JP3945341B2 - Circuit board components - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は回路基板用部材に関し、さらに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イルムを用いた回路基板用部材に関する。
【0002】
【従来の技術】
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。中でも可撓性フイルム基板は、その可撓性ゆえ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。例えば、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、35〜70mmと比較的狭幅の長尺ポリイミドフイルム基板を加工することで、樹脂基板としては最高レベルの微細パターンを得ることができる。しかし、微細化の進展に関しては限界に近づきつつある。
【0003】
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。後者の指標、いわゆる位置精度は、回路基板とICなどの電子部品と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が厳しくなってきている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記位置精度の点において、特にTAB(Tape Automated Bonding)技術は改良が難しい状況になりつつある。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、可撓性フイルムは、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。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。
【0005】
可撓性フイ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。また、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、その制御が難しかった。
【0006】
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、高精度・高精細な回路基板用部材を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
かかる課題は、以下の構成により達成される。すなわち、本発明は、補強板上に、剥離可能な有機物層、回路パターンを備えた可撓性フイルムが少なくともこの順で積層された回路基板用部材であって、該剥離可能な有機物層が島状の粘着防止領域を含み、粘着防止領域にシリコーン樹脂もしくはフイルムが設けられていることを特徴とする回路基板用部材であり、さらに本発明の別の態様としては、補強板上に、剥離可能な有機物層、回路パターンを備えた可撓性フイルムが少なくともこの順で積層された回路基板用部材であって、該剥離可能な有機物層が島状の粘着防止領域を含み、前記回路パターン上に電子部品が実装され、該実装部の略下部に粘着防止領域が設けられていることを特徴とする回路基板用部材である。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の回路基板用部材は、補強板上に、剥離可能な有機物層、回路パターンを備えた可撓性フイルムが少なくともこの順で積層されたものである。
【0009】
本発明において可撓性フイルムとしては、可撓性を有するフイルムであれば制限無く使用することができるが、好ましくはプラスチックフイルムであって、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望ましい。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イルムを採用することができる。
【0010】
中でもポリイミドフイルムは、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。ガラス繊維補強樹脂板の樹脂としては、例えば、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、ポリアミド、ポリイミドなどが挙げられる。
【0011】
可撓性フイルムの厚さは特に限定されないが、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などの点から、7.5μmから125μmの範囲が好ましく使用される。
【0012】
本発明において、回路パターンを形成するための金属層を作製する方法は特に限定されず、例えば、銅箔などの金属箔を接着剤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イ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イルムを得ることもできる。
【0013】
本発明において補強板に用いられる素材としては、ソーダライムガラス、ホウケイ酸系ガラス、石英ガラスなどのガラス類、ステンレススチール、インバー合金、チタンなどの金属、アルミナ、ジルコニア、窒化シリコンなどのセラミックス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の耐熱性、耐薬品性に優れている点や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や塑性変形しにくい点で、無機ガラス類が好ましく使用される。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、高弾性率でかつ線膨張係数が小さいため特に好ましい。
【0014】
剥離可能な有機物層が紫外線照射で接着力、剥離力が減少するタイプのものである場合は、紫外線を通す補強板であることが好ましい。プロセス中にフイルム両面に補強板が貼り合わせられた構成をとり、片側の補強板を剥離する際、該補強板に近接する剥離可能な有機物層が紫外線照射で接着力、剥離力が減少するタイプであり、かつ該補強板が紫外線を通す基板であることが、特に好ましい。
【0015】
金属やガラス繊維補強樹脂を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は枚葉式で行うことが好ましい。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。
【0016】
ガラス基板を補強板に用いる場合、ヤング率が小さかったり、厚みが小さいと可撓性フイルムの膨張・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・脱着で可撓性フイ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時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。この点から、補強板に用いられるガラス基板のヤング率(kg/mm2)と厚さ(mm)の3乗の積が、850kg・mm以上860000kg・mm以下の範囲であることが好ましく、1500kg・mm以上190000kg・mm以下の範囲であることがさらに好ましく、2400kg・mm以上110000kg・mm以下の範囲が特に好ましい。なおガラス基板のヤング率は、JIS R1602によって求められる値とする。
【0017】
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、厚みが薄いと可撓性フイルムの膨張力や収縮力で金属基板の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、また、金属基板の反りやねじれの分、可撓性フイルムが変形することにより、位置精度の保持が難しくなる。また、金属基板に折れがあると、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時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。この点から、補強板として用いられる金属基板のヤング率(kg/mm2)と厚さ(mm)の3乗の積は、2kg・mm以上162560kg・mm以下の範囲であることが好ましく、10kg・mm以上30000kg・mm以下の範囲であることがさらに好ましく、15kg・mm以上20500kg・mm以下の範囲であることが特に好ましい。
【0018】
本発明に用いられる剥離可能な有機物は接着剤または粘着剤などからなるものであって、可撓性フイルムを該有機物層を介して補強板に貼り付けて加工後、可撓性フイ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の例としては、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。分子設計が容易に行えることや耐溶剤性に優れることから、接着剤または粘着剤の主剤と硬化剤を混合する架橋型と呼ばれるものが好ましく使用される。可撓性フイ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、可撓性フイルム基板に歪みを生じさせない、弱粘着と呼ばれる領域の剥離力のものが好ましく使用される。例えば、シリコーン樹脂は離型剤として用いられることがあるが、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。その他、タック性があるエポキシ系樹脂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。
【0019】
その他、低温領域で接着力、剥離力が減少するもの、紫外線照射で接着力、剥離力が減少するものや加熱処理で接着力、剥離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、剥離力の変化が大きく好ましい。紫外線照射で接着力、剥離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、剥離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。
【0020】
有機物層の厚みは特に限定されないが、薄すぎると平面性が悪くなる他、剥離力が大きく低下するために層厚のムラによる剥離力の強度ムラが発生する。一方、厚すぎると接着剤または粘着剤の可撓性フイルムへの投錨性が良くなるために粘着力が強くなりすぎる。また、有機物層端部での可撓性フイルムの変形を抑制するためには有機物層厚みは薄い方が好ましい。これらの点から有機物層の厚みは、0.1μmから30μmまでの範囲にあることが好ましく、0.3μmから20μmまでの範囲にあることがさらに好ましい。有機物層は単層であっても良いし、異なる組成の有機物層が厚み方向に積層されていても良い。
【0021】
本発明において、剥離の界面は、補強板と有機物層との界面でも有機物層と可撓性フイルムとの界面でもどちらでも良いが、可撓性フイルムから有機物層を除去する工程が省略できるので、有機物層と可撓性フイルムとの界面で剥離する方が好ましい。
【0022】
補強板と有機物層との接着力を向上させるために、補強板にシランカップリング剤塗布などのプライマー処理を行っても良い。プライマー処理以外に紫外線処理、紫外線オゾン処理などによる洗浄や、ケミカルエッチング処理、サンドブラスト処理あるいは微粒子分散層形成などの表面粗化処理なども好適に用いられる。
【0023】
本発明において剥離可能な有機物層の剥離力は、該有機物層を介して補強板と貼り合わせた10mm幅の可撓性フイルムを剥離するときの180°方向ピール強度で測定することができる。剥離力測定用のサンプルには、実際に作製する回路基板用部材と同じ材料を用いて、補強板/有機物層/可撓性フイルムの3層構成で10mm幅のものを作製した。ここで、剥離力を測定するときの剥離速度は300mm/分とした。また、剥離力を測定するときの剥離力測定用のサンプルの温度は、実際の工程中で可撓性フイルムを補強板から剥離するときの回路基板用部材の温度と同じにした。剥離力の測定装置は特に限定されず、強度や伸度の測定などで一般に使用されるテンシロンが採用できる。
