JPH02215145A - テープキャリアの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体チップの端子部を、
外部容器（いわゆるパッケージ）又は回路基板の端子部
に接続する際に用いられるテープキャリアの製造方法に
関するものである。

［従来の技術］ 従来、半導体チップは、ボンディング・ワイヤーもしく
はテープキャリアによって、チップを収容するパッケー
ジのリードフレームあるいはチップを搭載する回路基板
の端子部と接続されていた。ボンディング・ワイヤーと
テープキャリアの使用区分は、半導体チップのピン間ピ
ッチに依存し、ピッチが２００〜３００μ−以下の場合
にはテープキャリアが使用されることが一般的である。

第６図は、従来の一般的なテープキャリアの構造を示す
部分断面図である０図において、ポリイミドフィルム、
ポリエステルフィルム等からなる電気絶縁性の可撓性テ
ープ１０２には、半導体チップ１０６が装入されるデバ
イス孔１０３が所定のピッチで穿設されており、可撓性
テープ１０２の一方の面には、デバイス孔１０３開口部
周縁に放射状に配置されるインナーリード部を備えた金
属配線１０１が形成されている。このインナーリード部
１０！ａは、第６図に示される如く、デバイス孔１０３
開口部につきだした状態（いわゆるオーバーハング構造
）となっており、デバイス孔１０３内に半導体チップ１
０６が装入された状態でインナーリード部１０１ａと半
導体チップ１０６のバンブ１０７がボンディングされる
。

このようなテープキャリアの金属配線１０１は、一般に
可撓性テープ１０２に３５μ鳳程度の銅箔を積層してお
いてこの銅箔をエツチングすることにより形成するか、
あるいは可撓性テープ１０２表面に無電解メツキに対す
る触媒活性層を所定の形状に設けておぎ、その後銅メツ
キを施すことによって形成されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、近年半導体チップの高集積度化の傾向は著し
く、それに伴って、入出力ピン数の多ピン化が進み、現
在ではビン間ピッチｈ月００μｍ以下の半導体チップも
実用化の段階に入っている。

しかしながら、このような非常に狭いピン間ピッチの半
導体チップに対応できる微細なインナーリード部を備え
たテープキャリアの作製は非常に困難であり、以下のよ
うなことが問題となる。

エツチングによって配線を形成する方法の場合、例えば
ピン間ピッチを７０μ量とすると導体の幅は３５μｍ程
度となるが、銅箔の厚さが３５μｍである場合には導体
４１！／導体厚の比が１以下となり、このような場合は
サイドエツチングが著しく、配線の断面形状が台形形状
となってしまう。

又、メツキによる方法の場合、積み上げられたメツキか
ら瘤がつき出して配線間が短絡する可能性があり、この
瘤の大きさは銅メツキ厚が３５μ論のとき、２０μ−程
度に京でなフてしまう。

このような問題を解決するにあたっては、上記の何れの
方法においても金属配線の厚さを薄くすることが望まれ
る。つまり、エツチングによる方法において銅箔の厚さ
が薄ければ、サイドエツチングがあまり進行せず、はぼ
矩形断面の配線が得られ、メツキによる方法においても
メッキ厚が薄ければ、瘤はあまり成長せず、短絡の危険
性が少ない。

しかし、金属配線のインナーリード部は、前述したよう
にデバイス孔の開口部につきだしたオーバーハング構造
をとっているるので、半導体チップのボンディング時の
加圧力は金属配線単独で耐えなければならない、この時
の耐加圧力（以下フィンガー強度と称す）は、　５〜１
５ｇ必要であるとされているが、例えば、２５μｍ幅、
　１８μｌ厚の銅箔配線のフィンガー強度は１２ｇであ
り、薄い金属配線では半導体チップのボンディングに耐
えることができない。

この発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、金
属配線の微細化が可能で、かつ充分なフィンガー強度を
有し、ボンディング加工性に優れたテープキャリアを製
造できる方法を提供することを目的とするものである。

