CN101102638A - Cof柔性印刷线路板及制造该线路板的方法 - Google Patents

Cof柔性印刷线路板及制造该线路板的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种COF柔性印刷线路板，其绝缘层与加热工具不发生熔融粘接，因此就提高了半导体芯片安装线的可靠性和生产率，还提供了该COF柔性印刷线路板的制造方法。此COF柔性印刷线路板包括一个绝缘层和一个在其上安装半导体的芯片，而且由在绝缘层的至少一侧上提供的导体层形成的布线图案和一个隔离层，其中该隔离层由含有至少一种选自硅烷化合物和二氧化硅溶胶的隔离剂形成，而且被设置在绝缘层上与安装半导体芯片一侧相对的表面上。

Description

COF柔性印刷线路板及制造该线路板的方法
本专利申请为发明名称：COF柔性印刷线路板及制造该线路板的方法、申请日：2003年3月13日、申请号：03119617.9的分案申请。
技术领域
本发明涉及COF(chip-on-film)柔性印刷线路板，例如用于在其上安装电子器件如集成电路(IC)和大规模集成电路(LSI)的COF型薄膜载体带或COF型柔性印刷电路(FPC)。本发明还涉及该COF柔性印刷线路板的制造方法。术语“COF柔性印刷线路板”指的是在其上面将要安装电子器件(芯片)的柔性印刷线路板。术语“COF薄膜载体带”指的是在其上面将要安装电子器件(芯片)的设计为带状的薄膜基底。
背景技术
电子工业的发展伴随着对用于在其上面安装电子器件(例如IC和LSI)的印刷电路板需求的急剧增加。制造商试图制造出长时间为人们期待的尺寸小、重量轻和高性能的电子设备。为此，目前制造商想起应用薄膜载体带，例如自动粘接带(TAB)、球栅阵列带(T-BGA)、专用集成电路(ASIC)带或柔性印刷电路(FPC)。使用用于在其上面安装电子器件的薄膜载体带已经日益变得更加重要，特别是对于个人电脑、移动电话和其他应用液晶显示(LCD)电子设备的制造商，这些设备必须具有高的分辨率和平整度，而且要具有窄的屏幕框架面积。
另外，为了在比较狭窄的空间里实现高密度的安装，应用了直接在柔性印刷线路板上安装裸IC芯片的安装方法。这样的产品就叫做COF(芯片在薄膜上)。
由于用做COF基底的柔性印刷线路板不具备器件孔，就使用一种预先把导体层和绝缘层层合在一起得到的叠层膜作为柔性印刷线路板。当在线路图案上直接安装IC芯片时，要在标记，例如内引线和透过绝缘层可以看见的定位标记的基础上进行定位，然后借助于加热工具把IC芯片和电路图案，即内引线连接起来(参见例如日本专利申请未决公开(公开)2002-289,651，图4-6和第[0004]和[0005]段)。
当安装这样的半导体芯片时，绝缘层直接与加热工具相接触。在安装的过程中，由于加热使绝缘层被加热到相当高的温度，一部分绝缘层就会因熔融而粘到加热工具上，由此引起生产装置停止运行。此外，载体带还会发生不希望的变形。在绝缘层熔融而粘接到加热工具上的情况下，加热工具受到污染，因此可靠性和生产率都变差。
当把半导体芯片安装到COF薄膜载体带或不具备器件孔的COF型FPC上时，这种熔体对加热工具的粘接就是很关键的。
发明内容
考虑到上述的问题，本发明的目的是提供一种COF柔性印刷线路板，其绝缘层不会熔融粘接到加热工具上，因而提高了半导体安装线的可靠性和生产率。本发明的另一个目的是提供一种COF柔性印刷线路板的制造方法。
因此，在本发明的第一方面，提供一种COF柔性印刷线路板，该线路板包括绝缘层和在其上面将要安装半导体芯片布线图案(wiringpattern)，而且由在该绝缘层的至少一侧上提供的导体层形成，和隔离层(releasing layer)，其中该隔离层由含有至少一种选自硅烷化合物和硅溶胶化合物的隔离剂形成，而且被提供在绝缘层的表面，该表面与半导体芯片的安装侧相对。
由于使用了按照此第一方面的COF柔性印刷线路板，在安装半导体芯片的过程中，隔离层与加热工具直接接触。因此，就不会发生绝缘层和加热工具之间的熔融粘接，由此就避免了由于绝缘层熔融粘接而引起的加热工具的污染。
在本发明的第二方面，可由含有硅氮烷化合物的隔离剂形成此隔离层。
通过采用按照此第二方面的上述结构，由含有硅氮烷化合物(即硅烷型化合物)的聚硅氧烷系列隔离剂形成隔离层，就能够可靠地防止熔融粘接。
在本发明的第三方面，可通过在绝缘层上涂布含有隔离剂的溶液并加热来形成隔离层。
通过采用按照此第三方面的上述结构，通过涂布的方法形成了上述隔离层，可以可靠地防止熔融粘接。
在本发明的第四方面，通过把在转移薄膜基底上提供的隔离层转移的方法来形成隔离层。
通过采用按照此第四方面的上述结构，通过转移的方法可以很容易地形成上述隔离层。
在本发明的第五方面，可通过在导体层上涂布含有聚酰亚胺前体树脂的溶液、使该溶液干燥并和使该树脂固化的方法形成绝缘层。
通过采用按照此第五方面的上述结构，用上述方法形成绝缘层，可得到具有由聚酰亚胺形成的绝缘层的COF柔性印刷线路板。
在本发明的第六方面，该绝缘层可由包括绝缘薄膜和热塑性树脂层的层结构组成，其中该结构被热-压-粘接于该导体层上。
通过应用按照此第六方面的上述实施方案，该绝缘层是在导体层上由热塑性树脂层和绝缘薄膜形成。
在本发明的第七方面，该绝缘层可由包括绝缘薄膜和热固性树脂层的层结构组成，其中该结构被热-压-粘接于该导体层上。
通过应用按照此第七方面的上述实施方案，该绝缘层是在导体层上由热固性树脂层和绝缘薄膜形成。
