異方導電性接合パッケージ
【課題】導通路の設置密度を飛躍的に向上させ、高集積化構造においても半導体素子等の電子部品の異方導電性部材または検査用コネクタ等として使用することができる異方導電性接合パッケージ、および、その製造方法を提供する。
【解決手段】導電素材に異方性導電膜５１を接合したパッケージであって、該異方性導電膜５１は、絶縁性基材２中に、導電性部材からなる複数の導通路３が、互いに絶縁された状態で前記絶縁性基材２を厚み方向に貫通し、かつ、前記各導通路３の一端が前記絶縁性基材２の一方の面において露出し、前記各導通路３の他端が前記絶縁性基材２の他方の面において露出した状態で設けられており、前記導通路３の密度が３００万個／ｍｍ2以上であり前記絶縁性基材２がマイクロポアを有するアルミニウム基板の陽極酸化皮膜からなる構造体であり、前記マイクロポアが深さ方向に対して分岐構造をもたないことを特徴とする異方導電性接合パッケージ。
【解決手段】導電素材に異方性導電膜５１を接合したパッケージであって、該異方性導電膜５１は、絶縁性基材２中に、導電性部材からなる複数の導通路３が、互いに絶縁された状態で前記絶縁性基材２を厚み方向に貫通し、かつ、前記各導通路３の一端が前記絶縁性基材２の一方の面において露出し、前記各導通路３の他端が前記絶縁性基材２の他方の面において露出した状態で設けられており、前記導通路３の密度が３００万個／ｍｍ2以上であり前記絶縁性基材２がマイクロポアを有するアルミニウム基板の陽極酸化皮膜からなる構造体であり、前記マイクロポアが深さ方向に対して分岐構造をもたないことを特徴とする異方導電性接合パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属充填微細構造体を用いた異方性導電膜およびその製造方法に関する。詳細には、金属充填微細構造体を用いた異方性導電膜を有する異方導電性接合パッケージおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
異方導電性部材は、半導体素子等の電子部品と回路基板との間に挿入し、加圧するだけで電子部品と回路基板間の電気的接続が得られるため、半導体素子等の電子部品等の接続部材及び機能検査を行う際の検査用コネクタ等、広く使用されているほか、光伝送素材の用途としても応用が期待でき、注目度が高い部材である。
【０００３】
特に半導体素子等の電子接続部材は、そのダウンサイジング化が顕著であり、従来のワイヤーボンディングのような直接配線基板を接続するような方式では、接続の安定性を十分に保証することができない。これに代わり近年注目されているのが異方導電性部材であり、絶縁素材の皮膜中に導電部材が貫通林立したタイプや、金属球を配置したタイプのものが注目されている。
【０００４】
検査用コネクタは、半導体素子等の電子部品を回路基板に実装した後に機能検査を行うと、電子部品が不良であった場合に、回路基板もともに処分されることとなり、金額的な損失が大きくなってしまうという問題を回避するため開発された。検査用コネクタは、半導体素子等の電子部品を、実装時と同様のポジションで回路基板に異方導電性部材を介して接触させて機能検査を行うことで、電子部品を回路基板上に実装せずに、機能検査を実施でき、上記の問題を回避することができる。
【０００５】
このような用途に用いる異方導電性部材として、特許文献１には、「接着性絶縁材料からなるフィルム基板中に、導電性材料からなる複数の導通路が、互いに絶縁された状態で、かつ該フィルム基板を厚み方向に貫通した状態で配置され、フィルム基板の長手方向と平行な導通路の断面における形状の外周上の２点間の最大長の平均が１０〜３０μｍであり、隣接する導通路の間隔が、上記最大長の平均の０．５〜３倍であることを特徴とする異方導電性フィルム。」が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、「絶縁性樹脂よりなるフィルム基材中に、複数の導通路が、互いに絶縁されて、該フィルム基材を厚み方向に貫通し、かつ、千鳥配列で配置されている、異方導電性フィルムであって、導通路列内の導通路間距離よりも、隣り合う導通路列間での導通路間距離が小さいことを特徴とする、異方導電性フィルム。」が開示されている。
【０００７】
このような異方導電性フイルムの製造方法として、特許文献１および２には、異方導電性材料の細線を絶縁性フィルム上に挟み込んだ後、加熱及び加圧により一体化し、厚み方向にスクライブする方法が開示されている。
また、特許文献３には、レジストとマスクを用いて導電性の柱を電鋳で作製し、これに絶縁性素材を流し込み硬化させることで異方導電性フイルムを製造する方法が検討されている。
【０００８】
一方、特許文献４には、「電気的絶縁材からなる保持体と、該保持体中に互いに絶縁状態にて備えられた複数の導電部材とを有し、前記各導電部材の一端が前記保持体の一方の面において露出しており、前記各導電部材の他端が前記保持体の他方の面において露出している電気的接続部材を製造する方法において、
基体と、該基体に積層されて設けられるところの前記保持体となる絶縁層とを有する母材に対し前記絶縁層側から高エネルギビームを照射して、複数の領域において前記絶縁層の全部と前記基体の一部とを除去し、前記母材に複数の穴を形成する第１の工程と、
形成された複数の穴に、前記絶縁層の面と面一またはこの面より突出させて、前記導電部材となる導電材料を充填する第２の工程と、前記基体を除去する第３の工程と、を有することを特徴とする電気的接続部材の製造方法。」が開示されており、絶縁層として、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等の種々の材質に関する検討も行なわれている。
【０００９】
ところで、近年、半導体素子等の電子部品は、高集積化が一層進むことに伴い、電極（端子）サイズはより小さくなり、電極（端子）数はより増加し、端子間の距離もより狭くなってきている。また、狭ピッチで多数配置されている各端子の表面が本体表面よりも奥まった位置にある表面構造の電子部品も現れてきている。
そのため、このような電子部品に対応できるよう、異方導電性部材における導通路もその外径（太さ）をより小さくし、かつ、狭ピッチで配列させる必要が生じている。
しかしながら、上記特許文献１〜４等に記載されている異方導電性フイルムや電気的接続部材を製造する方法では、導通路のサイズを小さくすることは非常に困難であり、狭ピッチに対応した導電部材を高密度で充填させる方法が期待されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−０１２６１９号公報
【特許文献２】特開２００５−０８５６３４号公報
【特許文献３】特開２００２−１３４５７０号公報
【特許文献４】特開平０３−１８２０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明は、異方性導電膜を接合させる配線基板である、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、インジウムがドープされたスズ酸化物（以下ＩＴＯという）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、Ｐｄ（パラジウム）、ベリリウム（Ｂｅ）、レニウム（Ｒｅ）、等の素材に接合された、異方導電性接合パッケージ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】
【００１２】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究した結果、上記接合の温度、荷重、時間を制御することにより、導電性の信頼性に優れた異方導電性接合パッケージを開発することができた。
【００１３】
すなわち、本発明は、以下の（１）〜（９）を提供する。
（１）金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、インジウムがドープされたスズ酸化物（以下ＩＴＯという）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、Ｐｄ（パラジウム）、ベリリウム（Ｂｅ）、およびレニウム（Ｒｅ）からなる群から選択される少なくとも1つの導電素材に異方性導電膜を接合したパッケージであって、
該異方性導電膜は、絶縁性基材中に、導電性部材からなる複数の導通路が、互いに絶縁された状態で前記絶縁性基材を厚み方向に貫通し、かつ、前記各導通路の一端が前記絶縁性基材の一方の面において露出し、前記各導通路の他端が前記絶縁性基材の他方の面において露出した状態で設けられ、
前記導通路の密度が３００万個／ｍｍ2以上であり、前記絶縁性基材がマイクロポアを有するアルミニウム基板の陽極酸化皮膜からなる構造体であり、
前記マイクロポアが深さ方向に対して分岐構造をもたないことを特徴とする異方導電性接合パッケージ。
（２）前記異方性導電膜が、マイクロポア中に導電性部材を充填した領域と導電性部材を充填していない領域とをパターン化した異方性導電膜である（１）に記載の異方導電性接合パッケージ。
（３）前記絶縁性基材の厚みが１〜１０００μｍであり、前記導通路の直径が５〜５００ｎｍである、（１）または（２）に記載の異方導電性接合パッケージ。
（４）前記導電素材が、前記異方性導電膜を介して２層であり、２層の導電素材の間の異方性導電膜を含む層に接着性組成物が充填される（１）〜（３）のいずれかに記載の異方導電性接合パッケージ。
（５）前記導電素材と前記異方性導電膜とが、それぞれ２層以上交互に積層され、各導電素材層間の異方性導電膜を含む層に接着性組成物が充填される（１）〜（３）のいずれかに記載の異方導電性接合パッケージ。
（６）前記導電素材の少なくとも１層が、インターポーザの内部配線に電気的に接続し、インターポーザの一方の表面に配置された電極である（１）〜（５）のいずれかに記載の異方導電性接合パッケージ。
（７）前記異方性導電膜を前記導電素材と、または
該異方性導電膜を介して２層の導電素材とを
電気的に接続するように接合する（１）〜（６）のいずれかに記載の異方導電性接合パッケージの製造方法。
（８）上記接合方法が加熱圧着による接合であり、圧着温度が１４０℃以上８００℃以下、電極単位面積当たりの圧着圧力が1ＭＰａ以上500ＭＰａ以下、圧着時間が５秒以上１０分以下である（７）に記載の異方導電性接合パッケージの製造方法。
（９）前記加熱圧着接合中の雰囲気が10-1Pa以上の真空中である（７）または（８）に記載の異方導電性接合パッケージの製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
以下に示すように、本発明によれば、導通路の設置密度を飛躍的に向上させ、高集積化が一層進んだ半導体素子等の電子部品の異方導電性部材または検査用コネクタ等として使用することができる異方導電性接合パッケージ、および、その製造方法を提供することができる。
【００１５】
また、本発明に用いる異方性導電膜は、導電部材の密度が非常に高いことから、その接続の信頼性に優れ、かつナノオーダーの導電凸部（バンプ）が存在することから、アンカー効果並びに、接続部材への金属拡散等の影響により、より低温での圧着で信頼性の高い導電性を有する異方導電性接合パッケージの製造が可能であり、非常に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の異方導電性接合パッケージは、導電素材に異方性導電膜を接合したパッケージである。
始めに、図３、図４および図６の図面により本発明の異方導電性接合パッケージ１０の構造を説明するが、本発明はこれらの図面に記載の構造に限定されない。
【００１７】
図３（Ａ）は、本発明の異方導電性接合パッケージ１０を用いたマルチチップモジュール５８を示す斜視図である。図６は、図３Ａと同様のマルチチップモジュール５８を示す断面図である。図３（Ｂ）では、図３（Ａ）の異方導電性接合パッケージ１０を抜き出して図示する。
図６のマルチチップモジュール５８は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory)等のマルチチップモジュール５８で、貫通電極基板であるＩＣチップ５３が、ベース基板５６上に本発明の異方導電性接合パッケージ１０を介して３層電気的に接続されている。具体的には、導電素材５５である一方の電極５５ａと他方の電極５５ｂとが異方性導電膜５１を介して電気的に接続されて本発明の異方導電性接合パッケージ１０を構成する。ベース基板５６上に第一の異方導電性接合パッケージ１０が設けられ、その上に第一のＩＣチップが設けられ、その上に第二の異方導電性接合パッケージ１０、第二のＩＣチップ、第三の異方導電性接合パッケージ１０、第三のＩＣチップが設けられ、第三のＩＣチップ上には、電極５５が設けられて、これらが電気的に接続されて図６のマルチチップモジュール５８が構成される。ＩＣチップ５３等の貫通電極基板は、ＩＣチップの他に配線基板、インターポーザ等が例示できる。
【００１８】
図３Ａのマルチチップモジュール５８は、任意の対象装置の回路基板に取り付けられて電気接続を行うためのものであって、ベース（チップ）基板５６と２つのＩＣチップ５３と、本発明の異方導電性接合パッケージ１０に接続されたインターポーザ５０とを備えている。
チップ基板５６は、プリント配線基板から構成され、プリント配線基板中の図示しない電極はＩＣチップ５３と図示しない配線で電気的に接続されている。本発明の異方導電性接合パッケージ１０は、チップ基板５６上に配置され、電極５５ｂを一方の表面に有し、他方の表面に電極５５ａを備えている。電極５５ａはインターポーザ５０内の内部配線と接続された電極で、電極５５ｂの対極である。異方導電性接合パッケージ１０では、電極５５ａと電極５５ｂとが、それぞれ異方性導電膜５１の分岐構造を持たないマイクロポア１６で形成された導通路３で電気的に接続される。
【００１９】
図４は、本発明の異方導電性接合パッケージ１０をビアホール６３を形成する代わりに用いた半導体装置６５を示す断面図である。
半導体装置６５は、インターポーザ７５上に電極６４、ＩＣチップ５３を備え、ビアホール６３で他方の表面の電極５５ｂと電気的に接続する再配線層７４を備えている。
本発明の異方導電性接合パッケージ１０は、再配線層７４上に配置され、電極５５ｂを一方の表面に有し、他方の表面に電極５５ｂの対極でインターポーザ５０内の内部配線と接続された電極５５ａを備えている。
異方導電性接合パッケージ１０では、電極５５ａと電極５５ｂとが、それぞれ異方性導電膜５１の分岐構造を持たないマイクロポアで形成された導通路３で電気的に接続される。
このため、図示する再配線層７４のように煩雑な工程でビアホール６３を形成しなくても導通路３で簡易に電気的に接続することができる。
【００２０】
本発明の異方導電性接合パッケージ１０では、導電素材が、異方性導電膜を介して２層、または３層以上、多層であってもよく、各導電素材層間の異方性導電膜を含む層５２（図６で例示すると、異方性導電膜５１を介する一方の電極５５ａと他方の電極５５ｂ層との間、電極自身およびその層を含んでも含まなくても良い）に接着性組成物が充填されていても良く、されていなくても良い。多層に積層することにより放熱性を上げることができ装置の信頼性があがる。
【００２１】
次に、本発明の異方性導電膜およびその製造方法を詳細に説明する。
本発明の異方導電性導電膜は、絶縁性基材中に、導電性部材からなる複数の導通路が、互いに絶縁された状態で上記絶縁性基材を厚み方向に貫通し、かつ、上記各導通路の一端が上記絶縁性基材の一方の面において露出し、上記各導通路の他端が上記絶縁性基材の他方の面において露出した状態で設けられる異方性導電膜であって、
上記導通路の密度が３００万個／ｍｍ2以上であり、上記絶縁性基材がマイクロポアを有するアルミニウム基板の陽極酸化皮膜からなる構造体であり、
上記マイクロポアが深さ方向に対して分岐構造を持たない異方性導電膜である。
次に、本発明の異方性導電膜５１について、図１を用いて説明する。
【００２２】
図１は、本発明の異方性導電膜の好適な実施態様の一例を示す簡略図であり、図１（Ａ）は正面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の切断面線Ｉｂ−Ｉｂからみた断面図である。
本発明の異方性導電膜５１は、絶縁性基材２および導電性部材からなる複数の導通路３を備えるものである。
この導通路３は、軸線方向の長さが絶縁性基材２の厚み方向Ｚの長さ（厚み）以上で、かつ、密度が３００万個／ｍｍ2以上となるよう互いに絶縁された状態で絶縁性基材２を貫通して設けられる。
また、この導通路３は、各導通路３の一端が絶縁性基材２の一方の面において露出し、各導通路３の他端が絶縁性基材２の他方の面において露出した状態で設けられるが、図１（Ｂ）に示すように、各導通路３の一端が絶縁性基材２の一方の面２ａから突出し、各導通路３の他端が絶縁性基材２の他方の面２ｂから突出した状態で設けられるのが好ましい。即ち、各導通路３の両端は、絶縁性基材の主面である２ａおよび２ｂから突出する各突出部４ａおよび４ｂを有するのが好ましい。
更に、この導通路３は、少なくとも絶縁性基材２内の部分（以下、「基材内導通部５」ともいう。）が、異方性導電膜の絶縁性基材２の厚み方向Ｚと略平行（図１においては平行）となるように設けられるのが好ましい。
次に、絶縁性基材および導通路のぞれぞれについて、材料、寸法、形成方法等について説明する。
【００２３】
［絶縁性基材］
本発明の異方性導電膜を構成する上記絶縁性基材は、マイクロポアを有するアルミニウム基板の陽極酸化皮膜からなる構造体であり、該マイクロポアは皮膜の深さ方向に対して分岐構造を有さない構造体である。
【００２４】
従って、酸化皮膜を断面方向から観察すると、直管構造のマイクロポアのみが確認できる。従って、酸化皮膜の一方の表面の単位面積あたりのマイクロポア数Ａと、他方の表面の単位面積あたりのマイクロポア数Ｂの比率は、Ａ／Ｂ＝０．９０〜１．１０が好ましく、Ａ／Ｂ＝０．９５〜１．０５がより好ましく、Ａ／Ｂ＝０．９８〜１．０２が特に好ましい。マイクロポア数はＦＥ−ＳＥＭ等で観察し拡大して数えることで得られる。
【００２５】
また、アルミニウムの陽極酸化皮膜の素材であるアルミナは、従来公知の異方導電性フィルム等を構成する絶縁性基材（例えば、熱可塑性エラストマー等）と同様、電気抵抗率は１０14Ω・ｃｍ程度である。
【００２６】
本発明においては、上記絶縁性基材の厚み（図１（Ｂ）においては符号６で表される部分）は、１〜１０００μｍであるのが好ましく、３０〜１０００μｍ、５０〜３００μｍであるのがより好ましい。絶縁性基材の厚みがこの範囲であると、絶縁性基材の取り扱い性が良好となる。
