JPH0745618A

JPH0745618A - 導電体転写用基材および導電体の転写方法

Info

Publication number: JPH0745618A
Application number: JP18607493A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Hino; 敦司日野; Munekazu Tanaka; 宗和田中
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1993-07-28
Filing date: 1993-07-28
Publication date: 1995-02-14

Abstract

(57)【要約】【構成】絶縁性フィルム１に形成した被転写体嵌合用
凹部８を厚み方向に貫通する貫通孔９に、該凹部８内に
突起部２ａを突出させた導電体２が離脱可能に保持され
てなる導電体転写用基材であり、上記凹部に被転写体を
嵌合した後、絶縁性フィルムを離脱させて導電体の突起
部を上記被転写体の所定位置に転写するか、必要に応じ
て加熱して該導電体を溶融、固着させることで導電体を
転写する。【効果】導電体を容易にかつ安定して転写でき、ま
た、導電体を被転写体の導電体転写位置に正確に転写で
きる。また、本発明の導電体の転写方法によれば、精密
な位置合わせが不要になり、導電体転写作業の効率が向
上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多層配線基板の電気的
接続に有用な突起部を有する導電体を転写できる基材お
よびその突起部を有する導電体を転写する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体産業の発展に伴って、電子機器の
薄型化や小型軽量化が進み、半導体装置を多く用いるデ
バイスや機器には、半導体を一定面積の基板上に高密度
に実装することが要望されている。半導体の実装におい
ては、半導体素子に金属突起物（以下、バンプという）
を直接または転写にて形成して接続端子とし、これを用
いて実装がなされている。このようなバンプを形成する
方法としては、半導体素子以外の各種電気・電子部品に
も応用することによって電子機器への実装密度の向上に
つながる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
半導体素子やその他の多くの電子部品にバンプを直接形
成することは、製造技術（形成技術）の面から困難であ
り、製造時の歩留り低下の原因となるものである。一
方、バンプを転写法によって形成する、所謂転写バンプ
形成方法が提案されているが、現在実施されているＩＴ
Ｏガラス上にバンプを形成する方法では、製造コストや
製造方法、バンプの転写方法などに種々の制約があり、
実用化の点で未だ満足できるものではない。本発明は、
半導体素子や各種電気・電子部品、電気回路などに高精
度で、しかも容易に電気的接続用接点を形成することが
できる導電体の転写用基材を提供することを目的とす
る。また、本発明は、半導体素子や各種電気・電子部
品、電気回路などに対して、電気的接続用接点を容易に
転写することができる転写方法を提供することを目的と
する。

【０００４】なお、本発明においては、上記半導体素子
は、半導体素子集合体（ダイシング後のシリコンチップ
など）、半導体装置搭載用回路基板、ＬＣＤ用回路基
板、ハイブリッドＩＣなどのファインピッチ回路基板な
どを包含し、また、電気回路は、配線パターンのみなら
ず、電極、リードなどを包含する広い概念を示すもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の導電体転写用基
材は、絶縁性フィルムに形成した被転写体嵌合用凹部の
内面を厚み方向に貫通する貫通孔内に、該凹部内に突起
部を突出させた導電体を離脱可能に保持してなるもので
あり、望ましくは上記貫通孔がテーパーを有するもので
あり、また、絶縁性フィルムがその非凹部面に熱可塑性
樹脂層または金属層よりなる支持体層、必要に応じて熱
可塑性絶縁樹脂層上に金属層を積層させて支持体層が形
成されているものであり、また、上記金属層には金属層
を厚み方向に貫通し導電体の端面と金属層との接合面に
通じる微小貫通孔が形成されており、また、導電体が低
融点を有する金属よりなるものである。

【０００６】本発明の導電体の転写方法は、上記導電体
転写用基材の凹部に被転写体を嵌合し、加熱および／ま
たは加圧して導電体を被転写体の処理位置に転写させた
後、基材の絶縁性フィルムを除去するか、または、低融
点を有する金属からなる導電体を保持する導電体転写用
基材の凹部に被転写体を嵌合した後、加熱して低融点を
有する金属を基材から被転写体の所定位置に溶融離脱さ
せることを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明の導電体転写用基材によれば、絶縁性フ
ィルムに被転写体が嵌合できる大きさに凹部を形成し、
該凹部の内面に形成した被転写体の導電体転写位置に相
当する貫通孔に導電体を離脱可能に保持させているの
で、被転写体の導電体転写位置に該導電体を正確に転写
できるようになる。また、絶縁性フィルムの凹部内面に
形成された貫通孔に、一端に突起部を有する導電体を離
脱可能に保持させ、この導電体の突起部を被転写体の導
電体転写位置に転写するようにしたので、導電体を容易
にかつ安定して転写できるようになる。

