JP6280064B2 - スペーサテープ - Google Patents

Description

本発明は、チップオンフィルム（ＣＯＦ）などの搬送時に使用する耐摩耗性に優れたスペーサテープに関する。

チップオンフィルム（ＣＯＦ）は、半導体チップが実装された長尺のフィルムである。一方で、スペーサテープは、ＣＯＦを輸送する際に、半導体チップが破損したりすることを避けるための長尺フィルム状のテープであり、ＣＯＦと略同幅であって重ね合わせてテープリールに巻回されて用いられる。
このスペーサテープの両側縁部には、凹凸が形成されており、ＣＯＦと重ね合わせたときに、その積層部（テープの幅方向中央部）に空間が形成されるようになっている。空間が形成されることにより、輸送時に半導体チップが破損することを防ぐようになっている。

ところが、テープリールの輸送時に、ＣＯＦとスペーサテープ（特に、スペーサテープの両側縁部に形成された凸部）とが、擦れ合うことになり、スペーサテープが摩耗し削りくずが出る虞がある。
そのような問題を解決するために、従来よりスペーサテープの摩耗抑制技術が様々提案されている。

その一例が、スペーサテープの表面に、硬質のコーティング材（トップコート層）を塗布する技術である。スペーサテープの表面にコート層を塗布する技術としては、特許文献１に開示された技術がある。
例えば、特許文献１には、ガラス転移温度が１８０℃以上のプラスチックシートの少なくとも片面に、気相重合法により製膜されたポリピロール及びポリチオフェンの少なくともいずれかを含む層を有するシート状基材からなるスペーサテープが開示されている。

特開２００５−３０３１９８号公報

ところで、ＣＯＦに実装された各ＬＳＩ（半導体チップ）の近傍には、実製品となるＬＳＩチップへの実装のための位置あわせマーク（アライメントマーク）が複数形成されている。このアライメントマークは金属（例えば、銅と錫の合金）からなるものである。
それ故、テープリールを輸送している際に、ＣＯＦに形成されたアライメントマークと、スペーサテープ（特に凸部）とが、互いに擦れ合うことになり、トップコート層、言い換えれば、スペーサテープの基材の表面に塗布されたコーティング材が削り取られることになる。特に、アライメントマークは金属で形成されると共に極小領域であり、この部分の接触面圧は非常に大きい。そのため、「アライメントマークによるスペーサテープの削り取り」が発生する。

この削りくずが、アライメントマークの近傍へ付着すると、アラインメントマークの正常な役割（画像処理による位置決め機能）が損なわれることとなる。
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、表面が耐摩耗性に優れたスペーサテープを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明においては以下の技術的手段を講じている。
即ち、本発明のスペーサテープは、半導体チップをフレキシブル基材に所定配置で保持させて成るチップ搬送テープを相互に重ね合わせるときに、前記チップ搬送テープの重合間に介在させて使用するスペーサテープであって、表面にコーティング材が塗布されているスペーサテープにおいて、前記コーティング材は、ポリエステル樹脂系のバインダと架橋材とを含むものであって、前記バインダは、ガラス転移温度が５０℃〜６０℃のものとされ、前記架橋材は、分子構造が６分枝のメラミン樹脂を含むことを特徴とする。

なお、好ましくは、塗布前における前記コーティング材の組成は、バインダが当該コーティング材の質量に対して、０．５質量％〜５質量％（１．５質量％〜２．５質量％を除く）、架橋材が当該コーティング材の質量に対して、２質量％〜１．２５質量％とされているとよい。
なお、好ましくは、塗布前における前記コーティング材の組成において、バインダと架橋材との質量比率が略１／４または略４／１とされているとよい。
なお、本発明の最も好ましい形態は、半導体チップをフレキシブル基材に所定配置で保持させて成るチップ搬送テープを相互に重ね合わせるときに、前記チップ搬送テープの重合間に介在させて使用するスペーサテープであって、表面にコーティング材が塗布されているスペーサテープにおいて、前記コーティング材は、ポリエステル樹脂系のバインダと架橋材とを含むものであって、前記バインダは、ガラス転移温度が５０℃〜６０℃のものとされ、前記架橋材は、分子構造が６分枝のメラミン樹脂を含み、塗布前における前記コーティング材の組成は、バインダが当該コーティング材の質量に対して、０．５質量％〜５質量％（１．５質量％〜２．５質量％を除く）、架橋材が当該コーティング材の質量に対して、２質量％〜１．２５質量％とされていて、塗布前における前記コーティング材の組成において、バインダと架橋材との質量比率が略１／４または略４／１とされていることを特徴とする。

