JP2009123928A - テープキャリアパッケージ用柔軟性配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】十分な柔軟性や高い絶縁信頼性や優れた耐熱性を有しながら且つパッケージ全体として高い放熱性を得ることができるテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板を提供する。
【解決手段】厚さ５〜７５μｍの絶縁フィルム１の表面に形成された配線パターン３の少なくとも一部を保護するための厚さが３〜５０μｍの絶縁保護層９を備え、（１）絶縁フィルム１の熱伝導率が０．１〜３．０Ｗ／ｍＫであり、（２）絶縁保護層９が、フィルムとして２５℃での弾性率が５０〜１５００ＭＰａ、破断伸度が１０〜２００％であり、且つ熱伝導率が１５〜５００Ｗ／ｍＫ、熱水抽出でアルカリ金属イオンとハロゲンイオンの合計が４００μｇ／ｇ以下、数平均粒径が０．１〜１０μｍの電気絶縁性の無機微粒子を２５〜４５体積％の割合で含有する硬化樹脂組成物によって構成されているテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板。
【選択図】図１

Description

本発明はテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板及びテープキャリアパッケージに関する。特に、絶縁保護層に特定の無機微粒子を含有することによって放熱性が改良された、高密度化電子部品や高機能化電子部品の実装に好適なテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板に関する。

このテープキャリアパッケージ用配線板は、十分な柔軟性や高い絶縁信頼性や優れた耐熱性を有しながら且つパッケージ全体として高い放熱性を得ることができるので、動作温度が高い高密度電子部品や高機能電子部品を実装したテープキャリアパッケージとして好適に使用することができる。

テープキャリアパッケージは、テープキャリアパッケージ用柔軟性配線板に、半導体チップなどの電子部品を、例えばＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）やＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）などの方式によって搭載したパッケージである。このテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板は、絶縁フィルムの表面に配線パターンが形成され、さらに配線パターン表面がインナーリードやアウターリードなどの接続部を除いて電気絶縁性の絶縁保護層によって保護されている。

テープキャリアパッケージ用柔軟性配線板の絶縁保護層は、十分な柔軟性や高い絶縁信頼性や優れた耐熱性等の諸特性が求められ、ポリウレタン樹脂組成物、ポリアミドイミド樹脂組成物、ポリイミド系樹脂組成物などの熱硬化性或いは光硬化性樹脂組成物からなる塗膜を硬化することによって形成されている。特許文献１、特許文献２にポリウレタン樹脂組成物が、特許文献３にポリアミドイミド樹脂組成物が、特許文献４にポリイミドシロキサン樹脂組成物が、特許文献５に変性ポリイミド樹脂組成物が絶縁保護層用組成物として開示されている。

特許文献６には、酸化アルミニウム粒子を６０容量％以上含有するプリント配線板用絶縁性硬化性樹脂組成物が提案されている。ここで開示されているのはエポキシ系樹脂組成物などであり、パッケージ基板用絶縁層や表面実装型発光ダイオードの樹脂絶縁層などのリジッドな部品に適用されるものであった。

特開平１１−６１０３７号公報 特開２００７−３９６７３号公報 特開平１１−１２５００号公報 特開２００４−２１１０６４号公報 特開２００６−３０７１８３号公報 特開２００７−４９０６４号公報

近年、配線板に実装される電子部品の高密度化や高機能化が急速に進んでおり半導体チップなどの電子部品の動作温度は上昇傾向にある。テープキャリアパッケージに実装される電子部品も同様に高密度化や高機能化が進んでいる。このため、動作温度が高い高密度電子部品や高機能電子部品を実装した場合に、テープキャリアパッケージの放熱性はより重要になってくると考えられる。

しかしながら、テープキャリアパッケージ用柔軟性配線板の絶縁保護層に特定の無機微粒子を含有することによって放熱性が改良された高密度化電子部品、高機能化電子部品の実装に好適なテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板およびテープキャリアパッケージは従来知られていなかった。

したがって、本発明の目的は、動作温度が高い高密度電子部品や高機能電子部品を実装した場合でも、発熱による問題が生じない放熱性が改良されたテープキャリアパッケージを容易に得ることができるテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板、すなわち、十分な柔軟性や高い絶縁信頼性や優れた耐熱性を有しながら且つパッケージ全体として高い放熱性を得ることができるテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板を提供することである。

本発明は、以下の事項に関する。

１． 少なくとも、厚さ５〜７５μｍの絶縁フィルムと、前記絶縁フィルム表面に形成された金属箔からなる配線パターンと、前記配線パターンの少なくとも一部を保護するための厚さが３〜５０μｍの絶縁保護層とを備えたテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板であって、
（１）前記絶縁フィルムの熱伝導率が０．１〜３．０Ｗ／ｍＫであり、
（２）前記絶縁保護層が、
（ａ）熱伝導率が１５〜５００Ｗ／ｍＫ、熱水抽出でアルカリ金属イオンとハロゲンイオンの合計が４００μｇ／ｇ以下、数平均粒径が０．１〜１０μｍの電気絶縁性の無機微粒子を２５〜４５体積％、および（ｂ）硬化樹脂成分を含有し、且つフィルムとして２５℃での弾性率が５０〜１５００ＭＰａ、破断伸度が１０〜２００％である硬化樹脂組成物によって構成されていること
を特徴とする放熱性が改良され且つ電気絶縁性が良好なテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板。

２． 無機微粒子が、アルミナ、マグネシア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素からなる群から選ばれる少なくとも１種の無機微粒子であることを特徴とする上記１記載のテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板。

３． 無機微粒子が、不純物の酸化ナトリウムの含有率が０．０１重量％以下のアルミナであることを特徴とする上記１または２記載のテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板。