【0024】
島状の粘着防止領域が微細であって、上記の方法で剥離力が測定できない場合は、剥離幅を狭くして測定してもかまわない。
【0025】
本発明において、剥離可能な有機物層は連続層になっていなくても構わない。例えば、島状に有機物が欠けた形態も本発明の好ましい態様である。
【0026】
本発明において、粘着防止領域とは、剥離可能な有機物層中に存在する相対的に剥離強度の小さい領域を言う。補強板上に固定した可撓性フイルムに形成した回路パターンに電子部品を実装すると、非常に寸法精度よく実装を行える反面、可撓性フイルムを補強板から剥離する際に該電子部品搭載箇所に大きな応力がかかり、可撓性フイルムに形成された回路パターンの屈曲や断線などの原因となる可能性がある。相対的に高い剥離力を示す部分に囲まれた、それらの部分より低い剥離力の部分が存在すると、この部分に電子部品を搭載することにより、これらの不具合を抑制することが可能である。すなわち、電子部品を実装した略下部に粘着防止領域が設けられていることが好ましいのである。また、電子部品が複数種類搭載されている場合、幅が3mm以下の電子部品であれば可撓性フイルムとの剥離力が大きい有機物層上に搭載されていても良い。
【0027】
粘着防止領域の形状は島状であれば良く、島の数や形は特に限定されないが、多島状かつ均一に存在するのが好ましい。例えば、粘着防止領域を除く剥離可能な有機物層の形状が略格子状である態様、すなわち、相対的に剥離力の高い部分を略格子状に形成し、相対的に剥離力の低い部分を残りの部分に形成すると、可撓性フイルムの保持力を充分確保でき、また電子部品搭載後の可撓性フイルムを小片へ切り出す作業が容易になり好ましい。
【0028】
相対的に高い剥離力を示す領域の剥離力は、剥離力で2g/cm以上100g/cm以下の範囲であることが好ましく、相対的に剥離力の小さい粘着防止領域の剥離力は0.0g/cm以上2g/cm未満の範囲であることが好ましい。有機物層と可撓性フイルムの間の剥離力が大きい部分と有機物層と可撓性フイルムの間の剥離力が小さい部分がともに2g/cm未満であると、回路パターン形成中に可撓性フイルムが有機物層から剥離する可能性がある。また、有機物層と可撓性フイルムの間の剥離力が大きい部分の剥離力が100g/cmを越えると、剥離するときの応力により該可撓性フイルムが変形したり、回路パターンの断線などの原因となる可能性がある。また、粘着防止領域と可撓性フイルムの間の剥離力が2g/cm以上であると、有機物層と可撓性フイルムの間の剥離力が小さい部分の回路パターン上に電子部品を接続した後に、該可撓性フイルムを剥離するときに電子部品の接続部分に大きな力が加わり、回路パターンの屈曲や断線の原因となる可能性がある。
【0029】
島状の粘着防止領域は相対的に剥離強度が小さければ特に限定されず、その形成方法としては、例えば、粘着防止領域には剥離可能な有機物を設けないことで形成される。また、剥離力の異なる2種以上の有機物層を島状に塗り分けること、などにより形成することができる。
【0030】
補強板の上に剥離可能な有機物を設けない部分を形成する方法としては、予め、補強板上の有機物を形成しない部分をマスキングしておき、その上から有機物層を形成してマスキングとともに有機物を除去する方法やスクリーン印刷を利用する方法などが挙げられ、好ましく使用される。
【0031】
また、剥離力の異なる2種以上の有機物層を塗り分ける場合、接着剤または粘着剤の剥離力を低下させる方向に制御する必要があるが、接着剤または粘着剤の主剤と硬化剤の一方あるいは両方を高分子量化することにより、架橋後の流動性を小さくし、接着剤または粘着剤の可撓性フイルムへの投錨性を制御することができる。接着剤または粘着剤の耐熱性を向上するためにも、接着剤または粘着剤の主剤と硬化剤の一方あるいは両方を高分子量化することが好ましい。また、接着剤または粘着剤の剥離力を低下させるには、接着剤または粘着剤の主剤の分子鎖に導入する官能基数を増やすことにより硬化剤との架橋部位を増やすことも有効であり、さらに、主剤と硬化剤の混合比を変えることで、剥離力を調整することもできる。また、接着剤または粘着剤の剥離力を低下させ、接着剤または粘着剤の可撓性フイルムへの投錨性を制御する方法として、接着剤または粘着剤の厚みを適性化させるのは、比較的容易に行える方法であり、有効である。
【0032】
本発明において、島状の粘着防止領域としては、フイルムもしくはシリコーン樹脂が用いられる。フイルムとしては、プラスチックフイルムや金属箔などが好適に用いられる。プラスチックフイルムとしては、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イルムが好適に用いられる。プラスチックフイルムの厚みは、薄いとハンドリングが困難になり、また厚いと可撓性フイルム上に生じる凹凸でフォトリソグラフィーに支障が発生したり、可撓性フイルム貼り合わせ時にプラスチックフイルム端部で気泡が発生することがあることから、0.1μmから5μmの範囲が好ましい。
【0033】
また、本発明において、島状の粘着防止領域に用いられるシリコーン樹脂としては、次の一般式などで表される珪素化合物が好適に採用される。
Si(OR1)4、R2Si(OR1)3、R2 2Si(OR1)2など。ここで、R1、R2は炭化水素基を示す。
【0034】
より具体的には、テトラオキシムシラン、ビニルトリオキシムシランなどが好適に用いられる。シリコーン樹脂の厚みは、薄いと粘着力が充分に低下せず、また厚いと貼り合わせた可撓性フイルム上に生じる凹凸でフォトリソグラフィーに支障が発生したり、可撓性フイルム貼り合わせ時にプラスチックフイルム端部で気泡が発生することがあることから、0.1μmから5μmの範囲が好ましい。
【0035】
上記の回路パターンを形成する可撓性フイルムと貼り合わされている側の有機物層の表面形状は平面であることが好ましい。すなわち有機物層の断面形状に有機物層の凹凸による急なテーパーがある場合、有機物層を介して補強板に可撓性フイルムを貼り合わせるときに有機物層の端部で気泡が残留することがある。また、有機物層を介して補強板と可撓性フイルムを貼り合わせる際に、有機物層の端面で可撓性フイルムが伸ばされ、変形が固定されることがある。有機物層の端部のテーパー角は60°以下であることが好ましく、45°以下であることがより好ましい。また、有機物層と可撓性フイルムの間の剥離力が大きい部分が有機物層と可撓性フイルムの間の剥離力が小さい部分に乗り上げている場合、あるいは、有機物層と可撓性フイルムの間の剥離力が小さい部分が有機物層と可撓性フイルムの間の剥離力が大きい部分に乗り上げている場合は、乗り上げている側の有機物層の端部のテーパー角は60°以下であることが好ましく、45°以下であることがより好ましい。
【0036】
プラスチックフイルムを使用して島状の粘着防止領域を形成する方法は、特に限定されないが、例えば、シリコーン樹脂をコーティングしたポリエステルフイルムを剥離可能な有機物層に貼り合わせ、粘着防止部分を型抜きした後、ポリエステルフイルムを剥離可能な有機物層から剥がすなどの方法を用いることができる。
【0037】
また、シリコーン樹脂を使用して島状の粘着防止領域を形成する方法は、例えば、スクリーン印刷などが好ましく用いられる。
【0038】
本発明に使用する可撓性フイルムには、また可撓性フイルムの両面に回路パターンが形成されていてもよい。例えば、補強板との貼り付けに先立って、貼り付け面に回路パターンが形成されていても良い。この場合、該回路パターン形成の際、もう一方の面に形成される回路パターンとの位置合わせ用マークを形成することが好ましい。貼り合わせ面とは反対側の面に形成する高精細パターンの高精細さを活かすために位置合わせマークを設けて位置合わせすることは高精細パターンの作製に非常に有効である。位置合わせマーク読みとり方法は特に限定されず、例えば、光学的な方法、電気的な方法等を用いることができる。位置合わせマークは、可撓性フイルムを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。
【0039】
可撓性フイルムを補強板に貼り付けた後に、可撓性フイルムの該貼り付け面とは反対面に形成される回路パターンは、補強板により加工時に生じる可撓性フイルムの変形を防止できるため、特に高精度なパターンを形成することができる。
【0040】
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の動作を安定化できること、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挙げられ、LSIが高速化し、また、多機能化による多ピン化が進む中で非常に有効である。
【0041】
さらに本発明では、可撓性フイルムの両面の加工時に、共に補強板を使用し、両面とも特に高精度なパターンを形成することも可能である。例えば、第1の補強板と可撓性フイルムの第2の面とを剥離可能な有機物層を介して貼り合わせて、可撓性フイルムの第1の面に回路パターンを形成してから、第1の面と第2の補強板とを有機物層を介して貼り合わせた後、可撓性フイルムを第1の補強板から剥離し、次いで可撓性フイルムの第2の面に回路パターンを形成してから、可撓性フイルムを第2の補強板から剥離する方法が挙げられ、両面共に高精度の回路パターン加工を実現することができる。
【0042】
本発明の回路基板とICなどの電子部品とを接続する工程は、補強板から回路パターンを備えた可撓性フイルムを剥離する工程よりも前にあることが重要である。補強板から可撓性フイルムを剥離した後に、回路基板とICなどの電子部品とを接続する場合に比べて、接続時の温度や湿度の条件による可撓性フイルムの寸法変化の影響を受けず良好な接続精度を得ることができるからである。
【0043】
本発明は、補強板上に、剥離可能な有機物層、回路パターンを備えた可撓性フイルムがこの順で積層された回路基板用部材であって、該剥離可能な有機物層が島状の粘着防止領域を含む回路基板を含むが、これら以外の積層成分の存在を妨げるものではない。例えば、保護フイルムなどが積層されていても良い。また、島状の粘着防止領域の中に、さらに湖状の剥離強度の異なる領域が存在していても良い。
【0044】
次に、本発明の回路基板を製造する好ましい一態様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。
【0045】
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。粘着防止領域が存在し、さらに、可撓性フイルムの周縁部に接する部分は単一の剥離力を有するように塗布する方法としては、予め、ガラス基板上の剥離可能な有機物を塗布しない部分をマスキングしておき、その上から剥離可能な有機物を全面に塗布してマスキングとともに剥離可能な有機物を除去しても良いし、剥離可能な有機物を全面に塗布した後に粘着防止領域を形成しない部分をマスキングしておき、その上から相対的に低い粘着力を有する有機物を全面に塗布してマスキングを除去しても良い。
【0046】
剥離可能な有機物を塗布後、加熱乾燥や真空乾燥などにより乾燥し、厚みが5μmの剥離可能な有機物層を得る。この剥離可能な有機物層に、ポリエステルフイルム上にシリコーン樹脂層を設けた空気遮断用フイルムを貼り付けて1週間熟成させる。空気遮断用フイルムを貼り付ける代わりに、窒素雰囲気中や真空中などで保管することもできる。また、剥離可能な有機物層を長尺フイルム基体に塗布、乾燥後、枚葉基板に転写させることも可能である。
【0047】
本発明において、剥離可能な有機物層は、最初に可撓性フイルム側に形成されていても良いし、補強板側に形成されていても良く、両方に形成されていても良い。形成の容易さや剥離界面が可撓性フイルムと有機物層の間となるように制御するためには、補強板側に形成されるのが好ましい。
【0048】
