JP2900785B2

JP2900785B2 - ２層ｔａｂテープキャリアの製造方法

Info

Publication number: JP2900785B2
Application number: JP6046336A
Authority: JP
Inventors: 田護御
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1994-02-21
Filing date: 1994-02-21
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2014-06-02
Also published as: JPH07235569A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２層ＴＡＢテープキャ
リア、特にバイアホールによって表裏の銅層が連結され
た２層ＴＡＢテープキャリアの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＴＡＢテープキャリアとしては、
銅箔、接着剤、ベースフィルムの３層からなる３層ＴＡ
Ｂテープキャリアと、銅箔とベースフィルムのみからな
る無接着剤型の２層ＴＡＢテープキャリアとの２つがあ
る。このうち、２層ＴＡＢテープキャリアは接着剤がな
いため、テープキャリアがしなやかであること、微細配
線の形成が容易なこと等の特徴があり、高密度ＬＳＩパ
ッケージ用途に向くため、今後の伸長が期待されてい
る。

【０００３】ところで、この２層ＴＡＢテープキャリア
を製造する際に、２層ＴＡＢテープキャリアには接着剤
層がないために、次に述べるような特殊な方法によって
いる。

【０００４】（１）ケミカルエッチング法ベースフィルムであるポリイミドフィルムを、ケミカル
エッチング法により、加工する方法である。これを用い
た製造方法を図４を用いて説明すると、工程Ａに示すよ
うに、ポリイミド上に銅蒸着により、両面に銅薄膜を
０．５〜１．０μｍ程度形成した材料（両面ＣＣＬ：Co
pper Clad Laminates)４０を用意する。続いて、工程Ｂ
に示すように、パターン形成のための位置合わせ等に用
いる送り穴（スプロケットホール）１６を、パンチング
金型等により開口させる。続いて、工程Ｃに示すよう
に、ホトケミカルエッチング法により、裏面（片面）の
銅薄膜４４のポリイミドに穴加工したい部分を除去す
る。続いて、工程Ｄに示すように、ヒドラジンアルカリ
水溶液等により、ケミカルエッチングを行って、ポリイ
ミド露出部４６を溶解し、完全に除去してデバイスホー
ル２０及びバイアホール２４を開口させる。この時、送
り穴１６はエッチングレジストが塗布され、マスクされ
ている。

【０００５】次に、工程Ｅに示すように、両面及びバイ
アホール２４内壁にアジチブ銅めっきを施した後、表面
（反対面）の銅薄膜４２にホトエッチング法により微細
銅配線パターンを形成させるが、銅蒸着薄膜４２は薄い
ために１０〜３０μｍの厚銅めっきを施した後、パター
ン加工する。なお、図４においては、微細配線パターン
２６の厚銅めっきおよびバイアホール２４のアジチブ銅
めっき層は、省略されている。

【０００６】（２）エキシマレーザー加工法この方法はエキシマレーザー光線により、ポリイミド分
子を瞬時にアブレーション（分子鎖を切断し昇華させ
る。）する方法であり、工程的には図４に示すケミカル
エッチング法において、開口法が異なるのみである。

【０００７】しかし、ヒドラジンエッチング法において
は、・公害問題：強アルカリ、アミン化合物の処理が必要、・作業環境：６０〜９０℃の高温浴を用いるため、強ア
ルカリ、アミン化合物の蒸気が発生する、・人体危害：目に入ると失明する、また、激しく皮膚を
侵す、・作業能率：５０μｍ厚さのポリイミドを開口させるの
に、約５時間を要す、・ポリイミドが侵される：強アルカリのためポリイミド
の劣化がおこり、強度低下、膨潤等の問題点がある。

