JPH098083A

JPH098083A - 半導体集積回路用フィルムキャリヤ

Info

Publication number: JPH098083A
Application number: JP15577595A
Authority: JP
Inventors: Hirosaku Nagasawa; 啓作長沢; Shigemitsu Muraoka; 重光村岡
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1995-06-22
Publication date: 1997-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】絶縁基板として薄いフィルムを用いながら平
面性に優れた半導体実装用フィルムキャリヤを提供する
ことにある。【構成】厚みが４０μｍ以下であるフィルムを絶縁基
板とし、そのフィルムの片面に接着された金属層よりな
る配線パターン、および各配線パターン間及び／又はデ
バイスホ−ルを長さ方向に分断したフィルム上にフィル
ムの幅方向に少なくともその幅の８０％以上にわたる補
強用パターンが設けられていることを特徴とする半導体
集積回路用フィルムキャリヤ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路（以下、
ＩＣと称する）用フィルムキャリヤに関するものであ
り、更に詳しくは絶縁基板フィルムに薄膜を用いたフィ
ルムキャリヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣの実装方法の一つであるフィルムキ
ャリヤ法は、特公昭４７−３２０６号公報、日刊工業新
聞社発行「電子技術」第１６巻第１１号９３〜９７
（１９７４）、日経マグロウヒル発行「日経エレクトロ
ニクス」１９７４年８月１２日号１２１〜１３６頁、
日経マグロウヒル発行「日経エレクトロニクス」１９７
１年６月６日号６０〜６７頁等にその基本技術が示さ
れており、これらは例えばＭｉｎｉ−Ｍｏｄ方式（米国
ゼネラルエレクトリック社の商標）、チップキャリヤ方
式、テープオートメーテッドボンディング（ＴＡＢ）方
式などと呼ばれており、これらの方式により、生産性の
向上、製造費の削減などを図ることができる。

【０００３】従来のフィルムキャリヤとしては、基板の
素材として５０μｍ以上の厚みのポリイミドフィルム、
ポリエステルフィルム、エポキシ樹脂含浸ガラスシート
などを用い、これらの長尺シートに銅箔を接着し、パタ
ーンエッチングしたものが一般的に用いられている。フ
ィルムキャリヤは、ＬＣＤのドライバーＩＣの実装用、
多ピンＬＳＩチップであるゲートアレイのＴＡＢパッケ
ージ、サーマルヘッド等、多ピン、薄型の用途で広く使
われている。

【０００４】フィルムキャリヤに対する要求も更なるフ
ァインピッチ化、コストダウンがあり、絶縁基板も熱膨
張係数の低い芳香族ポリアミド（以下、アラミドとい
う）フィルムなどの提案があり、またアラミドフィルム
の優れた機械的特性からより薄いフィルムを絶縁基板に
用いることが試みられている。ＬＣＤ用途においては、
ＩＣの形状を細い長方形とし、インナーリードおよびア
ウターリードをその両側に平行に出した、いわゆるスリ
ムＴＡＢが液晶パネルの外寸法を小型化する上で行われ
ている。しかし、上記の如く薄いフィルムを絶縁基板と
した場合、フィルムキャリヤの平面性が損なわれること
が判明した。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、絶縁
基板として薄いフィルムを用いながら平面性に優れた半
導体実装用フィルムキャリヤを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意研究した結果、平面性を損ねてい
る原因が接着剤の硬化収縮によるものであることを究明
し、これを克服する方策を更に詳しく検討して本発明に
至ったものである。即ち本発明の目的は、厚みが４０μ
ｍ以下であるフィルムを絶縁基板とし、そのフィルムの
片面に接着された金属層よりなる配線パターンが設けら
れており、かつ各配線パターン間又は／及びデバイスホ
−ルを長さ方向に分断したフィルム上にフィルムの幅方
向に少なくともその幅の８０％以上にわたる補強用パタ
ーンが設けられていることを特徴とする半導体集積回路
用フィルムキャリヤによって達成される。

