KR100809807B1 - 2메탈 ｔａｂ 및 양면 ｃｓｐ, ｂｇａ 테이프 및 그제조방법 - Google Patents

2메탈 ｔａｂ 및 양면 ｃｓｐ, ｂｇａ 테이프 및 그제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 절연성 기판과 그 적어도 양면에 배선층을 가지며, 폭방향 양단부에 길이 방향을 따라 등간격으로 스프로켓 구멍(sprocket holes)이 형성되고, 상기 기판은 펀칭 프레스로 형성된 관통 구멍을 가지며, 상기 관통 구멍에는 펀칭 프레스에 의해 도체가 충전되어 있고, 상기 도체와 상기 배선층이 전기적으로 접속되어 있는 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프에 있어서, 상기 길이 방향으로 형성된 스프로켓 구멍 사이에, 파일럿 원형 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프 및 그 제조방법에 관한 것이다.
절연성 기판, 배선층, 스프로켓 구멍, 펀칭 프레스, 파일럿 원형 구멍

Description

2메탈 ＴＡＢ 및 양면 ＣＳＰ, ＢＧＡ 테이프 및 그 제조방법{Two-metal TAB tape, double-sided CSP tape, BGA tape, and method for manufacturing the same}
본 발명은 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프 및 그 제조방법에 관한 것이다.
표리면에 도체층을 갖는 배선 기판으로서 다양한 것이 사용되고 있다. 구체적으로는 기판에 플렉시블한 폴리이미드 등을 사용한 TAB(Tape Automated Bonding) 테이프, CSP(Chip Size Package), BGA(Ball Grid Array), FPC(Flexible Printed Circuit), 또한, 유리 에폭시 등의 리지드한 기판을 사용한 소위 다층 기판 등이 있다.
이와 같은 표리면에 도체층을 갖는 기판의 제조방법으로서, 우선 기판의 폭방향 양단부에, 길이 방향을 따라 등간격으로 스프로켓 구멍(sprocket holes)을 프레스에 의해 형성한다. 또한, 이 프레스에 의해 때로는 관통 구멍 등을 형성한다.
이어서, 기판의 표리면에 에칭 등에 의해 배선층을 형성한 후, 기판에 펀칭 프레스로 관통 구멍을 형성하고, 상기 관통 구멍에는 펀칭 프레스에 의해 도체를 충전하며(임플랜트(implant)), 마무리 도금층을 더 형성시킨다.
이 에칭 등에 의한 배선층의 형성에 있어서는, 테이프의 반송에는 스프로켓 구멍을 사용하며, 또한 관통 구멍에의 도체의 충전(임플랜트)에도 이 스프로켓 구멍을 위치 결정용 파일럿 구멍(pilot holes)으로서 사용하고 있었다.
그러나, 배선층을 형성할 때, 반송에 사용되는 스프로켓 구멍에 약간의 변형을 발생시키는 경우가 있다. 이와 같은 변형된 스프로켓 구멍을 임플랜트시의 위치 결정용 파일럿 구멍으로서 사용하면, 도금층의 위치 결정의 오차가 된다. 또한, 스프로켓 구멍은 구멍 형상이 각구멍이기 때문에, 파일럿 구멍으로서 사용하면 약간의 어긋남을 발생시켜 상기와 마찬가지로 임플랜트의 위치 결정의 오차가 된다. 그리고, 이와 같은 임플랜트의 위치 결정의 오차가 대량 생산품(롤투롤(roll-to-roll)제조)의 특성에 변동이 발생하는 원인이 되고 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 대량 생산품의 제조에 있어서도, 특성에 변동이 발생하지 않는 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명자들은 검토 결과, 스프로켓 구멍 사이에, 관통 구멍에의 펀칭 프레스에 의한 도체의 충전시에 파일럿 구멍으로서 사용되는 파일럿 원형 구멍을 형성함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있다는 것을 알았다.
