JP4158659B2 - Manufacturing method of electronic component mounting circuit board - Google Patents

Description

本発明は、高精度な回路パターンを有するとともに生産性に優れた可撓性フィルムを用いた回路基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a circuit board using a flexible film having a highly accurate circuit pattern and excellent in productivity.

エレクトロニクス製品の軽量化、小型化に伴い、プリント回路基板のパターニングの高精度化が求められている。可撓性フィルム基板は、曲げることができるために三次元配線ができ、エレクトロニクス製品の小型化に適していることから需要が拡大している。   As electronics products become lighter and smaller, printed circuit board patterning needs to be highly accurate. Since the flexible film substrate can be bent, three-dimensional wiring can be formed, and the flexible film substrate is suitable for downsizing of electronic products.

液晶ディスプレイパネルへのＩＣ接続に用いられるＴＡＢ(Tape Automated Bonding)技術は、比較的細幅の長尺ポリイミドフィルム基板を加工することで樹脂基板としては最高の微細パターンを得ることができるが、微細化の進展に関しては限界に近づきつつある。   The TAB (Tape Automated Bonding) technology used for IC connection to the liquid crystal display panel can obtain the finest pattern as the resin substrate by processing a relatively narrow long polyimide film substrate. The progress of computerization is approaching the limit.

微細化にはライン幅やライン間のスペース幅で表される指標と基板上のパターンの位置で表される指標がある。ライン幅やスペース幅に関しては、さらに微細化する方策があるが、後者の指標である位置精度は、回路基板とＩＣなどの電子部品を接続する際の電極パッドと回路基板パターンとの位置合わせに係わり、ＩＣの多ピン化の進展に従い、要求される精度に対応することが厳しくなってきている。   For miniaturization, there are an index represented by a line width and a space width between lines, and an index represented by a position of a pattern on a substrate. Although there are measures to further reduce the line width and space width, the positional accuracy, which is the latter index, is used to align the electrode pad and the circuit board pattern when connecting the circuit board and an electronic component such as an IC. In connection with the progress of the increase in the number of pins of ICs, it is becoming strict to meet the required accuracy.

上記位置精度の点において、特に可撓性フィルム基板加工は改良が難しい状況になりつつある。すなわち回路基板加工プロセスでは、乾燥やキュアなどの熱処理プロセス、エッチングや現像などの湿式プロセスがあり、可撓性フィルムは、膨張と収縮を繰り返す。このときのヒステリシスは、基板上の回路パターンの位置ずれを引き起こすからである。また、アライメントが必要なプロセスが複数ある場合、これらのプロセスの間に膨張、収縮があると、形成されるパターン間で位置ずれが発生するからである。   In view of the above positional accuracy, the flexible film substrate processing is becoming difficult to improve. That is, in the circuit board processing process, there are a heat treatment process such as drying and curing, and a wet process such as etching and development, and the flexible film repeatedly expands and contracts. This is because the hysteresis at this time causes displacement of the circuit pattern on the substrate. In addition, when there are a plurality of processes that need alignment, if there is expansion or contraction between these processes, positional deviation occurs between the formed patterns.

可撓性フィルムの膨張と収縮による変形は、比較的大面積の基板寸法で加工を進めるＦＰＣ(Flexible Printing Circuit)の場合には、更に大きな影響を及ぼす。位置ずれは引っ張りや捻れなどの外力でも引き起こされ、柔軟性を上げるために薄い基板を使う場合は特に注意を要する。   Deformation due to expansion and contraction of the flexible film has a greater influence in the case of an FPC (Flexible Printing Circuit) in which processing is performed with a relatively large substrate size. Misalignment can also be caused by external forces such as pulling and twisting, and special care must be taken when using thin substrates to increase flexibility.

これに対して、回路パターンを形成しようとする可撓性フィルムに剥離可能な有機物層を介して可撓性フィルムを貼り合わせ、全体の厚みを増すことで外力による変形を抑えようとする提案がある（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この方法では、可撓性フィルムの膨張、収縮ヒステリシスによる回路パターンの位置ずれはあまり軽減されない。   On the other hand, there is a proposal to suppress deformation due to external force by laminating a flexible film through a peelable organic layer to a flexible film to be formed with a circuit pattern and increasing the overall thickness. Yes (see, for example, Patent Document 1). However, in this method, the displacement of the circuit pattern due to the expansion and contraction hysteresis of the flexible film is not much reduced.

また、回路パターンを形成しようとする可撓性フィルムと有機あるいは無機の硬質板とを剥離可能な有機物層を介して貼り合わせる提案がある（例えば、特許文献２参照）。しかし、有機硬質板を用いる場合は、特許文献１と同様に、膨張、収縮ヒステリシスによる回路パターンの位置ずれの問題が残る。   In addition, there is a proposal to bond a flexible film to be formed with a circuit pattern and an organic or inorganic hard plate through an organic layer that can be peeled off (see, for example, Patent Document 2). However, when an organic hard plate is used, the problem of positional deviation of the circuit pattern due to expansion and contraction hysteresis remains as in Patent Document 1.

さらに、回路パターンの微細化に伴い、位置精度は、回路パターン加工プロセス加工中の基板の安定性だけでなく、回路基板作製後から電子デバイス接続までの温度、湿度による寸法変化抑制も同等に重要になってきている。特許文献１や２の例では、回路基板作製後に補強板を剥離してしまうため、回路基板作製から電子デバイス接続までの間の位置精度維持について保証されないのである。   As circuit patterns become finer, positional accuracy is equally important not only for the stability of the substrate during the circuit pattern processing process, but also for the suppression of dimensional changes due to temperature and humidity from the time the circuit board is fabricated to the connection of the electronic device. It is becoming. In the examples of Patent Documents 1 and 2, since the reinforcing plate is peeled off after the circuit board is manufactured, it is not guaranteed that the positional accuracy is maintained between the circuit board manufacturing and the electronic device connection.

これに対して、可撓性フィルムを補強板に貼り合わせ、寸法精度を維持する事で、非常に微細な回路パターンを形成し、その後半導体部品を接合することが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特開平５−２１８６１６号公報（第１−３頁） 特開昭６０−５７６９７号公報（第１−３頁） 国際公開第０３／００９６５７号パンフレット On the other hand, it has been proposed to form a very fine circuit pattern by bonding a flexible film to a reinforcing plate and maintaining dimensional accuracy (for example, patents). Reference 3).
JP-A-5-218616 (page 1-3) JP-A-60-57697 (page 1-3) International Publication No. 03/009657 Pamphlet

本発明の目的は、上記のような問題点を解決することであり、具体的には、高精細な可撓性フィルム回路基板と該回路基板への電子部品の高精度実装方法を提供することにある。さらには高精細な可撓性フィルム回路基板作製を生産性高く実現することにある。   An object of the present invention is to solve the above-described problems, and specifically, to provide a high-definition flexible film circuit board and a high-precision mounting method of electronic components on the circuit board. It is in. Furthermore, it is to realize high-definition flexible film circuit board production with high productivity.

上記本発明の目的を達成するために、本発明は以下の製造方法からなる。上記本発明の目的を達成するために、本発明は以下の製造方法からなる。すなわち本発明は、（１）可撓性フィルムを剥離可能な有機物層を介して第１の補強板と貼り合わせ、次いで、可撓性フィルム上に回路パターンを形成した後、第２の枠状の補強板に該回路パターン付き可撓性フィルムを移し取り、電子部品を該回路パターン上に実装することを特徴とする電子部品実装回路基板の製造方法。
（２）第１の補強板および／または第２の補強板が枚葉板であることを特徴とする上記（１）記載の電子部品実装回路基板の製造方法。 In order to achieve the above object of the present invention, the present invention comprises the following production method. In order to achieve the above object of the present invention, the present invention comprises the following production method. That is, the present invention is (1) pasting a flexible film to a first reinforcing plate via an organic layer that can be peeled, and then forming a circuit pattern on the flexible film, and then forming a second frame shape. A method for producing an electronic component-mounted circuit board, comprising: transferring the flexible film with a circuit pattern to a reinforcing plate, and mounting the electronic component on the circuit pattern.
(2) The method of manufacturing an electronic component-mounted circuit board according to (1), wherein the first reinforcing plate and / or the second reinforcing plate is a single-wafer plate.

本発明を用いることで、加工工程での熱処理プロセス、湿式プロセスによる膨張と収縮、あるいは引っ張りや捻れなどの外力による変形を抑制し、また、加工後の保管による温度、湿度による膨張、収縮を抑制して、より設計値に近い微細加工と微細な接続が可能である。更に、電子部品の実装時の加熱・加圧による回路パターンの沈み込みが抑制され、信頼性に優れた電子部品実装回路基板を生産性よく製造することができる。また、フリップチップボンダーだけでなく、ＴＡＢボンダーによる実装が可能になる。   By using the present invention, the expansion and contraction due to the heat treatment process in the processing step, the wet process, or deformation due to external force such as pulling and twisting is suppressed, and the expansion and contraction due to temperature and humidity due to storage after processing are suppressed. Thus, fine processing and fine connection closer to the design value are possible. Further, sinking of the circuit pattern due to heating and pressurization during mounting of the electronic component is suppressed, and an electronic component mounting circuit board having excellent reliability can be manufactured with high productivity. Further, not only a flip chip bonder but also a TAB bonder can be mounted.

本発明において、可撓性フィルムは、プラスチックフィルムであって、回路パターン製造工程および電子部品実装での熱プロセスに耐えるだけの耐熱性を備えていることが重要であり、例えば、ポリカーボネート、ポリエーテルサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリアミド、液晶ポリマーなどのフィルムを採用することができる。中でもポリイミドフィルムは、耐熱性に優れるとともに耐薬品性にも優れているので好適に採用される。また、低誘電損失など電気的特性が優れている点で、液晶ポリマーが好適に採用される。また、可撓性のガラス繊維補強樹脂板を採用することも可能である。   In the present invention, the flexible film is a plastic film, and it is important that the flexible film has a heat resistance sufficient to withstand a thermal process in a circuit pattern manufacturing process and electronic component mounting. Films such as sulfide, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyphenylene sulfide, polyimide, polyamide, and liquid crystal polymer can be employed. Among these, a polyimide film is preferably used because it is excellent in heat resistance and chemical resistance. In addition, a liquid crystal polymer is preferably used because it has excellent electrical characteristics such as low dielectric loss. It is also possible to employ a flexible glass fiber reinforced resin plate.

可撓性フィルムの厚さは、電子機器の軽量化、小型化、あるいは微細なビアホール形成のためには薄い方が好ましく、一方、機械的強度を確保するためや平坦性を維持するためには厚い方が好ましい点から、４μｍから１２５μｍの範囲が好ましい。   The thickness of the flexible film is preferably thinner in order to reduce the weight and size of electronic devices, or to form fine via holes. On the other hand, in order to ensure mechanical strength and maintain flatness. From the viewpoint that a thicker one is preferable, a range of 4 μm to 125 μm is preferable.

可撓性フィルムには、第１の補強板との貼り付けに先立って、片面もしくは両面に金属層が形成されていても良い。金属層は、銅箔などの金属箔を接着剤層で貼り付けて形成することができる他、スパッタやめっき、あるいはこれらの組合せで形成することができる。また、銅などの金属箔の上に、可撓性フィルムの原料樹脂あるいはその前駆体を塗布、乾燥、キュアすることで、金属層付き可撓性フィルムを作り、これを利用することもできる。金属層としては、導電性が高いものであれば良く、例えば、金、銀、銅、アルミニウムなどを用いることができる。   A metal layer may be formed on one side or both sides of the flexible film prior to attachment to the first reinforcing plate. The metal layer can be formed by attaching a metal foil such as a copper foil with an adhesive layer, or by sputtering, plating, or a combination thereof. Also, a flexible film with a metal layer can be made by applying, drying, and curing a raw material resin of a flexible film or a precursor thereof on a metal foil such as copper, and this can be used. Any metal layer may be used as long as it has high conductivity. For example, gold, silver, copper, aluminum, or the like can be used.

