JP2002203875A - 半導体装置用テープキャリア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】リード側面における錫の過剰析出を防止すると
ともに、高い信頼性を有する無電解錫めっきを施した半
導体装置用テープキャリアを提供すること。 【解決手段】ポリイミド樹脂フィルム１上にニッケルス
パッタ層２を介して施された銅箔３の導体パターン上に
銅めっき層４を形成し、その銅めっき層４の上層に無電
解錫めっき層５を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、精密電子部品であ
るテープキャリア、特に半導体素子搭載用配線テープを
作成するのに適した半導体装置用テープキャリアの構造
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体装置用テープキャリアの構
造は、図３に示すように、ポリイミド樹脂フィルム１に
接着剤層８を介して貼り合わせた銅箔３から成る導体パ
ターン上に、その銅リードに安定した接合性を与えるべ
く無電解錫めっき層５を形成するか、下地層として銅め
っき層４を施した上に無電解錫めっき層５を形成する構
造である。

【０００３】このテープキャリアの半導体素子（ＩＣチ
ップ）への実装作業は、例えば、テープキャリアに設け
たデバイスホール内に位置するように半導体素子を配置
し、その半導体素子の電極と、上記導体パターンの一部
としてデバイスホールに突出したインナーリード先端と
を上下に位置合わせした後、両者をボンディングツール
により圧着する。

【０００４】半導体素子の電極には金バンプが形成され
ており、加熱された状態で銅リードに圧着されると、錫
めっきが溶融し、金−錫合金が形成されて電極とインナ
ーリードが接合される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近、実装
技術の高密度化、微細ピッチ化、軽量化の観点から、図
４に示すように、ポリイミド樹脂フィルム１上にニッケ
ルスパッタ層２を施した後、電解法により銅箔３を形成
した材料が開発され、テープ材の薄型化が達成されるよ
うになってきた。具体的には、密着性向上のため、フィ
ルムと銅層との間にＮｉ層をスパッタリングした２層Ｔ
ＡＢテープである。

【０００６】この２層ＴＡＢテープに銅箔の導体パター
ンを形成する場合、該銅箔の上にレジストマスクを形成
した後、銅箔及びニッケルスパッタ層を同時にエッチン
グするのが一般である。このエッチングは銅箔から溶解
していくため、銅箔の下に位置するニッケルスパッタ層
のエッチングが必然的に遅れることになる。このエッチ
ングの遅れを原因として、図５に示すように、ニッケル
スパッタ層は、銅箔からなる導体パターンの側面からは
み出した状態となる。

【０００７】さらに、該導体パターンの上に無電解錫め
っきを施すと、リードの側面のニッケルスパッタ層２と
銅箔３の界面において、錫の異常析出が出現し、隣接す
るリードに接触し短絡を生じる場合があることが判っ
た。

【０００８】その理由として、一般に無電解錫めっきは
銅との置換で析出するが、この場合ニッケルスパッタ層
２があるため、銅とニッケルの界面で析出時に電位差が
生じ、異常な反応を引き起こすためと思われる。またこ
の部分に発生した錫めっきは、インナーリードボンディ
ング時に錫が溶融せず、金−錫接合が不十分となり、接
合不良を引き起こす場合もあった。

【０００９】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、リード側面における錫の過剰析出を防止するととも
に、高い信頼性を有する無電解錫めっきを施した半導体
装置用テープキャリアを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置用テ
ープキャリアは、ポリイミド樹脂フィルム上にニッケル
スパッタ層を介して施された銅箔の導体パターン上に銅
めっき層を形成し、その銅めっき層の上層に無電解錫め
っき層を形成したことを特徴とする（請求項１）。

【００１１】本発明は、リード側面のニッケルスパッタ
層と銅の界面で発生する過剰な無電解錫めっきを防止す
る方法として、図１の如く、ポリイミド樹脂フィルム１
上にニッケルスパッタ層２を介して施された銅箔３の導
体パターン上に、下地層として銅めっき層４を形成し、
その銅下地層の上層に無電解錫めっき層５を形成するも
のである。このように、下地に銅めっき層を設けること
で、リード側面に残存しているニッケルスパッタ層を被
覆し、錫の異常反応を抑制することが可能である。

【００１２】なお、前記銅めっき層４は電解法または無
電解法により設けることができる（請求項２）。

【００１３】本発明において、前記銅めっき層の厚さは
０．１μｍ以上であれば、リード側面における錫の異常
析出を防止するのに十分である（請求項３）。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態に
基づいて説明する。

【００１５】図１に示すように、ポリイミド樹脂フィル
ム１上にニッケルスパッタ層２を介して施された銅箔３
の導体パターン上に、下地層として電解法または無電解
法により銅めっき層４を形成し、その銅めっき層４の上
層に無電解錫めっき層５を形成して、半導体装置用テー
プキャリアを構成する。

【００１６】このテープキャリアを半導体素子搭載用配
線テープとして用いる実装形態の一例を、図２に示す。
図中、３ａ、３ｂはインナーリードであり、本半導体装
置用テープキャリアにおける銅箔３の導体パターンの一
部として形成される。そのインナーリード３ａ、３ｂの
先端上方には、半導体素子（ＩＣチップ）６が配置され
る。半導体素子６の下面には素子電極が形成されてお
り、インナーリード３ａ、３ｂの先端と上下に位置合わ
せされた後、両者をボンディングツールにより圧着す
る。半導体素子の電極には金バンプ７が形成されてお
り、加熱された状態で銅リードに圧着されると、錫めっ
きが溶融し、金−錫合金が形成されて素子電極とインナ
ーリードが接合される。

