JP2007163147A - レジスト膜と基板との密着力の測定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】銅貼り積層板、銅板及びプリント配線基板等からなる基板に形成されたレジスト膜と基板との密着力を定量的に評価するためのレジスト膜と基板との密着力の測定方法を提供することを目的とする。
【解決手段】まず、基板１１上に形成されたレジスト膜２１上の所定位置に試験用プローブ４１を接着剤にて貼り合わせた測定用サンプル１００を作製する。次に、測定用サンプル１００の基板１１を引っ張り試験機のスライドテーブル上に固定し、上昇モーターにて試験用プローブ４１を引っ張ることにより、試験用プローブ４１とレジスト膜２１との間には引っ張り荷重が掛かり、あるピーク強度に達すると、レジスト膜２１と基板１１の境界面で破断し、その時のピーク強度を引っ張り試験機で測定することにより、レジスト膜と基板との密着力（Ｋｇ／ｃｍ2）を得ることができる。
【選択図】図２
【解決手段】まず、基板１１上に形成されたレジスト膜２１上の所定位置に試験用プローブ４１を接着剤にて貼り合わせた測定用サンプル１００を作製する。次に、測定用サンプル１００の基板１１を引っ張り試験機のスライドテーブル上に固定し、上昇モーターにて試験用プローブ４１を引っ張ることにより、試験用プローブ４１とレジスト膜２１との間には引っ張り荷重が掛かり、あるピーク強度に達すると、レジスト膜２１と基板１１の境界面で破断し、その時のピーク強度を引っ張り試験機で測定することにより、レジスト膜と基板との密着力（Ｋｇ／ｃｍ2）を得ることができる。
【選択図】図２
Description
本発明は、ＴＣＰ（テープ・キャリア・パッケージ）及びＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）等の基板上に形成されたレジスト膜と基板との密着力を評価するためのレジスト膜と基板との密着力の測定方法に関するものである。
近年の半導体装置は小型化、薄型化及び高密度化がより一層要求されるのに伴い、これらの半導体装置に用いられるパッケージ形態はＱＦＰ（クワッド・フラット・パッケージ）型やＴＣＰ（テープ・キャリア・パッケージ）からバンプ電極をエリアアレイ状に配置したＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）を使ったＣＳＰ（チップ・サイズ・パッケージ）として大きく市場に展開されている。
ＴＣＰ（テープ・キャリア・パッケージ）及びＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）等の半導体基板を作製するためには、基板上にレジストパターンを形成して、このレジスストパターンを用いて各種の加工及びソルダーレジスト形成等を行っている。
基板上にフォトレジストを使って所望のレジストパターンを形成し、レジストパターンをマスクにして銅箔等をエッチングしてパターニング処理する際、レジストパターンと基板上に形成された銅箔等との密着性が悪いと、サイドエッチング等が発生し、所望の配線層が得られないということがある。
また、ソルダーレジストを形成した後はんだボールを形成する際、ソルダーレジストと基板との密着性が悪いと、ソルダーレジストの一部が剥がれたりして、正常なはんだボール形成ができないことがある。
また、ソルダーレジストを形成した後はんだボールを形成する際、ソルダーレジストと基板との密着性が悪いと、ソルダーレジストの一部が剥がれたりして、正常なはんだボール形成ができないことがある。
上記のような不具合が発生したとき、レジストパターンもしくはソルダーレジストと基板との密着力がどの程度あるのか、定量的に把握する必要性がででくる。
レジスト膜と基板との密着性を評価する評価方法の一つとして、テープ剥離試験というのがある。