本発明の好ましい態様の一つとして、補強板との貼り合わせに先立って、可撓性フィルムの補強板との貼り合わせ面とは反対側の面に厚さが４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲の金属層を形成し、これを剥離可能な有機物層を介して補強板と貼り合わせ、次いで該金属層を給電層としてセミアディティブ法にて回路パターンを形成する製造方法がある。可撓性フィルム上に厚さが４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲の金属層を形成する方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法などの真空薄膜形成方法や無電解めっき法などの湿式薄膜形成方法を採用することができるが、該金属層は比較的薄いため、真空薄膜形成方法によって長尺の可撓性フィルム上に連続的に形成することができる。すなわち、フィルムの可撓性を利用して、ロール状に巻かれた長尺のフィルムを巻き出し、フィルム搬送用のロール間を通過して成膜ゾーンに至り金属層が形成される。さらにフィルム搬送用のロール間を通過してロール状に巻き上げられる。シート状の基体を間欠的に送りながら、この基体上に金属層を形成する装置に比べて、無駄な時間がなく生産性に優れるとともに送り機構が簡略であるために設備が小型で低コスト化できるメリットがある。また、基体投入用のロボットも不要である。該金属層が厚い場合は、真空薄膜形成方法によって長尺の可撓性フィルムを搬送しつつ金属層を形成する際に受ける熱によって可撓性フィルムが大きく昇温して可撓性フィルムが熱収縮を生じ、耐熱性が高いポリイミドフィルムと言えども平坦性を損なうことが多いのである。真空薄膜形成方法には、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの手法があり、湿式薄膜形成方法に比べて可撓性フィルムと金属層との密着性を高くすることができ好ましいが、中でもスパッタリング法は可撓性フィルムと金属層との密着性を高くすることができ特に好ましい。一方、真空薄膜形成方法は得られる金属層の内部応力が湿式薄膜形成方法に比べて大きい傾向がある。したがって、金属層の厚みが４００ｎｍを超えると金属層の内部応力が可撓性フィルムを変形させ補強板に貼り合わせる前に可撓性フィルムが歪み、セミアディティブ法で回路パターン形成後、可撓性フィルムを補強板から剥離した際に、金属膜がエッチング除去された部分の応力が開放されて、回路パターンの位置精度を劣化させる原因となる。また、金属層の高弾性率のために可撓性フィルムの湿度や温度による膨張、収縮を抑制し、可撓性フィルムの補強板への貼り合わせの際に、可撓性フィルムに応力を内在させやすく、補強板から可撓性フィルムを剥離した時、回路パターンの位置精度を劣化させる原因となる。金属層の厚みは、３００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。一方、セミアディティブ法の給電層として充分な導電性を確保するために、金属層の厚みは４０ｎｍ以上であることが好ましく、８０ｎｍ以上であることがさらに好ましい。すなわち、セミアディティブ法においては、基板の一端もしくは周縁部から該金属層に給電されるが、該金属層の導電性が不充分であると、抵抗による電圧降下が顕著になり、給電部から離れたところのめっき析出速度が大きく低下して、基板面内のめっき膜厚みの均一性が不良になる。めっき厚みが特に小さい部分で回路として必要な膜厚を得ようとすると、給電部に近い部分では、フォトレジスト上にめっき膜が乗り上げ、回路パターン欠陥を発生する恐れがある。 As one of the preferred embodiments of the present invention, prior to bonding with the reinforcing plate, a metal having a thickness in the range of 40 nm to 400 nm on the surface opposite to the bonding surface with the reinforcing plate of the flexible film. There is a manufacturing method in which a layer is formed, bonded to a reinforcing plate through an organic layer that can be peeled off, and then a circuit pattern is formed by a semi-additive method using the metal layer as a power feeding layer. As a method for forming a metal layer having a thickness in the range of 40 nm or more and 400 nm or less on a flexible film, a vacuum thin film forming method such as vacuum deposition or sputtering, or a wet thin film forming method such as electroless plating is employed. However, since the metal layer is relatively thin, it can be continuously formed on a long flexible film by a vacuum thin film forming method. That is, utilizing the flexibility of the film, a long film wound in a roll shape is unwound, passes between rolls for film conveyance, reaches a film formation zone, and a metal layer is formed. Furthermore, it passes between the rolls for film conveyance, and is wound up in roll shape. Compared to an apparatus that forms a metal layer on a substrate while intermittently feeding a sheet-like substrate, there is no wasted time and productivity is high, and the feeding mechanism is simple and the equipment is small and low in cost. There is a merit that can be done. Further, a robot for loading the substrate is not necessary. When the metal layer is thick, the flexible film heats up greatly by the heat received when the metal layer is formed while the long flexible film is conveyed by the vacuum thin film forming method. Even a polyimide film that causes shrinkage and has high heat resistance often impairs flatness. The vacuum thin film forming method includes a technique such as a vacuum deposition method, a sputtering method, and an ion plating method, which can improve the adhesion between the flexible film and the metal layer as compared with the wet thin film forming method. Among these, the sputtering method is particularly preferable because it can increase the adhesion between the flexible film and the metal layer. On the other hand, in the vacuum thin film forming method, the internal stress of the obtained metal layer tends to be larger than the wet thin film forming method. Accordingly, when the thickness of the metal layer exceeds 400 nm, the internal stress of the metal layer deforms the flexible film before it is bonded to the reinforcing plate, and the flexible film is distorted. After the circuit pattern is formed by the semi-additive method, the flexibility When the film is peeled from the reinforcing plate, the stress in the portion where the metal film is removed by etching is released, which causes the position accuracy of the circuit pattern to deteriorate. In addition, due to the high modulus of elasticity of the metal layer, expansion and contraction of the flexible film due to humidity and temperature are suppressed, and stress is inherent in the flexible film when the flexible film is bonded to the reinforcing plate. When the flexible film is peeled from the reinforcing plate, the position accuracy of the circuit pattern is deteriorated. The thickness of the metal layer is more preferably 300 nm or less. On the other hand, the thickness of the metal layer is preferably 40 nm or more, and more preferably 80 nm or more, in order to ensure sufficient conductivity as a power supply layer for the semi-additive method. That is, in the semi-additive method, power is supplied to the metal layer from one end or the peripheral edge of the substrate. However, if the conductivity of the metal layer is insufficient, a voltage drop due to resistance becomes significant, and the metal layer is separated from the power supply portion. As a result, the plating deposition rate is greatly reduced, and the uniformity of the plating film thickness in the substrate surface becomes poor. If an attempt is made to obtain a film thickness necessary for a circuit in a portion where the plating thickness is particularly small, the plating film may run on the photoresist in a portion close to the power feeding portion, which may cause a circuit pattern defect.

比較的薄い金属層が可撓性フィルム上に形成されていることにより剛性が増加して可撓性フィルムの平坦性が改良され補強板への貼り合わせが容易になる他、貼り合わせ時の応力による変形が抑制されて、高精度の貼り合わせにおいて好ましい。   Since a relatively thin metal layer is formed on the flexible film, the rigidity is increased and the flatness of the flexible film is improved to facilitate bonding to the reinforcing plate. The deformation due to is suppressed, which is preferable in high-precision bonding.

本発明において第１の補強板として用いられる素材としては、例えば、ソーダライムガラス、ホウケイ酸系ガラス、石英ガラスなどの無機ガラス類、アルミナ、窒化シリコン、ジルコニアなどのセラミックス、ステンレススチール、インバー合金、チタンなどの金属やガラス繊維補強樹脂などが採用できる。いずれも線膨張係数や吸湿膨張係数が小さい点で好ましいが、回路パターン製造工程における耐熱性や耐薬品性に優れている点、大面積で表面平滑性が高い基板が安価に入手しやすい点、塑性変形しにくい点、あるいは運搬時等における接触の際、パーティクルを発生しにくいなどの点で無機ガラス類が好ましい。中でもアルミノホウケイ酸塩ガラスに代表されるホウケイ酸系ガラスは、高弾性率でかつ熱膨張係数が小さいため特に好ましい。   As a material used as the first reinforcing plate in the present invention, for example, soda lime glass, borosilicate glass, inorganic glass such as quartz glass, ceramics such as alumina, silicon nitride, zirconia, stainless steel, Invar alloy, Metals such as titanium and glass fiber reinforced resin can be used. Both are preferable in terms of low linear expansion coefficient and hygroscopic expansion coefficient, but excellent in heat resistance and chemical resistance in the circuit pattern manufacturing process, in that a large area and high surface smoothness are easily available at low cost, Inorganic glasses are preferred in that they are difficult to plastically deform or are less likely to generate particles upon contact during transportation. Among them, borosilicate glass represented by aluminoborosilicate glass is particularly preferable because of its high elastic modulus and low thermal expansion coefficient.

第１の補強板の形状は特に限定されず、例えば、長尺板等を使用することができる。   The shape of the first reinforcing plate is not particularly limited, and for example, a long plate or the like can be used.

金属やガラス繊維補強樹脂を第１の補強板に採用する場合は、長尺連続体での製造もできるが、位置精度を確保しやすい点で、本発明の回路基板の製造方法は枚葉式で行うことが好ましい。また、電子部品実装においても、位置合わせの方が光学的位置検知と可動ステージ等により位置精度を確保しやすい点で枚葉式の方が好ましい。つまり、第１の補強板および／または第２の補強板が枚葉板であることが好ましいのである。枚葉とは、長尺連続体でなく、個別のシート状でハンドリングされる状態を言う。   When a metal or glass fiber reinforced resin is used for the first reinforcing plate, a long continuous body can be manufactured, but the circuit board manufacturing method of the present invention is a single wafer type because it is easy to ensure positional accuracy. It is preferable to carry out with. Also, in electronic component mounting, the single-wafer type is preferable because alignment is easy to ensure positional accuracy by optical position detection and a movable stage. That is, it is preferable that the first reinforcing plate and / or the second reinforcing plate is a sheet plate. A sheet means a state where it is handled as an individual sheet, not a long continuous body.

第１の補強板にガラス基板を用いる場合、ガラス基板のヤング率が小さかったり、厚みが小さいと可撓性フィルムの膨張・収縮力で反りやねじれが大きくなり、平坦なステージ上に真空吸着したときにガラス基板が割れることがある。また、真空吸着・脱着で可撓性フィルムが変形することになり位置精度の確保が難しくなる傾向がある。一方、ガラス基板が厚いと、肉厚ムラにより平坦性が悪くなることがあり、露光精度が悪くなる傾向がある。また、ロボット等によるハンドリングに負荷が大きくなり素早い取り回しが難しくなって生産性が低下する要因になる他、運搬コストも増大する傾向がある。これらの点から、枚葉板（枚葉式で用いる場合）として用いるガラス基板は、ヤング率（ｋｇ／ｍｍ²）と厚さ（ｍｍ）の３乗の積が、８５０ｋｇ・ｍｍ以上８６００００ｋｇ・ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましく、１５００ｋｇ・ｍｍ以上１９００００ｋｇ・ｍｍ以下が更に好ましく、２４００ｋｇ・ｍｍ以上１１００００ｋｇ・ｍｍ以下の範囲が特に好ましい。 When a glass substrate is used for the first reinforcing plate, if the Young's modulus of the glass substrate is small or the thickness is small, warping or twisting is increased due to the expansion / contraction force of the flexible film, and vacuum adsorption is performed on a flat stage. Sometimes the glass substrate breaks. In addition, the flexible film is deformed by vacuum adsorption / desorption, and it tends to be difficult to ensure positional accuracy. On the other hand, when the glass substrate is thick, the flatness may deteriorate due to uneven thickness, and the exposure accuracy tends to deteriorate. In addition, a handling load by a robot or the like becomes heavy, making it difficult to handle quickly and causing a decrease in productivity, and there is a tendency for a transportation cost to increase. From these points, a glass substrate used as a single-wafer plate (when used in a single-wafer type) has a product of the cube of Young's modulus (kg / mm ² ) and thickness (mm) of 850 kg · mm or more and 860000 kg · mm. The following range is preferably satisfied, more preferably 1500 kg · mm to 190000 kg · mm, and particularly preferably 2400 kg · mm to 110000 kg · mm.

