JP2007005246A - 多孔質樹脂基材及び多層基板 - Google Patents

Abstract

【課題】多孔質樹脂膜に電極及び／または回路が形成された機能部が設けられた多孔質樹脂基材において、該多孔質樹脂基材の弾性や導通などの性能を損なうことなく、低荷重で、あるいは該機能部がない部分に荷重を加えることなく導通が可能な多孔質樹脂基材及び多層基板を提供すること。
【解決手段】多孔質樹脂膜１０１に電極もしくは回路または電極及び回路が形成された機能部１０４が設けられた多孔質樹脂基材１であって、該多孔質樹脂膜１０１に、複数の導通部１０２を有する該機能部１０４の周辺部には導通部１０２が存在しない多孔質樹脂膜のみの部分１０３が設けられている。多孔質樹脂基材１を熱プレスして機能部１０４の周辺に段差部１０５を形成する。複数の導通部１０２を有する機能部１０４は、突出した構造を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、多孔質樹脂膜に電極及び／または回路が形成された機能部が設けられた多孔質樹脂基材であって、該多孔質樹脂膜に、該機能部と異なる高さの段差部が形成されている多孔質樹脂基材に関する。本発明の多孔質樹脂基材は、例えば、電極及び／または回路が形成された機能部が突出した構造を有している。

本発明の多孔質樹脂基材は、例えば、２つの回路装置間の電気的接続を行うために用いられる異方性導電膜、あるいは半導体集積回路装置（例えば、半導体チップ）やプリント回路基板などの回路装置の電気的検査を行うために用いられる異方性導電膜など、各種コネクタまたはインターポーザの用途に好適に用いることができる。本発明において、「電極及び／または回路」とは、電極もしくは回路または電極及び回路を意味するものとする。

特開２００４−２６５８４４号公報（特許文献１）には、電気絶縁性の多孔質樹脂膜を基膜とし、該基膜の複数箇所に、第一表面から第二表面にかけて厚み方向に貫通する複数の貫通孔を設け、次いで、各貫通孔内壁面の樹脂部に導電性金属を付着させて導通部を形成する方法が開示されている。

特許文献１に記載の方法によれば、多孔質樹脂膜の厚み方向に複数の導通部が形成された異方性導電膜を得ることができる。すなわち、各導通部は、電気絶縁性の多孔質樹脂膜のマトリックス中にそれぞれ独立して設けられており、膜厚方向に導通可能であるが、各導通部間は導通または短絡することがない。

該導通部は、貫通孔内壁面の多孔質構造を構成する樹脂部に、無電解めっきなどにより導電性金属を付着させたものであり、その形状から「筒状電極」と呼ぶことができる。導電性金属の付着量を調節することにより、筒状電極の膜厚方向における導電性を制御することができる。通常は、多孔質樹脂基材に膜厚方向の荷重を加えて、筒状電極を含む多孔質樹脂基材全体を圧縮させることにより導通させている。

この異方性導電膜は、膜厚方向に弾力性があり、低圧縮荷重で膜厚方向の導通が可能である。また、該異方性導電膜は、各導通部の大きさやピッチなどをファイン化することができる。該異方性導電膜は、例えば、半導体集積回路装置などの検査用異方性導電膜として、低圧縮荷重で膜厚方向の電気的導通が得られ、しかも繰り返し荷重負荷を加えても、弾性により膜厚が復帰し、検査に繰り返し使用することが可能である。

より具体的に、半導体集積回路装置（例えば、半導体チップ）やプリント回路基板などの回路装置の電気的検査を行うには、回路装置の各電極と検査装置の各電極とをそれぞれ対応させて正確に接続する必要がある。ところが、検査装置の各電極がリジッドな基板上に配置されているため、回路装置の各電極と検査装置の各電極とをそれぞれ対応させて正確に接続することが困難であったり、それぞれの電極が電極同士の接触による損傷を受け易くなったりするという問題があった。そこで、回路装置の電極領域と検査装置の電極領域との間に弾性のある異方性導電膜を介在させて、各電極間を異方性導電膜を介して電気的に接続させる方法が採用されている。異方性導電膜は、厚み方向にのみ導通可能な複数の導通部を設けたものである。該導通部は、導電部または電極とも呼ばれている。

特許文献１に開示されている多孔質樹脂基材は、回路装置の電気的検査を行うための異方性導電膜として使用することができる。この場合、多孔質樹脂基材の導通部（電極）が、回路装置の各電極と検査装置の各電極に対して正確に電気的接続がなされるように、該多孔質樹脂基材の位置関係を設定して固定する。

