(57)【要約】【課題】基板上に、溶融金属からなる金属部位を、形成したい位置に選択的かつ容易に形成することが可能な、接続基板の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の接続基板の製造方法は、基板１の一面上に、パターン化された第一被膜２を形成する工程、前記基板の一面と前記第一被膜を覆うとともに、該第一被膜の一部を露呈する開口部３ａを有し、かつ、溶融金属１０との濡れ性が、該第一被膜よりも低い第二被膜３を形成する工程、前記基板の一面側を前記溶融金属中に浸漬し、前記開口部内を満たすように該溶融金属からなる金属部位４を形成する工程、及び、前記第二被膜を除去する工程、を少なくとも順に備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一面上に、パターン化された第一被膜を形成する工程、
前記基板の一面と前記第一被膜を覆うとともに、該第一被膜の一部を露呈する開口部を有し、かつ、溶融金属との濡れ性が、該第一被膜よりも低い第二被膜を形成する工程、
前記基板の一面側を前記溶融金属中に浸漬し、前記開口部内を満たすように該溶融金属からなる金属部位を形成する工程、及び、
前記第二被膜を除去する工程、を少なくとも順に備えることを特徴とする接続基板の製造方法。
【請求項２】
前記開口部により露呈された領域が全て、前記第一被膜からなるように、該開口部を形成することを特徴とする請求項１に記載の接続基板の製造方法。
【請求項３】
前記第一被膜と前記第二被膜との間にあって、該第一被膜のパターン外周部を覆うように第三被膜を形成する工程を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の接続基板の製造方法。
【請求項４】
前記第二被膜上にあって、前記開口部の外周部に第四被膜を形成する工程を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の接続基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の端子上へのはんだ形成方法には、めっき法のほかに印刷法、ボール搭載法などがあり、はんだ粒子やペースト、ボール等を金属パターン上に形成して溶融して接合している。また、バンプ高さを高めるために溶融はんだによるさまざまなバンプ形成方法が提案されている。例えば特許文献１では、溶融金属に基板をディップすることによるバンプ形成方法が開示されている。
【０００３】
しかしながら、溶融金属による充填方法では、基板を溶融金属中にディップする必要があり、そのために、基板裏面には溶融金属のぬれ性の悪い膜を形成する必要があった。また、引き上げ時の基板内での条件がわずかに変化してしまうことにより、面内でのばらつき等が発生する場合があった。その他、目的以外の部位に溶融金属の残渣が残ってしまうという問題もあった。
【特許文献１】特開平４−２８３９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて考案されたものであり、基板上に、溶融金属からなる金属部位を、形成したい位置に選択的かつ容易に形成することが可能な、接続基板の製造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】
【０００５】
本発明の請求項１に記載の接続基板の製造方法は、基板の一面上に、パターン化された第一被膜を形成する工程、前記基板の一面と前記第一被膜を覆うとともに、該第一被膜の一部を露呈する開口部を有し、かつ、溶融金属との濡れ性が、該第一被膜よりも低い第二被膜を形成する工程、前記基板の一面側を前記溶融金属中に浸漬し、前記開口部内を満たすように該溶融金属からなる金属部位を形成する工程、及び、前記第二被膜を除去する工程、を少なくとも順に備えることを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の接続基板の製造方法は、請求項１において、前記開口部により露呈された領域が全て、前記第一被膜からなるように、該開口部を形成することを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の接続基板の製造方法は、請求項１において、前記第一被膜と前記第二被膜との間にあって、該第一被膜のパターン外周部を覆うように第三被膜を形成する工程を、さらに備えることを特徴とする。