第１の補強板に金属基板を用いる場合、金属基板のヤング率が小さかったり、厚みが小さいと可撓性フィルムの膨張・収縮力で反りやねじれが大きくなり、平坦なステージ上に真空吸着できなくなったり、金属基板の反りやねじれ分、可撓性フィルムが変形することにより、位置精度の確保が難しくなる。また、折れがあるとその時点で不良品になる。一方、金属基板が厚いと、肉厚ムラにより平坦性が悪くなることがあり、露光精度が悪くなる。また、ロボット等によるハンドリングに負荷が大きくなり素早い取り回しが難しくなって生産性が低下する要因になる他、運搬コストも増大する。したがって、枚葉板として用いる金属基板は、ヤング率（ｋｇ／ｍｍ²）と厚さ（ｍｍ）の３乗の積が、２ｋｇ・ｍｍ以上１６２５６０ｋｇ・ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましく、１０ｋｇ・ｍｍ以上３００００ｋｇ・ｍｍ以下であることが更に好ましく、１５ｋｇ・ｍｍ以上２０５００ｋｇ・ｍｍ以下の範囲であることが特に好ましい。 When a metal substrate is used for the first reinforcing plate, if the Young's modulus of the metal substrate is small or the thickness is small, warping or twisting is increased due to the expansion / contraction force of the flexible film, and vacuum adsorption can be performed on a flat stage. When the flexible film is deformed due to disappearance or warping or twisting of the metal substrate, it becomes difficult to ensure the positional accuracy. Also, if there is a fold, it becomes a defective product at that time. On the other hand, when the metal substrate is thick, the flatness may be deteriorated due to uneven thickness, and the exposure accuracy is deteriorated. In addition, the load on handling by a robot or the like becomes large, making it difficult to handle quickly, which causes a decrease in productivity, and also increases the transportation cost. Accordingly, the metal substrate used as the sheet plate preferably has a product of the cube of Young's modulus (kg / mm ² ) and thickness (mm) satisfying the range of 2 kg · mm to 162560 kg · mm. It is more preferable that it is mm or more and 30000 kg · mm or less, and it is particularly preferable that it is in the range of 15 kg · mm or more and 20500 kg · mm or less.

本発明に用いられる剥離可能な有機物層は接着剤または粘着剤からなり、可撓性フィルムを有機物層を介して第１の補強板に貼り付けて加工後、可撓性フィルムを剥離しうるものであれば特に限定されない。このような接着剤または粘着剤としては、例えば、アクリル系またはウレタン系の再剥離粘着剤と呼ばれる粘着剤等を挙げることができる。可撓性フィルム加工中は十分な接着力があり、剥離時は容易に剥離でき、可撓性フィルム基板に歪みを生じさせないために、弱粘着から中粘着と呼ばれる領域の粘着力のものが好ましく使用される。   The peelable organic layer used in the present invention is composed of an adhesive or a pressure-sensitive adhesive, and can be peeled off after being processed by attaching the flexible film to the first reinforcing plate via the organic layer. If it is, it will not specifically limit. Examples of such an adhesive or pressure-sensitive adhesive include a pressure-sensitive adhesive called an acrylic or urethane-based re-peeling pressure-sensitive adhesive. Adhesive strength in the region called weak to medium adhesive is preferred in order to have sufficient adhesive force during flexible film processing, and can be easily peeled off during peeling and does not cause distortion in the flexible film substrate. used.

シリコーン樹脂層の中でタック性があるものは本発明において、剥離可能な有機物層として使用することができる。また、タック性があるエポキシ系樹脂層を剥離可能な有機物層として使用することも可能である。   In the present invention, the silicone resin layer having tackiness can be used as a peelable organic layer. It is also possible to use an epoxy resin layer having tackiness as an organic layer that can be peeled off.

本発明において、剥離力は、剥離可能な有機物層を介して補強板と貼り合わせた１ｃｍ幅の可撓性フィルムを剥離するときの１８０°方向ピール強度で測定される。剥離力を測定するときの剥離速度は３００ｍｍ／分とする。本発明において剥離力は０．０９８Ｎ／ｍから９８Ｎ／ｍの範囲が好ましい。   In this invention, peeling force is measured by 180 degree direction peel strength when peeling the 1-cm-wide flexible film bonded with the reinforcement board through the peelable organic substance layer. The peeling speed when measuring the peeling force is 300 mm / min. In the present invention, the peel force is preferably in the range of 0.098 N / m to 98 N / m.

本発明において、剥離可能な有機物層として、前述した他、低温領域で接着力、粘着力が減少するもの、紫外線照射で接着力、粘着力が減少するものや加熱処理で接着力、粘着力が減少するものも好適に用いられる。これらの中でも紫外線照射によるものは、接着力、粘着力の変化が大きく、さらに電子部品を高温高圧で接合することに先だって紫外線照射して架橋させておくことで、温度による軟化や圧力による変形を抑えることが可能であるので好ましい。紫外線照射で接着力、粘着力が減少するものの例としては、２液架橋型のアクリル系粘着剤が挙げられる。また、低温領域で接着力、粘着力が減少するものの例としては、結晶状態と非結晶状態間を可逆的に変化するアクリル系粘着剤が挙げられる。   In the present invention, as the peelable organic layer, in addition to those described above, the adhesive strength and adhesive strength are reduced in the low temperature region, the adhesive strength and adhesive strength are reduced by ultraviolet irradiation, and the adhesive strength and adhesive strength are reduced by heat treatment. Those that decrease are also preferably used. Among them, those with ultraviolet irradiation have large changes in adhesive force and adhesive strength, and furthermore, they are softened due to temperature and deformed by pressure by irradiating with ultraviolet rays prior to joining electronic components at high temperature and pressure. This is preferable because it can be suppressed. An example of a material whose adhesive strength and adhesive strength are reduced by ultraviolet irradiation is a two-component cross-linking acrylic pressure-sensitive adhesive. Moreover, as an example of what adhesive force and adhesive force reduce in a low temperature area | region, the acrylic adhesive which reversibly changes between a crystalline state and an amorphous state is mentioned.

可撓性フィルムを剥離可能な有機物層を介して第１の補強板と貼り合わせ、次いで、可撓性フィルム上に回路パターンを形成する方法は特に限定されず、例えば、以下に記載する方法などを使用することができる。   The method of laminating the flexible film with the first reinforcing plate through the peelable organic layer and then forming the circuit pattern on the flexible film is not particularly limited. For example, the method described below, etc. Can be used.

剥離可能な有機物層や回路パターンを形成するためのフォトレジストを塗布するには、例えば、ウエットコーティング法が用いられる。ウエットコーティング装置としては、スピンコーター、リバースコーター、バーコーター、ブレードコーター、ロールコーター、ダイコーター、スクリーン印刷、ディップコーター、スプレイコーターなどの種々のものが採用できるが、枚葉の第１の補強板に剥離可能な有機物層を直接塗布したり、枚葉の可撓性フィルム基板上に回路基板形成用のフォトレジストを直接塗布する場合、ダイコーターの採用が好ましい。   In order to apply a photoresist for forming a peelable organic layer or circuit pattern, for example, a wet coating method is used. Various types of wet coating devices such as spin coater, reverse coater, bar coater, blade coater, roll coater, die coater, screen printing, dip coater, spray coater can be used. In the case where a peelable organic layer is directly applied, or a photoresist for forming a circuit board is directly applied on a single sheet of flexible film substrate, a die coater is preferably employed.

ダイコーターは、間欠動作できる定量ポンプ、基板と塗布ヘッドとを相対的に移動させる機構および定量ポンプ、基板、塗布ヘッドを総合的に制御するシステムとを組合せることにより、塗布開始部分と塗布終了部分の膜厚ムラを数ｍｍから数十ｍｍに抑えて枚葉基板に塗布することができる。間欠動作できる定量ポンプの例としては、ギアポンプ、ピストンポンプなどが挙げられる。剥離可能な有機物層は、フォトレジストに比べて一般に粘度が高いため、特にダイコーターの採用が好ましいのである。   A die coater combines a metering pump that can operate intermittently, a mechanism that moves the substrate and coating head relative to each other, and a system that comprehensively controls the metering pump, substrate, and coating head, and the coating start and coating ends. The film thickness unevenness of the portion can be suppressed to several mm to several tens mm, and can be applied to the single wafer substrate. Examples of a metering pump capable of intermittent operation include a gear pump and a piston pump. Since the peelable organic layer generally has a higher viscosity than the photoresist, it is particularly preferable to employ a die coater.

枚葉板へのウエットコーティング法としては、スピンコーターが一般的ではあるが、基板の高速回転による遠心力と基板への吸着力とのバランスで厚みをコントロールするため、塗液の使用効率が１０％以下と非効率である。また、回転中心は遠心力が加わらないため、用いる塗液の種類において、例えばチクソ性がある塗液や粘度の高い塗液では均一に塗布できないことがある。また、リバースコーター、バーコーター、ブレードコーターは、安定した塗布厚みを得るためには、通常、塗液吐出開始後に数十ｃｍから数ｍ以上の塗布長さが必要であり、枚葉基板へのコーティングへの適用には注意を要する。ロールコーター、スクリーン印刷、ディップコーター、スプレイコーターは、コーティング厚み精度がでにくい点や塗液流動特性に対する許容幅が狭い点、また、ロールコーター、ディップコーター、スプレイコーターは、厚膜が塗布しにくい点でも適用が難しいことがある。   As a wet coating method for a single wafer, a spin coater is generally used, but since the thickness is controlled by the balance between the centrifugal force generated by the high-speed rotation of the substrate and the adsorption force to the substrate, the use efficiency of the coating liquid is 10 % Or less. In addition, since no centrifugal force is applied to the center of rotation, the coating liquid used may not be uniformly applied, for example, with a thixotropic coating liquid or a high-viscosity coating liquid. Moreover, in order to obtain a stable coating thickness, reverse coaters, bar coaters, and blade coaters usually require a coating length of several tens of centimeters to several meters or more after the start of coating liquid discharge. Care must be taken when applying to coatings. Roll coater, screen printing, dip coater and spray coater have difficulty in coating thickness accuracy and narrow tolerance for coating fluid flow characteristics, and roll coater, dip coater and spray coater are difficult to apply thick film. In some respects, it may be difficult to apply.

剥離可能な有機物層は、第１の補強板に直接塗布しても良いし、長尺フィルムなどの別の基体に塗布してから第１の補強板に転写しても良い。転写を用いる場合は、塗布膜厚が均一な部分だけを採用することができる長所があるが、工程が増えたり、転写用の別の基体が必要になる短所がある。   The peelable organic layer may be applied directly to the first reinforcing plate, or may be applied to another substrate such as a long film and then transferred to the first reinforcing plate. When transfer is used, there is an advantage that only a portion having a uniform coating film thickness can be adopted, but there are disadvantages that the number of processes is increased and another substrate for transfer is required.

また、剥離可能な有機物層を可撓性フィルム側に塗布してから、第１の補強板に貼り合わせることもできる。この場合は、可撓性フィルム剥離時に、有機物層が第１の補強板側に残るように有機物層と第１の補強板表面の粘着力を大きくするための工程、あるいは、剥離後に可撓性フィルム側に残った有機物層を除去する工程が付加されることがあり生産性が低下することがある。   Moreover, after apply | coating the peelable organic substance layer to the flexible film side, it can also be bonded together to a 1st reinforcement board. In this case, at the time of peeling of the flexible film, a process for increasing the adhesive force between the organic material layer and the first reinforcing plate surface so that the organic material layer remains on the first reinforcing plate side, or flexibility after peeling. A process of removing the organic layer remaining on the film side may be added, and productivity may be reduced.

本発明は、補強板と貼り合わせて精度良く加工した回路パターン付き可撓性フィルムを第２の補強板に移し取ってから、電子部品を実装する方法である。 This onset Ming, precisely machining circuit pattern with a flexible film bonded to the reinforcing plate from taking transferred to a second reinforcing plate, a method for mounting electronic components.

