JP3339422B2 - 配線基板及びその製造方法 - Google Patents
配線基板及びその製造方法Info
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- JP3339422B2 JP3339422B2 JP27498698A JP27498698A JP3339422B2 JP 3339422 B2 JP3339422 B2 JP 3339422B2 JP 27498698 A JP27498698 A JP 27498698A JP 27498698 A JP27498698 A JP 27498698A JP 3339422 B2 JP3339422 B2 JP 3339422B2
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣチップを搭載
するために適した配線基板及びその製造方法に関する。
するために適した配線基板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣチップのチップサイズパッケージン
グを意図した配線基板として、図４に示す構造の配線基
板が提案されている（特公平０７−６０８４０号公報、
実施例１参照）。この配線基板は、ポリイミド基材４１
と、その裏面に形成された銅パターン４２と、ポリイミ
ド基材４１に設けられ、銅パターン４２に達する貫通孔
Ａを充填し且つポリイミド基材４１の表面より突出した
銅バンプ４３とから構成されている。
グを意図した配線基板として、図４に示す構造の配線基
板が提案されている（特公平０７−６０８４０号公報、
実施例１参照）。この配線基板は、ポリイミド基材４１
と、その裏面に形成された銅パターン４２と、ポリイミ
ド基材４１に設けられ、銅パターン４２に達する貫通孔
Ａを充填し且つポリイミド基材４１の表面より突出した
銅バンプ４３とから構成されている。
【０００３】また、この配線基板は図５に示すように作
製されている。
製されている。
【０００４】まず、ポリイミド基材４１裏面に張合わさ
れた銅箔を常法に従ってパターニングして銅パターン４
２を形成する（図５（ａ））。
れた銅箔を常法に従ってパターニングして銅パターン４
２を形成する（図５（ａ））。
【０００５】次に、ポリイミド基材４１の表面側からレ
ーザー加工により銅パターン４２に達する貫通孔Ａを形
成する（図５（ｂ））。
ーザー加工により銅パターン４２に達する貫通孔Ａを形
成する（図５（ｂ））。
【０００６】次に、銅パターン４２をマスキングテープ
でマスクし、銅パターン４２をカソードとして電解銅メ
ッキを行い、ポリイミド基材４１に形成された貫通孔Ａ
を銅で充填しつつポリイミド基材４１の表面より突出さ
せて銅バンプ４３を形成し、その後マスキングテープを
除去することにより配線基板が得られる（図５
（ｃ））。
でマスクし、銅パターン４２をカソードとして電解銅メ
ッキを行い、ポリイミド基材４１に形成された貫通孔Ａ
を銅で充填しつつポリイミド基材４１の表面より突出さ
せて銅バンプ４３を形成し、その後マスキングテープを
除去することにより配線基板が得られる（図５
（ｃ））。
【０００７】この配線基板によれば、貫通孔Ａの形成時
の位置合わせ精度を過度に高くする必要がなく、銅バン
プを低コストで導入することができるとされている。
の位置合わせ精度を過度に高くする必要がなく、銅バン
プを低コストで導入することができるとされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
ー加工によりポリイミド基材４１に貫通孔Ａを設ける場
合、エキシマレーザーを使用すると、加工コストが高く
なりすぎるという問題がある。また、加工コストがエキ
シマレーザーより比較的低いＹＡＧレーザーなどの通常
のレーザーを使用すると、貫通孔Ａの底部の銅パターン
４２の露出表面にポリイミド末が付着してしまうので、
それを除去すべく過マンガン塩水溶液による煩雑なデス
ミア処理が必要となるという問題がある。
ー加工によりポリイミド基材４１に貫通孔Ａを設ける場
合、エキシマレーザーを使用すると、加工コストが高く
なりすぎるという問題がある。また、加工コストがエキ
シマレーザーより比較的低いＹＡＧレーザーなどの通常
のレーザーを使用すると、貫通孔Ａの底部の銅パターン
４２の露出表面にポリイミド末が付着してしまうので、
それを除去すべく過マンガン塩水溶液による煩雑なデス
ミア処理が必要となるという問題がある。
【０００９】また、図４の配線基板にＩＣチップを実装
する際には、それらの間に異方性導電接着フィルムや異
方性導電ペースト等を挟持させて熱圧着させざるを得
ず、実装工程の簡略化と低コスト化とのために、配線基
板とＩＣチップとを直接接合できるようにすることが求
められていた。
する際には、それらの間に異方性導電接着フィルムや異
方性導電ペースト等を挟持させて熱圧着させざるを得
ず、実装工程の簡略化と低コスト化とのために、配線基
板とＩＣチップとを直接接合できるようにすることが求
められていた。
【００１０】本発明は、従来の技術の課題を解決するも
のであり、ＩＣチップを搭載するために適した配線基板
であって、異方性導電接着フィルムや異方性導電ペース
