(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも絶縁性フィルムと金属箔からなり、折り曲げ可能なフレックス部を有するフィルムキャリアにおいて、
デバイスホール周縁部分の配線パターン面に塗布される接着性樹脂が、ウレタン樹脂であり、
デバイスホール周縁部分の配線パターン面以外のアウターリード隣接部分に塗布される接着性樹脂が、ポリイミド樹脂であり、
フレックス部に塗布される層が、ウレタン樹脂とポリイミド樹脂とで形成される
ことを特徴とするフィルムキャリア。
【請求項２】
請求項１に記載のフィルムキャリアにおいて、
フレックス部の層構成が、金属薄膜上にポリイミド樹脂層、ウレタン樹脂層の順の層構成となっている
ことを特徴とするフィルムキャリア。
【請求項３】
請求項１に記載のフィルムキャリアにおいて、
フレックス部の層構成が、金属薄膜上にウレタン樹脂層、ポリイミド樹脂層の順の層構成となっている
ことを特徴とするフィルムキャリア。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣチップ等の電子部品を導体側に実装するためのフィルムキャリア（ＴＡＢ（tape Automated Bonding）テープ）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＩＣ、ＬＳＩチップ等の電子部品をフィルムキャリアに実装することで、ノートパソコン、プリンタ、携帯電話等の電子機器の小型化、軽量化が進んでいる。また、電子機器の小型化に伴い、折り曲げて使用できるフィルムキャリアの用途はますます広がっている。例えば、液晶素子を駆動するためのフィルムキャリアでは、リードの一方の端部が液晶素子に接合され、さらにフィルムキャリアは折り曲げられて、外部配線基板と接合される。このように、折り曲げて使用されるフィルムキャリアは、折り曲げられる部分にあらかじめフレックススリットのあるフレックス部が設けられている。このフレックス部は、所望の形状に成形する際に、パンチングにより絶縁性フィルムを打ち抜いてフレックススリットを形成される部分で、絶縁性フィルムが部分的にない部分である。そのために、裏面からのソルダーレジストによって支持されていても、強度的に不十分であり、配線パターンを十分に保護できない。
【０００３】
一方、フィルムキャリア表面にソルダーレジストを形成するため接着性樹脂としてポリイミド樹脂が塗布されている。しかし、ポリイミド樹脂の塗布液中に微細な気泡が含まれており、最初から厚く塗布すると気泡の抜けが悪く、ソルダーレジスト中にボイド又はピンホールが形成される。
このピンホール等は、リードピッチ間隔が微細になっている現在のフィルムキャリアでは、マイグレーションなどの原因となることがあり、電子機器の信頼性を低下させる要因になっていた。また、フレックス部のピンホール等は、フィルムキャリアを折り曲げたときに亀裂の発生の起点になり、フレックス部の配線パターンが切断させる要因となっていた。
そのため、フレックス部に薄く塗布して１層目のソルダーレジスト中の気泡の抜けを良くし、再度フレックス部だけ接着性樹脂を塗布してフレックス部のソルダーレジスト中のピンホール等の形成を防止していた。
【０００４】
しかしながら、このようにピンホール等の形成を防止するために薄いソルダーレジストを複数回塗布すると塗布工程が多くなり、フィルムキャリアの生産性を向上させることが困難であるという問題点がある。
また、接着性樹脂を重ねて塗布してソルダーレジストを厚くすると、アウターリード部分の半田接合が阻害され、デバイスとの実装不良を起こしやすくなるという問題点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、フレックス部を折り曲げても、ソルダーレジストでのピンホール等の発生が少なく、また、ソルダーレジストの層を少なくしてもフレックス部の強度を低下させることのないフィルムキャリアを提供することを課題とする。