本発明のスペーサテープによれば、チップオンフィルム（ＣＯＦ）の搬送時に、アライメントマークによって、スペーサテープの表面に塗布されたコーティング材が削り取られることを抑制することができる。

本発明のスペーサテープを模式的に示した図である。

以下、本発明にかかるスペーサテープの実施の形態を、図を基に説明する。
本実施形態のスペーサテープ１は、半導体チップ２をフレキシブル基材に所定配置で保持させて成るチップ搬送テープ３（ＣＯＦ）を相互に重ね合わせて、テープリールに巻回されるときに、チップ搬送テープ３の重合間に介在させて使用するものであり、その表面にコーティング材が塗布されているものである。

まず、本実施形態のスペーサテープ１を説明する前に、スペーサテープ１の基材について説明する。
スペーサテープ１の基材は、長尺であり且つ半透明の長尺なフィルム状であって、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルイミド、ポリイミド等のフレキシブル性を有する合成樹脂により形成されている。スペーサテープ１の幅方向中央は、平滑な平面とされている。

一方で、スペーサテープ１の幅方向両端には、長手方向に沿ってエンボス加工が施されていて、凹部と凸部は交互に形成されている。凹部（凸部）の形状は、半球状であってもよいし、矩形状であってもよい。
すなわち、凹部（凸部）の形状及び寸法は、ＣＯＦと重ね合わせたときに、ＣＯＦに実装された半導体チップがスペーサテープ１に接触しない程度の空間がテープの幅方向中央部（積層部）に形成されるようになっていればよい。

スペーサテープ１の基材は、例えば、特開２００８−３４６１８号公報に記載されている技術により製造されるものを用いてもよい。なお、スペーサテープ１の基材は、本実施形態においては上記したものを用いることとしているが、一般的なものであれば特に限定はしない。
そして、上記したスペーサテープ１の基材の表面には、コーティング材（トップコート層）が塗布されている。

コーティング材は、スペーサテープ１の表面を硬質なものとし、テープリールの輸送時に、チップオンフィルム３（ＣＯＦ）とスペーサテープの両側縁部に形成された凸部４とが擦れ合って、スペーサテープ１が摩耗して削りくずが出ることを抑制するものである。
しかしながら、従来スペーサテープを輸送している際には、ＣＯＦに形成された金属製（例えば、銅と錫の合金）のアライメントマークと、スペーサテープの凸部とが、互いに擦れ合うことになり、スペーサテープの基材の表面に塗布されたコーティング材、言い換えれば、表面に形成されたトップコート層が削り取られて、削りくずがアライメントマークの近傍へ付着することがあった。アライメントマークの近傍への削りくずの付着は、アラインメントマークの正常な役割（画像処理による位置決め機能）が損なわれることとなる。

そこで、本願発明者らは、鋭意研究を重ね、コーティング材の成分を以下のように規定し、アライメントマークなどによる削り取りにも耐えうる硬質のコーティング材が塗布されたスペーサテープ１を開発するに到った。
本実施形態のコーティング材、すなわちスペーサテープ１の表面に形成されるトップコート層について、詳しく説明する。