トを使用することなくＩＣチップ等の電子部品を直接接
合して搭載できる配線基板を提供することを目的とす
る。
のであり、ＩＣチップを搭載するために適した配線基板
であって、異方性導電接着フィルムや異方性導電ペース
トを使用することなくＩＣチップ等の電子部品を直接接
合して搭載できる配線基板を提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、配線基板
のバンプ側表面に接着層を設けることによりＩＣチップ
と配線基板とを直接接合でき、また接着層並びにその下
層の絶縁層に貫通孔を設ける際に、絶縁層にフォトリソ
グラフ法を利用して化学エッチングにより孔を形成した
後に、電解メッキ法により孔へ金属プラグを充填し、更
にその金属プラグを金属バンプに成長させた後に接着層
を全面に設け、その接着層を化学エッチバックすること
により、絶縁層に形成された孔に正確に位置合わせした
孔を接着層にわざわざ形成することなく、しかも孔をレ
ーザー加工により形成することなく、低コストで配線基
板表面にバンプを形成できることを見出し、本発明を完
成させるに至った。
のバンプ側表面に接着層を設けることによりＩＣチップ
と配線基板とを直接接合でき、また接着層並びにその下
層の絶縁層に貫通孔を設ける際に、絶縁層にフォトリソ
グラフ法を利用して化学エッチングにより孔を形成した
後に、電解メッキ法により孔へ金属プラグを充填し、更
にその金属プラグを金属バンプに成長させた後に接着層
を全面に設け、その接着層を化学エッチバックすること
により、絶縁層に形成された孔に正確に位置合わせした
孔を接着層にわざわざ形成することなく、しかも孔をレ
ーザー加工により形成することなく、低コストで配線基
板表面にバンプを形成できることを見出し、本発明を完
成させるに至った。
【００１２】即ち、本発明は、導電層の両面にそれぞれ
絶縁層及びその上に接着層が形成され、該接着層及び該
絶縁層には、該導電層に達する孔が設けられており、そ
の孔内には電解メッキ法により金属プラグが形成されて
おり、この金属プラグの先端が接着層より突出した金属
バンプを構成していることを特徴とする配線基板を提供
する。
絶縁層及びその上に接着層が形成され、該接着層及び該
絶縁層には、該導電層に達する孔が設けられており、そ
の孔内には電解メッキ法により金属プラグが形成されて
おり、この金属プラグの先端が接着層より突出した金属
バンプを構成していることを特徴とする配線基板を提供
する。
【００１３】また、本発明は、導電層上に絶縁層及びそ
の上に接着層が形成され、該接着層及び該絶縁層には、
該導電層に達する孔が設けられており、その孔内には電
解メッキ法により金属プラグが形成されており、この金
属プラグの先端が接着層より突出した金属バンプを構成
している配線基板の製造方法であって、以下の工程
（ａ）〜（ｄ）： （ａ）導電層上の絶縁層に、フォトリソグラフ法を利用
して化学エッチングにより導電層に至る孔を形成する工
程； （ｂ）導電層をカソードとする電解メッキ法により絶縁
層の孔内に金属プラグを形成しつつ、更に連続的にその
金属プラグを電解メッキ法により成長させて、その先端
を絶縁層の表面から突出した金属バンプとする工程； （ｃ）金属バンプが形成された絶縁層の表面上に、金属
バンプが埋没するように接着層を形成する工程； 及び （ｄ）接着層の表面を、金属バンプの先端が接着層より
突出するように化学エッチバックする工程を含んでなる
ことを特徴とする製造方法を提供する。
の上に接着層が形成され、該接着層及び該絶縁層には、
該導電層に達する孔が設けられており、その孔内には電
解メッキ法により金属プラグが形成されており、この金
属プラグの先端が接着層より突出した金属バンプを構成
している配線基板の製造方法であって、以下の工程
（ａ）〜（ｄ）： （ａ）導電層上の絶縁層に、フォトリソグラフ法を利用
して化学エッチングにより導電層に至る孔を形成する工
程； （ｂ）導電層をカソードとする電解メッキ法により絶縁
層の孔内に金属プラグを形成しつつ、更に連続的にその
金属プラグを電解メッキ法により成長させて、その先端
を絶縁層の表面から突出した金属バンプとする工程； （ｃ）金属バンプが形成された絶縁層の表面上に、金属
バンプが埋没するように接着層を形成する工程； 及び （ｄ）接着層の表面を、金属バンプの先端が接着層より
突出するように化学エッチバックする工程を含んでなる
ことを特徴とする製造方法を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１５】図１は、本発明の配線基板１０の概略断面
図である。この配線基板１０は、導電層１上に絶縁層２
及びその上に接着層３が形成された構造を有する。ここ
で、接着層３及び絶縁層２には、導電層１に達する孔Ａ
が設けられており、その孔Ａ内には電解メッキ法により
金属プラグ４が形成されており、この金属プラグ４の先
端は、接着層３より突出して金属バンプ５を構成してい
る。
図である。この配線基板１０は、導電層１上に絶縁層２
及びその上に接着層３が形成された構造を有する。ここ
で、接着層３及び絶縁層２には、導電層１に達する孔Ａ
が設けられており、その孔Ａ内には電解メッキ法により