また、前記多孔質樹脂基材は、半導体集積回路装置（例えば、半導体チップ）とプリント回路基板等の回路基板との間に配置すると、応力緩和機能と導通機能とを有する一種のコネクタまたはインターポーザとしての役割を果たすことができる。

前記多孔質樹脂基材は、膜厚方向の弾性と応力緩和機能を発揮させるために、ある程度の厚みを有することが求められる。他方、該多孔質樹脂基材を、回路装置の電極領域と検査装置の電極領域との間に介在させたり、半導体集積回路装置の電極領域と回路基板の電極領域との間に介在させたりして使用する場合には、多孔質樹脂基材を固定するために、各装置の電極領域の面積を超えて、ある程度広がった形状を有することが求められる。

ところが、多孔質樹脂基材の面積が広くなると、複数の導通部が形成された機能領域を圧縮して導通を図るには、導通部がない領域にも荷重をかける必要が生じる。したがって、導通を可能とするために、必要以上の荷重をかける必要があるため、効率が悪くなる場合があった。また、多孔質樹脂膜の表面に回路を形成した多孔質樹脂基材は、その複数枚を積層して多層化する場合、回路同士が接触するおそれがあった。

特開２００４−２６５８４４号公報

本発明の課題は、多孔質樹脂膜に電極及び／または回路が形成された機能部が設けられた多孔質樹脂基材において、該多孔質樹脂基材の弾性や導通などの性能を損なうことなく、低荷重で、あるいは該機能部がない部分に荷重を加えることなく導通可能な構造の多孔質樹脂基材を提供することにある。

本発明の他の課題は、多孔質樹脂膜の表面に回路を形成した多孔質樹脂基材であって、該多孔質樹脂基材の複数枚を積層して多層基板を製造する場合、回路同士の接触を抑制することができる多孔質樹脂基材を提供することにある。

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究した結果、電極及び／または回路が形成された機能部を有する多孔質樹脂基材に、該機能部とは異なる高さの段差部を形成する方法に想到した。該段差部は、例えば、電極が形成された機能部を取り巻く周辺部に、該機能部の高さより低い高さを有する段差部として形成することができる。回路は、機能部に設けるだけではなく、該機能部の高さより低い高さを有する段差部にも形成することができる。

多孔質樹脂基材に段差部を形成するには、例えば、熱プレスする方法を採用することができる。多孔質樹脂基材は、熱プレスすることにより、容易に段差を形成することができる。多孔質樹脂基材は、熱プレスした箇所の多孔質構造が密になるものの、熱プレスによる段差部の形成によって、電極及び／または回路が形成された機能部の厚みを変化させたり、形状を変形させたりすることがない。熱プレス用金型の形状を含む熱プレス条件を制御することによって、所望の形状と段差を有する段差部を設けることができる。該機能部は、多孔質樹脂基膜に段差部を設けてから形成することもできる。

前記段差部を設けた多孔質樹脂基材は、例えば、電極及び／または回路が形成された機能部を突出した構造とすることができるため、該機能部を圧縮するだけで、低荷重で効率的に導通を得ることができる。また、突出した構造の機能部から段差部に延在する回路を形成すれば、延在した回路は、多孔質樹脂基材の複数枚を積層して多層基板を作製する場合、回路同士の不用意な接触を抑制することができる。本発明は、これらの知見に基づいて完成するに至ったものである。

本発明によれば、多孔質樹脂膜に電極及び／または回路が形成された機能部が設けられた多孔質樹脂基材であって、該多孔質樹脂膜に、該機能部と異なる高さの段差部が形成されていることを特徴とする多孔質樹脂基材が提供される。

また、本発明によれば、該多孔質樹脂基材の複数枚が積層されている多層基板が提供される。

本発明によれば、多孔質樹脂膜に電極及び／または回路が形成された機能部が設けられた多孔質樹脂基材において、例えば、該機能部を突出した構造とすることができるため、該機能部がない部分に荷重を加える必要がない。そのため、本発明の多孔質樹脂基材は、低圧縮荷重で効率良く導通させることができる。また、本発明の多孔質樹脂基材は、該多孔質樹脂基材の複数枚を積層して多層基板を製造する場合、回路同士の接触を抑制することができる。

１．多孔質樹脂膜（基膜）：
半導体集積回路装置などのバーンイン試験用異方性導電膜は、基膜の耐熱性に優れていることが好ましい。異方性導電膜は、横方向（膜厚方向とは垂直方向）に電気絶縁性であることが必要である。したがって、多孔質樹脂基材の基膜を形成する合成樹脂は、電気絶縁性であることが必要である。