【０００８】また、エキシマレーザー法においては、・高価なエキシマレーザー装置の設備が必要、・光源Ｇａｓ（ＫｒＦ）代が高い、・光源Ｇａｓが極めて有毒である等の問題点がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術に基づく種々の問題点をかえりみて、ベースフ
ィルムとなるポリイミドに感光性ポリイミドを用いるこ
とにより、安全に、安価に、しかも、作業効率良く製造
することができる、バイアホールによって表裏の銅層が
連結された２層ＴＡＢテープキャリアの製造方法を提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、配線パターンが形成された銅とベースフ
ィルムとの間に接着剤を持たない２層ＴＡＢテープキャ
リアの製造方法であって、片面に銅薄膜が形成された感
光性ポリイミドフィルムに露光・焼付、現像を行なって
バイアホールを開口した後、該バイアホールの底部と側
壁及び前記感光性ポリイミドフィルムの裏面に銅薄膜を
形成し、しかる後、前記表面の銅薄膜にホトエッチング
プロセスを用いて配線パターンを形成することを特徴と
する方法を提供するものである。

【００１１】ここで、前記感光性ポリイミドは、ワニス
コートあるいはドライフィルムであるのが好ましく、ま
た、前記バイアホールを開口後、前記バイアホールの底
部と側壁および前記感光性ポリイミドフィルムの裏面に
形成する銅薄膜は、蒸着法またはめっき法により同時に
形成するのが好ましい。また、前記蒸着法により銅薄膜
を形成する場合、銅原料が６Ｎ（９９．９９９９％）以
上の高純度銅であるのが好ましい。

【００１２】

【発明の作用】本発明の２層ＴＡＢテープキャリアの製
造方法は、ベースフィルムに感光性ポリイミドを用いる
ものであるので、感光性ポリイミドへのデバイスホー
ル、ＯＬＢホール、バイアホール等の開口を露光・現像
法で行うことができ、従って、人体に有害なヒドラジン
アルカリを用いずに２層ＴＡＢテープキャリアを安全に
作ることができるし、排水処理設備等に有機物の活性汚
泥分解、活性炭処理等の複雑な排水処理設備が必要な
い。また、本発明の方法によれば、バイアホール、テバ
イスホール等の開口に露光・現像法を用いており短時
間、例えば５分間で完了するため、連続巻き取り方式の
従来のＴＡＢ製造ラインの現像装置を使用でき、作業効
率を著しく向上させることができる。

【００１３】

【実施例】本発明の２層ＴＡＢテープキャリアの製造方
法を、添付図面に示す好適な実施例に基づいて以下に詳
細に説明する。

【００１４】図１は、本発明によって製造された２層Ｔ
ＡＢテープキャリアの一実施例の平面模式図である。ま
ず、図１に示すように２層ＴＡＢテープキャリア１０
は、ベースフィルムとなる感光性ポリイミド１４の片面
（表面）に銅箔の微細配線パターン２６を有する構成と
なっている。ここで、感光性ポリイミド１４には送り穴
１６、デバイスホール２０およびＯＬＢホール２２が開
口されている。また、銅箔の配線パターン（リード）２
６は、インナーリード２８の先端がデバイスホール２０
から突出し、アウターリード３０がＯＬＢホール２２上
に懸架されるように構成されている。なお、同図におい
ては、配線パターン２６を省略して一部しか図示してい
ない。

【００１５】また、２層ＴＡＢテープキャリア１０の感
光性ポリイミド１４は、図１には示されていないが、図
２に示すように、バイアホール２４を有し、表面銅箔の
微細配線パターン２６と裏面銅薄膜１８とをバイアホー
ル２４を介して、即ち、バイアホール２４に形成された
銅薄膜１８を介して接続された構成となっている。

【００１６】なお、上述した例では、感光性ポリイミド
１４には、デバイスホール２０およびＯＬＢホール２
２、さらにはバイアホール２４が開口されているが、本
発明はこれらに限定されるわけではなく、後述するよう
に、デバイスホール２０またはＯＬＢホール２２が設け
られていなくても良いし、これら以外のスルーホールが
開口されていても良い。

【００１７】ところで、本発明においては、感光性ポリ
イミド１４に設けられているデバイスホール２０、ＯＬ
Ｂホール２２およびバイアホール２４等は、感光性ポリ
イミドを直接露光・現像して開口される。