さらに、フィルムキャリアのアウターリードと外部の回路基板等の電極と半田付けによるフラックス等の残留物を少なくすることができるフィルムキャリアを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を達成するために、本発明は、少なくとも絶縁性フィルムと金属箔からなり、
折り曲げ可能なフレックス部を有するフィルムキャリアにおいて、デバイスホール周縁部分の配線パターン面に塗布される接着性樹脂が、ウレタン樹脂であり、デバイスホール周縁部分の配線パターン面以外のアウターリード隣接部分に塗布される接着性樹脂が、ポリイミド樹脂であり、フレックス部に塗布される層が、ウレタン樹脂とポリイミド樹脂とで形成されるフィルムキャリアとする。本発明は、フレックス部の層構成が、金属薄膜上にポリイミド樹脂層、ウレタン樹脂層の順の層構成となっている
フィルムキャリアとする。本発明は、フレックス部の層構成が、金属薄膜上にウレタン樹脂層、ポリイミド樹脂層の順の層構成となっているフィルムキャリアとする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるフィルムキャリアの構成を概略的に示す平面図である。図２は、図１に示すフィルムキャリアのＡ−Ａ‘線に沿った断面図である。図３は、従来のフィルムキャリアの断面図である。図４は、本発明の一実施形態であるフィルムキャリアの他の実施形態となる断面図である。
本発明の折り曲げ可能なフレックス部を有するフィルムキャリア１は、デバイスホール６周縁部分のパターン面にウレタン樹脂でソルダーレジスト４１を形成し、デバイスホール６周縁部分のパターン面以外のアウターリード１０隣接部分にポリイミド樹脂でソルダーレジスト４２を形成するものである。
【０００８】
ここでは、図１及び図２に示すように、絶縁性フィルム２上に接着剤層３、金属箔による配線パターン５、ソルダーレジスト４の順序で構成されている。
絶縁性フィルム２は、フィルムキャリア１の製造工程において、化学的・機械的な加工を受けるために、種々の特性が要求される。例えば、ボンディングにより高温に曝されても変質しない耐熱性、また、エッチングによる酸、洗浄による溶剤等と接触しても変質しない耐薬品性が求められる。さらに、折り曲げて使用されることが多いために、可撓性に優れていることが必要である。このために、絶縁性フィルム２用材料としては、ガラスエポキシ、ＢＴレジン、ポリエステル、ポリイミド樹脂及びこれらの変性体が挙げられる。特に、ポリイミド樹脂が好ましい。これは、高い耐熱性と電気絶縁性を示し、さらに、可撓性に優れている。ポリイミド樹脂は、酸イミド構造を有する高分子で、ピロメリット酸二無水物と芳香族ジアミンの縮重合体、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンの縮重合体等が挙げられる。絶縁性フィルム２の厚さは、１２．５〜１２５μｍ、好ましく５０〜７５μｍが良い。
【０００９】
接着剤層３に用いる接着剤は、樹脂と同様に、耐熱性、耐薬品性、可撓性の他に接着性が必要である。接着剤としては、エポキシ、フェノール接着剤及びこれらの変性体が挙げられる。特に、エポキシ接着剤が好ましい。これは、金属との接着性に優れ、電気絶縁性、耐熱性も優れている。エポキシ接着剤にこれらの硬化剤を加え、絶縁性フィルム２又は金属箔表面に塗布して、常温で放置又は加熱することにより絶縁性フィルム２と金属箔を接着させる。硬化剤としては、アミン類、ポリアミド類、ポリサルファイド類、有機酸無水物等の中から適宜選択して用いることができる。接着剤層の厚さは、３〜２３μｍ、好ましくは１０〜２１μｍの範囲である。