４． 絶縁膜保護層を構成する硬化樹脂成分が、変性ポリイミド樹脂組成物、ポリウレタン樹脂組成物、ポリアミドイミド樹脂組成物およびポリイミドシロキサン樹脂組成物からなる群から選ばれた少なくとも１種の樹脂組成物であることを特徴とする上記１〜３のいずれかに記載のテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板。

５． 上記１〜４のいずれかのテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板を用いて形成されたことを特徴とするテープキャリアパッケージ。

６． 硬化性樹脂成分中に、アルミナ、マグネシア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素からなる群から選ばれる少なくとも１種の、数平均粒径が０．１〜１０μｍの無機微粒子であって、熱水抽出でアルカリ金属イオンとハロゲンイオンの合計が４００μｇ／ｇ以下の無機微粒子を固形成分中２５〜４５体積％になるように含んだ硬化性樹脂組成物であって、硬化後の硬化樹脂組成物の熱伝導率が０．６〜１０Ｗ／ｍＫであることを特徴とする絶縁保護層用硬化性樹脂組成物。

７． 無機微粒子が、不純物の酸化ナトリウムの含有率が０．０１重量％以下のアルミナであることを特徴とする上記６記載の絶縁保護層用硬化性樹脂組成物。

８． 前記硬化性樹脂成分が、変性ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミドイミド樹脂およびポリイミドシロキサン樹脂からなる群から選ばれた少なくとも１種の樹脂であることを特徴とする上記６または７記載の絶縁保護層用硬化性樹脂組成物。

本発明によれば、動作温度が高い高密度電子部品や高機能電子部品を実装した場合でも、発熱による問題が生じない放熱性が改良されたテープキャリアパッケージを容易に得ることができるテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板、すなわち、十分な柔軟性や高い絶縁信頼性や優れた耐熱性を有しながら且つパッケージ全体として高い放熱性を得ることができるテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板を提供することができる。

テープキャリアパッケージに実装された電子部品は金属箔などからなる配線パターンに接続されている。したがって、電子部品で発生した熱は配線パターンを介して放熱することが可能である。本発明者らはこの点に着目して種々検討した結果、テープキャリアパッケージにおいては、配線パターンの表面を保護している絶縁保護層に特定の無機微粒子を含有することによって放熱性を改良すれば、テープキャリアパッケージ全体としての放熱性が大幅に改良できることを見出して本発明に到達した。

尚、本明細書において、一般に、用語「硬化樹脂」及び「硬化樹脂成分」は、硬化した後の状態（cured product）を表し、用語「硬化性樹脂」及び「硬化性樹脂成分」における「硬化性」は硬化可能な状態（curable）を表す。

まず、図面を参照して、本発明の柔軟性配線板の構造について説明する。図１は本発明のテープキャリアパッケージの代表的な一例を部分的に示す概略の平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ’線における部分的な断面図である。絶縁フィルム１の表面に接着剤層２によって配線パターン３が接着されている。配線パターン３は、デバイスホール４においてインナーリード３ａが形成され、折り曲げスリット５を横切っており、端部では他の部品と接続するためのアウターリード３ｂが形成されている。インナーリード３ａには、バンプ６によって半導体チップ７が接続されている。折り曲げスリット５を横切っている配線パターン３の片方の表面には、それを保護するためのフレックス樹脂層８が形成されており、さらに配線パターン３が形成された領域の、前記のインナーリード３ａやアウターリード３ｂが形成された領域を除いた主たる表面には、絶縁保護層（ソルダーレジスト、オーバーコート層）９が形成されて配線パターンが保護されている。またインナーリード３ａと接続された半導体チップ７は、半導体封止樹脂１０によって封止されて保護されている。パッケージ端には、パーフォレーションホール（スプロケットホール）１１、テストパッド（配線パターン）３ｃが設けられている。

なお、本発明のテープキャリアパッケージは図１、２に示した具体例に限定されるものではない。図１、２では、折り曲げスリットが２ケ所に形成された例を示したが、折り曲げスリットは１ケ所でも複数ケ所でも構わない。また、形成されていなくても構わない。また、折り曲げスリットを横切った配線パターンの片方表面（裏面）だけがフレックス樹脂層で覆われているが、片側表面だけでなく両面ともフレックス樹脂層で覆われていても構わない。

図３は、ＣＯＦ技術によるテープキャリアパッケージの代表的構造を示す概略の平面図であり、図４は、図３のＢ−Ｂ’線における概略の断面図である。絶縁フィルム１２の表面に配線パターン１３が接着されている。配線パターン１３には、半導体チップを接続するためのインナーリード１３ａ、他の部品と接続するためのアウターリード１３ｂが形成されている。インナーリード１３ａは、バンプ１４によって半導体チップ１５が接続されている。配線パターン１３が形成された領域の、前記のインナーリード１３ａやアウターリード１３ｂが形成された領域を除いた主たる表面には、絶縁保護層（ソルダーレジスト、オーバーコート層）１６が形成されて配線パターンが保護されている。またインナーリード１３ａと接続された半導体チップ１５は、アンダーフィル材１７によって封止されて保護されている。パッケージ端には、パーフォレーションホール（スプロケットホール）１８、テストパッド（配線パターン）１３ｃが設けられている。

本発明において、テープキャリアパッケージ用柔軟性配線板とは、テープキャリアパケージのうち、半導体チップなどの電子部品やそれらを保護するための封止樹脂などを除いた（およびそれらが形成される前の）、絶縁フィルムの表面に配線パターンが形成され、前記配線パターンのうちインナーリードやアウターリードなどの接続部を除いた、配線パターンが形成された領域の少なくとも一部が電気絶縁性のオーバーコート層によって保護された柔軟性を有する配線板をいう。即ち、テープキャリアパケージ中に存在するものと、テープキャリアパケージ用に提供されるものの両方を意味する。テープキャリアパッケージ用柔軟性配線板は、必要に応じて接着剤層やフレックス樹脂層などを含んで形成されている。

