JP3891993B2 - 電子部品実装用フィルムキャリアテープ用スペーサテープおよびその使用方法ならびに電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープ（ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープ、Ｔ−ＢＧＡ（Tape Ball Grid Array）テープ、ＣＳＰ(Chip Size Package)テープ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）テープ、ＣＯＦ（Chip on Film）テープ、２メタル（両面配線）テープ、多層配線用テープなど）の製造工程で使用され、該フィルムキャリアテープをリールに巻装する際にこれと重ねて巻装するスペーサテープに関する。

電子部品をパーソナルコンピュータ、液晶、プリンタ、携帯電話などに実装する際にフィルムキャリアが使用されている。このフィルムキャリアは、例えば、ポリイミドフィルムのような絶縁フィルムの少なくとも一方の面に導電性金属箔を貼着し、次いでこの導電性金属箔上に感光性樹脂を塗布し、この感光性樹脂を露光、現像することにより所望のパターン形状に対応した樹脂層を形成した後、導電性金属箔をエッチングすることにより導電性金属からなる配線パターンを形成し、次いで、実装する電子部品と接触する端子（インナーリード）部分と、この端子と接続し、外部と接続するための端子（アウターリード）部分とを残して配線パターン上にソルダーレジストを塗布、硬化し、インナーリードおよびアウターリードに錫などのメッキを施すことにより製造されている。

こうして製造された電子部品実装用フィルムキャリアテープのインナーリードに、半導体チップに形成されたバンプ電極が当接するように載置し、ボンディングツールなどを用いてバンプ電極とインナーリードとを電気的に接続することにより、フィルムキャリアに電子部品を実装する。

最近では、製造工程における効率化などを目的として、電子部品の実装部がテープの幅方向に複数形成され、この実装部の列がテープの長手方向に２列以上形成された、多条のフィルムキャリアテープも使用されている。

上記したフィルムキャリアは、その製造過程におけるフィルムキャリアテープを、これらが巻装されたリールから巻き出して所定の加工処理を行う処理部へ搬送し、加工処理されたこのフィルムキャリアテープをリールに巻き取る、いわゆるリール・トゥ・リール方式で製造される。例えば、ソルダーレジスト塗布工程では、フィルムキャリアテープを巻き出しリールから巻き出して塗布部へ搬送し、ソルダーレジストを塗布した後、巻き取りリールでフィルムキャリアテープを巻き取り、この巻き取りリールごと加熱下に保持することによりソルダーレジストの硬化を行っている。

この製造工程において、フィルムキャリアテープをリールに巻装する際に、このフィルムキャリアテープを保護するために、スペーサテープを重ねてリールに巻装している。このスペーサテープには、例えばフィルムキャリアテープの幅方向両端部に形成されたスプロケット孔付近に対応する位置にエンボス加工が施され、このエンボス加工による凹凸によってリールへの巻回により隣接したフィルムキャリアテープとスペーサテープとの面同士が接触することを防止している。このスペーサテープは、電子部品を実装したフィルムキャリアテープにも使用されている。

従来、このスペーサテープとしてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で形成された
ものが製品の移送用などに使用されている。しかし、例えばソルダーレジスト塗布後における加熱硬化工程（１００℃〜１８０℃）、錫メッキ後の加熱工程（１００℃〜１８０℃）などの、１５０℃〜１８０℃にも達する工程でＰＥＴのスペーサテープを使用すると、高温によりスペーサテープが大きく変形してしまうのでこれらの工程では使用できない。

そこで、こうした工程では耐熱性を有するポリイミドからなるスペーサテープが提案されているが（特許文献１を参照）、このポリイミドによるスペーサテープは、複数枚のポリイミドフィルムを互いに接着して積層することにより形成されている。すなわち、スペーサテープには、使用時にその中央部が撓んでフィルムキャリアテープと接触することを防止するためにある程度の剛性が要求されるが、上市されているポリイミドフィルムでは、フィルム幅が広い多条のフィルムキャリアテープの製造工程に使用する場合、１層では剛性が充分ではなく、複数枚のポリイミドフィルムを接着して積層することによりスペーサテープの厚さを通常は１５０μｍ以上とする必要がある。

しかし、ポリイミドフィルムを多層化する工程において、テープの変形、気泡の混入といった不具合が発生することがあり、また工程が増えることによる運用コストの問題がある。

