JPH03283375A - 電気的接続部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電気回路部品同士を電気的に接続する際に用
いられる電気的接続部材の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

電気回路部品同士を電気的に接続する方法としては、ワ
イヤボンディング方法、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏ−
ｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）法等が従来より知られて
いる。ところがこれらの方法にあっては、両電気回路部
品間の接続点数の増加に対応できない、コスト高である
等の難点があった。このような難点を解決すべく、絶縁
性の保持体中に複数の導電部材を互いに絶縁して備えた
構成をなす電気的接続部材を用いて、電気回路部品同士
を電気的に接続することが公知である（特開昭６３−２
２２４３７号公報、特開昭６３−２２４２３５号公報等
）。

第２図は、このような電気的接続部材を用いた電気回路
部品間の電気的接続を示す模式図であり、図中３１は電
気的接続部材、３２．３３は接続すべき電気回路部品を
示す。電気的接続部材３１は、金属または合金からなる
複数の導電部材３４を、夫々の導電部材３４同士を、電
気的に絶縁して電気的絶縁材料からなる保持体３５中に
備えて構成されており、導電部材３４の一端３８を一方
の電気回路部品３２側に露出させ、導電部材３４の他端
３９を他方の電気回路部品３３側に露出させている（第
２図（ａ））。そして、一方の電気回路部品３２の接続
部３６と電気回路部品３２側に露出した導電部材３４の
−＠３８とを合金化することにより両者を接合し、他方
の電気回路部品３３の接続部３７と電気回路部品３３側
に露出した導電部材３４の他端３９とを合金化すること
により両者を接合し、電気回路部品３２．３３同士を電
気的に接続する（第２図（ｂ））。

このような電気的接続部材においては、以下に示すよう
な利点がある。

■　導電部材の大きさを微細にすることにより、電気回
路部品の接続部を小型化し、またそのため接続点数を増
加させることができ、よって電気回路部品同士のより高
密度な接続が可能である。

■　厚みが異なる電気回路部品であっても、電気的接続
部材の厚みを変更することにより電気回路部品の高さを
常に一定にすることが可能となり、多層接続が容易に行
え、より高密度な実装が可能である。

■　電気回路部品の接続部と接続される導電部材の突出
高さを高くすることにより、電気回路部品の接続部が表
面から落ち込んだものであっても安定した接続を行うこ
とが可能となり、複雑な形状をなす電気回路部品同士で
あっても容易に接続することが可能である。

■　電気回路部品から発生する熱が電気的接続部材の保
持体を通して放熱されるため熱による電気特性変動は極
めて小さい。また放熱特性が優れているため熱疲労の影
響が小さく信顛性も高くなる。

■　電気回路部品同士の接続における接続長が短くなる
ので、インピーダンスを低減できて電気回路部品の高速
化を図ることが可能である。

電気回路部品同士の電気的な多点接続を行うための上述
した電気的接続部材の製造方法としては、特願昭６３−
１３３４０１号に提案されたものがある。以下、この製
造方法についてその工程を模式的に示す第３図に基づき
簡単に説明する。

まず、銅板等の金属シートからなる基体５１を準備しく
第３図（ａ））、この基体５１上に、スピンコータによ
りネガ型感光性樹脂５２を塗布して、１００℃前後の温
度にてプリベイクを行う（第３図（ｂ））。

所定パターンをなしたフォトマスク（図示せず）を介し
て光を感光性樹脂５２に照射した（露光した）後、現像
を行う。露光された部分には感光性樹脂５２が残存し、
露光されない部分は現像処理により感光性樹脂５２が除
去されて複数の穴５３が形成される（第３図（Ｃ））。

２００〜４００℃まで温度を上げて感光性樹脂５２の硬
化を行った後、エツチング液中に基体５１を浸漬させて
エツチングを行い、穴５３に連通する凹部５４を基体５
１に形成する（第３図（ｄ））。

