JPH03182082A - Manufacture of member for electric connection - Google Patents
Manufacture of member for electric connectionInfo
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- JPH03182082A JPH03182082A JP32173489A JP32173489A JPH03182082A JP H03182082 A JPH03182082 A JP H03182082A JP 32173489 A JP32173489 A JP 32173489A JP 32173489 A JP32173489 A JP 32173489A JP H03182082 A JPH03182082 A JP H03182082A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電気回路部品同士を電気的に接続する電気的
接続部材を製造する方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method of manufacturing an electrical connection member that electrically connects electrical circuit components to each other.
近来、電気的接続部材の製造方法として、例えば特願昭
63−133401号に示されているような方法が挙げ
られる。Recently, as a method for manufacturing electrical connection members, for example, there is a method as shown in Japanese Patent Application No. 133401/1983.
第3図はここに示されている製造方法の工程を示す断面
図である。まず、第3図(alに示すように、金属シー
)501を用意する。第3図(blに示すようにスピン
コータにより感光性樹脂505(ポリイミド樹脂(PI
))を金属シート501上に塗布し、100℃前後の温
度でプリベイクを行う。次に、第3図(C1に示すよう
に、フォトマスク(図示せず)を介して光(紫外線)を
照射し、露光を行った後現像を行う。このとき光にさら
された部分にポリイミド樹脂505が残り、光にさらさ
れていない部分は現像によりポリイミド樹脂505が除
去されて穴142が形成される。その後、200〜40
0 ”Cに加熱してポリイミド樹脂505のイ旦ド化を
行う。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the steps of the manufacturing method shown here. First, a metal sheet 501 as shown in FIG. 3 (al) is prepared. As shown in Figure 3 (bl), photosensitive resin 505 (polyimide resin (PI)
)) is applied onto a metal sheet 501 and prebaked at a temperature of around 100°C. Next, as shown in Figure 3 (C1), light (ultraviolet light) is irradiated through a photomask (not shown), and development is performed after exposure. Resin 505 remains, and the polyimide resin 505 is removed by development in areas not exposed to light to form holes 142. After that, 200 to 40
The polyimide resin 505 is immediately converted into hydrogen by heating to 0''C.
次いで、第3図(d)に示すように金属のエツチング液
中に金属シート501 と金属シート501上のイミド
化したポリイミド樹脂505とを入れ、穴142の底部
及びその近傍の金属シート50Iをエツチングして凹部
502を形成する。第3図(e)に示すように金属シー
ト501を共通電極として金メツキを行い、穴1000
四部502に金150を充填し、バンプができるまで金
メツキを続ける。最後に、第3図(f)に示すように金
属シート501を金属のエツチングにより除去し電気的
接続部材125を製造する。Next, as shown in FIG. 3(d), the metal sheet 501 and the imidized polyimide resin 505 on the metal sheet 501 are placed in a metal etching solution, and the bottom of the hole 142 and the metal sheet 50I in the vicinity are etched. Then, a recess 502 is formed. As shown in FIG. 3(e), gold plating is performed using the metal sheet 501 as a common electrode, and holes 1000 are formed.
The fourth part 502 is filled with gold 150, and gold plating is continued until a bump is formed. Finally, as shown in FIG. 3(f), the metal sheet 501 is removed by metal etching to produce the electrical connection member 125.
このように製造された電気的接続部材125において金
150が電気的導電部材107を構成し、ポリイミド樹
脂505が保持体(電気的絶縁体)115を構成する。In the electrical connection member 125 manufactured in this way, the gold 150 constitutes the electrically conductive member 107, and the polyimide resin 505 constitutes the holder (electrical insulator) 115.
電気的接続部材125における寸法は、ポリイミド樹脂
505の厚みを約10μm、金150の柱状部の直径を
約20μm、導電部材107間のピンチを約40μm、
金150(導電部材107)の突出量を表裏面とも数μ
mとした。The dimensions of the electrical connection member 125 are as follows: the thickness of the polyimide resin 505 is about 10 μm, the diameter of the columnar part of the gold 150 is about 20 μm, the pinch between the conductive members 107 is about 40 μm,
The amount of protrusion of gold 150 (conductive member 107) is several μ on both the front and back surfaces.
It was set as m.
電気的接続部材125の厚みの寸法は第3図(′b)と
第3図(f)とでは異なる。これはポリイミド樹脂50
5の硬化収縮反応に主に起因している。また、電気的接
続部材125のポリイミド樹脂505の開口径と開口ピ
ンチとは、第3図(C)と第3図(f)とでは異なる。The thickness of the electrical connection member 125 is different between FIG. 3('b) and FIG. 3(f). This is polyimide resin 50
This is mainly caused by the curing shrinkage reaction of No.5. Further, the opening diameter and opening pinch of the polyimide resin 505 of the electrical connection member 125 are different between FIG. 3(C) and FIG. 3(f).
この原因としてはポリイミド樹脂505の硬化収縮反応
と、さらに現像工程後の加熱加工におけるポリイミド樹
脂505と金属シート501との熱膨脹係数の差等が考
えられる。Possible causes of this include the curing shrinkage reaction of the polyimide resin 505 and the difference in coefficient of thermal expansion between the polyimide resin 505 and the metal sheet 501 during heating processing after the development process.
