JP2004276384A - Screen printing plate and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】信頼性が高くて、コンパクト化等図られる信頼性の高い多層配線板の製造に適するスクリーン印刷版、及びその製造方法の提供。
【解決手段】スクリーン印刷版10は、スキージ面をなす弾性体層11と、弾性体層11の一面側に積層された金属層12a,12b,12c,12dと、積層体の厚さ方向へ同軸的に貫通するペースト充填孔13とを有するスクリーン印刷版であって、ペースト充填孔13が弾性体層11のスキージ面側で径大、印刷面側で径小であり、孔壁13Cが階段状に形成されている。
【選択図】 図1Provided is a screen printing plate suitable for manufacturing a highly reliable multilayer wiring board which is highly reliable and can be made compact and the like, and a method for manufacturing the same.
A screen printing plate (10) has an elastic layer (11) forming a squeegee surface, and metal layers (12a, 12b, 12c, 12d) laminated on one surface side of the elastic layer (11), coaxial in the thickness direction of the laminate. And a paste filling hole 13 that penetrates through the screen, wherein the paste filling hole 13 has a large diameter on the squeegee surface side of the elastic layer 11 and a small diameter on the printing surface side, and the hole wall 13C has a stepped shape Is formed.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信頼性の高い高密度配線型の配線板等の製造に適するスクリーン印刷版、及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
携帯型電話機、パーソナルコンピューター等の電子機器類の短小軽薄化などに伴って、電気回路を形なする配線板についても、高密度配線化や短小軽薄化だけでなく、回路の信頼性向上及び低コスト化などが要求されている。このような要求に対応して、配線パターンが絶縁体層を介して多層的に配置され、かつ配線パターンが層間絶縁体層を貫挿する突起状の導電体バンプで接続されたビア接続構造の多層配線板が知られている(特許文献1、特許文献2参照)。
【0003】
そして、この種の多層配線板の製造に当たっては、たとえば厚さ 12μm程度の銅箔を用意し、この銅箔の一主面に導電性組成物(たとえば銀ペースト)をスクリーン印刷して、底面径50〜100μm程度、高さ50〜150μm程度の略円錐状(突起状)の導電性バンプを形なする。ここで、導電性バンプは、最初印刷担持させたバンプが乾燥状態化した時点で、このバンプに位置合わせし、再び銀ペーストをスクリーン印刷して、所要の高さに肉盛りする。
【0004】
前記導電性バンプのスクリーン印刷形成、所定パターンに対応して導電性ペーストを充填、転写するための貫通孔を有するスクリーン印刷版が使用されている。通常、たとえば厚さ0.2mm程度のステンレス鋼板に、その厚さ方向に貫通する径0.1〜0.3μm程度の同一径孔を形設したものをスクリーン印刷版としている。このスクリーン印刷版を使用する手段では、貫通孔の穿設加工で、内壁面の平坦性確保が難しいことから、スキージ面から導電性ペーストを貫通孔内に圧入充填しても、緻密かつ良好な再現性をもって所要の導電性バンプを形なすることが困難な場合がしばしば発生する。特に、微細径で高さの高い(アスペクト比が大きい)導電性バンプの形成は、著しく困難で、配線の高密度化及び接続の信頼性が損なわれる恐れがある。
【0005】
こうした不都合な問題を解決するため、図5及び図6にそれぞれ要部を拡大して断面的に示すようなスクリーン印刷版が提案されている(特許文献3、特許文献4参照)。図5は、スキージ面を金属層1とし、被印刷面側をプラスチック層2とし、かつ導電性ペーストを圧入転写する貫通孔3の径を被印刷面側に広大化(テーパ付き)させたものである。また、図6は、印刷面側を金属層1とし、スキージ面をプラスチック層2とし、かつかつ導電性ペーストを圧入転写する貫通孔3の径を全域に亘って同一に設定したものである。
【0006】