본 발명은 상기 발견에 기초하여 이루어진 것으로, 절연성 기판과 그 적어도 양면에 배선층을 가지며, 폭방향 양단부에 길이 방향을 따라 등간격으로 스프로켓 구멍이 형성되고, 상기 기판은 펀칭 프레스로 형성된 관통 구멍을 가지며, 상기 관통 구멍에는 펀칭 프레스에 의해 도체가 충전되어 있고, 상기 도체와 상기 배선층 이 전기적으로 접속되어 있는 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프에 있어서, 상기 길이 방향으로 형성된 스프로켓 구멍 사이에, 파일럿 원형 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 절연성 기판의 폭 방향 양단부에, 길이 방향을 따라 스프로켓 구멍 및 파일럿 원형 구멍을, 번갈아, 또한 등간격으로 프레스에 의해 형성하고, 이어서 상기 기판의 적어도 양면에 배선층 또는 금속박을 형성한 후, 펀칭 프레스에 의해 관통 구멍을 형성하며, 이어서 상기 관통 구멍에 펀칭 프레스에 의해 도체를 충전하고, 상기 도체와 상기 배선층 또는 금속박을 전기적으로 접속시키는 것을 특징으로 하는 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프의 제조방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 2메탈 TAB 테이프의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 2메탈 TAB 테이프의 제조방법의 일례를 나타내는 공정도이다.
도 3은 실시예 1 및 비교예 1에 있어서, 위치 정밀도의 최대 시프트량을 측정하는 방법을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 설명한다.
우선, 본 발명의 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프 및 그 제조방법에 대하여 설명한다. 본 발명은 상술과 같이, 플렉시블한 폴리이미드 등을 사용한 TAB 테이프, CSP, BGA, FPC, 또한, 유리 에폭시 등의 리지드한 기판을 사용한 소위 다층 기판 등에 광범위하게 응용 가능한데, 여기에서는 TAB 테이프에의 응용, 특히 양면에 배선층을 갖는 소위 2메탈 TAB 테이프 및 그 제조방법에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 2메탈 TAB 테이프의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 1에 있어서, 참조부호 1은 2메탈 TAB 테이프, 참조부호 2는 절연성 기판, 참조부호 3은 배선층, 참조부호 4는 스프로켓 구멍, 참조부호 5는 파일럿 원형 구멍을 각각 나타낸다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 2메탈 TAB 테이프(1)는 절연성 기판(2)의 표면에 배선층(3)이 형성되어 있다. 절연성 기판(2)으로서는 폴리이미드 필름이 일반적으로 사용되며, 배선층(3)은 동박 등을 에칭함으로써 형성된다.
또한, 2메탈 TAB 테이프(1)의 폭방향 양단부에 길이 방향을 따라 등간격으로 스프로켓 구멍(4)이 형성되어 있다. 또한, 이 길이 방향에 형성된 스프로켓 구멍(4) 사이에, 파일럿 원형 구멍(5)이 형성되어 있다. 스프로켓 구멍(4) 및 파일럿 원형 구멍(5)은 프레스에 의해 형성된다. 이 스프로켓 구멍(4)은 각구멍이며, 배선층(3)의 형성시에 테이프의 반송에 사용된다. 한편, 파일럿 원형 구멍(5)은 도체를 충전하고, 관통 구멍 도통층을 형성할 때의 금형의 파일럿 구멍으로서 사용된다. 이 파일럿 원형 구멍(5)의 직경은 1mmφ정도이며, 테이프의 반송에 사용되고 있지 않기 때문에, 마모 또는 형(型)붕괴 등의 변형이 없다. 또한, 이 파일럿 원형 구멍(5)은 원형 구멍이기 때문에, 원주 형상의 파일럿 핀이 딱맞게 끼워맞춰져서 위치 결정의 시프트 등이 발생하지 않는다.
또한, 본 발명의 2메탈 TAB 테이프에 있어서는, 펀칭 프레스에 의해 형성된 관통 구멍을 형성하고, 이 관통 구멍에 펀칭 프레스에 의해 도체를 충전하며, 이 도체와 상기 배선층이 전기적으로 접속되어 있다.
다음으로, 본 발명의 2메탈 TAB의 제조방법에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 2메탈 TAB 테이프의 제조방법의 일례를 나타내는 공정도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 양면 동 적층 폴리이미드 테이프에 프레스에 의해 스프로켓 구멍 및 파일럿 원형 구멍, 때로는 관통 구멍 등을 형성한다. 스프로켓 구멍은 각구멍, 파일럿 원형 구멍은 원형 구멍으로 형성되며, 원형 구멍의 직경은 1mmφ정도이다.