在本发明的第八方面，该导体层可包括溅镀在绝缘层上的粘接改进层，和在此粘接改进层上提供的镀铜层。
通过应用按照此第八方面的此种操作，在绝缘层上由粘接改进层(例如镍)和镀铜层构成该导体层。
在本发明的第九方面，提供一种COF柔性印刷线路板的制造方法，此线路板包括一个绝缘层和在其上面将要安装半导体芯片的布线图案，通过对在该绝缘层的至少一侧上提供的导体层进行光刻形成此布线图案，该制造方法包括：通过光刻在导体层上形成图案，借此形成布线图案，随后在绝缘层的与安装半导体芯片的一侧正好相对的表面上形成隔离层。
通过采用按照此第九方面的制造COF柔性印刷线路板的方法，在安装半导体芯片的过程中，在完成光刻牢固地形成的隔离层在安装半导体芯片的过程中与加热工具相接触。因此，此隔离层与加热工具不发生粘结，从而避免了由绝缘层的熔融粘结引起加热工具的污染。
在本发明的第十方面，该隔离层含有聚硅氧烷系列化合物。
通过采用按照此第十方面的方法，将要与加热工具接触的隔离剂是聚硅氧烷系列的隔离剂，可靠地避免了熔融粘接或类似的现象。
在本发明的第十一方面，可以由含有至少一种选自硅氧烷化合物、硅烷化合物和二氧化硅溶胶的隔离剂形成隔离层。
通过应用按照此第十一方面的方法，由含有硅氧烷化合物、硅烷化合物或二氧化硅溶胶的隔离剂形成将要与加热工具接触的隔离层，可靠地避免了熔融粘接或类似的现象。
在本发明的第十二方面，形成隔离层的方法可包括涂布含有隔离剂的溶液以及加热。
通过采用按照此第十二方面的方法，通过涂布隔离剂和可选则地加热形成隔离层。
在本发明的第十三方面，可以在除去用于形成布线图案的抗蚀剂掩膜以后的任何时候来形成隔离层。
通过采用按照此第十三方面的方法，在光刻后形成隔离层，因此此隔离层不溶解于光刻胶去除剂或类似液体，借此达到有效的隔离效果。
在本发明的第十四方面，可通过在导体层上涂布含有聚酰亚胺前体树脂的溶液、干燥此溶液并使树脂固化来形成绝缘层。
通过采用此第十四方面的上述实施方案，可提供具有由聚酰亚胺形成的绝缘层的COF柔性印刷线路板。
在本发明的第十五方面，该绝缘层可由包括绝缘薄膜和热塑性树脂层的层结构组成，其中该结构被热-压-粘接于该导体层上。
通过应用此第十五方面的上述实施方案，该绝缘层是在该导体层上由热塑性树脂层和绝缘薄膜形成。
在本发明的第十六方面，该绝缘层可由包括绝缘薄膜和热固性树脂层的层结构组成，其中该结构被热-压-粘接于该导体层上。
通过应用此第十六方面的上述实施方案，该绝缘层是在该导体层上由热固性树脂层和绝缘薄膜形成。
在本发明的第十七方面，该导体层可包括在绝缘层上溅镀的粘接改进层，和在该粘接改进层上提供的一个镀铜层。
通过采用此第十七方面的上述实施方案，该导体层是在该绝缘层上由粘接改进层(例如镍)和镀铜层形成。
在本发明的第十八方面，提供一种生产COF柔性印刷线路板的方法，该印刷线路板包括绝缘层和在其上面将要安装半导体芯片的布线图案，该布线图案由在该绝缘层的至少一侧上提供的导体层形成，该方法包括在导体层上形成图案以形成布线图案，以及将在薄膜基底上形成的隔离层进行转移以转移到绝缘层表面，该绝缘层的表面与安装半导体芯片的一侧相对。
通过采用此第十八方面的制造COF柔性印刷线路板的方法，通过转移的方法，比较容易地形成隔离层，而在安装半导体芯片的过程中，此隔离层与加热工具相接触。因此不会发生隔离层与加热工具或操纵台粘接的现象，借此就避免了由于绝缘层熔融粘接所造成的加热工具的污染。
在本发明的第十九方面，该隔离剂可含有聚硅氧烷系列化合物。
通过采用此第十九方面的方法，在将要与加热工具接触的隔离层包含有聚硅氧烷系列化合物以后，可以可靠地避免熔融粘接或类似的现象。
在本发明的第二十方面，该隔离层可由含有至少一种选自聚硅氧烷化合物、硅烷化合物和二氧化硅溶胶化合物的隔离剂形成。
通过采用此第二十方面的方法，由含有聚硅氧烷化合物、硅烷化合物或二氧化硅溶胶的隔离剂形成将要与加热工具相接触的隔离层，能够可靠地避免熔融粘接或类似的现象。
在本发明的第二十一方面，可通过涂布含有聚酰亚胺前体树脂的溶液、干燥该溶液并固化该树脂形成该绝缘层。
通过采用此第二十一方面的上述实施方案，可提供具有由聚酰亚胺形成的绝缘层的COF柔性印刷线路板。
在本发明的第二十二方面，该绝缘层可由包括绝缘薄膜和热塑性树脂层的层结构组成，其中该结构被热-压-粘接于该导体层上。
通过采用此第二十二方面的上述实施方案，在该导体层上由热塑性树脂层和绝缘薄膜形成该绝缘层。
在本发明的第二十三方面，该绝缘层可由包括绝缘薄膜和热固性树脂层的层结构组成，其中该结构被热-压-粘接于该导体层上。
通过应用此第二十三方面的上述实施方案，在该导体层上由热固性树脂层和绝缘薄膜形成绝缘层。
在本发明的第二十四方面，该导体层可包括在该绝缘层上溅镀的粘接改进层，和在该粘接改进层上提供的镀铜层。
通过采用此第二十四方面的方法，在该绝缘层上提供的镀铜层被用做导体层。
如上所述，本发明的COF柔性印刷线路板(例如COF薄膜载体带或COF型FPC)具有特殊的聚硅氧烷系列隔离层。因此，在安装半导体芯片的过程中，避免了薄膜载体带的绝缘层与加热工具的熔融粘接，由此提高了半导体芯片安装线的可靠性和生产率。
附图说明
参照下面对优选实施方案的详细叙述，同时参见附图，本发明的各种其他目的、特征和伴随的许多优点将会得到更好的理解，其中：
图1A是按照本发明一个实施方案的一种COF薄膜载体带的示意平面图；
图1B是按照本发明同一个实施方案的COF薄膜载体带的截面图；
