JPH03222444A - Ｔａｂ用二層式フイルムキャリヤの製造方法 - 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〕 本発明は、ＩＣの実装方法の１つであるテープオートメ
ーテツドボンディング（以下ＴＡＢと略記する）に使用
する二層式フィルムキャリヤの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

近年ＩＣの実装方法としてＴＡＢが多用されているが、
ＩＣの高密度化に伴い、ＴＡＢ用フィルムキャリヤにも
、ファインピッチ化、接続信頼性の向上が求められてい
る。これに伴いＴＡＢ用フィルムキャリヤとして使用さ
れるメタルクラッドフィルム（以下ＭＣＦと略記する）
にも寸法安定性の向上、耐熱性の向上が求められている
。

しかしながら従来ＴＡＢ用フィルムキャリヤに用いられ
るＭＣＦは、ポリイミドフィルムと銅箔とを、エポキシ
系又はアクリル系の接着剤で貼り合わせた三層ＭＣＦが
主流であった。この三層ＭＣＦにおいては、耐熱性に優
れたポリイミドフィルムを使用しても、全体としての耐
熱性は接着剤に支配されてしまい、接続信頼性が確保で
きないという問題があり、更に貼り合わせ工程において
、ポリイミドフィルムの歪みが矯正されて固着されるた
め、銅箔をエツチングした後、インナーリード及びアウ
ターリードの位置寸法のバラツキが大きいという欠点が
あった。

そこで接着剤を使用せずに銅箔とポリイミド樹脂とを直
接接合させたいわゆる二層ＭＣＦの使用が試みられるよ
うになったが、二ＪｉＭＣＦにおいてはポリイミドと銅
箔の間にクツションとなる接着剤が介在しないため、ポ
リイミドと銅箔の熱膨張係数の差に起因するバイメタル
現象によって反りが発生し、ＴＡＢ用フィルムキャリヤ
として用いることは困難であった。

特開昭６０−３２８２７号公報、特開昭６０４４３３８
号公報、特開昭６０−１５７２８６号公報には、ポリイ
ミド樹脂の熱膨張係数をコントロールし、銅箔の熱膨張
係数に一致させることにより、反りやねじれのない二Ｊ
ＩＭＣＦを製造することが記載されている。

しかしながら前述のようなポリイミド樹脂の熱膨張係数
のコントロール技術を利用した二層ＭＣＦをＴＡＢ用フ
ィルムキャリヤとして利用する場合においては、デバイ
スホールとなる部分のポリイミド樹脂を何らかの方法で
除去する必要がある。

その理由としては、ＩＣチップのポンディング時に、金
、錫などの金属を熱圧着又は共晶合金によって接続する
ために、加熱ツールをポリイミド側から当てがい、リー
ドに熱を伝える必要があるが、ポリイミドが厚い場合に
は、熱が伝わりにくいためＩである。

現在までのところ、アルカリ水溶液、ヒドラジンなどの
薬液によるエツチング又はプラズマによるエツチングで
、ポリイミド樹脂のみを除去するこをは可能ではあるが
、これらの方法ではエツチング速度が極めて遅いために
、量産に適さず、ポリイミドを厚くできないため、タブ
用フィルムとしての剛性が確保できないなどの欠点があ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、二層式のＴＡＢ用フィルムキャリアを製造す
るにあたり、デバイスホール、スプロケットホール部分
のポリイミドの除去が容易で、かツＩＪ−どの寸法安定
性に優れたＴＡＢ用フィルムキャリアを得ることができ
るＴＡＢ用二層式フィルムキャリアの製造方法を提供す
ることを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは前述の状況をふまえ、デバイスホール、ス
プロケットホール部分のポリイミド樹脂のみを短時間で
除去する方法について鋭意検討した結果、ポリイミドの
前駆体であるポリアミック酸を離型用フィルムに塗布、
乾燥した後、パンチングすることによってデバイスホー
ル、スプロケットホールを穿孔できること及びポリアミ
ック酸の塗膜どうしを熱ロールによりラミネートした後
、加熱硬化してポリイミド膜とすることが可能であるこ
とを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至
った。

