JPH03263845A - 電子回路基板とその製造方法 - 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、ＬＳＩシリコンチップ又はＬＳＩシリコンウ
ェハーと直接接続する電子回路基板、あるいはバーンイ
ンボードの如きの検査基板、あるいは液晶表示パネル等
の極めて微細な回路を有する部品と直接接続する電子回
路基板等、高密度な導体回路を有する電子回路基板とそ
の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、ＬＳＩシリコンチップあるいはＬＳＩシリコンウ
ェハーと、電子回路基板又は外部接続端子とを接続する
方法として、金などの金属ワイヤーによって接続するワ
イヤーボンディング方式、あるいは、予めデイバイス孔
を形成したテープ上に導体回路を形成して該デイバイス
孔に導体回路を懸架けした状態とし、この導体回路とＬ
ＳＩシリコンチップとを直接接続するＴＡＢ方式、ある
いは電子回路基板とチップとの一方又は双方に半田バン
ブを形成し、これらを直接接触させ当該半田バンブを溶
融して接続するフリップチップ接続方式がある。

（発明が解決しようとする課題） 上記の３種の接続方式において、ワイヤーボンディング
方式およびＴＡＢ方式は、ウェハーあるいはチップの接
続端子を直読して位置合わせを行って接続することがで
きる。ところが、フリップチップ接続方式の場合には、
ウェハーあるいはチップを表裏反転して接続することに
なるため、非透光性の電子回路基板への接続の際には、
接続端子の位置を直接読み取ることができず、このため
このような電子回路基板との接続には、チップの接続端
子の間隔あるいは幅を太きくして位置合わせを容易にす
る方法を従来から採っていた。

従って、この方法では、チップの接続端子を微細なもの
とすることができず、高密度実装を実現することが困難
であった。

本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、非透光性の電子回路基板
であって微細な接続端子を有するチップと高精度で接続
し、高密度実装が可能な電子回路基板を提供すると共に
、この電子回路基板を容易かつ効率よく製造することが
可能な製造方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 以上のような課題を解決するために、請求項１に係る発
明が採った手段は、 「非透光性の基材（］）を有する電子回路基板（１０）
であって、 前記基材（１）を貫通する貫通孔（３）と、この貫通孔
（３）の一部あるいは全部に形成された透光性を有する
樹脂層（４）又はガラス層（４）と、前記貫通孔（３）
に懸架された状態で前記樹脂層（４）又はガラス層（４
）の片面に形成された導体（５ｂ）と、この導体（５ｂ
）に前記貫通孔（３）を介して前記基材（１）の他面よ
り認識可能に形成された開口部（６）とを備えたことを
特徴とする電子回路基板（１０）Ｊである。

その構造を第１図によって説明する。本発明に係る電子
回路基板（ｌＯ）は、非透光性の基材（１）に表裏を貫
通する貫通孔（３）を形成し、この貫通孔（３）の一部
又は全部に樹脂層（４）又はガラス層（４）を設けると
共に、この樹脂層（４）又はガラス層（４）の片面に導
体回路（５ａ）等の導体（５ｂ）を前記貫通孔（３）に
懸架された状態で形成して、さらにこの導体（５ｂ）に
前記貫通孔（３）を介して認識可能な開口部（６）を形
成したものである。そして、この開口部（６）を貫通孔
（３）を通して、基板（］Ｏ）の他面側より認識するこ
とで、チップが接続される基板側の接続端子の位置を高
精度で確認し、ウェハーあるいはチップの接続端子と確
実に接続することができるようにしたものである。つま
り、導体回路（５ａ）等に形成された開口部（６）をチ
ップ等の接続時に使用される位置合わせ用マークとした
のである。

なお、貫通孔（３）の孔寸法は５ｍｍφ以下であること
か好ましい。その理由は５ｍｍφよりも大きくなると、
導体（５ｂ）をささえる間隔が広くなり導体（５ｂ）の
精度の高い形状を維持することが困難となるからである
。