图2A-2G是截面图，示出了按照本发明的一个实施方案制造COF薄膜载体带的方法；
图3A-3E是截面图，示出了按照本发明的另一个实施方案用于制造COF的叠层薄膜；
图4是按照本发明的一个实施方案示出印刷电路板制造方法的截面图。
具体实施方式
本发明的COF柔性印刷线路板(例如COF薄膜载体带或COF型FPC)包括一个导体层和一个绝缘层。对此包括导体层和绝缘层并用于COF柔性印刷线路板的叠层薄膜没有特别的限制，可使用任何类型的导体-绝缘体叠层薄膜。这样的叠层薄膜的例子包括在绝缘薄膜(例如聚酰亚胺薄膜)上溅镀粘接改进层(例如镍)和在粘接改进层上溅镀镀铜层而制备的叠层薄膜、通过在铜箔上涂布聚酰亚胺而制备的浇铸型(casting-type)叠层薄膜以及通过热塑性树脂或热固性树脂把绝缘薄膜热-压-粘接到铜箔上而制备的叠层薄膜。
本发明的COF柔性印刷线路板或通过本发明的方法制造的COF柔性印刷线路板包括如上所述的叠层薄膜和在此叠层薄膜与导体层相对一侧的绝缘层上提供的隔离层。在本发明的制造方法中，对形成隔离层的材料没有特别的限制，只要此材料具有如此的隔离性能，使得在安装半导体芯片的过程中能够避免叠层薄膜粘接到加热工具上，而且不因加热诱发熔融粘接即可。无论无机材料还是有机材料都是可以应用的。优选的隔离剂的例子包括聚硅氧烷系列隔离剂、环氧树脂系列隔离剂或者含氟化合物，更优选是聚硅氧烷系列化合物，即具有硅氧烷键(Si-O-Si)的化合物。含有聚硅氧烷系列化合物的隔离剂是优选的，因为可以以比较简单的方式形成隔离层，而且即使当此隔离层被转移到所生产的印刷线路板的安装侧时，该隔离层对模塑树脂的粘接也没有不利影响的趋势。
用于形成隔离层的隔离剂的例子包括聚硅氧烷系列化合物，即具有硅氧烷键的化合物，这包括聚硅氧烷系列隔离剂。
更具体说，这样的隔离剂含有选自聚硅氧烷化合物例如聚二硅氧烷和聚三硅氧烷的至少一种类型。此隔离剂优选包括通过隔离剂的涂布和反应能够转化为聚硅氧烷系列化合物的化合物。这种化合物的例子包括硅烷化合物，例如单硅烷、二硅烷和三硅烷以及二氧化硅溶胶化合物。
更优选的隔离剂的例子包括含有烷氧基硅烷或硅氮烷化合物的隔离剂，此硅氮烷是例如六甲基二硅氮烷或全氢聚硅氮烷，它们属于具有Si-NH-Si结构的硅烷化合物，可用做形成硅氧烷键的前体。这些隔离剂形成的隔离层含有通过其涂布或在涂布后与水分或在空气中所含的类似物质发生反应而具有硅氧烷键的化合物。然而在例如使用硅氮烷的情况下，在隔离层中也可以存在未反应的Si-NH-Si键。
如上所述，由涂布后的反应形成的聚硅氧烷系列化合物得到最优选的隔离层。
虽然上述隔离剂一般含有有机溶剂，但水溶液型或乳液型的类似隔离剂也是可以使用的。
隔离剂的特定例子包括聚硅氧烷系列树脂SR 2411(商品名：DowCorning Toray Silicone公司的产品，含有二甲基聚硅氧烷系列硅油、甲基三(甲基乙基酮肟)硅烷、甲苯和石油醚)、聚硅氧烷系列树脂SEPA-COAT(商品名：信越化学株式会社的产品，含有硅氮烷、合成异石蜡烃和乙酸乙酯)以及COLCOAT SP-2014S(商品名：Colcoat公司的产品，含有硅烷化合物)。含有二氧化硅溶胶的隔离剂的例子包括COLCOAT P和COLCOAT N-103X(商品名：Colcoat公司的产品)。在二氧化硅溶胶中所含的二氧化硅的颗粒度是例如50-80A。
值得注意的是，提供由含有硅氮烷化合物的聚硅氧烷系列隔离剂形成的隔离层是特别优选的，因为这种隔离剂对于在安装半导体芯片的过程中防止叠层薄膜与加热工具的粘接具有优异的隔离性而且不会由加热诱发熔融粘接。这样的含有硅氮烷化合物的隔离剂的例子包括聚硅氧烷系列树脂SEPA-COAT(商品名：信越化学株式会社的产品，含有硅氮烷、合成异石蜡烃和乙酸乙酯)。
对形成这样的隔离层的方法没有特别的限制，可以使用任何已知的方法。例如可通过喷涂、浸涂或辊涂等方法在基底上涂布隔离剂或其溶液。另外，在转移膜上提供的隔离层可以被转移。在各种情况下，可通过例如热处理来增强绝缘层和隔离层之间的粘接，以避免隔离层与绝缘层被剥离。隔离层无须很均匀地提供在整个绝缘层上，可以以间断的岛屿状提供此隔离层。例如，在通过转移提供隔离层的情况下，在只在两列定位孔之间的区域提供隔离层的情况下(此情况将在下面叙述)或者在相当于将以连续或间断的岛屿状安装半导体芯片(IC)的区域提供隔离层的情况下。只要在安装半导体元件之前提供此隔离层，对提供隔离层的时间就没有特别的限制。具体说来，可以在提供导体层之后提供此隔离层；可以在绝缘层上提供导体层之前提供隔离层；或者与提供导体层同时提供隔离层。无须说，不一定非要在绘出导体层的图案之前提供隔离层，但可以在绘出导体层图案以后提供隔离层。
例如，在提供导体层以后或者在绝缘层上提供导体层之前的情况下提供隔离层，优选使用转移法。当在绘出导体层的图案之后提供隔离层时，优选使用涂布的方法。不用说，对确定形成隔离层的时间并无限制，对于涂布方法来说，可以在绘制导体层图案之前的初始阶段提供隔离层，而对于转移方法来说，可以在绘制导体层的图案之后提供隔离层。
在本发明的制造方法的一个实施方案中，在光刻工艺(形成图案的工艺)之后和在安装半导体元件之前提供隔离层。选择上述时间的原因是，隔离层能够被光刻胶去除剂或类似的液体溶解。因此，优选在对导体层进行刻蚀以除去形成布线图案的抗蚀剂掩膜之后来提供隔离层。更具体说，例如，优选在除去抗蚀剂掩膜前形成镀锡层之后，或者在除去抗蚀剂掩膜并提供焊料防蚀层前的电镀导线电极以后提供隔离层。可通过涂布含有隔离剂的溶液和使涂布的溶液干燥的方法来形成这样的隔离层。可是，为了增加绝缘层和隔离层之间的粘接强度，优选对涂布的溶液进行加热。进行加热的条件例如是，在50-200℃，优选在100-200℃的温度下加热1-120分钟(minute)，优选30-120分钟。
