KR100350724B1

KR100350724B1 - 필름캐리어및이것을사용한필름캐리어디바이스

Info

Publication number: KR100350724B1
Application number: KR1019980035086A
Authority: KR
Inventors: 카즈오 이쿠타; 타케시 노; 노리오 요쯔모토; 히로시 오리카베; 타다히코 요코타
Original assignee: 아지노모토 가부시키가이샤; 미츠이 긴조쿠 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1998-08-28
Publication date: 2002-11-18
Anticipated expiration: 2018-08-28
Also published as: JP3483238B2; KR19990023968A; JPH1174317A; TW380291B

Abstract

본 발명은, 생산성이나 수율이 높고, 경제적이고 IC밀봉수지와의 밀착성을 저하시키는 일없이, 휘어짐을 현저하게 작게하고, 유연성이 높아 접어굽혀서 사용해도 신뢰성이 높은 필름캐리어 및 필름캐리어디바이스를 제공하는 것을 과제로 한것이며, 그 해결수단으로서, 절연성필름과 그위에 금속박막에 의해 형성된 패턴을 가지고, 접어굽힘부의 절연성필름의 일부 또는 전부가 제거되어 있는 액정구동용의 필름캐리어에 있어서, 접어굽힘부를 포함하는 접속부 이외의 배선패턴면쪽에우레탄수지를 주성분으로 하는 오버코트제를 도포한 것을 특징으로 하는 필름캐리어, 및 이 필름캐리어를 사용한 필름캐리어디바이스를 제공한다.

Description

필름캐리어 및 이것을 사용한 필름캐리어디바이스{Film carrier and film carrier Device using the same}

본 발명은, 액정구동용의 필름캐리어(TAB) 및 이것에 IC를 실장한 필름캐리어디바이스에 관한 것이다.

최근, 액정구동용 IC의 패키지로서 고밀도화나 박형화에 적합한 필름캐리어를 사용한 TAB방식이 점점 더 사용되어 가고있다.

일반적으로 필름캐리어에 액정구동용 IC를 접속하는 방법으로서, 필름캐리어의 구리등의 도체로 형성된 리드를 IC칩전극위에 형성된 Au범프와 위치맞춤시킨 후, 리드와 범프를 접합하는 리드면의 반대쪽으로부터 본딩용공구를 사용해서 가열가압함으로써 접합하는 일이 일반적이다.

그 때문에 종래 IC를 접속하는 필름캐리어에서는, 도 1에 표시한 바와 같이, 폴리이미드수지 등의 절연성필름(베이스필름)(1)에 IC를 접속하기 위한 구멍(디바이스홀)(2)을, 미리 펀칭등에 의해 형성하고, 또 디바이스홀에는 이너리드(3)를 오버행(overhang)시키고, IC칩전극위에 형성된 Au범프와 위치맞춤시킨후, 리드와 범프를 접합하는 리드면의 반대쪽으로부터 본딩용 공구를 사용해서 가열가압함으로써 접합하는 방법이 일반적이다. 그리고, 접속된 IC는 신뢰성의 확보를 위하여,에폭시계의 IC밀봉수지에 의해 밀봉된다.

또, 필름캐리어를 프린트기판 등에 접속하는 방법으로서, 다음의 2가지가 있다. 베이스필름위의 소정의 장소에 펀칭등에 의해 구멍(아우터홀)(4)을 형성하고, 또, 아우터홀부에 아우터리드(5)를 형성하고, 상기 방법에 의해서 IC를 접속후필름캐리어를 1개씩 절단하고, 액정의 패널장착스페이스를 작게 하고 싶은 경우에는 접어굽힘부(9)에서 접어굽힌후에 프린트기판에 납땜 등에 의해 접속한다. 또, 최근에는 구멍(아우터홀)을 형성하지 않고 베이스필름위에 직접 아우터리드(5)를 형성하고, 이방성도전막을 사용해서 프린트기판에 가열접속하는 방법이 있다.