図5に図示した構成のスクリーン印刷板の場合は、被印刷面に対して密着できるので位置ずれの発生が防止されるし、また、充填形成した導電性バンプの形状を損傷することなく、スクリーン印刷板を取り外せることが可能となる。一方、図6に図示した構成のスクリーン印刷版の場合は、被印刷面側のみを属層1としたことにより、金属層1に穿設する孔内壁面の平坦かつ平滑性を確保して、スクリーン印刷板を取り外す過程などにおいて、導電性バンプの外形制御を行い易くなる。
【0007】
【特許文献1】
特開平10−79579号公報(第4頁、図1)
【0008】
【特許文献2】
特開平11−112149号公報(第2頁、図1)
【0009】
【特許文献3】
特開平11−138738号公報(第4頁、図1)
【0010】
【特許文献4】
特開平2001−347628号公報(第4頁、図1)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上記スクリーン印刷版を使用して、ビア接続用の導電性バンプを印刷、担持させる手段を含む多層配線板の製造は、配線パターン間等の層間接続が導電性バンプの加圧して貫挿することで行われるため、高密度配線化や製造工程の簡略化など図れると言う利点がある。すなわち、配線パターン層間の接続に当たり、各層間絶縁体層ごとのドリル加工などによる穿孔を省略できるし、また、穿孔内メッキ処理や導電性組成物の充填操作など不要となるばかりでなく、微細で信頼性の高いビア接続などを達成できる。
【0012】
しかしながら、量産性や信頼性の上では、なお、次のような問題が懸念される。特に、高密度配線化で望まれる50μm程度の微細(微小)径で、ビア接続を形なする構造においては、微小径の貫通孔3内に緻密で一様に導電性組成物を充填することが困難である等の問題が提起される。すなわち、従来のスクリーン印刷版を使用する導電性バンプの印刷形成手段では、たとえば最大径(底面径)150μm程度、高さ130〜160μm程度の導電性バンプを印刷形なするに当たって、乾燥と印刷を複数回繰り返す必要がある。
【0013】
そして、このスクリーン印刷、乾燥処理の繰り返し過程では、そのつどスクリーン印刷版の位置決め配置、及びスクリーン印刷版を介した導電性ペーストの圧入充填が行われる。しかし、図5に図示した印刷版の場合は、金属層のスキージ面1と印刷側のプラスチック層2とを有し、導電性ペーストの圧入(スキージング)充填は、圧入する充填孔3のスキージ側口径3aが小径であるため、圧入に限界があって緻密で一様なペーストの充填を達成できない場合がしばしば起こる。また、貫通孔3の印刷面側の口径3bが広大化しているため、導電性ペーストを圧入しても脱気し難いため、結果的に、気泡を含有した導電性バンプの印刷形成が行われる恐れがある。また、図6に示した印刷版の場合は、印刷面側のみを金属層1とし、貫通孔3の内壁面3cを平滑化させてあるため、印刷版を取り外す際、印刷形成した導電性バンプの外周面を損傷などする恐れは解消するが、圧入口径3aが印刷面側口径3bと同等の小径であるため、貫通孔内に気泡が残存し易いと言う問題が依然残る。
【0014】
このように、従来使用されているスクリーン印刷版の場合は、いずれの場合も緻密で一様な整形の微細径導電性バンプの印刷形成が難しく、最終的に製造される配線板や実装回路板の信頼性乃至品質に悪影響を及ぼす恐れがあり、結果的に、最終製品の歩留まり低下やコストアップを招来する。つまり、前記脱泡不十分な状態での導電性バンプの形成、あるいは気泡を含有する導電性バンプの形成は、ビア接続部の機能低下や信頼性の低下を招来するので、最終的な製品の信頼性の低下が懸念される。特に、最終的な製品が温度変化を伴う環境で使用される場合は、ビア接続を構なする導電性バンプ領域の残泡の膨張などによって、接続部の剥離を起こすこともあり、由々しき問題提起となる。
【0015】
本発明は、上記事情に対処してなされたもので、信頼性が高くて、コンパクト化等が図られる信頼性の高い多層配線板の製造に適するスクリーン印刷版、及びその製造方法の提供を目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わるスクリーン印刷版は、印刷すべきペーストのスキージ面をなす弾性体層と、前記弾性体層の前記スキージ面に対向する面側に接合され前記弾性体と積層体を構成する金属層とを具備し、前記積層体にその厚さ方向に貫通するペースト充填孔を設けたスクリーン印刷版であって、
前記ペースト充填孔はスキージ面側が径大、印刷面側が径小に形成され、前記ペースト充填孔の孔壁は厚さ方向断面が階段状に形成されていることを特徴とする。
【0017】
また、本発明の製造方法は、厚さ方向に微細径の開口を形設した第1の金属層、前記第1の金属層の開口に対し径大の開口を形設した少なくとも1層の第2の金属層を前記開口同士を位置合わせして接着性フィルムを介して積層する工程と、前記積層体の最上面に接着性フィルムを介して前記第2の金属層の開口に対して径大の開口を形設した弾性体層をその開口を前記第2の金属層の開口に対して同軸的に位置決め積層して各層を接合一体化する工程と、
前記各開口に残存架張している接着性フィルムを除去して階段状の孔壁を有する貫通孔を形成する工程とを有することを特徴とする。