按照本发明方法的另一个实施方案，可以把在转移膜上提供的隔离层转移到与安装半导体芯片(IC)一侧相对的绝缘层的表面上。进行转移的示例性条件是，且不限于，在15-200℃下加热，辊或压负荷是5-50kg/cm2，处理时间0.1秒-2小时。通过例如热处理可以增强绝缘层和隔离层之间的粘接，以避免隔离层与绝缘层剥离。进行加热的示例性的条件是，但不限于，在50-200℃，优选在100-200℃的温度下加热1分钟-120分钟，优选30分钟-120分钟。
按照上述的转移方法，只要在安装半导体元件之前提供隔离层，对提供隔离层的时间没有特别的限制。具体地说，可以在绝缘层没有提供导体层之前，或者与提供导体层的同时在绝缘层上提供隔离层。不用说，不一定非要在绘制导体层图案之前提供隔离层，但可以在绘制导体层图案之后提供隔离层。
例如，在提供导体层之前在绝缘层提供隔离层的情况下，优选使用转移法。在制造COF柔性印刷线路板的初始阶段通过转移法提供隔离层的情况下，可使用如下的操作程序。具体说，该薄膜基底不从隔离层上剥离，使其作为增强膜，该薄膜基底在最终的制造步骤移去。
在使用本发明的COF柔性印刷线路板时，在其上面安装半导体芯片。对安装的方法没有特别的限制。例如，半导体芯片是通过将COF柔性印刷线路板设置在放置在芯片台上的半导体芯片上并进行定位，再把加热工具压到COF柔性印刷线路板上而安装的。在这种情况下，加热工具被加热到至少200℃，在某些情况下加热到350℃或者更高。然而，由于COF柔性印刷线路板在其绝缘层上具有隔离层，就能够避免在加热工具和绝缘层之间发生的熔融粘接。
下面将参照附图1A和1B来叙述作为本发明COF柔性印刷线路板一个实施方案的COF薄膜载体带。以COF薄膜载体带作为一个例子来叙述本发明下面的实施方案。可是不用说，本领域的普通技术人员都很容易理解，也可以用类似的方法制造COF型的FPC。
图1A和1B示出按照本发明的一个实施方案的COF薄膜载体带20。
如图1A和1B所示，按照本发明实施例的COF薄膜载体带20由用于制造COF的叠层薄膜10构成，该叠层薄膜包括导体层11(铜箔)和绝缘层12(聚酰亚胺薄膜)。COF薄膜载体带20具有通过绘制导体层11的图案而得到的布线图案21，和一对在横向上具有间隔在两列定位孔22，这些孔是沿着相对的纵向边缘设置的；这就是说，这两列定位孔的排列方式，使得各列是沿着布线图案21的相对纵向边缘的各个边延伸。布线图案21在薄膜载体带的纵向上连续地提供在绝缘层12的表面上。每一个布线图案21在其表面上都具有阻焊膜层(solderresist layer)23，此层是通过丝网印刷涂布阻焊涂层溶液而形成的。再有，可以在绝缘层的两侧形成布线图案(两个金属COF薄膜载体带)。在此情况下，可以只在加热工具要接触的区域，通过涂布或转移来形成隔离层。
虽然可以由铜以外的金属形成导体层11，例如用铝、金或银，但一般是使用铜。对铜层的种类没有特别的限制，任何种类的铜层，例如可使用通过蒸汽沉积或电镀得到的铜层、电解铜箔或者轧制铜箔等。此导体层11的厚度一般是1-70微米(μm)，优选5-35微米。
绝缘层12可以由聚酰亚胺以外的聚合材料形成，例如聚酯、聚酰胺、聚醚砜或者液晶聚合物。其中优选通过苯四酸二酐和4，4’-二氨基二苯醚聚合制备的芳香族聚酰亚胺(所有的重复单元都是芳香族的)。绝缘层12的厚度一般为12.5-125微米，优选12.5-75微米，更优选为12.5-50微米。
用于COF的叠层薄膜10是按照如下方法制造的，例如，在导体层11(铜箔)上涂布含有聚酰亚胺前体和清漆的聚酰亚胺前体树脂组合物，借此形成涂层12a、通过干燥除去溶剂、卷绕起该涂层以及在氧吹除的固化炉里加热卷绕起的涂层使之酰亚胺化，从而形成绝缘层12。然而，对制造此叠层薄膜的方法没有特别的限制。
可以由含有硅氮烷化合物的硅氧烷系列隔离剂或含有二氧化硅溶胶的隔离剂来形成隔离层13。隔离层13优选通过使用例如涂布法而得到，即在绝缘层12上提供隔离剂，然后通过加热，以在隔离层13和绝缘层12之间得到牢固的粘接。隔离层13的厚度是例如0.1-1微米。
在如上所述的本发明COF薄膜载体带上安装芯片或电子器件。例如，在传送这些带或基底时，就在带上安装半导体芯片，或者在印刷的基底上安装电子器件，从而得到COF产品。由于绝缘层12具有50％或者更高的光学透明性，可以借助于CCD或类似的装置，由绝缘层12一侧识别出布线图案21的图象(例如内引线)。另外，可以识别出待安装的半导体芯片和印刷电路板的布线图案。这样，布线图案相对绝缘层12的精确定位通过图象处理就能够实现，从而以高精度安装上电子器件。
下面，参照图2A-2G叙述上述COF薄膜载体带制造方法的一个例子。