特許文献２には、厚さ１５０μｍ以上のものが単層で得られるとともに、上記した１５０℃〜１７０℃にも達する工程の加熱に耐え得るスペーサテープとして、ポリエーテルイミドからなるスペーサテープが開示されている。
特開平８−３３５６０８号公報 特開平４−１９２５３７号公報

しかしながら、このスペーサテープは、ポリイミドフィルムなどを基材としたフィルムキャリアテープとともに使用すると、加熱工程でフィルムキャリアテープがスペーサテープにより圧迫されて、フィルムキャリアテープが折れてしまったり、インナーリードが変形してしまったりすることがある。

すなわち、２５℃から１５０℃〜１７０℃におけるポリエーテルイミドの線膨張係数は５．６×１０^-5℃^-1であり、この温度範囲におけるポリイミドフィルムを基材としたフィルムキャリアテープの一般的な線膨張係数である１．０〜２．０×１０^-5℃^-1と比較して大幅に大きいため、ソルダーレジスト塗布後における加熱硬化工程、錫メッキ後の加熱工程といった工程における加熱時にスペーサテープがフィルムキャリアテープよりも相対的に大きく膨張する。このため、リールに巻回されたフィルムキャリアテープの間に介在するスペーサテープがフィルムキャリアテープを圧迫して上記のような問題を引き起こす。

本発明は、上記した従来技術における問題点を解決するためになされたものであり、耐熱性を有するとともに、多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造工程に使用するために充分な厚さのスペーサテープを単層で形成することができ、さらに、例えばソルダーレジスト塗布後における加熱硬化工程、錫メッキ後の加熱工程などの加熱工程においてフィルムキャリアテープを圧迫して損傷することのないスペーサテープを提供することを目的としている。
また本発明は、多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造工程における、例えばソルダーレジスト塗布後における加熱硬化工程、錫メッキ後の加熱工程などの加熱工
程において、フィルムキャリアテープを圧迫して損傷することがないスペーサテープの使用方法を提供することを目的としている。
また本発明は、多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造工程における、例えばソルダーレジスト塗布後における加熱硬化工程、錫メッキ後の加熱工程などの加熱工程において、フィルムキャリアテープを圧迫して損傷することがない電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造方法を提供することを目的としている。

本発明のスペーサテープは、導電性金属からなる配線パターンを形成した後の、電子部品実装前における多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造工程で使用され、製造過程における該フィルムキャリアテープをリールに巻装する際に、該フィルムキャリアテープと重ねてリールに巻装するスペーサテープであって、
実質的に、無機充填材が分散された平均厚さが１５０〜３００μｍのポリエーテルイミドからなり、多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープのそれぞれの条のスプロケット孔付近に対応した位置に、エンボス加工が施されていることを特徴とする。
本発明のスペーサテープは、製造過程にある前記フィルムキャリアテープにソルダーレジストを塗布した後、該フィルムキャリアテープと前記スペーサテープとを重ねてリールに巻装し、このリールごと１００℃〜１８０℃の加熱下に保持することによりソルダーレジストの硬化を行う加熱硬化工程において使用されることを特徴とする。
本発明のスペーサテープは、製造過程にある前記フィルムキャリアテープの端子部分に錫メッキを施した後、該フィルムキャリアテープと前記スペーサテープとを重ねてリールに巻装し、このリールごと１００℃〜１８０℃の加熱下に保持する錫メッキ後の加熱工程において使用されることを特徴とする。
本発明のスペーサテープは、前記多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープが、前記電子部品である半導体チップを実装する前の製造過程にあるＴＡＢテープまたはＣＯＦテープであることを特徴とする。
本発明のスペーサテープの使用方法は、実質的に、無機充填材が分散された平均厚さが１５０〜３００μｍのポリエーテルイミドからなり、重ねてリールに巻装される多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープのそれぞれの条のスプロケット孔付近に対応した位置にエンボス加工が施されているスペーサテープを、導電性金属からなる配線パターンを形成した後の、電子部品実装前の製造過程にある多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープであり、所定の加工処理を行う処理部において加工処理された該フィルムキャリアテープと重ねてリールに巻装し、
このリールごと加熱下に保持することを特徴とする。
本発明のスペーサテープの使用方法は、前記スペーサテープを、前記処理部においてソルダーレジストが塗布された前記フィルムキャリアテープと重ねてリールに巻装し、
このリールごと１００℃〜１８０℃の加熱下に保持することによりソルダーレジストの硬化を行うことを特徴とする。
本発明のスペーサテープの使用方法は、前記スペーサテープを、前記処理部において端子部分に錫メッキを施した前記フィルムキャリアテープと重ねてリールに巻装し、
このリールごと１００℃〜１８０℃の加熱下に保持することにより錫メッキ後の加熱工程を行うことを特徴とする。
本発明のスペーサテープの使用方法は、前記多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープが、前記電子部品である半導体チップを実装する前の製造過程にあるＴＡＢテープまたはＣＯＦテープであることを特徴とする。
本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造方法は、導電性金属からなる配線パターンを形成した後の、電子部品実装前の製造過程にある多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープを、巻装されたリールから巻き出して所定の加工処理を行う処理部へ搬送し、
該フィルムキャリアテープに対する加工処理を行い、
加工処理されたこのフィルムキャリアテープを、実質的に、無機充填材が分散された平均厚さが１５０〜３００μｍのポリエーテルイミドからなり、多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープのそれぞれの条のスプロケット孔付近に対応した位置に、エンボス加工が施されているスペーサテープと重ねてリールに巻装し、
このリールごと加熱下に保持する工程を含むことを特徴とする。
本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造方法は、前記処理部において製造過程にある多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープにソルダーレジストを塗布し、
ソルダーレジストが塗布された該フィルムキャリアテープをスペーサテープと重ねてリールに巻装し、
このリールごと１００℃〜１８０℃の加熱下に保持することによりソルダーレジストの硬化を行うことを特徴とする。
本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造方法は、前記処理部において製造過程にある多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープの端子部分に錫メッキを施し、
錫メッキが施された該フィルムキャリアテープをスペーサテープと重ねてリールに巻装し、
このリールごと１００℃〜１８０℃の加熱下に保持することにより錫メッキ後の加熱工程を行うことを特徴とする。
本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造方法は、前記多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープが、前記電子部品である半導体チップを実装する前の製造過程にあるＴＡＢテープまたはＣＯＦテープであることを特徴とする。

