专利名称：配线电路基板的制作方法
技术领域：
本发明涉及各种电子设备使用的配线电路基板。
背景技术：
在配线电路基板中，有时在与形成导体图案的基底绝缘层的一个面相反一侧的面上形成用于增强的增强层(例如，参照特开2004-134442号)。由此，配线电路基板被增强。
在此，对安装半导体元件的配线电路基板进行简略地说明。
图4是以往的配线电路基板200的平面图。如图4所示，在例如由聚酰亚胺构成的基底绝缘层1上形成多个导体图案2。在多个导体图案2中，有从基底绝缘层1的中央部向一方的侧部形成的图案、以及从基底绝缘层1的中央部向另一方的侧部形成的图案。
设置有覆盖绝缘层(cover insulating layer)3，以覆盖除去基底绝缘层1的一方的侧部的区域和另一方的侧部的区域以外的区域。将各导体图案2的端部未被该覆盖绝缘层3覆盖的区域称为外引线部20。
此外，在基底绝缘层1的中央部的各导体图案2的端部，安装有未图示的半导体元件。该半导体元件的安装区域在图4中以半导体元件安装部10表示。将位于该半导体元件安装部10内的各导体图案2的配置区域称为内引线部30。
在此，将配线电路基板200中的外引线部20上的导体图案2的部分称为外引线配线2a。
接下来，对将外引线配线2a与液晶显示装置的玻璃基板的端子部连接的情况进行说明。
图5是表示配线电路基板200与液晶显示装置的玻璃基板连接的情况的立体图。
如图5(a)所示，在基底绝缘层1上设置有多个导体图案2。此外，在图5(a)中，简化地图示上述图4的配线电路基板200的一部分，由于其结构与图4的配线电路基板200相同，所以省略其说明。
如图5(b)所示，在玻璃基板4的一个面上设置有多个端子部(在后述的图6中记载)，在这些各端子部上设置有一体的各向异性导电粘接薄膜(ACF)5。
如图5(c)所示，使该玻璃基板4的各向异性导电粘接薄膜5贴合在配线电路基板200的外引线配线2a上，从而连接配线电路基板200的外引线配线2a和玻璃基板4的端子部。
在这种情况下，将玻璃基板4的端子部和配线电路基板200的外引线配线2a通过各向异性导电粘接薄膜5贴合而重叠后，在大约180℃的温度环境下，进行数秒～数十秒的热处理(热压)。由此，使玻璃基板4的端子部和配线电路基板200的外引线配线2a连接。
但是，存在以下的问题。即，在上述热处理中，配线电路基板200的基底绝缘层1和玻璃基板4膨胀。在这种情况下，在数秒～数十秒的热处理中，基底绝缘层1和玻璃基板4的膨胀率未必是一定的。
此外，由聚酰亚胺构成的基底绝缘层1在室温下吸湿。于是，在上述热处理中脱湿并收缩。在这种情况下，由于环境的变化，基底绝缘层1的收缩率也未必是一定的。其结果，如图6(a)所示，配线电路基板200的各外引线配线2a和玻璃基板4的各端子部6的连接位置产生偏差。
因此，为了抑制基底绝缘层1的上述膨胀和收缩，如图6(b)所示，在与外引线配线2a的配置面相反一侧的基底绝缘层1的面上，贴合由金属构成的背面图案(增强图案)7a(例如，参照特开2003-68804号)。
但是，在上述热处理后、环境温度变成室温时，在上述背面图案7a内残存有收缩应力。特别地，基底绝缘层1的两端的外引线配线2a的区域的残余应力非常大。其结果，有时在连接的各外引线配线2a和各端子部6之间会产生剥离。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够提高配线电路基板的导体图案和玻璃基板的端子部的连接可靠性的配线电路基板。
根据本发明的第一方面的配线电路基板，是用于安装半导体元件的配线电路基板，包括具有第一面和第二面的绝缘层、设置在绝缘层的第一面上的导体图案、以覆盖除去至少一个侧部的区域以外的导体图案的方式设置在第一面上的覆盖层(cover layer)、和设置在与侧部的区域相反一侧的第二面上的区域上的增强层，增强层具有以绝缘层的第二面的部分露出的方式形成的一条或多条细缝。
在该配线电路基板中，导体图案被设置在绝缘层的第一面上。除去至少一个侧部以外的导体图案由覆盖层覆盖。此外，在与一个侧部相反一侧的第二面上的区域上设置有增强层。该增强层以绝缘层的第二面的部分露出的方式形成。
通常，将玻璃基板的端子部和上述一个侧部的导体图案通过各向异性导电粘结剂等贴合而重叠后，进行热处理(热压)。