如图2A中所示，提供一件用于制造COF叠层的薄膜10。如图2B所示，用冲压或类似的方法，通过导体层11和绝缘层12形成定位孔22。可以从绝缘层12的正面或者背面形成这些定位孔22。然后如图2C中所示，通过常规的光刻方法，在导体层11的一个区域上形成光致抗蚀剂涂层30，以提供布线图案21，该方法涉及涂覆，例如，负片型光致抗蚀剂涂覆溶液。不用说，也可以应用正片型光致抗蚀剂。在把定位销***定位孔使绝缘层12定位以后，该光致抗蚀剂涂层30通过光掩膜31曝光并将其显影，以绘制图案，从而形成抗蚀图案32，以提供如图2D所示的布线图案。随后，使刻蚀剂通过作为掩膜图案的抗蚀图案32进行溶解，除去导体层11，并用碱溶液或类似的物质溶解，除去抗蚀图案32，这样就形成了如在图2E中所示的布线图案21。这里，当布线图案21形成时，伪布线图案与布线图案一起可以以这样一种方式不连续地形成，使得定位孔22被围绕。在这种情况下，该伪布线图案能强化绝缘层12，由此，当该COF薄膜载体带被制造时，该伪布线图案必然能够承载该绝缘层12。伪布线图案可以沿绝缘层12的纵向连续地形成。伪布线图案也可以围绕每个定位孔22不连续地形成，从而以其必然能够被承载的方式提高绝缘层12的刚性。根据需要对如此形成的整个布线图案21进行电镀(例如镀锡)，然后通过涂布法在绝缘层12上形成隔离层13，如图2F所示。虽然可以简单地对涂布好的隔离层进行干燥，还是优选加热此隔离层，以增加隔离的效果，即避免加热工具和绝缘层的熔融粘接。进行加热的条件，例如是，且不限于，在50-200℃，优选在100-200℃加热1-120分钟，优选30-120分钟。然后如图2G所示，通过例如丝网印刷形成阻焊膜层23。根据需要用金属给没有被阻焊膜层23覆盖的外引线和内引线进行电镀。对金属电镀层的材料没有特别的限制，根据使用的目的可适当地进行镀锡、镀锡合金、镀镍、镀金、镀金合金等。
在上述实施方案中，隔离层13是在用碱溶液或类似物质除去光抗蚀图案32以后和在提供阻焊膜层23之前形成。作为一种选择，隔离层13可以在提供阻焊膜层23后的最终制造步骤中形成。当隔离层13通过后一种方法形成时，避免了隔离层13曝露在刻蚀剂、光致抗蚀剂去除剂等，因此得到高的隔离效果。如上所述，术语“最终制造步骤”指的是紧接在产品检验步骤前的一个步骤。
如上所述，本发明的隔离层优选在为了形成布线图案21的光刻步骤之后和与半导体芯片粘接之前形成。确定这个时间的原因是，在光致抗蚀剂层去除步骤中隔离层可能会被溶解。因此，优选在完光刻步骤之后或在电镀之后，更优选在形成阻焊膜层23或类似步骤后立即形成隔离层13。不用说，也可以在光刻步骤前形成隔离层13。
隔离层可以通过转移法形成。具体说来，上述COF薄膜载体带可以由用于制造COF的叠层薄膜10A制造，如在图3A-3E所示。通过在导体层11(铜箔，图3A)涂布含有聚酰亚胺前体和清漆的聚酰亚胺前体树脂组合物，由此形成涂层12a(图3B)、通过干燥除去溶剂、卷绕该涂层以及在固化烘箱中加热此卷绕的涂层以进行酰亚胺化，以形成绝缘层12(图3C)，由此来制造图3A-3E所示的叠层薄膜。然后，在作为转移基底的转移薄膜14上形成的隔离层13a与绝缘层12的表面(该表面与导体层11的一侧相对)紧密地接触(图3D)并且加热。然后，剥离转移薄膜14，借此形成用于制造COF并具有隔离层13A(图3E)的叠层薄膜10A。进行转移的示例性条件是，且不限于，在15-200℃的温度下加热，辊或压负荷是5-50kg/cm2，处理时间是0.1秒-2小时。进行加热的示例性的条件是，但不限于，在50-200℃，优选在100-200℃下加热1-120分钟，优选30-120分钟。不用说，隔离层13A可以在光刻步骤或类似步骤之后通过转移来形成。转移薄膜14材料的例子包括PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PI(聚酰亚胺)和液晶聚合物。此转移薄膜14的厚度是例如15-100微米，优选是20-75微米。
如图4所示，本发明的印刷电路板通过在用上述方法制造的COF薄膜载体带20上安装半导体芯片33来制造。具体说来，输送COF薄膜载体带20，然后将其在预定的位置上定位，同时把半导体芯片33放置在芯片台41上。随后，借助于上钳42和下钳43固定住COF薄膜载体带，此时每个上钳42下降而相应的下钳43升高。加热工具45压在如此固定住的COF薄膜载体带20上，使得将带子加热并进一步下降，从而把薄膜载体带20的内引线压在半导体芯片33的突起34上。压紧经过预定的时间，使内引线和半导体芯片33粘合在一起。在完成粘合以后，用树脂密封粘合好的芯片，从而制造出一块印刷电路板。
根据加压的时间和压力或者其他条件，加热工具45的温度被控制在200℃或更高，优选350℃或更高。按照本发明，即使当加热工具45被加热到如此高的温度，由于在将要与加热工具45接触的薄膜载体带20的表面上提供了隔离层13，就避免了在COF薄膜载体带20和加热工具45之间的熔融粘接。因此，按照本发明，可以在足够高的温度下进行粘合，所以就保证了高的粘合强度。换句话说，由于可以升高温度以得到预定水平的粘合强度，就缩短了压接粘合所需的时间，这是有利的。
实例
实例1a-1d
各种从市场可买到的聚酰亚胺薄膜基底，即S’PERFLEX(商品名：住友冶金株式会社的产品，实例1a)、ESPANEX(商品名：日本铁钢化学株式会社的产品，实例1b)、NEOFLEX(商品名：三井化学株式会社的产品，实例1c)和UPISEL(商品名：宇部工业株式会社的产品，实例1d)提供用来制造COF的叠层薄膜。使用光致抗蚀剂给每种叠层薄膜的导体层绘制图案。将得到的整个图案镀锡，并在此薄膜基底的背侧涂布聚硅氧烷系列树脂(含有硅烷化合物)SR2411(商品名：DowCorning Toray Silicone有限公司的产品)。在125℃下加热此涂层1小时，形成具有隔离层的COF薄膜载体带。