【００１０】
金属箔としては、導電性、耐蝕性に優れている銅箔５を用いる。銅箔５として、電解銅箔、圧延銅箔が挙げられる。特に、表面が粗く接着剤となじみやすいため、電解銅箔が好ましい。銅箔５の厚さとしては、６〜７５μｍ、好ましくは９〜７５μｍ、さらに好ましくは９〜３５μｍの範囲である。このように薄い銅箔５の方が、アウターリード１０の微細化に対応しやすい。
【００１１】
エッチング等の方法により配線パターンを形成し、さらに、配線パターン５上に表面を保護するためにウレタン樹脂が塗布されソルダーレジスト４１を設ける。
ウレタン樹脂は、ジイソシアネートとグリコール成分の反応で生成するウレタン結合を有する樹脂である。ウレタン樹脂としては、グリコール成分の多価アルコールとして、（ａ）数平均分子量が１０００〜８０００で、１分子あたりの水酸基が２〜１０個のポリブタジエンポリオール、（ｂ）数平均分子量が１３０００〜３００００で、１分子あたりの水酸基が２〜１０個のポリエステルポリオールと、ジイソシアネート類として、（ｃ）数平均分子量が１０００〜８０００で、１分子あたりの水酸基が２〜１０個のポリブタジエンポリブロックイソシアネートとを、多価アルコールの重量比が固形分においてポリブタジエンポリオール：ポリエステルポリオール＝４０：６０〜９０：１０で、多価アルコールの総水酸基当量に対し０．８〜３．５当量の範囲にあるポリブタジエンポリブロックイソシアネートの量を反応させるウレタン樹脂であることが望ましい。また、このウレタン樹脂にエラストマーを混合しても良いし、ウレタン樹脂にエラストマー成分を共重合させたものであってもよい。また、このウレタン樹脂には、シリコーン消泡剤を添加しないものであってもよい。また、このウレタン樹脂等のソルダーレジスト４には、樹脂の硬化を促進する促進剤、耐薬品性を向上させる充填剤、柔軟性を付与する添加剤、塗布液の粘度を調整するチキソ剤等を適宜添加することができる。さらに、ソルダーレジスト４１の可撓性等の機械的性質を向上させるために、ゴム微粒子等の微粒子を添加しても良い。
このウレタン樹脂の塗布は、これらのウレタン樹脂の前駆体を有機溶媒中に溶解させてソルダーレジスト塗布液にして、図２に示すように、デバイスホール６の周縁部分のパターン面に塗布する。ウレタン樹脂は、容器自身が自転しながら公転する自転公転型撹拌装置で調液すると、シリコーン消泡剤を添加しなくとも公転の遠心力で気泡をほとんど除去できる。
このようなウレタン樹脂は、柔軟で可撓性があり、封止樹脂や銅箔との密着性に優れているため、ソルダーレジスト４１を形成する接着性樹脂に適している。また、気泡をほとんど除去できるために、ソルダーレジスト４１のピンホール等の発生を抑えることができる。
【００１２】
また、出力アウターリード１０ａの隣接部分には、ポリイミド樹脂によるソルダーレジスト４２を設ける。フィルムキャリア１の製造上、出力アウターリード１０ａを半田付けするときに、フラックスを使用する。これらのフラックスは、無機・有機溶剤に溶解しており、これを出力アウターリード１０ａに塗布する。フラックスは、イオン性物質を含み、出力アウターリード１０ａ近傍のソルダーレジスト表面に付着し、残留すると、短絡のような電気的不良の原因となる。ポリイミド樹脂は、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等よりも濡れ性が低く、フラックスが付着しにくいため、出力アウターリード１０ａの隣接部分に用いられている。さらに、ポリイミド樹脂の塗布厚さを２５μｍ以下にすることで、半田付けの際の接合不良を防止して信頼性を向上させている。
【００１３】
