説明

TABテープの製造方法

【課題】TABテープの絶縁層に開口を容易に形成するとともに、開口の縁部におけるバリの発生を抑制したTABテープの製造方法を提供する。
【解決手段】金属箔2上に、スクリーン印刷により絶縁性樹脂3を塗布して、金属箔2が露出した開口5を有する絶縁層4を形成する工程と、絶縁層4を硬化して、開口5における縁部が面取り形状である絶縁層4を形成する工程と、金属箔2を、フォトリソグラフィを用いてエッチングして、配線の一部が開口5にて露出する配線パターン7を形成する工程と、を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ICやLSI等の半導体素子を搭載するTAB(Tape Automated Bonding)テープの製造方法に関し、特に、BGA(Ball Grid Array)タイプのパッケージに適したTABテープの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半田ボールを基板等との接続媒体に用いたBGA(Ball Grid Array:ボール・グリッ
ド・アレイ)パッケージは、多ピン化および高密度実装に適している。このため、BGAパッケージは、小型化に対応するパッケージとして採用されている。
【0003】
BGAパッケージに用いられるTABテープの製造方法としては、例えば、特許文献1に記載の方法が知られている。すなわち、まず、グランド層または電源層を構成する銅箔に対して、一方の面にポリイミド樹脂をキャスティングし、ポリイミド基板を形成し、もう一方の面に接着材を貼り付けた積層体を形成する。この積層体に、所定形状の金型を使用した打ち抜き加工を施して、ハンダボール搭載のためのビアホールと半導体素子搭載のためのデバイスホールとを形成する。次に、接着材層に対して銅箔を貼り付けて硬化した後に、エッチングによりポリイミド基板の両面の銅箔から配線パターンを形成する。その後、所望のめっきを施して、ソルダーレジストなどの保護膜を設けて、TABテープを形成する。
【0004】
また、図4に示すTABテープの製造方法(例えば、特許文献2参照)では、絶縁フィルム104、接着層110、及び接着層110を保護する保護フィルム111からなる積層体を準備し(図4(a))、この積層体に、所定形状の金型112を用いて、打ち抜き加工を行って(図4(b))、ビアホールやデバイスホールとなる開口(機能孔)105を形成する。打ち抜き加工された積層体から保護フィルム111を剥離し、接着層110に銅箔などの金属層102を貼り付ける(図4(c))。次に、エッチングにより金属箔102から配線パターン107を形成する(図4(d))。配線パターン107には、リード107aと半田ボールパッド107bとが含まれる。その後、所望のめっきを施して、ソルダーレジストなどの保護膜を設けて、TABテープ100を形成する。
形成されたTABテープは、半導体チップが実装されて、最終的に、リフロー工程において、図5に示すように、半田ボール108をビアホール105aに搭載して、半田づけされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平11−121541号公報
【特許文献2】特開2001−168151号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述したように、金型112を使用して開口105を形成する従来の方法においては、図4(c)に示すように、金型112のパンチとダイとのクリアランスが不適当である場合、絶縁フィルム層104や接着層110の打ち抜きされた開口105の縁部(角部)106にバリ113と呼ばれる出っ張りや、切屑(微小片)が発生することがある。
開口105の縁部106にバリ113があると、図5に示すようなリフロー工程において、半田ボール108はビアホール105aに載置されて溶融されるが、バリ113の存在によって、半田ボール108をビアホール105aに載置するのが難しく、また位置ズ
レして載置されてしまい、半田ボール108とボールパッド107bとの接続信頼性が低下していた。
また、打ち抜きによる切屑は、TABテープ100の半田ボールパッド107bと、実装基板の配線または半導体チップの配線との間に挟まり、それらの接続を阻害することになり、当該接続部が電気的に断線してしまうという問題があった。
【0007】
また、図示しないが、絶縁フィルム層と金属箔との長さが異なる場合、打ち抜き加工がされた絶縁フィルム層を金属箔に貼り合わせることで、金属箔または絶縁フィルム層のはみ出した部分が生じる。このはみ出した部分は端尺と呼ばれる不要部分となり、材料の無駄を増加させる、という問題もあった。
【0008】
本発明は、このような問題を鑑みて成されたもので、その目的は、絶縁層に開口を容易に形成できるとともに、開口の縁部に、打ち抜きによるバリの発生をなくしたTABテープの製造方法を提供することにある。また、TABテープの長さ方向の端部において生じる金属箔の不要部分を低減できるTABテープの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の第1の態様は、金属箔上に、スクリーン印刷により絶縁性樹脂を塗布して、前記金属箔が露出した開口を有する絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層を硬化して、前記開口における縁部が面取り形状である前記絶縁層を形成する工程と、前記金属箔を、フォトリソグラフィを用いてエッチングして、配線の一部が前記開口にて露出する配線パターンを形成する工程と、を有するTABテープの製造方法である。
