JP2002110748A - Tab用積層帯の製造方法及びtab用積層帯 - Google Patents

Tab用積層帯の製造方法及びtab用積層帯

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JP2002110748A
JP2002110748A JP2000297022A JP2000297022A JP2002110748A JP 2002110748 A JP2002110748 A JP 2002110748A JP 2000297022 A JP2000297022 A JP 2000297022A JP 2000297022 A JP2000297022 A JP 2000297022A JP 2002110748 A JP2002110748 A JP 2002110748A
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Tatsuya Shoji
辰也 庄司
Kentaro Yano
健太郎 矢野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 工業的に十分実用可能な技術の範囲で、即
ち、低い圧延率でも同時に三層以上の構造のTAB用積層
帯を連続生産する方法と、TAB用積層帯を提供する。 【解決手段】 真空槽内において、ポリイミド樹脂テー
プと、Cu系金属帯の被接合表面の少なくとも一方の面側
に乾式成膜金属層を付着形成した後、前記ポリイミドテ
ープとCu系金属帯とを圧着接合するTAB用積層帯の製造
方法であり、上述の乾式成膜金属層は、Ni、Cr、Mo、
W、V、Ti、Mn、Cu、若しくはそれらの金属を主成分とす
る合金、の内一種または二種以上からなる、TAB用積層
帯の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は樹脂テープとCu系金
属帯が金属乾式成膜層を介して接合されたTAB用積層帯
の製造方法及びTAB用積層帯に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体素子の実装技術のひとつに、長尺
のテープキャリアに高速、かつ連続的に半導体素子を実
装するTAB(Tape Automated Bonding)法がある。従来
使用されてきたTAB用テープとしては、(1)ポリイミド樹
脂絶縁テープとCu箔とがエポキシ系接着剤またはアクリ
ル系接着剤等の接着剤層により接合されているもの、
(2)ポリイミド樹脂テープ上にCuを乾式成膜またはスパ
ッタあるいはめっき等の手段で積層したもの、(3)真空
成膜法で形成したCu層とポリイミドとの間にTiやNiとの
接着性金属を挿入した積層帯がある。このような多層TA
Bテープ製造方法の利点としては、接着性金属層の膜厚
構成や電気めっき条件を選定することにより金属層/ポ
リイミド界面で十分な耐熱接着性が得られることがあげ
られる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述の(1)の方法の問
題点としては、パターンのエッチング操作においてエッ
チングされる金属箔の底部の凹凸が大きく、しかも接着
剤がめり込んでいるためにエッチングに必要な時間が長
くなり、そのため両面平滑な銅箔をエッチングする時よ
りもエッチングレートが大きくなるので、ファインパタ
ーンを精密にエッチングするのが困難なことである。ま
た上述の(2)の方法はCuとポリイミド樹脂が直接接触す
るので、上記接着剤の悪影響は除くことができるが、Cu
単独ではポリイミドに対する耐熱接着性が悪く、製造し
たCu張りポリイミドフィルムを、例えば523K程度の高温
環境下で連続的に使用することは信頼性の点で問題があ
る。更に、ポリイミドとして低熱膨張ポリイミドを使用
した場合、銅と低熱膨張ポリイミド間の親和性が低いた
めに十分な初期接着力を確保することは困難であった。
さらにCuとポリイミド樹脂が反応してCuが侵食される結
果、インナーリードの強度低下や、Cu箔/ポリイミド樹
脂間の接合強度の低下の問題がある。
【0004】こうした問題を解決するため、特開昭52-1
36284号公報、特開昭55-34415号公報及び特開昭61-9559
6号公報等に示されるように、真空成膜法で形成した銅
層とポリイミドとの間にチタンやニッケル等の接着性金
属を挿入する方法として、上述の(3)の方法が提案され
たが、十分な耐熱接着性が得られないという問題があっ
た。そして、これら(1)〜(3)の問題を解決するための方
法(4)として特開平7-197239号に示されるように、接着
性金属層とCu層を真空成膜法で形成した後、さらにCu層
をめっきにより形成し所望のCu層厚さを得る方法も提案
されているが、積層金属板を得るのに真空蒸着法で成膜
する二工程と、電気めっきの一工程を要し、連続的に処
理することができない。また、めっき工程にも多くの時
間を要するので生産性が大きく低下するという問題があ
る。本発明の目的は、工業的に十分実用可能な技術の範
囲で、即ち、低い圧延率でも同時に三層以上の構造のTA
B用積層帯を連続生産する方法と、TAB用積層帯を提供す
ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は多層TABテー
プに用いる積層帯におけるCuとポリイミドの高い接着性
を生かしながら、より生産性を向上すべく、鋭意検討を
