(57)【要約】【課題】  製品不良率を低減させることができる積層タイプの多層及び両面基板の製造方法を提供する。【解決手段】  平坦な第１基材３の表面上に少なくとも１個以上の突起１を形成し、この突起１が形成された第１基材３の表面上に絶縁性のフィルムと弾性体７を順次重ねて配置し、その後フィルムを加熱しながら弾性体７を一定圧力で押圧することで、弾性体７の弾性力で突起上に配置されたフィルムを第１基材３に密着させつつ突起上のフィルム厚を薄く伸ばすことができる。このように薄く伸ばされたフィルムの表面をプラズマエッチング法で除去することにより、フィルムを原子レベルの均一な厚さで除去することができるので、その結果、フレキシブル基板等のように曲がり易い薄い基板であっても均一厚で絶縁層を除去することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦面を有する第１基材面上に少なくとも１個以上の突起を形成する工程と、
前記突起が形成された第１基材面上に絶縁性のフィルムを配置する工程と、
該フィルム上に弾性体を配置して、該弾性体が有する弾性力によりフィルムを一定圧力で押圧する工程と、
前記一定圧力の加圧により延伸された該突起上のフィルムをドライエッチング法により除去する工程と、
前記一定膜厚の除去により露出した該突起上に平坦面を有する第２基材を配置して該突起と接合する工程と
を有することを特徴とする多層及び両面基板の製造方法。
【請求項２】
前記弾性体は、前記突起の組成物よりも柔らかい材質からなることを特徴とする請求項１記載の多層及び両面基板の製造方法。
【請求項３】
前記押圧する工程において、加熱温度は、前記絶縁層が軟化する温度以上であって、前記弾性体が有する弾性特性を維持する温度以下であることを特徴とする請求項１に記載の多層及び両面基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、あらゆる電子機器に使用される積層タイプの多層及び両面基板の製造方法に関し、特に、突起を用いて多層及び両面基板間の層間導通を実現する積層タイプの多層及び両面基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２を参照して、突起を用いた積層タイプの多層及び両面基板の製造方法を説明する。ここで図２（ａ）〜（ｃ）は、突起を備えた多層及び両面基板の製造方法を示す工程図である。
【０００３】
まず図２（ａ）に示すように、導電性材料（例えば銅箔）からなる平坦面を有する第１基材１０３を用意し、この第１基材１０３の表面上にメッキ法、又はエッチング法を用いて突起１０１を形成する。例えばメッキ法を用いて突起を形成する場合は、突起を形成する領域以外をマスクで覆い、開口されたマスク開口部にメッキ法により導電性材料を積層させることで突起１０１を形成する。一方、エッチング法を用いて突起を形成する場合は、第１基材１０３上にエッチングレジスト層（図示せず）を積層し、このエッチングレジスト層の上面の図示しない所要位置に突起形成用パターンを配置し、その上から紫外線を露光して現像し、突起形成用パターン以外のエッチングレジスト層を除去した後、エッチング液を用いてエッチングレジスト層で保護された突起形成用パターンを残して導電性材料を除去して、最後に突起形成用パターン上のエッチングレジスト層を剥離することで突起１０１を形成する。
【０００４】
次いで図２（ｂ）に示すように、上記工程で形成された突起形成面に絶縁性の樹脂を塗布して第１基材１０３の表面を覆いつつ突起１０１の先端が突出する膜厚を有する絶縁層１０５を形成する。
【０００５】
続いて図２（ｃ）に示すように、突起先端部のみが露出した絶縁層１０５上に導電性材料からなる第２基材１０７を配置し、第２基材１０７を第１基材１０３の方向に押圧することで２枚の基材と接合する。このとき第１基材１０３上に形成された突起１０１が、第２基材１０７面で押し潰されることで２枚の基材が電気的に導通する。このような構成を有する積層タイプの多層及び両面基板は、特許文献１及び特許文献２に開示されている。
【０００６】
