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特開2024-81693裏側接続アクセスのための金属層における金めっき
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024081693
(43)【公開日】2024-06-18
(54)【発明の名称】裏側接続アクセスのための金属層における金めっき
(51)【国際特許分類】
   H05K 1/09 20060101AFI20240611BHJP
   H05K 3/18 20060101ALI20240611BHJP
   C23C 26/00 20060101ALI20240611BHJP
【FI】
H05K1/09 C
H05K3/18 G
C23C26/00 B
【審査請求】有
【請求項の数】22
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024044373
(22)【出願日】2024-03-21
(62)【分割の表示】P 2019086477の分割
【原出願日】2019-04-26
(31)【優先権主張番号】62/665,239
(32)【優先日】2018-05-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/394,521
(32)【優先日】2019-04-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】508130890
【氏名又は名称】ハッチンソン テクノロジー インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】HUTCHINSON TECHNOLOGY INCORPORATED
(74)【代理人】
【識別番号】100121728
【弁理士】
【氏名又は名称】井関 勝守
(74)【代理人】
【識別番号】100165803
【弁理士】
【氏名又は名称】金子 修平
(72)【発明者】
【氏名】ポコノフスキ,ザッカリー エー.
(72)【発明者】
【氏名】グリーリー,ロナルド エー.
(72)【発明者】
【氏名】ツェラー,テリー ダブリュー.
(72)【発明者】
【氏名】リバル,ジェフリー ジー.
(72)【発明者】
【氏名】ミハレッツ,ジョエル ビー.
(72)【発明者】
【氏名】ザゲット,ジョン エー.
(57)【要約】      (修正有)
【課題】裏側接続アクセス構造及び製造方法が記載される。
【解決手段】方法には、基材の少なくとも一部上に金層を形成することを含む。また、方法には、金層上に金属層を形成することも含む。そして、方法には、金層の少なくとも一部を露出させるために基材に開口部を形成することを含む。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材の少なくとも一部上に金層を形成するステップと、
前記金層上に金属層を形成するステップであって、前記金層と前記基材上に形成された非導電性層との間に封止された前記金属層を形成するステップと、
前記基材の一部を除去することにより前記基材に開口部を形成して、前記金属層が基材の開口部内に露出しないように前記金層の少なくとも一部を露出させるステップとを含む、製造方法。
【請求項2】
基材の少なくとも一部上に前記金層を形成することは、前記基材の少なくとも一部上にストライク層を形成し、前記ストライク層上に前記金層を形成することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記金層上に金属層を形成することは、
前記基材の少なくとも一部上に誘電層を形成することと、
前記誘電層にパターンを形成することと、
前記金属層を形成するために前記パターン内に金属を堆積させることとを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記金属層の少なくとも一部上にカバーコート層を形成することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記パターン内に前記金属を堆積させることは電解めっきを使用して行われる、請求項3に記載の方法。
【請求項6】
前記基材に開口部を形成することは、前記基材にエッチングすることによって行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記基材はステンレス鋼である、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