金属プラグ４が形成されており、この金属プラグ４の先
端は、接着層３より突出して金属バンプ５を構成してい
る。
【００１６】配線基板１０とＩＣチップとを接合する場
合、ＩＣチップのパッドと配線基板１０の金属バンプ５
とを対向させて熱圧着すると、パッド及び金属バンプ５
が変形して潰れ、それに伴って接着層３がＩＣチップ表
面と接触して接着する。従って、本発明の配線基板１０
を用いることにより、ＩＣチップを配線基板に、異方性
導電接着フィルムや異方性導電ペースト等を使用せずに
直接接合することが可能となる。
合、ＩＣチップのパッドと配線基板１０の金属バンプ５
とを対向させて熱圧着すると、パッド及び金属バンプ５
が変形して潰れ、それに伴って接着層３がＩＣチップ表
面と接触して接着する。従って、本発明の配線基板１０
を用いることにより、ＩＣチップを配線基板に、異方性
導電接着フィルムや異方性導電ペースト等を使用せずに
直接接合することが可能となる。
【００１７】なお、接合に際し、異方性導電接着フィル
ムや異方性導電ペースト等を使用してもよい。
ムや異方性導電ペースト等を使用してもよい。
【００１８】導電層１としては、銅箔が一般的である
が、他の金属、金、銀、アルミニウム、はんだ、ニッケ
ル等やそれらの合金等から形成してもよい。
が、他の金属、金、銀、アルミニウム、はんだ、ニッケ
ル等やそれらの合金等から形成してもよい。
【００１９】導電層１の厚みは配線基板の使用目的に応
じて適宜決定することができる。また、導電層１は必要
に応じてパターン化してもよい。
じて適宜決定することができる。また、導電層１は必要
に応じてパターン化してもよい。
【００２０】本発明においては、絶縁層２としては、一
般的な配線基板の絶縁層と同様の構成とすることがで
き、好ましくは絶縁特性、耐熱性、耐湿性及び耐電圧特
性に優れたポリイミド層を好ましく使用できる。特に好
ましくは、ポリアミック酸をイミド化したポリイミド層
を使用することができる。これは、イミド化前におい
て、化学エッチングにより孔を正確且つ簡便に形成しや
すいからである。
般的な配線基板の絶縁層と同様の構成とすることがで
き、好ましくは絶縁特性、耐熱性、耐湿性及び耐電圧特
性に優れたポリイミド層を好ましく使用できる。特に好
ましくは、ポリアミック酸をイミド化したポリイミド層
を使用することができる。これは、イミド化前におい
て、化学エッチングにより孔を正確且つ簡便に形成しや
すいからである。
【００２１】また、絶縁層２の厚みは配線基板の使用目
的に応じて適宜決定することができる。
的に応じて適宜決定することができる。
【００２２】接着層３としては、一般的な配線基板を作
製する際に用いられる接着剤からなる接着層を使用する
ことができる。好ましくは、絶縁層２との親和性、絶縁
特性、耐熱性、耐湿性及び耐電圧特性に優れた絶縁性の
熱可塑性ポリイミド層を好ましく使用できる。
製する際に用いられる接着剤からなる接着層を使用する
ことができる。好ましくは、絶縁層２との親和性、絶縁
特性、耐熱性、耐湿性及び耐電圧特性に優れた絶縁性の
熱可塑性ポリイミド層を好ましく使用できる。
【００２３】また、接着層３の厚みは配線基板の使用目
的に応じて適宜決定することができる。
的に応じて適宜決定することができる。
【００２４】孔Ａ内に充填される金属プラグ４並びに接
着層３より突出したその先端の金属バンプ５としては、
電解メッキ法により形成された金属物質であり、好まし
くは電解銅メッキプラグ（電解銅メッキバンプ）を利用
することができる。
着層３より突出したその先端の金属バンプ５としては、
電解メッキ法により形成された金属物質であり、好まし
くは電解銅メッキプラグ（電解銅メッキバンプ）を利用
することができる。
【００２５】金属プラグ４の径や高さ、金属バンプ５の
径や高さは、配線基板の使用目的に応じて適宜決定する
ことができる。
径や高さは、配線基板の使用目的に応じて適宜決定する
ことができる。
【００２６】金属バンプ５の表面には、導通信頼性の向
上のために、必要に応じて金などの貴金属メッキ層を適
宜形成してもよい。
上のために、必要に応じて金などの貴金属メッキ層を適
宜形成してもよい。
【００２７】次に本発明の配線基板の製造方法について
図面を参照しながら工程毎に説明する。
図面を参照しながら工程毎に説明する。
【００２８】工程（ａ） 導電層１上の絶縁層２に、フォトリソグラフ法を利用し
て化学エッチングにより導電層１に至る孔Ａを形成する
（図２（ｃ））。より具体的には、導電層１上に、ポリ
アミック酸を塗布し、乾燥して絶縁層前駆体層６を形成
する（図２（ａ））。そしてその上に感光性レジストを
塗布し乾燥して感光性レジスト層７を形成し、更にその
上に保護フィルム８を積層する（図２（ｂ））。そし
て、開孔すべき孔に応じたフォトマスクを介して露光
し、現像して感光性レジスト層７をパターニングし、パ
ターニングした感光性レジスト層７をエッチングマスク
として絶縁層前駆体層６を化学エッチングする。エッチ
ング終了後に常法に従ってイミド化し、感光性レジスト
層７と保護フィルム８とを除去することにより孔Ａを有
する絶縁層２を形成する（図２（ｃ））。
て化学エッチングにより導電層１に至る孔Ａを形成する
