TWI244459B - Film carrier tape for mounting electronic devices thereon - Google Patents

Description

1244459 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於在其上安裝如I C晶片和 L SI晶片的電子 元件的薄膜輸送帶。 【先前技術】 電子工業的發展伴隨著對用於在其上安裝電子元件的 印刷電路板的強烈需求，所述電子元件例如爲I C (積體電 路）晶片和 LSI (大型積體電路）晶片。長期以來’製造 者試圖獲得尺寸小、重量輕和高性能的電子設備。爲了實 現這個目的，製造者最近開始採用薄膜輸送帶，例如 COF 帶、T A B帶、T - B G A帶或A S I C帶。薄膜輸送帶的應用變得 越來越重要，特別是對於個人電腦、行動電話和其他使用 液晶顯示器（L C D )的電子設備的製造者，其中所述之液晶 顯示器必須具有高解析度和平面性以及窄的螢幕框架區 域。 這種安裝電子元件用薄膜輸送帶例如通過如下方法製 造：在由聚亞醯胺製成的絕緣層中設置用於薄膜輸送帶傳 送的齒輪孔、裝置孔和其他孔；接下來通過中間黏接層在 絕緣層的表面設置銅箔；然後，在利用齒輪孔傳送絕緣層 時，構圖銅箔，從而形成佈線圖形；隨後，根據需要在佈 線圖形上形成阻焊層。 完成該用於在其上安裝電子元件的薄膜輸送帶的製造 步驟後，使用具有凹凸表面的壓花隔離膜對該製成的薄膜 輸送帶進行捲繞步驟。 6 3丨2/發明說明書(補件)/93-03/92136686 1244459 、 例如，在阻焊層的硬化步驟中，將形成在佈線圖形上的 阻焊塗層熱硬化到一定程度，把這樣處理過的薄膜輸送帶 用壓花隔離膜捲繞，並再次加熱以便完全硬化該阻焊塗 層，從而形成阻焊層。 同時，爲了適應電子元件小型化的發展趨勢，用於在其 上安裝電子元件的薄膜輸送帶自身的厚度需要大幅度減 小。因此，近幾年來，提出了採用相對較薄的絕緣層的COF (薄膜上晶片）帶。 然而，由於絕緣層被不斷地傳送時，用於在其上安裝電 子元件的上述薄膜輸送帶上形成有佈線圖形和類似元件， 從而使上述具有薄絕緣層的COF帶在帶的傳送過程中會産 生齒輪孔的變形。因此，COF帶具有佈線圖形、阻焊圖形 等不能以高精確度形成在預定的位置上以及電子部件不能 以高精確度安裝的缺陷。 爲了克服上述缺陷，提出了一種帶結構，其中在每個齒 輪孔周圍以不連續的方式形成虛擬佈線部分（金屬層），使 帶在傳送時維持適當的機械強度（例如，參見日本專利申 請特許公開（特開）第2 0 0 2 - 2 9 9 3 8 5號（圖1 ))。 然而，上述形成了虛擬佈線部分之安裝電子元件用薄膜 輸送帶也存在缺陷，在安裝電子元件用薄膜輸送帶最後的 製造階段中，沿其兩側相對的縱向邊緣會産生波狀形變。 這種波狀形變在齒輪孔周圍沒有虛擬佈線部分的常規 薄膜輸送帶中沒有發現過，並被認爲是由以下原因産生 的。具體地說，在對薄膜輸送帶施加壓力的作用下（例如， 7 3 12/發明說明書(補件)/93-03/92丨36686 1244459 . 在捲繞步驟中採用壓花隔離膜），金屬層和絕緣層之間物理 性質的不同，例如，線性膨脹係數、抗拉強度、延伸率和 類似性質的不同，在製造步驟中的例如加熱或冷卻處理中 對電子元件安裝用薄膜輸送帶產生複雜的影響。 