JP2006060111A - テープキャリア - Google Patents

Abstract

【課題】識別情報を示す貫通穴が形成されたテープ基材がめっき工程を通った後でも、識別情報がはっきりと認識できて、製品の出荷前検査にて確実な抜き取り作業ができるテープキャリアを提供することを目的とする。
【解決手段】スプロケットホール１２と第１層配線回路領域２０ａ及び第２層配線回路領域２０ｂとの間に識別番号や位置情報を示す貫通穴５１を形成した識別情報領域５０を設け、貫通穴５１付近の識別情報領域５０の導体層を配線回路形成時のエッチングで除去するようにしたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体素子をプリント配線板上に実装するための半導体パッケージの部材として用いられるテープ状のテープキャリアに関する。

パソコンやＯＡ機器、家電製品、音響機器、ゲーム機などに代表される電子機器においては半導体素子を直接プリント配線板上に実装することが難しいため、ほとんどの場合、半導体素子はインターポーザーと呼ばれる基板等に搭載された半導体パッケージという形態にしてから、電子機器装置に実装されている。

近年、これらの電子機器は小型・高性能化の一途をたどっており、半導体パッケージについても更なる小型化、配線の高密度化の要求が高まってきている。

半導体パッケージにおいて半導体素子の搭載される電子回路基板には板状の絶縁性材料の表面に電気的な導通をとるための配線層が設けられている。配線層の設け方については、絶縁性材料の片面側に配線層のあるものから始まり、配線の高密度化が進むにつれて、両面配線板、さらには絶縁層と配線層を交互に積み重ねた多層型配線板が作り出されるようになってきた。

代表的な電子回路基板として、ポリイミドに代表される絶縁性材料のテープや板材を芯材とした配線板があり、近年は両面に配線が存在するテープ状の両面配線板（通称２メタルテープ）や、さらに絶縁材料のテープを積層してその表面に配線を形成することを繰り返した多層配線板に対する要求が高くなっている。

両面配線板は片面配線板に比べて両面に配線層が存在するだけでなく、ビアホール（またはバイアホール）と呼ばれる表裏の配線層間を電気的に接続するための構造を有する点に特徴がある。これは、テープ状の絶縁性材料の表裏面に導体箔を貼り付けた両面導体箔付きテープ基材の表裏どちらか片側の導体層と絶縁性材料を部分的に取り除き、その取り除いた部分を整形後、導体めっき処理を行うことで表裏の導体層間を電気的に接続可能な構造とする方法が用いられている。

多層配線板は、この両面配線板の表裏面のどちらかまたは両方の上に、さらにテープ状の絶縁性材料を積層しその上に配線を形成することを繰り返して製造するが、両面配線板の場合と同様にビアホールにより内層の配線層との電気的接続をしている。

両面配線板および多層配線板の作製は、片面配線板を作る場合と比較すると非常に多くの工程数を必要とするため、途中工程で不良が発生していないかどうかを逐一確認することが必要で、工程中では様々な検査が行なわれている。

両面配線板および多層配線板は、層間を電気的に導通させるビアホールを作る工程や各層に配線層を形成する工程などいくつかの工程を経て製品となるため、工程内で不良品が発生した場合はいち早く対策をとったり、場合によっては加工を中止する判断が必要になる場合がある。
また、多層配線板の場合には、積層されると内層になってしまって検査や測定が困難になったり、できなくなったりするような部分が存在する。そのため、両面配線板および多層配線板では、製造工程中の各所で各種検査や各種測定が行われる。

欠陥が重大で多数発見された場合は、それ以降の加工をやめることがあるが、軽微な欠陥の場合は、そのまま加工を続ける場合があり、その際は欠陥部分を切り抜いたり、マークをしておく方法がある。

しかし欠陥部分を切り抜いてしまうと、それ以後の工程において欠落した部分が搬送系に引っかかってしまったり、塗布工程では液が裏側に抜けてしまう問題がある。
また、多層配線板では切り抜かれて欠落した部分があると、積層がうまく出来なくなるという問題もある。

また、テープの端部や欠陥部分などにインキなどでマークを付ける方法では、導体めっきをしてしまうとマーキングした部分にめっきした導体が被さってしまい、判別出来なくなるという問題がある。

つまり、工程中で検査をして不良個所を見つけたとしても、取り除いたり、マークすることが難しいため、欠陥個所のおおよその位置を記録しておき、最終的にそこに近い部分を大きく切り取ることで対応すると、収率が低下したり、前に見つけた欠陥部分を探すための巻き戻しの手間が増えるなどの問題点がある。