实例2a-2d
各种在市场上可买到的与实施例1a-1d中所用的相类似的各种聚酰亚胺薄膜基底，即S’PERFLEX(商品名：住友冶金株式会社的产品，实例2a)、ESPANEX(商品名：日本铁钢化学株式会社的产品，实例2b)、NEOFLEX(商品名：三井化学株式会社的产品，实例2c)和UPISEL(商品名：宇部工业株式会社的产品，实例2d)用来为制造COF提供叠层薄膜。使用光致抗蚀剂给每种叠层薄膜的导体层绘制图案。将得到的整个图案镀锡，并在此薄膜基底的背侧涂布聚硅氧烷系列树脂(含有硅氮烷化合物)SEPA-COAT(商品名：信越化学株式会社的产品)。在125℃下加热此涂层1小时，形成具有隔离层的COF薄膜载体带。
比较例1a-1d和2a-2d
重复实施例1a-1d和2a-2d的操作程序，只是不提供隔离层，从而分别得到比较例1a-1d和2a-2d的COF薄膜载体带。
测试例1
把加热工具压在在实例1a-1d和2a-2d中和在比较例1a-1d和2a-2d中制造的每个COF薄膜载体带的隔离层13上。加热工具的温度在260℃-440℃之间变化。在此加热条件下安装半导体芯片。观察隔离层和加热工具之间粘接的情况，测定发生粘接的温度。其结果如在表1中所示。
表1
  隔离剂   薄膜基底   粘接温度(℃)
  实施例   比较例
  1a   SR2411   S’PERFLEF   370   320
  1b   SR2411   ESPANEX   360   320
  1c   SR2411   NEOFLEX   360   340
  1d   SR2411   UPISEL   350   260
  2a   SEPA-COAT   S’PERFLEF   440   320
  2b   SEPA-COAT   ESPANEX   390   320
  2c   SEPA-COAT   NEOFLEX   400   340
  2d   SEPA-COAT   UPISEL   360   260
由表1可以清楚地看出，与不具有隔离层的比较例1a-1d和2a-2d相比，实例1a-1d和2a-2d的薄膜载体带明显地显示出高的抗粘接性(即高的隔离效果)。
实例3a-3d
与实施例1a-1d中所用的相类似的各种商品聚酰亚胺薄膜，即S’PERFLEX(商品名：住友冶金株式会社的产品，实施例3a)、ESPANEX(商品名：日本铁钢化学株式会社的产品，实施例3b)、NEOFLEX(商品名：三井化学株式会社的产品，实施例3c)和UPISEL(商品名：宇部工业株式会社的产品，实施例3d)用来为制造COF提供叠层薄膜。使用光致抗蚀剂方法给每种叠层薄膜的导体层绘制图案。将得到的整个图案镀锡，并在此薄膜基底的背侧涂布聚硅氧烷系列油SRX310(商品名：Dow Corning Toray Silicone有限公司的产品)。在125℃下加热此涂层1小时，形成具有隔离层的COF薄膜载体带。
比较例3a-3d
重复实例3a-3d的操作程序，只是不提供隔离层，从而分别得到比较例3a-3d的COF薄膜载体带。
测试例2
把加热工具压在在实施例3a-3d中和在比较例3a-3d中制造的每个COF薄膜载体带的隔离层13上。加热工具的温度在260℃-400℃之间变化。在此加热条件下安装半导体芯片。观察隔离层和加热工具之间粘接的情况，测定发生粘接的温度。其结果如表2中所示。
表2
    粘接温度(℃)
    实例     比较例
  3a：S’PERFLEX     400     320
  3b：ESPANEX     350     320
  3c：NEOFLEX     370     340
  3d：UPISEL     280     260
由表2可以清楚地看出，与比较例3a-3c相比，实例3a-3c的薄膜载体带明显地显示出高的抗粘接性。虽然实例3d的薄膜载体带具有比比较例3d更高的粘接温度，但此温度的差值比较小。然而，考虑到通过熔融粘接安装半导体元件的温度，随着加热工具的类型、半导体芯片的类型、使用的安装元件的产品而变化，一般在大约200℃ -大约350℃，对于本发明的目的而言，如此小的粘接温度的提高应该足够了。
实例4a-4h
重复实施例1a的操作程序，只是涂布SEPA-COAT(商品名：信越化学株式会社的产品)的时间发生变化，借此得到COF薄膜载体带。具体说，通过如下的方法得到隔离层，即在用于制造COF的叠层薄膜上涂布SEPA-COAT，然后用空气干燥3小时或更长(实例4a)；不用空气干燥，而是在125℃下加热涂布的SEPA-COAT 1小时(实例4b)；在给导体层绘制图案以前进行清洗的步骤涂布SEPA-COAT，然后用空气干燥3小时或更长(实例4c)；在125℃下，给如此涂布的SEPA-COAT加热1小时而不用空气干燥(实例4d)；或者通过在给导体层绘制图案的光致抗蚀剂显影后，涂布SEPA-COAT，然后用空气干燥3小时或更长时间(实例4e)；或者不进行空气干燥，而是在125℃下将如此涂布的SEPA-COAT加热1小时(实例4f)；或者在给导体层绘制图案、去除光致抗蚀剂和镀锡以后，涂布SEPA-COAT，接着再进行3小时或更长的空气干燥(实例4g)；或者不进行空气干燥，而是在125℃下将如此涂布的SEPA-COAT加热1小时(实例4h)。
测试例3