本発明の態様の一つに使用する第２の補強板の素材は特に限定されないが、回路パターン付き可撓性フィルムの平坦性と位置精度を維持できる剛性を備え、また、回路基板を移し取る際に可撓性があることが好ましいので、４２アロイ、ステンレススチール、銅などの金属板やガラス−エポキシなどのガラス繊維強化プラスチック板が好ましく採用される。形状としては、回路基板上にＩＣチップを接合する部分に補強板が配置されていないことが重要であり、枠状であることが好ましい。電子部品に対応して枠が複数個あり、これらの枠がつながってはしご状になったものがボンダーに適合しやすくさらに好ましい。第１の補強板上の回路基板をあらかじめ個片に切断しておき、第１の補強板よりも小さい第２の補強板に順次回路基板を移し取ることが好ましい。   The material of the second reinforcing plate used in one of the embodiments of the present invention is not particularly limited, but has rigidity capable of maintaining the flatness and positional accuracy of the flexible film with a circuit pattern, and also transfers the circuit board. Since it is preferable to be flexible, a metal plate such as 42 alloy, stainless steel, or copper, or a glass fiber reinforced plastic plate such as glass-epoxy is preferably employed. As for the shape, it is important that the reinforcing plate is not disposed in the portion where the IC chip is bonded on the circuit board, and a frame shape is preferable. It is more preferable that there are a plurality of frames corresponding to the electronic parts, and these frames are connected to form a ladder so that they can be easily adapted to a bonder. It is preferable that the circuit board on the first reinforcing plate is cut into pieces in advance, and the circuit boards are sequentially transferred to a second reinforcing plate that is smaller than the first reinforcing plate.

第２の補強板に回路パターン付き可撓性フィルムを移し取る方法は特に限定されず、例えば、両面テープなどで第２の補強板に強粘着層を形成しておき、その粘着層を回路基板に押し当ててから、第２の補強板を端部から徐々に第１の補強板から剥がすことで、回路基板が剥離可能な有機物層と回路パターン付き可撓性フィルムの界面で剥がれ、第２の補強板に回路パターン付き可撓性フィルムを移し取ることができる。第１の補強板から回路パターン付き可撓性フィルムを剥がした後、第２の補強板に貼り合わせると、回路基板製造中の応力が解放されて、回路パターンの位置精度が低下するので、回路基板は常に第１の補強板あるいは第２の補強板のいずれか、または両方に固定されていることが好ましい。   The method for transferring the flexible film with a circuit pattern to the second reinforcing plate is not particularly limited. For example, a strong adhesive layer is formed on the second reinforcing plate with a double-sided tape, and the adhesive layer is used as a circuit board. The second reinforcing plate is gradually peeled off from the first reinforcing plate from the end after being pressed against the substrate, whereby the circuit board is peeled off at the interface between the organic material layer that can be peeled off and the flexible film with the circuit pattern. A flexible film with a circuit pattern can be transferred to the reinforcing plate. After peeling the flexible film with a circuit pattern from the first reinforcing plate and pasting it on the second reinforcing plate, the stress during circuit board manufacture is released and the positional accuracy of the circuit pattern is reduced. It is preferable that the substrate is always fixed to either the first reinforcing plate or the second reinforcing plate, or both.

また、第２の補強板の厚みは、回路パターン付き可撓性フィルムの寸法精度や平坦性を維持するために、厚い方が良く、一方、補強板から移し取る際は、ある程度撓むことが望ましいので、金属板の場合、０．３から２ｍｍの範囲が好ましい。   The thickness of the second reinforcing plate should be thick in order to maintain the dimensional accuracy and flatness of the flexible film with a circuit pattern. On the other hand, the second reinforcing plate may be bent to some extent when transferred from the reinforcing plate. Since it is desirable, in the case of a metal plate, the range of 0.3 to 2 mm is preferable.

第２の補強板としてガラス繊維補強樹脂板を使用する場合、樹脂種としては、エポキシ、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンエーテル、マレイミド（共）重合樹脂、ポリアミド、ポリイミドなどが好ましく使用される。   When a glass fiber reinforced resin plate is used as the second reinforcing plate, epoxy, polyphenylene sulfide, polyphenylene ether, maleimide (co) polymer resin, polyamide, polyimide, or the like is preferably used as the resin type.

本発明では、第２の補強板に回路パターン付き可撓性フィルムを移し取り、電子部品を該回路パターン上に実装する。ここで、電子部品の実装方法は特に限定されず、公知の方法を使用することができる。   In the present invention, the flexible film with a circuit pattern is transferred to the second reinforcing plate, and the electronic component is mounted on the circuit pattern. Here, the mounting method of the electronic component is not particularly limited, and a known method can be used.

第２の補強板を使用する効果の一部を説明する。すなわち、ＩＣなどの電子部品と回路パターンとの接続方法は、特に多数の接続部を一括で接合する接続方法において、位置精度確保が重要である。このような接続方法としては、回路基板の接続部に形成された錫、金、はんだなどの金属層と電子部品の接続部に形成された金やはんだなどの金属層とを加熱圧着し金属接合させる方法、回路基板の接続部の錫、金、はんだなどの金属層と電子部品の接続部に形成された金やはんだなどの金属層とを圧着しつつ回路基板と電子部品間に配置した異方導電性接着剤または非導電性接着剤を硬化させ、機械的に接合させる方法などが挙げられる。いずれの方法でも接続部分は局所的に１４０℃から４００℃で、１秒から数分間、加熱される。また、接続部分に加えられる圧力はバンプ当たり４９．０ｍＮから４９０．４ｍＮと大きい。高温での加圧で剥離可能な有機物層が変形すると、位置精度が確保できないばかりでなく、配線回路パターンを形成する金属層の変形により、電気接続信頼性が低下することがある。多数の接続部を逐次接続するワイヤーボンド法においても金属接合するために高温での加圧がなされるため、一括接続の場合と同様に、剥離可能な有機物層の変形の可能性がある。これらの変形を防止するために、可撓性フィルム上に回路パターンを形成した後、第１の補強板上に剥離可能な有機物層を残して、可撓性フィルムを第２の補強板に移し取り、次いで電子部品を接合する方法は極めて有効である。   A part of the effect of using the second reinforcing plate will be described. That is, as for the connection method between an electronic component such as an IC and a circuit pattern, it is important to ensure positional accuracy, particularly in a connection method in which a large number of connection portions are joined together. As such a connection method, a metal layer such as tin, gold, or solder formed at a connection portion of a circuit board and a metal layer such as gold or solder formed at a connection portion of an electronic component are bonded by thermocompression bonding. And a method of disposing the metal layer such as tin, gold, and solder at the connection portion of the circuit board and the metal layer such as gold and solder formed at the connection portion of the electronic component while pressing between the circuit substrate and the electronic component. Examples include a method of curing a mechanically conductive adhesive or a nonconductive adhesive and mechanically bonding the adhesive. In any method, the connecting portion is locally heated at 140 to 400 ° C. for 1 second to several minutes. Further, the pressure applied to the connecting portion is as large as 49.0 mN to 490.4 mN per bump. When the organic layer that can be peeled off by pressurization at a high temperature is deformed, not only the positional accuracy cannot be secured, but also the electrical connection reliability may be lowered due to the deformation of the metal layer forming the wiring circuit pattern. In the wire bonding method in which a large number of connection portions are sequentially connected, pressurization at a high temperature is performed in order to perform metal bonding, so that there is a possibility that the peelable organic material layer may be deformed as in the case of batch connection. In order to prevent these deformations, after forming a circuit pattern on the flexible film, the flexible film is transferred to the second reinforcing plate, leaving a peelable organic layer on the first reinforcing plate. And then joining the electronic components is extremely effective.

また、ＩＣなどの電子部品を接合した後、可撓性フィルムを補強板から剥離する際、電子部品を搭載していない部分では線剥離である一方、電子部品を搭載した部分は面剥離となって、電子部品の大きさ、形状が剥離方向に比較的長い形状や配置の電子部品であると、剥離力が特に大きくなり、回路パターンに応力がかかり、折れや可撓性フィルム破損等の変形をきたす恐れがある。本発明の態様の一つによれば、電子部品接合前に、位置精度を維持したまま可撓性フィルムを第１の補強板から剥離するので、剥離時の応力による変形の懸念がないのである。   In addition, when an electronic component such as an IC is joined and then the flexible film is peeled off from the reinforcing plate, the portion where the electronic component is not mounted is line peeled, while the portion where the electronic component is mounted is peeled off. If the size and shape of the electronic components are relatively long or arranged in the peeling direction, the peeling force will be particularly large, stress will be applied to the circuit pattern, and deformation such as bending or breakage of the flexible film will occur. There is a risk of causing. According to one aspect of the present invention, the flexible film is peeled off from the first reinforcing plate while maintaining the positional accuracy before joining the electronic components, so there is no fear of deformation due to stress at the time of peeling. .

また、可撓性フィルムを使用した回路基板へＩＣを金属接合させる装置として、ＴＡＢボンダーが普及しており、ＴＡＢボンダーが利用できることは、実装メーカーにとってメリットが大きい。ＩＣチップと回路パターンを高温高圧で接合する際、フリップチップボンダーと呼ばれる接合装置ではＩＣチップ側から加熱する構造であるが、ＴＡＢボンダーは、主たる加熱側が、回路パターン側、すなわち可撓性フィルム側である。したがって、可撓性フィルム下に熱容量が大きい補強板を配置すると、接合箇所を充分に昇温させることが難しく、良好な金属接合を得にくい。本発明の態様の一つによると、ＩＣチップ接合位置に補強板が配置されないので、このような懸念がない。   In addition, TAB bonders are widely used as devices for metal bonding ICs to circuit boards using flexible films, and the availability of TAB bonders has great advantages for mounting manufacturers. When joining an IC chip and a circuit pattern at high temperature and high pressure, a flip chip bonder is a structure that heats from the IC chip side, but the TAB bonder has a main heating side on the circuit pattern side, that is, the flexible film side. It is. Therefore, when a reinforcing plate having a large heat capacity is disposed under the flexible film, it is difficult to sufficiently raise the temperature of the joining portion, and it is difficult to obtain good metal joining. According to one aspect of the present invention, since the reinforcing plate is not disposed at the IC chip bonding position, there is no such concern.

本発明で用いる可撓性フィルムには、第１の補強板との貼り付けに先立って、貼り付け面である一方の面に回路パターンおよび位置合わせマークが形成されていてもよい。位置合わせマークは、第１の補強板が透明である場合は、第１の補強板を通して読みとっても良いし、可撓性フィルムを通して読みとっても良いが、可撓性フィルムの貼り合わせ面とは反対側に金属層が形成されている場合は、金属層のパターンによらず読み取りができることから第１の補強板側からの読み取りが好ましい。この位置合わせマークは、可撓性フィルムを第１の補強板と貼り合わせる際の位置合わせにも利用することができる。位置合わせマークの形状は特に限定されず、露光機などで一般に使用される形状が好適に採用できる。   In the flexible film used in the present invention, a circuit pattern and an alignment mark may be formed on one surface which is a pasting surface prior to pasting with the first reinforcing plate. When the first reinforcing plate is transparent, the alignment mark may be read through the first reinforcing plate or may be read through the flexible film, but on the side opposite to the bonding surface of the flexible film. In the case where a metal layer is formed, reading from the first reinforcing plate side is preferable because reading can be performed regardless of the pattern of the metal layer. This alignment mark can also be used for alignment when the flexible film is bonded to the first reinforcing plate. The shape of the alignment mark is not particularly limited, and a shape generally used in an exposure machine or the like can be suitably used.

第１の補強板に貼り付けた後に貼り付け面とは反対面に形成される回路パターンは、６０μｍピッチ以下の特に高精度なパターンを形成することができるが、第１の補強板との貼り付け面に形成されるパターンは、主にプリント配線板などへの入出力端子およびその周辺の配線や電源と接地電位配線の役割を持たせるものであり、第１の補強板への貼り付け面とは反対面に形成されるパターンほどの高精細を要求されない場合がある。本発明によれば、このような片面に特に高精細なパターンを形成した両面配線を提供することも容易である。両面配線であることのメリットとしては、スルーホールを介しての配線交差ができ、配線設計の自由度が増すこと、太い配線で接地電位を必要な場所の近傍まで伝搬することで高速動作するＬＳＩのノイズ低減ができること、同様に、太い配線で電源電位を必要な場所の近傍まで伝搬することにより、高速スイッチングでも電位の低下を防ぎ、ＬＳＩの動作を安定化させること、電磁波シールドとして外部ノイズを遮断することなどがあり、ＬＳＩが高速化し、また、多機能化による多ピン化が進むと非常に重要になる。   The circuit pattern formed on the surface opposite to the attachment surface after being attached to the first reinforcing plate can form a particularly high-precision pattern with a pitch of 60 μm or less. The pattern formed on the affixing surface mainly serves as an input / output terminal for a printed wiring board and the surrounding wiring, power supply and ground potential wiring, and is affixed to the first reinforcing plate. There is a case where high definition as the pattern formed on the opposite surface is not required. According to the present invention, it is also easy to provide a double-sided wiring in which a particularly fine pattern is formed on one side. Advantages of using double-sided wiring include crossover through through-holes, increasing the degree of freedom in wiring design, and LSI that operates at high speed by propagating the ground potential to the vicinity of the required location with thick wiring In the same way, the power supply potential is propagated to the vicinity of the necessary location with thick wiring to prevent the potential from dropping even at high speed switching, stabilizing the operation of the LSI, and external noise as an electromagnetic wave shield. It becomes very important when the speed of LSI increases and the number of pins increases due to the increase in functionality.

