JP2001230280A - フィルムキャリア及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 両面配線層とその導通孔との間の導通に関す
る信頼性を向上させる。 【解決手段】 両端の長手方向に沿ってスプロケットホ
ール１３が形成され、且つ巻取り自在な絶縁性のフィル
ム１１と、フィルムの片面に形成された接着剤層１２
と、フィルムの両面に選択的に形成され、互いに導通孔
を介して電気的に接続された１２μｍ厚と１８±３μｍ
厚の配線パターン１５と、接着剤層とは反対側の面に形
成され、導通孔又は配線パターンに電気的に接続された
パッド電極１６とを備えたフィルムキャリア及びその製
造方法を開示する。ここで、フィルム１１のめっき処理
側の面上には薄膜導体層のみを形成し、この薄膜導体層
の上からめっき処理を行うので、めっき処理の際に、導
通孔の開口部と導通孔の内部との各導体層の厚さが略均
一となり、めっき電流が集中せず、めっきの成長速度が
均一化され、開口部の変形やボイド等が無くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子（チッ
プ）を搭載可能な両面配線層を有するフィルムキャリア
に関し、特に、両面配線層とその導通用孔との間の導通
状態に関する信頼性を向上し得るフィルムキャリア及び
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プリント配線板は、テレビ、携
帯電話、ゲーム機、ラジオ、音響機器、ＶＴＲ等の民生
用電子機器や、電子計算機、ＯＡ機器、電子応用機器、
電気計測器、通信機等の産業用電子機器に広く使用され
ている。

【０００３】また、これら電子機器は、より一層の高性
能化と、より一層のコンパクト化とを達成するように要
求が高まっている。これら要求を満たすため、プリント
配線板は、電子機器の小型化、高密度化及び高性能化に
対応させて設計され、これに伴い、配線の細線化、ビア
ホールの小径化、ランド、パッドの小径化、基材のフレ
キシブル化、多層化及びファイン化が急速に進んでい
る。

【０００４】また、プリント配線板の基材としては、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂が従来から
使用されていたが、最近では、機械的強度及び耐熱性に
優れたポリイミドフィルムやポリエステルフィルム等が
使用されており、更に高性能化の観点からフッ素系樹脂
及びポリフェニルエーテル樹脂の開発が進んでいる。な
お、プリント配線板のうち、フィルムを基材に用いたも
のをフィルムキャリアという。

【０００５】ここで、一般的なフィルムキャリアの製造
方法について述べる。すなわち、フィルムキャリアの製
造方法としては、両面に金属箔を有するフィルムが用い
られ、このフィルムに対してレーザドリルやポリイミド
エッチング等により導通孔が形成される。続いて、導通
孔内に両面の導体層を電気的に接続するように金属めっ
きが施され、その後、金属箔に配線パターン及び電極パ
ッド等がパターニングされる。このパターニングの完了
により、半導体チップを搭載可能なフィルムキャリアが
完成する。

【０００６】なお、フィルムキャリアの完成後、半導体
チップが搭載されて樹脂封止されることにより、外部要
素のマザーボード等に実装可能な半導体装置が製造され
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ようなフィルムキャリアの製造方法では、金属めっきを
施して導通孔内に金属導体を形成する際に、導通孔の開
口部に金属箔が隣接しているため、導通孔の開口部に電
流が集中し、導通孔の内部よりも開口部で高速に金属め
っきが成長する。

【０００８】このようなめっきの成長速度の違いは、導
通孔部に変形やボイドを生じさせ、フィルムキャリアの
電気的特性に悪影響を与えてしまう。例えば、変形に伴
う静電容量の発生やボイド等による抵抗値の増大によ
り、Ｈレベルのデジタル信号がＬレベルに検出されると
いうように、導通状態に関する信頼性を低下させてしま
う可能性がある。

【０００９】本発明は上記実情を考慮してなされたもの
で、両面配線層とその導通孔との間の導通に関する信頼
性を向上し得るフィルムキャリア及びその製造方法を提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に対応する発明
は、少なくとも以下の工程［ａ］〜［ｈ］を含んでいる
フィルムキャリアの製造方法である。

