(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープ状の絶縁性基材の表面に、接着剤及びその保護フィルムが設けられた絶縁基板を形成し、前記絶縁基板の所定位置を、前記保護フィルム側から金型で打ち抜いて開口させた後、前記開口部内に取り残されている前記保護フィルムを検査する絶縁基板の検査方法において、前記絶縁基板の開口部が形成された検査領域に光を照射し、前記絶縁基板を透過した光のうち、前記保護フィルムが取り残されていない開口部を通った光を除去して受光し、前記受光した光の強度があらかじめ設定された強度よりも強い場合には、前記開口部に保護フィルムが取り残されていると判定するものであって、前記光の除去にあたり、前記照射された光を偏光して前記絶縁基板に照射する第１偏光板と、前記保護フィルムが取り残されていない開口部を通った光を除去する第２偏光板とを用いることを特徴とする絶縁基板の検査方法。
【請求項２】
テープ状の絶縁性基材の表面に、接着剤及びその保護フィルムを設け、金型により前記保護フィルム、接着剤、及び絶縁性基板を打ち抜いて開口部を設けた絶縁基板の、前記開口部内に取り残された保護フィルムを検査する絶縁基板の検査装置において、前記絶縁基板の第１主面側に設けられ、前記絶縁基板に光を照射する光源と、前記絶縁基板の第１主面と対向する第２主面側に設けられ、前記絶縁基板を透過した光を受光する受光手段と、前記光源と前記絶縁基板の間に設けられ、前記光源から照射された光を偏光して前記絶縁基板に照射する第１偏光板と、前記絶縁基板と前記受光手段の間に設けられ、前記絶縁基板を透過した光のうち、前記保護フィルムが取り残されていない開口部を通った光を除去する第２偏光板と、前記受光手段で受信した光の強度を算出する強度算出手段と、前記算出された光の強度が、あらかじめ設定された強度よりも強い場合に、前記開口部内に保護フィルムが取り残されていると判定する異常判定手段とを備えることを特徴とする絶縁基板の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁基板の検査方法及び検査装置に関し、特に、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープに用いられる、絶縁性基材上に接着剤及び保護フィルムが設けられた３層構造の絶縁基板に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体装置の小型化、薄型化、及び製造工程の簡略化のために、半導体チップを搭載する配線基板としてＴＡＢテープが用いられている。前記ＴＡＢテープには、例えば、ポリイミドなどの絶縁性基材上に接着剤を用いて銅箔等の金属箔を接着し、前記銅箔をエッチング処理して配線を形成した３層構造のＴＡＢテープがある。また、前記絶縁性基材上にスパッタリング等で薄い金属膜を形成し、前記金属膜をエッチング処理して配線を形成した２層構造のＴＡＢテープもある。
【０００３】
前記３層構造のＴＡＢテープを製造するときには、まず、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示したように、例えば、ポリイミドテープのような絶縁性基材１０１の表面に、接着剤１０２及びその保護フィルム１０３を設けた絶縁基板１を用意する。その後、前記絶縁基板１の所定位置に、例えば、金型を用いて開口部を形成する。前記開口部は、例えば、ＢＧＡ（Ball Grid Array ）型の半導体装置において外部接続端子となるボール端子を搭載するランドを形成するために開口される。
【０００４】
前記絶縁基板１に開口部を設けた後、前記保護フィルム１０３を剥がして、例えば、銅箔などの金属箔を、前記接着剤１０２を用いて前記絶縁性基材１０１に接着する。次に、前記金属箔をエッチング処理して所定の配線パターンを形成すると、絶縁性基材１０１、接着剤１０２、及び配線の３層構造のＴＡＢテープが得られる。
【０００５】
前記手順に沿って得られた３層構造のＴＡＢテープに、半導体チップを搭載して、前記半導体チップの外部電極と配線を、突起導体（バンプ）あるいはボンディングワイヤ等で接続し、例えば、モールド樹脂などで必要な部分を封止した後、前記絶縁基板１の開口部に、例えば、はんだボールのようなボール端子を搭載し、前記ボール端子を融解させて前記配線と接続すると、ＢＧＡ型の半導体装置が得られる。