通常、テープキャリアパッケージ用柔軟性配線板は、両端部に配列された一対のパーフォレーションホール（スプロケットホール）を有する長尺の絶縁フィルム上に形成されている。実装工程では、テープキャリアパッケージ用柔軟性配線板はしばしばリール巻きから連続的に取り出されて、半導体チップなどの電子部品の実装、封止樹脂による封止、必要に応じてハンダ処理などがされてテープキャリアパケージが形成される。実装工程では、供給するテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板のみならず、実装工程を経て形成されたテープキャリアパケージもリール巻きで巻き取られる、リールツーリール方式が採用されることもある。

本発明で使用される絶縁フィルムは、耐熱性の絶縁フィルムであって、絶縁破壊強さが大きく且つ誘電正接が小さく、耐熱性が高く、可撓性があり且つ適度な剛性を有し、耐薬品性があり、熱収縮率が小さく且つ吸湿に対する寸法安定性に優れた耐熱性ポリマーからなるフィルムが好ましい。好ましくは芳香族ポリイミドフィルム、芳香族ポリアミドイミドフィルム、芳香族ポリエステルフィルムであり、特に芳香族ポリイミドフィルムである。具体的には、宇部興産株式会社製のユーピレックスやデュポン社製のカプトンなどを好適に例示することができる。通常は５〜７５μｍ厚のものが好適に用いられる。これらのポリイミドフィルムの熱伝導率は０．１〜０．３程度である。

配線パターンは導電性の金属箔によって形成される。金属箔としては銅箔やアルミ箔などが好適である。銅箔は圧延銅箔でも電解銅箔でも構わない。配線パターンの厚みは２〜１００μｍのものが好適に用いられる。また配線パターンは、線幅が１〜５００μｍ特に５〜３００μｍ程度、線間隔が１〜５００μｍ特に５〜４００μｍ程度のものが好適に用いられる。

絶縁フィルムと配線パターンとは直接積層される場合もあるが、接着剤層を介して積層される場合もある。接着剤層は、接着力、絶縁信頼性、耐熱性および耐薬品性が優れ、又硬化後の反りが小さく、平面性に優れたエポキシ系接着剤又はフェノール系接着剤を好適に用いることができる。特に可撓性に優れる変性エポキシ樹脂接着剤が好適であり、具体的には、東レ株式会社製の接着剤フィルムである＃７１００、＃８２００、＃８６００などを好適挙げることができる。接着剤層は１〜３０μｍ特に２〜２０μｍ程度の厚さで好適に用いられる。

また、ＴＡＢ方式のテープキャリアパッケージ用配線板では、絶縁フィルムに折り曲げスリットが形成される。折り曲げスリット部は配線パターンが横切っているので、その配線パターンを保護するためにフレックス樹脂層が設けられる。フレックス樹脂層は、折り曲げスリット部に印刷などの方法によって容易に塗布が可能であって、基材との密着性が良好で、硬化後の絶縁信頼性、密着性、耐熱性及び耐薬品性が良好であり、反りが小さくて平面性に優れ、折り曲げスリット部を折り曲げても、剥離や破断を生じないで十分用いることができる柔軟性や可撓性を有する硬化性樹脂組成物によって好適に形成される。具体的には、例えばポリウレタン樹脂組成物、ポリカーボネート樹脂組成物、ポリアミドイミド樹脂組成物、又はポリイミドシロキサン樹脂組成物の硬化物、中でも特にポリイミドシロキサン樹脂組成物の硬化物が好適に用いられる。具体的には、宇部興産株式会社製のポリイミドシロキサン樹脂組成物からなるユピコートＦＳ−１００Ｌを好適に挙げることができる。なお、フレックス樹脂層は折り曲げスリットを横切った配線パターンの厚さの０．２〜５倍程度の厚さであることが好ましく、０．５〜２００μｍ特に１〜１００μｍ更に５〜５０μｍ程度の厚さで好適に用いられる。

絶縁保護層は、配線パターンの表面と配線パターン間のスペースとを含む配線パターン領域の表面を覆った保護膜である。絶縁保護層は、印刷などの方法によって塗布され、次いで乾燥及び加熱或いは光照射などによって硬化する硬化性樹脂組成物によって好適に形成される。絶縁保護層には、反りが小さくて平面性に優れ、絶縁フィルムや配線パターンとの密着性が良好であり、優れた電気絶縁信頼性、耐熱性、耐メッキ性、耐スズ潜り性、耐薬品性、耐溶剤性（例えば、アセトンに対する耐溶剤性）、耐屈曲性（折り曲げても剥離や白化を生じない）、封止樹脂（アンダーフィルなども含む）との良好な密着性などの諸特性が要求される。

すなわち、本発明において、絶縁保護層は、フィルムとして２５℃での弾性率が５０〜１５００ＭＰａ、破断伸度が１０〜２００％である。この範囲から外れると、テープキャリアパッケージ用柔軟性配線板として求められる反りや平面性などの特性を達成できなくなる。

絶縁保護層の厚さは、好ましくは３〜５０μｍである（材料については後述する。）。

また、封止樹脂やアンダーフィル材は半導体チップを実装した後で半導体チップを保護する目的で用いられるものであり、特に限定されないが通常はエポキシ系樹脂組成物が用いられる。

本発明において、絶縁保護層を構成する硬化樹脂組成物は、少なくとも（ｂ）硬化樹脂成分と共に、（ａ）硬化樹脂組成物の全体に対して２５〜４５体積％の割合で、熱伝導率が１５〜５００Ｗ／ｍＫで平均粒径（レーザー回折散乱法で測定した数平均粒径）が０．１〜１０μｍの電気絶縁性の無機微粒子とを含有する。