在本发明的配线电路基板中，通过在增强层中设置一条或多条细缝，防止在上述热处理后、环境温度变成室温时，增强层内残存有收缩应力。特别地，防止在绝缘层的上述一个侧部的导体图案的区域残存收缩应力。由此，能够防止连接的各一个侧部的导体图案和玻璃基板的各端子部之间产生剥离，从而能够提高连接可靠性。
可以将一条或多条细缝形成为沿导体图案的长度方向延伸。由此，充分地防止在上述增强层内残存收缩应力。由此，能够进一步提高连接可靠性。
可以在除去与一条或多条细缝对应的第一面上的区域以外的区域上设置导体图案。由此，充分地防止导体图案受到增强层的收缩的影响。由此，进一步提高连接可靠性。
增强层可以包含金属。由此，充分地抑制绝缘层的热膨胀和因脱湿而造成的收缩。
金属可以包含不锈钢。由此，能够提高耐腐蚀性。
绝缘层可以包含聚酰亚胺薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚醚腈(polyethernitrile)薄膜、或聚醚砜薄膜。在这种情况下，能够确保良好的绝缘性。
导体图案可以包含铜、铜合金、金、或铝。在这种情况下，能够得到良好的电连接性。
图1是表示利用半添加法制造配线电路基板的方法的一个例子的示意性的工序截面图。
图2是表示本实施方式的配线电路基板的平面图和立体图。
图3是表示实施例1、比较例1和比较例2的配线电路基板的立体图。
图4是以往的配线电路基板的平面图。
图5是表示配线电路基板与液晶显示装置的玻璃基板连接的情况的立体图。
图6是表示配线电路基板的各外引线配线和玻璃基板的各端子部的连接状态的示意图。
具体实施例方式
下面，参照附图，对本发明的配线电路基板进行说明。
作为本实施方式的配线电路基板的制造方法，采用例如公知的移除法(subtractive method)、添加法、或半添加法。
首先，对配线电路基板的制造方法进行说明。在本实施方式中，以利用半添加法制造配线电路基板的方法为代表进行说明。
图1是表示利用半添加法制造配线电路基板的方法的一个例子的示意性的工序截面图。
如图1(a)所示，首先准备由聚酰亚胺薄膜构成的基底绝缘层1。该基底绝缘层1的厚度优选为5μm～70μm、更优选为25μm～40μm。
接着，如图1(b)所示，利用溅射或无电解镀层在基底绝缘层1上形成金属薄膜m。该金属薄膜m是含有由例如厚度30nm的铬(Cr)构成的层和由例如厚度150nm的铜(Cu)构成的层的叠层膜。
接着，如图1(c)所示，使用干膜抗蚀剂(dry film resist)等，在金属薄膜m上形成与在后述工序中形成的导体图案呈互补图案的抗镀剂(plating resist)8。
此后，如图1(d)所示，在金属薄膜m上没有形成抗镀剂8的表面上，利用电解镀铜形成导体图案2。导体图案2的厚度优选为5μm～40μm、更优选为8μm～15μm。
接着，如图1(e)所示，利用剥离等除去抗镀剂8。
接着，如图1(f)所示，利用化学蚀刻将除了导体图案2下的区域以外、金属薄膜m的由铜构成的层除去。使用过氧化氢和硫酸的混合液作为该化学蚀刻中使用的蚀刻液。
此后，利用化学蚀刻将除了导体图案2下的区域以外、金属薄膜m的由镍铬构成的层除去。使用盐酸和硫酸的混合液作为该化学蚀刻中使用的蚀刻液。
这样，在基底绝缘层1上形成多个规定的导体图案2。
接下来，使用如上述那样形成的配线电路基板的整体图，更详细地进行说明。
图2是表示本实施方式的配线电路基板的平面图和立体图。
如图2(a)所示，在基底绝缘层1上形成多个导体图案2。在多个导体图案2中，有从基底绝缘层1的中央部向一方的侧部形成的图案、以及从基底绝缘层1的中央部向另一方的侧部形成的图案。
设置有覆盖绝缘层3，以覆盖除去基底绝缘层1的一方的侧部的区域和另一方的侧部的区域以外的区域。将各导体图案2的端部未被该覆盖绝缘层3覆盖的区域称为外引线部20。
此外，在基底绝缘层1的中央部的各导体图案2的端部，安装有未图示的半导体元件。该半导体元件的安装区域在图2(a)中以半导体元件安装部10表示。将位于该半导体元件安装部10内的各导体图案2的配置区域称为内引线部30。内引线部30未被覆盖绝缘层3覆盖。
在此，将与半导体元件的端子连接的内引线部30上的导体图案2的部分称为内引线配线2b。此外，将配线电路基板200中的外引线部20上的导体图案2的部分称为外引线配线2a。
