JP2005150488A - 半導体装置用テープキャリアの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル基板の柔軟性に対応し、エッチング時のフレキシブル基板を撓みなく搬送することにより、エッチング液をフレキシブル基板に均一に効率よく噴射し、疲労したエッチング液を残留させることなくエッチングし、テープ中央部と周辺部でのエッチング状態を均一にすること。
【解決手段】横方向に搬送される帯状のフレキシブル基板２にエッチング液４をスプレー噴射し導体層をエッチングして配線パターンを形成する工程を含む半導体装置用テープキャリアの製造方法において、前記エッチング液噴射側と反対側のフレキシブル基板表面に平板７を沿わせながら又はロール８等で水平にフレキシブル基板を支持しながらエッチングする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、各種電子機器などに使用されるＴＡＢテープを含めた半導体装置用テープキャリアの製造方法、特にフレキシブル基板にエッチング液をスプレーして不要な銅を除去し配線を形成する方法に関するものである。

近年、電子機器の小型化、高機能化を実現するための高密度実装性が強く求められている。このため最近はＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープ等のフレキシブル基板にも微細な配線形成が要求されるようになってきた。このフレキシブル基板の製造工程の中でも、導体パターンの形成を行うエッチング工程は重要である。

図４は従来のエッチング方法の概念を示すものである。まずスクリーン印刷法や写真・現像法などによりエッチングレジストを形成した連続して繋がるフレキシブル基板１を、搬送方向に平行または垂直に配管されたノズルパイプ２の下方において、搬送ロール３上で矢印Ｆで示す搬送方向に所定の速度で搬送し、フレキシブル基板１の上面に塩化第二鉄などのエッチング液４をスプレーノズル５から噴射し、エッチングを行う。この際、スプレーノズル５は搬送方向に対し所定の角度で配置あるいはノズルパイプ２を所定の角度で揺動させながらエッチングを行う。

エッチング終了後、フレキシブル基板上に残留しているエッチング液を除去し、レジストを剥膜してフレキシブル基板に導体パターンを形成している。

しかし、従来のエッチング方法には、精度良く、均一なエッチングを行う上で種々の問題があった。

例えば、プリント配線板上面においては、プリント配線板中央部分にエッチング劣化したエッチング液が滞留しやすく、プリント配線板周辺部分ではエッチング劣化したエッチング液が直ちに流れ落ちるため滞留することがなく、プリント配線板上面の中央部分と周辺部分ではエッチング状態に大きな差が生じる。 そこで、プリント配線板の搬送方向に対して任意の方向より気体を連続噴射しながら導体パターンを形成するプリント配線板のエッチング方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、上方に配置されたエッチング液吐出ノズルからエッチング液がかかると、吐出圧でフィルムがエッチングプレート上に押し付けられ、フィルムの搬送が円滑に行えない。そこで、エッチングプレートから走行面側に潤滑用液体を噴出しつつ、フィルムキャリアテープを走行させてエッチング処理を行うことが知られている（例えば、特許文献２参照）。

また、エッチング部分である窪みにエッチング液が溜まるのは不都合であるとして、フィルムキャリアテープ支持面を回転状に横振動せしめて、テープ状のエッチング液を揺動させる方法も知られている（例えば、特許文献３参照）。
特開平５−１２１８５８号公報 特開２００１−１８５５８６号公報 特開平７−２７３１５３号公報

しかしながら、テープ幅が広くなるにつれ、精度良く、均一なエッチングを行うことがますます重要な技術となる。

フレキシブル基板の材料構成は主に基材として厚さ１００μｍ以下のポリイミドに３５μｍ以下の銅層を設けてある。この構造は非常に柔らかく曲げられるため、折りたたんで狭いスペースに半導体部品を設置することが可能であり、携帯電話やデジタルカメラ等に多く採用されている。しかしその柔軟性のために、フレキシブル基板製作プロセスに不具合も生じている。

図４および図５に従来のフレキシブル基板のエッチング時のプロセスイメージを示す。エッチング液をスプレーによってフレキシブル基板に噴射し配線を形成するが、その柔軟性のためにフレキシブル基板が撓んでしまう。特に、撓んだフレキシブル基板の中央部分には疲労したエッチング液が残留しやすい。新たなエッチング液がスプレーにより供給されても疲労したエッチング液上に噴射された部分はエッチングの進行が妨げられてしまう。一方、疲労したエッチング液が無い部分、例えばフレキシブル基板の幅方向両端部では、疲労したエッチング液は直ちに流れ落ちるため残留することがなく、エッチングの進行が妨げられない。この傾向はフレキシブル基板の幅に比例し、フレキシブル基板の幅が広がるほどエッチング状態の不均一現象は顕著となる。この結果テープ中央部分と周辺部分ではエッチング状態に大きな差が生じ、精度良く、均一なエッチングを行うことが困難であった。