【００１１】［ａ］長尺状の絶縁フィルムの一方の面に
第一導体層を形成すると共に、前記絶縁フィルムの両端
に長手方向に沿って複数のスプロケットホールを形成す
る工程。

【００１２】［ｂ］前記第一導体層とは反対側の絶縁フ
ィルムにレーザ光を照射し、当該絶縁フィルムから第一
導体層に達する導通用孔を形成する工程。

【００１３】［ｃ］前記各スプロケットホール及びその
周辺部を覆うようにスプロケットホール保護層を形成す
る工程。

【００１４】［ｄ］前記スプロケットホール保護層及び
前記導通用孔の形成後、前記絶縁フィルム側にスパッタ
リング処理を施し、前記絶縁フィルム上に薄膜導体層を
形成する工程。

【００１５】［ｅ］前記第一導体層を覆うように導体保
護層を形成する工程。

【００１６】［ｆ］前記導体保護層の形成後、前記薄膜
導体層上及び前記導通用孔にめっき処理を施して第二導
体層を形成する工程。

【００１７】［ｇ］前記第二導体層の形成後、前記スプ
ロケットホール保護層及び前記第一導体層上の導体保護
層を剥離する工程。

【００１８】［ｈ］前記スプロケットホール保護層及び
前記導体保護層の剥離後、前記第一導体層及び第二導体
層をパターニング処理して配線パターンを形成する工
程。

【００１９】また、請求項２に対応する発明は、請求項
１に対応するフィルムキャリアの製造方法により製造さ
れたフィルムキャリアであって、前記第二導体層の厚さ
が１８±３μｍであるフィルムキャリアである。

【００２０】（作用）従って、請求項１，２に対応する
発明は以上のような手段を講じたことにより、フィルム
のめっき処理側の面上には薄膜導体層のみを形成し、こ
の薄膜導体層の上からめっき処理を行うようにしたの
で、めっき処理の際に、導通孔の開口部と導通孔の内部
との各導体層の厚さが略均一であることにより、めっき
電流の集中が無くなり、めっきの成長速度が均一化され
る。

【００２１】このため、従来技術におけるめっきの成長
速度の不均一に起因した開口部の変形やボイド等が無く
なり、両面配線層とその導通孔との間の導通に関する信
頼性を向上させることができる。

【００２２】また、請求項２は、特に、第二導体層の厚
さを１８±３μｍと規定したので、上述した作用を容易
且つ確実に奏することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を用いて説明する。

【００２４】図１は本発明の一実施形態に係るフィルム
キャリアの構成を示す模式図であり、図２は図１の２−
２線矢視断面図である。このフィルムキャリア１０は、
巻取り自在な絶縁性のフィルム１１の片面に接着剤層１
２を有し、フィルム１１両端の長手方向に沿ってスプロ
ケットホール１３が形成され、両端のスプロケットホー
ル１３間には、フィルム１１の両面に互いに導通孔１４
を介して電気的に接続された配線パターン１５を有し、
且つ接着剤層１２側の面には、導通孔１４又は配線パタ
ーン１５に接続されたパッド電極１６及び配線パターン
を備えた構成となっている。

【００２５】ここで、両面の配線パターン１５のうち、
パッド電極１６とは反対側の面の配線パターン１５の厚
さは、導通孔１４の開口部の変形やボイドの発生を容易
且つ確実に回避する観点から、１８±３μｍとすること
が好ましい。また、半田ボールをのせ、リフローさせる
際の強度を得る観点からも、１８±３μｍとすることが
好ましい。次に、以上のようなフィルムキャリアの製造
方法について図３及び図４を用いて説明する。図３
（ａ）に示すように、ポリイミドフィルムからなる絶縁
性のフィルム１１の片面に接着テープからなる接着剤層
１２が貼着され、接着剤層１２付のフィルム１１を所定
幅に断裁した接着剤層付フィルム２０が作製される。