次いで、基体５１を共通電極として金メツキを施して、
穴５３．凹部５４に金５５を充填し、バンプが形成され
るまで金メツキを続ける（第３図（ｅ））。最後に基体
５１をエツチングにより除去して、電気的接続部材３１
を製造する（第３図（ｆ））。

このようにして製造される電気的接続部材３１にあって
は、金５５が導電部材３４を構成し、感光性樹脂５２が
保持体３５を構成する。なお電気的接続部材３１におけ
る各部分の寸法は、感光性樹脂５２（保持体３５）の厚
さを約１０μｍ、穴５３（導電部材３４）の直径を約１
５μｍ、ピンチを約４０ｐｍとし、導電部材３４の突出
量を表裏とも数μｍ程度とする。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述したような特願昭６３−１３３４０
１号に提案された製造方法においては、以下に述べるよ
うな問題点が残存しており、更なる改良の余地があった
。

従来では、浸漬エツチングにより基体に形成される凹部
の形状によって、製造される電気的接続部材における導
電部材の突出部の形状が限定される。つまり、この浸漬
エツチングでは、その拡がりを精密に制御することは困
難であり、導電部材の突出部の形状（突出高さ２面積１
体積等）の高精度の制御は行い難いという問題点がある
。

更に、従来例のように露光、現像しても、基体が露出し
にくく凹部形状が不揃になるため、バンプ形状が不均一
になるという問題点がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、導電
部材の突出形状を限定する凹部を基体でなく樹脂に形成
することにより、導電部材の突出部の形状を精度良く制
御でき、安定した特性を有する電気的接続部材を製造で
き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。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る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
体上に第１の樹脂を設ける工程と、該第１の樹脂上に前
記保持体となる感光性の第２の樹脂を設ける工程と、該
第２の樹脂を露光、現像して該第２の樹脂に複数の穴を
形成し、前記第１の樹脂を露出させる工程と、前記第１
の樹脂の一部をエツチングして前記穴に連通ずる凹部を
前記第１の樹脂に形成する工程と、前記穴及び凹部に前
記導電部材となる導電材料を充填する工程と、前記第１
の樹脂及び基体を除去する工程とを有することを特徴と
する。

〔作用〕

本発明の電気的接続部材の製造方法にあっては、基体に
設けた第１の樹脂に、導電部材の突出部の形状を限定す
る凹部を形成する。そうすると、設けられた第１の樹脂
の厚さにより凹部の深さは容易に制御されることとなっ
て、導電部材の突出部の形状の制御は容易である。更に
エツチングが容易にでき、しかも基体を容易に露出でき
るように第１の樹脂を選択することにより、バンプ形状
が均一で信頼性が高い電気的接続部材を容易に入手可能
となる。

〔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。

第１図は本発明の製造工程を示す模式的断面図である。

まず、基体である銅板ｌ上に第１の樹脂であるエポキシ
樹脂２を例えばスピンコータにより塗布し硬化させる（
第１図（ａ））。ここで、この第１の樹脂であるエポキ
シ樹脂２の厚さにて、製造する電気的接続部材における
導電部材の一例の突出部の突出高さが限定されるので、
所望の突出高さに合うように厚さを設定する。次に、エ
ポキシ樹脂２上に第２の樹脂であるネガ型の感光性樹脂
のポリイミド樹脂３を例えばスピンコータにより塗布す
る（第１図中））、なお、塗布するポリイミド樹脂３の
膜厚は、硬化収縮による減少を考慮して、製造される電
気的接続部材における保持体の所望の膜厚よりも厚くし
ておく。