【０００７】

【実施例】本発明の詳細を、具体的にフィルムキャリヤ
の概略図により以下に説明する。図１は従来のフィルム
キャリヤの概略の構成を示すものであり、（イ）から
（ロ）で１配線パターンを形成する。絶縁基板フィルム
１の上に、銅箔などの金属による配線２が設けられてお
り、配線には、ＩＣとの接続に用いられるインナーリー
ド３、入出力回路との接続に用いられるアウターリード
４などの部分が設けられている。絶縁基板フィルムには
スプロケットホール５、デバイスホール６、アウターリ
ードホール７などが設けられている。

【０００８】図２は、図１のフィルムキャリヤのＡ部の
断面図であり、絶縁基板フィルム１上に配線２が接着剤
層８を介して設置されており、接着剤層８の硬化収縮に
よる絶縁基板フィルムとの寸法上の歪みを支えるべき銅
箔が配線２として分断されているため、フィルムキャリ
ヤが変形している。図３は本発明のフィルムキャリヤの
平面の概略を示すものであり、各配線パターンの間に補
強用のパターン（以下補強用パターンと称する）９が設
置されている。図４は図３のフィルムキャリヤのＢ部の
断面を示すものであり、従来のフィルムキャリヤの断面
を示した図２で見られた変形が、本発明のフィルムキャ
リヤでは補強用パターン９がフィルムキャリヤのほぼ全
幅にわたって連続して設置されており、接着剤層８の硬
化収縮により発生した歪みを支えているため変形が発生
していない。

【０００９】図５は、本発明の他の実施態様を示すフィ
ルムキャリヤの平面図である。この例ではデバイスホー
ル６を２分割し、その中央の絶縁基板フィルム１０上に
本発明の補強用パターン９’を設置している。この例で
はＩＣが装着されるデバイスホール部分にも補強用パタ
ーンが設置されているため、ＩＣ実装に際しフィルムキ
ャリヤの平面性が保たれ、その操作をさらに容易にでき
る。なお、本実施態様において、配線パターン間に設置
された補強用パターン９は省略されることも許される。

【００１０】本発明を実施するにおいて、図３および図
５に示した本発明の実施態様で、配線パターン間に設置
された補強用パターン９は、各パターン間の全てに設置
されても、適当な間隔で間引いて設置されてもよい。本
発明に用いられる絶縁基板は厚みが４０μｍ以下のフィ
ルムであり、従来よりも薄いフィルムを用いることで絶
縁基板のコストが低減できる他、フィルムキャリヤの柔
軟性が増し、ＩＣの実装における各種の応用や利点が期
待できる。

【００１１】配線を形成する銅箔についても、従来から
用いられる銅または銅を主体とする合金が用いられてよ
い。その厚みについても、配線の密度他の設計上から任
意に選択されてよい。本発明に用いられるフィルムは、
フィルムキャリヤは製造工程や、ＩＣ実装時、液晶パネ
ル実装時に加熱されることが多く、好ましくは２００℃
での熱収縮率が０．１％以下の耐熱性で表されるフィル
ムである。

【００１２】また、フィルムの強度は２５ｋｇ／ｍｍ²
以上、好ましくは３０ｋｇ／ｍｍ²以上であるべきであ
り、フィルムキャリヤ製造工程や、ＩＣ実装、液晶パネ
ル実装などの作業時のフィルムの破損を防ぐ上で好まし
い。フィルムの弾性率も、用いられるフィルムの厚みが
従来のものに比べて薄いため、フィルムキャリヤの製
造、実装などの工程で加わる力による無用な変形を防
ぎ、フィルム上に形成された配線の破壊を防止する上
で、６００ｋｇ／ｍｍ²以上、更には８００ｋｇ／ｍｍ²
以上が好ましい。更に、フィルムの伸度は１０〜１００
％であることが好ましい。