しかしながら、近来の電気的接続部材の製造方法におい
ては、以下に述べるような問題点を生ずることがあると
いう点で、更なる改良の余地があった。However, in recent methods of manufacturing electrical connection members, there is room for further improvement in that the following problems may occur.
■スピンコードにより電気的絶縁材料(ポリイミド樹脂
)を金属シートに塗布し、電気的接続部材の保持体を形
成するので、厚膜を形成することができない。また加熱
加工時に収縮したり、金属シートと熱膨脹係数が異なる
ので残留応力を持ったりするため膜厚及びパターン寸法
の制御が難しい。(2) Since electrically insulating material (polyimide resin) is applied to a metal sheet using a spin cord to form a holder for electrically connecting members, it is not possible to form a thick film. Furthermore, it is difficult to control the film thickness and pattern dimensions because it shrinks during heat processing and has residual stress because its coefficient of thermal expansion is different from that of the metal sheet.
■感光性ポリイミド樹脂は、PL−1100,1200
(日立化成工業#a)、フォトニース(東しn)、プロ
ピミド(Chiba Geigy)、セレクティラソク
ス(E。■Photosensitive polyimide resin is PL-1100, 1200
(Hitachi Chemical #a), Photonice (Higashishin), Propimide (Chiba Geigy), Selectirasox (E.
Merk) 、 リソコート(宇部興産■)等がある
が、すてにイミド化されて市販されているポリイミド樹
脂の種類と比較するとその数は、まだまだ少なく材料の
選択幅が小さい。また、その価格も非常に高価である。Mark), Lisocoat (Ube Industries ■), etc., but compared to the types of polyimide resins that are already imidized and commercially available, the number of them is still small and the range of material selection is small. Moreover, its price is also very high.
■感光性ポリイミド樹脂の金属シートと反対側の面に形
成されるバンプはポリイミド樹脂に穿たれた穴を通して
ポリイミド樹脂上まで金メツキを成長させ続けることに
より形成されるが、突出するハンプ高さを高くしようと
した際、横方向にも広がって隣合うバンブと短絡してし
まう。短絡しないようにバンブの間隔を広げると高密度
な電気回路部品(例えば半導体rcチップ)の接続を行
うことができなくなる。つまり、突出するバンブの成長
を横方向に制限しないと、突出形状を制御できる範囲が
狭い。これは、電気回路部品の接続を行うことを目的と
した電気的接続部材の製造方法として、比較的大きな問
題である。■The bumps formed on the side of the photosensitive polyimide resin opposite to the metal sheet are formed by continuing to grow gold plating onto the polyimide resin through holes drilled in the polyimide resin, but the height of the protruding bumps is When trying to make it higher, it spreads laterally and short-circuits with adjacent bumps. If the spacing between the bumps is widened to prevent short circuits, it becomes impossible to connect high-density electrical circuit components (for example, semiconductor RC chips). In other words, unless the growth of the protruding bumps is restricted in the lateral direction, the range in which the protruding shape can be controlled is narrow. This is a relatively big problem as a method of manufacturing an electrical connection member for connecting electrical circuit components.
■金属シートをウェットエツチングにてエツチングして
凹部を形成し、この凹部が、金属シート側に突出するバ
ンブ形状になるが、ウェットエツチングは等方性エンチ
ングのため金属シート側に突出するバンブの高さを高く
しようとした際、凹部を深くすると横方向にも広がり(
サイドエツチング)、隣合うハンプと短絡してしまう。■The metal sheet is etched using wet etching to form a recess, and this recess becomes a bump shape that protrudes toward the metal sheet side.Wet etching is isotropic etching, so the height of the bump that protrudes toward the metal sheet side is When trying to increase the height, if the recess is made deeper, it will also expand laterally (
side etching), resulting in a short circuit with the adjacent hump.
短絡しないようにバンブの間隔を広げると高密度な電気
回路部品(例えば半導体ICチップ)の接続を行うこと
ができなくなる。つまり、ウェットエツチングだけで金
属シートに凹部を形成しバンブの突出形状を制御しよう
とすると、制御できる範囲が狭い。これは、電気回路部
品の接続を行うことを目的とした電気的接続部材の製造
方法として、比較的大きな問題である。If the spacing between the bumps is widened to prevent short circuits, it becomes impossible to connect high-density electric circuit components (for example, semiconductor IC chips). In other words, if an attempt is made to control the protruding shape of the bumps by forming recesses in the metal sheet only by wet etching, the controllable range is narrow. This is a relatively big problem as a method of manufacturing an electrical connection member for connecting electrical circuit components.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、高エ
ネルギビームを照射して第2の絶縁層及び保持体となる
第1の絶縁層に孔をあけ、第2の絶縁層における孔の壁
面を化学エツチングした後、この孔に導電部材となる導
電材料を充填することにより、隣り同士で絶縁性を維持
して狭いピッチにて導電部材を充填でき、保持体からの
導電部材の欠落を防止でき、電気回路部品間の高密度な
接続を実現できる電気的接続部材の製造を可能とすると
共に、高エネルギビームの照射により露出された基体の
表面にエツチングを施して底部における穴の径を広げて
おくことにより、充填された導電部材の欠落をより完全
に防止できる電気的接続部材の製造を可能とする電気的
接続部材の製造方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and involves making a hole in the second insulating layer and the first insulating layer serving as a holder by irradiating a high-energy beam, and forming a hole in the wall surface of the hole in the second insulating layer. After chemically etching the hole, by filling the hole with a conductive material that will become a conductive member, it is possible to maintain insulation between adjacent conductive members and fill the conductive members at a narrow pitch, thereby preventing the conductive member from falling off from the holder. In addition to making it possible to manufacture electrical connection members that can realize high-density connections between electrical circuit components, the exposed surface of the base is etched by high-energy beam irradiation to widen the diameter of the hole at the bottom. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an electrical connection member that can more completely prevent the filled conductive member from missing by preparing the electrical connection member.