無機充填材としては、長径が１〜５μｍのタルクを主成分とするものが好ましく、無機充填材の含有量は体積比で好ましくは１〜５０％、より好ましくは１〜１０％である。

本発明のスペーサテープは、耐熱性を有するとともに、多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造工程に使用するために充分な厚さのスペーサテープを単層で形成することができ、さらに、例えばソルダーレジスト塗布後における加熱硬化工程、錫メッキ後の加熱工程などの加熱工程においてフィルムキャリアテープを圧迫して損傷することがない。
本発明のスペーサテープの使用方法によれば、スペーサテープが、多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造工程における、例えばソルダーレジスト塗布後における加熱硬化工程、錫メッキ後の加熱工程などの加熱工程に耐え得る耐熱性を有しており、さらに、該加熱工程においてフィルムキャリアテープを圧迫して損傷することがない。
本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造方法によれば、スペーサテープが、多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造工程における、例えばソルダーレジスト塗布後における加熱硬化工程、錫メッキ後の加熱工程などの加熱工程に耐え得る耐熱性を有しており、さらに、該加熱工程においてフィルムキャリアテープを圧迫して損傷することがない。

以下、本発明について詳細に説明する。本発明のスペーサテープを形成するために使用されるポリエーテルイミドとしては、例えば、ゼネラル・エレクトリック社製のＵＬＴＥＭ（登録商標）を挙げることができる。ポリエーテルイミドは、例えばソルダーレジスト塗布後における加熱硬化工程、錫メッキ後の加熱工程などの、１５０℃〜１８０℃にも達する加熱工程に耐え得る耐熱性を有している。

さらに、３５〜２００ｍｍ、特に７０〜２００ｍｍの幅を有する多条のフィルムキャリアテープに使用しても、スペーサテープの中央部が撓んでフィルムキャリアテープに接することのない充分な剛性を得るための、１５０μｍ以上、特に１５０〜３００μｍの厚さを有するスペーサテープを単層で形成することができる。なお、本発明のスペーサテープには、多条のフィルムキャリアテープにおけるそれぞれの条のスプロケット孔付近に対応した位置に、一般的なエンボス付きスペーサテープと同様にエンボス加工を施すことができる。

