CN1510743A - 用于在其上安装电子器件的薄膜载带 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种平坦的、可提高半导体芯片安装线可靠性的用于在其上安装电子器件的薄膜载带。该薄膜载带包括：连续的绝缘层，由设置在该绝缘层表面上的导电层形成的布线图形，分别沿该绝缘层纵向边缘设置的成列的定位孔，所述成列的定位孔位于该布线图形的外侧，以及在所述成列的定位孔周围形成的金属层，其中，该金属层通过设置在该绝缘层上的、间隔3到8个所述定位孔的缝隙、在该绝缘层的纵向方向上以间断的方式设置。通过采用上述结构，金属层与绝缘层之间产生的应力被所设置的缝隙适当地释放，从而防止了沿薄膜载带两侧的纵向边缘产生波状形变。
Description
技术领域
本发明涉及用于在其上安装如IC芯片和LSI芯片的电子器件的薄膜载带。
背景技术
电子工业的发展伴随着对用于在其上安装电子器件的印刷电路板的强烈需求，所述电子器件例如为IC(集成电路)芯片和LSI(大规模集成电路)芯片。长期以来，制造者试图获得小尺寸、轻重量和高性能的电子设备。为了实现这个目的，制造者最近开始采用薄膜载带，例如COF带、TAB带、T-BGA带或ASIC带。薄膜载带的应用变得越来越重要，特别是对于个人电脑、便携式电话和其他使用液晶显示器(LCD)的电子设备的制造者，其中所述液晶显示器必须具有高分辨率和平面性以及窄的屏幕框架区域。
这种用于在其上安装电子器件的薄膜载带例如通过如下方法制造：在由聚酰亚胺制成的绝缘层中设置用于薄膜载带传送的定位孔、器件孔和其他孔；接下来通过中间粘接层在绝缘层的表面设置铜箔；然后，在利用定位孔传送绝缘层时，构图铜箔，从而形成布线图形；随后，根据需要在布线图形上形成阻焊层。
完成该用于在其上安装电子器件的薄膜载带的制造步骤后，使用具有凹凸表面的压花隔离膜对该制成的薄膜载带进行卷绕步骤。
例如，在阻焊层的硬化步骤中，将形成在布线图形上的阻焊涂层热硬化到一定程度，把这样处理过的薄膜载带用压花隔离膜卷绕，并再次加热以便完全硬化该阻焊涂层，从而形成阻焊层。
同时，为了适应电子器件小型化的发展趋势，用于在其上安装电子器件的薄膜载带自身的厚度需要大幅度减小。因此，近几年来，提出了采用相对较薄的绝缘层的COF(膜上芯片)带。
然而，由于绝缘层被不断地传送时，用于在其上安装电子器件的上述薄膜载带上形成有布线图形和类似元件，从而使上述具有薄绝缘层的COF带在带的传送过程中会产生定位孔的变形。因此，COF带具有布线图形、阻焊图形等不能以高精确度形成在预定的位置上以及电子部件不能以高精确度安装的缺陷。
为了克服上述缺陷，提出了一种带结构，其中在每个定位孔周围以不连续的方式形成虚拟布线部分.(金属层)，使带在传送时维持适当的机械强度(例如，参见日本专利申请特许公开(特开)No.2002-299385(图1))。
然而，上述形成了虚拟布线部分的用于在其上安装电子器件的薄膜载带也存在缺陷，在用于在其上安装电子器件的薄膜载带最后的制造阶段中，沿其两侧相对的纵向边缘会产生波状形变。
这种波状形变在定位孔周围没有虚拟布线部分的常规薄膜载带中没有发现过，并被认为是由以下原因产生的。具体地说，在对薄膜载带施加压力的作用下(例如，在卷绕步骤中采用压花隔离膜)，金属层和绝缘层之间物理性质的不同，例如，线性膨胀系数、抗拉强度、延伸率和类似性质的不同，在制造步骤中的例如加热或冷却处理中对用于在其上安装电子器件的薄膜载带产生复杂的影响。