그 후, 동 표면을 전처리(pretreatment)(피클링(pickling), 탈지) 후, 포토레지스트 도포를 행하고, 노광, 현상, 에칭에 의해 표면에 배선층을 형성한다. 다음으로, 마찬가지로 이면을 전처리(피클링, 탈지) 후, 포토레지스트 도포를 행하고, 노광, 현상, 에칭에 의해 이면에 배선층을 형성한다.
포토레지스트를 도포한 양면 적층판을, 노광기를 사용하여 표리의 패턴을 자외선 조사에 의해 이미징(imaging) 형성하는 경우, 노광기의 스테이지에 형성된 스프로켓 핀(가이드 핀)이 테이프의 스프로켓 구멍에 걸어맞춰짐으로써 테이프의 반송이 이루어진다. 이 테이프의 반송시에 스프로켓 구멍에 약간의 변형을 발생시키는 경우가 있다. 또한, 스프로켓 구멍은 일반적으로 길이가 1.981mm 또는 1.42mm인 스퀘어 형상을 갖는다.
마지막으로, 펀칭 프레스에 의해 관통 구멍을 형성하고, 이어서 상기 관통 구멍에 펀칭 프레스에 의해 도체를 충전하며(임플랜트), 상기 도체와 상기 배선층 또는 금속박을 전기적으로 접속 후, 도통의 신뢰성을 향상시키기 위하여 니켈 베이스 금도금 등의 마무리 도금을 행하여 제품으로 한다.
본 발명에서는 상기와 같이, 관통 구멍의 형성은 펀칭에 의한 것으로, 습식법의 경우와 같은 디스미어(desmear) 처리는 불필요하며, 또한 전기적인 접속을 취하는 방법도 극히 보통의 펀칭 프레스기를 사용한 펀칭 방식이다. 즉, 펀칭에 의해 구멍을 뚫은 기판 위에 솔더판이나 동박 등의 도체를 포개고, 다시 펀칭하여 구멍에 도체를 메워넣는 매우 간략화된 제조공정으로, 비용 저감으로 이어진다.
이 관통 구멍에 펀칭 프레스에 의해 도체를 충전(임플랜트)할 때에, 위치 결정은 테이프에 형성한 파일럿 원형 구멍에 파일럿 핀을 끼워맞춤으로써 이루어진다. 파일럿 원형 구멍은 회로 형성시의 테이프의 반송용 가이드 구멍으로서 사용하고 있지 않기 때문에 변형하는 일이 없으며, 또한 형상이 원형 구멍이기 때문에 파일럿 핀과 딱맞게 끼워맞춰진다.
본 발명에서는 상기 임플랜트에 있어서, 위치 결정은 파일럿 원형 구멍에 의해 이루어지고, 파일럿 원형 구멍은 테이프의 반송용 가이드 구멍으로서 사용하고 있지 않기 때문에 공정중 변형하는 일이 없으며, 또한 원형 구멍이기 때문에 파일럿 원형 핀이 딱맞게 끼워맞춰지므로, 위치 맞춤이 정확하게 행해진다. 이 때문에, 대량 생산품의 제조에 있어서도, 특성에 변동이 발생하지 않는다.
본 발명은 상술한 바와 같이, 플렉시블한 폴리이미드 등을 사용한 TAB 테이프, CSP, BGA, FPC, 또한, 유리 에폭시 등의 리지드한 기판을 사용한 소위 다층 기판등에 광범위에 걸쳐 응용 가능하다.
이하, 실시예 등에 기초하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.
[실시예 1]
35mm폭의 양면 동접착 폴리이미드 필름(폴리이미드층의 두께 50㎛, 동박 두께 표리 각 18㎛;상품명 에스파넥스(Espanex), 신닛테츠가가쿠 가부시키가이샤 제품)을 사용하여 도 2에 나타내는 2메탈 TAB 테이프의 제조 공정을 따라 도 1에 나타내는 바와 같은 2메탈 TAB 테이프를 제조하였다. 또한, 도 2에 나타내는 프레스 공정에 있어서, 스프로켓 구멍과 파일럿 원형 구멍을, 번갈아, 또한 등간격으로 형성하였다. 그리고, 테이프의 반송에는 스프로켓 구멍을 사용하고, 임플랜트의 위치 결정에는 파일럿 원형 구멍을 사용하였다.