在半導體晶片安裝線上’不能使用滾柱或類似設備將這 種具有波狀形變的電子元件安裝用薄膜輸送帶平穩地傳送 和定位。結果造成失敗，例如電子部件安裝失敗，而導致 成品失效，從而造成問題。 【發明内容】 為了解決上述問題，本發明人經過廣泛的研究，發現這 些問題可以通過採用具有特殊結構電子元件安裝用薄膜輸 送帶來解決。本發明就是基於這個發現而提出的。因此， 本發明的目的在於提供一種平坦的電子元件安裝用薄膜輸 送帶，該帶可以提高半導體晶片安裝線的可靠性。 由此，本發明的一態樣在於，提供一種電子元件安裝用 薄膜輸送帶，包含連續的絕緣層，由設置在該絕緣層表面 上的導電層形成的佈線圖形，分別沿該絕緣層縱向邊緣設 置的成列的齒輪孔，所述成列的齒輪孔位於該佈線圖形的 外側，以及在所述成列的齒輪孔周圍形成的金屬層，其中， 該金屬層藉由供應在該絕緣層上的、間隔3到8個所述齒 輪孔的縫隙、在該絕緣層的縱向方向上以間斷的方式設置。 通過採用以上結構，在金屬層和絕緣層之間產生的應力 可以被所設置的縫隙適當的釋放，從而防止電子元件安裝 用薄膜輸送帶產生波狀形變。由此可以得到平坦的電子元 8 312/發明說明書(補件)/93-03/92136686 1244459 - 件安裝用薄膜輸送帶’從而提南半導體晶片安裝線的可靠 性。 該金屬層的縱向長度爲1 0到4 0 m m，相當於3到8個所 述齒輪子匕。 通過採用該結構，防止了電子元件安裝用薄膜輸送帶的 波狀形變，從而提高了半導體晶片安裝線的可靠性。 在該電子元件安裝用薄膜輸送帶中，該金屬層的外側縱 向邊緣最好從與其相應的、最近的該絕緣層外側縱向邊緣 縮進預定距離。 通過採用以上結構，可以防止在帶的傳送路線中金屬層 與導軌或類似部件的接觸，從而防止了例如短路的佈線失 效。此外，即使帶的傳送路線是彎曲的，帶也可以適應彎 曲的傳送路線而傳送，從而獲得令人滿意的帶傳送。 【實施方式】 圖1 A、1 B和1 C爲俯視圖和剖視圖，分別示意性的示出 了基於本發明第一具體例的電子元件安裝用薄膜輸送帶。 如這些圖所示，電子元件安裝用薄膜輸送帶1 〇 (在下文 中，該帶簡稱爲“薄膜輸送帶”）爲COF薄膜輸送帶。在 作爲薄膜輸送帶基底的絕緣層 11 的表面上設置由導電層 1 2形成的佈線圖形1 3。該絕緣層1 1具有一對在橫向上彼 此隔開的、分別沿該絕緣層1 1縱向邊緣設置的成列的齒輪 孔1 4 ;即，設置兩列齒輪孔1 4，使得每列沿著該佈線圖形 1 3的各外側縱向邊緣延伸。 在絕緣層1 1的表面上連續地設置多個佈線圖形1 3，每 9 3丨2/發明說明書(補件)/93-03/92136686 1244459 . 個佈線圖形 1 3 通常具有與所安裝的電子部件相應的尺 寸。佈線圖形1 3是通過對設置在絕緣層1 1上的導電層1 2 構圖而形成的。 在每個佈線圖形 1 3 上，通過絲網印刷塗敷阻焊塗敷液 形成阻焊層1 5。特別地，如圖1 A和1 B所示，内引線1 3 a 是佈線圖形1 3的一部分，形成在佈線圖形1 3的中心，使 得每個内引線1 3 a延伸到安裝半導體晶片的部分上。外引 線1 3 b也是佈線圖形1 3的一部分，作爲外部連接端子延伸 到阻焊層 1 5的外部，並與内引線 1 3 a相對。注意到如圖 1 C所示，可以在佈線圖形的中心形成元件通孔1 6。與齒輪 孔1 4相似，元件通孔1 6的穿孔由例如穿通絕緣層1 1的方 法而形成。 絕緣層1 1可以由聚酯、聚醯胺、聚醚砜或液晶聚合物， 以及聚亞醯胺形成。