DD147437A1 - Verfahren zur strukturierung der isolationsschicht von flexiblen isolationsschicht-metall-verbunden - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Strukturierung der Isolationsschicht von flexiblen Isolationsschicht-Metall-Verbunden wie insbesondere Zwischentraeger fuer das Filmtraegerbonden oder flexible Leiterplatten. Die Erfindung loest die Aufgabe, mit einem weiteren Verfahren die Isolationsschicht flexibler Isolationsschicht-Metall-Verbunde selektiv abzutragen, ohne die Metallschicht zu verletzen, zu deformieren oder in ihrer Struktur zu aendern. Es wurde gefunden, dasz alle Punkte der Aufgabe erfuellt werden, wenn die Isolationsschicht mit einem Laserstrahl der Wellenlaenge > 2 Mikrometer, vorzugsweise 10,6 Mikrometer, verdampft wird.

Description

217151

Int.Cl. H 01 L/21/60

Verfahren zur Strukturierung der Isolationsschicht von flexiblen Isolationsschicht-Metall-Verbunden'

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Strukturierung der Isolationsschicht von flexiblen Isolationsschicht-Ivletall-Verbunden wie insbesondere Zwischenträger für das Filmtragerbonden oder flexible Leiterplatten. .

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

!Flexible Verbundmaterialien aus Isolations-, Kleber- und Metallschichten ·v/erden seit längerer Zeit in der Elektrotechnik/Elektronik eingesetzt, z. B. für flexible gedruckte Verdrahtungen ab 1953· Industriell hat sich auch das Pilmträgerbonden von Chips mit einem flexiblen mehrschichtigen Zwischenträger durchgesetzt. Diese Zwischenträger bestehen beispielsweise aus einer etwa 35yum starken Kupferschicht, einer Kleberschicht und einer etwa 70 Aim starken Polyimid-, Polyesteroder anderen Isolationsschicht.

Vor dem Kontaktieren der in die Kupferschicht eingeätzten Leiter mit Bauelementen, z. B. Chips, oder anderen Leitern " ' muß die Isolationsschicht im Bereich der Kontaktierstelle entfernt sein. Bas Kontaktierfenster kann vor dem Zusammenfügen der Schichten in die Isolationsschicht eingeschnitten. sein oder 'es wird aus dem fertigen Verbundmaterial selektiv herausgearbeitet.

Wach der ersten Variante kann kein allgemein verwendbares Ausgangsmaterial hergestellt werden. Die Geometrie der

— 2 —

-ζ- 217151

Kontaktierfenster ist festgelegt. Außerdem wird die Kupferschicht bei der Herstellung des Schichtverbunds im Bereich des Kontaktierfensters u. U. deformiert. Diese Deformation wirkt sich nachteilig auf die späteren Verfahrensschritte aus, bzw. macht sie unmöglich. Insbesondere gefährdet ist der Schritt der fotolithografischen S'trukturierung der Metallschicht.

Aus dem Schichtverbund müssen die Isolations- und ggf. die Kleberschicht selektiv, möglichst ohne Beeinträchtigung der Kupferschicht, abgetragen werden. Es sind hierzu verschiedene Versuche bzw. Techniken bekannt geworden.

Zum einen wird die Isolationsschicht nach einem Abdeckschritt mittels 98%iger Schwefelsäure bei etwa 90 ⁰C herausgeätzt. Die aggressiven Chemikalien verlangen entsprechende Arbeitsschutzmaßnahmen... Zusätzliche Abdeck- und Stripprozesse sind erforderlich. An den Abdecklack v/erden hohe Anforderungen gestellt.

Zum anderen wird die Isolationsschicht örtlich abgeschliffen. Das Verfahren ist insbesondere zum Freilegen von Flachbandleitungen bekannt geworden. Zum Herausschleißen der relativ kleinen Kontaktierfenster in den Zwischenträgern ist es ungeeignet, zumal nicht mit Sicherheit verhindert v/erden kann, daß die Kupferschicht angegriffen und deformiert wird.

Es wurde auch versucht, die Isolationsschicht mit erhitzten Stempeln herauszubrennen. Die Lochqualität (Rand, verkohlte Rückstände) ist unzureichend und eine Deformation der Kupferschicht ließ sich auch hier nicht verhindern.

Seit Mitte der 60er Jahre ist in der Elektronik-Technologie bekannt, Widerstandsschichten auf Keramik- oder Glassubstraten mit einem Laser zu trimmen. Das überschüssige Widerstandsmaterial wird verdampft. Durch Optimierung des Lasers (YAG-Laser) ist es gelungen, die Selektivität des Verfahrens zu erhöhen. Das Keramiksubstrat wird nur noch geringfügig, etwa 3/um, abgetragen.

Bisher wird dieses Verfahren zur Strukturierung von Isolationsschichten, insbesondere von Isolationsschichten flexibler

-3- 2t7151

Isolationsschicht-Metall-Ver "bunde, nicht eingesetzt. Ein noch so geringfügiger Abtrag der Kupferschicht reicht aus, um ihre Oberfläche, Ebenheit und Struktur unzulässig zu verändern.

Ziel der_;Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist ein weiteres Verfahren zur Strukturierung der Isolationsschicht flexibler Isolationsschicht-Metall -Verbünde.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung löst die Aufgabe, mit einem weiteren Verfahren . die Isolationsschicht flexibler Isolationsschicht-Metall-Verbunde selektiv abzutragen, ohne die Metallschicht zu verletzen, zu deformieren oder in ihrer Struktur zu ändern.

Es wurde gefunden, daß alle Punkte der Aufgabe erfüllt werden, wenn die Isolationsschicht mit einem Laserstrahl der Wellenlänge > 2 μτη, vorzugsweise 10,6 pn, verdampft wird. Durch das unterschiedliche Reflexionsvermögen der Isolationsund Kleberschicht einerseits (r<50 %) und der Metallschicht andererseits (r»99 %) wird die Metallschicht weder verletzt noch sonst in irgendeiner unzulässigen Weise angegriffen.

Ausführungsbeispiel

Ein Zwischenträger aus einem mehrschichtigen flexiblen Basismaterial mit einer Polyester (PSTP) -Isolierschicht ("Mylar" der Firma Du Pont) wird mit einem COp-Laser bestrahlt und dadurch das Polyester abgetragen. Hierzu wird der Strahl entweder nach einem vorgegebenen Programm über die abzutragende ' Flache geführt oder es wird vorher eine Maske aus Metall aufgelegt und seilenweise abgetragen.

Claims (2)

Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur Strukturierung der Isolationsschicht von flexiblen Isolationschicht-Metall-Verbunden, gekennzeichnet dadurch, daß die Isolationsschicht mit einem Laserstrahl der Wellenlänge > 2 pm verdampft wird.

2· Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch^ da.S mit einem Laserstrahl der Wellenlänge 10,6 um gearbeitet wird.