Ｃｇ！題を解決するための手段］ 本発明においては、インナーリード部を含み、該インナ
ーリード部で囲まれた領域について、インナーリード部
が形成されていない部分の可撓性テープを除去して半導
体チップが開口部に横架されるデバイス孔を形成し、次
いで、インナーリード部が形成された部分の可撓性テー
プに、金属配線が形成されていない側の面からインナー
リード部を構成する金属配線に至る孔を穿設するととも
に、該穿孔部内に前記インナーリード部を構成する金属
配線から延設される導電体を設け、しかる後、前記イン
ナーリード部が形成された部分の可撓性テープの厚さを
前記金属配線が形成されていない側の面から削減するこ
とにより、前記導電体を前記穿孔部の開口部から突出さ
せて突起電極とすることによって、上記の課題を達成し
ている。

具体的には、例えば以下のような方法でテープキャリア
が製造される。

まず、ポリイミド、ボリフェニレンサルフフイド、ポリ
エチレンテレフタレート、液晶ポリマー等の耐熱性に優
れた厚さｌθ〜２００μ■程度の可撓性テープの一方の
面に、スパッター蒸着法によって、厚さ０．１〜ｌμ曙
の金属皮膜（銅、クロム。

ニッケル等）を形成する。

そして、必要に応じて更に銅メツキを施し、１〜２０μ
諺の銅を主体とした金属箔層とし、この金属箔層にエツ
チングを施すか、あるいは金属皮膜形成後、不要部分を
マスキングして（ネガパターンでマスキング）銅メツキ
を施し、その後金属皮膜をフラッシュエツチングするこ
とにより、金属配線を形成する。

しかる後、金属配線のインナーリード部を含み、インナ
ーリード部で囲まれた領域について、インナーリード部
が形成されていない部分の可撓性テープをエツチング等
により除去してデバイス孔を形成する。

高分子フィルムからなる可撓性テープをエツチングする
方法としては、例えばドライエツチング法として、プラ
ズマエツチングがある。この方法では、ＥＣＲプラズマ
等によりプラズマ活性されたガスを被エツチング面に吹
き付けることによりその部分の高分子フィルムが除去さ
れる。また、可撓性テープがポリイミドフィルムからな
っている場合は、ヒドラジンとエチレンジアミンの混合
液、水酸化カリウム等のアルカリ系薬品をエタノールあ
るいは水に混合した溶液等を用いたウェットエツチング
によっても好ましい結果が得られる。

更に、インナーリード部背面の可撓性テープに、エツチ
ング等によって金属配線が形成されていない側の面から
インナーリード部の金属配線に至る孔を開ける。この作
業は、前述のデバイス孔の形成と同時に行なつうことも
できる。

次いで、この穿孔部内に導電体を充填して金属配線表面
から延設された電極を形成する。電極の材質は、半導体
チップの端子部の材質等により適宜選択されるが、具体
的には金、銅、半田等が挙げられる。これらの電極は、
金、銅の場合は孔底部の金属配線露出部分にメツキを施
しすことによって、半田の場合はクリーム半田を孔に充
填してこれを溶融させることにより形成される。

しかる後、インナーリード部背面の可撓性テープの厚さ
をエツチング等によって金属配線が形成されていない側
の面から削減して、電極を孔の開口部から突出させる。

これにより、インナーリード部の可撓性テープ側に突起
電極が形成される。

［作用］ この発明においては、インナーリード部背面に可撓性テ
ープを残した状態でデバイス孔を形成するので、金属配
線の厚さを薄くしてもボンディング工程における加熱加
圧に耐え得るフィンガー強度が確保される。つまり、ボ
ンディング加工性を損なわずに金属配線をより薄くする
ことができ、従来不可能であった金属配線の超微細化が
可能となる。

また、本発明では、インナーリード部から延設された電
極を可撓性テープ側に突起させているので、バンブを有
さない半導体チップについてもボンディングすることが
できるともに、可撓性テープが絶縁層として機能し、接
続されるべきでない部分に短絡回路が形成される事故が
起こりにくい、また、本発明においては、可撓性テープ
に穿設した孔に導電体を充填して電極を形成した後、可
撓性テープの厚さを削減することにより電極を孔の開口
部から突出させて突起電極としているので、電極の突起
部分の形状が穿設した孔の形状に従って略円柱形状とな
り、ボンディング作業上好ましい。