図３は、従来のフィルムキャリア１の断面図である。従来は、出力アウターリード１０ａの隣接部分及びデバイスホール６の周縁部の配線パターン面はポリイミド樹脂によるソルダーレジスト４２が設けられ、デバイスホール６の周囲は、エポキシ樹脂によるソルダーレジスト４３が設けられていた。これは、デバイスホール６の周囲は封止樹脂１３との密着性を考慮してエポキシ樹脂を用い、他方、配線パターン５の保護のために銅箔との密着性、電気絶縁性等を考慮して他の部分をポリイミド樹脂にしていた。
しかしながら、本発明では、図２に示すように、出力アウターリード１０ａの隣接部分以外のデバイスホール６周縁部の配線パターン面をウレタン樹脂によるソルダーレジスト４１を設けることで、従来エポキシ樹脂とポリイミド樹脂の２種類の樹脂を用いていたところを、ウレタン樹脂の１種類にすることができる。
また、ウレタン樹脂にすることで、従来のようにエポキシ樹脂とポリイミド樹脂をそれぞれ用意して塗布していたが、ウレタン樹脂にすることで２回の塗布工程を１回に減らすことができ、生産性を向上させることができる。
【００１４】
また、フィルムキャリア１のフレックス部１１は、従来、図３に示すように、ポリイミド樹脂を薄く塗布して１層目のソルダーレジスト４２ａ中の気泡の抜けを良くし、再度フレックス部だけ再度ポリイミド樹脂を塗布して２層目のソルダーレジスト４２ｂ中の気泡の抜けを良くして、フレックス部のソルダーレジスト４２ａ、４２ｂ中のピンホール等が形成されるのを防止していた。このために、フレックス部１１を有するフィルムキャリア１では、デバイスホール６周縁部の配線パターン面のエポキシ樹脂によるソルダーレジスト４３、出力アウターリード１０ａに接する部分のポリイミド樹脂によるソルダーレジスト４２ａ、さらに、フレックス部を補強するためにポリイミド樹脂４２ｂと３回の塗布工程を必要としていた。
【００１５】
本発明では、フィルムキャリア１のフレックス部１１は、ウレタン樹脂とポリイミド樹脂を重ねて塗布することができる。この場合でも、ウレタン樹脂とポリイミド樹脂をそれぞれ１回づつ塗布するので、塗布工程を増やすことがなく、さらにフレックス部１１を補強することができる。
ウレタン樹脂のソルダーレジスト４１とポリイミド樹脂のソルダーレジスト４２の構成の順序は、いずれが下でも良い。図２は、ウレタン樹脂のソルダーレジスト４１が上層になっているが、図４のように、ウレタン樹脂のソルダーレジスト４１が下層にくるものであってもよい。
以上のように、本発明のフレックス部１１のソルダーレジスト４では、曲げた場合でも歪みが少なくすることができる可撓性、銅密着性に優れており、また、フレックス部１１でのピンホール等の発生の少ないフィルムキャリアを提供できる。さらに、ウレタン樹脂とポリイミド樹脂を使い分けることで、フィルムキャリア１の出力アウターリード１０ａと外部の回路基板等の電極と半田付けによるフラックス等の残留物を少なくすることができるフィルムキャリア１を提供できる。
【００１６】
次に、本発明のフィルムキャリア１の製造方法について詳細に説明する。
ここで、絶縁性フィルム２に接着剤層３をラミネートしたものを用意し、デバイスホール６、屈曲するフレックス部１１にフレックススリット８、スプロケットホール７、アウターリード１０の切断穴などをパンチングにより成形する。次に、積層するための銅箔５を同様に、スリッティングより成形する。次に、成形した接着剤層３をラミネートした絶縁性フィルム２に、熱ロールで圧接しながら接着させる。次に、接着された銅箔５表面に片面にフォトレジストを塗布する。塗布されたフォトレジストを、配線パターン５のマスクを懸けて露光し、露光部分を現像液で現像する。ここでは、露光部分の硬化していないフォトレジストを現像したが、逆に未露光部分のフォトレジストを現像するものであってもよい。次に、配線パターン５が露光された絶縁性フィルム２をエッチング槽で、エッチングして露光部分の銅を溶解させる。これにより、銅箔５にアウターリード１０、インナーリード９等を有する配線パターン５が形成される。