그리고, 상기 본딩에 기여하는 부분이외의 배선패턴에는, 납땜시에 땜납이 가교(Bridge)되지 않도록, 또 도전성이물에 의한 패턴단락이나 부식, 일렉트로마이그레이션, 위스커의 발생에 의한 신뢰성이 저하를 일으키지 않도록, 또 Sn이나 Au,땜납에 의한 패턴마무리도금의 불요부분을 마스킹하기 위하여, IC접속전에 오버코트제를 도포하는 것이 일반적이다.

이 경우, 오버코트제에 요구되는 특성의 하나로서, IC의 신뢰성확보를 위하여 처리되는 에폭시계의 밀봉수지와의 밀착성이 매우 중요하다. 밀봉수지와의 밀착성이 낮은 오버코트제를 사용하면, 필름캐리어패키지의 제조단계에서의 외력이나실장시의 접어 굽히는 힘에 의해 접착면이 벗겨질 위험성이 높다.

또, 고밀도패턴을 가진 필름캐리어에서는, 오버코트제와 절연성폴리이미드필름과의 열수축률이나 열팽창률의 차에 의해서 발생하는 필름캐리어의 휘어짐이, 특히 아우터리드를 접합할때에 수율이나 신뢰성을 저하시키는 원인으로 되어 있다. 그때문에 오버코트제에 요구되는 중요한 특성의 하나로서 경화수축이 작은, 즉 휘어짐이 적은 것이 필요하다.

또, 고밀도패턴이 되면 배선패턴의 도체폭도 종래보다 현저하게 작아진다. 그래서 오버코트제에 요구되는 특성으로서,구리 등의 도체표면과의 밀착성도 중요하게 된다. 밀착이 나쁜 경우는, 오버코트제도포후의 도금공정에서 도금속의 성분이 오버코트제의 단부에 침투하여 구리 등이 부식한다. 그 때문에, 마이그레이션이 발생하여 신뢰성이 저하된다.

또, 최근에는 액정의 대화면화를 위하여, 패널의 액자를 작게 할 목적으로 접어 굽혀서 실장하는 일이 급속하게 진행되고있다. 이 경우, 접어굽히는 부분의 절연성 필름의 일부 또는 전부를 제거해서, 접어굽히는 부분에 유연성이 높은오버코트제를 도포할 필요가 있다. 유연성이 낮은 오버코트제를 사용하면, 접어굽힘 실장시나 수리시에 오버코트제에 균열이 발생하여 배선패턴이 단선되거나, 접어굽힌 후의 유지시에 백텐션이 높아지고, 필름캐리어의 배선과 기판과의 접속부가 박리된다고 하는 치명적인 결함이 발생한다.

이와 같은 필름캐리어용의 오버코트제로서는, 종래부터 에폭시계오버코트제(예를 들면, 일본국, 아사히화학연구소제품CCR-232GF)나 폴리이미드계오버코트제(예를 들면, 일본국, 우베코산제품 FS-100L)등이 사용되고 있으나, 상기 수지와의밀착성이 높고, 또한 휘어짐이 적고, 또 유연성이 높다고 하는 특성을 만족하는 오버코트제는 없고, 복수의 오버코트제를조합해서 도포하는 것이 필요하다(일본국 특개평 6-283575호).

도 1에 있어서, (6)은 밀봉제나 구리와의 밀착에 뛰어난 에폭시계오버코트제(CCR-232GF)가 도포되고, (7)은 유연성이 높고 수축이 적은 폴리이미드계오버코트제(FS-100L)가 도포되어 있다.

그러나, 이 경우, 복수의 오버코트제를 도포하기 위하여, 도포공정이 복수필요하며, 현저한 생산성의 저하나 수율의 저하에 의한 코스트상승이 될 뿐만 아니라, 필름캐리어설계상의 제약이 많아지고, 고가이고 경제적이 아닌 필름캐리어가 된다.

