JPH0430442A - 半導体集積回路用キャリヤテープの製造方法 - 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〕 本発明は半導体集積回路用キャリヤテープの製造方法に
関する。更に詳しくは機械的物性、耐熱性及び電気特性
の優れた半導体集積回路用キャリヤテープの製造方法に
関する。

〔従来の技術〕

半導体集積回路（以下、ＩＣと称する）の実装方法の一
つであるフィルムキャリヤ法は、特公昭４　’１３２０
６号公報、日刊工業新聞社発行「電子技術」第１６巻　
第１１号第９３〜９７頁（１９７４）、日系マグロウヒ
ル発行「日経エレクトロニクス」１９７４年８月１２日
号第１２１〜１３６頁及び１９７１年６月６日号第６０
〜６７頁などにその基本技術が示されており、これらは
例えばミニーモッド方式（米国セネラルエレクトリック
社の商標Ｍｉｎｉ−Ｍｏｄ）、チップキャリヤ方式、テ
ープオートメ−ティドホンディング（ＴＡＢ）方式など
で呼ばれており、これらの方式により、生産性の向上、
製造費の削減などを図ることができる。

従来のキャリヤテープとしては、ベース素材にポリイミ
ドフィルム、ポリエステルフィルム、ガラスエポキシ材
などを用い、これらの長尺シートに銅箔を接着剤によっ
て接着した物が一般的に用いられている。ＩＣキャリヤ
テープ用のベース素材としては、耐熱性、熱寸法安定性
、湿度寸法安定性、電気絶縁性などが要求されるが、ポ
リエステルはハンダ耐熱性がなく、ガラスエポキシ材は
パンチング性及び屈曲性が悪く、ダストの発生が多いな
どのために広く用いられておらず、前記性能の比較的良
好なポリイミドフィルムが最も多く用いられている。

ここで、銅箔とフィルムとの接着には、エポキシ系又は
アクリル系などの、熱硬化性接着剤が用いられているが
、これらの接着剤は電気性能が悪く、特にファインピッ
チ化した場合の配線間の絶縁抵抗に不満が残っている。

この問題を解決する方法として、該接着剤を用いずに、
スパッタリング、イオンブレーティングなどの方法でポ
リイミドフィルム上に直接金属層を形成し、電気特性及
び耐熱性を向上させたキャリヤテープが提案されている
。

一方、ＩＣキャリヤテープ用ベース素材は、キャリヤテ
ープの製造工程において、連続的に走行させながら、テ
ープ両端に設けられたスプロケットホールを用いてパタ
ーニング、ＩＣ実装の際の位置決めを行うため、正確な
位置精度を保持する必要があり、優れた寸法安定性と高
い剛性とが要求される。

しかしながら、ポリイミドフィルムを用いた場合は、こ
の要求を満足するために通常１２５μｍの比較的厚いフ
ィルムを用いる必要があり、実装されたチップの薄型化
のメリットを損なうとともに、高価なポリイミドフィル
ムを大量に使用するため製品コストが高くなる。

このような問題を解決する手段として、機械的性能及び
耐熱性の優れた芳香族ボッアミドフィルムを用い、フィ
ルムの薄手化及び低コスト化を図ることのできる半導体
集積回路用キャリヤテープが提案されている（特開平１
−２７８７３７号公報）。芳香族ポリアミドフィルム上
に直接金属層を形成して半導体集積回路用キャリヤテー
プを製造する場合には、デバイスホールを設けるために
、フィルムのエツチングが必要であるが、芳香族ポリア
ミドフィルムは使用できるエツチング液が限られており
、条件を厳しくする必要があるため、寸法精度の良いデ
バイスホールを開けるのは困難であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、ベース素材として機械的性能及び耐熱
性の優れた芳香族ポリアミドフィルムを用い、フィルム
の薄手化及び低コスト化を図ることができ、かつ、電気
特性及び寸法精度の優れた半導体集積回路用キャリヤテ
ープの製造方法を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記課題を達成するために鋭意研究した
結果、高耐熱性、高ヤング率を有する、パラ配向性芳香
族ポリアミドフィルムをベースフィルムとして用い、そ
の上に直接金属層を形成したキャリヤテープを製造する
に際して、エキシマレーザ−を用いてデバイスホールを
形成することにより、寸法精度が良好で、ファインパタ
ーンのキャリヤテープが製造できることを見いだし、こ
の点を更に詳しく検討して本発明に至ったものである。