この無機微粒子は、絶縁保護層の熱伝導率を改良する役割を有する。無機微粒子の熱伝導率が１５Ｗ／ｍＫ未満であったり、無機微粒子の含有量が２５体積％未満であったりした場合には、テープキャリアパッケージとして十分な放熱性の改良を達成できない。無機微粒子の平均粒径は１０μｍを越えると配線パターン間の電気絶縁性に悪影響があって絶縁信頼性が低下することがあり、０．１μｍ未満では硬化性樹脂組成物にするときに分散性が低下するし絶縁保護層を形成する際に反りを生じやすくするので好ましくない。また、無機微粒子の平均粒径が１０μｍを越えたり、無機微粒子の含有量が４５体積％を越えたりした場合には、折り曲げた際に絶縁保護層にクラックが入り易くなって、テープキャリアパッケージ用柔軟性配線板として求められる平面性や耐屈曲性などの特性を達成できなくなる。熱伝導率が１５〜５００Ｗ／ｍＫで平均粒径が０．１〜１０μｍの無機微粒子が絶縁保護層の２５体積％以上になるとテープキャリアパッケージとして放熱性が大幅に改良される。

電気絶縁性の無機微粒子の添加は、絶縁保護層の絶縁信頼性に良好な影響が期待できるはずであるが、本発明で用いる無機微粒子は、さらに熱水抽出した場合のアルカリ金属イオンとハロゲンイオンとの合計量が４００μｇ／ｇ以下であることが必須である。熱水抽出した場合のアルカリ金属イオンとハロゲンイオンとの合計量が４００μｇ／ｇを越える無機微粒子を用いると、絶縁保護層の絶縁信頼性が低下するので信頼性が高いテープキャリアパッケージを得ることができなくなる。アルカリ金属イオンとハロゲンイオンとの合計量は、好ましくは２００μｇ／ｇ以下、より好ましくは１５０μｇ／ｇ以下、さらに好ましくは１００μｇ／ｇ以下、特に５０μｇ／ｇ以下、最も好ましくは１０μｇ／ｇ以下である。

本発明において、無機微粒子は前記の特性を有するものであれば特に限定されない。このような無機微粒子として、例えば、アルミナ（酸化アルミニウム）、ベリリア（酸化ベリリウム）、マグネシア（酸化マグネシウム）、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、膨張性黒鉛、カーボンナノチューブが挙げられる。分散性や着色性から、好ましくは、アルミナ（酸化アルミニウム）、マグネシア（酸化マグネシウム）、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素が好適である。これらは、１種のみ使用しても良く、または２種以上を混合して用いても良い。

前記の無機微粒子の中で、アルミナ（酸化アルミニウム）は、絶縁保護層に２５〜４５体積％含んだ場合に、柔軟性（低弾性率）、低反り性、折り曲げ性、耐溶剤性が良好であるために好適である。さらに、酸化ナトリウムの含有率が０．０１重量％以下のアルミナが特に好適である。アルミナ中に酸化ナトリウムが含まれると、高湿度雰囲気下で高い塩基性を示し、絶縁保護層の加水分解を促進したり、絶縁保護層でナトリウムイオンを発生したりして絶縁信頼性を低下させる。また、アルミナ中の鉄分も０．０１重量％以下であることがより好ましい。

前記のアルミナとしては、例えば電気化学工業株式会社製球状アルミナＤＡＷ０３、ＡＳＦＰ２０、ＡＳＦＰ３０、日本軽金属株式会社製高純度アルミナ、住友化学株式会社高純度アルミナなどを好適に挙げることができる。

無機微粒子の形状については特に限定はない。例えば球状、板状、鱗片状、針状、立方体状などが挙げられる。球状の場合は、硬化性樹脂組成物の流動性や絶縁保護層の弾性率を好適に制御できるので好ましい。

また、無機微粒子は、その表面がシランカップリング剤やチタンカップリング剤などによって疎水化処理されたものも好適に用いることができる。

絶縁保護層の無機微粒子の含有量（体積％）は、無機微粒子を除く絶縁保護層硬化樹脂組成物の体積Ｖ_０と、無機微粒子の添加後の体積Ｖ_１から、以下のように求めた。

無機微粒子量（体積％）＝（Ｖ_１−Ｖ_０）／Ｖ_１×１００
（尚、一般に樹脂、アルミナ、溶融シリカの比重は、１．０、４．０、２．２である。）

本発明において、絶縁保護層を構成する硬化樹脂組成物に含有される（ｂ）硬化樹脂成分は、上記無機微粒子を所定量だけ含有して前記の特性を満たすものであれば特に限定されるものではない。テープキャリアパッケージの絶縁保護層（ソルダーレジスト、オーバーコート層）用に通常使用されている硬化性樹脂組成物を用いて好適に形成することができる。この硬化性樹脂組成物は、熱硬化性でも光硬化性でもよく、熱硬化性と光硬化性とを併せ有した樹脂組成物であってもよい。熱硬化性樹脂組成物としては、出典明示して本明細書の一部とみなす特許文献１〜５に記載されているポリウレタン樹脂組成物、ポリアミドイミド樹脂組成物、ポリイミドシロキサン樹脂組成物、或いは変性ポリイミド樹脂組成物などを好適に挙げることができる。これらの樹脂組成物では、熱硬化させるためのエポキシ樹脂や多価イソシアネートが硬化成分として好適に含有されている。光硬化性樹脂組成物では、樹脂成分にアクリレートやメタクリレートなどの感光性基が導入されている。

本発明の絶縁保護層を形成するために好適に用いることができる硬化性樹脂組成物は、スクリーン印刷などの方法によって薄い膜厚の塗膜を形成して硬化させるものであり、通常は溶液組成物である。

本発明では、固形分濃度が２０〜９５質量％程度の溶液組成物が好適に用いられ、その溶液粘度は、特に限定するものではないが、室温（２５℃）での溶液粘度が５〜１０００Ｐａ・ｓ特に１０〜１００Ｐａ・ｓ更に１０〜６０Ｐａ・ｓであることがスクリーン印刷などの作業性や溶液物性、得られる硬化絶縁層の特性などから適当である。

