JP4050867B2 - 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
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Description
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、CSP(Chip Scale Package)、ＢＧＡ(Ball Grid Array)、μ-ＢＧＡ(μ-Ball Grid Array)、ＦＣ(Flip Chip)などのように搭載される電子部品とほぼ同等のサイズであるフィルムキャリアをテープ状に連続的に多数製造する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
近年の電子機器の軽量短小化に伴って、電子部品をより高い密度で実装すると共に、電子部品の実装の信頼性を向上させるために、実装する電子部品の大きさに略対応した大きさのフィルムキャリアの全面に外部接続端子を配置したCSP(Chip Scale Package)、ＢＧＡ(Ball Grid Array) μ-BGA(μ-Ball Grid Array)などが使用頻度が高くなってきている。このようなCSPあるいはBGAなどは、従来のデバイスホール内に電子部品に形成されているバンプ電極とギャングボンディングする従来のTABテープ（Tape Automated Bonding Tape）と比較すると、電子部品の実装用フィルムキャリアテープを小さくすることができることから、電子部品の実装密度を向上させることができるとの利点がある。
【０００３】
しかしながら、これらのCSPあるいはBGAに電子部品を実装する際には、実装しようとする電子部品を一旦フィルムキャリアに貼着した後、電子部品のAl電極とフィルムキャリアのデバイス側接続端子とを接続する方法が一般に採用されており、この電子部品を仮固定する接着剤は耐熱性が低いことから、接着剤層を形成する際の加熱、電子部品を実装する際の加熱などによってこの接着剤が熱劣化することがあり、充分な接着強度が発現しないことがある。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、CSPあるいはBGAなどのような実装される電子部品とフィルムキャリアとが略同一の大きさを有し、フィルムキャリアの全面に多数の外部接続端子が形成されている電子部品実装用フィルムキャリアテープを製造する方法であって、電子部品とフィルムキャリアとを高い信頼性で電気的に接続することが可能な電子部品実装用フィルムキャリアテープを効率よく製造する方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【発明の概要】
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、搭載される電子部品の大きさに略対応した大きさの絶縁フィルムの対応表面のほぼ全面に多数の外部接続端子を形成すると共に、該外部接続端子と接続しているデバイス側接続端子を形成したフィルムキャリアをテープ状に多数連続的に製造する方法であって、上記絶縁フィルムの一方の面に積層された導電体箔を所望のパターンにエッチングして配線パターンを形成した後、外部接続端子およびデバイス側接続端子を除く該配線パターンの表面にソルダーレジスト層を形成すると共に、該ソルダーレジスト層が形成されていない外部接続端子およびデバイス側接続端子の表面をメッキ処理し、さらに該配線パターンが形成されていない側の絶縁フィルムの表面に電子部品を仮固定するための熱硬化性弾性接着剤層を熱硬化性弾性接着剤フィルムを加熱加圧して圧着することにより形成し、さらに該熱硬化性弾性接着剤フィルムを、巻取りリールに巻回された直後の電子部品実装フィルムキャリアテープの巻き芯部分の温度と該電子部品実装フィルムキャリアテープの巻回終端部の温度差が５℃以下になるように急速に冷却すると共に、該熱硬化性弾性接着剤層が形成されている絶縁フィルム側から電子部品を当接した際に該電子部品に形成されているAl電極が露出してデバイス側接続端子と接合できるように、該フィルムキャリアにスリットを形成することを特徴としている。
【０００６】
そして、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では、上記絶縁フィルムの配線パターンが形成されていない面に、熱硬化性弾性接着剤層を形成し、該熱硬化性弾性接着剤を室温付近にまで急速に冷却した後に、所定のリールに巻回することが好ましい。
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は、CSPあるいはBGAなどのような電子部品とほぼ同じ大きさであって、実装される電子部品が当接する絶縁フィルムの面と反対の面全体にわたって多数の外部接続端子が形成されているフィルムキャリアを多数連続的に製造する方法である。
【０００７】
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、電子部品とフィルムキャリアとを仮固定する際の加熱によって、電子部品固定用の接着剤が劣化し接着力が低下するのを防止できるので、電子部品を確実にフィルムキャリアに実装することができる。
特に熱硬化性弾性接着剤層を熱時形成した後、急冷することにより、１０ｍ以上の長さで熱硬化性弾性接着剤層を連続的に形成することができ、こうして連続して熱硬化性弾性接着剤層を形成しても、この接着剤層を形成する際の加熱によって接着剤が熱劣化することがない。
【０００８】
【発明の具体的説明】
次に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ついて具体的に説明する。
図１は、本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープの例を模式的に示す平面図であり、図２は、このフィルムキャリアテープの製造工程によって得られるテープの断面を模式的に示す断面図であり、図２(a)〜(d)は図１におけるX2−X2断面図、図２(e)は図１におけるX1−X1断面図、図２(f)および(g)は図１におけるX3−X3断面図であり、図３(X3−X3断面図)および図４は本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープに電子部品を実装した状態の例を模式的に示す断面図である。また、図５は、本発明の製造方法により得られる電子部品実装用フィルムキャリアテープにおける接着剤のブリード量を測定する方法を示す説明図である。なお、本発明において、同一の部材には同一の付番を賦してある。
【０００９】
本発明の方法により製造される電子部品実装用フィルムキャリアテープは、図１に示すように、搭載される電子部品の大きさに略対応した大きさの絶縁フィルムの対応表面のほぼ全面に多数の外部接続端子３５が形成されていると共に、この外部接続端子と接続しているデバイス側接続端子３４が形成されているフィルムキャリアが連続して多数形成されテープ状に多数形成されているテープである。こうした電子部品実装用フィルムキャリアテープとしては、例えばCSP(Chip Scale Package)実装用フィルムキャリアテープ、ＢＧＡ(Ball Grid Array) 実装用フィルムキャリアテープ、μ-BGA（μ-Ball Grid Array）実装用フィルムキャリアテープおよびＦＣ(Flip Chip) 実装用フィルムキャリアテープなどを挙げることができる。
【００１０】
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では、図２(a)に示すように、まず、絶縁フィルム１１の一方の面に導電体箔１４を積層する。
ここで使用される絶縁フィルム１１は、可撓性を有すると共に、エッチングする際に酸などと接触することからこうした薬品に侵されない耐薬品性、および、ボンディングする際の加熱によっても変質しないような耐熱性を有している。このような絶縁フィルム１１を形成する素材の例としては、ポリエステル、ポリアミドおよびポリイミドなどを挙げることができる。特に本発明ではポリイミドからなるフィルムを用いることが好ましい。
【００１１】
絶縁フィルム１１を構成するポリイミドフィルムの例としては、ピロメリット酸２無水物と芳香族ジアミンとから合成される全芳香族ポリイミド、ビフェニルテトラカルボン酸２無水物と芳香族ジアミンとから合成されるビフェニル骨格を有する全芳香族ポリイミドを挙げることができる。特に本発明ではビフェニル骨格を有する全芳香族ポリイミド（例；商品名：ユーピレックスS、宇部興産（株）製）が好ましく使用される。このような絶縁フィルム１１の厚さは、通常は２５〜１２５μm、好ましくは２５〜７５μmの範囲内にある。
【００１２】
本発明で使用する絶縁フィルム１１の長さ方向の両縁部に所定の間隔で多数のスプロケットホール２３を形成する。このスプロケットホール２３はパンチングなどにより形成することができる。
上記のような絶縁フィルム１１の一方の表面には導電体箔１４が積層されている。絶縁フィルム１１と導電体箔１４とは接着剤層１２を介して積層することもできるし、また、このような接着剤を用いることなく積層することもできる。
【００１３】
本発明で使用される導電体箔は、導電性を有し、厚さが通常は６〜１５０μｍ、好ましくは６〜７５μmの範囲内、特に好ましく８〜７５μｍ、さらに好ましくは８〜５０μｍの範囲内にある金属箔を使用することができる。具体的には、この導電性金属箔の例としては、銅箔、アルミニウム箔などを挙げることができる。ここで使用される銅箔には、電解銅箔と圧延銅箔とがあるが、エッチング特性、操作性などを考慮すると電解銅箔を使用することが好ましい。
【００１４】
また、上記のような厚さの金属箔１４を直接絶縁フィルム１１に積層する代わりに、非常に薄い金属箔（例えば６μm未満の金属箔）を絶縁フィルム１１に積層し、この積層された極薄金属箔表面に、例えば蒸着法あるいはメッキ法等によって金属を析出させて導電性金属層を形成することもできる。さらに、このような蒸着法あるいはメッキ法などにより金属層を形成する場合に、絶縁フィルム１１表面に、直接金属を析出させて所望の厚さの金属層（金属メッキ層、金属蒸着層など）を形成しても良い。
【００１５】
なお、この導電体箔１４は、絶縁フィルム１１の長さ方向の縁部近傍に多数連続して形成されたスプロケットホール２３,２３の間の絶縁フィルム１１の表面に貼着あるいは積層される。
また、上記のような導電体箔を接着剤層１２を介して貼着する場合に、使用される接着剤の例としては、エポキシ系接着剤、ポリイミド系接着剤およびフェノール系接着剤を挙げることができる。このような接着剤は、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂などで変性されていてもよく、またエポキシ樹脂自体がゴム変性されていてもよい。このような接着剤で形成される接着剤層１２の厚さは、通常は８〜２３μm、好ましくは１０〜２１μmの範囲内にある。このような接着剤は、絶縁フィルム１１の表面に塗布しても良いし、また導電性箔１４の表面に接着剤を塗布しても良い。また、絶縁フィルム１１を形成する樹脂と同等の樹脂あるいはその前駆体を用いて導電性箔１４を積層することもできる。
【００１６】
本発明では、上記のような絶縁フィルム１１に金属からなる層（金属箔層、金属メッキ層、金属蒸着層あるいはこれらの複合金属層など）を積層してベースフィルム１５を製造する。
次いで、図２(b)に示すように、この積層された導電体箔１４の表面にフォトレジスト１６を塗布する。そして、図２(c)に示すように、このフォトレジスト１６に所定のパターンを焼き付けて、不要のフォトレジストを除去してベースフィルムの導電体箔１４の表面に所定のパターンを形成し、このフォトレジスト１６からなるパターンをマスキング材１７として、導電体箔１４をエッチングする。
【００１７】
即ち、ベースフィルム１５の導電体箔１４表面に、フィトレジスト１６を塗布し、所定のパターンを露光して焼き付けして、水性媒体に可溶な部分と不溶な部分とを形成し、可溶部を水性媒体などで除去することにより、不溶性フォトレジストからなるマスキング材１７を導電体箔１４表面に形成することができる。なお、ここで不溶性フォトレジストからなるマスキング材１７は、露光することにより硬化するフォトレジストから形成されていてもよいし、また、逆に、露光することにより水性媒体などの特定の溶媒に溶解可能となるフォトレジストを用いて露光した後、特定の溶媒により可溶化された部分のフォトレジストを除去することによって形成することもできる。
