金屬配線接合結構及其制法的制作方法

本發明涉及金屬配線接合結構及其制法。

背景技術：

以往，作為柔性基板與印刷基板的接合結構，已知有通過軟釬焊將柔性基板上的接點圖案等的接點部分與印刷基板上的相對應的接點部分電連接的接合結構(例如專利文獻1)。將這樣的接合結構的一個例子示于圖9。柔性基板110中，在基板端去除覆蓋膜(coverlayfilm)112，從而以一定間距平行排列的銅箔圖案的端部作為接點圖案114而露出。而后，使接點圖案114與印刷基板120上形成的接點圖案124重合，使預先附著于接點圖案114和接點圖案124中至少一方的表面的焊料熔融，從而電連接。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平5-90725號公報

技術實現要素：

發明要解決的課題

但是，在圖9的接合結構中，由于無法從柔性基板110的上方確認接點圖案114的位置，因而難以將接點圖案114與接點圖案124準確地對位。另外，在使焊料熔融時，有時熱無法遍及焊料整體，引起連接不良。

本發明為了解決上述課題而完成，其主要目的在于提供一種將具有第1接點部的第1構件與具有第2接點部的第2構件良好地接合的金屬配線接合結構。

用于解決課題的手段

本發明的金屬配線接合結構是具備如下構件的金屬配線接合結構：

第1構件，其在樹脂制的第1支撐層與樹脂制的第1被覆層之間具有多個第1金屬配線，形成各第1金屬配線的端部的第1接點部從前述第1被覆層露出；

第2構件，其在樹脂制的第2支撐層的表面具有多個第2接點部，前述第2接點部與前述多個第1接點部分別對置而配置；以及

接合構件，其將前述第1接點部與前述第2接點部進行釬焊；

前述第1構件中，在前述第1支撐層中與設置有前述第1金屬配線的面相反一側的面上，在與前述多個第1接點部分別對置的位置具有金屬制的第1接點部對置連接盤，

前述第2接點部除了具有與前述第1接點部對置的基本面，還具有與將前述第1接點部假想地向前方延長而得到的假想延長部對置的延長面，

前述接合構件被覆前述第1接點部對置連接盤的表面、前述第1構件的前端面以及前述第2接點部的延長面，并且填充于前述第1接點部與前述第2接點部之間的接合用空間。

在該金屬配線接合結構中，由于可以從外部檢查接合構件中的被覆第1接點部對置連接盤的表面、第1構件的前端面的部分，因而能夠容易地確認連接狀況，能夠篩選出連接狀況良好的金屬配線接合結構。另外，將第1構件的第1接點部按照與第2構件的第2接點部對置的方式進行對位時，如果在第2構件上配置第1構件，則由于從第1構件的上方既看得見第2接點部的延長面也看得見第1接點部對置連接盤，因而如果利用第1接點部對置連接盤以及第2接點部的延長面則能夠容易地進行對位。這樣，能夠從外部檢查接合構件而篩選出連接狀況良好的接合構件，也能夠容易地進行第1接點部與第2接點部的對位，因而能夠提供將具有第1接點部的第1構件與具有第2接點部的第2構件良好地接合的金屬配線接合結構。予以說明的是，“釬焊”是指軟釬焊(熔融小于450℃)、硬釬焊(熔融溫度為450℃以上)。

在本發明的金屬配線接合結構中，前述第1接點部對置連接盤也可以延伸至前述第1構件的前端面。如果這樣設定，則熔融焊料容易從第1接點部對置連接盤經第1構件的前端面，進一步經第2接點部的延長面而供給于接合用空間。

在本發明的金屬配線接合結構中，前述第1構件可以是柔性印刷基板(fpc)。如果這樣設定，則能夠將fpc的第1接點部與第2構件的第2接點部牢固地接合。

在本發明的金屬配線接合結構中，前述第2構件是發揮加熱器作用的片狀加熱器，其配置于靜電卡盤與金屬制的支撐臺之間，前述第1構件可以插入于前述支撐臺的貫通孔而與前述第2構件接合。如果這樣設定，則在靜電卡盤與支撐臺之間配置片狀加熱器而得到的靜電卡盤加熱器中，能夠將第1構件的第1接點部與片狀加熱器的第2接點部牢固地接合。