本発明の請求項４に記載の接続基板の製造方法は、請求項１において、前記第二被膜上にあって、前記開口部の外周部に第四被膜を形成する工程を、さらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、基板の一面側に、溶融金属との濡れ性の良い第一被膜、及び、該第一被膜の一部を露呈する開口部を有し、かつ、溶融金属との濡れ性が低い第二被膜を形成する。そして、前記基板の一面側を前記溶融金属中に浸漬し前記開口部内を満たすように該溶融金属からなる金属部位を形成し、その後、第二被膜を除去することで、目的以外の部分に溶融金属の残渣が残ることがない。これにより、基板上に、溶融金属からなる金属部位を、形成したい位置に選択的かつ容易に形成することが可能な、接続基板の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明に係る接続基板の製造方法の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００８】
＜第一実施形態＞
まず、本発明を適用して、基板上に金属部位からなるバンプを形成する場合について説明する。
本発明の接続基板の製造方法は、基板１の一面上に、パターン化された第一被膜２を形成する工程、前記基板１の一面と前記第一被膜２を覆うとともに、該第一被膜２の一部を露呈する開口部３ａを有し、かつ、溶融金属１０との濡れ性が、該第一被膜２よりも低い第二被膜３を形成する工程、前記基板１の一面側を前記溶融金属１０中に浸漬し、前記開口部３ａ内を満たすように該溶融金属１０からなる金属部位４を形成する工程、及び、前記第二被膜３を除去する工程、を少なくとも順に備えることを特徴とする。
【０００９】
溶融金属１０を充填させる基板１の一面側を下向きにして浸漬することで、必要部分にのみ溶融金属１０を充填することができる。また、充填した金属部位４が落下することがない。これにより、裏面に予め濡れ性の低い被膜を設けなくてよいので、容易に接続基板を製造することができる。また、必要な部分以外に金属部位４が形成されることがないので、品質が安定する。
【００１０】
このように、本発明では、基板１上に金属部位４からなるバンプを形成したい位置に選択的かつ容易に形成することが可能である。また、本方法では基板１を溶融金属１０に下向きに接触させることで、浸漬させる必要がないため、溶融金属１０の汚染軽減や、使用量の削減等の効果も期待できる。
【００１１】
以下、各工程について順に説明する。
まず、基板１の一面上に、パターン化された第一被膜２を形成する。
図１（ａ）に示すように、基板１の上でバンプを形成したい部分に、溶融金属１０とぬれ性の良い第一被膜２を形成する。このような第一被膜２の材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、Ａｕ、Ｎｉ等が挙げられる。
【００１２】
次に、前記基板１の一面と前記第一被膜２を覆うとともに、該第一被膜２の一部を露呈する開口部３ａを有し、かつ、溶融金属１０との濡れ性が、該第一被膜２よりも低い第二被膜３を形成する。
図１（ｂ）に示すように、基板１上に、溶融金属１０との濡れ性が、該第一被膜２よりも低い第二被膜３を形成する。さらに、図１（ｃ）に示すように、フオトリングラフィ技術によって、バンプを形成したい部分の第二被膜３を除去して、第一被膜２の一部を露呈する開口部３ａを形成する。このような第二被膜３の材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、ＳｉＯ２  等が挙げられる。
【００１３】
この際に、開口部３ａは第一被膜２よりもひとまわり小さい形状とし、第一被膜２がすべて露出しないようにする。すなわち、前記開口部３ａにより露呈された領域が全て、前記第一被膜２からなるように、該開口部３ａを形成する。
【００１４】
次に、前記基板１の一面側を前記溶融金属１０中に浸漬し、前記開口部３ａ内を満たすように該溶融金属１０からなる金属部位４を形成する。
図１（ｄ）に示すように、基板１の一面側を下にして、溶融金属１０上に降下させる。図１（ｅ）に示すように、基板１が溶融金属１０上に到達したら、任意の時間放置する。この際に、溶融金属１０がぬれ性の良い第一被膜２上に広がり、第一被膜２と第二被膜３の間に浸透する。
【００１５】
任意の時間経過後、図１（ｆ）に示すように、基板１を引き上げる。この際、第二被膜３が溶融金属１０の落下防止の役割をする。また、開口部３ａ内を満たした部分以外の溶融金属１０は、第二被膜３とのぬれ性が悪いため、下方に落下する。