【００２７】
また、本発明においては、上記絶縁性基材における上記導通路間の幅（図１（Ｂ）においては符号７で表される部分）は、１０ｎｍ以上であるのが好ましく、２０〜１００ｎｍであるのがより好ましく、２０〜５０ｎｍであるのが更に好ましい。絶縁性基材における導通路間の幅がこの範囲であると、絶縁性基材が絶縁性の隔壁として十分に機能する。
【００２８】
本発明においては、上記絶縁性基材は、例えば、アルミニウム基板を陽極酸化し、陽極酸化により生じたマイクロポアを貫通化することにより製造することができる。
ここで、陽極酸化および貫通化の処理工程については、後述する本発明の異方性導電膜の製造方法において詳述する。
【００２９】
マイクロポアは、下記式（ｉ）により定義される規則化度が５０％以上である異方性導電膜が好ましい。
規則化度（％）＝Ｃ／Ｄ×１００ （ｉ）
前記式（ｉ）中、Ｄは、測定範囲におけるマイクロポアの全数を表す。Ｃは、一のマイクロポアの長軸に直角方向の断面の重心を中心とし、他のマイクロポアの縁に内接する最も半径が短い円を描いた場合に、その円の内部に前記一のマイクロポア以外のマイクロポアの重心を６個含むことになる前記一のマイクロポアの測定範囲における数を表す。
【００３０】
［導通路］
本発明の異方性導電膜を構成する上記導通路は導電性部材からなるものである。
上記導電性部材は、電気抵抗率が１０3Ω・ｃｍ以下の材料であれば特に限定されず、その具体例としては、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、Ｐｄ（パラジウム）、ベリリウム（Ｂｅ）、レニウム（Ｒｅ）等が好適に例示される。
中でも、電気伝導性の観点から、銅、金、アルミニウム、ニッケルが好ましく、銅、金がより好ましい。
また、コストの観点から、導通路の上記絶縁性基材の両面から露出した面や突出した面（以下、「端面」ともいう。）の表面だけが金で形成されるのがより好ましい。
【００３１】
本発明においては、上記導通路は柱状であり、その直径（図１（Ｂ）においては符号８で表される部分）は２０〜４００ｎｍであるのが好ましく、４０〜２００ｎｍであるのがより好ましく、５０〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。導通路の直径がこの範囲であると、電気信号を流した際に十分な応答が得ることができるため、本発明の異方導電性部材を電子部品の検査用コネクタとして、より好適に用いることができる。
【００３２】
また、本発明においては、上記導通路の両端が上記絶縁性基材の両面から突出している場合、その突出した部分（図１（Ｂ）においては符号４ａおよび４ｂで表される部分。以下、「バンプ」ともいう。）の高さは、５〜５００ｎｍであるのが好ましく、１０〜２００ｎｍであるのがより好ましい。バンブの高さがこの範囲であると、電子部品の電極(パッド)部分との接合性が向上する。
【００３３】
本発明においては、上記導通路は上記絶縁性基材によって互いに絶縁された状態で存在するものであるが、その密度は３００万個／ｍｍ2以上であり、１０００万個／ｍｍ2以上であるのが好ましく、５０００万個／ｍｍ2以上であるのがより好ましく、１億個／ｍｍ2以上であるのが更に好ましい。
上記導通路の密度がこの範囲にあることにより、本発明の異方性導電膜は高集積化が一層進んだ現在においても半導体素子等の電子部品の検査用コネクタ、導電性接続部材等として使用することができる。
本発明の異方導電性接合パッケージは、上記密度の導通路を有する場合、貫通電極1個あたりの平均的な抵抗値は、５０Ω以下、好ましくは１０Ω以下、より好ましくは５Ω以下とすることが出来、この範囲であれば高集積化された電子部品の異方導電性部材として使用することができる。
【００３４】
本発明においては、隣接する各導通路の中心間距離（図１においては符号９で表される部分。以下、「ピッチ」ともいう。）は、３０〜５００ｎｍであるのが好ましく、４０〜２００ｎｍであるのがより好ましく、５０〜１４０ｎｍであるのが更に好ましい。ピッチがこの範囲であると、導通路直径と導通路間の幅（絶縁性の隔壁厚）とのバランスがとりやすい。
【００３５】
本発明においては、上記導通路は、例えば、上記絶縁性基材における貫通化したマイクロポアによる孔の内部に導電性部材である金属を充填することにより製造することができる。
ここで、金属を充填する処理工程については、後述する本発明の異方性導電膜の製造方法において詳述する。
【００３６】
本発明の異方性導電膜は、上述したように、上記絶縁性基材の厚みが１〜１０００μｍであり、かつ、上記導通路の直径が５〜５００ｎｍであるのが、高い絶縁性を維持しつつ、かつ、高密度で導通が確認できる理由から好ましい。
【００３７】
異方性導電膜は、すべてのマイクロポア中に導電性部材を充填した構造であっても良い。充填された領域と充填されていない領域がランダム混在する場合でも必要な充填されたマイクロポア数の密度があれば異方性導電膜と電極とを電気的に接合することが出来る。また、マイクロポア中に導電性部材を充填した領域と導電性部材を充填していない領域とをパターン化した異方性導電膜であってもよい。パターン化することによって不要な部分へ導電性部材を充填することが無くなりコストの低減が出来る。
【００３８】
［異方導電性接合パッケージの製造方法］
本発明の異方導電性接合パッケージは、以下の製造方法で得られる異方性導電膜に、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、ＩＴＯ、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、Ｐｄ（パラジウム）、ベリリウム（Ｂｅ）、レニウム（Ｒｅ）のいずれか１種または２種以上の導電素材を接合して製造される。
異方性導電膜の製造方法は、少なくとも、
アルミニウム基板を陽極酸化する陽極酸化処理工程、
上記陽極酸化処理工程の後に、上記陽極酸化により生じたマイクロポアによる孔を貫通化して上記絶縁性基材を得る貫通化処理工程、および、
上記貫通化処理工程の後に、得られた上記絶縁性基材における貫通化した孔の内部に導電性部材である金属を充填して異方性導電膜を得る金属充填工程、を具備する異方性導電膜の製造方法である。
次に、本発明に用いられるアルミニウム基板ならびに該アルミニウム基板に施す各処理工程について詳述する。
【００３９】
［アルミニウム基板］
本発明の製造方法に用いられるアルミニウム基板は、特に限定されず、その具体例としては、純アルミニウム板；アルミニウムを主成分とし微量の異元素を含む合金板；低純度のアルミニウム（例えば、リサイクル材料）に高純度アルミニウムを蒸着させた基板；シリコンウエハー、石英、ガラス等の表面に蒸着、スパッタ等の方法により高純度アルミニウムを被覆させた基板；アルミニウムをラミネートした樹脂基板；等が挙げられる。
【００４０】
本発明においては、アルミニウム基板のうち、後述する陽極酸化処理工程により陽極酸化皮膜を設ける表面は、アルミニウム純度が、９９．５質量％以上であるのが好ましく、９９．９質量％以上であるのがより好ましく、９９．９９質量％以上であるのが更に好ましい。アルミニウム純度が上記範囲であると、マイクロポアの直管性が十分となる。
【００４１】
また、本発明においては、アルミニウム基板のうち後述する陽極酸化処理工程を施す表面は、あらかじめ脱脂処理および鏡面仕上げ処理が施されるのが好ましい。
【００４２】
＜熱処理＞
熱処理を施す場合は、２００〜３５０℃で３０秒〜２分程度施すのが好ましい。これにより、後述する陽極酸化処理工程により生成するマイクロポアの配列の規則性が向上する。
熱処理後のアルミニウム基板は、急速に冷却するのが好ましい。冷却する方法としては、例えば、水等に直接投入する方法が挙げられる。
【００４３】
＜脱脂処理＞
脱脂処理は、酸、アルカリ、有機溶剤等を用いて、アルミニウム基板表面に付着した、ほこり、脂、樹脂等の有機成分等を溶解させて除去し、有機成分を原因とする後述の各処理における欠陥の発生を防止することを目的として行われる。
【００４４】
脱脂処理としては、具体的には、例えば、各種アルコール（例えば、メタノール等）、各種ケトン（例えば、メチルエチルケトン等）、ベンジン、揮発油等の有機溶剤を常温でアルミニウム基板表面に接触させる方法（有機溶剤法）；石けん、中性洗剤等の界面活性剤を含有する液を常温から８０℃までの温度でアルミニウム基板表面に接触させ、その後、水洗する方法（界面活性剤法）；濃度１０〜２００ｇ／Ｌの硫酸水溶液を常温から７０℃までの温度でアルミニウム基板表面に３０〜８０秒間接触させ、その後、水洗する方法；濃度５〜２０ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を常温でアルミニウム基板表面に３０秒間程度接触させつつ、アルミニウム基板表面を陰極にして電流密度１〜１０Ａ／ｄｍ2の直流電流を流して電解し、その後、濃度１００〜５００ｇ／Ｌの硝酸水溶液を接触させて中和する方法；各種公知の陽極酸化処理用電解液を常温でアルミニウム基板表面に接触させつつ、アルミニウム基板表面を陰極にして電流密度１〜１０Ａ／ｄｍ2の直流電流を流して、または、交流電流を流して電解する方法；濃度１０〜２００ｇ／Ｌのアルカリ水溶液を４０〜５０℃でアルミニウム基板表面に１５〜６０秒間接触させ、その後、濃度１００〜５００ｇ／Ｌの硝酸水溶液を接触させて中和する方法；軽油、灯油等に界面活性剤、水等を混合させた乳化液を常温から５０℃までの温度でアルミニウム基板表面に接触させ、その後、水洗する方法（乳化脱脂法）；炭酸ナトリウム、リン酸塩類、界面活性剤等の混合液を常温から５０℃までの温度でアルミニウム基板表面に３０〜１８０秒間接触させ、その後、水洗する方法（リン酸塩法）；等が挙げられる。
【００４５】
これらのうち、アルミニウム表面の脂分を除去しうる一方で、アルミニウムの溶解がほとんど起こらない観点から、有機溶剤法、界面活性剤法、乳化脱脂法、リン酸塩法が好ましい。
【００４６】
また、脱脂処理には、従来公知の脱脂剤を用いることができる。具体的には、例えば、市販されている各種脱脂剤を所定の方法で用いることにより行うことができる。
【００４７】
＜鏡面仕上げ処理＞
鏡面仕上げ処理は、アルミニウム基板の表面の凹凸をなくして、電着法等による粒子形成処理の均一性や再現性を向上させるために行われる。アルミニウム基板の表面の凹凸としては、例えば、アルミニウム基板が圧延を経て製造されたものである場合における、圧延時に発生した圧延筋が挙げられる。
本発明において、鏡面仕上げ処理は、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。例えば、機械研磨、化学研磨、電解研磨が挙げられる。
【００４８】
機械研磨としては、例えば、各種市販の研磨布で研磨する方法、市販の各種研磨剤（例えば、ダイヤ、アルミナ）とバフとを組み合わせた方法等が挙げられる。具体的には、研磨剤を用いる場合、使用する研磨剤を粗い粒子から細かい粒子へと経時的に変更して行う方法が好適に例示される。この場合、最終的に用いる研磨剤としては、＃１５００のものが好ましい。これにより、光沢度を５０％以上（圧延アルミニウムである場合、その圧延方向および幅方向ともに５０％以上）とすることができる。
【００４９】
化学研磨としては、例えば、「アルミニウムハンドブック」，第６版，（社）日本アルミニウム協会編，２００１年，ｐ．１６４−１６５に記載されている各種の方法等が挙げられる。
また、リン酸−硝酸法、Ａｌｕｐｏｌ Ｉ法、Ａｌｕｐｏｌ Ｖ法、Ａｌｃｏａ Ｒ５法、Ｈ3ＰＯ4−ＣＨ3ＣＯＯＨ−Ｃｕ法、Ｈ3ＰＯ4−ＨＮＯ3−ＣＨ3ＣＯＯＨ法が好適に例示される。中でも、リン酸−硝酸法、Ｈ3ＰＯ4−ＣＨ3ＣＯＯＨ−Ｃｕ法、Ｈ3ＰＯ4−ＨＮＯ3−ＣＨ3ＣＯＯＨ法が好ましい。
化学研磨により、光沢度を７０％以上（圧延アルミニウムである場合、その圧延方向および幅方向ともに７０％以上）とすることができる。
【００５０】
電解研磨としては、例えば、「アルミニウムハンドブック」，第６版，（社）日本アルミニウム協会編，２００１年，ｐ．１６４−１６５に記載されている各種の方法；米国特許第２７０８６５５号明細書に記載されている方法；「実務表面技術」，ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．３，１９８６年，ｐ．３２−３８に記載されている方法；等が好適に挙げられる。
電解研磨により、光沢度を７０％以上（圧延アルミニウムである場合、その圧延方向および幅方向ともに７０％以上）とすることができる。
【００５１】
これらの方法は、適宜組み合わせて用いることができる。具体的には、例えば、研磨剤を粗い粒子から細かい粒子へと経時的に変更する機械研磨を施し、その後、電解研磨を施す方法が好適に挙げられる。
【００５２】
鏡面仕上げ処理により、例えば、平均表面粗さＲaが０．１μｍ以下、光沢度５０％以上の表面を得ることができる。平均表面粗さＲaは、０．０３μｍ以下であるのが好ましく、０．０２μｍ以下であるのがより好ましい。また、光沢度は７０％以上であるのが好ましく、８０％以上であるのがより好ましい。
なお、光沢度は、圧延方向に垂直な方向において、ＪＩＳ Ｚ８７４１−１９９７の「方法３ ６０度鏡面光沢」の規定に準じて求められる正反射率である。具体的には、変角光沢度計（例えば、ＶＧ−１Ｄ、日本電色工業社製）を用いて、正反射率７０％以下の場合には入反射角度６０度で、正反射率７０％を超える場合には入反射角度２０度で、測定する。
【００５３】
［陽極酸化処理工程］
陽極酸化工程は、上記アルミニウム基板に陽極酸化処理を施すことにより、該アルミニウム基板表面にマイクロポアを有する酸化皮膜を形成する工程である。
本発明の製造方法における陽極酸化処理は、従来公知の方法を用いることができるが、アルミニウム基板の陽極酸化皮膜のマイクロポアを分岐構造を有さない構造とするため、後述する定電圧処理を用いるのが好ましい。公知の再陽極酸化処理により、一旦陽極酸化処理した後、脱膜処理により陽極酸化皮膜を除去して、アルミニウム基板の表面に規則的な窪みを形成した後、再び陽極酸化処理を施すことで、マイクロポアの規則化度がより高い陽極酸化皮膜を形成しても良い。
【００５４】
定電圧処理は、長時間（例えば、数時間から十数時間）かけて、低速で陽極酸化皮膜を形成させる。この方法においては、ポア径は電圧に依存するので、電圧を一定に制御することが必須となる。途中で電圧を変えるとマイクロポアは分岐してしまう。
【００５５】
陽極酸化処理における電解液の平均流速は、０．５〜２０．０ｍ／ｍｉｎであるのが好ましく、１．０〜１５．０ｍ／ｍｉｎであるのがより好ましく、２．０〜１０．０ｍ／ｍｉｎであるのが更に好ましい。上記範囲の流速で陽極酸化処理を行うことにより、マイクロポアを分岐構造を有さない構造で得ることができる。
また、電解液を上記条件で流動させる方法は、特に限定されないが、例えば、スターラーのような一般的なかくはん装置を使用する方法が用いられる。特に、かくはん速度をデジタル表示でコントロールできるようなスターラーを用いると、平均流速が制御できるため好ましい。このようなかくはん装置としては、例えば、「マグネティックスターラーＨＳ−５０Ｄ（ＡＳ ＯＮＥ製）」等が挙げられる。
【００５６】
陽極酸化処理は、例えば、酸濃度１〜１０質量％の溶液中で、アルミニウム基板を陽極として通電する方法を用いることができる。
陽極酸化処理に用いられる溶液としては、酸溶液であることが好ましく、硫酸、リン酸、クロム酸、シュウ酸、スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸、アミドスルホン酸、グリコール酸、酒石酸、りんご酸、クエン酸等がより好ましく、中でも硫酸、リン酸、シュウ酸が特に好ましい。これらの酸は単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５７】
陽極酸化処理の条件は、使用される電解液によって種々変化するので一概に決定され得ないが、一般的には電解液濃度０．１〜２０質量％、液温−１０〜３０℃、電流密度０．０１〜２０Ａ／ｄｍ2、電圧３〜３００Ｖ、電解時間０．５〜５０時間であるのが好ましく、電解液濃度０．５〜１５質量％、液温−５〜２５℃、電流密度０．０５〜１５Ａ／ｄｍ2、電圧５〜２５０Ｖ、電解時間１〜２５時間であるのがより好ましく、電解液濃度１〜１０質量％、液温０〜２０℃、電流密度０．１〜１０Ａ／ｄｍ2、電圧１０〜２００Ｖ、電解時間２〜２０時間であるのが更に好ましい。
【００５８】
陽極酸化処理の処理時間は、０．５分〜１６時間であるのが好ましく、１分〜１２時間であるのがより好ましく、２分〜８時間であるのが更に好ましい。
【００５９】
本発明においては、このような陽極酸化処理により形成される陽極酸化皮膜の膜厚は、１〜１０００μｍであるのが好ましく、５〜５００μｍであるのがより好ましく、１０〜３００μｍであるのが更に好ましい。
【００６０】
また、本発明においては、このような陽極酸化処理により形成される陽極酸化皮膜のマイクロポアの平均ポア密度は５０〜１５００個／μｍ2であるのが好ましい。
また、マイクロポアの占める面積率は、２０〜５０％であるのが好ましい。
ここで、マイクロポアの占める面積率は、アルミニウム表面の面積に対するマイクロポアの開口部の面積の合計の割合で定義される。
【００６１】
［貫通化処理工程］
貫通化処理工程は、上記陽極酸化処理工程の後に、陽極酸化により生じたマイクロポアによる孔を貫通化して絶縁性基材を得る工程である。
貫通化処理工程としては、具体的には、例えば、陽極酸化処理工程の後に、アルミニウム基板を溶解し、陽極酸化皮膜の底部を除去する方法；上記陽極酸化処理工程の後に、アルミニウム基板およびアルミニウム基板近傍の陽極酸化皮膜を切断する方法；等が挙げられる。次に、好適態様である前者の方法について詳述する。
【００６２】
＜アルミニウム基板の溶解＞
陽極酸化処理工程の後のアルミニウム基板の溶解は、陽極酸化皮膜（アルミナ）は溶解しにくく、アルミニウムを溶解しやすい処理液を用いる。
即ち、アルミニウム溶解速度１μｍ／分以上、好ましくは３μｍ／分以上、より好ましくは５μｍ／分以上、および、陽極酸化皮膜溶解速度０．１ｎｍ／分以下、好ましくは０．０５ｎｍ／分以下、より好ましくは０．０１ｎｍ／分以下の条件を有する処理液を用いる。
具体的には、アルミよりもイオン化傾向の低い金属化合物を少なくとも１種含み、かつ、ｐＨが４以下８以上、好ましくは３以下９以上、より好ましくは２以下１０以上の処理液を使用して浸漬処理を行う。
