专利名称：Cof组件的制造方法
技术领域：
本发明涉及非接触ID卡等类型的COF组件的制造方法。
例如一种制造方法，使IC芯片垫(突起电极)对位于树脂薄膜基板上形成的天线电路的电极，然后按压IC芯片，倒装片结合之后，在树脂膜基板和IC芯片间的微小间隙(或微小空隙)中填充树脂进行密封，即底部充填制造方法。
另外的一种制造方法，将半硬化的各向异型导电薄膜粘贴在树脂薄膜基板上形成的天线电路的电极部，之后使IC芯片垫(突起电极)对位于天线电路的电极，然后加热按压IC芯片，进行接合，与此同时使各向异型导电薄膜硬化。
如上所述这些制造方法都是将IC芯片以形成天线电路的基板面上反复堆积的形态进行安装。为此所述操作限制了组件的薄型化。
例如特公平3-70272号公报中公开提出，由安装芯片安装用孔的树脂膜基板和形成电极的IC芯片构成，并且使所述的电极露出基板面上将IC卡插入芯片安装用孔，固定之后在所述基板面上形成所述电极连接的电路图形的制造方法(下面将该方法称作IC芯片埋入式制造方法)。
但是该公知的IC芯片埋入式制造方法将IC芯片插入设于树脂薄膜基板上的芯片安装用孔时，需要设有芯片安装用孔比IC芯片大，为了在插入的IC芯片和芯片安装用孔之间形成微小间隙(或微小空隙)，在所述微小间隙中填充基板和同质树脂，再通过热压使两者融接。
为此在融接时，薄树脂薄膜基板本身容易变形，并且通过加压IC芯片移动，芯片位置离散产生不固定的问题，因为该原因，在将IC芯片插入芯片安装用孔固定之后的基板面上形成电路图形时，难以正确地相对电极形成，也就是难以在规定以上位置没有脱离的状态形成电路图形，品质稳定性差。
作为一种解决方法，也有提按取代所述热压，采用树脂注入法，但由于工序复杂需要长时间处理，都不适合COF组件批量生产，难以采用。
本发明的目的是为了解决以上问题，第1目的是在于利用IC芯片埋入式制造方法得到COF组件的场合，可以将IC芯片埋设在位置不偏移规定以上的状态，得到具有一定品质的COF组件。另外第2目的在于实现具有一定品质的COF组件批量生产。
为了实现第2目的，用加热后的锥形金属模型，按压所述树脂膜基板，形成所述芯片安装用孔，或者形成导体图形的晶片用研消用旋转刀具切削，切削面形成锥形面，做成形成电极的所述IC芯片等。
图2是显示切断图5的晶片得到的锥形IC芯片图。
图3是显示切断图6的晶片得到的锥形IC芯片图。
图4是显示将晶片切成芯片尺寸的实施形态的图。
图5是显示用于制作锥形IC芯片的晶片的一个实例图。
图6是显示用于制作锥形IC芯片的晶片的另一实例图。
图7是显示钝化膜形成形态的图。
图8是图5局部放大图。
图9是图6局部的放大图。
图10是显示在芯片安装用锥形孔上形成突起部的实施形态图。
图11是显示COF组件图。
图12是显示补充充填密封剂或粘接剂形态的图，(a)是显示补充充填前的状态图，(b)是显示孔版印刷的补充充填形态图。
图13是显示另外补充充填密封剂或粘接剂实施形态的图，(a)是显示补充充填前的状态图，(b)是显示树脂膜基板上涂敷密封剂或粘接剂状态图，(c)是除去一部分树脂膜基板上涂敷的密封剂或粘接剂，露出锥形IC芯片的电极的状态图。
实施本发明的最佳状态本发明如图1中所示，向树脂膜基板1设有的芯片安装用锥形孔2插入形成电极3的锥形IC芯片4，再用密封剂或粘接剂5固定制造COF组件。
为此树脂薄膜基板1只要是绝缘性物质任何一种树脂制品都可以，为了在其上加工芯片安装用锥形孔2，选择适于加工的物质，例如聚酯类合金薄膜基板等。其加工方法也和选择的树脂薄膜基板1的有关，据此选择规定的加工方法。例如在聚酯类合金薄膜基板场合，选择利用加热的锥形金属模型使其受压的方法。利用该方法可以迅速地加工一具有定精度的锥形安装用锥形孔2。
