(57)【要約】【課題】工程数が少なく位置精度が高いバンプ形成方法を提供する。【解決手段】絶縁層１上に第１導電層２が形成された基板１０ｂの第１導電層１の一部を除去し、絶縁層１に至る円筒状のバンプ穴３を開孔する工程と、バンプ穴３に導電性ボール９の少なくとも一部を挿入する工程と、導電性ボール９及び第１導電層２上に第２導電層６を形成する工程とを含むバンプ形成方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層上に第１導電層が形成された基板の前記第１導電層の一部を除去し、前記絶縁層に至る円筒状のバンプ穴を開孔する工程と、
前記バンプ穴に導電性ボールの少なくとも一部を挿入する工程と、
前記導電性ボール及び前記第１導電層上に第２導電層を形成する工程と
を含むことを特徴とするバンプ形成方法。
【請求項２】
前記バンプ穴を形成する工程において、サブトラクティブ法、セミアディティブ法又はアディティブ法を用いて前記バンプ穴を開孔することを特徴とする請求項１記載のバンプ形成方法。
【請求項３】
前記導電性ボールは、金属単体もしくは合金からなる導電体で形成されたものであることを特徴とする請求項１記載のバンプ形成方法。
【請求項４】
前記導電性ボールは、樹脂からなる絶縁性ボールの表面に導電被膜が形成されたものであることを特徴とする請求項１記載のバンプ形成方法。
【請求項５】
前記第２導電層を形成する工程において、電解めっき、無電解めっき、スパッタ、蒸着により前記第２導電層を形成することを特徴とする請求項１記載のバンプ形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板上で電子部品の接続に用いるバンプの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回路基板上に電子部品を接続する際、部品の端子に形成されたバンプとパッドを、接触や結合することで導通を得ている。この種のバンプは、フォトリソグラフィ等によりメッキレジストを導電体上に形成し、レジストの開口部に電気メッキでバンプを形成している。
【０００３】
下記特許文献１は、はんだバンプの製造方法に関し、信頼性を向上した製造方法を実用化するための技術が開示している。このはんだバンプの製造方法は、基板上に共通電極を形成し、この基板上にパッドを形成し、この基板上にレジストを被膜した後、パッド位置のレジストを窓開けし、この基板をはんだめっき液に浸漬し、共通電極を陰極として所定の厚さにはんだめっきを行い、レジストを除去し、基板をはんだの融点以上にまで加熱して溶融し、基板上の共通電極を除去してはんだバンプを製造する。
【０００４】
従来、この種のはんだバンプの製造技術は、以下に説明する課題があった。フォトリソグラフィ法でレジストを形成し、めっきでバンプを形成するため、多くの工程を必要としていた。また、フォトリソグラフィでの位置合わせは位置精度に限界があった。さらに、多くの工程を必要とすることから、設備費、人件費及び材料費が高かった。バンプを全てめっきで作製するため、バンプの高さが高くなるほど作製時間がかかっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−１１１４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、工程数が少なく位置精度が高いバンプ形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、絶縁層上に第１導電層が形成された基板の第１導電層の一部を除去し、絶縁層に至る円筒状のバンプ穴を開孔する工程と、バンプ穴に導電性ボールの少なくとも一部を挿入する工程と、導電性ボール及び第１導電層上に第２導電層を形成する工程とを含むバンプ形成方法を要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、工程数が少なく位置精度が高いバンプ形成方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る導電性ボールからなるバンプを備える基板の断面図を示す。
【図２】本発明の実施形態に係るバンプ形成方法の工程図（その１）を示す。
【図３】本発明の実施形態に係るバンプ形成方法の工程図（その２）を示す。
【図４】本発明の実施形態に係るバンプ形成方法の工程図（その３）を示す。
【図５】本発明の実施例に係るサブトラクティブ法を用いた導電性ボールからなるバンプを備える基板の断面図を示す。