이 결과, 저항의 평균값은 6mΩ/100㎛φ 구멍이고, 표준 편차는 0.3mΩ/구멍이었다.
[비교예 1]
도 2에 나타내는 프레스 공정에 있어서, 스프로켓 구멍만을 형성하여 테이프의 반송 및 임플랜트의 위치 결정 모두 스프로켓 구멍을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 2메탈 TAB 테이프를 제조하였다.
이 결과, 4회의 시험에 있어서, 각각의 저항의 평균값은 6∼8mΩ/100㎛φ 구멍이고, 표준 편차는 1∼6mΩ/구멍이었다.
또한, 상기 실시예 1 및 비교예 1에 있어서, 구멍의 중심의 위치 정밀도의 최대 시프트량을 도 3의 방법에 기초하여 측정하였다. 도 3에 있어서, X는 테이프 진행 방향, Y는 테이프 폭방향이며, 최대 시프트량은 X방향의 거리로 나타내었다. 또한, 측정은 7점에 대하여 행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
최대 시프트량
(단위;㎛)
구멍 실시예 1 비교예 1
1 10 50
2 5 65
3 10 55
4 0 60
5 5 85
6 10 75
7 15 70
표 1의 결과로부터 알 수 있듯이, 실시예 1은 비교예 1에 비교하여 위치 정밀도는 평균 50㎛정도로 양호하였다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프는 대량 생산품의 제조에 있어서도, 특성에 변동이 발생하지 않는다. 또한, 본 발명의 제조방법에 의해 상기 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프를 간편하게 얻을 수 있다.

Claims (10)

  1. 절연성 기판과 그 적어도 양면에 배선층을 가지며, 폭방향 양단부에 길이 방향을 따라 등간격으로 스프로켓 구멍(sprocket hole)들이 형성되고, 상기 기판은 펀칭 프레스로 형성된 관통 구멍을 가지며, 상기 관통 구멍에는 펀칭 프레스에 의해 도체가 충전되어 있고, 상기 도체와 상기 배선층이 전기적으로 접속되어 있는 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프로서,
    상기 길이 방향으로 형성된 스프로켓 구멍들 사이사이 마다에, 상기 관통 구멍에 도체의 충전시 위치 결정용으로 사용되는 파일럿 원형 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프.
  2. 제 1항에 있어서, 금속층을 포함하여 3층 이상의 다층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 도체가 금속인 것을 특징으로 하는 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 금속이 납, 주석, 동, 은 또는 이들을 주성분으로 하는 합금인 것을 특징으로 하는 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 니켈-베이스 금도금이 행해져 있는 것을 특징으로 하는 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프.
  6. 절연성 기판의 폭방향 양단부에 길이 방향을 따라 스프로켓 구멍들을 등간격으로 프레스에 의해 형성하고, 이어서 상기 기판의 적어도 양면에 배선층 또는 금속박을 형성한 후, 펀칭 프레스에 의해 관통 구멍을 형성하고, 이어서 상기 관통 구멍에 펀칭 프레스에 의해 도체를 충전하며, 상기 도체와 상기 배선층 또는 금속박을 전기적으로 접속시키고,
    상기 스프로켓 구멍들의 형성시 상기 스프로켓 구멍들 사이사이 마다에, 상기 관통 구멍에 도체의 충전시 위치 결정용으로 사용되는 파일럿 원형 구멍을 형성하는 것을 특징으로 하는 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서, 금속층을 포함하여 3층 이상의 다층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프의 제조방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 도체가 금속인 것을 특징으로 하는 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프의 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 금속이 납, 주석, 동, 은 또는 이들을 주성분으로 하는 합금인 것을 특징으로 하는 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프의 제조방법.
  10. 제 6항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기적으로 접속이 이루어진 후, 니켈-베이스 금도금이 행해지는 것을 특징으로 하는 2메탈 TAB 및 양면 CSP, BGA 테이프의 제조방법.
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