【００１６】
次に、図１（ｇ）に示すように、第二被膜３をエッチングすることにより除去する。これにより、基板１上に金属部位４からなるバンプが形成される。
このようにして得られる接続基板は、必要な部分以外にバンプ（金属部位４）が形成されることがないので、品質が安定したものとなる。
なお、図１において、バンプ（金属部位４）は、溶融金属１０が第一被膜２と第二被膜３の開口部３ａからなる空間内に侵入する。そして、浸漬した後、第二被膜３は持ち上がった形状となる。図１（ｅ）以降の各図における、開口部３ａの広がりは、この形状の変化を表すものである。
また、後述する図４や図６も、図１と同様の変化が盛り込まれた図面である。
【００１７】
＜第二実施形態＞
また、本発明は、上述したような第二被膜３による溶融金属１０の落下防止機能を応用することで、デバイスを接着するための封止シール形成用としても利用可能である。以下、本発明を適用して、基板１上に金属部位４からなる封止シールを形成する場合の工程について説明する。
【００１８】
まず、基板１の一面上に、パターン化された第一被膜２を形成する。
図２（ａ）に示すように、基板１の一面上であって封止したい部分を囲むように、溶融金属１０とぬれ性の良い第一被膜２を形成する。
【００１９】
次に、前記基板１の一面と前記第一被膜２を覆うとともに、該第一被膜２の一部を露呈する開口部３ａを有し、かつ、溶融金属１０との濡れ性が、該第一被膜２よりも低い第二被膜３を形成する。
図２（ｂ）に示すように、前記基板１の一面と前記第一被膜２を覆うように、溶融金属１０との濡れ性が該第一被膜２よりも低い第二被膜３を形成する。さらに、フオトリングラフィ技術によって、封止シールを形成したい部分の第二被膜３を除去して、第一被膜２の一部を露呈する開口部３ａを形成する。
【００２０】
この際に、開口部３ａは第一被膜２よりもひとまわり小さい形状とし、該開口部３ａにより露呈された領域が全て、前記第一被膜２からなるように、該開口部３ａを形成する。
なお、開口部３ａの形成パターンは特に限定されるものではなく、任意に変更可能である。例えば、図２（ｄ）に示すようなパターンとしてもよい。
【００２１】
次に、前記基板１の一面側を前記溶融金属１０中に浸漬し、前記開口部３ａ内を満たすように該溶融金属１０からなる金属部位４を形成する。
基板１の一面側を下にして、溶融金属１０上に降下させる。基板１が溶融金属１０上に到達したら、任意の時間放置する。この際に、溶融金属１０がぬれ性の良い第一被膜２上に広がり、第一被膜２と第二被膜３の間に浸透する。バンプ形成時に比べ、接触時間を長くすることにより、溶融金属１０を第一被膜２上に十分に浸透させる。
【００２２】
任意の時間経過後、基板１を引き上げる。この際、第二被膜３が溶融金属１０の落下防止の役割をする。また、開口部３ａ内を満たした部分以外の溶融金属１０は、第二被膜３とのぬれ性が悪いため、下方に落下する。
【００２３】
次に、図２（ｃ）に示すように、第二被膜３をエッチングして除去する。これにより、基板１上に金属部位４からなる封止シールが形成される。
このようにして得られる接続基板は、必要な部分以外に封止シール（金属部位４）が形成されることがないので、品質が安定したものとなる。
【００２４】
また、溶融金属１０の充填時において、溶融金属１０の浸透量を制御することを目的として以下の二つの方法を示す。
まず、第一の方法としては、前記第一被膜２と前記第二被膜３との間にあって、該第一被膜２のパターン外周部を覆うように第三被膜５を形成する工程を、さらに備える。
この第三被膜５により、溶融金属１０の充填時に、溶融金属１０の広がりを抑制して、充填量を制御することができる。
【００２５】
まず、図３（ａ）に示すように、基板１の一面上であって封止したい部分を囲むようにパターン化された、溶融金属１０とぬれ性の良い第一被膜２を形成する。
【００２６】
次に、図３（ｂ）に示すように、基板１上に、溶融金属１０との濡れ性が、該第一被膜２よりも低い第三被膜５を形成する。さらに、フオトリングラフィ技術によって、シールを形成したい部分の第三被膜５を除去して、第一被膜２の一部を露呈する開口部５ａを形成する。
【００２７】
次に、図３（ｃ）に示すように、前記第一被膜２と第三被膜５を覆うとともに、該第一被膜２の一部を露呈する開口部３ａを有し、かつ、溶融金属１０との濡れ性が、該第一被膜２よりも低い第二被膜３を形成する。