溶液組成物の溶媒としては、好適には、含窒素系溶媒、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ−メチルカプロラクタムなど；含硫黄原子溶媒、例えばジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ヘキサメチルスルホルアミドなど；含酸素溶媒、例えばフェノール系溶媒のクレゾール、フェノール、キシレノールなど；ジグライム系溶媒のジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグライム）、トリエチレングリコールジメチルエーテル（トリグライム）、テトラグライムなど；ケトン系溶媒のアセトン、アセトフェノン、プロピオフェノン、シクロヘキサノン、イソホロン；、エーテル系溶剤のエチレングリコール、ジオキサン、テトラヒドロフランなど；ラクトン系溶媒のγ−ブチロラクトンなど、を挙げることができる。特に、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、γ−ブチロラクトン、トリエチレングリコールジメチルエーテルなどを好適に使用することができる。

また、硬化性樹脂組成物は、通常の絶縁保護層（ソルダーレジスト、オーバーコート）用硬化性樹脂組成と同様に熱伝導率１５Ｗ／ｍＫ未満の無機微粒子（シリカ、タルク、マイカ、硫酸バリウムなど）、硬化触媒、有機着色顔料、無機着色顔料などの顔料、消泡剤やレベリング剤、防錆剤、イオン交換体や難燃剤などを含有してもよい。

絶縁保護層は、硬化性樹脂組成物をスクリーン印刷などの方法によって配線パタ−ンを有する絶縁フィルムのパタ−ン面に、乾燥膜の厚さが０．５〜２００μｍ程度特に３〜５０μｍ程度の厚さになるようにスクリ−ン印刷などによって印刷して塗布し、次いで８０〜２１０℃程度好適には１００〜２００℃で０．１〜１２０分間好適には１〜６０分間程度で加熱処理するか或いは光照射し必要に応じて加熱による後硬化を行うことによって硬化させて形成される。加熱処理はヒーターによる加熱のほかに遠赤外線などを用いた加熱も採用される。

絶縁保護層は、配線パターン間のスペースを良好に埋め込み、２５℃での初期弾性率が５０〜１５００ＭＰａ程度の柔軟性を有し、十分なレベルの電気絶縁信頼性、低反り性、ボンディング耐熱、耐溶剤性（例えばアセトン）及び折り曲げ性を有する。さらに好ましくは、基材及び封止樹脂（アンダーフィルなども含む）との密着性、耐メッキ性、スズ潜りなどの諸特性が良好であることが好適である。本発明のテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板では、絶縁保護層が前記のような良好な諸特性を有しながら且つ熱伝導率を向上ができる。

本発明のテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板は、特に好ましくは、絶縁保護層が、アルミナを含有したポリウレタン樹脂組成物、特にポリブタジエンジオール及び／又はポリカーボネートジオールとイソシアネート化合物との組合せからなるポリウレタン樹脂組成、ポリアミドイミド樹脂組成物、ポリイミドシロキサン樹脂組成物、ポリカーボネート変性ポリイミド樹脂組成物、或いはブタジエン変性ポリイミド樹脂組成物で形成されたものである。その結果、熱伝導率を向上でき且つ絶縁保護層として要求される諸特性が良好なものである。

以下、実施例及び比較例によって本発明を更に説明する。尚、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

以下の各例において測定、評価は次の方法で行った。

〔無機微粒子中のアルカリ金属イオン、ハロゲンイオン量〕
無機微粒子１．００ｇに超純水５０．０ｇを加え、プレッシャークッカー（アルプ株式会社製高温蒸気滅菌器 ＣＬ−３２Ｓ）を用い、１２１℃、１００％ＲＨの環境下で２４時間抽出した。この抽出液をろ過後、イオンクロマトグラフ（ダイオネクス株式会社製 ＤＸ−５００、ＤＸ−３００）を用い、アルカリ金属イオン、ハロゲンイオンを定量した。無機微粒子に含まれるアルカリ金属イオン、ハロゲンイオン量を表１に示す。

〔熱伝導率〕
８０℃で３０分間次いで１２０℃で６０分間加熱処理して、厚さがおよそ１００μｍになるように硬化させたシート状試料を作成した。この熱拡散率（α）を周期加熱法熱拡散率測定装置（ＵＬＶＡＣ理工株式会社製ＦＴＣ−１）を用い測定した。また、シート状試料の密度（ρ）をアルキメデス法にて測定し、比熱（ｃ）を示差走査熱量測定装置（株式会社パーキンエルマージャパン製Ｄｉａｍｏｎｄ ＤＳＣ）を用い測定した。
熱伝導率は下記の式から計算した。

熱伝導率（λ）＝熱拡散率（α）×密度（ρ）×比熱（ｃ）

〔弾性率、破断伸度、破断強度〕
８０℃で３０分間次いで１２０℃で６０分間加熱処理して、厚さがおよそ１００μｍになるように硬化させたシート状試料を、幅１ｃｍ、長さ７ｃｍに切り出して試験に用いた。温度２５℃、湿度５０％ＲＨ、クロスヘット速度５０ｍｍ／分、チャック間距離５ｃｍで測定した。

〔絶縁信頼性〕
フレキシブル積層板（住友金属鉱山株式会社製２層めっき基板（商品名：Ｓ’ＰＥＲＦＬＥＸ ＵＳ）をエッチングした絶縁信頼性評価用櫛形基板（銅配線幅／銅配線間幅＝１５μｍ／１５μｍ）に、絶縁保護層用組成物を塗布し、８０℃で３０分間乾燥した後、１２０℃で１時間熱硬化し、絶縁層が厚さ１０μｍに塗布された基板を得た。その基板を１２０℃、相対湿度８５％の雰囲気下において１００Ｖのバイアス電圧を印加し、以下の基準で絶縁信頼性を評価した。

