JP2010034284A

JP2010034284A - 配線回路基板の製造方法

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Publication number: JP2010034284A
Application number: JP2008194751A
Authority: JP
Inventors: Teruichi Ihara; 輝一井原
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2008-07-29
Filing date: 2008-07-29
Publication date: 2010-02-12

Abstract

【課題】識別マークを正確に認識することが可能な配線回路基板の製造方法を提供する。
【解決手段】テープキャリア１の上方に光照射部５５が配置されている。テープキャリア１の下方に光照射部５５からの光を受光するための受光部５６が配置されている。光照射部５５により、テープキャリア１の識別マーク付近に光が照射される。本実施の形態では、２００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長領域において光強度が最大となる紫外光または紫色光が用いられる。テープキャリア１に照射された光の一部が、識別マークの貫通孔を通過する。その光が受光部５６により受光されることにより、識別マークが認識される。
【選択図】図９

Description

本発明は、配線回路基板の製造方法に関する。

従来、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）技術またはＣＯＦ（chip on film）技術等、所定の配線パターンが形成された長尺状のテープキャリア上に、ＬＳＩ（Large scale integrated circuit）等の電子部品を実装する技術がある。

図１１は、配線パターンが形成されたテープキャリアの一例を示す上面図である。図１１に示すように、長尺状のテープキャリア２００上に、電子部品を実装するための複数の実装部２１０がマトリクス状に形成されている。実装部２１０には配線パターン２２０が形成されている。配線パターン２２０は、フォトレジストを所定のパターンで露光および現像することにより形成される。

一般に、露光装置においては、複数の配線パターン２２０の露光が同時に行われる（例えば、特許文献１参照）。図１１の例では、点線で示す領域（以下、露光領域と称する）２３０ａに含まれる６箇所の実装部２１０の露光が同時に行われる。続いて、領域２３０ａに隣接する領域２３０ｂの６箇所の実装部２１０の露光が同時に行われ、その後、領域２３０ｃの６箇所の実装部２１０（図１１では３箇所のみ表示）の露光が同時に行われる。このように、露光装置においては、所定の露光領域ごとに順に露光が行われる。
特開２００３−６８８０５号公報

ところで、露光処理時または現像処理時において、処理条件が不適切であったり、あるいは異物が混入したりすることにより、配線パターン２２０に不良が発生することがある。このような配線パターン２２０の不良は検査工程で検出される。その場合、工程管理上、配線パターン２２０の不良がテープキャリア２００上のどの位置で発生したかを特定する必要がある。

そこで、上記のテープキャリア２００に、各露光領域を識別するための識別マークが形成される。例えば、１または複数の貫通孔が識別マークとして各露光領域の側方に形成される。貫通孔の数および配置は、各露光領域に対応するように予め設定されている。すなわち、対象となる露光領域の側方に形成された貫通孔の数および配置を認識することにより、その露光領域のテープキャリア２００上での位置を特定することができる。

検査工程では、例えばテープキャリア２００の一面側から、各露光領域に対応する識別マークに光が照射される。そして、識別マークの貫通孔を通過した光が、テープキャリア２００の他面側において受光される。それにより、貫通孔の数および配置が認識される。

しかしながら、識別マークが形成されるテープキャリア２００の部分が、樹脂材料等の光が透過しやすい材料によって形成されている場合、テープキャリア２００の一面側から照射された光が、貫通孔が形成されていないテープキャリア２００の部分を透過してテープキャリア２００の他面側に到達することがある。その場合、貫通孔の数および配置を正確に認識することができない。

本発明の目的は、識別マークを正確に認識することが可能な配線回路基板の製造方法を提供することである。

（１）本発明に係る配線回路基板の製造方法は、長さ方向に配置される複数の領域を有する長尺状のポリイミド層に複数の領域をそれぞれ識別するための異なる複数の識別マークを形成する工程と、ポリイミド層上の複数の領域に配線パターンを形成する工程と、複数の領域に形成された配線パターンの不良を検査する工程とを備え、複数の識別マークは、１または複数の貫通孔によりそれぞれ形成され、配線パターンの不良を検査する工程において、光照射部により識別マークに２００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長領域において光強度が最大となる光を照射するとともに受光部により１または複数の貫通孔を通過した光を受光することにより、複数の領域をそれぞれ識別するものである。