〔課題を解決するための手段]
本願に係る第1発明の電気的接続部材の製造方法は、電
気的絶縁材からなる保持体と、該保持体中に互いに絶縁
状態にて備えられた複数の導電部材とを有し、前記各導
電部材の一端が前記保持体の一方の面において露出して
おり、前記各導電部材の他端が前記保持体の他方の面に
おいて露出している電気的接続部材を製造する方法にお
いて、基体と、前記保持体となる第1の絶縁層と、該第
1の絶縁層とは異なる材料からなる第2の絶縁層とをこ
の順に積層させて有する母材に対し前記第2の絶縁層側
から高エネルギビームを照射し、複数の領域において前
記第1.第2の絶縁層の全部と前記基体の一部とを除去
して、前記母材に複数の穴を形成する第1の工程と、前
記第2の絶縁層に対し、前記母材に形成された穴の径よ
りも大きく隣合う穴の外周までの距離の半分より小さい
範囲にて、エツチングする第2の工程と、形成された複
数の穴に、前記第1.第2の絶縁層の界面より高い位置
まで、前記導電部材となる導電材料を充填する第3の工
程と、前記第2の絶縁層を除去する第4の工程と、前記
基体を除去する第5の工程とを有することを特徴とする
。[Means for Solving the Problems] The method for manufacturing an electrical connection member of the first invention according to the present application includes a holder made of an electrically insulating material, and a plurality of holders provided in the holder insulated from each other. and a conductive member, one end of each of the conductive members being exposed on one surface of the holder, and the other end of each of the conductive members being exposed on the other surface of the holder. In a method for manufacturing a member, a base material comprising a base, a first insulating layer serving as the holder, and a second insulating layer made of a material different from the first insulating layer are laminated in this order. On the other hand, a high-energy beam is irradiated from the second insulating layer side, and a plurality of regions are irradiated with a high-energy beam from the first insulating layer side. a first step of removing all of the second insulating layer and a part of the base material to form a plurality of holes in the base material; A second step of etching is carried out in a range that is larger than the diameter of the hole formed and smaller than half of the distance to the outer periphery of the adjacent hole, and the plurality of holes formed are etched. a third step of filling a conductive material to become the conductive member to a position higher than the interface of the second insulating layer; a fourth step of removing the second insulating layer; and a fifth step of removing the base. It is characterized by having the steps of.
本願に係る第2発明の電気的接続部材の製造方法は、第
1発明において、前記第1の工程または第2の工程の後
に、前記第1の工程により露出した前記基体に対し前記
第1の工程によって形成された穴の径より大きく隣合う
穴の外周までの距離の半分より小さい範囲にて、エツチ
ングする工程を有することを特徴とする。In the method for manufacturing an electrical connection member according to a second aspect of the present application, in the first aspect, after the first step or the second step, the first method is applied to the base exposed in the first step. The method is characterized in that it includes a step of etching in a range that is larger than the diameter of the hole formed by the step and smaller than half the distance to the outer periphery of an adjacent hole.
本願の第1発明にあっては、基体と第1の絶縁層と第2
の絶縁層とを積層した母材に対して高エネルギビームを
照射し、複数の領域において第1゜第2の絶縁層の全部
と基体の一部とを除去して、互いに連通しない複数の穴
を形成する。次いで形成された穴の径よりも大きく隣合
う穴までの距離の半分よりも小さい範囲にて、第2の絶
縁層の一部をエツチングにより除去する。次に母材に形
成された複数の穴に、第1.第2の絶縁層の界面位置よ
りも突出させて、導電材料を充填し、残存する第2の絶
縁層及び基体を除去する。そうすると、穴内に充填され
た導電材料は互いに絶縁されたt態であって、保持体(
前記第1の絶縁層)に複貴の導電部材が充填され、各導
電部材の両端がnυされた構成をなず電気的接続部材が
製造される。In the first invention of the present application, the base, the first insulating layer and the second
A high-energy beam is irradiated onto the base material in which the first and second insulating layers are laminated, and all of the first and second insulating layers and part of the base are removed in a plurality of regions, thereby forming a plurality of holes that do not communicate with each other. form. Next, a portion of the second insulating layer is removed by etching within a range larger than the diameter of the formed hole and less than half the distance between adjacent holes. Next, the first holes are inserted into the plurality of holes formed in the base material. A conductive material is filled so as to protrude beyond the interface position of the second insulating layer, and the remaining second insulating layer and the base body are removed. Then, the conductive material filled in the hole is in the t-state and insulated from each other, and the holder (
The first insulating layer) is filled with multiple electrically conductive members, and both ends of each electrically conductive member are bent to form an electrical connection member.