【００１８】
こうしてフォトレジストによりマスキングされたベースフィルム１５を、エッチング液と接触させることにより、マスキングされていない部分の導電体箔１４は溶出して、マスキングされた部分の導電体箔１４が絶縁フィルム１１上に残り、絶縁フィルム１１上に溶出しなかった導電体箔（あるいは金属層）１４からなる配線パターン２４が形成される。ここでエッチング液としては通常使用されている例えば酸性エッチング液を用いることができる。
【００１９】
なお、このようにしてエッチングした後のマスキング材１７（不溶性フォトレジスト）は、例えばアルカリ洗浄液で洗浄することにより除去することができる。
図２(d)に示すように、導電体箔１４をエッチングして配線パターン２４を形成した後、この配線パターン２４の表面に、図１に付番３４で示すデバイス側接続端子、付番３５で示す外部接続端子などを残して、露出している配線パターン２４を保護するためにソルダーレジスト３６を塗布する。
【００２０】
本発明で使用されるソルダーレジスト塗布液は、硬化性樹脂が有機溶媒に溶解若しくは分散された比較的高粘度の塗布液である。
このようなソルダーレジスト塗布液中に含有される硬化性樹脂の例としては、エポキシ系樹脂、エポキシ系樹脂のエラストマー変性物、ウレタン樹脂、ウレタン樹脂のエラストマー変性物、ポリイミド樹脂、ポリイミド樹脂のエラストマー変性物およびアクリル樹脂を挙げることができる。特にエラストマー変性物を使用することが好ましい。このようなソルダーレジスト塗布液中には、上記のような樹脂成分の他に、硬化促進剤、充填剤、添加剤、チキソ剤および溶剤等、通常ソルダーレジスト塗布液に添加される物質を添加することができる。さらに、ソルダーレジスト層の可撓性等の特性を向上させるために、ゴム微粒子のような弾性を有する微粒子などを配合することも可能である。
【００２１】
このようなソルダーレジスト塗布液は、スクリーン印刷技術を利用して塗布することができる。ソルダーレジスト塗布液は、デバイス側接続端子３４、外部接続端子３５など、次の工程で通常メッキ処理される部分を除いて塗布される。
このようなソルダーレジスト３６の塗布平均厚さは、通常は１〜８０μｍ、好ましくは５〜５０μｍの範囲内にある。
【００２２】
こうしてソルダーレジスト塗布液を塗布した後、溶剤を除去し、樹脂を硬化させることによりソルダーレジスト層３６を形成する。ソルダーレジストを形成する樹脂は、通常は加熱することにより硬化する。このソルダーレジスト層３６を形成するための加熱硬化温度は、通常は９０〜１８０℃、好ましくは１２０〜１６０℃であり、この範囲内の温度に通常は１０分〜２時間保持することにより樹脂が硬化する。このソルダーレジストは、フォトソルダーレジストでもよく、フォトソルダーレジスト塗布、露光、現像と進めてパターンニングすることで形成してもよい。
【００２３】
こうしてソルダーレジスト層３６を形成した後、このソルダーレジスト層３６によって被覆されていない配線パターンの表面をメッキ処理する。
本発明で採用することができるメッキ処理方法としては、スズメッキ処理、ハンダメッキ処理、金メッキ処理、ニッケル-金メッキ処理などを挙げることができる。特に本発明では、通常は、電子部品に形成されているAl電極とデバイス側接続端子とを金線でワイヤーボンディングして電子部品を実装することから、ニッケル-金メッキ処理することが好ましい。このようなニッケル-金メッキ処理の場合、導電性箔から形成されている電極の表面に、ニッケルメッキ層および金メッキ層がこの順序で積層されるようにメッキ処理することが好ましい。さらに、ニッケルメッキ層の厚さを金メッキ層の厚さよりも厚くすることにより、例えば超音波などを用いた場合の金線のボンディングの信頼性（ボンダビリティー）が高くなる。このような金メッキあるいはニッケル金メッキは、通常電気メッキにより形成される。
【００２４】
このようにして接続端子にメッキ処理した後、このフィルムキャリアテープは、通常はスペーサ-を介して一旦リールに巻き取られる。
なお、本発明では、メッキ処理を少なくともデバイス側接続端子３４および外部接続端子３５の表面に施すが、本発明で製造されるフィルムキャリアには、通常は形成された配線パターンの短絡、断線などを調べるためのテストパット、電気メッキする場合には、メッキ用電極端子などが形成されるが、これらも導電体箔１４をエッチングすることにより形成されており、これらの表面もメッキ処理される。
【００２５】
このようにして絶縁フィルム１１の一方の面にデバイス側接続端子３４および外部接続端子３５を形成した後、絶縁フィルム１１の配線パターン２４が形成されていない面３１の表面に、実装する電子部品を仮固定するための熱硬化性弾性接着剤層５３を形成する。この熱硬化性弾性接着剤層５３の形成には、熱硬化性であってかつ弾性を有する接着剤を絶縁フィルム１１の配線パターン２４が形成されていない面３１にテープ状に予め賦形した熱硬化性弾性接着剤テープを使用するのが有利である。ここで使用することができる熱硬化性弾性接着剤テープとしては、例えば、図８に示すように、剥離用フィルム５２と保護フィルム５１との間に熱硬化性弾性接着剤層５３を形成した熱硬化性弾性接着剤テープ５０を挙げることができる。この熱硬化性弾性接着剤テープ５０を用いた熱硬化性弾性接着剤層５３の形成方法を図６に示す。
【００２６】
図６において、上述のようにして配線パターンが形成されたフィルムキャリアテープ１０は、テープが相互に接触しないようにセパレータ６１を介して巻き出しリール６２に巻き取られている。この巻き出しリール６２に巻き取られたフィルムキャリアテープ１０を、送りロール６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄ・・・などによりヒートローラ６５側に送り出す。なお、フィルムキャリアテープ１０と共に巻き出しリール６２に巻回されていたスペーサ-６１は、フィルムキャリアテープ１０の巻き出しに伴ってスペーサ-巻取りリール６４に巻き取られる。一方、剥離用フィルム５２と熱硬化性弾性接着剤層５３と保護フィルム５１とがこの順序で積層されている熱硬化性弾性接着剤テープ５０は、接着剤テープ巻き出しリール６６に巻回されており、この熱硬化性弾性接着剤テープ５０がヒートローラ６５に送りローラ６３ｅ、６３ｆ・・・などによって送り出される。この際に保護フィルム５１は、送りローラ６３ｇなどを介して保護フィルム巻取りリール６７に巻き取られる。従って、ヒートローラ６５に供給されたフィルムキャリアテープ１０の配線パターンが形成されていない面３１と熱硬化性弾性接着剤テープ５０の保護フィルム５１が剥離された熱硬化性弾性接着剤層５３とが、このヒートローラ６５の部分で対面する。ヒートローラ６５に供給されたフィルムキャリアテープ１０および熱硬化性弾性接着剤テープ５０は、ヒートローラ６５と受けローラ６８との間を通過する際に加熱加圧され圧着される。こうして熱硬化性弾性接着剤テープ５０が貼着されたフィルムキャリアテープのＸ１−Ｘ１断面図の例を図２(e)に、Ｘ３−Ｘ３断面図を図２(f)に示す。
【００２７】
この際のヒートローラの温度は、熱硬化性弾性接着剤が、フィルムキャリアテープ１０に接着した後、さらに電子部品を仮固定する接着力を残存させることができる程度に加熱する範囲内の温度に設定され、使用する熱硬化性弾性接着剤の種類によって異なるが、通常は２０〜２００℃、好ましくは１００〜１５０℃の範囲内の温度に設定される。また、このときのヒートローラ６５と受けロール６８とによってフィルムキャリアテープ１０に賦与される圧力は、線圧で通常は１〜５kg/cm、好ましくは２〜４kg/cmである。このような条件で熱硬化性弾性接着剤テープ５０をフィルムキャリアテープ１０に貼着することにより、この貼着されて形成された熱硬化性弾性接着剤層５３には再度の加熱・加圧による接着性が内在する。
【００２８】
こうして熱硬化性弾性接着剤層５３を形成したフィルムキャリアテープ１０は、次の工程でスリット８０を形成した後、巻取りリール６９に巻回されるが、熱硬化性弾性接着剤層５３を形成する際にこのフィルムキャリアテープ１０は、ヒートローラ６５によって加熱されていることから、巻き取られた状態では未だ加熱状態にある。仮にこのようなフィルムキャリアテープ１０をそのまま巻取りリール６９に巻き取ったとすると、図７に示すように、巻き芯側温度Temp.1と、巻き中側温度Temop.2と、巻き外側温度Temp.3とでは、温度条件が著しく相違する。この温度は巻き芯側温度Temp.1が最も高く、次いで巻き中側温度Temop.2、そして巻き外側温度Temp.3が最も低くなる。しかも、このようなフィルムキャリアテープ１０の長さは、数百ｍにも及ぶことがあり、熱硬化性弾性接着剤テープ５０をフィルムキャリアテープに貼着する工程だけでも数時間に及ぶことがある。従って、巻取りリール６９に巻回され始めの芯側のフィルムキャリアテープは高い温度で数時間保持されるのに対して、巻回終わりの巻き外側のフィルムキャリアテープは、こうした温度に保持される時間が非常に短くなる。
【００２９】
このような状態でフィルムフィルムキャリアテープを放置するリールの巻き芯側と巻き外側とでは、フィルムキャリアテープを保持する温度条件が著しく異なる。このようなフィルムキャリアテープにおいては、裏面に形成した熱硬化性弾性接着剤が最も耐熱性が低い。そして、上記のようにしてヒートローラを用いて加熱下に熱硬化性弾性接着剤をフィルムキャリアテープの裏面に積層してリールに巻回すると、熱硬化性弾性接着剤を貼着する際に加えた熱がリールに巻回されるまでには放熱しきれず、フィルムキャリアテープが熱い状態でリールに巻回することになる。そして、このようにして一旦リールに巻き取られると、フィルムキャリアテープからはさらに放熱しにくくなり、従って、巻き芯側のフィルムキャリアテープの温度Temp.1は、巻き外側のフィルムキャリアテープの温度Temp.3よりも高くなる傾向があり、巻き芯側のフィルムキャリアテープは、巻き外側フィルムキャリアテープよりも、こうした高温条件下に長時間晒されることになる。
【００３０】
この熱硬化性弾性接着剤層５３を形成する接着剤は、長時間高温条件下に晒されると熱劣化を起こして充分な接着性を示さないことがある。
このため上記のような耐熱性の低い粘着剤を加熱圧着する場合には、一般には加熱圧着長さを１０ｍ程度に区切って接着剤を塗布し、巻取りリールに巻回して放熱するのを待って次の１０ｍの塗布工程を行うという方法が採用されていた。しかしながら、こうした間欠的な接着剤の塗布によっても巻取りリールに巻回されたフィルムキャリアテープの温度が一定にはならない。また、このように間欠的に接着剤を塗布したのでは、フィルムキャリアテープの生産性が著しく低下する。
【００３１】
そこで、本発明では、図６に示すように、ヒートローラ６５で熱硬化性弾性接着剤テープ５１をフィルムキャリアテープ１０の配線パターンが形成されていない絶縁フィルムの面に加熱圧着した後、このフィルムキャリアテープ１０を急速に冷却する。具体的にはヒートローラ６５で熱硬化性弾性接着剤テープ５１とフィルムキャリアテープ１０とを加熱圧着した直後にこの複合テープにスポットクーラー７２から冷風を吹き付けてこのテープの温度を通常は２５℃以下、好ましくは２５℃〜２０℃に冷却する。このようにスポットクーラー７２を用いてヒートローラ６５で概略１００℃以上の温度に加熱されたテープを、２５℃以下に急速に冷却することにより、形成された熱硬化性弾性粘着剤層５３を構成する接着剤は、再度の加熱により接着性が発現する状態を保持する。ブリード量は、図５に示すように、上記のようにして製造したフィルムキャリアテープのデバイス側接続端子部分にデバイスに形成されているAl電極が露出するようにスリットを形成し、このスリットが形成されたフィルムキャリアをガラス基板に加熱圧着（温度：１２０℃、圧力（線圧）：１．５kg/cm）で圧着したときに、絶縁フィルムからスリット内部にはみ出した接着剤の平均幅Aである。本発明の方法によればこのブリード量が０．４mm以上、好ましくは０．５mm以上にすることができる。
【００３２】
このように熱硬化性弾性接着剤のブリード量を低減するために、スポットクーラーを使用して冷却する場合、上記のように急冷条件でスポットクーラーからの風量および温度に特に制限はないが、フィルムキャリアテープの被冷却面積１０cm2あたり、通常は、０．１〜１０m3／分、好ましくは１〜５m3／分程度の量の冷却空気を吹き付ける。このときの冷却空気の温度は、通常は１０〜３０℃、好ましくは１５〜２０℃である。