一方、図２（ｂ）に示した絶縁層１０５の積層形成工程において、絶縁性樹脂を塗布して絶縁層１０５を形成する方法に代えて、絶縁性フィルムを被せて絶縁層１０５を形成する方法もある。図３（ａ），（ｂ）に絶縁性フィルムを適用した場合の製造方法を示す。
【０００７】
図３（ａ）に示すように、突起１０１が形成された第１基材１０３を用意し、この突起形成面上に絶縁性フィルムを被せ、このフィルムを上方から押し付けて第１基材１０３及び突起１０１にフィルムを密着させる。次いで図３（ｂ）に示すように、研磨ロール等を用いてフィルムの表面を物理的に研磨し、突起１０１上に配置されているフィルムを削り取ることで突起１０１を露出させる。そして突起１０１が露出された絶縁層１０５上に第２基材１０７を配置して押圧することで、第１基材１０３と第２基材１０７間の電気的な導通を得る。
【特許文献１】特開２００３−１２９２５９号公報
【特許文献２】特開２００２−３５９４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した物理研磨方法では、フレキシブル基板等のように曲がり易い薄い基板上に形成された絶縁層を面内均一に研磨することが難しい。このように曲がり易い基板を物理研磨すると研磨領域毎に層厚が異なり、ひいては研磨後の突起高も異なるため、結果として基材間導通が安定しない場合があるという問題がある。
【０００９】
そこで、より安定した基材間導通を確保するために、各突起それぞれが均一な高さを有するように基材を形成する必要がある。そのためには絶縁層を研磨する研磨工程において高度な研磨技術が必要とされる。
【００１０】
また、上述したように絶縁層を物理的に研磨すると研磨屑が発生し、この研磨屑が後の微細配線工程で配線短絡を起こす原因となることや、層の表面を傷つける恐れもあることから、不良品増加の原因となるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、その目的は、製品不良率を低減させることができる積層タイプの多層及び両面基板の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】
【００１２】
上記課題を解決するために請求項１記載の本発明は、平坦面を有する第１基材面上に少なくとも１個以上の突起を形成する工程と、突起が形成された第１基材面上に絶縁性のフィルムを配置する工程と、このフィルム上に弾性体を配置して、この弾性体が有する弾性力によりフィルムを一定圧力で押圧する工程と、一定圧力の加圧により延伸されたこの突起上のフィルムをドライエッチング法により除去する工程と、一定膜厚の除去により露出したこの突起上に平坦面を有する第２基材を配置してこの突起と接合する工程とを有することを要旨とする。
【００１３】
請求項２の本発明は、請求項１記載の多層及び両面基板の製造方法において、弾性体は、突起の組成物よりも柔らかい材質からなることを要旨とする。
【００１４】
請求項３の本発明は、請求項１記載の多層及び両面基板の製造方法において、押圧する工程において加熱温度は、絶縁層が軟化する温度以上であって、弾性体が有する弾性特性を維持する温度以下であることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、平坦面を有する第１基材の表面上に少なくとも１個以上の突起を形成し、この突起が形成された第１基材の表面上に絶縁性のフィルムを配置して、更に突起の組成物よりも柔らかい材質からなる弾性体を配置して、その後、加熱しながら弾性体７を押圧することで、突起の形状は維持したままフィルムのみを延伸させて第１基材３の表面及び突起表面に密着させ、且つ突起上のフィルム厚を薄くすることができる。そして、突起上のフィルム厚さ分だけをプラズマエッチング法等のドライエッチング法を用いて除去することで、面内均一にフィルムを除去することができ、更に高精度形成された突起を絶縁層上に均一な高さで露出させることができる。その結果、第２基材と接合するときに、一定圧力を加えるだけで２枚の基材間を接合できると共に、安定した導通を得ることができる。その結果、製品の不良率を低減させることができる。