【０００８】また、本発明の導電体の転写方法によれ
ば、上記導電体転写用基材の凹部に被転写体を嵌合する
だけで、被転写体の電極上に導電体を転写できるので、
精密な位置合わせが不要になり、導電体転写作業の効率
が向上するようになる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を詳細に説明するため実施例を
挙げるが、本発明はこれら実施例によって何ら限定され
るものではない。図１は、本発明の一実施例による導電
体転写用基材の構成を示す模式断面図である。同図にお
いて、Ｋは導電体転写用基材であって、絶縁性フィルム
１の片面には凹部８が形成され、この凹部８には絶縁性
フィルムを厚み方向に貫通する貫通孔９が形成され、こ
の貫通孔９には一端に突起部２ａを有する導電体２が、
該突起部２ａを凹部８内に突出させて保持されている。

【００１０】上記導電体転写用基材の絶縁性フィルム１
としては、電気絶縁性を有するものであればよく、好ま
しくは適度の可撓性を有するものである。具体的には、
ポリ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、フッ素系樹脂等の
熱硬化性または熱可塑性樹脂のいずれのタイプも使用で
きる。

【００１１】本発明では、導電体を転写するときに位置
合わせが容易になるので、上記樹脂のうち透明性を有す
るものを使用することが好ましい。また、耐熱性や機械
的強度が得られるので、ポリイミド系樹脂を有すること
が好ましい。また、上記絶縁性フィルムの厚みは、特に
限定されるものではないが、基材に可撓性が得られる５
〜５００μｍ、好ましくは１２〜２００μｍ程度とする
ことが適当である。

【００１２】凹部８は、嵌合する半導体素子または電気
部品等の被転写体の形状に合わせて形成されるが、通
常、該被転写体の大きさよりも１０〜１００μｍ程度大
きく形成される。また、その深さは特に限定されるもの
ではないが、上記被転写体を嵌合したときに容易に移動
することを防止するために、少なくとも２０μｍとする
ことが好ましい。

【００１３】貫通孔９は、凹部８内に嵌合される上記被
転写体の導電体転写部に対応する位置に形成される。本
発明においては、上記貫通孔９の形状は特に限定される
ものではないが、図２の部分拡大断面図に示すように、
凹部８に向かって開口幅が広くなるテーパが形成された
貫通孔９ａとし、この貫通孔９ａに導電体２を保持させ
る構成とすると、導電体２が絶縁性フィルム１から離脱
容易となるので好ましい。なお、上記テーパ角度は、絶
縁性フィルムの厚み方向と貫通孔のテーパ方向との角度
が２０°以下、好ましくは５〜１５°程度が適当であ
る。上記テーパの角度が２０°を越えると、導電体の保
持が困難となり好ましくない。また、本発明では、図３
の模式断面図に示すように、上記テーパー付貫通孔に段
差をつけたテーパー付貫通孔９ｂの形状とすることがで
きる。

【００１４】上記貫通孔９に保持される導電体２として
は、半田、金、銀、銅、ニッケル、錫、インジウムある
いはこれらの２種以上の組合せからなる合金等が挙げら
れる。このうち、特に溶融温度が低い例えば、低融点を
有する半田等は、加熱することによって容易に溶融して
被転写体の転写部に固着できるので好ましい。

【００１５】本発明では、上記導電体２は少なくとも一
端部に突起部を形成したものである。上記導電体の突起
部としては、高さは特に限定されるものではないが、数
μｍ〜数十μｍ程度とすることが好ましい。また、この
形状としては、例えばマッシュルーム状（傘状）あるい
は半球状の他、角柱、円柱、球体、錐体（円錐、角錐）
であってもよい。さらに、上記導電体の端面形状は、三
角形、正方形、長方形、台形、平行四辺形、その他の多
角形であってもよい。なお、本発明においては、上記突
起部を導電体の両端部に形成することができる。

【００１６】上記突起部を有する導電体形状とすること
によって、転写時において位置決めが容易となり、導電
体を安定かつ確実に被転写体の転写位置に転写できるよ
うになる。