【0010】
本発明の第2の態様は、第1の態様のTABテープの製造方法において、前記スクリーン印刷がロータリースクリーン印刷であるTABテープの製造方法である。
【0011】
本発明の第3の態様は、第1の態様又は第2の態様のTABテープの製造方法において、前記金属箔がリールトゥリールで搬送されるTABテープの製造方法である。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、絶縁層に開口を有するTABテープの製造工程を簡略化できるとともに、形成されるTABテープの開口における縁部を面取り形状とすることができる。また、金属箔の端部の不要部分を低減でき、材料の無駄を減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】(a)〜(c)は、本発明の一実施形態にかかるTABテープの製造方法における工程図である。
【図2】本発明の一実施形態のTABテープの製造方法におけるロータリースクリーン印刷を説明する図である。
【図3】本発明のTABテープのリフロー工程における断面図を示す。
【図4】(a)〜(d)は、従来のTABテープの製造方法における工程図である。
【図5】従来のTABテープのリフロー工程における断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下に、本発明の一実施形態にかかるTABテープの製造方法の実施形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかるTABテープの製造方法における工程図である。
【0015】
本発明の一実施形態にかかるTABテープの製造方法においては、金属箔上に、スクリーン印刷により絶縁性樹脂を塗布して、金属箔が露出した開口を有する絶縁層を形成する
工程と、絶縁層を硬化して、開口における縁部が面取り形状である絶縁層を形成する工程と、フォトリソグラフィを用いて金属箔をエッチングして、配線の一部が開口にて露出する配線パターンを形成する工程と、を有する。本実施形態においては、リールトゥリールにより、金属箔を搬送しながら、TABテープを製造する。
【0016】
まず、図1(a)に示すように、金属箔2を準備して、リールトゥリールにより金属箔2を搬送する。金属箔2としては、導電性を有するものであれば特に限定されず、例えば、電解銅箔や圧延銅箔を用いることができる。また、厚さとしては、例えば、12〜50μmの金属箔を用いることができる。
【0017】
続いて、図2に示すように、搬送される金属箔上に、ロータリースクリーン印刷により絶縁性樹脂を塗布する。図2は、ロータリースクリーン印刷を説明する図である。
ロータリースクリーン印刷においては、印刷版として、略円筒形のロータリースクリーン印刷版30が用いられる。ロータリースクリーン印刷版30は、絶縁性樹脂3の押し出されるスクリーン31に、スクリーン31を塞ぎ、絶縁性樹脂3の押し出しを遮るマスク32が設けられている。マスク32は、形成される絶縁層4の開口5となる領域に配置され、開口5となる領域には絶縁性樹脂3が塗布されないようになっている。このロータリースクリーン印刷版30は、金属箔2の搬送速度に対応して回転するとともに、圧銅34により押し付けられる金属箔2に対して、スクリーン31からスキージ33により絶縁性樹脂3を押し出し塗布する。
【0018】
この際、図1(b)または図2に示すように、絶縁性樹脂3は、開口5の領域を形成するように塗布されて、金属箔2が露出した開口5を有する絶縁層4となっている。絶縁性樹脂3を塗布した絶縁層4は、開口5の縁部(角部)6が、絶縁性樹脂3の流動性によって面取りされた丸みを有している。開口5の形状は、半田ボール8を搭載するビアホール5aの形状に対応して形成される。ロータリースクリーン印刷によれば、金属箔2の搬送に対応して、絶縁性樹脂3を連続で転写し、絶縁層4を形成することができる。なお、図1(b)においては、ビアホール5aに対応する開口5が図示されるが、半導体素子を搭載するデバイスホールに対応する開口も、ビアホールと同様にして形成される。
【0019】
絶縁性樹脂3としては、熱硬化性樹脂であって、スクリーン印刷に適用できるものであれば限定されない。熱硬化性樹脂の中でも、寸法安定性、耐熱性、屈曲性などの点から、ポリイミド樹脂を用いるのが好ましい。
【0020】
続いて、塗布されて形成された絶縁層4を、加熱または乾燥によって硬化させる。硬化した絶縁層4の厚さは、例えば25〜125μmとなる。図1(b)に示すように、硬化した絶縁層4は、開口5を有しており、開口5を通して金属箔2が露出する。そして、絶縁層4の開口5における縁部6は、面取り形状となっており、開口5(ビアホール5a)の縁部6の形状は、すり鉢状またはテーパー状となっている。
【0021】
