KR20030074429A - Ｃｏｆ용 플렉시블 프린트 배선판 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20030074429A
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Abstract

본 발명은 절연층이 가열 툴에 융착되지 않는 COF용 플렉시블 프린트 배선판을 제공함으로써 반도체 칩 실장 라인의 생산성 및 신뢰도를 높이고, 또한 COF용 플렉시블 프린트 배선판의 제조방법을 제공한다. COF용 플렉시블 프린트 배선판은 절연층; 절연층의 적어도 한면상에 제공되는 도체층으로 형성되어 반도체 칩이 실장될 배선패턴; 및 반도체 칩의 실장면에 반대면인 절연층의 표면상에 제공되고, 실란 화합물 및 실리카 솔로부터 선택된 적어도 하나의 종류를 함유한 이형제로 형성되는 이형제층;을 포함한다.

Description

ＣＯＦ용 플렉시블 프린트 배선판 및 그 제조방법{COF Flexible Printed Wiring Board and Method of Producing the Wiring Board}
본 발명은 IC 및 LSI와 같은 전자 디바이스를 실장하기 위한 COF(칩-온-필름)용 플렉시블 프린트 배선판, 예를 들어, COF 필름 캐리어 테이프 또는 COF 플렉시블 프린트 회로(FPC)에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 COF용 플렉시블 프린트 배선판을 제조하는 방법에 관한 것이다. "COF용 플렉시블 프린트 배선판"이라는 용어는 전자 디바이스(칩)가 실장될 플렉시블 프린트 배선판을 말한다. "COF 필름 캐리어 테이프"라는 용어는 전자 디바이스(칩)가 실장될 테이프의 형태를 띠는 필름 기판을 말한다.
IC(집적 회로) 및 LSI(대규모 집적회로)와 같은 전자 디바이스를 위에 실장하는 프린트 회로판에 대한 급격한 요구에 따라 전자 산업이 발달되었다. 제조자는 오랫동안 요구되어 왔던 소형, 경량 그리고 고기능의 전자 장비를 실현하려고 노력해왔다. 마침내, 제조자는 최근에 TAB(테이프 자동화 접착) 테이프, T-BGA(볼 격자 어레이) 테이프, ASIC 테이프, 또는 FPC(플렉시블 프린트 회로)와 같은 필름 캐리어 테이프를 사용하게 되었다. 전자 디바이스를 실장하기 위해 필름 캐리어 테이프를 사용하는 것은 퍼스널 컴퓨터, 휴대폰, 및 좁은 스크린 프레임 영역은 물론 고해상도 및 고평면도를 가져야만 하는 액정 디스플레이(LCD)를 사용하는 다른 전자 장비의 제조자에게 특히 점차 중요하게 되었다.
또한, 좁은 스페이스에 고밀도로 실장하기 위해, IC 칩을 있는 그대로 플렉시블 프린트 배선판에 실장하는 방법이 사용되었다. 이러한 제품을 COF(chip-on-film)라 부른다.
COF의 기판으로서 이용되는 플렉시블 프린트 배선판은 디바이스 홀을 가지고 있지 않기 때문에, 도체층 및 절연층을 미리 적층시킴으로써 얻어진 적층필름은 플렉시블 프린트 배선판으로 사용된다. IC 칩이 배선패턴상에 직접 실장될 때, 위치결정은 내부 리드 및 절연층을 통해 볼 수 있는 위치결정 마크와 같은 마크에 기초하여 실행된 후에 가열 툴에 의해 IC 칩 및 배선패턴, 즉, 내부 리드를 연결시키게 된다(예를들어 일본 특허 출원 공개 번호(kokai) 2002-289651호의 도 4 내지 도 6 및 단락 [0004] 및 [0005]를 참조하라).
이러한 반도체 칩은 절연층이 가열 툴과 직접 접촉하고 있는 동안에 실장된다. 절연층이 실장 동안 가열 툴에 의해 상당히 높은 온도로 가열되기 때문에, 절연층의 일부는 용융으로 인해 가열 툴에 부착되고, 그래서 제조 장치의 고장을 야기하게 된다. 또한, 캐리어 테이프의 불리한 변형이 일어나게 된다. 절연층이 가열 툴에 융착되는 경우에, 가열 툴은 더러워지고, 그래서 신뢰성 및 생산성을 악화시킨다.
이러한 가열 툴에의 융착은 반도체 칩이 아무런 디바이스 홀을 갖지 않는 COF FPC 또는 COF 필름 캐리어 테이프상에 실장될 때 중요하다.
상술한 것을 고려하여, 본 발명의 목적은 절연층이 가열 툴에 융착되지 않는 COF용 플렉시블 프린트 배선판을 제공하여 반도체 칩 실장 라인의 생산성 및 신뢰도를 높이는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 COF용 플렉시블 프린트 배선판을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
도 1의 A는 본 발명의 일실시예에 따른 COF 필름 캐리어 테이프의 개략 평면도,
도 1의 B는 본 발명의 동일 실시예에 따른 COF 필름 캐리어 테이프의 횡단면도,
도 2의 A 내지 G는 본 발명의 일실시예에 따라 COF 필름 캐리어 테이프를 제조하는 방법을 도시하는 횡단면도,
도 3의 A 내지 E는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 COF를 제조하기 위한 적층필름을 도시하는 횡단면도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 프린트 회로판을 제조하는 방법을 도시하는 횡단면도.
따라서, 본 발명의 제 1 태양에 있어서, 절연층; 절연층의 적어도 한면상에 제공되는 도체층으로 형성되어 반도체 칩이 실장될 배선패턴; 및 반도체 칩의 실장면에 반대면인 절연층의 표면상에 제공되고, 실란 화합물 및 실리카 졸로부터 선택된 적어도 하나의 종류를 함유한 이형제로 형성되는 이형제층;을 포함하는 COF용 플렉시블 프린트 배선판이 제공된다.
제 1 태양에 따른 COF용 플렉시블 프린트 배선판의 채용을 통하여, 이형제층은 반도체 칩의 실장동안 가열 툴과 직접 접촉하게 된다. 따라서, 층과 가열 툴 사이의 융착은 발생하지 않게 되어, 절연층의 용용 부착에 의해 야기되는 가열 툴의 더러워짐이 방지된다.
본 발명의 제 2 태양에 있어서, 이형제층은 실라잔 화합물을 함유한 이형제로 형성될 수 있다.
제 2 태양에 따른 상기 구조의 채용을 통하여, 이형제층은 실라잔 화합물(즉, 실란 화합물의 한 타입)을 함유한 실리콘 계열 이형제로 형성되어, 융착이 확실히 방지될 수 있다.
본 발명의 제 3 태양에 있어서, 이형제층은 이형제를 함유한 용액을 절연층에 도포하여 가열함으로써 형성될 수 있다.
제 3 태양에 따른 상기 구조의 채용을 통하여, 상기 이형제층은 도포 방법을 통해 형성되고, 융착이 확실히 방지될 수 있다.
본 발명의 제 4 태양에 있어서, 이형제층은 전사용 필름 기판상에 제공된 이형제층을 전사함으로써 형성될 수 있다.
제 4 태양에 따른 상기 구조의 채용을 통하여, 상기 이형제층은 전사 방법을 통하여 용이하게 형성될 수 있다.
본 발명의 제 5 태양에 있어서, 절연층은 폴리이미드 전구체 수지를 함유한 용액을 도체층에 도포하고, 용액을 건조시키고, 수지를 경화시킴으로써 형성될 수 있다.
제 5 태양에 따른 상기 구조의 채용을 통하여, 절연층은 상기 방식으로 형성되고, 폴리이미드로 형성된 절연층을 갖는 COF용 플렉시블 프린트 배선판을 얻을 수 있다.
본 발명의 제 6 태양에 있어서, 절연층은 열가소성 수지 층 및 절연 필름을 포함하는 층 구조를 포함할 수 있고, 상기 구조는 도체층에 열압착된다.
제 6 태양에 따른 상기 실시예의 채용을 통하여, 절연층은 열가소성 수지 층 및 절연 필름으로 도체층상에 형성된다.