更具体地说将形成多个和锥形IC芯片4具有相似形的突起的镍制金属模型加热到240℃，使其压在聚酯类合金薄膜基板上，压10秒之后，迅速冷却金属模型，冷却到80℃之后，除去金属模型，可以加工孔螺距纵横10mm、开口部1.2mm×1.6mm、深度50μm的芯片安装用锥形孔2。
另外，芯片安装用锥形孔2呈非贯通孔设置，这里所述的非贯通孔也可以是在树脂膜基板1上先加工贯通孔后，通过特定的方法将所述的贯通孔的一开口端闭塞后的非贯通孔。芯片安装用锥形孔2相对锥形IC芯片4的形状设置为特定形状，一般设为平面看为正方形或长方形。
芯片安装用锥形孔2的深度D对应形成电极3的锥形IC芯片4的厚度选择特定深度，即选择将锥形IC芯片4插入芯片安装用锥形孔2的深度，以使电极3露出基板面上，同时其锥形角度θa一般选择45度。但是根据需要可以在45度～60度范围选择所定的角度，而且，其加工模型也可以根据需要选择特定的模型。
一方面形成电极3的锥形IC芯片4的锥形角度θb(参照图2，3)以和芯片安装用锥形孔2的θa相同的角度设置，这样的锥形IC芯片4也可以是利用任何一种方法制造得到的。
例如如图4所示，只要将形成用于构成IC芯片的电极的导体图形6的晶片7切成芯片尺寸制造成其切面形成锥形面就可以，而且此时使用的切消法例如使用圆盘体研消用旋转刀具16。也可以使用其他任何一种方式的切削手段，所述的切削方法适合形成电极3的锥形IC芯片4的批量生产。
另外锥形IC芯片4设置成平面看为正方形或长方形，其整个四方侧面设为锥形角度θb。另外形成导体图形6的晶片7优选如图5，6所示，介由钝化膜形成用于绝缘导体图形6的绝缘图形8。也可以不这样形成。但是此时需要将切削晶片7得到的IC芯片4固定在基板上，之后形成绝缘图形8。所述的钝化膜为如图7所示包覆晶片表面(即芯片表面)的钝化膜15。
另外导体图形6如图8中显示的图5局部放大图，在下层第1导体层9(导体图形电极)上形成有衬板金属层10的二层结构，或者如图9中显示的如图6局部放大图，在下层第1导体层9(导体图形电极)上形成衬板金属层10的二层结构，同时在衬板金属层10上形成有第2导体层11的三层结构等，任何一种都可以。
其中，利用衬板金属层10可以防止第1导体层7的劣化，所用的衬板金属层10也起着保证IC芯片电极和外部电极连接的作用，因此将图5，6所示的晶片7切成芯片尺寸，形成电极3，可得到锥形IC芯片4a，4b(参照图2，3)。
另外，优选先将形成有电极3的IC芯片4a或4b插入树脂薄膜基板1的芯片安装用锥形孔2，在芯片安装用锥形孔2上涂附特定量的密封剂或粘接剂5。但是，根据需要也可以涂附在形成有电极3的锥形IC芯片4的下面(插入芯片安装用锥形孔2侧的下面)等。
另外，为了涂好密封剂或粘接剂5的液体，优选图10中所示的在芯片安装用锥形孔2上形成底面突起12或侧面突起13。或者优选在图11所示在孔底面设有放出孔20。通过设有该放出孔20，可以避免向芯片安装用锥形孔2插入锥形IC芯片4后，密封剂或粘接剂5在热硬化时逃出空气。
另外，密封剂或粘接剂5可以选择环氧类、丙烯酸类或聚酰亚胺类等特定的物质，而且一般只在孔底面涂附(参照图1)就可以。但是根据需要也可以在孔一侧面或两面涂附，同时涂附方法也可以使用转印销方法等，任何方法都可以。
而且对应芯片安装用锥形孔2的锥形IC芯片4的插入方法也可以是多个芯片安装用锥形孔2一起插入或单个插入，任何一种都可以。一般由于前者困难，选择后者。例如也可以用吸气型喷嘴使锥形IC芯片4保持吸附转移，依次插入所定部位的芯片安装用锥形孔2。
经过上述的各工序，可以将形成电极3的锥形IC芯片4插入设于树脂薄膜基板1上的芯片安装用锥形孔2，用密封剂或粘接剂5使其固定，然后如图11中所示，锥形IC芯片4的电极3连接的电路图形14利用例如丝网印刷等适当的方法，在树脂薄膜基板1上形成，并且电路图形14形成的基板面整体用树脂薄膜等密封。