この際、高エネルギビームの照射により穴を形なするの
で、導電部材のピッチを微細にすること力できる。また
エツチングにより、第2の絶縁層2:おける穴径を第1
の絶縁層における穴径より太さくしておくので、第1の
絶縁層(保持体)に埋出した部分より露出した部分にお
いて導電部材の8は大きくなり、導電部材は保持体から
欠落され力い。At this time, since the holes are formed by irradiation with a high-energy beam, it is possible to make the pitch of the conductive members fine. In addition, by etching, the diameter of the hole in the second insulating layer 2 is changed to the first
Since the hole diameter is made larger than the diameter of the hole in the first insulating layer (holding body), the diameter 8 of the conductive member is larger in the exposed part than in the part buried in the first insulating layer (holding body), and the conductive member is missing from the holding body, causing stress. .
本願の第2発明にあっては、高エネルギビー1の照射に
よる穴の形成後に、露出した基体の表街を、形成された
穴の径より大きくまた隣合う穴C外周までの距離の半分
より小さい範囲にて、エツチングして、その一部を除去
する。そうしておくと、導電材料をこの穴に充填した際
に、第1の綽縁層に埋設した部分より露出した部分にお
いて導電部材の径は大きくなり、導電部材の欠落が防止
される。In the second invention of the present application, after the hole is formed by irradiation with the high energy beam 1, the exposed surface of the substrate is made larger than the diameter of the formed hole and less than half the distance to the outer periphery of the adjacent hole C. Etch a small area and remove part of it. By doing so, when this hole is filled with a conductive material, the diameter of the conductive member becomes larger in the exposed part than in the part buried in the first fringe layer, thereby preventing the conductive member from being missing.
〔実施例〕
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体的
に説明する。[Examples] Hereinafter, the present invention will be specifically described based on drawings showing examples thereof.
第1図は本願に係る第1発明の製造工程を示す模式的断
面図である。銅からなる基体1の片面にポリイミド樹脂
からなる絶縁層2が積層され、更に絶縁層2の片面にレ
ジスト3が積層されてなる母材4を、まず準備する(第
1図(a)〉。レジスト3は、絶縁層2 (ポリイミド
樹脂)とは異なる材料からなり、ポリイミド樹脂より化
学エツチング速度が速い材料からなる。絶縁N2と基体
1との積層方法は、絶縁層2に対して基体1の金属材料
を蒸着させることによってもよく、メツキによってもよ
く、また画法を併用してもよい。また、基体iの片面に
絶縁層2を形成するためのポリイミド樹脂を塗布しても
かまわない。絶縁層2へのレジスト3の積層方法は、ス
ピンナー、ロールコータ等の均一な膜厚が得られる塗布
方法であれば、任意の方法を採用してよい。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the first invention according to the present application. First, a base material 4 is prepared, in which an insulating layer 2 made of polyimide resin is laminated on one side of a substrate 1 made of copper, and a resist 3 is further laminated on one side of the insulating layer 2 (FIG. 1(a)). The resist 3 is made of a material different from that of the insulating layer 2 (polyimide resin), and is made of a material that has a faster chemical etching rate than polyimide resin. A metal material may be vapor-deposited, plating may be used, or a painting method may be used in combination.Also, a polyimide resin for forming the insulating layer 2 may be applied to one side of the substrate i. As a method for laminating the resist 3 on the insulating layer 2, any coating method such as a spinner, a roll coater, etc. that can provide a uniform film thickness may be used.
次いで、ポジ型マスク5をレジスト3の上方におき、高
エネルギビームたるKrFエキシマレーザ光6を、レジ
スト3側から母材4に照射する(第1図(b))。エキ
シマレーザ光6の光エネルギにより、照射された部分の
レジスト3及び絶縁層2(ポリイミド樹脂)の分子が切
り離され、基体lの表面に達する孔7がレジスト3及び
絶縁層2内に形成される。基体1の表面が露出されても
エキシマレーザ光6の照射を続け、基体lの一部を除去
して孔7に連通する穴8を基体1に所定深さにて形成す
る。この際、エキシマレーザ光6の1パルス当たりの照
射エネルギと基体■に対するエツチング速度とに応して
そのパルス数を制御することにより、六8の深さを調節
する。Next, a positive mask 5 is placed above the resist 3, and a high-energy beam of KrF excimer laser light 6 is irradiated onto the base material 4 from the resist 3 side (FIG. 1(b)). The light energy of the excimer laser beam 6 separates molecules of the resist 3 and the insulating layer 2 (polyimide resin) in the irradiated portions, and holes 7 reaching the surface of the base 1 are formed in the resist 3 and the insulating layer 2. . Even if the surface of the base 1 is exposed, irradiation with the excimer laser beam 6 is continued, a part of the base 1 is removed, and a hole 8 communicating with the hole 7 is formed in the base 1 at a predetermined depth. At this time, the depth of the laser beam 68 is adjusted by controlling the number of pulses according to the irradiation energy per pulse of the excimer laser beam 6 and the etching rate for the substrate (2).