【００３３】
なお、こうして冷却して形成された熱硬化性弾性接着剤層５３の表面には、剥離用フィルム５２が貼着されており、電子部品を仮固定するまでの間この熱硬化性弾性接着剤層５３の表面を保護している。
こうして裏面に熱硬化性弾性接着剤層５３を形成し、次いでこのフィルムキャリアテープ１０を急速に冷却した後、本発明の方法ではデバイス側接続端子の部分に熱硬化性弾性接着剤層５３が設けられた側から電子部品を当接したときに、電子部品に形成されたAl電極が露出してフィルムキャリアの表面に形成されているデバイス側接続端子とワイヤーボンディング可能に接続ができるようにスリットを形成する。
【００３４】
即ち、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では、上述のように、配線パターン２４を形成し、ソルダーレジストを塗布した後、ソルダーレジストにより被覆されていない配線パターン２４（主として、デバイス側接続端子、外部端子、テストパットなど）をメッキ処理するが、ワイヤーボンディングに好適な金メッキ、ニッケル-金メッキなどは、電解メッキにより形成することが好ましい。このような電気メッキにより配線パターンの表面をメッキ処理する場合、メッキしようとする配線パターン全体に電流を流す必要があり、このために通常は、スプロケットホール２３，２３の内側に長さ方向に沿って連続したメッキ用電極８１、８１を使用する。このメッキ用電極８１，８１は、デバイス側接続端子３４，３４，・・・と接続するように絶縁フィルム１１表面を内方向に屈曲して延設されて、デバイス側接続端子３４，３４，３４・・・と接合している。このメッキ用電極８１に電流を流しながらメッキ液と接触することにより、デバイス側接続端子３４，３４，３４・・・、外部接続端子３６，３６,・・・に必要な電流を流し表面にメッキ層（図示なし）が形成される。こうしてメッキ層が形成された後のメッキ用電極８１は、電子部品の実装には不要であり、さらにメッキ用電極８１の両側に接合しているデバイス側接続端子３４は電気的に絶縁する必要がある。即ち、接合端子に例えば金メッキを施すためには、メッキしようとする金属部分に電流を流すために図２(e)のＸ１−Ｘ１断面図に示すように、両側縁部に形成されているスプロケットホール２３，２３の内側にメッキ用電極８１，８１を形成し、このメッキ用電極８１，８１は、図２(f)のＸ３−Ｘ３断面図に示されるように、フィルムの内側に延設され、デバイス側接続端子３４と接続して、デバイス側接続端子３４および外部接続端子３５にメッキすることができる。しかしながら、メッキ工程終了後は、これらのデバイス側接続端子３４，３４・・・および外部接続端子３５，３５・・・は、それぞれ電気的に独立していることが必要になり、従って、メッキ工程終了後には、図２(f)に示すデバイス側接続端子３４，３４・・・を連結するメッキ用電極８１とデバイス側接続端子３４，３４・・・とを切断する必要がある。
【００３５】
そこで、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では、図２(g)に示すように、デバイス側接続端子３４，３４，３４・・・と接続しているメッキ用電極８１の部分に、搭載されるデバイスの表面に形成されたAl電極８３がデバイス側接続端子３４,３４,３４・・・と、導電性金属線９０とワイヤーボンディング可能なように露出するスリット８０を形成する。このスリット８０を形成することにより、対峙するスリットの縁部に形成されているデバイス側接続端子３４,３４,３４・・・が絶縁されると共に、スリット８０の同一縁部にある隣接するデバイス側接続端子３４,３４,３４・・・も電気的に独立する。
【００３６】
形成するスリットは、実装が予定されるデバイスに形成されているバンプ端子８３がワイヤーボンディング可能に露出するスリット幅を有しており、通常は０．１〜２．０mm、好ましくは０．３〜１．０mmである。このような幅のスリットを形成することにより、デバイス側接続端子３４，３４・・・とメッキ用電極との接続も解消され、形成されるスリット８０の同一の縁部に形成され、隣接するデバイス側接続端子３４，３４・・・も電気的に相互に独立する。
【００３７】
なお、このスリット８０は、メッキ用電極８１および絶縁フィルム１１は勿論、熱硬化性弾性接着剤層５３とその表面にある保護フィルム５２をも貫通するように形成される。
このようなスリット８０は、パンチング、レーザーによる穿孔など種々の方法により形成することができるが、このフィルムキャリアテープが異なる素材からなる多層積層体であることから、これらの素材の影響を受けにくいパンチングにより形成することが好ましい。
【００３８】
図６には、フィルムキャリアテープを急冷するスポットクーラー７２よりもテープ流れ方向下流に、パンチ駆動装置８６によって上下するパンチ８７および支持台８５からなるスリット形成装置８８が配置されている。このスリット形成装置８８には、例えば光学的位置合わせ手段（図示なし）などの位置合わせ装置が備えられており、この位置合わせ手段と連動しており、パンチ８７がパンチ駆動装置８６により上下に駆動されて、所定の位置にスリットを形成することができるようにされている。
【００３９】
本発明でパンチングによりスリットを形成する場合、形成しようとするスリット幅（１００％）に対して、通常は８５〜１０５％の範囲内、好ましくは９０〜１００％の範囲内の幅を有するパンチを用いる。即ち、このパンチングによりスリットを形成する部分で、配線パターンが形成されている部分は、少なくとも、メッキ層／導電体箔／接着剤層／絶縁フィルム／熱硬化性弾性接着剤層／保護フィルムの６層構造を有しており、上方からパンチを押し下げてスリットを形成する際にパンチの移動に伴って導電体箔（端子）、接着剤層を形成する接着成分などが、スリット内に引出されることがあり、例えばパンチの移動に伴ってスリット内に接着成分が引出され、この接着成分などによってデバイスに形成されたAl電極が汚染されたり、ワイヤーボンディングの際の障害になることがある。このようなフィルムキャリアテープ形成層から層構成成分をスリット内に引出さないようにパンチングする際には形成しようとするスリットの幅とこのスリットを形成するパンチの幅を上記の範囲内に設定することが好ましい。具体的には、スリットの幅が、通常０．１〜２．０mm、好ましくは０．３〜１．０mmの範囲内にある場合、従って、こうしたスリットを形成するためのパンチとしては、形成しようとするスリット幅よりも０〜５０μm、好ましくは０〜１０μｍ狭い幅のパンチの使用が望ましい。こうした幅に選定したパンチを用いてスリットを形成することにより、スリットの壁面（切断面）が整った層状になり、後の工程でデバイスをボンディングする際のボンディング不良が発生しにくくなる。
【００４０】
しかも本発明の方法では、通常、このスリットを形成する際には、フィルムキャリアテープは急冷されほぼ室温付近の温度になっていることから、スリットを形成するパンチに接着剤などが付着しにくくなりパンチの洗浄を頻繁に行う必要がなくなり、連続してスリットを形成することができる。
なお、電気メッキの際には、上記のようにデバイス側接続端子３４側にメッキ用電極８１を形成するほかに、あるいは、こうしたデバイス側接続端子３４側に形成されるメッキ用電極８１と共に、多数形成されるフィルムキャリアの隣接するフィルムキャリアの境界部分にメッキ用電極（図示なし）を形成して、外部接続端子３５とこのメッキ用電極とを接続する方法もあり、このように外部接続端子３５の外側にメッキ用電極を形成した場合にも通常はこのスリット工程で、メッキ用電極と外部接続端子３５との接続を遮断する。なお、このスリットには通常はデバイス側接続端子３４が形成されている。
【００４１】
こうしてスリット８０などが形成されたフィルムキャリアテープは、送りローラ６３ｉなどによって巻取りリール６９側に移送される。
巻取りリール６９には、フィルムキャリアテープと共に巻回されるスペーサ-がスペーサ-巻出しリール７０から供給され、巻取りリール６９にフィルムキャリアテープとスペーサ-とが交互に層状になって巻き取られる。なお、ここで使用されるスペーサ-は、フィルムキャリアテープとほぼ同等もしくはやや広めの幅を有すると共に両縁部に凹凸が形成された合成樹脂フィルムからなり、巻取りリール６９に巻回されたフィルムキャリアテープが相互に接触せず、且つフィルムキャリアテープ間に空間を形成して空気の流通を可能にしている。
【００４２】
そして、本発明の方法で製造され、巻取りリールに巻き取られたフィルムキャリアテープは、熱硬化性弾性接着剤層を形成直後に急冷されていることから、巻き芯側温度Temp.1と、巻き中側温度Temp2と、巻き外側温度Temp3とに大きな差がなく、巻き芯側温度Temp.1と、巻き中側温度Temp2と、巻き外側温度Temp3との最大温度差は通常は５℃以下、好ましくは２℃以下である。従って、巻取りリール６９において、巻き芯側のフィルムキャリアテープが巻き外側のフィルムキャリアテープよりも高温に長時間保持され熱劣化することがなく、全体として均一なフィルムキャリアテープを連続して製造することができる。
【００４３】
こうして本発明の方法により形成されたフィルムキャリアテープは、ＣＳＰ、ＢＧＡ、ＦＣなど、外部接続端子が形成されている領域とほぼ同等の大きさの電子部品を実装するために使用される。
図３および図４に示すように、上記のようにして製造されたフィルムキャリアテープの熱硬化性弾性接着剤層５３の表面に貼着されている保護フィルムを剥離し、スリット８０に対応する位置に電極が形成された電子部品をフィルムキャリアの裏面から当接して加熱・加圧してフィルムキャリアと電子部品とを接着させて仮固定する。このときの加熱温度は、使用される熱硬化性弾性接着剤によっても異なるが、通常は９０〜１８０℃、好ましくは１３０〜１７０℃であり、電子部品およびフィルムキャリアが破損しない程度の圧力をかけて電子部品とフィルムキャリアとを接着させる。
【００４４】
こうしてフィルムキャリアと電子部品とを接着する接着剤は、接着後も弾性を有している。この加熱硬化性弾性接着剤を用いてデバイスを加熱圧着した後の接着剤の体積弾性率は、通常は５０〜９００MPa／35℃、好ましくは５００〜８００MPa／35℃である。
この弾性によって、フィルムキャリアと電子部品との熱膨張係数の差などによって生ずる歪は、この熱硬化性弾性接着剤によって緩和されるので、生じた歪によって電極近傍の配線が断線するといった不良品の発生率を低減することができる。
【００４５】
こうして電子部品をフィルムキャリアの裏面に仮固定した後、スリットからのぞいている電子部品のAl電極８３と、フィルムキャリアのスリットの縁部に形成されているデバイス側接続端子３４とをワイヤーボンディングする。このワイヤーボンディングには、金線、金合金線、アルミニウム線などの導電性金属線９０が使用される。ワイヤーボンディングには、熱および／または超音波などを用いたボンディング装置のように、通常のワイヤーボンディングに使用される装置を用いることができる。
【００４６】
こうしてワイヤーボンディイングにより電子部品をフィルムキャリアに実装した後、必要により封止樹脂などにより両者を一体化する。
こうして本発明の方法で製造されたフィルムキャリアに電子部品を実装することにより、外部接続端子の形成面積と電子部品の占有する面積とがほぼ同一になり、電子部品の実装密度が、例えば電子部品をデバイスホール内に配置し、このデバイスホール内にインナーリードを延設して実装する従来の電子部品実装用フィルムキャリアテープ（例：ＴＡＢテープ）の実装密度の数倍あるいは１０倍以上になる。
【００４７】
【発明の効果】
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、搭載される電子部品の大きさに略対応した大きさの絶縁フィルムの対応表面のほぼ全面に多数の外部接続端子が形成されたフィルムキャリアをテープ状に多数連続的に製造する方法であって、配線パターンが形成されている絶縁フィルムの面の反対の面に電子部品を仮固定するために弾性接着剤層を形成すると共に、この弾性接着剤層によって裏面に固定された電子部品の電極と、フィルムキャリアの表面に形成された配線パターンのデバイス側接続端子とが主としてワイヤーボンディングにより接続可能なように、電子部品の電極形成部に対応する位置にスリットを形成する。そして、弾性接着剤を絶縁フィルムに加熱圧着した後、このフィルムを室温付近にまで急速に冷却する。このように裏面に弾性接着剤を加熱圧着した後急速に冷却することによって、最初に製造されたリールの巻き芯側に巻回されたフィルムキャリアと、最後に製造されリールの巻き外側に巻回されたフィルムキャリアとを同一の温度条件でリールに巻回することができる。従って、リールの巻き芯側に巻回された最初に製造されたフィルムキャリアがリールに巻回されている間の熱的な特性変化を防止することができる。