基膜として使用する多孔質樹脂膜を形成する合成樹脂材料としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリふっ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリふっ化ビニリデン共重合体、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ樹脂）などのフッ素樹脂；ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍＰＰＥ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）などのエンジニアリングプラスチック；などが挙げられる。

これらの合成樹脂材料の中でも、耐熱性、加工性、機械的特性、誘電特性などの観点から、フッ素樹脂が好ましく、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が特に好ましい。

合成樹脂からなる多孔質樹脂膜を作製する方法としては、造孔法、相分離法、溶媒抽出法、延伸法、レーザ照射法などが挙げられる。これらの中でも、平均孔径や気孔率の制御が容易である点で、延伸法が好ましい。合成樹脂を用いて多孔質樹脂膜を形成することにより、膜厚方向に弾性を持たせることができるとともに、誘電率を更に下げることができる。

異方性導電膜の基膜として使用する多孔質樹脂膜は、気孔率が２０〜８０％程度であることが好ましい。多孔質樹脂膜は、平均孔径が１０μｍ以下あるいはバブルポイントが２ｋＰａ以上であることが好ましく、導通部のファインピッチ化の観点からは、平均孔径が５μｍ以下、さらには１μｍ以下であることが好ましい。平均孔径の下限値は、０．０５μｍ程度である。多孔質樹脂膜のバブルポイントは、好ましくは５ｋＰａ以上、より好ましくは１０ｋＰａ以上である。バブルポイントの上限値は、３００ｋＰａ程度であるが、これに限定されない。

多孔質樹脂膜の膜厚は、使用目的や使用箇所に応じて適宜選択することができるが、通常、２０〜３０００μｍ、好ましくは２５〜２０００μｍ、より好ましくは３０〜１０００μｍである。したがって、多孔質樹脂膜の厚みは、フィルム（２５０μｍ未満）及びシート（２５０μｍ以上）の領域を含んでいる。多孔質樹脂膜の膜厚が薄すぎると、所望の高さの段差部を形成することが困難になる。

多孔質樹脂膜の中でも、延伸法により得られた多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜（延伸多孔質ＰＴＦＥ膜）は、耐熱性、加工性、機械的特性、誘電特性などに優れ、しかも均一な孔径分布を有する多孔質樹脂膜が得られ易いため、異方性導電膜の基膜として最も優れた材料である。また、延伸多孔質ＰＴＦＥ膜は、多数のフィブリルとノードからなる微細組織を有しており、該フィブリルにめっき粒子などの導電性金属を付着させることができる。

本発明で使用する延伸多孔質ＰＴＦＥ膜は、例えば、特公昭４２−１３５６０号公報に記載の方法により製造することができる。先ず、ＰＴＦＥの未焼結粉末に液体潤滑剤を混合し、ラム押し出しによって、チューブ状または板状に押し出す。厚みの薄いシートが所望な場合には、圧延ロールによって板状体の圧延を行う。押出圧延工程の後、必要に応じて、押出品または圧延品から液体潤滑剤を除去する。こうして得られた押出品または圧延品を少なくとも一軸方向に延伸すると、未焼結の延伸多孔質ＰＴＦＥが膜状で得られる。未焼結の延伸多孔質ＰＴＦＥ膜は、収縮が起こらないように固定しながら、ＰＴＦＥの融点である３２７℃以上の温度に加熱して、延伸した構造を焼結・固定すると、強度の高い延伸多孔質ＰＴＦＥ膜が得られる。延伸多孔質ＰＴＦＥ膜がチューブ状である場合には、チューブを切り開くことにより、平らな膜にすることができる。

延伸多孔質ＰＴＦＥ膜は、それぞれＰＴＦＥにより形成された非常に細いフィブリルと該フィブリルによって互いに連結されたノードとからなる微細組織を有している。延伸多孔質ＰＴＦＥ膜は、この微細組織が多孔質構造を形成している。

２．電極及び／または回路を形成した多孔質樹脂基材：
電極を形成した多孔質樹脂基材を異方性導電膜として使用する場合は、合成樹脂から形成された電気絶縁性の多孔質樹脂膜からなる基膜の複数箇所に、第一表面から第二表面にかけて厚み方向に貫通する貫通孔を形成し、次いで、各貫通孔内壁面における多孔質構造の樹脂部（例えば、フィブリル）に導電性金属を付着させて、膜厚方向に導電性を付与することが可能な複数の導通部（筒状電極）をそれぞれ独立して形成することが好ましい。導電性金属の付着は、一般に、無電解めっきまたは無電解めっきと電気めっきとの組み合わせにより、各貫通孔内壁面の多孔質構造の樹脂部にめっき粒子を付着させる方法により行うことができる。