【0018】
すなわち、本発明のスクリーン印刷版は、導電性のインキペーストを印刷時に孔壁に積極的に残存させて印刷されるバンプの孔壁形状の依存性をなくし、ペースト充填時に生じる渦巻き圧入を円滑に行うことができる。圧入により孔壁に滞留するペーストは、さらに圧入される後続のペーストに対して潤滑の役割をなし、圧入の円滑さを確保する。印刷後にスクリーンを取り外す際に孔内のペーストの粘弾性により適量のペーストが印刷面に移行しバンプとなるので、階段状孔壁の形状がバンプ形状に障害となることはない。
【0019】
階段状孔壁のペースト充填孔はそれぞれ径の異なる開口を有する弾性体および複数の金属層を開口を位置合わせして積層することにより容易に得ることができる。スキージ面側に弾性体層を配置し、印刷面側に最小径の開口をもつ金属層を配置することにより、錐形の充填孔が得られる。印刷されるバンプの断面形状、および径はこの最小径開口により実質的に決まる。
【0020】
本発明に係るペースト充填孔の階段状孔壁の各階段ごとの孔径差は、印刷形なする導電性バンプの径やアスペクト比の選択によるが、一般的に、10〜50μm程度、好ましくは20〜40μmである。これら厚さ方向への各開口の穿設は、たとえばレーザービーム加工、エッチング加工などによって行われる。
【0021】
また、階段状孔壁をたとえばフッ素系樹脂などによって、予め撥水性処理しておくと、導電性バンプの印刷形成後の取り外しを容易に行える。さらに、各金属層は、たとえばステンレス鋼やニッケルなどの薄板でよく、また、その厚さは、特に、限定されないが印刷形なする導電性バンプのアスペクト比など考慮して選択することが望ましく、一般的には、 40〜60μmである。なお、この複数の金属層の厚さは、全体的に一定の厚さでもよいが、被印刷面側の金属層に較べて弾性体側の金属層の厚さを厚く設定しても支障ない。
【0022】
このように、スキージング操作に伴う弾性体層の弾撥性、及び導電性ペースト圧入側口径の広大化による効果的な圧入充填と、圧入側への脱泡のし易さ、さらに、印刷版の取り外し過程で最小径の開口部によって導電性バンプが整形されるなどによって、緻密で、一定の整形を呈する高品質の導電性バンプを容易に形なすることができる。
【0023】
また、本発明に係わる製造方法は、上記のように高品質の導電性バンプを再現性よく印刷形成できる実用性の高いスクリーン印刷版を歩留まりよく得ることができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図1乃至図4を参照して発明の実施形態を説明する。この発明に係るスクリーン印刷版は、図1に要部構成を拡大して断面的に示すような構造となっている。すなわち、本発明に係わるスクリーン印刷版は、スキージ面をなす弾性体層11と、前記弾性体層11のスキージ面と対向する裏面側に接合された金属層12とからなり、この積層体10の厚さ方向へ同軸的に貫通するペースト充填孔13が形成された印刷版である。
【0025】
ペースト充填孔13はスキージ面側の開口13Aを最大径とし、印刷面側の開口13Bを最小径とする円錐形状孔であり、スキージ面側開口13Aから印刷面側開口13Bにいたる間、孔壁面は階段状に縮径して階段状壁13Cを形成している。
【0026】
金属層12は複数の金属層の積層構造であり、各金属層12a,12b,12c,12dはそれぞれ開口径の異なる開口13a(13B),13b,13c,13dを有し、印刷面側に最小開口径の開口13aをもつ金属層12aを配置し、順次開口径の大きな金属層12b,12c,12dを弾性体層11側に開口が同軸になるように配置して積層構造とする。これによりスキージ面を形成する弾性体層11の開口が最大径をもち、弾性体層11と金属層12の積層体10が、階段状壁面をもち大口径側をスキージ面側にし、小口径側を印刷面側に有するペースト充填孔をもつスクリーン印刷版を構成する。
【0027】
ここで、弾性体層11は、たとえば厚さ200μm程度のシリコーンゴム層、金属層12はステンレス鋼薄板で、金属層12aは厚さ約 50μm、金属層12bは厚さ約50μm、金属層12cは厚さ約50μmである。そして、これらの弾性体層11及び金属層12a,12b,12c,12dは、図示を省略してあるエポキシ樹脂系の接着剤で接合一体化した積層体を構成している。
【0028】
また、弾性体層4の開口径13Aは150μm、金属層12dの開口12dの径は110μm、金属層12cの開口12cの径は90μm、金属層12bの開口12bは70μm、金属層12aの開口13aの径13Bは50μmであり、最大径50μmで高さ145±15μmの導電性バンプを4回のスクリーン印刷を重ねて印刷形成できるように設定されている。なお、このスクリーン印刷版の構成において、金属層12aの下面の印刷面側に金属層12aの開口径13Bと同一開口径の貫通孔を形設した薄目の弾性体層を積層一体化して、被印刷面との密着性をよくする構造としてもよい。
【0029】
また、階段状壁面に撥水性被膜を形成することにより、印刷により孔内に残存するペーストの除去を円滑にすることができる。