すなわち本発明は、金属箔とポリイミド樹脂が直接接合
されてなるＴＡＢ用二層式フィルムキャリヤを製造する
にあたり、ポリアミック酸を離型用フィルム上に塗布、
乾燥した後、スプロケットホール及びデバイスホールを
パンチングして得られた未硬化フィルムと、ポリアミッ
ク酸を金属箔上に塗布、乾燥して得られた未硬化フィル
ムとの塗布面どうしを、熱ロールを用いてラミネートし
、得られたラミネート材から離型用フィルムを剥離した
後にポリアミック酸を加熱硬化させることを特徴とする
ＴＡＢ用二層式フィルムキャリヤの製造方法を提供する
ものである。

本発明を図面に基づいて説明すると、第１図、第２図及
び第３図は本発明の製造方法の工程を説明する断面説明
図である。第１図に示すように、銅箔等の金属箔１にポ
リイミドの前駆体であるポリアミック酸２を後工程で容
易に除去できる厚さに塗布、乾燥し、部材Ａを得る。一
方第２図に示すっように離型用フィルム３にポリアミッ
ク酸２を塗布、乾燥し、デバイスホール４及びスプロケ
ットホール５をパンチングし部材Ｂを得る。この部材Ａ
と部材Ｂとを熱ロールを用いてラミネートし、第３図に
示すようにデバイスホール及びスプロケットホール部分
のみが薄く、他の部分はＴＡＢ用フィルムキャリヤとし
て十分な剛性を有する厚さにし、後工程でデバイスホー
ル、スズロケ・ントホールの処理及びポリアミック酸の
加熱硬化を行うと、タブ用二層式フィルムキャリヤが得
られる。

本発明で使用する材料について個々に説明すると、部材
Ａの金属箔としては銅箔が最も一般的であるが、その他
にもアルミ、鉄、ニッケル、ステンレス、チタンあるい
はこれらの合金などの箔、あるいはテープでもよい。ポ
リアミック酸が塗布される金属箔の表面にはクロム、亜
鉛、ニッケル、スズ、酸化銅、あるいはこれらの合金の
メツキを施しておくことがが好ましい。

またポリアミック酸としては種々のものがあるが、特に
熱膨張係数をコントロールし、金属箔の熱膨張係数と一
致させておくことが好ましい。詳細は、特開昭６０−３
２８２７号公報、特開昭６０−４４３３８号公報、特開
昭６０−１５７２８６号公報に記載されている方法によ
り得られたものが好ましく用いられる。

部材Ｂのポリアミック酸を塗布する離型用フィルムとし
ては、テフロン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリエステルなどのプラスチックフィルムが
あり、更に天然紙、合成紙にテフロン、シリコン等をコ
ーティングしたものでもよい。その選択にあたっては、
密着性と剥離性のバランスを考慮する必要がある。その
理由としては、デバイスホール、スプロケットホール部
分のポリアミック酸をパンチングにより除去する工程で
、離型用フィルム界面で剥離しないだけの密着性が必要
であり、逆にポリアミック酸を加熱、硬化させる際には
、離型用フィルムを剥離して行うため、作業性を阻害し
ない程度の剥離性が必要であるためである。

次に本発明の各工程について詳述する。まずポリアミッ
ク酸を金属箔又は離型用フィルムに均一に塗布する方法
としては、ロールコータ、グラビアコータ、ナイフコー
タ、ロッドコータ、スリットオリフィスコータ、エアド
クタコータ、キスコータ、ブレードコータ、スピンコー
タなどが挙げられる。ポリアミック酸を塗布する厚さに
ついては、部材Ａ側では、後工程での除去が容易なよう
に、固形分換算で２〜１５μｍが好ましく、更に好まし
くは５〜１０ａｍである。−力部材Ｂ側では最終的な膜
厚がＴＡＢ用フィルムキャリヤとしての剛性を保持でき
るように、固形分換算で２０〜１００μｍが好ましく、
更に好ましくは２５〜７５μｍである。

このようにして塗布したポリアミック酸の乾燥方法とし
ては、熱風吹付け、伝導加熱、輻射加熱などがあるが、
乾燥の均一性の点で熱風吹付けが好ましい。

乾燥度の管理は、特に厳密に行う必要がある。

乾燥が進みすぎると熱ロールによるラミネートの工程で
密着性が悪くなり、逆に乾燥が不十分であれば、離型用
フィルムの剥離性が悪くなるためである。そこでポリア
ミック酸の残留溶媒量は、固形分重量に対して５０〜７
０％に調整することが好ましく、更に好ましくは５５〜
６５％に調整する。

