JPH01133729A - 導電性積層フイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はプラスチック基板の少なくとも片面に銅やア
ルミニウムなどの金属層を設けてなる、テープキャリア
やＦＰＣなどの薄膜回路基板用として有用な導電性積層
フィルムに関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の導電性積層フィルムは、プラスチック基
板上に銅箔を接着剤で貼り合わせたものがほとんどであ
る。この積層フィルムは、薄くて可撓性に冨むため、機
器の小型軽量化に有利な配線材料としての回路基板や、
半導体組み立ての際に用いられるテープキャリア用のキ
ャリアフィルムとして、その需要が急速に高まっている
。

ところで、電子機器のＬＳＩ化はさらに進み、最近では
超ＬＳＩ化へと機器の回路集積度と信頼性の飛躍的な向
上をみ、同時に劇的なコスト低減を実現しつつあるが、
配線についても同様の低コスト化や高密着配線のための
薄膜化などが要望されている。

このような要望に対応して、前記従来の導電性積層フィ
ルムの代わりに、プラスチック基板上に真空蒸着法やス
パッタリング法などによって直接金属層を設けるように
した導電性積層フィルムの使用が検討されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかるに、上記の如きプラスチック基板上に直接金属層
を設けるようにした導電性積層フィルムにおいては、以
下の如き問題があった。

■　プラスチック基板と金属層との密着性に劣り、回路
形成や半導体の実装工程、特に高温、高湿などの環境下
にさらされる、たとえばエツチング工程や錫メツキ工程
などにおいて、金属層の剥離を生じることがある。

■　金属層の形成時、つまり連続真空蒸着工程や連続ス
パッタリング工程において、ロールとプラスチック基板
との接触で基板表面に傷が発生しやすく、この上に金属
層が形成されるとこれを用いて回路形成を行う場合に形
成回路に断線が生じることがある。

■　テープキャリア用のキャリアフィルムとして、この
フィルムの回路形成後のプラスチック基板上にＩＣまた
はＬＳＩ素子を直接実装すると、上記基板の表面や基板
内部の不純物が素子中に拡散し、また外部からの水やガ
スが素子に侵入して、半導体素子が汚染され、これが原
因で誤動作を引き起こすことがある。

この発明は、上記従来の問題点に鑑み、プラスチック基
板上に直接金属層を設ける際の上記基板と金属層との密
着性の改善を図るとともに、上記基板の耐擦傷性の問題
を解決し、そのうえ上記基板に起因した不純物、水、ガ
スの素子への拡散ないし侵入を阻止しうる耐バリアー性
を付与することによって、薄膜回路基板用として非常に
有用な高信頼性を有する導電性積層フィルムを得ること
を目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討
した結果、金属層を設けるべきプラスチック基板の表面
に予め特定の金属酸化物層を形成しておけば、この層を
介したプラスチック基板と金属層との密着性および上記
基板の耐擦傷性が向上し、また上記層がプラスチック基
板からの不純物、水、ガスの素子への拡散ないし侵入を
阻止するバリアー層として機能するものであることを知
り、この発明を完成するに至った。

すなわち、この発明は、プラスチック基板の少なくとも
片面に、酸化ジルコニウムまたは酸化けい素からなる金
属酸化物層が形成され、この金属酸化物層上にさらに金
属層が設けられてなる導電性積層フィルムに係るもので
ある。

〔発明の構成・作用〕

この発明において用いられるプラスチック基板としては
、プラスチック成形品として公知のものであればいかな
るものであってもよく、たとえばポリエステル、ポリイ
ミド、ポリエーテルスルフォン、ポリアミド、ポリエチ
レン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、
ポリアクリルなどの各種樹脂からなる厚めが一般に３〜
４００μｍ程度のフィルムが用いられる。これらのフィ
ルムの中でも、可撓性、耐熱性２表面平滑性、電気特性
などの面ですくれるポリエステルまたはポリイミドから
なるフィルムが特に好ましい。

この発明においては、まず、上記のプラスチック基板の
少なくとも片面に、酸化ジルコニウム（主にＺｒ０ｚ）
または酸化けい素（主にＳｉＣ）からなる特定の金属酸
化物層を形成する。かかる層を設けることにより、この
層とプラスチック基板との密着性およびこの層と金属層
との密着性が共に良好であることから、この層を介した
上記基板と金属層との密着性がこのような層を有しない
ものに較べ格段にすぐれたものとなる。