○：１００時間以上マイグレーション、抵抗値の低下ともになし。

×：１００時間以内にマイグレーションまたは抵抗値の低下（＜１０^６Ω）あり。

〔低反り性〕
宇部興産製ポリイミドフィルム（ユーピレックス３５ＳＧＡ）に絶縁保護層用組成物を塗布し、８０℃で３０分間次いで１２０℃で９０分間加熱処理し、約１０μｍ厚の絶縁層を形成した。このポリイミド上硬化絶縁層を５ｃｍ×５ｃｍにカットし、４角の高さの平均を求め、以下の基準で低そり性を評価した。

○：４角の高さの平均が０．５ｍｍ未満。

×：４角の高さの平均が０．５ｍｍ以上。

〔ボンディング耐熱性〕
フレキシブル積層板（住友金属鉱山株式会社製２層めっき基板（商品名：Ｓ’ＰＥＲＦＬＥＸ ＵＳ）をエッチングした基板（銅配線幅／銅配線間幅＝５０μｍ／５０μｍ）に、２１ｍｍ×３ｍｍの空白部（ＩＣ実装部）を除き、絶縁保護層用組成物を塗布し、８０℃で３０分間乾燥した後、１２０℃で１時間熱硬化し、絶縁層が厚さ１０μｍに塗布された基板を得た。この基板の絶縁保護層用組成物が塗布されていない空白部に４５０℃に設定されたボンディングツール（日本アビオニクス株式会社製精密パルスヒートユニットＮＡ−６２Ｄ、２０ｍｍ×２ｍｍ、荷重３ｋｇ）を２秒間押し当てた後、顕微鏡で観察し、以下の基準でボンディング耐熱性を評価した。

○：膨れ、黒色化等の異常なし。

×：膨れまたは黒色化あり。

〔耐溶剤性〕
厚さ３５μｍの電解銅箔の光沢面に絶縁保護層用組成物を塗布し、８０℃で３０分間次いで１２０℃で６０分間加熱処理し、厚さ１０μｍの絶縁層を形成した。この絶縁層をアセトンに３０分間浸漬した後、アセトンをつけた綿棒で１０回ラビング（荷重約３００ｇ）し、以下の基準で外観を評価した。

○：異常なし。

×：剥がれまたは膨潤あり。

〔折り曲げ性〕
フレキシブル積層板（住友金属鉱山株式会社製２層めっき基板（商品名：Ｓ’ＰＥＲＦＬＥＸ ＵＳ）をエッチングした基板（九十九折型パターン、サンプルサイズ２０ｍｍ×１０ｍｍ、銅配線幅／銅配線間幅＝３０μｍ／３０μｍ）に、絶縁保護層用組成物を塗布し、８０℃で３０分間乾燥した後、１２０℃で１時間熱硬化し、絶縁層が厚さ１０μｍに塗布された基板を得た。この基板をＭＩＴ試験機（株式会社 東洋精機製作所製ＭＩＴ−ＤＡ、折り曲げ径Ｒ０．３８ｍｍ、振り角１３５°、荷重３００ｇ）を用い、配線に微弱電流をながし断線するまでの回数を記録した。

○：３０回以上、断線なし。

×：３０回未満で断線。

以下の各例で使用した化合物、硬化剤、硬化触媒、無機微粒子、フレキシブル積層板について説明する。
〔テトラカルボン酸〕
２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
〔有機溶剤〕
γ―ブチロラクトン
エタノール
〔ジアミン化合物〕
イソホロンジアミン
〔アルコール性水酸基を１個有するモノアミン〕
３−アミノプロパノール
〔ポリカーボネートジオール〕
クラレポリオールＣ−２０１５Ｎ（株式会社クラレ製、平均分子量１９５８）
クラレポリオールＣ−２０９０Ｒ（株式会社クラレ製、平均分子量１９７０）
〔ジイソシアネート化合物〕
４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート
〔反応性極性基含有ジオール〕
２，２−ビス（ヒドロキシメチル）プロピオン酸
〔エポキシ樹脂〕
エポリード２０２１Ｐ（ダイセル化学工業株式会社製、エポキシ当量：１２８〜１４５）
〔ブロックイソシアネート〕
タケネートＢ８３０（三井武田ケミカル株式会社製、ＮＣＯ（ｗｔ％）：７．０、固形分５５％）
〔硬化触媒〕
ＤＢＵ（アルドリッチ株式会社製、１，８−ジアザビシクロ〔５，４，０〕−７−ウンデセン）
キュアゾール２Ｅ４ＭＺ（四国化成工業株式会社製、２−エチル−４−メチルイミダゾール）
〔フェノール樹脂〕
フェノール・ホルムアルデヒド樹脂Ｈ−１（明和化成株式会社製）
〔無機微粒子（アルミナ）〕
球状アルミナ ＤＡＷ０３（電気化学工業株式会社製 比表面積（ＢＥＴ法）：１１．２ｍ^２／ｇ 平均粒径４．２μｍ）
球状アルミナ ＡＳＦＰ３０（電気化学工業株式会社製 比表面積（ＢＥＴ法）：６．４ｍ^２／ｇ 平均粒径１．７μｍ）
ローソーダアルミナ ＬＳ−２４２（日本軽金属株式会社製 比表面積（ＢＥＴ法）：６．４ｍ^２／ｇ 平均粒径１．７μｍ）
〔無機微粒子（シリカ）〕
アエロジル Ｒ９７２（日本アエロジル株式会社製 比表面積（ＢＥＴ法）：１１０ｍ^２／ｇ 平均粒径 ＜０．１μｍ）
球状シリカ ＦＢ−３ＳＤＣ（電気化学工業株式会社製 比表面積（ＢＥＴ法）：３．４ｍ^２／ｇ 平均粒径３．４μｍ）
〔フレキシブル積層板〕
住友金属鉱山株式会社製２層めっき基板 商品名：Ｓ’ＰＥＲＦＬＥＸ ＵＳ（銅箔の厚さ８μｍ、絶縁フィルムの厚さ３５μｍ、熱伝導率０．２９Ｗ／ｍＫ）