すなわち、本発明は、パラ配向型芳香族ポリアミドフィ
ルムを絶縁基板とし、そのフィルムの上に金属層が接着
剤を介することなく実質的に直接付着さてなる半導体集
積回路用キャリヤテープの製造方法において、フィルム
上に金属層を付着させた後、エキシマレーザ−でフィル
ムをエツチングしてデバイスホールを形成することを特
徴とする半導体集積回路用キャリヤテープの製造方法。

本発明で用いられるパラ配向型芳香族ポリアミドは、次
の構成単位からなる群より選択された単位から実質的に
構成される。

ＮＨＡｒｔ　　ＮＨ（１） Ｃｏ　　Ａｒｚ　　ｃｏ　　　　　（２）−ＮＨ−Ａｒ
３−Ｃｏ　−（３） ここでＡｒ、、Ａ　ｒ　２、およびＡ　ｒ　ａは各々２
価の芳香族基であり、（１）と（２）とはポリマー中に
存在する場合は実質的に等モルである。

本発明において、良好な耐熱性を確保するためには、Ａ
　ｒ　＋、Ａ　ｒ　２、及びＡｒｔは各々、いわゆる、
直線配向性の基である必要がある。

ここで、直線配向性とは、その分子鎖を成長させている
結合が芳香族の反対方向に同軸又は平行的に位置してい
ることを意味する。このような２価の芳香族基の具体例
としては、パラフェニレン、４．４′−ビフェニレン、
■、４−ナフチレン、１，５−ナフチレン、２，５−ピ
リリジンなどがあげられる。

それらはハロゲン、低級アルキル、ニトロ、メトキシ、
シアン基などの非活性基で１又は２以装置で表される形
の２価の基があげられる。ここでＸ質的に共役二重結合
性をもつものである。Ｘとしては具体的には、トランス
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−。

及びＡｒａはいずれも２種以上であってもよく、また相
互に同じであっても異なっていてもよい。

本発明で用いられるポリマーは、これまでに知られた方
法により、各々の単位に対応するジアミン、ジカルボン
酸、アミノカルボン酸より製造することができる。具体
的には、カルボン酸基をまず酸ハライド、酸イミダゾラ
イト、エステルなどに誘導した後にアミノ基と反応させ
る方法が用いられ、重合の形式もいわゆる低温溶液重合
法、界面重合法、溶融重合法、固相重合法などを用いる
ことができる。

本発明に用いる芳香族ポリアミドには、上記した以外の
基が約１０モル％以下共重合されたり、他のポリマーが
ブレンドされたりしていてもよい。

本発明に用いる芳香族ポリアミドとして最も代表的なも
のは、ポリ−ルーフユニしンテレフタルアミド（以下Ｐ
ＰＴＡと略称する。）、ポリ−ｐ−ベンズアミドである
。これらの芳香環が核置換されていないホモポリマーを
用いると、核置換されたコポリマーを用いた場合に比べ
耐熱性がはるかに良く、高温での寸法変化が小さくなる
。

本発明に用いる芳香族ポリアミドの重合度は、あまりに
低いと本発明の目的とする機械的性質の良好なフィルム
が得られなくなるため、通常２．５以上、好ましくは３
．５以上の対数粘度ηｉｎｈ　　（硫酸１００−にポリ
マー０．２ｇを溶解して３０℃で測定した値）を与える
重合度のものが選ばれる。

本発明に用いる芳香族ポリアミドフィルムは、好ましく
はフィルム面内の少なくとも１方向について６００　ｋ
ｇ／ｍｍ２以上の引っ張りモジュラスを有していること
が好ましい。すなわち、フィルムの縦、横のどちらかの
引っ張りモジュラスが６００ｋｇ／ｍｍ２以上であるテ
ンシライズドタイプ、又は縦、横両方の引っ張りモジュ
ラスが６００　ｋｇ／ｍｍ２以上でほぼ等しいバランス
タイプのフィルムを用いることができる。このようなフ
ィルム内の各方向について一定以上の機械的性能を有す
るフィルムはＰＰＴＡに代表される直線配向性芳香族ポ
リアミドの液晶原液から湿式製膜することによって得ら
れる。但し、ＰＰＴＡの液晶溶液状態から直接凝固させ
て得たフィルムは、引っ張りモジュラス及び伸度の異方
性が大きいため、キャリヤテープとして使用するのはき
わめて困難であり、後述するように一旦液晶状態で押し
出し、光学等方化した後に凝固させて得たフィルムが好
ましく用いられる。

