JPH05152019A - 異方導電コネクター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 微細貫通孔に充填された金属物質の脱落がな
く、電気的接続信頼性が高く、しかも微細ピッチ化が可
能な異方導電コネクターを提供する。 【構成】 ポリイミドフィルムのような絶縁性フィルム
１の厚み方向に微細な貫通孔２を設け、この貫通孔２に
メッキなどの手段を用いて金属物質３を充填する。この
貫通孔２は内部の孔径が狭くなっており、金属物質３の
脱落を防止している。また、貫通孔の両端部にはバンプ
状に金属突出物４を形成することにより接続操作が容易
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は異方導電コネクターに関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子機器の多機能化と小型軽量化
に伴い、半導体分野においては配線回路のパターンが高
集積化され、多ピンおよび狭ピッチのファインパターン
が採用されている。このような回路のファインパターン
化に対応すべく、基板上に形成された複数の導体パター
ンとそれと接続する導体パターンまたはＩＣ，ＬＳＩと
の接続に、異方導電コネクターを介在させる方法が試み
られている。

【０００３】例えば、特開昭５５−１６１３０６号公報
には絶縁性多孔体シートの選択領域内の孔部に金属メッ
キを施こし異方導電化したシートが開示されている。し
かし、このようなシートは表面に金属突出部がないの
で、ＩＣなどの接続に際してはＩＣ側の接続パッド部に
突起電極（バンプ）を形成しておく必要があり、接続工
程が煩雑となる。

【０００４】そこで、これを解決するために絶縁性フィ
ルムの厚み方向に設けた微細孔に金属物質を充填して異
方導電化し、さらにフィルム表面からバンプ状に金属物
質を突出させて接続を容易にしたコネクターが、特開昭
６２−４３００８号公報や特開昭６３−４０２１８号公
報、特開昭６３−９４５０４号公報に提案されている。
しかし、このような異方導電コネクターは一般に図５に
示すような構造であるので、充填された金属物質と絶縁
性フィルムとの密着性が充分ではなく、金属物質が脱落
して本来導電性を有さなければならない微細孔が導電性
を発揮せず、電気的接続信頼性に欠ける恐れがある。

【０００５】そこで、上記金属物質の脱落を防止するも
のとして、本発明者らは図６に示すようなバンプ形状を
有する異方導電コネクターを提案している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図６のバン
プ形状を有する異方導電コネクターでは、絶縁性フィル
ムに設けた貫通孔の開口部面積よりもフィルム表裏面上
に設けたバンプ状金属突出物の底面積の方を大きくする
必要があり、独立して隣りあった貫通孔部（異方導電
部）のピッチは貫通孔のピッチではなく、隣りあうバン
プ状金属突出物が接触しないように制限され、微細ピッ
チ化する場合、製造時において厳密な制御を行なう必要
がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは従
来の異方導電コネクターが有する上記課題を解決し、確
実に異方導電化できて接続信頼性が高く、しかも微細ピ
ッチ化が可能な異方導電コネクターを提供すべく鋭意検
討を重ね、本発明を完成するに至った。

【０００８】即ち、本発明は独立して表裏面に導通した
微細貫通孔を有する異方導電コネクターであって、微細
貫通孔には金属物質が充填されており、しかも該貫通孔
が内部において孔径が狭くなっていることを特徴とする
異方導電コネクターを提供するものである。

【０００９】以下、本発明を図面を用いて説明する。図
１〜図４は本発明の異方導電コネクターの様々な断面形
状を示している。

【００１０】図１〜図４において絶縁性フィルム１には
厚み方向に微細貫通孔２が設けられており、金属物質３
を充填した導通路が表裏面に達している。この貫通孔２
は隣りあう貫通孔同士が連通しておらず、独立してい
る。本発明の異方導電コネクターにおいて貫通孔２の両
端部に、各図に示すようなバンプ状の金属突出物４を形
成しておくことによって、コネクターとして接続に用い
る場合に接続操作が容易となり好ましいものである。な
お、図１〜図３はバンプ状金属突出物４を絶縁性フィル
ム１の表裏面共に形成し、図４は片面にのみ形成した実
例である。