本実施形態のコーティング材の組成は、溶剤とコーティング成分（コーティング剤）とからなり、このコーティング成分にはバインダ（母材）と架橋材と導電性物質とが含まれている。
コーティング成分や架橋材に対して相溶性を備えた液体の有機物質、例えばアルコール類やケトン類などが用いられている。このようなアルコール類には、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、２−ブチルアルコールなどが挙げられ、ケトン類には、アセトンやメチルエチルケトンが挙げられ、これらが単独又は混合した状態で用いられている。なお、溶剤には、トルエンやヘキサンのような無極性溶剤や、水などのような極性溶剤を適宜用いても良い。

バインダは、コーティング材（トップコート層）を構成する主たる成分（母材）であり、本実施形態ではポリエステル系の樹脂が用いられている。具体的には、コーティング材に用いられる母材には、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などのようなポリエステル樹脂を用いることができる。なお、これらのポリエステル樹脂の中でも、入手が容易で塗工性に優れるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）用いるのが好ましい。

上述したバインダについては、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃〜６０℃の範囲とされている。このようにバインダのガラス転移温度（Ｔｇ）を５０℃〜６０℃の範囲とする理由としては、バインダのガラス転移温度を上げる、すなわち分子量を上げて、表面の硬度を高くして、耐摩耗性を向上させるためである。つまり、分子量が大きく、分子サイズも大きなバインダを後述する架橋剤で架橋して網目構造を有するコーティング材を形成すれば、網目構造を形成するバインダの分子が大きなものとなり、コーティング材が緻密な構造となる。それ結果、スペーサテープ１の表面に形成されたトップコート層の硬度を高くすることが可能となり、耐摩耗性に優れたコーティング材を得ることも可能となる。

また、塗布前におけるコーティング材の組成に関し、バインダはコーティング材の質量に対して、その組成が０．５質量％〜５質量％（１．５質量％〜２．５質量％を除く）とされている。すなわち、コーティング材に対するバインダの配合量は、０．５質量％以上１．５質量％以下（内数）であるか、２．５質量％以上５質量％以下（内数）であるとよ
く、１．５質量％より大きく２．５質量％より小さい場合は本実施形態には含まれない。バインダの配合量が２．５質量％以上５質量％以下（内数）である場合には、上述したコーティング材中にバインダが多く含まれることになり、多量に含まれるバインダがさらに緻密な構造のコーティング材を形成するので、コーティング材の表面の硬度をさらに高めることができるようになる。

さらに、バインダの配合量が１．５質量％より大きく２．５質量％より小さい（内数）である場合には、コーティング材の網目構造に含まれるバインダの量が減り、表面凹凸がなく、平滑なコーティング材を形成することが可能となる。つまり、表面が平滑なコーティング材では、スペーサテープ１の両側縁部に形成された凸部４が接触しても、コーティング材が削り取られにくく、スペーサテープ１の表面の耐摩耗性を向上させることが可能となる。

架橋材は、バインダを橋かけ構造に形成させるために必要な化学物質のことであり、本実施形態においてはメラミンを含んだものを用いている。本実施形態の架橋材に含まれているメラミンは、分子構造が６分枝のメラミン（メチロールメラミン）であり、コーティング材の質量に対して、２質量％〜１．２５質量％の配合量で配合されている。なお、この「分子構造が６分枝」とは、通常であれば３分岐のメラミンにホルムアルデヒドを作用させて、メラミンに形成される３個のアミノ基の水素にそれぞれメチロール基を付与したものとなっている。

すなわち、３個のアミノ基を持つメラミンを、中性あるいはアルカリ性条件下で反応させると、付加縮合反応により、まずホルムアルデヒドが１個付加されたモノメチロールメラミンが生成される。次に、ジメチロールメラミンへとメチロール基の結合量が増加される。最後に、ホルムアルデヒドが６個付加されたヘキサメチロールメラミンが生成される。