次に、本発明の電子部品実装回路基板の製造方法の好ましい例を以下に説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。   Next, although the preferable example of the manufacturing method of the electronic component mounting circuit board of this invention is demonstrated below, this invention is not limited to this.

厚さ０．７ｍｍのアルミノホウケイ酸塩ガラスにスピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、バーコーター、ダイコーター、スクリーン印刷などで、剥離可能な有機物層である弱粘着性再剥離剤を塗布する。間欠的に送られてくる枚葉基板に均一に塗布するためには、ダイコーターの使用が好ましい。再剥離剤塗布後、加熱乾燥や真空乾燥などにより乾燥する。本態様で剥離可能な有機物層の厚みは特に限定されないが、通常、０．１μｍから２０μｍの厚みで使用される。剥離可能な有機物層上に、ポリエステルフィルム上にシリコーン樹脂層を設けた離型フィルムからなる空気遮断用フィルムを貼り付けて１週間室温で放置する。この期間は、熟成と呼ばれ、剥離可能な有機物層の架橋が進行して、徐々に粘着力が低下する。放置期間や保管温度は、所望の粘着力が得られるように選択される。空気遮断用フィルムを貼り合わせる代わりに、窒素雰囲気中や真空中で保管することもできる。剥離可能な有機物を長尺フィルム基体に塗布、乾燥後、第１の補強板に転写することも可能である。   A weak adhesive re-peeling agent that is a peelable organic material layer is applied to an aluminoborosilicate glass having a thickness of 0.7 mm by a spin coater, blade coater, roll coater, bar coater, die coater, screen printing or the like. Use of a die coater is preferable in order to uniformly apply to a single-wafer substrate sent intermittently. After applying the re-peeling agent, it is dried by heat drying or vacuum drying. Although the thickness of the organic substance layer which can be peeled in this aspect is not specifically limited, Usually, it is used with the thickness of 0.1 micrometer-20 micrometers. On the peelable organic layer, an air blocking film composed of a release film in which a silicone resin layer is provided on a polyester film is attached and left at room temperature for 1 week. This period is called aging, and the cross-linking of the peelable organic layer proceeds to gradually reduce the adhesive force. The standing period and the storage temperature are selected so that a desired adhesive strength can be obtained. Instead of laminating the air blocking film, it can be stored in a nitrogen atmosphere or in a vacuum. It is also possible to apply a peelable organic substance to the long film substrate, dry it, and then transfer it to the first reinforcing plate.

次に厚さ２５μｍのポリイミドフィルムを準備する。ガラス基板上の空気遮断用フィルムを剥がして、ポリイミドフィルムをガラス基板に貼り付ける。前述のように、ポリイミドフィルムの片面または両面に金属層があらかじめ形成されていても良い。ポリイミドフィルムの貼り付け面側に金属層を設けておいた場合は、電磁波遮蔽のためのグラウンド層などとして利用することができ、好ましい。ポリイミドフィルムはあらかじめ所定の大きさのカットシートにしておいて貼り付けても良いし、長尺ロールから巻きだしながら、貼り付けと切断をしてもよい。このような貼り付け作業には、ロール式ラミネーターや真空ラミネーターを使用することができる。   Next, a polyimide film having a thickness of 25 μm is prepared. The air blocking film on the glass substrate is peeled off, and the polyimide film is attached to the glass substrate. As described above, a metal layer may be formed in advance on one side or both sides of the polyimide film. When a metal layer is provided on the bonding surface side of the polyimide film, it can be used as a ground layer for shielding electromagnetic waves, which is preferable. The polyimide film may be attached in a cut sheet having a predetermined size in advance, or may be attached and cut while being wound from a long roll. A roll-type laminator or a vacuum laminator can be used for such a pasting operation.

ポリイミドフィルムの貼り合わせ面とは反対側の面に金属層が設けられていない場合は、フルアディティブ法やセミアディティブ法で金属層を形成する。   When the metal layer is not provided on the surface opposite to the bonding surface of the polyimide film, the metal layer is formed by a full additive method or a semi-additive method.

フルアディティブ法は、以下のようなプロセスである。金属層を形成する面にパラジウム、ニッケルやクロムなどの触媒付与処理をし、乾燥する。ここで言う触媒とは、そのままではめっき成長の核としては働かないが、活性化処理をすることでめっき成長の核となるものである。触媒付与処理は、第１の補強板に可撓性フィルムを貼り合わせてから実施しても良いし、貼り合わせ前に、例えば、長尺の可撓性フィルム上で実施しても良い。次いで、フォトレジストをスピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、バーコーター、ダイコーター、スクリーン印刷などで塗布して乾燥する。フォトレジストを所定パターンのフォトマスクを介して露光、現像して、めっき膜が不要な部分にレジスト層を形成する。この後、触媒の活性化処理をしてから、硫酸銅とホルムアルデヒドの組合せからなる無電解めっき液に、ポリイミドフィルムを浸漬し、厚さ２μｍから２０μｍの銅めっき膜を形成して、回路パターンを得る。   The full additive process is the following process. The surface on which the metal layer is to be formed is treated with a catalyst such as palladium, nickel or chromium and dried. The catalyst referred to here does not act as a nucleus for plating growth as it is, but it becomes a nucleus for plating growth by activation treatment. The catalyst application treatment may be performed after the flexible film is bonded to the first reinforcing plate, or may be performed, for example, on a long flexible film before the bonding. Next, the photoresist is applied by a spin coater, blade coater, roll coater, bar coater, die coater, screen printing or the like and dried. The photoresist is exposed and developed through a photomask having a predetermined pattern to form a resist layer in a portion where the plating film is unnecessary. Then, after activating the catalyst, the polyimide film is immersed in an electroless plating solution composed of a combination of copper sulfate and formaldehyde to form a copper plating film having a thickness of 2 μm to 20 μm. obtain.

セミアディティブ法は、以下のようなプロセスである。金属層を形成する面に、クロム、ニッケル、銅またはこれらの合金をスパッタし、下地層を形成する。下地層の厚みは１ｎｍから１００ｎｍの範囲であるが、好ましくは２０ｎｍ以下である。下地層の上に銅スパッタ膜をさらに４０ｎｍから４００ｎｍ積層することは、後に続く電解めっきのための十分な導通を確保したり、金属層の接着力向上やピンホール欠陥防止に効果がある。下地層形成に先立ち、ポリイミドフィルム表面に接着力向上のために、プラズマ処理、逆スパッタ処理、プライマー層塗布、接着剤層塗布が行われることは適宜許される。中でも、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリアミド樹脂系、ポリイミド樹脂系、ＮＢＲ系などの接着剤層塗布は、接着力改善効果が大きく好ましい。これらの処理や塗布は、第１の補強板貼り付け前に実施されても良いし、第１の補強板貼り付け後に実施されても良い。第１の補強板貼り付け前に長尺のポリイミドフィルムに対してロールツーロールで連続処理されることは、生産性向上が図れ好ましい。また、下地層は、第１の補強板に可撓性フィルムを貼り合わせてから形成しても良いし、貼り合わせ前に、例えば長尺の可撓性フィルム上に形成しても良い。このようにして形成した下地層上にフォトレジストをスピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、ダイコーター、スクリーン印刷などで塗布して乾燥する。フォトレジストを所定パターンのフォトマスクを介して露光、現像して、めっき膜が不要な部分にレジスト層を形成する。次いで、下地層を電極として電解めっきをおこなう。電解めっき液としては、硫酸銅めっき液、シアン化銅めっき液、ピロ燐酸銅めっき液などが用いられる。厚さ２μｍから２０μｍの銅めっき層を形成後、フォトレジストを剥離し、続いてスライトエッチングにて下地層を除去して、回路パターンを得る。さらに必要に応じて金、ニッケル、錫などのめっきを施す。   The semi-additive process is the following process. On the surface on which the metal layer is to be formed, chromium, nickel, copper, or an alloy thereof is sputtered to form an underlayer. The thickness of the underlayer is in the range of 1 nm to 100 nm, but is preferably 20 nm or less. Laminating a copper sputtered film of 40 nm to 400 nm on the underlayer is effective for ensuring sufficient conduction for subsequent electrolytic plating, improving the adhesion of the metal layer, and preventing pinhole defects. Prior to the formation of the base layer, plasma treatment, reverse sputtering treatment, primer layer application, and adhesive layer application are appropriately allowed to be performed on the polyimide film surface in order to improve adhesion. Among these, application of an adhesive layer such as epoxy resin, acrylic resin, polyamide resin, polyimide resin, and NBR is preferable because it has a large effect of improving adhesive strength. These treatments and application may be performed before the first reinforcing plate is pasted, or may be performed after the first reinforcing plate is pasted. It is preferable that continuous treatment with a roll-to-roll process is performed on a long polyimide film before the first reinforcing plate is attached in order to improve productivity. The underlayer may be formed after the flexible film is bonded to the first reinforcing plate, or may be formed on a long flexible film before the bonding, for example. A photoresist is applied onto the underlayer thus formed by a spin coater, blade coater, roll coater, die coater, screen printing or the like and dried. The photoresist is exposed and developed through a photomask having a predetermined pattern to form a resist layer in a portion where the plating film is unnecessary. Next, electrolytic plating is performed using the base layer as an electrode. As the electrolytic plating solution, a copper sulfate plating solution, a copper cyanide plating solution, a copper pyrophosphate plating solution, or the like is used. After forming a copper plating layer having a thickness of 2 μm to 20 μm, the photoresist is peeled off, and then the underlying layer is removed by a light etching to obtain a circuit pattern. Further, gold, nickel, tin or the like is plated as necessary.

また、これら金属配線回路形成において、ポリイミドフィルムに接続孔を設けることができる。すなわち、枚葉基板との貼り合わせ面側に設けた金属層との電気的接続を取るビアホールを設けたり、ボールグリッドアレイのボール設置用の孔を設けたりすることができる。接続孔の設け方としては、炭酸ガスレーザー、ＹＡＧレーザー、エキシマレーザーなどのレーザー孔開けやケミカルエッチングを採用することができる。レーザーエッチングを採用する場合は、エッチングストッパ層として、ポリイミドフィルムの第１の補強板貼り付け面側に金属層があることが好ましい。ポリイミドフィルムのケミカルエッチング液としては、ヒドラジン、水酸化カリウム水溶液などを採用することができる。また、ケミカルエッチング用マスクとしては、パターニングされたフォトレジストや金属層が採用できる。電気的接続を取る場合は、接続孔形成後、前述の金属層パターン形成と同時にめっき法で孔内面を導体化することが好ましい。電気的接続をとるための接続孔は、直径が１５μｍから２００μｍが好ましい。ボール設置用の孔は、直径が５０μｍから８００μｍが好ましく、８０μｍから８００μｍがより好ましい。   Moreover, in these metal wiring circuit formation, a connection hole can be provided in a polyimide film. That is, it is possible to provide a via hole for making an electrical connection with the metal layer provided on the bonding surface side with the single wafer substrate, or to provide a ball placement hole for the ball grid array. As a method for providing the connection hole, laser drilling such as a carbon dioxide laser, YAG laser, or excimer laser, or chemical etching can be employed. When laser etching is employed, it is preferable that a metal layer is present on the first reinforcing plate attaching surface side of the polyimide film as an etching stopper layer. As the chemical etching solution for the polyimide film, hydrazine, potassium hydroxide aqueous solution, or the like can be used. Further, a patterned photoresist or a metal layer can be employed as the chemical etching mask. When electrical connection is made, it is preferable that after the connection hole is formed, the inner surface of the hole is made into a conductor by plating at the same time as the formation of the metal layer pattern. The diameter of the connection hole for electrical connection is preferably 15 μm to 200 μm. The diameter of the hole for installing the ball is preferably 50 μm to 800 μm, more preferably 80 μm to 800 μm.