（図２（ｃ））。より具体的には、導電層１上に、ポリ
アミック酸を塗布し、乾燥して絶縁層前駆体層６を形成
する（図２（ａ））。そしてその上に感光性レジストを
塗布し乾燥して感光性レジスト層７を形成し、更にその
上に保護フィルム８を積層する（図２（ｂ））。そし
て、開孔すべき孔に応じたフォトマスクを介して露光
し、現像して感光性レジスト層７をパターニングし、パ
ターニングした感光性レジスト層７をエッチングマスク
として絶縁層前駆体層６を化学エッチングする。エッチ
ング終了後に常法に従ってイミド化し、感光性レジスト
層７と保護フィルム８とを除去することにより孔Ａを有
する絶縁層２を形成する（図２（ｃ））。
【００２９】化学エッチング条件は、絶縁層前駆体層６
の材質、開孔すべき孔のサイズ等に応じて適宜決定する
ことができる。
の材質、開孔すべき孔のサイズ等に応じて適宜決定する
ことができる。
【００３０】ここで、化学エッチングにより形成される
孔Ａの開孔径にバラツキがあると、孔Ａに作り込む金属
バンプの径だけでなくバンプ高さにもバラツキが生じ、
接続信頼性が低下するおそれがある。そこで、そのバラ
ツキを抑制するために、絶縁層２の層厚と孔Ａの開孔径
との間のアスペクト比を、好ましくは１：２０〜５０、
より好ましくは１：３０〜４０に設定する。これは、絶
縁層２の層厚が相対的に薄すぎると絶縁不良が生ずるお
それがあり、厚すぎると孔Ａの開孔径のバラツキが大き
くなり過ぎ好ましくないためである。
孔Ａの開孔径にバラツキがあると、孔Ａに作り込む金属
バンプの径だけでなくバンプ高さにもバラツキが生じ、
接続信頼性が低下するおそれがある。そこで、そのバラ
ツキを抑制するために、絶縁層２の層厚と孔Ａの開孔径
との間のアスペクト比を、好ましくは１：２０〜５０、
より好ましくは１：３０〜４０に設定する。これは、絶
縁層２の層厚が相対的に薄すぎると絶縁不良が生ずるお
それがあり、厚すぎると孔Ａの開孔径のバラツキが大き
くなり過ぎ好ましくないためである。
【００３１】工程（ｂ） 次に、導電層１をカソードとする電解メッキ法により絶
縁層２の孔Ａ内に金属プラグ４を形成しつつ、更に連続
的にその金属プラグ４を電解メッキ法により成長させ
て、その先端を絶縁層２の表面から突出した金属バンプ
５とする（図２（ｄ））。この場合、導体層１の外側面
１ａをマスキングテープで被覆しておくことが好ましい
（図示せず）。また、このマスキングテープは工程
（ｃ）に先だって除去してもよく、図示しないが最終工
程までその状態に保持してもよい。
縁層２の孔Ａ内に金属プラグ４を形成しつつ、更に連続
的にその金属プラグ４を電解メッキ法により成長させ
て、その先端を絶縁層２の表面から突出した金属バンプ
５とする（図２（ｄ））。この場合、導体層１の外側面
１ａをマスキングテープで被覆しておくことが好ましい
（図示せず）。また、このマスキングテープは工程
（ｃ）に先だって除去してもよく、図示しないが最終工
程までその状態に保持してもよい。
【００３２】なお、電解メッキ条件としては、メッキ金
属の種類や孔径、形成すべきプラグサイズ等に応じて適
宜決定することができる。
属の種類や孔径、形成すべきプラグサイズ等に応じて適
宜決定することができる。
【００３３】工程（ｃ） 次に、金属バンプ５が形成された絶縁層２の表面上に、
金属バンプ５が埋没するように接着層３を形成する（図
２（ｅ））。
金属バンプ５が埋没するように接着層３を形成する（図
２（ｅ））。
【００３４】接着層３の形成は、例えば、熱可塑性ポリ
イミド溶液を、ナイフコーターで塗布し乾燥することに
より行うことができる。
イミド溶液を、ナイフコーターで塗布し乾燥することに
より行うことができる。
【００３５】工程（ｄ） 次に、接着層３の表面を、金属バンプ５が所定の高さに
なるように化学エッチバックする。これにより、図２
（ｆ）に示す配線基板が得られる。
なるように化学エッチバックする。これにより、図２
（ｆ）に示す配線基板が得られる。
【００３６】接着層３の化学エッチバック条件は、接着
層３の材質、金属バンプ５の材質、必要なエッチバック
量等に応じて適宜決定することができる。例えば、接着
層３が熱可塑性ポリイミド層である場合には、エッチャ
ントとしてアルカリ水溶液を使用することができる。
層３の材質、金属バンプ５の材質、必要なエッチバック
量等に応じて適宜決定することができる。例えば、接着
層３が熱可塑性ポリイミド層である場合には、エッチャ
ントとしてアルカリ水溶液を使用することができる。
【００３７】なお、図２の例では、導電層の片面に金属
バンプを形成した例を示したが、図３（ａ）に示すよう
に、導電層１の両面にそれぞれ形成された絶縁層２及び
その上の接着層３からなる両面配線基板であって、それ
ぞれの接着層３及び絶縁層２には導電層１に達する孔Ａ
が設けられており、その孔内に電解メッキ法により金属
プラグ４が形成され、この金属プラグ４の先端が接着層
３より突出した金属バンプ５を構成している両面配線基
板も本発明に含まれる。
バンプを形成した例を示したが、図３（ａ）に示すよう
に、導電層１の両面にそれぞれ形成された絶縁層２及び
その上の接着層３からなる両面配線基板であって、それ
ぞれの接着層３及び絶縁層２には導電層１に達する孔Ａ