なお、プラスチック基板と金属層との密着性を改善する
他の方法として、上記基板の表面に各種放電処理を施す
方法、紫外線などの光処理を施す方法、アルカリ処理を
施す方法、ポリウレタン系樹脂などを用いた塗布層を設
ける方法などが知られている。しかるに、これら公知の
方法では、金属層の厚みが４００Å以下である場合は、
この金属層と基板との密着性が改善されるが、上記厚み
が４００人を超える、特に薄膜回路基板に適用される０
、１μｍ程度以上の厚みとなると上記密着性の改善効果
はほとんど認められなくなる。

これに対し、この発明に係る前記特定の金属酸化物層を
形成するようにすれば、金属層の厚みが上述の如（かな
り厚くなったとしてもこれと基板との密着性が高度に改
善されたものとなる。なお、上記金属酸化物層の形成に
よって、上述の如き密着性の向上を図れる以外に、この
発明の導電性積層フィルムを用いた回路基板に異方導電
性コネクターを介して半導体素子をボンディングする際
、そのリード部と回路端子との密着性が良くなり、また
ＢＰマウントなどのオーバーコート材を設ケる場合のこ
のコート材と回路基板との密着性が良好となるという利
点も得られる。

また、このような特定の金属酸化物層を形成することに
より、プラスチック基板表面の耐擦傷性が向上し、後述
する金属層形成時の傷の発生が抑えられるため、この傷
に起因した回路形成時の断線が回避されるという効果が
得られる。しかも、上記の金属酸化物層はプラスチック
基板表面または内部から拡散ないし侵入してくる不純物
、水。

ガスなどを阻止するバリアー層として機能するため、こ
の上に実装される半導体素子をこれらの汚染から保護し
、上記素子の誤動作を抑制するという効果をも発揮する
。また、そのために半導体素子を実装する前に通常行わ
れているプラスチック基板表面の不純物などの除去を目
的とした洗浄工程が不要となるという利点も得られる。

このような効果を奏する酸化ジルコニウムまたは酸化け
い素からなる金属酸化物層は、真空蒸着法、イオンブレ
ーティング法、高周波による直接スパッタリング法、直
流による金属ターゲットからのりアクティブスパッタリ
ング法、塗工法などの適宜の方法により、形成すること
ができる。この金属酸化物層の厚さは、通常１００人〜
１μｍ、好適には２００〜５，０００人の範囲とするの
がよい。この厚さが薄すぎると前記効果を得にくく、ま
た厚すぎるとクラックが生じてやはり前記効果を得にく
いうえに、金属層の導電性に悪影響を及ぼすおそれがあ
る。

この発明においては上記の金属酸化物層上にさらに金属
層を形成する。金属の種類としては、導電率が高くてか
つ加工性にすくれる銅またはアルミニウムが好ましいが
、その他Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉ。

Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｎなど、あるいはこれらまたはこれらと
銅ないしアルミニウムとの合金を使用してもよい。金属
層の形成方法としては、たとえば真空蒸着法、スパック
リング法、イオンブレーティング法、クラスタイオンビ
ーム法、メツキ法などが挙げられ、これらの中でも、層
の均一性１層形成速度および作業性の点で、真空蒸着法
を採用するのが最も好ましい。

金属層の厚みは、用途目的によっても異なるが、一般に
０．０５〜数十μｍ、好適には０．１〜５μｍの範囲に
あるのがよい。この厚みが薄すぎると、表面電気抵抗値
が高くなりすぎ、たとえばテープキャリア用として望ま
れる０、２Ω／口以下としにくくなるため、また薄膜回
路基板としての信頼性が低下するため、好ましくない。

また、逆に厚くなりすぎると、層にクラックおよびカー
ルが生じ、金属層の特性低下を引きおこすため、やはり
好ましくない。

第１図は、上記の如くして製造されるこの発明の導電性
積層フィルムの一例を示したもので、図中、１はプラス
チック基板、２は酸化ジルコニウムまたは酸化けい素か
らなる金属酸化物層、３は金属層である。この例では、
プラスチック基板１の片面にのみ金属酸化物層２および
金属層３を設けているが、場合により上記両層２，３を
プラスチック基板１の両面に設けることもできる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、プラスチック基板と
金属層との密着性にすぐれ、かつプラスチック基板自体
の耐擦傷性や耐バリアー性にもすぐれる、薄膜回路基板
に応用しても、半導体素子の実装工程などにおいて金属
層の剥離や断線、さらに半導体素子の汚染をきたすおそ
れのない導電性積層フィルムを提供することができる。