回路パターンを形成したポリイミドフィルムをガラス基板から第２の補強板に移し取る。第２の補強板への移し取りに先立ち、レーザー、高圧水ジェットやカッターなどを用いて、個片または個片の集合体に回路パターン付きポリイミドフィルムを切り分けておくことが好ましい。第２の補強板の形状としては、補強板を構成する枠が複数あり、枠の一つに個片が一つ収納されていることが、回路パターンの位置精度を維持し、また、ＩＣチップの接合装置対応がしやすい点で好ましい。第２の補強板の枠部分に感圧性粘着剤を備えた両面テープを貼り付けておき、回路パターンに位置合わせしつつ第２の補強板を、回路パターンが設けられたポリイミドフィルムに貼り合わせる。第２の補強板の端部を把持し、端部から徐々に第２の補強板を第１の補強板から剥がすことで、剥離可能な有機物層で第１の補強板に固定されていたポリイミドフィルムを第２の補強板に移し取る。   The polyimide film on which the circuit pattern is formed is transferred from the glass substrate to the second reinforcing plate. Prior to transfer to the second reinforcing plate, it is preferable to cut a polyimide film with a circuit pattern into individual pieces or an assembly of individual pieces using a laser, a high-pressure water jet or a cutter. As the shape of the second reinforcing plate, there are a plurality of frames constituting the reinforcing plate, and one piece is stored in one of the frames, so that the positional accuracy of the circuit pattern is maintained, and the IC chip It is preferable in that it can be easily applied to the joining apparatus. A double-sided tape provided with a pressure-sensitive adhesive is attached to the frame portion of the second reinforcing plate, and the second reinforcing plate is attached to the polyimide film provided with the circuit pattern while being aligned with the circuit pattern. The polyimide which was fixed to the 1st reinforcement board with the organic substance layer which can peel by grasping the edge part of the 2nd reinforcement board, and peeling the 2nd reinforcement board from the 1st reinforcement board gradually from the edge part Transfer the film to the second stiffener.

次いで、回路パターン上にＩＣチップ、抵抗やコンデンサなどの電子部品を実装する。本発明で使用できる電子部品搭載装置は、光学的位置検出機能と可動ステージなどの位置合わせ機能を有し、搭載精度を確保できるものであれば、特に限定されないが、可撓性フィルムを使用した回路基板へＩＣを接合させる装置として普及しているＴＡＢボンダーが使用できるメリットがある。本発明は、特に接続ピッチが小さく、かつピン数が大きい大規模ＬＳＩの実装精度確保に効果が大きい。ＬＳＩのパッケージ形態は特に限定されず、ベアチップ、リードフレームタイプ、ボールグリッドアレイタイプのいずれにも適用することができるが、ピン数が多くできるベアチップやボールグリッドアレイタイプへの適用が好ましい。   Next, an electronic component such as an IC chip, a resistor or a capacitor is mounted on the circuit pattern. The electronic component mounting apparatus that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it has an alignment function such as an optical position detection function and a movable stage and can ensure mounting accuracy, but a flexible film is used. There is an advantage that a TAB bonder that is widely used as an apparatus for bonding an IC to a circuit board can be used. The present invention is particularly effective in ensuring mounting accuracy of a large-scale LSI having a small connection pitch and a large number of pins. The LSI package form is not particularly limited, and can be applied to any of a bare chip, a lead frame type, and a ball grid array type, but is preferably applied to a bare chip or a ball grid array type that can increase the number of pins.

また、本発明で使用できる電子部品と回路基板との接続方法は特に限定されないが、多数の接続部を一括で接合する接続方法を用いるのが、位置精度確保や生産性の点で好ましい。多数の接続部を一括で接合する接続方法としては、例えば、回路基板の接続部に形成された錫、金、はんだなどの金属層と電子部品の接続部に形成された金やはんだなどの金属層とを加熱圧着し金属接合させる方法、回路基板の接続部の錫、金、はんだなどの金属層と電子部品の接続部に形成された金やはんだなどの金属層とを圧着しつつ回路基板と電子部品間に配置した異方導電性接着剤または非導電性接着剤を硬化させ、機械的に接合させる方法、あるいは、接続部分へパターン印刷されたはんだペースト上に電子部品を仮固定した後、一括リフローで接続する方法などが挙げられる。中でも、本発明は加熱圧着による接続方法に効果が大きい。   In addition, the connection method between the electronic component and the circuit board that can be used in the present invention is not particularly limited, but it is preferable to use a connection method in which a large number of connection portions are joined together in terms of securing positional accuracy and productivity. As a connection method for joining a large number of connection parts at once, for example, a metal layer such as tin, gold, or solder formed on the connection part of the circuit board and a metal such as gold or solder formed on the connection part of the electronic component A method of thermocompression bonding the layers to each other, metal bonding such as tin, gold, and solder at the connection portion of the circuit board, and metal layers such as gold and solder formed at the connection portion of the electronic component, and the circuit board A method of curing and mechanically joining anisotropic conductive adhesive or non-conductive adhesive placed between the electronic component and the electronic component, or temporarily fixing the electronic component on the solder paste pattern printed on the connection part And a method of connecting by batch reflow. Among these, the present invention has a great effect on the connection method by thermocompression bonding.

第２の補強板に回路基板を貼り付けた状態で、電子部品を実装することで、回路基板製造後、電子デバイス実装までの調温調湿操作や防湿包装は不要にできる。特に可撓性フィルムは、吸湿で不可逆な寸法変化をすることが多く、本発明は、回路基板と電子デバイス接続の精度を確保する上で効果が大きい。電子デバイス接合後、枠状体との貼り合わせ部分を残して、レーザー、高圧水ジェットやカッターなどを用いて回路基板を切り取る。   By mounting the electronic component in a state where the circuit board is attached to the second reinforcing plate, it is possible to eliminate the need for temperature control and humidity control packaging until the electronic device is mounted after the circuit board is manufactured. In particular, flexible films often undergo irreversible dimensional changes due to moisture absorption, and the present invention is highly effective in ensuring the accuracy of connection between a circuit board and an electronic device. After the electronic device is bonded, the circuit board is cut out using a laser, a high-pressure water jet, a cutter, or the like, leaving a bonded portion with the frame-shaped body.

本発明の電子部品実装基板用部材および電子部品実装回路基板の製造方法の別の態様（セミアディティブ法使用）について好ましい例を以下に説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。   A preferred example of another embodiment (use of semi-additive method) of the electronic component mounting board member and the electronic component mounting circuit board manufacturing method of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto. .

厚さ１．１ｍｍのソーダライムガラスにダイコーターで、剥離可能な有機物層である弱粘着性再剥離剤を塗布する。再剥離剤塗布後、加熱乾燥や真空乾燥などにより乾燥し、剥離可能な有機物層を得る。補強板に貼り合わされた可撓性フィルム上の回路パターンに電子部品を接合する場合、剥離可能な有機物層の厚みは、電子部品接合時のバンプ沈み込みを抑制し、接合信頼性を確保するために、薄い方が好ましく、一方、加工プロセスに耐える密着性を得るためには厚い方が好ましいため、０．１μｍから５μｍの範囲であることが好ましい。剥離可能な有機物層上に、ポリエステルフィルム上にシリコーン樹脂層を設けた離型フィルムからなる空気遮断用フィルムを貼り付けて１週間、室温で放置する。   A weak adhesive re-peeling agent, which is a peelable organic material layer, is applied to soda lime glass having a thickness of 1.1 mm with a die coater. After the re-peeling agent is applied, drying is performed by heat drying or vacuum drying to obtain a peelable organic layer. When bonding electronic components to a circuit pattern on a flexible film bonded to a reinforcing plate, the thickness of the peelable organic layer prevents bump sinking when bonding electronic components and ensures bonding reliability. On the other hand, a thinner one is preferable, and a thicker one is preferable in order to obtain adhesiveness that can withstand the processing process. Therefore, it is preferably in the range of 0.1 μm to 5 μm. An air blocking film made of a release film in which a silicone resin layer is provided on a polyester film is bonded onto the peelable organic material layer, and left at room temperature for 1 week.

ロールツーロール型スパッタリング装置を用いて、厚さ２５μｍの長尺のポリイミドフィルムを真空中を搬送しつつ、クロム、ニッケル、銅またはこれらの合金をスパッタし、下地層を形成する。下地層の厚みは１ｎｍから１００ｎｍの範囲であるが、好ましくは２０ｎｍ以下である。下地層の上に給電層として銅などのスパッタ膜をさらに４０ｎｍから４００ｎｍ積層する。本発明では、積層された下地層と給電層とを合わせて金属層と呼び、本発明の好ましい態様の一つでは、金属層の厚さが、４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲である。下地層形成に先立ち、ポリイミドフィルム表面に接着力向上のために、プラズマ処理、逆スパッタ処理、プライマー層塗布、接着剤層塗布が行われることは適宜許される。中でも、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリアミド樹脂系、ポリイミド樹脂系、ＮＢＲ系などの接着剤層塗布は、接着力改善効果が大きく好ましい。これらの処理や塗布は、長尺のポリイミドフィルムに対してロールツーロールで連続処理される。 Using a roll-to-roll type sputtering apparatus, chromium, nickel, copper, or an alloy thereof is sputtered while a long polyimide film having a thickness of 25 μm is conveyed in vacuum to form an underlayer. The thickness of the underlayer ranges from 1 nm to 100 nm, but is preferably 20 nm or less. A sputtered film of copper or the like is further laminated on the underlayer as a power feeding layer from 40 nm to 400 nm. In the present invention, the laminated base layer and power feeding layer are collectively referred to as a metal layer, and in one preferred embodiment of the present invention, the thickness of the metal layer is in the range of 40 nm to 400 nm. Prior to the formation of the base layer, plasma treatment, reverse sputtering treatment, primer layer application, and adhesive layer application are appropriately allowed to be performed on the polyimide film surface in order to improve adhesion. Among these, application of an adhesive layer such as epoxy resin, acrylic resin, polyamide resin, polyimide resin, and NBR is preferable because it has a large effect of improving adhesive strength. These treatments and coatings are continuously performed on a long polyimide film by roll-to-roll.

金属層が形成された長尺のポリイミドフィルムを金属層が形成された面と反対側の面を貼り合わせ面として、剥離可能な有機物層を設けたガラスに貼り合わせる。ポリイミドフィルムはあらかじめ所定の大きさのカットシートにしておいて貼り付けても良いし、長尺ロールから巻きだしながら、貼り付けと切断をしてもよい。このような貼り付け作業には、ロール式ラミネーターや真空ラミネーターを使用することができる。   A long polyimide film having a metal layer formed thereon is bonded to a glass provided with a peelable organic material layer with the surface opposite to the surface on which the metal layer is formed as a bonding surface. The polyimide film may be attached in a cut sheet having a predetermined size in advance, or may be attached and cut while being wound from a long roll. A roll-type laminator or a vacuum laminator can be used for such a pasting operation.

金属層上にフォトレジストをダイコーターで塗布して乾燥する。フォトレジストを所定パターンのフォトマスクを介して露光、現像して、めっき膜が不要な部分にレジスト層を形成する。次いで、下地層を電極として電解めっきをおこなう。電解めっき液としては、硫酸銅めっき液、シアン化銅めっき液、ピロ燐酸銅めっき液などが用いられる。厚さ２μｍから２０μｍの銅めっき膜を形成後、フォトレジストを剥離し、続いてスライトエッチングにて下地層を除去して、回路パターンを得る。さらに必要に応じて金、ニッケル、錫などのめっきを施す。さらに必要に応じて金、ニッケル、錫などのめっきを施す。   Photoresist is coated on the metal layer with a die coater and dried. The photoresist is exposed and developed through a photomask having a predetermined pattern to form a resist layer in a portion where the plating film is unnecessary. Next, electrolytic plating is performed using the base layer as an electrode. As the electrolytic plating solution, a copper sulfate plating solution, a copper cyanide plating solution, a copper pyrophosphate plating solution, or the like is used. After forming a copper plating film having a thickness of 2 μm to 20 μm, the photoresist is peeled off, and then the underlying layer is removed by a light etching to obtain a circuit pattern. Further, gold, nickel, tin or the like is plated as necessary. Further, gold, nickel, tin or the like is plated as necessary.