次に上記空気遮断用フイルムを剥がしてポリイミドフイルムを貼り付ける。ポリイミドフイルムの厚さは7.5μmから125μmの範囲が好ましい。ポリイミドフイ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。ポリイミドフイルムの補強板貼り付け面側に金属層を設けておくと、電磁波遮断用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。ポリイミドフイルムは、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。
【0049】
ポリイミドフイルムの貼り合わせ面とは反対側の面にあらかじめ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ことができる。
【0050】
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。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。該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、該ポリイミドフイルムを浸漬し、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。
【0051】
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。該下地層の厚みは、通常、1nmから1000nmの範囲である。該下地層の上に銅スパッタ膜をさらに50nmから3000nm積層することは、後に続く電解めっきのために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。該下地層形成に先立ち、ポリイミドフイ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、ガラス基板貼り付け前に実施されても良いし、ガラス基板貼り付け後に実施されても良い。ガラス基板貼り付け前に長尺のポリイミドフイ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。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。該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。次いで該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。
【0052】
上記ガラス基板上の空気遮断用フイルムを剥がして、ポリイミドフイルムをガラス基板に貼り付けた後、セミアディティブ法、フルアディティブ法、もしくはサブトラクティブ法で貼り合わせ面と反対側の面に高精細な回路パターンを形成することができる。
【0053】
なお、サブトラクティブ法とは、ポリイミドフイルムにベタの金属層が形成されている場合、フォトレジストとエッチング液を使って回路パターンを形成する方法であり、製造プロセスが短く、低コストな方法である。
【0054】
特に高精細な回路パターンを得るためには、セミアディティブ法、フルアディティブ法の採用が好ましい。
【0055】
さらに、ポリイミドフイルムに接続孔を設けることができる。すなわち、ガラス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、ボールグッリドアレーのボール設置用の孔を設けることができる。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エッチング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、ポリイミドフイルムのガラス基板貼り付け面側に金属層があることが好ましい。
【0056】
ポリイミドフイ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80μmから800μmが好ましい。
【0057】
接続孔を形成するタイミングは限定されないが、ポリイミドフイルムをガラス基板に貼り合わせた後、ポリイミドフイルムの貼り合わせ面の反対面から接続孔を形成することが好ましい。
【0058】
必要に応じて、回路パターン上にソルダーレジスト膜を形成することができる。微細回路パターンに対しては感光性のソルダーレジストの採用が好ましい。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、スクリーン印刷機などで回路パターン上に感光性ソルダーレジストを塗布し、乾燥させた後、所定のフォトマスクを介して紫外線露光・現像して、ソルダーレジストパターンを得る。次に100℃から200℃でキュアする。
【0059】
次に、ポリイミドフイルム上の回路パターンへ電子部品を接続する。電子部品との接続の位置精度を保つために、ポリイミドフイルム上の回路パターンへ電子部品を接続後に、該ポリイミドフイルムをガラス基板から剥離することが好ましい。電子部品との接続方法としては、例えば、ハンダ接続、異方導電性フイルムによる接続、金属共晶による接続、非導電性接着剤による接続、ワイヤーボンディング接続などが採用できる。
【0060】
次に、回路パターンが形成されたポリイミドフイルムをガラス基板から剥離する。レーザー、高圧水ジェットやカッターなどを用いて、剥離前に個片または個片の集合体に該回路パターン付きポリイミドフイルムを切り分けておくことが、取り扱いが容易になることから好ましい。
【0061】
可撓性フイルムの両面に、高精細の回路パターンを形成する場合は、最初に回路パターンが形成される面の加工においても、ガラス基板に貼り合わせられていることが好ましい。この場合は、可撓性フイルムをガラス基板に貼り合わせて、サブトラクティブ法、セミアディティブ法やフルアディティブ法でガラス基板貼り合わせ面とは反対側の面に回路パターンを形成し、次いで別のガラス基板に、可撓性フイルムの回路形成面側を貼り合わせてから、最初のガラス基板を剥離し、もう一方の面に、サブトラクティブ法、セミアディティブ法やフルアディティブ法で回路パターンを形成し、その後、ガラス基板を剥離する方法が好ましく用いられる。
【0062】
本発明の回路基板用部材は、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基板などに好ましく使用される。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。
【0063】
【実施例】
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、実施例においてヤング率は、JIS R1602によって求められる値とした。また、剥離力は、以下の方法で測定した。
【0064】
<剥離力測定方法>
ポリイミドフイルムの剥離力の測定は次の方法で行なった。補強板上に形成した剥離可能な有機物層上にポリイミドフイルムを貼り合わせた後、ポリイミドフイルムを10mm幅に裁断した。TMI社製「テンシロン」を用いて300mm/分の剥離速度で10mm幅のポリイミドフイルムを180゜方向に剥離するときの力を剥離力とした。また、剥離力測定用のサンプルには、実際に作製する回路基板用部材と同じ材料を用いて、補強板/剥離可能な有機物層/可撓性フイルムの3層構成で10mm幅のものを作製した。また、剥離力を測定するときの剥離力測定用のサンプルの温度は、実際の工程中で可撓性フイルムを補強板から剥離するときの回路基板用部材の温度と同じにした。
【0065】
実施例1
フラスコ内を窒素雰囲気に置換し、N,N−ジメチルアセトアミド228重量部を入れ、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(3−アミノプロピル)ジシロキサン19.88重量部を溶解した。次いで、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物25.76重量部を加え、窒素雰囲気下で、10℃、1時間撹拌した。続いて50℃で3時間撹拌しながら反応させ、ポリイミド前駆体ワニスからなる接着剤を得た。
【0066】
コンマコーターを用いて、ヤング率930kg/mm2、厚さ25μm、幅300mmの長尺のポリイミドフイルム(”ユーピレックス”宇部興産(株)製)の片面に該接着剤を連続的に塗布した。次いで、80℃で10分間、130℃で10分間、150℃で15分間乾燥し、250℃で5分間キュアした。キュア後の接着剤層の膜厚は1μmであった。ポリイミドフイルムはロット違いのもの5点を用意した。
【0067】
マスキングテープを以下のように準備した。厚さ4μmのポリエチレンテレフタレートフイルムに、再剥離粘着剤”SKダイン”1499(綜研化学(株)製)と硬化剤D90(綜研化学(株)製)を100:6で混合したものをダイコーターを用いて形成した。乾燥・熟成後の再剥離粘着剤層の厚さを3μmとした。
【0068】
厚さ0.7mm、300mm角のアルミノホウケイ酸塩ガラスに、フォトマスクパターンの電子部品搭載部の下部にあたる部分を、上記マスキングテープで貼り合わせた。マスキング部分は一辺10mmの正方形とし、ガラスの周縁部より内側に互いに独立に配置した。ダイコーターで、有機物層として紫外線硬化型アクリル系の粘着剤”SKダイン”SW−11A(綜研化学(株)製)と硬化剤L45(綜研化学(株)製)を50:1で混合したものをガラス基板に塗布し、80℃で2分乾燥した。乾燥後の紫外線硬化型有機物層厚みを5μmとした。マスキングテープを剥がし、次いで、紫外線硬化型有機物層に、ポリエステルフイルム上に離型容易なシリコーン樹脂層を設けたフイルムからなる空気遮断用フイルムを貼り付けて(アルミノホウケイ酸塩ガラス/紫外線硬化型有機物層/ポリエステルフイルムの構成)1週間、常温で静置した。
【0069】
次に、空気遮断用フイルムを剥がしつつ、ガラス基板の紫外線硬化型有機物層が形成されている側にロール式ラミネーターで、前記したポリイミドフイルムを接着剤層を表にして貼り付けた。その後、ガラス基板側から紫外線を1000mJ/cm2照射し、紫外線硬化型有機物層を硬化させた。
【0070】
スパッタにて、厚さ5nmのクロム−ニッケル合金膜と厚さ200nmの銅膜をこの順に、貼り合わせ面とは反対側の面に設けられた接着剤層上に積層した。続いて、銅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。次に、フォトレジストをフォトマスクを介して露光後、該フォトレジストを現像して、めっき膜が不要な部分に厚さ10μmの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240個の接続パッド(幅25μm、長さ80μm)を紫外線硬化型再剥離粘着剤が形成されていない部分に60個を一列として正方形に配置し、それぞれの接続パッドの幅25μmの中心から20μm幅で長さ5mmの配線が正方形の外側に向かって伸びたものを、300mm角内に4行4列に均等に配置した。さらに、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(辺に平行な方向には互いに200mm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。
【0071】
フォトマスクを現像後、120℃で10分間ポストベークした。次いで、銅膜を電極として厚さ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。その後、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−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膜およびクロム−ニッケル合金膜を除去した。引き続き、銅めっき膜上に、電解めっきで厚さ1μmのニッケル層と厚さ0.2μmの金層をこの順に積層した。ニッケル電解めっきはワット浴にて実施した。金電解めっき液はシアノ金(I)酸カリウムを用いた中性金めっき液とした。かくして、金属膜パターンを得た。
【0072】
