JP2005333028A - 配線回路基板 - Google Patents

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Abstract

【課題】 信頼性の高い導体パターンが形成され、精度よく電子部品を実装することのできる、配線回路基板を提供すること。
【解決手段】 表面光沢度が150〜500%の金属支持層2の上に、ヘイズ値が20〜50%となるように絶縁層3を形成し、その絶縁層3の上に導体パターン4を形成することにより、TAB用テープキャリア1を得る。このTAB用テープキャリア1では、金属支持層2の表面光沢度が500%以下に設定されているので、導体パターン4の形状の良否を光学的に精度よく検査することができる。また、金属支持層2の表面光沢度が150%以上に設定され、絶縁層3のヘイズ値が20〜50%に設定されているので、電子部品21を位置決めするのための光を、この絶縁層3において、良好に透過させることができる。その結果、精度よく電子部品21を実装することができる。
【選択図】 図6

Description

本発明は、配線回路基板、詳しくは、TAB用テープキャリアなどに用いられる配線回路基板に関する。
TAB用テープキャリアなどの配線回路基板では、銅箔などの金属支持層を、補強層として有している。このような配線回路基板は、まず、金属支持層の上に、絶縁層を形成し、その絶縁層の上に導体パターンを形成し、その後、金属支持層を、補強が必要な部分を残してエッチング除去することにより、製造されている(例えば、特許文献1、図2参照。)
そして、上記の製造においては、通常、金属支持層を除去する前に、導体パターンの形状の良否を、光学的に検査するようにしており、より具体的には、例えば、図8に示すように、導体パターン41を含む絶縁層32の表面に光(実線矢印で示す。)を照射して、導体パターン41で反射した光を検知することにより、その形状の良否を判定している。
特開2000−340617号公報
しかるに、近年における導体パターンのファインピッチ化に伴なって、良否判定の検査精度を向上させる必要がある。一方、この検査においては、金属支持層33からの反射光(図8において、鎖線矢印で示す。)が、検査の誤判定を招く場合があり、検査精度の向上を図るには、このような誤判定を防止する必要がある。
また、近年における電子部品の小型化に伴なって、電子部品の実装において、精度のよい位置合わせが要求されている。
本発明の目的は、信頼性の高い導体パターンが形成され、精度よく電子部品を実装することのできる、配線回路基板を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明の配線回路基板は、表面光沢度が150〜500%の金属支持層と、前記金属支持層の上に形成された絶縁層と、前記絶縁層の上に形成された導体パターンとを備えていることを特徴としている。
また、本発明の配線回路基板は、ヘイズ値が20〜50%の絶縁層と、前記絶縁層の上に形成された導体パターンとを備えていることを特徴としている。
本発明の配線回路基板では、金属支持層の表面光沢度が500%以下に設定されているので、導体パターンの形状の良否を光学的に検査するときには、その金属支持層からの反射光を拡散させることができる。そのため、検査の誤判定を低減して、検査精度の向上を図ることができる。その結果、信頼性の高い導体パターンが形成された配線回路基板を提供することができる。
また、本発明の配線回路基板では、金属支持層の表面光沢度が150%以上に設定されているので、この金属支持層の開口から露出する絶縁層のヘイズ値が、過度に高くなることを防止することができる。そのため、電子部品を位置決めするのための光を、この絶縁層において、良好に透過させることができる。その結果、精度よく電子部品を実装することができる。
さらに、本発明の配線回路基板では、ヘイズ値が20〜50%の絶縁層を備えているので、電子部品を位置決めするのための光を、この絶縁層において、良好に透過させることができる。その結果、精度よく電子部品を実装することができる。
図1は、本発明の配線回路基板の一実施形態としてのTAB用テープキャリアを示す部分平面図、図2は、図1に示すTAB用テープキャリアの部分拡大平面図、図3は、図1に示すTAB用テープキャリアの部分背面図、図4および図5は、図1に示すTAB用テープキャリアを製造するための製造工程図である。