本発明に用いるフィルムは、フィルム面に平行に入射し
たＸ線による２θ＝１５〜２５度の範囲のピークの回折
強度が最大になる方向の結晶配向角が６０度以下である
ことが好ましい。結晶配向角の測定方法としては公知の
方法が採用でき、例えば次のように行う。所定の２θの
角度に係数管を置き、フィルムを１８０度回転すること
により回折強度曲線が得られる。フィルム面に垂直のＸ
線を入射した場合（ＴＶ）においては、最高強度を中心
とし、前後９０度の間を回転させる。この曲線の半値幅
を求めてそれを試料の結晶配向角とする。フィルムは必
要により何枚か重ねて測定することが出来る。

本発明に用いるフィルムの厚さは３０〜１００μｍが好
ましく、更に好ましくは３５〜６０μｍである。厚さが
薄すぎると剛性が小さくなるため、後述するＩＣ実装工
程においてスプロケットホル、デバイスホールの位置精
度が悪くなり不良品が多くなる。従来のポリイミドをベ
ースとして用いた場合は１２５μｍ以上の厚さにしなけ
ればならないのに対し、本発明の製造方法では芳香族ポ
リアミドフィルムの引っ張りモジュラスが高いため、３
０μｍ程度まで薄（することができる。

本発明で用いられるフィルムは、その硫酸などを溶媒と
する光学異方性ドープを、支持面上に流延し、吸湿又は
／及び加熱により該ドープを光学等方性に転化した後凝
固させ、洗浄後、必要なら軸又は二軸に延伸し、ついで
収縮を制御しつつ乾燥するという方法でつくることがで
きる。

本発明の方法において、次に述べる金属層の形成に先立
ち、接着力向上、易接着化、帯電防止などの目的で各種
の表面処理、前処理を施すこともできる。

本発明の方法においては、前述の芳香族ポリアミドフィ
ルムの上に、接着剤を介することなく、金属層を形成す
る。ここにおいて金属の種類は導電性を有しておれば特
に限定されるものでな（、導体回路の設計及びその加工
法に応じて適宜用いられる。たとえば、銅、アルミニウ
ム、金、タンタル、チタン、クロム、モリブデン、ニッ
ケル、亜鉛、鉄、パラジウムなどの単体又はそれらの合
金などを用いることができる。

本発明の方法における金属層の厚みは任意であるが、回
路設計上、及びそれを実用化する際の導体抵抗の問題か
ら、好ましくは５μｍ以上、更に好ましくは１８μｍと
するのが適当である。

これらの金属層をフィルム上に形成する方法としては、
例えば真空蒸着法、イオンブレーティング法、スパッタ
リング法、化学的気相蒸着法、レーザー化学蒸着法、プ
ラズマ蒸着法、電解又は無電解メツキ法などから選ぶこ
とができる。これらの方法の中で、真空蒸着、イオンブ
レーティング法などの気相からの析出による方法は、一
般に析出速度が遅いため、比較的厚い金属相を形成する
ためには長時間を要する。一方、金属層とフィルムとの
接着力はイオンブレーティング法、スパッタリング法が
優れている。

従って、金属層を形成する方法として、まずフィルムに
イオンブレーティング法などの気相法で１μｍ以内の金
属薄膜を付着させ、次に膜厚みを厚くするために、無電
解メツキなどの液相法によって同種又は異種の金属膜を
形成するのが好ましい。

本発明の方法においては、このようにして金属層を形成
した芳香族ポリアミドをスリットし、スプロケットホー
ルをパンチングした後、エキシマレーザ−を用いて、フ
ィルムのみをエツチング、除去し、デバイスホールをあ
ける。

ここで、エキシマとは励起原子又は分子と基底原子又は
分子との２量体のことであり、これを用いたエキシマレ
ーザ−は高出力の紫外線を出すことができるので、短時
間でフィルムをエツチング、除去することができる。