본 발명은 이러한 종래기술의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 생산성이나 수율이 높고 경제적이고 IC밀봉수지와의 밀착성을 저하시키는 일이 없고,휘어짐을 현저하게 작게 하고, 유연성이 높고 접어굽혀서 사용해도 신뢰성이 높은필름캐리어 및 필름캐리어디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 필름캐리어의 평면도

도 2는 본 발명의 필름캐리어의 평면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1 : 절연성필름 2 : 디바이스홀

3 : 이너리드 4 : 아우터홀

5 : 아우터리드 6 : 에폭시계오버코트제

7 : 폴리이미드계오버코트제 8 : 우레탄계오버코트제

9 : 접어굽힘부

본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해 예의 연구한 결과, 접어굽힘부를 포함하는 접속부이외의 배선패턴면쪽에 우레탄수지를 주성분으로 하는 오버코트제를 도포함으로써, IC밀봉수지와의 밀착성을 저하시키는 일없이, 휘어짐을 현저하게작게 하고, 유연성이 높고 접어굽혀서 사용해도 신뢰성이 높은 필름캐리어 및 필름캐리어디바이스를 얻을 수 있는 것을발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명의 필름캐리어는, 절연성필름과 그 위에 금속박막에 의해 형성된 패턴을 가지고, 접어굽힘부의 절연성 필름의일부 또는 전부가 제거되어 있는 액정구동용의 필름캐리어에 있어서, 접어굽힘부를 포함하는 접속부이외의 배선패턴면쪽에 우레탄수지를 주성분으로 하는 오버코트제를 도포한 것을 특징으로 하는 것이다.

또 본 발명의 필름캐리어디바이스는, 이와 같은 필름캐리어를 사용한 것을 특징으로 한 것이다.

이하, 본 발명의 필름캐리어 및 이것을 사용한 필름캐리어디바이스에 대해서 도면을 사용해서 상세히 설명한다.

도 2는, 본 발명의 액정드라이버용 필름캐리어의 평면도이며, 도 1과 동일한 부호는 마찬가지의 것을 표시하고, (8)은 우레탄계오버코트제이다.

동도면에 표시한 바와 같이, 절연성필름(1)의 일부 또는 전부를 미리 펀칭이나 폴리이미드에칭등에 의해 제거해서, 디바이스홀(2), 아우터홀(4) 및 접어굽힘부(9)가 형성되어 있다.

여기서 사용되는 절연성필름으로서는, 폴리이미드수지나 유리에폭시수지, BT레진, 폴리에스테르테이프등을 예시할 수 있으나, 가공성이나 특성 등을 고려하면 폴리이미드수지가 바람직하게 사용된다. 절연성필름에 제거부분을 형성하는 수단은, 펀칭이나 폴리이미드에칭에 한하지 않고 임의이다.

또, 금속박막은, 도체패턴을 형성할 수 있는 도전성의 것이라면 특별히 한정되어 있지 않으나, 구리박이 일반적이다.

통상, 베이스필름에 소정의 두께의 전해구리박을 에폭시계접착제등을 사용해서 접착하고, 오븐속에서 가열해서 라미네이트된다.

다음에, 라미네이트후의 구리박위에 통상적인 방법에 따라서, 포토레지스트의 도포, 현상 및 에칭을 행하고, 그 후 접어굽힘부를 포함하는 접속부이외의 배선패턴면쪽에 스크린인쇄에 의해서 오버코트제를 소정의 두께로 도포하고, 통상, 오븐속에서 120~160℃,1∼2시간가열해서, 필름캐리어가 형성된다.

본 발명에서는 오버코트제로서, 우레탄수지를 주성분으로 하는 조성물이 사용된다. 즉, 이조성물은 성분으로서, (A)수평균분자량이 1000∼8000이고, 1분자당 2∼10개의 수산기를 가진 폴리부타디엔폴리올, (B)수평균분자량이 13000∼30000이고, 1분자당 2∼10개의 수산기를 가진 폴리에스테르폴리올 및 (C)수평균분자량이 1000∼8000이고 1분자당 2∼10개의 수산기를 가진 폴리부타디엔폴리블록이소시아네이트를 필수성분으로 하고, 폴리올의 중량비가 고형분에 있어서(A):(B)=40:60∼90:10이고, 폴리블록이소시아네이트(C)의 양이 폴리올의 총수산기당량에 대하여, 0.8∼3.5당량을 함유하는 것이다.