が設けられており、その孔内に電解メッキ法により金属
プラグ４が形成され、この金属プラグ４の先端が接着層
３より突出した金属バンプ５を構成している両面配線基
板も本発明に含まれる。
【００３８】図３（ａ）に示すような両面配線基板は、
図２（ｆ）の配線基板の金属バンプ５側をマスキングし
た上で、導電層１の外表面１ａに対し、工程（ａ）〜
（ｆ）を繰り返し行った上でマスキングテープを取り除
くことにより製造することができる。また、工程（ａ）
〜（ｆ）を同時に導電層１の両面に施すことにより製造
することもできる。
図２（ｆ）の配線基板の金属バンプ５側をマスキングし
た上で、導電層１の外表面１ａに対し、工程（ａ）〜
（ｆ）を繰り返し行った上でマスキングテープを取り除
くことにより製造することができる。また、工程（ａ）
〜（ｆ）を同時に導電層１の両面に施すことにより製造
することもできる。
【００３９】このような両面配線基板を用いることによ
り、両面にＩＣチップ（ＩＣ）を実装することができる
（図３（ｂ））。また、図３（ｃ）に示すように、簡便
に多層化することができる。
り、両面にＩＣチップ（ＩＣ）を実装することができる
（図３（ｂ））。また、図３（ｃ）に示すように、簡便
に多層化することができる。
【００４０】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。
る。
【００４１】実施例１ 厚さ１８μｍの銅箔の片面に、ピロメリット酸二無水物
１．０１モルと４，４′−ジアミノジフェニルエーテル
１．０モルとを、溶媒であるＮ−メチル−２−ピロリド
ンに溶解して得られたポリアミック酸溶液を乾燥厚で１
０μｍ厚となるように塗布し、乾燥した。
１．０１モルと４，４′−ジアミノジフェニルエーテル
１．０モルとを、溶媒であるＮ−メチル−２−ピロリド
ンに溶解して得られたポリアミック酸溶液を乾燥厚で１
０μｍ厚となるように塗布し、乾燥した。
【００４２】このポリアミック酸層上に、感光性レジス
ト（ＮＲ−４１（ナイロン−オリゴエステル系レジス
ト）、ソニーケミカル社製）を乾燥厚で８μｍとなるよ
うに塗布し乾燥させ、更にその上に厚さ１２μｍの保護
フィルム（ポリエステルフィルム、東レ社製）を積層し
た。
ト（ＮＲ−４１（ナイロン−オリゴエステル系レジス
ト）、ソニーケミカル社製）を乾燥厚で８μｍとなるよ
うに塗布し乾燥させ、更にその上に厚さ１２μｍの保護
フィルム（ポリエステルフィルム、東レ社製）を積層し
た。
【００４３】保護フィルム側から、ネガフィルムをフォ
トマスクとして波長３６５ｎｍの光で照射することによ
り感光性レジストを露光し、水で現像することにより感
光性レジストをパターニングした。
トマスクとして波長３６５ｎｍの光で照射することによ
り感光性レジストを露光し、水で現像することにより感
光性レジストをパターニングした。
【００４４】パターニングされた感光性レジストをエッ
チングマスクとして、ポリアミック酸層をアルカリ溶液
で化学エッチング（エッチング温度 ２５℃，エッチン
グ時間 １５秒間）し、ポリアミック酸層に孔を形成し
た。孔の底部は銅箔が露出しており、底部の径は５０μ
ｍであり、ポリアミック酸層表面の孔の径は８０μｍで
あった。
チングマスクとして、ポリアミック酸層をアルカリ溶液
で化学エッチング（エッチング温度 ２５℃，エッチン
グ時間 １５秒間）し、ポリアミック酸層に孔を形成し
た。孔の底部は銅箔が露出しており、底部の径は５０μ
ｍであり、ポリアミック酸層表面の孔の径は８０μｍで
あった。
【００４５】次に、孔が形成されたポリアミック酸層を
イミド化して絶縁層とした（イミド化加熱温度 ３５０
℃，イミド化加熱時間 １０分間）。
イミド化して絶縁層とした（イミド化加熱温度 ３５０
℃，イミド化加熱時間 １０分間）。
【００４６】次に、銅箔の外表面をマスキングテープで
被覆した後、銅箔をカソードとして電解銅メッキ（硫酸
銅メッキ浴，メッキ浴温度 ３０℃，メッキ電流密度
１５Ａ／ｄｍ2,メッキ時間 ３０分間）を行った。その
結果、絶縁層表面より２０μｍの高さまで突出した銅バ
ンプを形成できた。
被覆した後、銅箔をカソードとして電解銅メッキ（硫酸
銅メッキ浴，メッキ浴温度 ３０℃，メッキ電流密度
１５Ａ／ｄｍ2,メッキ時間 ３０分間）を行った。その
結果、絶縁層表面より２０μｍの高さまで突出した銅バ
ンプを形成できた。
【００４７】次に、銅バンプ側の絶縁層の全面に、乾燥
厚で２０μｍとなる熱可塑性ポリイミド層（接着層）が
形成できるように、３，４，３′，４′−ビフェニルテ
トラカルボン酸二無水物１．０１モルと１，３−ビス
（３−アミノフェノキシ）ベンゼン１．０モルとを、溶
媒であるＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解して得られ
たポリアミック酸溶液をナイフコーターを用いて塗布
し、乾燥した。
厚で２０μｍとなる熱可塑性ポリイミド層（接着層）が
形成できるように、３，４，３′，４′−ビフェニルテ
トラカルボン酸二無水物１．０１モルと１，３−ビス
（３−アミノフェノキシ）ベンゼン１．０モルとを、溶
媒であるＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解して得られ