【００１７】また、本発明では、上記導電体２として異
種金属を被覆した複層構造とすることができる。図４
は、この例を示す模式断面図であって、導電体２の両端
部の表面に、被転写体との接合に好適な金属体層１０
２，２０２を形成している。上記構成とすることによっ
て、導電体２に所望の表面性状を付与できるようにな
る。例えば、導電体２が繰り返し圧力が加わる接点とし
て利用される場合や被転写体の電極部に圧着されてくい
込むような場合には、上記金属体層１０２，２０２とし
てニッケル等の比較的硬い金属層を形成し、また、導電
体２を加熱によって溶融させ被転写体の電極部に融着さ
せるような場合には、上記金属体層１０２，２０２とし
て金、半田等の比較的融点の低い金属層を形成すればよ
い。なお、上記複層構造は、導電体の一方の転写側端面
に形成してもよい。

【００１８】本発明の導電体転写用基材は、例えば図１
１の模式図に示す方法によって製造される。まず、図１
１（ａ）に示すように、絶縁性フィルム１の片面に金属
層３を形成して基材を作製する。ついで、該基材の絶縁
性フィルム１にハーフエッチングを施し、図１１（ｂ）
に示すように、被転写体の形状に合わせた凹部８を形成
する。ハーフエッチング方法としては、機械的加工、レ
ーザー加工、光加工、化学エッチング等が使用できる
が、凹部の形状、深さの自由度が大きいエキシマレーザ
ーのような紫外線レーザーによるアブレーション加工を
用いることが好ましい。

【００１９】なお、上記凹部８は、図５の模式断面図に
示すように、絶縁性フィルム１上に、被転写体の形状に
合わせて打ち抜いた絶縁性フィルム１ａを貼合わせるこ
とによって形成することができる。この貼合わせ方法と
しては、接着剤を用いる方法、絶縁性フィルムとして熱
可塑性樹脂を用いて加熱融着させる方法等が使用でき
る。また、絶縁性フィルムの打ち抜き方法としては、プ
レス加工、化学エッチング、感光性樹脂を用いて非感光
領域を溶解する方法等が使用できる。

【００２０】ついで、図１１（ｃ）に示すように、上記
凹部８の絶縁性フィルム１に金属層３に達する貫通孔９
を形成する。上記貫通孔９は、凹部８に嵌合される被転
写体における導電体転写位置に対応させて形成される。
この貫通孔９の形成方法としては、微細加工性や加工形
状の自由度が大きいエキシマレーザーのような紫外線レ
ーザーを用いる方法や絶縁性フィルムに感光性樹脂を用
いて非感光領域を溶解する方法等が好ましい。

【００２１】つぎに、上記基材を金属メッキ浴中に浸漬
し、金属層３を電極として対極との間で通常の電解メッ
キを行い、図１１（ｄ）に示すように、貫通孔９内に金
属を析出充填させて導電体２を形成する。このとき、析
出金属が絶縁性フィルムの表面に突出するまでメッキを
施すことによって、突起部２ａを形成することができ
る。

【００２２】最後に、上記基材の金属層３をエッチング
除去すると、図１１（ｅ）に示すように、絶縁性フィル
ム１に形成した被転写体嵌合用凹部８の内面を厚み方向
に貫通する貫通孔９内に、該凹部８内に突起部２ａを突
出させた導電体２を離脱可能に保持する導電体転写用基
材Ｋが製造される。

【００２３】なお、上記したように金属層３はエッチン
グ除去されるので、導電体２を構成する金属としては、
上記金属層３と溶解性が異なる金属を用いることが好ま
しい。また、上記絶縁性フィルムの凹部形成において
は、導電体２の形成前に絶縁性フィルム１に打ち抜いた
絶縁性フィルム１ａを貼付けているが、絶縁性フィルム
１ａの貼付けを、導電体２の形成後に行うことができ
る。

【００２４】上記構成の導電体転写用基材によれば、絶
縁性フィルムに被転写体の大きさに凹部が形成され、該
凹部の内面に被転写体の導電体転写位置に対応する貫通
孔が形成され、この貫通孔内に転写用導電体を離脱可能
に保持するようにしたので、該導電体を被転写体の転写
位置に正確に転写できるようになる。また、貫通孔にテ
ーパを形成して導電体を離脱可能に保持するようにした
ので、導電体を正確かつ容易に転写できるようになる。
また、導電体の一端に突起部、特にマッシュルーム形状
の突起部を形成し、この突起部を被転写体に転写するの
で、位置合わせが容易になり、また、導電体を安定して
転写できるようになる。