【００２６】次に、図３（ｂ）に示すように、接着剤層
付フィルム２０の両端の長手方向に沿ってスプロケット
ホール１３が打ち抜き加工により形成される。また、図
３（ｃ）に示すように、スプロケットホール１３及びそ
の周辺部（以下、スプロケットホール領域１３ａとい
う）を除く接着剤層付フィルム２０の接着剤層１２面に
銅箔からなる第一導体層１７が貼着される。この際、銅
箔として１２±３μｍの厚さのものを用いることで、配
線のファイン化に対応できる。

【００２７】次に、図３（ｄ）に示すように、フィルム
１１側よりレーザ光Ｌが照射され、フィルム１１と接着
剤層１２に導通孔１４が形成される。続いて、過マンガ
ン酸カリウム溶液により、導通孔１４及びフィルム１１
面上のスミアが除去され、導通孔１４内の第一導体層１
７面を含めて清浄化される。

【００２８】なお、レーザ光線の種類としては、炭酸ガ
スレーザ、エキシマレーザ、ＵＶ−ＹＡＧレーザ等が使
用可能となっている。また、導通孔の位置決めには、レ
ーザ光の位置を制御する方式又はマスク（ガラス版）を
使用する方式などが使用可能となっている。

【００２９】次に、図３（ｅ）に示すように、両面のス
プロケットホール領域１３ａにマスキングテープがラミ
ネートされてスプロケットホール保護層１８が形成され
る。スプロケットホール保護層１８の形成方法として
は、保護テープの貼着に限らず、例えば耐薬品性のレジ
ストをスクリーン印刷してもよい。なお、スプロケット
ホール保護層１８は、図３（ｄ）に述べた導通孔１４の
形成よりも前に形成してもよい。

【００３０】次に、めっき前処理として、図４（ａ）に
示すように、フィルム１１側の面よりスパッタ蒸着が施
され、導通孔１４及びフィルム１１上に薄膜導体層１５
ａが形成される。このめっき前処理は、選択性がなく、
スプロケットホール保護層１８上及びフィルム１１上の
全面に施される。

【００３１】次に、スプロケットホール保護層１８が剥
離処理され、しかる後、図４（ｂ）に示すように、第一
導体層１７側の全面、並びに薄膜導体層１５ａ側のスプ
ロケットホール領域１３ａを覆うように、前述した保護
層１８と同様の手法により、保護層２１が形成される。

【００３２】続いて、図４（ｃ）に示すように、薄膜導
体層１５ａ及びビア底の第一導体層１７をカソード電極
とし、電解銅めっきを施して導通孔１４及び薄膜導体層
１５ａ上に銅めっき層である第二導体層１５ｂが形成さ
れる。この第二導体層１５ｂは導通孔１４にて第一導体
層１７に電気的に接続される。導通孔１４内と薄膜導体
層１５ａ上に同時に銅めっき層が形成されるため、均一
な銅めっき層が形成される。

【００３３】さらに、薄膜導体層１５ａ表面にレジスト
液が塗布され、露光、現像されることにより、図４
（ｄ）に示すように、薄膜導体層１５ａ上に選択的にレ
ジスト２２が形成される。レジスト２２の選択形成とし
ては、レジスト液の塗布に限らず、例えばドライフィル
ムが貼着され、露光、現像により配線パターン以外の部
分のドライフィルムを除去してもよい。

【００３４】次に、図４（ｅ）に示すように、レジスト
２２が形成されず、露出した薄膜導体層１５ａは、エッ
チングにより除去される。エッチング完了後、レジスト
２２が除去され、図４（ｆ）に示すように、第二導体層
１５ｂ側の配線パターン１５が形成される。

【００３５】以下、この配線パターン１５上にレジスト
のラミネートにより保護層が形成され、また、第一導体
層１７上及びスプロケット領域１３ａ上の保護層２１が
剥離されて、第一導体層１７がパターニングされること
により、図１及び図２に示したように、パッド電極１６
及び両面の配線パターン１５（片面は図示せず）が形成
され、フィルムキャリアの製造が完了する。

