説明

半導体装置用テープキャリアの製造方法及びラミネート方法

【課題】ドライフィルムレジストなどのフィルム材を、常圧状態で、ボイドレスにラミネート可能な半導体装置用テープキャリアの製造方法及びラミネート方法を提供する。
【解決手段】フィルム基板上に銅箔を積層して銅張積層板を形成し、液体中で銅箔上にドライフィルムレジストをラミネートし、加熱・乾燥処理してラミネート時に巻き込んだ液体を除去し、そのラミネートしたドライフィルムレジストを所定のパターンに加工することによりレジストパターンを形成し、レジストパターンをマスクとしてエッチングを行い、レジストパターンを除去することで、フィルム基板上に配線パターンを形成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ドライフィルムレジストやカバーレイフィルムなどのフィルム材をラミネートする工程を含む半導体装置用テープキャリアの製造方法及びラミネート方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、液晶表示装置が急速に普及してきている。
【0003】
液晶表示装置の1つとして、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;TFT)を用いたTFT液晶表示装置がある。このTFT液晶表示装置では、液晶パネルには、液晶材料の駆動素子であるTFTを表面に規則的に配列して形成したTFTガラス基板が用いられている。
【0004】
TFTガラス基板と液晶表示装置に設けられるプリント基板(Printed Circuit Board;PCB)とは、TFTを駆動する駆動用半導体素子(LSI(Large scale Integration)など)が実装された半導体装置用テープキャリアにより接続される。この半導体装置用テープキャリアは、一般に、COF(Chip on film/FPC)、あるいはTCP(Tape Carrier Package)などと呼ばれている。
【0005】
このとき、TFTガラス基板と半導体装置用テープキャリアとの接続およびPCBと半導体装置用テープキャリアとの接続は、異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film;ACF)を用いたアウターリードボンディング(Outer Lead Bonding;OLB)により行われるのが一般的である。
【0006】
従来、半導体装置用テープキャリアを製造する際には、フィルム基板上に銅箔を積層して銅張積層板を形成し、銅箔上にレジスト剤を塗布し露光・現像を行うことでレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとしてエッチングを行い、レジストパターンを除去した後、エッチングにより形成された銅配線上にスズメッキなどのメッキ層を形成して配線パターンを形成し、その後、ソルダーレジスト(SR)の印刷を行い、駆動用半導体素子を実装するのが一般的であった。
【0007】
近年、レジスト剤を塗布する代わりに、銅箔上にドライフィルムレジスト(DFR)をラミネートして、そのラミネートしたドライフィルムレジストを所定のパターンに加工することにより、レジストパターンを形成することが行われている。
【0008】
また、ソルダーレジストの印刷に代えて、あるいはソルダーレジストの印刷に加えて、配線パターン上にカバーレイフィルムをラミネートして、配線パターンを保護することが行われている。
【0009】
従来、ドライフィルムレジストやカバーレイフィルムをラミネートする際には、図4に示すようなラミネート装置51が一般に用いられている。このラミネート装置51では、ラミネート対象となる基材52と、フィルム材(ドライフィルムレジストやカバーレイフィルム)53とをヒートロール54に導入し、ヒートロール54にて加熱しつつ加圧して、基材52上にフィルム材53をラミネートしたラミネート材55を得るように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開2002−210823号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかしながら、上述のラミネート装置51を用いてラミネートを行った場合、基材52とフィルム材53との間に多数の気泡(エアーボイド、ボイド)を巻き込んでしまうという問題がある。ドライフィルムレジストやカバーレイフィルムをラミネートする際に、気泡の巻き込みが多いと、巻き込んだ気泡の影響により、信頼性や歩留りが低下してしまう問題が発生する。
【0012】
ラミネート時の気泡の巻き込みを少なくする方法として、例えば、ラミネートするフィルム材(ドライフィルムレジストやカバーレイフィルム)の厚さを厚くし、ラミネート時にヒートロールでフィルム材を押圧することにより、気泡の巻き込みを少なくする方法が考えられるが、この場合、フィルム材が厚くなった分材料費が高くなり、また、カバーレイフィルムを厚くすると、半導体装置用テープキャリア自体の厚さが厚くなるので、半導体装置用テープキャリアのファイン化の観点から好ましくない。