本發明的金屬配線接合結構的制法包含如下工序：

(a)準備如下構件的工序：

第1構件，其在樹脂制的第1支撐層與樹脂制的第1被覆層之間具有多個第1金屬配線，形成各第1金屬配線的端部的第1接點部從前述第1被覆層露出，在前述第1支撐層中與設置有前述第1金屬配線的面相反一側的面上，在與前述多個第1接點部分別對置的位置具有金屬制的第1接點部對置連接盤；以及

第2構件，其在樹脂制的第2支撐層的表面具有多個第2接點部，在使其與前述第1接點部對置時，所述第2構件除了具有與前述第1接點部對置的基本面，還具有與將前述第1接點部假想地向前方延長而得到的假想延長部對置的延長面；

(b)將前述第1構件配置在前述第2構件上，利用前述第1接點部對置連接盤和前述第2接點部的前述延長面，按照使前述第1接點部與前述第2接點部的前述基本面對置的方式進行對位的工序，

(c)將釬焊材料貼著前述第1接點部對置連接盤進行加熱，使其熔融，使該熔融的釬焊材料從前述第1接點部對置連接盤經前述第1構件的前端面、前述第2接點部的延長面而供給于前述第1接點部與前述第2接點部之間的接合用空間，在預先用預備的釬焊材料將前述第1接點部與前述第2接點部進行了臨時固定的情況下，利用傳熱使該預備的釬焊材料熔融的工序，

(d)使前述釬焊材料整體進行固化的工序。

該金屬配線接合結構的制法中，將第1構件配置在第2構件上，利用第1接點部對置連接盤與第2接點部的延長面，按照使第1接點部與第2接點部的基本面對置的方式進行對位。在第1接點部對置連接盤的背側設置有第1接點部，與第2接點部的延長面連續地設置有基本面。另外，第1接點部對置連接盤以及第2接點部的延長面都能夠從第1構件的上方得以確認。因此，如果利用第1接點部對置連接盤與第2接點部的延長面，則能夠容易地按照使第1接點部與第2接點部的基本面對置的方式進行對位。另外，作為使熔融的釬焊材料固化而得到的構件的接合構件，被覆第1接點部對置連接盤的表面、第1構件的前端面以及第2接點部的延長面，并且填充于第1接點部與第2接點部之間的接合用空間。由于可以從外部檢查該接合構件中的被覆第1接點部對置連接盤的表面、第1構件的前端面的部分，因而能夠容易地確認連接狀況，能夠篩選出連接狀況良好的接合構件。這樣，能夠從外部檢查接合構件而篩選出連接狀況良好的接合構件，也能夠容易地進行第1接點部與第2接點部的對位，因而能夠提供一種將具有第1接點部的第1構件與具有第2接點部的第2構件良好地接合的金屬配線接合結構。

附圖說明

圖1是表示等離子體處理裝置10的概略構成的截面圖。

圖2是表示片狀加熱器30的內部結構的立體圖。

圖3是從片狀加熱器30的下表面30b觀察金屬配線接合結構100時的平面圖。

圖4是圖3的a-a截面圖。

圖5是表示金屬配線接合結構100的制造工序的說明圖。

圖6是表示連接用fpc75的制造工序的說明圖。

圖7是將連接用fpc75與片狀加熱器30進行對位的工序的說明圖。

圖8是表示金屬配線接合結構100的其他制造工序的說明圖。

圖9是以往的金屬配線接合結構的立體圖。

具體實施方式

一邊參照附圖一邊在以下說明本發明的適合的實施方式。圖1是表示等離子體處理裝置10的概略構成的截面圖，圖2是表示片狀加熱器30的內部結構的立體圖。

如圖1所示，作為半導體制造裝置的等離子體處理裝置10具備真空腔室12、噴頭14以及靜電卡盤加熱器20。真空腔室12是利用鋁合金等而形成為箱狀的容器。噴頭14設置于真空腔室12的頂棚面。噴頭14將由氣體導入管16供給的工藝氣體從多個氣體噴射孔18向真空腔室12的內部釋放。另外，噴頭14發揮作為等離子體生成用的陰極板的作用。靜電卡盤加熱器20是將晶片w吸附保持于晶片載置面22a的裝置。以下，對靜電卡盤加熱器20進行詳細說明。