【００１８】本発明の２層ＴＡＢテープキャリアは、基
本的には以上のように構成されるが、以下に、その製造
方法について説明する。まず、図２を参照して、感光性
ポリイミドの片面だけに微細配線パターンを有する２層
ＴＡＢテープキャリアの製造方法について説明する。

【００１９】図２に示すように、感光性ポリイミド１４
の片面だけに配線パターンを有する２層ＴＡＢテープキ
ャリアの場合には、まず、工程Ａに示すように、銅箔１
２の片面に、例えば、連続式ロールコーターを用いて感
光性ポリイミド１４を塗布し、プリベーク炉においてプ
リベークを行い、その後、工程Ｂに示すように、抜き金
型等を用いて銅箔１２の両側に送り穴１６を開口させ
る。この送り穴１６を利用して、表面の銅配線パターン
２６の露光（焼付）を行い、工程Ｃに示すように、感光
性ポリイミド１４にデバイスホール２０、ＯＬＢホール
２２およびバイアホール２４等を、例えば、水銀灯等を
用いる連続自動焼付機によりガラスマスクを用いて焼付
し、例えば、アルカリ水溶液等に浸して現像し、ポスト
ベークを行って開口させる。感光性ポリイミド１４の開
口後、工程Ｄにおいて、感光性ポリイミド１４の裏面の
全面に銅を蒸着した後、その上に電気銅めっきを施す。
これによってデバイスホール２０の側面２０ａにも当然
銅が蒸着され、銅めっきが施されるので、電気銅めっき
完了後、他の部分をマスクしてデバイスホール２０の側
壁２０ａの銅を溶解除去する。ただし、蒸着マスクを用
いる時は、この工程は省略することができる。

【００２０】蒸着銅と電気めっき銅は、図３にも示すよ
うに、バイアホール２４の側壁２４ａと銅箔１２の裏面
（バイアホール２４の底部）２４ｂと、感光性ポリイミ
ド１４の裏面全体にも同時に形成される。この場合、図
３に示すように、バイアホール２４の形状は、すりばち
状になっているのが好ましい。これは現像液の溶解作用
が、開口部の中央が速く、外周部が遅いためである。ま
た、バイアホール２４の形状がすりばち状になっている
ことは、銅の蒸着流とめっき流が入り易いので、上述の
銅蒸着膜とめっき膜の形成に都合がよい。

【００２１】この後、工程Ｅに示すように、表面の銅箔
１２に通常のホトエッチングプロセスを用いてパターン
を形成する。

【００２２】裏面の銅薄膜１８の形成に、化学銅めっき
法を用いることもできる。但し、化学銅めっき法は浸漬
法であり、全面に銅めっきされるので、活性化処理とめ
っき触媒付与後、表面銅箔１２と、裏面のデバイスホー
ル２０にめっきレジストをコーティングする。また、化
学銅めっき法は析出速度が遅いので、数分間めっき形成
後、電気めっきに切り替えても良い。

【００２３】また、感光性ポリイミド１４として銅箔１
２に塗布形成するワニスコートではなく、感光性ドライ
フィルムを使用することもできる。感光性ドライフィル
ムは無溶剤型でプレキュア、ポストベークが完了してい
るフィルムである。この感光性ドライフィルムを用いる
場合は、まず、感光性ドライフィルムの上に銅蒸着原料
を用いて、表面に銅薄膜１２を形成させる。銅薄膜１２
を形成後、露光、現像により裏面にバイアホール２４を
開口させる。この後、バイアホール２４の底面２４ｂお
よび側壁２４ａと、感光性ポリイミド１４面の各部に銅
の蒸着を施す。裏面銅膜１８を形成後、表面銅蒸着膜１
２にホトケミカルエッチング法により、上述と同様にパ
ターンを形成する。

【００２４】本発明に用いられる感光性ポリイミドは、
高解像度の感光性を有し、従来のポリイミドと同程度も
しくはこれ以上の強度を有しているものであれば、特に
限定的ではないが、例えば、高分子量のポリアミド酸を
合成した後に、イソシアナート基を含有する化合物など
を用いて感光基を共有結合で導入することにより得られ
た高強度で高解像度のもので、硬化膜の機械的強度など
の硬化膜特性と厚膜での像形成性に優れた厚膜形成用感
光性ポリイミドが好ましい。このような感光性ポリイミ
ドとしては、具体的に日立化成（株）製「ＰＬ−３００
０」などを挙げることができる。