在半导体芯片安装线上，不能使用滚柱或类似设备将这种具有波状形变的用于在其上安装电子器件的薄膜载带平稳地传送和定位。结果造成失败，例如电子部件安装失败，而导致成品失效，从而造成问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明人经过广泛的研究，发现这些问题可以通过采用具有特殊结构的用于在其上安装电子器件的薄膜载带来解决。本发明就是基于这个发现而提出的。因此，本发明的目的在于提供一种平坦的用于在其上安装电子器件的薄膜载带，该带可以提高半导体芯片安装线的可靠性。
由此，本发明的一方面在于，提供一种用于在其上安装电子器件的薄膜载带，包括连续的绝缘层，由设置在该绝缘层表面上的导电层形成的布线图形，分别沿该绝缘层纵向边缘设置的成列的定位孔，所述成列的定位孔位于该布线图形的外侧，以及在所述成列的定位孔周围形成的金属层，其中，该金属层通过设置在该绝缘层上的、间隔3到8个所述定位孔的缝隙、在该绝缘层的纵向方向上以间断的方式设置。
通过采用以上结构，在金属层和绝缘层之间产生的应力可以被所设置的缝隙适当的释放，从而防止用于在其上安装电子器件的薄膜载带产生波状形变。由此可以得到平坦的用于在其上安装电子器件的薄膜载带，从而提高半导体芯片安装线的可靠性。
该金属层的纵向长度为10到40mm，相当于3到8个所述定位孔。
通过采用该结构，防止了用于在其上安装电子器件的薄膜载带的波状形变，从而提高了半导体芯片安装线的可靠性。
在该用于在其上安装电子器件的薄膜载带中，该金属层的外侧纵向边缘最好从与其相应的、最近的该绝缘层外侧纵向边缘缩进预定距离。
通过采用以上结构，可以防止在带的传送路线中金属层与导轨或类似部件的接触，从而防止了例如短路的布线失效。此外，即使带的传送路线是弯曲的，带也可以适应弯曲的传送路线而传送，从而获得令人满意的带传送。
附图说明
为让本发明的其他目的、特征和诸多优点更易懂，下文以优选实施例并结合附图作详细说明，其中：
图1A、1B和1C为俯视图和剖视图，分别示意性的示出了基于本发明第一实施例的用于在其上安装电子器件的薄膜载带；以及
图2A到2F是说明根据第一实施例的薄膜载带制造方法的横截面图。
具体实施方式
图1A、1B和1C为俯视图和剖视图，分别示意性的示出了基于本发明第一实施例的用于在其上安装电子器件的薄膜载带。
如这些图所示，用于在其上安装电子器件的薄膜载带10(在下文中，该带简称为“薄膜载带”)为COF薄膜载带。在作为薄膜载带基底的绝缘层11的表面上设置由导电层12形成的布线图形13。该绝缘层11具有一对在横向上彼此隔开的、分别沿该绝缘层11纵向边缘设置的成列的定位孔14；即，设置两列定位孔14，使得每列沿着该布线图形13的各外侧纵向边缘延伸。
在绝缘层11的表面上连续地设置多个布线图形13，每个布线图形13通常具有与所安装的电子部件相应的尺寸。布线图形13是通过对设置在绝缘层11上的导电层12构图而形成的。
在每个布线图形13上，通过丝网印刷涂敷阻焊涂敷液形成阻焊层15。特别地，如图1A和1B所示，内引线13a是布线图形13的一部分，形成在布线图形13的中心，使得每个内引线13a延伸到安装半导体芯片的部分上。外引线13b也是布线图形13的一部分，作为外部连接端子延伸到阻焊层15的外部，并与内引线13a相对。注意到如图1C所示，可以在布线图形的中心形成器件通孔16。与定位孔14相似，器件通孔16的穿孔由例如穿通绝缘层11的方法而形成。
绝缘层11可以由聚酯、聚酰胺、聚醚砜或液晶聚合物，以及聚酰亚胺形成。在这些聚合物中，更优选的是，由苯均四酸二酐和芳族二胺合成的芳族聚酰亚胺(所有重复单体为芳族的)(例如，Kapton，由Du Pont-Toray有限公司生产)和具有联苯骨架的芳族聚酰亚胺(所有重复单体为芳族的)(例如，UPILEX，由Ube工业有限公司生产)。绝缘层11的厚度通常在12.5到75μm范围内，优选为25到75μm。