본 발명의 제 7 태양에 있어서, 절연층은 열경화성 수지 층 및 절연 필름을 포함하는 층 구조를 포함할 수 있고, 상기 구조는 도체층에 열압착된다.
제 7 태양에 따른 상기 실시예의 채용을 통하여, 절연층은 열경화성 수지 층 및 절연 필름으로 도체층상에 형성된다.
본 발명의 제 8 태양에 있어서, 도체층은 절연층상에 스퍼터링된 밀착강화층, 및 밀착강화층상에 제공된 구리 도금층을 포함할 수 있다.
제 8 태양에 따른 이러한 프로시저의 채용을 통하여, 도체층은 밀착강화층(예를 들어, 니켈) 및 구리 도금층으로 절연층상에 형성된다.
본 발명의 제 9 태양에 있어서, 절연층의 적어도 한면상에 제공된 도체층의 포토리소그래피를 통해 형성되어 반도체 칩이 실장될 배선패턴 및 절연층을 포함하는 COF용 플렉시블 프린트 배선판을 제조하는 방법이 제공되는데, 상기 방법은 배선패턴을 형성하도록 포토리소그래피를 통해 도체층을 패터닝하는 단계, 및, 다음으로, 반도체 칩의 실장면에 반대면인 절연층의 표면상에 이형제층을 형성하는 단계를 포함한다.
제 9 태양에 따라 COF용 플렉시블 프린트 배선판을 제조하는 방법의 채용을 통하여, 포토리소그래피의 완료 후에 견고하게 형성되는 이형제층은 반도체 칩의 실장동안 가열 툴과 접촉하게 된다. 따라서, 가열 툴에 이형제층의 부착은 발생하지 않고, 그리하여 절연층의 융착에 의해 야기되는 가열 툴의 더러워짐을 방지한다.
본 발명의 제 10 태양에 있어서, 이형제층은 실리콘 계열 화합물을 포함할 수 있다.
제 10 태양에 따른 방법의 채용을 통하여, 가열 툴과 접촉하게 될 이형제는 실리콘 계열 이형제이고, 융착 또는 유사한 현상이 확실히 방지될 수 있다.
본 발명의 제 11 태양에 있어서, 이형제층은 실록산 화합물, 실란 화합물, 및 실리카 졸 중으로부터 선택된 적어도 하나의 종류를 함유한 이형제로 형성될 수 있다.
제 11 태양에 따른 방법의 채용을 통하여, 가열 툴과 접촉하게 될 이형제층은 실록산 화합물, 실란 화합물, 또는 실리카 졸을 포함하는 이형제로 형성되고, 융착 또는 유사한 현상이 확실히 방지될 수 있다.
본 발명의 제 12 태양에 있어서, 이형제층의 형성은 이형제를 함유한 용액을도포하고 가열하는 것을 포함할 수 있다.
제 12 태양에 따른 이러한 프로시저의 채용을 통하여, 이형제층은 이형제를 도포하고 선택적으로 가열함으로써 형성된다.
본 발명의 제 13 태양에 있어서, 이형제층의 형성은 배선패턴을 형성하기 위해 사용되는 레지스트 마스크의 제거 후에 임의의 타이밍에서 수행될 수 있다.
제 13 태양에 따른 이러한 프로시저의 채용을 통하여, 이형제층은 포토리소그래피 프로세스 후에 형성된다. 따라서, 이형제층은 포토레지스트 제거제 또는 유사한 액체에 의해 용해되지 않아서, 효과적인 이형 효과를 달성한다.
본 발명의 제 14 태양에 있어서, 절연층은 폴리이미드 전구체 수지를 함유한 용액을 도체층에 도포하고, 용액을 건조시키고, 수지를 경화시킴으로써 형성될 수 있다.
제 14 태양에 따른 상기 실시예의 채용을 통하여, 폴리이미드로 형성된 절연층을 갖는 COF용 플렉시블 프린트 배선판이 제공될 수 있다.
본 발명의 제 15 태양에 있어서, 절연층은 열가소성 수지 층 및 절연 필름을 포함하는 층 구조를 포함할 수 있고, 상기 구조는 도체층에 열압착된다.
제 15 태양에 따른 상기 실시예의 채용을 통하여, 절연층은 열가소성 수지 층 및 절연 필름으로 도체층상에 형성된다.
본 발명의 제 16 태양에 있어서, 절연층은 열경화성 수지 층 및 절연 필름을 포함하는 층 구조를 포함할 수 있고, 상기 구조는 도체층에 열압착된다.
제 16 태양에 따른 상기 실시예의 채용을 통하여, 절연층은 열경화성 수지층 및 절연 필름으로 도체층상에 형성된다.
본 발명의 제 17 태양에 있어서, 도체층은 절연층상에 스퍼터링된 밀착강화층, 및 밀착강화층상에 제공된 구리 도금층을 포함할 수 있다.
제 17 태양에 따른 상기 실시예의 채용을 통하여, 도체층은 밀착강화층(예를 들어, 니켈) 및 구리 도금층으로 절연층상에 형성된다.
본 발명의 제 18 태양에 있어서, 절연층의 적어도 한면상에 제공된 도체층으로 형성되어 반도체 칩이 실장될 배선패턴 및 절연층을 포함하는 COF용 플렉시블 프린트 배선판을 제조하는 방법이 제공되는데, 상기 방법은 배선패턴을 형성하도록 도체층을 패터닝하는 단계, 및 반도체 칩의 실장면에 반대면인 절연층의 표면에 전사하기 위해 필름 기판상에 형성된 이형제층을 전사하는 단계를 포함한다.
제 18 태양에 따라 COF용 플렉시블 프린트 배선판을 제조하는 방법의 채용을 통하여, 이형제층은 전사 프로세스를 통해 비교적 용이하게 형성되고 반도체 칩의 실장동안 가열 툴과 접촉하게 된다. 따라서, 스테이지 또는 가열 툴에 이형제층의 부착은 발생하지 않고, 그리하여 절연층의 융착에 의해 야기되는 가열 툴의 더러워짐을 방지한다.
본 발명의 제 19 태양에 있어서, 이형제층은 실리콘 계열 화합물을 포함할 수 있다.
제 19 태양에 따른 방법의 채용을 통하여, 가열 툴과 접촉하게 될 이형제층이 실리콘 계열 화합물을 포함한 후에, 융착 또는 유사한 현상이 확실히 방지될 수 있다.
본 발명의 제 20 태양에 있어서, 이형제층은 실록산 화합물, 실란 화합물, 및 실리카 졸 중으로부터 선택된 적어도 하나의 종류를 함유한 이형제로 형성될 수 있다.
제 20 태양에 따른 방법의 채용을 통하여, 가열 툴과 접촉하게 될 이형제층은 실록산 화합물, 실란 화합물, 또는 실리카 졸을 함유하는 이형제로 형성되고, 융착 또는 유사한 현상이 확실히 방지될 수 있다.
본 발명의 제 21 태양에 있어서, 절연층은 폴리이미드 전구체 수지를 함유한 용액을 도체층에 도포하고, 용액을 건조시키고, 수지를 경화시킴으로써 형성될 수 있다.
제 21 태양에 따른 상기 실시예의 채용을 통하여, 폴리이미드로 형성된 절연층을 갖는 COF용 플렉시블 프린트 배선판이 제공될 수 있다.
본 발명의 제 22 태양에 있어서, 절연층은 열가소성 수지 층 및 절연 필름을 포함하는 층 구조를 포함할 수 있고, 상기 구조는 도체층에 열압착된다.
제 22 태양에 따른 상기 실시예의 채용을 통하여, 절연층은 열가소성 수지 층 및 절연 필름으로 도체층상에 형성된다.
본 발명의 제 23 태양에 있어서, 절연층은 열경화성 수지 층 및 절연 필름을 포함하는 층 구조를 가질 수 있고, 상기 구조는 도체층에 열압착된다.
제 23 태양에 따른 상기 실시예의 채용을 통하여, 절연층은 열경화성 수지 층 및 절연 필름으로 도체층상에 형성된다.
본 발명의 제 24 태양에 있어서, 도체층은 절연층상에 스퍼터링된 밀착강화층, 및 밀착강화층상에 제공된 구리 도금층을 포함할 수 있다.
