CN101090602A - 挠性印刷电路基板及半导体装置 - Google Patents

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CN101090602A CNA200710111055XA CN200710111055A CN101090602A CN 101090602 A CN101090602 A CN 101090602A CN A200710111055X A CNA200710111055X A CN A200710111055XA CN 200710111055 A CN200710111055 A CN 200710111055A CN 101090602 A CN101090602 A CN 101090602A
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Abstract

本发明的挠性印刷电路基板，是具有对电解铜箔层的表面上形成有聚酰亚胺层的基底薄膜的电解铜箔进行选择性蚀刻而获取的布线图，且将该布线图与聚酰亚胺层一同弯曲使用的挠性印刷电路基板，其特征为，所述布线图，是由含有大于等于3μm长径长度的柱状铜结晶粒子，厚度小于等于15μm，25℃下的伸长率大于等于5％的电解铜箔所形成。本发明的挠性印刷电路基板具有优良的耐折性。

Description

挠性印刷电路基板及半导体装置
技术领域
本发明涉及对应高密度化的电子元器件的安装密度，弯曲使用的挠性印刷电路基板及半导体装置。尤其涉及，适用于安装用于驱动如液晶显示装置、等离子显示装置等平板显示器(flat display panel)的电子元器件(IC芯片等)，并弯曲使用的挠性印刷电路基板以及安装了电子元器件的半导体装置。
背景技术
众所周知，用于驱动电子设备的电子元器件，通常是以被安装到由绝缘薄膜和形成在该绝缘薄膜表面的布线图构成的电路基板上的状态，组装到电子设备当中。该电路基板例如可通过在绝缘薄膜的表面配置铜箔等导电性金属箔，使用光刻法(photolithography)，对导电性金属箔进行选择性蚀刻而制成。作为导电性金属箔使用的铜箔有轧制铜箔和电解铜箔，但由于轧制铜箔比电解铜箔价格高等原因，所以作为导电性金属箔通常使用电解铜箔。
电解铜箔是通过在旋转圆筒状的阴极和沿着该阴极形成的阳极之间流经含铜的电解液，并在电极之间施加电压，在旋转圆筒状阴极的表面淀积铜而制成。
如上制造电解铜箔时，作为阴极使用的旋转圆筒的表面例如由钛形成，其表面被研磨成了镜面。因此，在该旋转圆筒状阴极表面上淀积的铜的淀积开始面转印了旋转圆筒状阴极的表面状态而成为镜面，其表面粗糙度(Rz)非常低，通常被称为光泽面(S面)。而另一方面，铜淀积的面由于从电解液淀积铜并且铜结晶成长而通常其表面粗糙度(Rz)比S面高，相对光泽面(S面)而被称为粗糙面(M面)。
制造电路基板之际，通常配置电解铜箔时使电解铜箔的M面与绝缘薄膜的表面相面对，并层压电解铜箔与绝缘薄膜制成基底薄膜，在形成该基底薄膜的电解铜箔的S面表面上形成感光性树脂层，对该感光性树脂层进行曝光·显影形成由感光性树脂固化体构成的图形，再将该图形作为掩模材料，对电解铜箔进行选择性的蚀刻从而形成布线图。
如上形成的电路基板优选为，绝缘薄膜与在该绝缘薄膜上形成的布线图之间具有高的粘合性，而该绝缘薄膜与布线图之间的粘合性是依赖于形成布线图的电解铜箔之M面的表面粗糙度，所以一直认为最好使电解铜箔M面具有一定的表面粗糙度。因此，为了提高所制造电解铜箔M面的表面粗糙度，进行加瘤处理等粗化处理而提高电解铜箔M面的表面粗糙度，提高与绝缘薄膜之间的粘合性。
如上的电解铜箔的M面表面的粗面化，对提高所形成的布线图与绝缘薄膜之间的粘合性方面是非常优选的，但对电解铜箔进行选择性蚀刻形成布线图之际，也不能说表面粗糙度高的M面必定有利。例如，需要形成节距狭窄的，非常精细的布线图时，因所使用的电解铜箔厚度不能厚于所要形成的布线宽度，所以有必要将用于形成布线图的蚀刻时间缩短，而M面表面粗糙度高则埋入绝缘薄膜内的铜量也变多，因此很难在短时间的蚀刻中将埋在绝缘薄膜内的所有铜去除，而要完全去除所埋入的铜，将导致所形成的布线图被过度蚀刻进而变细的问题。
从而，使用如上的电解铜箔形成时，作为所使用的电解铜箔必须使用与所要形成的布线图最细的线宽相同或比线宽薄的电解铜箔，例如，在制造一般被认为是精细节距印刷电路基板的、内引线布线节距宽度为70μm(内引线的宽度通常为35μm程度)的印刷电路基板时，使用35～40μm的电解铜箔。
但是，近年电子元器件变得更加高密度化，而安装此类电子元器件而被使用的电路基板上所形成的布线图，也需要更加细线化。
可是，使用如上所述的电解铜箔的制造方法而能够制造出来的印刷电路基板的布线节距宽度只能做到40μm。如果直接使用以前的印刷电路基板制造方法则无法制造具有比其更狭窄的布线节距宽度的印刷电路基板，必须要重新设定蚀刻条件、所要使用的电解铜箔的特性等形成布线图的全部条件。
例如，在绝缘薄膜的表面上形成布线图时，若需要形成布线节距宽度不满40μm的布线图则需要使用比形成的布线宽度更薄的电解铜箔，此时的电解铜箔M面的表面粗糙度与所使用的电解铜箔厚度相比较呈较大的值。因此，当为了通过蚀刻完全去除埋入绝缘薄膜表面的电解铜箔M面的突起，而增加与蚀刻液接触的时间时，其结果将会导致所形成的布线被蚀刻液侵蚀而变细等问题的发生，无法形成所需的精细节距布线图。如上制造布线节距宽度不满40μm的印刷电路基板时，有必要重新选定所使用的电解铜箔、蚀刻方法等。