続いて、金属箔2の表面にエッチング用レジスト(図示せず)を形成する。そのエッチング用レジストを露光、現像し、配線パターン7に対応してエッチング用レジストを残す。その後、金属箔2をエッチングし、エッチング用レジストを剥離することによって、図1(c)に示すような配線パターン7を形成する。本実施形態において、配線パターン7の配線には、リード7aと、ビアホール5aにて露出する半田ボールパッド7bと、が含まれている。
【0022】
続いて、形成された配線パターンを保護するために、ソルダーレジスト層(図示せず)を所定の形状に設ける。その後、配線パターンに機能メッキを施す工程として、リード7aおよび半田ボールパッド7bを被覆するように、ニッケル、金の順で表面めっき処理層
を施し、本実施形態にかかるTABテープ1を得る。なお、表面めっき処理層は、接合方式に応じて、スズ、半田等、別の金属めっきを選択してもよい。
【0023】
本実施形態のTABテープの製造方法によれば、金属箔に対して、スクリーン印刷により、所定の形状の開口を有する絶縁層を直接形成することができるため、従来必要とされた、開口の形成のための打ち抜き加工、および金属箔の張り合わせのための接着層の形成工程を省略して、製造工程を簡略化することができる。しかも、スクリーン印刷により絶縁層を形成するため、開口の縁部が面取り形状である絶縁層を形成でき、開口の縁部において、打ち抜きによるバリの発生がない。
また、金属箔に対する絶縁性樹脂の塗布により、絶縁層を直接形成することができるため、従来のように、絶縁フィルムの長さに対してさらに長い金属箔を用いる必要性がなく、金属箔と絶縁層との長さの違いによってはみ出す端尺を低減でき、材料の無駄を低減することができる。さらに、打ち抜きによる切屑の発生がなく、配線の接続信頼性を向上できる。
【0024】
また、本実施形態の製造方法によるTABテープは、図1(c)に示すように、縁部6が面取り形状である開口5を有する絶縁層4を備えている。すなわち、開口5としてのビアホール5aの縁部6は、すり鉢状またはテーパー状となっている。このため、図3に示すリフロー工程でビアホール5aに半田ボール8を搭載する際に、半田ボール8の位置精度が取りやすく、かつ容易に位置合わせすることができる。
【0025】
なお、上記実施形態においては、ロータリースクリーン印刷により連続して絶縁層を転写する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。
【実施例】
【0026】
次に、本発明の実施例を説明する。
【0027】
金属箔2としての銅箔(厚さ12μmの電解銅箔:古河電工製F2−WS)を準備した。銅箔のマット面に、絶縁性樹脂3としてのポリイミド樹脂を、乾燥硬化後の絶縁層4の厚さが75μmになるように、ロータリースクリーン印刷により塗布した。このとき、ビアホールやデバイスホールの領域が開口5となるように、金属箔2の開口5以外の領域に塗布するロータリースクリーン印刷版30を用いた。本実施例では、ビアホールが直径0.41mm、デバイスホールが幅1〜3mm、長さ5〜12mmの長方形のサイズの開口5を形成するロータリースクリーン印刷版を用いた。ロータリースクリーン印刷により塗布されたポリイミド樹脂は、開口5を有する絶縁層4となっている。この絶縁層4を加熱して硬化した。この時、絶縁層4における開口5の縁部6は面取りされた状態となっていた。続いて、銅箔の表面にエッチング用レジストを形成し、銅箔をエッチングすることによって、ビアホール5aにて露出する半田ボールパッド7bおよびリード7aを含む配線パターン7を形成した。
【0028】
本実施例におけるTABテープによれば、リフロー工程で半田ボールを搭載する際に、位置精度が良く、容易に位置合わせできるとともに、半田ボールと半田ボールパッドとの接続信頼性が高い。また、デバイスホールの縁部においても、バリが発生していないため、半導体素子と配線との接続信頼性を向上することができる。
【符号の説明】
【0029】
1 TABテープ
2 金属箔
3 絶縁性樹脂
4 絶縁層
5 開口
5a ビアホール
6 縁部
7 配線パターン
7a リード
7b 半田ボールパッド
8 半田ボール
30 ロータリースクリーン印刷版
31 スクリーン
32 マスク
33 スキージ
34 圧銅

【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属箔上に、スクリーン印刷により絶縁性樹脂を塗布して、前記金属箔が露出した開口を有する絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層を硬化して、前記開口における縁部が面取り形状である前記絶縁層を形成する工程と、
前記金属箔を、フォトリソグラフィを用いてエッチングして、配線の一部が前記開口にて露出する配線パターンを形成する工程と、
を有することを特徴とするTABテープの製造方法。
【請求項2】
請求項1に記載のTABテープの製造方法において、前記スクリーン印刷がロータリースクリーン印刷であることを特徴とするTABテープの製造方法。
【請求項3】
請求項1または2に記載のTABテープの製造方法において、前記金属箔がリールトゥリールで搬送されることを特徴とするTABテープの製造方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate