JP2003007777A - フィルムキャリア及びその製造方法 - Google Patents
フィルムキャリア及びその製造方法Info
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Abstract
ア形状のフイルムキャリアをいて、導通孔形成時、断線
又は絶縁性の低下する不良が発生、及び製造効率が低下
の問題を解消するため、本発明の配線層と導通孔の接続
信頼性に優れたフィルムキャリア及びその製造方法を提
供すること。 【解決手段】導通孔の形状を底部に向かって細くなる階
段状に形成し、孔内の底部をフィルドめっき構造と、開
口部をコンフォーマルめっき構造の複合した導通孔めっ
き構造を形成後、前記開口部に樹脂を埋め込む構造とし
た為に、断線と絶縁性が改善され、接続信頼性に優れた
フィルムキャリア及びその製造方法を提供することがで
きる。
Description
きる両面配線層を有するフィルムキャリアに関して、特
に導通孔と両面配線層の導通信頼性に優れたフィルムキ
ャリア及びその製造方法に関する。
ーム機、音響機器、VTR等の民生用電子機器や、車、
産業ロボット、電子計算機、OA機器、電子応用機器、
電気計測器、通信機等の産業用機器に使用されている。
近年、ロボット玩具、パーソナルコンピュータ等に代表
されるように、これら電子機器はより高性能でコンパク
ト化の要求が高まっている。これら要求を充たすため、
プリント配線板上に直接半導体チップを搭載・実装する
TAB用のフィルムキャリアが使用されている。このよ
うな電子機器の小型化、高密度化、高性能化に対応でき
るフィルムキャリアとして、配線の細線化、導通孔の小
型化、ランドやパッドの小径化、基材のフレキシブル
化、多層化及びファイン化が急速に進んでいる。
ェノール樹脂、アクリル樹脂が従来から使用されいた
が、最近では、機械的強度及び耐熱性に優れたポリイミ
ドフィルムやポリエステルフィルム等が使用され、更
に、高性能化の目的でフッ素系樹脂やポリフェニール系
樹脂の開発や環境対策の目的で液晶樹脂の応用が進んで
いる。
ついて説明する。図6(a)〜(e)にフィルムキャリ
アの製造方法の一例を示す。先ず、絶縁性フィルム2の
両面に接着剤層を介して銅箔等を貼り合わせて接着剤層
3及び導体層4を形成する(図6(a)参照)。次に、
絶縁性フィルム2の両端側にパンチプレス等によりスプ
ロケットホール5を形成する(図6(b)参照)。次
に、導体層4の所定位置に開口部13を形成する(図6
(c)参照)。次に、導体層4をマスクにして開口部1
3よりレーザービームを照射し、導通孔用孔6を形成す
る(図6(d)参照)。次に、薄膜導体層11と、導体
層4をカソード電極にして電解銅めっき導体層12にて
導通孔用孔6内に薄膜導体層11銅めっき12を施し
て、両面の導体層4を電気的に接続する導通孔7を形成
する(図6(e)参照)。次に、両面の導体層4のパタ
ーニング処理を行って第一配線パターン9、第二配線パ
ターン10を形成して、フィルムキャリア1を得る。
1の導通孔7は、膜厚50μmの基材に80〜150μ
mφでレーザーにより開孔され、電解銅めっきにてコン
フォーマルめっき形状に形成されている。しかしなが
ら、近年、導通孔の銅めっきによる導通で信頼性向上が
求められているため、孔径を小さくして銅めっきによっ
て穴埋めを行うといういわゆるフィルドビア、或いは、
孔径を最大限の大きくして印刷によりソルダーレジスト
等の樹脂を埋め込む導通孔が形成されるようになってい
る。
ては、アスペクト比が高くなるために、電解銅めっきの
際、導通孔内へのめっき液の浸入が妨げられて、めっき
不良が発生したり、めっきの析出異常によるボイドが発
生するという問題があった。導通孔7の形状を逆テーパ
ー状に形成したことで、銅イオンの供給量と導通孔7内
銅めっき体積のバランスが崩れ、導通孔7の底部の銅め
っき形状の銅めっき厚が薄くなったり、断線した。
埋め印刷においては、穴埋め印刷の際に、内部に気泡が
発生する等の印刷不良が発生するという問題があった。
気泡が存在すると、後の製造工程や使用時に熱が加わっ
た際に気泡が破裂し、断線の原因となる恐れがあった。
また、導通孔7の形状を大径ビアを形成したことで、樹
脂による導通孔内埋め込みに要する樹脂量が多くなり、
絶縁層の一部破断したり、或いは、導通孔の開口部が大