在这种情况下，作为能够形成布线节距宽度不满40μm的布线图的电解铜箔，例如有如日本专利特开平9-143785号公报(专利文献1)、特开2002-32586号公报(专利文献2)、特开2004-162144号公报(专利文献3)、特开2004-35918号公报(专利文献4)、WO2003/096776号公报(专利文献5)、特开2004-107786号公报(专利文献6)、特开2004-137588号公报(专利文献7)、特开2004-263289号公报(专利文献8)、特开2004-3396558号公报(专利文献9)、特开2005-150265号公报(专利文献10)等所记载的低轮廓电解铜箔。该低轮廓电解铜箔是通过向溶解有铜的电解溶液添加各种添加剂而降低了所形成的电解铜箔M面的表面粗糙度(Rz)的电解铜箔，因添加剂的种类而可将所得电解铜箔M面的表面粗糙度(Rz)控制成较之S面的表面粗糙度(Rz)低。如此形成的低轮廓电解铜箔是通过向淀积铜的铜电解液中配合各种添加物，在铜淀积之际形成络合物，减小淀积铜的粒子径，从而将所得电解铜箔表面控制成低轮廓的电解铜箔。
但是，如上述专利文献所记载的低轮廓电解铜箔，因所形成的铜的结晶体粒子径小，所以电解铜箔自身的拉伸强度等机械特性容易变低。
例如，在安装了驱动如液晶显示装置、等离子显示装置等平板显示器的电子元器件的挠性印刷电路基板中，在平板的背面一侧配置硬质的线路基板，通过弯曲使用安装了电子元器件的印刷电路基板，连接该硬质线路基板和形成于平板上的透明电极。如此弯曲使用的印刷电路基板的弯曲部分承受非常大的弯曲应力，而由机械特性低的电解铜箔形成的布线则无法抗拒如此大的弯曲应力。
尤其，最近随地面数字广播的推移，高清晰度影像的导入从而使平板显示器已向大型化发展。虽平板显示器逐渐呈大型化，但驱动此类平板显示器的电子元器件却日益小型化、并且高密度化，由一个电子元器件所驱动的频道数也在增加。例如，在现今使用的液晶显示装置中，为了驱动1280×1024像素的液晶显示装置，在液晶显示装的信号源一侧配置8个每一电子元器件的有效频道数为480频道的电子元器件，从而驱动该液晶显示装置，而作为为了液晶显示装置的普及而压低成本的一环，已开始尝试增加1个电子元器件的有效频道数，减少所配置的电子元器件数。
在安装如上所述被小型化且1个电子元器件的有效频道数多的电子元器件的印刷电路基板中，被认为需细线化至安装电子元器件的内引线的布线节距宽度小于40μm，内引线的引线宽度在20μm的程度。
为了形成此类细线化布线图，当然无法使用布线节距宽度为70μm程度时所使用的电解铜箔，必须使用如上所述的低轮廓电解铜箔，不然，无法形成布线节距宽度不满40μm的布线图。
但是，由上述低轮廓电解铜箔形成的布线，因铜结晶粒子小而在弯曲使用印刷电路基板时有该弯曲部分的布线断裂情况多的问题。为了使由此类低轮廓电解铜箔形成的布线在弯曲部分不发生断裂，可对应实施例如，对低轮廓电解铜箔M面进行粗化处理，提高其与绝缘薄膜的粘合性，与绝缘薄膜一起防止弯曲部分的断线等措施。若如上述低轮廓电解铜箔，能够形成非常精细节距的布线图的同时，电解铜箔自身具有能够抗拒如上述的弯曲应力的机械强度，则即使在将印刷电路基板弯曲使用等恶劣的使用环境下，也因布线自身的强度变高，具有可进一步细线化的可能性。
(专利文献1)特开平9-143785号公报
(专利文献2)特开2002-32586号公报
(专利文献3)特开2004-162144号公报
(专利文献4)特开2004-35918号公报
(专利文献5)WO2003/096776号公报
(专利文献6)特开2004-107786号公报
(专利文献7)特开2004-137588号公报
(专利文献8)特开2004-263289号公报
(专利文献9)特开2004-3396558号公报
(专利文献10)特开2005-150265号公报
发明内容
本发明的目的为提供一种挠性印刷电路基板，即便是非常精细的节距，也具有优良的拉伸强度及耐折性等特性的挠性印刷电路基板。
本发明的另一目的为，提供一种挠性印刷电路，其为最窄部的内引线布线节距宽度不满40μm的，非常精细节距的挠性印刷电路基板，并且所形成的布线自身的机械强度高，例如即使弯曲使用，在弯曲部分或连接端子附近的布线也不易断线。
本发明的又一目的为提供一种半导体装置，其用于驱动在如上述的挠性印刷电路基板上安装有电子元器件的显示装置。
本发明的挠性印刷电路基板，是具有对电解铜箔层的表面上形有聚酰亚胺层的基底薄膜的电解铜箔进行选择性蚀刻而获取的布线图，且将该布线图与聚酰亚胺层一同弯曲使用的挠性印刷电路基板，其特征为，
所述布线图，是由含有长径长度大于等于3μm的柱状铜结晶粒子，且厚度小于等于15μm，25℃下的伸长率大于等于5％的电解铜箔所形成。
而且，本发明的印刷电路基板中，优选为形成上述电解铜箔的柱状铜结晶粒子的至少一部分具有比布线图厚度大的长径，具体为，更优选在所述布线图的截面中，铜结晶粒子的至少50％(面积比率)为具有比布线图厚度大的长径的铜结晶粒子。
具有由含如上铜结晶粒子的电解铜箔形成的布线图的挠性印刷电路基板，具有非常高的耐折性，在弯曲半径0.8mm、弯曲角度±135度、弯曲速度175rpm、施加载重100gf/10mmw的条件下，并在25℃下测定时，至少一部分的布线图到达断线为止的耐折性通常是大于等于100回。