제 24 태양에 따른 방법의 채용을 통하여, 절연층상에 제공되는 구리 도금층은 도체층으로서 역할한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 COF용 플렉시블 프린트 배선판(예를 들어, COF 필름 캐리어 테이프 또는 COF FPC)은 특정 실리콘 계열 이형제층을 갖는다. 따라서, 반도체 칩의 실장동안 가열 툴에 필름 캐리어 테이프의 절연층이 융착되는 것이 방지되어서, 반도체 칩 실장 라인의 생산성 및 신뢰도를 높인다.
본 발명의 다양한 다른 목적, 특성, 및 많은 부수적인 이점은 첨부 도면과 결합하여 고찰되는 바람직한 실시예의 이하 상세한 설명을 참조하여 잘 이해되고 용이하게 인식될 것이다.
(바람직한 실시예의 상세한 설명)
본 발명의 COF용 플렉시블 프린트 배선판(예를 들어, COF 필름 캐리어 테이프 또는 COF FPC)은 도체층 및 절연층을 포함한다. 도체층 및 절연층을 포함하고 COF용 플렉시블 프린트 배선판에서 사용되는 적층필름에 대하여 가해지는 특별한 제한은 없고, 임의 타입의 도체-절연체 적층필름이 사용될 수 있다. 그러한 적층필름의 예는 절연 필름(예를 들어, 폴리이미드 필름)상에 밀착강화층(예를 들어, 니켈)을 스퍼터링하고 밀착강화층상에 구리를 도금함으로써 준비되는 적층필름; 폴리이미드를 구리 포일에 도포함으로써 준비되는 캐스팅-타입 적층필름; 및 열가소성 또는 열경화성 수지를 통하여 구리 포일상에 절연 필름을 열압착시킴으로써 준비되는 적층필름을 포함한다.
본 발명의 방법을 통하여 제조되는 COF용 플렉시블 프린트 배선판 또는 본 발명의 COF용 플렉시블 프린트 배선판은 상기 적층필름, 및 도체층과 마주하는 적층필름의 절연층상에 제공되는 이형제층을 포함한다. 본 발명의 제조방법에 있어서, 반도체 칩의 실장동안 가열 툴에 적층필름이 부착되는 것이 방지되고 가열에 의한 융착을 유발하지 않도록 재료가 이형성을 갖는 한, 이형제층을 형성하는 재료에 가해지는 특별한 제한은 없다. 무기재료 및 유기재료 모두 사용될 수 있다. 바람직한 이형제의 예는 실리콘 계열 이형제, 에폭시 계열 이형제, 또는 불소 함유 화합물, 더 바람직하게는 실리콘 계열 화합물, 즉, 실록산 결합(Si-O-Si)을 갖는 화합물을 포함한다. 실리콘 계열 화합물을 포함하는 이형제층이 바람직한데, 왜냐하면 이 층이 상대적으로 간단한 방식으로 형성될 수 있고, 제조된 프린트 배선판의 실장면에 이형제층이 전사될지라도 성형 수지의 부착에 역영향을 미치지 않는 경향이 있기 때문이다.
실리콘 계열 화합물; 즉, 실록산 결합을 가지고 있는 화합물을 포함하는 이형제층을 형성하는 이형제층의 예에는 실리콘 계열 이형제가 포함되어 있다.
보다 상세하게는, 이러한 이형제가 디실록산 및 트리실록산과 같은 실록산 화합물중에서 선택된 적어도 하나의 종을 함유하고 있다. 이형제는 이형제의 도포와 반응을 통하여 실리콘 계열 화합물로 변환되는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 화합물의 예에는 모노실란, 디실란 및 트리실란과 같은 실란 화합물; 및 실리카 졸 계열 화합물이 포함되어 있다.
보다 바람직한 이형제의 예에는 실록산 결합을 형성하는 전구체 역할을 하는Si-NH-Si 구조를 가진 실란 화합물에 속해 있는 퍼히드로폴리실라잔 또는 헥사메틸디실라잔과같은 실란잔 화합물 또는, 알콕시실란 화합물을 함유하는 이형제를 포함하고 있다. 이러한 이형제는 그 도포 또는 도포 후에 공기내에 함유된 유사한 물질 또는 습기와 반응을 통해 실록산 결합을 갖는 화합물을 포함하는 이형제층을 형성한다. 그러나, 예를 들어, 실란 화합물이 사용되는 경우에, 반응하지 않는 Si-NH-Si 가 또한 이형제층내에 존재할 수 있다.
상술된 바와 같이, 가장 바람직한 이형제층은 도포 후에 반응에 의해 형성된 실리콘 계열 화합물로 형성된다.
상기 이형제가 일반적으로 유기 용매를 함유하고 있지만, 수용액 또는 에멜션 형태의 유시한 이형제가 또한 사용될 수 있다.
이형제의 구체적인 예에는, 실리콘 계열 수지 SR 2411(상표명: 디메틸실록산-계열 실리콘 계열 오일, 메틸트리(메틸 에틸 케토심) 실란, 톨루엔, 및 리그로인을 함유한 Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.의 제품); 실리콘 계열 수지 SEPA-COAT(상표명: 실라잔, 합성 이소파라핀, 및 에틸 아세테이트를 함유한 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.의 제품); 및 COLCOAT SP-2014S(상표명: 실라잔 화합물을 함유한 Colcoat Co., Ltd.의 제품)가 포함되어 있다. 실리카 졸을 함유하는 이형제의 예에는 COLCOAT P 및 COLCOAT N-103X(상표명: Colcoat Co., Ltd.의 제품)가 포함되어 있다. 실리카 졸내에 함유된 실리카의 그레인 크기는 예를 들어, 50 내지 80 Å이다.
특히 그중에서도, 실라잔 화합물을 함유하는 실리콘 계열 이형제로 형성된이형제층을 제공하는 것이 바람직한데, 왜냐하면, 이형제가 반도체 칩의 실장 동안 가열 툴에 적층필름이 부착되는 것을 방지하는 탁월한 이형성을 가지고 있어 열에 의한 융착을 야기하지 않기 때문이다. 실라잔 화합물을 함유하는 이러한 이형제의 예에는, 실리콘 계열 수지 SEPA-COAT(상표명: 실라잔, 합성 이소파라핀, 및 에틸 아세테이트를 함유하는 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 의 제품)이 포함되어 있다.
이러한 이형제층을 형성하는 방법에 특별한 제한이 있는 것은 아니고 임의의 알려진 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 이형제 또는 그 액체가 스프레잉, 디핑, 또는 롤러-도포를 통해 기판에 도포될 수 있다. 대안으로, 전사용 필름상에 제공된 이형제층은 전사될 수 있다. 임의의 경우에 절연층과 이형제층 사이의 결합은 절연층으로부터 이형제층의 벗겨짐을 방지하기 위해 예를 들어, 열처리를 통해 강화될 수 있다. 이형제층은 전체 절연층상에 균일하게 제공될 필요는 없고 불연속적인 아일랜드의 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 이형제층이 전사에 의해 제공되는 경우 및 이형제층이 아래에 설명될 스프로킷 홀의 2개의 열 사이의 영역에만 도포되거나 반도체 칩(IC)이 연속된 형태로 또는 비연속적인 아일랜드의 형태로 실장되는 영역에 상응하는 영역상에 제공되는 경우가 있다. 이형제층이 반도체 소자의 실장 이전에 제공되는 한 이형제층의 제공의 타이밍에 아무런 특정 제한이 주어지지 않는다. 구체적으로, 이형제층은 도체층의 제공후에 제공되거나; 도체층이 제공되지 않은 절연층상에 미리 제공되거나; 또는 도체층의 제공과 동시에 제공될 수 있다. 말할 것도 없이, 이형제층은 반드시 도체층의 패터닝 이전에 제공되는 것이 아니라, 도체층의 패터닝 후에 제공될 수 있다.
전사 방법은 예를 들어, 이형제층이 도체층의 제공 후에 제공되거나 또는 도체층이 제공되지 않는 절연층상에 미리 제공되는 경우에 사용되는 것이 바람직하다. 이형제층이 도체층의 패터닝 후에 제공될 때, 상기 도포 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 말할 것도 없이, 이형제층의 형성의 타이밍은 제한되어 있지 않고 이형제층은 도포를 통하여 도체층의 패터닝 전에 초기 단계에서 제공되거나 전사를 통하여 도체층의 패터닝 후에 제공될 수 있다.