【００４８】
特に裏面に形成された弾性接着剤が熱変化し貼着強度を低下させることがなく固定できる。
また、裏面に弾性接着剤層を形成直後に急速に冷却するのでリールに巻回して放熱させる必要がないので、弾性接着剤層を連続的に形成することができ、フィルムキャリアテープの製造に要する時間を著しく短縮することができる。また、数百メートルにも及ぶフィルムキャリアテープのいずれの位置のフィルムキャリアも同一の特性を有する。
【００４９】
さらに、本発明の方法では、端子部分に電気メッキを施す際に必要になるメッキ用端子をスリットを形成する際に同時に撤去することができるので、フィルムキャリアテープの製造工程が簡素化される。
また、本発明の方法で得られたフィルムキャリアには、実装する電子部品の面積と同等の面積に多数の外部接続端子が形成されているので、このフィルムキャリアを用いることにより、電子機器に電子部品を高密度で実装することができる。
【００５０】
【実施例】
次に本発明の実施例を示して本発明の方法をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００５１】
【実施例１】
図１に示すように、ポリイミドフィルムからなる絶縁フィルムを用いて実装する電子部品とほぼ同じ大きさのフィルムキャリアが2個並列に多数個形成された幅３５mm、長さ１００mのフィルムキャリアテープを以下のようにして製造した。
【００５２】
両側縁部にスプロケットホールをパンチングにより形成した厚さ７５μmのポリイミドフィルム（商品名：ユーピレックスS、宇部興産（株）製）の表面にエポキシ系接着剤を用いて厚さ１５μmの電解銅箔を貼着した。
次いで、この電解銅箔の表面にフォトレジストを塗布し、このフォトレジストに図１に示すような所定のパターンを露光・現像し、このフォトレジストをマスキング材としてエッチングにより配線パターンを形成し、配線パターン形成後、アルカリ洗浄してマスキング材であるフォトレジストを除去した。
【００５３】
こうして配線パターンを形成した後、外部接続端子、デバイス側接続端子、メッキ用端子、テストパットなどを除く配線パターン上にソルダーレジストを塗布し、硬化させた。このソルダーレジストの硬化後の平均厚さは、２５μｍである。形成された配線パターンは、デバイス側接続端子を相互に接続するように後の工程でスリットを形成する位置にメッキ端子が延設されている。
【００５４】
次いで、メッキ用電極を陰極として、外部接続端子、デバイス側接続端子、メッキ用端子、テストパットなどの金属露出面に下地メッキ層として平均厚さ２μｍのニッケルメッキ層を形成した後、このニッケルメッキ層の表面に平均厚さ０．５μｍの金メッキ層を形成し、このフィルムキャリアテープを両縁部に凹凸が形成されたポリエチレンテレフタレートからなるスペーサ-フィルムと共にリールに巻き取った。
【００５５】
これとは別に、厚さ２５μmの２枚のポリエチレンテレフタレートフィルムの間にエポキシ樹脂からなる熱硬化性弾性接着剤（日立化成（株）製、商品名：HS-202）をサンドイッチして、幅２９mmの熱硬化性弾性接着剤テープを製造した。この接着剤は、硬化前には９００MPa／35℃の弾性率を有しており、加熱硬化後は８００MPa／35℃の弾性率を有している。
【００５６】
上記のようにして得られたフィルムキャリアテープを図６に示すように巻き出しリールからヒートローラに供給すると共に、このヒートローラに、上記熱硬化性弾性接着剤テープ（一方の面のポリエチレンテレフタレートフィルム（保護フィルム）を剥離したもの）をヒートローラに供給し、フィルムキャリアテープの配線パターンが形成されていない面（裏面）と熱硬化性接着剤テープの接着剤面とを加圧（線圧：３．０kg/cm）しながら加熱下に接触させてフィルムキャリアテープの裏面に熱硬化性接着剤層を連続的に形成した。上記ヒートローラは１５０℃に加熱されており、このヒートローラを通過した直後のフィルムキャリアテープの温度は、１３０〜１４０℃である。
【００５７】
こうしてヒートローラを通過して裏面に熱硬化性接着剤層が貼着されたフィルムキャリアテープに１９.６℃の冷気をフィルムキャリアテープ１０cm2あたり１m3／分の量で冷気供給量を有するスポットクーラーを用いて、フィルムキャリアテープを２４.５℃に一気に冷却した。
次いで、この冷却されたフィルムキャリアテープのデバイス側接続端子側に形成されているメッキ用電極を切除するようにデバイス側接続端子間に幅０．６mm、長さ１０mmのスリットを形成した。このスリットの形成には、形成されるスリット幅０．６mmに対して１００％幅を有するパンチを使用した。
【００５８】
こうしてスリットが形成されたフィルムキャリアテープを巻取りリールにスペーサ-を介して巻き取った。
こうして長さ１００mのフィルムキャリアテープの裏面に熱硬化性接着剤層を形成すると共に、スリットを形成する工程を連続して行った。この工程に要した時間は０．５時間であった。
【００５９】
巻取りリールに巻回したフィルムキャリアテープについて巻き芯側、巻き中側、巻き外側の温度を測定したが、いずれも２５℃であり、この巻取りリールに巻かれたフィルムキャリアテープに蓄熱はされていなかった。
このフィルムキャリアテープを製造した後、巻き芯側のフィルムキャリア、巻き中側（巻き始めから約５０ｍの位置）のフィルムキャリアおよび巻き外側（巻き始めから約１００ｍの位置）のフィルムキャリアを試験用のサンプルとして切り出した。この切り出したサンプルを図５に示すようにガラス基板の表面に１２０℃に加熱して１．５kg/cm2の圧力で接着させ、スリット内側にはみ出した熱硬化性接着剤のブリード量Aを測定した。このときの室温は２４℃、湿度は６０％である。このブリード量Aの測定は、フィルムキャリアテープを製造した直後に行った。結果を表１に示す。
【００６０】
また、上記のようにして巻取りリールに巻回された状態でフィルムキャリアテープを２４℃で４８時間保持した後、同様にして巻き外側、巻き中側、巻き浸側のフィルムキャリアテープについて同様にしてブリード量Aを測定した。結果を表１に併せて記載する。
【００６１】
【表１】
【００６２】
スポットクーラーで急冷しないフィルムキャリアテープを巻取りリールに巻回して４８時間放置すると、熱いままで巻回したフィルムキャリアテープが巻回されることから、リールに巻かれた状態で、巻き芯側のフィルムキャリアテープと、巻き外側フィルムキャリアテープにおける熱による接着剤の特性変化が生じ、リールに巻かれている位置によって製造直後のブリード量と４８時間放置した後のブリード量との差が非常に大きくなる。これに対して、スポットクーラーを用いて急冷したフィルムキャリアテープでは、上記表１に示すように製造直後のブリード量と４８時間経過後のブリード量との差が、フィルムキャリアテープの巻かれている位置によっては大きくは変化しない。ブリード量の測定値には±３０μmの測定誤差があり、製造直後、４８時間後とも、ほぼ同じブリード量を示していることがわかる。
【００６３】
なお、スポットクーラーを使用しない場合、例えば１０m程度に区切って熱硬化性弾性接着剤層を形成し、巻取りリールに巻回して放熱させた後、次の１０mについて熱硬化性弾性接着剤層を形成するという操作を繰返し行うことにより、巻取りリールに巻回されることによる熱的特性変化はある程度改善されるが、例えば上記のように１００mのフィルムキャリアテープを製造するのに要する時間は、スポットクーラーなどで急冷しながら連続してフィルムキャリアテープを製造する場合の５〜８倍であり、工程管理が煩雑になるとともに、得られるフィルムキャリアのコストが著しく上昇する。
【００６４】
[電子部品の実装]
上記のようにして形成されたフィルムキャリアテープに、スリットに対応する位置に電極が形成された電子部品を、熱硬化性弾性接着剤を用いて仮固定し、スリットに露出した電子部品のAl電極と、スリットの縁部に形成されたデバイス側接続端子とを金線を用いてワイヤーボンディングした。
【００６５】
１０mごとに間欠的に熱硬化性弾性接着剤を貼着したフィルムキャリアテープについて同様にブリード量を測定してリールにおける巻取り位置によるブリード量の経時変化を比較すると、スポットクーラーにより急冷しながら熱硬化性弾性接着剤を１００mを連続して貼着してした場合とほぼ同等のブリードの経時変化量となるが、製造に要する時間は約６倍程度になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の方法により製造される電子部品実装用フィルムキャリアテープの例を模式的に示す平面図である。
【図２】図２は、本発明の方法の各工程におけるフィルムキャリアテープの断面の例を模式的に示す図である。
【図３】図３は、本発明の方法により製造された電子部品実装用フィルムキャリアテープに電子部品を実装した例を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の方法により製造された電子部品実装用フィルムキャリアテープに電子部品を実装した例を模式的に示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の方法により製造された電子部品実装用フィルムキャリアテープにおけるブリード量を測定する方法を説明するための断面図である。
【図６】図6は、本発明の方法により電子部品実装用フィルムキャリアテープを製造する際の熱硬化性弾性接着剤層を形成する工程およびスリットを形成する工程を説明するための図である。
【図７】図７は、本発明の方法により製造された電子部品実装用フィルムキャリアテープを巻取りリールに巻回した状態を示す図である。
【図８】図８は、本発明の方法で使用される熱硬化性弾性接着剤テープの例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０・・・電子部品実装用フィルムキャリアテープ
１１・・・絶縁フィルム
１２・・・接着剤
１４・・・導電性金属箔
１５・・・ベースフィルム
１６・・・フォトレジスト
１７・・・マスキング材
２３・・・スプロケットホール
２４・・・配線パターン
３１・・・配線パターンが形成されていない面
６８・・・受けローラ
６９・・・巻取りリール
７０・・・スペーサ-巻き出しリール
７２・・・スポットクーラー
８０・・・スリット
８１・・・メッキ用電極
８３・・・Al電極
８５・・・支持台
８６・・・パンチ駆動装置
８７・・・パンチ
８８・・・スリット形成装置
９０・・・導電性金属線
【発明の技術分野】
本発明は、CSP(Chip Scale Package)、ＢＧＡ(Ball Grid Array)、μ-ＢＧＡ(μ-Ball Grid Array)、ＦＣ(Flip Chip)などのように搭載される電子部品とほぼ同等のサイズであるフィルムキャリアをテープ状に連続的に多数製造する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
近年の電子機器の軽量短小化に伴って、電子部品をより高い密度で実装すると共に、電子部品の実装の信頼性を向上させるために、実装する電子部品の大きさに略対応した大きさのフィルムキャリアの全面に外部接続端子を配置したCSP(Chip Scale Package)、ＢＧＡ(Ball Grid Array) μ-BGA(μ-Ball Grid Array)などが使用頻度が高くなってきている。このようなCSPあるいはBGAなどは、従来のデバイスホール内に電子部品に形成されているバンプ電極とギャングボンディングする従来のTABテープ（Tape Automated Bonding Tape）と比較すると、電子部品の実装用フィルムキャリアテープを小さくすることができることから、電子部品の実装密度を向上させることができるとの利点がある。
【０００３】