【0030】
また、本発明に係わる印刷版の製造方法は、図2に実施態様の一部を模式的に示すような手段で行われる。すなわち、厚さ方向に開口径50μmの開口13a(13B)をレーザービーム加工で形設した第1の金属層12a、第1の金属層12aの開口13aに対し同軸的に口径70μmの開口13bをレーザービーム加工で形設した第2の金属層12b、第2の金属層12bの開口13bに対して同軸的に口径90μmの開口13cをレーザービーム加工で形設した第3の金属層12c、第3の金属層12cの開口13cに対して同軸的に口径110μmの開口13dをレーザービーム加工で形設した第4の金属層12d、及び第4の金属層12dの開口13dに対して同軸的に口径150μmの開口13Aをレーザービーム加工で形設したシリコーンゴム薄板11を用意する。
【0031】
そして、これら金属層12a,12b,12c,12d、及びシリコーンゴム薄板11を図2に示すように、エポキシ樹脂系の接着フィルム14を介して順次位置決め積層する。次いで、前記積層体を加熱加圧し、接着フィルム14の接合作用によって各層11,12a,12b,12c,12dを接合一体化する。その後、前記接合一体化した各層間に介挿し、かつ貫通孔13内に残存架張している接着フィルム14を除去して貫通化させる。ここで、接着フィルム14の除去は、たとえばレーザービーム照射による焼却などで行われる。得られるペースト充填孔13は図4(a)のように同心円状の階段状壁13Cを形成する。
【0032】
ペースト充填孔の形状は、必ずしも円錐形状でなくてもよく、スキージのしやすさ、または印刷面に形成するバンプ形状に応じて、変形することができる。図4(b)はスキージ面側の開口および階段状壁を楕円形とし、印刷面側の径小開口13Bを円形にしてスキージ面側と印刷面側の開口形状を変えた構造であり、図4(c)はスキージ側面の開口13A、印刷面側の開口13Bおよび階段状壁13Cを方形にした例である。楕円や方形のサイズは面積換算で円の直径に換算することができる。
【0033】
次ぎに、図3により、上記構成のスクリーン印刷版の使用例について説明する。先ず、(a)に示すように、厚さ12μm程度の電界銅箔15を用意し、この銅箔の一主面側を被印刷面15aとしてにスクリーン印刷版10を位置決め配置し、このスクリーン印刷版上に導電性ペースト(たとえば銀ペースト)16をほぼ一様の厚さに載置してスキージ17によりスキージングする。すなわち、スクリーン印刷版の貫通孔13に銀ペースト16を圧入充填し、銅箔面15aに突起状(略円錐状)の導電性バンプを印刷形する。本実施形態の印刷版は、ペースト充填孔の開口が印刷面側よりも径大であるため、粘度の高い導電性ペーストを充填孔内に容易に圧入することができる。
【0034】
スキージ17により導電性ペースト16は孔内で図3(a)に矢印で示すように渦を巻いて回転しながら下方の印刷面側に押される。階段状壁13C近傍のペーストの流体速度は遅くなり、孔中央部のペーストとの粘性流の差から印刷版を取り外すときに、一部が印刷面側開口から引出されるが、壁部に近い側のペーストは残留する。第1回の印刷で形成されるバンプ15aは、同図(b)に示すように、紡錘形の盛り上がった形状になる。
【0035】
その後、スクリーン印刷版を取り外し、100℃、約3分間乾燥処理を施してから、前記スクリーン印刷版を導電性バンプ印刷面に再び位置決め配置し、ペースト16をスクリーン印刷して仮乾燥させた導電性バンプ18a上に重ねて導電性バンプ18bを印刷する。すなわち導電性ペーストが孔内で乾燥しない段階で第2回のスキージを行い、第1回と同様のペースト圧入を経て、同図(c)のように、第1回スキージで得られたバンプ18aの上に追加ペースト18bが重なり肉盛りされる。さらに第3回のスキージにより、同図(d)のように、ペースト18cが重なってバンプの高さがさらに伸長する。
【0036】
各印刷形成されるバンプの仮乾燥、スクリーン印刷の操作を4回繰り返してから、180℃、30分間本乾燥を行って最大径50μm、高さ145±15μmの一定の整形を保ったアスペクト比1:3の導電性バンプが形成された。
【0037】
次いで、銅箔15の導電性バンプ形成面15a側に、熱可塑性絶縁体(たとえば液晶ポリマー)を層間絶縁体とし積層配置し、さらに、層間絶縁体面上に電解銅箔を積層配置した積層体を積層方向に加圧して一体化する。すなわち、導電性バンプの先端部が層間絶縁体を貫挿して対向する銅箔面に圧潰的に対設し、両銅箔間を電気的に接続した両面銅箔張り板を形なする。この両面銅箔張り板の両銅箔をフォトエッチング処理して配線パターン化し、層間接続された両面配線板を作成した。この両面配線板は、層間接続が確実に行われており、信頼性の高い配線板として機能するものであった。
【0038】
本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、発明の主旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を採ることができる。たとえば金属層の数、各金属層の厚さ、金属の材質、各層の開口径差等は、印刷形なする導電性ペーストの材質や印刷形なする導電性バンプのアスペクト比(幅対高さ比)などに応じて適宜選択できるものである。