本発明のスペーサテープは、このポリエーテルイミドに無機充填材が均一に分散された基材で形成されている。無機充填材をポリエーテルイミドに混合、分散することによって、スペーサテープの線膨張係数を低減することができる。このため、ポリイミドなどを基材としたフィルムキャリアテープの線膨張係数に近くなり、前述した加熱を伴うフィルムキャリアテープの製造工程において、リールに重ねて巻回されたスペーサテープの膨張量とフィルムキャリアテープの膨張量との大幅なずれが抑制され、スペーサテープが相対的に大きく膨張することによるフィルムキャリアテープへの圧迫を有効に防止することができる。

このフィルムキャリアテープへの圧迫によるフィルムキャリアテープの折れ曲がり、インナーリードの変形などを有効に防止するためには、無機充填材を配合することによってスペーサテープの線膨張係数を４．０×１０^-5℃^-1以下、好ましくは０．５×１０^-5〜４．０×１０^-5℃^-1とすることが望ましい。

このような無機充填材としては、タルク、マイカ等のケイ酸塩、シリカ、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、銅粉等の金属粉などの無機粒子が挙げられるが、本発明ではケイ酸塩であるタルクを主成分とする無機充填材を使用することが、スペーサテープの機械的強度と線膨張係数のバランスの点から特に好ましい。

無機充填材の含有量は、好ましくは体積比で１〜５０％、より好ましくは１〜１０％である。無機充填材の含有量が少ないとスペーサフィルムの線膨張係数が高いため好ましくなく、無機充填材の含有量が過剰となると、成形品の物性を損なうことがある。

本発明のスペーサテープは、例えば、押出機などでポリエーテルイミドと無機充填材とを溶融混練することにより均一に混合した後、通常の押出機を用いてシート状に溶融押出
しして、次いで、得られたシートを所定幅にスリットし、エンボス成形機などを用いてエンボス加工を施すことにより製造することができる。

このようにして得られたスペーサテープは、ＩＣ、ＬＳＩなどの電子部品が実装される実装部が一列しか形成されていない単条のフィルムキャリアテープでも勿論使用できるが、実装部がテープの幅方向に複数形成され、この実装部の列がテープの長手方向に２列以上形成された、多条のフィルムキャリアテープの製造工程でも使用可能である。スペーサテープの幅は、これと重ねてリールへ巻装するフィルムキャリアテープとほぼ等しい幅を有し、その厚さは１５０μｍ以上であり充分な剛性を備えている。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
線膨張係数が５．６×１０^-5℃^-1である市販のポリエーテルイミドを用いて、長径が約３μｍのタルクを体積比で５％（タルクの密度を２．８ｇ／ｃｍ³として換算）となるよ
うに均一に混合した後、押出機により溶融押出しして一層で厚さ２００μｍのシートを得た。次いで、スリッターを用いてこのシートを幅が１６０ｍｍとなるようにスリットし、通常のエンボス加工を施してスペーサテープを得た。このスペーサテープの２５℃〜１６０℃における線膨張係数は４．０×１０^-5℃^-1であった。また、剛性については複数枚のポリイミドフィルムが積層されたスペーサテープと同レベルであった。

このスペーサテープを、ポリイミドを基材とした長さ１００ｍの４条のＴＡＢテープに重ねてリールに巻回した。このリールを２５℃から加熱して１８０℃の加熱下に１．５時間保持し、次いで２５℃まで冷却する加熱サイクルを１００回繰り返したが、ＴＡＢテープの折れ曲がりは検出されなかった。
＜比較例１＞
タルクを使用しなかった以外は実施例１と同様にしてスペーサフィルムを得た。このスペーサフィルムを、ポリイミドを基材とした４条のＴＡＢテープに重ねてリールに巻回し、このリールを１８０℃の加熱下に１．５時間保持して実施例１と同様に加熱サイクルを繰り返したところ、数箇所でＴＡＢテープの折れ曲がりが検出された。

Claims (18)