測長機SMIC−800(ソキア(株)製)にて、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)間の距離を測定したところ、ロット違いポリイミドフイルム5点ともフォトマスクパターンに対して±5μm以内にあり、位置精度は非常に良好に保持されていた。
【0073】
次に、50μmピッチで240個の金めっきバンプをペリフェラル構造で配置した4mm×4mmのモデルICチップをチップ側から150℃に加熱しつつ超音波ボンダーを用いて、回路パターン上の接続パッドと金属接合した。
剥離力のチャートから、紫外線硬化型再剥離粘着剤とポリイミドフイルムとの間の剥離力は5.0g/cmであり、アルミノホウケイ酸塩ガラスとポリイミドフイルムとの間の剥離力は0g/cmであり、剥離力の相対的に低い領域の存在が確認された。また、剥離時の温度は25℃であった。
【0074】
回路パターン形成中にポリイミドフイルムが紫外線硬化型再剥離粘着剤から剥離することはなかった。次に、ポリイミドフイルムに吸着パッドをあて、端部から徐々にガラスから剥離し、回路基板用部材を得た。ICチップ接合部分でもポリイミドフイルムは容易に剥離することができ、回路パターンに折れなどの変形が発生することはなかった。
【0075】
剥離したポリイミドフイルム上の格子状パターンを測長機SMIC−800(ソキア(株)製)にて、交差する金属膜線の中心点が交わる点として、前述し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)間の距離を測定したところ、ロット違いポリイミドフイルム5点ともフォトマスクパターンに対して±5μm以内にあり、非常に良好であった。また、基板から剥離したポリイミドフイルムの平坦性を目視で観察したところ、非常に良好であった。
【0076】
実施例2
補強板であるガラスにマスキングテープを貼り付けず、紫外線硬化型再剥離粘着剤を全面に均一に形成したことと、モデルICチップ搭載部の下部にあたる部分のみ、ポリイミドフイルム貼り合わせ前に厚み1μmのポリエステルフイルムを貼り付けたこと以外は実施例1と同様にして回路基板用部材を得た。剥離力のチャートから、紫外線硬化型再剥離粘着剤とポリイミドフイルムの間の剥離力は5.0g/cmであり、ポリエステルフイルムとポリイミドフイルムとの間の剥離力は0g/cmであった。さらに実施例1と同様にして、ICチップを回路パターンに接合した後、ポリイミドフイルムに吸着パッドをあて、端部から徐々にガラスから剥離した。ICチップ接合部分でもポリイミドフイルムは容易に剥離することができ、回路パターンに折れや変形が発生することはなかった。測長機SMIC−800(ソキア(株)製)にて、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)間の距離を測定したところ、ロット違いポリイミドフイルム5点ともフォトマスクパターンに対して±5μm以内にあり、非常に良好であった。
【0077】
実施例3
補強板であるガラスにマスキングテープを貼り付けず、有機物層を全面に形成したことと、容易に剥離できるシリコーンコートしたポリエチレンテレフタレートフイルムを有機物層に貼り合わせ、モデルICチップ搭載部の下部にあたる部分を型抜きして除去し、除去した部分にのみテトラオキシムシランからなる厚み1μmの粘着防止層を設け、次いでシリコーンコートしたポリエチレンテレフタレートフィルムを全て剥がしたこと以外は実施例1と同様にして回路基板用部材を得た。剥離力のチャートから、ポリイミドフイルムとテトラオキシムシランからなる粘着防止層との間の剥離力は1.0g/cmであった。さらに実施例1と同様にして、ICチップを回路パターンに接合した後、ポリイミドフイルムに吸着パッドをあて、端部から徐々にガラスから剥離した。ICチップ接合部分でもポリイミドフイルムは容易に剥離することができ、回路パターンに折れや変形が発生することはなかった。測長機SMIC−800(ソキア(株)製)にて、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)間の距離を測定したところ、ロット違いポリイミドフイルム5点ともフォトマスクパターンに対して±5μm以内にあり、非常に良好であった。
【0078】
比較例1
補強板であるガラスにマスキングテープを貼り付けず、有機物層を全面に形成したこと以外は実施例1と同様にして回路基板用部材を得た。さらに実施例1と同様にして、ICチップを回路パターンに接合した。位置精度などは実施例1と同様に測定したところ、フォトマスクパターンに対して±5μm以内にあり、位置精度は非常に良好に保持されており、モデルICチップのバンプと回路パターン上の接続パッドの位置合わせは非常に良好であった。しかし、ICチップが接合されている部分では、ガラスからのポリイミドフイルムからの剥離力が大きくなり、ガラスからの剥離後にポリイミドフイルム上の回路パターンの一部に折れが見られ、信頼性の上で問題があった。
【0079】
比較例2
厚さ0.7mm、300mm角のアルミノホウケイ酸塩ガラスに、ダイコーターで、紫外線硬化型再剥離粘着剤として紫外線硬化型アクリル系の粘着剤”SKダイン”SW−22(綜研化学(株)製)と硬化剤L45(綜研化学(株)製)を50:1で混合したものを、ガラス基板上へ、粘着剤が幅55mmの帯状となるよう、5mmの間隔を空けて5ヶ所に塗布し、80℃で2分乾燥した。乾燥後の紫外線硬化型再剥離粘着剤厚みを1μmとした。次いで、紫外線硬化型再剥離粘着剤に、ポリエステルフイルム上に離型容易なシリコーン樹脂層を設けたフイルムからなる空気遮断用フイルムを貼り付けて(アルミノホウケイ酸塩ガラス/紫外線硬化型再剥離粘着剤/シリコーン樹脂層/ポリエステルフイルムの部分とアルミノホウケイ酸塩ガラス/シリコーン樹脂層/ポリエステルフイルムの部分を有する構成)1週間、常温で静置した。
【0080】
次に、空気遮断用フイルムを剥がしつつ、ガラス基板の紫外線硬化型再剥離粘着剤が形成されている側にロール式ラミネーターでポリイミドフイルムを貼り付けた。その後、ガラス基板側から紫外線を1000mJ/cm 2 照射し、紫外線硬化型再剥離粘着剤を硬化させたこと以外は実施例1と同様にして金属層パターンを得、回路パターン上の接続パッドは粘着剤がない幅5mmの部分の上に配置した。
【0081】
測長機SMIC−800(ソキア(株)製)にて、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)間の距離を測定したところ、ロット違いポリイミドフイルム5点ともフォトマスクパターンに対して±5μm以内にあり、位置精度は非常に良好に保持されていた。
【0082】
次に、50μmピッチで240個の金めっきバンプをペリフェラル構造で配置した4mm×4mmのモデルICチップをチップ側から150℃に加熱しつつ超音波ボンダーを用いて、回路パターン上の接続パッドと金属接合した。
【0083】
ポリイミドフイルムと紫外線硬化型再剥離粘着剤との間の剥離力は5g/cmであった。回路パターン形成中にポリイミドフイルムが紫外線硬化型再剥離粘着剤から剥離することはなかった。次に、端部から徐々にポリイミドフイルムをガラス基板から剥離した。ポリイミドフイルムは、紫外線硬化型再剥離粘着剤との界面で剥離し、カールすることはなかった。また、ICチップ接合部分でもポリイミドフイルムは容易に剥離することができて、回路パターンに折れなどの変形が発生することはなかった。しかし、ガラス基板とポリイミドフイルムの2種類のみが存在している部分において、ウエット工程でガラス基板とポリイミドフイルムとの間に薬液が入り込み、後の工程への不純物の持ち込みによるめっき品質の不具合や加熱時の膨れが発生することがあった。
【0084】
本発明によれば、加工工程での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、補強板からの剥離時の損傷など外力による変形を抑制して、より設計値に近い微細加工および電子部品の搭載を可能とし、特に高精細な回路基板用部材を提供することができ、その実用性は多大である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a circuit board member, and more particularly to a circuit board member using a flexible film having a highly accurate circuit pattern and excellent productivity.
[0002]
[Prior art]
As electronics products become lighter and smaller, printed circuit board patterning needs to be highly accurate. Among them, the demand for flexible film substrates is increasing because three-dimensional wiring is possible due to its flexibility and it is suitable for downsizing of electronic products. For example, TAB (Tape Automated Bonding) technology used for IC connection to a liquid crystal display panel is a long polyimide film substrate with a relatively narrow width of 35 to 70 mm, which is the finest level of fine pattern on a resin substrate. Can be obtained. However, the progress of miniaturization is approaching its limit.
[0003]
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. The latter index, so-called positional accuracy, is related to the alignment of the electrode pad and the circuit board pattern when connecting the circuit board and the electronic component such as an IC, and the required accuracy is severe as the number of pins of the IC increases. It has become to.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above positional accuracy, the TAB (Tape Automated Bonding) technique is becoming difficult to improve. 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. 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.
[0005]
Deformation due to expansion and contraction of a flexible film has an even greater effect in the case of an FPC (Flexible Printing Circuit) in which processing is performed with a relatively large substrate size. In addition, the positional shift is caused by an external force such as pulling or twisting, and it is difficult to control when a thin substrate is used to increase flexibility.
