JPH03291879A - 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　Ａｕｔ。

ｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｃｌｉｎｇ）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、両電気口路
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−
２２２４３７号公報１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
一端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
響が小さく信転性も高くなる。このとき熱伝導性が高い
金属またはセラミックを混入させた絶縁材にて保持体を
構成してもよいし、保持体として熱伝導率が高いセラミ
ックを用いればその効果はより大きくなる。

■　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。保持体中に低誘電率の金属
などを混入させることにより寄生容量を小さくでき、さ
らにインピーダンスを低減させることも可能である。

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（ト）））。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に照射したく露光した）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５１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、バンブが形成され
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２
０μｍ、ピッチを約４０μｍ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
。

金メツキにより導電部材３４を形成する際に、最初に基
体５１に金が核発生し、露出している基体５１を金５５
が覆うまでに基体５１中の金属（銅）が侵入して、この
部分では純粋な金が析出されるのではなく、金５５と基
体５１中の金属（銅）とが共析する。

第４図は、従来の製造方法における金メツキ後の工程の
拡大断面模式図であり、凹部５４に露出している基体５
１を金５５が被覆するまでに基体５１中の金属（ｆｉ）
も析出し、金５５と基体５１中の金属（銅）との共析層
５６が形成される。金メツキを行う前に金ストライクメ
ツキを行うことによってこのような共析１１ｉ５６の発
生はある程度改善されるが、ピンホールまたは金ストラ
イクメツキへの共析があり共析層５６の発生を完全に防
止することは困難である。ある程度の深さまで基体５１
中の金属（銅）が侵入すると、次工程の金属エツチング
により基体５１を除去しても形成された共析層５６は除
去されない。

このように、従来の製造方法では、導電部材の基体側の
突出部に共析層が残存した状態にて電気的接続部材が製
造される。このようにして製造された電気的接続部材を
電気回路部品の接続部に接合させた場合には、接合強度
のばらつきまたは接合不良が発生す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、共析
層を除去する工程を有することにより、上述したような
問題点を解決して、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面一またはこの面
から突出した形状で露出しており、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面一またはこの面か
ら突出した形状で露出している電気的接続部材を製造す
る方法において、複数の貫通した穴が設けられた前記保
持体となる絶縁体を表面に備えた基体を作製する工程と
、前記絶縁体の面と面一またはこの面から突出させて、
前記穴に前記導電部材となる導電材料を充填する工程と
、前記基体を除去する工程と、充填された前記導電材料
の前記基体側の一部をエツチング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、導電材
料を充填した後、基体側の一部の導電材料をエツチング
除去する。そうすると、基体を構成する導電材料と充填
された導電材料との共析層が除去され、形成される導電
部材における導電材料の純度は高くなる。本発明にて製
造された電気的接続部材では、導電部材の純度が高いの
で、電気回路部品に接合させた際に、接合強度のばらつ
きはなく、信頼性が高い接合が実現される。

〔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１上に絶縁体である例えばポリイ
ミド樹脂２を設け、このポリイミド樹脂２に所定のパタ
ーンに複数の穴３を形成して甚大３の下方の銅板１を露
出させる（第１図（ａ））この工程では、従来例と同様
に感光性のポリイミド樹脂に対するフォトリソグラフィ
にて複数の穴３を形成しても良いし、熱硬化性ポリイミ
ド樹脂に対するフォトリソグラフィ及びエツチングにて
複数の穴３を形成しても良いし、またレーザ光をポリイ
ミド樹脂に照射して複数の穴３を形成しても良い。また
、このような工程とは異なり、フォトリソグラフィ技術
またはレーザエツチング等により複数の穴３を絶縁体で
あるポリイミド樹脂２に形成し、その後、穴３が形成さ
れたポリイミド樹脂２を基体である銅板１上に設けるこ
ととしても良い。

次に、このような処理がなされた銅板１をエソチンダ液
中に浸漬させてエツチングを行い、穴３の近傍の銅板１
の一部をエツチング除去して、穴３に連通する凹部４を
銅板１に形成し、穴３の底部に銅を完全に露出させる（
第１図（ｂｌ）。この際、形成する凹部４の径は、穴３
の径よりは大きく隣合う穴３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４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ず
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３層凹部４に金５を充填し、ポリイミド樹脂２の
表面より金５が突出するまで金メツキを続ける（第１図
（Ｃ））。この際、従来例と同様に、凹部４に露出して
いる銅板１を金５が被覆するまでに銅板１中の銅が析出
し、金５と銅との共析層６が凹部４の底に形成される。