본 발명의 제조 방법의 일실시예에서, 이형제층은 포토리소그래픽 프로세스(패터닝 프로세스) 후에 그리고 반도체 소자의 실장 전에 제공된다. 상기 타이밍을 선택하는 이유는 포토레지스트 제거제 또는 유시한 물질에 의해 이형제가 용해되는 것이 가능하기 때문이다. 따라서, 이형제는 배선패턴을 형성하기 위해 레지스트 마스크의 제거를 위해 도체층을 에칭한 후에 제공되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 이형제층은 예를 들어, 레지스트 마스크의 제거에 이은 주석 도금층의 형성 후에 또는 레지스트 마스크의 제거 및 솔더 레지스터층의 제공에 이은 리드 전극의 도금후에 제공되는 것이 바람직하다. 이러한 이형제층은 이형제를 함유하는 용액을 도포함으로써 그리고 도포된 용액을 건조시킴으로써 형성될 수 있다. 그러나, 절연층과 이형제층 사이의 결합력을 강화시키기 위해, 도포된 용액은 가열되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 가열이 행해지는 조건은 1분 내지 120분 동안, 바람직하게는 30분 내지 120분 동안, 50 내지 200℃, 바람직하게는 100 내지 200℃로 가열한다.
본 발명의 방법의 또다른 실시예에 따라서, 전사용 필름상에 제공된 이형제층은 절연층의 표면에 전사될 수 있고, 그 표면은 반도체칩(IC)의 실장면에 반대면이다. 전사가 수행되는 예시적인 조건은, 그러나 이것에 제한되지는 않고, 15 내지 200℃의 가열온도, 5 내지 50kg/cm2의 롤링 및 프레싱을 위한 부하, 및 0.1초 내지 2시간의 처리시간이다. 절연층으로부터 이형제층의 벗겨짐을 방지하기 위하여, 절연층과 이형제층사이의 결합은, 예컨대, 열처리를 통하여 강화될 수 있다. 가열이 수행되는 예시적인 조건은, 그러나 이것에 제한되지는 않고, 50 내지 200℃에서, 바람직하게는 100 내지 200℃, 바람직하게는 1분 내지 120분동안, 바람직하게는 30분 내지 120분 동안 수행하는 것이다.
상기 전사 방법에 따르면, 상기 이형제층이 반도체 소자를 실장하기 전에 제공되는 한, 어떠한 특별한 제한도 이형제층을 제공하는 시간을 정함에 있어서 부과되지 않는다. 보다 상세하게는, 이형제층은 도체층이 제공되지 않은 절연층상에 미리 제공될 수 있거나, 또는 도체층의 제공과 동시에 제공될 수 있다. 두말할 필요없이, 이형제층은 도체층의 패터닝 이전에 제공될 필요가 없고 도체층의 패터닝후에 제공될 수 있다.
전사 방법은 바람직하게는, 예컨대, 이형제층이 도체층이 제공되지 않은 절연층상에 미리 제공되는 경우에 채용된다. 이형제층이 COF용 프린트 배선판의 제조의 초기단계에서 전사 방법을 통하여 제공되는 경우에, 다음의 절차가 채용될 수 있다. 보다 상세히는, 보강필름으로서 제공되기 위하여, 필름 기판은 이형제층으로부터 벗겨지지 않고, 필름 기판은 최종생산단계에서 제거된다.
본 발명의 COF용 플렉시블 프린트 배선판의 사용에 있어서, 반도체 칩이 그 위에 실장된다. 실장방법에 대해 특별한 제한은 부과되지 않는다. 예컨대, 반도체 칩은 칩 스테이지상에 위치되는 반도체상에 COF용 프린트 배선판을 위치시켜 배치시키고, COF용 프린트 배선판에 가열 툴을 프레싱함으로써 실장된다. 이러한 경우에, 가열 툴은 적어도 200℃로 가열되거나, 몇몇 경우에는 350℃이거나 그 이상이다. 그러나, COF용 프린트 배선판은 절연층상에 형성된 이형제층을 구비하고 있으므로, 가열 툴과 절연층 사이의 융착이 방지될 수 있다.
이후에는, 본 발명의 COF용 플렉시블 프린트 배선판의 일 실시예인 COF 필름 캐리어 테이프가 도 1의 A 및 B를 참조하여 기술될 것이다. 본 발명의 이하의 실시예는 COF 필름 캐리어 테이프를 예로 하여 설명될 것이다. 그러나, 두말할 필요도 없이, 관련기술 당업자는 COF FPC는 또한 아날로그 방식으로 실현될 수 있음을 이해할 것이다.
도 1의 A 및 B에는 본 발명의 일실시예에 따른 COF 필름 캐리어 테이프(20)가 도시되어 있다.
도 1의 A 및 B에서 나타난 바와 같이, 본 실시예에 따른 COF 필름 캐리어 테이프(20)는 COF를 제조하기 위한 적층필름(10)으로 형성되어 있고, 적층필름은 도체층(11)(구리 포일) 및 절연층(12)(폴리이미드 필름)으로 구성되어 있다. COF 필름 캐리어 테이프(20)는 도체층(11)을 패터닝함으로써 얻은 배선패턴(21), 및 양 길이방향의 에지에 설치된 스프로킷 홀(22)의 열을 구비하고 있다. 즉, 스프로킷 홀(22)의 2개의 열은, 하나의 열이 배선패턴(21)의 양 길이방향의 에지의 각각을따라 뻗어있도록 배치된다. 배선패턴(21)은 필름 캐리어 테이프의 길이방향으로 연속하여 절연층(12)의 표면에 제공된다. 각각의 배선패턴(21)은, 그 표면상에, 스크린 프린팅을 통하여 솔더 레지스트 도포 용액을 도포함으로써 형성된 솔더 레지스트 층(23)을 구비하고 있다. 더욱이, 배선패턴은 절연층(2-금속 COF 필름 캐리어 테이프)의 두 면에 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 이형제층은 도포나 전사에 의하여, 가열 툴이 접촉할 영역상에만 형성될 수 있다.
도체층(11)이 구리외의 다른 금속, 예컨대, 알루미늄, 금 또는 은으로부터 형성될 수 있다 해도, 일반적으로 구리층이 채용된다. 구리층의 타입에 특별한 제한이 부과되지는 않고, 증착이나 도금을 통하여 형성된 구리층, 전기분해된 구리 포일, 또는 롤링된 구리 포일과 같은 임의의 타입의 구리층이 이용될 수 있다. 일반적으로, 도체층(11)은 1 내지 70μm, 바람직하게는 5 내지 35μm 두께를 가지고 있다.
절연층(12)은 폴리이미드외에, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리에테르-술폰, 또는 액정 폴리머와 같은 폴리머 재료로 부터 형성될 수 있다. 이 중에서, 피로멜리틱 디안하이드라이드 및 4,4'-디아미노이페닐 에테르를 폴리머라이징함으로써 준비된 방향성 폴리이미드(방향성인 모든 반복 유닛)가 바람직하다. 절연층(12)의 두께는 일반적으로 12.5 내지 125μm, 바람직하게는 12.5 내지 75μm, 보다 바람직하게는 12.5 내지 50μm내 이다.
COF를 제조하기 위한 적층필름(10)은 예컨대, 폴리이미드 전구체와 바니스를 함유하는 폴리이미드 전구체 수지 조성물을 도체(11)(구리 포일)에 도포하여, 도포층(12a)를 형성하고, 건조에 의하여 용매를 제거하고, 도포층을 와인딩하고, 그리고 이미디제이션(imidization)을 위한 산소 퍼지 경화로에서 와인딩된 도포층을 가열하여, 절연층(12)을 형성함으로써 생산된다.