しかしながら、これらのCSPあるいはBGAに電子部品を実装する際には、実装しようとする電子部品を一旦フィルムキャリアに貼着した後、電子部品のAl電極とフィルムキャリアのデバイス側接続端子とを接続する方法が一般に採用されており、この電子部品を仮固定する接着剤は耐熱性が低いことから、接着剤層を形成する際の加熱、電子部品を実装する際の加熱などによってこの接着剤が熱劣化することがあり、充分な接着強度が発現しないことがある。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、CSPあるいはBGAなどのような実装される電子部品とフィルムキャリアとが略同一の大きさを有し、フィルムキャリアの全面に多数の外部接続端子が形成されている電子部品実装用フィルムキャリアテープを製造する方法であって、電子部品とフィルムキャリアとを高い信頼性で電気的に接続することが可能な電子部品実装用フィルムキャリアテープを効率よく製造する方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【発明の概要】
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、搭載される電子部品の大きさに略対応した大きさの絶縁フィルムの対応表面のほぼ全面に多数の外部接続端子を形成すると共に、該外部接続端子と接続しているデバイス側接続端子を形成したフィルムキャリアをテープ状に多数連続的に製造する方法であって、上記絶縁フィルムの一方の面に積層された導電体箔を所望のパターンにエッチングして配線パターンを形成した後、外部接続端子およびデバイス側接続端子を除く該配線パターンの表面にソルダーレジスト層を形成すると共に、該ソルダーレジスト層が形成されていない外部接続端子およびデバイス側接続端子の表面をメッキ処理し、さらに該配線パターンが形成されていない側の絶縁フィルムの表面に電子部品を仮固定するための熱硬化性弾性接着剤層を熱硬化性弾性接着剤フィルムを加熱加圧して圧着することにより形成し、さらに該熱硬化性弾性接着剤フィルムを、巻取りリールに巻回された直後の電子部品実装フィルムキャリアテープの巻き芯部分の温度と該電子部品実装フィルムキャリアテープの巻回終端部の温度差が５℃以下になるように急速に冷却すると共に、該熱硬化性弾性接着剤層が形成されている絶縁フィルム側から電子部品を当接した際に該電子部品に形成されているAl電極が露出してデバイス側接続端子と接合できるように、該フィルムキャリアにスリットを形成することを特徴としている。
【０００６】
そして、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では、上記絶縁フィルムの配線パターンが形成されていない面に、熱硬化性弾性接着剤層を形成し、該熱硬化性弾性接着剤を室温付近にまで急速に冷却した後に、所定のリールに巻回することが好ましい。
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は、CSPあるいはBGAなどのような電子部品とほぼ同じ大きさであって、実装される電子部品が当接する絶縁フィルムの面と反対の面全体にわたって多数の外部接続端子が形成されているフィルムキャリアを多数連続的に製造する方法である。
【０００７】
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、電子部品とフィルムキャリアとを仮固定する際の加熱によって、電子部品固定用の接着剤が劣化し接着力が低下するのを防止できるので、電子部品を確実にフィルムキャリアに実装することができる。
特に熱硬化性弾性接着剤層を熱時形成した後、急冷することにより、１０ｍ以上の長さで熱硬化性弾性接着剤層を連続的に形成することができ、こうして連続して熱硬化性弾性接着剤層を形成しても、この接着剤層を形成する際の加熱によって接着剤が熱劣化することがない。
【０００８】
【発明の具体的説明】
次に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ついて具体的に説明する。
図１は、本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープの例を模式的に示す平面図であり、図２は、このフィルムキャリアテープの製造工程によって得られるテープの断面を模式的に示す断面図であり、図２(a)〜(d)は図１におけるX2−X2断面図、図２(e)は図１におけるX1−X1断面図、図２(f)および(g)は図１におけるX3−X3断面図であり、図３(X3−X3断面図)および図４は本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープに電子部品を実装した状態の例を模式的に示す断面図である。また、図５は、本発明の製造方法により得られる電子部品実装用フィルムキャリアテープにおける接着剤のブリード量を測定する方法を示す説明図である。なお、本発明において、同一の部材には同一の付番を賦してある。
【０００９】
本発明の方法により製造される電子部品実装用フィルムキャリアテープは、図１に示すように、搭載される電子部品の大きさに略対応した大きさの絶縁フィルムの対応表面のほぼ全面に多数の外部接続端子３５が形成されていると共に、この外部接続端子と接続しているデバイス側接続端子３４が形成されているフィルムキャリアが連続して多数形成されテープ状に多数形成されているテープである。こうした電子部品実装用フィルムキャリアテープとしては、例えばCSP(Chip Scale Package)実装用フィルムキャリアテープ、ＢＧＡ(Ball Grid Array) 実装用フィルムキャリアテープ、μ-BGA（μ-Ball Grid Array）実装用フィルムキャリアテープおよびＦＣ(Flip Chip) 実装用フィルムキャリアテープなどを挙げることができる。
【００１０】
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では、図２(a)に示すように、まず、絶縁フィルム１１の一方の面に導電体箔１４を積層する。
ここで使用される絶縁フィルム１１は、可撓性を有すると共に、エッチングする際に酸などと接触することからこうした薬品に侵されない耐薬品性、および、ボンディングする際の加熱によっても変質しないような耐熱性を有している。このような絶縁フィルム１１を形成する素材の例としては、ポリエステル、ポリアミドおよびポリイミドなどを挙げることができる。特に本発明ではポリイミドからなるフィルムを用いることが好ましい。
【００１１】
絶縁フィルム１１を構成するポリイミドフィルムの例としては、ピロメリット酸２無水物と芳香族ジアミンとから合成される全芳香族ポリイミド、ビフェニルテトラカルボン酸２無水物と芳香族ジアミンとから合成されるビフェニル骨格を有する全芳香族ポリイミドを挙げることができる。特に本発明ではビフェニル骨格を有する全芳香族ポリイミド（例；商品名：ユーピレックスS、宇部興産（株）製）が好ましく使用される。このような絶縁フィルム１１の厚さは、通常は２５〜１２５μm、好ましくは２５〜７５μmの範囲内にある。
【００１２】
本発明で使用する絶縁フィルム１１の長さ方向の両縁部に所定の間隔で多数のスプロケットホール２３を形成する。このスプロケットホール２３はパンチングなどにより形成することができる。
上記のような絶縁フィルム１１の一方の表面には導電体箔１４が積層されている。絶縁フィルム１１と導電体箔１４とは接着剤層１２を介して積層することもできるし、また、このような接着剤を用いることなく積層することもできる。
【００１３】
本発明で使用される導電体箔は、導電性を有し、厚さが通常は６〜１５０μｍ、好ましくは６〜７５μmの範囲内、特に好ましく８〜７５μｍ、さらに好ましくは８〜５０μｍの範囲内にある金属箔を使用することができる。具体的には、この導電性金属箔の例としては、銅箔、アルミニウム箔などを挙げることができる。ここで使用される銅箔には、電解銅箔と圧延銅箔とがあるが、エッチング特性、操作性などを考慮すると電解銅箔を使用することが好ましい。
【００１４】
また、上記のような厚さの金属箔１４を直接絶縁フィルム１１に積層する代わりに、非常に薄い金属箔（例えば６μm未満の金属箔）を絶縁フィルム１１に積層し、この積層された極薄金属箔表面に、例えば蒸着法あるいはメッキ法等によって金属を析出させて導電性金属層を形成することもできる。さらに、このような蒸着法あるいはメッキ法などにより金属層を形成する場合に、絶縁フィルム１１表面に、直接金属を析出させて所望の厚さの金属層（金属メッキ層、金属蒸着層など）を形成しても良い。
【００１５】
なお、この導電体箔１４は、絶縁フィルム１１の長さ方向の縁部近傍に多数連続して形成されたスプロケットホール２３,２３の間の絶縁フィルム１１の表面に貼着あるいは積層される。
また、上記のような導電体箔を接着剤層１２を介して貼着する場合に、使用される接着剤の例としては、エポキシ系接着剤、ポリイミド系接着剤およびフェノール系接着剤を挙げることができる。このような接着剤は、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂などで変性されていてもよく、またエポキシ樹脂自体がゴム変性されていてもよい。このような接着剤で形成される接着剤層１２の厚さは、通常は８〜２３μm、好ましくは１０〜２１μmの範囲内にある。このような接着剤は、絶縁フィルム１１の表面に塗布しても良いし、また導電性箔１４の表面に接着剤を塗布しても良い。また、絶縁フィルム１１を形成する樹脂と同等の樹脂あるいはその前駆体を用いて導電性箔１４を積層することもできる。
【００１６】
本発明では、上記のような絶縁フィルム１１に金属からなる層（金属箔層、金属メッキ層、金属蒸着層あるいはこれらの複合金属層など）を積層してベースフィルム１５を製造する。
次いで、図２(b)に示すように、この積層された導電体箔１４の表面にフォトレジスト１６を塗布する。そして、図２(c)に示すように、このフォトレジスト１６に所定のパターンを焼き付けて、不要のフォトレジストを除去してベースフィルムの導電体箔１４の表面に所定のパターンを形成し、このフォトレジスト１６からなるパターンをマスキング材１７として、導電体箔１４をエッチングする。
【００１７】
即ち、ベースフィルム１５の導電体箔１４表面に、フィトレジスト１６を塗布し、所定のパターンを露光して焼き付けして、水性媒体に可溶な部分と不溶な部分とを形成し、可溶部を水性媒体などで除去することにより、不溶性フォトレジストからなるマスキング材１７を導電体箔１４表面に形成することができる。なお、ここで不溶性フォトレジストからなるマスキング材１７は、露光することにより硬化するフォトレジストから形成されていてもよいし、また、逆に、露光することにより水性媒体などの特定の溶媒に溶解可能となるフォトレジストを用いて露光した後、特定の溶媒により可溶化された部分のフォトレジストを除去することによって形成することもできる。
【００１８】
こうしてフォトレジストによりマスキングされたベースフィルム１５を、エッチング液と接触させることにより、マスキングされていない部分の導電体箔１４は溶出して、マスキングされた部分の導電体箔１４が絶縁フィルム１１上に残り、絶縁フィルム１１上に溶出しなかった導電体箔（あるいは金属層）１４からなる配線パターン２４が形成される。ここでエッチング液としては通常使用されている例えば酸性エッチング液を用いることができる。
【００１９】
なお、このようにしてエッチングした後のマスキング材１７（不溶性フォトレジスト）は、例えばアルカリ洗浄液で洗浄することにより除去することができる。
図２(d)に示すように、導電体箔１４をエッチングして配線パターン２４を形成した後、この配線パターン２４の表面に、図１に付番３４で示すデバイス側接続端子、付番３５で示す外部接続端子などを残して、露出している配線パターン２４を保護するためにソルダーレジスト３６を塗布する。
【００２０】
本発明で使用されるソルダーレジスト塗布液は、硬化性樹脂が有機溶媒に溶解若しくは分散された比較的高粘度の塗布液である。
このようなソルダーレジスト塗布液中に含有される硬化性樹脂の例としては、エポキシ系樹脂、エポキシ系樹脂のエラストマー変性物、ウレタン樹脂、ウレタン樹脂のエラストマー変性物、ポリイミド樹脂、ポリイミド樹脂のエラストマー変性物およびアクリル樹脂を挙げることができる。特にエラストマー変性物を使用することが好ましい。このようなソルダーレジスト塗布液中には、上記のような樹脂成分の他に、硬化促進剤、充填剤、添加剤、チキソ剤および溶剤等、通常ソルダーレジスト塗布液に添加される物質を添加することができる。さらに、ソルダーレジスト層の可撓性等の特性を向上させるために、ゴム微粒子のような弾性を有する微粒子などを配合することも可能である。
【００２１】
このようなソルダーレジスト塗布液は、スクリーン印刷技術を利用して塗布することができる。ソルダーレジスト塗布液は、デバイス側接続端子３４、外部接続端子３５など、次の工程で通常メッキ処理される部分を除いて塗布される。
