前述複數個電子裝置的各自的功能及半導體種類中的至少一者不同。
- 如請求項17所述之結構體,其中 前述複數個電子裝置的各自的厚度不同。
- 一種結構體之製造方法,該結構體使複數個電子裝置與請求項1至請求項6之任一項所述之各向異性導電性構件電連接,其中 前述複數個電子裝置具有複數個與前述各向異性導電性構件電連接之電極, 前述複數個電子裝置的各自的前述電極的高度、寬度及電極間距離中的至少1個不同,並且高度不同, 該結構體之製造方法具有將前述複數個電子裝置按高度從低到高的順序載置於前述各向異性導電性構件上來接合前述複數個電子裝置之步驟。
- 如請求項20所述之結構體之製造方法,其中 前述複數個電子裝置的各自的功能及半導體種類中的至少一者不同。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021-182064 | 2021-11-08 | ||
JP2021182064A JP2023069883A (ja) | 2021-11-08 | 2021-11-08 | 異方導電性部材、異方導電性部材の製造方法、構造体及び構造体の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202319223A true TW202319223A (zh) | 2023-05-16 |
Family
ID=86201352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW111141925A TW202319223A (zh) | 2021-11-08 | 2022-11-03 | 各向異性導電性構件、各向異性導電性構件之製造方法、結構體及結構體之製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023069883A (zh) |
CN (1) | CN116092726A (zh) |
TW (1) | TW202319223A (zh) |
-
2021
- 2021-11-08 JP JP2021182064A patent/JP2023069883A/ja active Pending
-
2022
- 2022-11-03 CN CN202211381345.7A patent/CN116092726A/zh active Pending
- 2022-11-03 TW TW111141925A patent/TW202319223A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023069883A (ja) | 2023-05-18 |
CN116092726A (zh) | 2023-05-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2018173764A1 (ja) | 積層デバイス、積層体および積層デバイスの製造方法 | |
TWI829851B (zh) | 陽極氧化處理方法及各向異性導電性構件的製造方法 | |
JP6887396B2 (ja) | 異方導電性部材の製造方法 | |
US11355439B2 (en) | Structure, method for manufacturing structure, laminate, and semiconductor package | |
TWI758274B (zh) | 異向導電性接合構件、半導體元件、半導體封裝及半導體元件的製造方法 | |
JP6818707B2 (ja) | 金属膜、構造体、複合材料、構造体の製造方法、および複合材料の製造方法 | |
JP6976883B2 (ja) | 異方導電性部材、異方導電性部材の製造方法、接合体および電子デバイス | |
TW201908541A (zh) | 金屬填充微細構造體的製造方法 | |
TW202319223A (zh) | 各向異性導電性構件、各向異性導電性構件之製造方法、結構體及結構體之製造方法 | |
WO2018159186A1 (ja) | 半導体デバイス、積層体ならびに半導体デバイスの製造方法および積層体の製造方法 | |
WO2021171808A1 (ja) | 金属充填微細構造体、金属充填微細構造体の製造方法及び構造体 | |
JP7493039B2 (ja) | 構造体、構造体の製造方法、接合体の製造方法及びデバイスの製造方法 | |
JP7369797B2 (ja) | 金属充填微細構造体の製造方法 | |
TW202239592A (zh) | 結構體、各向異性導電性構件之製造方法及保護層形成用組成物 | |
TW201915222A (zh) | 金屬填充微細結構體的製造方法及絕緣性基材 | |
KR20230012969A (ko) | 구조체의 제조 방법 | |
JP7357142B2 (ja) | 充填微細構造体および搬送方法 | |
TWI774841B (zh) | 半導體元件的製造方法及接合構件 | |
JP2018028144A (ja) | 金属充填微細構造体の製造方法 | |
TW202208695A (zh) | 金屬填充微細結構體的製造方法 | |
JP2018140479A (ja) | 金属充填微細構造体の製造方法 | |
TW201939689A (zh) | 接合體之製造方法、臨時固定構件及積層體 |