この製造方法においては、長尺状のポリイミド層に、複数の領域をそれぞれ識別するための１または複数の貫通孔からなる識別マークが形成される。ポリイミド層上の各領域には、配線パターンが形成される。配線パターンの形成後、配線パターンの不良が検査される。

配線パターンの不良の検査時に、光照射部により識別マークに２００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長領域において光強度が最大となる光が照射される。そして、識別マークの貫通孔を通過した光が受光部により受光されることにより、各識別マークが認識され、配線回路基板上での各領域の位置が特定される。

この場合、２００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長を有する光は、ポリイミド層を透過しにくい。そのため、各識別マークを正確に認識することができる。したがって、配線回路基板上での各領域の位置を確実に特定することができる。

（２）配線パターンの不良を検査する工程において、光照射部により識別マークに２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長領域において光強度が最大となる光を照射してもよい。

この場合、光照射部により照射された光がポリイミド層を透過することをより十分に抑制することができる。そのため、各識別マークをより正確に認識することができる。

（３）配線パターンの不良を検査する工程において、４５０ｎｍよりも大きい波長領域の光に対する感度よりも２００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長領域の光に対する感度が高い受光部を用いてもよい。

この場合、２００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長を有する光は、ポリイミド層を透過しにくい。一方、４５０ｎｍより大きい波長の光がポリイミド層を透過しても、その光は受光部によって感知されにくい。そのため、識別マークの貫通孔を通過した光が受光部により効果的に受光され、各識別マークがより正確に認識される。

本発明によれば、各識別マークを正確に認識することができ、配線回路基板上での各領域の位置を確実に特定することができる。

以下、本発明の一実施の形態に係る配線回路基板の製造方法について図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態では、ＣＯＦ（chip on film）用の基板（以下、ＣＯＦ基板と呼ぶ）の製造方法について説明する。

（１）テープキャリア
図１は、本実施の形態で用いられるテープキャリアの上面図である。図１に示すように、長尺状のテープキャリア１は、半導体チップ等の電子部品を実装するための複数の実装部１１を備える。各実装部１１は、テープキャリア１の幅方向および長さ方向にそれぞれ所定間隔を隔てて設けられており、長さ方向に延びるように４つの列１１ａ〜１１ｄを形成している。

各列１１ａ〜１１ｄの両側方には、正方形状の複数のスプロケットホール１Ｓがテープキャリア１の長さ方向に延びるように所定間隔で形成されている。各実装部１１には、電子部品等の電極をボンディングするための配線パターン１２が形成されている。

配線パターン１２は、レジスト膜を露光および現像し、所定の処理を施すことにより形成される（詳細は後述する）。本実施の形態においては、レジスト膜の露光は、所定の領域ごとに行われる。図１の例では、点線で示す領域（以下、露光領域と称する）１３ごとにレジスト膜の露光が行われる。

テープキャリア１上の各露光領域１３の両側方には、アライメントマークＭ１および識別マークＭ２が形成されている。アライメントマークＭ１は、露光時の位置合わせのために用いられる。識別マークＭ２は、各露光領域１３のテープキャリア１上での位置を特定するために用いられる。識別マークＭ２の詳細については後述する。

本実施の形態においては、テープキャリア１は、図１の一点鎖線で示すスリットラインＳＬに沿って４本のテープキャリアに分割して使用される。そして、実装部１１ごとにテープキャリアをカッティングすることにより、配線回路基板が完成する。

（２）実装部の構成
以下、実装部１１についてさらに詳細に説明する。

図２は、実装部１１を示す平面図である。図２に示すように、ベース絶縁層ＢＩＬ上に複数の配線パターン１２が形成される。複数の配線パターン１２は、ベース絶縁層ＢＩＬの中央部から一方の側部および他方の側部に向かうように形成される。

ベース絶縁層ＢＩＬの一方の側部の領域と他方の側部の領域とを除く領域を覆うようにカバー絶縁層ＣＩＬが設けられる。このカバー絶縁層ＣＩＬにより各導体パターン１２の端部が覆われていない領域をアウターリード部２０という。

また、ベース絶縁層ＢＩＬの中央部における各配線パターン１２の端部には、半導体チップ等の電子部品（図示せず）が実装される。この電子部品の実装領域は、実装領域２１として示されている。この実装領域２１内に位置する各配線パターン１２の配置領域をインナーリード部２２という。なお、インナーリード部２２は、カバー絶縁層ＣＩＬにより被覆されていない。