片面配線板の場合は、配線を形成する際に導体配線回路の中にパターン毎の識別が可能な識別パターンを導体配線回路形成時に設ける方法がある（例えば、特許文献１参照。）。このようにすることにより、その後の検査工程で不良個所を検出した際に、切り抜きやマーキングをすることなく、不良個所を特定できるようになるというものである。

しかし、この方式を両面配線板および多層配線板に適用すると、導体配線回路形成の工程よりも前にもいくつかの製造工程があり、それらの工程で検査された欠陥の位置の特定はできないことになる。

また、両面配線板および多層配線板のテープ基材の非積層領域にビアホール形成のためのレーザー加工機による穴あけ加工時に、貫通穴または非貫通穴で識別パターンを形成するという方法がある（例えば、特許文献２参照。）。
これは、識別パターンを形成した領域の片面の導体箔はそのまま残し、もう片面の導体箔は取り除くことにより、穴の部分とそれ以外の部分のコントラスト差を大きくできて読み取りやすい識別パターンを形成できるというものである。

しかしながらこの方式では、めっき工程を通った後の識別パターンを表す穴の周辺の導体箔にめっきが付き、穴がめっきで埋まってしまい識別パターンの読み取りが出来なくなるという問題がある。
特開平５−３２２７号公報 特開２００３−１７９１０４号公報

本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、識別情報を示す貫通穴が形成されたテープ基材がめっき工程を通った後でも、識別情報がはっきりと認識できて、製品の出荷前検査にて確実な抜き取り作業ができるテープキャリアを提供することを目的とする。

本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１においては、絶縁材料からな
るテープ状基板の両面に、少なくとも１層以上の導体配線回路が複数面付け形成されてなるテープキャリアにおいて、前記導体配線回路の識別情報がレーザ加工による貫通穴で形成され、且つ前記貫通穴付近の識別情報領域の導体層が除去されていることを特徴とするテープキャリアとしたものである。

また、請求項２においては、前記識別情報が識別番号もしくは距離情報であることを特徴とするテープキャリアとしたものである。

さらにまた、請求項３においては、前記識別情報を読み取り易くするために、前記識別情報上ににマークが形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のテープキャリアとしたものである。

本発明のテープキャリアは、テープ基材自体に貫通穴にて識別情報を作ることで、基板の両側から識別情報の認識ができて、テープキャリアを形成する工程毎で行われる検査で不良個所を抜き取らずに、識別情報を記録しておくことができる。
これにより、製品の出荷前検査にて確実な抜き取り作業またはマーキング作業を提供することができる。
また、欠陥のあるまま出荷してその欠陥のある導体配線回路の識別コードの記録情報を客先に提出することで、客先での加工工程内でその部分を加工しないようにすることもできる。
さらにまた、各工程で発生する欠陥の個数や種類および品質のばらつきを調べるためのデータ収集用の目的にも利用することができる。

以下、本発明の実施の形態につき説明する。
図１（ａ）は、本発明のテープキャリアの一実施例を示すテープキャリアの上面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のテープキャリアをＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図である。図２（ａ）は、本発明のテープキャリアの他の実施例を示すテープキャリアの上面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のテープキャリアをＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図である。図３（ａ）は、本発明のテープキャリアの他の実施例を示すテープキャリアの上面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のテープキャリアをＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図である。

図１（ａ）及び（ｂ）に示す本発明のテープキャリア１００は、両面配線板からなる両面配線テープキャリアの事例で、スプロケットホール１２と第１層配線回路領域２０ａ及び第２層配線回路領域２０ｂとの間に識別番号や位置情報を示す貫通穴５１を形成した識別情報領域５０を設け、貫通穴５１付近の識別情報領域５０の導体層を配線回路形成時のエッチングで除去するようにしたものである。
このような構成にすることにより、テープ基板がめっきプロセスを経ても貫通穴に導体層が付着するのを防止している。

図２（ａ）及び（ｂ）に示す本発明のテープキャリア２００は、多層配線テープキャリアの事例で、多層構造の配線板構成になっても、識別情報領域５０にはテープ基材等が積層されないようになっており、当初の識別情報領域５０の構造が保持され、テープ基材の両側から識別情報の認識を行うことができるようになっている。

図３（ａ）及び（ｂ）に示す本発明のテープキャリア３００は、テープ基材の両端にスプロケットホールを有しない両面配線板からなる両面配線テープキャリアの事例である。テープ基材の両端にスプロケットホールを有しないため、テープ基材内で配線回路領域を
有効に活用できる。