【００６３】
このような処理液としては、酸またはアルカリ水溶液をベースとし、例えば、マンガン、亜鉛、クロム、鉄、カドミウム、コバルト、ニッケル、スズ、鉛、アンチモン、ビスマス、銅、水銀、銀、パラジウム、白金、金の化合物（例えば、塩化白金酸）、これらのフッ化物、これらの塩化物等を配合したものであるのが好ましい。
中でも、酸水溶液ベースが好ましく、塩化物を混合するのが好ましい。
特に、塩酸水溶液に塩化水銀を混合した処理液（塩酸／塩化水銀）、塩酸水溶液に塩化銅を混合した処理液（塩酸／塩化銅）が、処理ラチチュードの観点から好ましい。
なお、このような処理液の組成は特に限定されず、例えば、臭素／メタノール混合物、臭素／エタノール混合物、王水等を用いることができる。
【００６４】
また、このような処理液の酸またはアルカリ濃度は、０．０１〜１０ｍｏｌ／Ｌが好ましく、０．０５〜５ｍｏｌ／Ｌがより好ましい。
【００６５】
更に、このような処理液を用いた処理温度は、−１０℃〜８０℃が好ましく、０℃〜６０℃が好ましい。
【００６６】
本発明においては、アルミニウム基板の溶解は、上記陽極酸化処理工程の後のアルミニウム基板を上述した処理液に接触させることにより行う。接触させる方法は、特に限定されず、例えば、浸せき法、スプレー法が挙げられる。中でも、浸せき法が好ましい。このときの接触時間としては、１０秒〜５時間が好ましく、１分〜３時間がより好ましい。
【００６７】
＜陽極酸化皮膜の底部の除去＞
アルミニウム基板を溶解した後の陽極酸化皮膜の底部の除去は、酸水溶液またはアルカリ水溶液に浸せきさせることにより行う。底部の陽極酸化皮膜が除去されることにより、マイクロポアによる孔が貫通する。
【００６８】
陽極酸化皮膜の底部の除去は、予めｐＨ緩衝液に浸漬させてマイクロポアによる孔の開口側から孔内にｐＨ緩衝液を充填した後に、開口部の逆面、即ち、陽極酸化皮膜の底部に酸水溶液またはアルカリ水溶液に接触させる方法により行うのが好ましい。
【００６９】
酸水溶液を用いる場合は、硫酸、リン酸、硝酸、塩酸等の無機酸またはこれらの混合物の水溶液を用いることが好ましい。酸水溶液の濃度は１〜１０質量％であるのが好ましい。酸水溶液の温度は、２５〜４０℃であるのが好ましい。
一方、アルカリ水溶液を用いる場合は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水酸化リチウムからなる群から選ばれる少なくとも一つのアルカリの水溶液を用いることが好ましい。アルカリ水溶液の濃度は０．１〜５質量％であるのが好ましい。アルカリ水溶液の温度は、２０〜３５℃であるのが好ましい。
【００７０】
具体的には、例えば、５０ｇ／Ｌ、４０℃のリン酸水溶液や、０．５ｇ／Ｌ、３０℃の水酸化ナトリウム水溶液または０．５ｇ／Ｌ、３０℃の水酸化カリウム水溶液が好適に用いられる。
【００７１】
酸水溶液またはアルカリ水溶液への浸せき時間は、８〜１２０分であるのが好ましく、１０〜９０分であるのがより好ましく、１５〜６０分であるのが更に好ましい。
また、予めｐＨ緩衝液に浸漬させる場合は、上述した酸／アルカリに適宜対応した緩衝液を使用する。
【００７２】
この貫通化処理工程により、アルミニウム基板およびバリア層がなくなった状態の構造物、即ち、図２（Ａ）に示される絶縁性基材２０が得られる。
【００７３】
［金属充填工程］
金属充填工程は、貫通化処理工程の後に、得られた絶縁性基材における貫通化した孔の内部に導電性部材である金属を充填して異方性導電膜を得る工程である。
ここで、充填する金属は、異方性導電膜の導通路を構成するものであり、本発明の異方性導電膜において説明したものである。
【００７４】
本発明の製造方法においては、金属の充填方法として、電解メッキ法または無電解メッキ法を用いることができる。
ここで、着色などに用いられる従来公知の電解メッキ法では、選択的に孔中に金属を高アスペクトで析出（成長）させることは困難である。これは、析出金属が孔内で消費され一定時間以上電解を行なってもメッキが成長しないためと考えられる。
【００７５】
そのため、本発明の製造方法においては、電解メッキ法により金属を充填する場合は、パルス電解または定電位電解の際に休止時間をもうける必要がある。休止時間は、１０秒以上必要で、３０〜６０秒が好ましい。
また、電解液のかくはんを促進するため、超音波を加えることも望ましい。
更に、電解電圧は、通常２０Ｖ以下であって望ましくは１０Ｖ以下であるが、使用する電解液における目的金属の析出電位を予め測定し、その電位＋１Ｖ以内で定電位電解を行なうことが好ましい。なお、定電位電解を行なう際には、サイクリックボルタンメトリを併用できるものが望ましく、Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ社、ＢＡＳ社、北斗電工社、ＩＶＩＵＭ社等のポテンショスタット装置を用いることができる。
【００７６】
メッキ液は、従来公知のメッキ液を用いることができる。
具体的には、銅を析出させる場合には硫酸銅水溶液が一般的に用いられるが、硫酸銅の濃度は、１〜３００ｇ／Ｌであるのが好ましく、１００〜２００ｇ／Ｌであるのがより好ましい。また、電解液中に塩酸を添加すると析出を促進することができる。この場合、塩酸濃度は１０〜２０ｇ／Ｌであるのが好ましい。
また、金を析出させる場合、テトラクロロ金の硫酸溶液を用い、交流電解でメッキを行なうのが望ましい。
【００７７】
なお、無電解メッキ法では、アスペクトの高いマイクロポアからなる孔中に金属を完全に充填には長時間を要するので、本発明の製造方法においては、電解メッキ法により金属を充填するのが望ましい。
【００７８】
この金属充填工程により、図２（Ｂ）に示される異方性導電膜２１が得られる。
【００７９】
マイクロポア中に導電性部材を充填した領域と導電性部材を充填していない領域とをパターン化した異方性導電膜の製造方法は、無電解メッキ、電解メッキ法においてマスクを用いてパターン化する、メッキ用の電極をパターン化する、またはメッキする必要の無いマイクロポア表面を樹脂等でふさぐ等の方法を用いることができる。
【００８０】
［表面平滑化処理］
本発明の製造方法においては、上記金属充填工程の後に、化学機械研磨処理によって表面および裏面を平滑化する表面平滑処理工程を具備するのが好ましい。
化学機械研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）処理を行うことにより、金属を充填させた後の表面および裏面の平滑化と表面に付着した余分な金属を除去することができる。
ＣＭＰ処理には、フジミインコーポレイテッド社製のＰＮＡＮＥＲＬＩＴＥ−７０００、日立化成社製のＧＰＸ ＨＳＣ８００、旭硝子（セイミケミカル）社製のＣＬ−１０００等のＣＭＰスラリーを用いることができる。
なお、陽極酸化皮膜を研磨しないようにするため、層間絶縁膜やバリアメタル用のスラリーを用いるのは好ましくない。
【００８１】
［トリミング処理］
本発明の製造方法においては、上記金属充填工程または上記ＣＭＰ処理を施した場合は上記表面平滑処理工程の後に、トリミング処理工程を具備するのが好ましい。
トリミング処理工程は、金属充填工程またはＣＭＰ処理を施した場合は表面平滑処理工程の後に、異方性導電膜表面の絶縁性基材のみを一部除去し、導通路を突出させる工程である。トリミング処理は後に説明する接合処理の直前に行うのが導通路表面に不要な酸化皮膜を作らないので好ましい。
ここで、トリミング処理は、導通路を構成する金属を溶解しない条件であれば、酸水溶液またはアルカリ水溶液に浸せきさせることにより行う。
【００８２】
酸水溶液を用いる場合は、硫酸、リン酸、硝酸、塩酸等の無機酸またはこれらの混合物の水溶液を用いることが好ましい。酸水溶液の濃度は１〜１０質量％であるのが好ましい。酸水溶液の温度は、２５〜４０℃であるのが好ましい。
一方、アルカリ水溶液を用いる場合は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水酸化リチウムからなる群から選ばれる少なくとも一つのアルカリの水溶液を用いることが好ましい。アルカリ水溶液の濃度は０．１〜５質量％であるのが好ましい。アルカリ水溶液の温度は、２０〜３５℃であるのが好ましい。
【００８３】
具体的には、例えば、５０ｇ／Ｌ、４０℃のリン酸水溶液や、０．５ｇ／Ｌ、３０℃の水酸化ナトリウム水溶液または０．５ｇ／Ｌ、３０℃の水酸化カリウム水溶液が好適に用いられる。酸化皮膜溶解処理の処理条件で施すことができる。特に、溶解速度を管理しやすいリン酸を用いるのが好ましい。
このトリミング工程により、図２（Ｃ）に示される異方導電性部材２１が得られる。
【００８４】
本発明の製造方法においては、上記トリミング処理工程に代え、またはトリミング処理の後に、図２（Ｂ）に示される導通路３の表面にのみ、更に同一のまたは異なる導電性金属を析出させる電着処理工程を具備するものであってもよい（図２（Ｄ））。
【００８５】
［保護膜形成処理］
本発明の製造方法においては、アルミナで形成された絶縁性基材が、空気中の水分との水和により、経時により孔径が変化してしまうことから、上記金属充填工程前に、保護膜形成処理を施すことが好ましい。
【００８６】
保護膜としては、Ｚｒ元素および／またはＳｉ元素を含有する無機保護膜、あるいは、水不溶性ポリマーを含有する有機保護膜が挙げられる。
【００８７】
Ｚｒ元素を有する保護膜の形成方法は特に限定されないが、例えば、ジルコニウム化合物が溶解している水溶液に直接浸せきして処理する方法が一般的である。また、保護膜の強固性と安定性の観点から、リン化合物をあわせて溶解させた水溶液を用いることが好ましい。
【００８８】
ここで、ジルコニウム化合物としては、具体的には、例えば、ジルコニウム、フッ化ジルコニウム、フッ化ジルコン酸ナトリウム、フッ化ジルコン酸カルシウム、フッ化ジルコニウム、塩化ジルコニウム、オキシ塩化ジルコニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、ジルコニウムエトキシド、ジルコニウムプロポキシド、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセチルアセトナート、テトラクロロビス（テトラヒドロフラン）ジルコニウム、ビス（メチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ジシクロペンタジエニルジルコニウムジクロリド、エチレンビス（インデニル）ジルコニウム（ＩＶ）ジクロリド等が挙げられ、中でも、フッ化ジルコン酸ナトリウムが好ましい。
また、水溶液におけるジルコニウム化合物の濃度としては、保護膜厚の均一性の観点から、０．０１〜１０ｗｔ％が好ましく、０．０５〜５ｗｔ％がより好ましい。
【００８９】
リン化合物としては、リン酸、リン酸ナトリウム、リン酸カルシウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸水素カルシウム等が挙げられ、中でも、リン酸水素ナトリウムが好ましい。
また、水溶液におけるジルコニウム化合物の濃度としては、保護膜厚の均一性の観点から、０．１〜２０ｗｔ％が好ましく、０．５〜１０ｗｔ％がより好ましい。
【００９０】
また、処理温度としては、０〜１２０℃が好ましく、２０〜１００℃がより好ましい。
【００９１】
一方、Ｓｉ元素を有する保護膜の形成方法は特に限定されないが、例えば、アルカリ金属ケイ酸塩が溶解している水溶液に直接浸せきして処理する方法が一般的である。
アルカリ金属ケイ酸塩の水溶液は、ケイ酸塩の成分である酸化ケイ素ＳｉＯ2とアルカリ金属酸化物Ｍ2Ｏの比率（一般に〔ＳｉＯ2〕／〔Ｍ2Ｏ〕のモル比で表す。）と濃度によって保護膜厚の調節が可能である。
ここで、Ｍとしては、特にナトリウム、カリウムが好適に用いられる。
また、モル比は、〔ＳｉＯ2〕／〔Ｍ2Ｏ〕が０．１〜５．０が好ましく、０．５〜３．０がより好ましい。
更に、ＳｉＯ2の含有量は、０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１０質量％がより好ましい。
【００９２】
有機保護膜としては、水不溶性ポリマーが溶解している有機溶剤に、直接浸せきしたのち、加熱処理により溶剤のみを揮発させる方法が好ましい。
水不溶性ポリマーとしては、例えば、ポリ塩化ビニリデン、ポリ（メタ）アクリロニトリル、ポリサルホン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、セロハン等が挙げられる。
また、有機溶剤としては、エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、１−メトキシ−２−プロパノール、２−メトキシエチルアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジメトキシエタン、乳酸メチル、乳酸エチル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラメチルウレア、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、γ−ブチロラクトン、トルエン等が挙げられる。
濃度としては、０．１〜５０ｗｔ％が好ましく、１〜３０ｗｔ％がより好ましい。
また、溶剤揮発時の加熱温度としては、３０〜３００℃が好ましく、５０〜２００℃がより好ましい。
【００９３】
保護膜形成処理後において、保護膜を含めた陽極酸化皮膜の膜厚は、１〜１０００μｍであるのが好ましく、１〜５００μｍであるのが更に好ましい。
【００９４】
本発明の製造方法においては、得られる異方導電性部材の用途に応じて、加熱処理を施すことにより、硬度および耐ヒートサイクル性を制御することができる。
例えば、１００℃以上で加熱することが好ましく、２００℃以上がより好ましく、４００℃以上が特に好ましい。また加熱時間としては、１０秒〜２４時間が好ましく、１分〜１２時間がより好ましく、３０分〜８時間が特に好ましい。このような加熱処理により硬度が向上し、半導体製造工程等における加熱および冷却のヒートサイクル時においても伸縮が抑制される。
【００９５】
［導電素材への接合によるパッケージ化］
本発明は、上記のようにして製造した異方性導電膜を、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、ＩＴＯ、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、Ｐｄ（パラジウム）、ベリリウム（Ｂｅ）、レニウム（Ｒｅ）のいずれか１種または２種以上の導電素材に接合して、パッケージ化し、異方導電性接合パッケージを製造する。
【００９６】
接合方式は、特に制限されないが、接合時の導電信頼性が高い観点から、圧着接合が好ましく、加熱圧着接合がより好ましい。また、超音波接合も好ましい。
［圧着接合］
圧着荷重としては、電極単位面積当たりの圧力が1ＭＰａ以上500ＭＰａ以下である事が好ましい。より好ましくは、電極単位面積当たりの圧力が100〜500ＭＰａである。この範囲より荷重が小さいと接続部の導電信頼性が低く、この範囲より荷重が大きいと異方性導電膜自体または/および電極の破損が生じ、それぞれ好ましくない。
また、圧着時間としては、５秒以上１０分以下が好ましく、１０秒以上７分以下がより好ましく、３０秒以上５分以下が特に好ましい。この範囲より時間が短いと接続部の導電信頼性が低く、この範囲より時間を長くしても接合性の顕著な向上効果はなく、それぞれ好ましくない。
【００９７】
また、接合を加熱圧着で行う場合には、上記の範囲に加えて温度により接合性を制御できる。圧着温度としては、１４０℃以上８００℃以下が好ましく、１６０℃以上５００℃以下がより好ましく、１８０℃以上３００℃以下が特に好ましい。この範囲より温度が低いと接続部の導電信頼性が低く、この範囲より温度が高いと異方性導電膜自体の破損が生じ、それぞれ好ましくない。
【００９８】
また、接合時においてその雰囲気下をより真空に近い状態で接合する方が、接合強度向上の観点から好ましい。値としては10-1Pa以下の圧力が好ましく、10-3Pa以下がより好ましく、10-5Pa以下が特に好ましい。
【００９９】
［超音波接合］
接合面に中庸な圧力を加えながら並行振動を与えることにより原子拡散を誘起させ、相互金属を原子結合して接合する。接触している金属面に局部的なスリップや弾性変形、塑性変形が起こり温度上昇するが溶接中溶融することは無い。通常接合する金属融点の35％〜50％である。溶接前の金属表面には酸化皮膜や汚れが付着しているが、初期の振動によりそれらは破壊、飛散して清浄な面同士が接触し、更に振動が継続すると原子拡散を惹起する。ウェッジリード方式、またはラテラルドライブ方式を用いることができる。
【０１００】
［導電素材の具体例］
導電素材の具体例は例えば電極であり、電極はどのような部材に形成されるものでもよいが、本発明の異方性導電膜の、一方の表面と他方の表面に接合され、さらにこの電極が、インターポーザ内の内部配線と接続された電極であるのが好ましい。
インターポーザは変換基板、再配線基板とも呼ばれ、基板内の内部配線によってその表面に接続される外部電極の配置に応じて電極の配置を任意に設計できる。電極以外のインターポーザの部材は、シリコンウエハ、ＧａＮ基板等の無機化合物、ガラス繊維含浸・エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の各種プラスチックで製造できる。電極部分は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、ＩＴＯ、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、Ｐｄ（パラジウム）、ベリリウム（Ｂｅ）、レニウム（Ｒｅ）のいずれか１種または２種以上、等で製造できる。
【０１０１】
インターポーザは本発明の異方導電性接合パッケージの一方の面に接合されていてもよいが、異方導電性接合パッケージを中間層として上下２層に接合されるのが好ましい。
図５は、インターポーザを上下２層に有する本発明の異方導電性接合パッケージの断面図を示す。図５（Ａ）は、インターポーザ５０、７５の間に異方性導電膜５１の一方の表面に電極５５ａを接合し、他方の表面に電極５５ｂを接合した本発明の異方導電性接合パッケージ１０を示す。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の２層のインターポーザの間の異方性導電膜を含む層に接着性樹脂組成物であるアンダーフィル８０が充填されている異方導電性接合パッケージ１０を示す。