【００２５】図６は、本発明の導電体転写用基材の好ま
しい構成例を示す模式断面図である。同図において、前
記図１と相違するところは、絶縁性フィルム１の凹部形
成面の反対面上に支持体層３を設けているところであ
る。この支持体層としては、銅、金、ニッケル、アルミ
ニウム、クロム、鉄あるいはこれらの合金等よりなる金
属層が適当である。上記支持体層３は、金属箔を接着剤
を介して導電体転写用基材に貼合わせることによって形
成される。具体的には、金属箔に接着剤を塗布するか、
または、金属箔に接着用フィルムを積層したものを導電
体転写用基材の所定位置に貼合わせるか、あるいは、接
着用フィルム上に金属を蒸着させたものを、導電体転写
用基材の所定位置に貼合わせることによって形成され
る。本発明においては、上記支持体層３の厚さは、貼合
わせ時の熱或いは圧力による変形を抑えるため、１０μ
ｍ以下であることが好ましい。

【００２６】本発明では、上記支持体層３としては、被
転写体に導電体を転写するとき、導電体が導電体転写用
基材から容易に離脱できるように、この導電体との濡れ
性が劣る金属層であることが好ましい。例えば導電体が
半田の場合、金属層としてはニッケル，クロムあるいは
これらの金属を含有するステンレス等が好ましい。な
お、上記金属層が導電体と濡れ性が良い金属である場合
は、両者の界面に導電体との濡れ性が劣る上記の金属層
を設けることが好ましい。

【００２７】上記支持体層を設ける構成によって、転写
用基材の剛性、平坦性が向上するので、転写作業の効率
が向上する。また、該金属層と導電体とが低接着力で接
合するようになり、導電体転写用基材から導電体が脱落
することが防止できるようになる。また、さらに、導電
体転写後の基材に金属層を形成することにより、導電体
を保持する基材の再使用が可能になる。

【００２８】図７は、上記金属層を形成する他の実施例
を示す模式断面図である。上記図６と相違するところ
は、支持体層を熱可塑性樹脂層４と支持体層３との複層
としたところである。上記熱可塑性樹脂層は、絶縁性フ
ィルム上に熱可塑性樹脂溶液を塗布するか、熱可塑性樹
脂フィルムを貼合わせること、また、金属層上に熱可塑
性樹脂溶液を塗布するか、熱可塑性樹脂フィルムを貼合
わせること、あるいは、熱可塑性樹脂フィルムの片面に
絶縁性フィルムを、他面に金属層を貼合わせて形成でき
る。

【００２９】上記構成によれば、転写用基材の剛性、平
坦性をより向上させることができ、転写作業の効率を向
上させることができる。また、導電体転写後の基材に、
再度熱可塑性樹脂層と金属層とを形成することにより、
導電体転写用基材が製造できるので、導電体を保持する
基材の再使用が可能になる。

【００３０】図８は、本発明の他の実施例を示す模式断
面図である。上記図６または図７と相違するところは、
金属層３には導電体２の端面と金属層３との接合面に通
じる微小貫通孔７が形成されているところである。本発
明の転写用基材を用いて導電体を被転写体に転写すると
きに、上記微小貫通孔７が空気抜きとして働くようにな
り、導電体は容易に基材から離脱されるようになる。な
お、上記微小貫通孔７は、上記空気抜き可能な形状、大
きさであれば特に制限されるものではないが、本発明で
は該微小貫通孔の径は、金属層と接触する導電体の端面
径の１／２以下であることが好ましい。また、該微小貫
通孔の数は、１個でもよいし、複数個であってもよい。

【００３１】図９は、本発明方法の一実施例を示す模式
断面図であって、図１に示される導電体転写用基材Ｋを
用いて、半導体素子や各種電気・電子部品等の被転写体
の電極面に導電体を転写する方法を説明するものであ
る。まず、図９（ａ）に示すように、導電体転写用基材
Ｋの凹部８に被転写体１０を嵌合する。導電体転写用基
材Ｋの凹部８は、被転写体１０の形状に合わせて形成さ
れ、該凹部８には被転写体１０の電極部１５，１６に対
応する位置に導電体２１，２２が保持されているので、
精密な位置合わせを必要とせず該被転写体の電極部１
５，１６上に導電体転写用基材Ｋの導電体２１，２２が
位置するようになる。