如上所述，本发明将芯片安装用孔和IC芯片设成锥形，而且用密封剂或粘接剂将IC芯片固定在芯片安装用孔上。为此可以将IC芯片埋设在规定以上不脱离的位置状态，在向基板面上形成电路图形时，相对IC芯片电极正确地形成，即可以形成电路图形为规定以上的位置不脱离的状态，可以得到一定品质的COF组件。
另外在对应所述芯片安装用锥形孔2涂附密封剂或粘接剂5等时，过多地涂附时，锥形IC芯片4插入时多余的密封剂或粘接剂5被挤向树脂薄膜基板面上，阻碍电路图形14(参照图11)的形成。为防止所述现象，优选不向整个芯片安装用锥形孔涂附2密封剂或粘接剂5，将假设固定锥形IC芯片4所必须的少量的密封剂或粘接剂5局部涂附在芯片安装用锥形孔2。
但是，在该情况下由于在插入其中而临时固定的锥形IC芯片4与芯片安装用锥形孔2间形成了微小的空隙，所以最好在真空氛围下在该间隙补充填充密封剂或粘接剂5。
例如在图12(a)中显示的状态，使芯片安装用锥形孔2和锥形IC芯片4相互具有锥形面接触，而且，通过在芯片安装用锥形孔2的底角部相互分离涂附的密封剂或粘接剂5a和5b，临时固定锥形IC芯片4，在这种情况下，如图12b所示，也可以利用设于孔底面的填充孔21，在真空氛围下，将密封剂或粘接剂5孔版印刷，补充填充。
在同一图中，供给孔版22上的密封剂或粘接剂5通过涂刷器23的移动，从孔版22的开口24挤入填充孔21，填充到所述空隙中。另外填充孔21也可以和放出孔合用。
图13显示另外的实施例，该实施例中和所述的图12实施例不同，不使芯片安装用锥形孔2和锥形IC芯片4相互具有锥形面接触，在两者间介有密封剂或粘接剂5。
这种情况下，在真空氛围下，在锥形IC芯片4的电极3露出的树脂薄膜基板1的面上，涂附特定厚度的密封剂或粘接剂5，由此填充到芯片安装用锥形孔2和锥形IC芯片4间的微小的空隙中。
然后为了使密封剂或粘接剂5包覆的锥形IC芯片4的电极3露出，除去该部分的密封剂或粘接剂5。后者作为密封剂或粘接剂5优选感光性绝缘材料，在使用该材料时，现像，除去，使锥形IC芯片4的电极3露出。
在所述的任何一个例子中，真空氛围都保持在13.3Pa～665Pa的范围。这样本发明中限于将芯片安装用孔以及IC芯片设为锥形，但任何一种密封剂或粘接剂的涂附形态都可以。
上述对涉及的IC芯片埋入式制造方法，概略了该流程，下面对其进行详细说明。
实施例1将在表面上形成有铝电极(导体图形6的第1导体层9)的晶片里面研磨，得到厚度为50μm的晶片7。另外，每一个表面的IC芯片的面积为1.6mm×2.0mm，而且在该外周围部的对角位置上形成一对一边为100μm的正方形的铝电极。
所述的晶片7用弱酸性溶液处理，除去电极表面的氧化膜，活性处理后，在90℃的无电解镍液中浸渍20分钟，只在铝电极上形成约3μm的镍镀层，然后在90℃的无电解金镀液中浸渍10分钟，在镍层上形成约0.1μm的金镀层。
该镍/金镀层为用于防止铝电极劣化，切实保持IC芯片的电极和外部端子的连接的衬板金属层10(一般称作UBM)。
使用丝网印刷机，将阻焊层印刷在除去铝电极形成部的晶片上面，之后用UV等进行紫外光照射，使其硬化，形成厚度20μm的绝缘图形8。
然后利用丝网印刷机，使银粒子分散在开口的铝电极形成部(没有形成绝缘图形8的地方)的导电浆印刷充填，加热硬化，形成导体图形6的第2导体层11(参照图6，9)。
然后将该晶片7的表面(形成导体图形6的一面)粘贴在支撑薄膜上，之后使用斜切前端的钻石刀片，从里面一侧切为1.6mm×2.0mm的芯片尺寸，得到形成有电极3的锥形角度θb45度的锥形IC芯片4b(参照图3)。
然后从支撑薄膜上取下锥形IC芯片4b，排列成由镍电镀法得到的托板。