靜電卡盤加熱器20具備靜電卡盤22、片狀加熱器30以及支撐臺60。靜電卡盤22的下表面與片狀加熱器30的上表面30a介由第1接合片材81而相互粘接。支撐臺60的上表面與片狀加熱器30的下表面30b介由第2接合片材82而相互粘接。作為各接合片材81、82，可舉出在聚丙烯制的芯材的兩面具備丙烯酸系樹脂層的片材、在聚酰亞胺制的芯材的兩面具備有機硅樹脂層的片材、環氧樹脂單獨的片材等。

靜電卡盤22是圓板狀的構件，其是在陶瓷燒結體26中埋設有靜電電極24而成的構件。作為陶瓷燒結體26，可舉出例如氮化鋁燒結體、氧化鋁燒結體等。靜電卡盤22的上表面成為載置晶片w的晶片載置面22a。陶瓷燒結體26的厚度沒有特別限定，但優選為0.5～4mm。

片狀加熱器30是圓板狀的構件，其是在耐熱性的樹脂片材32中內置有修正加熱電極34、跳線36、接地電極40以及基準加熱電極44而成的構件。作為樹脂片材32的材質，可舉出例如聚酰亞胺樹脂、液晶聚合物等。片狀加熱器30具有與片狀加熱器30的上表面30a平行且高度不同的第1電極區域a1～第4電極區域a4(參照圖2)。

第1電極區域a1分為多個區z1(例如100區或者300區)。在各區z1中，修正加熱電極34按照一筆畫的要領以遍及該區z1整體的方式從一端34a配線至另一端34b。圖2中，在第1電極區域a1中劃出由虛線表示的假想線，將被該假想線包圍的部分作為區z1。該圖2中，為了方便，僅在1個區z1中示出了修正加熱電極34，但在其他的區z1也設置有同樣的修正加熱電極34。另外，用點劃線示出片狀加熱器30的外形。

在第2電極區域a2中設置有分別向多個修正加熱電極34供電的跳線36。因此，跳線36的數量與修正加熱電極34的數量一致。第2電極區域a2分為數量比區z1的數量少(例如6區或者8區)的區z2。圖2中，在第2電極區域a2中劃出由虛線表示的假想線，將被該假想線包圍的部分作為區z2。該圖2中，為了方便，僅在1個區z2中示出了跳線36(一部分)，但在其他的區z2也設置有同樣的跳線36。在本實施方式中，對在將一個區z2投影于第1電極區域a1時進入投影區域中的多個修正加熱電極34設為屬于同組的電極而進行說明。屬于一個組的修正加熱電極34的一端34a，介由在上下方向上將第1電極區域a1與第2電極區域a2之間貫通的導通孔35(參照圖1)而連接于與該組對應的區z2內的跳線36的一端36a。該跳線36的另一端36b被拉出至設置在該區z2的外周區域38。其結果是，與屬于同組的修正加熱電極34連接的跳線36的另一端36b匯總配置在一個外周區域38。在將該外周區域38投影于片狀加熱器30的下表面30b而得到的區域x內，并列配置有介由導通孔41(參照圖1)與各跳線36的另一端36b連接的跳線盤(jumperland)46a。換言之，多個跳線盤46a以2個以上為一組并按照露出于外部的方式配置在相同區域x。予以說明的是，修正加熱電極34的電阻率優選為跳線36的電阻率以上。

在第3電極區域a3中設置有多個修正加熱電極34共用的接地電極40。各修正加熱電極34介由從第1電極區域a1經第2電極區域a2到達第3電極區域a3的導通孔42(參照圖1)而與接地電極40連接。另外，接地電極40具有從外周向外側突出的突起40a。該突起40a設置于與各外周區域38的缺口39正對的位置。該突起40a介由導通孔43(參照圖1)而與設置在片狀加熱器30的下表面30b的接地連接盤46b連接。接地連接盤46b與跳線盤46a一同設置在片狀加熱器30的下表面30b的區域x內。