1. 導電性金属からなる配線パターンを形成した後の、電子部品実装前における多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造工程で使用され、製造過程における該フィルムキャリアテープをリールに巻装する際に、該フィルムキャリアテープと重ねてリールに巻装するスペーサテープであって、
   実質的に、無機充填材が分散された平均厚さが１５０〜３００μｍのポリエーテルイミドからなり、多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープのそれぞれの条のスプロケット孔付近に対応した位置に、エンボス加工が施されていることを特徴とするスペーサテープ。
2. 製造過程にある前記フィルムキャリアテープにソルダーレジストを塗布した後、該フィルムキャリアテープと前記スペーサテープとを重ねてリールに巻装し、このリールごと１００℃〜１８０℃の加熱下に保持することによりソルダーレジストの硬化を行う加熱硬化工程において使用されることを特徴とする請求項１に記載のスペーサテープ。
3. 製造過程にある前記フィルムキャリアテープの端子部分に錫メッキを施した後、該フィルムキャリアテープと前記スペーサテープとを重ねてリールに巻装し、このリールごと１００℃〜１８０℃の加熱下に保持する錫メッキ後の加熱工程において使用されることを特徴とする請求項１に記載のスペーサテープ。
4. 前記多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープは、前記電子部品である半導体チップを実装する前の製造過程にあるＴＡＢテープまたはＣＯＦテープ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スペーサテープ。
5. 線膨張係数が４．０×１０^-5℃^-1以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスペーサテープ。
6. 無機充填材が、体積比で１〜５０％含有されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスペーサテープ。
7. 実質的に、無機充填材が分散された平均厚さが１５０〜３００μｍのポリエーテルイミ
   ドからなり、重ねてリールに巻装される多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープのそれぞれの条のスプロケット孔付近に対応した位置にエンボス加工が施されているスペーサテープを、導電性金属からなる配線パターンを形成した後の、電子部品実装前の製造過程にある多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープであり、所定の加工処理を行う処理部において加工処理された該フィルムキャリアテープと重ねてリールに巻装し、
   このリールごと加熱下に保持することを特徴とするスペーサテープの使用方法。
8. 前記スペーサテープを、前記処理部においてソルダーレジストが塗布された前記フィルムキャリアテープと重ねてリールに巻装し、
   このリールごと１００℃〜１８０℃の加熱下に保持することによりソルダーレジストの硬化を行うことを特徴とする請求項７に記載のスペーサテープの使用方法。
9. 前記スペーサテープを、前記処理部において端子部分に錫メッキを施した前記フィルムキャリアテープと重ねてリールに巻装し、
   このリールごと１００℃〜１８０℃の加熱下に保持することにより錫メッキ後の加熱工程を行うことを特徴とする請求項７に記載のスペーサテープの使用方法。
10. 前記多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープは、前記電子部品である半導体チップを実装する前の製造過程にあるＴＡＢテープまたはＣＯＦテープであることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のスペーサテープの使用方法。
11. 線膨張係数が４．０×１０ ^-5 ℃ ^-1 以下であることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載のスペーサテープの使用方法。
12. 無機充填材が、体積比で１〜５０％含有されていることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載のスペーサテープの使用方法。
13. 導電性金属からなる配線パターンを形成した後の、電子部品実装前の製造過程にある多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープを、巻装されたリールから巻き出して所定の加工処理を行う処理部へ搬送し、
    該フィルムキャリアテープに対する加工処理を行い、
    加工処理されたこのフィルムキャリアテープを、実質的に、無機充填材が分散された平均厚さが１５０〜３００μｍのポリエーテルイミドからなり、多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープのそれぞれの条のスプロケット孔付近に対応した位置に、エンボス加工が施されているスペーサテープと重ねてリールに巻装し、
    このリールごと加熱下に保持する工程を含むことを特徴とする電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造方法。
14. 前記処理部において製造過程にある多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープにソルダーレジストを塗布し、
    ソルダーレジストが塗布された該フィルムキャリアテープをスペーサテープと重ねてリールに巻装し、
    このリールごと１００℃〜１８０℃の加熱下に保持することによりソルダーレジストの硬化を行うことを特徴とする請求項１３に記載の電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造方法。
15. 前記処理部において製造過程にある多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープの端子部分に錫メッキを施し、
    錫メッキが施された該フィルムキャリアテープをスペーサテープと重ねてリールに巻装し、
    このリールごと１００℃〜１８０℃の加熱下に保持することにより錫メッキ後の加熱工程を行うことを特徴とする請求項１３に記載の電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造方法。
16. 前記多条の電子部品実装用フィルムキャリアテープは、前記電子部品である半導体チップを実装する前の製造過程にあるＴＡＢテープまたはＣＯＦテープであることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれかに記載の電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造方法。
17. 線膨張係数が４．０×１０ ^-5 ℃ ^-1 以下であることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれかに記載の電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造方法。
18. 無機充填材が、体積比で１〜５０％含有されていることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれかに記載の電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造方法。