（３）製造方法
次に、ＣＯＦ基板の製造方法について説明する。図３〜図５は、ＣＯＦ基板の製造方法を説明するための製造工程図である。なお、図３〜図５においては、図１のＡ−Ａ線断面における成膜過程を示す。

まず、図３（ａ）に示すように、長尺状のベース絶縁層ＢＩＬを用意する。本実施の形態において、ベース絶縁層ＢＩＬはポリイミドからなる。また、ベース絶縁層ＢＩＬが請求項におけるポリイミド層の例である。

次に、図３（ｂ）に示すように、ベース絶縁層ＢＩＬ上にスパッタリングにより金属薄膜３１を形成する。金属薄膜３１としては、導電性を有するものであれば特に限定されないが、銅を用いることが好ましい。

次に、図３（ｃ）に示すように、金属薄膜３１上に導体層４１を形成する。導体層４１としては、例えば、銅を用いることができる。次に、図３（ｄ）に示すように、ベース絶縁層ＢＩＬの両側部の近傍で、ベース絶縁層ＢＩＬ、金属薄膜３１および導体層４１を貫通するようにアライメントマークＭ１および識別マークＭ２を形成する。アライメントマークＭ１および識別マークＭ２は、例えば、金型を用いてパンチング加工により形成される。また、図１で説明したようにアライメントマークＭ１および識別マークＭ２は、露光領域１３ごとに形成される。

次に、図４（ａ）に示すように、導体層４１上に所定のパターンを有するエッチングレジスト４２を形成する。エッチングレジスト４２は、例えば、ドライフィルムレジスト等により導体層４１上にレジスト膜を形成し、そのレジスト膜を上記のアライメントマークＭ１を用いて露光領域１３（図１参照）ごとに所定のパターンで露光し、その後、現像することにより形成される。

次に、図４（ｂ）に示すように、エッチングにより、エッチングレジスト４２の下の領域を除く金属薄膜３１および導体層４１の領域を除去する。次に、図４（ｃ）に示すように、エッチングレジスト４２を剥離液により除去する。これにより、金属薄膜３１および導体層４１からなる配線パターン１２（図１および図２参照）が形成される。

次に、図５（ａ）に示すように、配線パターン１２を覆うように無電解錫めっき層３４を形成する。その後、図５（ｂ）に示すように、実装部１１（図１および図２参照）の所定領域で配線パターン１２および無電解錫めっき層３４を覆うようにカバー絶縁層ＣＩＬを形成する。

次に、図５（ｃ）に示すように、実装部１１の両側方（図１および図２参照）にスプロケットホール１Ｓを形成する。これにより、図１および図２に示したテープキャリア１が完成する。

続いて、テープキャリア１上に形成された配線パターン１２の検査を行う。検査工程において、配線パターン１２の不良が検出される。配線パターン１２の検査工程については後述する。

その後、図５（ｃ）に示すスリットラインＳＬ（図１参照）に沿ってテープキャリア１を４本のテープキャリアに分割する。

本実施の形態で作製されるテープキャリア１においては、ベース絶縁層ＢＩＬの裏面（配線パターン１２が形成されない面）に、補強層またはグランド層等が設けられない。そのため、テープキャリア１のさらなる薄型化が可能になる。また、テープキャリア１の屈曲性が十分に確保される。

（４）識別マーク
次に、識別マークＭ２の詳細について説明する。図６は、図１の識別マークＭ２の上面図である。図７および図８は、識別マークＭ２による自然数の表示例を示す上面図である。

図６に示すように、識別マークＭ２は、穿孔部Ｐ１〜Ｐ１０を備える。識別マークＭ２は、穿孔部Ｐ１〜Ｐ１０のいずれかを打ち抜くことにより形成される複数の貫通孔により構成される。なお、穿孔部Ｐ１〜Ｐ１０は、同じ金型によりアライメントマークＭ１と同時に打ち抜くことができる。

本実施の形態においては、識別マークＭ２は、打ち抜かれた穿孔部Ｐ２〜Ｐ１０の組み合わせにより自然数を表すことができる。以下、各穿孔部Ｐ１〜Ｐ１０に付与される役割について説明するとともに、穿孔部Ｐ２〜Ｐ１０による自然数の表示方法について説明する。