外引线配线2a的宽度优选为5μm～200μm、更优选为10μm～150μm。相邻的外引线配线2a的间隔优选为5μm～200μm、更优选为10μm～150μm。
此外，内引线配线2b的宽度优选为5μm～150μm、更优选为8μm～50μm。相邻的内引线配线2b的间隔优选为5μm～150μm、更优选为8μm～50μm。
如图2(b)所示，在本实施方式中，在外引线部20中，在与设置有外引线配线2a的基底绝缘层1的面相反一侧的面上，设置有多个增强层7。该增强层7由金属基板构成。
多个增强层7设置成分别空出规定的间隔。没有这样设置增强层7的部分，在图2(b)中作为狭缝部9图示。在这种情况下，在基底绝缘层1上设置一体的增强层7，利用药液对该增强层7进行蚀刻，由此形成狭缝部9。此外，狭缝部9中的基底绝缘层1的面分别露出。
此外，在本实施方式中，在与设置有上述狭缝部9的基底绝缘层1的面相反一侧的面上，不设置外引线配线2a。
作为增强层7，可以使用不锈钢、铜和铜合金等金属。此外，增强层7的线膨胀系数优选为与基底绝缘层1的线膨胀系数相同。
特别地，作为增强层7，从腐蚀性的观点，优选使用不锈钢。增强层7的厚度优选为5μm～60μm、更优选为15μm～30μm。
此外，狭缝部9的宽度优选为5μm～200μm、更优选为10μm～150μm。相邻的狭缝部9的间隔优选为10μm～24000μm、更优选为12000μm～24000μm。
在本实施方式中，可以利用粘结剂将增强层7粘贴在基底绝缘层1上，或者，可以利用涂敷在增强层7上形成基底绝缘层1、然后依次设置导体图案2和覆盖绝缘层3。
基底绝缘层1的材料不限于聚酰亚胺薄膜，也可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚醚腈薄膜、或聚醚砜薄膜等其它的绝缘材料。
导体图案2的材料不限于铜，也可以使用铜合金、金、或铝等其它的金属材料。
(本实施方式的效果)通常，将用于液晶显示装置的玻璃基板的端子部和配线电路基板100的外引线配线2a，通过各向异性导电粘接薄膜(ACF)贴合而重叠后，在大约180℃的温度环境下，进行数秒～数十秒的热处理(热压)。
在本实施方式中，在外引线部20中，在与设置有外引线配线2a的基底绝缘层1的面相反一侧的面上，设置有多个分别夹住狭缝部9的增强层7。
通过这样在上述增强层7之间设置狭缝部9，可防止在上述热处理后、环境温度变成室温时，增强层7内残存收缩应力。特别地，可防止在基底绝缘层1的两端的外引线配线2a的区域残存收缩应力。由此，能够防止连接的各外引线配线2a和玻璃基板的各端子部之间产生剥离，从而能够提高连接可靠性。
此外，优选在与设置有上述狭缝部9的基底绝缘层1的面上的区域相反一侧的面上的区域中不设置外引线配线2a。由此可进一步提高连接可靠性。
而且，如上所述，基底绝缘层1的厚度优选为5μm～70μm、更优选为25μm～40μm。由此可缓和增强层7的收缩应力。
(权利要求的各构成要素和实施方式的各部分的对应)在本实施方式中，基底绝缘层1相当于绝缘层，覆盖绝缘层3相当于覆盖层，狭缝部9相当于细缝。
下面，参照附图，对本实施例的配线电路基板进行说明。
(实施例1)在本实施例中，根据上述的实施方式，制造出图3(a)的配线电路基板100。下面，具体地进行说明。
如图1所示，首先，在由厚度为20μm的不锈钢构成的增强层7上，涂敷聚酰亚胺前体溶液，使其干燥并硬化，由此形成含有厚度为25μm的聚酰亚胺层的基底绝缘层1。
接着，利用溅射在基底绝缘层1上形成由含有厚度30nm的铬(Cr)的薄膜和含有厚度150nm的铜的薄膜的叠层膜构成的金属薄膜m。
在形成的金属薄膜m上叠层具有20μm厚度的抗镀剂8，通过基于紫外线的曝光工序和显影工序，形成规定的抗镀剂8。接下来，在没有形成抗镀剂8的露出的金属薄膜m上，利用电解镀铜形成厚度为8μm的导体图案2，除去抗镀剂8。接着，利用药液除去露出的金属薄膜m。
接下来，在形成的导体图案2上，形成厚度为0.5μm的锡镀层。然后，以外引线部20和内引线部30分别露出的方式形成厚度为20μm的覆盖绝缘层3。
接着，用未图示的抗蚀剂层覆盖如上述那样形成的配线电路基板100的正反面。然后，通过基于紫外线的曝光工序和显影工序，在除去相当于狭缝部9的区域以外形成抗蚀图(resist pattern)。