【図６】本発明の実施例に係るサブトラクティブ法を用いたバンプ形成方法の工程図（その１）を示す。
【図７】本発明の実施例に係るサブトラクティブ法を用いたバンプ形成方法の工程図（その２）を示す。
【図８】本発明の実施例に係るサブトラクティブ法を用いたバンプ形成方法の工程図（その３）を示す。
【図９】本発明の実施例に係るサブトラクティブ法を用いたバンプ形成方法の工程図（その４）を示す。
【図１０】本発明の実施例に係るサブトラクティブ法を用いたバンプ形成方法の工程図（その５）を示す。
【図１１】バンプ穴に導電性ボールを充填する方法の工程図（その１）を示す。
【図１２】バンプ穴に導電性ボールを充填する方法の工程図（その２）を示す。
【図１３】バンプ穴に導電性ボールを充填する方法の工程図（その３）を示す。
【図１４】バンプ穴に導電性ボールを充填する方法の工程図（その４）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、実施形態を挙げて本発明の説明を行うが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。尚、図中同一の機能又は類似の機能を有するものについては、同一又は類似の符号を付して説明を省略する。
【００１１】
[基板]
図１は、本発明の実施形態に係るバンプ形成方法を用いて製造された基板１０の断面図を示す。基板１０は、絶縁層１と、絶縁層１上に形成され、一部に絶縁層１に至る円筒状で、膜厚と同程度の内径のバンプ穴３が形成された第１導電層２と、バンプ穴３の開孔部から絶縁層１側に向かい半円に満たない全体の一部がバンプ穴３に挿入された導電性ボール９と、導電性ボール９及び第１導電層２の表面に設けられた第２導電層６とを有する。
導電性ボール９は、樹脂からなる絶縁性ボール４の表面に、導電被膜５が形成されている。その他にも、導電性ボール９は、金属単体もしくは合金からなる導電体で形成することができる。導電性ボール９の直径は、バンプ穴３の内径よりも大きいことが好ましい。
【００１２】
[バンプ形成方法]
（イ）図２に示すような、絶縁層１上に第１導電層２が形成された基板１０ａを用意する。そして、開孔部が設けられたマスクを基板１０ａ上に配置する。その後、例えばサブトラクティブ法、セミアディティブ法又はアディティブ法等を用いて、マスクの開孔部を介して、基板１０ａの第１導電層２の一部を除去し、絶縁層１に至る円筒状のバンプ穴３を開孔する。その後、マスクを取り除いて、図３のような基板１０ｂを得る。
（ロ）バンプ穴３に導電性ボール９の一部を挿入する。
（ハ）導電性ボール９及び第１導電層２上に第２導電層６を形成する。電解めっき、無電解めっき、スパッタ、蒸着により第２導電層６を形成することが好ましい。
【００１３】
本発明の実施形態に係るバンプ形成方法によれば、導電性ボール９を使用することで、従来よりも少ない工程数でバンプを形成することができる。また、回路形成時のフォトリソグラフィでバンプ穴３が形成されるため、位置精度が極めて高くなる。さらに、工程の簡略化やめっき厚が薄くても良いことから、コスト削減や時間短縮が図られる。例えば、従来のバンプ形成方法では、フォトリソグラフィ法とめっきでバンプを形成していたため、基材の寸法変化によっては位置の誤差が±１００μｍ以上と位置精度が極めて低かった。ところが、本発明の実施形態に係るバンプ形成方法によれば、回路形成時のフォトリソグラフィでバンプ穴を形成するため、位置の誤差がほぼ０となり位置精度が高くなる。また、バンプレジスト形成が不要であることやめっき時間の短縮の時間により、コストや時間は従来技術の１／１０以下となる。
【実施例】
【００１４】
図５は、本発明の実施例に係るバンプ形成方法を用いて製造された導電性ボール９Ａを備える基板１０Ａの断面図を示す。基板１０Ａは、絶縁層１Ａと、絶縁層１Ａ上に形成され、一部に絶縁層１Ａに至る円筒状で、膜厚と同程度の内径のバンプ穴３ａ〜３ｄが形成された第１導電層２Ａと、バンプ穴３ａ〜３ｄの開孔部から絶縁層１Ａ側に向かい半円に満たない一部がバンプ穴３に挿入された導電性ボール９Ａと、導電性ボール９Ａ及び第１導電層２Ａの表面に設けられた第２導電層６Ａとを有する。導電性ボール９Ａは、絶縁性ボール４Ａの表面に、金メッキからなる導電被膜５Ａが形成されている。絶縁性ボール４Ａとしては、特に制限されないが、例えばアクリル樹脂等を用いることができる。以下に、サブトラクティブ法による基板１０Ａの作製方法について説明する。
【００１５】