导电层12可以由金属，例如铜、金或银形成。在这些金属材料中，通常使用铜箔。任何一种铜箔，如电镀铜箔或轧制铜箔都可以应用。导电层12的厚度通常在1到70μm范围内，优选为5到35μm。
在第一实施例中，在定位孔14周围设置金属层17，从而在传送和在其上安装半导体芯片的定位时，加强包括定位孔在内的区域。
特别是，金属层17通过设置在绝缘层11上的、间隔3到8个定位孔14的缝隙18，在绝缘层11的纵向方向上、以不连续的方式设置。换言之，一个金属层17在绝缘层11的纵向方向上以连续的方式形成，并贯穿一个包括3到8个定位孔14的组，多个定位孔组14通过设置的缝隙18以不连续的方式设置。
例如，在本实施例中，金属层17通过以4个定位孔的间隔设置在绝缘层11上的缝隙18、在绝缘层11的纵向方向上以不连续的方式形成。金属层17不与由构图导电层12形成的布线图形13接触，并形成在定位孔14周围，充当例如虚拟布线部分，以加强定位孔区域14。
上述金属层17具有10到40mm的纵向长度，相当于3到8个定位孔14，优选纵向长度为10到30mm，相当于3到6个定位孔14。在本实施例中，金属层的长度为19mm，相当于4个定位孔14。EIAJ(日本电子工业协会)标准规定，定位孔14之间的标准间隔为4.75±0.05mm。
根据第一实施例，金属层17通过以4个定位孔14的间隔设置在绝缘层11上的缝隙18、在绝缘层11的纵向方向上以不连续的方式形成。由此，金属层17与绝缘层11之间产生的应力被缝隙18适当地释放，从而防止了成品，即薄膜载带10，沿其两侧纵向边缘的波状形变。应力与波状形变的关系将在下文作详细描述。
在本实施例中，金属层17的外侧纵向边缘从与其相应的、最近的、绝缘层11的纵向边缘缩进预定距离。应用以上结构，金属层17不延伸到绝缘层11的纵向边缘，并且金属层17的外侧纵向边缘从与其相应的、最近的、绝缘层11的纵向边缘缩进预定距离，因而防止了布线图形13的失效，例如短路。更具体地说，可以防止在薄膜载带制造时，绝缘层11传送期间通过金属层17与设置在带传送路线上的导轨或类似部件之间的接触而形成金属碎屑(粉末)，从而防止了布线图形13的失效，例如由布线图形13和所形成的金属碎屑(粉末)之间的接触而导致的短路。
另外，薄膜载带的整体硬度不是很高。因此，即使带的传送路线是弯曲的，带自身也可以适应弯曲的传送路线而传送，从而获得令人满意的带传送。
具有这种结构的用于在其上安装电子器件的薄膜载带10被切割成条带，每个条带具有能够在其上安装5到10个半导体芯片的区域。该条带被送入安装装置，在那里安装电子器件，例如半导体芯片。在安装器件时，由于在定位孔14周围设置了金属层17，因此薄膜载带保持了足够的机械强度，而防止了定位孔区域14的形变。因而可以获得电子器件的高精度安装。
现在结合图2A到2F说明上述依据第一实施例的薄膜载带10的制造方法，图2A到2F是说明该方法连续步骤的横截面图。
在本实施例的制造方法中，完成下述制造薄膜载带的步骤后，使用压花隔离膜(未示出)对制成的薄膜载带(COF层压膜)进行卷绕步骤。压花隔离膜具有一对沿着其各个纵向边缘设置的、成列的凹凸部分。该对成列的凹凸部分在压花隔离膜宽度方向上的距离大致与一对成列的定位孔在薄膜载带宽度方向上的距离相同。
首先，如图2A所示，提供COF层压膜20，其中，在绝缘层11上面形成导电层12。
然后，如图2B所示，通过例如冲压的方式穿通绝缘层11和导电层12形成多个定位孔14。定位孔14的穿孔可以从绝缘层11的顶部进行，也可以从绝缘层11的底部进行。