次いで、低温のレジスト剥離液を用いてレジスト3に、
孔7の径よりは大きく隣合う孔7までの距離の半分より
小さい領域において、化学エツチングを施し、レジスト
3が露出している部分全体を退行させる(第1図(C)
)。このような化学エツチングにより、dI(絶縁N2
における孔7の径)とdz(レジスト3における孔7の
径)との関係は、dIくd2となる。このときのレジス
ト3における孔7の形状が、後の金バンプの突出形状の
横方向の型となる。従って、レジスト3の厚さ及びこの
化学エツチングのエツチング量を制御することにより、
製造される電気的接続部材における導電部材の突出形状
を決定できる。Next, resist 3 is coated with a low-temperature resist stripping solution.
Chemical etching is applied to a region larger than the diameter of the hole 7 and smaller than half the distance to the adjacent hole 7, and the entire exposed portion of the resist 3 is regressed (Fig. 1(C)).
). By such chemical etching, dI (insulation N2
The relationship between the diameter of the hole 7 in the resist 3) and dz (the diameter of the hole 7 in the resist 3) is dI × d2. The shape of the hole 7 in the resist 3 at this time becomes the horizontal pattern of the protruding shape of the gold bump later. Therefore, by controlling the thickness of the resist 3 and the amount of chemical etching,
The protruding shape of the conductive member in the manufactured electrical connection member can be determined.
次に、基体1を共通電極として用いた金メツキにより、
金からなる導電材料9を孔7.穴8に充填する(第1図
(d))。この際、導電材料9の充填を、少なくとも絶
縁層2とレジスト3との界面位置より突出するまで行い
、突出した部分は金バンプ10となる。レジスト剥離液
を用いて残存するレジスト3を完全に剥離しく第1図(
e)L絶縁層2及び導電材料9をエツチングしないよう
なエツチング液を用いて、基体1をエツチング除去して
、電気的接続部材31を製造する(第1図(f))。Next, by gold plating using the base 1 as a common electrode,
A conductive material 9 made of gold is inserted into the hole 7. Fill the hole 8 (FIG. 1(d)). At this time, the conductive material 9 is filled at least until it protrudes from the interface between the insulating layer 2 and the resist 3, and the protruding portion becomes the gold bump 10. The remaining resist 3 is completely removed using a resist stripping solution as shown in Figure 1 (
e) Using an etching solution that does not etch the L insulating layer 2 and the conductive material 9, the base 1 is etched away to produce the electrical connection member 31 (FIG. 1(f)).
本実施例にあっては、製造された電気的接続部材31に
おいて、導電部材34は金であり、保持体35はポリイ
ミド樹脂である。In this embodiment, in the manufactured electrical connection member 31, the conductive member 34 is made of gold, and the holder 35 is made of polyimide resin.
第2図は、本願の第2発明の製造工程を示す模式的断面
図である。第2図(al〜第2図(C)に示す工程は、
前述した第1発明において第1図(a)〜第1図(C1
に示した工程と同じであるので、その説明は省略する。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the second invention of the present application. The steps shown in FIG. 2(al) to FIG. 2(C) are as follows:
In the first invention described above, FIGS. 1(a) to 1(C1
Since the process is the same as that shown in , the explanation thereof will be omitted.
エキシマレーザ光6の照射により、互いに連通ずる孔7
.六8を母材4に形成した(第2図(C))後、露出し
ている基体1の表面に、絶縁層2.レジスト3をエツチ
ングしないようなエツチング液を用いて、化学エツチン
グを施して、六8を上下方向及び横方向に広げて穴11
とする(第2図(d))。この際、横方向に広げる大き
さは、隣合う孔7の外周までの距離の半分より小さいこ
ととする。このように横方向の広がりを制御することに
より、隣合う穴11同士が連通ずることはない。Holes 7 that communicate with each other by irradiation with excimer laser light 6
.. 68 is formed on the base material 4 (FIG. 2(C)), an insulating layer 2.6 is formed on the exposed surface of the base body 1. Using an etching solution that does not etch the resist 3, chemical etching is performed to widen the 68 vertically and laterally to form the hole 11.
(Figure 2(d)). At this time, the size of the horizontal expansion is set to be smaller than half the distance to the outer periphery of the adjacent holes 7. By controlling the width in the lateral direction in this manner, adjacent holes 11 do not communicate with each other.
基体1に形成された穴11の径は、絶縁層2に形成され
た孔7の径より大きくなる。化学エツチングの前に、エ
キシマレーザ光6の照射により下方向に穴8を形成して
おくので、化学エツチング後に形成される穴11は、横
方向よりも下方向に大きく広がった形状となる。The diameter of the hole 11 formed in the base body 1 is larger than the diameter of the hole 7 formed in the insulating layer 2. Since the holes 8 are formed downward by irradiation with excimer laser light 6 before chemical etching, the holes 11 formed after chemical etching have a shape that is larger in the downward direction than in the lateral direction.