たポリアミック酸溶液をナイフコーターを用いて塗布
し、乾燥した。
【００４８】次に、接着層の表面を、銅バンプの露出高
さが１０μｍとなるようにアルカリ水溶液を用いて化学
エッチバック（エッチング温度 ２５℃，エッチング時
間１５秒間）した後に、ポリアミック酸をイミド化し
て、熱可塑性ポリイミド層を完成させ、これにより、図
１に示すような配線基板が得られた。
さが１０μｍとなるようにアルカリ水溶液を用いて化学
エッチバック（エッチング温度 ２５℃，エッチング時
間１５秒間）した後に、ポリアミック酸をイミド化し
て、熱可塑性ポリイミド層を完成させ、これにより、図
１に示すような配線基板が得られた。
【００４９】この配線基板上に、ＩＣチップをフリップ
チップ実装（接合温度 ２６０℃，接合時間 １０秒
間）したところ、接着強度と導通信頼性の高い接合が可
能であった。
チップ実装（接合温度 ２６０℃，接合時間 １０秒
間）したところ、接着強度と導通信頼性の高い接合が可
能であった。
【００５０】実施例２ 厚さ１８μｍの銅箔の片面に、ピロメリット酸二無水物
１．０１モルと４，４′−ジアミノジフェニルエーテル
１．０モルとを、溶媒であるＮ−メチル−２−ピロリド
ンに溶解して得られたポリアミック酸溶液をイミド化後
に２μｍ厚となるように塗布し乾燥した。
１．０１モルと４，４′−ジアミノジフェニルエーテル
１．０モルとを、溶媒であるＮ−メチル−２−ピロリド
ンに溶解して得られたポリアミック酸溶液をイミド化後
に２μｍ厚となるように塗布し乾燥した。
【００５１】このポリアミック酸層上に、感光性レジス
ト（ＮＲ−４１（ナイロン−オリゴエステル系レジス
ト）、ソニーケミカル社製）を乾燥厚で１２μｍとなる
ように塗布し乾燥（加熱温度 １００℃，加熱時間 ２
分）させ、更にその上に厚さ１２μｍの保護フィルム
（ポリエステルフィルム、東レ社製）を積層した。
ト（ＮＲ−４１（ナイロン−オリゴエステル系レジス
ト）、ソニーケミカル社製）を乾燥厚で１２μｍとなる
ように塗布し乾燥（加熱温度 １００℃，加熱時間 ２
分）させ、更にその上に厚さ１２μｍの保護フィルム
（ポリエステルフィルム、東レ社製）を積層した。
【００５２】保護フィルム側から、ネガフィルムをフォ
トマスクとして波長３６５ｎｍの光で照射することによ
り感光性レジストを露光（１２ｍＪ）し、水で現像（現
像温度 ２５℃，現像時間 ２分）することにより感光
性レジストをパターニングした（アートワーク４０μｍ
□）。
トマスクとして波長３６５ｎｍの光で照射することによ
り感光性レジストを露光（１２ｍＪ）し、水で現像（現
像温度 ２５℃，現像時間 ２分）することにより感光
性レジストをパターニングした（アートワーク４０μｍ
□）。
【００５３】パターニングされた感光性レジストをエッ
チングマスクとして、ポリアミック酸層をアルカリ溶液
で化学エッチング（エッチング温度 ３５℃，エッチン
グ時間 １．５分）し、ポリアミック酸層に孔を形成し
た。孔の底部は銅箔が露出していた。
チングマスクとして、ポリアミック酸層をアルカリ溶液
で化学エッチング（エッチング温度 ３５℃，エッチン
グ時間 １．５分）し、ポリアミック酸層に孔を形成し
た。孔の底部は銅箔が露出していた。
【００５４】次に、孔が形成されたポリアミック酸層を
イミド化して絶縁層とした（イミド化加熱温度 ２８０
℃，イミド化加熱時間 １０分間）。形成された孔の開
孔径は、６０μｍ±５μｍのバラツキの小さなものであ
り、絶縁層２の層厚と孔の開孔径とのアスペクト比は
１：３０であった。
イミド化して絶縁層とした（イミド化加熱温度 ２８０
℃，イミド化加熱時間 １０分間）。形成された孔の開
孔径は、６０μｍ±５μｍのバラツキの小さなものであ
り、絶縁層２の層厚と孔の開孔径とのアスペクト比は
１：３０であった。
【００５５】次に、銅箔の外表面をマスキングテープで
被覆した後、銅箔をカソードとして電解銅メッキ（硫酸
銅メッキ浴，メッキ浴温度 ３０℃，メッキ電流密度
１５Ａ／ｄｍ2，メッキ時間 ３０分間）を行った。そ
の結果、絶縁層表面より１０μｍの高さまで突出した銅
バンプを形成できた。
被覆した後、銅箔をカソードとして電解銅メッキ（硫酸
銅メッキ浴，メッキ浴温度 ３０℃，メッキ電流密度
１５Ａ／ｄｍ2，メッキ時間 ３０分間）を行った。そ
の結果、絶縁層表面より１０μｍの高さまで突出した銅
バンプを形成できた。
【００５６】次に、銅バンプ側の絶縁層の全面に、イミ
ド化後に１０μｍ厚の熱可塑性ポリイミド層（接着層）
が形成できるように、３，４，３′，４′−ビフェニル
テトラカルボン酸二無水物１．０１モルと１，３−ビス
（３−アミノフェノキシ）ベンゼン１．０モルとを、溶
媒であるＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解して得られ
たポリアミック酸溶液をナイフコーターを用いて塗布
し、乾燥した（乾燥温度７０℃，乾燥時間 １０分）。
ド化後に１０μｍ厚の熱可塑性ポリイミド層（接着層）
が形成できるように、３，４，３′，４′−ビフェニル
テトラカルボン酸二無水物１．０１モルと１，３−ビス
（３−アミノフェノキシ）ベンゼン１．０モルとを、溶