【０００６】
３層構造のＴＡＢテープを製造するときに用いる、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示したような絶縁基板１に開口部を形成する際には、金型を用いて開口している。このとき、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、前記絶縁基板１を下型１２の上に配置し、前記保護フィルム１０３側から上型１１の打ち抜き刃（パンチ）をあてて加圧し、前記保護フィルム１０３、接着剤１０２、及び絶縁性基材１０１を打ち抜く。このとき、前記上型１１のパンチにより打ち抜かれた部分は、下型１２に設けられた開口部（カス穴）に蓄積されていく。しかし、前記保護フィルム１０３は、前記接着剤１０２の表面を保護するために設けられており、銅箔を張り付けるときに剥しやすくするため、前記接着剤１０２と前記保護フィルム１０３の接着力は比較的弱くなっている。そのため、前記上型１１のパンチで打ち抜く際の圧力で前記保護フィルム１０３が前記パンチに付いてしまい、上型が上昇するときに前記保護フィルム（打ち抜きカス）１０３Ａが接着剤１０２から剥がれて前記開口部内に戻ってしまうことがある。前記絶縁基板１の開口部に保護フィルム（打ち抜きカス）１０３Ａが取り残されてしまうと、配線を形成したＴＡＢテープを製造した後、前記ＴＡＢテープを用いて半導体装置を組み立てたときに、例えば、図７に示すように、配線１３とボール端子１４の接続不良の原因となる。そのため、前記金型により開口部を形成した後、例えば、ＣＣＤカメラなどで開口部を観察し、前記開口部内に取り残された保護フィルムを検査する工程が設けられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術では、前記保護フィルム１０３には、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が用いられており、一般に無色透明のものを使用している。そのため、カメラで開口部を観察するときに、図８（ａ）に示すように、検査領域１０に打ち抜きカス１０３Ａが取り残されていない正常な開口部１Ａと、前記打ち抜きカスが取り残された開口部１Ｂがある場合でも、カメラを通して画像表示手段８に表示される画像では、図８（ｂ）のようになり、前記正常な開口部１Ａと打ち抜きカス１０３Ａが取り残された開口部１Ｂとの識別が難しい。すなわち、前記絶縁基板１に設けられた開口部内に保護フィルム（打ち抜きカス）１０３Ａが取り残されているかの判定が難しいという問題があった。
【０００８】
また、前記開口部内に取り残されている保護フィルム（打ち抜きカス）１０３Ａの検査が難しいため、開口部内に前記保護フィルム１０３Ａが取り残されている状態で配線を形成し、半導体装置を組み立ててしまうことが多い。そのため、前記保護フィルム１０３Ａが取り残された開口部１Ｂにボール端子を搭載して導通不良になり、半導体装置の製造歩留りが低下するという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、絶縁性基材上に、接着剤及びその保護フィルムが設けられた絶縁基板に、金型を用いて開口部を形成した後、前記開口部内に取り残された保護フィルムを容易に検出することが可能な技術を提供することにある。
【００１０】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明において開示される発明の概要を説明すれば、以下のとおりである。
【００１２】
（１）テープ状の絶縁性基材の表面に、接着剤及びその保護フィルムが設けられた絶縁基板を形成し、前記絶縁基板の所定位置を、前記保護フィルム側から金型で打ち抜いて開口させた後、前記開口部内に取り残されている前記保護フィルムを検査する絶縁基板の検査方法において、前記絶縁基板の開口部が形成された検査領域に光を照射し、前記絶縁基板を透過した光のうち、前記保護フィルムが取り残されていない開口部を通った光を除去して受光し、前記受光した光の強度があらかじめ設定された強度よりも強い場合には、前記開口部に保護フィルムが取り残されていると判定するものであって、前記光の除去にあたり、前記照射された光を偏光して前記絶縁基板に照射する第１偏光板と、前記保護フィルムが取り残されていない開口部を通った光を除去する第２偏光板とを用いることを特徴とする絶縁基板の検査方法である。