行なった結果、ポリイミドテープとCu帯を金属乾式成膜
層を介して圧着せしめることで生産性を大きく改善でき
ることを見いだし本発明に到達した。すなわち本発明
は、真空槽内において、ポリイミド樹脂テープと、Cu系
金属帯の被接合表面の少なくとも一方の面側に乾式成膜
金属層を付着形成した後、前記ポリイミドテープとCu系
金属帯とを圧着接合するTAB用積層帯の製造方法である。
好ましくは、上述の乾式成膜金属層は、Ni、Cr、Mo、
W、V、Ti、Mn、Cu、若しくはそれらの金属を主成分とす
る合金、の内一種または二種以上からなる、TAB用積層
帯の製造方法である。
【0006】また本発明は、ポリイミド樹脂テープと、
Cu系金属帯の間に乾式成膜金属層を有する、前記TAB用
積層帯の製造方法によって製造された、TAB用積層帯で
ある。好ましくは、前記Cu系金属帯は圧延Cu帯または電
解Cu帯の何れかである、TAB用積層帯である。さらに好
ましくは、前記乾式成膜金属層が、Ni、Cr、Mo、W、V、
Ti、Mn、Cu、若しくはそれらの金属を主成分とする合
金、の内一種若しくは二種以上からなる、TAB用積層帯
である。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の重要な特徴は、真空槽内
で金属或いは合金を乾式成膜させて乾式成膜層を形成
し、その乾式成膜層を介してポリイミド樹脂テープとCu
系金属帯とを圧着接合することにある。真空中で乾式成
膜した金属は、活性であり圧接することにより接着させ
ることができる。圧接する方法としては、少なくとも加
圧できれば良い。たとえば、ロールによる圧下や圧延等
が適用できる。
【0008】以下に本発明を詳しく説明する。本発明で
は、まず、乾式成膜法により乾式成膜金属層をポリミイ
ド樹脂テープと、Cu系金属帯の被接合表面の少なくとも
一方の表面に付着形成する。この時、ポリミイド樹脂テ
ープとCu系金属帯との接合強度をより高める場合には、
付着形成は、ポリミイド樹脂テープとCu系金属帯の両方
に行えば良い。この乾式成膜金属は、延性に優れた金属
或いは合金や、接着性に優れた金属或いは合金であれば
良く、具体的にはNi、Cr、Mo、W、V、Ti、Mn、Cu若しく
はそれらの合金を付着形成させる。付着形成は、例えば
ポリミイド側にNi、Cr、Mo、W、V、Ti、Mn、Cu若しくは
それらの合金を、Cu系金属帯側にCu若しくはそれらの合
金を付着形成させても良く、密着性や延性を考慮して適
宜付着形成すれば良い。
【0009】次に、本発明でいう乾式成膜法は、物理蒸
着や化学蒸着法など、気相やプラズマを利用した乾式の
成膜方法全般のことである。この中には真空蒸着法は勿
論、イオンプレーティングのように真空で加熱し蒸発さ
せたものをイオン化、加速して成膜する方法や、スパッ
タのように気体イオンをぶつけて所望の原子をたたき出
し成膜する方法や、特殊なるつぼを用い、ある特定の材
料を分子線状に引き出して蒸発させる分子線蒸着法も含
まれ(以上、物理蒸着法)、化学蒸着法のようにある種の
気体を加熱反応させる成膜法も含まれる。
【0010】このうち本発明に用いるには、近年の成膜
技術の高速化が著しい、真空蒸着法、スパッタリング
法、イオンプレーティング法などの物理蒸着法が好適で
あり、好ましくはスパッタリング法を用いることであ
る。スパッタリング法を用いれば高い接着力が得られる
ばかりでなく、金属同士の接合面において拡散層が形成
されにくいため、乾式成膜させる金属の選択範囲が広
い。なお、真空槽内は1×101〜10-5Paの真空雰囲気とす
るのが良い。また、真空蒸着法を用いる場合は成膜速度
が大きいため生産性の点で有利である。
【0011】以上、詳述したような乾式成膜法を用いれ
ば、付着形成される金属層の厚みを均一に制御し易く、
得られた金属層も均質なものとなる。なお、乾式成膜で
の金属層が形成し易いように、Cu系金属帯の被接合面に
清浄化処理を施すと乾式成膜層とCu系金属帯とがより確
実に接合できる。これは、被接合面に酸化皮膜が形成さ
れている場合があると、Cu系金属帯と乾式成膜層との接
合力が不足し、剥離する場合があるからである。この清
浄化処理の方法としては、例えば、ドライアイスの粒子
を被接合面に吹き当てて、酸化皮膜を除去する方法や、
スパッタリング等のドライエッチングで酸化皮膜を除去
する乾式のエッチング方法、或いは液状の活性化処理液
に浸漬する等の湿式のエッチング方法を採用することが
できるが、このうち、本発明により好適な方法は、生産
性が有利で、しかも被接合面の形状変形の少ない乾式や
湿式のエッチング方法を採用すると良い。もっとも、湿
式のエッチング方法を採用した場合、被接合面に腐食生
成物等の残渣が残留する場合があり、腐食の起点となる
ことから、更にその残渣を除去する必要があることは言
うまでもない。また低温プラズマ処理等によるポリイミ
ドテープ表面の改質処理を適用することも可能である。
【0012】次に、上述の乾式成膜法を用いて乾式成膜
層が付着形成されたポリイミドテープ、Cu系金属帯に圧
着を行う。この際、圧延を用いて圧着を行なえば、連続
した帯板に連続的に圧着を行なえるので生産性がよい。
圧延時の圧下率としては、好ましくは1%以下の低い圧
延率で圧着し,積層帯を得る。なお、圧着には圧延ロー
ルではなく、巻き取りロールのようなものを用いて張力
をもって巻きつけ、圧着させてもよい。
【0013】成膜時の基板温度は特に限定されるもので