在這些聚合物中，較佳為，由苯均四 酸二酐和芳族二胺合成的芳族聚亞醯胺（所有重覆單體爲 芳香族的）（例如，Kapton，由DuPont-Toray有限公司生 ，産）和具有聯苯骨架的芳族聚亞醯胺（所有重覆單體爲芳 香族的）（例如，U P I L E X，由U b e工業有限公司生産）。絕 緣層1 1的厚度通常在1 2 . 5到7 5 μ πι範圍内，較佳爲2 5到 7 5 μ m 0 導電層 1 2 可以由金屬，例如銅、金或銀形成。在這些 金屬材料中，通常使用銅箔。任何一種銅箔，如電鑛銅箔 或軋製銅箔都可以應用。導電層1 2的厚度通常在1到7 0 μ ni 範圍内，較佳爲5到3 5 μ m。 3 12/發明說明書(補件)/93-03/92136686 10 1244459 . 在第一具體例中，在齒輪孔1 4周圍設置金屬層1 7，從 而在傳送和在其上安裝半導體晶片的定位時，加強包括齒 輪孑L 14在内的區域。 特別是，金屬層1 7通過設置在絕緣層1 1上的、間隔3 到8個齒輪孔1 4的縫隙1 8，在絕緣層1 1的縱向方向上、 以不連續的方式設置。換言之，一個金屬層 1 7在絕緣層 1 1的縱向方向上以連續的方式形成，並貫穿一個包括3到 8個齒輪孔1 4的組，多個齒輪孔組1 4通過設置的縫隙1 8 以不連續的方式設置。 例如，在本具體例中，金屬層1 7通過以4個齒輪孔1 4 的間隔設置在絕緣層1 1上的缝隙1 8、在絕緣層1 1的縱向 方向上以不連續的方式形成。金屬層17不與由構圖導電層 1 2形成的佈線圖形1 3接觸，並形成在齒輪孔1 4周圍，充 當例如虛擬佈線部分，以加強齒輪孔區域1 4。 上述金屬層17具有10到40mm的縱向長度，相當於3 到8個齒輪孔1 4，較佳之縱向長度為1 0到3 0 m m，相當於 3到6個齒輪孔1 4。在本實施例中，金屬層的長度為1 9 m m， 相當於4個齒輪孔14。El AJ (曰本電子工業協會）標準規 定，齒輪孔1 4之間的標準間隔為4 . 7 5 士 0 · 0 5 mm。 根據第一具體例，金屬層1 7通過以4個齒輪孔1 4的間 隔設置在絕緣層1 1上的縫隙1 8、在絕緣層1 1的縱向方向 上以不連續的方式形成。由此，金屬層1 7與絕緣層1 1之 間產生的應力被縫隙 1 8適當地釋放，從而防止了最終產 品，即薄膜輸送帶1 0，沿其兩側縱向邊緣的波狀形變。應 11 312/發明說明書(補件)/93-03/92136686 1244459 、 力與波狀形變的關係將在下文作詳細描述。 在本具體例中，金屬層 1 7的外側縱向邊緣從與其 的、最近的、絕緣層1 1的縱向邊緣縮進預定距離。因 應用以上結構，金屬層1 7不延伸到絕緣層1 1的縱向ii 並且金屬層1 7的外側縱向邊緣從與其相應的、最近的 緣層 1 1 的縱向邊緣縮進預定距離，因而防止了佈線 1 3的失效，例如短路。更具體地說，可以防止在薄膜 帶製造時，絕緣層1 1傳送期間通過金屬層1 7與設置 傳送路線上的導軌或類似部件之間的接觸而形成金屬 (粉末），從而防止了佈線圖形1 3的失效，例如由佈 形1 3和所形成的金屬碎屑（粉末）之間的接觸而導致 路。 另外，薄膜輸送帶的整體硬度不是很高。因此，即 的傳送路線是彎曲的，帶自身也可以適應彎曲的傳送 而傳送，從而獲得令人滿意的帶傳送。 具有這種結構的電子元件安裝用薄膜輸送帶1 〇被 成條帶，每個條帶具有能夠在其上安裝5到1 0個半導 片的區域。該條帶被送入安裝裝置，在那裏安裝電子六 例如半導體晶片。