配線の間隔パターン間が広い場合、例えば配線用銅厚さ１８μｍで配線の間隔が１００μｍ以上の様な場合は前記課題は問題になりにくいが、配線間隔が５０μｍ程度に狭い間隔が要求されると重要な問題となってしまう。

この問題は、上述した特許文献１〜３の技術、すなわち任意の方向より気体を連続噴射する方法（特許文献１）、潤滑用液体を噴出しながらエッチングプレートでフィルムを支持する方法（特許文献２）、フィルムキャリアテープ支持面を回転状に横振動せしめる方法（特許文献３）でも、それなりの効果が期待されるが、より簡易、且つ効果的な解決手段の提供が望まれる。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、フレキシブル基板の柔軟性に対応し、エッチング時のフレキシブル基板を撓みなく搬送することにより、エッチング液をフレキシブル基板に均一に効率よく噴射し、疲労したエッチング液を残留させることなくエッチングし、テープ中央部と周辺部でのエッチング状態を均一にすることにある。

上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。

請求項１の発明に係る半導体装置用テープキャリアの製造方法は、横方向に搬送される帯状のフレキシブル基板にエッチング液を供給ポンプを介してスプレー噴射し導体層をエッチングして配線パターンを形成する工程を含む半導体装置用テープキャリアの製造方法において、前記エッチング液噴射側と反対側のフレキシブル基板表面に平板からなる支持体を沿わせながらエッチングすることを特徴とする。

ここで「反対側のフレキシブル基板表面に平板からなる支持体を沿わせながら」とは、反対側のフレキシブル基板表面と一緒に平板を移動させる形態と、反対側のフレキシブル基板表面を平板上にスライドさせる形態の双方が含まれる。

請求項２の発明は、請求項１記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法において、前記エッチング液噴射側と反対側のフレキシブル基板表面に平板からなる支持体を沿わせながら、両面配線フレキシブル基板の両面を交互にエッチングすることを特徴とする。フレキシブル基板が両面配線フレキシブル基板の場合であり、交互に２度エッチングする。

請求項３の発明は、請求項１又は２記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法において、前記エッチング液噴射側と反対側のフレキシブル基板表面に沿わせる平板からなる支持体が、フレキシブル基板のベース材と同材質で、且つフレキシブル基板のベース材より厚いことを特徴とする。例えば、前記エッチング液噴射側と反対側のフレキシブル基板表面に沿わせる平板が、厚さ５mmの耐薬品性プラスティック板からなる構成とするものである。

請求項４の発明に係る半導体装置用テープキャリアの製造方法は、横方向に搬送される帯状のフレキシブル基板にエッチング液を供給ポンプを介してスプレーで噴射し導体層をエッチングする工程を含む半導体装置用テープキャリアの製造方法において、前記エッチング液噴射側と反対側のフレキシブル基板表面を、当該フレキシブル基板が平坦になるように支持するフレキシブル基板支持機構を設け、それによりフレキシブル基板を支持しながらフレキシブル基板をエッチングすることを特徴とする。ここでフレキシブル基板支持機構の代表例は、多数のロールを並置して水平にフレキシブル基板を支持するロール群からなる構成である。

請求項５の発明に係る半導体装置用テープキャリアの製造方法は、横方向に搬送される帯状のフレキシブル基板にエッチング液を供給ポンプを介してスプレーで噴射し導体層をエッチングする工程を含む半導体装置用テープキャリアの製造方法において、前記エッチング液噴射側と反対側のフレキシブル基板表面を、ロールをフレキシブル基板が平坦になるように支持するフレキシブル基板支持機構を設け、それによりフレキシブル基板を支持しながらフレキシブル基板の両面を交互にエッチングすることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法において、エッチング液を噴射する方向がフレキシブル基板の搬送方向と垂直な方向もしくはそれに近い角度に噴射するスプレーノズルをエッチング液噴射用器具として使用することを特徴とする。