〔参考例１〕アルコール性水酸基末端イミドオリゴマー溶液の製造
窒素導入管、ディーンスタークレシバー、冷却管を備えた容量５リットルのガラス製セパラブルフラスコに、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物１４７１ｇ（５モル）、エタノール５０７ｇ（１１モル）及びγ−ブチロラクトン２０９２ｇを仕込み、窒素雰囲気下、９０℃で１時間撹拌した。次いで、３−アミノプロパノール３７６ｇ（５モル）、イソホロンジアミン４２６ｇ（２．５モル）を仕込み、窒素雰囲気下、１２０℃で２時間、１８０℃２時間加熱し、イミド化反応により生じた水を反応液中に窒素を吹き込むことで除去した。このアルコール性水酸基末端イミドオリゴマー溶液は、固形分５０．３％であった。

〔参考例２〕ポリカーボネート変性ポリイミド樹脂溶液の製造
窒素導入管を備えた容量２リットルのガラス製フラスコに、クラレポリオールＣ−２０９０Ｒ ４９２．５０ｇ（０．２５モル）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート １４８．５２ｇ（０．５９４モル）及びγ−ブチロラクトン４９２．５０ｇを仕込み、窒素雰囲気下、６０℃で３時間撹拌した。次いで、２，２−ビス（４−ヒドロキシメチル）プロピオン酸３３．５３ｇ（０．２５モル）、参考例１で合成したアルコール性水酸基末端イミドオリゴマー溶液 ２０８．０５ｇ（０．１２５モル）、γ−ブチロラクトン３５６．３７ｇを加え、８０℃で１０時間撹拌した。得られた変性ポリイミド樹脂溶液は、ポリマ−固形分濃度４５．２重量％、粘度４６．４Ｐａ・ｓの溶液であった。（対数粘度η_ｉｎｈは０．３３０）

〔参考例３〕ポリカーボネート変性ポリイミド樹脂溶液の製造
窒素導入管を備えた容量２リットルのガラス製フラスコに、クラレポリオールＣ−２０９０Ｒ ６８９．５０ｇ（０．３５モル）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート １５３．２８ｇ（０．６１３モル）及びγ−ブチロラクトン ６８９．５０ｇを仕込み、窒素雰囲気下、６０℃で３時間撹拌した。次いで、２，２−ビス（４−ヒドロキシメチル）プロピオン酸 ４６．９５ｇ（０．３５モル）、参考例１で合成したアルコール性水酸基末端イミドオリゴマー溶液 ５８．２６ｇ（０．０３５モル）、γ−ブチロラクトン ４０４．７８ｇを加え、８０℃で１０時間撹拌した。得られた変性ポリイミド樹脂溶液は、ポリマ−固形分濃度４５．０重量％、粘度２４．１Ｐａ・ｓの溶液であった。（対数粘度η_ｉｎｈは０．２６２）

〔参考例４〕ポリカーボネート変性ポリイミド樹脂溶液の製造
窒素導入管を備えた容量２リットルのガラス製フラスコに、クラレポリオールＣ−２０９０Ｒ ５９１．００ｇ（０．３０モル）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート １６０．２９ｇ（０．６４１モル）及びγ−ブチロラクトン ５９１．００ｇを仕込み、窒素雰囲気下、６０℃で３時間撹拌した。次いで、２，２−ビス（４−ヒドロキシメチル）プロピオン酸 ４０．２４ｇ（０．３０モル）、参考例１で合成したアルコール性水酸基末端イミドオリゴマー溶液 １２４．８３ｇ（０．０７５モル）、γ−ブチロラクトン ３９１．０７ｇを加え、８０℃で１０時間撹拌した。得られた変性ポリイミド樹脂溶液は、ポリマ−固形分濃度４５．２重量％、粘度１７１．４Ｐａ・ｓの溶液であった。（対数粘度η_ｉｎｈは０．３１０）

〔参考例５〕ポリカーボネート変性ポリイミド樹脂溶液の製造
窒素導入管を備えた容量２リットルのガラス製フラスコに、クラレポリオールＣ−２０１５Ｎ ５８７．４０ｇ（０．３０モル）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート １８７．６９ｇ（０．７５モル）及びγ−ブチロラクトン ６１１．７５ｇを仕込み、窒素雰囲気下、６０℃で３時間撹拌した。次いで、２，２−ビス（４−ヒドロキシメチル）プロピオン酸 ４０．２４ｇ（０．３０モル）、参考例１で合成したアルコール性水酸基末端イミドオリゴマー溶液 ４４９．８４ｇ（０．３０モル）、γ−ブチロラクトン ２０．００ｇを加え、８０℃で１０時間撹拌した。得られた変性ポリイミド樹脂溶液は、ポリマ−固形分濃度５５．５重量％、粘度１６４．６Ｐａ・ｓの溶液であった。（対数粘度η_ｉｎｈは０．２３１）さらに、γ−ブチロラクトンを加え、ポリマ−固形分濃度４５重量％とした。