【００１３】
前記（１）の手段によれば、前記絶縁基板を透過した光のうち、前記絶縁基板及び前記開口部に取り残された保護フィルムを透過した光のみを受光したときに、前記絶縁基板を透過した光の強度と、前記保護フィルムのみを透過した光の強度が異なるため、各強度の間の値を閾値として設定し、受光した光の強度が設定された値よりも強い所は、保護フィルムのみを透過した光だと判定することで、前記開口部に取り残された保護フィルムを検出することができる。そのため、前記開口部に取り残された保護フィルムを検出したときに、例えば、吹き付け装置のような除去装置を用いて前記保護フィルムを除去することにより、開口部の不良を防ぎ、半導体装置を製造する際の製造歩留りを向上させることができる。
【００１４】
（２）テープ状の絶縁性基材の表面に、接着剤及びその保護フィルムを設け、金型により前記保護フィルム、接着剤、及び絶縁性基板を打ち抜いて開口部を設けた絶縁基板の、前記開口部内に取り残された保護フィルムを検査する絶縁基板の検査装置において、前記絶縁基板の第１主面側に設けられ、前記絶縁基板に光を照射する光源と、前記絶縁基板の第１主面と対向する第２主面側に設けられ、前記絶縁基板を透過した光を受光する受光手段と、前記光源と前記絶縁基板の間に設けられ、前記光源から照射された光を偏光して前記絶縁基板に照射する第１偏光板と、前記絶縁基板と前記受光手段の間に設けられ、前記絶縁基板を透過した光のうち、前記保護フィルムが取り残されていない開口部を通った光を除去する第２偏光板と、前記受光手段で受信した光の強度を算出する強度算出手段と、前記算出された光の強度が、あらかじめ設定された強度よりも強い場合に、前記開口部内に保護フィルムが取り残されていると判定する異常判定手段とを備えることを特徴とする絶縁基板の検査装置である。
【００１５】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
【００１６】
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号をつけ、その繰り返しの説明は省略する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施例）
図１は、本発明による一実施例の絶縁基板の検査装置の概略構成を示す模式図である。
【００１８】
図１において、１は絶縁基板、２は光源、３は受光手段、４は第１偏光板、５は第２偏光板、６は強度算出手段、７は異常判定手段、８は画像表示手段、９は光である。
【００１９】
本実施例の検査装置は、図１に示すように、金型による開口部（図示せず）が設けられた絶縁基板１と、前記絶縁基板１の第１主面側に設けられ、前記絶縁基板１に光９を照射する光源２と、前記絶縁基板１の第１主面と対向する第２主面側に設けられ、前記絶縁基板１を透過した光９を受光する受光手段３と、前記光源２と前記絶縁基板１の間に設けられ、前記光源２から照射された光９を偏光して前記絶縁基板１に照射する第１偏光板４と、前記絶縁基板１と前記受光手段３の間に設けられ、前記絶縁基板１を透過した光９のうち、保護フィルムが取り残されていない開口部を通った光を除去する第２偏光板５と、前記受光手段３で受光した光９の強度を算出する強度算出手段６と、前記算出された光の強度が、あらかじめ設定された強度よりも強い場合に、前記開口部内に保護フィルムが取り残されていると判定する異常判定手段７と、前記受光手段３で光を受光している領域の画像を表示する画像表示手段８とにより構成されている。
【００２０】
このとき、前記第２偏光板５を透過する光の偏光面は、前記第１偏光板４を透過する光の偏光面に対して９０度回転させた状態で設けられている。
【００２１】