＜発明の要点＞
本発明においては、上記目的を達成するために、ロール状のフレキシブル基板にエッチング液を供給ポンプを介して、スプレーで噴射するエッチング方法において、前記エッチング液噴射側と反対側のフレキシブル基板表面に平板からなる支持体を沿わせながらまたはジグを用いて平らに搬送する。かかる方法によれば、フレキシブル基板の撓みによる液だまりを解消し、疲労したエッチング液を残留させることなくエッチングし、テープ中央部と周辺部でのエッチング状態を均一にすることができる。

本発明に使用するフレキシブル基板は連続した形状が必要である。ＴＡＢテープのような連続した形状の基板、もしくはエッチングと別工程ではシート状で製造していても、シート間を接着テープなどで繋げれば採用可能である。

またエッチングに使用するスプレーノズルは従来は円錐状に噴射するフルコーンタイプが主流であり採用可能であるが、フラットノズルのような扇状に噴射するスプレーノズルの方がより噴射場所の特定が可能であり有効である。

さらに撓み量としてはフレキシブル基板の幅が２５０mm以上の場合、５mm以下とすることが望ましい。

フレキシブル基板と支持板の平板とは、互いに密着した状態で、フレキシブル基板と同じに一緒に搬送させることが望ましいが、エッチング時のフレキシブル基板の平坦性確保が可能であれば良く、平坦性のある支持板上をスライドさせても良い。支持板上をスライドさせる程度の隙間が、フレキシブル基板と支持板との間に存在しても良い。また支持板が板状ではなく、フレキシブル基板支持機構として棒状の支持体（ロール）を並べる場合には、その支持体は少なくともエッチング液を噴射するノズルの直下もしくは直上に存在することが必要である。

なお、特許文献３には、ガイドピンを備えたガイドレールの上にフィルムキャリアテープを搬送させながらスプレーエッチングすることが記載されている。しかし、この特許文献３のガイドレールは、回転時の基板の横滑りや上下動を抑えるために設けられる、まさしくガイドであって、実際には基板の上下方向から挟まないと搬送は不可能と考えられる。

それに対し、本発明の平板はフレキシブル基板が平坦になるように支持するものであって、本発明では横方向や、厚み方向のガイドは必要としない。また、特許文献３では回転軸を基準に回転させているが、この方式では回転時にエッチング液スプレーノズルとの距離が大きく変化し、エッチング量のコントロールは不可である。エッチングではノズルとワークの距離の精密なコントロールが不可欠である。

また、特許文献２には、エッチングプレートの上にフィルムを搬送させながらスプレーエッチングすることについて記載されているが、潤滑用液体を噴出しながらエッチングプレートでフィルムを支持する方法を開示したものであって、本発明のように直接に平板によってフレキシブル基板が平坦になるように支持することを意図するものではない。

本発明によれば、横方向に搬送される帯状のフレキシブル基板にエッチング液をスプレーで噴射するエッチング方法において、前記エッチング液噴射側と反対側のフレキシブル基板表面に平板からなる支持体を沿わせながら、またはロール等のジグによるフレキシブル基板支持機構を用いて平らに搬送するので、これによりフレキシブル基板の撓みによる液だまりを解消し、疲労したエッチング液が残留することなくエッチングを行い、テープ中央部と周辺部でのエッチング状態を均一にすることが可能となる。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

図１及び図２は、横方向に搬送される帯状のフレキシブル基板１に、供給ポンプを介してエッチング液４をスプレーで噴射するエッチング工程を示している。フレキシブル基板１におけるエッチング液噴射側と反対側のフレキシブル基板表面は、平板からなる支持体７により支持されている。すなわち、フレキシブル基板１は支持体７の平滑な表面上をスライドする。しかし、フレキシブル基板１と一緒に支持体７を移動させるように構成してもよい。

この支持体７として機能する平板は、フレキシブル基板のベース材と同材質で、且つフレキシブル基板のベース材より厚い構成となっており、具体的には例えば厚さ５mmの耐薬品性プラスティック板からなる。

かかる構成とすることにより、フレキシブル基板１は撓みなく平坦に搬送させる。

図３は他の実施形態を示したもので、多数のロール８を並置して水平にフレキシブル基板を支持するロール群とし、これをフレキシブル基板支持機構９として機能させる構成としたものであり、該機構によってフレキシブル基板１が撓みなく平坦に搬送される。

＜実施例１＞
図１及び図２に本発明の一実施例に係るエッチング装置の断面図及び斜視図を示す。

フレキシブル基板１は、基材としての厚さ２５μｍ、幅２５０mmのポリイミドテープの両面に、厚さ１８μｍの銅配線層を設けたものであり、これに厚さ２０μｍの感光性レジストを、露光及び現像により配線パターンとしてエッチングにより残す部分上に設けてある。配線パターンは最小ピッチ部で配線幅３０μｍ、配線間隔３０μｍの６０μｍピッチとする。