【００１７】既に述べたように、ポリイミド樹脂フィル
ム１上にニッケルスパッタ層２を介して施された銅箔３
の導体パターン（図４の構造）上に、無電解錫めっき層
５を形成しただけでは、ニッケルスパッタ層２と無電解
錫めっき層５との電位差が大きいことから、リード側面
のニッケルスパッタ層２と銅箔３の界面に、錫の異常析
出（過剰な錫めっき）が発生する。

【００１８】しかし、上記のように、ポリイミド樹脂フ
ィルム１上にニッケルスパッタ層２を介して施された銅
箔３の導体パターン上に、下地層として銅めっき層４を
形成し、その銅めっき層４の上層に無電解錫めっき層５
を形成すると、リード側面に残存しているニッケルスパ
ッタ層２が下地の銅めっき層４で被覆されるため、錫の
異常反応を抑制することができる。

【００１９】

【実施例】＜実施例１＞まず、ポリイミド樹脂フィルム
１上にニッケルスパッタ層２を介して電解銅めっきによ
り銅箔３を形成したテープキャリアに、所定のレジスト
を塗布して乾燥させた後に、所定の配線リードパターン
を有するフォトマスクを通して露光、現像させた後、エ
ッチングを行うことにより、リードパターンを作製し
た。その後、銅表面を脱脂、酸洗により清浄化させ、電
気めっき法により銅めっき層４を約０μｍ（未処理）、
０．１μｍ、０．２μｍ、０．５μｍ、１μｍ、２μｍ
と施したものを用意した。その後、これらのものの銅め
っき層４上に、無電解錫めっき層５を０．５μｍ施し、
水洗、湯洗、乾燥後、１３０℃×９０分の加熱処理を行
った。

【００２０】ここで銅めっき液にはＣｕＣＮ６０ｇ／
ｌ、ＫＣＮ１００ｇ／ｌ、ロッセル塩２０ｇ／ｌの組成
のものを用い、電流密度２Ａ／ｄｍ² 、液温４０℃、処
理時間０ｓ、７ｓ、１４ｓ、３５ｓ、７０ｓ、１４０ｓ
で処理した。また、無電解錫めっきには石原薬品製５８
０Ｍを用い、液温７０℃、処理時間３分４０秒で処理し
た。

【００２１】このようにして作製した半導体装置用テー
プキャリアを、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によりリー
ド側面の観察を行い、異常析出の有無を確認すると共
に、析出部の長さを測定した。

【００２２】これらの結果（シアン化銅めっき条件と錫
めっき異常析出性）を表１に示す。異常析出有無の判定
は、リード全面に異常析出無し：○、リード一部有り：
△、リード全面異常析出有り：×とした。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１の結果より、銅めっき層４の厚さが少
なくとも０．１μｍ以上であれば、リード側面に錫の異
常析出は発生しない。

【００２５】これは、無電解錫めっき層５を形成する場
合、下地層として銅めっき層４を施すことで、ニッケル
スパッタ層２が銅めっき層４により被覆され、無電解錫
めっき層５の形成時にリード側面に発生する異常析出を
防止するためである。これにより錫めっきの溶融不良に
よるインナリードボンディング時の接合不良を低減させ
ることが可能である。

【００２６】＜実施例２＞銅めっき液に硫酸銅めっき液
を用いて銅めっき層４を形成し、実施例１と同様に、そ
の上に無電解錫めっき層５を形成した場合について、異
常析出性を評価した。銅めっき層４の銅めっき液組成に
は硫酸銅２４０ｇ／ｌ、硫酸５０ｍｌ／ｌ、を用い、電
流密度２Ａ／ｄｍ² 、液温２５℃、処理時間０ｓ、１４
ｓ、２８ｓ、７０ｓ、１４０ｓ、２８０ｓで処理した。
このように作製したＴＡＢテープ材の異常析出性評価結
果（硫酸銅めっき条件と異常析出性）を表２に示す。

【００２７】

【表２】

【００２８】表２の結果より、実施例１と同様に、銅め
っき層４の銅めっき厚さが少なくとも０．１μｍ以上で
あれば、リード側面に錫の異常析出は発生しない。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ポ
リイミド樹脂フィルム１上にニッケルスパッタ層を介し
て施された銅箔の導体パターン上に、下地層として銅め
っき層を形成し、その銅めっき層の上層に無電解錫めっ
き層を形成するため、リード側面に残存しているニッケ
ルスパッタ層が下地の銅めっき層で被覆され、錫の異常
反応が抑制される。これにより錫めっきの溶融不良によ
るインナリードボンディング時の接合不良を低減させる
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体装置用テープキャリアの構造を
示す断面図である。

【図２】本発明の半導体装置用テープキャリアにＩＣチ
ップを搭載して半導体装置を構成した組立図である。

【図３】従来の半導体装置用テープキャリアの構成を示
す断面図である。

【図４】従来の半導体装置用テープキャリアの他の構成
を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ポリイミド樹脂フィルム ２ ニッケルスパッタ層 ３ 銅箔 ３ａ、３ｂ インナーリード ４ 銅めっき層 ５ 無電解錫めっき層 ６ 半導体素子 ７ 金バンプ ８ 接着剤層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリイミド樹脂フィルム上にニッケルスパ
   ッタ層を介して施された銅箔の導体パターン上に銅めっ
   き層を形成し、その銅めっき層の上層に無電解錫めっき
   層を形成したことを特徴とする半導体装置用テープキャ
   リア。
2. 【請求項２】前記銅めっき層は電解法または無電解法に
   より設けたことを特徴とする請求項１記載の半導体装置
   用テープキャリア。
3. 【請求項３】前記銅めっき層の厚さが０．１μｍ以上で
   あることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置
   用テープキャリア。