このTAB用テープキャリア1は、例えば、図5(j)に示すように、長手方向に連続して延びるテープ状の金属支持層2と、その金属支持層2の上に形成された絶縁層3と、その絶縁層3の上に形成された導体パターン4とを備えている。
また、このTAB用テープキャリア1では、図1に示すように、絶縁層3に、金属支持層2の長手方向(TAB用テープキャリア1の長手方向と同じ。以下、長手方向という場合がある。)において互いに所定間隔を隔てて、導体パターン形成部5が複数設けられている。
各導体パターン形成部5は、図2に示すように、平面視略矩形状をなし、その中央部には、電子部品21(図7参照)を実装するための平面視略矩形状の実装部10が設けられている。
導体パターン4は、各導体パターン形成部5において、実装部10の長手方向両側に形成されている。すなわち、この導体パターン4は、互いに所定間隔を隔てて配置される複数の配線6からなり、各配線6は、インナリード7、アウタリード8および中継リード9を連続して一体的に備えている。
各インナリード7は、実装部10内に臨み、長手方向に沿って延び、互いに所定間隔を隔ててTAB用テープキャリア1の幅方向において並列するように配置されている。各インナリード7のピッチ(すなわち、1つのインナリード7の幅と、2つのインナリード7間の幅(間隔)との合計の長さ)IPが、60μm以下、好ましくは、50μm以下で、通常、10μm以上に設定されている。このように、各インナリード7のピッチIPを、60μm以下に設定することにより、高密度配線を実現することができる。
また、各インナリード7の幅は、5〜50μm、好ましくは、10〜40μm、2つのインナリード7間の幅(間隔)は、5〜50μm、好ましくは、10〜40μmに設定されている。
各アウタリード8は、各導体パターン形成部5における長手方向両端部において、長手方向に沿って延び、互いに所定間隔を隔てて幅方向において並列するように配置されている。各アウタリード8のピッチ(すなわち、1つのアウタリード8の幅と、2つのアウタリード8間の幅(間隔)との合計の長さ)OPは、各インナリード7のピッチIPに対して、例えば、100〜1000%程度に設定されている。すなわち、各アウタリード8のピッチOPは、各インナリード7のピッチIPに対して、広幅に設定されているか、あるいは、同幅に設定されている。
各中継リード9は、各インナリード7と各アウタリード8とが連続するように、各インナリード7と各アウタリード8とを中継しており、ピッチの狭い各インナリード7側からピッチの広い各アウタリード8側に向かって、長手方向において、放射状に広がるように配置されている。
また、各中継リード9が配置される領域には、絶縁層3の上に、各中継リード9を被覆するように、ソルダレジストなどの被覆層11が設けられている。すなわち、被覆層11は、各パターン形成部5において、実装部10を囲むようにして、略矩形枠状に形成されており、すべての中継リード9を被覆するように設けられている。
なお、インナリード7およびアウタリード8は、図示しないが、好ましくは、ニッケルめっき層や金めっき層によって適宜被覆されている。
また、このTAB用テープキャリア1には、金属支持層2に、図3に示すように、各導体パターン形成部5の裏面に対応して、背面視矩形状の開口部16が形成されている。
また、このTAB用テープキャリア1には、このTAB用テープキャリア1を搬送するための搬送部12が形成されている。搬送部12は、図1に示すように、TAB用テープキャリア1の幅方向両側縁部において、長手方向に沿って設けられている。各搬送部12には、このTAB用テープキャリア1を搬送するために、スプロケットなどと噛み合わせるための複数の送り孔13が、それぞれ幅方向において対向するように形成されている。各送り孔13は、TAB用テープキャリア1の長手方向において、等間隔毎に、TAB用テープキャリア1を貫通する(金属支持層2および絶縁層3を貫通する)ように穿孔されている。なお、各送り孔13は、例えば、1.981×1.981mmの角孔形状に穿孔され、各送り孔13の間隔は、例えば、4.75mmに設定されている。
次に、このTAB用テープキャリア1の製造方法について説明する。