[0006]
An object of the present invention is to solve the above-described problems, and specifically to provide a highly accurate and high-definition circuit board member.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
This problem is achieved by the following configuration. That is, the present invention provides a circuit board member in which a peelable organic layer and a flexible film having a circuit pattern are laminated in this order on a reinforcing plate, and the peelable organic layer is an island. Including anti-stick areasIn the anti-adhesion area, silicone resin or film is providedCircuit board member characterized in thatFurther, as another aspect of the present invention, there is provided a circuit board member in which a peelable organic material layer and a flexible film having a circuit pattern are laminated in this order on a reinforcing plate, A circuit board member, wherein the peelable organic layer includes an island-shaped adhesion prevention region, an electronic component is mounted on the circuit pattern, and an adhesion prevention region is provided substantially below the mounting portion. It is.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The member for a circuit board of the present invention is obtained by laminating a peelable organic layer and a flexible film having a circuit pattern on a reinforcing plate at least in this order.
[0009]
In the present invention, the flexible film can be used without limitation as long as it has flexibility. However, it is preferably a plastic film and can withstand a thermal process in a circuit pattern manufacturing process and electronic component mounting. It is desirable to have only heat resistance. For example, films such as polycarbonate, polyether sulfide, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyphenylene sulfide, polyimide, polyamide, and liquid crystal polymer can be employed.
[0010]
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. Examples of the resin for the glass fiber reinforced resin plate include epoxy, polyphenylene sulfide, polyphenylene ether, maleimide, polyamide, polyimide, and the like.
[0011]
The thickness of the flexible film is not particularly limited, but it is preferable to reduce the thickness of the electronic device, to reduce the size, or to form a fine via hole. On the other hand, to ensure mechanical strength and maintain flatness. In order to achieve this, a range of 7.5 μm to 125 μm is preferably used because a thicker one is preferable.
[0012]
In the present invention, a method for producing a metal layer for forming a circuit pattern is not particularly limited. For example, a metal foil such as a copper foil can be formed by adhering with an adhesive, sputtering, plating, or A combination of these can be used. Alternatively, a flexible film with a metal layer can be obtained by coating, drying, and curing a raw film resin or a precursor thereof on a metal foil such as copper.
[0013]
Examples of the material used for the reinforcing plate in the present invention include glasses such as soda lime glass, borosilicate glass, and quartz glass, metals such as stainless steel, invar alloy, and titanium, ceramics and glass such as alumina, zirconia, and silicon nitride. Fiber reinforced resin can be used. Both are preferable because of their low linear expansion coefficient and hygroscopic expansion coefficient, but they are excellent in heat resistance and chemical resistance in the circuit pattern manufacturing process, and are easy to obtain inexpensively because of their large area and high surface smoothness Inorganic glass is preferably used because it is difficult to be plastically deformed. Among these, borosilicate glass represented by aluminoborosilicate glass is particularly preferable because of its high elastic modulus and small linear expansion coefficient.
[0014]
In the case where the peelable organic layer is of a type in which the adhesive force and peel force are reduced by irradiation with ultraviolet rays, a reinforcing plate that allows passage of ultraviolet rays is preferable. A type in which a reinforcing plate is bonded to both sides of the film during the process, and when the reinforcing plate on one side is peeled off, the peelable organic layer adjacent to the reinforcing plate is reduced in adhesive strength and peeling force by UV irradiation. It is particularly preferable that the reinforcing plate is a substrate that transmits ultraviolet rays.
[0015]
When a metal or glass fiber reinforced resin is used for the reinforcing plate, it can be manufactured as a long continuous body, but the circuit board of the present invention can be manufactured as a single wafer type because it is easy to ensure positional accuracy. preferable. A sheet means a state where it is handled as an individual sheet, not a long continuous body.
[0016]
When a glass substrate is used as a reinforcing plate, if the Young's modulus is small or the thickness is small, warping and twisting will increase due to the expansion / contraction force of the flexible film, and the glass substrate will break when vacuum-adsorbed on a flat stage. Sometimes. Further, the flexible film is deformed by vacuum adsorption / desorption, and it is difficult to ensure the 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, the load increases during handling by a robot or the like, which makes it difficult to handle quickly and causes a decrease in productivity, and also tends to increase the transportation cost. From this point, the Young's modulus of the glass substrate used for the reinforcing plate (kg / mm2) And the cube of thickness (mm) is preferably in the range of 850 kg · mm to 860000 kg · mm, more preferably in the range of 1500 kg · mm to 190000 kg · mm, and more preferably 2400 kg · mm. A range of 110,000 kg · mm or less is particularly preferable. The Young's modulus of the glass substrate is a value determined according to JIS R1602.
[0017]
When a metal substrate is used for the reinforcing plate, if the Young's modulus of the metal substrate is small or the thickness is thin, the warp and twist of the metal substrate increase due to the expansion force and contraction force of the flexible film, and vacuum suction is performed on a flat stage. It becomes impossible to maintain the positional accuracy because the flexible film is deformed due to the warp or twist of the metal substrate. Further, if the metal substrate is bent, 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 is increased during handling by a robot or the like, which makes it difficult to handle quickly and causes a decrease in productivity, and also increases the transportation cost. From this point, the Young's modulus (kg / mm) of the metal substrate used as the reinforcing plate2) And the cube of thickness (mm) is preferably in the range of 2 kg · mm to 162560 kg · mm, more preferably in the range of 10 kg · mm to 30000 kg · mm, more preferably 15 kg · mm. The range of 20500 kg · mm or less is particularly preferable.
[0018]
The peelable organic material used in the present invention is composed of an adhesive or a pressure-sensitive adhesive, and after the flexible film is attached to the reinforcing plate via the organic material layer and processed, the flexible film is peeled off. There is no particular limitation as long as it is possible. Examples of such adhesives or pressure-sensitive adhesives include pressure-sensitive adhesives called acrylic or urethane-based re-peeling pressure-sensitive adhesives. Since the molecular design can be easily performed and the solvent resistance is excellent, what is called a cross-linking type in which a main agent of an adhesive or a pressure-sensitive adhesive and a curing agent are mixed is preferably used. A film having a sufficient adhesive force during the flexible film processing, easily peelable at the time of peeling, and having a peeling force in a region called weak adhesion that does not cause distortion of the flexible film substrate is preferably used. For example, a silicone resin may be used as a release agent, but those having tackiness can be used as a peelable organic layer in the present invention. In addition, it is also possible to use an epoxy resin having tackiness as an organic layer that can be peeled off.
[0019]
In addition, those in which the adhesive force and peeling force are reduced in a low temperature region, those in which the adhesive force and peeling force are reduced by ultraviolet irradiation, and those in which the adhesive force and peeling force are reduced by heat treatment are also preferably used. Among these, those by ultraviolet irradiation are preferable because of large changes in adhesive force and peeling force. As an example of the adhesive strength and peel strength that are reduced by ultraviolet irradiation, a two-component cross-linking acrylic pressure-sensitive adhesive can be mentioned. Moreover, as an example of what adhesive strength and peeling force reduce in a low temperature area | region, the acrylic adhesive which reversibly changes between a crystalline state and an amorphous state is mentioned.
[0020]
The thickness of the organic material layer is not particularly limited, but if it is too thin, the planarity is deteriorated, and the peeling force is greatly reduced, so that the strength of the peeling force is uneven due to the unevenness of the layer thickness. On the other hand, if it is too thick, the adhesive property of the adhesive or the pressure-sensitive adhesive on the flexible film is improved, so that the adhesive strength becomes too strong. In order to suppress the deformation of the flexible film at the end of the organic layer, it is preferable that the thickness of the organic layer is thin. From these points, the thickness of the organic layer is preferably in the range of 0.1 μm to 30 μm, and more preferably in the range of 0.3 μm to 20 μm. The organic layer may be a single layer, or organic layers having different compositions may be stacked in the thickness direction.
[0021]
In the present invention, the peeling interface may be either the interface between the reinforcing plate and the organic layer or the interface between the organic layer and the flexible film, but the step of removing the organic layer from the flexible film can be omitted. It is preferable to peel at the interface between the organic layer and the flexible film.
[0022]
In order to improve the adhesive force between the reinforcing plate and the organic layer, the reinforcing plate may be subjected to a primer treatment such as application of a silane coupling agent. In addition to the primer treatment, cleaning by ultraviolet treatment, ultraviolet ozone treatment, etc., surface roughening treatment such as chemical etching treatment, sand blast treatment or fine particle dispersion layer formation is also preferably used.
[0023]
In the present invention, the peel strength of the peelable organic layer can be measured by the 180 ° peel strength when peeling a 10 mm wide flexible film bonded to the reinforcing plate via the organic layer. As a sample for measuring the peel force, the same material as the circuit board member to be actually produced was used, and a 10 mm width sample was produced with a three-layer structure of reinforcing plate / organic material layer / flexible film. Here, the peeling speed when measuring the peeling force was 300 mm / min. Moreover, the temperature of the sample for measuring the peeling force when measuring the peeling force was the same as the temperature of the member for circuit board when peeling the flexible film from the reinforcing plate in the actual process. The peeling force measuring device is not particularly limited, and Tensilon generally used for measuring strength and elongation can be employed.
[0024]
If the island-shaped anti-adhesion region is fine and the peel force cannot be measured by the above method, the peel width may be narrowed and measured.
[0025]
In the present invention, the peelable organic layer may not be a continuous layer. For example, a form in which an organic substance is lacking in an island shape is also a preferable aspect of the present invention.