상기 (A)성분은 내열성, 내약품성등 강직성수지에서 볼 수 있는 특성과, 가요성, 저수축성등 유연성수지에서 볼 수 있는특성의 양쪽을 부여시키는데 중요하다. 분자량이 이 범위보다도 작아지는 경우나, 1분자당의 수산기의 수가 이 범위보다도 커지는 경우는, 경화시의 가교밀도가 높아지기 때문에, 보다 딴딴한 경화물로되어, 경화도막의 유연성이나 경화시의 저수축성에 관해서 충분한 물성은 얻을 수 없다. 한편, 분자량이 이 범위보다도 커지는 경우나, 1분자당의 수산기의 수가 이 범위보다도 작아지는 경우는, 경화시의 가교밀도가 낮아지기 때문에, 보다 유연한 경화물로 되는 반면, 경화도막의내열성이나 내약품성이 현저하게 저하한다. 또, 이 성분(A)가 폴리부타디엔골격인 것 때문에, 유연성이나 경화시의 저수축성을 보다 더 향상시키는 효과가 있다.

(B)성분은 유연성향상, 경화시의 저수축성등, 유연성 경화물에서 볼 수 있는 특성을 부여시키는 동시에, 수지골격에 함유되는 극성이 높은 에스테르결합의 영향으로부터, 밑바탕과의 밀착성을 향상시키는데 중요하다.

(C)성분은 내열성, 내약품성등 강직성수지에서 볼 수 있는 특성과, 가요성, 저수축성등 유연성수지에서 볼 수 있는 특성의 양쪽을 부여시키는데 중요하다. 분자량이 이 범위보다도 작아지는 경우나, 1분자당의 수산기의 수가 이 범위보다도커지는 경우는, 경화시의 가교밀도가 높아지기 때문에, 보다 딴딴한 경화물로되어, 경화도막의 유연성이나 경화시의 저수축성에 관해서 충분한 물성은 얻을 수 없다.한편, 분자량이 이 범위보다도 커지는 경우나, 1분자당의 수산기의 수가 이 범위보다도 작아지는 경우는, 경화시의 가교밀도가 낮아지기 때문에, 보다 유연한 경화물로 되는 반면, 경화도막의 내열성이나 내약품성이 현저하게 저하한다. 또, 이 성분(A)가 폴리부타디엔골격인 것 때문에, 유연성이나 경화시의 저수축성을 보다 더 향상시키는 효과가 있다.

폴리부타디엔폴리올(A)만을 단독으로 폴리부타디엔폴리이소시아네이트(C)에 의해 경화시키는 경우는, 비교적, 내열성, 내약품성과 유연성, 경화시의 저수축성, 밑바탕과의 밀착성에 대해서 충분히 만족할 수 있는 특성이라고는 말할 수 없는 레벨이기 때문에, 폴리에스테르폴리올(B)와 조합시키는 일이 필요하다. 즉, (A):(B)=40:60∼90:10의 범위에서 혼합해서 사용하는 것이 바람직하며, 폴리올(A)가 이 범위보다도 적은 경우는, 가교밀도가 지나치게 저하하기 때문에, 도막의 내열성, 내약품성 등의 특성이 현저하게 저하한다. 또, 폴리부타디엔폴리블록이소시아네이트(C)의 양은, 폴리올의 총수산기당량에 대하여, 0.8∼3.5당량이 되는 것이 바람직하며, 이것보다도 많은 경우도 적은 경우도 다같이 가교밀도가 지나치게저하하기 때문에, 도막의 내열성, 내약품성 등의 특성이 현저하게 저하한다.

또, 본 발명은, 이상의 필수요소외에 필요에 따라서, 폴리올과 이소시아네이트의 경화촉진제나, 충전제, 첨가제, 틱소제,용제 등을 첨가해도 지장없다. 특히, 내접어굽힘성을 보다 더 향상시키기 위해서는 고무미립자를 첨가하는 것이 바람직하며, 또 밑바탕의 구리회로나, 폴리이미드, 폴리에스테르필름 등의 베이스기재, 접착제층과의 밀착성을 보다 더 향상시키기 위해서는 폴리아미드미립자를 첨가하는 것이 바람직하다.