きくくぼむといった現象が発生し、絶縁性と信頼性を低
下させる可能性が生じていた。
ルムキャリアの良品率が低下するという問題がある。ま
た、大径ビアでめっきによる穴埋めを行うには、めっき
時間が長くなるため、製造効率を低下させるため、現実
的でなかった。
で、配線層と導通孔の接続信頼性に優れたフィルムキャ
リア及びその製造方法を提供することを目的とする。
発明は、長尺状の絶縁性フィルムの両面に配線層が形成
され、両面の配線層がめっきされた導通孔を介して電気
的に接続されてなり、導通孔が一方の面の配線層を底部
とするブラインドビア形状であるフィルムキャリアにお
いて、導通孔が前記底部に向かって径が細くなるテーパ
ー状であり、かつテーパーの途中で階段形状をなしてい
ることを特徴とするフィルムキャリアである。
孔の径の細い部分が、めっきにより形成される導電材料
で埋め込まれていることを特徴とする請求項1記載のフ
ィルムキャリアである。
孔の導電材料で埋め込まれていない部分が、樹脂で埋め
込まれていることを特徴とする請求項2記載のフィルム
キャリアである。
程を少なくとも有する、請求項1乃至請求項3のいずれ
か1項記載のフィルムキャリアを製造するフィルムキャ
リアの製造方法において、(a)両面に銅箔が貼着され
た長尺状の絶縁性フィルムに導通孔を形成する工程と、
(b)前記絶縁性フィルムの両面及び導通孔に薄膜導体
層を形成する工程と、(c)前記薄膜導体層上にめっき
を行い、所定パターンの厚膜導体層を形成する工程と、
(d)前記厚膜導体層上にレジストパターンを形成する
工程と、(e)前記レジストパターンを現像し、フラッ
シュエッチングすることにより、前記厚膜導体層による
配線層を形成する工程と、からなることを特徴とするフ
ィルムキャリアの製造方法である。
いて図面を用いて説明する。、図2は図7に示すフイル
ムキャリアのx−x断面図である。図2より、このフィ
ルムキャリア1は、巻き取り自由な絶縁性のフィルム2
の両面に接着剤層3を有し、フィルム2両端の長手方向
に沿ってスプロケットホール5が形成され、フィルム2
の幅方向両端のスプロケットホール5間には、フィルム
2の両面に互いに導通孔7を介した電気的に接続された
第二配線パターン層10を有し、反対側表面には第一配
線パターン層9には、導通孔7または第一配線パターン
9に接続されたパッド電極8を備えた構造となってい
る。
ルム2の片面に選択的に形成された9〜18μm厚の第
一配線パターン層9と、絶縁フィルム2の他面に選択的
に形成された10±5μm厚の第二配線パターン層10
と、両配線パターン層9、10上に形成された薄膜導体
層11と、めっき層12とから構成される。なお、薄膜
導体層11と、めっき層12は、導通孔7内部にも形成
されている。
レーザーによる導通孔7の形状且つ配線強度の観点から
最大5〜15μm径の範囲を意味するが、本発明の作用
効果を容易且つ確実に得る観点から5〜12μm径の範
囲内にあることが好ましい。
二配線パターン層10の厚みに差を持たせているが、上
記で記述の範囲内での厚みであれば良く、例えば、第一
配線パターン層9第二配線パターン層10の厚みが12
μm等のように統一したり、第一配線パターン層9の厚
みを18μm等のように厚くしても、本発明を実施可能
である。
使用した3層構造のフィルムを用いたが、基材としての
絶縁フィルム2は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、アラミド樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエーテルエ
ーテルケトン樹脂、液晶ポリマー樹脂、フッ素系樹脂、
ポリフェニール樹脂系等が挙げられる。
で、銅箔上にキャスティングした構造を有するフィルム
やフィルムの最表面を導体処理し銅めっきを施した構造
を有するメタライズドフィルムも、本発明を実施可能で
ある。例えば、エスパネックス、ネオフレックス、マイ
クロラックス、ユピセルN、エスパーフレックス、メタ
ロイヤル等が挙げられる。
mの範囲で使用するが、特に導通孔の径の加工に合わせ
ると25〜50μmの可能な範囲となる。25μm未満
の場合は、インターポーザー製造やアッセンブリーの際
の搬送が難しくなる。また、50μmより厚くなると両
面に銅箔が存在するため、片面T−BGAよりテープ総
厚が厚くなり薄膜化に対応しなくなる。
の導通孔7の形状について説明する。両面銅張り配線板
にブラインドビアを形成する技法としては、レーザー照
射法とケミカルエッチング法が用いられる。しかし、工
程の煩雑さと製品の位置精度から、通常、レーザー加工
法が選択される。この従来のレーザーによる工法での形
状を図5に示す。通常樹脂部分のレーザー加工ではレー
ザービームの照射径は一定に保たれるために、断面図で
見ると台形を逆立ちさせたような逆テーパー形状にな
る。
ム径を調整することで図1の如き断面図で示す形状に導
通孔7を形成する。なお、最小径(導通孔の底)の径は
21±1μmビーム照射径段数は2〜10段が作業性等
考慮すると妥当である。導通孔7内への薬液の進入性を
考慮すると、3段以上が好ましく、ビア内体積を考慮す
ると7段以下が好ましい。
造方法について図3を用いて説明する。図3は本発明の
一実施形態に係るフィルムキャリアの構成を示す模式図
であり図3(a)に示すように、ポリイミドフィルムか
らなる絶縁フィルム2の両面に接着剤層3が形成され、
更に、両面より所定膜厚の銅箔を張り合わせキュアーし
て、第一導体層15及び第二導体層16が形成される。
しかる後、全体が所定幅に断裁加工されて銅張り配線板
用フィルム1が作成される。
が、図3(b)に示すように打抜き形成される。
が形成され、パターニング処理し、エッチングする、図
3(c)に示すように、第二導体層16の所定位置に開
口部13が形成される。
3が形成された第二導体配線層16をマスクにしてエキ
シマレーザーのレーザ光Lが照射され、接着剤層3及び
絶縁フィルム2に導通孔用孔6が形成する。なお、レー
ザー照射の際、開口部13の径からショットごとに、レ
ーザー光線の照射径を細く絞込み、段階状の導通孔用孔
6を形成する。レーザー光線の種類は、炭酸ガスレーザ
ー、エキシマレーザー、UV−YAGレーザー等が使用
可能となっている。しかし、光線の径をコントロールす
る操作性を考えると、エキシマレーザーとUV−YAG
レーザーが好ましい。
り、導通孔用孔6及び絶縁フィルム2面上のスミアが除
去され、導通孔用孔6内壁及び底部と、第一導体層15
面と、第二導体層16面を含めて清浄化される。
処理として、開口部13側より薄膜導体層11を形成す
る。この薄膜層形成にはスパッタ法、蒸着法、ダイレク
トプレーティング及び無電解めっきなどが挙げられる。
層15上にめっきレジスト印刷し、乾燥とキュアーを施
すことにより銅めっき保護層を形成する。なお、銅めっ
き保護層を形成する方法については、ドライフィルムレ
ジストをラミネートし、UV照射して硬化させる手段の
使用も可能である。
層15上に保護膜を形成した後、薄膜導体層11及び第
一導体層15の導通孔用孔6の底面をカソード電極と
し、電解銅めっきを施して第二配線パターン層10上及
び導通孔用孔6内壁及び底部に銅からなるめっき層12
が形成される。
逆さまに重ねた形状で径が細くなる階段状にしたことに
よって、導通孔7の銅めっきの形状が開口部ではコンフ
ォーマルに、また、導通孔の底部ではフィルドめっきに
なる。この複合めっき形状を作ることで、導通孔7内の
銅めっき層にはボイド(気孔)を含まないものとなっ
た。更に、導通孔7の底径を20μm径にすることで、
フィルドビア形状になり、導通信頼性が向上した。電解
銅めっき後、めっき保護膜層は除去される。
イフィルムが貼着され、露光、現像、エッチング及びレ
ジスト除去などにより、図3(f)に示すように、絶縁
フィルム2の第一導体層15及び第二導体層16,及び
めっき層12をパターニング処理し、パッド電極8及び
第一配線パターン9、と第二配線パターン10が形成さ
れる。
ソルダーレジストを真空中にて塗布または感光性ドライ
フィルムが貼着され、フォトソルダーレジスト層14を
形成して、フィルムキャリア1の作製を完了する。
逆さまに重ねた形状で径が細くなる階段状になったこと
により、導通孔7の占める容積が、減少しているため
に、導通孔内への樹脂の埋め込み使用量が減り、ソルダ
ーレジストの絶縁不良がなくなり、導通孔7の開口部1
5のへこみも小さくなっている。
製造工程において、パッド電極16とは反対側の第二配
線パターン10面において配線パターンと電気的に接続
されるように半導体チップが搭載されて樹脂封止され、
しかる後、打ち抜き加工されることにより、外部要素の
マザーボード等に実装可能な半導体装置となる。
孔7の形状を階段状に形成し、銅めっきを施すことで、
導通孔7内をフィルドとコンフォーマルののめっき形状
複合構造となる。
薄くなったり、断線することがなくなり、両面配線層
9,10とその導通孔7との間の導通に関する信頼性を
向上させることができる。
ば、樹脂による導通孔7内埋め込みに要する樹脂量が減
少し、絶縁層の破断することがなくなり、導通孔7及び
配線9、配線10、の絶縁性を向上させることができ
る。
れた発明により、導通ビアの信頼性に優れたフィルムキ
ャリアを得ることができる。また、請求項4に記載され
た発明により、導通孔の容積を減らせ、導通孔内への銅
イオンの供給量が十分となりめっき不良やボイドの発生
がなくなり、且つ、穴埋め不良が生ずることがない導通
ビアを得ることができる。
ボイド発生やめっき不完全やソルダーレジストによる絶
縁不良がなくなり、両面配線層とその導通孔との間に関
する信頼性を向上させることができる。
従来の手法により作成された比較例とを比較して説明す
る。本発明の一実施例は、前述した製造方法により製造
されたフィルムキャリアである。但し、製造寸法等は以
下の通りとした。 絶縁フィルム2 … 25μm厚 接着剤層3 … 12μm厚 導通孔7 … 100μmφ 導通孔7照射の段数 … 4段 銅張フイルムキャリアの幅… 48mm幅 第一配線パターン層の厚さ … 9μm厚 第二配線パターン層の厚さ … 12μm厚
クスS)からなる絶縁性フィルム2の両面に接着剤層3
(12μmt巴川X12)が形成され、更に、両面より所
定膜厚の銅箔(USLP)を張り合わせキュアーして、
第一配線パターン層9(第一導体層15)及び第二配線
パターン層10(第二導体層16)が形成する。しかる
後、全体が所定幅に断裁加工されて銅張り配線板用フィ
ルムキャリア1を作成した。
すように打抜き形成された。
を形成し、パターニング処理して、図3(c)に示すよ
うに、第二導体層16の所定位置に100μmφの開口
部13を形成する。
3が形成された第二導体層16をマスクにして、UV−
YAGレーザーのレーザ光Lを照射し、接着剤層3及び
絶縁フィルム2層に先ず、100μmφ開口し(図4a
参照)、その後、レーザーのビームを調整しながら、8
0μmφ(図4b参照)、60μmφ(図4c参照)及び
40μmφ(図4d参照)と導通孔の径を階段状になる
ようにレーザーによる加工を行い導通孔用孔6を形成し
た。続いて、過マンガン酸カリウム溶液により、導通孔
用孔6内壁及び底部、及び絶縁フィルム2面上のスミア
を除去し、導通孔用孔6に露出した第一導体層15の面
を含めて清浄化した。
処理として、開口部13側よりダイレクトプレーティン
グ法を使って薄膜導体層11を形成した。
層15上にめっきレジスト印刷し、乾燥とキュアーを施
すことにより銅箔保護層を形成した。
層15上に保護膜を形成した後、薄膜導体層11及び第
二導体層16の導通孔用孔6の底面をカソード電極と
し、電解銅めっき12を施して第二導体層16上(約1
5μm厚)、及び導通孔用孔6内に銅からなるめっき層
12が形成した。次に第一導体層15上に保護膜を剥離
した。
部の1段、2段ではコンフォーマルになり、導通孔7の
底部の3段、4段ではフィルドめっき形状になった。
光、現像、エッチング及びレジスト除去などを施して、
図3(f)に示すように、絶縁フィルム2の第一導体層
15及び第二導体層16,及びめっき層12をパターニ
ング処理し、パッド電極16及び第一配線パターン9及
び第二配線パターン10が形成した。
露光と現像を行って、フォトソルダーレジスト層14を
形成、とハンダーボール装着部を開口して、本発明にお
けるビア構造を有するフィルムキャリア1とした。
で、導通孔内のめっき加工に必要な銅イオンの供給量と
導通孔用孔6内に形成する銅めっき体積のバランスが取
れたことと、導通孔用孔6内の底部をフィルドめっき構
造にしたことと、また、開口部をコンフォーマルめっき
構造の複合導通孔めっき構造になったため、導通孔7の
底部の銅めっき形状の銅めっき厚が薄くなったり、断線
することがなくなり、第一配線パターン9,第二配線パ
ターン10と、その導通孔7との間の導通に関する信頼
性を向上した。
ことで、導通孔7内の底部をフィルドめっき構造に、ま
た、開口部をコンフォーマルめっき構造を複合導通孔7
の構造にしたため、樹脂による導通孔内埋め込みに要す
る樹脂量が減少し、絶縁層の破断することがなくなり、
導通孔7及び第一配線パターン9,第二配線パターン1
0の絶縁性を向上した。
って実施した。ポリイミドフィルム(25μmtユーピレ
ックスS)からなる絶縁性のフィルム2の両面に接着剤
層3(12μmt巴川X12)が形成され、更に、両面よ
り所定膜厚の銅箔(USLP)を張り合わせキュアーし
て、第一配線パターン層9(第一導体層15)及び第二
配線パターン層10(第二導体層16)を形成した。し
かる後、全体が所定幅に断裁加工されて銅張り配線板用
フィルムキャリア1を作成した。
すように打抜き形成された。
を形成し、パターニング処理して、図3(c)に示すよ
うに、第二導体層16の所定位置に100μmφの開口
部13が形成された。
3が形成された第二導体層16をマスクにして、UV−
YAGレーザーのレーザ光Lを照射し、接着剤層3及び
絶縁フィルム2に先ず、100μmφで開口し、導通孔
の底部は80μmφになるようにレーザー加工を行い導
通孔用孔6を形成した。続いて、過マンガン酸カリウム
溶液により、導通孔6及び絶縁フィルム2面上のスミア
を除去し、導通孔6内の第一導体層15面を含めて清浄
化した。
処理として、開口部13側よりダイレクトプレーティン
グ法を使って薄膜導体層11を形成した。
層15上にめっきレジスト印刷し、乾燥とキュアーを施
すことにより銅めっき保護層を形成した。
層15上に保護膜を形成した後、薄膜導体層11及び第
一導体層15の導通孔6の底面をカソード電極とし、電
解銅めっきを施して第二導体層16上(約15μm
厚)、及び導通孔用孔6内に銅からなるめっき層12が
形成した。次に、第一導体層15上に保護膜を剥離し
た。
ォーマルにめっき形状になった。
光、現像、エッチング及びレジスト除去などを施して、
図3(f)に示すように、絶縁フィルム2の第一導体層
15及び第二導体層16,及びめっき層12をパターニ
ング処理し、パッド電極8及び第一配線パターン9、及
び第二配線パターン10を形成した。
ジストを真空中にて、感光性ドライフィルムが貼着さ
れ、露光と現像を行って、フォトソルダーレジスト層1
4と、ハンダーボール装着部を開口して、従来品のフィ
ルムキャリア1が完成した。
ことで、銅イオンの供給量と導通孔7内銅めっき体積の
バランスが崩れ、導通孔7の底部の銅めっき形状の銅め
っき厚が薄くなったり、断線した。
成したことで、樹脂による導通孔内埋め込みに要する樹
脂量が多く、絶縁層の一部破断したり、或いは、導通孔
の開口部が大きくくぼむといった現象が発生し、絶縁性
と信頼性を低下させる可能性が生じていた。
面配線板とその導通孔との間の導通に関する信頼性を向
上し得るフィルムキャリア及びその製造方法を提供でき
る。
製造方法を説明するための工程断面図。
側断面図。
法を説明するための工程断面図。
Claims (4)
- 【請求項1】長尺状の絶縁性フィルムの両面に配線層が
形成され、両面の配線層がめっきされた導通孔を介して
電気的に接続されてなり、導通孔が一方の面の配線層を
底部とするブラインドビア形状であるフィルムキャリア
において、導通孔が前記底部に向かって径が細くなるテ
ーパー状であり、かつテーパーの途中で階段形状をなし
ていることを特徴とするフィルムキャリア。 - 【請求項2】前記導通孔の径の細い部分が、めっきによ
り形成される導電材料で埋め込まれていることを特徴と
する請求項1記載のフィルムキャリア。 - 【請求項3】前記導通孔の導電材料で埋め込まれていな
い部分が、樹脂で埋め込まれていることを特徴とする請
求項2記載のフィルムキャリア。 - 【請求項4】以下の工程を少なくとも有する、請求項1
乃至請求項3のいずれか1項記載のフィルムキャリアを
製造するフィルムキャリアの製造方法において、(a)
両面に銅箔が貼着された長尺状の絶縁性フィルムに導通
孔を形成する工程と、(b)前記絶縁性フィルムの両面
及び導通孔に薄膜導体層を形成する工程と、(c)前記
薄膜導体層上にめっきを行い、所定パターンの厚膜導体
層を形成する工程と、(d)前記厚膜導体層上にレジス
トパターンを形成する工程と、(e)前記レジストパタ
ーンを現像し、フラッシュエッチングすることにより、
前記厚膜導体層による配線層を形成する工程と、からな
ることを特徴とするフィルムキャリアの製造方法。
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