このように生成されたメチロールメラミンは、通常のメラミンに比べて架橋点が多く、加熱すると重縮合を起こし、通常のメラミンよりも緻密な網目構造を形成しつつ架橋することができる。すなわち、従来においては、架橋材に分子構造が３分枝のメラミンが用いられていたが、架橋後の網目構造が比較的緻密ではなかったため、バインダとの結びつきが弱く、そのためスペーサテープ１を輸送時における凸部４と金属製のアライメントマークとの擦れ合いにより、スペーサテープ１の表面に形成されたトップコート層が削り取られていた。しかし、本発明の架橋材のように分子構造が６分枝のメラミンを用いれば、結合枝が増えて架橋後の網目構造を緻密になり、バインダをより多く結びつけるため架橋材とバインダとが多く結びつくようになｔて、スペーサテープ１の表面に形成されたトップコート層が、硬く且つ滑らかにすることが可能となる。

また、上述した架橋剤については、塗布前におけるコーティング材の組成に関し、バインダと架橋材との質量比率が、略１／４または略４／１とされている。具体的には、バインダの質量：架橋材の質量＝１：４（正確に１：４である必要はなく概略でよい）であるか、バインダの質量：架橋材の質量＝４：１（正確に４：１である必要はなく概略でよい）であるとよい。バインダの質量：架橋材の質量＝１：１などの場合は本実施形態には含まれない。

バインダと架橋材との質量比率を、略１／４（バインダ：架橋材＝０．５質量％：２質量％）とすれば、バインダの配合量が１．５質量％より大きく２．５質量％より小さい場合と同様な理由から、トップコート層において表面滑り状態が非常によくなり、金属製のアライメントマークによる削り取りが可及的に少なくなる。一方、バインダと架橋材との質量比率を、略４／１（バインダ：架橋材＝５質量％：１．２５質量％）とすれば、バイ
ンダの配合量が２．５質量％より大きく５．０質量％より小さい場合と同様な理由から、トップコート層における表面硬度が非常に高いものとなり、金属製のアライメントマークと擦れ合う際の耐摩耗性を可及的に向上させることができる。

なお、導電性物質は、静電気などがＣＯＦに実装された各ＬＳＩ（半導体チップ２）に伝導しないようにするために、含まれているものであり、例えば、ポリアセチレン、ポリ(ｐ−フェニレンビニレン)、ポリピロール、 ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ(ｐ−フェニレンスルフィド)などが挙げられる。
上述したコーティング材をコーティングする際には、まずバインダ、架橋材、及び導電性物質を所定の配合量で混合し、溶剤で希釈したものをコーティング液として調製する。そして、調製されたコーティング液をロールコータなどを用いてスペーサテープ１の基材の表面に均一にコーティング（塗布）する。その後、コーティング材が塗布されたスペーサテープを乾燥させることで、スペーサテープ１の表面にトップコート層を形成することができる。

このように、スペーサテープ１の表面に塗布するコーティング材に関し、上記したように、成分及び組成を規定することで、チップオンフィルム３（ＣＯＦ）の搬送時に、アライメントマークによって、スペーサテープ１の表面に塗布されたコーティング材が削り取られることを抑制する、すなわち耐摩耗性に優れたスペーサテープ１を製造することが可能である。

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。

１ スペーサテープ
２ 半導体チップ
３ チップオンフィルム（ＣＯＦ）
４ 凸部

Claims (1)

1. 半導体チップをフレキシブル基材に所定配置で保持させて成るチップ搬送テープを相互に重ね合わせるときに、前記チップ搬送テープの重合間に介在させて使用するスペーサテープであって、表面にコーティング材が塗布されているスペーサテープにおいて、
   前記コーティング材は、ポリエステル樹脂系のバインダと架橋材とを含むものであって、
   前記バインダは、ガラス転移温度が５０℃〜６０℃のものとされ、
   前記架橋材は、分子構造が６分枝のメラミン樹脂を含み、
   塗布前における前記コーティング材の組成は、バインダが当該コーティング材の質量に対して、０．５質量％〜５質量％（１．５質量％〜２．５質量％を除く）、架橋材が当該コーティング材の質量に対して、２質量％〜１．２５質量％とされていて、
   塗布前における前記コーティング材の組成において、バインダと架橋材との質量比率が略１／４または略４／１とされている
   ことを特徴とするスペーサテープ。

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