以上のように、金属箔、離型用フィルムのそれぞれにポ
リアミック酸を塗布、乾燥し、残留溶媒量を調整した後
は、離型用フィルム側にデバイスホール、スプロケット
ホールをパンチングしく部材Ｂ）、部材Ａと熱ロールに
よりラミネートする。

この場合の熱ロールの温度は２００〜３００°Ｃが好ま
しく、ラミネート圧力は３０〜５０ｋｇ／ｃｍが′好ま
しい。

最後にポリアミック酸を加熱硬化させてポリイミドにす
る工程と、デバイスホール、スプロケットホール部分の
ポリイミドの除去工程が必要であるが、これには下記の
２通りの方法が可能である。

まず第１の方法は、ラミネートが終了した後、離型用フ
ィルムを剥離せずに、デバイスホール、スプロケットホ
ール部分に残っているポリアミック酸をジメチルアミド
、ジメチルアセトアミド等の有機溶媒でエツチング除去
する方法である。離型用フィルムはエツチングレジスト
の役割を果たし、エツチング後離型用フィルムを剥離し
て、ポリアミック酸を加熱、硬化させてポリイミド膜と
する。

第２の方法はラミネート後剥離用フィルムを剥離し、ポ
リアミック酸を加熱硬化させてポリイミドにした後、デ
バイスホール、スプロケットホール部分をプラズマエツ
チングで除去する方法である。

第１の方法では、溶媒による膨潤が大きく、正確な穴を
開けることが困難であり、第２の方法が簡便で安価であ
る。

また逆にデバイスホール部分のポリアミック酸を残した
まま加熱硬化し、加熱ツールからポリイミド膜を通して
熱を伝え、ボンディングを行う方法も可能である。この
場合には、デバイスホール部分のポリイミドがインナー
リードの補強となるため、従来の銅箔厚みを半分以下に
することができ、更にファインピッチ化に適している。

上記のいずれの方法でも、加熱、硬化の工程が必要であ
るが、その温度は３８０〜４００°Ｃが好ましい。加熱
の方法は熱風吹付け、伝導加熱、輻射加熱のいずれでも
よいが、温度の均一性の点から熱風吹付けによる方法が
好ましい。

ここで注意すべきことは、加熱温度が３８０〜４００“
Ｃと高温のため金属箔が酸化され易いことである。そこ
で加熱の雰囲気として窒素、ヘリウム、アルゴン等の不
活性ガスに、水素、−酸化炭素等の還元性ガスを１〜５
体積％混合させた雰囲気中で加熱を行うことが好ましい
。

以上のようにデバイスホール、スプロケットホールを穿
孔した二層ＭＣＦが作成された後は、金属箔にＩＣとの
ポンディングを行うインナーリードと外部へ接続するア
ウターリードをエツチング加工し、ＴＡＢ用フィルムキ
ャリヤとして完成する。

〔実施例〕

以下本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。

実施例１ 熱電対、攪拌機、窒素吹込み口を取付けた３０１のフラ
スコに毎分約３００　ｍｌの乾燥窒素を流しながらｐ−
フェニレンジアミン８０６．４　ｇとＮメチル−２−ピ
ロリドン１７ｋｇを入れ攪拌し熔解した。この溶液をウ
ォータージャケットで２０°Ｃに冷却しなから３　３’
　　　４　４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
２１９３．６ｇを徐々に加え、重合させ、粘稠なポリア
ミック酸を得た。

次にこれを厚さ３５μｍの電解銅箔に、固形分換算厚さ
が３μｍになるように直接塗布し、残留溶媒量が固形分
重量に対して６０％になるように乾燥を行った。

一方この同じポリアミック酸を、厚さ５０μｍのテフロ
ンフィルムに、固形分換算厚さが５０μｍになるように
、直接塗布し、残留溶媒量が固形分重量に対して６０％
になるように乾燥を行った。

このものにデバイスホール、スプロケットホールをパン
チングした後、上述のポリアミック酸を塗布した銅箔と
熱ロールを用いてラミネートした。

熱ロールの温度は２５０°Ｃ、ラミネート圧力は４０　
ｋｇ　／　ｃｍであった。

次にこのラミネート材からテフロンフィルムを剥離し、
熱風循環式加熱炉で、窒素９７％、水素３％の雰囲気下
、２５０°Ｃで１０分、４００“Ｃで１０分の加熱を行
い、最後に銅箔側に残ったポリイミド樹脂をプラズマエ
ツチングで除去してＴＡＢ用フィルムキャリヤを得た。