前記基材は、サスペンション組立体用のフレクシャの一部である、請求項7に記載の方法。
【請求項9】
前記基材は医療装置の一部である、請求項7に記載の方法。
【請求項10】
前記基材は光学画像安定装置組立体の一部である、請求項7に記載の方法。
【請求項11】
前記金層上にバリア層を形成することを含み、該バリア層は前記金層と前記金属層との間に形成される、請求項1に記載の方法。
【請求項12】
前記バリア層はニッケル層である、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記金層を形成することは、
前記基材の少なくとも一部上に誘電層を形成することと、
前記基材の少なくとも一部を露出させるために前記誘電層にパターン形成することと、
前記基材の前記一部上に金を堆積させることとを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項14】
基材と、
前記基材上に形成された金層と、
前記金層上に形成された金属層であって、前記金層と前記基材上に形成された非導電性層との間に封止された金属層と、
前記基材の開口部であって、前記金属層が基材の開口部内に露出しないように前記金層の少なくとも一部を露出させるように構成された開口部とを含む、デバイス。
【請求項15】
開口部を画定する金属基材と、
前記金属基材の前記開口部に対向して配置された金属層の一部を有する誘電体層内の金属層と、
開口部内にあり、前記金属基材の前記開口部内に前記金属層が露出しないように、前記金属基材の前記開口部と前記開口部内の前記金属層との間に配置された金層とを含み、
前記開口部は、前記金層の少なくとも一部を露出させるように構成されている、デバイス。
【請求項16】
前記金属基材と前記金層との間に初期に構成されたストライク層を含む、請求項15に記載のデバイス。
【請求項17】
前記基材と前記金層との間のストライク層を含む、請求項14に記載のデバイス。
【請求項18】
前記ストライク層はニッケル層である、請求項16又は17に記載のデバイス。
【請求項19】
前記金層と前記金属層との間のバリア層を含む、請求項14又は15に記載のデバイス。
【請求項20】
前記バリア層はニッケル層である、請求項19に記載のデバイス。


【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[関連出願の相互参照]
本願は、2018年5月1日に出願の米国仮特許出願第62/665,239号と、2019年4月25日に出願の米国特許出願第16/394,521号との優先権を主張するものであり、それらの全体が言及によって本明細書に援用される。
【0002】
[技術分野]
本発明の実施形態は電気接続に関する。特に、本発明の実施形態は一般に電気接続のための裏側アクセスに関する。
【背景技術】
【0003】
電気トレースを含むデバイスの製造には、電気トレースを1つ以上の電気回路又は部品に電気的に接続するために電気トレースへのアクセスを必要とする。デバイスの電気トレースへのアクセスを得るために改良された回路構造が引き続き必要とされている。また、回路及び他の構造を製造するための効果的かつ有効なプロセスが引き続き必要とされている。
【発明の概要】
【0004】
裏側接続アクセス構造と製造方法とが記載される。方法には、基材の少なくとも一部上に金層を形成することを含む。また、方法には、金層上に金属層を形成することも含む。そして、方法には、金層の少なくとも一部を露出させるために基材に開口部を形成することを含む。
本発明の実施形態の他の特徴及び有利性は、添付の図面及び以下の詳細な説明によって明らかになる。
【0005】
本発明の実施形態は一例として示され、同様の参照符号が類似する構成要素を表す添付の図面の図において限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【0006】
図1図1は、実施形態にかかる裏側接続アクセス構造を示す。
図2a-2d】図2a-2dは、実施形態にかかる裏側接続アクセス構造を形成するプロセスを示す。
図2e-2g】図2e-2gは、実施形態にかかる裏側接続アクセス構造を形成するプロセスを示す。
図3a-3d】図3a-3dは、実施形態にかかる、金層の前に誘電層を形成することによって裏側接続アクセス構造を形成するプロセスを示す。
図3e-3g】図3e-3gは、実施形態にかかる、金層の前に誘電層を形成することによって裏側接続アクセス構造を形成するプロセスを示す。
図4a-4e】図4a-4eは、実施形態にかかるバリア層を含む裏側接続アクセス構造を形成するプロセス示す。