【００１６】
また、プラズマエッチング法を用いることにより金属粒子等の研磨屑が発生しないので、配線の短絡や層表面を傷つけることによる製品不良率を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係る積層タイプの多層及び両面基板の製造方法を説明する工程図である。
【００１９】
本発明の製造方法は、平坦面を有する第１基材３の表面上に少なくとも１個以上の突起１を形成する工程と、突起１が形成された第１基材３の表面上に絶縁性のフィルム（絶縁層５）を被せ、このフィルム上に更に弾性体７を配置して、この弾性体７に一定圧力を加えることでフィルムを延伸させる工程と、延伸されたフィルムの表面をプラズマエッチング法により一定膜厚だけ除去する工程と、一定膜厚の除去により露出した突起上に第２基材１１を配置して第１基材３と第２基材１１を押圧により接合する工程とを有している。
【００２０】
本発明のひとつの特徴は、突起１上に配置された絶縁層５を弾性体７を用いて押圧した後に、プラズマエッチング法を適用して突起１上の絶縁層５の膜厚分だけ面内均一にドライエッチングする点にある。これにより絶縁層５を原子レベルの高精度エッチングにより均一厚で除去することができる。またこれにより高精度形成された突起１（エッチング法又はメッキ法等を適用して形成されたもの）の先端を絶縁層５から均一な高さで突出させることができる。
【００２１】
本発明のもうひとつの特徴は、絶縁層５を均一圧で押圧するために、所定の弾性力を備える弾性体７を用いる点にある。これにより高精度形成された突起１を傷めることなく突起１上の絶縁性フィルムの厚さを薄くすることができる。
【００２２】
また本発明の特徴は、弾性体７を押圧するときはＴｇ温度以上で押圧するものとする。Ｔｇ温度とは、ガラス転移温度のことであり、物性の弾性率が急激に落ちる温度である。このＴｇ以上になると弾性体７の弾性力が柔らかくなるので、Ｔｇ温度以下で押圧工程を行う。
【００２３】
更に本発明の特徴は、プラズマエッチング法を用いる点にある。これにより研磨屑を発生させることなく絶縁層５を均一な厚さで除去することができる。またエッチング後の気体を廃棄すれば、よりクリーン度を上げることができるので、配線短絡の発生を抑制することができる。また更にＯ２クリーニングを行えば、更に異物をすべて飛ばすことができるので、より製品不良率を低減させることができる。
【００２４】
ここで本発明の実施の形態に適用する第１基材３及び第２基材１１は、例えば銅箔等の導電性材料からなる薄膜基板である。しかし第１基材３及び第２基材１１は導電性材料に限らず、例えば予め基板内層に集積回路が積層形成されている半導体チップ（または多層プリント配線基板）であってもよい。この場合は、集積回路の出力端が基板上に形成される突起１と導通可能に接続されているものとする。
【００２５】
突起１は、導電性材料であって具体的には銅、銀、金等の金属材料である。何れの金属材料でも突起形成に適用可能であるが、望ましくは銅がよい。銅を適用することで他の金属に比べてコストを低減させることができる。
【００２６】
ここで弾性体７は、突起の組成物よりも柔らかい材質からなるものとする。その材質とは例えばクッション材であり、その弾性力はフィルムを押圧しても突起の形状を変形させることなく、フィルムを第１基材３の表面及び突起表面に密着させることができる程度の弾性力を有するものとする。具体的には、ペットフィルム、液晶ポリマー（全芳香ポリエステル）又はゴム等が好ましい。
【００２７】
絶縁層５の材質は、弾性体７で押圧されたときに弾性体７の弾性力により延伸され易いものが好ましい。例えば、加熱により軟化する熱可塑性樹脂、ポリイミド、又はテフロン（登録商標）等が挙げられる。尚、好ましくは、押圧したときに弾性体７に接着しない性質を有するものよい。つまり絶縁層５か弾性体７にコロナ処理を施し、押圧力が若干高くなっても絶縁層５と弾性体７と接着しないものがよい。これら絶縁性の材料はフィルム状又はシート状に加工して使用する。