前記基板１の一面、第一被膜２及び第三被膜５を覆うように、溶融金属１０との濡れ性が該第一被膜２よりも低い第二被膜３を形成する。さらに、フオトリングラフィ技術によって、封止シールを形成したい部分の第二被膜３を除去して、第一被膜２の一部を露呈する開口部３ａを形成する。
【００２８】
この際に、開口部３ａは第三被膜５の開口部５ａよりもひとまわり小さい形状とし、該開口部３ａにより露呈された領域が全て、前記第一被膜２からなるように、該開口部３ａを形成する。
【００２９】
次に、図４（ａ）に示すように、前記基板１の一面側を前記溶融金属１０中に浸漬し、前記開口部３ａ内を満たすように該溶融金属１０からなる金属部位４を形成する。
上述と同様の方法で溶融金属１０の充填を行うが、この際、第三被膜５により溶融金属１０の浸透が抑制される。
【００３０】
次に、図４（ｂ）に示すように、基板１引き上げ後、図３（ｄ）、図４（ｃ）に示すように、第二被膜３および第三被膜５をエッチングして除去する。これにより、充填金属量が制御された金属部位４が形成される。
【００３１】
また、溶融金属１０の浸透量を制御する第二の方法としては、前記第二被膜３上にあって、前記開口部３ａの外周部に第四被膜６を形成する工程を、さらに備える。
この第四被膜６により、溶融金属１０の充填時に、溶融金属１０の広がりを抑制して、充填量を制御することができる。
【００３２】
まず、図５（ａ）に示すように、基板１の一面上であって封止したい部分を囲むようにパターン化された、溶融金属１０とぬれ性の良い第一被膜２を形成する。
【００３３】
次に、図５（ｂ）に示すように、前記基板１の一面と前記第一被膜２を覆うとともに、該第一被膜２の一部を露呈する開口部３ａを有し、かつ、溶融金属１０との濡れ性が、該第一被膜２よりも低い第二被膜３を形成する。
【００３４】
次に、図５（ｃ）に示すように、基板１上に、溶融金属１０との濡れ性が、該第一被膜２よりも低い第四被膜６を形成する。さらに、フオトリングラフィ技術によって、シールを形成したい部分の第四被膜６を除去して、第一被膜２の一部を露呈する開口部６ａを形成する。この際第四被膜６に形成される開口部６ａは、第二被膜３の開口部３ａよりひとまわり大きい形状となる。
【００３５】
次に、図６（ａ）に示すように、前記基板１の一面側を前記溶融金属１０中に浸漬し、前記開口部３ａ及び開口部６ａ内を満たすように該溶融金属１０からなる金属部位４を形成する。
上述と同様の方法で溶融金属１０の充填を行うが、この際、第四被膜６により溶融金属１０の浸透が抑制される。
【００３６】
次に、図６（ｂ）に示すように、基板１引き上げ後、図５（ｄ）、図６（ｃ）に示すように、第四被膜６および第二被膜３をエッチングして除去する。これにより、充填金属量が制御された金属部位４が形成される。
【００３７】
以上、本発明の接続基板の製造方法について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、上述した説明では、形成される金属部位がバンプまたは封止シールである場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、形成される金属部位が上記バンプや封止シール以外であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、基板上に金属部位からなるバンプまたは封止シールを備えた接続基板の製造方法に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の接続基板の製造方法の工程を示す断面図である。
【図２】本発明の接続基板の製造方法の工程を示す平面図である。
【図３】本発明の接続基板の製造方法の工程を示す平面図である。
【図４】本発明の接続基板の製造方法の工程を示す断面図である。
【図５】本発明の接続基板の製造方法の工程を示す平面図である。
【図６】本発明の接続基板の製造方法の工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  基板、２  第一被膜、３  第二被膜、３ａ  開口部、４  金属部位、５  第三被膜、６  第四被膜、１０  溶融金属。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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