さらに、インナーリード部背面の可撓性テープの厚さを
薄くしたことは、可撓性テープと金属配線の熱膨張係数
の違いに起因して生じる熱応力を小さくする上でも有利
に働く。

［実施例］ 実施例：１ 第１図及び第５図は、本発明実施例にかかるテープキャ
リアの部分断面図及び部分平面図である６本実施例にお
いては、まず厚さ５０μｌのポリイミドフィルムからな
る可撓性テープ２の一方の面に、スパッター蒸着法によ
って０．２μｍの銅皮膜を付着させ、更に電解銅メツキ
を施して厚さ１０μｌの銅箔層を形成した。

しかる後、塩化第２鉄水溶液を用いて前記銅箔層にエツ
チングを施し、導体幅（第５図Ａ）２５μ鴎、導体ピッ
チ（第５図Ｂ）５０μｍの金属配線１を長手方向に所定
のピッチで複数組形成したく図では１組の金属配線だけ
を示し、また配線本数は省略している）。金属配線１は
、半導体チップ６の端子部とボンディングされるインナ
ーリード部１ａを内側に、パッケージや回路基板の端子
部と接続されるアクタ−リード部１ｂを外側にして第５
図に示されるように配置されている。

なお、本実施例の金属配線ｌにおいては、インナーリー
ド部１ａとｌ対ｌに対応するアクタ−リード部１ｂが設
けられており、それぞれのアウターリード部１ｂが回路
基板等の端子部に接続されるようになっているが、金属
配線は、必ずしもこのようなアウターリード部を有する
必要はない、即ち、本発明にかかるテープキャリアに形
成される金属配線は、第５図のように一端にインナーリ
ード部、他端にアクタ−リード部を備えた配線が所定の
ピッチで放射状に並んでいる場合だけでなく、アウター
リード部とインナーリード部が１対多に対応している場
合やインナーリード部がその外側に形成された所定の回
路に接続されている場合もある。また、本実施例では、
１組の金属配線に、半導体チップがボンディングされる
インナーリード部が１組だけ形成されているが、場合に
よフては１組の金属配線に複数組のインナーリード部が
形成されていても良い。　次に、インナーリード部１ａ
を含み、インナーリード部１ａで囲まれた領域のインナ
ーリード部１ａが形成されていない部分を除いて、可撓
性テープ２の表面を耐アルカリ性エツチングレジストで
保護し、テープ２を５規定の水酸化カリウム水溶液中に
、５０℃にて１．５時間浸漬した後、水洗して、デバイ
ス孔３を形成した。また、同時に、インナーリード部背
面の可撓性テープ２について、第２図の部分拡大図に示
されるように、インナーリード部（幅２５μ鳳；図Ａ）
の先端より１２．５μ−（図Ｃ）内側の位置に中心を有
する直径１２，５μｌ　（図Ｄ）の孔（穿孔部９）を形
成し、穿孔部９の底部にインナーリード部１ａの銅箔を
露出させたく水酸化カリウム水溶液中に浸漬する際に、
穿孔部９に相当する部分をエツチングレジストで保護し
なかった）。

そして、穿孔部９底部に露出した銅箔に電気メツキによ
り金、を施すことにより、第３図に示されるように、穿
孔部９内を金７８で充填した。

しかる後、インナーリード部１ａ形成部分を除いて可撓
性テープ２の表面全体を耐アルカリ性エツチングレジス
トで保護して、テープ２を５規定の水酸化カリウム水溶
液中に、５０℃にて１時間浸漬した後、水洗した。これ
により、インナーリード部１ａを補強している部分の可
撓性テープ２の厚さを第４図のように削減して１１μ■
としく薄膜部８）、金７８を穿孔部９の開口部から突出
させて突起電極７を形成した。

なお、テープ２両サイドの長手方向に所定のピッチで連
設されるスプロケット孔５とアウターリード部ｔｂに対
応する部分に形成されるアウターリード孔４については
、必ずしも必要なものではないが（スプロケット孔５を
用いずにテープの搬送が可能な場合や可撓性テープを付
けた状態でアウターリード部１ｂを回路基板等の端子部
に接合する場合もある）、これらの孔を設ける必要があ
る場合は、デバイス孔をエツチングによって形成する際
に、同時に形成することができる。即ち、これらの孔の
開口部をエツチングレジストで保護せずに露出させてお
けば良い。