次いで、基体1を共通電極として用いた金メツキにより
、金からなる導電材料9を孔7.穴11に充填する(第
2図(e))。この際、導電材料9の充填を、少なくと
も絶縁層2とレジスト3との界面位置より突出するまで
行い、突出する部分は金バンプ10となる。横方向には
レジスト3の存在により、金メツキが成長することが制
限され、上部方向に高い金バンプ10が形成される。ま
た、充填される導電材料9の下部は穴11の形状に合せ
た金バンブ12となる。レジスト剥離液を用いて残存す
るレジスト3を完全に剥離しく第2図(f))、絶縁層
2及び導電材料9をエツチングしないようなエツチング
液を用いて、基体1をエツチング除去して、電気的接続
部材31を製造する(第2図(川)。Next, conductive material 9 made of gold is formed in hole 7. by gold plating using substrate 1 as a common electrode. Fill the hole 11 (FIG. 2(e)). At this time, the conductive material 9 is filled at least until it protrudes from the interface between the insulating layer 2 and the resist 3, and the protruding portion becomes the gold bump 10. The presence of the resist 3 in the lateral direction restricts the growth of gold plating, and a tall gold bump 10 is formed in the upward direction. Further, the lower part of the conductive material 9 to be filled becomes a gold bump 12 that matches the shape of the hole 11. The remaining resist 3 is completely removed using a resist stripping solution (FIG. 2(f)), and the substrate 1 is etched away using an etching solution that does not etch the insulating layer 2 and the conductive material 9. A connecting member 31 is manufactured (FIG. 2 (river)).
このようにして製造された電気的接続部材は、保持体3
5(絶縁層2)に埋設されている導電部材34(導電材
料9)の径よりも露出している導電部材34(金パン1
10.12)の径が大きいので、導電部材34が保持体
35から欠落することがなくなり、電気回路部品との接
続を行った際に、導電部材の欠落に伴う接続不良が発生
しない。またこの第2発明では、導電部材ピッチが極小
(30μm程度)になっても十分な金バンプの突出量を
有することができる。The electrical connection member manufactured in this way is
The conductive member 34 (gold pan 1) exposed beyond the diameter of the conductive member 34 (conductive material 9) embedded in
10.12) Since the diameter of the conductive member 34 is large, the conductive member 34 does not come off from the holder 35, and when connecting with an electric circuit component, connection failure due to the conductive member missing does not occur. Further, in the second invention, even if the conductive member pitch is extremely small (about 30 μm), a sufficient amount of protrusion of the gold bumps can be provided.
基体1に使用する金属の材質としては、実施例で用いた
銅(Cu)の他に、Au、 Ag、 Be、 Ca、
Mg。In addition to the copper (Cu) used in the examples, the metal materials used for the base 1 include Au, Ag, Be, Ca,
Mg.
Mo、 Ni、 W、 Fe、 Ti、 In、 Ta
、 Zn、 AI、 Sn、 Pb−5n等の金属また
は合金を使用できる。また金属1合金以外であっても導
電性を示すならば、金属材料に有機材料または無機材料
の一方あるいは両方を含有せしめた材料を用いてもよい
。更に、超電導性を示すセラミックなどでもよい。Mo, Ni, W, Fe, Ti, In, Ta
, Zn, AI, Sn, Pb-5n, and other metals or alloys can be used. Further, even if the material is other than metal 1 alloy, if it exhibits conductivity, a material in which the metal material contains one or both of an organic material and an inorganic material may be used. Furthermore, a ceramic exhibiting superconductivity may also be used.
実施例では導電材料9として金を使用したが、金板外の
任意の金属または合金を使用できる。導電材料9は、一
種の金属及び合金から形成されていてもよいし、数種類
の金属及び合金を混合して形成されていてもよい。また
、金属材料に有機材料または無機材料の一方あるいは両
方を含有せしめた材料でもよい。なお導電材料9の断面
形状は、円形、四角形その他の形状とすることができる
が、応力の過度の集中を避けるためには角がない形状が
望ましい。Although gold is used as the conductive material 9 in the embodiment, any metal or alloy other than the gold plate can be used. The conductive material 9 may be formed from one type of metal or alloy, or may be formed by mixing several types of metals and alloys. Alternatively, a metal material containing one or both of an organic material and an inorganic material may be used. Note that the cross-sectional shape of the conductive material 9 can be circular, square, or other shapes, but a shape without corners is desirable in order to avoid excessive concentration of stress.