図4f-4h】図4f-4hは、実施形態にかかるバリア層を含む裏側接続アクセス構造を形成するプロセス示す。
【発明を実施するための形態】
【0007】
本発明の実施形態における裏側接続アクセスと製造方法とが記載される。裏側接続アクセスは、電気トレース及びコンタクトのいずれかの1つ以上に電気接点を与えるように構成される。裏側接続アクセスは、基材と金属層との間の金層を含む。金属層はトレース又
はコンタクトとして形成することができる。開口部は基材に形成され、金属層との電気接続を形成するために金層及び金属層にアクセスを与える。金層は、金属層、誘電層、カバーコート層、又はデバイスの他の層若しくは構造のいずれかの1つ以上を形成するために使用されるものに類似するアディティブ及びサブトラクティブ製造法の使用を可能にする。
【0008】
基材と金属層との間の金層を含む構造は、デバイスの構造又は層を形成するために使用するアディティブ法及びサブトラクティブ法とは別の独立したステップとして行う必要がある、デバイスにおける裏側接続アクセスを得る開口部を形成するために、レーザーアブレーションなどの方法を使用する必要がなくなる。さらに、金層は、裏側接続アクセスを得るために、単一エッチング特性の使用を可能にする。裏側接続アクセス構造は、基材の誘電側と同じ平面にあるように金属層表面を提供する。さらに、デバイスの他の層を形成するために使用される開口部を形成するための同様のアディティブ法及びサブトラクティブ法の使用は、コストと効率における利点がある。裏側接続アクセス構造及び裏側接続アクセス構造を形成する方法は、該構造が例えばサスペンション組立体、医療装置、光学画像安定装置組立体、カメラレンズサスペンション、及び他の電気機械装置などの種々の製品及びデバイスに使用されることを可能にする。
【0009】
図1は、実施形態にかかる裏側接続アクセス構造を示す。裏側接続アクセス構造102は、基材104と金属層108との間に形成された金層106を備えた基材104を含む。一部の実施形態では、基材104はステンレス鋼層である。また、裏側接続アクセス構造は、誘電層110とカバーコート層112とを含む。一部の実施形態では、誘電層110はポリイミド層である。カバーコート層112は、一部の実施形態において、ポリイミド層である。基材104の開口部114は、金層106の少なくとも一部に裏側アクセスを与える。開口部114は、金属層108との電気接続を得るために使用することができる。金属層108は、電気トレース及びコンタクトパッドのいずれかの1つ以上含むことができる。金属層108は、銅、アルミニウム、合金、及び当該技術分野において既知のものなどの他の金属から形成することができる。
【0010】
図2a-図2gは、実施形態にかかる裏側接続アクセス構造を形成するプロセスを示す。基材204は、図2aに示すようにクリーニングされる。例として、基材はプラズマクリーニング処理を使用してクリーニングされる。基材は、一部の実施形態において、ベース層として使用される金属である。金属は、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、合金、及び他の金属を含むがこれらに限定されない。図2bに示されるように、任意のストライク層206が基材204上に形成される。ストライク層206は、一部の実施形態において、基材204に対する金層208の接着を向上させるために使用されるニッケル層である。ストライク層206は、電解めっき、スパッタリング、及び無電解めっきを含むがこれらに限定されない当該技術分野で既知の方法を使用して、基材204上に形成される。
【0011】
図2cに示されるように、金層208は、基材204に配置されたストライク層206上に形成される。ストライク層206のない実施形態では、金層208は基材204上に形成される。金層208は、電解めっきを含むがこれに限定されない当該技術分野で既知の方法を使用して、基材204上に形成される。金層208及び任意的にストライク層206は、一部の実施形態において、基材204の1つ以上の位置に配置されるように形成される。つまり、金層208及び任意的にストライク層206は、基材上にパターン状に形成されて、金層及び任意的にストライクは、裏側アクセスが求められる基材204上に配置される。
【0012】
誘電層210は、当該技術分野で既知のものを含む技術を使用して、基材204上に形成される。誘電層210は、ポリイミド、SU-8、KMPR、エポキシなどのポリマー、並びにセラミック及びガラスを含む他の絶縁材料を含むことができるがこれらに限定されない。図2dに示されるように、誘電層210は、金層208の少なくとも一部を露出するようにパターン形成される。誘電層210は、一部の実施形態では、当該技術分野で既知のものを含むフォトリソグラフィ及びエッチング技術を使用して、パターン形成される。