另外，本发明的挠性印刷电路基板优选是在电解铜箔的M面上涂布聚酰亚胺前体，从而在该电解铜箔上形成聚酰亚胺层，如此形成的聚酰亚胺层的透光率优选在大于67％小于等于95％。
这种聚酰亚胺层的露出面的表面粗糙度依赖于所使用电解铜箔的M面表面粗糙度(Rz)，通常转印所使用电解铜箔M面的表面状态或被粗化处理的M面表面状态。因此，在本发明中，因所使用电解铜箔的M面表面粗糙度(Rz)为小于等于5μm，所以层压上述电解铜箔，转印其表面状态的聚酰亚胺层表面的表面粗糙度(Rz)也为小于等于5μm。如此形成的聚酰亚胺层，其透光率变高，在向本发明的挠性印刷电路基板安装电子元器件等之际，从本发明的挠性印刷电路基板的聚酰亚胺面一侧进行光照射，可在挠性印刷电路基板的聚酰亚胺面一侧安装CCD照相机等检测装置，通过检测从本发明挠性印刷电路基板的聚酰亚胺面一侧照射的光线透过未形成布线图的聚酰亚胺层后照到半导体芯片上而反射回来的光线，从而能够正确地进行配置于挠性印刷电路基板的图形面一侧的半导体芯片的定位。
另外，本发明的半导体装置是在如上所述的挠性印刷电路基板上安装640～1280ch/IC的电子元器件而构成的，是LCD等显示装置的驱动半导体装置。
此类半导体装置，其每个电子元器件的有效频道数多，进而能够减少配置于平板显示器信号源一侧的印刷电路基板的数量。而且，即使弯曲使用该挠性印刷电路基板，也不会在挠性印刷电路基板的弯曲位置或连接端子附近发生布线断裂的情况。
本发明的挠性印刷电路基板上形成的布线图，是由厚度小于等于15μm，25℃下的伸长率大于等于5％，主要以具有大于等于3μm长径长度的柱状铜结晶粒子构成的电解铜箔形成。因此，本发明的挠性印刷电路基板，与现有的低轮廓电解铜箔不同，形成电解铜箔的铜粒子非常大，通过将铜结晶粒子变大而可以形成布线节距宽不满40μm的布线图。至今为止的布线图细线化技术是使用通过缩小形成电解铜箔的铜的结晶粒子而低轮廓化的电解铜箔实现的。但本发明的挠性印刷电路基板是基于以下的发现而实现的，即，与上述现有技术相反，使形成电解铜箔的铜结晶制成较之以前的形成电解铜箔的铜结晶粒子更大，则能够形成布线节距宽度不满40μm的具有非常精细节距的布线图。
如上所述，因形成本发明挠性印刷电路基板的布线图的粒子是以大型的柱状铜结晶为主成分，所以该布线图的拉伸强度变高，并且该布线图的伸长率也变高。而且，此类具有大型铜结晶的电解铜箔的M面具有与S面相同或比S面低的表面粗糙度(Rz)，进而通过对此类M面均匀地进行粗化处理而能够获取与聚酰亚胺层之间的非常高的粘合性。
因此，通过使用此类铜粒子径大的电解铜箔而能够形成布线节距宽度不满40μm的非常精细节距的布线图，同时，这样形成的布线图自身具有非常高的拉伸强度及伸长率。而且，可对此类电解铜箔的表面均匀地进行粗化处理，在该粗化处理的电解铜箔表面形成有聚酰亚胺前体构成的层，在该电解铜箔的表面进行聚酰亚胺闭环反应而层压聚酰亚胺层，进而能够获取该电解铜箔与聚酰亚胺层之间的高粘合性。使用由此类电解铜箔和聚酰亚胺层构成的基底薄膜，对电解铜箔进行选择性蚀刻而形成的布线自身具有高机械强度及伸长率，并且与聚酰亚胺层之间的粘合性也高。进而，即使形成布线节距宽度不满40μm的，非常精细节距的挠性印刷电路基板，在该挠性印刷电路基板上形成的布线自身的机械强度也高，即使在弯曲使用该挠性印刷电路基板等非常严酷的条件下使用，也不会在弯曲部等上发生布线图从聚酰亚胺层脱落的问题，并且布线图无断裂问题。具体为，具有由如上的电解铜箔形成的布线图的挠性印刷布线，在弯曲半径0.8mm、弯曲角度±135度、弯曲速度175rpm、施加载重100gf/10mmw的条件下，在25℃下对其进行测定时，至少一部分的布线图到达断线为止的耐折性通常是大于等于100回，具有非常高的耐折性。
并且，在使用此类铜粒子径大的电解铜箔而形成布线图之际，通过将蚀刻液、蚀刻条件等设置在恰当的范围内而能够将所形成的布线图截面形状，制成无限接近于理想截面形状，即矩形。
并且，该挠性印刷电路基板可以提高作为绝缘薄膜的聚酰亚胺层的透光率。例如，从该挠性印刷电路基板的聚酰亚胺面一侧进行光照射，对透过该挠性印刷电路基板后从半导体芯片上反射回来的光，使用配置于电路基板的聚酰亚胺面一侧的检测装置进行检测，对该被检测的图像进行图形辨认，进而能够高精度地进行本发明挠性印刷电路基板的定位。因此，本发明的挠性印刷电路基板即使无特别的定位装置，也能够利用所形成整个布线图正确地进行印刷电路基板的定位，可更高精度地安装电子元器件。
如上所述的本发明挠性印刷电路基板为，以现有的光刻法(photolithography)实质上无法制造的，最窄部的布线节距宽度不满40μm的非常精细节距的挠性印刷电路基板。而且，如此形成的布线图自身具有优良的拉伸强度、伸长率等机械特性，并且布线图与作为绝缘薄膜的聚酰亚胺层之间具有非常高的粘合性，进而作为弯曲使用的用途，从外部承受应力的用途中使用的，具有极细致节距的挠性印刷电路基板，具有极高的实用性。
附图说明
图1为从本发明挠性印刷电路基板溶解去除作为绝缘基板之聚酰亚胺层的布线图截面的铜结晶粒子的电子显微镜照片和其描图。
图2为表示本发明挠性印刷电路基板及半导体装置的截面的一例的模式图。
图3为本发明的挠性印刷电路基板的内引线部分的截面图。
图4为在本发明的挠性印刷电路基板上安装了电子元器件时的内引线及突起电极部分的放大图。
图5的左侧照片为上述挠性印刷电路基板的，节距宽度为20μm的内引线平面照片。右侧照片为上述挠性印刷电路基板的，节距宽度为20μm的矩形的内引线部分的截面图。