実施例では絶縁層2としてポリイミド樹脂を用いたが、
エポキシ樹脂、シリコン樹脂等の他の有機樹脂材料を使
用してもよい。粉体、繊維、板状体、棒状体3球状体等
の所望の形状をなした、無機材料、金属材料9合金材料
の一種または複数種が、分散して含有されている有機材
料を用いてもよい。また無機材料を使用してもよく、粉
体、繊維、板状体、棒状体1球状体等の所望の形状をな
した、有機材料、金属材料1合金材料の一種または複数
種が、分散して含有されている無機材料を用いてもよい
。含有される金属材料3合金材料として具体的には、A
u、^g+ Cur Alt Be+ Ca、 Mg+
Mo+ Fe、 Ni+ Co、 Mn+ W、Cr、
Nb+ Zr、 Ti+ TaZn、 Sn、 Pb
−5n等があげられ、含有される無機材料として、5i
n2. B2O33Al2O3,NazO+ K2O,
CaO+ZnO,Bad、 pbo、 5bZo、、
AS20:l+ La2O3,ZrO2+ PzOs+
Ti0z、 MgO,SiC+ Bed、 BP、 B
N、 AIN、 B4C,TaC+TiB2+ CrB
z、 TtN、 Sl:lN41 Taz05等のセラ
ミソクダイヤモンド、ガラス、カーボンボロン等があげ
られる。In the example, polyimide resin was used as the insulating layer 2, but
Other organic resin materials such as epoxy resins, silicone resins, etc. may also be used. Using an organic material containing dispersed one or more types of inorganic materials, metal materials, 9 alloy materials, etc., in a desired shape such as powder, fiber, plate-shaped body, rod-shaped body, 3 spherical body, etc. Good too. Inorganic materials may also be used, and one or more of organic materials, metal materials, alloy materials, etc., may be dispersed in a desired shape such as powder, fibers, plates, rods, and spheres. You may also use inorganic materials contained in Specifically, as the metal material 3 alloy material contained, A
u, ^g+ Cur Alt Be+ Ca, Mg+
Mo+ Fe, Ni+ Co, Mn+ W, Cr,
Nb+ Zr, Ti+ TaZn, Sn, Pb
-5n etc., and the contained inorganic materials include 5i
n2. B2O33Al2O3, NazO+ K2O,
CaO+ZnO, Bad, pbo, 5bZo,,
AS20:l+ La2O3, ZrO2+ PzOs+
Ti0z, MgO, SiC+ Bed, BP, B
N, AIN, B4C, TaC+TiB2+ CrB
Examples include ceramic diamonds such as z, TtN, Sl:lN41 Taz05, glass, carbon boron, and the like.
実施例では高エネルギビームとしてKrFのエキシマレ
ーザ光を使用したが、これに限らず、基体1、絶縁層2
及びレジスト3を所望の大きさに除去するだけのエネル
ギを持つものであればよい。Although KrF excimer laser light was used as the high-energy beam in the embodiment, the present invention is not limited to this.
Any material having enough energy to remove the resist 3 to a desired size may be used.
例えば、ArFのエキシマレーザ、 CO,レーザ、
YAGレーザ+ N2レーザ、へrレーザ+ Krレー
ザ等のレーザ光、またイオンビームエツチング(1,B
P、) 、 7オーカストイオンビームエ・ンチング(
FIBE)、 スバ・ンタエッチング等のイオンビー
ム、放電による電気ビーム等があるが、イオンビームに
よるものはサンプルを真空雰囲気にしなければならず、
また放電加工は微細な加工が比較的難しいので、本発明
に関してはレーザ光が最も適している。For example, ArF excimer laser, CO laser,
Laser beams such as YAG laser + N2 laser, Herr laser + Kr laser, and ion beam etching (1, B
P, ), 7 orcust ion beam etching (
FIBE), ion beams such as Suba-Inta etching, and electric beams using discharge, but methods using ion beams require the sample to be in a vacuum atmosphere.
Further, since minute machining is relatively difficult in electrical discharge machining, laser light is most suitable for the present invention.
また、導電材料を充填する方法としてメツキ法を用いる
こととしたが、他の方法として、CVD (Chemi
cal Vapor Deposition)による選
択成長を行うこととしてもよい。CVD法により、導電
材料を充填する場合には、母材を構成する基体は導電材
からなる必要はない。In addition, although we decided to use the plating method as a method for filling the conductive material, other methods include CVD (Chemistry).
Alternatively, selective growth may be performed using cal vapor deposition. When filling with a conductive material by the CVD method, the base material constituting the base material does not need to be made of the conductive material.
以上詳述した如く第1発明では、高エネルギビームを照
射して保持体となる第1の絶縁層を含む母材に穴をあけ
、その穴に導電部材となる導電材料を充填するので、隣
り同士で絶縁性を維持して狭いピッチにて導電部材が備
えられた電気的接続部材を製造できる。またバンプの大
きさを小さくした場合においても、突出量を安定化でき
るので、バンプの欠落はなく、隣合うパン1間にて短絡
することもない。従って、本発明にて製造した電気的接
続部材を用いて、電気回路部品間の高密度。As detailed above, in the first invention, a hole is made in the base material including the first insulating layer which becomes the holder by irradiating the high energy beam, and the hole is filled with a conductive material which becomes the conductive member. It is possible to manufacture an electrical connection member in which conductive members are provided at narrow pitches while maintaining insulation between them. Furthermore, even when the size of the bumps is reduced, the amount of protrusion can be stabilized, so there will be no missing bumps and no short circuit between adjacent pans 1. Therefore, by using the electrical connection member manufactured according to the present invention, high density connection between electrical circuit components can be achieved.
微細な接続を実現できる。Fine connections can be made.