[0026]
In the present invention, the anti-adhesion region refers to a region having a relatively low peel strength present in a peelable organic layer. When electronic components are mounted on a circuit pattern formed on a flexible film fixed on a reinforcing plate, it can be mounted with very high dimensional accuracy. However, when the flexible film is peeled off from the reinforcing plate, A large stress is applied, which may cause bending or disconnection of the circuit pattern formed on the flexible film. If there is a part having a lower peeling force than those parts surrounded by a part exhibiting a relatively high peeling force, it is possible to suppress these problems by mounting an electronic component on this part. That is, it is preferable that an anti-adhesion region is provided in a substantially lower portion where the electronic component is mounted. Further, when a plurality of types of electronic components are mounted, the electronic components may be mounted on an organic material layer having a large peeling force from the flexible film as long as the electronic components have a width of 3 mm or less.
[0027]
The shape of the anti-adhesion region may be an island shape, and the number and shape of the islands are not particularly limited, but are preferably multiple islands and uniform. For example, in a mode in which the shape of the peelable organic layer excluding the anti-adhesion region is a substantially lattice shape, that is, a relatively high peel force portion is formed in a substantially lattice shape, and a relatively low peel force portion remains. If it forms in this part, the holding | maintenance force of a flexible film can fully be ensured, and the operation | work which cuts out the flexible film after electronic component mounting to a small piece becomes easy, and is preferable.
[0028]
The peel force in the region showing a relatively high peel force is preferably in the range of 2 g / cm to 100 g / cm in terms of peel force, and the peel force in the tack-proof region having a relatively small peel force is 0.0 g. / Cm or more and less than 2 g / cm. When the portion where the peeling force between the organic layer and the flexible film is large and the portion where the peeling force between the organic layer and the flexible film are both less than 2 g / cm, the flexible film is formed during circuit pattern formation. May peel off from the organic layer. Also, if the peeling force of the portion where the peeling force between the organic layer and the flexible film exceeds 100 g / cm, the flexible film may be deformed by the stress at the time of peeling or the circuit pattern may be disconnected. It can be a cause. In addition, when the peel force between the anti-adhesion region and the flexible film is 2 g / cm or more, after connecting the electronic component on the circuit pattern of the portion where the peel force between the organic layer and the flexible film is small When the flexible film is peeled off, a large force is applied to the connection part of the electronic component, which may cause the circuit pattern to be bent or disconnected.
[0029]
The island-shaped adhesion prevention region is not particularly limited as long as the peel strength is relatively small. For example, the island-like adhesion prevention region is formed by not providing a peelable organic material in the adhesion prevention region. Further, it can be formed by, for example, coating two or more organic layers having different peeling forces separately in an island shape.
[0030]
As a method of forming a portion on which the organic material that can be peeled is not provided on the reinforcing plate, the portion on the reinforcing plate that does not form the organic material is masked in advance, and an organic material layer is formed on top of the mask to form the organic material. The method of removing and the method of utilizing screen printing etc. are mentioned, It uses preferably.
[0031]
In addition, when two or more organic layers having different peeling forces are applied separately, it is necessary to control in a direction to reduce the peeling force of the adhesive or pressure-sensitive adhesive. By increasing the molecular weight of both, the flowability after crosslinking can be reduced, and the anchoring property of the adhesive or pressure-sensitive adhesive to the flexible film can be controlled. In order to improve the heat resistance of the adhesive or pressure-sensitive adhesive, it is preferable to increase the molecular weight of one or both of the main agent and the curing agent of the adhesive or pressure-sensitive adhesive. In order to reduce the peeling force of the adhesive or pressure-sensitive adhesive, it is also effective to increase the number of cross-linking sites with the curing agent by increasing the number of functional groups introduced into the molecular chain of the main agent of the adhesive or pressure-sensitive adhesive. The peeling force can also be adjusted by changing the mixing ratio of the main agent and the curing agent. In addition, as a method of reducing the peeling force of the adhesive or the pressure-sensitive adhesive and controlling the anchoring property of the adhesive or the pressure-sensitive adhesive to the flexible film, it is relatively difficult to optimize the thickness of the adhesive or the pressure-sensitive adhesive. It is an easy method and is effective.
[0032]
In the present invention, the island-shaped anti-adhesion region is a film.OrSilicone treeFor fatI can. As the film, a plastic film or a metal foil is preferably used. As the plastic film, films such as polycarbonate, polyether sulfide, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyphenylene sulfide, polyimide, polyamide, and liquid crystal polymer are preferably used. If the thickness of the plastic film is thin, handling becomes difficult, and if it is thick, irregularities that occur on the flexible film cause problems in photolithography, and bubbles are generated at the end of the plastic film when bonded. Therefore, the range of 0.1 μm to 5 μm is preferable.
[0033]
In the present invention, a silicon compound represented by the following general formula or the like is suitably employed as the silicone resin used in the island-shaped adhesion prevention region.
Si (OR1)Four, R2Si (OR1)Three, R2 2Si (OR1)2Such. Where R1, R2Represents a hydrocarbon group.
[0034]
More specifically, tetraoxime silane, vinyl trioxime silane and the like are preferably used. If the thickness of the silicone resin is too thin, the adhesive strength will not decrease sufficiently, and if it is thick, the unevenness that occurs on the bonded flexible film will cause problems in photolithography, or plastic film will be stuck when bonding the flexible film. Since air bubbles may be generated at the end, the range of 0.1 μm to 5 μm is preferable.
[0035]
The surface shape of the organic layer on the side bonded to the flexible film forming the circuit pattern is preferably a flat surface. That is, when the cross-sectional shape of the organic material layer has a steep taper due to the unevenness of the organic material layer, bubbles may remain at the end of the organic material layer when the flexible film is bonded to the reinforcing plate via the organic material layer. In addition, when the reinforcing plate and the flexible film are bonded to each other through the organic material layer, the flexible film may be stretched at the end surface of the organic material layer to fix the deformation. The taper angle at the end of the organic layer is preferably 60 ° or less, and more preferably 45 ° or less. Also, when the part where the peel force between the organic layer and the flexible film is large rides on the part where the peel force between the organic layer and the flexible film is small, or between the organic layer and the flexible film When the portion where the peel strength is small rides on the portion where the peel strength between the organic layer and the flexible film is large, the taper angle of the end portion of the organic layer on the side where the strip is on may be 60 ° or less. Preferably, it is 45 degrees or less.
[0036]
The method for forming the island-shaped anti-adhesion region using a plastic film is not particularly limited. For example, after a polyester film coated with a silicone resin is bonded to a peelable organic layer and the anti-adhesive part is cut out A method such as peeling the polyester film from the peelable organic layer can be used.
[0037]
Moreover, screen printing etc. are preferably used for the method of forming an island-shaped adhesion prevention area | region using a silicone resin, for example.
[0038]
In the flexible film used in the present invention, circuit patterns may be formed on both sides of the flexible film. For example, a circuit pattern may be formed on the pasting surface prior to pasting with the reinforcing plate. In this case, it is preferable to form an alignment mark with the circuit pattern formed on the other surface when the circuit pattern is formed. In order to make use of the high definition of the high definition pattern formed on the surface opposite to the bonding surface, it is very effective for the production of the high definition pattern to provide the alignment mark. The alignment mark reading method is not particularly limited, and for example, an optical method, an electrical method, or the like can be used. The alignment mark can also be used for alignment when the flexible film is bonded to the 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.
[0039]
After the flexible film is attached to the reinforcing plate, the circuit pattern formed on the surface opposite to the attaching surface of the flexible film can prevent deformation of the flexible film caused by processing by the reinforcing plate. Particularly, a highly accurate pattern can be formed.
[0040]
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 addition, the power supply potential can be propagated to the vicinity of the necessary location with thick wiring as well, so that the potential drop can be prevented even at high-speed switching, the operation of the LSI can be stabilized, and external noise can be blocked as an electromagnetic wave shield. This is very effective as the LSI speeds up and the number of pins is increased by increasing the number of functions.
[0041]
Furthermore, in the present invention, it is possible to use a reinforcing plate for processing both sides of the flexible film, and to form a pattern with particularly high precision on both sides. For example, the first reinforcing plate and the second surface of the flexible film are bonded together via a peelable organic layer, and a circuit pattern is formed on the first surface of the flexible film. After the first surface and the second reinforcing plate are bonded to each other through the organic layer, the flexible film is peeled off from the first reinforcing plate, and then a circuit pattern is formed on the second surface of the flexible film. Then, the method of peeling a flexible film from the 2nd reinforcement board is mentioned, High-precision circuit pattern processing can be implement | achieved on both surfaces.
[0042]
It is important that the step of connecting the circuit board of the present invention to an electronic component such as an IC is before the step of peeling the flexible film having the circuit pattern from the reinforcing plate. Compared to connecting a circuit board and an electronic component such as an IC after peeling the flexible film from the reinforcing plate, it is not affected by the dimensional change of the flexible film due to temperature and humidity conditions at the time of connection. This is because good connection accuracy can be obtained.
[0043]
The present invention provides a circuit board member in which a peelable organic layer and a flexible film having a circuit pattern are laminated in this order on a reinforcing plate, and the peelable organic layer is an island-like adhesive. Although the circuit board including the prevention region is included, it does not prevent the presence of other laminated components. For example, a protective film or the like may be laminated. Further, in the island-shaped anti-tack region, there may be a lake-like region having different peel strength.
[0044]
Next, although the preferable one aspect | mode which manufactures the circuit board of this invention is demonstrated below, this invention is not limited to this.