图6为使用以前一直被使用的电解铜箔而形成的布线图的平面照片和截面照片。
图7为使用以前被认为是最适合用于制造挠性印刷电路基板而广泛被使用的电解铜箔而形成的内引线的一例，是去除了聚酰亚胺层的内引线的电子显微镜照片。
具体实施方式
下面，将对本发明的挠性印刷电路基板进行具体的说明。
本发明的挠性印刷电路基板为，节距尤其狭窄的内引线中，布线节距宽度(P)不满40μm的，具有非常精细节距的挠性印刷电路基板。为了形成如此精细节距的挠性印刷电基板，在本发明中，通过使用大柱状铜结晶粒子占大部分的特定电解铜箔和层压的聚酰亚胺层的层压体，形成挠性印刷电路基板。
本发明的挠性印刷电路基板具有，最窄部分的布线宽度为如上所述不满40μm的布线图，所使用的电解铜箔厚度小于等于15μm，更优选5～12μm。即，在使用光刻法制造挠性印刷电路基板时，所要使用的电解铜箔的厚度是基于最窄部分的布线图节距宽度而选定，在如本发明的最窄部分的内引线的节距宽度不满40μm时，最细部的布线宽度通常小于等于20μm，为了形成优良的布线图，将电解铜箔的厚度控制在相同或小于最细部的布线宽度。
本发明所使用的电解铜箔中，不同于现有的铜结晶粒子小的低轮廓电解铜箔，其形成有多个粒子径大的柱状铜结晶粒子，而且该柱状铜结晶粒子中，多数为具有大于等于3μm，优选大于等于6μm长径的铜结晶粒子。
图1为将使用上述电解铜箔形成的内引线(已溶解去除了聚酰亚胺层)截面，以铜结晶粒子能够明显区分各个结晶体的程度拍摄的电子显微镜照片和其描图。
如该图1所示，本发明所用的电解铜箔厚度为To，该电解铜箔中有多个长径以D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8表示的柱状铜结晶粒子。该柱状铜结晶粒子的长径D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8与电解铜箔的厚度To相同或比To明显长，因此形成本发明的挠性印刷电路基板的布线图当中，含有多个具有比布线图的厚度还长的长径的柱状铜结晶粒子。
在本发明的挠性印刷电路基板上形成的布线图中，含有的具有与该电解铜箔的厚度(＝布线图的厚度)To相同或比To长的长径的柱状结晶粒子，在布线图的截面中的所占面积比率通常大于等于50％，优选大于等于75％。
因此，本发明所使用的电解铜箔中，通常含有截面比率小于等于50％的量的长径不满3μm的铜结晶粒子，优选含有小于等于25％的量，该长径不满3μm的铜结晶粒子通常以埋含于长径大于等于3μm的铜结晶粒子之间的间隙的形态存在。
本发明所使用的电解铜箔，如上所述，以高比率含有长径大于等于3μm的柱状结晶粒子，通过以高比率含有此类大的柱状结晶粒子，从而使该电解铜箔的M面表面粗糙度(Rz)非常低，通常小于等于0.8μm，优选在0.1～0.6μm的范围内。而且该电解铜箔的M面非常平滑，沿着该电解铜箔的滑移方向(MD方向)，向该电解铜箔的表面以入射角60°照射测定光，以反射角60°测定反射光的强度，测定光泽度[Gs(60°)]的结果，该电解铜箔的光泽度显示为600～780的值。该电解铜箔M面(淀积面)的光泽度[Gs(60°)]的值也大多呈比电解铜箔S面(制造电解铜箔时与圆筒型电极的表面接触的面)高的值，显示非常高的平滑性。
因本发明所使用的电解铜箔以高比率含有长径柱状粒子，所以结合力低的粒子界面变少，该电解铜箔具有高拉伸强度。本发明所使用的电解铜箔，在25℃时测定的拉伸强度通常为大于等于33kgf/mm2，优选为35kgf/mm2～40kgf/mm2。进一步在180℃下加热60分钟后测定的拉伸强度通常为大于等于30kgf/mm2，优选为33kgf/mm2～40kgf/mm2。即，因本发明所使用的电解铜箔，如上所述，主要由长径大于等于3μm的柱状铜结晶粒子构成，所以具有很高的拉伸强度。
另外，该电解铜箔的25℃下的伸长率大于等于5％，优选10～15％，进一步在180℃下加热60分钟后的伸长率也大于等于8％，优选10～15％，即，如上所述构成本发明所使用的电解铜箔的结晶粒子，具有长径大于等3μm的柱状结晶粒径和形态，进而在常温下具有很高的伸长率的同时，在高温加热之后的伸长率也呈非常高的值。
如上所述，本发明所使用的电解铜箔具有非常高的伸长率和拉伸强度是因为形成该电解铜箔的铜结晶粒子是柱状结晶体，而且其大部分为长径大于等于3μm的大型柱状结晶体。
因形成本发明所使用电解铜箔的铜粒子形状是大型柱状结晶，所以拉伸强度和伸长率变高，进而使用该电解铜箔形成的布线图，即使将挠印刷性电路基板弯曲使用也不会发生形成于弯曲部分等上的布线图从聚酰亚胺层脱落的问题，也不会在弯曲部分等上发生布线图的断线。
如上使用于本发明的电解铜箔，例如，可通过从含有如二丙烯酸二甲基氯化铵的具有环结构的4级铵盐聚合物、3-巯基-1-丙基亚磺酸等有机亚磺酸、氯离子的硫酸系铜电解液中，淀积铜而制造。此时，具有环结构的4级铵盐聚合物的浓度通常在1～50ppm的范围内，有机亚磺酸的浓度通常在3～50ppm的范围内，氯浓度通常在5～50ppm的范围内。另外，该硫酸系铜电解液的铜浓度通常在50～120g/升的范围内，自由硫酸浓度在60～250g/升的范围内。可以通过将此类硫酸系铜电解液的液温设置在20～60℃的范围内，电流密度通常设置在30～90A/dm2的范围内，进行铜淀积，从而制造本发明所使用的电解铜箔。当使用具有如上所述成分的硫酸系铜电解液，在如上所述的条件下进行铜淀积时，则淀积铜的大部分成为具有大于等于3μm长径的柱状结晶粒子，而且淀积结束面(淀积面＝M面)的表面也会变得非常平滑。
相对于此，现有的低轮廓电解铜箔在淀积铜时使用的铜电解液中，添加与铜形成络体的添加剂，尽量使铜淀积粒子变小，将所制造的电解铜表面制成平滑。在低轮廓电解铜箔中，因粒子径小而变成存在多个铜结晶粒子的界面，所以得到的铜箔的拉伸强度，、伸长率等不易变得如本发明所使用的电解铜箔那么高。并且，铜箔的表面也因由非常微细的粒子所构成，所以虽然铜箔表面的表面粗糙度变低，但光泽度[Gs(60°)]通常呈小于600的值，通常光泽度[Gs(60°)]不会有大于600的情况。
本发明中，使用如上的电解铜箔和聚酰亚胺层的层压体，即基底薄膜制造挠性印刷电路基板，而在进行层压时，在上述电解铜箔的表面形成聚酰亚胺层。本发明所使用的电解铜箔因能够将如上述的M面的平滑性制成相同或大于等于S面，所以可在电解铜箔的M面或S面的任意一个面上形成聚酰亚胺层，但通常在M面的表面上形成聚酰亚胺层。在电解铜箔的M面表面上形成聚酰亚胺层时，优选对电解铜箔进行表面处理后再形成聚酰亚胺层。这里作为表面处理的例子有，包括在电解铜箔的例如M面上淀积附着铜微细粒子的烤镀处理，和固定附着的铜微细粒子的包镀处理的粗化处理、防锈处理、以及耦合剂处理等。
其中，粗化处理由烤镀处理和包镀处理构成，烤镀是使用铜浓度5～20g/升左右、自由硫酸浓度50～200g/升左右的低铜浓度的镀液，作为添加剂例如使用α-萘醌、糊精、胶、硫脲等，通常在液温15～40℃、电流密度10～50A/dm2的条件下，在电解铜箔的M面附着铜微细粒子的处理。另外，包镀处理是将如上所述地附着的铜微细粒子固定于电解铜箔的M面的处理，通常使用铜浓度50～80g/升左右、自由硫酸浓度50～150g/升左右的铜镀液，在液温40～50℃、电流密度10～50A/dm2的条件下，用铜镀层覆盖附着有铜微细粒子的电解铜箔淀积面的处理。
进行上述的表面处理，将上述电解铜箔的淀积面表面粗糙度(Rz)调整至小于等于5μm，优选在0.1～3μm的范围，更优选在0.1～2μm的范围。通过进行如上述的表面处理，能提高电解铜箔与聚酰亚胺层的粘合性。尤其将本发明的挠性印刷电路基板用于安装驱动平板显示器的电子元器件时，需要弯曲使用本发明的挠性印刷电路基板，而通过进行如上述的表面处理而使所形成的布线不会从聚酰亚胺层脱离，可以防止在弯曲位置或连接端子附近发生布线断裂的事情。而且通过如上所述地均匀进行粗化处理，能够使通过蚀刻处理而露出的聚酰亚胺层表面无残留铜。
本发明中，使用如上的电解铜箔和聚酰亚胺层的层压体，即基底薄膜制造挠性印刷电路基板，此时的聚酰亚胺层，可通过将预先制成薄膜状的聚酰亚胺薄膜与电解铜箔层压而形成，也可以通过在电解铜箔淀积面的表面上涂敷聚酰亚胺前体，将该聚酰亚胺前体与电解铜箔一同加热，使聚酰亚胺前体闭环于电解铜箔表面而形成。
如此形成的聚酰亚胺层厚度，通常在12.5～75μm，优选在20～75μm，更优选在20～50μm的范围内。本来聚酰亚胺树脂并非是高透光性树脂，但因以上述的厚度形成聚酰亚胺层从而使聚酰亚胺层的透光率变为大于67％，小于等于95％的范围内，所以从本发明挠性印刷电路基板的聚酰亚胺面一侧进行光照射，则照射光将透过未形成布线的部分，而形成了布线图的部分将不会有照射光透过，使用CCD照相机等检测装置识别该透过挠性印刷电路基板的透过光线，进而可识别布线图的位置和所要搭载的半导体芯片的位置，显著提高定位的精度。
如此从挠性印刷电路基板的聚酰亚胺面一侧，使用CCD照相机等检测装置识别图形时，优选将聚酰亚胺层的厚度调整成聚酰亚胺层的透光率大于67％、小于等于95％，优选在70～90％的范围内。
在本发明的挠性印刷电基板的形成中，如上所述，在电解铜箔的表面流延聚酰亚胺前体，并加热固化而形成聚酰亚胺层，则聚酰亚胺层上不会形成元件孔，所以如上形成聚酰亚胺层的薄膜载带将成为无元件孔的COF等印刷电路基板。
在上述说明中，举例了使用聚酰亚胺前体形成聚酰亚胺层，但本发明并不局限于此，也可以预先形成聚酰亚胺薄膜，在该聚酰亚胺薄膜上形成元件孔之后，与电解铜箔层压而获取，在如此形成的薄膜载带上能够形成元件孔，例如，可以形成TAB带等。
在如上形成的电解铜箔与聚酰亚胺层的层压体，即基底薄膜的电解铜箔表面形成感光性树脂层，对该感光性树脂层进行曝光显影从而形成由感光性树脂固化体构成的图形，并将该图形作为掩模材料，对电解铜箔进行蚀刻，从而形成布线图。
如图3所示，本发明的挠性印刷电路基板，其最窄部分的内引线布线节距宽度(P)不满40μm，优选该布线节距宽度(P)在大于等于20μm不满40μm的范围内。具有此类布线节距宽度(P)的挠性印刷电路基板中，布线图的引线宽度(W)通常可以制成8～22μm的宽度。
虽然在已有的方法中无法形成布线节距宽度(P)不满40μm的布线图，但可以通过使用如上的电解铜箔而能够形成如布线节距宽度(P)不满40μm的，有非常精细节距的布线图。
具有如上布线节距宽度(P)的布线图，可以通过在基底薄膜的电解铜箔表面(通常是S面)形成感光性树脂层，对该感光性树脂层进行曝光·显影而形成由感光性树脂固化体构成的图形，用如此形成的图形作为掩模材料，对电解铜箔进行蚀刻而形成。
如此形成的布线图，优选为，缩小布线图上端部宽度、和布线图下端部，即接触聚酰亚胺层的布线图下端部的宽度之间的差。即，若以图3表示，优选为布线图的顶端宽度(ILP)与布线图的根部宽度(ILB)的差值小。