多孔質樹脂膜の厚み方向に複数の貫通孔を設ける方法、及び該貫通孔の内壁面に導電性金属の付着による導通部（筒状電極）を形成する方法は、特に限定されないが、例えば、以下に述べる方法を例示することができる。

例えば、下記の工程１乃至５：
（ａ）多孔質樹脂膜の両面に、マスク層として樹脂層を積層して、３層構成の積層体を形成する工程１；
（ｂ）積層体に、その厚み方向に貫通する複数の貫通孔を形成する工程２；
（ｃ）貫通孔の内壁面を含む積層体の表面に、金属イオンの還元反応を促進する触媒を付着させる工程３；
（ｄ）多孔質樹脂膜からマスク層を剥離する工程４；及び
（ｅ）前記触媒を利用して、貫通孔の内壁面の樹脂部に導電性金属を付着させる工程５；
を含む多孔質樹脂基材の製造方法を挙げることができる。

マスク層の材料としては、樹脂材料が好ましく用いられる。多孔質樹脂膜として多孔質フッ素樹脂膜を用いる場合には、マスク層として、同種の多孔質フッ素樹脂膜を用いることが好ましいが、フッ素樹脂無孔質膜や、フッ素樹脂以外の樹脂材料からなる無孔質樹脂膜または多孔質樹脂膜を使用することもできる。各層間の融着性と剥離性とのバランスの観点から、マスク層の材料としては、多孔質樹脂膜と同質の多孔質樹脂膜を用いることが好ましい。

多孔質樹脂膜の両面にマスク層を配置して、一般に、融着により３層を一体化させる。多孔質樹脂膜として延伸多孔質ＰＴＦＥ膜を用いる場合は、マスク層としても同質の延伸多孔質ＰＴＦＥ膜を用いることが好ましい。これら３層は、加熱圧着することにより、各層間が融着した積層体とすることができる。この積層体は、後の工程で容易に剥離することができる。

この積層体に、その厚み方向に複数の貫通孔を形成する。貫通孔を形成する方法としては、i）機械的に穿孔する方法、ii）光アブレーション法によりエッチングする方法、iii）先端部に少なくとも１本の振動子を備えた超音波ヘッドを用い、該振動子の先端を押し付けて超音波エネルギーを加えて穿孔する方法などが挙げられる。

機械的に穿孔するには、例えば、プレス加工、パンチング法、ドリル法などの機械加工法を採用することができる。機械加工法によれば、例えば、１００μｍ以上、多くの場合２００μｍ以上、さらには３００μｍ以上の比較的大きな直径を有する貫通孔を安価に形成することができる。機械加工により、これより小さな直径の貫通孔を形成することもできる。

光アブレーション法により貫通孔を形成する場合は、所定のパターン状にそれぞれ独立した複数の光透過部（開口部）を有する光遮蔽シート（マスク）を介して、積層体の表面に光を照射することにより、パターン状の貫通孔を形成する方法を採用することが好ましい。光遮蔽シートの複数の開口部より光が透過して、積層体の被照射箇所は、エッチングされて貫通孔が形成される。この方法によれば、例えば、１０〜２００μｍ、多くの場合１５〜１５０μｍ、さらには２０〜１００μｍの比較的小さな直径を有する貫通孔を形成することができる。光アブレーション法の照射光としては、シンクロトロン放射光、レーザー光などが挙げられる。

超音波法では、先端部に少なくとも１本の振動子を有する超音波ヘッドを用いて、積層体に超音波エネルギーを加えることにより、パターン状の貫通孔を形成する。振動子の先端が接触した近傍のみに超音波エネルギーが加えられ、超音波による振動エネルギーによって局所的に温度が上昇し、容易に樹脂が切断され除去されて、貫通孔が形成される。

貫通孔の形成に際し、多孔質フッ素樹脂シートの多孔質構造内に、ポリメチルメタクリレートなどの可溶性ポリマーまたはパラフィンを溶液または溶融状態で含浸させ、固化させてから穿孔する方法を採用することもできる。この方法によれば、貫通孔内壁の多孔質構造を保持し易いので好ましい。穿孔後、可溶性ポリマーまたはパラフィンは、溶解もしくは溶融させて除去することができる。