【００１１】上記微細貫通孔２の直径（孔径）は絶縁性
フィルム１の表裏面上で通常、５〜１００μｍ、好まし
くは１０〜５０μｍとし、ピッチは５〜２００μｍ、好
ましくは１０〜１００μｍとする。また、微細貫通孔２
は内部（つまり、絶縁性フィルム１内）において孔径が
狭くなっており、最も狭い部分での孔径は上記表裏面上
における孔径の５〜９０％、好ましくは１０〜８０％程
度に設定する。５％より狭い場合、金属物質の充填、特
にメッキ法の場合に成長が阻害されて導通路が形成され
ない恐れがあり、また、９０％を超えると、貫通孔内に
充填された金属物質が脱落する恐れがあり好ましくな
い。

【００１２】本発明において絶縁性フィルム１は電気絶
縁特性を有するフィルムであればその素材に制限はな
く、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系
樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリ
アミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、シリコーン系樹脂など熱硬化性樹脂や
熱可塑性樹脂を問わず目的に応じて選択できる。例え
ば、可撓性を要求される場合はシリコーンゴム、ウレタ
ンゴム、フッ素ゴムなどの弾性体を使用することが好ま
しく、耐熱性が要求される場合はポリイミド、ポリエー
テルスルホン、ポリフェニレンスルフィドなどの耐熱性
樹脂を用いることが好ましい。また、絶縁性フィルム１
の厚さは任意に選択できるが、フィルム厚の精度（バラ
ツキ）や形成する貫通孔の孔径精度の点からは通常、５
〜２００μｍ、好ましくは１０〜１００μｍとする。

【００１３】上記絶縁性フィルム１に設ける微細貫通孔
に充填して導通路となる金属物質３およびバンプ状の金
属突出物４となる金属物質としては、例えば金、銀、
銅、錫、鉛、ニッケル、コバルト、インジウムなどの各
種金属、またはこれらを成分とする各種合金が用いられ
る。導通路の形成方法としては、スパッタリング、各種
蒸着、各種メッキなどの方法が採用できる。なお、メッ
キ法による場合は、メッキ時間を長くすることによっ
て、バンプ状に金属突出物４を成長させることができる
のである。

【００１４】上記絶縁性フィルム１に設ける微細貫通孔
２は、パンチングなどの機械的加工法、レーザー、プラ
ズマなどによるドライエッチング法などがある。エッチ
ング法の場合は絶縁性フィルム１に所望の孔形状、例え
ば丸、四角、菱形などを有するマスクを密着させ、マス
クの上から処理する間接的エッチング法、スポットを絞
ったレーザー光をフィルムに当てたり、マスクを通して
レーザー光をフィルム上に結像させるドライエッチング
法、感光性レジストを用いて予め微細孔をパターニング
したのちウエットエッチングする直接エッチング法など
がある。なお、回路のファインパターン化に対応するに
はドライエッチング法やウエットエッチング法が好まし
く、特にエキシマレーザーの如き紫外線レーザーによる
アブレーションを用いたドライエッチング法の場合は、
高いアスペクト比が得られるので好ましいものである。

【００１５】本発明の異方導電コネクターを得るための
方法としては、例えば図１の形状の異方導電コネクター
の場合、以下の工程からなる方法で作製される。

【００１６】絶縁性フィルムの表裏面の相対する位置
に表裏面に貫通しないように、表裏面側からそれぞれ絶
縁性フィルムをハーフエッチングして微細な穴を形成す
る。次いで、形成した径よりも小さい孔径で先に形成し
た穴内に貫通孔を設けて表裏面に貫通させる。このよう
にして貫通孔を形成した絶縁性フィルムに導電層を積層
し、導電層表面にレジスト層を形成して表面を絶縁後、
貫通孔部をエッチングして貫通孔部に接する導電層部分
に貫通孔径と同等もしくはそれ以下の溝部（凹部）を形
成する工程と、

【００１７】微細貫通孔に電解メッキや無電解メッキ
などのメッキ法により金属物質を充填して絶縁性フィル
ムの表裏面に導通させる工程。

【００１８】絶縁性フィルム全域を厚み方向にハーフ
エッチングして導通路を露出させ、バンプ状の金属突出
物として金属物質の一部を露出させる工程と、

【００１９】絶縁性フィルムに積層していた導電層お
よびレジスト層を化学的エッチング液または電解腐食に
よって除去する工程、とから得られる。

【００２０】なお、上記の工程においてバンプ状の金
属突出物の形成は、の工程後に行なってもよく、ま
た、の工程において導電層部分に溝部を形成する工程
を省略し、の工程後にの工程と同様にしてバンプ状
の金属突出物を形成することもできる。