【0013】
図2eに示されるように、金属層212が形成される。金属層は、誘電層によって画定されるようなトレース及びコンタクトのいずれかの1つ以上に形成することができる。一部の実施形態では、金属層は誘電層210によって形成されたパターン内に金属を堆積させて形成される。金属層は、銅、アルミニウム、合金、及び他の金属から形成することができる。一部の実施形態では、金属層は電解めっきを使用して形成される。他の実施形態は、金属層212を形成するために、スパッタリング、無電解めっき、化学気相蒸着、又は当該技術分野で既知のものを含む他の技術を使用することを含む。
【0014】
図2fに示されるように、カバーコート層214は、誘電層210及び金属層212の少なくとも一部上に形成される。カバーコート層214は、誘電層210及び金属層212上に液体材料を塗布して、該材料を硬化させることで形成することができる。他の実施形態では、誘電層210は、スパッタリング、化学気相蒸着、溶射、及びスクリーン印刷技術を含むがこれらに限定されない技術を使用して付加される。カバーコート層は、一部の実施形態において、本明細書に記載のものを含む当該技術分野で既知の技術を使用して、金属層212の1つ以上の部分にアクセスを与えるようにパターン形成及びエッチングすることができる。カバーコート層214は、ポリイミド、SU-8、KMPR、エポキシなどのポリマー、並びにセラミック及びガラスを含む他の絶縁材料を含むことができるがこれらに限定されない材料を使用して形成することができる。図2gに示すように、1つ以上の開口部216が、当該技術分野で既知のものを含むエッチング技術を使用して、金層106の少なくとも一部を露出するように、基材204に形成される。金層208は、基材204の反対側に形成された金属層212を損傷することなく基材204をエッチングすることができるようにエッチング止めとして機能する。このため、金属層に裏側接続アクセスを与える他の技術を使用して、例えば金属層から形成された回路の歩留まり低下又は機能低下を回避する。
【0015】
1つ以上の開口部216は、一部の実施形態において、基材204上に誘電層を付加して、基材204の1つ以上の部分を露出させるように誘電層にパターン形成することで形成される。露出された基材204の1つ以上の部分は、本明細書に記載のもの及び当該技術分野で既知のものを含む技術を使用してエッチングされる。一部の実施形態では、1つ以上の開口部216を作製するために基材上に形成された誘電層は、当該技術分野で既知のものを含む技術を使用して、基材204から除去される。一部の実施形態では、開口部216は、開口部によって露出された金層208の一部に電気的に接触する金属層212の少なくとも一部を電気的に接続するように電気接点の作製を可能にするのに十分に大きいものである。電気接点は、はんだ付け、導電性接着剤の使用、及び超音波溶着を含むがこれらに限定されない当該技術分野で既知の技術を使用して作製することができる。
【0016】
図3a-図3gは、実施形態にかかる裏側接続アクセス構造を形成するプロセスを示す。本明細書に記載のものなどの基材304は、図3aに示すように本明細書に記載のものなどの技術を使用してクリーニングされる。図3bに示すように、本明細書に記載のものなどの任意のストライク層306は、本明細書に記載のものなどの技術を使用して基材304上に形成される。本明細書に記載のものなどの誘電層310は、当該技術分野で既知のものを含む技術を使用して、基材304上に形成される。図3cに示されるように、誘電層310は、使用している場合ストライク層306の少なくとも一部、又はストライク層が306を使用していない場合基材の一部を露出するようにパターン形成される。誘電層310は、一部の実施形態では、本明細書に記載のものを含む技術を使用して、パターン形成される。
【0017】
図3dに示されるように、金層308は、本明細書に記載のものなどの技術を使用して、基材304に配置されたストライク層306上に形成される。ストライク層306のない実施形態では、金層308は、本明細書に記載のものなどの技術を使用して基材304上に形成される。図3eに示されるように、金属層312は本明細書に記載のものなどの技術を使用して形成される。金属層312は、誘電層によって画定されるようなトレース及びコンタクトのいずれかの1つ以上に形成される。金属層は、銅、アルミニウム、合金、及び他の金属から形成することができる。
【0018】