一方面厚度为100μm的聚酯类合金薄膜构成的树脂薄膜基板1上，使用芯片形状相当的突起部形成所定模型的镍制金属模型，加工多个芯片安装用锥形孔2。此时将镍制金属模型加入到240℃，挤压树脂膜基板10秒钟，加压按压，之后急速冷却，冷却到80℃时脱离模型。
这样形成的芯片安装用锥形孔2，其开口尺寸为1.6mm×2.0mm，深度D为70μm，锥形角度θa45度，孔螺距纵方向为10mm，横方向为50mm。
然后将低粘度的环氧树脂构成的密封剂或粘接剂5涂附在芯片安装用锥形孔2(参照图1)，此时使用转印销进行微量转印涂附。
然后，利用在前端中央部开口吸气孔的直径为1.5mm的喷嘴，使所述的托板锥形IC芯片4b保持吸着转移，将其插入芯片安装用锥形孔2，使其固定。
这时，可以将锥形IC芯片4b的上面和树脂薄膜基板1的上面连接，使两者之间不形成台阶，同时迅速插入固定。
这样可以容易地相对树脂薄膜基板1，将锥形IC芯片4安装成使电极3露出到该基板面上的状态，然后在所述的基板面上形成连接锥形IC芯片4的电极的电路图形14，即使用丝网印刷机，使银粒子大约分散70％的导电浆印刷，形成电路宽度1mm，厚度约25μm的电路图形14。
电路图形14的两端在锥形IC芯片4的多个电极上延长，可以形成和芯片电极导通的闭合电路1圈的天线。
最后在埋入安装锥形IC芯片4的树脂薄膜基板1的上面，在200℃热层压由厚度100μm的聚酯类合金薄膜构成的覆盖膜，然后将其切成10mm×50mm的卡片尺寸，得到厚度约200μm的薄型非接触终端。
实施例2利用和所述实施例1相同的方法，得到厚度为50μm的晶片7上涂附保护膜，使其干燥，之后利用光掩膜仅使铝电极部(导体图形6的第1导体层9部)曝光，显像除去，使其露出铝电极。
然后等离子体处理晶片7，除去电极表面的氧化膜，之后利用喷射依次将TiW、Au积层成约0.5μm、0.05μm厚，最后剥离阻焊层。铝电极(第1导体层9)以外的部分积层金属层被除去，只在铝电极上形成合计约0.55μm厚的衬板金属层10。
然后将晶片7整面涂附感光性环氧树脂，再曝光显像和加热硬化处理，在除去铝电极形成部的晶片整面上形成厚度15μm的绝缘图形8(参照图5)。
然后利用和实施例1相同的方法全切成芯片尺寸(只切晶片)，得到形成电极3的锥形角度θb为45度的锥形IC芯片4a(参照图2)。
然后利用和实施例1相同的工序，插入固定树脂薄膜基板1的芯片安装用锥形孔2。此时，将锥形IC芯片4a的上面(电极3形成的一面)和树脂薄膜基板1的上面连接成两者之间不形成台阶，迅速插入固定。
这样可以容易地相对树脂薄膜基板1，将锥形IC芯片4a安装成使电极3露出到该基板面上的状态。
然后在所述的基板1上，形成连接锥形IC芯片4的电极的电路图形14，即使用丝网印刷机，使银粒子大约分散70％的导电浆印刷，形成厚度约30μm的电路图形14，此时也同时在衬板金属层10上充填印刷所述导电浆。
电路图形14的两端在锥形IC芯片4的多个电极上延长，可以形成和芯片电极导通的闭合电路1圈的天线。
然后和实施例1同样，在220℃热层压同样的覆盖膜，将其切成10mm×50mm的卡片大小，得到厚度约200μm的薄型非接触终端。
实施例3将表面只形成铝电极(导体图形6的第1导体层9部)的晶片7粘贴在支承膜上之后，使用斜切前端的钻石刀片，从里面一侧切为(只切晶片)0.6mm×0.8mm的芯片大小，得到形成电极3的锥形角度θb为45度的锥形IC芯片4b。其上形成以螺距100μm的16个50μm角的电极3，不形成绝缘图形。
然后从支撑薄膜上取下锥形IC芯片4b，排列于由镍电镀法制成的托板。
一方面，在厚度为100μm的聚酯薄膜制成的树脂薄膜基板1上，利用UV紫外光法加工锥形角度θa45度芯片安装用锥形孔2，之后使用转印销在孔底微量转印芯片安装用锥形孔2上粘度低的环氧类密封剂5，然后用前端直径0.5mm、在中央部开0.2mm吸气孔的喷嘴使所述托盘的锥形IC芯片4保持吸附，转移，使其插入芯片安装用锥形孔2固定。