把加热工具压在在实施例4a-4h中制造的每个COF薄膜载体带的隔离层13上。加热工具的温度在340℃-490℃之间变化。在此加热条件下安装半导体芯片。观察隔离层和加热工具之间粘接的情况，测定发生粘接的温度。结果如在表3中所示。
表3
    粘接温度(℃)
    实例4a     350
    实例4b     360
    实例4c     350
    实例4d     370
    实例4e     340
    实例4f     380
    实例4g     480
    实例4h     490
由表3可以清楚地看出，在除去光致抗蚀剂以后形成隔离层的实例4g-4h的薄膜载体带显示出优异的抗粘接性。对于此优异的抗粘接性的可能的原因是，在光刻步骤以后进行的去除光致抗蚀剂的步骤中，隔离层发生了部分溶解。由此结果还清楚地看出，在通过涂布法提供隔离层的情况下，与不进行任何附加的热处理只进行空气干燥相比，通过热处理进一步提高了抗粘接性。
实例5a-5e
用与制造实例4a-4h的薄膜载体带相类似的方法，溅镀导体层、除去光致抗蚀剂、镀锡和涂布聚硅氧烷系列树脂，制造出薄膜载体带。通过空气干燥3小时或更长的时间，或者在125℃下加热1小时来形成隔离层。在实例5a-5e中，用各种稀释因子，即1(未稀释)、2、3、5和10倍的乙酸乙酯来稀释聚硅氧烷系列树脂SEPA-COAT(商品名：信越化学株式会社的产品)。在各种情况下，计算出隔离层的厚度。
测试例4
把加热工具压在在实例5a-5e中制造的每个COF薄膜载体带的隔离层13上。加热工具的温度在320℃-460℃之间变化。在此加热条件下安装半导体芯片。观察隔离层和加热工具之间粘接的情况，测定发生粘接的温度。结果如在表4中所示。
表4
  层的厚度(μm)     粘接温度(℃)
    未加热的     加热的
  实例5a   0.35     440     460
  实例5b   0.18     440     440
  实例5c   0.12     400     410
  实例5d   0.07     370     390
  实例5e   0.04     320     320
如在表4中清楚地看到的，具有厚度0.05微米或更厚的隔离层的薄膜载体带显示出抗粘接性，如用实施例5a-5c所确认，具有厚度超过0.1微米的隔离层的薄膜载体带明显地显示出高的抗粘接性。
实例6
通过涂布法在作为导体层11的超精密粗糙度铜箔(厚度9微米)上形成作为绝缘层12的聚酰亚胺层(厚度40微米)。在铜箔(与导体层相对)的另一表面上，通过转移法提供由聚硅氧烷系列化合物形成的隔离层13(厚度0.1微米)，由此得到实施例6的COF薄膜载体带。在完成由聚硅氧烷系列化合物形成的隔离层13的转移以后，在120℃下加热此薄膜载体带。
实例7
重复实例6的操作程序，只是在转移聚硅氧烷系列隔离剂以后省掉将要进行的热处理，借此得到实例7的用于制造COF的叠层薄膜。
实例8
重复实例6的操作程序，只是通过转移法由聚硅氧烷系列化合物形成隔离层13改为由SEPA-COAT(商品名：信越化学株式会社的产品)来形成，借此得到实例8的用于制造COF的叠层薄膜。
比较例4
重复实例6的操作程序，只是省略掉提供隔离层13，借此得到比较例4的用于制造COF的叠层薄膜。
测试例5
对实例6-8和比较例4的每一种COF薄膜载体带，将它们的导体层11都绘制出图案。把加热工具压在它们的每个薄膜载体带的隔离层13上。加热工具的温度在260℃-440℃之间变化。在此加热条件下安装半导体芯片。观察隔离层和加热工具之间粘接的情况，测定发生粘接的温度。其结果如在表5中所示。
表5
  工具温度(℃)     实例6     实例7     实例8     比较例4
  260     ○     ○     ○     ○
  280     ○     ○     ○     ○
  300     ○     ○     ○     ×
  320     ○     △     ○     ×
  340     ○     △     ○     ×
  360     ○     ×     ○     ×
  380     ○     ×     ○     ×
  400     ○     ×     ○     ×
  420     ×     ×     ○     ×
  440     ×     ×     ×     ×
○：不粘接；△：部分粘接；×：粘接；
如由表5所清楚地看到的，当温度超过300℃时，比较例4的薄膜载体带就粘接在加热工具上。实施例7的薄膜载体带显示出优异的抗粘接性，使得当温度超过300℃时，此载体带部分粘接在加热工具上。而当温度是400℃或更低时，实施例6和实施例8根本不引起粘接。虽然实施例7的薄膜载体带显示出比比较例4更高的粘接温度，温度上的差别还比较小。然而，由于通过熔融粘接安装半导体元件的温度取决于加热工具的类型、半导体芯片的类型、使用的安装元件的产品等，此温度一般在大约200-大约350℃，对于本发明的目的，这样小的粘接温度的提高应该足够了。
实例9a-9c
使用S’PERFLEX(住友冶金株式会社的产品)作为薄膜基底，使用COLCOAT P(商品名：Colcoat公司的产品，含有二氧化硅溶胶，实施例9a)、COLCOAT N-103X(商品名：Colcoat公司的产品，含有硅烷化合物，实施例9b)和COLCOAT SP-2014S(商品名：Colcoat公司的产品，含有硅烷化合物，实施例9c)作为隔离剂。所提供的布线图案整体上镀锡，然后把每一种隔离剂涂布在薄膜基底的背侧。在120℃下加热60分钟来干燥这些涂层，借此形成具有隔离层的COF薄膜载体带。