このようなソルダーレジスト３６の塗布平均厚さは、通常は１〜８０μｍ、好ましくは５〜５０μｍの範囲内にある。
【００２２】
こうしてソルダーレジスト塗布液を塗布した後、溶剤を除去し、樹脂を硬化させることによりソルダーレジスト層３６を形成する。ソルダーレジストを形成する樹脂は、通常は加熱することにより硬化する。このソルダーレジスト層３６を形成するための加熱硬化温度は、通常は９０〜１８０℃、好ましくは１２０〜１６０℃であり、この範囲内の温度に通常は１０分〜２時間保持することにより樹脂が硬化する。このソルダーレジストは、フォトソルダーレジストでもよく、フォトソルダーレジスト塗布、露光、現像と進めてパターンニングすることで形成してもよい。
【００２３】
こうしてソルダーレジスト層３６を形成した後、このソルダーレジスト層３６によって被覆されていない配線パターンの表面をメッキ処理する。
本発明で採用することができるメッキ処理方法としては、スズメッキ処理、ハンダメッキ処理、金メッキ処理、ニッケル-金メッキ処理などを挙げることができる。特に本発明では、通常は、電子部品に形成されているAl電極とデバイス側接続端子とを金線でワイヤーボンディングして電子部品を実装することから、ニッケル-金メッキ処理することが好ましい。このようなニッケル-金メッキ処理の場合、導電性箔から形成されている電極の表面に、ニッケルメッキ層および金メッキ層がこの順序で積層されるようにメッキ処理することが好ましい。さらに、ニッケルメッキ層の厚さを金メッキ層の厚さよりも厚くすることにより、例えば超音波などを用いた場合の金線のボンディングの信頼性（ボンダビリティー）が高くなる。このような金メッキあるいはニッケル金メッキは、通常電気メッキにより形成される。
【００２４】
このようにして接続端子にメッキ処理した後、このフィルムキャリアテープは、通常はスペーサ-を介して一旦リールに巻き取られる。
なお、本発明では、メッキ処理を少なくともデバイス側接続端子３４および外部接続端子３５の表面に施すが、本発明で製造されるフィルムキャリアには、通常は形成された配線パターンの短絡、断線などを調べるためのテストパット、電気メッキする場合には、メッキ用電極端子などが形成されるが、これらも導電体箔１４をエッチングすることにより形成されており、これらの表面もメッキ処理される。
【００２５】
このようにして絶縁フィルム１１の一方の面にデバイス側接続端子３４および外部接続端子３５を形成した後、絶縁フィルム１１の配線パターン２４が形成されていない面３１の表面に、実装する電子部品を仮固定するための熱硬化性弾性接着剤層５３を形成する。この熱硬化性弾性接着剤層５３の形成には、熱硬化性であってかつ弾性を有する接着剤を絶縁フィルム１１の配線パターン２４が形成されていない面３１にテープ状に予め賦形した熱硬化性弾性接着剤テープを使用するのが有利である。ここで使用することができる熱硬化性弾性接着剤テープとしては、例えば、図８に示すように、剥離用フィルム５２と保護フィルム５１との間に熱硬化性弾性接着剤層５３を形成した熱硬化性弾性接着剤テープ５０を挙げることができる。この熱硬化性弾性接着剤テープ５０を用いた熱硬化性弾性接着剤層５３の形成方法を図６に示す。
【００２６】
図６において、上述のようにして配線パターンが形成されたフィルムキャリアテープ１０は、テープが相互に接触しないようにセパレータ６１を介して巻き出しリール６２に巻き取られている。この巻き出しリール６２に巻き取られたフィルムキャリアテープ１０を、送りロール６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄ・・・などによりヒートローラ６５側に送り出す。なお、フィルムキャリアテープ１０と共に巻き出しリール６２に巻回されていたスペーサ-６１は、フィルムキャリアテープ１０の巻き出しに伴ってスペーサ-巻取りリール６４に巻き取られる。一方、剥離用フィルム５２と熱硬化性弾性接着剤層５３と保護フィルム５１とがこの順序で積層されている熱硬化性弾性接着剤テープ５０は、接着剤テープ巻き出しリール６６に巻回されており、この熱硬化性弾性接着剤テープ５０がヒートローラ６５に送りローラ６３ｅ、６３ｆ・・・などによって送り出される。この際に保護フィルム５１は、送りローラ６３ｇなどを介して保護フィルム巻取りリール６７に巻き取られる。従って、ヒートローラ６５に供給されたフィルムキャリアテープ１０の配線パターンが形成されていない面３１と熱硬化性弾性接着剤テープ５０の保護フィルム５１が剥離された熱硬化性弾性接着剤層５３とが、このヒートローラ６５の部分で対面する。ヒートローラ６５に供給されたフィルムキャリアテープ１０および熱硬化性弾性接着剤テープ５０は、ヒートローラ６５と受けローラ６８との間を通過する際に加熱加圧され圧着される。こうして熱硬化性弾性接着剤テープ５０が貼着されたフィルムキャリアテープのＸ１−Ｘ１断面図の例を図２(e)に、Ｘ３−Ｘ３断面図を図２(f)に示す。
【００２７】
この際のヒートローラの温度は、熱硬化性弾性接着剤が、フィルムキャリアテープ１０に接着した後、さらに電子部品を仮固定する接着力を残存させることができる程度に加熱する範囲内の温度に設定され、使用する熱硬化性弾性接着剤の種類によって異なるが、通常は２０〜２００℃、好ましくは１００〜１５０℃の範囲内の温度に設定される。また、このときのヒートローラ６５と受けロール６８とによってフィルムキャリアテープ１０に賦与される圧力は、線圧で通常は１〜５kg/cm、好ましくは２〜４kg/cmである。このような条件で熱硬化性弾性接着剤テープ５０をフィルムキャリアテープ１０に貼着することにより、この貼着されて形成された熱硬化性弾性接着剤層５３には再度の加熱・加圧による接着性が内在する。
【００２８】
こうして熱硬化性弾性接着剤層５３を形成したフィルムキャリアテープ１０は、次の工程でスリット８０を形成した後、巻取りリール６９に巻回されるが、熱硬化性弾性接着剤層５３を形成する際にこのフィルムキャリアテープ１０は、ヒートローラ６５によって加熱されていることから、巻き取られた状態では未だ加熱状態にある。仮にこのようなフィルムキャリアテープ１０をそのまま巻取りリール６９に巻き取ったとすると、図７に示すように、巻き芯側温度Temp.1と、巻き中側温度Temop.2と、巻き外側温度Temp.3とでは、温度条件が著しく相違する。この温度は巻き芯側温度Temp.1が最も高く、次いで巻き中側温度Temop.2、そして巻き外側温度Temp.3が最も低くなる。しかも、このようなフィルムキャリアテープ１０の長さは、数百ｍにも及ぶことがあり、熱硬化性弾性接着剤テープ５０をフィルムキャリアテープに貼着する工程だけでも数時間に及ぶことがある。従って、巻取りリール６９に巻回され始めの芯側のフィルムキャリアテープは高い温度で数時間保持されるのに対して、巻回終わりの巻き外側のフィルムキャリアテープは、こうした温度に保持される時間が非常に短くなる。
【００２９】
このような状態でフィルムフィルムキャリアテープを放置するリールの巻き芯側と巻き外側とでは、フィルムキャリアテープを保持する温度条件が著しく異なる。このようなフィルムキャリアテープにおいては、裏面に形成した熱硬化性弾性接着剤が最も耐熱性が低い。そして、上記のようにしてヒートローラを用いて加熱下に熱硬化性弾性接着剤をフィルムキャリアテープの裏面に積層してリールに巻回すると、熱硬化性弾性接着剤を貼着する際に加えた熱がリールに巻回されるまでには放熱しきれず、フィルムキャリアテープが熱い状態でリールに巻回することになる。そして、このようにして一旦リールに巻き取られると、フィルムキャリアテープからはさらに放熱しにくくなり、従って、巻き芯側のフィルムキャリアテープの温度Temp.1は、巻き外側のフィルムキャリアテープの温度Temp.3よりも高くなる傾向があり、巻き芯側のフィルムキャリアテープは、巻き外側フィルムキャリアテープよりも、こうした高温条件下に長時間晒されることになる。
【００３０】
この熱硬化性弾性接着剤層５３を形成する接着剤は、長時間高温条件下に晒されると熱劣化を起こして充分な接着性を示さないことがある。
このため上記のような耐熱性の低い粘着剤を加熱圧着する場合には、一般には加熱圧着長さを１０ｍ程度に区切って接着剤を塗布し、巻取りリールに巻回して放熱するのを待って次の１０ｍの塗布工程を行うという方法が採用されていた。しかしながら、こうした間欠的な接着剤の塗布によっても巻取りリールに巻回されたフィルムキャリアテープの温度が一定にはならない。また、このように間欠的に接着剤を塗布したのでは、フィルムキャリアテープの生産性が著しく低下する。
【００３１】
そこで、本発明では、図６に示すように、ヒートローラ６５で熱硬化性弾性接着剤テープ５１をフィルムキャリアテープ１０の配線パターンが形成されていない絶縁フィルムの面に加熱圧着した後、このフィルムキャリアテープ１０を急速に冷却する。具体的にはヒートローラ６５で熱硬化性弾性接着剤テープ５１とフィルムキャリアテープ１０とを加熱圧着した直後にこの複合テープにスポットクーラー７２から冷風を吹き付けてこのテープの温度を通常は２５℃以下、好ましくは２５℃〜２０℃に冷却する。このようにスポットクーラー７２を用いてヒートローラ６５で概略１００℃以上の温度に加熱されたテープを、２５℃以下に急速に冷却することにより、形成された熱硬化性弾性粘着剤層５３を構成する接着剤は、再度の加熱により接着性が発現する状態を保持する。ブリード量は、図５に示すように、上記のようにして製造したフィルムキャリアテープのデバイス側接続端子部分にデバイスに形成されているAl電極が露出するようにスリットを形成し、このスリットが形成されたフィルムキャリアをガラス基板に加熱圧着（温度：１２０℃、圧力（線圧）：１．５kg/cm）で圧着したときに、絶縁フィルムからスリット内部にはみ出した接着剤の平均幅Aである。本発明の方法によればこのブリード量が０．４mm以上、好ましくは０．５mm以上にすることができる。
【００３２】
このように熱硬化性弾性接着剤のブリード量を低減するために、スポットクーラーを使用して冷却する場合、上記のように急冷条件でスポットクーラーからの風量および温度に特に制限はないが、フィルムキャリアテープの被冷却面積１０cm2あたり、通常は、０．１〜１０m3／分、好ましくは１〜５m3／分程度の量の冷却空気を吹き付ける。このときの冷却空気の温度は、通常は１０〜３０℃、好ましくは１５〜２０℃である。
【００３３】
なお、こうして冷却して形成された熱硬化性弾性接着剤層５３の表面には、剥離用フィルム５２が貼着されており、電子部品を仮固定するまでの間この熱硬化性弾性接着剤層５３の表面を保護している。
こうして裏面に熱硬化性弾性接着剤層５３を形成し、次いでこのフィルムキャリアテープ１０を急速に冷却した後、本発明の方法ではデバイス側接続端子の部分に熱硬化性弾性接着剤層５３が設けられた側から電子部品を当接したときに、電子部品に形成されたAl電極が露出してフィルムキャリアの表面に形成されているデバイス側接続端子とワイヤーボンディング可能に接続ができるようにスリットを形成する。
【００３４】
即ち、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では、上述のように、配線パターン２４を形成し、ソルダーレジストを塗布した後、ソルダーレジストにより被覆されていない配線パターン２４（主として、デバイス側接続端子、外部端子、テストパットなど）をメッキ処理するが、ワイヤーボンディングに好適な金メッキ、ニッケル-金メッキなどは、電解メッキにより形成することが好ましい。このような電気メッキにより配線パターンの表面をメッキ処理する場合、メッキしようとする配線パターン全体に電流を流す必要があり、このために通常は、スプロケットホール２３，２３の内側に長さ方向に沿って連続したメッキ用電極８１、８１を使用する。このメッキ用電極８１，８１は、デバイス側接続端子３４，３４，・・・と接続するように絶縁フィルム１１表面を内方向に屈曲して延設されて、デバイス側接続端子３４，３４，３４・・・と接合している。このメッキ用電極８１に電流を流しながらメッキ液と接触することにより、デバイス側接続端子３４，３４，３４・・・、外部接続端子３６，３６,・・・に必要な電流を流し表面にメッキ層（図示なし）が形成される。こうしてメッキ層が形成された後のメッキ用電極８１は、電子部品の実装には不要であり、さらにメッキ用電極８１の両側に接合しているデバイス側接続端子３４は電気的に絶縁する必要がある。即ち、接合端子に例えば金メッキを施すためには、メッキしようとする金属部分に電流を流すために図２(e)のＸ１−Ｘ１断面図に示すように、両側縁部に形成されているスプロケットホール２３，２３の内側にメッキ用電極８１，８１を形成し、このメッキ用電極８１，８１は、図２(f)のＸ３−Ｘ３断面図に示されるように、フィルムの内側に延設され、デバイス側接続端子３４と接続して、デバイス側接続端子３４および外部接続端子３５にメッキすることができる。しかしながら、メッキ工程終了後は、これらのデバイス側接続端子３４，３４・・・および外部接続端子３５，３５・・・は、それぞれ電気的に独立していることが必要になり、従って、メッキ工程終了後には、図２(f)に示すデバイス側接続端子３４，３４・・・を連結するメッキ用電極８１とデバイス側接続端子３４，３４・・・とを切断する必要がある。