【００３６】なお、このフィルムキャリアは、後段の製
造工程において、パッド電極１６とは反対側の面におい
て配線パターンと電気的に接続されるように半導体チッ
プが搭載されて樹脂封止され、しかる後、打抜き加工さ
れることにより、外部要素のマザーボード等に実装可能
な半導体装置となる。

【００３７】上述したように本実施形態によれば、フィ
ルム１１のめっき処理側の面上には薄膜導体層１５ａの
みを形成し、この薄膜導体層１５ａの上からめっき処理
を行うようにしたので、めっき処理の際に、導通孔１４
の開口部と導通孔１４の内部との各導体層の厚さが略均
一であることにより、めっき電流の集中が無くなり、め
っきの成長速度が均一化される。

【００３８】このため、従来技術におけるめっきの成長
速度の不均一に起因した開口部の変形やボイド等が無く
なり、両面配線層とその導通孔との間の導通に関する信
頼性を向上させることができる。

【００３９】また、導通孔１４に変形が無く、パッド電
極とパターンの接続が優れ、且つ、電気特性の優れたフ
ィルムキャリアを得ることができる。

【００４０】なお、上記実施形態では、図３（ａ）〜
（ｃ）により、フィルム１１に接着剤層１２を貼着し、
スプロケットホールを形成し、その後、第一導体層１７
を貼着するという順番で製造工程を説明したが、これに
限らず、以下の（ａ−１）（ａ−２）に述べる製造工程
としても、本発明を同様に実施して同様の効果を得るこ
とができる。

【００４１】（ａ−１）すなわち、スプロケットホール
１３をフィルム１１に形成し、次に、フィルム１１の一
方の面に接着剤層１２を形成し、しかる後、この接着剤
層１２に銅箔等の金属箔を貼着して第一導体層１７を形
成する順序の製造工程としてもよい。

【００４２】なお、金属箔を全面に貼着してからスプロ
ケットホール領域１３ａの金属箔を除去する工程と、あ
るいは、スプロケットホール領域１３ａを除いた内部領
域の幅の金属箔を接着剤層１２に貼着する工程と、のい
ずれの工程としてもよい。

【００４３】（ａ−２）また、銅箔等の金属箔にポリイ
ミド樹脂の絶縁樹脂を塗布し、硬化させて（フィルム１
１に相当する）絶縁樹脂層を形成し、この絶縁樹脂層の
両端側に沿ってスプロケットホール１３を形成し、その
後、スプロケットホール領域１３ａの金属箔を除去する
工程としてもよい。なお、スプロケットホール１３の形
成前に、スプロケットホール領域１３ａの金属箔を除去
してもよい。

【００４４】また、図３（ｅ）により、両面のスプロケ
ットホール領域１３ａにスプロケットホール保護層１８
を形成する場合について説明したが、これに限らず、フ
ィルム１１側の面のみにスプロケットホール保護層１８
を形成する工程としても、本発明を同様に実施して同様
の効果を得ることができる。また、スプロケットホール
保護層１８を形成する工程は、レーザ光の照射工程の前
に行なってもよい。

【００４５】図４（ｂ）により、スパッタ蒸着の後に第
一導体層１７側の全面に保護層２１を形成する工程を説
明したが、これに限らず、第一導体層１７側の全面に保
護層２１を形成する工程は、レーザ光の照射工程の前、
スプロケットホール領域にスプロケットホール保護層１
８を形成する工程の前、あるいは、スパッタ蒸着工程の
前、のいずれのタイミングで行ってもよい。