第4電極區域a4分為數量比設置于第1電極區域a1的修正加熱電極34的總數少(例如4區或者6區)的區z4。在各區z4中，輸出比修正加熱電極34高的基準加熱電極44按照一筆畫的要領以遍及該區z4的整體的方式從一端44a配線至另一端44b。圖2中，在第4電極區域a4劃出由虛線表示的假想線，將被該假想線包圍的部分作為區z4。該圖2中，為了方便，僅在1個區z4中示出了基準加熱電極44，但在其他的區z4也設置有同樣的基準加熱電極44。各基準加熱電極44的兩端44a、44b介由從第4電極區域a4到達片狀加熱器30的下表面30b的未圖示的導通孔而與設置在片狀加熱器30的下表面30b的一對基準連接盤50a、50b連接。

如圖1所示，支撐臺60是由al或al合金等金屬制作的圓板狀的構件，在內部設置有制冷劑流路62。在制冷劑流路62的入口62a和出口62b連接有用于調整制冷劑溫度的冷卻器70。如果制冷劑從冷卻器70供給于制冷劑流路62的入口62a，則會通過按照遍及支撐臺60整體的方式設置的制冷劑流路62，并從制冷劑流路62的出口62b返回至冷卻器70，在冷卻器70內冷卻為設定溫度后，再次供給于制冷劑流路62的入口62a。支撐臺60具有在上下方向上將支撐臺60貫通的多種貫通孔64～67。貫通孔64是用于使靜電電極24的供電端子25露出于外部的孔。貫通孔65是用于使設置在片狀加熱器30的下表面30b的區域x中的連接盤組(跳線盤46a和接地連接盤46b，參照圖2)露出于外部的孔。貫通孔66、67是分別使基準加熱電極44的基準連接盤50a、50b露出于外部的孔。在貫通孔66、67中插入有電絕緣筒66a、67a。予以說明的是，除上述以外，雖然沒有圖示但支撐臺60還具有用于使頂起晶片w的頂針上下移動的貫通孔等。

等離子體處理裝置10進一步具備靜電卡盤電源72、修正加熱器電源74、基準加熱器電源76以及rf電源79。靜電卡盤電源72是直流電源，其介由插入于貫通孔64的供電棒73而與靜電電極24的供電端子25連接。修正加熱器電源74是直流電源，其介由插入于貫通孔65且作為金屬配線集合體的連接用柔性印刷基板(連接用fpc)75而與修正加熱電極34的跳線盤46a以及接地連接盤46b連接。具體而言，圖2所示的屬于同組的跳線盤46a以及接地連接盤46b，由于并列設置在相同區域x，因而介由一個連接用fpc75而連接。連接用fpc75是將用樹脂皮膜覆蓋的金屬配線75a、75b束成帶狀而成的電纜，與區域x對置的端部的各金屬配線75a、76b露出。金屬配線75a是用于將跳線盤46a與修正加熱器電源74的正極連接的導線，金屬配線75b是用于將接地連接盤46b與修正加熱器電源74的負極連接的導線。基準加熱器電源76是交流電源，其介由插入于貫通孔66的電纜端子77而與基準加熱電極44的一個基準連接盤50a連接，并且介由插入于貫通孔67的電纜端子78而與基準加熱電極44的另一個基準連接盤50b連接。rf電源79是等離子體生成用的電源，按照將高頻電力供給于作為陽極板而發揮功能的支撐臺60的方式進行連接。予以說明的是，作為陰極板而發揮功能的噴頭14介由可變電阻而接地。

此處，使用圖3以及圖4對片狀加熱器30與連接用fpc75的金屬配線接合結構100進行說明。圖3為從片狀加熱器30的下表面30b觀察金屬配線接合結構100時的平面圖，圖4為圖3的a-a截面圖。予以說明的是，為了方便，跳線盤46a與接地連接盤46b不加以區分而僅稱為加熱器連接盤46；金屬配線75a、75b也不加以區分而稱為金屬配線750。連接用fpc75是用樹脂被覆多個金屬配線750而得到的扁平的配線材料。具體而言，連接用fpc75在樹脂制的支撐層751與樹脂制的被覆層752之間具有多個金屬配線750。形成各金屬配線750的端部的接點部753從被覆層752露出。片狀加熱器30具有露出于下表面30b的區域x(參照圖2)的多個加熱器連接盤46(46a、46b)。加熱器連接盤46除了具有與接點部753對置的基本面461，還具有與將接點部753假想地向前方延長而得到的假想延長部753b對置的延長面462。焊料接合構件756被覆接點部對置連接盤754的表面、連接用fpc75的前端面以及片狀加熱器30的加熱器連接盤46的延長面462，并且填充于接點部753與加熱器連接盤46之間的接合用空間c。