如上所述，为了缩小布线图的顶端宽度(ILP)与布线图的根部宽度(ILB)的差，对上述电解铜箔优选使用含有蚀刻抑制效果高的化合物的蚀刻液。在此，作为蚀刻抑制效果高的化合物有，从具有羰基或羧基的杂环式化合物，具有三键的二元醇类或向具有三键的二元醇类的活性氢添加乙撑氧的化合物、烷基肌氨酸或烷基肌氨酸的碱金属盐，以及芳香族羧酸酐组成的组中选择的至少1种类的化合物或其衍生物、如氨基三唑的含有氮原子的三唑类化合物以及其衍生物苯并噻唑类化合物及其衍生物、巯基苯并噻唑及其衍生物、羧基苯并噻唑及其衍生物等。这些物质可以单独或组合使用。通过向蚀刻液配制上述蚀刻抑制效果高的化合物，使被蚀刻而新露出的蚀刻部的铜，先与上述蚀刻抑制效果高的化合物结合，抑制该新露出的铜因蚀刻剂进一步被蚀刻，所以布线图的顶端无过度被蚀刻的情况，形成的布线图的顶端宽度(ILP)与布线图的根部宽度(ILB)差小，能够形成整体截面近似矩形的布线图。
其中，在此使用的蚀刻剂，优选使用作为蚀刻剂主要成分含有氯化三铁，或氯化铜等的蚀刻液。
如上形成的挠性印刷电路基板的布线图的顶端宽度(ILP)与布线图的下端部宽度(ILB)的差小，能够将形成的布线图截面形状制成如图5所示的近似矩形。
将如此形成的布线图的截面形状制成矩形，则如图4所示，能够确保与IC的突起电极具有宽广的接触面积，能够将电子元器件更稳定地安装。
在以上所述中，主要记载了与电子元器件连接的内引线的相关内容。根据上述方法，也可以将外引线的截面形状制成同样的近似矩形。
并且，通过如上进行蚀刻，如图5所示将所形成的布线图的截面制成近似矩形，同时使所形成的布线图成直线。图5中，表示了布线节距宽度(P)为20μm的布线图的显微镜照片的示例。在布线图与其邻接的布线图之间露有聚酰亚胺层。该露出的聚酰亚胺层表面通常转印了配制于该聚酰亚胺层表面的电解铜箔M面的表面状态，因此，聚酰亚胺层的表面粗糙度因转印了所使用的电解铜箔M面的表面状态，从而该露出的酰亚胺层的表面粗糙度(Rz)通常小于等于5μm，优选在0.1～1μm的范围内。
通过采用如上蚀刻，如图5所示形成的布线图非常接近于直线。以现有的方法形成的挠性印刷电路基板，如图6所示，其截面呈梯形，并且所形成的布线图的直线性也变低。而且，使用如上现有的方法无法形成布线节距宽度(P)不满40μm的布线图，所以图6所示的布线图的布线节距宽度(P)为45μm。
通过如此，适当设定蚀刻条件而能够形成具有更加接近于矩形的截面形状的布线图。如此进行蚀刻之后，可用碱清洗等而容易地去除所使用的掩模材料。
如图2所示，如此形成的布线图，涂敷有保护树脂层，并露出连接端子部的输入侧外引线、输入侧内引线、输出侧内引线、输出侧外引线等的引线部。该保护树脂层可以是使用丝网印刷技术涂敷树脂，并使其固化的阻焊剂层，也可以是将在薄膜的一个面上形成了粘合性树脂层的层压体冲裁成所需的形状，并将其粘贴于布线图的规定位置的保护层。
如上的露出于阻焊剂层或保护层的引线部将被进行镀金属处理。在此采用的镀金属处理有，镀锡处理、镀金处理、镀镍-金处理、镀镍处理、镀焊料处理、镀无铅焊料处理、镀锌处理、镀铜处理、镀银处理等。这些镀金属处理可以单独进行，也可以组合多个镀金属处理进行。并且，也可以在使用上述阻焊剂层或保护层覆盖布线图之前进行上述镀金属处理后，形成阻焊剂层或粘贴保护层。
如此形成的镀层厚度通常在0.1～10μm的范围内。
如上所述形成镀层及阻焊剂层或保护层之后，如图2所示，安装电子元器件，并进行树脂密封固定，进而获取半导体装置。
构成本发明挠性印刷电路基板的聚酰亚胺层因非常薄，所以其透光率高，能够通过从挠性印刷电路基板的聚酰亚胺面一侧进行光照射时的透过光，识别形成于挠性印刷电路基板的布线图的形状，根据其进行非常精确的定位，安装电子元器件，进而制造本发明的半导体装置。
安装于本发明挠性印刷电路基板的电子元器件，优选是配置在如LCD显示装置、PDP显示装置等显示装置上的驱动元件。此类显示装置的驱动元件在其1个电子元器件的频道数已逐渐以128ch/1 IC、256ch/1 IC、512ch/1 IC变多，而本发明的挠性印刷电路基板适合安装具有640ch/1 IC～1280ch/1 IC有效频道数的电子元器件。尤其，本发明的挠性印刷电路基板适合搭载像素数大于等于100万的显示装置的驱动IC。
此类驱动平板显示器的驱动元件，虽其1个电子元器件所处理的信息量逐渐变多，但电子元器件自身却变得轻量且小型化。因此，与电子元器件之间形成电连接点的内引线有必要对应小型且高密度形成的突起电极而缩小布线节距的宽度。
本发明的挠性印刷电路基板具有如上的结构，在该挠性印刷电路基板上安装了驱动平板显示器的电子元器件时，例如图2所示，在挠性印刷电路基板的电子元器件安装于电路基板的位置和输出侧外引线之间弯曲使用。如此弯曲使用挠性印刷电路基板时，该弯曲部的布线图承受很大的弯曲应力，并且在连接端子的附近应力集中，若该弯曲部分等的电路基板铜结晶粒子小则容易发生断裂，而该断裂将引发弯曲部等的布线图的断线。
然而，使用如本发明所使用的大部分为结晶径大于等于3μm的柱状结晶的电解铜箔时，不易在弯曲部分等发生断裂，进而不易在弯曲部分等发生断线。并且，本发明所用的电解铜箔因采用了如上的结晶结构，从而具有高拉伸强度和伸长率，所以即使在承受大弯曲应力的弯曲部分，也能够防止吸收弯曲应力或重复应力而导致断裂。
使用挠性印刷电路基板的耐折性试验仪(MIT试验仪)，在弯曲半径0.8mm，弯曲角度±135度，弯曲速度175rpm，载重100gf/10mmw的条件下，在25℃下，对本发明的挠性印刷电路基板进行测定的结果，形成在弯曲部的布线图至断裂为止的耐折性至少是100次，如此反复弯曲也非常不易发生断裂，通常反复弯曲100次布线图也不断裂。