また、本実施例の検査装置を用いて検査する絶縁基板１は、図５及び図６に示したような、例えば、ポリイミドテープ等の絶縁性基材１０１上に、接着剤１０２及びその保護フィルム１０３が設けられた絶縁基板１の所定位置に、金型を用いて開口部を形成したものである。ただし、前記開口部には部分的に前記保護フィルム（打ち抜きカス）１０３Ａが取り残された開口部１Ｂが存在している。前記絶縁基板１は、前記保護フィルム１０３を剥がして、銅などの金属膜を形成した後、前記金属箔をエッチング処理して配線を形成した３層構造のＴＡＢテープの製造に用いられる。
【００２２】
図２乃至図４は、本実施例の検査装置を用いた絶縁基板の検査方法を説明するための模式図である。図２において、１０１は絶縁性基材（テープ基材）、１０２は接着剤、１０３は保護フィルム、１０３Ａは開口部に取り残された保護フィルム（打ち抜きカス）、１Ａは打ち抜きカスが取り残されていない開口部（正常な開口部）、１Ｂは打ち抜きカスが取り残された開口部、９Ａは白色光、９Ｂは偏光された光、９Ｄ開口部内に取り残された保護フィルム１０３Ａを透過した光、９Ｃは絶縁基板を透過した光である。
【００２３】
以下、図２乃至図４を用いて、本実施例の検査装置を用いた絶縁基板の検査方法について説明する。
【００２４】
本実施例の検査装置を用いて検査される絶縁基板１は、図２に示すように、テープ状の絶縁性基材１０１の一主面に、銅箔等の金属箔を接着するための接着剤１０２とその保護フィルム１０３が設けられている。また、前記絶縁基板１は、金型を用いて、例えば、ＢＧＡ型の半導体装置のボール端子を搭載するための開口部１Ａが形成されているが、部分的に保護フィルム（打ち抜きカス）１０３Ａが取り残された開口部１Ｂがある。
【００２５】
本実施例の検査装置では、図２に示すように、まず、前記絶縁基板１の絶縁性基材１０１（第１主面）側に設けられた光源２から白色光等の光９Ａを出射させる。前記光源２から出射される光９Ａは、第１偏光板４を通して単一の偏光面に偏光された光９Ｂとなり前記絶縁性基材１に照射される。
【００２６】
前記絶縁基板１に照射された光９Ｂのうち、前記打ち抜きカス１０３Ａが取り残されていない正常な開口部１Ａを透過した光は、偏光面が変化することなく前記第２偏光板５に入射する。前記第２偏光板５を通過する光の偏光面は、前記第１偏光板４で偏光された光９Ｂの偏光面に対して９０度回転している。そのため、前記正常な開口部１Ａを通過した光は前記第２偏光板５より除去される。
【００２７】
一方、前記絶縁基板１に照射された光９Ｂのうち、前記打ち抜きカス１０３Ａが取り残された開口部１Ｂを透過した光９Ｃは、前記打ち抜きカス１０３Ａにより散乱され、その偏光面が変化するため、前記第２偏光板５を通過して前記受光手段２で受光される。また、前記各開口部１Ａ間の前記絶縁基板１を透過した光９Ｃも、前記絶縁基板１による散乱により、その偏光面が変化するため、前記第２偏光板を通過して前記受光手段２で受光される。
【００２８】
前記打ち抜きカス１０３Ａを透過した光９Ｄ及び前記絶縁基板１を透過した光９Ｃを、複数個の画素を持つ受光手段２で受信した後、前記強度算出手段６により各画素の光の強度を算出する。このとき、前記絶縁基板１を透過した光９Ｃは、前記打ち抜きカス１０３Ａのみを透過した光９Ｄに比べて強度の減衰が大きいため、連続した各画素での光の強度分布をみると、図３に示すように、前記打ち抜きカス１０３Ａのみを透過した光９Ｄの部分が強い強度を持つような分布になる。なおこのとき、前記正常な開口部１Ａを透過した光９Ｂは、前記第２偏光板５で除去されているため、前記正常な開口部１Ａに対応する部分の画素で算出される光の強度は０（ゼロ）となる。
【００２９】
前記算出された各画素の光の強度は、異常判定手段７に送られる。前記異常判定手段７では、前記打ち抜きカス１０３Ａのみを透過した光９Ｄの強度Ｐ2 と、前記絶縁基板１を透過した光９Ｃの強度Ｐ1 の間に閾値ＰC を設定しておき、前記設定値ＰC よりも強い強度を持つ画素がある場合には、その画素が受光した光は前記開口部内に取り残された打ち抜きカス１０３Ａを透過した光９Ｄであるとみなし、その画素がある部分に打ち抜きカス（保護フィルム）１０３Ａが取り残された開口部１Ｂがあると判定する。
【００３０】