이형제층(13)은 실라잔 화합물을 포함하는 실리콘 계열 이형제 또는 실리카 졸을 포함하는 이형제로부터 형성될 수 있다. 바람직하게는, 이형제층(13)은 예컨대, 가열이 뒤따르는, 도포방법을 통하여 절연층(12)상에 이형제를 제공하여, 이형제층(13)과 절연층(12)사이에 강한 결합을 달성함으로써 형성된다. 이형제층(13)은 예컨대, 0.1 내지 1μm의 두께를 갖는다.
본 발명의 상기 기술된 COF 필름 캐리어 테이프상에, 칩이나 전자 디바이스가 실장된다. 예컨대, 테이프나 배선판이 운반되는 동안, 반도체칩이 테이프상에 실장되거나, 전자 디바이스가 프린트 기판상에 실장되어, COF 제품을 생산한다. 절연층(12)은 50% 이상의 광투과도를 가지므로, 배선패턴(21)(예컨대, 내부 리드)의 상은 CCD 또는 이와 유사한 디바이스에 의하여 절연층(12)으로 부터 인지될 수 있다. 또한, 실장될 반도체 칩과 프린트 회로판의 배선패턴이 인지될 수 있다. 따라서, 절연층(12)에 관하여 배선패턴의 정확한 위치결정이 이미지 프로세싱을 통하여 수행될 수 있어서, 전자 디바이스를 고정밀로 실장할 수 있다.
다음에, 상기 COF 필름 캐리어 테이프를 제조하는 일 예시적인 방법이 도 2의 A 내지 G를 참조하여 기술될 것이다.
도 2의 A에 나타난 바와 같이, COF를 제조하기 위한 적층필름(10)이 제공된다. 도 2의 B에 나타난 바와 같이, 스프로킷 홀(22)은 도체층(11) 및 절연층(12)을 통하여, 펀칭이나 유사한 방법으로써, 형성된다. 이러한 스프로킷 홀(22)은 절연층(12)의 뒷면이나 전면으로부터 형성될 수 있다. 그 다음에, 도 2의 C에서 나타난 바와 같이, 포토레지스트 도포층(30)이, 예컨대, 네가티브 타입 포토레지스트 도포 용액의 도포 방법을 포함하는 일반적인 포토리소그래픽 방법을 통하여, 배선패턴(21)을 제공하기 위하여 도체층(11)의 영역상에 형성된다. 두말할 필요없이, 포지티브 타입 포토레지스트가 또한 채용될 수 있다. 절연층(12)이 스프로킷 홀(22)에 위치결정 핀을 주입함으로써 위치된 후에, 포토레지스트 도포층(30)은 패터닝을 위하여 포토마스크(31)를 경유하여 노출되고 현상되어, 도 2의 D에서 나타난 바와 같이, 배선패턴을 제공하기 위한 레지스트 패턴(32)을 형성한다. 실질적으로, 도체층(11)은 마스크 패턴으로서 제공되는 레지스트 패턴(32)을 통하여 에천트로 용해함으로써 제거되고, 레지스트 패턴(32)은 알칼리 용액이나 유사한 물질로써 용해함으로써 제거되어, 도 2의 E에 나타난 것과 같은 배선패턴(21)을 형성한다. 여기서, 배선패턴(21)이 형성될 때, 배선패턴(21)과 불연속적으로 형성되는 더미 배선패턴이 스프로킷 홀(22)이 둘러싸여지는 방식으로 형성될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 더미 배선패턴은 절연층(12)을 보강하여서, COF 필름 캐리어 테이프가 제조될 때, 절연층(12)을 확실히 잘 캐링할 수 있다. 더미 배선패턴은 절연층(12)의 길이방향을 따라 연속적으로 형성될 수 있다. 더미 배선패턴은 각각의 스프로킷 홀(22)의 주위에 불연속적으로 형성될 수도 있고, 그리하여 확실히 캐링될 수 있는 방식으로 절연층(12)의 강성을 향상시킨다. 이렇게 형성된 배선패턴(21) 전체는 필요에 따라 도금되고(예컨대, 주석으로 도금된다), 그 다음에 이형제층(13)이 도 2의 F에 나타난 바와 같이, 절연층(12)상에, 도포 방법을 통하여, 형성된다. 도포된 이형제층(13)이 간단히 건조될 수 있을지라도, 이형 효과를 강화하기 위하여, 즉 가열 툴과 절연층의 융착을 방지하기 위하여 절연층을 가열함이 바람직하다. 가열이 수행되는 예시적인 조건은, 그러나 이에 제한되지는 않고, 1분 내지 120분, 바람직하게는 30분 내지 120분 동안 50 내지 200℃이고, 바람직하게는, 100 내지 200℃이다. 실질적으로, 솔더 레지스트층(23)은 예컨대, 도 2의 G에 나타난 바와 같이, 스크린 프린팅을 통하여 형성된다. 솔더 레지스트 층(23)으로 덮이지 않는 외부 리드와 내부 리드는 필요에 따라 금속으로 도금된다. 층을 도금하는 금속의 재료에 특별한 제한이 부과되지 않고, 주석 도금, 주석 합금 도금, 니켈 도금, 금 도금, 금 합금 도금, 등이 용도에 따라 적절하게 수행될 수 있다.
상기 일 실시예에서, 이형제층(13)은 알칼리 용액이나 유사한 물질로 레지스트 패턴(32)의 제거후 그리고 솔더 레지스트 층(23)의 제공전에 형성된다. 대안으로서, 이형제층(13)은 솔더 레지스트 층(23)의 제공후에 최종생산단계에서 형성될 수 있다. 이형제층(13)이 후자의 방법으로 형성될때, 이형제층(13)이 에천트, 포토레지스트 제거제 등에 노출이 방지되어 높은 이형 효과를 얻을 수 있다. 이후에 설명할, "최종생산단계"는 제조 검사 단계의 바로 직전 단계로써 참조된다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 이형제층은 바람직하게는 배선패턴(21)을 형성하기 위한 포토리소그래피 단계이후 및 반도체 칩의 본딩 이전에 형성된다. 상기한 바와 같은 시간을 정한 이유는 이형제층은 포토레지스트 층 제거 단계에서 용해될 수 있기 때문이다. 따라서, 이형제층(13)은 바람직하게는 포토리소그래피 단계의 완료 또는 도금 직후에, 보다 바람직하게는 솔더 레지스트 층(23) 형성후 또는 유사한 단계후에 형성된다.
이형제층은 상기 전사 방법을 통하여 형성될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기한 COF 필름 캐리어 테이프는 도 3의 A 내지 E에서 나타낸 바와 같이 COF를 제조하기 위한 적층필름(10a)으로부터 생산될 수 있다. 도 3의 A 내지 E에서 나타난 적층필름은 폴리이미드 전구체 및 바니스를 포함하는 폴리이미드 전구체 수지 조성물을 도체층(11; 구리 포일, 도 3의 A)에 도포하여, 도포층(12a)(도 3의 B)을 형성하고, 건조에 의하여 용매를 제거하고, 도포층을 와인딩하고, 그리고 이미디제이션을 위한 경화로에서 와인딩된 도포층을 가열하여, 절연층(12)(도 3의 C)을 형성함으로써 생산된다. 실질적으로, 전사 기판으로의 역할을 하는 전사용 필름(14)상에 형성된 이형제층(13a)은 도체층(11)(도 3의 D)의 반대쪽의 절연층(12)의 표면에 단단히 접촉되어 가열된다. 그 다음에, 전사용 필름(14)이 벗겨지고, COF를 제조하고 이형제층(13A)(도 3의 E)을 구비하기 위하여 적층필름(10A)을 형성한다. 전사가 수행되는 예시적인 조건은, 그러나 이에 한정되지는 않고, 15 내지 200℃의 가열온도, 5 내지 50kg/cm2의 롤링 및 프레싱을 위한 로드, 및 0.1 초 내지 2시간의 처리시간이다. 가열이 수행되는 예시적인 조건은, 그러나 이에 한정되지는 않고, 1분 내지 120분, 바람직하게는 30분 내지 120분 동안 50 내지 200℃, 바람직하게는 100 내지 200℃이다. 두말할 필요없이, 전사를 통한 이형제층(13A)의 형성은 포토리소그래피 단계나 이와 유사한 단계후에 형성될 수 있다. 전사용 필름(14) 물질의 예는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), PI(폴리이미드), 및 액정 폴리머를 포함한다. 이러한 전사용 필름(14)의 두께는, 예컨대 15 내지 100μm, 바람직하게는 20 내지 75μm이다.