穿孔部Ｐ１は、識別マークＭ２の位置を認識するための基準孔となる。後述の検査工程においては、まず、穿孔部Ｐ１が打ち抜かれることによって形成された貫通孔が検出される。それにより、識別マークＭ２の位置が認識される。その後、穿孔部Ｐ２〜Ｐ１０の貫通孔が検出され、後述の方法によって露光領域１３の位置が読み取られる。したがって、穿孔部Ｐ１は、常に打ち抜かれることになる。

穿孔部Ｐ２〜Ｐ１０は、それぞれ１、２、４、８、１６、３２、６４、１２８および２５６に相当する。したがって、穿孔部Ｐ２〜Ｐ１０の打ち抜き箇所を組み合わせることにより、１〜５１１の自然数を表すことができる。

例えば、図７に示すように、穿孔部Ｐ１、Ｐ２およびＰ８が打ち抜かれている場合、識別マークＭ２は、１（Ｐ２）＋６４（Ｐ８）であるので、６５を表す。また、図８に示すように、穿孔部Ｐ１、Ｐ３、Ｐ７およびＰ１０が打ち抜かれている場合、識別マークＭ２は、２（Ｐ３）＋３２（Ｐ７）＋２５６（Ｐ１０）であるので、２９０を表す。つまり、本実施の形態においては、穿孔部Ｐ２〜Ｐ１０の貫通孔の有無により１〜５１１の自然数を２進数で表示していることになる。

本実施の形態においては、この識別マークＭ２によって表される自然数が、露光領域１３のテープキャリア１上での位置を示している。すなわち、テープキャリア１上の最初に露光が行われるべき露光領域１３の両側方には、１を表す識別マークＭ２（穿孔部Ｐ１およびＰ２が打ち抜かれる）を形成し、６４番目に露光が行われるべき露光領域１３の両側方には、６４を表す識別マークＭ２（図９）を形成し、２９０番目に露光が行われるべき露光領域１３の両側方には、２９０を表す識別マークＭ２（図１０）を形成する。

なお、図１においては、露光領域１３の両側方に識別マークＭ２を形成しているが、識別マークＭ２は、露光領域１３の一方側にのみ形成してもよい。

また、図８の例では、識別マークＭ２の位置を認識するための基準孔となる穿孔部Ｐ１を設けているが、識別マークＭ２を認識するための基準孔を必要としない装置を用いて識別マークＭ２を検出する場合には、穿孔部Ｐ１を設けなくてもよい。

また、図８の例では、１〜５１１の自然数を表す場合について説明したが、５１２以上の自然数を表したい場合には、穿孔部をさらに増やせばよい。例えば、１〜１０２３の自然数を表したい場合には、５１２に相当する穿孔部Ｐ１１（図示せず）をさらに形成すればよい。

（５）検査工程
次に、配線パターン１２の検査工程について説明する。図９は、配線パターン１２の検査工程について説明するための模式図である。

図９に示すように、搬送ローラ５０ａ，５０ｂによりテープキャリア１が搬送される。図９の例では、テープキャリア１の上面に配線パターン１２が形成されている。

テープキャリア１の上方に、配線パターン１２の不良を検出するための検出部５１が配置されている。検出部５１は、光センサまたはカメラ等を含む。検出部５１による検出結果は、図示しない制御部に与えられる。制御部は、与えられた検出結果に基づいて所定の処理を行う。

また、テープキャリア１の上方には、光照射部５５が配置されている。テープキャリア１の下方には、光照射部５５からの光を受光するための受光部５６が配置されている。

光照射部５５により、テープキャリア１の識別マークＭ２付近（図１）に光が照射される。本実施の形態では、２００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長領域において光強度が最大となる紫外光または紫色光が用いられる。

なお、２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長領域において光強度が最大となる光を用いることがより好ましい。

テープキャリア１に照射された光の一部が、穿孔部Ｐ２〜Ｐ１０（図６）の貫通孔を通過する。その光が受光部５６により受光されることにより、穿孔部Ｐ２〜Ｐ１０の打ち抜き箇所が認識される。

ここで、各識別マークＭ２が形成される絶縁層ＢＩＬ（図３〜図５）は、上記のように、ポリイミドからなる。この場合、所定範囲の波長を有する光は、貫通孔が形成されていない絶縁層ＢＩＬの部分を透過しやすい。