【００２５】感光性ポリイミドの使用に際しては、まず
ワニスコートで銅箔上に感光性ポリイミド層を塗布形成
した後、プリベークし、この後、露光による感光基の架
橋反応による不溶化、次いで、現像液での現像による未
露光部の溶解除去、最後にポストベークによるイミド化
反応を行って、ポリイミド硬化膜を形成する。ここで、
プリベークおよびポストベークのベーク温度および時間
ならびに露光、現像などの諸処理条件は、特に限定的で
はなく、使用される感光性ポリイミドに応じて適宜選定
すれば良い。

【００２６】また、高純度銅を用いると、薄膜の銅結晶
粒に欠陥が少ないので、銅の微細パターン形成が極めて
容易であり、微細加工が可能になる。この高純度銅の応
用は出願人の出願に係わる特開平５−３２７２２９号公
報等で既に提案されている。

【００２７】また、例えば、表面銅薄膜１２が薄い場合
には、デバイスホール２０は開口させず、ＬＳＩチップ
との接続をインナーリード２８による連結ではなく、Ｃ
ＣＢ法（Controled Colapse Bonding ：チップ電極に半
田ボールを設けて銅パターンに半田付けする方法であ
り、デバイスホール２０はない方が良い。）を用いても
良い。表面銅薄膜１２が薄い場合に、デバイスホール２
０を開口させてインナーリード２８を突出させた場合、
リード２８の変形を起こすことがあるためである。さら
に、ＯＬＢホール２２はＴＡＢテープキャリアの品種に
より、ない場合があり、図２に示す製造プロセスではＯ
ＬＢホール２２を省略して示した。これはアウターリー
ド３０を配線基板に接続する時の接続手法により選択さ
れている。

【００２８】次に、本発明の２層ＴＡＢテープキャリア
の製造方法を、さらに具体的な実施例に基づいて説明す
る。

【００２９】（実施例１）図１および図２に示す２層ＴＡＢテープキャリアを図２
に示す工程に従って製造した。製造にあたって、まず、
厚さ３５μｍ、幅３５ｍｍの無酸素銅圧延箔１２を用意
した。工程Ａに示すように、この銅箔１２の片面に感光
性ポリイミド（日立化成製ＰＬ３０００）１４を２５μ
ｍの厚さに塗布した。感光性ポリイミド１４の塗布は連
続式ロールコーターを用い、片面全体に１ｍ／ｍｉｎの
速度で塗布した。次に、後続のプリベーク炉に導いて１
００℃で２００秒のプリベークを行った。次の工程Ｂで
は、抜き金型を用いて銅箔３５ｍｍ幅の両側に送り穴１
６を開口させた。この送り穴１６は、やはり連続打ち抜
き金型によって開口できた。送り穴１６の寸法は、標準
のＴＡＢテープキャリアと同様、ピッチ４．７５ｍｍ、
穴寸法１．９８１×１．９８１ｍｍである。

【００３０】次に、図２の工程Ｃに示すように、感光性
ポリイミド１４のパターン化を行った。感光性ポリイミ
ド１４のパターンは、デバイスホール２０とＯＬＢホー
ル２２とバイアホール２４とであり、この開口を露光・
焼付、現像により行った。デバイスホール２０の寸法は
８．５ｍｍ角、ＯＬＢホール２２の寸法は２．０×２１
ｍｍ、バイアホール２４の寸法は０．０５ｍｍφに設計
されている。

【００３１】感光性ポリイミド１４の焼付は、３６５ｎ
ｍ波長の水銀灯によるｉ線を用い、ガラスマスクにより
１コマずつ間欠送りで、連続自動焼付機により行った。
次に、現像はＰＨ１１：０のアルカリ水溶液を用い、３
分間浸漬して未露光部分を溶解除去した。最終的に１０
０℃、２００℃、３５０℃で各１時間のポストベークを
行って、図２の工程Ｃに示すように、デバイスホール２
０とＯＬＢホール２２およびバイアホール２４を開口し
た。