도 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 프린트 회로판은 상기 방식으로 제조된 COF 필름 캐리어 테이프(20)상에 반도체칩(30)을 실장함으로써 제조된다. 보다 상세하게는, 반도체 칩(30)이 칩 스테이지(41)에서 위치되는 동안, COF 필름 캐리어 테이프(20)는 운반되고 그 다음에 소정의 위치에 위치된다. 실질적으로는, COF 필름 캐리어 테이프(20)는 대응 하부 클램퍼(43)가 올라가는 동안 각각의 상부 클램퍼(42)가 내려가는 채로, 상부 클램퍼(42)와 하부 클램퍼(43)를 이용하여 고정된다. 가열 툴(45)은 테이프를 가열하기 위하여, 이렇게 고정된 COF 필름 캐리어 테이프(20)에 프레싱되고, 더 내려가서, 반도체칩(30)의 범프(31)에 필름 캐리어 테이프(20)의 내부 리드를 프레싱한다. 프레싱은 소정의 시간동안 수행되고, 내부 리드와 반도체칩(30)을 본딩한다. 본딩의 완료후에, 본딩된 칩은 수지로 밀봉되고, 프린트 회로판을 제조한다.
시간 및 프레싱하는 압력 또는 기타 조건에 따라서, 가열 툴(45)의 온도는 200℃이상, 바람직하게는 350℃이상에서 제어된다. 본 발명에 따라, 심지어 본 가열 툴(45)이 이러한 높은 온도로 가열될때, COF 필름 캐리어 테이프(20)와 가열 툴(45) 사이의 융착은 필름 캐리어 테이프(20)의 표면상에 제공되는 이형제층(13)에 의하여 방지된다. 따라서, 본 발명에 따라, 본딩은 충분히 높은 온도에서 수행될 수 있고, 높은 본딩력을 보증한다. 즉, 가열온도가 소정 레벨의 본딩력을 달성하기 위하여 상승될 수 있기 때문에, 프레스 본딩을 위하여 요구되는 시간은 짧을 수 있고 이것이 이점이다.
실시예
예 1a 내지 1d
다양한 상업적으로 이용가능한 폴리이미드 필름 기판, 즉 S'PERFLEX(상표명: 스미모토 메탈 마이닝 코포레이션 리미티드 제품; 예 1a), ESPANEX(상표명: 니폰 스틸 케미컬 코포레이션 리미티드 제품; 예 1b), NEOFLEX(상표명: 미츠이 케미컬 인코포레이티드 제품; 예 1c), 및 UPISEL(상표명: 우베 인더스트리 리미티드; 예 1d)가 COF 제조를 위한 적층필름을 제공하기 위하여 사용되었다. 각각의 적층필름의 도체층은 포토레지스트에 의하여 패터닝되었다. 결과적인 패턴의 전체는 주석도금되었고, (실란 화합물을 포함하는)실리콘 계열 수지, SR2411(상표명: 다우코닝 토레이 실리콘 컴패니 리미티드)가 필름 기판의 뒷면에 도포되었다. 도포는 한 시간동안 125℃로 가열되었고, 이형제층을 구비한 COF 필름 캐리어 테이프를 형성하였다.
예 2a 내지 2d
예 1a 내지 1d에서 채용되었던 것과 동일한, 다양한 상업적으로 이용가능한 폴리이미드 필름 기판, 즉 S'PERFLEX(상표명: 스미모토 메탈 마이닝 코포레이션 리미티드 제품; 예 2a), ESPANEX(상표명: 니폰 스틸 케미컬 코포레이션 리미티드 제품; 예 2b), NEOFLEX(상표명: 미츠이 케미컬 인코포레이티드 제품; 예 2c), 및UPISEL(상표명: 우베 인더스트리 리미티드; 예 2d)가 COF 제조를 위한 적층필름을 제공하기 위하여 사용되었다. 각각의 적층필름의 도체층은 포토레지스트에 의하여 패터닝되었다. 결과적인 패턴의 전체는 주석도금되었고, (실라잔 화합물을 함유하는) 실리콘 계열 수지, SEPA-COAT(상표명: 신에츠 케미컬 코포레이션 리미티드)가 필름 기판의 뒷면에 도포되었다. 도포는 한 시간동안 125℃로 가열되었고, 이형제층을 구비한 COF 필름 캐리어 테이프를 형성하였다.
비교 예 1a 내지 1d 및 2a 내지 2d
예 1a 내지 1d 및 2a 내지 2d의 절차는 어떠한 이형제층도 제공되지 않았다는 점을 제외하고, 반복되어, 비교 예 1a 내지 1d 및 2a 내지 2d의 COF 필름 캐리어 테이프를 각각 제조하였다.
시험 예 1
가열 툴은 예 1a 내지 1d 및 2a 내지 2d 그리고 비교예 1a 내지 1d 및 2a 내지 2d에서 제조된 COF 필름 캐리어 테이프의 각각의 이형제층(13)에 프레싱되었다. 가열 툴의 온도는 260℃내지 440℃ 범위내에서 변동되었다. 가열상황에서, 반도체칩이 실장되었다. 이형제층과 가열 툴 사이에 부착이 관찰되었고, 부착이 발생하는 온도가 측정되었다. 결과는 표 1에서 나타난다.
이형제 필름 기판 부착 온도(°C)
예 비교예
1a SR2411 S'PERFLEX 370 320
1b SR2411 ESPANEX 360 320
1c SR2411 NEOFLEX 360 340
1d SR2411 UPISEL 350 260
2a SEPA-COAT S'PERPLEX 440 320
2b SEPA-COAT ESPANEX 390 320
2c SEPA-COAT NEOFLEX 400 340
2d SEPA-COAT UPISEL 360 260
표 1에서 명백한 바와 같이, 예 1a 내지 1d 및 2a 내지 2d의 필름 캐리어 테이프는 이형제층(13)을 구비하지 않은 비교예 1a 내지 1d 및 2a 내지 2d와 비교된 것과 같이, 뚜렷하게 높은 부착 저항성을 나타낸다(즉, 높은 이형 효과).
예 3a 내지 3d
예 1a 내지 1d에서 채용되었던 것과 동일한, 다양한 상업적으로 이용가능한 폴리이미드 필름 기판, 즉 S'PERFLEX(상표명: 스미모토 메탈 마이닝 코포레이션 리미티드 제품; 예 3a), ESPANEX(상표명: 니폰 스틸 케미컬 코포레이션 리미티드 제품; 예 3b), NEOFLEX(상표명: 미츠이 케미컬 인코포레이티드 제품; 예 3c), 및 UPISEL(상표명: 우베 인더스트리 리미티드; 예 3d)가 COF 제조를 위한 적층필름을 제공하기 위하여 사용되었다. 각각의 적층필름의 도체층은 포토리소그래픽 공정에 의하여 패터닝되어 배선패턴을 형성하였다. 배선패턴의 전체는 주석도금되었고, 실질적으로 실리콘 계열 오일, SRX310(상표명: 다우코닝 토레이 실리콘 컴패니 리미티드)가 필름 기판의 뒷면에 도포되었다. 도포는 한 시간동안 125℃로 가열되었고, 이형제층을 구비한 COF 필름 캐리어 테이프를 형성하였다.
비교 예 3a 내지 3d
이형제층이 제공되지 않은 것을 제외하곤, 비교예 3a 내지 3d의 프로시저가반복되어, 각각 비교예 3a 내지 3d에 의한 COF 필름 캐리어 테이프를 산출하였다.
시험 예 2
가열 툴이 예 3a 내지 3d 및 비교예 3a 내지 3d에서 산출된 각각의 COF 필름 캐리어 테이프의 이형제층에 프레싱되었다. 가열 툴의 온도는 260℃ 내지 400℃ 범위내에서 변동되었다. 가열 조건하에서, 반도체 칩들이 실장되었다. 이형제층과 가열 툴간의 부착이 관측되었고, 부착이 일어나는 온도가 측정되었다. 그 결과는 다음의 표 2에 나타나 있다.