この方法では、まず、図4(a)に示すように、金属支持層2を用意する。金属支持層2には、ステンレス箔、銅箔、銅合金箔などが用いられる。また、その厚さは、例えば、3〜100μm、好ましくは、5〜30μm、さらに好ましくは、8〜20μmである。また、その幅は、例えば、100〜1000mm、好ましくは、150〜400mmである。
また、金属支持層2は、表面光沢度が、150〜500%、好ましくは、150〜300%のものが用意される。表面光沢度が150%未満であると、後述するように、電子部品21を実装するときの位置合わせが困難となる。また、500%を超えると、後述する導体パターン4の形状の検査において、誤判定が生じやすくなる。
表面光沢度は、JIS Z 8741に準拠して求めることができ、通常の光沢度計によって測定することができる。
また、金属支持層2の表面光沢度は、例えば、金属支持層2の製造時の圧延工程において、上記の範囲に調整することができ、また、表面光沢度の高い金属支持層2に対しては、薬液などによる粗面化処理により、上記の範囲に調整することができる。
なお、図4および図5においては、1列のTAB用テープキャリア1について示しているが、通常は、金属支持層2の幅方向に複数列のTAB用テープキャリア1を同時に作製した後、1列ごとにスリットする。
例えば、幅250mmのステンレス箔では、幅48mmのTAB用テープキャリア1を4列、幅300mmのステンレス箔では、幅70mmのTAB用テープキャリア1を4列同時に作製する。
次いで、図4(b)に示すように、その金属支持層2の上に絶縁層2を形成する。絶縁層2を形成する絶縁体としては、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などの合成樹脂が用いられ、好ましくは、ポリイミド樹脂が用いられる。
そして、金属支持層2の上に絶縁層2を形成するには、例えば、樹脂溶液を金属支持層2の上に塗布し、乾燥後に加熱硬化させる。樹脂溶液は、上記した樹脂を、有機溶媒などに溶解して調製できる。樹脂溶液としては、例えば、ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸樹脂の溶液などが用いられる。また、樹脂の塗布は、ドクターブレード法、スピンコート法などの公知の塗布方法が用いられる。そして、適宜加熱により乾燥させた後、例えば、200〜600℃で加熱硬化させることにより、金属支持層2の上に、可撓性を有する樹脂フィルムからなる絶縁層2を形成する。
また、絶縁層2は、予めフィルム状に形成された樹脂フィルムを、接着剤を介して金属支持層2に貼着することにより、形成することもできる。
さらに、絶縁層2は、例えば、感光性ポリアミック酸樹脂などの感光性樹脂の溶液を、金属支持層2の上に塗布し、露光および現像することにより、所定のパターンとして形成することもできる。
このようにして形成される絶縁層2の厚みは、例えば、50μm以下、好ましくは、30μm以下、さらに好ましくは、15μm以下、通常、3μm以上である。
次いで、この方法では、この絶縁層2の表面に、導体パターン7を、上記した配線回路パターンとして形成する。導体パターン4を形成するための導体としては、例えば、銅、ニッケル、金、はんだ、またはこれらの合金などが用いられる。好ましくは、銅が用いられる。また、導体パターン4の形成は、特に制限されることなく、絶縁層2の表面に、導体パターン4を、例えば、サブトラクティブ法、アディティブ法などの公知のパターンニング法によって形成する。導体パターン4をファインピッチで形成できる観点から、これらパターンニング法のうちでは、好ましくは、図4(c)〜図5(h)に示すように、アディティブ法が用いられる。
すなわち、アディティブ法では、まず、図4(c)に示すように、絶縁層2の全面に、種膜14となる導体の薄膜を形成する。種膜14の形成は、真空蒸着法、好ましくは、スパッタ蒸着法が用いられる。また、種膜14となる導体は、好ましくは、クロムや銅などが用いられる。より具体的には、例えば、絶縁層2の全面に、クロム薄膜と銅薄膜とをスパッタ蒸着法によって、順次に形成する。なお、種膜14の形成においては、例えば、クロム薄膜の厚さが、100〜600Å、銅薄膜の厚さが、500〜2000Åとなるように設定する。