貫通孔の形状は、円形、楕円形、星型、八角形、六角形、四角形、三角形など任意である。貫通孔の直径は、小径の貫通孔が適した用途分野では、通常５〜１００μｍ、さらには５〜３０μｍにまで小さくすることができる。他方、比較的大径の貫通孔が適した分野では、貫通孔の直径を通常５０〜３０００μｍ、多くの場合７５〜２０００μｍ、さらには１００〜１５００μｍにまで大きくすることができる。貫通孔は、例えば、半導体集積回路装置やプリント回路基板などの回路装置の電極の分布に合わせて、所定のパターン状に複数個形成することが好ましい。

貫通孔の内壁面を含む積層体の表面に、金属イオンの還元反応を促進する触媒（「めっき触媒」ともいう）を付着させるには、積層体を、例えばパラジウム−スズコロイド触媒付与液に十分に撹拌しながら浸漬すればよい。貫通孔の内壁面に付着して残留する触媒を利用して、該内壁面に選択的に導電性金属を付着させる。導電性金属を付着させる方法としては、無電解めっき法、スパッタ法、導電性金属ペースト塗布法などが挙げられるが、これらの中でも、無電解めっき法が好適である。

無電解めっきを行う前に貫通孔の内壁面に残留した触媒（例えば、パラジウム−スズ）を活性化する。具体的には、めっき触媒活性化用として市販されている有機酸塩等に浸漬することで、スズを溶解し、触媒を活性化する。貫通孔の内壁面に触媒を付与した多孔質樹脂膜を無電解めっき液に浸漬することにより、触媒が付着した貫通孔の内壁面のみに導電性金属（めっき粒子）を析出させることができる。この方法によって、筒状電極が形成される。導電性金属としては、銅、ニッケル、銀、金、ニッケル合金などが挙げられるが、高導電性が必要な場合には、銅を使用することが好ましい。

延伸多孔質ＰＴＦＥ膜を使用する場合、めっき粒子は、初め延伸多孔質ＰＴＦＥ膜の貫通孔の内壁面に露出した樹脂部（主としてフィブリル）に絡むように析出するので、めっき時間をコントロールすることにより、導電性金属の付着状態をコントロールすることができる。適度なめっき量とすることにより、多孔質構造を維持した状態で導電性金属層が形成され、弾力性と同時に膜厚方向への導電性も与えることが可能となる。

微細多孔質構造の樹脂部の太さ（例えば、延伸多孔質ＰＴＦＥ膜のフィブリルの太さ）は、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以下である。導電性金属の粒子径は、０．００１〜５μｍ程度であることが好ましい。導電性金属の付着量は、多孔質構造と弾力性を維持するために、０．０１〜４．０ｇ／ｍｌ程度とすることが好ましい。

上記で作製された導通部（筒状電極）は、酸化防止及び電気的接触性を高めるため、酸化防止剤を使用するか、貴金属または貴金属の合金で被覆しておくことが好ましい。貴金属としては、電気抵抗の小さい点で、パラジウム、ロジウム、金が好ましい。被覆層の厚さは、好ましくは０．００５〜０．５μｍ、より好ましくは０．０１〜０．１μｍである。例えば、導通部を金で被覆する場合、８ｎｍ程度のニッケルで導電性金属層を被覆した後、置換金めっきを行う方法が効果的である。

多孔質樹脂膜として延伸多孔質ＰＴＦＥ膜を使用すると、貫通孔の内壁面で、フィブリルに導電性金属粒子が付着した構造の筒状電極が形成される。この多孔質フッ素樹脂基材に厚み方向の応力が加わると、フィブリル間の距離が縮むことにより、応力が緩和され、筒状電極の構造も破壊されることなく維持される。したがって、延伸多孔質ＰＴＦＥ基材に繰り返し圧縮力が加えられても、筒状電極の劣化が起こり難い。

筒状電極は、通常、多孔質フッ素樹脂膜の厚み方向に設けられた貫通孔の内壁面のみに導電性金属が付着した構造を有するものであるが、無電解めっき量を調節するか、無電解めっきに加えて電気めっきを行うことにより、該筒状電極の２つの開口端部の一方または両方を閉塞させて、導電性金属からなる蓋体を形成させてもよい。めっき量を増やすと、開口端部の縁からめっき粒子が成長し、開口端部を閉塞させる。また、貫通孔の内壁面に付着させる導電性金属の量を増やすことなく、開口端部を閉塞させる方法として、導電性金属粒子を含有する高粘度のペーストを開口端部に塗布する方法がある。このような方法により、筒状電極の開口端部を導電性材料により閉塞して蓋体を形成すると、多孔質フッ素樹脂基材の筒状電極と、回路電極及び／または半導体チップの電極との接触面積を増やすことができる。