（イ）まず、図６に示すような、厚さ２５μｍのポリイミドフィルムからなる絶縁層１Ａ上に、厚さ１２μｍの銅箔からなる第１導電層２Ａが張り合された、銅張積層板（ＣＣＬ）１０Ａａを用意した。
【００１６】
（ロ）図７に示すように、厚さ２０μｍのドライフィルムレジスト（ＤＦ）８をロールラミネートで熱と圧力を加えて、第１導電層２Ａ上に張り合わせた。
【００１７】
（ハ）図８に示すように、回路パターンが形成される部分に対応するＤＦ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅを除いて、フォトリソグラフィ法によりＤＦ８の一部を取り除き、開孔部７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを離間して形成した。
【００１８】
（ニ）図８の開口部７ａ〜７ｄを介して塩化鉄で第１導電層２Ａを除去した。そして図９に示すようにバンプ穴３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを開孔した。なお、バンプ穴３ａ〜３ｄは直径８０μｍで２０穴とした。
【００１９】
（ホ）図９のＤＦ８ａ〜８ｅを苛性ソーダで除去した。そして、図１０に示すような、第１導電層（回路パターン）２Ａａ、２Ａｂ，２Ａｃ，２Ａｄ，２Ａｅとバンプ穴３ａ〜３ｄを備える基板１０Ａｂを形成した。
【００２０】
（ヘ）次に、図１１に示すような、直径１００μｍの複数の導電性ボール９Ａが入ったケース１１を用意した。基板１０Ａｂを導電性ボール９Ａの表面に対して入射角約１５°でケース１１内に挿入した。
【００２１】
（ト）図１２に示すように、基板１０Ａｂをケース１１内で数回前後に揺動させて導電性ボール９Ａをバンプ穴３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの中に充填した。
【００２２】
（チ）図１３に示すように、基板１０Ａｂをケース１１から取り出した。そして、基板１０Ａｂを、前後に揺動させることで余分な導電性ボール９Ａを除去した。
【００２３】
（リ）顕微鏡で全てのバンプ穴３ａ〜３ｄに導電性ボール９Ａが入っていることを確認した。そして図１４に示すように、一端に基板１０Ａｂに対して平行な平らな金属板が取り付けられた棒１３ａ〜１３ｄで導電性ボール９Ａをバンプ穴３ａ〜３ｄに押し込んだ。
【００２４】
（ヌ）最後に、導電性ボール９Ａと第１導電層２Ａの表面に、電界銅めっきを施し第２導電層６Ａを形成した。以上により、図５に示す基板１０Ａが得られた。
【００２５】
上記のように、本発明は実施形態や実施例によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。例えば、実施例の欄では、回路形成や導電性ボールを入れる穴を作成する例として、サブトラクティブ法を適用したが、本発明はサブトラクティブ法にのみ限定するものではなく、セミアディティブ法、アディティブ法を用いてバンプ穴を形成してよい。セミアディティブ法は、絶縁基板上に予め導電層を形成し、めっきレジストを形成したのちに、例えば無電解銅めっきでパターンを形成する。アディティブ法は、めっき等の技術を応用して、回路パターンを析出して構成する。また、導電性のポリマを基板上に塗布して回路を形成する。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００２６】
１、１Ａ…絶縁層
２、２Ａ…第１導電層
３…バンプ穴
４、４Ａ…樹脂ボール
６、６Ａ…第２導電層
９、９Ａ…導電性ボール
【図１】
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【図２】
2010251345.tif 000004
【図３】
2010251345.tif 000005
【図４】
2010251345.tif 000006
【図５】
2010251345.tif 000007
【図６】
2010251345.tif 000008
【図７】
2010251345.tif 000009
【図８】
2010251345.tif 000010
【図９】
2010251345.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2010251345.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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