次いで、この方法では、図4(d)に示すように、TAB用テープキャリア1の幅方向両側縁部において、長手方向に沿って、上記した複数の送り孔13を、金属支持層2、絶縁層2および種膜14の厚さ方向を貫通するように穿孔する。送り孔13の穿孔は、例えば、ドリル穿孔、レーザ加工、パンチング加工、エッチングなどの公知の加工方法が用いられる。好ましくは、パンチング加工が用いられる。
そして、この方法では、図5(e)に示すように、種膜14の上に、上記した配線回路パターンの反転パターンで、めっきレジスト15を形成する。めっきレジスト15は、例えば、ドライフィルムレジストなどを用いて公知の方法により、所定のレジストパターンとして形成する。なお、このめっきレジスト15は、金属支持層2の全面にも形成する。
次いで、図5(f)に示すように、めっきレジスト15から露出する種膜14の上に、電解めっきにより、導体パターン4を上記した配線回路パターンで形成する。電解めっきは、好ましくは、電解銅めっきが用いられる。
そして、図5(g)に示すように、めっきレジスト15を、例えば、化学エッチング(ウェットエッチング)などの公知のエッチング法または剥離によって除去した後、図5(h)に示すように、導体パターン4から露出する種膜14を、同じく、化学エッチング(ウェットエッチング)など公知のエッチング法により除去する。
これによって、絶縁層2の上に、導体パターン4が、上記したように、インナリード7、アウタリード8および中継リード9が連続して一体的に形成される配線8の配線回路パターンとして形成される。なお、導体パターン4の厚みは、例えば、3〜50μm、好ましくは、5〜25μmである。
そして、この方法では、この段階において、導体パターン4の形状の良否を光学的に検査する。この検査は、図6に示すように、導体パターン4を含む絶縁層3の上方に、光源22および光センサ23を備える検査装置24を対向配置して、光源22から導体パターン4を含む絶縁層3に向けて光を照射し、導体パターン4で反射した光を、光センサ23で検知することにより、導体パターン4の形状の良否を判定する。
この検査では、光源22から照射された光が、絶縁層3を透過して、金属支持層2で反射しても、金属支持層2の表面光沢度が500%以下に設定されているので、金属支持層2からの反射光を拡散させることができる。そのため、検査の誤判定を低減して、検査精度の向上を図ることができる。
次いで、この方法では、図5(i)に示すように、被覆層11を、各配線8の中継リード11が被覆され、かつ、実装部10を囲む矩形枠状に形成する。被覆層11は、感光性ソルダレジストなどを用いる公知の方法によって、形成する。
その後、図示しないが、各配線8における露出部分、すなわち、インナリード9およびアウタリード10を、ニッケルめっき層および金めっき層によって被覆する。ニッケルめっき層および金めっき層は、例えば、ニッケルめっきおよび金めっきにより、それぞれ形成する。
そして、図5(j)に示すように、金属支持層2における導体パターン形成部5に対応する位置に、開口部16を形成することにより、TAB用テープキャリア1を得る。
金属支持層2に開口部16を形成するには、金属支持層2における導体パターン形成部5に対向する部分を、例えば、ドリル穿孔、パンチ加工、ウエットエッチング(化学エッチング)などの公知の方法によって、開口する。例えば、エッチングするには、開口部16以外をエッチングレジストによって被覆した後、塩化第二鉄溶液などの公知のエッチング液を用いてエッチングした後、エッチングレジストを除去する。その後、金属支持層2の幅方向に複数列のTAB用テープキャリア1を作製している場合は、1列ごとにスリットする。
なお、金属支持層2の幅方向に複数列のTAB用テープキャリア1を同時に作製した後、1列ごとにスリットする場合は、TAB用テープキャリア1間のスリット部の金属支持層2は、開口部16と同時に除去する。
このようにして得られるTAB用テープキャリア1では、上記したように、金属支持層2の表面光沢度が500%以下に設定されているので、ファインピッチで形成される導体パターン4の形状の良否が、正確かつ確実に判定される。そのため、信頼性の高い導体パターン4が形成されたTAB用テープキャリア1として得ることができる。
また、このTAB用テープキャリア1において、電子部品21を実装する場合には、例えば、図7に示すように、電子部品21と、絶縁層3の表面(導体パターン4が形成されている面)とに、位置決めのためのマーク25および26をそれぞれ設けて、絶縁層3における開口部16に対応する下方に、光源27および光センサ28を備える位置検知装置29を対向配置して、光源27から各マーク25および26に向けて光を照射し、各マーク25および26で反射した光を、光センサ28で検知することにより、これらマーク25および26を、認識しながら互いに位置合わせするようにしている。