本発明で使用する多孔質樹脂基材には、上記の如き筒状電極以外に、各種構造の電極や回路を形成することができる。例えば、多孔質樹脂膜の表面に銅箔を貼り合わせた基板を作製し、銅箔層に、フォトリソグラフィ技術を用いて、電極及び／または回路を形成する方法が挙げられる。また、多孔質樹脂膜に電極または回路の形状と同じパターンでめっき触媒を付与し、該めっき触媒を利用して、無電解めっきまたは無電解めっきと電解めっきとの組み合わせにより電極または回路を形成する方法がある。さらに、多孔質樹脂基材の片面または両面に導電性金属のめっき層を形成し、フォトリソグラフィ技術を用いて、電極及び／または回路を形成する方法がある。

多孔質樹脂基材は、電極及び／または回路を有する機能部が設けられたものであるが、機能部の周辺部にも回路が形成されていてもよい。例えば、図３に示すように、段差部にも回路を設けることができる。

３．多孔質樹脂基材：
本発明の多孔質樹脂基材の製造方法について、図１を参照しながら説明する。図１は、複数の電極（筒状電極；導通部）が形成された機能部が設けられた多孔質樹脂基材であって、該多孔質樹脂基材の該機能部を取り巻く周辺部に、該機能部の高さより低い高さの段差部が形成された多孔質樹脂基材の一例の製造工程を示す説明図である。

先ず、前記の如き方法により、多孔質樹脂膜１０１の所要箇所に複数の貫通孔を設け、次いで、各貫通孔内壁面の樹脂部に導電性金属を付着させて導通部１０２を形成した多孔質樹脂基材１を準備する。この多孔質樹脂基材１には、複数の導通部１０２が集まって機能部を構成している。導通部（筒状電極）の数及び配置ピッチは、多孔質樹脂基材を適用する回路装置の電極や検査装置の電極の数と配置ピッチに対応して適宜設定することができる。

図１には、２つの機能部が示されているが、機能部の数は限定されない。多数の機能部を有する多孔質樹脂基材を作製し、それぞれの機能部を有する個別の多孔質樹脂基材に裁断して使用してもよい。段差部を形成してから、各機能部を有する個々の多孔質樹脂基材に裁断してもよい。機能部の周辺部には、導通部が存在しない多孔質樹脂膜のみの部分１０３が設けられている。図１に示す多孔質樹脂基材１を熱プレスして、機能部の周辺部に段差部１０５を形成する。複数の導通部１０２を有する機能部１０４は、突出した構造を有している。

図２に、１つの機能部を有する多孔質樹脂基材の一例の断面図を示す。多孔質樹脂基材の機能部１０４の高さをａとし、段差部１０５の高さをｂとすると、ａ＞ｂであり、その差ｃ（ａ−ｂ＝ｃ）が段差の高さを表す。段差部の高さｂは、多孔質樹脂基材の厚みａの通常３０〜９５％、好ましくは４０〜９０％、より好ましくは５０〜８０％である。段差部の高さｂが高すぎると、段差ｃが短くなりすぎるため、低荷重による導通が困難になる。段差部の高さｂが低すぎると、多孔質樹脂基材全体の弾性が損なわれたり、熱プレス時に変形が生じるおそれがある。

段差部を形成する方法は、特に限定されないが、熱プレス法が好ましい。熱プレス法は、例えば、図４に示すように、２つの金型４０１及び４０２を使用し、下金型４０１内に多孔質樹脂基材４０３を載置する。上金型４０２を熱プレスして下金型４０１に嵌合させる。上金型４０２の形状を調節することにより、段差部の形状と段差の高さを制御することができる。熱プレス後、脱型すれば、段差を有する多孔質樹脂基材４０４が得られる。

熱プレス時の加熱温度は、多孔質樹脂基材を構成する樹脂材料の熱分解温度未満の温度であり、樹脂材料の種類によって適宜設定することができる。基膜が延伸ＰＴＦＥ膜などの延伸多孔質フッ素樹脂膜の場合には、通常、２００〜３２０℃、好ましくは２５０〜３１０℃である。圧力は、上下金型が噛み合う圧力とする。加圧時間は、段差部の形状が固定される条件で、樹脂材料の種類に応じて適宜設定することができる。基膜が延伸ＰＴＦＥ膜などの延伸多孔質フッ素樹脂膜の場合には、通常、１００〜１０００秒、好ましくは２００〜８００秒で充分であるが、これに限定されない。