これは、基板上に形成されたレジスト膜を横、縦に１ｍｍ間隔でカッティング溝を入れて１００個の升目を作り、その上からセロファンテープを貼り付け、引き剥がして１００個の升目の内セロファンテープに取られた升目の数を勘定して、レジスト膜と基板の密着性を評価する方法である（例えば、非特許文献１参照）。
レジスト膜と基板との密着性を評価する評価方法の一つとして、テープ剥離試験というのがある。
これは、基板上に形成されたレジスト膜を横、縦に１ｍｍ間隔でカッティング溝を入れて１００個の升目を作り、その上からセロファンテープを貼り付け、引き剥がして１００個の升目の内セロファンテープに取られた升目の数を勘定して、レジスト膜と基板の密着性を評価する方法である（例えば、非特許文献１参照）。
上記のレジスト膜と基板の密着性の評価方法では、レジスト膜と基板の密着性が有る程度弱い場合には、それなりに定量評価が可能であるが、最近のレジスト膜は基板に対する密着性が向上しており、上記のテープ剥離試験方法では、レジスト膜と基板との密着性を定量的に評価することが難しくなっているという問題を有している。
ＪＩＳ Ｋ ５６００−５−６ 塗料一般試験方法−塗膜の機械的性質−付着性（クロスカット法）
ＪＩＳ Ｋ ５６００−５−６ 塗料一般試験方法−塗膜の機械的性質−付着性（クロスカット法）
本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、銅貼り積層板、銅板及びプリント配線基板等からなる基板に形成されたレジスト膜と基板との密着力を定量的に評価するためのレジスト膜と基板との密着力の測定方法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、本発明では、基板上に形成されたレジスト膜に試験用プローブを接着剤で貼り付けて固定したレジスト膜と基板との密着力を測定するための測定用サンプルを作製し、前記測定用サンプルの基板を引っ張り試験機の測定台に固定し、試験用プローブを引っ張り試験機で引き上げて、試験用プローブとレジスト膜が基板より破断する時のピーク強度をレジスト膜と基板との密着力とすることを特徴とするレジスト膜と基板との密着力の測定方法としたものである。
本発明のレジスト膜と基板との密着力の測定方法によると、レジスト膜と基板との密着力（Ｋｇ／ｃｍ2）が定量的に評価できるので、レジスト膜と基板との密着力不足による不具合が、レジスト膜の形成条件（レジスト膜の硬化温度、基板の表面処理）によるものか、レジスト膜が本来持っている基板との密着力が弱いために発生しているのか等の原因究明と対処が敏速、且つ容易にできるようになる。
以下、本発明の実施の形態につき説明する。
図１は、本発明のレジスト膜と基板との密着力の測定方法で使用する測定用サンプルの一例を示す模式構成概略図である。
図２は、測定用サンプルを引っ張り試験機にかけて、レジスト膜と基板との密着（破断）力を測定している状態を示す模式構成概略図である。
図１は、本発明のレジスト膜と基板との密着力の測定方法で使用する測定用サンプルの一例を示す模式構成概略図である。
図２は、測定用サンプルを引っ張り試験機にかけて、レジスト膜と基板との密着（破断）力を測定している状態を示す模式構成概略図である。
本発明のレジスト膜と基板との密着力の測定方法は、まず、図１に示すように、基板１１上に形成されたレジスト膜２１上の所定位置に試験用プローブ４１を接着剤にて貼り合わせた測定用サンプル１００を作製する。
ここで、基板１１としては、銅貼り積層板の銅箔、銅板、鉄板等の金属板、加工途中のプリント配線基板等が使用される。
ここで、基板１１としては、銅貼り積層板の銅箔、銅板、鉄板等の金属板、加工途中のプリント配線基板等が使用される。
また、レジスト膜２１としては、フォトレジスト膜、ソルダーレジスト膜、絶縁層等各種の被膜が適用でき、膜厚は特に限定されないが、レジスト膜の種類によって予め膜厚設定をしておく必要がある。