上記した本発明のテープキャリアは、識別情報領域５０に形成された識別情報を検査工程で最初に読みとることで、検査している配線回路の検査状態を個々に認識することができる。検査をして欠陥個所を発見した場合、欠陥情報と識別情報を同時に記憶しておくことで、出荷前検査にて欠陥のある導体配線回路を抜き取ったり、不良個所のマーキングを行ったりすることができる。

以下本発明のテープキャリアの作製方法について説明する。
図４（ａ）〜（ｅ）に、本発明の両面配線板からなるテープキャリア１００の製造工程を工程順に示す部分模式構成断面図を示す。

まず、テープ基材１１の両面に銅箔２１を積層した両面銅箔付きテープにスプロケットホール１２を形成する（図４（ａ）参照）。
ここで、テープ基材１１としては主に２０〜７０μｍ厚のポリイミドテープが、銅箔２１としては５〜３０μｍの銅箔が使用される。
また、スプロケットホール１２の形成は金型で打ち抜いて作るのが一般的である。穴の中心間隔は４〜５ｍｍの等間隔である。また、穴の形状は矩形で４隅の角を丸く落とした形状で一辺は１〜２ｍｍの大きさの貫通穴である。この穴は主にテープ基材の搬送に使われ、さらにテープ基材上に配線回路を配置する際の位置決めにも使用される。

次に、レーザー加工機によりテープ基材１１及び銅箔２１の所定位置にビア用孔１４及び貫通穴用孔１３を形成する（図４（ｂ）参照）。
レーザーとしては、炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー、ＵＶ−ＹＡＧレーザー加工機等が利用でき、導体とポリイミドを除去ができるＵＶ−ＹＡＧレーザー加工機が好ましい。
ビア用孔１４の直径は、配線回路のパターン幅、パターン密度等により決めらるものであるが、３０〜１５０μｍの範囲で適宜設定される。
一方、貫通穴用孔１３に関してはスプロケットホール１２の近くに形成し、貫通穴用孔１３の直径は、構成される識別パターン及び識別情報領域のサイズ等により適宜設定されるものである。

次に、ビア用孔１４及び貫通穴用孔１３のデスミア処理及びめっき下地導電処理を行って、銅箔２１をカソードにして電解銅めっきを行い、導体層２２、フィルドビア２３及び側面導体層２４を形成する（図４（ｃ）参照）。
ここで、貫通穴用孔１３はビア用孔１４よりも直径が大きいため、フィルドビアとはならず、貫通穴用孔１３側面に側面導体層２４が形成された状態になる。

次に、識別情報領域及び配線回路を形成するために、ドライフィルムをラミネートする等の方法で感光層を形成し、パターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、テープ基材１１の導体層２２上にレジストパターン２５を形成する（図４（ｄ）参照）。

次に、レジストパターン２５をマスクにして塩化第２鉄等のエッチング液を用いて導体層２２及び側面導体層２４をエッチングし、専用の剥離液でレジストパターン２５を剥離して、テープ基材１１の両面に貫通穴５１から構成される識別情報領域５０、一方の面に配線回路２２ａ、フィルドビア２３からなる第１層配線回路領域２０ａ及び他方の面に配線回路２２ｂからなる第２層配線回路領域２０ｂが形成されたテープキャリア１００を得ることができる（図４（ｅ）参照）。
ここで、貫通穴５１周辺の導体層２２及び側面導体層２４は除去され、テープ基材１１に貫通穴５１からなる識別パターンが形成された識別情報領域５０が形成される。
このようにして形成した貫通穴５１による識別パターンは、テープ基材１１と貫通穴５１の十分大きい場合には、反射照明または透過照明で両面から読み取ることが可能となる。

また、ここで示したテープキャリア１００の識別情報領域５０と配線回路領域との関連は、識別情報領域５０と配線回路領域とが１対１で対応しているのではなく、１個の識別情報領域５０に対して２個の配線回路領域と対応している。
図１（ａ）に示すテープキャリアにおいて、識別情報領域５０に近い下側の配線回路領域をＡ列、上側をＢ列と付けて配線回路領域を１つずつ区別するようにしている。
この様に配線回路領域毎に、識別番号の枝番規則を付けておけば（例えば１Ａ、１Ｂ）、まとめて識別パターンを作ることができるので、識別情報領域５０の識別パターンの穴あけ加工の回数を減らすことができる。