【００４６】但し、前述したように、スパッタ蒸着工程
の次に行い、薄膜導体層１５ａを形成した面のスプロケ
ットホール保護層１８を剥離して、改めてスプロケット
ホール領域１３ａに保護層２１を形成することが望まし
い。理由は、スパッタ蒸着後にスプロケットホール保護
層１８を剥離しない場合、薄膜導体層１５ａを形成した
面ではスプロケットホール保護層１８上にも薄膜導体層
１５ａが形成されており、後のめっき工程でさらに厚く
第二導体層１５ｂが形成されるためである。すなわち、
スプロケットホール保護層１８上に第二導体層１５ｂが
あると、スプロケットホール保護層１８を剥離した場合
には境界部分にばりが生じ、ばりが製造工程中に脱落し
て配線パターンに付着してショートの原因になる等の悪
影響がでるためである。

【００４７】また、薄膜導体層１５ａの形成後、第一導
体層１７側の面にスプロケットホール保護層１８が形成
されていた場合、一度剥離して全面に保護層２１を形成
することが望ましい。段差や境目が生じることがなくな
り、めっき液の侵入を阻止できるためである。

【００４８】第二導体層１５ｂは、所望の膜厚を安価で
短時間で形成する観点から、前述したように、電解めっ
きを用いて形成することが望ましい。

【００４９】また、第二導体層１５ｂ側の配線パターン
１５の形成並びにその上の保護層の形成工程は、第一導
体層１７のパターニングの後に行ってもよい。

【００５０】その他、本発明はその要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施できる。

【００５１】

【実施例】次に、本発明の一実施例と、従来の手法によ
り作成された比較例とを比較して説明する。本発明の一
実施例は、前述した製造方法により製造されたフィルム
キャリアである。但し、製造寸法等は以下の通りとし
た。 フィルム１１…５０μｍ厚。 接着剤層１２…１２μｍ厚。 接着剤層付きフィルム２２…４８ｍｍ幅。 第一導体層１７…１２μｍ厚。 導通孔１４…１５０μｍ径（ガラス版を介してエキシマ
レーザ光を照射）。 レジスト２２…１５μｍ厚。 第二導体層１５ｂ…１８±３μｍ厚。

【００５２】（比較例）次に、従来の製造方法によるフ
ィルムキャリアを比較例として述べる。図５（ａ）に示
すように、５０μｍ厚のポリイミドフィルムからなる絶
縁性のフィルム１１の両面に１２μｍ厚の接着剤層１２
が形成され、しかる後、全体が４８ｍｍ幅に断裁加工さ
れて接着剤層付フィルム３０が作製される。

【００５３】次に、前述同様にスプロケットホール１３
が打抜き形成され、図５（ｂ）に示すように、スプロケ
ットホール領域１３ａを除く接着剤層付フィルム３０の
両接着剤層１２面に１２μｍ厚の銅箔からなる導体層３
１が形成される。

【００５４】次に、片面の導体層３１上に感光層が形成
され、パターニング処理されて、図５（ｃ）に示すよう
に、導体層３１の所定位置に１５０μｍ径の開口部３１
ａが形成される。

【００５５】次に、図５（ｄ）に示すように、開口部３
１ａが形成された導体層３１をマスクにしてエキシマレ
ーザのレーザ光Ｌが照射され、接着剤層１２及びフィル
ム１１に開口部３１ａと同径の導通孔１４が形成され
る。また前述同様に、導通孔１４のスミアが除去され
る。

【００５６】次に、図５（ｅ）に示すように、スプロケ
ットホール領域１３ａにマスキングテープがラミネート
されてスプロケット保護層１８が形成される。

【００５７】次に、図５（ｆ）に示すように、スパッタ
蒸着により導通孔１４内を含む全面に薄膜導体層１５ａ
が形成される。

【００５８】次に、図６（ａ）に示すように、スプロケ
ット保護層１８が除去された後、薄膜導体層１５ａ及び
導体層３１をカソード電極とし、電解銅めっきを施して
導体層３１上及び導通孔１４内に銅からなる金属導体３
２が形成される。

【００５９】但し、電気銅めっきの際に、導通孔１４の
開口部の導体層３１により、開口部に電流が集中するた
め、開口部のめっき成長速度が導通孔１４内のめっき成
長速度より速くなる。このため、開口部の金属導体３２
は、導通孔１４内の金属導体３２よりも厚く、且つボイ
ド（気孔）３３を含むものとなっている。