一般认为，具有如此优良耐折性的原因是，使用于形成布线图的电解铜箔是由具有可体现上述高拉伸强度和伸长率的、大于等于3μm长径长度的柱状铜结晶粒子构成，并且，由于此类铜结晶粒子中的至少一部分是具有较之所形成布线图厚更长的长径的铜结晶粒子，所以形成的布线图具有非常高的机械特性，所形成的布线图和作为支撑体的聚酰亚胺层一同防止了因弯曲应力而发生的布线图的断裂。
本发明的挠性印刷电路基板可适用于安装电子元器件之后弯曲使用的用途。尤其本发明的挠性印刷电路基板优选配置在如LCD、PDP等的平板显示器上，用于驱动该平板显示器的电子元器件的搭载。
实施例
下面，根据本发明的具体实施例，详细说明本发明，但本发明并不局限于这些实施例。
使用铜浓度80g/升、自由硫酸浓度140g/升、1，3-巯基-1-丙基亚磺酸浓度4ppm、二丙烯酸二甲基氯化铵(セン力(株)制造，商品名：ュニセンス FPA100L)3ppm、氯浓度10ppm的硫酸系铜电解液，在液温50℃，电流密度60A/dm2的条件下，制造了厚度12μm的电解铜箔。该电解铜箔S面的表面粗糙度(Rz)为1.2μm，M面的表面粗糙度(Rz)为0.6μm，M面的光泽度[Gs(60°)]为650。
对该电解铜箔的M面进行包括烤镀处理和包镀处理的粗化处理，将M面的表面粗糙度(Rz)调节为1.5μm。在如此被粗化处理的电解铜箔的粗糙面涂敷市售的，含有聚酰胺酸的聚酰亚胺前体漆，并加热进行闭环亚胺反应以形成聚酰亚胺层。如此获得的基底薄膜层的聚酰亚胺层厚度为40μm，获得的基底薄膜层是电解铜箔厚度为12μm、聚酰亚胺层厚度为40μm的双层层压体。其中，在此使用的粗化处理之前的电解铜箔为，根据一般方法，在25℃下测定的伸长率为8％，在180℃下保持60分钟后测定的伸长率为12％，是具有非常好的柔软性的电解铜箔。另外，使用一般方法，在25℃下测定该电解铜箔的拉伸强度为39kgf/mm2，在180℃下放置60分钟后测定的拉伸强度为35kgf/mm2。
对如此形成的基底薄膜进行蚀刻至电解铜箔层整体的厚度变成8μm后，在表面涂敷感光性树脂，并对该形成的感光性树脂层进行了曝光·显影。如此显影的布线图的内引线布线节距宽度(P)为20μm，引线宽度(W)为10μm。另外，外引线的布线节距宽度(P)为40μm，引线宽度(W)为20μm。
将如上形成的布线图作为掩模材料，使用将以环内的异原子只是氮原子的偶氮作为添加剂含有的氯化铜类蚀刻液，对铜箔进行选择性蚀刻去除。
通过对被蚀刻后的基底薄膜进行碱清洗，以去除掩模材料，接着使用丝网印刷技术，涂敷阻焊剂层使内引线部及外引线部露出，并进行干燥以形成阻焊剂层。
接着，在从阻焊剂层露出的内引线部及外引线部上形成厚度0.5μm的非电解镀锡层，从而得到本发明的挠性印刷电路基板。
向如此得到的挠性印刷电路基板内引线，通过从挠性印刷电路基板的聚酰亚胺层一侧推压接合压头，作用超声波的同时加热而安装1280ch/1 IC的电子元器件，从而制造安装了电子元器件的半导体。
如上的进行制造时，从非电解镀锡之前的挠性印刷电路基板切出内引线部分。如此形成的内引线部分的电子显微镜照片为图5所示。各个布线被形成为矩形的截面形状。
如此形成的内引线根部宽度(ILB)为10μm，该内引线的顶部宽度(ILB)为10μm。
溶解去除该部分的聚酰亚胺，取出由电解铜箔构成的内引线，并对其截面进行了电子显微镜观察。该电子显微镜照片为图1所示，描画该电子显微镜照片的图也表示在图1中。
如图1所示，该内引线的厚度To为8μm，在描画图1的图面中，D1～D8是具有明显比该内引线厚度To＝8μm长的长径的铜柱状结晶。在该截面中，大于8μm的柱状铜结晶的所占面积为60％。
并且，如上制造的挠性印刷电路基板中，布线图之间的未形成布线图部分的聚酰亚胺层表面的表面粗糙度(Rz)为0.5μm，该未形成布线图部分的透光率为80％。带式自动接合器(TAB机器)中，在该挠性印刷电路基板的聚酰亚胺面一侧配置光源，在聚酰亚胺面一侧配置CCD照相机，检测透过该挠性印刷电路基板的光，从而进行了半导体芯片与挠性印刷电路基板的定位。在此，透光率是通过使用吸光光度计而测定的，即，将蚀刻了导体的绝缘层(聚酰亚胺层)适当大小地切取，相对光源垂直地设置在光度计上进行测定。另外，所要测定的透光率只要具有在安装IC芯片等时进行图像处理而使用的光源的波长区域即可，但通常使用可视区域，如波长400～800nm左右的区域，但是，当绝缘层例如是由具有聚酰亚胺的双键的材料构成时，因在小于等于500nm的区域具有大的吸收，所以一般以600～700nm波长的光为中心，使用CCD照相机等检测透光率，进行图像识别处理。
使用耐折性试验装置的市售MIT试验仪，附加100gf/10mmw的载重，在弯曲角度±135度，弯曲半径0.8mm，弯曲速度175rpm的条件下，在25℃下，对如上所述制造的挠性印刷电路基板布线的抵抗变化进行测定的结果，在130次时发生了断线。
如图1所示，本发明的挠性印刷电路基板上形成的布线图截面的铜粒子，与构成以前被认为适用于形成印刷电路基板而广范使用的图7所示的电解铜箔的铜粒子相比较，其形状非常大，而且在布线图中大量存有此类大粒子径的柱状铜粒子，它们被认为在布线图中与其它柱状铜粒子共同对近似矩形的布线图赋予了非常优良的耐折性、伸长率等优良特性。