在安裝元件時，由於在齒輪孔1 4周 置了金屬層1 7，因此薄膜輸送帶保持了足夠的機械51 而防止了齒輪孔區域1 4的形變。因而可以獲得電子元 高精度安裝。 現在參考圖2 Α到2 F說明上述依據第一具體例的薄 送帶1 0的製造方法，圖2 A到2 F是說明該方法連續步 312/發明說明書(補件)/93-03/92136686 相應 此， I:緣， 、絕 圖形 輸送 在帶 碎屑 線圖 的短 使帶 路線 切割 體晶 )件， 圍設 ，度， 件的 膜輸 驟的 12 1244459 . 橫截面圖。 在本具體例的製造方法中，完成下述製造薄膜輸送帶的 步驟後，使用壓花隔離膜（未示出）對製成的薄膜輸送帶 (COF層壓膜）進行捲繞步驟。壓花隔離膜具有一對沿著 其各個縱向邊緣設置的、成列的凹凸部分。該對成列的凹 凸部分在壓花隔離膜寬度方向上的距離大致與一對成列的 齒輪孔在薄膜輸送帶寬度方向上的距離相同。 首先，如圖2A所示，提供COF層壓膜20，其中，在絕 緣層11上面形成導電層12。 然後，如圖 2 B所示，通過例如衝壓的方式穿通絕緣層 1 1和導電層1 2形成多個齒輪孔1 4。齒輪孔1 4的穿孔可以 從絕緣層1 1的頂部進行，也可以從絕緣層1 1的底部進行。 隨後，如圖2 C所示，在要形成佈線圖形1 3的圖案形成 區域塗敷光致抗蝕劑材料塗敷液，通過常規光刻方法在導 電層1 2上形成光致抗蝕劑層2 1。該絕緣層1 1係藉由把定 位銷插入齒輪孔1 4而定位。將絕緣層1 1定位後，通過光 掩膜2 2使光致抗蝕劑層2 1曝光並顯影將其構圖，從而形 成用於設置佈線圖形的抗蝕劑圖形2 3，如圖2 D所示。 在本具體例中，如圖2 D所示，在相應於4個齒輪孔14 的每個區域上塗敷抗蝕劑材料塗敷液，通過轉移方法形成 用於設置金屬層1 7的抗蝕劑圖形2 4。具體地說，在本具 體例中，提供用於設置金屬層的抗蝕劑圖形2 4，使得在絕 緣層上以4個齒輪孔1 4的間隔設置縫隙（即，預先設定的 間隔）1 8。 13 312/發明說明書(補件)/93-03/92136686 1244459 、 用於設置金屬層的抗蝕劑圖形 2 4可以在形成用於設置 佈線圖形的抗蝕劑圖形2 3之前形成，也可以在形成齒輪孔 1 4之前、通過轉移方法獨立地形成。可選的是，用於設置 金屬層的抗蝕劑圖形 2 4可以與用於設置佈線圖形的抗蝕 劑圖形2 3同時形成，從而進行光致抗蝕劑層的構圖。 然後，以用於設置佈線圖形的抗蝕劑圖形 2 3 和用於設 置金屬層的抗蝕劑圖形2 4爲掩膜圖形，通過蝕刻溶液將導 電層1 2溶解並除去，隨後通過鹼性溶液將抗蝕劑圖形 2 3 和2 4溶解並除去。結果，如圖2 E所示，形成佈線圖形1 3 和金屬層1 7。在這種情況下，如上所述，在本具體例中， 提供用於設置金屬層的抗蝕劑圖形2 4，使得在絕緣層上以 4個齒輪孔1 4的間隔設置縫隙1 8。由此，通過設置在齒輪 孔1 4的組之間的縫隙1 8、以不連續的方式形成了金屬層 1 7 (參見圖1 A )。 然後，如圖 2F所示，通過例如絲網印刷的方法形成阻 焊層1 5。例如，在本具體例中，阻焊層1 5以如此方式形 成，即阻焊層1 5環繞著每個佈線圖形1 3的中心，由此， 在佈線圖形 1 3的中心形成内引線1 3 a，並在阻焊層1 5的 外側形成外引線 1 3 b (參見圖 1 )。這樣，製成了如圖 1 A 和1 B所示的薄膜輸送帶1 0。 