【0039】
【発明の効果】
本発明によれば、スキージング操作に伴う弾性体層の弾撥性、及び導電性ペースト圧入側口径の広大化に伴う効果的な圧入充填と、印刷面側開口への脱泡のし易さ、さらに、印刷版の取り外し過程で最小縮径の開口部によって導電性バンプが整形されるなどによって、緻密で、アスペクト比が1:1を越える細径バンプの形成も可能になり、一定の整形を呈する高品質の導電性バンプを容易に形なすることができる。換言すると、短小軽薄化を達成しながら、高密度配線ないし高機能化及び高信頼性の実装用多層配線板の量産性及び歩留まり向上に大きく寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係るスクリーン印刷版の要部構成を拡大して示す断面図。
【図2】実施形態に係るスクリーン印刷版の製造工程の一実施態様を示す拡大断面図。
【図3】(a)(b)(c)(d)は実施形態の作用わ説明する略図。
【図4】(a)は図1に示す実施形態のペースト充填孔の平面図、(b)(c)はペースト充填孔の変形例の平面図。
【図5】従来のスクリーン印刷版の要部構成を拡大して示す断面図。
【図6】従来の異なるスクリーン印刷版の要部構成を拡大して示す断面図。
【符号の説明】
10:積層体(スクリーン印刷版)
11:弾性体層
12:金属層
12a,12b,12c,12d:金属層
13:ペースト充填孔
13a,13b,13c,13d:各金属層の開口
13A:スキージ面側の開口
13B:印刷面側の開口
13C:階段状壁
14:接着フィルム
16:ペースト[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a screen printing plate suitable for manufacturing a highly reliable high-density wiring type wiring board and the like, and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
As electronic devices such as mobile phones and personal computers become shorter, lighter, and thinner, wiring boards that form electrical circuits are not only required to have higher density wiring and shorter, lighter and thinner, but also to improve circuit reliability and reduce Cost reduction is required. In response to such a demand, a via connection structure in which wiring patterns are arranged in a multilayered manner via an insulating layer, and the wiring patterns are connected by projecting conductive bumps penetrating the interlayer insulating layer. Multilayer wiring boards are known (see
[0003]
To manufacture this type of multilayer wiring board, a copper foil having a thickness of, for example, about 12 μm is prepared, and a conductive composition (for example, a silver paste) is screen-printed on one principal surface of the copper foil to obtain a bottom surface diameter. A substantially conical (projection-shaped) conductive bump having a height of about 50 to 100 μm and a height of about 50 to 150 μm is formed. Here, the conductive bumps are aligned with the bumps that have been initially printed and supported when the bumps are dried, and are screen-printed with silver paste again to build up to the required height.