부착 온도(℃)
예 비교 예
3a : S'PERFLEX 400 320
3b : ESPANEX 350 320
3c : NEOFLEX 370 340
3d : UPISEL 280 260
표 2로부터 명백한 바와 같이, 예 3a 내지 3c의 필름 캐리어 테이프는 비교예 3a 내지 3c의 필름 캐리어 테이프와 비교하여 상당히 큰 부착 저항성을 나타낸다. 예 3d의 필름 캐리어 테이프가 비교예 3d의 필름 캐리어 테이프의 부착온도 보다 높은 온도를 나타낼지라도, 그 온도차이는 비교적 작다. 반도체 소자가 융착을 통해 실장되는 온도가 가열 툴, 반도체 칩의 유형, 소자-실장 제품의 사용등에 좌우되어 변동되고 그 온도가 대개 약 200℃ 내지 약 350℃ 라는 사실을 고려하면, 부착온도의 작은 증가는 본 발명의 목적 달성에 충분하게 될 것이다.
예 4a 내지 4h
SEPA-COAT(상표명:Shin-Etsu Chemical Co., Ltd의 제품)의 도포 타이밍이 변동된 것을 제외하곤, 예 1a의 프로시저가 반복되어 COF 필름 캐리어 테이프를 산출한다. 상세히는, 이형제층은, COF 산출을 위해 SEPA-COAT를 적층필름에 도포하고, 뒤이어 3시간 이상동안 공기-건조를 행하는, 단계(예 4a)에 의해; 도포된 SEPA-COAT를 공기-건조시키는 대신 한 시간 동안 125℃로 가열하는 단계(예 4b)에 의해; 도체층을 패터닝하기 전에 수행된 클리닝 단계에서 SEPA-COAT를 도포하고, 뒤이어 3시간 이상 동안 공기-건조를 행하는, 단계(예 4c)에 의해; 이렇게 도포된 SEPA-COAT를 공기-건조시키는 대신 한 시간 동안 125℃로 가열하는 단계(예 4d)에 의해; 도체층을 패터닝하기 위해 포토레지스트의 성장 후 SEPA-COAT를 도포하고, 뒤이어 3시간 이상 동안 공기-건조를 행하는, 단계(예 4e)에 의해; 이렇게 도포된 SEPA-COAT를 공기-건조시키는 대신 한 시간 동안 125℃로 가열하는 단계(예 4f)에 의해; 도체층을 패터닝하고, 포토레지스트를 제거하고 주석을 도금한 후 SEPA-COAT를 도포하고, 뒤이어 3시간 이상 동안 공기-건조를 행하는, 단계(예 4g)에 의해; 또는 이렇게 도포된 SEPA-COAT를 공기-건조시키는 대신 한 시간 동안 125℃로 가열하는 단계(예 4h)에 의해 획득된다.
시험 예 3
가열 툴이 예 4a 내지 4h에서 산출된 각각의 COF 필름 캐리어 테이프의 이형제층에 프레싱되었다. 가열 툴의 온도는 340℃ 내지 490℃ 범위내에서 변동되었다. 가열 조건하에서, 반도체 칩들이 실장되었다. 이형제층과 가열 툴간의 부착이 관측되었고, 부착이 일어나는 온도가 측정되었다. 그 결과는 다음의 표 3에 나타나 있다.
부착 온도(℃)
예 4a 350
예 4b 360
예 4c 350
예 4d 370
예 4e 340
예 4f 380
예 4g 480
예 4h 490
표 3으로부터 명백한 바와 같이, 포토레지스트의 제거 후에 이형제층이 형성된 예 4a 내지 4h의 필름 캐리어 테이프는 뛰어난 부착 저항성을 나타낸다. 뛰어난 부착 저항성에 대한 가능한 이유는 포토리소그래피 단계 후 수행된 포토레지스트의 제거시 이형제층이 부분적으로 용해제거된다는 사실이다. 결과치로부터 명백한 바와 같이, 도포 방법을 통해 이형제층이 제공되는 경우, 부가적인 열 처리 없는 공기-건조 방법과 비교할 때, 부착 저항성은 열 처리에 의해 더욱 향상된다.
예 5a 내지 5e
예 4a 내지 4h의 필름 캐리어 테이프를 산출하는 방법과 유사한 방식으로, 도체층의 패터닝, 포토레지스트의 제거, 주석에 의한 도금 및 실리콘 계열 수지의 도포가 수행되어 필름 캐리어 테이프를 제조하였다. 이형제층의 형성은 3시간 이상 공기-건조시키거나 한 시간 동안 125℃로 가열하여 행해졌다. 예 5a 내지 5e에서, 실리콘 계열 수지, SEPA-COAT(상표명:Shin-Etsu Chemical Co., Ltd의 제품)가, 에틸 아세테이트로 여러 희석 인수 즉, 1(희석되지 않음), 2, 3, 5 및 10회 희석되었다. 각각의 경우, 이형제층의 두께가 계산되었다.
시험 예 4
가열 툴이 예 5a 내지 5e에서 산출된 각각의 COF 필름 캐리어 테이프의 이형제층에 프레싱되었다. 가열 툴의 온도는 320℃ 내지 460℃ 범위내에서 변동되었다. 가열 조건하에서, 반도체 칩들이 실장되었다. 이형제층과 가열 툴간의 부착이 관측되었고, 부착이 일어나는 온도가 측정되었다. 그 결과는 다음의 표 4에 나타나 있다.
층 두께(μm) 부착 온도(℃)
비가열 가열
예 5a 0.35 440 460
예 5b 0.18 440 440
예 5c 0.12 400 410
예 5d 0.07 370 390
예 5e 0.04 320 320
표 4로부터 명백한 바와 같이, 필름 캐리어 테이프는 이형제층 두께 0.05μm 이상 또는 뛰어난 부착 저항성을 갖는다. 예 5a 내지 5c에서 확인할 수 있는 바와 같이, 0.1μm를 초과하는 이형제층 두께를 갖는 필름 캐리어 테이프는 매우 높은 부착 저항성을 나타낸다.
예 6
절연층(12)의 역할을 하는 폴리이미드층(두께; 40μm)이 도체층(11)으로서 기능하는 초미세 거칠기를 갖는 구리 포일(두께; 9μm)에 도포 방법을 통해 형성되었다. 구리 포일의 다른 표면(도체층(11)의 반대면)상에, 실리콘 계열 화합물로 형성된 이형제층(13, 두께 0.1μm)이 전사 방법을 통해 제공되어, 예 6의 필름 캐리어 테이프를 제조하였다. 실리콘 계열 화합물로 형성된 이형제층(13)의 전사 완료 후, 필름 캐리어 테이프는 120℃로 가열되었다.
예 7
실리콘 계열 이형제의 전사후 수행되어야 할 열처리가 생략된 것을 제외하곤, 예 6의 프로시저가 반복되어, 예 7의 COF를 산출하기 위한 적층필름을 생산한다.
예 8
전사방법을 통해 형성된 이형제층(13)이 SEPA-COAT(상표명:Shin-Etsu Chemical Co., Ltd의 제품)로부터 형성된 실리콘 계열 화합물로 변경된 것을 제외하곤, 예 6의 프로시저가 반복되어, 예 8의 COF를 산출하기 위한 적층필름을 생산한다.
비교 예 4
이형제층(13)의 제공이 생략된 것을 제외하곤, 예 6의 프로시저가 반복되어, 비교예 4의 COF를 산출하기 위한 적층필름을 생산한다.
시험 예 5
예 6 내지 예 8 및 비교 예 4의 COF 필름 캐리어 테이프의 각각의 도체(11)가 패터닝된다. 가열 툴이 각각의 필름 캐리어 테이프의 이형제층(13)에 프레싱되었다. 가열 툴의 온도는 260℃ 내지 440℃ 범위내에서 변동되었다. 가열 조건하에서, 반도체 칩들이 실장되었다. 이형제층과 가열 툴간의 부착이 관측되었고, 부착이 발생된 온도가 측정되었다. 그 결과가 표 5에 나타나 있다.