值得注意的是，上述金屬層1 7和絕緣層1 1在物理性質 方面不同，例如，在線性膨脹係數、抗拉強度、延伸率以 及類似性質上表現出的不同。因此，在常規薄膜輸送帶的 製造中，其中，在每個齒輪孔周圍以不連續的方式設置金 14 3 12/發明說明書(補件)/93-03/92136686 1244459 , 屬層，將在薄膜輸送帶上産生壓力（例如，在使用壓花隔 離膜捲繞薄膜輸送帶的捲繞步驟中）。而且，在製造步驟中 的處理中，例如重覆的加熱和冷卻，類似性質將對薄膜輸 送帶産生複雜的影響。結果，在金屬層和絕緣層之間産生 不同的應力。因此認爲波狀形變是由於完成製造後，在薄 膜輸送帶成品中沿其兩側相對的縱向邊緣的應力不同而産 生的。 基於上述考慮，試圖通過適當地釋放絕緣層和金屬層之 間的應力而製造一種平坦的薄膜輸送帶，考慮到絕緣層與 金屬層的基於材料的物理性質的平衡，本發明人研究了金 屬層上被縫隙分割的每個組中所包含的齒輪孔數目的影 響。 具體地說，在以下實施例和比較例中，以上述製造方法 製造的薄膜輸送帶樣品的縫隙之間具有不同的間隔，以便 確定出最合適的條件，適當地釋放金屬層和絕緣層之間所 産生的應力，從而防止在薄膜輸送帶中，沿其兩側的縱向 邊緣産生的波狀形變。 [實施例] (實施例1 ) 使金屬層不連續的縫隙以3個齒輪孔（S Η )的間隔設置， 從而製造出實施例1的薄膜輸送帶。 (實施例2 ) 重覆實施例1的製造過程，只是使金屬層不連續的縫隙 以5個齒輪孔（S Η )的間隔設置，從而製造出實施例2的 15 3 12/發明說明書(補件)/93-03/92136686 1244459 . 薄膜輸送帶。 (實施例3 ) 重覆實施例1的製造過程， 以8個齒輪孔（S Η )白勺間隔設 薄膜輸送帶。 (比較例1 ) 重覆實施例1的製造過程， 以1個齒輪孔（S Η )的間隔設 薄膜輸送帶。 (比較例2 ) 重覆實施例1的製造過程， 以2個齒輪孔（S Η )的間隔設 薄膜輸送帶。 (比較例3 ) 重覆實施例1的製造過程， 以9個齒輪孔（S Η )的間隔設 薄膜輸送帶。 (比較例4 ) 重覆實施例1的製造過程， 以 1 1個齒輪孔（S Η )的間隔 的薄膜輸送帶。 [測試例] 將實施例1到 3和比較例1 放在基板上。在觀察到樣品的 3 12/發明說明書(補件)/93-03/92136686 只是使金屬層不連續的縫隙 置，從而製造出實施例3的 只是使金屬層不連續的縫隙 置，從而製造出比較例1的 只是使金屬層不連續的縫隙 置，從而製造出比較例2的 只是使金屬層不連續的縫隙 置，從而製造出比較例3的 只是使金屬層不連續的縫隙 設置，從而製造出比較例 4 到4的每個薄膜輸送帶樣品 沿薄膜輸送帶兩側縱向邊緣 16 1244459 、 的部分從基板上突起的情況下，將樣品評定爲具有波狀形 變。以下列等級表示形變的程度： X;形變明顯干擾帶的傳送， △;形變可能干擾帶的傳送， 〇；無形變，或形變不會干擾帶的傳送。結果如表1所 示。 (表1 )