【0013】
また、特許文献1には、真空装置を用い、減圧雰囲気とされた真空槽(真空チャンバー)内でラミネートを行うことにより、ラミネート時の気泡の巻き込みを少なくする方法が提案されている。
【0014】
しかし、特許文献1のような真空装置を用いる方法では、装置コストがかかり、また、ヒートロールを多段に設ける場合(ロールtoロール)には、真空槽が巨大となり、実現が困難であるという問題がある。
【0015】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、ドライフィルムレジストやカバーレイフィルムなどのフィルム材を、常圧状態で、ボイドレスにラミネート可能な半導体装置用テープキャリアの製造方法及びラミネート方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、フィルム基板上に銅箔を積層して銅張積層板を形成し、液体中で前記銅箔上にドライフィルムレジストをラミネートし、加熱・乾燥処理してラミネート時に巻き込んだ液体を除去し、そのラミネートしたドライフィルムレジストを所定のパターンに加工することによりレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクとしてエッチングを行い、前記レジストパターンを除去することで、前記フィルム基板上に配線パターンを形成する半導体装置用テープキャリアの製造方法である。
【0017】
前記フィルム基板上に前記配線パターンを形成した後、液体中で前記配線パターンが形成されたフィルム基板上にカバーレイフィルムをラミネートし、加熱・乾燥処理してラミネート時に巻き込んだ液体を除去してもよい。
【0018】
また、本発明は、フィルム基板上に配線パターンを形成した後、液体中で前記配線パターンが形成されたフィルム基板上にカバーレイフィルムをラミネートし、加熱・乾燥処理してラミネート時に巻き込んだ液体を除去する半導体装置用テープキャリアの製造方法である。
【0019】
前記液体は、水、またはレジスト剤の溶媒液からなってもよい。
【0020】
前記液体中にヒートロールを多段に設け、その多段に設けたヒートロールにより、順次加熱しつつ押圧することにより、ラミネートを行ってもよい。
【0021】
また、本発明は、液体中で基材上にフィルム材をラミネートし、加熱・乾燥処理してラミネート時に巻き込んだ液体を除去してラミネート材を得るラミネート方法である。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、ドライフィルムレジストやカバーレイフィルムなどのフィルム材を、常圧状態で、ボイドレスにラミネートできる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の一実施の形態に係る半導体装置用テープキャリアの製造方法に用いるラミネート装置を示す概略構成図である。
【図2】図1のラミネート装置を用いて、配線パターンが形成されたフィルム基板上にカバーレイフィルムをラミネートしたときの断面図である。
【図3】本発明の半導体装置用テープキャリアの製造方法により製造された半導体装置用テープキャリアを示す図であり、(a)は断面図、(b)は平面図である。
【図4】従来の半導体装置用テープキャリアの製造方法に用いるラミネート装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【0025】
図1は、本実施の形態に係る半導体装置用テープキャリアの製造方法に用いるラミネート装置を示す概略構成図である。
【0026】
図1に示すように、ラミネート装置1は、液体Lを貯留する水槽2と、水槽2内に貯留された液体L内に設けられた上下一対のヒートロール3と、ラミネート対象となる基材11をヒートロール3にガイドする第1ガイドロール4と、ヒートロール3にて基材11上にフィルム材12をラミネートして得られたラミネート材13をガイドする第2ガイドロール5と、を備えている。
【0027】
ラミネート装置1は、液体L内に導入され、第1ガイドロール4でガイドされた基材11と、フィルム材12とをヒートロール3に導入し、ヒートロール3にて加熱しつつ押圧することで基材11上にフィルム材12をラミネートし、得られたラミネート材13を、第2ガイドロール5を経て、液体L外に取り出すように構成されている。
【0028】
液体Lとしては、水を用いてもよいし、レジスト剤の溶媒液を用いるようにしてもよい。なお、ラミネート時に液体Lが沸騰すると、均一なラミネートができなくなるので、液体Lとしては、ヒートロール3の加熱により沸騰しない液体を用いる必要がある。
【0029】
本実施の形態に係る半導体装置用テープキャリアの製造方法では、このラミネート装置1を用い、銅張積層板上にドライフィルムレジストをラミネートし、また、配線パターンを形成したフィルム基板上にカバーレイフィルムをラミネートする。以下、具体的な手順を説明する。
【0030】