次に、未露光部分に残っている不要のフォトレジストを剥離液で除去する。次に、アウターリード１０、インナーリード９等のリード部分を除いて銅箔５表面に樹脂を塗布してマスキングする。ここでの樹脂は、ウレタン樹脂とポリイミド樹脂を用いて、出力アウターリード１０ａに接する隣接部分にポリイミド樹脂を塗布してポリイミド樹脂によるソルダーレジスト４２、それ以外の部分にウレタン樹脂を塗布してウレタン樹脂によるソルダーレジスト４１を設ける。ここで、塗布したウレタン樹脂等はメッキ工程におけるマスキングとして機能させて、リード部分９、１０に接続用のＳｎ、Ａｕ、半田等のメッキ処理を行う。これによって、フィルムキャリア１が製造される。
【００１７】
実際には、この後、電極が設けられたＩＣチップ１２等の電子部品をフィルムキャリア１上に搭載し、電子部品の電極とインナーリード９とを接合する。次に、封止樹脂１３で電子部品の接合部を保護する封止が行われる。次に、電子部品の電気的性能の検査が行われた後、所定寸法にパンチングされ、切断される。最後に、この切断されたフィルムキャリア１の出力アウターリード１０ａと外部回路基板等の電極とを接合する。これにより、電子機器等に搭載可能になる。
【００１８】
ここで、ソルダーレジスト４の塗布について説明する。
図２に示すように、出力アウターリード１０ａに隣接する部分をポリイミド樹脂で塗布してソルダーレジスト４２を設ける。ポリイミド樹脂は、プロペラ型撹拌装置にシリコーン消泡剤を添加して調液する。この調液を、１８０メッシュの目開きのスクリーンマスクにワイヤーバー、スクレーパーエッジ、スキージエッジ等を用いて塗布する。このときのポリイミド樹脂によるソルダーレジスト４２は、２５μｍ以下の厚さに塗布する。または、図４に示すように、最初にウレタン樹脂を塗布し、２回目に、出力アウターリード１０ａの隣接部分をポリイミド樹脂で塗布するものであってもよい。
次に、塗布領域の一部が重なるように、出力アウターリード１０ａ隣接部分以外のデバイスホール６周縁部のパターン面にウレタン樹脂を塗布する。このウレタン樹脂の前駆体を有機溶媒中に溶解又は分散させて、５〜５０μｍ、好ましくは１０〜４０μｍの厚さに塗布する。
【００１９】
従来は、図３に示すように、デバイスホール６周縁部のパターン面は、エポキシ樹脂を塗布してソルダーレジスト４３を形成する。次に、デバイスホール６周縁部を除いた部分で、フレックス部１１と出力アウターリード１０ａに隣接した部分を含む部分を一度ポリイミド樹脂を塗布してソルダーレジスト４２ａを形成し、さらに、フレックス部のみをポリイミド樹脂で再度塗布して２層目のソルダーレジスト４２ｂにすることでピンホール等の発生を抑え、さらに、フレックス部１１の強度を補償していた。
ここでは、出力アウターリード１０ａの隣接部分をポリイミド樹脂で、フレックス部を含むデバイスホール周縁部、出力アウターリード１０ａの隣接部分以外をウレタン樹脂１層でソルダーレジスト４１を形成することにより、塗布工程を１工程減らすことができ、フィルムキャリア１の生産性を大きく向上させることができる。
【００２０】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の実施例を示す。
厚さ５０μｍのポリイミド樹脂製絶縁性フィルム２に厚さ１２μｍの接着剤層としてエポキシ接着剤をラミネートしたものに、パンチングによりデバイスホール６、スプロケットホール７、フレックススリット８を形成する。次に、この接着剤層に厚さ１８μｍの電解銅箔を接着させる。次に、フレックススリット８にポリイミド樹脂を溶解した塗布液で乾燥後の層圧が４０μｍになるように塗布する。電解銅箔上にフォトレジストを塗布し、露光、エッチングして配線パターン５を形成する。次いで、出力アウターリード１０ａに隣接する部分を、ポリイミド樹脂を溶解した塗布液で乾燥後の層厚が２０μｍになるように塗布する。さらに、アウターリード１０のリード部の隣接部分を残して、ウレタン樹脂の前駆体を溶解した塗布液で乾燥後の層厚が２０μｍになるように塗布する。樹脂の塗布後、１２０〜１６０℃の温度で段階的に３時間昇温して加熱して硬化させ、ソルダーレジスト４を形成した。この後、メッキ槽に移して配線パターン表面に厚さ０．４μｍのスズメッキ層を形成する。