【０１０２】
［接着性組成物］
接着性組成物としては、市販のものが使用でき、例えば、通称：アンダーフィル材（液体）、ＮＣＰ（ペースト状）、ＮＣＦ（フィルム状）と呼称された半導体用の接着剤が好ましい。これらの接着性組成物は線膨張係数が基板に合うように調整されており、基板との繰り返し熱応力による剥離が発生し難いので好ましい。
具体的な商品名の例：
日立化成工業(株）製 商品名 液状封止材 型番：CEL-C-3900
ナガセケムテックス(株）製 商品名 Flip Chip封止用非導電フィルム（NCF）型番：T693/R6000 series
ナガセケムテックス(株）製 Flip Chip圧接用非導電ペースト（NCP）型番：T693/UFR series
ナガセケムテックス(株）製 Flip Chip液状サイドフィル用アンダーフィル剤T693/R3000 series
スリーボンド(株）製アンダーフィル剤 商品名ＴｈｒｅｅＢｏｎｄ 型番：2202、2274、2274Ｂ
図５（Ｃ）は、図５（Ａ）の電極５５ａと５５ｂとがそれぞれ異種金属で形成されている接合部材（異方導電性接合パッケージ）を示す。
電極５５ａと５５ｂとの配置は同一であっても異なる配置であっても良いが、本発明の異方性導電膜が膜の厚さ方向に導通路を３００万個／ｍｍ2以上で有するので、電気的に接続したい電極５５ａと５５ｂの水平位置の少なくとも一部が重なっており、逆に電気的に接続してはいけない電極同士の水平位置が十分離れていることが必要である。
【０１０３】
図７に示す本発明の異方導電性接合パッケージ１０は、第一のピッチである通常ピッチ型貫通電極を有するＩＣチップ５３ａと、第二のピッチである狭ピッチ型貫通電極を有するＩＣチップ５３ｂとを電気的に接続する際に用いるものを説明する斜視図である。異方性導電膜５１は、第二のピッチである狭ピッチ型貫通電極に対応する位置にパターン化された導通路３を有し、一方の表面にＢ面電極パターン５５ｂを有する。Ｂ面電極パターンは、狭ピッチ型貫通電極を有するＩＣチップ５３ｂの表面の電極パターンであっても良いが、図７にＢ面電極パターン５５ｂとして図示するように通常ピッチ型電極と狭ピッチ型貫通電極との両方に対応する位置に電極を有していても良い。一方Ａ面電極パターン５５ａは、Ｂ面電極パターン中の通常ピッチ型電極と狭ピッチ型貫通電極とがそれぞれ対応する組として配線パターンで電極間が電気的に繋がれている構成である。この構成の異方導電性接合パッケージ１０を用いれば、異方性導電膜５１は、マイクロポア中に導電性部材を充填した領域と導電性部材を充填していない領域とがパターン化されていて、さらに、Ａ面電極パターン５５ａがピッチの異なる貫通電極間をつなぐ配線を有しているので、ピッチの異なる、例えばＩＣチップ５３ａ、５３ｂ等の素子を容易に電気的に接続して積層する事もできる。
【０１０４】
本発明の異方導電性接合パッケージは、特に、商品に価格表示や日付表示などを表示する表示ラベルのように、所定径および所定幅の巻き芯７１に巻き取られたテープ（台紙）７２の外側面に、所定寸法の異方導電性接合パッケージ１０を貼り付けた状態で供給することができる（図８参照）。
また、異方導電性接合パッケージはテープに貼り付けられているが、テープの材質は、異方導電性部材を剥した際に接着剤が異方導電性部材表面に残らないものであるのが好ましい。
この供給形態では、ユーザは、テープに貼り付けられた異方導電性接合パッケージを１枚ずつ剥がして使用することができる。
【０１０５】
また、本発明の異方導電性接合パッケージは、引き出し型の収納箱８１の中に、所定寸法の異方導電性部材１０を立てて並べて収納した状態で供給することができる（図９参照）。
また、収納箱の内部では、隣接する異方導電性接合パッケージ同士が接触するため、両者の間に緩衝材を挿入したり、個々の異方導電性接合パッケージを袋詰めするなど、隣接する異方導電性接合パッケージ同士が接触しないように収納することが望ましい。
この供給形態では、ユーザは、収納箱に収納された異方導電性接合パッケージを１枚ずつ取り出して使用することができる。
【０１０６】
また、本発明の異方導電性接合パッケージ１０は、半導体装置の供給形態のように、製造現場で多数の異方導電性接合パッケージを例えばインターポーザ２層で上下を挟んだ状態でシリコン基板上に直接製造し、半導体チップのウェハレベルチップサイズパッケージ（Wafer Level Chip Size Package）と同様、これを使用する半導体装置の寸法と略同一寸法に切断して使用できるように、あらかじめ切れ目８３を入れておくのが望ましい。（図１０参照）。異方導電性接合パッケージは、この供給形態では、ユーザは、切れ目に沿って切断して個々に分割した後、異方導電性接合パッケージを使用することができる。
【実施例】
【０１０７】
（実施例１〜１７、比較例１〜４）
（Ａ）鏡面仕上げ処理（電解研磨処理）
高純度アルミニウム基板（住友軽金属社製、純度９９．９９質量％、厚さ０．４ｍｍ）を１０ｃｍ四方の面積で陽極酸化処理できるようカットし、以下の組成の電解研磨液を用い、電圧２５Ｖ、液温度６５℃、液流速３．０ｍ／ｍｉｎの条件で電解研磨処理を施した。
陰極はカーボン電極とし、電源は、ＧＰ０１１０−３０Ｒ（高砂製作所社製）を用いた。また、電解液の流速は渦式フローモニターＦＬＭ２２−１０ＰＣＷ（ＡＳ ＯＮＥ製）を用いて計測した。
【０１０８】
（電解研磨液組成）
・８５質量％リン酸（和光純薬社製試薬） ６６０ｍＬ
・純水 １６０ｍＬ
・硫酸 １５０ｍＬ
・エチレングリコール ３０ｍＬ
【０１０９】
（Ｂ）陽極酸化処理工程
次いで、電解研磨処理後のアルミニウム基板に、０．２０ｍｏｌ／Ｌ硫酸の電解液で、電圧２０Ｖ、液温度１０℃、液流速３．０ｍ／ｍｉｎの条件で、１２時間の陽極酸化処理を施した。
なお、陽極酸化処理は、いずれも陰極はステンレス電極とし、電源はＧＰ０１１０−３０Ｒ（高砂製作所社製）を用いた。また、冷却装置にはＮｅｏＣｏｏｌ ＢＤ３６（ヤマト科学社製）、かくはん加温装置にはペアスターラー ＰＳ−１００（ＥＹＥＬＡ社製）を用いた。更に、電解液の流速は渦式フローモニターＦＬＭ２２−１０ＰＣＷ（ＡＳ ＯＮＥ製）を用いて計測した。得られたマイクロポアの規則化度は６５％であった。
【０１１０】
（Ｃ）貫通化処理工程
次いで、２０質量％塩化水銀水溶液(昇汞)に２０℃、３時間浸漬させることによりアルミニウム基板を溶解し、更に、５質量％リン酸に３０℃、３０分間浸漬させることにより陽極酸化皮膜の底部を除去し、マイクロポアを有する陽極酸化皮膜からなる構造体（絶縁性基材）を作製した。
【０１１１】
（Ｄ）加熱処理
次いで、上記で得られた構造体に、温度４００℃で１時間の加熱処理を施した。
【０１１２】
（Ｅ）金属充填処理工程
次いで、上記加熱処理後の構造体の一方の表面に銅電極を密着させ、該銅電極を陰極にし、白金を正極にして電解メッキを行なった。
硫酸銅／硫酸／塩酸＝２００／５０／１５（ｇ／Ｌ）の混合溶液を２５℃に保った状態で電解液として使用し、定電圧パルス電解を実施することにより、マイクロポアからなる孔に銅が充填された構造体（異方導電性部材）を製造した。
ここで、定電圧パルス電解は、山本鍍金社製のメッキ装置を用い、北斗電工社製の電源（ＨＺ−３０００）を用い、メッキ液中でサイクリックボルタンメトリを行なって析出電位を確認した後、皮膜側の電位を−２Ｖに設定して行った。また、定電圧パルス電解のパルス波形は矩形波であった。具体的には、電解の総処理時間が３００秒になるように、１回の電解時間が６０秒の電解処理を、各電解処理の間に４０秒の休止時間を設けて５回施した。
銅を充填した後の表面をＦＥ−ＳＥＭで観察すると、陽極酸化皮膜の表面から一部あふれるような形になっていた。
【０１１３】
（Ｆ）表面平滑化処理工程
次いで、銅が充填された構造体の表面および裏面に、ＣＭＰ処理を施した。
ＣＭＰスラリーとしては、フジミインコーポレイテッド社製のＰＮＡＮＥＲＬＩＴＥ−７０００を用いた。
【０１１４】
（Ｇ）トリミング処理
次いで、ＣＭＰ処理後の構造体をリン酸溶液に浸漬し、陽極酸化皮膜を選択的に溶解することで、導通路である銅の円柱を突出させた。
リン酸溶液は、上記貫通化処理と同じ液を使い、処理時間を５分とした。
【０１１５】
次いで、水洗し、乾燥した後に、ＦＥ−ＳＥＭで観察した。
その結果、導通路の突出部の高さ（バンプ高さ）が１０ｎｍであり、電極部サイズである導通路の直径が３０ｎｍであり、部材の厚みが１００μｍであること、および導通路は分岐構造がなく、酸化皮膜の一方の表面の単位面積あたりのマイクロポア数Ａと、別表面の単位面積あたりのマイクロポア数Ｂの比率は、Ａ／Ｂ＝１．０であることを確認した。また、導通路の密度は、６２００万個／ｍｍ2であった。
マイクロポアを有する陽極酸化皮膜からなる構造体（絶縁性基材）の絶縁抵抗を構造体の面方向で測定したところ１０14Ω・ｃｍ程度以上で十分な絶縁性を有していた。
【０１１６】
（Ｈ）接合によるパッケージ化
上記のようにして出来上がった異方性導電膜を、熱溶融樹脂（マルトー(株）製 商品名：アクアワックス）で平坦なガラスに接着し、サンプルの大きさが7ｃｍ角（サンプル面積：49ｃｍ2）になるようにダイヤモンドカッターにてカットした。40℃の温水で熱溶融樹脂を溶解除去し、大きさ7ｃｍ角の異方性導電膜を得た。
熱圧着装置 北川精機(株）製 ＨＶＨＣ-ＰＲＥＳＳ シリンダー面積201ｃｍ2を使って熱圧着試験をおこなった。
表示圧力とは装置に表示される油圧シリンダーの圧力［ＭＰａ］である。
実質圧力［ＭＰａ］＝表示圧力［ＭＰａ］×（シリンダー面積／サンプル面積）
電極単位面積あたりの圧力［ＭＰａ］＝実質圧力［ＭＰａ］×（電極総面積／サンプル面積）
製造された電極面積（配線のうち突出していて異方性導電膜と接する部分）はサンプル面積の4.2％であった。
得られた異方性導電膜に、表１記載の条件で導電素材を一方の面と他方の面とに接合し、実施例１〜１５、比較例１〜４の異方導電性接合パッケージを作製した。
【０１１７】
（実施例１６）
（Ａ）〜（Ｇ）までの各処理を実施例１と同様に行なった後、更に、絶縁性基材（陽極酸化皮膜）表面から突出した銅を金で被覆する処理を行った。
具体的には、実施例１で得られたトリミング処理後の異方導電性部材を、金の無電解メッキ液（メルプレートＡＵ−６０１、メルテックス社製）に７０℃で１０秒間浸漬させることにより、メッキを施した。
実施例１と同様にＦＥ−ＳＥＭで観察すると、突出部分は丸みを帯びており、バンプ高さは２０ｎｍ程度に増加していた。また、ＦＥ−ＳＥＭによる観察より、電極部サイズである導通路の直径が３０ｎｍであり、部材の厚みが１００μｍであること、および導通路は分岐構造がなく、酸化皮膜の一方表面の単位面積あたりのマイクロポア数Ａと、別表面の単位面積あたりのマイクロポア数Ｂの比率は、Ａ／Ｂ＝１．０であることを確認した。
その後実施例１の（Ｈ）と同様の処理を行い、実施例１６の異方導電性接合パッケージを作製した。
【０１１８】
（実施例１７）
上記（Ｂ）陽極酸化処理工程における陽極酸化処理を０．２０ｍｏｌ／Ｌシュウ酸の電解液、電圧５０Ｖ、液温度２０℃、液流速３．０ｍ／ｍｉｎの条件に変え、上記（Ｇ）トリミング処理の処理時間を１０分とした以外は、実施例１と同じ条件で処理を行い、構造体（異方導電性部材）を製造した。
実施例１と同様にＦＥ−ＳＥＭで観察すると、バンプ高さは４０ｎｍであり、電極部サイズである導通路の直径が１３０ｎｍであり、部材の厚みが９０μｍであることを確認した。
その後実施例１の（Ｈ）と同様の処理を行い、実施例１７の異方導電性接合パッケージを作製した。
【０１１９】
（実施例１８）
実施例１７と同じ条件で処理を行い、構造体（異方性導電膜）を製造した。
厚み50μｍのＳｉウエハに28μｍ角、ピッチ50μｍのＣｕからなる貫通電極を形成し、構造体（異方性導電膜）を介して4層積層させた。
熱圧着条件：電極単位面積当たりの圧力 100ＭＰａ、温度 240℃、時間3分、真空度 10-1Ｐａであった。得られた異方導電性接合パッケージにおける電気抵抗は、貫通電極１個当たり８Ωであった。
次に、スリーボンド製アンダーフィル剤 ＴｈｒｅｅＢｏｎｄ 2274Ｂを異方性導電膜を含む層の横からそれぞれ注入し、浸透させた。
熱硬化条件：８５℃、４５分間で、アンダーフィル剤を硬化した。
【０１２０】
（実施例１９）
実施例１７と同じ条件で処理を行い、構造体（異方性導電膜）を製造した。各処理を実施例１７と同様に行なった後、更に、絶縁性基材（陽極酸化皮膜）表面から突出した銅をＳｎ-Ａｇで被覆する処理を行った。
具体的には、実施例１で得られたトリミング処理後の異方性導電膜を、Ｓｎ-Ａｇの半田メッキ液（濃度：スズ金属イオン濃度２０ｇ／Ｌ、鉛金属イオン濃度１０ｇ／Ｌ及びアルカノールスルホン酸濃度１５０ｇ／Ｌ、所定量の光沢剤を添加）を用いた。
攪拌速度（4ｍ／分）、電流密度（１Ａ／ｄｍ2）により、2μｍの膜厚で半田メッキ処理を行った。厚み50μｍのＳｉウエハに28μｍ角、ピッチ50μｍのＣｕからなる貫通電極を形成し、構造体（異方性導電膜）を介して4層積層させた。
熱圧着条件：電極単位面積当たりの圧力 1ＭＰａ、温度 200℃、時間3分、真空度 10-1Ｐａであった。得られた異方導電性接合パッケージにおける電気抵抗は、貫通電極1個当たり3Ωであった。
スリーボンド製アンダーフィル剤 ＴｈｒｅｅＢｏｎｄ 2274Ｂを異方性導電膜を含む層の横からそれぞれ注入し、浸透させた。
熱硬化条件：85℃、45分間で、アンダーフィル剤を硬化した。
【０１２１】
実施例１〜１７ならびに比較例１で得られた異方性導電膜接合パッケージの配線抵抗を評価した。抵抗値が小さいほど良好であることを表す。結果を表１に示す。
配線抵抗の測定は、1個の導通部が電気的に接続していることを異方性導電膜の断面を研磨して確認できた異方性導電膜接合パッケージを用いて、直流電圧と電流とを測定して抵抗値を求め、３０回の平均値を求めた。
【０１２２】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の異方性導電膜の好適な実施態様の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の製造方法における金属充填工程等の一例を説明する模式的な端面図である。
【図３】図３（Ａ）は、本発明の異方導電性接合パッケージ１０を用いたマルチチップモジュール５８を示す斜視図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の異方導電性接合パッケージ１０を抜き出して図示する斜視図である。
【図４】本発明の異方導電性接合パッケージ１０をビアホール７１を形成する代わりに用いた半導体装置７３を示す断面図である。
【図５】インターポーザを上下２層に有する本発明の異方導電性接合パッケージの断面図を示す。図５（Ａ）〜図５（Ｃ）はそれぞれ異なる実施態様を示す。
【図６】本発明の異方導電性接合パッケージを用いたマルチチップモジュールを示す断面図である。
【図７】本発明の異方導電性接合パッケージの別の態様を示す斜視図である。
【図８】本発明の異方導電性接合パッケージの供給形態の一例を説明する模式図である。
【図９】本発明の異方導電性接合パッケージの供給形態の一例を説明する模式図である。
【図１０】本発明の異方導電性接合パッケージの供給形態の一例を説明する模式図である。
【符号の説明】
【０１２４】
２ 絶縁性基材
３ 導通路
４ａ，４ｂ 突出部
５ 基材内導通部
６ 絶縁性基材の厚み
７ 導通路間の幅
８ 導通路の直径
９ 導通路の中心間距離（ピッチ）
１０，７３ 異方導電性接合パッケージ
１２ アルミニウム基板
１４ｄ 陽極酸化皮膜
１６、１６ｄ マイクロポア
２０ 絶縁性基材
２１，５１ 異方性導電膜
５０，７５ インターポーザ
５２ 異方性導電膜を含む層
５３ ＩＣチップ
５３ａ 通常ピッチ型貫通電極を有するＩＣチップ
５３ｂ 狭ピッチ型貫通電極を有するＩＣチップ
５５ 導電素材
６５ 電極
５５ａ 電極
５５ｂ 電極
５６ ベース基板（チップ基板）
５８ マルチチップモジュール
６３ ビアホール
６４ 半導体装置
７１ 巻き芯
７２ テープ（台紙）
７４ 再配線層
８０ アンダーフィル
８１ 収納箱
８３ 切れ目
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属充填微細構造体を用いた異方性導電膜およびその製造方法に関する。詳細には、金属充填微細構造体を用いた異方性導電膜を有する異方導電性接合パッケージおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
異方導電性部材は、半導体素子等の電子部品と回路基板との間に挿入し、加圧するだけで電子部品と回路基板間の電気的接続が得られるため、半導体素子等の電子部品等の接続部材及び機能検査を行う際の検査用コネクタ等、広く使用されているほか、光伝送素材の用途としても応用が期待でき、注目度が高い部材である。
【０００３】
特に半導体素子等の電子接続部材は、そのダウンサイジング化が顕著であり、従来のワイヤーボンディングのような直接配線基板を接続するような方式では、接続の安定性を十分に保証することができない。これに代わり近年注目されているのが異方導電性部材であり、絶縁素材の皮膜中に導電部材が貫通林立したタイプや、金属球を配置したタイプのものが注目されている。
【０００４】
検査用コネクタは、半導体素子等の電子部品を回路基板に実装した後に機能検査を行うと、電子部品が不良であった場合に、回路基板もともに処分されることとなり、金額的な損失が大きくなってしまうという問題を回避するため開発された。検査用コネクタは、半導体素子等の電子部品を、実装時と同様のポジションで回路基板に異方導電性部材を介して接触させて機能検査を行うことで、電子部品を回路基板上に実装せずに、機能検査を実施でき、上記の問題を回避することができる。
【０００５】
このような用途に用いる異方導電性部材として、特許文献１には、「接着性絶縁材料からなるフィルム基板中に、導電性材料からなる複数の導通路が、互いに絶縁された状態で、かつ該フィルム基板を厚み方向に貫通した状態で配置され、フィルム基板の長手方向と平行な導通路の断面における形状の外周上の２点間の最大長の平均が１０〜３０μｍであり、隣接する導通路の間隔が、上記最大長の平均の０．５〜３倍であることを特徴とする異方導電性フィルム。」が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、「絶縁性樹脂よりなるフィルム基材中に、複数の導通路が、互いに絶縁されて、該フィルム基材を厚み方向に貫通し、かつ、千鳥配列で配置されている、異方導電性フィルムであって、導通路列内の導通路間距離よりも、隣り合う導通路列間での導通路間距離が小さいことを特徴とする、異方導電性フィルム。」が開示されている。