【００３５】
そこで、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では、図２(g)に示すように、デバイス側接続端子３４，３４，３４・・・と接続しているメッキ用電極８１の部分に、搭載されるデバイスの表面に形成されたAl電極８３がデバイス側接続端子３４,３４,３４・・・と、導電性金属線９０とワイヤーボンディング可能なように露出するスリット８０を形成する。このスリット８０を形成することにより、対峙するスリットの縁部に形成されているデバイス側接続端子３４,３４,３４・・・が絶縁されると共に、スリット８０の同一縁部にある隣接するデバイス側接続端子３４,３４,３４・・・も電気的に独立する。
【００３６】
形成するスリットは、実装が予定されるデバイスに形成されているバンプ端子８３がワイヤーボンディング可能に露出するスリット幅を有しており、通常は０．１〜２．０mm、好ましくは０．３〜１．０mmである。このような幅のスリットを形成することにより、デバイス側接続端子３４，３４・・・とメッキ用電極との接続も解消され、形成されるスリット８０の同一の縁部に形成され、隣接するデバイス側接続端子３４，３４・・・も電気的に相互に独立する。
【００３７】
なお、このスリット８０は、メッキ用電極８１および絶縁フィルム１１は勿論、熱硬化性弾性接着剤層５３とその表面にある保護フィルム５２をも貫通するように形成される。
このようなスリット８０は、パンチング、レーザーによる穿孔など種々の方法により形成することができるが、このフィルムキャリアテープが異なる素材からなる多層積層体であることから、これらの素材の影響を受けにくいパンチングにより形成することが好ましい。
【００３８】
図６には、フィルムキャリアテープを急冷するスポットクーラー７２よりもテープ流れ方向下流に、パンチ駆動装置８６によって上下するパンチ８７および支持台８５からなるスリット形成装置８８が配置されている。このスリット形成装置８８には、例えば光学的位置合わせ手段（図示なし）などの位置合わせ装置が備えられており、この位置合わせ手段と連動しており、パンチ８７がパンチ駆動装置８６により上下に駆動されて、所定の位置にスリットを形成することができるようにされている。
【００３９】
本発明でパンチングによりスリットを形成する場合、形成しようとするスリット幅（１００％）に対して、通常は８５〜１０５％の範囲内、好ましくは９０〜１００％の範囲内の幅を有するパンチを用いる。即ち、このパンチングによりスリットを形成する部分で、配線パターンが形成されている部分は、少なくとも、メッキ層／導電体箔／接着剤層／絶縁フィルム／熱硬化性弾性接着剤層／保護フィルムの６層構造を有しており、上方からパンチを押し下げてスリットを形成する際にパンチの移動に伴って導電体箔（端子）、接着剤層を形成する接着成分などが、スリット内に引出されることがあり、例えばパンチの移動に伴ってスリット内に接着成分が引出され、この接着成分などによってデバイスに形成されたAl電極が汚染されたり、ワイヤーボンディングの際の障害になることがある。このようなフィルムキャリアテープ形成層から層構成成分をスリット内に引出さないようにパンチングする際には形成しようとするスリットの幅とこのスリットを形成するパンチの幅を上記の範囲内に設定することが好ましい。具体的には、スリットの幅が、通常０．１〜２．０mm、好ましくは０．３〜１．０mmの範囲内にある場合、従って、こうしたスリットを形成するためのパンチとしては、形成しようとするスリット幅よりも０〜５０μm、好ましくは０〜１０μｍ狭い幅のパンチの使用が望ましい。こうした幅に選定したパンチを用いてスリットを形成することにより、スリットの壁面（切断面）が整った層状になり、後の工程でデバイスをボンディングする際のボンディング不良が発生しにくくなる。
【００４０】
しかも本発明の方法では、通常、このスリットを形成する際には、フィルムキャリアテープは急冷されほぼ室温付近の温度になっていることから、スリットを形成するパンチに接着剤などが付着しにくくなりパンチの洗浄を頻繁に行う必要がなくなり、連続してスリットを形成することができる。
なお、電気メッキの際には、上記のようにデバイス側接続端子３４側にメッキ用電極８１を形成するほかに、あるいは、こうしたデバイス側接続端子３４側に形成されるメッキ用電極８１と共に、多数形成されるフィルムキャリアの隣接するフィルムキャリアの境界部分にメッキ用電極（図示なし）を形成して、外部接続端子３５とこのメッキ用電極とを接続する方法もあり、このように外部接続端子３５の外側にメッキ用電極を形成した場合にも通常はこのスリット工程で、メッキ用電極と外部接続端子３５との接続を遮断する。なお、このスリットには通常はデバイス側接続端子３４が形成されている。
【００４１】
こうしてスリット８０などが形成されたフィルムキャリアテープは、送りローラ６３ｉなどによって巻取りリール６９側に移送される。
巻取りリール６９には、フィルムキャリアテープと共に巻回されるスペーサ-がスペーサ-巻出しリール７０から供給され、巻取りリール６９にフィルムキャリアテープとスペーサ-とが交互に層状になって巻き取られる。なお、ここで使用されるスペーサ-は、フィルムキャリアテープとほぼ同等もしくはやや広めの幅を有すると共に両縁部に凹凸が形成された合成樹脂フィルムからなり、巻取りリール６９に巻回されたフィルムキャリアテープが相互に接触せず、且つフィルムキャリアテープ間に空間を形成して空気の流通を可能にしている。
【００４２】
そして、本発明の方法で製造され、巻取りリールに巻き取られたフィルムキャリアテープは、熱硬化性弾性接着剤層を形成直後に急冷されていることから、巻き芯側温度Temp.1と、巻き中側温度Temp2と、巻き外側温度Temp3とに大きな差がなく、巻き芯側温度Temp.1と、巻き中側温度Temp2と、巻き外側温度Temp3との最大温度差は通常は５℃以下、好ましくは２℃以下である。従って、巻取りリール６９において、巻き芯側のフィルムキャリアテープが巻き外側のフィルムキャリアテープよりも高温に長時間保持され熱劣化することがなく、全体として均一なフィルムキャリアテープを連続して製造することができる。
【００４３】
こうして本発明の方法により形成されたフィルムキャリアテープは、ＣＳＰ、ＢＧＡ、ＦＣなど、外部接続端子が形成されている領域とほぼ同等の大きさの電子部品を実装するために使用される。
図３および図４に示すように、上記のようにして製造されたフィルムキャリアテープの熱硬化性弾性接着剤層５３の表面に貼着されている保護フィルムを剥離し、スリット８０に対応する位置に電極が形成された電子部品をフィルムキャリアの裏面から当接して加熱・加圧してフィルムキャリアと電子部品とを接着させて仮固定する。このときの加熱温度は、使用される熱硬化性弾性接着剤によっても異なるが、通常は９０〜１８０℃、好ましくは１３０〜１７０℃であり、電子部品およびフィルムキャリアが破損しない程度の圧力をかけて電子部品とフィルムキャリアとを接着させる。
【００４４】
こうしてフィルムキャリアと電子部品とを接着する接着剤は、接着後も弾性を有している。この加熱硬化性弾性接着剤を用いてデバイスを加熱圧着した後の接着剤の体積弾性率は、通常は５０〜９００MPa／35℃、好ましくは５００〜８００MPa／35℃である。
この弾性によって、フィルムキャリアと電子部品との熱膨張係数の差などによって生ずる歪は、この熱硬化性弾性接着剤によって緩和されるので、生じた歪によって電極近傍の配線が断線するといった不良品の発生率を低減することができる。
【００４５】
こうして電子部品をフィルムキャリアの裏面に仮固定した後、スリットからのぞいている電子部品のAl電極８３と、フィルムキャリアのスリットの縁部に形成されているデバイス側接続端子３４とをワイヤーボンディングする。このワイヤーボンディングには、金線、金合金線、アルミニウム線などの導電性金属線９０が使用される。ワイヤーボンディングには、熱および／または超音波などを用いたボンディング装置のように、通常のワイヤーボンディングに使用される装置を用いることができる。
【００４６】
こうしてワイヤーボンディイングにより電子部品をフィルムキャリアに実装した後、必要により封止樹脂などにより両者を一体化する。
こうして本発明の方法で製造されたフィルムキャリアに電子部品を実装することにより、外部接続端子の形成面積と電子部品の占有する面積とがほぼ同一になり、電子部品の実装密度が、例えば電子部品をデバイスホール内に配置し、このデバイスホール内にインナーリードを延設して実装する従来の電子部品実装用フィルムキャリアテープ（例：ＴＡＢテープ）の実装密度の数倍あるいは１０倍以上になる。
【００４７】
【発明の効果】
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、搭載される電子部品の大きさに略対応した大きさの絶縁フィルムの対応表面のほぼ全面に多数の外部接続端子が形成されたフィルムキャリアをテープ状に多数連続的に製造する方法であって、配線パターンが形成されている絶縁フィルムの面の反対の面に電子部品を仮固定するために弾性接着剤層を形成すると共に、この弾性接着剤層によって裏面に固定された電子部品の電極と、フィルムキャリアの表面に形成された配線パターンのデバイス側接続端子とが主としてワイヤーボンディングにより接続可能なように、電子部品の電極形成部に対応する位置にスリットを形成する。そして、弾性接着剤を絶縁フィルムに加熱圧着した後、このフィルムを室温付近にまで急速に冷却する。このように裏面に弾性接着剤を加熱圧着した後急速に冷却することによって、最初に製造されたリールの巻き芯側に巻回されたフィルムキャリアと、最後に製造されリールの巻き外側に巻回されたフィルムキャリアとを同一の温度条件でリールに巻回することができる。従って、リールの巻き芯側に巻回された最初に製造されたフィルムキャリアがリールに巻回されている間の熱的な特性変化を防止することができる。
【００４８】
特に裏面に形成された弾性接着剤が熱変化し貼着強度を低下させることがなく固定できる。
また、裏面に弾性接着剤層を形成直後に急速に冷却するのでリールに巻回して放熱させる必要がないので、弾性接着剤層を連続的に形成することができ、フィルムキャリアテープの製造に要する時間を著しく短縮することができる。また、数百メートルにも及ぶフィルムキャリアテープのいずれの位置のフィルムキャリアも同一の特性を有する。
【００４９】
さらに、本発明の方法では、端子部分に電気メッキを施す際に必要になるメッキ用端子をスリットを形成する際に同時に撤去することができるので、フィルムキャリアテープの製造工程が簡素化される。
また、本発明の方法で得られたフィルムキャリアには、実装する電子部品の面積と同等の面積に多数の外部接続端子が形成されているので、このフィルムキャリアを用いることにより、電子機器に電子部品を高密度で実装することができる。
【００５０】
【実施例】
次に本発明の実施例を示して本発明の方法をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００５１】
【実施例１】
図１に示すように、ポリイミドフィルムからなる絶縁フィルムを用いて実装する電子部品とほぼ同じ大きさのフィルムキャリアが2個並列に多数個形成された幅３５mm、長さ１００mのフィルムキャリアテープを以下のようにして製造した。
【００５２】
両側縁部にスプロケットホールをパンチングにより形成した厚さ７５μmのポリイミドフィルム（商品名：ユーピレックスS、宇部興産（株）製）の表面にエポキシ系接着剤を用いて厚さ１５μmの電解銅箔を貼着した。
次いで、この電解銅箔の表面にフォトレジストを塗布し、このフォトレジストに図１に示すような所定のパターンを露光・現像し、このフォトレジストをマスキング材としてエッチングにより配線パターンを形成し、配線パターン形成後、アルカリ洗浄してマスキング材であるフォトレジストを除去した。