これに、ＩＣチップ１２を搭載して、インナーリード９とＩＣチップ１２の電極を接合してフィルムキャリア１を得る。
このようにして製造するフィルムキャリア１の個数３０個のスリット部分を１００回折り曲げた結果、２７個のフィルムキャリア１のいずれも断線の発生は見られなかった。しかし、残りの３個では断線の発生が見られたが、ピンホール等は発生しなかった。
【００２１】
（比較例１）
実施例１と同様に、配線パターン５を形成後、デバイスホール６の周縁部にエポキシ樹脂の前駆体を溶解した塗布液で乾燥後のソルダーレジスト４３層厚が２５μｍになるように塗布・乾燥する。さらに、デバイスホール６の周縁部以外の部分を形成されている配線パターン５の上からポリイミド樹脂のソルダーレジスト４２を乾燥後の層厚が２０μｍになるように塗布・乾燥する。さらに、フレックス部１１上に、フレックススリット８より１０％の広い範囲で乾燥後の層厚が１０μｍになるように塗布する。次に、樹脂の塗布後、１２０〜１６０℃の温度で段階的に３時間昇温して加熱して硬化させ、ソルダーレジスト４を形成した。さらに、実施例１と同様に、フィルムキャリア１の個数３０個のスリット部分を１００回折り曲げた結果、２１個のフィルムキャリア１のいずれも断線の発生は見られなかった。しかし、残りの９個では断線の発生が見られた。また、ピンホール等の発生はなかった。
以上のことから、ウレタン樹脂で１層のソルダーレジスト４１を形成するフィルムキャリア１は、断線等の導電不良の少ないフィルムキャリア１を提供することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のフィルムキャリアでは、ウレタン樹脂を用いることで、ソルダーレジストの塗布工程を減らしてフィルムキャリアの生産性を高めることができる。また、ウレタン樹脂によるソルダーレジストにすることで、折り曲げても、断線の発生が少なく、さらにピンホールのないフッラクス部を有するフィルムキャリアにすることができる。さらに、ウレタン樹脂とポリイミド樹脂を使い分けることで、半田付けによるフラックス等の残留物を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるフィルムキャリアの構成を概略的に示す平面図である。
【図２】図１に示すフィルムキャリアのＡ−Ａ‘線に沿った断面図である。
【図３】従来のフィルムキャリアの断面図である。
【図４】本発明の一実施形態であるフィルムキャリアの他の実施形態となる断面図である。
【符号の説明】
１  フィルムキャリア
２  絶縁性フィルム
３  接着剤層
４  ソルダーレジスト
４１  ウレタン樹脂によるソルダーレジスト
４２  ポリイミド樹脂によるソルダーレジスト
４２ａ  ポリイミド樹脂による１層目のソルダーレジスト
４２ｂ  ポリイミド樹脂による２層目のソルダーレジスト
４３  エポキシ樹脂によるソルダーレジスト
５  配線パターン（銅箔）
６  デバイスホール
７  スプロケットホール
８  フレックススリット
９  インナーリード
１０  アウターリード
１０ａ  出力アウターリード
１０ｂ  入力アウターリード
１１  フレックス部
１２  ＩＣチップ
１３  封止樹脂
【図１】
0004146990.tif 000002
【図２】
0004146990.tif 000003
【図３】
0004146990.tif 000004
【図４】
0004146990.tif 000005