〔実施例〕

以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。

実施例に 軸延伸ポリエステルフィルム（ダイアホイル社製の商品
名○Ｘ６９に；１２５μｍ厚）をプラスチック基板とし
、この基板を蒸発源から約２０ｃｍの距離に設置し、ヘ
ルジャー内を１．０〜１．３×１Ｏ−２Ｐａに排気した
のち、アルミナ製ハースライナ−に装填したＺｒＯ□を
エレクトロンビーム加熱法により数十人／秒の成膜速度
で真空蒸着し、厚さ１，０００人のＺｒＯ７層を形成し
た。続いて、このＺ　ｒ　Ｏ２層に銅を抵抗加熱法によ
り数十人／秒の成膜速度で真空蒸着し、厚さ０．７μｍ
の銅層を形成することにより、この発明に係る導電性積
層フィルムを得た。

実施例２ Ｚｒ０２層に代えて厚さ１，０００人のＳｉ０層を実施
例１と同じ手法で形成した以外は、実施例１と同様にし
て、この発明に係る導電性積層フィルムを得た。

比較例 ＺｒＯ２層を形成しなかった以外は、実施例１と同様に
して、導電性積層フィルムを得た。

上記の実施例１．２および比較例の導電性積層フィルム
につき、銅層の密着性およびフィルムの表面電気抵抗を
調べた結果は、下記の表に示されるとおりであった。な
お、密着性は銅層表向にポリエステルテープ〔日東電気
工業■製の商品名階３１Ｂ〕を貼着し、９０度剥離した
あとの銅層の残存付着面積の割合（％）で評価した。ま
た、表面電気抵抗は、４端子測定法により測定した。

上記表の結果からも明らかなように、この発明に係る導
電性積層フィルムは、銅層本来の機能である表面電気抵
抗の低下機能にすくれるとともに、銅層のポリエステル
フィルムに対する密着性に非常にすぐれていることが判
る。

つぎに、上記実施例１．２の導電性積層フィルムを用い
て、実際に半導体素子の実装を行い、第２図に示すよう
な半導体装置を作製した。すなわち、上記フィルムから
常法により回路基板をっ（す、この基板の銅層３上に異
方導電性コネクタ４を介してＩＣ素子５をボンディング
し、さらに封止樹脂６でモールドして半導体装置とした
。なお、図中、■は上記フィルムのプラスチック基板、
２はＺｒＯ７層またはＳｉ０層からなる金属酸化物層で
ある。

この半導体装置の作製工程中、銅層の剥離や断線はみら
れなかった。また、この半導体装置について、ＰＣＴ（
プレッシャークツカーテスト）および冷熱サイクルテス
トなどの信頼性試験を行ったところ、接触抵抗の増加や
誤動作などの異常は全く認められなかった。

一方、比較例の導電性積層フィルムを用いて、上記同様
にして半導体装置の作製および信頼性試験を行ったとこ
ろ、作製工程中に銅層の剥離や断線がみられたり、また
かかる異常のないものについても信頼性試験において接
触抵抗の増加や誤動作などの異常が認められた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の導電性積層フィルムの一例を示す断
面図、第２図は上記フィルムを用いて作製した半導体装
置の要部断面図である。 １・・・プラスチック基板、２・・・金属酸化物層、３
・・・金属層 特許出願人　　日東電気工業株式会社 手続補正書

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラスチック基板の少なくとも片面に、酸化ジル
   コニウムまたは酸化けい素からなる金属酸化物層が形成
   され、この金属酸化物層上にさらに金属層が設けられて
   なる導電性積層フィルム。
2. （２）プラスチック基板がポリエステルまたはポリイミ
   ドからなるフィルムである特許請求の範囲第（１）項記
   載の導電性積層フィルム。
3. （３）金属層が銅またはアルミニウムからなる特許請求
   の範囲第（１）項または第（２）項記載の導電性積層フ
   ィルム。