なお、本明細書では、半導体装置用テープキャリアとして、薄膜トランジスタ(TFT)が形成されたTFTガラス基板とプリント基板(PCB)に接続され、TFTを駆動する駆動用半導体素子(LSI)が実装されたCOFあるいはTCPを製造する場合を説明するが、本発明は、LSI等の半導体素子を実装しないFPC(Flexible Printed Circuit)を製造する場合であっても、当然に適用可能である。
【0031】
まず、フィルム基板上に銅箔を圧着等により積層して銅張積層板を形成し、その銅張積層板の銅箔上に、上述のラミネート装置1を用いて、液体L中でドライフィルムレジストをラミネートする。なお、フィルム基板の厚さは、例えば38μm、銅箔の厚さは、例えば8μmである。
【0032】
具体的には、図1における基材11として銅張積層板を供給すると共に、フィルム材12としてドライフィルムレジストを供給し、ヒートロール3にて加熱しつつ押圧することで、銅箔上にドライフィルムレジストをラミネートする。ラミネート時に巻き込んだ液体Lは、ラミネート後にキュアリング処理(加熱・乾燥処理)を施すことにより除去する。これにより、ボイドレスにラミネートされたラミネート材13(ここでは、銅張積層板の銅箔上にドライフィルムレジストをラミネートしたもの)が得られる。なお、キュアリング処理を行うことにより、ラミネート時に巻き込んだ液体Lは、ドライフィルムレジストを通って外部に放出され、ボイドレスなラミネート材13が得られる。
【0033】
その後、ラミネートしたドライフィルムレジストを所定のパターンに加工する(露光・現像する)ことによりレジストパターンを形成し、形成したレジストパターンをマスクとしてエッチングを行い、レジストパターンを除去する。
【0034】
レジストパターンを除去した後、エッチングにより形成された銅配線上にスズメッキなどのメッキ層を形成すると、フィルム基板上に配線パターン(インナーリード)が形成される。
【0035】
フィルム基板上に配線パターンを形成した後、フィルム基板の端部に外部基板(ここでは、TFTガラス基板とPCB)に接続するための接続端子(アウターリード)をそれぞれ形成する。
【0036】
接続端子を形成した後、再び上述のラミネート装置1を用い、液体L中で、配線パターンが形成されたフィルム基板上にカバーレイフィルムをラミネートする。
【0037】
具体的には、図1における基材11として配線パターンが形成されたフィルム基板を供給すると共に、フィルム材12としてカバーレイフィルムを供給し、ヒートロール3にて加熱しつつ押圧することで、配線パターンが形成されたフィルム基板上にカバーレイフィルムをラミネートする。ラミネート時に巻き込んだ液体Lは、ラミネート後にキュアリング処理(加熱・乾燥処理)を施すことにより除去する。これにより、ボイドレスにラミネートされたラミネート材13(ここでは、配線パターンが形成されたフィルム基板上にカバーレイフィルムをラミネートしたもの)が得られる。
【0038】
カバーレイフィルムをラミネートした状態のフィルム基板を図2に示す。図2に示すように、カバーレイフィルム21は、フィルム基板22上に形成された配線パターン23を覆うようにラミネートされる。カバーレイフィルム21には、開口部24が形成されており、この開口部24から配線パターン23の一部が露出されるようになっている。また、カバーレイフィルム21は、フィルム基板の端部に形成された接続端子(図示せず)を覆わないようにされる。カバーレイフィルム21の厚さは、例えば4〜5μmである。
【0039】
その後、図3(a),(b)に示すように、開口部24から露出された配線パターン23に、TFTを駆動する駆動用半導体素子としてのLSI25を実装し、LSI25とフィルム基板22との間にアンダーフィル用の樹脂26を充填すれば、半導体装置用テープキャリア31が得られる。開口部24から露出された配線パターン23を保護するため、アンダーフィル用の樹脂26は、開口部24全体を覆うように形成されることが望ましい。また、フィルム基板22のLSI25を実装した側と反対側に、LSI25と対向するように、補強部材27を設けるようにしてもよい。補強部材27は、LSI25を実装した部分で半導体装置用テープキャリア31が曲がらないように補強するためのものである。なお、図3(b)では、図の簡略化のため、配線パターン23を省略して示してある。
【0040】
以上により得られた半導体装置用テープキャリア31の接続端子を、図示しないTFTガラス基板とPCBにそれぞれ接続すると、半導体装置であるTFT液晶表示装置が得られる。
【0041】
以上説明したように、本実施の形態に係る半導体装置用テープキャリアの製造方法では、ドライフィルムレジストやカバーレイフィルムをラミネートする際に、液体L中でラミネートを行い、キュアリング処理(加熱・乾燥処理)によりラミネート時に巻き込んだ液体を除去するようにしている。
【0042】
これにより、ドライフィルムレジストやカバーレイフィルムなどのフィルム材を、常圧状態で、ボイドレスにラミネートすることが可能になる。よって、気泡(ボイド)の影響による信頼性や歩留りの低下を抑制でき、高歩留、高信頼性の半導体装置用テープキャリアを実現できる。
【0043】