フレキシブル基板１をエッチングする部分のエッチング装置のフレキシブル基板支持体７を厚さ５mmの耐薬品性プラスティック板とした。

スプレーノズル５はフラットタイプと呼ばれる液が扇状に噴射されるノズルを採用し、均一な流量分布となるようフレキシブル基板１の幅方向に並べた。

フレキシブル基板１の支持体７を構成する平板には、フレキシブル基板のベース材と同材質でかつフレキシブル基板のベース材より厚い、厚さ５mmの耐薬品性プラスティック板を用いた。

この平板を用いたエッチング装置により、前記フレキシブル基板１のエッチングを行った。スプレーノズル（上側ノズル）５より噴射されたエッチング液４は、フレキシブル基板１に噴射されるが、フレキシブル基板１の支持体７で支持されているため、フレキシブル基板１には撓みが発生しない。このため疲労したエッチング液はフレキシブル基板１の中央部に滞留することなく流れ落ちるため、エッチングの進行が妨げられない。

以上の装置によりエッチングされたフレキシブル基板は幅方向において均一なエッチング寸法を得た。

＜実施例２＞
図３に異なる実施例を示す。これはフレキシブル基板１をエッチングする部分のエッチング装置のフレキシブル基板支持体７を円柱状とし並べた例である。円柱状支持体たるロール８は、エッチング液を噴射するスプレーノズル５の直下と、及びそのスプレーノズル５、５間に相当する円柱状支持体（ロール８、８）の間に、フレキシブル基板１がエッチング時に撓まない程度の間隔で設けた。これらのロール８も厚さ５mmの耐薬品性プラスティックを肉厚として構成した。

以上の装置によりエッチングされたフレキシブル基板は幅方向においても均一なエッチング寸法を得ることが可能であった。

本発明の一実施例に係るエッチング装置の構成を示した側面図である。 本発明の一実施例に係るエッチング装置の構成を示した斜視図である。 本発明の他の実施例に係るエッチング装置の構成を示した側面図である。 従来のエッチング装置の構成を示した斜視図である。 従来のエッチング装置の構成を示した側面図である。

符号の説明

１ フレキシブル基板
２ ノズルパイプ
３ 搬送ロール
４ エッチング液
５ スプレーノズル
６ 液だまりイメージ
７ 支持体
８ ロール
９ フレキシブル基板支持機構

Claims (6)

1. 横方向に搬送される帯状のフレキシブル基板にエッチング液を供給ポンプを介してスプレー噴射し導体層をエッチングして配線パターンを形成する工程を含む半導体装置用テープキャリアの製造方法において、
   前記エッチング液噴射側と反対側のフレキシブル基板表面に平板からなる支持体を沿わせながらエッチングすることを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造方法。
2. 請求項１記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法において、
   前記エッチング液噴射側と反対側のフレキシブル基板表面に平板からなる支持体を沿わせながら、両面配線フレキシブル基板の両面を交互にエッチングすることを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造方法。
3. 請求項１又は２記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法において、
   前記エッチング液噴射側と反対側のフレキシブル基板表面に沿わせる平板からなる支持体が、フレキシブル基板のベース材と同材質で、且つフレキシブル基板のベース材より厚いことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造方法。
4. 横方向に搬送される帯状のフレキシブル基板にエッチング液を供給ポンプを介してスプレー噴射し導体層もエッチングする工程を含む半導体装置用テープキャリアの製造方法において、
   前記エッチング液噴射側と反対側のフレキシブル基板表面を、当該フレキシブル基板が平坦になるように支持するフレキシブル基板支持機構を設け、それによりフレキシブル基板を支持しながらフレキシブル基板をエッチングすることを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造方法。
5. 横方向に搬送される帯状のフレキシブル基板にエッチング液を供給ポンプを介してスプレー噴射し導体層をエッチングする工程を含む半導体装置用テープキャリアの製造方法において、
   前記エッチング液噴射側と反対側のフレキシブル基板表面を、ロールをフレキシブル基板が平坦になるように支持するフレキシブル基板支持機構を設け、それによりフレキシブル基板を支持しながらフレキシブル基板の両面を交互にエッチングすることを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法において、
   エッチング液を噴射する方向がフレキシブル基板の搬送方向と垂直な方向もしくはそれに近い角度に噴射するスプレーノズルをエッチング液噴射用器具として使用することを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造方法。

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