図3fに示されるように、カバーコート層314は、本明細書に記載のものなどの技術を使用して誘電層310及び金属層312の少なくとも一部上に形成される。カバーコート層314は、本明細書に記載のものなどの材料を使用して形成することができる。図3gに示すように、1つ以上の開口部316が、当該技術分野で既知のものを含むエッチング技術を使用して、金層308の少なくとも一部を露出するように基材304に形成される。1つ以上の開口部316は、本明細書に記載のものなどの技術を使用して形成される。一部の実施形態では、1つ以上の開口部316を作製するために基材上に形成された誘電層は、当該技術分野で既知のものを含む技術を使用して、基材304から除去される。一部の実施形態では、開口部316は、開口部によって露出された金層308の一部に電気的に接触する金属層312の少なくとも一部を電気的に接続するように電気接点の作製を可能にするのに十分に大きいものである。電気接点は、はんだ付け、導電性接着剤の使用、及び超音波溶着を含むがこれらに限定されない当該技術分野で既知の技術を使用して作製することができる。
【0019】
図4a-図4gは、実施形態にかかる裏側接続アクセス構造を形成するプロセスを示す。本明細書に記載のものなどの基材404は、図4aに示すように本明細書に記載のものなどの技術を使用してクリーニングされる。図4bに示すように、本明細書に記載のものなどの任意のストライク層406は、本明細書に記載のものなどの技術を使用して基材404上に形成される。図4cに示されるように、金層408は、本明細書に記載のものなどの技術を使用して、基材404に配置されたストライク層406上に形成される。ストライク層406のない実施形態では、金層408は基材404上に形成される。図4dに示されるように、バリア層407は、本明細書に記載のものなどの技術を使用して、金層408に上に形成される。一部の実施形態において、バリア層407はニッケル層である。バリア層407は、一部の実施形態において、層同士の間の化学反応を防止する、及び/又はその上に配置された層の接着性を向上させるために、層を分離する。
【0020】
本明細書に記載のものなどの誘電層410は、当該技術分野で既知のものを含む技術を使用して基材404上に形成される。図4eに示されるように、誘電層410は、バリア層406の少なくとも一部を露出するようにパターン形成される。誘電層410は、一部の実施形態では、本明細書に記載のものを含む技術を使用して、パターン形成される。
【0021】
図4fに示されるように、金属層412は本明細書に記載のものなどの技術を使用して形成される。金属層412は、誘電層によって画定されるようなトレース及びコンタクトのいずれかの1つ以上に形成される。金属層は、銅、アルミニウム、合金、及び他の金属から形成することができる。図4gに示されるように、カバーコート層414は、本明細書に記載のものなどの技術を使用して誘電層410及び金属層412の少なくとも一部上に形成される。カバーコート層414は、本明細書に記載のものなどの材料を使用して形成することができる。図4hに示すように、1つ以上の開口部416が、当該技術分野で既知のものを含むエッチング技術を使用して、金層408の少なくとも一部を露出するように基材404に形成される。1つ以上の開口部416は、本明細書に記載のものなどの技術を使用して形成される。一部の実施形態では、1つ以上の開口部416を作製するために基材上に形成された誘電層は、当該技術分野で既知のものを含む技術を使用して、基材404から除去される。一部の実施形態では、開口部416は、開口部によって露出された金層408の一部に電気的に接触する金属層412の少なくとも一部を電気的に接続するように電気接点の作製を可能にするのに十分に大きいものである。電気接点は、はんだ付け、導電性接着剤の使用、及び超音波溶着を含むがこれらに限定されない当該技術分野で既知の技術を使用して作製することができる。
【0022】
本明細書に記載のものなどの一部の実施形態では、金層は金からなる仕上げ層である。他の実施形態では、仕上げ層は、スズ、はんだ、及び他の導電材料を含むがこれらに限定されない金属から形成される。仕上げ層は、金属を堆積する、例えばスパッタリング及びパターニングするために、本明細書に記載のものなどの技術を使用して形成される。
【0023】
これらの実施形態に関して記載されているものの、当業者は、本発明の意図及び範囲から外れることなく態様や詳細に変更を行い得るということを認める。
図1
図2a-2d】
図2e-2g】
図3a-3d】
図3e-3g】
図4a-4e】
図4f-4h】
【手続補正書】
【提出日】2024-04-16