また、テープキャリア１００の識別情報領域５０を配線回路領域２０ａ、２０ｂに対して作成するのではなく、テープ基材１１の搬送方向に、所定の長さごとに識別情報領域５０を作成するようにして、テープ基材端からの距離を示す位置情報を識別情報とすることもできる。

また、貫通穴５１にて構成された識別パターンを機械で読み取る場合には、それに適した各種のコードを使用できる。機械で読み取るのに適した識別パターンとしては、ＯＣＲ文字、バーコード、各種２次元コードなどがある。ＣＣＤカメラなどのイメージングアレイとデコーダーからなるコードリーダーにより、この識別パターンについて読み取りおよび固有の番号への変換を行うことが出来る。

さらに、貫通穴５１にて構成された識別パターンを機械で読み取る場合識別パターンのコントラストが低いと読み取りエラーが発生することがある。これを防止するために請求項３に係る発明では、貫通穴５１上にマーク６１を形成し、貫通穴５１とテープ基材１１とのコントラストを上げて、識別情報を読み取り易くしている。
貫通穴５１上にマーク６１を形成したテープキャリアの事例を図８に示す。
マーク６１を形成する方法としては、マジックペンなどで書き込んだり、ハンコで押したり、インクジェットプリンタで書き込んだりするなどの方法がある。

以下、４層の多層配線板からなるテープキャリアの製造方法について説明する。
図５（ａ）〜（ｄ）及び図６（ｅ）〜（ｆ）に、本発明の多層配線板からなるテープキャリア２００の製造工程を工程順に示す部分模式構成断面図を示す。

まず、上記で作製したスプロケットホール１２及び識別情報領域５０が形成されたテープキャリア１００の両面にテープ基材３１及び銅箔４１を積層する（図５（ａ）及び（ｂ）参照）。
ここで、テープ基材３１及び銅箔４１はスプロケットホール１２及び識別情報領域５０を除く領域に積層される。これは、テープキャリア１００のスプロケットホール１２及び識別情報領域５０はそのまま利用し、配線回路領域だけを作製して、多層化しようとするものである。テープ基材３１としては主に２０〜７０μｍ厚のポリイミドテープが、銅箔２１としては５〜３０μｍの銅箔がそれぞれ使用される。

次に、レーザー加工機によりテープ基材３１及び銅箔４１の所定位置にビア用孔３２を形成する（図５（ｃ）参照）。
レーザーとしては、炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー、ＵＶ−ＹＡＧレーザー加工機等が利用でき、導体とポリイミドを除去できるＵＶ−ＹＡＧレーザー加工機が好ましい。ビア用孔１４の直径は、配線回路のパターン幅、パターン密度等により決めらるものであるが、３０〜１５０μｍの範囲で適宜設定される。

次に、スプロケットホール１２及び識別情報領域５０をマスキングテープにて保護し、ビア用孔３２のデスミア処理及びめっき下地導電処理を行って、銅箔４１をカソードにして電解銅めっきを行い、導体層４２及びフィルドビア４３を形成する（図５（ｄ）参照）。

次に、配線回路を形成するために、ドライフィルムをラミネートする等の方法で感光層を形成し、パターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、導体層４２上にレジストパターン４５を形成する（図６（ｅ）参照）。

次に、レジストパターン２５をマスクにして塩化第２鉄等のエッチング液を用いて導体層４２をエッチングし、専用の剥離液でレジストパターン４５及びマスキングテープを剥離して、テープ基材１１の両面に貫通穴５１から構成される識別情報領域５０、一方の面に配線回路４２ａ、フィルドビア４３からなる第３層配線回路領域４０ａ及び他方の面に配線回路４２ｂ、フィルドビア４３からなる第４層配線回路領域４０ｂが形成された多層配線板からなるテープキャリア２００を得ることができる（図６（ｆ）参照）。
このように、先に形成した搬送用及び位置決め用のスプロケットホール１２及び識別情報領域５０を利用して配線回路の多層化を行うことにより、基材及び銅箔等の材料費を大幅に節減できる。

以下、スプロケットホールを有しない本発明のテープキャリアの作製方法について説明する。
図７（ａ）〜（ｅ）に、スプロケットホールを有しない本発明のテープキャリア３００の製造工程を工程順に示す部分模式構成断面図を示す。

まず、テープ基材１１の両面に銅箔２１を積層した両面銅箔付きテープを準備する（図７（ａ）参照）。
ここで、テープ基材１１としては主に２０〜７０μｍ厚のポリイミドテープが、銅箔２１としては５〜３０μｍの銅箔が使用される。
ここでは、テープ基材１１にスプロケットホールを形成しないため、ローラーを用いてテープ基材の搬送、位置制御を行う搬送手段を備えた装置に展開される。