툴 온도(℃) 예 6 예 7 예 8 비교 예 4
260 ○ ○ ○ ○
280 ○ ○ ○ ○
300 ○ ○ ○ X
320 ○ △ ○ X
340 ○ △ ○ X
360 ○ X ○ X
380 ○ X ○ X
400 ○ X ○ X
420 X X ○ X
440 X X X X
○: 부착 발생 없음, △: 부분적 부착 발생, X: 부착 발생됨.
표 5로부터 명백한 바와 같이, 비교예 4의 필름 캐리어 테이프는 온도가 300℃를 초과하는 경우 가열 툴에 부착한다. 예 7의 필름 캐리어 테이프는 온도가 320℃를 초과하는 경우 테이프가 가열 툴에 부분적으로 부착하는 정도의 우수한 부착 저항성을 나타낸다. 예 6 및 8의 필름 캐리어 테이프는 온도가 400℃ 이하인 경우 어떠한 부착도 야기하지 않는다. 예 7의 필름 캐리어 테이프가 비교예 4의 필름 캐리어 테이프 보다 높은 부착 온도를 나타낸다해도, 그 온도차는 비교적 작다. 그러나, 융착을 통해 반도체 소자가 실장되는 온도가 가열 툴의 유형, 반도체 칩의 유형, 소자가 실장된 제품의 사용등에 좌우되어 변동하고 그 온도가 약 200℃ 내지 약 350℃라는 사실을 고려하면 그러한 부착온도의 작은 증가는 본 발명의 목적 달성에 충분하다.
예 9a 내지 9c
S'PERFLEX(상표명: Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.의 제품)가 필름 기판으로서 사용되었고, 이형제로서, COLCOAT P(상표명: Colcoat Co., Ltd.의 제품, 실리카 졸-함유; 예 9a); COLCOAT N-103X(상표명: Colcoat Co., Ltd.의 제품; 예 9b); COLCOAT SP-2014S(상표명: Colcoat Co., Ltd.의 제품, 실란 화합물 함유; 예 9c);가 사용되었다. 제공된 배선패턴은 모두 주석 도금되고, 후속하여 각각의 이형제가 필름 기판의 뒷면에 도포되었다. 도포는 60분 동안 120℃에서 가열 건조되어, 이형제층을 갖는 필름 캐리어 테이프를 형성한다.
시험 예 6
가열 툴이 예 9a 내지 9c에서 생산된 COF 필름 캐리어 테이프의 각각의 이형제층(13)에 프레싱되었다. 가열 툴의 온도는 440℃ 내지 480℃ 범위내에서 변동되었다. 가열 조건하에서, 반도체 칩들이 실장되었다. 이형제층과 가열 툴간의 부착이 관측되었고, 부착이 발생된 온도가 측정되었다. 그 결과가 표 5에 나타나 있다.
예 9a 내지 9c의 프린트 회로판의 제조 동안, 이형제층과 가열 툴간의 부착이 관측되었고, 부착이 발생된 온도가 측정되었다. 그 결과가 표 6에 나타나 있다.
예 부착 온도(℃)
9a: COLCOAT P 460
9b: COLCOAT N-103X 480
9c: COLCOAT SP-2014S 440
표 6으로부터 명백한 바와 같이, 예 9a 내지 9c의 필름 캐리어 테이프도 매우 높은 부착 저항성을 나타낸다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 COF용 플렉시블 프린트 배선판(예를 들어, COF 필름 캐리어 테이프 또는 COF FPC)은 특정 실리콘 계열 이형제층을 갖는다. 따라서, 반도체 칩의 실장동안 가열 툴에 필름 캐리어 테이프의 절연층이 융착되는 것이 방지되어서, 반도체 칩 실장 라인의 생산성 및 신뢰도를 높인다.

Claims (24)

  1. 절연층,
    상기 절연층의 적어도 한면상에 제공된 도체층으로 형성되고, 반도체 칩이 실장될 배선패턴, 및
    실란 화합물 및 실리카 졸로부터 선택된 적어도 하나의 종류를 함유한 이형제로 형성되어 반도체 칩의 실장면에 반대면인 절연층의 표면상에 제공되는 이형제층을 포함하는 것을 특징으로 하는 COF용 플렉시블 프린트 배선판.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이형제층은 실라잔 화합물을 함유한 이형제로 형성되는 것을 특징으로 하는 COF용 플렉시블 프린트 배선판.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 이형제층은 이형제를 함유한 용액을 절연층에 도포하고 가열함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 COF용 플렉시블 프린트 배선판.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 이형제층은 전사용 필름 기판상에 제공된 이형제층을 전사함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 COF용 플렉시블 프린트 배선판.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 절연층은 폴리이미드 전구체 수지를 함유한 용액을 도체층에 도포하고, 용액을 건조시키고, 수지를 경화시킴으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 COF용 플렉시블 프린트 배선판.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 절연층은 열가소성 수지 층 및 절연 필름을 포함하는 층 구조를 포함하고, 상기 구조는 도체층에 열압착되는 것을 특징으로 하는 COF용 플렉시블 프린트 배선판.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 절연층은 열경화성 수지 층 및 절연 필름을 포함하는 층 구조를 포함하고, 상기 구조는 도체층에 열압착되는 것을 특징으로 하는 COF용 플렉시블 프린트 배선판.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 도체층은 절연층상에 스퍼터링된 밀착강화층 및 밀착강화층상에 제공된 구리 도금층을 포함하는 것을 특징으로 하는 COF용 플렉시블 프린트 배선판.
  9. 절연층의 적어도 한면상에 제공된 도체층의 포토리소그래피를 통하여 형성되어 반도체 칩이 실장될 배선패턴 및 상기 절연층을 포함하는 COF용 플렉시블 프린트 배선판을 제조하는 방법에 있어서,
    포토리소그래피를 통하여 도체층을 패터닝하여 배선패턴을 형성하는 단계 및
    그 다음에, 반도체 칩의 실장면에 반대면인 절연체의 표면상에 이형제층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 이형제층은 실리콘 계열 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 이형제층은 실록산 화합물, 실란 화합물, 및 실리카 졸 중으로부터 선택된 적어도 하나의 종류를 함유한 이형제로 형성되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  12. 제 9 항에 있어서, 이형제층의 형성은 이형제를 함유한 용액을 도포하고 가열하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 이형제층의 형성은 배선패턴을 형성하기 위해 사용되는 레지스트 마스크의 제거 후에 임의의 타이밍에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  14. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 절연층은 폴리이미드 전구체 수지를 함유한 용액을 도체층에 도포하고, 용액을 건조시키고, 수지를 경화시킴으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  15. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 절연층은 열가소성 수지 층및 절연 필름을 포함하는 층 구조를 포함하고, 상기 구조는 도체층에 열압착되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  16. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 절연층은 열경화성 수지 층 및 절연 필름을 포함하는 층 구조를 포함하고, 상기 구조는 도체층에 열압착되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  17. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 도체층은 절연층상에 스퍼터링된 밀착강화층 및 밀착강화층상에 제공된 구리 도금층을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  18. 절연층의 적어도 한면상에 제공된 도체층으로 형성되어 반도체 칩이 실장될 배선패턴 및 상기 절연층을 포함하는 COF용 플렉시블 프린트 배선판을 제조하는 방법에 있어서,
    도체층을 패터닝하여 배선패턴을 형성하는 단계 및
    반도체 칩의 실장면에 반대면인 절연체의 표면에 전사하기 위해 필름 기판상에 형성된 이형제층을 전사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 이형제층은 실리콘 계열 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 이형제층은 실록산 화합물, 실란 화합물, 및 실리카 졸 중으로부터 선택된 적어도 하나의 종류를 함유한 이형제로 형성되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  21. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 절연층은 폴리이미드 전구체 수지를 함유한 용액을 도체층에 도포하고, 용액을 건조시키고, 수지를 경화시킴으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  22. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 절연층은 열가소성 수지 층 및 절연 필름을 포함하는 층 구조를 포함하고, 상기 구조는 도체층에 열압착되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  23. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 절연층은 열경화성 수지 층 및 절연 필름을 포함하는 층 구조를 포함하고, 상기 구조는 도체층에 열압착되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  24. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 도체층은 절연층상에 스퍼터링된 밀착강화층 및 밀착강화층상에 제공된 구리 도금층을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
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