【００３２】ついで、上記被転写体１０を嵌合した状態
で導電体転写用基材Ｋを、加熱および／または加圧す
る。この処理によって、例えば電極部１５，１６に低温
度で溶融する金属層あるいは導電体２に対し濡れ性の良
好な金属層を形成しておくと、接合時の加熱および／ま
たは加圧によって、図９（ｂ）に示すように、導電体２
１，２２を電極部１５，１６に簡単に接合できるように
なる。さらに、導電体を電極部に接合した後、図９
（ｃ）に示すように、導電体を保持していた基材の絶縁
性フィルム１を矢印方向へ移動させると、導電体２１，
２２が電極部１５，１６に正確かつ簡単に転写される。

【００３３】なお、上記導電体の転写方法において、導
電体２として低融点金属を用いた場合は、図１０の模式
断面図に示すように、加熱するだけで導電体２が溶融し
て基材の絶縁性フィルム１から離脱し、電極部１５に融
着するようになるので、基材の移動操作を省略できるよ
うになり好ましい。

【００３４】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明の導電体
転写用基材によれば、被転写体の大きさに凹部を形成
し、該凹部の内面に形成した被転写体の導電体転写位置
に相当する貫通孔に導電体を離脱可能に保持させている
ので、被転写体の導電体転写位置に該導電体を正確に転
写できる。また、絶縁性フィルムの凹部内面に形成され
た貫通孔に、凹部内面に突起部を突出させて導電体を離
脱可能に保持させ、この導電体の突起部を被転写体の導
電体転写位置に転写するので、導電体を容易にかつ安定
して転写できる。

【００３５】また、本発明の導電体の転写方法によれ
ば、上記導電体転写用基材の凹部に被転写体を嵌合する
だけで、被転写体の電極上に導電体を転写できるので、
精密な位置合わせが不要になり、導電体転写作業の効率
が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による導電体転写用基材の構
成を示す模式断面図である。

【図２】導電体転写用基材の貫通孔の形状を示す部分拡
大断面図である。

【図３】導電体転写用基材の貫通孔の他の形状を示す部
分拡大断面図である。

【図４】多層構造を形成した導電体の構造を示す模式断
面図である。

【図５】導電体転写用基材の凹部の形成を説明する模式
断面図である。

【図６】本発明の他の実施例による導電体転写用基材の
構成を示す模式断面図である。

【図７】本発明のその他の実施例による導電体転写用基
材の構成を示す模式断面図である。

【図８】本発明のその他の実施例による導電体転写用基
材の構成を示す模式断面図である。

【図９】本発明の一実施例による導電体の転写方法方法
を示す模式断面図である。

【図１０】本発明の他の実施例による導電体の転写方法
方法を示す模式断面図である。

【図１１】図１に示す導電体転写用基材の製造工程を説
明する模式断面図である。

【符号の説明】

１絶縁性フィルム２導電体２ａ突起部８凹部９貫通孔Ｋ導電体転写用基材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁性フィルムに形成した被転写体嵌合
用凹部を厚み方向に貫通する貫通孔に、該凹部内に突起
部を突出させた導電体が離脱可能に保持されてなる導電
体転写用基材。
【請求項２】貫通孔が、テーパーを有するものである
請求項１記載の導電体転写用基材。
【請求項３】絶縁性フィルムの凹部形成面の反対面上
に支持体層が形成されている請求項１記載の導電体転写
用基材。
【請求項４】支持体層が金属層である請求項３記載の
導電体転写用基材。
【請求項５】支持体層が熱可塑性絶縁樹脂層と金属層
とよりなるものである請求項３記載の導電体転写用基
材。
【請求項６】金属層が、金属層を厚み方向に貫通し導
電体の端面と金属層との接合面に通じる微小貫通孔が形
成されてなるものである請求項４または５記載の導電体
転写用基材。
【請求項７】導電体が低融点を有する金属である請求
項１記載の導電体転写用基材。
【請求項８】請求項１〜６のいずれかに記載の導電体
転写用基材の凹部に被転写体を嵌合し、加熱および／ま
たは加圧して導電体を被転写体の処理位置に転写させた
後、基材の絶縁性フィルムを除去することを特徴とする
導電体の転写方法。
【請求項９】請求項７記載の導電体転写用基材の凹部
に被転写体を嵌合した後、加熱して低融点を有する金属
を基材から被転写体の所定位置に溶融離脱させることを
特徴とする導電体の転写方法。