媒であるＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解して得られ
たポリアミック酸溶液をナイフコーターを用いて塗布
し、乾燥した（乾燥温度７０℃，乾燥時間 １０分）。
【００５７】次に、接着層の表面をアルカリ水溶液を用
いてソフトエッチしてバンプの表面を露出させた後に、
ポリアミック酸をイミド化して、熱可塑性ポリイミド層
を完成させ、これにより、図１に示すような配線基板が
得られた。
いてソフトエッチしてバンプの表面を露出させた後に、
ポリアミック酸をイミド化して、熱可塑性ポリイミド層
を完成させ、これにより、図１に示すような配線基板が
得られた。
【００５８】この配線基板の金属バンプの表面に金フラ
ッシュメッキを行った後に、ＩＣチップをフリップチッ
プ実装（接合温度 ２６０℃，接合時間 １０秒間）し
たところ、接着強度と導通信頼性の高い接合が可能であ
った。
ッシュメッキを行った後に、ＩＣチップをフリップチッ
プ実装（接合温度 ２６０℃，接合時間 １０秒間）し
たところ、接着強度と導通信頼性の高い接合が可能であ
った。
【００５９】しかも、本実施例の配線基板は、実施例１
の配線基板に比べて絶縁層が薄いので、絶縁層の層厚と
孔の開孔径とのアスペクト比を大きくすることができ、
従って開口径のバラツキの程度を小さくすることが可能
であった。加えて金属バンプの高さも抑制することがで
きるので、製造コストの削減も可能であった。
の配線基板に比べて絶縁層が薄いので、絶縁層の層厚と
孔の開孔径とのアスペクト比を大きくすることができ、
従って開口径のバラツキの程度を小さくすることが可能
であった。加えて金属バンプの高さも抑制することがで
きるので、製造コストの削減も可能であった。
【００６０】
【発明の効果】本発明によれば、異方性導電接着フィル
ムや異方性導電ペーストを使用することなくＩＣチップ
と配線基板とを直接接合できる。従って、本発明の配線
基板を使用することにより、ＩＣチップのチップサイズ
パッケージが可能となる。また、これらの基板から多層
基板、リジット−フレキ基板も作製することができる。
ムや異方性導電ペーストを使用することなくＩＣチップ
と配線基板とを直接接合できる。従って、本発明の配線
基板を使用することにより、ＩＣチップのチップサイズ
パッケージが可能となる。また、これらの基板から多層
基板、リジット−フレキ基板も作製することができる。
【図１】本発明の配線基板の概略断面図である。
【図２】本発明の配線基板の製造工程図である。
【図３】両面に金属バンプが形成された本発明の配線基
板の概略断面図（同図（ａ））、その好ましい利用形態
の説明図（同図（ｂ）及び（ｃ））である。
板の概略断面図（同図（ａ））、その好ましい利用形態
の説明図（同図（ｂ）及び（ｃ））である。
【図４】従来の配線基板の概略断面図である。
【図５】従来の配線基板の製造工程図である。
１ 導電層、２ 絶縁層、３ 接着層、４ 金属プラ
グ、５ 金属バンプ、１０ 配線基板
グ、５ 金属バンプ、１０ 配線基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堤 章 栃木県鹿沼市さつき町12−３ ソニーケ ミカル株式会社内 (72)発明者 太田 浩全 栃木県鹿沼市さつき町12−３ ソニーケ ミカル株式会社内 (72)発明者 熊倉 晋 栃木県鹿沼市さつき町12−３ ソニーケ ミカル株式会社内 (72)発明者 高橋 敏 栃木県鹿沼市さつき町12−３ ソニーケ ミカル株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−177034（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−328890（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−270505（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−148479（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−162246（ＪＰ，Ａ) 特開2000−12731（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60 H01L 23/12
Claims (10)
- 【請求項１】 導電層の両面にそれぞれ絶縁層及びその
上に接着層が形成され、該接着層及び該絶縁層には、該
導電層に達する孔が設けられており、その孔内には電解
メッキ法により金属プラグが形成されており、この金属
プラグの先端が接着層より突出した金属バンプを構成し
ていることを特徴とする配線基板。 - 【請求項２】 絶縁層がポリイミド層であり、接着層が
絶縁性の熱可塑性ポリイミド層であり、金属プラグが電
解銅メッキプラグである請求項１記載の配線基板。 - 【請求項３】 絶縁層が、ポリアミック酸をイミド化し
たものである請求項２記載の配線基板。 - 【請求項４】 導電層がパターニングされている請求項
１記載の配線基板。 - 【請求項５】 絶縁層の層厚と絶縁層に設けられた孔の
開孔径との間のアスペクト比が、１：２０〜５０である