[0004]
A screen printing plate having a through hole for filling and transferring a conductive paste corresponding to a predetermined pattern by screen printing of the conductive bump is used. Usually, for example, a screen printing plate is formed of a stainless steel plate having a thickness of about 0.2 mm and a hole having the same diameter of about 0.1 to 0.3 μm penetrating in a thickness direction thereof. In the means using this screen printing plate, it is difficult to ensure the flatness of the inner wall surface by drilling the through hole, so even if the conductive paste is press-fitted into the through hole from the squeegee surface, it is dense and good. It often occurs that it is difficult to form the required conductive bump with reproducibility. In particular, it is extremely difficult to form a conductive bump having a fine diameter and a high height (having a large aspect ratio), and there is a possibility that the density of wiring and the reliability of connection may be impaired.
[0005]
In order to solve such an inconvenience, screen printing plates have been proposed in which the essential parts are enlarged and shown in cross section in FIGS. 5 and 6 (see
[0006]
In the case of the screen printing plate having the configuration shown in FIG. 5, since it can be in close contact with the surface to be printed, occurrence of displacement can be prevented, and the screen can be formed without damaging the shape of the filled conductive bumps. The printing plate can be removed. On the other hand, in the case of the screen printing plate having the configuration shown in FIG. 6, only the printing surface side is the
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-10-79579 (page 4, FIG. 1)
[0008]
[Patent Document 2]
JP-A-11-112149 (
[0009]
[Patent Document 3]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-138738 (page 4, FIG. 1)
[0010]
[Patent Document 4]
JP-A-2001-347628 (page 4, FIG. 1)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In the production of a multilayer wiring board including means for printing and carrying conductive bumps for via connection using the screen printing plate, the interlayer connection between wiring patterns and the like must be inserted by pressurizing the conductive bumps. Therefore, there is an advantage that high-density wiring and simplification of a manufacturing process can be achieved. In other words, in connection between wiring pattern layers, drilling by drilling or the like for each interlayer insulator layer can be omitted, and plating processing in the drilling or filling operation of the conductive composition is not only unnecessary, but also fine. A highly reliable via connection can be achieved.
[0012]
However, there are concerns about the following problems in terms of mass productivity and reliability. In particular, in a structure forming a via connection with a fine (small) diameter of about 50 μm desired for high-density wiring, it is necessary to densely and uniformly fill the conductive composition in the through
[0013]
In the repetition process of the screen printing and the drying process, positioning and arrangement of the screen printing plate and press-fitting of the conductive paste through the screen printing plate are performed each time. However, the printing plate illustrated in FIG. 5 has a
[0014]
As described above, in the case of the conventionally used screen printing plate, it is difficult to form a fine and uniform shaped fine-diameter conductive bump by printing in any case. This may adversely affect the reliability or quality of the product, resulting in a decrease in the yield of the final product and an increase in cost. In other words, the formation of the conductive bumps in the insufficiently defoamed state, or the formation of the conductive bumps containing bubbles leads to a decrease in the function and reliability of the via connection portion, and thus a final product is not manufactured. There is concern that reliability will decrease. In particular, when the final product is used in an environment with a temperature change, the connection may be peeled off due to expansion of residual bubbles in the conductive bump area that constitutes the via connection. This raises a problem.