また、レジスト膜２１と試験用プローブ４１の接着は、瞬間接着剤、エポキシ接着剤等の通常の接着剤が使用でき、レジスト膜と基板との密着力以上の接着強度を示す接着剤を使用する必要がある。
また、試験用プローブ４１は、レジスト膜と基板との密着力以上の強度があれば、材質、形状は問わないが、予めレジスト膜と接着する接着面積を、レジスト膜の種類、膜厚等により、適宜設定する必要がある。
次に、測定用サンプル１００の基板１１を引っ張り試験機のスライドテーブル上に固定し、上昇モーターにて試験用プローブ４１を引っ張ることにより、試験用プローブ４１とレジスト膜２１との間には引っ張り荷重が掛かり、あるピーク強度に達すると、レジスト膜２１と基板１１の境界面で破断する（図３参照）。
破断したときのピーク強度は、間に設けられた引っ張り試験機で測定され、ピーク強度を試験用プローブ４１の断面積で除することにより、レジスト膜と基板との密着力（Ｋｇ／ｃｍ2）を得ることができる。
破断したときのピーク強度は、間に設けられた引っ張り試験機で測定され、ピーク強度を試験用プローブ４１の断面積で除することにより、レジスト膜と基板との密着力（Ｋｇ／ｃｍ2）を得ることができる。
上記したように、本発明のレジスト膜と基板との密着力の測定方法によると、レジスト膜と基板との密着力（Ｋｇ／ｃｍ2）が定量的に評価できるので、レジスト膜と基板との
密着力不足による不具合が、レジスト膜の形成条件（レジスト膜の硬化温度、基板の表面処理）によるものか、レジスト膜が本来持っている基板との密着力が弱いために発生しているのか等の原因究明と対処が敏速、且つ容易にできるようになる。
密着力不足による不具合が、レジスト膜の形成条件（レジスト膜の硬化温度、基板の表面処理）によるものか、レジスト膜が本来持っている基板との密着力が弱いために発生しているのか等の原因究明と対処が敏速、且つ容易にできるようになる。
銅箔基板１１の表面処理方法を変えて、銅箔基板１１上の銅箔に形成されたソルダーレジスト膜２１と銅箔との密着力を、本発明のレジスト膜と基板との密着力の測定方法を用いて測定した結果について説明する。
まず、銅箔基板１１上の銅箔をバフ研磨、ジェットスクラブ研磨、化学研磨の３種類の表面研磨を実施した。
まず、銅箔基板１１上の銅箔をバフ研磨、ジェットスクラブ研磨、化学研磨の３種類の表面研磨を実施した。
次に、表面研磨を実施した銅箔基板１１上の銅箔にソルダーレジストを塗布し、３０μｍ厚のソルダーレジスト膜２１を形成した。
次に、ソルダーレジスト膜２１上の所定位置にステンレスからなる５ｍｍ□の試験用プローブ４１を瞬間接着剤にて貼り合わせて測定用サンプル１００を作製した。
次に、測定用サンプル１００の銅箔基板１１を引っ張り試験機のスライドテーブル上に固定し、上昇モーターにて試験用プローブ４１を引っ張って、ソルダーレジスト膜２１と基板１１上の銅箔とのピーク破断強度を測定し、表１に示す測定結果を得た。
これに対し、従来の碁盤目試験の方法では、いずれの研磨方法に於いても、カットされた升目の剥離は起こらず、有意差検定はできなかった。
１１……基板
２１……レジスト膜
３１……接着層
４１……試験用プローブ
１００……測定用サンプル
２１……レジスト膜
３１……接着層
４１……試験用プローブ
１００……測定用サンプル
Claims (1)
- 基板上に形成されたレジスト膜に試験用プローブを接着剤で貼り付けて固定したレジスト膜と基板との密着力を測定するための測定用サンプルを作製し、前記測定用サンプルの基板を引っ張り試験機の測定台に固定し、試験用プローブを引っ張り試験機で引き上げて、試験用プローブとレジスト膜が基板より破断する時のピーク強度をレジスト膜と基板との密着力とすることを特徴とするレジスト膜と基板との密着力の測定方法。
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