請求項１〜４のいずれかに記載の配線基板。 - 【請求項６】 導電層上に絶縁層及びその上に接着層が
形成され、該接着層及び該絶縁層には、該導電層に達す
る孔が設けられており、その孔内には電解メッキ法によ
り金属プラグが形成されており、この金属プラグの先端
が接着層より突出した金属バンプを構成している配線基
板の製造方法において、以下の工程（ａ）〜（ｄ）： （ａ）導電層上の絶縁層に、フォトリソグラフ法を利用
して化学エッチングにより導電層に至る孔を形成する工
程； （ｂ）導電層をカソードとする電解メッキ法により絶縁
層の孔内に金属プラグを形成しつつ、更に連続的にその
金属プラグを電解メッキ法により成長させて、その先端
を絶縁層の表面から突出した金属バンプとする工程； （ｃ）金属バンプが形成された絶縁層の表面上に、金属
バンプが埋没するように接着層を形成する工程； 及び （ｄ）接着層の表面を、金属バンプの先端が接着層より
突出するように化学エッチバックする工程を含んでなる
ことを特徴とする製造方法。 - 【請求項７】 工程（ａ）において、導電層上にポリア
ミック酸を塗布し、フォトリソグラフ法により孔を形成
した後にイミド化することにより絶縁層が形成される請
求項６記載の製造方法。 - 【請求項８】 工程（ｄ）において、接着層の表面をア
ルカリ水溶液でエッチバックする請求項６記載の製造方
法。 - 【請求項９】 請求項６記載の配線基板の製造方法であ
って、導電層の両面に対し工程（ａ）〜（ｄ）を実施す
る製造方法。 - 【請求項１０】 工程（ａ）において、絶縁層の層厚と
絶縁層に設けられた孔の開孔径との間のアスペクト比
が、１：２０〜５０である請求項６〜９のいずれかに記
載の製造方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-109807 | 1998-04-20 | ||
| JP10980798 | 1998-04-20 | ||
| JP27498698A JP3339422B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-09-29 | 配線基板及びその製造方法 |
Publications (2)
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|---|---|
| JP2000012622A JP2000012622A (ja) | 2000-01-14 |
| JP3339422B2 true JP3339422B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=26449523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27498698A Expired - Fee Related JP3339422B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-09-29 | 配線基板及びその製造方法 |
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| JP3701807B2 (ja) | 1999-01-20 | 2005-10-05 | ソニーケミカル株式会社 | 基板製造方法、及び基板 |
| JP3597754B2 (ja) | 2000-04-24 | 2004-12-08 | Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP4179312B2 (ja) | 2004-09-15 | 2008-11-12 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体装置の実装方法、半導体装置 |
| JP2008252132A (ja) * | 2004-09-15 | 2008-10-16 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の実装方法 |
| KR101666040B1 (ko) * | 2009-11-05 | 2016-10-14 | 중앙대학교 산학협력단 | 이방성 도전성 접착제, 이를 이용한 반도체의 실장방법 및 웨이퍼 레벨 패키지 |
| CN109679515B (zh) * | 2018-12-24 | 2021-08-24 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 各向异性导电胶膜及显示面板 |
| CN111640676A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-09-08 | 厦门通富微电子有限公司 | 一种形成金属凸块的方法以及半导体器件 |
-
1998
- 1998-09-29 JP JP27498698A patent/JP3339422B2/ja not_active Expired - Fee Related
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