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を除去する（第１図（ｄ））。

この際、共析層６がある程度以上の厚さである場合には
、この共析層６は除去されない。そこで最後に、エツチ
ング液に浸漬させ、ポリイミド樹脂２から突出している
金５の一部（厚さ１μｍ未満）をエツチングして、共析
層６を除去し、電気的接続部材３１を製造する（第１図
（ｅ））。ここで、共析層６が存在しない側の突出部を
バッキングしてエツチング液が浸入しないようにしてお
けば、この部分を不必要にけすることなく、共析層６の
みを除去することが可能である。

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５が導電部材３４を構成し、ポリイミド樹脂２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。

上述した実施例では、メツキにより金５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Ｃ
ＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｖａｐｏｒ　ｄｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ）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５を使用
したが、金（＾Ｕ）の他に、Ｃｕ、八ｇ＋　Ｂｅ、　Ｃ
ａ。

Ｍｇ＋　Ｍｏ、　Ｎｉ、　ｗ、　Ｆｅ、　Ｔｔ、　Ｉｎ
、　Ｔａ、　Ｚｎ＋　ＡＩ＋　５ｎＰｂ−Ｓｎ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３５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
他方の面側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
信頼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。

また本実施例では、保持体３５となる絶縁層としてポリ
イミド樹脂２を用いたが、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１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、＾ｕ、　Ａｇ、　Ｃｕ＋　ＡＩ。

Ｂｅ、　Ｃａ＋　Ｍｇ、　Ｍｏ＋　Ｆｅ、　Ｎｉ＋　Ｃ
ｏ、　Ｍｎ、　　Ｗ、　Ｃｒ、　Ｎｂ。

Ｚｒ、　Ｔｉ、　Ｔａ、　Ｚｒ＋、　Ｓｎ、　Ｐｂ−５
ｎ等があげられ、含有される無機材料として、５１０ｚ
＋　８２０３＋　４１２０３１　ＮａｚＯ。

ＫｚＯ，Ｃａｂ、　ＺｎＯ＋　Ｂａｄ、　ｐｂｏ、　５
ｂｚ０３＋　ＡｓｚＯｚ＋　ＬａｚＯ：＋＋Ｚｒ０ｚ＋
　　ＰｚＯｓ＋　　’ｒｉａｌ、　　ＭｇＯ，ＳｉＣ，
Ｂｅｄ、　　ＢＰ、　　ＢＮ＋　　へＩＮ。

ＢａＣ，ＴａＣ，ＴｉＢｚ＋　ＣｒＢ、　ＴｉＮ、　５
ｉＪ４．Ｔａｇ’ｓ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。

更に本実施例では基体として銅板１を用いたが、これに
限らず、Ａｕ、　Ａｇ、　Ｂｅ、　Ｃａ、　Ｍｇ、　Ｍ
ｏ、　Ｎｉ＋　　Ｗ。

Ｆｅ、　Ｔｉ、　Ｉｎ、　Ｔａ＋　Ｚｎ、八Ｉ、　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、基体を構成する金属と導電部材
を構成する金属との共析層を除去する工程を有するので
、導電部材の表面における純度が安定した電気的接続部
材を製造することができる。

そして本発明にて製造される電気的接続部材を用いて電
気回路部品同士の接続を行う場合には、各導電部材にお
いて接合強度が高くまたその接合強度のばらつきもなく
、高精度の接続を実現できる等、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、第４
図は従来の製造方法の問題点を説明するための模式的断
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面
   一またはこの面から突出した形状で露出しており、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面一
   またはこの面から突出した形状で露出している電気的接
   続部材を製造する方法において、 複数の貫通した穴が設けられた前記保持体 となる絶縁体を表面に備えた基体を作製する工程と、 前記絶縁体の面と面一またはこの面から突 出させて、前記穴に前記導電部材となる導電材料を充填
   する工程と、 前記基体を除去する工程と、 充填された前記導電材料の前記基体側の一 部をエッチングする工程と を有することを特徴とする電気的接続部材 の製造方法。