また、懸架された状態で形成された導体（５ｂ）の厚み
は５〜５０μｍであることが好ましい。その理由は、５
μｍよりも薄いと、導体（５ｂ）の強度が低下し使用に
当たって変形し易く精度の高い形状を保持するのが困難
となるからであり、５０μｍよりも厚いと認識するとき
の焦点深度が合わせ難くなるからである。従って、好適
な条件は、１０〜３５μｍである。

さらに、前記懸架された状態で形成された導体（５ｂ）
の開口部の形状は四角形、丸、あるいは、内側に凸部の
無い多角形の何れか一種であることか好ましい。その理
由は、懸架された状態で形成された導体（５ｂ）の開口
部の形状は、第２図のごとく種々の形状とすることがで
きるが、第２図■、■及び■の如く開口部（６）の内側
に凸部があるような形状では、この凸部の強度が低く、
開口部（６）の形状の安定性に欠ける傾向があるからで
ある。

次に、透光性を有する樹脂層（４）あるいはガラス層（
４）の厚みは、少なくとも１μｍであることが好ましい
。その理由は１μｍよりも少ないと、前記導体（５ｂ）
の開口部（６）の形状を保持し、懸架することが困難と
なるからである。

そしてまた、導体（５ｂ）については、回路パターンの
導体回路（５ａ）を使用しても良いし、この導体回路（
５ａ）とはまったく別異に設けても良く、位置合わせ用
マークとなる開口部（６）が形成できる大きさであれば
良い。

次に、この電子回路基板（ｌＯ）を容易かつ効率よく製
造するために、請求項２の発明に係る製造方法が採った
手段は、 「非透光性の基材（１）を貫通する貫通孔（３）と、こ
の貫通孔（３）の一部あるいは全部に形成された透光性
を有する樹脂層（４）又はガラス層（４）と、前記貫通
孔（３）に懸架された状態で前記樹脂層（４）又はガラ
ス層（４）の片面に形成された導体（５ｂ）と、この導
体（５ｂ）に前記貫通孔（３）を介して前記基材（１）
の他面より認識可能に形成された開口部（６）とを備え
た電子回路基板（１０）を、次の工程によって製造する
ことを特徴とする電子回路基板の製造方法。

（イ）非透光性の基材（１）の片面に接着層（２）を形
成する工程； （ｏ）　（（）の基材（１）に貫通孔（３）を形成する
工程； （ハ）（ロ）の貫通孔（３）に相当する部分あるいは全
面に透光性を有する樹脂層（４）又はガラス層（４）を
形成した導体箔（５）を前記接着層（２）を介して前記
基材（１）に貼着する工程、又は、前記基材（１）に導
体箔（５）を貼着した後（ロ）の貫通孔（３）に透孔性
を有する樹脂層（４）又はガラス層（４）を形成する工
程； （ニ）（ハ）の導体箔（５）に化学的処理を施して必要
な導体回路（５ａ）及び導体（５ｂ）の開口部（６）を
形成する工程。」 である。

この製造工程を第３図〜第７図によってさらに詳細に説
明する。

工程（イ）は、第３図に示すように、非透光性の基材（
１）に接着層（２）を形成する工程である。この接着層
（２）はプリプレグの如き半硬化性のシート状のもの、
あるいは、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド
系樹脂、ビスマレイミド−トリアジン系樹脂等耐熱性に
すぐれ比較的接着力の高い液状の樹脂を塗布したもので
もよい。この接着層（２）は、その後に、導体箔（５）
を接着する必要上、接着力を残した状態でなければなら
ない。

工程（ロ）は、第４図に示すように、工程（イ）の基材
（１）に貫通孔（３）を設ける工程である。この貫通孔
（３）を通して裏面に形成された導体（５ｂ）の開口部
（６）（位置合わせ用マーク）を読み取るのである。こ
の貫通孔（３）の寸法は、大き過ぎると後に形成する導
体（５ｂ）　（位置合わせ用マーク）の強度が低下し位
置の保持が困難となるため、好ましい寸法は５ｍｍ以下
である。