〔実施例１〕
参考例２で得たポリカーボネート変性ポリイミド樹脂溶液に、ポリカーボネート変性ポリイミド樹脂（不揮発分）１００重量部に対して、エポキシ樹脂２０２１Ｐを１５重量部、ブロックイソシアネートＢ８３０を１０重量部、フェノール樹脂Ｈ−１を２．５部、硬化触媒ＤＢＵを０．５重量部、２Ｅ４ＭＺを０．５部、消泡剤ＯＸ−８８１を５重量部及び顔料 １重量部を加え、均一に撹拌・混合した。更に無機微粒子としてアルミナ ＤＡＷ０３を２００重量部加え混合した後、３本ロールを用い混練し、絶縁保護層用組成物を得た。この組成物の熱硬化により得た絶縁保護層について、熱伝導率、弾性率、破断伸度、破断強度、絶縁信頼性、低反り性、ボンディング耐熱性、耐溶剤性及び折り曲げ性について評価した。これらの結果を表１に示す。

〔実施例２〜４〕
ポリカーボネート変性ポリイミド樹脂及び無機微粒子として、表１に記載した変性ポリイミド樹脂、無機微粒子を添加する以外は実施例１と同様にして絶縁保護層用組成物を得た。この絶縁保護層用組成物について、実施例１と同様にして評価した。それらの結果を表１に示す。

〔比較例１〜７〕
ポリカーボネート変性ポリイミド樹脂及び無機微粒子として、表１に記載した変性ポリイミド樹脂、無機微粒子を添加した以外は実施例１と同様にして絶縁保護層用組成物を得た。この絶縁保護層用組成物について、実施例１と同様にして評価した。それらの結果を表１に示す。

本発明によれば、動作温度が高い高密度電子部品や高機能電子部品を実装した場合でも、発熱による問題が生じない放熱性が改良されたテープキャリアパッケージを容易に得ることができるテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板、すなわち、十分な柔軟性や高い絶縁信頼性や優れた耐熱性を有しながら且つパッケージ全体として高い放熱性を得ることができるテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板を提供することができる。

この結果、発熱の大きい高密度化された半導体チップが実装可能となり、テープキャリアパッケージの高機能化、高性能化が可能となる。

本発明のテープキャリアパッケージの代表的な一例を部分的に示す概略の平面図である。 図１のＡ−Ａ’線における部分的な断面図である。 本発明のテープキャリアパッケージの他の代表的な一例を部分的に示す概略の平面図である。 図３のＢ−Ｂ’線における部分的な断面図である。

符号の説明

１ 絶縁フィルム
２ 接着剤層
３ 配線パターン
３ａ インナーリード（配線パターン）
３ｂ アウターリード（配線パターン）
３ｃ テストパッド（配線パターン）
４ デバイスホール
５ 折り曲げスリット
６ バンプ
７ 半導体チップ
８ フレックス樹脂層
９ 絶縁保護層（オーバーコート、オーバーコート層）
１０ 半導体封止樹脂
１１ パーフォレーションホール（スプロケットホール）
１２ 絶縁フィルム
１３ 配線パターン
１３ａ インナーリード（配線パターン）
１３ｂ アウターリード（配線パターン）
１３ｃ テストパッド（配線パターン）
１４ バンプ
１５ 半導体チップ
１６ 絶縁保護層（オーバーコート、オーバーコート層）
１７ アンダーフィル剤
１８ パーフォレーションホール（スプロケットホール）

Claims (8)

1. 少なくとも、厚さ５〜７５μｍの絶縁フィルムと、前記絶縁フィルム表面に形成された金属箔からなる配線パターンと、前記配線パターンの少なくとも一部を保護するための厚さが３〜５０μｍの絶縁保護層とを備えたテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板であって、
   （１）前記絶縁フィルムの熱伝導率が０．１〜３．０Ｗ／ｍＫであり、
   （２）前記絶縁保護層が、
   （ａ）熱伝導率が１５〜５００Ｗ／ｍＫ、熱水抽出でアルカリ金属イオンとハロゲンイオンの合計が４００μｇ／ｇ以下、数平均粒径が０．１〜１０μｍの電気絶縁性の無機微粒子を２５〜４５体積％、および（ｂ）硬化樹脂成分を含有し、且つフィルムとして２５℃での弾性率が５０〜１５００ＭＰａ、破断伸度が１０〜２００％である硬化樹脂組成物によって構成されていること
   を特徴とする放熱性が改良され且つ電気絶縁性が良好なテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板。
2. 無機微粒子が、アルミナ、マグネシア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素からなる群から選ばれる少なくとも１種の無機微粒子であることを特徴とする請求項１記載のテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板。
3. 無機微粒子が、不純物の酸化ナトリウムの含有率が０．０１重量％以下のアルミナであることを特徴とする請求項１または２記載のテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板。
4. 絶縁膜保護層を構成する硬化樹脂成分が、変性ポリイミド樹脂組成物、ポリウレタン樹脂組成物、ポリアミドイミド樹脂組成物およびポリイミドシロキサン樹脂組成物からなる群から選ばれた少なくとも１種の樹脂組成物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板。
5. 請求項１〜４のいずれかのテープキャリアパッケージ用柔軟性配線板を用いて形成されたことを特徴とするテープキャリアパッケージ。
6. 硬化性樹脂成分中に、アルミナ、マグネシア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素からなる群から選ばれる少なくとも１種の、数平均粒径が０．１〜１０μｍの無機微粒子であって、熱水抽出でアルカリ金属イオンとハロゲンイオンの合計が４００μｇ／ｇ以下の無機微粒子を固形成分中２５〜４５体積％になるように含んだ硬化性樹脂組成物であって、硬化後の硬化樹脂組成物の熱伝導率が０．６〜１０Ｗ／ｍＫであることを特徴とする絶縁保護層用硬化性樹脂組成物。
7. 無機微粒子が、不純物の酸化ナトリウムの含有率が０．０１重量％以下のアルミナであることを特徴とする請求項６記載の絶縁保護層用硬化性樹脂組成物。
8. 前記硬化性樹脂成分が、変性ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミドイミド樹脂およびポリイミドシロキサン樹脂からなる群から選ばれた少なくとも１種の樹脂であることを特徴とする請求項６または７記載の絶縁保護層用硬化性樹脂組成物。

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