使用圖5對這樣的金屬配線接合結構100的制法進行說明。圖5是表示金屬配線接合結構100的制造工序的說明圖。

首先，如圖5(a)所示，在片狀加熱器30的加熱器連接盤46的基本面461上涂布預備焊料770。作為預備焊料770，可使用例如乳酪焊劑。

接著，如圖5(b)所示，準備連接用fpc75，按照各接點部753在與各加熱器連接盤46對置的狀態下與預備焊料770接觸的方式進行配置。連接用fpc75按照以下步驟進行準備。圖6是表示連接用fpc75的制造工序的說明圖。首先，準備在樹脂制的支撐層751的兩面貼附有銅箔761、762的雙面帶銅箔支撐層(參照圖6(a))。予以說明的是，也可以使用其他的金屬箔來替代銅箔761、762。接著，在銅箔761上圖案形成金屬配線750，并且在銅箔762上圖案形成接點部對置連接盤754(參照圖6(b))。作為圖案形成的方法，可以使用濕蝕刻法。接著，用樹脂制的被覆層752覆蓋金屬配線750。作為用被覆層752覆蓋的方法，可使用層壓法。但是，作為金屬配線750的前端部分的接點部753沒有用被覆層752覆蓋而露出于外部(參照圖6(c))。

接著，使用圖7，對如圖5(b)那樣按照連接用fpc75的各接點部753在與各加熱器連接盤46對置的狀態下與預備焊料770接觸的方式進行配置的作業的詳細情況進行說明。圖7示出如下情形：在使片狀加熱器30的下表面30b朝上的狀態下，相對于1個加熱器連接盤46從其上方將連接用fpc75的1個接點部753進行對位。予以說明的是，點劃線是將加熱器連接盤46分為基本面461與延長面462的假想線。另外，對于預備焊料770，為了方便而省略圖示。操作員將片狀加熱器30與連接用fpc75從分離的狀態(參照圖7(a))相互靠近，以使得連接用fpc75的接點部對置連接盤754與露出于片狀加熱器30的下表面30b的加熱器連接盤46重疊(參照圖7(b))。接著，操作員按照加熱器連接盤46的基本面461被接點部對置連接盤754覆蓋并隱藏的方式進行配置(參照圖7(c))。此時，按照接點部對置連接盤754的長方形與包圍加熱器連接盤46的延長面462的長方形緊挨著而形成一個長方形的方式進行配置。通過這樣設定，使得形成于接點部對置連接盤754的背側的接點部753與、大小與該接點部753相同的基本面461彼此相對。

接著，如圖5(c)所示，用點式加熱器780的熱風向預備焊料770賦予熱而使預備焊料770熔融，然后通過冷卻固化，從而將片狀加熱器30與連接用fpc75進行臨時固定。預備焊料770大多無法確保可以無間隙地填埋接點部753與加熱器連接盤46之間的接合用空間c的量，或者來自點式加熱器780的熱不能遍及整體而導致熔融不充分。因此，僅通過預備焊料770，無法將接點部753與加熱器連接盤46牢固地進行軟釬焊。

接著，如圖5(d)所示，一邊將焊條784按壓于接點部對置連接盤754的上表面，一邊用釬焊烙鐵782使焊條784熔融。此處，接點部對置連接盤754延伸至連接用fpc75的前端面。因此，熔融焊料容易從接點部對置連接盤754經連接用fpc75的前端面，進一步經加熱器連接盤46的延長面462而供給于接合用空間c。其后，使熔融焊料固化。于是，熔融焊料固化而成為焊料接合構件756。該焊料接合構件756成為在被覆接點部對置連接盤754的表面、連接用fpc的前端面以及加熱器連接盤46的延長面462的同時填充于接合用空間c的狀態。