【００１３】これらのフィルムの特性は、長尺方向、幅
方向のいずれにおいても満足されるべきである。フィル
ムキャリヤの配線パターンによってはそれらが必ずしも
同じである必要はないが、好ましくはできる限り長尺方
向、幅方向の特性が近い、いわゆるバランスタイプが選
ばれるべきである。本発明に用いられるフィルムは、ポ
リエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート
などのポリエステルフィルムが安価な利点から用いられ
て良いが、上記のより好ましい特性を満足するフィルム
としては、アラミド樹脂やポリイミド樹脂よりなるフィ
ルムの一部のものが使用可能である。

【００１４】本発明に用いられるアラミド樹脂として
は、次の構成単位からなる群より選択された単位より実
質的に構成される。 −ＮＨ−Ａｒ₁−ＮＨ− （Ａ） −ＣＯ−Ａｒ₂−ＣＯ− （Ｂ） −ＮＨ−Ａｒ₃−ＣＯ− （Ｃ）ここでＡｒ₁、Ａｒ₂、Ａｒ₃は少なくとも１個の芳香環
を含み、同一でも異なっていてもよく、これらの代表例
としては下記一般式のものが挙げられる。

【００１５】

【化１】

【００１６】また、これらの芳香環の環上の水素の一部
が、ハロゲン基、ニトロ基、アルキル基、アルコキシ基
などで置換されているものも含む。また、Ｘは−Ｏ−、
−ＣＨ₂−、−ＳＯ₂−、−Ｓ−、−ＣＯ−などである。
特に、全ての芳香環の８０モル％以上がパラ位にて結合
されているアラミド樹脂は、本発明に用いられるフィル
ムを製造する上で好ましい。

【００１７】本発明に用いられるポリイミド樹脂として
は、ポリマーの繰り返し単位の中に芳香環とイミド基を
それぞれ１個以上含むものであり、下記一般式（１）又
は（２）の一般式で表されるものである。

【００１８】

【化２】

【００１９】ここでＡｒ₄及びＡｒ₆は少なくとも１個の
芳香環を含み、イミド環を形成する２個のカルボニル基
は芳香環上の隣接する炭素原子に結合している。このＡ
ｒ₄は、芳香族テトラカルボン酸またはその無水物に由
来する。代表例としては、下記一般式で表されるものが
ある。ここでＹは、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＨ₂−、−
Ｓ−、−ＳＯ₂−などである。

【００２０】

【化３】

【００２１】また、上記（２）のＡｒ₆は無水トリカル
ボン酸、あるいはそのハライドに由来する。（１）及び
（２）のＡｒ₅、Ａｒ₇は、少なくとも１個の芳香環を含
み、芳香族ジアミン、芳香族イソシアネートに由来す
る。Ａｒ₅またはＡｒ₇の代表例としては下記一般式で表
されるものがある。

【００２２】

【化４】

【００２３】ここで、これらの芳香環の環上の水素の一
部が、ハロゲン基、ニトロ基、アルキル基、アルコキシ
基などで置換されているものも含む。Ｚは、−Ｏ−、−
ＣＨ ₂−、−Ｓ−、−ＳＯ₂−、−ＣＯ−などである。特
に、Ａｒ₅、Ａｒ₇の８０％以上がパラ位に結合された芳
香環であるポリイミド樹脂が、本発明に用いられるフィ
ルムを製造する上で好ましい。

【００２４】また、本発明のアラミド樹脂またはポリイ
ミド樹脂には、フィルムの物性を損ねたり、本発明の目
的に反しない限り、滑剤、酸化防止剤、その他の添加剤
などや、他のポリマーが含まれていてもよい。本発明の
フィルムの製造法については、特に限定されるものでは
なく、それぞれの樹脂に適した製造法が取られてよい。

【００２５】まずアラミド樹脂については、有機溶剤可
溶のものでは、直接溶剤中で重合するか、一旦ポリマー
を単離した後再溶解するなどして溶液とし、ついで乾式
法または湿式法にて製膜される。また、ポリパラフェニ
レンテレフタルアミド（以下、ＰＰＴＡと称する）等の
有機溶剤に難溶のものについては、濃硫酸などに溶解し
て溶液とし、ついで乾湿式法または湿式法にて製膜され
る。