통상, 오버코트제는, 스크린인쇄법에 의해 배선패턴형성후에 인쇄도포되고, 그후 소정의 온도에 의해 경화되는 것이 일반적이나 주석도금, 금도금등의 도금처리후라도 된다.

이와 같이 해서 도포한 오버코트제의 두께는 5㎛이상 60㎛이하, 바람직하게는 10㎛이상 30㎛이하가 바람직하다. 5㎛미만에서는, 도금액성분의 도막으로의 침투에 의해 오버코트제 아래의 구리패턴에 변색이 발생하여, 신뢰성의 저하를 초래하고 바람직하지 않다. 또 60㎛보다 두꺼우면 경화수축에 의해 휘어짐이 커져서, 패키지실장에서 문제가 발생하기 쉬워바람직하지 않다.

또 본 발명의 필름캐리어디바이스는, 이와 같이 해서 얻게된 필름캐리어를 사용하고, 이것에 IC를 접속하고, 에폭시계IC밀봉수지등에 의해 밀봉해서 작성된다.

이하, 실시예 및 비교예에 의거해서 본 발명을 구체적으로 설명한다.

(실시예 1)

도 2에 표시한 바와 같이, 접어굽힘부분(9)을 가진 액정드라이버용의 필름캐리어에 있어서, 베이스필름(1)로서 75㎛의 폴리이미드수지(상품명, 유피렉스 S, 일본국, 우베코산(주)제품)를 사용하고, 펀치에 의해서 디바이스홀(2) 및 아우터홀(4), 접어굽힘제거부(9)를 각각 형성했다. 다음에 베이스필름에 두께 18㎛의 전해구리박(상품명, FX-VLP, 일본국, 미쯔이킨조쿠코교(주)제품)을 에폭시계접착제(상품명 X, 일본국, 토모에가와세이시(주)제품)에 의해 접착하여, 오븐속에서 가열하여 라미네이트했다.

다음에, 라미네이트후의 구리박위에, 통상적인 방법에 따라서, 포토레지스트의 도포, 현상 및 에칭을 행하고, 그후 접어접힘부를포함하는 접속부이외의 배선패턴면쪽에 스크린인쇄에 의해서 오버코트제로서 우레탄수지(상품명, AE-70-M11, 일본국, 아지노모토(주)제품)을 20㎛두께가 되도록 도포하고, 150℃에서 1시간가열해서, 도2에 표시한 바와 같은 필름캐리어를 작성했다.

이 필름캐리어에 IC를 접속하고, 에폭시계IC밀봉수지(상품명, CEL-C-5020 D20, 일본국, 히타치카세이제품)에 의해 밀봉하여 필름캐리어디바이스를 작성했다. 이 필름캐리어디바이스에 대한 휘어짐의 크기를 측정했다.

이 휘어짐의 크기측정은, 측정기로서 Measuring Fine Scope(MF-100:일본국, (주)미쯔토요회사제품)를 사용하고, 측정샘풀은 실시예 1에서 얻게된 낱개조각(1조각으로 잘라낸 샘플)을 사용했다.

먼저 측정샘플을 측정기의 테이블위에 베이스재면을 위로해서 놓고, 다음에, 테이블면을 기준위치(0㎜)로 해서, 디바이스홀부의 폭방향의 중심부의 만곡된 높이를 측정했다.

휘어짐의 높이는, Measuring Fine Scope에 의해 테이프의 폭방향의 중심부의 만곡된 개소에 초점을 맞춤으로써 높이를 측정하고, 얻게된 높이를 휘어짐량으로 했다.

또, 접어굽혀서 기판에 실장하고, 또 온도 85℃ 습도 85%에서 100V의 전압을인가하여, 1000시간후의 절연저항을 측정했다. 또한, 절연저항은 10⁸Ω이하를 불량으로 하고, 20개중의 불량개수에 의해 평가했다.

이결과, 휘어짐은 1㎜이하로 양호하고, 접어굽혀서 기판에 실장했을 때의 불량개수는 제로(0)이고, 1000시간후도 불량개수는 제로였다.