在其上也可以将锥形IC芯片4的上面(电极3形成的一面)和树脂薄膜基板1的上面连接两者之间不形成台阶，同时迅速插入固定。
然后将树脂薄膜1的上面整面涂附感光性环氧树脂，再经过曝光显像和加热硬化处理，在除去铝电极部(第1导体层9部)的晶片整面上形成厚度10μm的绝缘图形8。
所述的树脂薄膜基板1用碱性溶液处理，除去铝电极表面的氧化膜，活性处理后，在85℃的无电解镍液中浸渍15分钟，只在铝电极上形成约2μm的镍镀层，然后在90℃的无电解金镀液中浸渍5分钟，在镍镀层上形成约0.05μm的金镀层，也就是形成衬板金属层10。
利用喷射在树脂薄膜基板1的整面形成0.6μm厚的铝膜，之后在其上涂敷保护膜，使其干燥，再通过曝光显像形成配线电路图，之后使用铝腐蚀液，除去保护膜开口部的铝，形成铝的电路图形14。
实施例4除铝电极部之外的晶片整面形成厚度10μm的绝缘图形8，其工序和实施例3相同。
然后利用等离子体除去电极表面的氧化膜，之后利用喷射依次将Ni成膜0.05μm厚、铝成膜0.6μm厚，将保护膜涂敷在所述的氧化铝上，使其干燥，然后通过曝光显像形成配线电路图，之后使用氧化铝腐蚀液，除去保护膜开口部的铝，形成铝的电路图形14。
产业上利用的可能性如上所述，本发明利用IC芯片埋入式制造方法，在得到COF组件的场合，可以将IC芯片以不脱离规定以上的位置状态埋设，可以相对IC芯片电极正确地(不发生脱离规定以上的位置)形成电路图形，可以得到具有一定的品质的COF组件。
另外，利用加热的锥形金属模型处理树脂薄膜基板，形成芯片安装用孔，或者利用研消用旋转刀具将形成导体图形的晶片切削，形成切面为锥形面，通过制备形成电极的IC芯片，可以实现一定品质的COF组件的批量生产。
权利要求
1.一种COF组件的制造方法，具有设有芯片安装用孔的树脂薄膜基板和形成电极的IC芯片，将所述IC芯片插入所述芯片安装用孔固定，使所述电极露出在基板面上，之后在所述基板面上形成连接所述电极的电路图形，其特征在于，将所述芯片安装用孔和所述IC芯片设成锥形，而且用密封剂或粘接剂将所述IC芯片固定在所述芯片安装用孔中。
2.如权利要求1所述的COF组件的制造方法，其特征为，在真空氛围下将密封剂或粘接剂补充填充在所述芯片安装用孔固定的IC芯片和所述芯片安装用孔之间的间隙中。
3.如权利要求1或2所述的COF组件的制造方法，其特征为，用加热的锥形金属模型加压所述树脂薄膜基板，形成所述芯片安装用孔。
4.如权利要求1或2或3所述的COF组件的制造方法，其特征为，形成导体图形的晶片切成芯片大小，制成形成所述电极的IC芯片时，切消的切面为锥形面。
5.如权利要求4所述的COF组件的制造方法，其特征为，使用研消用旋转刀具进行切削，使所述切面形成锥形面。
6.如权利要求5所述的COF组件的制造方法，其特征为，所述芯片安装用孔和所述IC芯片的锥形角度设为同一角度。
7.如权利要求6所述的COF组件的制造方法，其特征为，所述导体图形具有衬板金属层。
8.如权利要求7所述的COF组件的制造方法，其特征为，形成使所述导体图形绝缘的绝缘图形。
全文摘要
本发明的COF组件的制造方法由安装有安装用芯片用孔的树脂膜基板和形成电极的IC芯片构成，将所述IC芯片插入所述芯片安装用孔固定，以使所述电极露出基板面之上，之后在所述基板面上形成连接所述电极的电路图形的COF组件，其中使所述芯片安装用孔和所述IC芯片设成锥形，再用密封剂或粘接剂将所述IC芯片固定在所述芯片安装用孔上。
文档编号H01L29/06GK1421019SQ01807479
公开日2003年5月28日 申请日期2001年3月30日 优先权日2000年4月4日
发明者秋田雅典, 森俊裕, 伊藤釭司 申请人:东丽工程株式会社