はないが、耐熱接着信頼性を確保するためにはロールを
加熱することによって473K以上で成膜するのが好まし
い。乾式成膜法で形成する金属薄層の膜厚は、生産性の
観点からできるだけ薄いことが望ましい。なお、本発明
で言うCu系金属帯とは、Cuを主成分とする金属または合
金でなる帯状のものを言い、本発明に好適なCu系金属帯
は、実質的にCuでなる金属帯である。また、ポリイミド
樹脂テープの熱膨張係数は2.5×10-5/K以下であれば更
に良い。
【0014】
【実施例】以下に本発明を実施例及び図面に基づいて詳
細に説明する。図1は本発明の積層金属板製造装置の一
例を示す概略図である。図1に示すように真空槽(1)内
に配置された第一の巻き出しリール(2)と、第二の巻き
出しリール(3)から巻き出された第一の帯(4)、第二の帯
(5)が乾式成膜装置(6)と対峙する位置に設けられたガイ
ドロール(7)上を通過する時、第一、第二の帯の被接合
表面に第三の金属が乾式成膜され、圧延ロール(8)によ
って圧着が完了し、多層構造の積層帯(9)が形成され、
該積層帯は巻き取りリール(10)によって巻き取られるこ
とになる。
【0015】第一の帯(4)としてポリイミド樹脂テープ
を、第二の帯(5)としては、清浄化処理として活性化処
理液に浸漬し、有機溶剤にて洗浄した厚さ10μmの圧延
Cu帯をそれぞれ巻き出しリールから巻き出し、乾式成膜
装置(6)に設けられた乾式成膜源として各々の帯の被接
合面と対峙させた。この時、真空槽(1)内は1×10-2Pa程
度の真空雰囲気として、523Kに加熱されたガイドロール
(7)上でNiを真空蒸着法によってポリイミドテープの被
接合表面とCu帯の被接合表面に夫々付着形成させた。こ
の付着面同士が圧延ロール(8)により圧着接合され、ポ
リイミド/Ni/Cuの積層帯(9)が形成され、巻き取りリー
ル(10)にて巻き取った。
【0016】上述のようにして得られたTAB用積層帯(9)
の断面形態を光学顕微鏡で観察した結果、界面に反応層
や欠陥は見られず、CuはポリイミドにNiを介して均一に
密着していた。またこのTAB用積層帯について90°引き
剥がし試験を行った結果、17.0N/cmを示し、接合は非
常に強固であった。
【0017】
【発明の効果】本発明により、多層構造をもつ接合強度
の高いTAB用積層帯が容易に製造できるようになり、生
産性を飛躍的に改善することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】積層帯製造装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
1.真空槽、2.第一の巻き出しリール、3.第二の巻
き出しリール、4.第一の帯、5.第二の帯、6.乾式
成膜装置、7.ガイドロール、8.圧延ロール、9.積
層帯、10.巻き取りリール、11.金属乾式成膜層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F100 AB01C AB12C AB13C AB14C AB16C AB17B AB17C AB20C AB31C AK49A BA03 BA07 BA10A BA10B EH66C EJ59 GB41 JK06 5F044 MM03 MM04 MM48

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空槽内において、ポリイミド樹脂テー
    プと、Cu系金属帯との被接合表面の少なくとも一方の面
    側に乾式成膜金属層を付着形成した後、前記ポリイミド
    テープとCu系金属帯とを圧着接合することを特徴とする
    TAB用積層帯の製造方法。
  2. 【請求項2】 乾式成膜金属層は、Ni、Cr、Mo、W、V、
    Ti、Mn、Cu、若しくはそれらの金属を主成分とする合
    金、の内一種または二種以上からなることを特徴とする
    請求項1に記載のTAB用積層帯の製造方法。
  3. 【請求項3】 ポリイミド樹脂テープと、Cu系金属帯の
    間に乾式成膜金属層を有することを特徴とする、TAB用
    積層帯。
  4. 【請求項4】 前記Cu系金属帯は、圧延Cu帯または電解
    Cu帯の何れかであることを特徴とする、請求項3に記載
    のTAB用積層帯。
  5. 【請求項5】 前記乾式成膜金属層が、Ni、Cr、Mo、
    W、V、Ti、Mn、Cu、若しくはそれらの金属を主成分とす
    る合金、の内一種若しくは二種以上からなることを特徴
    とする請求項3または4に記載のTAB用積層帯。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100870221B1 (ko) * 2002-11-19 2008-11-24 우베 고산 가부시키가이샤 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판
EP2366815A1 (en) * 2008-11-12 2011-09-21 Toyo Kohan Co., Ltd. Polymer laminate substrate for formation of epitaxially grown film, and manufacturing method therefor

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