上記のようにして作製したテープキャリアについて、第
１図（デバイス孔付近の拡大断面図）に示されるように
、インナーリード部１ａ背面の可撓性テープ２側に突出
させた突起電極７と半導体チップ６の端子部をボンディ
ングしたところ、インナーリード部１ａが可撓性テープ
２によって補強されているため、加圧によってインナー
リード部ｆａが折れ曲ったりすることがなく、ボンディ
ング加工性は非常に良好であった。また、インナーリー
ド部１ａ背面の可撓性テープ２が絶縁層としての役割り
も果たすため、ボンディングの際に半導体チップ６端子
部が接続されるべきでないインナーリード部１ａの銅箔
と接触して回路が短絡してしまうという事故も生じなか
った。

なお、上記の実施例においては、銅の金属配線を形成し
たが、本発明の金属配線は銅に限らず、銅と他の金属の
二層構造あるいは制置外の金属だけで構成されていても
良いことは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上のように、本発明においては、インナーリード部背
面の可撓性テープを除去せずにデバイス孔を設けるとと
もに、インナーリード部背面の可撓性テープに穿設した
孔に導電物を充填して電極を形成し、インナーリード部
背面の可撓性テープを薄膜化することにより電極を穿孔
部から突出させて突起電極としているので、ボンディン
グ加工性に優れ、かつ従来不可能であった非常に微細な
インナーリード部を備えたテープキャリアを得ることが
できる。

即ち、本発明の方法で製造されるテープキャリアは、イ
ンナーリード部が可撓性テープで補強されているので、
金属配線の厚さを従来に比べて大幅に薄くしてもボンデ
ィング加工時の加熱加圧によって折れまがったりするこ
とがない。

また、インナーリード部背面の可撓性テープが薄膜化さ
れるので、熱応力によるインナーリード部の変形がほと
んどない。

さらに突起電極が金属配線が形成されていない側に設け
られることから、ボンティング時に半導体チップの端子
部と接続されるべきでない金属配線が接触して回路が短
絡してしまうことがなく、確実なボンディングが行なわ
れる。

かかるテープキャリアは、バンブを有していない半導体
チップについてもボンディングが可能であるとともに、
ビン間ピッチが非常に狭い半導体チップの実装に対応す
ることができ、半導体チップの著しい高集積度化が進む
中にあって非常に有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例によって得られたテープキャリア
の部分断面図、第２図はインナーリード部穿孔部の拡大
平面図、第３図及び第４図は突起電極の形成方法を説明
するためのインナーリード部拡大断面図、第５図は第１
図に示された実施例にかかるテープキャリアの部分平面
図、第６図は従来例を示す部分断面図である。 ［主要部分の符号の説明］ １・・・金属配線 １ａ・・・インナーリード部 ２・・・可撓性テープ ３・・・デバイス孔 ６・・・半導体チップ ７・・・突起電極 ８・・・薄膜部 ９・・・穿孔部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 可撓性テープの一方の面に、半導体チップの端子部と接
   続されるインナーリード部を有する複数組の金属配線が
   形成されたテープキャリアの製造方法において、 前記インナーリード部を含み、該インナーリード部で囲
   まれた領域について、前記インナーリード部が形成され
   ていない部分の前記可撓性テープを除去して前記半導体
   チップが開口部に横架されるデバイス孔を形成し、 次いで、前記インナーリード部が形成された部分の可撓
   性テープに、前記金属配線が形成されていない側の面か
   らインナーリード部を構成する金属配線に至る孔を穿設
   するとともに、該穿孔部内に導電体を充填することによ
   り前記インナーリード部を構成する金属配線から延設さ
   れる電極を設け、 しかる後、前記インナーリード部が形成された部分の可
   撓性テープの厚さを前記金属配線が形成されていない側
   の面から削減することにより、前記電極を前記穿孔部の
   開口部から突出させて突起電極とすることを特徴とする
   テープキャリアの製造方法。