次に、レーザー加工機によりテープ基材１１及び銅箔２１の所定位置にビア用孔１４及び貫通穴用孔１３を形成する（図７（ｂ）参照）。
レーザーとしては、炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー、ＵＶ−ＹＡＧレーザー加工機等が利用でき、導体とポリイミドを除去ができるＵＶ−ＹＡＧレーザー加工機が好ましい。
ビア用孔１４の直径は、配線回路のパターン幅、パターン密度等により決めらるものであるが、３０〜１５０μｍの範囲で適宜設定される。
一方、貫通穴用孔１３に関してはスプロケットホール１２の近くに形成し、貫通穴用孔１３の直径は、構成される識別パターン及び識別情報領域のサイズ等により適宜設定されるものである。

次に、ビア用孔１４及び貫通穴用孔１３のデスミア処理及びめっき下地導電処理を行って、銅箔２１をカソードにして電解銅めっきを行い、導体層２２、フィルドビア２３及び側面導体層２４を形成する（図７（ｃ）参照）。
ここで、貫通穴用孔１３はビア用孔１４よりも直径が大きいため、フィルドビアとはならず、貫通穴用孔１３側面に側面導体層２４が形成された状態になる。

次に、識別情報領域及び配線回路を形成するために、ドライフィルムをラミネートする
等の方法で感光層を形成し、パターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、テープ基材１１の導体層２２上にレジストパターン２５を形成する（図７（ｄ）参照）。

次に、レジストパターン２５をマスクにして塩化第２鉄等のエッチング液を用いて導体層２２及び側面導体層２４をエッチングし、専用の剥離液でレジストパターン２５を剥離して、テープ基材１１の両面に貫通穴５１から構成される識別情報領域５０、一方の面に配線回路２２ａ、フィルドビア２３からなる第１層配線回路領域２０ａ及び他方の面に配線回路２２ｂからなる第２層配線回路領域２０ｂが形成されたテープキャリア３００を得ることができる（図７（ｅ）参照）。
このテープキャリア３００は、テープ基材１１の両端にスプロケットホールがない分、テープ基材１１の幅方向に対して、識別情報領域５０及び配線回路領域を余裕もって配置でき、テープ基材１１の有効活用ができる。

（ａ）は、本発明のテープキャリアの一実施例を示す模式上面図である。（ｂ）は、本発明のテープキャリアの一実施例を示す模式構成部分断面図である。 （ａ）は、本発明のテープキャリアの一実施例を示す模式上面図である。（ｂ）は、本発明のテープキャリアの一実施例を示す模式構成部分断面図である。 （ａ）は、本発明のテープキャリアの一実施例を示す模式上面図である。（ｂ）は、本発明のテープキャリアの一実施例を示す模式構成部分断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明のテープキャリア１００の製造方法の一例を示す模式構成部分断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明のテープキャリア２００の製造方法の一例の工程の一部を示す模式構成部分断面図である。 （ｅ）〜（ｆ）は、本発明のテープキャリア２００の製造方法の一例の工程の一部を示す模式構成部分断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明のテープキャリア３００の製造方法の一例を示す模式構成部分断面図である。 貫通穴上にマークを付与した本発明のテープキャリアの一例を示す模式構成部分断面図である。

符号の説明

１１……テープ基材
１２……スプロケットホール
１３……貫通穴用孔
１４、３２……ビア用孔
２０ａ……第１層配線回路領域
２０ｂ……第２層配線回路領域
２１、４１……銅箔
２２、４２……導体層
２２ａ、２２ｂ、４２ａ、４２ｂ……配線回路
２３、４３……フィルドビア
２４……側面導体層
２５、４５……レジストパターン
３１……テープ材
４０ａ……第３層配線回路領域
４０ｂ……第４層配線回路領域
５０……識別情報領域
５１……貫通穴
６１……マーク
１００、２００、３００……テープキャリア

Claims (3)

1. 絶縁材料からなるテープ状基板の両面に、少なくとも１層以上の導体配線回路が複数面付け形成されてなるテープキャリアにおいて、前記導体配線回路の識別情報がレーザ加工による貫通穴で形成され、且つ前記貫通穴付近の識別情報領域の導体層が除去されていることを特徴とするテープキャリア。
2. 前記識別情報が識別番号もしくは距離情報であることを特徴とするテープキャリア。
3. 前記識別情報を読み取り易くするために、前記識別情報上にマークが形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のテープキャリア。

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