【００３２】バイアホール２４は、１辺あたり１４箇所
（デバイスホール２０側に７箇所、ＯＬＢホール２２側
に７箇所の計１４箇所）あり、４辺で５６箇所配置され
ている。バイアホール２４の形状は、図３に示すように
底面が４０μｍφ、上面が５０μｍφのすりばち状にな
っている。感光性ポリイミド１４の開口後、裏面の全面
に０．５μｍの厚さに銅を蒸着後、電気銅めっき７μｍ
を施した。蒸着銅とめっき銅は、バイアホール２４の側
壁２４ａと、銅箔１２の裏面（バイアホール２４の底
面）２４ｂと、感光性ポリイミド１４面全体にも同時に
形成された。即ち、デバイスホール２０の側壁２０ａに
も当然付着するので、めっき完了後、他の部分をマスク
してデバイスホール２０の側壁２０ａの銅を溶解除去し
た。

【００３３】次に、送り穴１６を利用して、図１に示す
ような微細配線パターン２６の露光（焼付）を行った。
図１では詳細パターン２６は省略されているが、インナ
ーリード２８は、パターン幅５０μｍ、パターン間隔５
０μｍ、ピッチ１００μｍであり、パターン引き回し部
は、パターン幅最小５０μｍ〜最大１００μｍ、パター
ン間隔最小５０μｍ〜最大１００μｍである。また、ア
ウターリード３０は、均等に２５０μｍピッチであり、
パターン幅１５０μｍ、パターン間隔１００μｍに設計
されている。これが表面の銅箔配線パターンであるが、
インナーリード２８、アウターリード３０は共に合計２
４０本有している。

【００３４】（実施例２）実施例１において、感光性ポリイミド１４の裏面の銅薄
膜１８の形成に化学銅めっき法を用いた。化学銅めっき
法は浸漬法であり、全面に銅めっきされるので、活性化
処理とめっき触媒付与後、表面銅箔１２と、裏面のデバ
イスホール２０にめっきレジストをコーティングした。
化学銅めっきは１μｍ／ｈと析出速度が遅いために、３
０分間で０．５μｍの厚さのめっきを形成後、電気銅め
っきに切り替えた。最終的に実施例１と同様に表面銅箔
１２に配線パターン２６の形成を行った。

【００３５】（実施例３）実施例１において、感光性ポリイミド１４としてワニス
コートではなく、感光性ドライフィルムを使用した。ま
ず、２０μｍ厚さの蒸気感光性ドライフィルムを用意し
て、その上に６Ｎ（９９．９９９９ｗｔ％）純度の高純
度銅蒸着原料を用いて、表面に厚さ３μｍの銅薄膜１２
を形成させた。銅薄膜１２形成後、感光性ポリイミド１
４に裏面から露光、現像により０．５ｍｍφのバイアホ
ール２４を開口させた。この後、実施例１と同様にバイ
アホール２４の底面２４ｂおよび側壁２４ａ及び感光性
ポリイミド１４面（裏面）の各部に、同じく高純度銅６
Ｎを用いて銅の蒸着を３μｍの厚さ施した。この実施例
３ではデバイスホールは開口させておらず、ＬＳＩチッ
プとの接続にはＣＣＢ法を用いる。この高純度銅を用い
た裏面銅薄膜１８を形成後、表面銅蒸着膜１２にホトケ
ミカルエッチング法により、実施例１と同様にパターン
を形成させ、製品を完成させた。

【００３６】（実施例４）実施例３において、４８０ｐｉｎの微細配線パターン２
６の形成を行った。従って、配線ピッチ等は実施例１の
微細配線パターンの全て１／２のパターン形状である。
高純度銅を用いると、図５（ａ）、（ｂ）および図６
（ａ）、（ｂ）に示すように、エッチング側面が非常に
微細に形成できるため、このような微細加工が可能とな
ったものである。