接著，對這樣構成的等離子體處理裝置10的使用例進行說明。首先，在靜電卡盤22的晶片載置面22a載置晶片w。而后，通過真空泵對真空腔室12內進行減壓，調整為預定的真空度，對靜電卡盤22的靜電電極24施加直流電壓而產生庫侖力或約翰生·拉別克力，將晶片w吸附固定于靜電卡盤22的晶片載置面22a。接著，將真空腔室12內設為預定壓力(例如數十～數百pa)的工藝氣體氣氛。在該狀態下，對噴頭14與支撐臺60之間施加高頻電壓，產生等離子體。利用所產生的等離子體對晶片w的表面進行蝕刻。在此期間，未圖示的控制器進行控制以使得晶片w的溫度成為預先設定的目標溫度。具體而言，對于控制器，輸入來自用于測定晶片w溫度的測溫傳感器(沒有圖示)的檢測信號，按照使晶片w的測定溫度與目標溫度一致的方式，控制向各基準加熱電極44供給的電流、向各修正加熱電極34供給的電流、在制冷劑流路62中循環的制冷劑的溫度。特別是，為了不產生晶片w的溫度分布，控制器精細地控制向各修正加熱電極34供給的電流。予以說明的是，測溫傳感器可以埋設于樹脂片材32，也可以粘接于樹脂片材32的表面。

此處，明確本實施方式的構成要素與本發明的構成要素的對應關系。本實施方式的連接用fpc75相當于本發明的第1構件，片狀加熱器30相當于第2構件，焊料接合構件756相當于接合構件。另外，連接用fpc75的支撐層751相當于第1支撐層，被覆層752相當于第1被覆層，金屬配線750相當于第1金屬配線，接點部753相當于第1接點部，接點部對置連接盤754相當于第1接點部對置連接盤。另外，片狀加熱器30的樹脂片材32相當于第2支撐層，加熱器連接盤46相當于第2接點部。

在以上說明的金屬配線接合結構100中，由于可以從外部檢查焊料接合構件756中的被覆接點部對置連接盤754的表面、連接用fpc75的前端面的部分，因而能夠容易地確認連接狀況，能夠篩選出連接狀況良好的金屬配線接合結構。另外，將連接用fpc75的接點部753按照與片狀加熱器30的加熱器連接盤46對置的方式進行對位時，如果如上述那樣利用接點部對置連接盤754以及加熱器連接盤46的延長面462，則能夠容易地進行對位。這樣，能夠從外部檢查焊料接合構件756而篩選出連接狀況良好的焊料接合構件，也能夠容易地進行接點部753與加熱器連接盤46的對位。因此，能夠提供一種將具有接點部753的連接用fpc75與具有加熱器連接盤46的片狀加熱器30良好地接合的金屬配線接合結構100。

予以說明的是，自不用言，本發明不受上述實施方式的任何限定，只要屬于本發明的技術范圍就可以以各種方式實施。

上述實施方式中，用預備焊料770將連接用fpc75的接點部753與片狀加熱器30的加熱器連接盤46進行了臨時固定，但不需要特別利用預備焊料770進行臨時固定。將一個例子示于圖8。首先，如圖8(a)所示，預先使接合用空間c成為空隙。此時，優選預先利用膠帶、夾具(沒有圖示)等，按照使連接用fpc75的接點部753與片狀加熱器30的加熱器連接盤46的基本面461在相互對置的位置上不發生偏離的方式進行固定。接著，如圖8(b)所示，一邊將焊條784按壓于接點部對置連接盤754的上表面，一邊用釬焊烙鐵782使焊條784熔融，將熔融的焊料從接點部對置連接盤754經連接用fpc75的前端面而供給于接合用空間c。其后，通過使熔融焊料固化，從而完成金屬配線接合結構100。在該情況下，與上述實施方式同樣地，能夠從外部檢查焊料接合構件756而篩選出連接狀況良好的焊料接合構件，也能夠容易地進行接點部753與加熱器連接盤46的對位。

上述的實施方式中，例示了連接用fpc75作為第1構件，片狀加熱器30作為第2構件，但不特別限定于該組合。例如，也可以使用扁平電纜作為第1構件，也可以使用印刷配線板作為第2構件。

本申請將在2016年3月29日申請的美國臨時申請第62/314,547號以及美國臨時申請第62/314,556號、在2016年6月29日申請的日本國專利申請第2016-128765號以及日本國專利申請第2016-128766號作為優先權主張的基礎，通過引用將其全部內容包含于本說明書中。