また、第2発明では、高エネルギビームの照射により露
出された基体の表面に化学エツチングを施して底部にお
ける穴の径を広げておくこととするので、保持体より露
出した部分の径が保持体中にある部分の径より大きくな
るように導電部材を備えた電気的接続部材を製造でき、
導電部材の欠落をより完全に防止できる。In addition, in the second invention, the diameter of the hole at the bottom is enlarged by chemically etching the surface of the substrate exposed by irradiation with the high-energy beam, so that the diameter of the part exposed from the holder is An electrical connection member having a conductive member having a diameter larger than the diameter of the portion inside can be manufactured;
Missing of the conductive member can be more completely prevented.
第1図は第1発明の製造工程を示す模式的断面図、第2
図は第1発明の製造工程を示す模式的断面図、第3図は
電気的接続部材の従来の製造方法を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the first invention;
The figure is a schematic sectional view showing the manufacturing process of the first invention, and FIG. 3 is a schematic diagram showing the conventional manufacturing method of an electrical connection member.
Claims (1)
に絶縁状態にて備えられた複数の導電部材とを有し、前
記各導電部材の一端が前記保持体の一方の面において露
出しており、前記各導電部材の他端が前記保持体の他方
の面において露出している電気的接続部材を製造する方
法において、 基体と、前記保持体となる第1の絶縁層と、該第1の絶
縁層とは異なる材料からなる第2の絶縁層とをこの順に
積層させて有する母材に対し前記第2の絶縁層側から高
エネルギビームを照射し、複数の領域において前記第1
、第2の絶縁層の全部と前記基体の一部とを除去して、
前記母材に複数の穴を形成する第1の工程と、 前記第2の絶縁層に対し、前記母材に形成 された穴の径よりも大きく隣合う穴の外周までの距離の
半分より小さい範囲にて、エッチングする第2の工程と
、 形成された複数の穴に、前記第1、第2の 絶縁層の界面より高い位置まで、前記導電部材となる導
電材料を充填する第3の工程と、前記第2の絶縁層を除
去する第4の工程と、前記基体を除去する第5の工程と を有することを特徴とする電気的接続部材 の製造方法。 2、前記第1の工程または第2の工程の後に、前記第1
の工程により露出した前記基体に 対し前記第1の工程によって形成された穴の径より大き
く隣合う穴の外周までの距離の半分より小さい範囲にて
、エッチングする工程を有することを特徴とする請求項
1記載の 電気的接続部材の製造方法。 3、前記基体として、前記導電部材となる導電材料とは
異なる導電材料を用いて形成された基体を用い、前記高
エネルギビームとしてレーザ光を用いることを特徴とす
る請求項1記載の電気的接続部材の製造方法。 4、前記基体として、前記導電部材となる導電材料とは
異なる導電材料を用いて形成された基体を用い、前記エ
ッチングとしてウェットエッチングを行うことを特徴と
する請求項2記載の電気的接続部材の製造方法。[Claims] 1. A holder made of an electrically insulating material, and a plurality of conductive members provided in the holder insulated from each other, one end of each of the conductive members being connected to the holder. A method for manufacturing an electrical connection member, wherein the electrical connection member is exposed on one surface of the holder, and the other end of each of the conductive members is exposed on the other surface of the holder, comprising: a base body; A high-energy beam is irradiated from the second insulating layer side to a base material having an insulating layer and a second insulating layer made of a material different from the first insulating layer stacked in this order. in the area of the first
, removing all of the second insulating layer and a portion of the substrate;
a first step of forming a plurality of holes in the base material; and a first step of forming a plurality of holes in the second insulating layer, which is larger than the diameter of the hole formed in the base material and smaller than half the distance to the outer periphery of an adjacent hole. a second step of etching within the range; and a third step of filling the plurality of holes formed with a conductive material to become the conductive member up to a position higher than the interface between the first and second insulating layers. A method for manufacturing an electrical connection member, comprising: a fourth step of removing the second insulating layer; and a fifth step of removing the base. 2. After the first step or the second step, the first
A claim characterized by comprising the step of etching the substrate exposed in the step in an area that is larger than the diameter of the hole formed in the first step and smaller than half the distance to the outer periphery of an adjacent hole. Item 1. A method for manufacturing an electrical connection member according to item 1. 3. The electrical connection according to claim 1, characterized in that the base body is formed using a conductive material different from the conductive material that becomes the conductive member, and a laser beam is used as the high-energy beam. Method of manufacturing parts. 4. The electrical connection member according to claim 2, wherein the base is formed using a conductive material different from the conductive material that becomes the conductive member, and the etching is wet etching. Production method.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32173489A JPH03182082A (en) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | Manufacture of member for electric connection |
| US02/197,549 US5379515A (en) | 1989-12-11 | 1994-02-16 | Process for preparing electrical connecting member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32173489A JPH03182082A (en) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | Manufacture of member for electric connection |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03182082A true JPH03182082A (en) | 1991-08-08 |
Family
ID=18135851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32173489A Pending JPH03182082A (en) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | Manufacture of member for electric connection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03182082A (en) |
-
1989
- 1989-12-11 JP JP32173489A patent/JPH03182082A/en active Pending
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