[비교예 1]

오버코트제로서 에폭시계(상품명 CCR-232GF. 일본국, 아사히카가쿠연구소제품)의 것을 사용한 이외는 실시예 1과 마찬가지의 재료, 공정에 의해서 필름캐리어디바이스를 20개 작성했다.

이와 같이 해서 얻게된 필름캐리어디바이스에 대해서 실시예 1과 동일한 평가를 행하였던 바, 휘어짐이 2.2㎜로 크고, 더욱더 접어 굽혀서 기판에 실장했을 때에 2개 단선하고, 1000시간 후에서는 합계 8개가 불량으로 됐다.

[비교예 2]

오버코트제로서 폴리이미드계(상품명 FS-100L, 일본국, 우베코산화사제)의 것을 사용한 이외는 실시예 1과 마찬가지의 재료, 공정에 의해서 필름캐리어디바이스를 20개 작성했다.

이와 같이 해서 얻게된 필름캐리어디바이스에 대해서 실시예 1과 동일한 평가를 행하였던 바, 휘어짐은 1㎜이하로 양호하였으나, 더욱더 접어굽혀서 기판에 실장하여 1000시간후에 있어서는 합계 10개가 불량으로 되었다. 또, 필름캐리어로서의 수율도 실시예 1보다 2%나빠졌다.

[비교예 3]

오버코트제로서 디바이스홀의 주변부에 에폭시계(상품명 CCR-232GF, 일본국, 아사히카가쿠연구소제품)의 것을 사용하고,접어굽힘부를 포함하는 그 이외의 부분에는 폴리이미드계(상품명 FS-100L, 일본국, 우베코산회사제)의 것을 도포한 이외는 실시예 1과 마찬가지의 재료, 공정에 의해서 필름캐리어디바이스를 20개 작성했다.

이 결과, 휘어짐은 1㎜이하로 양호하고, 접어굽혀서 기판에 실장했을 때의 불량개수는 제로이고, 1000시간후에도 불량개수는 제로였으나, 필름캐리어로서의 수율이 실시예 1보다 9%나빠졌다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 필름캐리어의 접어굽힘부를 포함하는 접속부이외의 배선패턴면쪽에 우레탄수지를 주성분으로 하는 오버코트제를 채용함으로써, 생산성이나 수율이 높고 경제적이고 IC밀봉수지와의 밀착성을 저하시키는 일없이,휘어짐을 현저하게 작게 하고, 유연성이 높아 접어굽혀서 사용해도 신뢰성이 높은 필름캐리어 및 필름캐리어디바이스를얻을 수 있다.

Claims

절연성필름과 그 위에 금속박막에 의해 형성된 패턴을 가지고, 접어굽힘부의 절연성필름의 일부 또는 전부가 제거되어 있는 액정구동용의 필름캐리어에 있어서, 접어굽힘부를 포함하는 접속부이외의 배선패턴쪽에 우레탄수지를 주성분으로 하는 오버코트제를 도포한 것을 특징으로 하는 필름캐리어.
제 1항 기재의 필름캐리어를 사용한 것을 특징으로 하는 필름캐리어디바이스.
제 1항에 있어서, 상기 오버코트제가,

(A) 수평균분자량이 1000∼8000이고, 1분자당 2∼10개의 수산기를 가진 폴리부타디엔폴리올,

(B) 수평균분자량이 13000∼30000이고, 1분자당 2∼10개의 수산기를 가진 폴리에스테르폴리올 및

(C) 수평균분자량이 1000∼8000이고, 1분자당 2∼10개의 수산기를 가진 폴리부타디엔폴리블록이소시아네이트

를 필수성분으로써 함유하는 것을 특징으로 하는 필름캐리어.
제 3 항에 있어서, 상기 폴리올의 중량비가 고형분에 있어서 (A):(B)=40:60∼90:10이고, 폴리블록이소시아네이트(C)의 양이 폴리올의 총수산기당량에 대하여 0.8∼3.5당량 함유하는 것을 특징으로 하는 필름캐리어.
제 3항 또는 제 4항 기재의 필름캐리어를 사용한 것을 특징으로 하는 필름캐리어디바이스.