熱プレス時の熱によって電極（導通部、筒状電極）の酸化劣化が生じるおそれがある場合には、多孔質樹脂基膜に段差部を形成してから、前記方法により導通部を形成することが好ましい。この場合、前記方法により多孔質樹脂基材を製造するには、多孔質樹脂膜の両面に、マスク層として樹脂層を積層して、３層構成の積層体を形成する工程１の後に、該積層体を熱プレスして、多孔質樹脂膜に段差部を形成する工程を配置し、次いで、前記工程２乃至５を行う。

段差部を形成するには、プレス法以外の他の方法を採用してもよい。他の方法としては、例えば、切削加工などの機械加工を挙げることができる。また、光アブレーション法により、段差部を形成することもできる。

図３に示すように、多孔質樹脂基材３には、導通部（電極）１０６から段差部に延在する回路１０７を設けることができる。このような回路は、前述の方法などを採用して形成することができる。図３には、機能部１０４が２つある場合を示しているが、１つの機能部を有するように裁断することができる。回路１０７が段差部に存在すると、多孔質樹脂基材を複数枚積層した場合に、各多孔質樹脂基材の電極及び／または回路が不必要に接触することを抑制することができる。

本発明の多孔質樹脂基材は、複数枚を積層して多層基板とすることができる。各層間は、熱融着させるか、接着剤を用いて接着させることにより、一体化することができる。

以上、多孔質樹脂膜の機能部を取り巻く周辺部に、該機能部の高さより低い高さの段差部を形成した多孔質樹脂基材の例について説明したが、段差部は、必ずしも機能部を取り巻く必要はなく、機能部の周辺部であれば、任意の箇所に設けることができる。また、所望により、機能部の高さを段差部の高さよりも低くすることも可能である。段差部を設けることにより、導通のための荷重を低くすることができる。

以下に実施例を挙げて、本発明についてより具体的に説明するが、本発明は、この実施例のみに限定されるものではない。

［実施例１］
気孔率（ＡＳＴＭ−Ｄ−７９２）６０％、平均孔径０．１μｍ、バブルポイント（イソプロピルアルコールを使用し、ＡＳＴＭ−Ｆ−３１６−７６に従って測定）が１５０ｋＰａ、厚み６００μｍの延伸多孔質ＰＴＦＥ膜からなる基膜の両面に、気孔率６０％、平均孔径０．１μｍ、厚み３０μｍの延伸多孔質ＰＴＦＥシートを重ね合わせて、厚さ３ｍｍのステンレス板２枚の間に挟み、荷重を負荷するとともに、３５０℃で３０分間加熱処理した。加熱後、ステンレス板の上から水にて急冷し、３層に融着された延伸多孔質ＰＴＦＥ膜の積層体を得た。

上記のようにして得られた延伸多孔質ＰＴＦＥ積層体を４０ｍｍ角に切り取った。この試料を、図４に示す金型を用いて、熱プレス（加熱温度３００℃、プレス時間６００秒）することにより、厚み６００μｍの基膜の周辺部に、段差の高さが３００μｍで、段差の幅が１０ｍｍの段差部を形成した（基膜上に積層されている延伸多孔質ＰＴＦＥシートも、周辺部が凹んでいる。）。

該積層体に、回転速度１００，０００／分、送り速度０．０１ｍｍ／ｒｅｖ．の条件でドリルを作動させて、ピッチ１ｍｍで、複数個所に直径２５０μｍφの貫通孔を穿孔した。貫通孔を形成した積層体をエタノールに１分間浸漬して親水化した後、１００ｍｌ／Ｌに希釈したメルテックス（株）製メルプレートＰＣ−３２１に、６０℃の温度で４分間浸漬し脱脂処理を行った。さらに、積層体を１０％硫酸に１分間浸漬した後、プレディップとして、０．８％塩酸にメルテックス（株）製エンプレートＰＣ−２３６を１８０ｇ／Ｌの割合で溶解した液に２分間浸漬した。

さらに、積層体を、メルテックス（株）製エンプレートアクチベータ４４４を３％、エンプレートアクチベータアディティブを１％、塩酸を３％溶解した水溶液にメルテックス（株）製エンプレートＰＣ−２３６を１５０ｇ／Ｌの割含で溶解した液に５分間浸漬して、触媒粒子を積層体の表面及び貫通孔の壁面に付着させた。次に、積層体をメルテックス（株）製エンプレートＰＡ−３６０の５％溶液に５分間浸漬し、パラジウム触媒核の活性化を行った。その後、第１層と第３層のマスク層を剥離して、貫通孔の内壁面のみに触媒パラジウム粒子が付着した多孔質ＰＴＦＥ膜を得た。