【００２６】本発明を実施する上で、アラミド樹脂はア
ミド結合の水との親和性により吸湿による寸法変化が大
きいきらいがあるため、アラミド樹脂フィルムの湿度膨
張係数の制御には特に留意する必要がある。アラミド樹
脂フィルムの湿度膨張係数の制御の方法としては、ポリ
マーの主鎖中にＣｌ基、ＮＯ₂基などを導入する方法の
他、フィルムを十分熱処理して結晶化を進める方法、フ
ィルムを構成するアラミド分子の末端基のＣＯＯＨ基へ
の結合金属イオンの種類、量を選択する方法などの方法
が任意に用いられる。

【００２７】一方、ポリイミド樹脂については、有機溶
剤中にてテトラカルボン酸無水物と芳香族ジアミンを反
応させて、ポリアミド酸とし、この溶液をそのまま、ま
たは一旦閉環処理してポリイミドとした後再度溶剤に溶
解して溶液を得、それらを乾式法または湿式法にて製膜
される。乾式法では、溶液はダイから押し出され、金属
ドラムやエンドレスベルトなどの支持体上にキャストさ
れ、キャストされた溶液が自己支持性あるフィルムを形
成するまで乾燥またはイミド化反応が進められる。

【００２８】湿式法では、溶液はダイから直接凝固液中
に押し出されるか、乾式と同様に金属ドラムまたはエン
ドレスベルト上にキャストされた後、凝固液中に導か
れ、凝固される。ついでこれらのフィルムはフィルム中
の溶剤や無機塩などを洗浄され、延伸、乾燥、熱処理な
どの処理を受ける。

【００２９】本発明に用いる基板フィルムには、易滑
剤、染料や顔料などの着色剤、難燃剤、帯電防止剤、酸
化防止剤、その他の改質剤が、それらが本発明の目的に
反しない限り含まれていてもよい。本発明のフィルムキ
ャリヤは上記の耐熱性フィルムなどを基板とし、そのフ
ィルムの片面または両面に銅などの金属層よりなる配線
配線パターンが積層されたものであり、通常、基板フィ
ルムと接着剤を塗布した後、スプロケットホール及び必
要に応じてデバイスホールをパンチングし、金属層をラ
ミネートし、エッチングによってパターニングを行うと
いう通常のプロセスで製造される。金属層としては通常
銅箔が用いられるが、特別なものとして、線膨張率が８
×１０^-6ｍｍ／ｍｍ／℃以下の金属である鉄−ニッケル
を主成分とする合金やタンタル、モリブデン等の低線膨
張率の金属等を用いることもでき、特に、ＰＰＴＡフィ
ルムなどの線膨張率が低い基板フィルムとの組み合せに
おいて、インナーリードとＩＣ実装時の熱膨張が少ない
利点がある。

【００３０】基板フィルムと金属との積層は、通常エポ
キシ系等の接着剤を介してなされるが、接着剤に関して
は特に制限するものではない。本発明のフィルムキャリ
ヤは、熱圧着等通常の方法で、ＩＣとインナーリードボ
ンディングされる。また、両面タイプの場合、表側は、
通常の方法で、裏側の配線パターンからはスルーホール
を介して表裏の両面の配線にボンディングすることもで
きる。（特性の測定法）本発明の特性値の測定法は次の通りで
ある。（１）フィルムの厚み、強度、伸度、弾性率の測定法フィルムの厚みは、直径２ｍｍの測定面を持つダイヤル
ゲージで測定する。

【００３１】強度、伸度、弾性率は、定速伸長型強伸度
測定機を用い、測定長１００ｍｍ、引っ張り速度５０ｍ
ｍ／分で測定したものである。（２）熱収縮率の測定法フィルムから２ｃｍ×５ｃｍの試料片を切り出し、４ｃ
ｍの間隔に刃物で傷をつけて標識とし、予め２３℃、５
５％ＲＨの雰囲気下に７２時間放置した後、標識間の距
離を読み取り顕微鏡にて測定し、次いで２００℃の熱風
式オーブンに２時間拘束することなく放置した後、再度
２３℃、５５％ＲＨの雰囲気下に７２時間放置した後、
標識間の距離を読み取り顕微鏡にて測定して求めた。