工程（ハ）は、第５図に示すように、工程（ロ）で形成
されたものに導体箔（５）（例えば銅、金、アルミニウ
ム等の金属箔）を前記接着層（２）を介して接着する工
程である。ここで樹脂層（４）あるいはガラス層（４）
を前記貫通孔（３）の接着層（２）側に形成しておく必
要がある。その理由は、この樹脂層（４）あるいはガラ
ス層（４）がないと、次の工程（ニ）において、化学的
処理によって必要な導体回路（５ａ）を形成したりある
いは、導体（５ｂ）の開口部（６）（位置合わせ用マー
ク）の不要部分を除去したりする際に、開口部（６）よ
り化学的処理液がこの貫通孔（３）の内側に回り込み、
導体回路（５ａ）等の導体（５ｂ）、つまり位置合わせ
用マークを内側よりさらに除去することになるため、精
度の良い位置合わせ用マークを形成するのが困難となる
からである。

そして、前記樹脂層（４）あるいはガラス層（４）は基
材（１）の裏面より開口部（６）を見る必要上、透光性
を有していなければならず、前記貫通孔（３）の一部も
しくは全部に充填されている必要がある。

ここで、前記樹脂層（４）あるいはガラス層（４）は非
透光性の粒子あるいは繊維が含まれていてもかまわない
が、それらの量が多い場合には、樹脂層（４）あるいは
ガラス層（４）の厚みは薄くしなければ正確な位置を読
み取ることが困難となる。また、前記樹脂層（４）ある
いはガラス層（４）の膜厚みは均一でなければならない
。膜厚みが不均一であると位置合わせ用マークを歪んで
読み取ってしまうため、位置かずれて認識されることと
なるからである。従って、この膜厚みのばらつきは、１
０μｍ以下であることが好ましい。

次に、前記樹脂層（４）あるいはガラス層（４）として
は、化学的処理液に対して耐えうる材質でなければなら
ない。この目的に適する材質としては、エポキシ樹脂、
ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂の何れか少なくとも１種を主成分として用いる
か、これらの樹脂と無機質繊維との複合体とするか、あ
るいは低融点のガラス例えば、高鉛ガラス、アルミノ珪
酸ガラス、鉛カリソーダガラス、鉛珪酸ガラス、鉛硼素
ガラス、鉛硼素亜鉛ガラス等を用いることが好ましい。

また、これらの樹脂層（４）あるいはガラス層（４）の
形成には、第５図に示したように、予め導体箔（５）に
形成したのちに基材（１）に貼着するか、あるいは、第
６図に示すように、導体箔（５）を貼着したのちに樹脂
層（４）あるいはガラス層（４〉を形成するか、いずれ
かの方法を用いることができる。

なお、この工程（ハ）において使用される導体箔（５）
の厚みは５〜５０μｍであることが好ましい。

その理由は５μｍよりも薄いと機械的強度か低下して正
確な位置を保持できなくなり、一方、５０μｍよりも厚
いと正確な導体（５ｂ）を化学的処理によって形成でき
ないからである。

工程（ニ）は、第７図に示すように、化学的処理によっ
て必要な導体回路（５ａ）を形成したりあるいは、導体
（５ｂ）の開口部（６）（位置合わせ用マーク）を形成
したりする工程である。この工程では前述のような化学
的処理液の回り込みを防止するための樹脂層（４）ある
いはガラス層（４）か有効に作用するのである。

（発明の作用） 以上のような手段により、本発明は以下のように作用す
る。

つまり、請求項１の発明に係る電子回路基板（１０）に
あっては、第８図に示すように、基板（１）の反対面よ
り認識可能な位置合わせ用マーク（導体（５ｂ）の開口
部（６））が精度の良く形成されているので、ＬＳＩチ
ップあるいはウェハーと直接接続することが容易となる
のである。

また、請求項２の発明に係る製造方法によれば、回路パ
ターン（導体回路（５ａ））を形成する工程で、位置合
わせ用マーク（導体（５ｂ）の開口部（６））を形成す
ることができるため、精度の良い位置合わせ用マークを
有する電子回路基板（１０）を容易にかつ効率よく製造
することが可能となるのである。

（実施例） 次に、本発明の実施例及び比較例について説明する。

見見も まず、基材（１）は、コージェライト焼結体（気孔率３
０％）にエポキシ樹脂を充填した熱膨張率３．８ｐｐｍ
／℃のセラミックー樹脂複合基材であって、その厚さは
１．６ｍｍである。この基材（１）にエポキシ−ガラス
ファイバーの複合体からなる厚さ０．１ｍｍのプリプレ
グを両面に積層した。次いで、１２０℃、１時間、５気
圧の条件下で真空オートクレーブ内で加圧密着させた。

そして、このように形成された基材（１）にドリルによ
ってφ３ｍｍの貫通孔（３）を４箇所に設けた。ついで
、この貫通孔（３）にφ２．Ｏｎｏ＋＋、高さ１．７５
ｍｍのテフロン樹脂を注入した後、銅箔（５）（１８μ
ｍ厚み）を積層し、１８０℃、１時間、９気圧の条件下
で真空オートクレーブ内で加圧密着させた。その後、前
記テフロン樹脂を抜き取ったところ、銅箔（５）の裏面
にはプリプレグより流出した透明なエポキシ樹脂層（４
）が３８μｍ±２μｍの厚さで形成された。次いで、此
の基板にドリル加工によりスルーホール孔を形成したの
ち、化学銅によってスルーホールメツキを１５μｍ施し
たところ、前記貫通孔（３）上の導体（５ｂ）厚みは３
３μｍとなった。次いで、前記貫通孔（３）の中心に、
０．　３ｍｍ口の正方形の切欠を有するマスクフィルム
を施し、塩化第二銅溶液によりエツチングして、前記銅
箔の０．３ｍｍ口の正方形部分を除去した。

こうして得られた位置合わせ用マークの大きさは、０．
２９５Ｘ０．２９７ｍｍであり、設定位置に対して６μ
ｍ以内の極めて高精度に位置していた。そして、第８図
に示すように、この位置合わせ用マークを前記貫通孔（
３）を通して基板（ｌＯ）の反対面より認識し、φ１５
０ｍｍのシリコンウェハーの表面に形成された１８００
個の接続端子と接続したところ、シリコンウェハーの接
続端子と基板側の接続端子（７〉と最大ずれ量は１０μ
ｍであり、ショート及びオーブンの接続不良は発生しな
かった。

里笠刊 実施例１で本発明の位置合わせマークを使用せずに接続
した結果、最大ずれ量は４８μｍ１接続不良は２００個
以上生じた。

（発明の効果） 以上の如く、請求項１の発明に係る電子回路基板は、「
非透光性の基材を有する電子回路基板であって、前記基
材を貫通する貫通孔と、この貫通孔の一部あるいは全部
に形成された透光性を有する樹脂層又はガラス層と、前
記貫通孔に懸架された状態で前記樹脂層又はガラス層の
片面に形成された導体と、この導体に前記貫通孔を介し
て前記基材の他面より認識可能に形成された開口部とを
備えたことを」その構成上の特徴としている。

従って、この電子回路基板によれば、非透光性の基板で
あっても、反対面より認識可能な位置合わせ用マーク（
導体の開口部）が精度の良く形成されているので、ＬＳ
Ｉチップあるいはウェハーと容易に直接接続することか
できる。つまり、この電子回路基板を用いると、基板の
下面より貫通孔を介して位置合わせ用マークを直読し、
ＬＳＩチップあるいはウェハーに限らず、種々の部品あ
るいはモジュールなどの位置合わせを基板の上部で実施
することができるため、上部で認識し上部で位置合わせ
する実装装置に比べ、空間を有効活用できるため、コン
パクトな実装装置とすることができる。

また、請求項２の発明に係る製造方法は、「非透光性の
基材を貫通する貫通孔と、この貫通孔の一部あるいは全
部に形成された透光性を有する樹脂層又はガラス層と、
前記貫通孔に懸架された状態で前記樹脂層及びガラス層
の片面に形成された導体と、この導体に前記貫通孔を介
して前記基材の他面より認識可能に形成された開口部と
を備えた電子回路基板を、次の工程によって製造するこ
とを特徴とする電子回路基板の製造方法。

（イ）非透光性の基材の片面に接着層を形成する工程； （１＋）　（（）の基材に貫通孔を形成する工程；（ハ
）（ａ）の貫通孔に相当する部分あるいは全面に透光性
を有する樹脂層又はガラス層を形成した導体箔を前記接
着層を介して前記基材に貼着する工程、又は、前記基材
に導体箔を貼着した後（ロ）の貫通孔に透光性を有する
樹脂層又はガラス層を形成する工程； （ニ）（ハ）の導体箔に化学的処理を施して必要な導体
回路及び導体の開口部を形成する工程。」をその構成上
の特徴としている。

従って、この製造方法によれば、回路パターン（導体回
路）を形成する工程で、位置合わせ用マーク（導体の開
口部）を形成することができるため、精度の良い位置合
わせ用マークを有する電子回路基板を容易にかつ効率よ
く製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１の発明に係る電子回路基板の実施例を
示す部分断面図、第２図■〜■は導体の開口部（位置合
わせ用マーク）の各形状を示す部分拡大平面図、第３図
〜第７図は請求項２の発明に係る製造方法を工程順に示
す各部分断面図、第８図は請求項１の発明に係る電子回
路基板を使用してチップを直接接続する方法を示す部分
断面図である。 符　　号　　の　　説　　明 】０・・・電子回路基板、１・・・基材、２・・・接着
層、３・・・貫通孔、４・・・樹脂層又はガラス層、５
・・・導体箔、５ａ・・・導体回路、５ｂ・・・導体、
６・・・開口部、７・・・接続端子。 以　　上 Ｍ１図 τ泣−）Ｌ３ ＼ ノ五イＡｕＭしより”ラス４４ ′　を短路本状】Ｏ ／′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）非透光性の基材を有する電子回路基板であって、 前記基材を貫通する貫通孔と、この貫通孔の一部あるい
   は全部に形成された透光性を有する樹脂層又はガラス層
   と、前記貫通孔に懸架された状態で前記樹脂層又はガラ
   ス層の片面に形成された導体と、この導体に前記貫通孔
   を介して前記基材の他面より認識可能に形成された開口
   部とを備えたことを特徴とする電子回路基板。 ２）非透光性の基材を貫通する貫通孔と、この貫通孔の
   一部あるいは全部に形成された透光性を有する樹脂層又
   はガラス層と、前記貫通孔に懸架された状態で前記樹脂
   層又はガラス層の片面に形成された導体と、この導体に
   前記貫通孔を介して前記基材の他面より認識可能に形成
   された開口部とを備えた電子回路基板を、次の工程によ
   って製造することを特徴とする電子回路基板の製造方法
   。 （イ）非透光性の基材の片面に接着層を形成する工程； （ロ）（イ）の基材に貫通孔を形成する工程； （ハ）（ロ）の貫通孔に相当する部分あるいは全面に透
   光性を有する樹脂層又はガラス層を形成した導体箔を前
   記接着層を介して前記基材に貼着する工程、又は、前記
   基材に導体箔を貼着した後（ロ）の貫通孔に透光性を有
   する樹脂層又はガラス層を形成する工程； （ニ）（ハ）の導体箔に化学的処理を施して必要な導体
   回路及び導体の開口部を形成する工程。