JP2010034284A - 配線回路基板の製造方法 - Google Patents

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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 (3)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
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