〔寸法安定性〕

上記のように作成されたＴＡＢ用フィルムキャリヤが、
ファインピッチ用に適することを確認するために、イン
ナーリードの外形寸法が１０胴×１０ｍｍ、アウターリ
ードの外形寸法が２０Ｍ×２０ｗ１１．ピッチ１００μ
ｍのリードをエンチング加工し、２０枚の試験片を作成
した。この２０枚の各々についてリードの位置寸法のバ
ラツキを測定したところ、インナーリード部で±０．０
１０％、アウターリード部で０．０１１％と極めて寸法
安定性に優れたものであることがわかった。

実施例２ 実施例１で合成したポリアミック酸を厚さ３５μｍの電
解銅箔に、固形分換算厚さが７μｍになるように塗布し
、残留溶媒量が、固形分重量に対して６０％になるよう
に乾燥した。

一方、この同じポリアミック酸を厚さ５０μｍのポリプ
ロピレンフィルムに固形分換算厚さが４０μｍになるよ
うに塗布し、残留溶媒量が固形分重量に対して７０％に
なるように調整した。次にデバイスホール、スプロケッ
トホールをパンチングし、上述のポリアミック酸を塗布
した銅箔と熱ロールを用いてラミネートした。ロールの
温度は２５０°Ｃ、ラミネート圧力は４０ｋｇ／ｃｍで
あった。

次にこのラミネート材のデバイスホール、スプロケット
ホールに残っているポリアミック酸を、ジメチルホルム
アミドをエツチング液とし、ポリプロピレンフィルムを
エツチングレジストとして除去した。最後にこのラミネ
ート材からポリプロピレンフィルムを剥離し、熱風循環
式加熱炉で窒素９７％、水素３％の雰囲気下、２５０°
Ｃ１１０分、４００　”Ｃ１１０分の加熱を行い、ＴＡ
Ｂ用フィルムキャリヤを得た。

〔寸法安定性〕

実施例１と同様のリードをエツチング加工し、リードの
位置寸法のバラツキを測定したところ、インナーリード
部で±０．０１２％、アウターリード部で±０．０１０
％と極めて寸法安定性に優れたものであった。

比較例１ 市販のポリイミドフィルム（商品名カプトン）に、アク
リルゴム及びエポキシ樹脂を主成分とする接着剤を塗布
、乾燥し、デバイスホール、スプロケットホールをパン
チングした後、３５μｍ厚さの電解銅箔に熱ロールを用
いてラミネートして三層式のＴＡＢ用フィルムキャリヤ
を得た。

〔寸法安定性〕

実施例１と同様のリードをエツチング加工し、リードの
位置寸法のバラツキを測定したところ、インナーリード
部で±０．０５５％、アウターリード部で±０．０６５
％と寸法のバラツキが大きく、ファインピッチに不適で
あった。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した如く、本発明の二層式のＴＡＢ用フ
ィルムキャリヤの製造方法は、デバイスホール、スプロ
ケットホール部分のポリイミドの除去が簡単であり、か
つ本発明の製造方法によりリードの寸法安定性に優れた
ＴＡＢ用フィルムキャリヤの製造が可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の製造方法の工程を示す断面
説明間である。 符号の説明 １、金属箔 ３、Ｈ型用フィルム ５、スプロケットホール ２、ポリアミック酸 ４、デバイスホール 第３図 ５、−ヌ・ブ０リ−２トホール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、金属箔とポリイミド樹脂が直接接合されてなるＴＡ
   Ｂ用二層式フィルムキャリヤを製造するにあたり、ポリ
   アミック酸を離型用フィルム上に塗布、乾燥した後、ス
   プロケットホール及びデバイスホールをパンチングして
   得られた未硬化フィルムと、ポリアミック酸を金属箔上
   に塗布、乾燥して得られた未硬化フィルムとの塗布面ど
   うしを、熱ロールを用いてラミネートし、得られたラミ
   ネート材から離型用フィルムを剥離した後にポリアミッ
   ク酸を加熱硬化させることを特徴とするＴＡＢ用二層式
   フィルムキャリヤの製造方法。