[0045]
A peelable organic substance is applied to an aluminoborosilicate glass having a thickness of 0.7 mm by a spin coater, a blade coater, a roll coater, a bar coater, a 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. As a method of applying an anti-adhesion area and applying a single peeling force to the portion in contact with the peripheral edge of the flexible film, a portion on which a peelable organic substance on the glass substrate is not applied in advance is used. It is possible to remove the organic material that can be removed together with masking by applying masking and organic material that can be peeled off from the entire surface. Masking may be removed by applying an organic material having a relatively low adhesive strength on the entire surface from the mask.
[0046]
After the peelable organic material is applied, it is dried by heat drying or vacuum drying to obtain a peelable organic material layer having a thickness of 5 μm. An air blocking film having a silicone resin layer provided on a polyester film is affixed to the peelable organic layer and aged for one week. Instead of attaching an air blocking film, it can be stored in a nitrogen atmosphere or in a vacuum. It is also possible to apply a peelable organic material layer to a long film substrate, transfer it to a single wafer substrate after drying.
[0047]
In the present invention, the peelable organic layer may be initially formed on the flexible film side, may be formed on the reinforcing plate side, or may be formed on both. In order to control the ease of formation and the peeling interface between the flexible film and the organic layer, it is preferably formed on the reinforcing plate side.
[0048]
Next, the air blocking film is peeled off, and a polyimide film is attached. The thickness of the polyimide film is preferably in the range of 7.5 μm to 125 μm. A metal layer may be formed in advance on one or both sides of the polyimide film. It is preferable to provide a metal layer on the side of the polyimide film on which the reinforcing plate is attached because it can be used as a ground layer for shielding electromagnetic waves. The polyimide film may be pasted in a cut sheet of a predetermined size, or may be pasted and cut while being unwound from a long roll. A roll-type laminator or a vacuum laminator can be used for such a pasting operation.
[0049]
When the metal layer is not provided in advance on the surface opposite to the bonding surface of the polyimide film, the metal layer can be formed by a full additive method or a semi-additive method.
[0050]
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. 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 a plating film is unnecessary. Thereafter, 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. Get.
[0051]
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 usually in the range of 1 nm to 1000 nm. Laminating a copper sputtered film on the underlayer further from 50 nm to 3000 nm 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 underlayer, plasma treatment, reverse sputtering treatment, primer layer application, and adhesive layer application are suitably performed on the polyimide film surface in order to improve adhesion. Among them, application of an adhesive such as epoxy resin, acrylic resin, polyamide resin, polyimide resin, and NBR is preferable because it has a great effect of improving the adhesive force. These treatments and application may be performed before the glass substrate is pasted, or may be performed after the glass substrate is pasted. It is preferable that continuous treatment with a roll-to-roll process is performed on a long polyimide film before attaching the glass substrate in order to improve productivity. 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 a 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.
[0052]
After peeling off the air blocking film on the glass substrate and pasting the polyimide film on the glass substrate, a high-definition circuit on the surface opposite to the bonding surface by the semi-additive method, the full additive method, or the subtractive method A pattern can be formed.
[0053]
The subtractive method is a method of forming a circuit pattern using a photoresist and an etching solution when a solid metal layer is formed on a polyimide film, and is a method with a short manufacturing process and low cost. .
[0054]
In particular, in order to obtain a high-definition circuit pattern, it is preferable to employ a semi-additive method or a full additive method.
[0055]
Furthermore, a connection hole can be provided in the polyimide film. That is, it is possible to provide a via hole for making an electrical connection with the metal layer provided on the side of the bonding surface with the glass substrate, or to provide a ball mounting hole for the ball grid array. As a method for providing the connection hole, laser etching such as carbon dioxide laser, YAG laser, excimer laser, or chemical etching can be employed. In the case of employing laser etching, it is preferable that a metal layer is present on the glass film attachment surface side of the polyimide film as an etching stopper layer.
[0056]
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 hole for installing the ball preferably has a diameter of 80 μm to 800 μm.
[0057]
Although the timing for forming the connection holes is not limited, it is preferable to form the connection holes from the opposite side of the polyimide film bonding surface after the polyimide film is bonded to the glass substrate.
[0058]
If necessary, a solder resist film can be formed on the circuit pattern. For fine circuit patterns, it is preferable to use a photosensitive solder resist. A photosensitive solder resist is applied onto the circuit pattern with a spin coater, blade coater, roll coater, bar coater, die coater, screen printer, etc., dried, and then exposed to UV light and developed through a predetermined photomask. Obtain a solder resist pattern. Next, it is cured at 100 ° C. to 200 ° C.
[0059]
Next, an electronic component is connected to the circuit pattern on the polyimide film. In order to maintain the positional accuracy of the connection with the electronic component, it is preferable to peel the polyimide film from the glass substrate after connecting the electronic component to the circuit pattern on the polyimide film. As a connection method with an electronic component, for example, solder connection, connection by anisotropic conductive film, connection by metal eutectic, connection by non-conductive adhesive, wire bonding connection, etc. can be adopted.
[0060]
Next, the polyimide film on which the circuit pattern is formed is peeled from the glass substrate. It is preferable to use a laser, a high-pressure water jet, a cutter, or the like to cut the polyimide film with a circuit pattern into individual pieces or an assembly of individual pieces before peeling because the handling becomes easy.
[0061]
In the case of forming a high-definition circuit pattern on both surfaces of the flexible film, it is preferable that the surface of the surface on which the circuit pattern is first formed is bonded to the glass substrate. In this case, a flexible film is bonded to a glass substrate, a circuit pattern is formed on the surface opposite to the glass substrate bonding surface by a subtractive method, a semi-additive method or a full additive method, and then another glass After the circuit formation surface side of the flexible film is bonded to the substrate, the first glass substrate is peeled off, and the circuit pattern is formed on the other surface by a subtractive method, a semi-additive method or a full additive method, Thereafter, a method of peeling the glass substrate is preferably used.
[0062]
The circuit board member of the present invention is preferably used for a wiring board of an electronic device, an IC package interposer, a wafer level burn-in socket board, and the like. It is permissible as appropriate to insert a resistance element or a capacitance element into the circuit pattern.
[0063]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples, the Young's modulus was a value determined according to JIS R1602. Moreover, peeling force was measured with the following method.
[0064]
<Peeling force measurement method>
The peeling force of the polyimide film was measured by the following method. After bonding a polyimide film on the peelable organic layer formed on the reinforcing plate, the polyimide film was cut into a width of 10 mm. The force for peeling a 10 mm wide polyimide film in the 180 ° direction at a peeling speed of 300 mm / min using “Tensilon” manufactured by TMI was defined as the peeling force. For the sample for measuring the peel force, the same material as the circuit board member to be actually produced is used, and a 10 mm width is produced with a three-layer structure of reinforcing plate / peelable organic layer / flexible film. did. Moreover, the temperature of the sample for measuring the peeling force when measuring the peeling force was the same as the temperature of the member for circuit board when peeling the flexible film from the reinforcing plate in the actual process.
[0065]
Example 1
The inside of the flask was replaced with a nitrogen atmosphere, 228 parts by weight of N, N-dimethylacetamide was added, and 19.88 parts by weight of 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-bis (3-aminopropyl) disiloxane Was dissolved. Next, 25.76 parts by weight of 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride was added, and the mixture was stirred at 10 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. Then, it was made to react, stirring at 50 degreeC for 3 hours, and the adhesive agent which consists of a polyimide precursor varnish was obtained.
[0066]
Using a comma coater, Young's modulus is 930 kg / mm2The adhesive was continuously applied to one side of a long polyimide film having a thickness of 25 μm and a width of 300 mm (“UPILEX” manufactured by Ube Industries, Ltd.). Then, it was dried at 80 ° C. for 10 minutes, 130 ° C. for 10 minutes, 150 ° C. for 15 minutes, and cured at 250 ° C. for 5 minutes. The film thickness of the adhesive layer after curing was 1 μm. Five polyimide films with different lots were prepared.
[0067]
A masking tape was prepared as follows. A die coater was prepared by mixing a 4 μm thick polyethylene terephthalate film with re-peeling adhesive “SK Dyne” 1499 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) and curing agent D90 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) at a ratio of 100: 6. Formed using. The thickness of the re-peeling adhesive layer after drying and aging was 3 μm.
[0068]
The portion corresponding to the lower part of the electronic component mounting portion of the photomask pattern was bonded to the 0.7 mm thick and 300 mm square aluminoborosilicate glass with the masking tape. The masking part was a square with a side of 10 mm and was arranged independently of each other inside the peripheral edge of the glass. In a die coater, UV curable acrylic adhesive “SK Dyne” SW-11A (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) and curing agent L45 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) mixed at a ratio of 50: 1 as an organic layer. Was applied to a glass substrate and dried at 80 ° C. for 2 minutes. The thickness of the ultraviolet curable organic layer after drying was 5 μm. The masking tape is peeled off, and then an air-blocking film made of a film in which a silicone resin layer that is easy to release is provided on a polyester film is attached to the UV-curable organic material layer (aluminoborosilicate glass / UV-curable organic material) Layer / polyester film composition) The mixture was allowed to stand at room temperature for 1 week.
[0069]
Next, while peeling off the air blocking film, the polyimide film was attached to the side of the glass substrate on which the ultraviolet curable organic layer was formed with a roll laminator with the adhesive layer as the front. Then, 1000mJ / cm of ultraviolet rays from the glass substrate side2Irradiation was performed to cure the UV curable organic layer.