回路パターン形成後、可撓性フィルムを補強板から剥離し、次いで、電子部品を回路パターンに接続することも可能であるが、寸法精度を特に高く保つために補強板に回路基板を貼り付けた状態で、回路パターン上にＩＣチップ、抵抗やコンデンサなどの電子部品を実装することが好ましい。本発明で使用できる電子部品搭載装置は、光学的位置検出機能と可動ステージなどの位置合わせ機能を有し、搭載精度を確保できるものであれば、特に限定されない。本発明は、特に接続ピッチが小さく、かつピン数が大きい大規模ＬＳＩの実装精度確保に効果が大きい。ＬＳＩのパッケージ形態は特に限定されず、ベアチップ、リードフレームタイプ、ボールグリッドアレイタイプのいずれにも適用することができるが、ピン数が多くできるベアチップやボールグリッドアレイタイプへの適用が好ましい。   After forming the circuit pattern, it is possible to peel the flexible film from the reinforcing plate and then connect the electronic component to the circuit pattern, but in order to keep the dimensional accuracy particularly high, the circuit board was attached to the reinforcing plate. In this state, it is preferable to mount an electronic component such as an IC chip, a resistor or a capacitor on the circuit pattern. The electronic component mounting apparatus that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it has an optical position detection function and a positioning function such as a movable stage and can ensure mounting accuracy. The present invention is particularly effective in ensuring mounting accuracy of a large-scale LSI having a small connection pitch and a large number of pins. The LSI package form is not particularly limited, and can be applied to any of a bare chip, a lead frame type, and a ball grid array type, but is preferably applied to a bare chip or a ball grid array type that can increase the number of pins.

本発明で使用できる電子部品と回路基板との接続方法は特に限定されないが、多数の接続部を一括で接合する接続方法を用いるのが、位置精度確保や生産性の点で好ましい。多数の接続部を一括で接合する接続方法としては、例えば、回路基板の接続部に形成された錫、金、はんだなどの金属層と電子部品の接続部に形成された金やはんだなどの金属層とを加熱圧着し金属接合させる方法、回路基板の接続部の錫、金、はんだなどの金属層と電子部品の接続部に形成された金やはんだなどの金属層とを圧着しつつ回路基板と電子部品間に配置した異方導電性接着剤または非導電性接着剤を硬化させ、機械的に接合させる方法、あるいは、接続部分へパターン印刷されたはんだペースト上に電子部品を仮固定した後、一括リフローで接続する方法などが挙げられる。中でも、本発明は加熱圧着による接続方法に効果が大きい。上述の熱と圧力を利用する接続方法においては、電子部品側から主として加熱する方法、基板側から主として加熱する方法、電子部品側および基板側から同等に加熱する方法があるが、本発明では、補強板の熱容量が大きいことが多いので、電子部品側から主として加熱することが迅速な昇温ができ、タクトタイムの短縮や金属接合に充分な温度を得やすい点で好ましい。タクトタイムを短くするために、通常、電子部品と回路基板を所定の温度に昇温してから両者を接触させる。電子部品側から加熱する場合は、電子部品が加熱により膨張した状態で接合が始まるので、回路基板が保持された真空吸着台などを金属接合温度以下の所定の温度に予め保持しておいて、回路基板上の複数の接続部に順次、電子部品を加熱圧着し接合することが、電子部品と回路基板の線膨張係数差によるずれや歪みを小さくする上で好ましい。補強板の線膨張係数によるが、回路基板および補強板の保持温度としては、金属接合温度から１００℃から３００℃低い温度が歪み抑制と回路基板、補強板、剥離可能な有機物層の熱ダメージを避ける上で好ましい。超音波などを熱と併用して１５０℃以下の低温接合を図ることは本発明の高位置精度を得る上で特に好ましい。あるいは、電子部品と回路基板を圧接しつつ接続部分を昇温する方法は、上記の位置精度の課題を解決する点で好ましい。タクトタイムの増加については、マルチヘッド化などで補うことができる。また、電子部品と回路基板を圧接しつつ所定の波長で透明な補強板と可撓性フィルムを通してレーザーなどの光で接続部を直接加熱することは、電子部品と回路基板を高精度に接合することができるとともに電子部品および回路基板の熱ダメージを防止することができ好ましい。補強板に回路基板を貼り付けた状態で、電子部品を実装することで、回路基板製造後、電子デバイス実装までの調温調湿操作や防湿包装は不要にできる。特に可撓性フィルムは、吸湿で不可逆な寸法変化をすることが多く、本発明は、回路基板と電子デバイス接続の精度を確保する上で効果が大きい。電子デバイス接合後、可撓性フィルムを補強板から剥離する。   The connection method between the electronic component and the circuit board that can be used in the present invention is not particularly limited. However, it is preferable to use a connection method in which a large number of connection portions are joined together in terms of securing positional accuracy and productivity. As a connection method for joining a large number of connection parts at once, for example, a metal layer such as tin, gold, or solder formed on the connection part of the circuit board and a metal such as gold or solder formed on the connection part of the electronic component A method of thermocompression bonding the layers to each other, metal bonding such as tin, gold, and solder at the connection portion of the circuit board, and metal layers such as gold and solder formed at the connection portion of the electronic component, and the circuit board A method of curing and mechanically joining anisotropic conductive adhesive or non-conductive adhesive placed between the electronic component and the electronic component, or temporarily fixing the electronic component on the solder paste pattern printed on the connection part And a method of connecting by batch reflow. Among these, the present invention has a great effect on the connection method by thermocompression bonding. In the connection method using the heat and pressure described above, there is a method of mainly heating from the electronic component side, a method of mainly heating from the substrate side, and a method of heating equally from the electronic component side and the substrate side. Since the heat capacity of the reinforcing plate is often large, heating mainly from the electronic component side is preferable in that the temperature can be quickly raised, and a temperature sufficient for shortening tact time and metal joining can be easily obtained. In order to shorten the tact time, the electronic component and the circuit board are usually heated to a predetermined temperature and then brought into contact with each other. When heating from the electronic component side, the bonding starts in a state where the electronic component expands due to heating, so hold the vacuum suction table or the like holding the circuit board in advance at a predetermined temperature below the metal bonding temperature, In order to reduce deviation and distortion due to a difference in linear expansion coefficient between the electronic component and the circuit board, it is preferable to sequentially heat-press and bond the electronic component to the plurality of connection portions on the circuit board. Depending on the coefficient of linear expansion of the reinforcing plate, the holding temperature of the circuit board and the reinforcing plate is 100 to 300 ° C. lower than the metal bonding temperature to suppress distortion and to prevent thermal damage to the circuit board, the reinforcing plate, and the peelable organic layer. Preferred to avoid. It is particularly preferable to achieve low-temperature bonding at 150 ° C. or lower by using ultrasonic waves together with heat in order to obtain the high positional accuracy of the present invention. Or the method of heating up a connection part, pressing an electronic component and a circuit board is preferable at the point which solves the subject of said position accuracy. The increase in tact time can be compensated by multi-heading. Moreover, heating the connection part directly with a light such as a laser through a reinforcing plate that is transparent at a predetermined wavelength and a flexible film while pressing the electronic component and the circuit board together allows the electronic component and the circuit board to be joined with high accuracy. This is preferable because it can prevent thermal damage of the electronic component and the circuit board. By mounting the electronic component in a state where the circuit board is attached to the reinforcing plate, it is possible to eliminate the need for temperature control and moisture-proof packaging until the electronic device is mounted after the circuit board is manufactured. In particular, flexible films often undergo irreversible dimensional changes due to moisture absorption, and the present invention is highly effective in ensuring the accuracy of connection between a circuit board and an electronic device. After bonding the electronic device, the flexible film is peeled from the reinforcing plate.

本発明の製造方法で製造された電子部品実装回路基板は、例えば、電子機器の配線板、ＩＣパッケージ用インターポーザー、ウエハレベルバーンインソケット用配線板などに使用される。特に、ＩＣなどの電子部品を接続する際、電極パッドと回路基板パターンとの位置合わせ精度の改善に効果が大きい。回路パターンに抵抗素子や容量素子を入れ込むことは適宜許される。また、可撓性フィルム基板の少なくとも一方の面に絶縁層と配線層を積層し、多層化することも可能である。   The electronic component mounting circuit board manufactured by the manufacturing method of the present invention is used for, for example, a wiring board of an electronic device, an IC package interposer, a wafer level burn-in socket wiring board, and the like. In particular, when an electronic component such as an IC is connected, the effect of improving the alignment accuracy between the electrode pad and the circuit board pattern is great. It is permissible as appropriate to insert a resistance element or a capacitance element into the circuit pattern. In addition, an insulating layer and a wiring layer can be laminated on at least one surface of the flexible film substrate to form a multilayer.

以下実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、本発明においてガラスのヤング率は、ＪＩＳ Ｒ１６０２によって求められる値とする。また、以下の評価を行った。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the present invention, the Young's modulus of the glass is a value determined by JIS R1602. Moreover, the following evaluation was performed.

（ＩＣチッブのシアテスト）
回路基板に接合したＩＣチップのシア強度をシアテスターＳＴＲ２００（ＵＬＴＥＸ社製）を用いて測定した。破断強度が、１９．６Ｎ以上を合格とした。 (IC chip shear test)
The shear strength of the IC chip bonded to the circuit board was measured using a shear tester STR200 (manufactured by ULTEX). A breaking strength of 19.6 N or more was regarded as acceptable.

（バンプの沈み込み）
ＩＣチップを接合した回路基板の接合部分の断面サンプルを作製し、光学顕微鏡または走査型電子顕微鏡で観察した。バンプ下の配線の周囲からの沈み込みが、６μｍ以下を合格とした。 (Bump sinking)
A cross-sectional sample of the joined portion of the circuit board to which the IC chip was joined was prepared and observed with an optical microscope or a scanning electron microscope. The subsidence from the periphery of the wiring under the bump was determined to be 6 μm or less.

実施例１
厚さ０．７ｍｍ、３００ｍｍ角のアルミノホウケイ酸塩ガラス（第１の補強板として使用）にダイコーターで、弱粘着性再剥離剤”オリバイン”ＢＰＳ５２２７−１（東洋インキ（株）製）と硬化剤ＢＸＸ８１３４（東洋インキ（株）製）を１００：２で混合したものを塗布し、１００℃で３０秒乾燥した。乾燥後の再剥離剤厚みを１０μｍとした。次いで再剥離剤層（剥離可能な有機物層のことである）に、ポリエステルフィルム上に離型容易なシリコーン樹脂層を設けたフィルムからなる空気遮断用フィルムを貼り付けて１週間おいた。ガラス基板のヤング率は、７１４０ｋｇ／ｍｍ²であり、ヤング率（ｋｇ／ｍｍ²）と厚さ（ｍｍ）の３乗の積は、２４４９ｋｇ・ｍｍであった。 Example 1
0.7mm thick, 300mm square aluminoborosilicate glass (used as the first reinforcing plate) with a die coater, cured with weak adhesive re-release agent "Olivein" BPS5227-1 (manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) A mixture of agent BXX8134 (manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) at a ratio of 100: 2 was applied and dried at 100 ° C. for 30 seconds. The thickness of the re-release agent after drying was 10 μm. Next, an air-blocking film made of a film in which a silicone resin layer that is easy to release was provided on a polyester film was attached to the re-release agent layer (which is a peelable organic material layer) and left for 1 week. Young's modulus of the glass substrate is 7140kg / mm ^2, 3 squares of the product of Young's modulus (kg / mm ²⁾ and thickness (mm) was 2449kg · mm.