【００２８】
次に、図１を参照して、本発明の実施の形態に係る積層タイプの多層及び両面基板の製造方法を具体的に説明する。
【００２９】
まず図１（ａ）に示すように、少なくとも１個以上の突起１が形成された第１基材３を用意する。この突起１の形成方法は、例えば銅箔からなる第１基材３の表面上に銅等の導電性材料をスパッタリング法又はＣＶＤ法で積層し、この層の上に更にエッチングレジスト層（図示せず）を形成し、このエッチングレジスト層の上面の図示しない所要位置に突起形成用パターンを配置して、その上から紫外線を露光し現像することにより突起形成用パターン以外のエッチングレジスト層を除去して、その後エッチング液を用いてエッチングレジスト層に保護された突起形成用パターンを残し、それ以外の銅を除去した後に、最後に突起形成用パターン上のエッチングレジスト層を剥離することで形成することができる。
【００３０】
そしてこのように作製した第１基材３を、押圧用板９ａの上面に配置する。次いでこの第１基材３の上面に絶縁性のフィルムを被せる。そして更にその上に弾性体７を配置して、この弾性体７の上方に押圧用板（上板）９ｂを配置する。
【００３１】
続いて図１（ｂ）に示すように、押圧用板９ａ，９ｂによりサンドされた第１基材３、絶縁層５及び第２基材１１を高温雰囲気中に配置して、この状態で押圧用板９ａ，９ｂに圧力を加えることにより、絶縁層５を突起１の表面及び第１基材３の表面に密着させると共に、突起１上の絶縁層５を薄く引き伸ばす（若しくは、押し伸ばす）。このときの加熱温度は、フィルムが十分に軟化する温度以上であって、弾性体７の弾性特性を維持することができる程度の温度以下とする。ここで具体的には、絶縁層５にポリイミドを用い、弾性体７にペットフィルムを用いた場合には、その加熱温度は６０〜１００℃程度が好ましく、圧力は３０〜５０ｋｇ／ｃｍ２程度が適当である。このようにして引き伸ばされた後の突起１上の絶縁層５の膜厚は１〜５μｍ程度となる。
【００３２】
次いで図１（ｃ）に示すように、上記基板をプラズマデスミア装置に設定して等方性エッチングを行うことにより絶縁層５の面内を均一厚で除去する。即ち、プラズマを発生させる円筒型の反応室の中に積層形成した基材を設定し、酸素＋ＣＦ４のプラズマにより、絶縁層５の面内を等方性エッチングすることにより均一厚（１〜５μｍ）でエッチングする。
【００３３】
そして図１（ｄ）に示すように、絶縁層５を均一な厚さでエッチングすることにより絶縁層５の表面から各突起１を同じ長さで突出させる。突出長は、エッチング時間により変化するが、最低限、先端が突出すれば第２基材１１との接合が実現できる。
【００３４】
そして最後に図１（ｅ）に示すように、突起１が突出した上面に例えば銅箔等からなる第２基材１１を被せ、この第２基材１１を押圧することで第１基材３と第２基材１１を接合させて突起１を介して電気的導通を得る。即ち、第２基材１１を押圧することで、絶縁層５から突出していた突起１０１の先端部が潰されるので第２基材１１との間で導通が得られる。
【００３５】
以上の工程により、物理的研磨を行わずに、均一な高さを有する突起を備えた（積層タイプの）多層及び両面基板を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態に係る積層タイプの多層及び両面基板の製造方法を説明する工程図である。
【図２】従来の突起を用いた積層タイプの多層及び両面基板の製造方法を説明する工程図である。
【図３】従来の積層タイプの多層及び両面基板の製造方法において必須工程であるフィルム研磨工程を示した工程図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…突起
３…第１基材
５…絶縁層
７…弾性体
９ａ，９ｂ…押圧用板
１１…第２基材
１０１…突起
１０３…第１基材
１０５…絶縁層
１０７…第２基材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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