[0015]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a screen printing plate suitable for manufacturing a highly reliable multilayer wiring board which is highly reliable and can be made compact, and a method for manufacturing the same. And
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The screen printing plate according to the present invention includes an elastic layer forming a squeegee surface of a paste to be printed, and a metal layer joined to a surface of the elastic layer facing the squeegee surface to form a laminate with the elastic body. A screen printing plate having a paste filling hole penetrating the laminate in the thickness direction thereof,
The paste filling hole has a large diameter on the squeegee surface side and a small diameter on the printing surface side, and the hole wall of the paste filling hole has a stepped cross section in the thickness direction.
[0017]
Further, the manufacturing method of the present invention is characterized in that a first metal layer having an opening with a fine diameter in the thickness direction and at least one layer having an opening with a large diameter with respect to the opening of the first metal layer. A step of laminating the second metal layer through an adhesive film while aligning the openings with each other, and increasing the diameter of the second metal layer with respect to the opening of the second metal layer through the adhesive film on the top surface of the laminate A step of coaxially positioning and laminating an elastic body layer in which the opening is formed and coaxially positioning the opening with respect to the opening of the second metal layer;
Forming a through-hole having a stepped hole wall by removing the adhesive film remaining over the openings.
[0018]
That is, the screen printing plate of the present invention eliminates the dependence of the hole wall shape of the printed bump by positively leaving the conductive ink paste on the hole wall at the time of printing, and smoothly performs the spiral press-fitting that occurs at the time of filling the paste. It can be carried out. The paste remaining on the hole wall by press-fitting plays a role of lubrication for the subsequent paste to be further press-fitted, and ensures smooth press-fitting. When the screen is removed after printing, an appropriate amount of paste is transferred to the printing surface and becomes a bump due to the viscoelasticity of the paste in the hole, so that the shape of the stepped hole wall does not hinder the bump shape.
[0019]
The paste filling hole in the stepped hole wall can be easily obtained by laminating an elastic body having openings having different diameters and a plurality of metal layers with the openings aligned. By arranging the elastic layer on the squeegee surface side and arranging the metal layer having the smallest diameter opening on the printing surface side, a conical filling hole can be obtained. The cross-sectional shape and diameter of the printed bump are substantially determined by this minimum diameter opening.
[0020]
The hole diameter difference at each step of the step-like hole wall of the paste filling hole according to the present invention depends on the diameter and aspect ratio of the conductive bumps to be printed, but is generally about 10 to 50 μm, preferably about 20 μm. 4040 μm. Drilling of each opening in the thickness direction is performed by, for example, laser beam processing, etching processing, or the like.
[0021]
In addition, if the stepped hole wall is preliminarily subjected to a water-repellent treatment using, for example, a fluorine-based resin, the conductive bump can be easily removed after printing. Furthermore, each metal layer may be a thin plate of, for example, stainless steel or nickel, and its thickness is preferably selected in consideration of, but not limited to, the aspect ratio of a conductive bump to be printed, Generally, it is 40 to 60 μm. The thickness of the plurality of metal layers may be constant throughout, but it does not matter if the thickness of the metal layer on the elastic body side is set to be thicker than the metal layer on the printing surface side.
[0022]
As described above, the elasticity of the elastic layer due to the squeezing operation, and the effective press-in filling by enlarging the diameter of the conductive paste press-in side, the ease of defoaming to the press-in side, and the printing plate By removing the conductive bumps by the openings having the minimum diameter during the removing process, it is possible to easily form high-quality conductive bumps that are dense and have a fixed shape.
[0023]
Further, the manufacturing method according to the present invention can provide a highly practical screen printing plate capable of printing and forming high-quality conductive bumps with good reproducibility as described above with high yield.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. The screen printing plate according to the present invention has a structure as shown in FIG. That is, the screen printing plate according to the present invention includes the
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
Here, the
[0028]
The
[0029]
Further, by forming the water-repellent coating on the stepped wall surface, it is possible to smoothly remove the paste remaining in the holes by printing.