【００６０】次に、図６（ｂ）に示すように、フィルム
１１の両面の導体層３１，３２をパターニング処理し、
パッド電極１６及び配線パターン１５を形成して、従来
のフィルムキャリアの作製を完了した。

【００６１】従来方法を用いた比較例では、めっき成長
速度に違いが生じたことにより、導通孔１４が変形し、
且つボイド３３が生じ、導通に関する信頼性を低下させ
る可能性が生じていた。

【００６２】一方、本発明方法の一実施例では、めっき
成長速度を略均一にでき、導通孔１４に変形やボイドが
無く、両面配線層とその導通孔との間の導通に関する信
頼性を向上させることができた。

【００６３】詳しくは、本発明の一実施例では、導通孔
１４の開口部に銅めっき時に導体がないため、導通孔１
４の形状がレーザの加工形状に追随し、また、導通孔と
パッド電極のめっき層が同一であることで、導通孔形
状、接続と電気特性の優れたパッド電極１６と配線パタ
ーン１５を得ることができた。

【００６４】また、特に、第二導体層の厚さを１８±３
μｍと規定したとき、上述した作用効果を容易且つ確実
に奏することができた。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、両
面配線層とその導通孔との間の導通に関する信頼性を向
上し得るフィルムキャリア及びその製造方法を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るフィルムキャリアの
構成を示す模式図

【図２】同実施形態における２−２線矢視断面図

【図３】同実施形態におけるフィルムキャリアの製造方
法を説明するための工程断面図

【図４】同実施形態におけるフィルムキャリアの製造方
法を説明するための工程断面図

【図５】従来の製造方法を用いた比較例の工程断面図

【図６】従来の製造方法を用いた比較例の工程断面図

【符号の説明】

１０…フィルムキャリア １１…フィルム １２…接着剤層 １３…スプロケットホール １３ａ…スプロケットホール領域 １４…導通孔 １５…配線パターン １５ａ…薄膜導体層 １５ｂ…第二導体層 １６…パッド電極 １７…第一導体層 １８…スプロケットホール保護層 ２０…接着剤層付フィルム ２１…保護層 ２２…レジスト Ｌ…レーザ光

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも以下の工程［ａ］〜［ｈ］を
   含んでいることを特徴とするフィルムキャリアの製造方
   法。 ［ａ］長尺状の絶縁フィルムの一方の面に第一導体層を
   形成すると共に、前記絶縁フィルムの両端に長手方向に
   沿って複数のスプロケットホールを形成する工程。 ［ｂ］前記第一導体層とは反対側の絶縁フィルムにレー
   ザ光を照射し、当該絶縁フィルムから第一導体層に達す
   る導通用孔を形成する工程。 ［ｃ］前記各スプロケットホール及びその周辺部を覆う
   ようにスプロケットホール保護層を形成する工程。 ［ｄ］前記スプロケットホール保護層及び前記導通用孔
   の形成後、前記絶縁フィルム側にスパッタリング処理を
   施し、前記絶縁フィルム上に薄膜導体層を形成する工
   程。 ［ｅ］前記第一導体層を覆うように導体保護層を形成す
   る工程。 ［ｆ］前記導体保護層の形成後、前記薄膜導体層上及び
   前記導通用孔にめっき処理を施して第二導体層を形成す
   る工程。 ［ｇ］前記第二導体層の形成後、前記スプロケットホー
   ル保護層及び前記第一導体層上の導体保護層を剥離する
   工程。 ［ｈ］前記スプロケットホール保護層及び前記導体保護
   層の剥離後、前記第一導体層及び第二導体層をパターニ
   ング処理して配線パターンを形成する工程。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のフィルムキャリアの製
   造方法により製造されたフィルムキャリアであって、 前記第二導体層の厚さが１８±３μｍであることを特徴
   とするフィルムキャリア。