【０００７】
このような異方導電性フイルムの製造方法として、特許文献１および２には、異方導電性材料の細線を絶縁性フィルム上に挟み込んだ後、加熱及び加圧により一体化し、厚み方向にスクライブする方法が開示されている。
また、特許文献３には、レジストとマスクを用いて導電性の柱を電鋳で作製し、これに絶縁性素材を流し込み硬化させることで異方導電性フイルムを製造する方法が検討されている。
【０００８】
一方、特許文献４には、「電気的絶縁材からなる保持体と、該保持体中に互いに絶縁状態にて備えられた複数の導電部材とを有し、前記各導電部材の一端が前記保持体の一方の面において露出しており、前記各導電部材の他端が前記保持体の他方の面において露出している電気的接続部材を製造する方法において、
基体と、該基体に積層されて設けられるところの前記保持体となる絶縁層とを有する母材に対し前記絶縁層側から高エネルギビームを照射して、複数の領域において前記絶縁層の全部と前記基体の一部とを除去し、前記母材に複数の穴を形成する第１の工程と、
形成された複数の穴に、前記絶縁層の面と面一またはこの面より突出させて、前記導電部材となる導電材料を充填する第２の工程と、前記基体を除去する第３の工程と、を有することを特徴とする電気的接続部材の製造方法。」が開示されており、絶縁層として、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等の種々の材質に関する検討も行なわれている。
【０００９】
ところで、近年、半導体素子等の電子部品は、高集積化が一層進むことに伴い、電極（端子）サイズはより小さくなり、電極（端子）数はより増加し、端子間の距離もより狭くなってきている。また、狭ピッチで多数配置されている各端子の表面が本体表面よりも奥まった位置にある表面構造の電子部品も現れてきている。
そのため、このような電子部品に対応できるよう、異方導電性部材における導通路もその外径（太さ）をより小さくし、かつ、狭ピッチで配列させる必要が生じている。
しかしながら、上記特許文献１〜４等に記載されている異方導電性フイルムや電気的接続部材を製造する方法では、導通路のサイズを小さくすることは非常に困難であり、狭ピッチに対応した導電部材を高密度で充填させる方法が期待されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−０１２６１９号公報
【特許文献２】特開２００５−０８５６３４号公報
【特許文献３】特開２００２−１３４５７０号公報
【特許文献４】特開平０３−１８２０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明は、異方性導電膜を接合させる配線基板である、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、インジウムがドープされたスズ酸化物（以下ＩＴＯという）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、Ｐｄ（パラジウム）、ベリリウム（Ｂｅ）、レニウム（Ｒｅ）、等の素材に接合された、異方導電性接合パッケージ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】
【００１２】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究した結果、上記接合の温度、荷重、時間を制御することにより、導電性の信頼性に優れた異方導電性接合パッケージを開発することができた。
【００１３】
すなわち、本発明は、以下の（１）〜（９）を提供する。
（１）金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、インジウムがドープされたスズ酸化物（以下ＩＴＯという）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、Ｐｄ（パラジウム）、ベリリウム（Ｂｅ）、およびレニウム（Ｒｅ）からなる群から選択される少なくとも1つの導電素材に異方性導電膜を接合したパッケージであって、
該異方性導電膜は、絶縁性基材中に、導電性部材からなる複数の導通路が、互いに絶縁された状態で前記絶縁性基材を厚み方向に貫通し、かつ、前記各導通路の一端が前記絶縁性基材の一方の面において露出し、前記各導通路の他端が前記絶縁性基材の他方の面において露出した状態で設けられ、
前記導通路の密度が３００万個／ｍｍ2以上であり、前記絶縁性基材がマイクロポアを有するアルミニウム基板の陽極酸化皮膜からなる構造体であり、
前記マイクロポアが深さ方向に対して分岐構造をもたないことを特徴とする異方導電性接合パッケージ。
（２）前記異方性導電膜が、マイクロポア中に導電性部材を充填した領域と導電性部材を充填していない領域とをパターン化した異方性導電膜である（１）に記載の異方導電性接合パッケージ。
（３）前記絶縁性基材の厚みが１〜１０００μｍであり、前記導通路の直径が５〜５００ｎｍである、（１）または（２）に記載の異方導電性接合パッケージ。
（４）前記導電素材が、前記異方性導電膜を介して２層であり、２層の導電素材の間の異方性導電膜を含む層に接着性組成物が充填される（１）〜（３）のいずれかに記載の異方導電性接合パッケージ。
（５）前記導電素材と前記異方性導電膜とが、それぞれ２層以上交互に積層され、各導電素材層間の異方性導電膜を含む層に接着性組成物が充填される（１）〜（３）のいずれかに記載の異方導電性接合パッケージ。
（６）前記導電素材の少なくとも１層が、インターポーザの内部配線に電気的に接続し、インターポーザの一方の表面に配置された電極である（１）〜（５）のいずれかに記載の異方導電性接合パッケージ。
（７）前記異方性導電膜を前記導電素材と、または
該異方性導電膜を介して２層の導電素材とを
電気的に接続するように接合する（１）〜（６）のいずれかに記載の異方導電性接合パッケージの製造方法。
（８）上記接合方法が加熱圧着による接合であり、圧着温度が１４０℃以上８００℃以下、電極単位面積当たりの圧着圧力が1ＭＰａ以上500ＭＰａ以下、圧着時間が５秒以上１０分以下である（７）に記載の異方導電性接合パッケージの製造方法。
（９）前記加熱圧着接合中の雰囲気が10-1Pa以上の真空中である（７）または（８）に記載の異方導電性接合パッケージの製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
以下に示すように、本発明によれば、導通路の設置密度を飛躍的に向上させ、高集積化が一層進んだ半導体素子等の電子部品の異方導電性部材または検査用コネクタ等として使用することができる異方導電性接合パッケージ、および、その製造方法を提供することができる。
【００１５】
また、本発明に用いる異方性導電膜は、導電部材の密度が非常に高いことから、その接続の信頼性に優れ、かつナノオーダーの導電凸部（バンプ）が存在することから、アンカー効果並びに、接続部材への金属拡散等の影響により、より低温での圧着で信頼性の高い導電性を有する異方導電性接合パッケージの製造が可能であり、非常に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の異方導電性接合パッケージは、導電素材に異方性導電膜を接合したパッケージである。
始めに、図３、図４および図６の図面により本発明の異方導電性接合パッケージ１０の構造を説明するが、本発明はこれらの図面に記載の構造に限定されない。
【００１７】
図３（Ａ）は、本発明の異方導電性接合パッケージ１０を用いたマルチチップモジュール５８を示す斜視図である。図６は、図３Ａと同様のマルチチップモジュール５８を示す断面図である。図３（Ｂ）では、図３（Ａ）の異方導電性接合パッケージ１０を抜き出して図示する。
図６のマルチチップモジュール５８は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory)等のマルチチップモジュール５８で、貫通電極基板であるＩＣチップ５３が、ベース基板５６上に本発明の異方導電性接合パッケージ１０を介して３層電気的に接続されている。具体的には、導電素材５５である一方の電極５５ａと他方の電極５５ｂとが異方性導電膜５１を介して電気的に接続されて本発明の異方導電性接合パッケージ１０を構成する。ベース基板５６上に第一の異方導電性接合パッケージ１０が設けられ、その上に第一のＩＣチップが設けられ、その上に第二の異方導電性接合パッケージ１０、第二のＩＣチップ、第三の異方導電性接合パッケージ１０、第三のＩＣチップが設けられ、第三のＩＣチップ上には、電極５５が設けられて、これらが電気的に接続されて図６のマルチチップモジュール５８が構成される。ＩＣチップ５３等の貫通電極基板は、ＩＣチップの他に配線基板、インターポーザ等が例示できる。
【００１８】
図３Ａのマルチチップモジュール５８は、任意の対象装置の回路基板に取り付けられて電気接続を行うためのものであって、ベース（チップ）基板５６と２つのＩＣチップ５３と、本発明の異方導電性接合パッケージ１０に接続されたインターポーザ５０とを備えている。
チップ基板５６は、プリント配線基板から構成され、プリント配線基板中の図示しない電極はＩＣチップ５３と図示しない配線で電気的に接続されている。本発明の異方導電性接合パッケージ１０は、チップ基板５６上に配置され、電極５５ｂを一方の表面に有し、他方の表面に電極５５ａを備えている。電極５５ａはインターポーザ５０内の内部配線と接続された電極で、電極５５ｂの対極である。異方導電性接合パッケージ１０では、電極５５ａと電極５５ｂとが、それぞれ異方性導電膜５１の分岐構造を持たないマイクロポア１６で形成された導通路３で電気的に接続される。
【００１９】
図４は、本発明の異方導電性接合パッケージ１０をビアホール６３を形成する代わりに用いた半導体装置６５を示す断面図である。
半導体装置６５は、インターポーザ７５上に電極６４、ＩＣチップ５３を備え、ビアホール６３で他方の表面の電極５５ｂと電気的に接続する再配線層７４を備えている。
本発明の異方導電性接合パッケージ１０は、再配線層７４上に配置され、電極５５ｂを一方の表面に有し、他方の表面に電極５５ｂの対極でインターポーザ５０内の内部配線と接続された電極５５ａを備えている。
異方導電性接合パッケージ１０では、電極５５ａと電極５５ｂとが、それぞれ異方性導電膜５１の分岐構造を持たないマイクロポアで形成された導通路３で電気的に接続される。
このため、図示する再配線層７４のように煩雑な工程でビアホール６３を形成しなくても導通路３で簡易に電気的に接続することができる。
【００２０】
本発明の異方導電性接合パッケージ１０では、導電素材が、異方性導電膜を介して２層、または３層以上、多層であってもよく、各導電素材層間の異方性導電膜を含む層５２（図６で例示すると、異方性導電膜５１を介する一方の電極５５ａと他方の電極５５ｂ層との間、電極自身およびその層を含んでも含まなくても良い）に接着性組成物が充填されていても良く、されていなくても良い。多層に積層することにより放熱性を上げることができ装置の信頼性があがる。
【００２１】
次に、本発明の異方性導電膜およびその製造方法を詳細に説明する。
本発明の異方導電性導電膜は、絶縁性基材中に、導電性部材からなる複数の導通路が、互いに絶縁された状態で上記絶縁性基材を厚み方向に貫通し、かつ、上記各導通路の一端が上記絶縁性基材の一方の面において露出し、上記各導通路の他端が上記絶縁性基材の他方の面において露出した状態で設けられる異方性導電膜であって、
上記導通路の密度が３００万個／ｍｍ2以上であり、上記絶縁性基材がマイクロポアを有するアルミニウム基板の陽極酸化皮膜からなる構造体であり、
上記マイクロポアが深さ方向に対して分岐構造を持たない異方性導電膜である。
次に、本発明の異方性導電膜５１について、図１を用いて説明する。
【００２２】
図１は、本発明の異方性導電膜の好適な実施態様の一例を示す簡略図であり、図１（Ａ）は正面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の切断面線Ｉｂ−Ｉｂからみた断面図である。
本発明の異方性導電膜５１は、絶縁性基材２および導電性部材からなる複数の導通路３を備えるものである。
この導通路３は、軸線方向の長さが絶縁性基材２の厚み方向Ｚの長さ（厚み）以上で、かつ、密度が３００万個／ｍｍ2以上となるよう互いに絶縁された状態で絶縁性基材２を貫通して設けられる。
また、この導通路３は、各導通路３の一端が絶縁性基材２の一方の面において露出し、各導通路３の他端が絶縁性基材２の他方の面において露出した状態で設けられるが、図１（Ｂ）に示すように、各導通路３の一端が絶縁性基材２の一方の面２ａから突出し、各導通路３の他端が絶縁性基材２の他方の面２ｂから突出した状態で設けられるのが好ましい。即ち、各導通路３の両端は、絶縁性基材の主面である２ａおよび２ｂから突出する各突出部４ａおよび４ｂを有するのが好ましい。
更に、この導通路３は、少なくとも絶縁性基材２内の部分（以下、「基材内導通部５」ともいう。）が、異方性導電膜の絶縁性基材２の厚み方向Ｚと略平行（図１においては平行）となるように設けられるのが好ましい。
次に、絶縁性基材および導通路のぞれぞれについて、材料、寸法、形成方法等について説明する。
【００２３】
［絶縁性基材］
本発明の異方性導電膜を構成する上記絶縁性基材は、マイクロポアを有するアルミニウム基板の陽極酸化皮膜からなる構造体であり、該マイクロポアは皮膜の深さ方向に対して分岐構造を有さない構造体である。
【００２４】
従って、酸化皮膜を断面方向から観察すると、直管構造のマイクロポアのみが確認できる。従って、酸化皮膜の一方の表面の単位面積あたりのマイクロポア数Ａと、他方の表面の単位面積あたりのマイクロポア数Ｂの比率は、Ａ／Ｂ＝０．９０〜１．１０が好ましく、Ａ／Ｂ＝０．９５〜１．０５がより好ましく、Ａ／Ｂ＝０．９８〜１．０２が特に好ましい。マイクロポア数はＦＥ−ＳＥＭ等で観察し拡大して数えることで得られる。
【００２５】
また、アルミニウムの陽極酸化皮膜の素材であるアルミナは、従来公知の異方導電性フィルム等を構成する絶縁性基材（例えば、熱可塑性エラストマー等）と同様、電気抵抗率は１０14Ω・ｃｍ程度である。
【００２６】
本発明においては、上記絶縁性基材の厚み（図１（Ｂ）においては符号６で表される部分）は、１〜１０００μｍであるのが好ましく、３０〜１０００μｍ、５０〜３００μｍであるのがより好ましい。絶縁性基材の厚みがこの範囲であると、絶縁性基材の取り扱い性が良好となる。
【００２７】
また、本発明においては、上記絶縁性基材における上記導通路間の幅（図１（Ｂ）においては符号７で表される部分）は、１０ｎｍ以上であるのが好ましく、２０〜１００ｎｍであるのがより好ましく、２０〜５０ｎｍであるのが更に好ましい。絶縁性基材における導通路間の幅がこの範囲であると、絶縁性基材が絶縁性の隔壁として十分に機能する。
【００２８】
本発明においては、上記絶縁性基材は、例えば、アルミニウム基板を陽極酸化し、陽極酸化により生じたマイクロポアを貫通化することにより製造することができる。
ここで、陽極酸化および貫通化の処理工程については、後述する本発明の異方性導電膜の製造方法において詳述する。
【００２９】
マイクロポアは、下記式（ｉ）により定義される規則化度が５０％以上である異方性導電膜が好ましい。
規則化度（％）＝Ｃ／Ｄ×１００ （ｉ）
前記式（ｉ）中、Ｄは、測定範囲におけるマイクロポアの全数を表す。Ｃは、一のマイクロポアの長軸に直角方向の断面の重心を中心とし、他のマイクロポアの縁に内接する最も半径が短い円を描いた場合に、その円の内部に前記一のマイクロポア以外のマイクロポアの重心を６個含むことになる前記一のマイクロポアの測定範囲における数を表す。
【００３０】
［導通路］
本発明の異方性導電膜を構成する上記導通路は導電性部材からなるものである。
上記導電性部材は、電気抵抗率が１０3Ω・ｃｍ以下の材料であれば特に限定されず、その具体例としては、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、Ｐｄ（パラジウム）、ベリリウム（Ｂｅ）、レニウム（Ｒｅ）等が好適に例示される。
中でも、電気伝導性の観点から、銅、金、アルミニウム、ニッケルが好ましく、銅、金がより好ましい。
また、コストの観点から、導通路の上記絶縁性基材の両面から露出した面や突出した面（以下、「端面」ともいう。）の表面だけが金で形成されるのがより好ましい。
【００３１】
本発明においては、上記導通路は柱状であり、その直径（図１（Ｂ）においては符号８で表される部分）は２０〜４００ｎｍであるのが好ましく、４０〜２００ｎｍであるのがより好ましく、５０〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。導通路の直径がこの範囲であると、電気信号を流した際に十分な応答が得ることができるため、本発明の異方導電性部材を電子部品の検査用コネクタとして、より好適に用いることができる。
【００３２】
また、本発明においては、上記導通路の両端が上記絶縁性基材の両面から突出している場合、その突出した部分（図１（Ｂ）においては符号４ａおよび４ｂで表される部分。以下、「バンプ」ともいう。）の高さは、５〜５００ｎｍであるのが好ましく、１０〜２００ｎｍであるのがより好ましい。バンブの高さがこの範囲であると、電子部品の電極(パッド)部分との接合性が向上する。
【００３３】
本発明においては、上記導通路は上記絶縁性基材によって互いに絶縁された状態で存在するものであるが、その密度は３００万個／ｍｍ2以上であり、１０００万個／ｍｍ2以上であるのが好ましく、５０００万個／ｍｍ2以上であるのがより好ましく、１億個／ｍｍ2以上であるのが更に好ましい。
上記導通路の密度がこの範囲にあることにより、本発明の異方性導電膜は高集積化が一層進んだ現在においても半導体素子等の電子部品の検査用コネクタ、導電性接続部材等として使用することができる。
本発明の異方導電性接合パッケージは、上記密度の導通路を有する場合、貫通電極1個あたりの平均的な抵抗値は、５０Ω以下、好ましくは１０Ω以下、より好ましくは５Ω以下とすることが出来、この範囲であれば高集積化された電子部品の異方導電性部材として使用することができる。
【００３４】
本発明においては、隣接する各導通路の中心間距離（図１においては符号９で表される部分。以下、「ピッチ」ともいう。）は、３０〜５００ｎｍであるのが好ましく、４０〜２００ｎｍであるのがより好ましく、５０〜１４０ｎｍであるのが更に好ましい。ピッチがこの範囲であると、導通路直径と導通路間の幅（絶縁性の隔壁厚）とのバランスがとりやすい。
【００３５】
本発明においては、上記導通路は、例えば、上記絶縁性基材における貫通化したマイクロポアによる孔の内部に導電性部材である金属を充填することにより製造することができる。
ここで、金属を充填する処理工程については、後述する本発明の異方性導電膜の製造方法において詳述する。
【００３６】
本発明の異方性導電膜は、上述したように、上記絶縁性基材の厚みが１〜１０００μｍであり、かつ、上記導通路の直径が５〜５００ｎｍであるのが、高い絶縁性を維持しつつ、かつ、高密度で導通が確認できる理由から好ましい。
【００３７】
異方性導電膜は、すべてのマイクロポア中に導電性部材を充填した構造であっても良い。充填された領域と充填されていない領域がランダム混在する場合でも必要な充填されたマイクロポア数の密度があれば異方性導電膜と電極とを電気的に接合することが出来る。また、マイクロポア中に導電性部材を充填した領域と導電性部材を充填していない領域とをパターン化した異方性導電膜であってもよい。パターン化することによって不要な部分へ導電性部材を充填することが無くなりコストの低減が出来る。
【００３８】
［異方導電性接合パッケージの製造方法］
本発明の異方導電性接合パッケージは、以下の製造方法で得られる異方性導電膜に、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、ＩＴＯ、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、Ｐｄ（パラジウム）、ベリリウム（Ｂｅ）、レニウム（Ｒｅ）のいずれか１種または２種以上の導電素材を接合して製造される。
異方性導電膜の製造方法は、少なくとも、
アルミニウム基板を陽極酸化する陽極酸化処理工程、
上記陽極酸化処理工程の後に、上記陽極酸化により生じたマイクロポアによる孔を貫通化して上記絶縁性基材を得る貫通化処理工程、および、
上記貫通化処理工程の後に、得られた上記絶縁性基材における貫通化した孔の内部に導電性部材である金属を充填して異方性導電膜を得る金属充填工程、を具備する異方性導電膜の製造方法である。
次に、本発明に用いられるアルミニウム基板ならびに該アルミニウム基板に施す各処理工程について詳述する。
【００３９】
［アルミニウム基板］
本発明の製造方法に用いられるアルミニウム基板は、特に限定されず、その具体例としては、純アルミニウム板；アルミニウムを主成分とし微量の異元素を含む合金板；低純度のアルミニウム（例えば、リサイクル材料）に高純度アルミニウムを蒸着させた基板；シリコンウエハー、石英、ガラス等の表面に蒸着、スパッタ等の方法により高純度アルミニウムを被覆させた基板；アルミニウムをラミネートした樹脂基板；等が挙げられる。
【００４０】
本発明においては、アルミニウム基板のうち、後述する陽極酸化処理工程により陽極酸化皮膜を設ける表面は、アルミニウム純度が、９９．５質量％以上であるのが好ましく、９９．９質量％以上であるのがより好ましく、９９．９９質量％以上であるのが更に好ましい。アルミニウム純度が上記範囲であると、マイクロポアの直管性が十分となる。
【００４１】
また、本発明においては、アルミニウム基板のうち後述する陽極酸化処理工程を施す表面は、あらかじめ脱脂処理および鏡面仕上げ処理が施されるのが好ましい。
【００４２】
＜熱処理＞
熱処理を施す場合は、２００〜３５０℃で３０秒〜２分程度施すのが好ましい。これにより、後述する陽極酸化処理工程により生成するマイクロポアの配列の規則性が向上する。
熱処理後のアルミニウム基板は、急速に冷却するのが好ましい。冷却する方法としては、例えば、水等に直接投入する方法が挙げられる。
【００４３】
＜脱脂処理＞
脱脂処理は、酸、アルカリ、有機溶剤等を用いて、アルミニウム基板表面に付着した、ほこり、脂、樹脂等の有機成分等を溶解させて除去し、有機成分を原因とする後述の各処理における欠陥の発生を防止することを目的として行われる。
【００４４】
脱脂処理としては、具体的には、例えば、各種アルコール（例えば、メタノール等）、各種ケトン（例えば、メチルエチルケトン等）、ベンジン、揮発油等の有機溶剤を常温でアルミニウム基板表面に接触させる方法（有機溶剤法）；石けん、中性洗剤等の界面活性剤を含有する液を常温から８０℃までの温度でアルミニウム基板表面に接触させ、その後、水洗する方法（界面活性剤法）；濃度１０〜２００ｇ／Ｌの硫酸水溶液を常温から７０℃までの温度でアルミニウム基板表面に３０〜８０秒間接触させ、その後、水洗する方法；濃度５〜２０ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を常温でアルミニウム基板表面に３０秒間程度接触させつつ、アルミニウム基板表面を陰極にして電流密度１〜１０Ａ／ｄｍ2の直流電流を流して電解し、その後、濃度１００〜５００ｇ／Ｌの硝酸水溶液を接触させて中和する方法；各種公知の陽極酸化処理用電解液を常温でアルミニウム基板表面に接触させつつ、アルミニウム基板表面を陰極にして電流密度１〜１０Ａ／ｄｍ2の直流電流を流して、または、交流電流を流して電解する方法；濃度１０〜２００ｇ／Ｌのアルカリ水溶液を４０〜５０℃でアルミニウム基板表面に１５〜６０秒間接触させ、その後、濃度１００〜５００ｇ／Ｌの硝酸水溶液を接触させて中和する方法；軽油、灯油等に界面活性剤、水等を混合させた乳化液を常温から５０℃までの温度でアルミニウム基板表面に接触させ、その後、水洗する方法（乳化脱脂法）；炭酸ナトリウム、リン酸塩類、界面活性剤等の混合液を常温から５０℃までの温度でアルミニウム基板表面に３０〜１８０秒間接触させ、その後、水洗する方法（リン酸塩法）；等が挙げられる。
【００４５】
これらのうち、アルミニウム表面の脂分を除去しうる一方で、アルミニウムの溶解がほとんど起こらない観点から、有機溶剤法、界面活性剤法、乳化脱脂法、リン酸塩法が好ましい。
【００４６】
また、脱脂処理には、従来公知の脱脂剤を用いることができる。具体的には、例えば、市販されている各種脱脂剤を所定の方法で用いることにより行うことができる。
【００４７】
＜鏡面仕上げ処理＞
鏡面仕上げ処理は、アルミニウム基板の表面の凹凸をなくして、電着法等による粒子形成処理の均一性や再現性を向上させるために行われる。アルミニウム基板の表面の凹凸としては、例えば、アルミニウム基板が圧延を経て製造されたものである場合における、圧延時に発生した圧延筋が挙げられる。
本発明において、鏡面仕上げ処理は、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。例えば、機械研磨、化学研磨、電解研磨が挙げられる。
【００４８】
機械研磨としては、例えば、各種市販の研磨布で研磨する方法、市販の各種研磨剤（例えば、ダイヤ、アルミナ）とバフとを組み合わせた方法等が挙げられる。具体的には、研磨剤を用いる場合、使用する研磨剤を粗い粒子から細かい粒子へと経時的に変更して行う方法が好適に例示される。この場合、最終的に用いる研磨剤としては、＃１５００のものが好ましい。これにより、光沢度を５０％以上（圧延アルミニウムである場合、その圧延方向および幅方向ともに５０％以上）とすることができる。
【００４９】
化学研磨としては、例えば、「アルミニウムハンドブック」，第６版，（社）日本アルミニウム協会編，２００１年，ｐ．１６４−１６５に記載されている各種の方法等が挙げられる。
また、リン酸−硝酸法、Ａｌｕｐｏｌ Ｉ法、Ａｌｕｐｏｌ Ｖ法、Ａｌｃｏａ Ｒ５法、Ｈ3ＰＯ4−ＣＨ3ＣＯＯＨ−Ｃｕ法、Ｈ3ＰＯ4−ＨＮＯ3−ＣＨ3ＣＯＯＨ法が好適に例示される。中でも、リン酸−硝酸法、Ｈ3ＰＯ4−ＣＨ3ＣＯＯＨ−Ｃｕ法、Ｈ3ＰＯ4−ＨＮＯ3−ＣＨ3ＣＯＯＨ法が好ましい。
化学研磨により、光沢度を７０％以上（圧延アルミニウムである場合、その圧延方向および幅方向ともに７０％以上）とすることができる。
【００５０】
電解研磨としては、例えば、「アルミニウムハンドブック」，第６版，（社）日本アルミニウム協会編，２００１年，ｐ．１６４−１６５に記載されている各種の方法；米国特許第２７０８６５５号明細書に記載されている方法；「実務表面技術」，ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．３，１９８６年，ｐ．３２−３８に記載されている方法；等が好適に挙げられる。
電解研磨により、光沢度を７０％以上（圧延アルミニウムである場合、その圧延方向および幅方向ともに７０％以上）とすることができる。
【００５１】
これらの方法は、適宜組み合わせて用いることができる。具体的には、例えば、研磨剤を粗い粒子から細かい粒子へと経時的に変更する機械研磨を施し、その後、電解研磨を施す方法が好適に挙げられる。
【００５２】
鏡面仕上げ処理により、例えば、平均表面粗さＲaが０．１μｍ以下、光沢度５０％以上の表面を得ることができる。平均表面粗さＲaは、０．０３μｍ以下であるのが好ましく、０．０２μｍ以下であるのがより好ましい。また、光沢度は７０％以上であるのが好ましく、８０％以上であるのがより好ましい。
なお、光沢度は、圧延方向に垂直な方向において、ＪＩＳ Ｚ８７４１−１９９７の「方法３ ６０度鏡面光沢」の規定に準じて求められる正反射率である。具体的には、変角光沢度計（例えば、ＶＧ−１Ｄ、日本電色工業社製）を用いて、正反射率７０％以下の場合には入反射角度６０度で、正反射率７０％を超える場合には入反射角度２０度で、測定する。
【００５３】
［陽極酸化処理工程］
陽極酸化工程は、上記アルミニウム基板に陽極酸化処理を施すことにより、該アルミニウム基板表面にマイクロポアを有する酸化皮膜を形成する工程である。
本発明の製造方法における陽極酸化処理は、従来公知の方法を用いることができるが、アルミニウム基板の陽極酸化皮膜のマイクロポアを分岐構造を有さない構造とするため、後述する定電圧処理を用いるのが好ましい。公知の再陽極酸化処理により、一旦陽極酸化処理した後、脱膜処理により陽極酸化皮膜を除去して、アルミニウム基板の表面に規則的な窪みを形成した後、再び陽極酸化処理を施すことで、マイクロポアの規則化度がより高い陽極酸化皮膜を形成しても良い。
【００５４】
定電圧処理は、長時間（例えば、数時間から十数時間）かけて、低速で陽極酸化皮膜を形成させる。この方法においては、ポア径は電圧に依存するので、電圧を一定に制御することが必須となる。途中で電圧を変えるとマイクロポアは分岐してしまう。
【００５５】
陽極酸化処理における電解液の平均流速は、０．５〜２０．０ｍ／ｍｉｎであるのが好ましく、１．０〜１５．０ｍ／ｍｉｎであるのがより好ましく、２．０〜１０．０ｍ／ｍｉｎであるのが更に好ましい。上記範囲の流速で陽極酸化処理を行うことにより、マイクロポアを分岐構造を有さない構造で得ることができる。
また、電解液を上記条件で流動させる方法は、特に限定されないが、例えば、スターラーのような一般的なかくはん装置を使用する方法が用いられる。特に、かくはん速度をデジタル表示でコントロールできるようなスターラーを用いると、平均流速が制御できるため好ましい。このようなかくはん装置としては、例えば、「マグネティックスターラーＨＳ−５０Ｄ（ＡＳ ＯＮＥ製）」等が挙げられる。
【００５６】
陽極酸化処理は、例えば、酸濃度１〜１０質量％の溶液中で、アルミニウム基板を陽極として通電する方法を用いることができる。
陽極酸化処理に用いられる溶液としては、酸溶液であることが好ましく、硫酸、リン酸、クロム酸、シュウ酸、スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸、アミドスルホン酸、グリコール酸、酒石酸、りんご酸、クエン酸等がより好ましく、中でも硫酸、リン酸、シュウ酸が特に好ましい。これらの酸は単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５７】
陽極酸化処理の条件は、使用される電解液によって種々変化するので一概に決定され得ないが、一般的には電解液濃度０．１〜２０質量％、液温−１０〜３０℃、電流密度０．０１〜２０Ａ／ｄｍ2、電圧３〜３００Ｖ、電解時間０．５〜５０時間であるのが好ましく、電解液濃度０．５〜１５質量％、液温−５〜２５℃、電流密度０．０５〜１５Ａ／ｄｍ2、電圧５〜２５０Ｖ、電解時間１〜２５時間であるのがより好ましく、電解液濃度１〜１０質量％、液温０〜２０℃、電流密度０．１〜１０Ａ／ｄｍ2、電圧１０〜２００Ｖ、電解時間２〜２０時間であるのが更に好ましい。
【００５８】
陽極酸化処理の処理時間は、０．５分〜１６時間であるのが好ましく、１分〜１２時間であるのがより好ましく、２分〜８時間であるのが更に好ましい。
【００５９】
本発明においては、このような陽極酸化処理により形成される陽極酸化皮膜の膜厚は、１〜１０００μｍであるのが好ましく、５〜５００μｍであるのがより好ましく、１０〜３００μｍであるのが更に好ましい。
【００６０】
また、本発明においては、このような陽極酸化処理により形成される陽極酸化皮膜のマイクロポアの平均ポア密度は５０〜１５００個／μｍ2であるのが好ましい。
また、マイクロポアの占める面積率は、２０〜５０％であるのが好ましい。
ここで、マイクロポアの占める面積率は、アルミニウム表面の面積に対するマイクロポアの開口部の面積の合計の割合で定義される。
【００６１】
［貫通化処理工程］
貫通化処理工程は、上記陽極酸化処理工程の後に、陽極酸化により生じたマイクロポアによる孔を貫通化して絶縁性基材を得る工程である。
貫通化処理工程としては、具体的には、例えば、陽極酸化処理工程の後に、アルミニウム基板を溶解し、陽極酸化皮膜の底部を除去する方法；上記陽極酸化処理工程の後に、アルミニウム基板およびアルミニウム基板近傍の陽極酸化皮膜を切断する方法；等が挙げられる。次に、好適態様である前者の方法について詳述する。
【００６２】
＜アルミニウム基板の溶解＞
陽極酸化処理工程の後のアルミニウム基板の溶解は、陽極酸化皮膜（アルミナ）は溶解しにくく、アルミニウムを溶解しやすい処理液を用いる。
即ち、アルミニウム溶解速度１μｍ／分以上、好ましくは３μｍ／分以上、より好ましくは５μｍ／分以上、および、陽極酸化皮膜溶解速度０．１ｎｍ／分以下、好ましくは０．０５ｎｍ／分以下、より好ましくは０．０１ｎｍ／分以下の条件を有する処理液を用いる。
具体的には、アルミよりもイオン化傾向の低い金属化合物を少なくとも１種含み、かつ、ｐＨが４以下８以上、好ましくは３以下９以上、より好ましくは２以下１０以上の処理液を使用して浸漬処理を行う。
【００６３】
このような処理液としては、酸またはアルカリ水溶液をベースとし、例えば、マンガン、亜鉛、クロム、鉄、カドミウム、コバルト、ニッケル、スズ、鉛、アンチモン、ビスマス、銅、水銀、銀、パラジウム、白金、金の化合物（例えば、塩化白金酸）、これらのフッ化物、これらの塩化物等を配合したものであるのが好ましい。
中でも、酸水溶液ベースが好ましく、塩化物を混合するのが好ましい。
特に、塩酸水溶液に塩化水銀を混合した処理液（塩酸／塩化水銀）、塩酸水溶液に塩化銅を混合した処理液（塩酸／塩化銅）が、処理ラチチュードの観点から好ましい。
なお、このような処理液の組成は特に限定されず、例えば、臭素／メタノール混合物、臭素／エタノール混合物、王水等を用いることができる。
【００６４】
また、このような処理液の酸またはアルカリ濃度は、０．０１〜１０ｍｏｌ／Ｌが好ましく、０．０５〜５ｍｏｌ／Ｌがより好ましい。
【００６５】
更に、このような処理液を用いた処理温度は、−１０℃〜８０℃が好ましく、０℃〜６０℃が好ましい。
【００６６】
本発明においては、アルミニウム基板の溶解は、上記陽極酸化処理工程の後のアルミニウム基板を上述した処理液に接触させることにより行う。接触させる方法は、特に限定されず、例えば、浸せき法、スプレー法が挙げられる。中でも、浸せき法が好ましい。このときの接触時間としては、１０秒〜５時間が好ましく、１分〜３時間がより好ましい。
【００６７】
＜陽極酸化皮膜の底部の除去＞
アルミニウム基板を溶解した後の陽極酸化皮膜の底部の除去は、酸水溶液またはアルカリ水溶液に浸せきさせることにより行う。底部の陽極酸化皮膜が除去されることにより、マイクロポアによる孔が貫通する。
【００６８】
陽極酸化皮膜の底部の除去は、予めｐＨ緩衝液に浸漬させてマイクロポアによる孔の開口側から孔内にｐＨ緩衝液を充填した後に、開口部の逆面、即ち、陽極酸化皮膜の底部に酸水溶液またはアルカリ水溶液に接触させる方法により行うのが好ましい。
【００６９】
酸水溶液を用いる場合は、硫酸、リン酸、硝酸、塩酸等の無機酸またはこれらの混合物の水溶液を用いることが好ましい。酸水溶液の濃度は１〜１０質量％であるのが好ましい。酸水溶液の温度は、２５〜４０℃であるのが好ましい。
一方、アルカリ水溶液を用いる場合は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水酸化リチウムからなる群から選ばれる少なくとも一つのアルカリの水溶液を用いることが好ましい。アルカリ水溶液の濃度は０．１〜５質量％であるのが好ましい。アルカリ水溶液の温度は、２０〜３５℃であるのが好ましい。
【００７０】
具体的には、例えば、５０ｇ／Ｌ、４０℃のリン酸水溶液や、０．５ｇ／Ｌ、３０℃の水酸化ナトリウム水溶液または０．５ｇ／Ｌ、３０℃の水酸化カリウム水溶液が好適に用いられる。
【００７１】
酸水溶液またはアルカリ水溶液への浸せき時間は、８〜１２０分であるのが好ましく、１０〜９０分であるのがより好ましく、１５〜６０分であるのが更に好ましい。
また、予めｐＨ緩衝液に浸漬させる場合は、上述した酸／アルカリに適宜対応した緩衝液を使用する。
【００７２】
この貫通化処理工程により、アルミニウム基板およびバリア層がなくなった状態の構造物、即ち、図２（Ａ）に示される絶縁性基材２０が得られる。
【００７３】
［金属充填工程］
金属充填工程は、貫通化処理工程の後に、得られた絶縁性基材における貫通化した孔の内部に導電性部材である金属を充填して異方性導電膜を得る工程である。
ここで、充填する金属は、異方性導電膜の導通路を構成するものであり、本発明の異方性導電膜において説明したものである。
【００７４】
本発明の製造方法においては、金属の充填方法として、電解メッキ法または無電解メッキ法を用いることができる。
ここで、着色などに用いられる従来公知の電解メッキ法では、選択的に孔中に金属を高アスペクトで析出（成長）させることは困難である。これは、析出金属が孔内で消費され一定時間以上電解を行なってもメッキが成長しないためと考えられる。
【００７５】
そのため、本発明の製造方法においては、電解メッキ法により金属を充填する場合は、パルス電解または定電位電解の際に休止時間をもうける必要がある。休止時間は、１０秒以上必要で、３０〜６０秒が好ましい。
また、電解液のかくはんを促進するため、超音波を加えることも望ましい。
更に、電解電圧は、通常２０Ｖ以下であって望ましくは１０Ｖ以下であるが、使用する電解液における目的金属の析出電位を予め測定し、その電位＋１Ｖ以内で定電位電解を行なうことが好ましい。なお、定電位電解を行なう際には、サイクリックボルタンメトリを併用できるものが望ましく、Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ社、ＢＡＳ社、北斗電工社、ＩＶＩＵＭ社等のポテンショスタット装置を用いることができる。
【００７６】
メッキ液は、従来公知のメッキ液を用いることができる。
具体的には、銅を析出させる場合には硫酸銅水溶液が一般的に用いられるが、硫酸銅の濃度は、１〜３００ｇ／Ｌであるのが好ましく、１００〜２００ｇ／Ｌであるのがより好ましい。また、電解液中に塩酸を添加すると析出を促進することができる。この場合、塩酸濃度は１０〜２０ｇ／Ｌであるのが好ましい。
また、金を析出させる場合、テトラクロロ金の硫酸溶液を用い、交流電解でメッキを行なうのが望ましい。
【００７７】
なお、無電解メッキ法では、アスペクトの高いマイクロポアからなる孔中に金属を完全に充填には長時間を要するので、本発明の製造方法においては、電解メッキ法により金属を充填するのが望ましい。
【００７８】
この金属充填工程により、図２（Ｂ）に示される異方性導電膜２１が得られる。
【００７９】
マイクロポア中に導電性部材を充填した領域と導電性部材を充填していない領域とをパターン化した異方性導電膜の製造方法は、無電解メッキ、電解メッキ法においてマスクを用いてパターン化する、メッキ用の電極をパターン化する、またはメッキする必要の無いマイクロポア表面を樹脂等でふさぐ等の方法を用いることができる。
【００８０】
［表面平滑化処理］
本発明の製造方法においては、上記金属充填工程の後に、化学機械研磨処理によって表面および裏面を平滑化する表面平滑処理工程を具備するのが好ましい。
化学機械研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）処理を行うことにより、金属を充填させた後の表面および裏面の平滑化と表面に付着した余分な金属を除去することができる。
ＣＭＰ処理には、フジミインコーポレイテッド社製のＰＮＡＮＥＲＬＩＴＥ−７０００、日立化成社製のＧＰＸ ＨＳＣ８００、旭硝子（セイミケミカル）社製のＣＬ−１０００等のＣＭＰスラリーを用いることができる。
なお、陽極酸化皮膜を研磨しないようにするため、層間絶縁膜やバリアメタル用のスラリーを用いるのは好ましくない。
【００８１】
［トリミング処理］
本発明の製造方法においては、上記金属充填工程または上記ＣＭＰ処理を施した場合は上記表面平滑処理工程の後に、トリミング処理工程を具備するのが好ましい。
トリミング処理工程は、金属充填工程またはＣＭＰ処理を施した場合は表面平滑処理工程の後に、異方性導電膜表面の絶縁性基材のみを一部除去し、導通路を突出させる工程である。トリミング処理は後に説明する接合処理の直前に行うのが導通路表面に不要な酸化皮膜を作らないので好ましい。
ここで、トリミング処理は、導通路を構成する金属を溶解しない条件であれば、酸水溶液またはアルカリ水溶液に浸せきさせることにより行う。
【００８２】
酸水溶液を用いる場合は、硫酸、リン酸、硝酸、塩酸等の無機酸またはこれらの混合物の水溶液を用いることが好ましい。酸水溶液の濃度は１〜１０質量％であるのが好ましい。酸水溶液の温度は、２５〜４０℃であるのが好ましい。
一方、アルカリ水溶液を用いる場合は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水酸化リチウムからなる群から選ばれる少なくとも一つのアルカリの水溶液を用いることが好ましい。アルカリ水溶液の濃度は０．１〜５質量％であるのが好ましい。アルカリ水溶液の温度は、２０〜３５℃であるのが好ましい。
【００８３】
具体的には、例えば、５０ｇ／Ｌ、４０℃のリン酸水溶液や、０．５ｇ／Ｌ、３０℃の水酸化ナトリウム水溶液または０．５ｇ／Ｌ、３０℃の水酸化カリウム水溶液が好適に用いられる。酸化皮膜溶解処理の処理条件で施すことができる。特に、溶解速度を管理しやすいリン酸を用いるのが好ましい。
このトリミング工程により、図２（Ｃ）に示される異方導電性部材２１が得られる。
【００８４】
本発明の製造方法においては、上記トリミング処理工程に代え、またはトリミング処理の後に、図２（Ｂ）に示される導通路３の表面にのみ、更に同一のまたは異なる導電性金属を析出させる電着処理工程を具備するものであってもよい（図２（Ｄ））。
【００８５】
［保護膜形成処理］
本発明の製造方法においては、アルミナで形成された絶縁性基材が、空気中の水分との水和により、経時により孔径が変化してしまうことから、上記金属充填工程前に、保護膜形成処理を施すことが好ましい。
【００８６】
保護膜としては、Ｚｒ元素および／またはＳｉ元素を含有する無機保護膜、あるいは、水不溶性ポリマーを含有する有機保護膜が挙げられる。
【００８７】
Ｚｒ元素を有する保護膜の形成方法は特に限定されないが、例えば、ジルコニウム化合物が溶解している水溶液に直接浸せきして処理する方法が一般的である。また、保護膜の強固性と安定性の観点から、リン化合物をあわせて溶解させた水溶液を用いることが好ましい。
【００８８】
ここで、ジルコニウム化合物としては、具体的には、例えば、ジルコニウム、フッ化ジルコニウム、フッ化ジルコン酸ナトリウム、フッ化ジルコン酸カルシウム、フッ化ジルコニウム、塩化ジルコニウム、オキシ塩化ジルコニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、ジルコニウムエトキシド、ジルコニウムプロポキシド、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセチルアセトナート、テトラクロロビス（テトラヒドロフラン）ジルコニウム、ビス（メチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ジシクロペンタジエニルジルコニウムジクロリド、エチレンビス（インデニル）ジルコニウム（ＩＶ）ジクロリド等が挙げられ、中でも、フッ化ジルコン酸ナトリウムが好ましい。
また、水溶液におけるジルコニウム化合物の濃度としては、保護膜厚の均一性の観点から、０．０１〜１０ｗｔ％が好ましく、０．０５〜５ｗｔ％がより好ましい。
【００８９】
リン化合物としては、リン酸、リン酸ナトリウム、リン酸カルシウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸水素カルシウム等が挙げられ、中でも、リン酸水素ナトリウムが好ましい。
また、水溶液におけるジルコニウム化合物の濃度としては、保護膜厚の均一性の観点から、０．１〜２０ｗｔ％が好ましく、０．５〜１０ｗｔ％がより好ましい。
【００９０】
また、処理温度としては、０〜１２０℃が好ましく、２０〜１００℃がより好ましい。
【００９１】
一方、Ｓｉ元素を有する保護膜の形成方法は特に限定されないが、例えば、アルカリ金属ケイ酸塩が溶解している水溶液に直接浸せきして処理する方法が一般的である。
アルカリ金属ケイ酸塩の水溶液は、ケイ酸塩の成分である酸化ケイ素ＳｉＯ2とアルカリ金属酸化物Ｍ2Ｏの比率（一般に〔ＳｉＯ2〕／〔Ｍ2Ｏ〕のモル比で表す。）と濃度によって保護膜厚の調節が可能である。
ここで、Ｍとしては、特にナトリウム、カリウムが好適に用いられる。
また、モル比は、〔ＳｉＯ2〕／〔Ｍ2Ｏ〕が０．１〜５．０が好ましく、０．５〜３．０がより好ましい。
更に、ＳｉＯ2の含有量は、０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１０質量％がより好ましい。
【００９２】
有機保護膜としては、水不溶性ポリマーが溶解している有機溶剤に、直接浸せきしたのち、加熱処理により溶剤のみを揮発させる方法が好ましい。
水不溶性ポリマーとしては、例えば、ポリ塩化ビニリデン、ポリ（メタ）アクリロニトリル、ポリサルホン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、セロハン等が挙げられる。
また、有機溶剤としては、エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、１−メトキシ−２−プロパノール、２−メトキシエチルアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジメトキシエタン、乳酸メチル、乳酸エチル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラメチルウレア、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、γ−ブチロラクトン、トルエン等が挙げられる。
濃度としては、０．１〜５０ｗｔ％が好ましく、１〜３０ｗｔ％がより好ましい。
また、溶剤揮発時の加熱温度としては、３０〜３００℃が好ましく、５０〜２００℃がより好ましい。
【００９３】
保護膜形成処理後において、保護膜を含めた陽極酸化皮膜の膜厚は、１〜１０００μｍであるのが好ましく、１〜５００μｍであるのが更に好ましい。
【００９４】
本発明の製造方法においては、得られる異方導電性部材の用途に応じて、加熱処理を施すことにより、硬度および耐ヒートサイクル性を制御することができる。
例えば、１００℃以上で加熱することが好ましく、２００℃以上がより好ましく、４００℃以上が特に好ましい。また加熱時間としては、１０秒〜２４時間が好ましく、１分〜１２時間がより好ましく、３０分〜８時間が特に好ましい。このような加熱処理により硬度が向上し、半導体製造工程等における加熱および冷却のヒートサイクル時においても伸縮が抑制される。
【００９５】
［導電素材への接合によるパッケージ化］
本発明は、上記のようにして製造した異方性導電膜を、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、ＩＴＯ、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、Ｐｄ（パラジウム）、ベリリウム（Ｂｅ）、レニウム（Ｒｅ）のいずれか１種または２種以上の導電素材に接合して、パッケージ化し、異方導電性接合パッケージを製造する。
【００９６】
接合方式は、特に制限されないが、接合時の導電信頼性が高い観点から、圧着接合が好ましく、加熱圧着接合がより好ましい。また、超音波接合も好ましい。
［圧着接合］
圧着荷重としては、電極単位面積当たりの圧力が1ＭＰａ以上500ＭＰａ以下である事が好ましい。より好ましくは、電極単位面積当たりの圧力が100〜500ＭＰａである。この範囲より荷重が小さいと接続部の導電信頼性が低く、この範囲より荷重が大きいと異方性導電膜自体または/および電極の破損が生じ、それぞれ好ましくない。
また、圧着時間としては、５秒以上１０分以下が好ましく、１０秒以上７分以下がより好ましく、３０秒以上５分以下が特に好ましい。この範囲より時間が短いと接続部の導電信頼性が低く、この範囲より時間を長くしても接合性の顕著な向上効果はなく、それぞれ好ましくない。
【００９７】
また、接合を加熱圧着で行う場合には、上記の範囲に加えて温度により接合性を制御できる。圧着温度としては、１４０℃以上８００℃以下が好ましく、１６０℃以上５００℃以下がより好ましく、１８０℃以上３００℃以下が特に好ましい。この範囲より温度が低いと接続部の導電信頼性が低く、この範囲より温度が高いと異方性導電膜自体の破損が生じ、それぞれ好ましくない。
【００９８】
また、接合時においてその雰囲気下をより真空に近い状態で接合する方が、接合強度向上の観点から好ましい。値としては10-1Pa以下の圧力が好ましく、10-3Pa以下がより好ましく、10-5Pa以下が特に好ましい。
【００９９】
［超音波接合］
接合面に中庸な圧力を加えながら並行振動を与えることにより原子拡散を誘起させ、相互金属を原子結合して接合する。接触している金属面に局部的なスリップや弾性変形、塑性変形が起こり温度上昇するが溶接中溶融することは無い。通常接合する金属融点の35％〜50％である。溶接前の金属表面には酸化皮膜や汚れが付着しているが、初期の振動によりそれらは破壊、飛散して清浄な面同士が接触し、更に振動が継続すると原子拡散を惹起する。ウェッジリード方式、またはラテラルドライブ方式を用いることができる。
【０１００】
［導電素材の具体例］
導電素材の具体例は例えば電極であり、電極はどのような部材に形成されるものでもよいが、本発明の異方性導電膜の、一方の表面と他方の表面に接合され、さらにこの電極が、インターポーザ内の内部配線と接続された電極であるのが好ましい。
インターポーザは変換基板、再配線基板とも呼ばれ、基板内の内部配線によってその表面に接続される外部電極の配置に応じて電極の配置を任意に設計できる。電極以外のインターポーザの部材は、シリコンウエハ、ＧａＮ基板等の無機化合物、ガラス繊維含浸・エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の各種プラスチックで製造できる。電極部分は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、ＩＴＯ、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、Ｐｄ（パラジウム）、ベリリウム（Ｂｅ）、レニウム（Ｒｅ）のいずれか１種または２種以上、等で製造できる。
【０１０１】
インターポーザは本発明の異方導電性接合パッケージの一方の面に接合されていてもよいが、異方導電性接合パッケージを中間層として上下２層に接合されるのが好ましい。
図５は、インターポーザを上下２層に有する本発明の異方導電性接合パッケージの断面図を示す。図５（Ａ）は、インターポーザ５０、７５の間に異方性導電膜５１の一方の表面に電極５５ａを接合し、他方の表面に電極５５ｂを接合した本発明の異方導電性接合パッケージ１０を示す。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の２層のインターポーザの間の異方性導電膜を含む層に接着性樹脂組成物であるアンダーフィル８０が充填されている異方導電性接合パッケージ１０を示す。
【０１０２】
［接着性組成物］
接着性組成物としては、市販のものが使用でき、例えば、通称：アンダーフィル材（液体）、ＮＣＰ（ペースト状）、ＮＣＦ（フィルム状）と呼称された半導体用の接着剤が好ましい。これらの接着性組成物は線膨張係数が基板に合うように調整されており、基板との繰り返し熱応力による剥離が発生し難いので好ましい。
具体的な商品名の例：
日立化成工業(株）製 商品名 液状封止材 型番：CEL-C-3900
ナガセケムテックス(株）製 商品名 Flip Chip封止用非導電フィルム（NCF）型番：T693/R6000 series
ナガセケムテックス(株）製 Flip Chip圧接用非導電ペースト（NCP）型番：T693/UFR series
ナガセケムテックス(株）製 Flip Chip液状サイドフィル用アンダーフィル剤T693/R3000 series
スリーボンド(株）製アンダーフィル剤 商品名ＴｈｒｅｅＢｏｎｄ 型番：2202、2274、2274Ｂ
図５（Ｃ）は、図５（Ａ）の電極５５ａと５５ｂとがそれぞれ異種金属で形成されている接合部材（異方導電性接合パッケージ）を示す。
電極５５ａと５５ｂとの配置は同一であっても異なる配置であっても良いが、本発明の異方性導電膜が膜の厚さ方向に導通路を３００万個／ｍｍ2以上で有するので、電気的に接続したい電極５５ａと５５ｂの水平位置の少なくとも一部が重なっており、逆に電気的に接続してはいけない電極同士の水平位置が十分離れていることが必要である。
【０１０３】
図７に示す本発明の異方導電性接合パッケージ１０は、第一のピッチである通常ピッチ型貫通電極を有するＩＣチップ５３ａと、第二のピッチである狭ピッチ型貫通電極を有するＩＣチップ５３ｂとを電気的に接続する際に用いるものを説明する斜視図である。異方性導電膜５１は、第二のピッチである狭ピッチ型貫通電極に対応する位置にパターン化された導通路３を有し、一方の表面にＢ面電極パターン５５ｂを有する。Ｂ面電極パターンは、狭ピッチ型貫通電極を有するＩＣチップ５３ｂの表面の電極パターンであっても良いが、図７にＢ面電極パターン５５ｂとして図示するように通常ピッチ型電極と狭ピッチ型貫通電極との両方に対応する位置に電極を有していても良い。一方Ａ面電極パターン５５ａは、Ｂ面電極パターン中の通常ピッチ型電極と狭ピッチ型貫通電極とがそれぞれ対応する組として配線パターンで電極間が電気的に繋がれている構成である。この構成の異方導電性接合パッケージ１０を用いれば、異方性導電膜５１は、マイクロポア中に導電性部材を充填した領域と導電性部材を充填していない領域とがパターン化されていて、さらに、Ａ面電極パターン５５ａがピッチの異なる貫通電極間をつなぐ配線を有しているので、ピッチの異なる、例えばＩＣチップ５３ａ、５３ｂ等の素子を容易に電気的に接続して積層する事もできる。
【０１０４】
本発明の異方導電性接合パッケージは、特に、商品に価格表示や日付表示などを表示する表示ラベルのように、所定径および所定幅の巻き芯７１に巻き取られたテープ（台紙）７２の外側面に、所定寸法の異方導電性接合パッケージ１０を貼り付けた状態で供給することができる（図８参照）。
また、異方導電性接合パッケージはテープに貼り付けられているが、テープの材質は、異方導電性部材を剥した際に接着剤が異方導電性部材表面に残らないものであるのが好ましい。
この供給形態では、ユーザは、テープに貼り付けられた異方導電性接合パッケージを１枚ずつ剥がして使用することができる。
【０１０５】
また、本発明の異方導電性接合パッケージは、引き出し型の収納箱８１の中に、所定寸法の異方導電性部材１０を立てて並べて収納した状態で供給することができる（図９参照）。
また、収納箱の内部では、隣接する異方導電性接合パッケージ同士が接触するため、両者の間に緩衝材を挿入したり、個々の異方導電性接合パッケージを袋詰めするなど、隣接する異方導電性接合パッケージ同士が接触しないように収納することが望ましい。
この供給形態では、ユーザは、収納箱に収納された異方導電性接合パッケージを１枚ずつ取り出して使用することができる。
【０１０６】
また、本発明の異方導電性接合パッケージ１０は、半導体装置の供給形態のように、製造現場で多数の異方導電性接合パッケージを例えばインターポーザ２層で上下を挟んだ状態でシリコン基板上に直接製造し、半導体チップのウェハレベルチップサイズパッケージ（Wafer Level Chip Size Package）と同様、これを使用する半導体装置の寸法と略同一寸法に切断して使用できるように、あらかじめ切れ目８３を入れておくのが望ましい。（図１０参照）。異方導電性接合パッケージは、この供給形態では、ユーザは、切れ目に沿って切断して個々に分割した後、異方導電性接合パッケージを使用することができる。
【実施例】
【０１０７】
（実施例１〜１７、比較例１〜４）
（Ａ）鏡面仕上げ処理（電解研磨処理）
高純度アルミニウム基板（住友軽金属社製、純度９９．９９質量％、厚さ０．４ｍｍ）を１０ｃｍ四方の面積で陽極酸化処理できるようカットし、以下の組成の電解研磨液を用い、電圧２５Ｖ、液温度６５℃、液流速３．０ｍ／ｍｉｎの条件で電解研磨処理を施した。
陰極はカーボン電極とし、電源は、ＧＰ０１１０−３０Ｒ（高砂製作所社製）を用いた。また、電解液の流速は渦式フローモニターＦＬＭ２２−１０ＰＣＷ（ＡＳ ＯＮＥ製）を用いて計測した。
【０１０８】
（電解研磨液組成）
・８５質量％リン酸（和光純薬社製試薬） ６６０ｍＬ
・純水 １６０ｍＬ
・硫酸 １５０ｍＬ
・エチレングリコール ３０ｍＬ
【０１０９】
（Ｂ）陽極酸化処理工程
次いで、電解研磨処理後のアルミニウム基板に、０．２０ｍｏｌ／Ｌ硫酸の電解液で、電圧２０Ｖ、液温度１０℃、液流速３．０ｍ／ｍｉｎの条件で、１２時間の陽極酸化処理を施した。
なお、陽極酸化処理は、いずれも陰極はステンレス電極とし、電源はＧＰ０１１０−３０Ｒ（高砂製作所社製）を用いた。また、冷却装置にはＮｅｏＣｏｏｌ ＢＤ３６（ヤマト科学社製）、かくはん加温装置にはペアスターラー ＰＳ−１００（ＥＹＥＬＡ社製）を用いた。更に、電解液の流速は渦式フローモニターＦＬＭ２２−１０ＰＣＷ（ＡＳ ＯＮＥ製）を用いて計測した。得られたマイクロポアの規則化度は６５％であった。
【０１１０】
（Ｃ）貫通化処理工程
次いで、２０質量％塩化水銀水溶液(昇汞)に２０℃、３時間浸漬させることによりアルミニウム基板を溶解し、更に、５質量％リン酸に３０℃、３０分間浸漬させることにより陽極酸化皮膜の底部を除去し、マイクロポアを有する陽極酸化皮膜からなる構造体（絶縁性基材）を作製した。
【０１１１】
（Ｄ）加熱処理
次いで、上記で得られた構造体に、温度４００℃で１時間の加熱処理を施した。
【０１１２】
（Ｅ）金属充填処理工程
次いで、上記加熱処理後の構造体の一方の表面に銅電極を密着させ、該銅電極を陰極にし、白金を正極にして電解メッキを行なった。
硫酸銅／硫酸／塩酸＝２００／５０／１５（ｇ／Ｌ）の混合溶液を２５℃に保った状態で電解液として使用し、定電圧パルス電解を実施することにより、マイクロポアからなる孔に銅が充填された構造体（異方導電性部材）を製造した。
ここで、定電圧パルス電解は、山本鍍金社製のメッキ装置を用い、北斗電工社製の電源（ＨＺ−３０００）を用い、メッキ液中でサイクリックボルタンメトリを行なって析出電位を確認した後、皮膜側の電位を−２Ｖに設定して行った。また、定電圧パルス電解のパルス波形は矩形波であった。具体的には、電解の総処理時間が３００秒になるように、１回の電解時間が６０秒の電解処理を、各電解処理の間に４０秒の休止時間を設けて５回施した。
銅を充填した後の表面をＦＥ−ＳＥＭで観察すると、陽極酸化皮膜の表面から一部あふれるような形になっていた。
【０１１３】
（Ｆ）表面平滑化処理工程
次いで、銅が充填された構造体の表面および裏面に、ＣＭＰ処理を施した。
ＣＭＰスラリーとしては、フジミインコーポレイテッド社製のＰＮＡＮＥＲＬＩＴＥ−７０００を用いた。
【０１１４】
（Ｇ）トリミング処理
次いで、ＣＭＰ処理後の構造体をリン酸溶液に浸漬し、陽極酸化皮膜を選択的に溶解することで、導通路である銅の円柱を突出させた。
リン酸溶液は、上記貫通化処理と同じ液を使い、処理時間を５分とした。
【０１１５】
次いで、水洗し、乾燥した後に、ＦＥ−ＳＥＭで観察した。
その結果、導通路の突出部の高さ（バンプ高さ）が１０ｎｍであり、電極部サイズである導通路の直径が３０ｎｍであり、部材の厚みが１００μｍであること、および導通路は分岐構造がなく、酸化皮膜の一方の表面の単位面積あたりのマイクロポア数Ａと、別表面の単位面積あたりのマイクロポア数Ｂの比率は、Ａ／Ｂ＝１．０であることを確認した。また、導通路の密度は、６２００万個／ｍｍ2であった。
マイクロポアを有する陽極酸化皮膜からなる構造体（絶縁性基材）の絶縁抵抗を構造体の面方向で測定したところ１０14Ω・ｃｍ程度以上で十分な絶縁性を有していた。
【０１１６】
（Ｈ）接合によるパッケージ化
上記のようにして出来上がった異方性導電膜を、熱溶融樹脂（マルトー(株）製 商品名：アクアワックス）で平坦なガラスに接着し、サンプルの大きさが7ｃｍ角（サンプル面積：49ｃｍ2）になるようにダイヤモンドカッターにてカットした。40℃の温水で熱溶融樹脂を溶解除去し、大きさ7ｃｍ角の異方性導電膜を得た。
熱圧着装置 北川精機(株）製 ＨＶＨＣ-ＰＲＥＳＳ シリンダー面積201ｃｍ2を使って熱圧着試験をおこなった。
表示圧力とは装置に表示される油圧シリンダーの圧力［ＭＰａ］である。
実質圧力［ＭＰａ］＝表示圧力［ＭＰａ］×（シリンダー面積／サンプル面積）
電極単位面積あたりの圧力［ＭＰａ］＝実質圧力［ＭＰａ］×（電極総面積／サンプル面積）
製造された電極面積（配線のうち突出していて異方性導電膜と接する部分）はサンプル面積の4.2％であった。
得られた異方性導電膜に、表１記載の条件で導電素材を一方の面と他方の面とに接合し、実施例１〜１５、比較例１〜４の異方導電性接合パッケージを作製した。
【０１１７】
（実施例１６）
（Ａ）〜（Ｇ）までの各処理を実施例１と同様に行なった後、更に、絶縁性基材（陽極酸化皮膜）表面から突出した銅を金で被覆する処理を行った。
具体的には、実施例１で得られたトリミング処理後の異方導電性部材を、金の無電解メッキ液（メルプレートＡＵ−６０１、メルテックス社製）に７０℃で１０秒間浸漬させることにより、メッキを施した。
実施例１と同様にＦＥ−ＳＥＭで観察すると、突出部分は丸みを帯びており、バンプ高さは２０ｎｍ程度に増加していた。また、ＦＥ−ＳＥＭによる観察より、電極部サイズである導通路の直径が３０ｎｍであり、部材の厚みが１００μｍであること、および導通路は分岐構造がなく、酸化皮膜の一方表面の単位面積あたりのマイクロポア数Ａと、別表面の単位面積あたりのマイクロポア数Ｂの比率は、Ａ／Ｂ＝１．０であることを確認した。
その後実施例１の（Ｈ）と同様の処理を行い、実施例１６の異方導電性接合パッケージを作製した。
【０１１８】
（実施例１７）
上記（Ｂ）陽極酸化処理工程における陽極酸化処理を０．２０ｍｏｌ／Ｌシュウ酸の電解液、電圧５０Ｖ、液温度２０℃、液流速３．０ｍ／ｍｉｎの条件に変え、上記（Ｇ）トリミング処理の処理時間を１０分とした以外は、実施例１と同じ条件で処理を行い、構造体（異方導電性部材）を製造した。
実施例１と同様にＦＥ−ＳＥＭで観察すると、バンプ高さは４０ｎｍであり、電極部サイズである導通路の直径が１３０ｎｍであり、部材の厚みが９０μｍであることを確認した。
その後実施例１の（Ｈ）と同様の処理を行い、実施例１７の異方導電性接合パッケージを作製した。
【０１１９】
（実施例１８）
実施例１７と同じ条件で処理を行い、構造体（異方性導電膜）を製造した。
厚み50μｍのＳｉウエハに28μｍ角、ピッチ50μｍのＣｕからなる貫通電極を形成し、構造体（異方性導電膜）を介して4層積層させた。
熱圧着条件：電極単位面積当たりの圧力 100ＭＰａ、温度 240℃、時間3分、真空度 10-1Ｐａであった。得られた異方導電性接合パッケージにおける電気抵抗は、貫通電極１個当たり８Ωであった。
次に、スリーボンド製アンダーフィル剤 ＴｈｒｅｅＢｏｎｄ 2274Ｂを異方性導電膜を含む層の横からそれぞれ注入し、浸透させた。
熱硬化条件：８５℃、４５分間で、アンダーフィル剤を硬化した。
【０１２０】
（実施例１９）
実施例１７と同じ条件で処理を行い、構造体（異方性導電膜）を製造した。各処理を実施例１７と同様に行なった後、更に、絶縁性基材（陽極酸化皮膜）表面から突出した銅をＳｎ-Ａｇで被覆する処理を行った。
具体的には、実施例１で得られたトリミング処理後の異方性導電膜を、Ｓｎ-Ａｇの半田メッキ液（濃度：スズ金属イオン濃度２０ｇ／Ｌ、鉛金属イオン濃度１０ｇ／Ｌ及びアルカノールスルホン酸濃度１５０ｇ／Ｌ、所定量の光沢剤を添加）を用いた。
攪拌速度（4ｍ／分）、電流密度（１Ａ／ｄｍ2）により、2μｍの膜厚で半田メッキ処理を行った。厚み50μｍのＳｉウエハに28μｍ角、ピッチ50μｍのＣｕからなる貫通電極を形成し、構造体（異方性導電膜）を介して4層積層させた。
熱圧着条件：電極単位面積当たりの圧力 1ＭＰａ、温度 200℃、時間3分、真空度 10-1Ｐａであった。得られた異方導電性接合パッケージにおける電気抵抗は、貫通電極1個当たり3Ωであった。
スリーボンド製アンダーフィル剤 ＴｈｒｅｅＢｏｎｄ 2274Ｂを異方性導電膜を含む層の横からそれぞれ注入し、浸透させた。
熱硬化条件：85℃、45分間で、アンダーフィル剤を硬化した。
【０１２１】
実施例１〜１７ならびに比較例１で得られた異方性導電膜接合パッケージの配線抵抗を評価した。抵抗値が小さいほど良好であることを表す。結果を表１に示す。
配線抵抗の測定は、1個の導通部が電気的に接続していることを異方性導電膜の断面を研磨して確認できた異方性導電膜接合パッケージを用いて、直流電圧と電流とを測定して抵抗値を求め、３０回の平均値を求めた。
【０１２２】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の異方性導電膜の好適な実施態様の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の製造方法における金属充填工程等の一例を説明する模式的な端面図である。
【図３】図３（Ａ）は、本発明の異方導電性接合パッケージ１０を用いたマルチチップモジュール５８を示す斜視図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の異方導電性接合パッケージ１０を抜き出して図示する斜視図である。
【図４】本発明の異方導電性接合パッケージ１０をビアホール７１を形成する代わりに用いた半導体装置７３を示す断面図である。
【図５】インターポーザを上下２層に有する本発明の異方導電性接合パッケージの断面図を示す。図５（Ａ）〜図５（Ｃ）はそれぞれ異なる実施態様を示す。
【図６】本発明の異方導電性接合パッケージを用いたマルチチップモジュールを示す断面図である。
【図７】本発明の異方導電性接合パッケージの別の態様を示す斜視図である。
【図８】本発明の異方導電性接合パッケージの供給形態の一例を説明する模式図である。
【図９】本発明の異方導電性接合パッケージの供給形態の一例を説明する模式図である。
【図１０】本発明の異方導電性接合パッケージの供給形態の一例を説明する模式図である。
【符号の説明】
【０１２４】
２ 絶縁性基材
３ 導通路
４ａ，４ｂ 突出部
５ 基材内導通部
６ 絶縁性基材の厚み
７ 導通路間の幅
８ 導通路の直径
９ 導通路の中心間距離（ピッチ）
１０，７３ 異方導電性接合パッケージ
１２ アルミニウム基板
１４ｄ 陽極酸化皮膜
１６、１６ｄ マイクロポア
２０ 絶縁性基材
２１，５１ 異方性導電膜
５０，７５ インターポーザ
５２ 異方性導電膜を含む層
５３ ＩＣチップ
５３ａ 通常ピッチ型貫通電極を有するＩＣチップ
５３ｂ 狭ピッチ型貫通電極を有するＩＣチップ
５５ 導電素材
６５ 電極
５５ａ 電極
５５ｂ 電極
５６ ベース基板（チップ基板）
５８ マルチチップモジュール
６３ ビアホール
６４ 半導体装置
７１ 巻き芯
７２ テープ（台紙）
７４ 再配線層
８０ アンダーフィル
８１ 収納箱
８３ 切れ目
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、インジウムがドープされたスズ酸化物（以下ＩＴＯという）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、Ｐｄ（パラジウム）、ベリリウム（Ｂｅ）、およびレニウム（Ｒｅ）からなる群から選択される少なくとも1つの導電素材に異方性導電膜を接合したパッケージであって、
該異方性導電膜は、絶縁性基材中に、導電性部材からなる複数の導通路が、互いに絶縁された状態で前記絶縁性基材を厚み方向に貫通し、かつ、前記各導通路の一端が前記絶縁性基材の一方の面において露出し、前記各導通路の他端が前記絶縁性基材の他方の面において露出した状態で設けられ、
前記導通路の密度が３００万個／ｍｍ2以上であり、前記絶縁性基材がマイクロポアを有するアルミニウム基板の陽極酸化皮膜からなる構造体であり、
前記マイクロポアが深さ方向に対して分岐構造をもたないことを特徴とする異方導電性接合パッケージ。
【請求項２】
前記異方性導電膜が、マイクロポア中に導電性部材を充填した領域と導電性部材を充填していない領域とをパターン化した異方性導電膜である請求項1に記載の異方導電性接合パッケージ。
【請求項３】
前記絶縁性基材の厚みが１〜１０００μｍであり、前記導通路の直径が５〜５００ｎｍである、請求項１または２に記載の異方導電性接合パッケージ。
【請求項４】
前記導電素材が、前記異方性導電膜を介して２層であり、２層の導電素材の間の異方性導電膜を含む層に接着性組成物が充填される請求項１〜３のいずれかに記載の異方導電性接合パッケージ。
【請求項５】
前記導電素材と前記異方性導電膜とが、それぞれ２層以上交互に積層され、各導電素材層間の異方性導電膜を含む層に接着性組成物が充填される請求項１〜３のいずれかに記載の異方導電性接合パッケージ。
【請求項６】
前記導電素材の少なくとも１層が、インターポーザの内部配線に電気的に接続し、インターポーザの一方の表面に配置された電極である請求項１〜５のいずれかに記載の異方導電性接合パッケージ。
【請求項７】
前記異方性導電膜を前記導電素材と、または
該異方性導電膜を介して２層の導電素材とを
電気的に接続するように接合する、
請求項１〜６のいずれかに記載の異方導電性接合パッケージの製造方法。
【請求項８】
上記接合方法が加熱圧着による接合であり、圧着温度が１４０℃以上８００℃以下、電極単位面積当たりの圧着圧力が1ＭＰａ以上500ＭＰａ以下、圧着時間が５秒以上１０分以下である、請求項７に記載の異方導電性接合パッケージの製造方法。
【請求項９】
前記加熱圧着接合中の雰囲気が10-1Pa以上の真空中である、請求項７または８に記載の異方導電性接合パッケージの製造方法。
【請求項１】
金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、インジウムがドープされたスズ酸化物（以下ＩＴＯという）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、Ｐｄ（パラジウム）、ベリリウム（Ｂｅ）、およびレニウム（Ｒｅ）からなる群から選択される少なくとも1つの導電素材に異方性導電膜を接合したパッケージであって、
該異方性導電膜は、絶縁性基材中に、導電性部材からなる複数の導通路が、互いに絶縁された状態で前記絶縁性基材を厚み方向に貫通し、かつ、前記各導通路の一端が前記絶縁性基材の一方の面において露出し、前記各導通路の他端が前記絶縁性基材の他方の面において露出した状態で設けられ、
前記導通路の密度が３００万個／ｍｍ2以上であり、前記絶縁性基材がマイクロポアを有するアルミニウム基板の陽極酸化皮膜からなる構造体であり、
前記マイクロポアが深さ方向に対して分岐構造をもたないことを特徴とする異方導電性接合パッケージ。
【請求項２】
前記異方性導電膜が、マイクロポア中に導電性部材を充填した領域と導電性部材を充填していない領域とをパターン化した異方性導電膜である請求項1に記載の異方導電性接合パッケージ。
【請求項３】
前記絶縁性基材の厚みが１〜１０００μｍであり、前記導通路の直径が５〜５００ｎｍである、請求項１または２に記載の異方導電性接合パッケージ。
【請求項４】
前記導電素材が、前記異方性導電膜を介して２層であり、２層の導電素材の間の異方性導電膜を含む層に接着性組成物が充填される請求項１〜３のいずれかに記載の異方導電性接合パッケージ。
【請求項５】
前記導電素材と前記異方性導電膜とが、それぞれ２層以上交互に積層され、各導電素材層間の異方性導電膜を含む層に接着性組成物が充填される請求項１〜３のいずれかに記載の異方導電性接合パッケージ。
【請求項６】
前記導電素材の少なくとも１層が、インターポーザの内部配線に電気的に接続し、インターポーザの一方の表面に配置された電極である請求項１〜５のいずれかに記載の異方導電性接合パッケージ。
【請求項７】
前記異方性導電膜を前記導電素材と、または
該異方性導電膜を介して２層の導電素材とを
電気的に接続するように接合する、
請求項１〜６のいずれかに記載の異方導電性接合パッケージの製造方法。
【請求項８】
上記接合方法が加熱圧着による接合であり、圧着温度が１４０℃以上８００℃以下、電極単位面積当たりの圧着圧力が1ＭＰａ以上500ＭＰａ以下、圧着時間が５秒以上１０分以下である、請求項７に記載の異方導電性接合パッケージの製造方法。
【請求項９】
前記加熱圧着接合中の雰囲気が10-1Pa以上の真空中である、請求項７または８に記載の異方導電性接合パッケージの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１６４０９５（Ｐ２００９−１６４０９５Ａ）
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１８６３９（Ｐ２００８−１１８６３９）
【出願日】平成２０年４月３０日（２００８．４．３０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月３０日（２００８．４．３０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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