【００３２】

【参考例】本発明を実施する上で好ましいＰＰＴＡフィ
ルムの製造法を以下に示す。なおフィルムの特性は、
（長尺方向の値）−（幅方向の値）の如く表す。濃度９
９．５％の濃硫酸にηｉｎｈ＝６．１のＰＰＴＡを６０
℃で溶解し、ポリマー濃度１２％の原液を調製した。こ
の原液を、６０℃に保ったまま、真空下に脱気した。タ
ンクからフィルタを通し、ギアポンプにより送液し、
０．４ｍｍ×７５０ｍｍのスリットを有するＴダイか
ら、タンタル製のベルト上にド−プをキャストし、相対
湿度約５％、温度約１０５℃の空気を吹き付けて、流延
ド−プを光学等方化し、ベルトと共に５℃の水の中に導
いて凝固させた。ついで凝固フィルムをベルトから引き
剥し、約３０℃の温水で洗浄し、次に０．５％ＮａＯＨ
水溶液にて中和し、更に室温の水にて洗浄した後、更に
炭酸ガスを吸収させてｐＨ５．０に調整した水にて処理
した後、再度水洗した。洗浄の終了したフィルムを乾燥
させずに１．０１倍縦方向に延伸し、次いで横方向に
１．０５倍テンターで延伸した後、２００℃で定長乾燥
し、４００℃で定長熱処理し、次いで３５０℃で弛緩熱
処理した後巻取り、厚さ３８μｍ、強度３９−３８Ｋｇ
／ｍｍ²、弾性率１０２０−９９０Ｋｇ／ｍｍ²、伸度３
５−３６％、熱収縮率０．０４−０．０４％のフィルム
を得た。

【００３３】

【発明の効果】本発明の半導体集積回路用フィルムキャ
リヤによれば、厚みの薄い絶縁基板フィルムを用いても
平面性が保たれるため、従来よりも薄いフィルムを用い
ることで絶縁基板のコストが低減できる他、フィルムキ
ャリヤの柔軟性が増し、ＩＣの実装における各種の応用
や利点が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のフィルムキャリヤの平面の概略を示す図
である

【図２】図１のＡ部の断面図である。

【図３】本発明のフィルムキャリヤの一例の平面の概略
を示す図である。

【図４】図３のＢ部の断面図である。

【図５】本発明のフィルムキャリヤの別の例の平面の概
略を示す図である。

【符号の説明】

１絶縁基板フィルム２配線３インナーリード４アウターリード５スプロケットホール６デバイスホール７アウターリードホール８接着剤層９、９’ 補強用パターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】厚みが４０μｍ以下であるフィルムを絶
縁基板とし、そのフィルムの片面に接着された金属層よ
りなる配線パターンが設けられており、かつ各配線パタ
ーン間又は／及びデバイスホ−ルを長さ方向に分断した
フィルム上にフィルムの幅方向に少なくともその幅の８
０％以上にわたる補強用パターンが設けられていること
を特徴とする半導体集積回路用フィルムキャリヤ。
【請求項２】強度が２５ｋｇ／ｍｍ²以上、弾性率が
６００ｋｇ／ｍｍ²以上、２００℃での熱収縮率が０．
１％以下、湿度膨張係数が３０×１０^-6以下のフィルム
であって、その厚みが４０μｍ以下であるフィルムを絶
縁基板とし、そのフィルムの片面に接着された金属層よ
りなる配線パターンが設けられており、かつ各配線パタ
ーン間又は／及びデバイスホ−ルを長さ方向に分断した
フィルム上ににフィルムの幅方向に少なくともその幅の
８０％以上にわたる補強用パターンが設けられているこ
とを特徴とする半導体集積回路用フィルムキャリヤ。