また、前記強度算出手段６及び異常判定手段７による検査と並行して、図４（ａ）に示すように検査領域１０を対象として従来のように前記受光手段２で受光した光による画像を、図４（ｂ）に示すようにモニターなどの画像表示手段８で表示して、目視による検査を行うこともできる。前記保護フィルム１０３は一般的に無色透明であるため、従来のような観察方法では、前記開口部１Ｂに取り残された打ち抜きカス１０３Ａの確認が難しいが、本実施例のように、第２偏光板５を用いて、打ち抜きカス１０３Ａが取り残されていない正常な開口部１Ａを通過した光９Ｂを除去することにより、前記打ち抜きカス１０３Ａが取り残された開口部１Ｂだけが明るい画像が得られ、目視による検査も容易になる。
【００３１】
また、前記異常判定手段７で、打ち抜きカス（保護フィルム）１０３Ａが取り残された開口部１Ｂが見つかった場合には、例えば、吹き付け装置などの打ち抜きカスを除去する装置（図示しない）に、打ち抜きカス１０３Ａが取り残された開口部１Ｂの位置の情報を送り、前記吹き付け装置により指定された開口部周辺に空気などを吹き付けて開口部１Ａに取り残された打ち抜きカス１０３Ａを除去する。また、開口部の数が多く、場所の特定が難しい場合などは、前記打ち抜きカス１０３Ａが取り残された開口部１Ｂが検出された部分にマーキングをして、別の工程で除去してもよい。また、検査中に、特定の開口部で連続して打ち抜きカス１０３Ａが取り残されるような場合には、前記絶縁基板１に開口部１Ａを形成するプレス機あるいは搬送機を止めて、金型の検査を行う。
【００３２】
以上説明したように、本実施例によれば、絶縁基板１の両側に偏光板を設けられた２枚の偏光板を用いて、保護フィルム（打ち抜きカス）１０３Ａが取り残されていない正常な開口部１Ａを通過した光を除去することにより、前記打ち抜きカス１０３Ａが取り残された開口部１Ｂの像を強調することができる。そのため、前記打ち抜きカス１０３Ａが取り残された開口部１Ｂを容易に検出することができる。
【００３３】
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることはもちろんである。
【００３４】
【発明の効果】
本発明において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００３５】
（１）絶縁性基材上に、接着剤及びその保護フィルムが設けられた絶縁基板に、金型を用いて開口部を形成した後、前記開口部内に取り残された保護フィルムを容易に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施例の検査装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本実施例の検査装置による絶縁基板の検査方法を説明するための模式図である。
【図３】本実施例の検査装置による絶縁基板の検査方法を説明するための模式図である。
【図４】本実施例の検査装置による絶縁基板の検査方法を説明するための模式図である。
【図５】従来の絶縁基板の開口部形成方法を説明するための模式図である。
【図６】従来の絶縁基板の開口部形成方法を説明するための模式図である。
【図７】従来の絶縁基板の課題を説明するための模式図である。
【図８】従来の絶縁基板の検査方法の課題を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１  絶縁基板
１０１  絶縁性基材
１０２  接着剤
１０３  接着剤１０２の保護フィルム
１０３Ａ  開口部に取り残された保護フィルム（打ち抜きカス）
１Ａ  保護フィルム（打ち抜きカス）が取り残されていない開口部（正常な開口部）
１Ｂ  保護フィルム（打ち抜きカス）が取り残された開口部
２  光源
３  受光手段（カメラ）
４  第１偏光板
５  第２偏光板
６  強度算出手段
７  異常判定手段
８  画像表示手段
９，９Ａ  光
９Ｂ  偏光された光
９Ｃ  絶縁基板を透過した光
９Ｄ  保護フィルム（打ち抜きカス）を透過した光
１０  検査領域
１１  金型（上型）
１２  金型（下型）
１３  配線
１４  ボール端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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