また、本実施の形態では、真空装置を用いないので、真空装置を用いた場合と比較して装置コストを大幅に低減できる。
【0044】
また、本実施の形態では、ボイドレスなラミネートが可能であるため、フィルム材(ドライフィルムレジストやカバーレイフィルムなど)の厚さを極限まで薄く設定することが可能である。よって、カバーレイフィルムを例えば4〜5μmと薄くでき、半導体装置用テープキャリアのファイン化への対応が可能となる。
【0045】
なお、本実施の形態では、ヒートロール3を一段のみ設ける場合を説明したが、水槽2内に貯留された液体L中にヒートロールを多段に設け、その多段に設けたヒートロールにより、順次加熱しつつ押圧することにより、ラミネートを行うことも可能である。
【0046】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【0047】
例えば、上記実施の形態では、ドライフィルムレジストのラミネートと、カバーレイフィルムのラミネートの両者を、液体L中で行う場合を説明したが、どちらか一方のラミネートのみを液体L中で行う場合も、当然に本発明の権利範囲に含まれる。
【0048】
また、ドライフィルムレジストやカバーレイフィルムに限らず、他のフィルム材をラミネートする際にも、本発明は適用可能であることは言うまでもない。
【実施例】
【0049】
厚さ5μm、4μmの極薄ドライフィルムレジスト(DFR)を用い、液体中および常圧下でラミネートした銅張積層板のラミネート試験を行った。ラミネート試験では、142mm×180mmの評価面積中に含まれる気泡の数(ボイド数)を評価した。
【0050】
その結果、常圧ラミネートと比較して、液体中ラミネートでは、ボイド数が顕著に(1/2以下に)低下することがわかった。また、厚さ4μmのDFRよりも厚さ5μmのDFRの方がボイド数が減少することがわかった。液体中ラミネートにてボイドレスとなっていないのは、ラミネート対象の基材表面に形成された凹凸(突起等)が、DFRの厚さよりも大きいためだと考えられる。つまり、基材表面の凹凸を小さくするか、あるいは基材表面に形成された凹凸よりも厚いDFRを用いることで、ボイドレスなラミネートが可能である。
【符号の説明】
【0051】
1 ラミネート装置
2 水槽
3 ヒートロール
11 基材
12 フィルム材
13 ラミネート材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フィルム基板上に銅箔を積層して銅張積層板を形成し、
液体中で前記銅箔上にドライフィルムレジストをラミネートし、加熱・乾燥処理してラミネート時に巻き込んだ液体を除去し、そのラミネートしたドライフィルムレジストを所定のパターンに加工することによりレジストパターンを形成し、
前記レジストパターンをマスクとしてエッチングを行い、前記レジストパターンを除去することで、前記フィルム基板上に配線パターンを形成する
ことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項2】
前記フィルム基板上に前記配線パターンを形成した後、
液体中で前記配線パターンが形成されたフィルム基板上にカバーレイフィルムをラミネートし、加熱・乾燥処理してラミネート時に巻き込んだ液体を除去する
請求項1記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項3】
フィルム基板上に配線パターンを形成した後、
液体中で前記配線パターンが形成されたフィルム基板上にカバーレイフィルムをラミネートし、加熱・乾燥処理してラミネート時に巻き込んだ液体を除去する
ことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項4】
前記液体は、水、またはレジスト剤の溶媒液からなる請求項1〜3いずれかに記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項5】
前記液体中にヒートロールを多段に設け、その多段に設けたヒートロールにより、順次加熱しつつ押圧することにより、ラミネートを行う請求項1〜4いずれかに記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項6】
液体中で基材上にフィルム材をラミネートし、加熱・乾燥処理してラミネート時に巻き込んだ液体を除去してラミネート材を得ることを特徴とするラミネート方法。

【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図1】
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【公開番号】特開2012−84584(P2012−84584A)
【公開日】平成24年4月26日(2012.4.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−227435(P2010−227435)
【出願日】平成22年10月7日(2010.10.7)
【出願人】(508196494)日立電線フィルムデバイス株式会社 (14)
【Fターム(参考)】