しかるに、絶縁層3の裏面には、開口部16内において、図5(j)に示す開口部16を形成する工程において除去された金属支持層2が転写され、わずかに残留しているので、金属支持層2の表面光沢度が150%未満であると、絶縁層3の開口部16内のヘイズ値が高くなり、光源27から照射する光およびマーク25および26から反射する光が、絶縁層3を透過しにくくなり、電子部品21の位置合わせに支障を生じる。
しかし、このTAB用テープキャリア1では、上記したように、金属支持層2の表面光沢度が150%以上に設定されているので、この金属支持層2の開口により開口部16から露出する絶縁層3のヘイズ値が、過度に高くなることが防止されている。そのため、電子部品21を位置決めするのための光を、この絶縁層3において、良好に透過させることができる。その結果、精度よく電子部品21を実装することができる。
また、このような観点から、開口部16内の絶縁層3のヘイズ値は、20〜50%、好ましくは、30〜45%に設定される。ヘイズ値は、下記式(1)にて示され、JIS K 7105 5.5に準拠して、例えば、反射・透過率計(村上色彩技術研究所製:HR−100型)により、測定することができる。
開口部16内の絶縁層3のヘイズ値を、20〜50%に設定すれば、電子部品21を位置決めするのための光を、この絶縁層3において、良好に透過させることができる。その結果、精度よく電子部品21を実装することができる。
ヘイズ値(%)=Td/Tt ×100 (1)
Td:全光線透過率(%) Tt:拡散透過率(%)
なお、上記の説明では、本発明の配線回路基板を、TAB用テープキャリアを例示して説明したが、本発明の配線回路基板は、これに限定されず、他の配線回路基板にも広く適用することができる。
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。
なお、以下の実施例では、幅250mmのステンレス箔を用いて、幅48mmのTAB用テープキャリアを4列同時に作製する操作を、複数回繰り返した。
実施例1
表面光沢度200%のステンレス箔(SUS304、厚さ20μm、幅250mm)からなる金属支持層を用意し(図4(a)参照)、ポリアミック酸樹脂の溶液を塗布し、乾燥後、加熱硬化させて、厚さ25μmのポリイミド樹脂からなる絶縁層を形成した(図4(b)参照)。次いで、絶縁層の表面に、スパッタ蒸着法により、厚さ300Åのクロム薄膜および厚さ2000Åの銅薄膜を順次形成することにより、種膜を形成した(図4(c)参照)。
その後、送り孔を、金属支持層、絶縁層および種膜の厚さ方向を貫通するように、パンチング加工により穿孔した後(図4(d)参照)、めっきレジストを、種膜の表面に所定のパターンとして形成するとともに、金属支持層の全面に形成した(図5(e)参照)。
次いで、これを、電解硫酸銅めっき液中に浸漬して、めっきレジストから露出する種膜の上に、2.5A/dmで約20分間電解銅めっきすることにより、厚さ10μmの導体パターンを形成した(図5(f)参照)。
なお、この導体パターンは、互いに所定間隔を隔てて配置され、インナリード、アウタリードおよび中継リードが連続して一体的に形成される複数の配線のパターンとして形成された。また、インナリードのピッチが30μm、アウタリードのピッチが100μmであった。
次いで、めっきレジストを化学エッチングによって除去した後(図5(g)参照)、導体パターンから露出する種膜を、同じく、化学エッチングにより除去した。(図5(h)参照)。
その後、自動外観検査装置を用いて、光反射法により、導体パターンの形状に基づく、配線間の短絡の有無を検査し、良品と不良品とを判定して選別した。その後、電気的な導通検査により確認検査を実施して、自動外観検査装置による誤判定がないことを確認した。
その後、感光性ソルダレジストを、各配線の中継リードが被覆されるように、導体パターン形成部を囲むようにして形成した後(図5(i)参照)、インナリードおよびアウタリードを、ニッケルめっきおよび金めっきすることにより被覆した。