测试例6
把加热工具压在实施例9a-9c的每个薄膜载体带的隔离层13上。加热工具的温度在440℃-480℃之间变化。在此加热条件下安装半导体芯片。借此制造出印刷电路板。
在制造实例9a-9c的印刷电路板的过程中，观察隔离层和加热工具之间粘接的情况，测定发生粘接的温度。其结果如表6中所示。
表6
  实例   粘接温度(℃)
  9a：COLCOAT P   460
  9b：COLCOAT N-103X   480
  9c：COLCOAT SP-2014S   440
如在表6中清楚地看到的，实例9a-9c的薄膜载体带也明显地显示出高的抗粘接性。

Claims (23)

1.一种COF柔性印刷线路板，该线路板包括：
一个绝缘层；
一个布线图案，由设置在该绝缘层至少一侧的导体层形成，其上将安装半导体芯片；以及
一个隔离层，其中该隔离层由一种隔离剂形成，此隔离剂含有选自聚硅氧烷、硅烷化合物和二氧化硅溶胶的其中一种，而且被设置在绝缘层的表面上，该表面与安装半导体芯片的一侧相对。
2.如权利要求1的COF柔性印刷线路板，其中该隔离层由含有硅氮烷化合物的隔离剂形成。
3.如权利要求1的COF柔性印刷线路板，其中该隔离层通过在绝缘层上涂布含有隔离剂的溶液并且加热来形成。
4.如权利要求1的COF柔性印刷线路板，其中该隔离层通过转移设置在转移薄膜基底上的隔离层来形成。
5.如权利要求1至4中任意一项的COF柔性印刷线路板，其中该绝缘层通过在导体层上涂布含有聚酰亚胺前体树脂的溶液、干燥该溶液并固化树脂来形成。
6.如权利要求1至4中任意一项的COF柔性印刷线路板，其中该绝缘层由包括绝缘薄膜和热塑性树脂层的层结构组成，其中该结构被热-压-粘接于该导体层。
7.如权利要求1至4中任意一项的COF柔性印刷线路板，其中该绝缘层由包括绝缘薄膜和热固性树脂层的层结构组成，其中该结构被热-压-粘接于该导体层。
8.如权利要求1至4中任意一项的COF柔性印刷线路板，其中该导体层包括在绝缘层上溅镀的粘接改进层和在此粘接改进层上设置的镀铜层。
9.一种COF柔性印刷线路板的制造方法，该COF柔性印刷线路板包括绝缘层和在其上面将要安装半导体芯片的布线图案，该布线图案是通过在绝缘层的至少一侧上提供的导体层经过光刻而形成，该方法包括：
通过光刻使导体层形成图案，借此形成布线图案；以及
随后在绝缘层的一表面形成隔离层，该表面与安装半导体芯片的一侧相对，其中该隔离层包含有聚硅氧烷系列化合物。
10.如权利要求9的COF柔性印刷线路板的制造方法，其中该隔离层是由隔离剂形成，该隔离剂含有选自聚硅氧烷化合物、硅烷化合物和二氧化硅溶胶的其中一种。
11.如权利要求9的COF柔性印刷线路板的制造方法，其中形成隔离层的方法包括涂布含有隔离剂的溶液和加热。
12.如权利要求9至11中任意一项的COF柔性印刷线路板的制造方法，其中隔离层在除去用于形成布线图案的抗蚀剂掩膜后的任何时间形成。
13.如权利要求9至11中任意一项的COF柔性印刷线路板的制造方法，其中该绝缘层通过在导体层上涂布含有聚酰亚胺前体树脂的溶液、干燥该溶液并固化该树脂来形成。
14.如权利要求9至11中任意一项的COF柔性印刷线路板的制造方法，其中该绝缘层由包括绝缘薄膜和热塑性树脂层的层结构组成，其中该结构被热-压-粘接于该导体层。
15.如权利要求9至11中任意一项的COF柔性印刷线路板的制造方法，其中该绝缘层由包括绝缘薄膜和热固性树脂层的层结构组成，其中该结构被热-压-粘接于该导体层。
16.如权利要求9至11中任意一项的COF柔性印刷线路板的制造方法，其中该导体层包括在绝缘层上溅镀的粘接改进层和在该粘接改进层上提供的镀铜层。
17.一种COF柔性印刷线路板的制造方法，该COF柔性印刷线路板包括绝缘层和将在其上安装半导体芯片的布线图案，该布线图案是在绝缘层的至少一侧提供的导体层上形成的，该方法包括：
使该导体层形成图案，借此形成布线图案；以及
把在薄膜基底上形成的用于转移的隔离层转移到绝缘层上与半导体芯片安装一侧相对的表面上。
18.如权利要求17的COF柔性印刷线路板的制造方法，其中该隔离层含有聚硅氧烷系列化合物。
19.如权利要求17的COF柔性印刷线路板的制造方法，其中该隔离层是由隔离剂形成的，该隔离剂含有选自聚硅氧烷化合物、硅烷化合物和二氧化硅溶胶的其中一种。
20.如权利要求17至19中任意一项的COF柔性印刷线路板的制造方法，其中该绝缘层通过在该导体层上涂布含有聚酰亚胺前体树脂的溶液、干燥该溶液并固化该树脂而形成。
21.如权利要求17至19中任意一项的COF柔性印刷线路板的制造方法，其中该绝缘层由包括绝缘薄膜和热塑性树脂层的层结构组成，其中该结构被热-压-粘接于该导体层。
22.如权利要求17至19中任意一项的COF柔性印刷线路板的制造方法，其中该绝缘层由包括绝缘薄膜和热固性树脂层的层结构组成，其中该结构被热-压-粘接于该导体层。
23.如权利要求17至19中任意一项的COF柔性印刷线路板的制造方法，其中该导体层包括在该绝缘层上溅镀的粘接改进层和在此粘接改进层上提供的镀铜层。
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