【００２１】本発明においてはバンプ状に金属突出物４
は、微細結晶の金属結晶として形成することが好まし
い。なお、高電流密度で電解メッキを行なった場合は、
樹枝状の結晶が形成されるのでバンプ状とならない場合
がある。また、金属結晶の析出速度を調整したり、メッ
キ液の種類やメッキ浴の温度を調整することによって平
滑、均一な突出物を得ることができる。

【００２２】

【実施例】以下に本発明の実施例を示し、さらに具体的
に説明する。

【００２３】公知のキャスティング法によってポリイミ
ド前駆体溶液を、乾燥後厚みが５０μｍとなるように塗
工し、加熱イミド化してポリイミドフィルムを作製し
た。

【００２４】次に、ポリイミドフィルムの表面に、発振
波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー光を、マスク
を通して照射してハーフドライエッチングを施こし、ポ
リイミドフィルム層に６０μｍφ、ピッチ２００μｍ、
深さ１５μｍの微細穴を５個／mmで８cm² の領域に設け
た。一方、上記穴部に相当する裏面側から同様にエキシ
マレーザー光を照射してハーフドライエッチングを施
し、６０μｍφ、ピッチ２００μｍ、深さ１５μｍの微
細穴を５個／mmで８cm² の領域に設けた。

【００２５】次いで、上記にて形成した穴部に表裏面の
いずれか一方側から、同様のエキシマレーザー光を照射
して４０μｍの孔径で貫通させた。

【００２６】微細貫通孔を設けた上記絶縁フィルムの表
裏面のいずれか一方に導電層として銅箔を積層して銅箔
上にレジスト層を形成後、水洗したのち、銅箔部を電極
に接続して６０℃のシアン化金メッキ浴に浸漬し、貫通
孔内に金メッキ層を成長させて充填して、絶縁性フィル
ム表面にまで金メッキ層が成長した時にメッキを中断し
た。

【００２７】そののち、絶縁性フィルムの表面全域にわ
たって、上記エキシマレーザー光を照射して、絶縁性フ
ィルムの表面を５μｍの深さに除去し、微細貫通孔内に
充填された金メッキ層部分を高さ５μｍ、６０μｍφの
バンプ状に露出させた。

【００２８】最後に、塗工したレジスト層を剥離して銅
箔を塩化第二銅溶液にて溶解除去し、さらに、上記と同
様の方法で銅箔が除去された絶縁性フィルム面をエキシ
マレーザー光により５μｍの深さに除去し、微細貫通孔
内に充填された金メッキ層部分を高さ５μｍ、６０μｍ
φのバンプ状に露出させて、表裏面にバンプ状金属突出
物を有する図１に示す形状の異方導電コネクターを得
た。

【００２９】

【発明の効果】本発明の異方導電コネクターは以上のよ
うな構造からなるので、導通路として充填された金属物
質は、絶縁性フィルムから脱落することがなく、本来、
導電性を有さなければならない微細導通路が充分に導電
性を発揮し、電気的接続信頼性が高いコネクターであ
る。また、バンプ状金属突出物の底面積も絶縁性フィル
ム内の貫通孔の端部面積よりも大きくする必要がないの
で、微細ピッチの異方導電コネクターとすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の異方導電コネクターの一実例を示す
断面図である。

【図２】 本発明の異方導電コネクターの他の実例を示
す断面図である。

【図３】 本発明の異方導電コネクターの他の実例を示
す断面図である。

【図４】 本発明の異方導電コネクターの他の実例を示
す断面図である。

【図５】 従来の異方導電コネクターの断面図である。

【図６】 従来の異方導電コネクターの断面図である。

【符号の説明】

１ 絶縁性フィルム ２ 微細貫通孔 ３ 金属物質 ４ バンプ状金属突出物

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 独立して表裏面に導通した微細貫通孔を
   有する異方導電コネクターであって、微細貫通孔には金
   属物質が充填されており、しかも該貫通孔が内部におい
   て孔径が狭くなっていることを特徴とする異方導電コネ
   クター。
2. 【請求項２】 貫通孔の両端部の少なくとも一端部に接
   続用のバンプ状金属突出物が形成されている請求項１記
   載の異方導電コネクター。