縫隙間隔（SH數目） 評定結果 比 較 例 1 1 X 比 較 例 2 2 Δ 實 施 例 1 3 〇 實 施 例 2 5 〇 實 施 例 3 8 〇 比 較 例 3 9 Δ 比 較 例 4 11 X 由表1可以明顯看出，事實上，在金屬層上以3到8個 齒輪孔的間隔設置縫隙的實施例1到3的各薄膜輸送帶樣 品沿其縱向邊緣沒有觀察到波狀形變。與比較例1到4的 薄膜輸送帶樣品比較起來，未産生波狀形變可能是由於適 當地釋放了金屬層與絕緣層之間所産生的應力。 結果顯示，通過在薄膜輸送帶的金屬層上以3到8個齒 輪孔的間隔設置縫隙，可以防止沿薄膜輸送帶的縱向邊緣 産生波狀形變。 (其他具體例） 無需多言，根據本發明的電子元件安裝用薄膜輸送帶並 不僅限於上述本發明的具體例。 上述具體例描述了一個薄膜輸送帶 10的例子，該薄膜 17 3 12/發明說明書(補件)/93-03/92丨36686 1244459 、 輸送帶1 0具有一列包含佈線圖形1 3和齒輪孔1 4的輸送體 圖形。然而，本發明並不僅限於該具體例，薄膜輸送帶可 能具有多列輸送體圖形。 此外，上述具體例以COF薄膜輸送帶為例進行了描述。 然而，本發明的薄膜輸送帶可以採用其他形式的電子元件 安裝用薄膜輸送帶，例如TAB、CSP、BGA、-BGA、FC或 Q F P，在薄膜輸送帶的構成上沒有具體的限制。 在上述具體例中，在金屬層 1 7上沒有設置元件層。但 是，可以在金屬層的表面上提供例如鍍層的層，以此提高 齒輪孔區域的加強效果。更佳的是，考慮到絕緣層和金屬 層的基於材料的物理性質不同，在設置這樣的鍍層時，可 適當地調節被縫隙分隔開的每個組中所包含的齒輪孔的合 適的數目。 如上所述，根據本發明，通過在絕緣層上以3到8個齒 輪孔的間隔設置縫隙，使金屬層在絕緣層的縱向方向上以 不連續的方式形成。通過採用以上結構，金屬層和絕緣層 之間產生的應力被所設置的縫隙適當地釋放，從而防止了 沿薄膜輸送帶兩側縱向邊緣的波狀形變。 【圖式簡單說明】 為讓本發明的其他目的、特徵和諸多優點更易懂，下文 以較佳具體例並結合附圖作詳細說明，其中： 圖1 A、1 B和1 C為俯視圖和剖視圖，分別示意性的示出 了根據本發明第一具體例的電子元件安裝用薄膜輸送帶； 以及 18 312/發明說明書(補件)/93-03/92136686 1244459 ， 圖2 A到2 F是說明根據第一具體例的薄膜輸送帶製造方 法的橫截面圖。 (元件符號說明） 10 薄膜輸送帶 11 絕緣層 12 導電層 13 佈線圖形 13a 内引線 13b 外引線 14 齒輪孔 15 阻焊層 16 元件通孔 17 金屬層 18 縫隙 2 0 COF層壓膜 2 1 抗餘劑層 22 光掩膜 23 抗蝕劑圖形 24 抗蝕劑圖形 19 312/發明說明書(補件)/93-03/92136686

Claims (1)

1244459 (… 鉍6·ΐ3 、 V 替换本 拾、申請專利範圍： 1 . 一種電子元件安裝用薄膜輸送帶，包含： 連續的絕緣層； 由設置在該絕緣層表面上的導電層形成的佈線圖形； 分別沿該絕緣層縱向邊緣設置的成列的齒輪孔，所述成 列的齒輪孔位於該佈線圖形的外側；以及 在所述成列的齒輪孔周圍形成的金屬層，

其特徵在於，該金屬層藉由在該絕緣層上具有間隔3到 8個所述齒輪孔的縫隙，在該絕緣層的縱向方向上以間斷 的方式設置。 2 .如申請專利範圍第 1項之電子元件安裝用薄膜輸送 帶，其中，該金屬層的縱向長度為 10-40mm，相當於 3-8 個所述齒輪孔。 3 .如申請專利範圍第 1項之電子元件安裝用薄膜輸送 帶，其中，該金屬層的外側縱向邊緣從與其相應的、最近 的絕緣層的外側縱向邊緣縮進預定距離。 4 .如申請專利範圍第 2項之電子元件安裝用薄膜輸送 帶，其中，該金屬層的外側縱向邊緣從與其相應的、最近 的絕緣層的外側縱向邊緣縮進預定距離。 20 326\總檔\92\92136686\92136686(替換)-1