デバイスホールの形成においては、デバイスホールの部
分を加工したマスキング板をフィルムの上において、エ
キシマレーザ−の照射を行う。この方法では、従来のよ
うにエツチング液を用いないため、寸法変化が少なく、
寸法精度の高いデバイスホールを形成することか可能で
ある。

このようにして得られた芳香族ポリアミドをベースとし
、デバイスホール加工をした金属箔積層テープは、通常
知られているパターン形成法により配線パターンが形成
され、かつ、ハンダ、金、すずなどのメツキが施されて
ＩＣ用キャリャテプとされる。

以下に実施例を示すが、これらの実施例は本発明を説明
するものであって、本発明を限定するものではない。な
お、フィルムの厚さは、直径２　ｍｍの測定面をもった
ダイヤルゲージで測定した。強伸度及びモジュラスは、
１００ｎ＋ｍＸ　１０ｍｍの大きさのサンプルを定速伸
張型強伸度試験機を用い、測定長３０ｍｍ、引張速度３
０ｍｍ／分で測定したものである。

〔実施例〕

濃度９９．５％の濃硫酸７７　ｉｎｈ　＝６．１のＰＰ
ＴＡを６０℃で溶解し、ポリマー濃度１２％の原液を調
製した。この原液を、６０°Ｃに保ったまま、真空下に
脱気した。タンクからフィルタを通し、ギアポンプによ
り送液し、０．４　ｍｍＸ　３００　ｍｍのスリットを
宵するＴダイから、タンタル製のベルト上にドープをキ
ャストした。ひきつづき、相対湿度約５％、温度約１０
５℃の空気を吹き付けて、流延ドープを光学等方化し、
ベルトと共に５°Ｃの水の中に導いて凝固させた。つい
で凝固フィルムをベルトから引き剥し、約３０°Ｃの温
水中に、次に０．５％ＮａＯＨ水溶液中、更に室温の水
の中を走行させて洗浄した。洗浄の終了したフィルムを
乾燥させずに１．１倍縦方向にロール延伸し、ついで横
方向に１．１５倍テンターで延伸し、更に２６０°Ｃで
定長乾燥し、４００℃で熱処理した後巻取り、厚さ４０
ミクロン、強度３５　ｋｇ／ｍｍ２、モジュラス１１２
０　ｋｇ／ｍｍ２、伸度１７％のフィルムを得た。

このフィルムにイオンブレーティング法により銅を０．
３μｍ積層し、更に無電解メツキ法により銅厚み２５μ
ｍとした。

この銅積層フィルムを３５ｍｍ幅にスリットし、ＪＩＳ
Ｋ７５５２−１９６５に定められた映画用生フィルム（
ポジ目生フィルム）の寸法に相当するスプロケットホー
ルを穴あけ加工した。更にデバイスホール外の部分をマ
スクして、ＫＦエキシマレーザ＝（２４７ｎｍ）を照射
、エツチングし、フィルムのみ除去してデバイスホール
を作成した。

次に熱硬化性シルクスクリーン印刷インクをエツチング
レジストとして用い、塩化第二銅でエツチングし、すず
メツキをして配線パターンを作成した。得られたキャリ
ヤテープの寸法精度は上記ＪＩＳ規格を満足していた。

〔発明の効果〕

本発明の方法で作成した半導体集積回路用キャリヤテー
プは、寸法精度に優れ、配線間の絶縁抵抗か高いため、
ファインピッチ化することができ、ＩＣの高密度実装が
可能である。また、従来品に比べ、はるかに薄手化する
ことができ、薄型製品用としてきわめて有効である。こ
れらの特徴を生かして、例えば液晶デイスプレィ用ドラ
イバサーマルヘッド、時計、ＩＣカード、電卓などに用
いることが出来る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、パラ配向型芳香族ポリアミドフィルムを絶縁基板と
   し、そのフィルムの上に金属層が接着剤を介することな
   く実質的に直接付着されてなる半導体集積回路用キャリ
   ヤテープの製造方法において、フィルム上に金属層を付
   着させた後、エキシマレーザーでフィルムをエッチング
   してデバイスホールを形成することを特徴とする半導体
   集積回路用キャリヤテープの製造方法。