図１０は、ポリイミドの分光透過特性を示す図である。図１０において、横軸は光の波長を示し、縦軸は透過率を示す。図１０に示すように、光の波長が４５０ｎｍよりも大きくなると、光がポリイミドを透過しやすくなる。

そのため、検査工程において、４５０ｎｍより大きい波長領域に高い光強度を有する光が用いられた場合、絶縁層ＢＩＬを透過した光により、穿孔部Ｐ２〜Ｐ１０の打ち抜き箇所を正確に認識することができない。

そこで、本実施の形態では、２００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長領域において光強度が最大となる紫外光または紫色光が用いられる。２００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長を有する光は、ポリイミドを透過しにくい。そのため、穿孔部Ｐ２〜Ｐ１０の打ち抜き箇所を正確に認識することができる。したがって、露光領域１３のテープキャリア１上での位置を示す自然数を確実に読み取ることができ、各露光領域１３のテープキャリア上での位置を特定することができる。

なお、光照射部５５としては、２００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長領域で光強度が最大となる光を発光する紫外線発光ダイオード、紫色発光ダイオード、紫外線レーザダイオードまたは紫色レーザダイオード等を用いることができる。

受光部５６としては、２００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長領域の光を受光可能なカメラまたはエリアセンサ等を用いることができる。特に、４５０ｎｍよりも大きい波長領域の光に対する感度よりも２００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長領域の光に対する感度が高いカメラまたはエリアセンサ等を用いることが好ましい。具体的には、紫外光撮影用カメラ等を用いることが好ましい。

（６）他の実施の形態
図１の例では、露光領域１３は、１２箇所の実装部１１を含んでいるが、露光領域１３が含む実装部１１の数は１２に限定されない。例えば、１箇所の実装部１１によって各露光領域１３を構成してもよく、２０箇所の実装部１１によって各露光領域１３を構成してもよい。

また、図１の例では、ＴＡＢ用テープキャリア１の幅方向に向かって実装部１１が４箇所ずつ設けられているが、幅方向に設けられる実装部１１の数は４に限定されない。例えば、ＴＡＢ用テープキャリア１の幅方向に１箇所のみ実装部１１が設けられてもよく、３箇所の実装部１１が設けられてもよい。

（７）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

上記実施の形態においては、絶縁層ＢＩＬがポリイミド層の例であり、露光領域１３が複数の領域の各々に相当し、穿孔部Ｐ２〜Ｐ１０の打ち抜き箇所が１または複数の貫通孔の例である。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

本発明は、種々の配線回路基板の製造時に有効に利用することができる。

本実施の形態に係るテープキャリアの上面図である。実装部を示す平面図である。テープキャリアの製造方法を説明するための製造工程図である。テープキャリアの製造方法を説明するための製造工程図である。テープキャリアの製造方法を説明するための製造工程図である。識別マークを示す上面図である。識別マークを示す上面図である。識別マークを示す上面図である。配線パターンの検査工程について説明するための模式図である。ポリイミドの分光透過特性を示す図である。従来のテープキャリアの一例を示す上面図である。

符号の説明

１テープキャリア
１１実装部
１２配線パターン
１３露光領域
５５光照射部
５６受光部
Ｍ１アライメントマーク
Ｍ２識別マーク
ＢＩＬベース絶縁層
Ｐ１〜Ｐ１０穿孔部

Claims

長さ方向に配置される複数の領域を有する長尺状のポリイミド層に前記複数の領域をそれぞれ識別するための異なる複数の識別マークを形成する工程と、
前記ポリイミド層上の前記複数の領域に配線パターンを形成する工程と、
前記複数の領域に形成された前記配線パターンの不良を検査する工程とを備え、
前記複数の識別マークは、１または複数の貫通孔によりそれぞれ形成され、
前記配線パターンの不良を検査する工程において、光照射部により前記識別マークに２００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長領域において光強度が最大となる光を照射するとともに受光部により前記１または複数の貫通孔を通過した光を受光することにより、前記複数の領域をそれぞれ識別することを特徴とする配線回路基板の製造方法。
前記配線パターンの不良を検査する工程において、光照射部により前記識別マークに２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長領域において光強度が最大となる光を照射することを特徴とする請求項１記載の配線回路基板の製造方法。
前記配線パターンの不良を検査する工程において、４５０ｎｍよりも大きい波長領域の光に対する感度よりも２００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長領域の光に対する感度が高い受光部を用いることを特徴とする請求項１または２記載の配線回路基板の製造方法。