接着，用药液对露出的增强层7进行蚀刻。由此，在外引线部20上的多个增强层7之间，形成多个狭缝部9。根据以上所述，制造出实施例1的配线电路基板100。
(比较例1)图3(b)所示的比较例1的配线电路基板100a与实施例1的配线电路基板100的不同点是，通过对整个增强层7进行蚀刻、不设置增强层7。
(比较例2)图3(c)所示的比较例2的配线电路基板100b与实施例1的配线电路基板100的不同点是没有设置狭缝部9。
(评价)首先，准备粘贴有各向异性导电粘接薄膜(ACF)5的玻璃基板4。此外，在玻璃基板4上没有设置端子部6。
通过ACF5将该玻璃基板4贴合在配线电路基板100的外引线部20中的外引线配线20a上后，在180℃的温度环境下、用2MPa的压力对其进行10秒的热处理(热压)。此外，对于比较例1的配线电路基板100a和比较例2的配线电路基板100b，也实施了与上述实施例1的配线电路基板100相同的处理。
在实施例1、比较例1和比较例2中，分别制造9个配线电路基板，如上述那样与玻璃基板4连接。
然后，对于外引线部20上的两端部上的外引线配线2a之间的距离，测定了连接前的距离和连接后的距离的伸长。将该测量结果示于表1。其中，连接前的距离是38.520mm，在表1中用R表示上述伸长的最大值和最小值的差。
如表1所示，实施例1和比较例2的上述差R与比较例1的差R相比较小，上述伸长的偏差小。由此可知连接可靠性提高(评价1)此外，认为连接后的距离比连接前的距离变大(即，产生伸长)是因为由热膨胀造成的基底绝缘层1的膨胀。
此外，认为比较例1中的上述伸长较小是因为由于没有设置增强层7，配线电路基板100a因脱湿而造成的收缩的影响比实施例1和比较例2的配线电路基板100、100b大。
接着，如上述那样，对与玻璃基板4连接的配线电路基板100、100a、100b分别进行了冷热循环试验。该冷热循环试验通过将由在-35℃的温度环境下放置30分钟、和在100℃的温度环境下放置30分钟构成的循环进行1000次来实施。
实施冷热循环试验后，分别用显微镜观察配线电路基板100、100a、100b的外引线配线20a与玻璃基板的连接状态。
结果，在实施例1的配线电路基板100和比较例1的配线电路基板100a中，上述连接状态没有异常，而在比较例2的配线电路基板100b中，外引线部20上的两端部上的ACF5从玻璃基板4上剥离(评价2)。
根据上述评价1和评价2可知，通过使用在增强层7之间具有狭缝部9的实施例1的配线电路基板100，能够提高连接可靠性。
权利要求
1.一种配线电路基板，用于安装半导体元件，其特征在于，包括具有第一面和第二面的绝缘层；设置在所述绝缘层的第一面上的导体图案；以覆盖除去至少一个侧部的区域以外的导体图案的方式设置在所述第一面上的覆盖层；和设置在与所述侧部的区域相反一侧的所述第二面上的区域上的增强层，所述增强层具有以所述绝缘层的第二面的部分露出的方式形成的一条或多条细缝。
2.如权利要求1所述的配线电路基板，其特征在于将所述一条或多条细缝形成为沿所述导体图案的长度方向延伸。
3.如权利要求1所述的配线电路基板，其特征在于在除去与所述一条或多条细缝对应的所述第一面上的区域以外的区域上设置所述导体图案。
4.如权利要求1所述的配线电路基板，其特征在于所述增强层包含金属。
5.如权利要求4所述的配线电路基板，其特征在于所述金属包含不锈钢。
6.如权利要求1所述的配线电路基板，其特征在于所述绝缘层包含聚酰亚胺薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚醚腈薄膜、或聚醚砜薄膜。
7.如权利要求1所述的配线电路基板，其特征在于所述导体图案包含铜、铜合金、金、或铝。
全文摘要
本发明提供一种配线电路基板。在外引线部中，在与设置有外引线配线的基底绝缘层的面相反一侧的面上，设置有多个金属基板。多个金属基板设置成分别空出规定的间隔。此外，在与设置有位于金属基板之间的狭缝部的基底绝缘层的面上的区域相反一侧的面上的区域，不设置外引线配线。作为金属基板，可以使用不锈钢、铜和铜合金等金属。金属基板的线膨胀系数优选为与基底绝缘层的线膨胀系数相同。
文档编号H05K1/02GK1893054SQ20061009576
公开日2007年1月10日 申请日期2006年7月4日 优先权日2005年7月4日
发明者石丸康人, 中村圭 申请人:日东电工株式会社