そして、金属支持層における導体パターン形成部およびスリット形成部と対応する位置以外を、エッチングレジストによって被覆した後、塩化第二鉄溶液を用いて、金属支持層をエッチングすることにより、開口部およびTAB用テープキャリア間のスリット部を形成した(図5(j)参照)。これによって、TAB用テープキャリアを得た。得られたTAB用テープキャリアの絶縁層のヘイズ値は、40%であった。
続いて、得られたTAB用テープキャリアに、IC実装機(インナリードボンディング)を用いて、位置検知装置で光反射法により位置決めしながら、ICチップを実装した。この実装においては、ICチップおよび導体パターンのマークを十分認識することができ、正確な位置にICチップを実装することができた。
実施例2
表面光沢度450%のステンレス箔を用いた以外は、実施例1と同様にして、TAB用テープキャリアを得た。なお、このTAB用テープキャリアの、導体パターンの形状の光反射法による検査では、その後の導通検査により、誤判定がないことが確認された。
また、得られたTAB用テープキャリアの絶縁層のヘイズ値は、20%であった。得られたTAB用テープキャリアに、実施例1と同様にして、ICチップを実装したところ、正確な位置にICチップを実装することができた。
比較例1
表面光沢度800%のステンレス箔を用いた以外は、実施例1と同様にして、TAB用テープキャリアを得た。なお、このTAB用テープキャリアの、導体パターンの形状の光反射法による検査において、良品とされたものの中に、その後の導通検査において、短絡している不良品が混在していることが確認された。
また、得られたTAB用テープキャリアの絶縁層のヘイズ値は、5%であった。
比較例2
表面光沢度100%のステンレス箔を用いた以外は、実施例1と同様にして、TAB用テープキャリアを得た。なお、このTAB用テープキャリアの、導体パターンの形状の光反射法による検査では、その後の導通検査により、誤判定がないことが確認された。
また、得られたTAB用テープキャリアの絶縁層のヘイズ値は、60%であった。得られたTAB用テープキャリアに、実施例1と同様にして、ICチップを実装したところ、光反射法では、ICチップおよび導体パターンのマークを十分認識することができず、ICチップの実装において位置ずれが確認された。
本発明の配線回路基板の一実施形態としてのTAB用テープキャリアを示す部分平面図である。 図1に示すTAB用テープキャリアの部分拡大平面図である。 図3は、図1に示すTAB用テープキャリアの部分背面図である。 図1に示すTAB用テープキャリアを製造するための製造工程図の、図2におけるA−A’線断面であって、(a)は、金属支持層を用意する工程、(b)は、金属支持層の上に絶縁層を形成する工程、(c)は、絶縁層の全面に種膜を形成する工程、(d)は、送り孔を穿孔する工程を示す。 図4に続いて、図1に示すTAB用テープキャリアを製造するための製造工程図の、図2におけるA−A’線断面であって、(e)は、種膜の上にめっきレジストを形成する工程、(f)は、めっきレジストから露出する種膜に、電解めっきにより、導体パターンを形成する工程、(g)は、めっきレジストを除去する工程、(h)は、導体パターンから露出する種膜を除去する工程、(i)は、被覆層を形成する工程、(j)は、金属支持層における導体パターン形成部に対応する位置に開口部を形成する工程を示す。 図1に示すTAB用テープキャリアの製造において、導体パターンの形状の良否を光学的に検査する工程を説明するための説明図である。 図1に示すTAB用テープキャリアに、電子部品を実装するときの位置合わせを説明するための説明図である。 従来のTAB用テープキャリアの製造において、導体パターンの形状の良否を光学的に検査する工程を説明するための説明図である。
符号の説明
1 TAB用テープキャリア
2 金属支持層
3 絶縁層
4 導体パターン

Claims (2)

  1. 表面光沢度が150〜500%の金属支持層と、前記金属支持層の上に形成された絶縁層と、前記絶縁層の上に形成された導体パターンとを備えていることを特徴とする、配線回路基板。
  2. ヘイズ値が20〜50%の絶縁層と、前記絶縁層の上に形成された導体パターンとを備えていることを特徴とする、配線回路基板。
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