【００５３】
こうして配線パターンを形成した後、外部接続端子、デバイス側接続端子、メッキ用端子、テストパットなどを除く配線パターン上にソルダーレジストを塗布し、硬化させた。このソルダーレジストの硬化後の平均厚さは、２５μｍである。形成された配線パターンは、デバイス側接続端子を相互に接続するように後の工程でスリットを形成する位置にメッキ端子が延設されている。
【００５４】
次いで、メッキ用電極を陰極として、外部接続端子、デバイス側接続端子、メッキ用端子、テストパットなどの金属露出面に下地メッキ層として平均厚さ２μｍのニッケルメッキ層を形成した後、このニッケルメッキ層の表面に平均厚さ０．５μｍの金メッキ層を形成し、このフィルムキャリアテープを両縁部に凹凸が形成されたポリエチレンテレフタレートからなるスペーサ-フィルムと共にリールに巻き取った。
【００５５】
これとは別に、厚さ２５μmの２枚のポリエチレンテレフタレートフィルムの間にエポキシ樹脂からなる熱硬化性弾性接着剤（日立化成（株）製、商品名：HS-202）をサンドイッチして、幅２９mmの熱硬化性弾性接着剤テープを製造した。この接着剤は、硬化前には９００MPa／35℃の弾性率を有しており、加熱硬化後は８００MPa／35℃の弾性率を有している。
【００５６】
上記のようにして得られたフィルムキャリアテープを図６に示すように巻き出しリールからヒートローラに供給すると共に、このヒートローラに、上記熱硬化性弾性接着剤テープ（一方の面のポリエチレンテレフタレートフィルム（保護フィルム）を剥離したもの）をヒートローラに供給し、フィルムキャリアテープの配線パターンが形成されていない面（裏面）と熱硬化性接着剤テープの接着剤面とを加圧（線圧：３．０kg/cm）しながら加熱下に接触させてフィルムキャリアテープの裏面に熱硬化性接着剤層を連続的に形成した。上記ヒートローラは１５０℃に加熱されており、このヒートローラを通過した直後のフィルムキャリアテープの温度は、１３０〜１４０℃である。
【００５７】
こうしてヒートローラを通過して裏面に熱硬化性接着剤層が貼着されたフィルムキャリアテープに１９.６℃の冷気をフィルムキャリアテープ１０cm2あたり１m3／分の量で冷気供給量を有するスポットクーラーを用いて、フィルムキャリアテープを２４.５℃に一気に冷却した。
次いで、この冷却されたフィルムキャリアテープのデバイス側接続端子側に形成されているメッキ用電極を切除するようにデバイス側接続端子間に幅０．６mm、長さ１０mmのスリットを形成した。このスリットの形成には、形成されるスリット幅０．６mmに対して１００％幅を有するパンチを使用した。
【００５８】
こうしてスリットが形成されたフィルムキャリアテープを巻取りリールにスペーサ-を介して巻き取った。
こうして長さ１００mのフィルムキャリアテープの裏面に熱硬化性接着剤層を形成すると共に、スリットを形成する工程を連続して行った。この工程に要した時間は０．５時間であった。
【００５９】
巻取りリールに巻回したフィルムキャリアテープについて巻き芯側、巻き中側、巻き外側の温度を測定したが、いずれも２５℃であり、この巻取りリールに巻かれたフィルムキャリアテープに蓄熱はされていなかった。
このフィルムキャリアテープを製造した後、巻き芯側のフィルムキャリア、巻き中側（巻き始めから約５０ｍの位置）のフィルムキャリアおよび巻き外側（巻き始めから約１００ｍの位置）のフィルムキャリアを試験用のサンプルとして切り出した。この切り出したサンプルを図５に示すようにガラス基板の表面に１２０℃に加熱して１．５kg/cm2の圧力で接着させ、スリット内側にはみ出した熱硬化性接着剤のブリード量Aを測定した。このときの室温は２４℃、湿度は６０％である。このブリード量Aの測定は、フィルムキャリアテープを製造した直後に行った。結果を表１に示す。
【００６０】
また、上記のようにして巻取りリールに巻回された状態でフィルムキャリアテープを２４℃で４８時間保持した後、同様にして巻き外側、巻き中側、巻き浸側のフィルムキャリアテープについて同様にしてブリード量Aを測定した。結果を表１に併せて記載する。
【００６１】
【表１】
スポットクーラーで急冷しないフィルムキャリアテープを巻取りリールに巻回して４８時間放置すると、熱いままで巻回したフィルムキャリアテープが巻回されることから、リールに巻かれた状態で、巻き芯側のフィルムキャリアテープと、巻き外側フィルムキャリアテープにおける熱による接着剤の特性変化が生じ、リールに巻かれている位置によって製造直後のブリード量と４８時間放置した後のブリード量との差が非常に大きくなる。これに対して、スポットクーラーを用いて急冷したフィルムキャリアテープでは、上記表１に示すように製造直後のブリード量と４８時間経過後のブリード量との差が、フィルムキャリアテープの巻かれている位置によっては大きくは変化しない。ブリード量の測定値には±３０μmの測定誤差があり、製造直後、４８時間後とも、ほぼ同じブリード量を示していることがわかる。
【００６３】
なお、スポットクーラーを使用しない場合、例えば１０m程度に区切って熱硬化性弾性接着剤層を形成し、巻取りリールに巻回して放熱させた後、次の１０mについて熱硬化性弾性接着剤層を形成するという操作を繰返し行うことにより、巻取りリールに巻回されることによる熱的特性変化はある程度改善されるが、例えば上記のように１００mのフィルムキャリアテープを製造するのに要する時間は、スポットクーラーなどで急冷しながら連続してフィルムキャリアテープを製造する場合の５〜８倍であり、工程管理が煩雑になるとともに、得られるフィルムキャリアのコストが著しく上昇する。
【００６４】
[電子部品の実装]
上記のようにして形成されたフィルムキャリアテープに、スリットに対応する位置に電極が形成された電子部品を、熱硬化性弾性接着剤を用いて仮固定し、スリットに露出した電子部品のAl電極と、スリットの縁部に形成されたデバイス側接続端子とを金線を用いてワイヤーボンディングした。
【００６５】
１０mごとに間欠的に熱硬化性弾性接着剤を貼着したフィルムキャリアテープについて同様にブリード量を測定してリールにおける巻取り位置によるブリード量の経時変化を比較すると、スポットクーラーにより急冷しながら熱硬化性弾性接着剤を１００mを連続して貼着してした場合とほぼ同等のブリードの経時変化量となるが、製造に要する時間は約６倍程度になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の方法により製造される電子部品実装用フィルムキャリアテープの例を模式的に示す平面図である。
【図２】図２は、本発明の方法の各工程におけるフィルムキャリアテープの断面の例を模式的に示す図である。
【図３】図３は、本発明の方法により製造された電子部品実装用フィルムキャリアテープに電子部品を実装した例を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の方法により製造された電子部品実装用フィルムキャリアテープに電子部品を実装した例を模式的に示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の方法により製造された電子部品実装用フィルムキャリアテープにおけるブリード量を測定する方法を説明するための断面図である。
【図６】図6は、本発明の方法により電子部品実装用フィルムキャリアテープを製造する際の熱硬化性弾性接着剤層を形成する工程およびスリットを形成する工程を説明するための図である。
【図７】図７は、本発明の方法により製造された電子部品実装用フィルムキャリアテープを巻取りリールに巻回した状態を示す図である。
【図８】図８は、本発明の方法で使用される熱硬化性弾性接着剤テープの例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０・・・電子部品実装用フィルムキャリアテープ
１１・・・絶縁フィルム
１２・・・接着剤
１４・・・導電性金属箔
１５・・・ベースフィルム
１６・・・フォトレジスト
１７・・・マスキング材
２３・・・スプロケットホール
２４・・・配線パターン
３１・・・配線パターンが形成されていない面
６８・・・受けローラ
６９・・・巻取りリール
７０・・・スペーサ-巻き出しリール
７２・・・スポットクーラー
８０・・・スリット
８１・・・メッキ用電極
８３・・・Al電極
８５・・・支持台
８６・・・パンチ駆動装置
８７・・・パンチ
８８・・・スリット形成装置
９０・・・導電性金属線
Claims (8)
- 搭載される電子部品の大きさに略対応した大きさの絶縁フィルムの対応表面のほぼ全面に多数の外部接続端子を形成すると共に、該外部接続端子と接続しているデバイス側接続端子を形成したフィルムキャリアをテープ状に多数連続的に製造する方法であって、上記絶縁フィルムの一方の面に積層された導電体箔を所望のパターンにエッチングして配線パターンを形成した後、外部接続端子およびデバイス側接続端子を除く該配線パターンの表面にソルダーレジスト層を形成すると共に、該ソルダーレジスト層が形成されていない外部接続端子およびデバイス側接続端子の表面をメッキ処理し、さらに該配線パターンが形成されていない側の絶縁フィルムの表面に電子部品を仮固定するための熱硬化性弾性接着剤層を熱硬化性弾性接着剤フィルムを加熱加圧して圧着することにより形成し、さらに該熱硬化性弾性接着剤フィルムを、巻取りリールに巻回された直後の電子部品実装フィルムキャリアテープの巻き芯部分の温度と該電子部品実装フィルムキャリアテープの巻回終端部の温度差が５℃以下になるように急速に冷却すると共に、該熱硬化性弾性接着剤層が形成されている絶縁フィルム側から電子部品を当接した際に該電子部品に形成されているAl電極が露出してデバイス側接続端子と接合できるように、該フィルムキャリアにスリットを形成する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。
- 上記熱硬化性弾性接着剤層を形成する接着剤が、硬化後も粘弾性・接着性を有していることを特徴とする請求項第１項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。
- 上記スリットの幅が、０．１〜２．０ｍｍの範囲内にあることを特徴とする請求項第１項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。
- 上記スリットが、パンチングにより形成されており、そして、該スリットを形成するパンチの幅が、形成されるスリットの幅（１００％）に対して、９０〜１００％の範囲内にあることを特徴とする請求項第１項または第３項記載の電子部費品実装用フィルムキャリアテープの製造方法。
- 上記絶縁フィルムの熱硬化性弾性接着剤層形成面に、１００〜１６０℃に加熱したヒートローラを用いて、一方の面に剥離フィルムを有する熱硬化性弾性接着剤フィルムを積層し、次いで該積層された熱硬化性弾性接着剤フィルムを２５℃以下に急冷して所定の巻取
りリールに巻回することを特徴とする請求項第１項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。 - 上記絶縁フィルムの熱硬化性弾性接着剤層形成面に、１００〜１６０℃に加熱したヒートローラを用いて、一方の面に剥離フィルムが貼着された熱硬化性弾性接着剤フィルムを積層し、該積層された熱硬化性弾性接着剤フィルムを２５℃以下に急冷してフィルムキャリアテープを得、次いで該テープにパンチングによりスリットを形成し、該スリットが形成されたフィルムキャリアテープをスペーサ-を介して巻取りリールに巻回することを特
徴とする請求項第５項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。 - 上記絶縁フィルムの裏面に熱硬化性弾性接着剤フィルムを１０ｍ以上連続して貼着することを特徴とする請求項第１項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。
- 上記形成したスリットの縁部にデバイス側接続端子を、該スリットから露出した電子部品のAl電極とワイヤーボンディング可能に形成することを特徴とする請求項第１項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。
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