【００３７】なお、図５および図６はセラミック上の銅
薄膜パターンの例である。３μｍの凹凸のある表面にも
６Ｎ高純度銅の場合、エッチング側面が直線状にきれい
に仕上がるのが判る。

【００３８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の製
造方法は、ベース材に感光性ポリイミドを用いるもので
あるので、感光性ポリイミドへのデバイスホール、ＯＬ
Ｂホール、バイアホール等の開口を露光・現像法で行う
ことができるだけでなく、銅箔の片面に感光性ホリイミ
ドを塗布してプリベークした後、バイアホール等を露光
・焼付、現像により開口し、感光性ポリイミドをポスト
ベークしてベースフィルムとすることができる。

【００３９】また、本発明の製造方法は、人体に有害な
ヒドラジンアルカリを用いることがないため、２層ＴＡ
Ｂテープキャリアを安全に作ることができだけでなく、
廃水処理設備等に有機物の活性汚泥分解、活性炭処理等
の複雑な排水処理設備が必要でない。

【００４０】また、本発明の製造方法によれば、バイア
ホール、ティバイスホール等の開口に露光・現像法を用
いており短時間、例えば５分間で完了するため、連続巻
き取り方式の従来のＴＡＢ製造ラインの現像装置を使用
でき、作業効率を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法によって製造された２層ＴＡ
Ｂテープキャリアの一実施例の平面模式図である。

【図２】本発明の２層ＴＡＢテープキャリアの製造方法
の一実施例を示す工程図である。

【図３】本発明の２層ＴＡＢテープキャリアのバイアホ
ール部分の一実施例の拡大図である。

【図４】従来の２層ＴＡＢテープキャリアの製造方法の
一例を示す工程図である。

【図５】（ａ）及び（ｂ）は金属組織を示す図面代用写
真であって、２層ＴＡＢテープキャリアの高純度銅（６
Ｎ）微細配線パターンの表面の一例のＳＥＭ写真であ
る。

【図６】（ａ）及び（ｂ）は金属組織を示す図面代用写
真であって、２層ＴＡＢテープキャリアの高純度銅（４
Ｎ）微細配線パターンの表面の一例のＳＥＭ写真であ
る。

【符号の説明】

１０感光性ポリイミド塗布銅箔１２銅箔（表面銅薄膜）１４感光性ポリイミド１６送り穴１８裏面銅薄膜２０デバイスホール（ポリイミド開口部）２０ａデバイスホール側壁２２ＯＬＢホール２４バイアホール２４ａバイアホール側壁２４ｂバイアホール底面２６表面配線パターン２８インナーリード３０アウターリード

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】配線パターンが形成された銅とポリイミド
フィルムとの間に接着剤を持たない２層ＴＡＢテープキ
ャリアの製造方法であって、表面に銅薄膜が形成された感光性ポリイミドフィルムに
露光・焼付、現像を行なってバイアホールを開口した
後、該バイアホールの底部と側壁及び前記感光性ポリイ
ミドフィルムの裏面に銅薄膜を形成し、しかる後、前記
表面の銅薄膜にホトエッチングプロセスを用いて配線パ
ターンを形成することを特徴とする２層ＴＡＢテープキ
ャリアの製造方法。
【請求項２】請求項１に記載の２層ＴＡＢテープキャリ
アの製造方法であって、感光性ポリイミドフィルムが、銅箔の片面にベースフィ
ルムとなる感光性ポリイミドを塗布してプリベークを行
ったものであることを特徴とする２層ＴＡＢテープキャ
リアの製造方法。
【請求項３】請求項１に記載の２層ＴＡＢテープキャリ
アの製造方法であって、感光性ポリイミドフィルムが、感光性ドライフィルムで
あることを特徴とする２層ＴＡＢテープキャリアの製造
方法。
【請求項４】銅薄膜が、６Ｎ（９９．９９９９％）以上
の高純度銅を原料とした蒸着膜である請求項１〜３のい
ずれか１に記載の２層ＴＡＢテープキャリアの製造方
法。