随后，如图2C所示，在要形成布线图形13的图案形成区域涂敷光致抗蚀剂材料涂敷液，通过常规光刻方法在导电层12上形成光致抗蚀剂层21。把定位销插入定位孔14定位绝缘层11。将绝缘层11定位后，通过光掩膜22使光致抗蚀剂层21曝光并显影将其构图，从而形成用于设置布线图形的抗蚀剂图形23，如图2D所示。
在本实施例中，如图2D所示，在相应于4个定位孔14的每个区域上涂敷抗蚀剂材料涂敷液，通过转移方法形成用于设置金属层17的抗蚀剂图形24。具体地说，在本实施例中，提供用于设置金属层的抗蚀剂图形24，使得在绝缘层上以4个定位孔14的间隔设置缝隙(即，预先设定的间隔)18。
用于设置金属层的抗蚀剂图形24可以在形成用于设置布线图形的抗蚀剂图形23之前形成，也可以在形成定位孔14之前、通过转移方法独立地形成。可选的是，用于设置金属层的抗蚀剂图形24可以与用于设置布线图形的抗蚀剂图形23同时形成，从而进行光致抗蚀剂层的构图。
然后，以用于设置布线图形的抗蚀剂图形23和用于设置金属层的抗蚀剂图形24为掩膜图形，通过蚀刻溶液将导电层12溶解并除去，随后通过碱性溶液将抗蚀剂图形23和24溶解并除去。结果，如图2E所示，形成布线图形13和金属层17。在这种情况下，如上所述，在本实施例中，提供用于设置金属层的抗蚀剂图形24，使得在绝缘层上以4个定位孔14的间隔设置缝隙18。由此，通过设置在定位孔14的组之间的缝隙18、以不连续的方式形成了金属层17(参见图1A)。
然后，如图2F所示，通过例如丝网印刷的方法形成阻焊层15。例如，在本实施例中，阻焊层15以如此方式形成，即阻焊层15环绕着每个布线图形13的中心，由此，在布线图形13的中心形成内引线13a，并在阻焊层15的外侧形成外引线13b(参见图1)。这样，制成了如图1A和1B所示的薄膜载带10。
值得注意的是，上述金属层17和绝缘层11在物理性质方面不同，例如，在线性膨胀系数、抗拉强度、延伸率以及类似性质上表现出的不同。因此，在常规薄膜载带的制造中，其中，在每个定位孔周围以不连续的方式设置金属层，将在薄膜载带上产生压力(例如，在使用压花隔离膜卷绕薄膜载带的卷绕步骤中)。而且，在制造步骤中的处理中，例如重复的加热和冷却，类似性质将对薄膜载带产生复杂的影响。结果，在金属层和绝缘层之间产生不同的应力。因此认为波状形变是由于完成制造后，在薄膜载带成品中沿其两侧相对的纵向边缘的应力不同而产生的。
基于上述考虑，试图通过适当地释放绝缘层和金属层之间的应力而制造一种平坦的薄膜载带，考虑到绝缘层与金属层的基于材料的物理性质的平衡，本发明人研究了金属层上被缝隙分割的每个组中所包含的定位孔数目的影响。
具体地说，在以下实施例和比较例中，以上述制造方法制造的薄膜载带样品的缝隙之间具有不同的间隔，以便确定出最合适的条件，适当地释放金属层和绝缘层之间所产生的应力，从而防止在薄膜载带中，沿其两侧的纵向边缘产生的波状形变。
[实施例]
(实施例1)
使金属层不连续的缝隙以3个定位孔(SH)的间隔设置，从而制造出例1的薄膜载带。
(实施例2)
重复例1的制造过程，只是使金属层不连续的缝隙以5个定位孔(SH)的间隔设置，从而制造出例2的薄膜载带。
(实施例3)
重复例1的制造过程，只是使金属层不连续的缝隙以8个定位孔(SH)的间隔设置，从而制造出例3的薄膜载带。
(比较例1)
重复例1的制造过程，只是使金属层不连续的缝隙以1个定位孔(SH)的间隔设置，从而制造出比较例1的薄膜载带。
(比较例2)
重复例1的制造过程，只是使金属层不连续的缝隙以2个定位孔(SH)的间隔设置，从而制造出比较例2的薄膜载带。