上記ポリエステルフィルムとシリコーン樹脂層からなる空気遮断用フィルムを剥がしつつ、再剥離剤層が形成されているガラスにロール式ラミネーターで、厚さ２５μｍ、幅３００ｍｍの長尺のポリイミドフィルム（”カプトン”東レデュポン（株）製）を貼り付けた。ガラスにラミネートされたポリイミドフィルムは、ガラス終端に合わせてカットした。   While peeling off the air blocking film composed of the polyester film and the silicone resin layer, a long polyimide film ("Kapton" Toray) with a thickness of 25μm and a width of 300mm is applied to the glass on which the re-release agent layer is formed using a roll laminator. DuPont Co., Ltd.) was pasted. The polyimide film laminated on the glass was cut according to the glass end.

次いで、スパッタにて厚さ５ｎｍのクロム：ニッケル＝２０：８０の合金層膜と厚さ２００ｎｍの銅層をこの順に積層した。該銅層膜上にポジ型フォトレジストをスピンコーターで塗布して８０℃で１０分間乾燥した。フォトレジストをフォトマスクを介して露光、現像して、めっき層膜が不要な部分に厚さ１０μｍのフォトレジスト層を形成した。テスト用フォトマスクパターンは、５０μｍピッチで４００個の接続パッド（幅２０μｍ、長さ２００μｍ）を１．５ｍｍの間隔で２列平行に設けたものを１ユニットとして、これを３００角の基板上に４０ｍｍピッチで７行×７列に均等配置したものとした。合わせて、測長用に基板の中心から対角方向に約１４１ｍｍ離して配置した４点（辺に平行方向には互いに２００ｍｍずつ離して配置）のマーカーをフォトマスクパターンに設けた。   Subsequently, a 5 nm thick chromium: nickel = 20: 80 alloy layer film and a 200 nm thick copper layer were laminated in this order by sputtering. A positive photoresist was applied onto the copper layer film with a spin coater and dried at 80 ° C. for 10 minutes. The photoresist was exposed through a photomask and developed to form a photoresist layer having a thickness of 10 μm in a portion where the plating layer film was unnecessary. The test photomask pattern has 400 connection pads (width 20 μm, length 200 μm) arranged in parallel in two rows at intervals of 1.5 mm as a unit on a 300-square substrate. It was assumed that they were evenly arranged in 7 rows × 7 columns at a pitch of 40 mm. In addition, four markers (disposed 200 mm apart from each other in the direction parallel to the side), which are arranged at a distance of about 141 mm from the center of the substrate for length measurement, were provided on the photomask pattern.

フォトレジストを現像後、銅層を電極として厚さ５μｍの銅層を電解めっきで形成した。電解めっき液は、硫酸銅めっき液とした。フォトレジストをフォトレジスト剥離液で剥離し、続いて過酸化水素水−硫酸系水溶液によるソフトエッチングにてレジスト層の下にあった銅層膜およびクロム−ニッケル合金層膜を除去した。次に、銅めっき層膜上に、無電解めっきで厚さ０．４μｍの錫層を形成した。   After developing the photoresist, a copper layer having a thickness of 5 μm was formed by electrolytic plating using the copper layer as an electrode. The electrolytic plating solution was a copper sulfate plating solution. The photoresist was stripped with a photoresist stripping solution, and then the copper layer film and the chromium-nickel alloy layer film that were under the resist layer were removed by soft etching with a hydrogen peroxide solution-sulfuric acid aqueous solution. Next, a 0.4 μm thick tin layer was formed on the copper plating layer film by electroless plating.

測長機ＳＭＩＣ−８００（ソキア（株）製）にて、上述した測長用に設けた対角方向に本来約２８３ｍｍ離れた２点（ｘ方向に２００ｍｍ、ｙ方向に２００ｍｍ離れた点）の距離を測定したところ、フォトマスクパターンに対して±２μｍ以内にあり、位置精度は非常に良好に保持されていた。   Two points (200 mm in the x direction and 200 mm in the y direction) originally separated by about 283 mm in the diagonal direction provided for the above-mentioned length measurement by the length measuring machine SMIC-800 (manufactured by Sokkia Co., Ltd.) When the distance was measured, it was within ± 2 μm with respect to the photomask pattern, and the position accuracy was kept very good.

上述の接続パッドユニットを１列含むように４０ｍｍピッチで回路パターンが形成されたポリイミドフィルムを炭酸ガスレーザーで短冊状に切断した。厚さ０．４ｍｍ、幅４０ｍｍ、長さ３３０ｍｍの４２アロイ板に、上述の接続パッドユニットの１列分７個に対応する２５×２５ｍｍの開口部を設けたものを第２の補強板として用意した。第２の補強板の枠部分に強粘着性の両面テープを貼り付けた。第２の補強板を回路パターンに位置合わせしつつ、ポリイミドフィルムに貼り合わせ、次いで、第２の補強板の長さ方向端部を把持して、第２の補強板を端部から徐々に第１の補強板から剥離した。かくして、第２の補強板に保持された回路パターンが形成されたポリイミドフィルムを得た。   A polyimide film having a circuit pattern formed at a pitch of 40 mm so as to include one row of the above-described connection pad units was cut into strips with a carbon dioxide laser. Prepared as a second reinforcing plate, a 42 alloy plate with a thickness of 0.4mm, a width of 40mm, and a length of 330mm, with 25x25mm openings corresponding to seven of the above-mentioned connection pad units. did. A strong adhesive double-sided tape was affixed to the frame portion of the second reinforcing plate. The second reinforcing plate is bonded to the polyimide film while being aligned with the circuit pattern, and then the lengthwise end of the second reinforcing plate is gripped, and the second reinforcing plate is gradually moved from the end. 1 peeled from the reinforcing plate. Thus, a polyimide film on which the circuit pattern held on the second reinforcing plate was formed was obtained.

次に、５０μｍピッチで一列４００個の金めっきバンプを１．５２ｍｍ間隔を置いて２列配置したモデルＩＣチップ（外形：２×２３ｍｍ）をチップ側から４２５℃、ポリイミドフィルム側から３５０℃に加熱しつつＴＡＢボンダーＩＬＢ１００（新川（株）製）を用いて、回路パターンの接続パッドと金属拡散接合した。１バンプあたりの圧力を１０７．９ｍＮ、接合時間は１秒とした。上記加熱温度はツールまたはステージ設定温度である。モデルＩＣチップのバンプと回路基板上の接続パッドの位置合わせは良好であった。接合したＩＣチップに横方向からの力を加えシアテストしたところ、破断強度は２９．４Ｎ以上あり、良好な金属接合が得られた。接続部の断面を切り出し、電子顕微鏡で観察したところ、バンプの沈み込みは０．９μｍと小さく、良好であった。   Next, a model IC chip (outside: 2 × 23 mm) in which 400 gold-plated bumps in a row at 50 μm pitch are arranged at 1.52 mm intervals is heated to 425 ° C. from the chip side and 350 ° C. from the polyimide film side. While using a TAB bonder ILB100 (manufactured by Shinkawa Co., Ltd.), the circuit pattern connection pads were metal diffusion bonded. The pressure per bump was 107.9 mN, and the bonding time was 1 second. The heating temperature is a tool or stage setting temperature. The alignment of the bumps of the model IC chip and the connection pads on the circuit board was good. When a shear test was performed by applying a lateral force to the bonded IC chips, the breaking strength was 29.4 N or more, and a good metal bond was obtained. When the cross section of the connection portion was cut out and observed with an electron microscope, the bump sinking was as small as 0.9 μm, which was good.

比較例１
実施例１と同様にして回路パターンが形成されたポリイミドフィルムを得た。次いで、回路パターンが形成されたポリイミドフィルムがガラス板上（第１の補強板である）に固定された状態で、ＴＡＢボンダーを用いて、モデルＩＣチップを接合した。 Comparative Example 1
A polyimide film on which a circuit pattern was formed was obtained in the same manner as in Example 1. Next, the model IC chip was joined using a TAB bonder in a state where the polyimide film on which the circuit pattern was formed was fixed on the glass plate (which was the first reinforcing plate).

ガラス側からの加熱温度を３５０℃から４５０℃の間で変化させたが、ＩＣチップのシアテストでの破断強度は２Ｎ以下しか得られず、充分な金属接合が得られなかった。   Although the heating temperature from the glass side was changed between 350 ° C. and 450 ° C., the breaking strength in the shear test of the IC chip was only 2 N or less, and sufficient metal bonding was not obtained.

実施例２
実施例１と同様にして回路パターンが形成されたポリイミドフィルムを得た。次いで、実施例１と同様にして、回路パターンが形成されたポリイミドフィルムを４２アロイからなる第２の補強板に移し取った。 Example 2
A polyimide film on which a circuit pattern was formed was obtained in the same manner as in Example 1. Next, in the same manner as in Example 1, the polyimide film on which the circuit pattern was formed was transferred to a second reinforcing plate made of 42 alloy.

フリップチップボンダーＦＣ−７０（東レエンジニアリング（株）製）を用いて、ＩＣチップ側から３７５℃に加熱しつつ、回路パターンの接続パッドと接合した。ポリイミドフィルム側からの加熱は行わなかった。１バンプあたりの圧力を２９４．２ｍＮ、接合時間は３秒とした。   Using a flip chip bonder FC-70 (manufactured by Toray Engineering Co., Ltd.), the circuit pattern connection pads were joined while heating from the IC chip side to 375 ° C. Heating from the polyimide film side was not performed. The pressure per bump was 294.2 mN, and the bonding time was 3 seconds.

モデルＩＣチップのバンプと回路基板上の接続パッドの位置合わせは良好であった。接合したＩＣチップに横方向からの力を加えシアテストしたところ、破断強度は２９．４Ｎ以上であり、良好な金属接合が得られた。接続部の断面を切り出し、電子顕微鏡で観察したところ、バンプの沈み込みは０．９μｍと小さく、良好であった。   The alignment of the bumps of the model IC chip and the connection pads on the circuit board was good. When a shear test was performed by applying a lateral force to the bonded IC chips, the breaking strength was 29.4 N or more, and a good metal bond was obtained. When the cross section of the connection portion was cut out and observed with an electron microscope, the bump sinking was as small as 0.9 μm, which was good.

比較例２
実施例１と同様にして回路パターンが形成されたポリイミドフィルムを得た。次いで、回路パターンが形成されたポリイミドフィルムがガラス板上（第１の補強板である）に固定された状態で、実施例２と同じフリップチップボンダーを用いて、同条件で、モデルＩＣチップを接合した。モデルＩＣチップのバンプと回路基板上の接続パッドの位置合わせは良好であった。接合したＩＣチップに横方向からの力を加えシアテストしたところ、破断強度は２９．４Ｎ以上であり、良好な金属接合が得られた。しかしながら、接続部の断面を切り出し、電子顕微鏡で観察したところ、バンプの沈み込みは１１μｍと大きく、信頼性に問題があった。 Comparative Example 2
A polyimide film on which a circuit pattern was formed was obtained in the same manner as in Example 1. Next, with the polyimide film on which the circuit pattern is formed fixed on the glass plate (which is the first reinforcing plate), the model IC chip is mounted under the same conditions using the same flip chip bonder as in Example 2. Joined. The alignment of the bumps of the model IC chip and the connection pads on the circuit board was good. When a shear test was performed by applying a lateral force to the bonded IC chips, the breaking strength was 29.4 N or more, and a good metal bond was obtained. However, when the cross section of the connecting portion was cut out and observed with an electron microscope, the bump sinking was as large as 11 μm, and there was a problem in reliability.

Claims (2)

可撓性フィルムを剥離可能な有機物層を介して第１の補強板と貼り合わせ、次いで、可撓性フィルム上に回路パターンを形成した後、第２の枠状の補強板に該回路パターン付き可撓性フィルムを移し取り、電子部品を該回路パターン上に実装することを特徴とする電子部品実装回路基板の製造方法。 The flexible film is bonded to the first reinforcing plate via an organic layer that can be peeled, and then a circuit pattern is formed on the flexible film, and then the second frame-shaped reinforcing plate is attached with the circuit pattern. A method of manufacturing an electronic component-mounted circuit board, comprising transferring a flexible film and mounting an electronic component on the circuit pattern. 第１の補強板および／または第２の補強板が枚葉板であることを特徴とする請求項１記載の電子部品実装回路基板の製造方法。 2. The method of manufacturing an electronic component-mounted circuit board according to claim 1, wherein the first reinforcing plate and / or the second reinforcing plate is a sheet plate.