メルテックス（株）製メルプレートＣｕ−３０００Ａ、メルプレートＣｕ−３０００Ｂ、メルプレートＣｕ−３０００Ｃ、メルプレートＣｕ−３０００Ｄをそれぞれ５％、メルプレートＣｕ−３０００スタビライザーを０．１％で建浴した無電解銅めっき液に、十分エアー撹拌を行いながら、上記多孔質ＰＴＦＥ膜を２０分間浸漬して、２５０μｍφの貫通孔の壁面のみを銅粒子にて導電化した。

次いで、防錆及び回路基板電極との接触性向上のために、金めっきを行った。金めっきは、以下の方法により、ニッケルからの置換金めっき法を採用した。貫通孔の内壁面に銅粒子を付着させた多孔質ＰＴＦＥ膜を、プレディップとしてアトテック製アクチベータオーロテックＳＩＴアディティブ（８０ｍ１／Ｌ）に３分間浸漬した後、触媒付与としてアトテック製オーロテックＳＩＴアクチベータコンク（１２５ｍ１／Ｌ）、アトテック製アクチベータオーロテックＳＩＴアディティブ（８０ｍｌ／Ｌ）の建浴液に１分間浸漬し、さらにアトテック製オーロテックＳＩＴポストディップ（２５ｍｌ／Ｌ）に１分間浸漬して、触媒を銅粒子上に付着させた。

次に、次亜燐酸ナトリウム（２０ｇ／Ｌ）、クエン酸三ナトリウム（４０ｇ／Ｌ）、ホウ酸アンモニウム（１３ｇ／Ｌ）、硫酸ニッケル（２２ｇ／Ｌ）で建浴した無電解ニッケルめっき液に基膜を５分間浸漬し、銅粒子をニッケルコートした。その後、メルテックス製置換金めっき液［メルプレートＡＵ−６６３０Ａ（２００ｍｌ／Ｌ）、メルプレートＡＵ−６６３０Ｂ（１００ｍＩ／Ｌ）、メルプレートＡＵ−６６３０Ｃ（２０ｍｌ／Ｌ）、亜硫酸金ナトリウム水溶液（金として１．０ｇ／Ｌ）］中に基膜を５分間浸漬し、導電性金属粒子の金コートを行った。

このようにして得られた延伸多孔質ＰＴＦＥ基材は、機能部に荷重を加えると導通し、荷重を除去すると元の形状に弾性回復することが確認された。この延伸多孔質ＰＴＦＥ基材を検査装置の電極領域に、該検査装置の各電極と各導通部とが接続するように位置関係を調整して固定した。半導体チップの電気的検査を繰り返したが、低荷重での導通を得ることができた。

本発明の多孔質樹脂基材は、例えば、２つの回路装置間の電気的接続を行うために用いられる異方性導電膜、あるいは半導体集積回路装置やプリント回路基板などの回路装置の電気的検査を行うために用いられる異方性導電膜など、コネクタやインターポーザの用途に好適に使用することができる。

本発明の多孔質樹脂基材の一例の製造工程を示すフロー図である。 本発明の多孔質樹脂基材における機能部の高さと段差部の高さとの関係を示す説明図である。 本発明の多孔質樹脂基材であって、段差部に回路を延在させた場合を示す。 熱プレスによる段差部の形成法を示す説明図である。

符号の説明

１ 多孔質樹脂基材
２ 段差を設けた多孔質樹脂基材
３ 回路を設けた多孔質樹脂基材
１０１ 多孔質樹脂膜
１０２ 導通部（筒状電極）
１０３ 機能部の周辺部
１０４ 突出した機能部
１０５ 段差部
１０６ 電極
１０７ 回路
４０１ 下金型
４０２ 上金型
４０３ 多孔質樹脂基材
４０４ 段差部を設けた多孔質樹脂基材

Claims (5)

1. 多孔質樹脂膜に電極及び／または回路が形成された機能部が設けられた多孔質樹脂基材であって、該多孔質樹脂膜に、該機能部と異なる高さの段差部が形成されていることを特徴とする多孔質樹脂基材。
2. 段差部の高さが、該機能部の高さより低い高さである請求項１記載の多孔質樹脂基材。
3. 段差部にも回路が形成されている請求項１または２記載の多孔質樹脂基材。
4. 多孔質樹脂膜が、多孔質フッ素樹脂膜である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多孔質樹脂基材。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の多孔質樹脂基材の複数枚が積層されている多層基板。

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