次に、所定パターンをなしたフォトマスク（図示せず）
を介して光をポリイミド樹脂３に照射した（露光した）
後、現像を行う。本例では、露光された部分にはポリイ
ミド樹脂３が残存し、露光されない部分は現像処理によ
りポリイミド樹脂３が除去されて、複数の穴４がポリイ
ミド樹脂３に形成される（第１図（Ｃ））。その後、ポ
リイミド樹脂３の硬化を行う。次に、このような処理が
なされたものを、エポキシ樹脂に対してエツチングスピ
ードが早いが銅、ポリイミド樹脂に対して遅いエツチン
グ液中に浸漬させてエポキシ樹脂２のエツチングを行い
、穴４の近傍のエポキシ樹脂２の一部をエツチング除去
して、穴４に連通する凹部５をエポキシ樹脂２に形成す
る（第１図（ｄ））。この際、形成する凹部５の径は、
穴４の径よりは大きく隣合う穴４の外周までの距離の半
分よりは小さいこととする。このように、凹部５の大き
さを制御しておくことにより、隣合う導電部材同士が導
通することなくしかも導電部材の抜は落ちがない電気的
接続部材を製造できる。

次いで、銅板１を共通電極として用いた金メツキにより
、穴４層凹部５に金６を充填し、ポリイミド樹脂３の表
面より金６が突出するまで金メツキを続ける（第１図（
ｅ））。銅はエツチングするが金及びポリイミド樹脂は
エツチングしないエツチング液を用いて、金属エツチン
グにより銅板１を除去した後（第１図（ｆ））、エポキ
シ樹脂は溶解するがポリイミド樹脂は溶解しないような
溶媒を用いて、エポキシ樹脂２を除去し、電気的接続部
材３１を製造する（第１図（沿）。

このようにして製造される電気的接続部材３１にあって
は、金６が導電部材３４を構成し、ポリイミド樹脂３が
保持体３５を構成する。なお、製造される電気的接続部
材３１における各部分の寸法は従来例と同じである。

本発明では、導電部材３４の突出部の形状となる凹部５
を樹脂（エポキシ樹脂）に形成するので、金属性の基体
に凹部を形成する従来例と比べて、形成する凹部の形状
を容品に制御することができる。

上述した実施例では、第１の樹脂としてエポキシ樹脂２
を用いたが、これに限らず、例えば東京応化のＯＭＲシ
リーズのような一般的なレジスト等を使用できる。また
、この第１の樹脂は、感光性であっても良く非感光性で
あっても良い。

また、保持体となる第２の樹脂としてポリイミド樹脂３
を用いたが、感光性の樹脂であれば、これ以外にエポキ
シ樹脂、シリコン樹脂等を使用しても良い。また、この
ような樹脂中に、粉体、繊維、板状体、棒状体９球状体
等の所望の形状をなした、無機材料、金属材料１合金材
料の一種または複数種が、分散して含有せしめても良い
。含有される金属材料１合金材料として具体的には、八
〇。

Ａｇ、　　Ｃｕ、　　八Ｉ、　　Ｂｅ、　　Ｃａ、　　
Ｍｇ＋　　Ｍｏ、　　Ｆｅ、　　Ｎｉ＋　　Ｃｏ、　　
Ｍｎ。

Ｗ、　Ｃｒ＋　Ｎｈ、　Ｚｒ、　Ｔｉ＋　Ｔａ、　Ｚｎ
、　Ｓｎ、　Ｐｂ−５ｎ等があげられ、含有される無機
材料として、ＳｉＯ□＋　ＢＺＯ３＋ＡＩＺＯ３１Ｎａ
ｚＯ，Ｋ、ｏ、　ＣａＯ＋　ＺｎＯ，Ｂａｄ、　ｐｈｏ
、　Ｓｌ）ｇｏ：＋＋ＡＳＺＯ３１Ｌａｚｙ、　Ｚｒ０
ｚ＋　Ｐ２Ｏ５＋　’ｒｉｏ、、　ＭｇＯ，ＳｉＣ，Ｂ
ｃＯ。

ＢＰ＋　ＢＮ＋　ＡＩＮＩ　ｔｉ４ｃ、　ＴａＣ＋　ｔ
ｉ［３，、ＣｒＢｚ＋　ＴＩＮＩ　５１３Ｎ４１Ｔａ２
０ｓ等のセラミック、ダイヤモンド、ガラス。

カーボン、ボロン等があげられる。

また、本実施例ではメツキにより金６を充填して導電部
材３４を形成することとしたが、他の方法、例えばＣＶ
Ｄ（ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｖａｐｏｒ　ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ）による選択成長を行うこととしても良い。