[0030]
Further, the printing plate manufacturing method according to the present invention is performed by means schematically showing a part of the embodiment in FIG. That is, an
[0031]
Then, the
[0032]
The shape of the paste filling hole does not necessarily have to be a conical shape, and can be deformed according to the ease of squeegee or the shape of the bump formed on the printing surface. FIG. 4B shows a structure in which the opening on the squeegee surface side and the stepped wall are made elliptical, the small-
[0033]
Next, an example of using the screen printing plate having the above configuration will be described with reference to FIG. First, as shown in (a), an electric
[0034]
The
[0035]
Thereafter, the screen printing plate was removed and subjected to a drying treatment at 100 ° C. for about 3 minutes. Then, the screen printing plate was positioned and arranged on the conductive bump printing surface again, and the
[0036]
The operation of temporary drying and screen printing of each printed bump is repeated four times, and then the main drying is performed at 180 ° C. for 30 minutes to maintain a constant shaping of a maximum diameter of 50 μm and a height of 145 ± 15 μm. : 3 conductive bumps were formed.
[0037]
Next, on the conductive
[0038]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. For example, the number of metal layers, the thickness of each metal layer, the material of the metal, the difference in the opening diameter of each layer, etc. are determined by the material of the conductive paste to be printed or the aspect ratio of the conductive bump to be printed (width to height). Ratio) and the like can be selected as appropriate.
[0039]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the elasticity of the elastic body layer accompanying a squeezing operation, and the effective press-fitting accompanying the enlargement of the conductive paste press-in side diameter, and the ease of defoaming to the printing surface side opening. Further, the conductive bump is shaped by the opening having the smallest diameter in the process of removing the printing plate, so that a dense bump having an aspect ratio exceeding 1: 1 can be formed. A high quality conductive bump exhibiting the following can be easily formed. In other words, while achieving a reduction in length and size, it greatly contributes to mass productivity and improvement in yield of a high-density wiring or a highly functional and highly reliable mounting multilayer wiring board.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view illustrating a main configuration of a screen printing plate according to an embodiment.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing one embodiment of a manufacturing process of the screen printing plate according to the embodiment.
FIGS. 3A, 3B, 3C, and 3D are schematic diagrams illustrating the operation of the embodiment.
4A is a plan view of a paste filling hole of the embodiment shown in FIG. 1, and FIGS. 4B and 4C are plan views of modifications of the paste filling hole.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a configuration of a main part of a conventional screen printing plate.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a main part configuration of a different conventional screen printing plate.
[Explanation of symbols]
10: Laminate (screen printing plate)
11: Elastic layer 12:
Claims (6)
前記ペースト充填孔はスキージ面側が径大、印刷面側が径小に形成され、前記ペースト充填孔の孔壁は厚さ方向断面が階段状に形成されていることを特徴とするスクリーン印刷版。An elastic layer forming a squeegee surface of the paste to be printed, and a metal layer forming a laminate with the elastic body joined to a surface side of the elastic layer facing the squeegee surface. A screen printing plate provided with a paste filling hole penetrating in its thickness direction,
A screen printing plate, wherein the paste filling hole has a large diameter on the squeegee surface side and a small diameter on the printing surface side, and a hole wall of the paste filling hole has a stepwise cross section in a thickness direction.
前記積層体の最上面に接着性フィルムを介して前記第2の金属層の開口に対して径大の開口を形設した弾性体層をその開口を前記第2の金属層の開口に対して同軸的に位置決め積層して各層を接合一体化する工程と、
前記各開口に残存架張している接着性フィルムを除去して階段状の孔壁を有する貫通孔を形成する工程とを具備することを特徴とするスクリーン印刷版の製造方法。A first metal layer having an opening with a fine diameter in the thickness direction, and at least one second metal layer having an opening with a large diameter with respect to the opening of the first metal layer, Aligning and laminating via an adhesive film,
An elastic layer having an opening with a diameter larger than the opening of the second metal layer is formed on the uppermost surface of the laminate through an adhesive film, and the opening is formed with respect to the opening of the second metal layer. A step of coaxially positioning and laminating and joining and integrating each layer;
Forming a through-hole having a stepped hole wall by removing the adhesive film remaining over each of said openings.
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