[0070]
By sputtering, a chromium-nickel alloy film having a thickness of 5 nm and a copper film having a thickness of 200 nm were laminated in this order on an adhesive layer provided on the surface opposite to the bonding surface. Subsequently, a positive photoresist was applied onto the copper film with a spin coater and dried at 80 ° C. for 10 minutes. Next, after exposing the photoresist through a photomask, the photoresist was developed to form a resist layer having a thickness of 10 μm in a portion where a plating film was unnecessary. In the test photomask pattern, 240 connection pads (width: 25 μm, length: 80 μm) with a pitch of 50 μm are arranged in a square with 60 lines in a portion where the UV curable re-peeling adhesive is not formed. Wirings having a width of 20 μm and a length of 5 mm extending from the center of the connection pad having a width of 25 μm and extending toward the outside of the square were equally arranged in 4 rows and 4 columns within a 300 mm square. Further, four markers (disposed 200 mm apart from each other in the direction parallel to the side), which are arranged about 141 mm diagonally from the center of the substrate for length measurement, were provided on the photomask pattern.
[0071]
After developing the photomask, it was post-baked at 120 ° C. for 10 minutes. Next, a copper layer having a thickness of 5 μm was formed by electrolytic plating using the copper film as an electrode. The electrolytic plating solution was a copper sulfate plating solution. Thereafter, the photoresist was stripped with a photoresist stripping solution, and then the copper film and the chromium-nickel alloy film under the resist layer were removed by soft etching with a hydrogen peroxide-sulfuric acid aqueous solution. Subsequently, a nickel layer having a thickness of 1 μm and a gold layer having a thickness of 0.2 μm were laminated in this order on the copper plating film by electrolytic plating. Nickel electroplating was performed in a Watt bath. The gold electroplating solution was a neutral gold plating solution using potassium cyano gold (I) acid. Thus, a metal film pattern was obtained.
[0072]
Distance between two points (200 mm in the x direction and 200 mm in the y direction) that were originally about 283 mm apart in the diagonal direction provided for length measurement using the length measuring machine SMIC-800 (manufactured by Sokkia Co., Ltd.) As a result, the five polyimide films of different lots were within ± 5 μm with respect to the photomask pattern, and the position accuracy was kept very good.
[0073]
Next, a 4 mm × 4 mm model IC chip in which 240 gold-plated bumps are arranged in a peripheral structure with a pitch of 50 μm is heated from the chip side to 150 ° C., and an ultrasonic bonder is used to connect the connection pads and metal on the circuit pattern. Joined.
From the peel force chart, the peel force between the UV curable re-peeling adhesive and the polyimide film is 5.0 g / cm, and the peel force between the aluminoborosilicate glass and the polyimide film is 0 g / cm. There was a region with a relatively low peel force. Moreover, the temperature at the time of peeling was 25 degreeC.
[0074]
During the formation of the circuit pattern, the polyimide film did not peel from the UV-curable re-peeling adhesive. Next, a suction pad was applied to the polyimide film, and the film was gradually peeled off from the glass from the end to obtain a circuit board member. Even at the IC chip bonding portion, the polyimide film could be easily peeled off, and the circuit pattern did not bend or deformed.
[0075]
The lattice pattern on the peeled polyimide film was originally about 283 mm away in the diagonal direction described above as the point where the center points of the intersecting metal film lines intersected with a length measuring machine SMIC-800 (manufactured by Sokkia Co., Ltd.). When the distance between two points (points separated by 200 mm in the x direction and 200 mm in the y direction) was measured, all five polyimide films from different lots were within ± 5 μm with respect to the photomask pattern and were very good. Moreover, when the flatness of the polyimide film peeled off from the substrate was visually observed, it was very good.
[0076]
Example 2
Masking tape is not affixed to the glass that is the reinforcing plate, the UV curable re-peeling adhesive is uniformly formed on the entire surface, and only the portion corresponding to the lower part of the model IC chip mounting portion is 1 μm thick before the polyimide film is bonded. A circuit board member was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polyester film was attached. From the peel force chart, the peel force between the UV curable re-peeling adhesive and the polyimide film is 5.0 g / cm.esterThe peel force between the film and the polyimide film was 0 g / cm. Further, in the same manner as in Example 1, after the IC chip was bonded to the circuit pattern, a suction pad was applied to the polyimide film, and the film was gradually peeled off from the glass. The polyimide film could be easily peeled even at the IC chip joint, and the circuit pattern was not broken or deformed. When measuring the distance between two points originally separated by about 283 mm in the diagonal direction (200 mm in the x direction and 200 mm in the y direction) with a length measuring machine SMIC-800 (manufactured by Sokkia Co., Ltd.), lot The five different polyimide films were within ± 5 μm of the photomask pattern and were very good.
[0077]
Example 3
The organic layer was formed on the entire surface without applying masking tape to the reinforcing plate glass, and a silicone-coated polyethylene terephthalate film that can be easily peeled was bonded to the organic layer.TheThe lower part of the Dell IC chip mounting partDie-cut and removed, removed partAn anti-adhesion layer with a thickness of 1 μm made of tetraoxime silane is provided only onThen, remove all the silicone-coated polyethylene terephthalate film.A circuit board member was obtained in the same manner as in Example 1 except that. From the peel force chart, the peel force between the polyimide film and the anti-adhesion layer made of tetraoxime silane was 1.0 g / cm. Further, in the same manner as in Example 1, after the IC chip was bonded to the circuit pattern, a suction pad was applied to the polyimide film, and the film was gradually peeled off from the glass. The polyimide film could be easily peeled even at the IC chip joint, and the circuit pattern was not broken or deformed. When measuring the distance between two points originally separated by about 283 mm in the diagonal direction (200 mm in the x direction and 200 mm in the y direction) with a length measuring machine SMIC-800 (manufactured by Sokkia Co., Ltd.), lot The five different polyimide films were within ± 5 μm of the photomask pattern and were very good.
[0078]
Comparative Example 1
A circuit board member was obtained in the same manner as in Example 1 except that the masking tape was not attached to the glass as the reinforcing plate and the organic layer was formed on the entire surface. Further, in the same manner as in Example 1, the IC chip was bonded to the circuit pattern. The position accuracy and the like were measured in the same manner as in Example 1. The position accuracy was within ± 5 μm with respect to the photomask pattern, and the position accuracy was kept very good. The bumps of the model IC chip and the connection pads on the circuit pattern The alignment of was very good. However, in the part where the IC chip is bonded, the peeling force from the polyimide film from the glass increases, and after the peeling from the glass, a part of the circuit pattern on the polyimide film is broken, which increases the reliability. There was a problem.
[0079]
Comparative Example 2
UV curable acrylic adhesive "SK Dyne" SW-22 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) as a UV curable re-peeling adhesive with a die coater on 0.7 mm thick, 300 mm square aluminoborosilicate glass ) And a curing agent L45 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) at a ratio of 50: 1 is applied to a glass substrate at 5 locations with a 5 mm gap so that the adhesive becomes a strip with a width of 55 mm. And dried at 80 ° C. for 2 minutes. The thickness of the UV curable re-peeling adhesive after drying was 1 μm. Next, an air-blocking film made of a film in which a silicone resin layer that can be easily released is provided on a polyester film is attached to the UV-curable re-peeling adhesive (aluminoborosilicate glass / UV-curable re-peeling adhesive). / Structure having silicone resin layer / polyester film portion and aluminoborosilicate glass / silicone resin layer / polyester film portion) The mixture was allowed to stand at room temperature for 1 week.
[0080]
Next, the polyimide film was affixed with the roll-type laminator to the side in which the ultraviolet curable re-peeling adhesive was formed on the glass substrate while peeling off the air blocking film. Then, 1000mJ / cm of ultraviolet rays from the glass substrate side 2 A metal layer pattern was obtained in the same manner as in Example 1 except that the UV curable re-peeling adhesive was cured by irradiation.The connection pad on the circuit pattern should be placed on the 5mm wide part without adhesive.It was.
[0081]
When measuring the distance between two points originally separated by about 283 mm in the diagonal direction (200 mm in the x direction and 200 mm in the y direction) with a length measuring machine SMIC-800 (manufactured by Sokkia Co., Ltd.), lot The five different polyimide films were within ± 5 μm with respect to the photomask pattern, and the positional accuracy was kept very good.
[0082]
Next, at a 50 μm pitch240Gold plated bumps arranged in a peripheral structure4mm x4The model IC chip of mm was metal bonded to the connection pads on the circuit pattern using an ultrasonic bonder while heating the chip IC chip to 150 ° C. from the chip side.
[0083]
The peeling force between the polyimide film and the UV curable re-peeling adhesive was 5 g / cm. During the formation of the circuit pattern, the polyimide film did not peel from the UV-curable re-peeling adhesive. Next, the polyimide film was gradually peeled from the glass substrate from the end. The polyimide film peeled off at the interface with the UV curable re-peeling adhesive and did not curl. In addition, the polyimide film could be easily peeled even at the IC chip bonding portion, and the circuit pattern did not bend or deformed. However, in the part where only two types of glass substrate and polyimide film exist, chemicals enter between the glass substrate and polyimide film in the wet process, and plating quality defects and heating due to the introduction of impurities into the subsequent process Sometimes swelling occurred.
[0084]
According to the present invention, expansion and contraction due to a wet process in the processing step, or pulling and twisting, deformation due to external force such as damage at the time of peeling from the reinforcing plate is suppressed, and microfabrication and electronic components closer to the design value are achieved. Can be installed, SpecialIn addition, a high-definition circuit board member can be provided, and its practicality is great.
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