本発明で製造される電気的接続部材では、配線パターン
が存在するものもある。その際、配線パターンは保持体
の内部に存在していても良いし、保持体の一方又は両方
の面上に存在しても良い。

備えられている個々の導電部材と配線パターンとは電気
的に接続されていても良いし、接続されていなくても良
い。更に、その電気的接続は、保持体の内部で接続され
ていても良いし、保持体の面の一方又は両方で接続され
ていても良い。配線パターンの材質は金属材料に限らず
、他の導電材料でも良い。なお、導電部材の接続部の端
は凸状になっている方が好ましい。また、電気的接続部
材は、１層あるいは２層以上の多層からなるものでも良
い。

また本実施例では導電部材３４の材料として金６を使用
したが、金（八〇）の他に、Ｃｕｌ　Ａｇ＋　Ｂｅ、　
Ｃａ＋Ｍｇ、　　Ｍｏ、　　Ｎｉ、　　Ｗ、　　Ｆｅ、
　　Ｔｉ、　　Ｉｎ、　　Ｔａ＋　　Ｚｎ＋　　八１．
　　Ｓｎ。

Ｐｂ−５ｎ等の金属または合金を使用できる。導電部材
３４は、一種の金属及び合金から形成されていても良い
し、数種類の金属及び合金を混合して形成されていても
良い、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良い。なお導電部
材３４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。また、導電部材３４は保持体３
５中に垂直に配する必要はなく、保持体３５の一方の面
側から保持体３５の他方の面倒に斜行していても良い。

また、導電部材３４の太さは特に限定されない。なお、
導電部材３４の露出部は保持体３５と同一の面としても
良いし、保持体３５の面から突出させても良い。ただ、
安定して電気回路部品の接続部と接続を行い、接続部の
信顛性を確保するためには、電気回路部品の接続部と接
続される導電部材３４は、保持体３５から安定して突出
することが望ましい。

更に本実施例では基体として銅板ｌを用いたが、これに
限らず、八ｕ＋　Ａｇ、　Ｂｅ＋　Ｃａ、　Ｍｇ＋　Ｍ
ｏ＋　Ｎｉ＋　Ｗ。

Ｆｅ＋　Ｔｉ＋　Ｉｎ、　Ｔａｒ　Ｚｎ＋　ＡＬ　Ｓｎ
、　Ｐｂ−５ｎ等の金属または合金の薄板を使用できる
。但し、最終工程において基体のみを選択的にエツチン
グ除去するので、導電部材３４の材料と基体に用いる材
料とは異ならせておく必要がある。

〔発明の効果〕

本発明の製造方法では、導電部材の突出部の形状を限定
する凹部を樹脂に形成することにしたので、凹部の形状
制御を容易に行うことが可能となり、導電部材の突出部
の形状を高精度に制御した電気的接続部材を製造するこ
とができる、また残渣発生が少ない樹脂を選択すること
が可能であるので均一な電気的接続部材を容易に製造可
能となる等、本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る製造方法の工程を示す模式的断面
図、第２図は電気的接続部材の使用例を示す模式図、第
３図は従来の製造方法の工程を示す模式的断面図である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．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、 基体上に第１の樹脂を設ける工程と、 該第１の樹脂上に前記保持体となる感光性 の第２の樹脂を設ける工程と、 該第２の樹脂を露光、現像して該第２の樹 脂に複数の穴を形成し、前記第１の樹脂を露出させる工
   程と、 前記第１の樹脂の一部をエッチングして前 記穴に連通する凹部を前記第１の樹脂に形成する工程と
   、 前記穴及び凹部に前記導電部材となる導電 材料を充填する工程と、 前記第１の樹脂及び基体を除去する工程と を有することを特徴とする電気的接続部材 の製造方法。