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材の一部上に金層を形成するステップと、
前記基材上に第1誘電層を形成するステップと、
前記第1誘電層にパターン形成して前記金層の少なくとも一部を露出させるステップと、
前記金層上に金属層を形成して、前記第1誘電層によって画定されるようにトレースおよびコンタクトのいずれか1つ以上を形成するステップと、
前記基材上に第2誘電層を塗布するステップと、
前記第2誘電層にパターン形成して前記基材の一部を除去することにより、前記金属層が前記基材の開口部内に露出しないように、前記基材に開口部を形成して前記金層の少なくとも一部を露出させるステップとを含む、製造方法。
【請求項2】
基材の一部上に前記金層を形成することは、前記基材の少なくとも一部上にストライク層を形成し、前記ストライク層上に前記金層を形成することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記金層上に前記金属層を形成することは、
前記第1誘電層内に金属を堆積させて前記金属層を形成することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記金属層の少なくとも一部上にカバーコート層を形成するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記第1誘電層内に前記金属を堆積させることは電解めっきを使用することによって行われる、請求項3に記載の方法。
【請求項6】
前記基材に前記開口部を形成することは、前記基材エッチングすることによって行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記基材はステンレス鋼である、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
前記基材は、サスペンション組立体用のフレクシャの一部である、請求項7に記載の方法。
【請求項9】
前記基材は医療装置の一部である、請求項7に記載の方法。
【請求項10】
前記基材は光学画像安定装置組立体の一部である、請求項7に記載の方法。
【請求項11】
前記金層上にバリア層を形成するステップをさらに含み、該バリア層は前記金層と前記金属層との間に形成される、請求項1に記載の方法。
【請求項12】
前記バリア層はニッケル層である、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記金層を形成することは、
記基材の前記一部上に金を堆積させることを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項14】
基材と、
前記基材上に形成された第1誘電層と、
前記基材上に形成された金層と、前記第1誘電層は前記金層の少なくとも一部を露出するようパターン形成され、
前記金層上に形成され、前記第1誘電層によって画定されるようにトレースおよびコンタクトのいずれか1つ以上を形成した金属層と、
前記基材上の第2誘電層と、を含み
前記第2誘電層は、前記基材に開口部を形成するようにパターン形成され、前記開口部は、前記金属層が前記基材の開口部内に露出しないように、前記金層の少なくとも一部を露出させるように構成される、デバイス。
【請求項15】
開口部を画定する金属基材と、
前記金属基材の前記開口部に対向して配置された金属層の一部を有する第1電層内の金属層と、前記金属層は、前記第1誘電層によって画定されるようにトレースおよびコンタクトのいずれか1つ以上を形成し、
開口部内にあり、前記金属層が前記金属基材の前記開口部内に露出しないように、前記金属基材の前記開口部と前記開口部内の前記金属層との間に配置された金層とを含み、
前記開口部は、前記金属基材の前記開口部を露出するようにパターン形成された前記金属基材上の第2誘電層によって、前記金層の少なくとも一部を露出させるように構成されている、デバイス。
【請求項16】
前記金属基材と前記金層との間に初期に構成されたストライク層を含む、請求項15に記載のデバイス。
【請求項17】
前記基材と前記金層との間のストライク層を含む、請求項14に記載のデバイス。
【請求項18】
前記ストライク層はニッケル層である、請求項16又は17に記載のデバイス。
【請求項19】
前記金層と前記金属層との間のバリア層を含む、請求項14又は15に記載のデバイス。
【請求項20】
前記バリア層はニッケル層である、請求項19に記載のデバイス。
【請求項21】
前記第2誘電層は除去されている、請求項14又は15に記載のデバイス。
【請求項22】
前記第2誘電層を除去するステップを含む、請求項1に記載の方法。