相对于此，若使用如以前的，将淀积粒子径调小，且此类小铜粒子密集集中的铜箔，则如图7所示，仅从引线自身变成小铜结晶体的集中，铜粒子的粒界多，就会导致蚀刻液很容易地从这些境界侵入，进而在蚀刻布线图之际也会发生已被蚀刻部分的侧面蚀刻，不易形成矩形的布线图，容易变成如图6所示的，其截面形状为梯形的布线图。
如上说述，本发明的实施例1中所形成的挠性印刷电路基板，因其形成布线图的铜结晶粒子大部分为柱状结晶体，而且该柱状结晶体的长径大于等于3μm，所以，即使布线节距(P)不满40μm时也能够形成截面呈近似矩形的布线图，并且，因含有长径的铜柱状粒子而使所形成的布线图自身具有非常优良的耐折性等机械特性。
比较例1
作为电解铜箔使用了超低粗糙度的电解铜箔(三井金属矿业(株)制造)，在该电解铜箔的S面涂敷聚酰亚胺前体漆，并进行加热制作了双层层压体。
测定该电解铜箔25℃下的伸长率的结果为4％，拉伸强度为33kgf/mm2，S面的表面粗糙度(Rz)为1.0μm，光泽度[Gs(60°)]为370。
除了使用该电解铜箔之外，与实施例1相同地形成了布线图，在所得布线图的引线部分形成了0.5μm的非电解镀锡层。
该内引线的厚度为8μm，观察其截面，该内引线几乎100％由粒径小于3μm的铜粒状结晶体形成。
如上制造的挠性印刷电路基板中，布线图之间的未形成布线图部分的聚酰亚胺层表面的表面粗糙度(Rz)为1.0μm，该未形成布线图部分的透光率为65％。
使用MIT试验仪，对如上制造的挠性印刷电路基板进行耐折性试验的结果，在60次时发生了断线。
本发明的挠性印刷电路基板，即使最窄部的内引线布线节距宽度(P)不满40μm，非常精细节距，也具有优良的耐折性，即使将该挠性印刷电路基板弯曲使用，形成于在该弯曲部分的布线也不易发生断线。而且，本发明的挠性印刷电路基板，因形成绝缘层的聚酰亚胺层的透光率高，可通过识别透过本发明挠性印刷电路基板的光的图形而进行挠性印刷电路基板的定位。并且，本发明挠性印刷电路基板，可以将布线图的截面形状形成为近似矩形，因此，本发明的挠性印刷电路基板能够以很高的密度形成布线。
并且，本发明的半导体装置是在如上所述的挠性印刷电路基板上安装电子元器件而构成，尤其适用于作为平板显示器信号源一侧的驱动半导体装置，将其弯曲使用的用途。

Claims (16)

1、一种挠性印刷电路基板，具有对电解铜箔层的表面上形成有聚酰亚胺层的基底薄膜的电解铜箔进行选择性蚀刻而获取的布线图，且将该布线图与聚酰亚胺层一同弯曲使用，所述挠性印刷电路基板，其特征为，
所述布线图，由含有长径长度大于等于3μm的柱状铜结晶粒子，厚度小于等于15μm，25℃下的伸长率大于等于5％的电解铜箔所形成。
2、如权利要求1所述的挠性印刷电路基板，其特征为，上述聚酰亚胺层的透光率大于67％小于等于95％。
3、如权利要求1所述的挠性印刷电路基板，其特征为，形成上述电解铜箔的柱状铜结晶粒子中的至少一部分具有与布线图厚度相同或比布线图厚度大的长径。
4、如权利要求1或3所述的挠性印刷电路基板，其特征为，在所述布线图的截面中，面积比率至少50％的铜结晶粒子为具有与布线图厚度相同或比布线图厚度大的长径的铜结晶粒子。
5、如权利要求1所述的挠性印刷电路基板，其特征为，对具有由上述电解铜箔形成的布线图的挠性印刷电路基板，在弯曲半径0.8mm、弯曲角度±135度、弯曲速度175rpm、施加载重100gf/10mmw的条件下，并在25℃下测定时，至少一部分的布线图达到断线为止的耐折性为大于等于100回。
6、如权利要求1所述的挠性印刷电路基板，其特征为，形成有上述布线图的一侧的聚酰亚胺层露出面的表面粗糙度(Rz)为小于等于5μm。
7、如权利要求1所述的挠性印刷电路基板，其特征为，所述电解铜箔，在25℃时的拉伸强度为大于等于33kgf/mm2，并且在空气中，180℃下加热60分钟后的拉伸强度为大于等于30kgf/mm2。
8、如权利要求1所述的挠性印刷电路基板，其特征为，所述电解铜箔，在空气中、180℃下加热60分钟后的伸长率为大于等于8％。
9、如权利要求1所述的挠性印刷电路基板，其特征为，与上述聚酰亚胺层层压的电解铜箔表面的表面粗糙度(Rz)为小于等于5μm。
10、如权利要求9所述的挠性印刷电路基板，其特征为，所述电解铜箔，对淀积面的表面粗糙度(Rz)小于等于0.8μm，该淀积面的光泽度[Gs(60°)]在600～780范围内的电解铜箔的淀积面，进行粗化处理使其表面粗糙度(Rz)小于等于5μm。
11、如权利要求1所述的挠性印刷电路基板，其特征为，在上述挠性印刷电路基板上形成的内引线的布线节距宽度(P)为小于40μm。
12、如权利要求1所述的挠性印刷电路基板，其特征为，所述聚酰亚胺层的厚度在20～75μm的范围内。
13、如权利要求1或12所述的挠性印刷电路基板，其特征为，所述聚酰亚胺层是通过在电解铜箔的表面涂敷聚酰亚胺前体，加热固化而形成。
14、如权利要求1所述的挠性印刷电路基板，其特征为，安装于上述挠性印刷电路基板的电子元器件的有效频道数在640～1280ch/IC的范围内。
15、如权利要求1所述的挠性印刷电路基板，其特征为，所述挠性印刷电路基板是用于搭载像素数大于等于100万的显示装置的半导体芯片的电路板。
16、一种驱动显示装置用半导体装置，其特征为，向权利要求1至15中任意一项所述的挠性印刷电路基板上安装有效频道数为640～1280ch/IC的电子元器件而构成。
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