(比较例3)
重复例1的制造过程，只是使金属层不连续的缝隙以9个定位孔(SH)的间隔设置，从而制造出比较例3的薄膜载带。
(比较例4)
重复例1的制造过程，只是使金属层不连续的缝隙以11个定位孔(SH)的间隔设置，从而制造出比较例4的薄膜载带。
[测试例]
将例1到3和比较例1到4的每个薄膜载带样品放在基板上。在观察到样品的沿薄膜载带两侧纵向边缘的部分从基板上突起的情况下，将样品评定为具有波状形变。以下列等级表示形变的程度：
×；形变明显干扰带的传送，
△；形变可能干扰带的传送，
○；无形变，或形变不会干扰带的传送。结果如表1所示。
(表1)
| 缝隙间隔(SH数目) | 评定结果 | |
| 比较例1 | 1 | × |
| 比较例2 | 2 | △ |
| 例1 | 3 | ○ |
| 例2 | 5 | ○ |
| 例3 | 8 | ○ |
| 比较例3 | 9 | △ |
| 比较例4 | 11 | × |
由表1可以明显看出，事实上，在金属层上以3到8个定位孔的间隔设置缝隙的例1到3的各薄膜载带样品沿其纵向边缘没有观察到波状形变。与比较例1到4的薄膜载带样品比较起来，未产生波状形变可能是由于适当地释放了金属层与绝缘层之间所产生的应力。
结果显示，通过在薄膜载带的金属层上以3到8个定位孔的间隔设置缝隙，可以防止沿薄膜载带的纵向边缘产生波状形变。
(其他实施例)
无需多言，根据本发明的用于在其上安装电子器件的薄膜载带并不仅限于上述本发明的实施例。
上述实施例描述了一个薄膜载带10的例子，该薄膜载带10具有一列包含布线图形13和定位孔14的载体图形。然而，本发明并不仅限于该实施例，薄膜载带可能具有多列载体图形。
此外，上述实施例以COF薄膜载带为例进行了描述。然而，本发明的薄膜载带可以采用其他形式的用于在其上安装电子器件的薄膜载带，例如TAB、CSP、BGA、μ-BGA、FC或QFP，在薄膜载带的构成上没有具体的限制。
在上述实施例中，在金属层17上没有设置元件层。但是，可以在金属层的表面上提供例如镀层的层，以此提高定位孔区域的加强效果。更可取的是，考虑到绝缘层和金属层的基于材料的物理性质不同，在设置这样的镀层时，可适当地调节被缝隙分隔开的每个组中所包含的定位孔的合适的数目。
如上所述，根据本发明，通过在绝缘层上以3到8个定位孔的间隔设置缝隙，使金属层在绝缘层的纵向方向上以不连续的方式形成。通过采用以上结构，金属层和绝缘层之间产生的应力被所设置的缝隙适当地释放，从而防止了沿薄膜载带两侧纵向边缘的波状形变。
Claims (4)
1.一种用于在其上安装电子器件的薄膜载带，包括：
连续的绝缘层；
由设置在该绝缘层表面上的导电层形成的布线图形；
分别沿该绝缘层纵向边缘设置的成列的定位孔，所述成列的定位孔位于该布线图形的外侧；以及
在所述成列的定位孔周围形成的金属层，
其特征在于，该金属层通过设置在该绝缘层上的、间隔3到8个所述定位孔的缝隙、在该绝缘层的纵向方向上以间断的方式设置。
2.根据权利要求1所述的用于在其上安装电子器件的薄膜载带，其特征在于，该金属层的纵向长度为10-40mm，相当于3-8个所述定位孔。
3.根据权利要求1所述的用于在其上安装电子器件的薄膜载带，其特征在于，该金属层的外侧纵向边缘从与其相应的、最近的绝缘层的外侧纵向边缘缩进预定距离。
4.根据权利要求2所述的用于在其上安装电子器件的薄膜载带，其特征在于，该金属层的外侧纵向边缘从与其相应的、最近的绝缘层的外侧纵向边缘缩进预定距离。
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