JP2001168150A - テープキャリア - Google Patents

テープキャリア

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JP2001168150A
JP2001168150A JP35267499A JP35267499A JP2001168150A JP 2001168150 A JP2001168150 A JP 2001168150A JP 35267499 A JP35267499 A JP 35267499A JP 35267499 A JP35267499 A JP 35267499A JP 2001168150 A JP2001168150 A JP 2001168150A
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layer
tape carrier
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Hisanori Akino
久則 秋野
Satoshi Chinda
聡 珍田
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Hitachi Cable Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】薄めっき仕様の製品とした場合にも、金ワイヤ
ボンディングをテープキャリア上に施した際に強いピー
ル強度が得られ、良好なワイヤボンディング性の得られ
る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上に施された銅
箔3の導体パターン上に下地層としてニッケルめっき層
4を形成し、ニッケル下地層の上層として金めっき層6
を形成したテープキャリアにおいて、上記ニッケルめっ
き層4と金めっき層6の2層の中間に硬質である金−コ
バルト合金めっき層5を設ける。

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テープキャリアに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の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2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、下
地層としてニッケルめっき層4を施し、その上層として
金めっき層6を施した構造である。
【0003】このテープキャリアが半導体素子搭載用配
線テープとして用いられる形態を、本発明の実施形態に
係る図2を併用して説明すれば、図に示すように、ポリ
イミド樹脂フィルム1に施された銅箔3の導体パターン
上に、下地層としてニッケルめっき層4を形成し、さら
にニッケル下地層の上層として金めっき層6を形成した
後、金ワイヤ7をテープキャリアのパット面にワイヤボ
ンディングし、ランド面にはんだボールを搭載するなど
して、精密電子部品であるパッケージに加工されるもの
である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般的
に金ワイヤボンディングの際には、パット面の金めっき
上に金ワイヤを超音波加熱接合させる。そのため、剛性
の高いフレーム材にはこの方法は適していると考えられ
るが、テープキャリアはリードフレーム材と比較して軟
質材であるため、ボンディング荷重や超音波出力はポリ
イミド樹脂に吸収され、めっき膜自体には効率よく伝達
しない。そのため、テープキャリアに金ワイヤボンディ
ングを行う場合、リードフレーム材に金ワイヤボンディ
ングした場合のワイヤピール強度と比較すると劣ってし
まう。
【0005】したがって、テープキャリアは金ワイヤボ
ンディングを行う材質としては適していない。一般にこ
のようなテープキャリアにワイヤボンディングする際は
ニッケル、金めっきの厚さが、それぞれニッケル1μm
以上、金0.7μm以上が好ましいとされている。
【0006】しかし最近では、低コスト化やはんだボー
ル接合性向上の点から薄めっき仕様の製品の要求が増え
ているために、ボンディング性が不十分であるなどの問
題がある。
【0007】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、薄めっき仕様の製品とした場合にも、金ワイヤボン
ディングをテープキャリア上に施した際に強いピール強
度が得られ、良好なワイヤボンディング性の得られるテ
ープキャリアを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、テープキ
ャリアに金ワイヤボンディングを行う場合に強いピール
強度を得るためには、最表面の金めっき膜は軟質化し、
下地めっき膜に比較的硬質なめっき膜を施すことが必要
となるとの考えに立ち、金めっきとニッケルめっきの中
間層に硬質の金−コバルト合金を施すことにより、ボン
ディング性の効率低下の原因である、テープキャリアの
軟らかさを補うことを期待するものである。
【0009】即ち、本発明は、ポリイミド樹脂フィルム
上に施された銅箔の導体パターン上に下地層としてニッ
ケルめっき層を形成し、ニッケル下地層の上層として金
めっき層を形成したテープキャリアにおいて、上記ニッ
ケルめっき層と金めっき層の2層の中間に金−コバルト
合金めっき層を設けたことを特徴とするものである(請
求項1)。
【0010】本発明において、前記金−コバルト合金め
っき層は少なくとも0.01μm以上の厚さを有する構
成であれば(請求項2)、実用的なボンディング強度を
得る上で十分である。
【0011】また、この中間に金−コバルト合金めっき
層を設けた構成の下では、薄めっき仕様の要請に従い、
前記ニッケルめっき層を1μm未満の厚さで設けてもよ
く(請求項3)、或いは、前記金めっき層を0.7μm
未満の厚さで設けてもよく(請求項4)、それぞれ十分
に上記ボンディング性の向上を図ることができる。
【0012】最も実用的な薄めっき仕様の製品として
は、前記金めっき層が0.5μm、前記ニッケルめっき
層が0.5μm、前記金−コバルト合金めっき層が0.
01μm以上、0.2μm以下の厚さを有する構成とす
る。
【0013】
【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。
【0014】図1は、半導体素子搭載用配線テープとし
て用いられるテープキャリアの構成を示したもので、ポ
リイミド樹脂フィルム1に接着剤層2を介して貼り合わ
せた銅箔3の導体パターン上に、下地層としてニッケル
めっき層4を形成し、さらにニッケル下地層の上層とし
て金めっき層6を形成したテープキャリアにおいて、上
記ニッケルめっき層4と金めっき層6の2層の中間に金
−コバルト合金めっき層5を設けた構成を有する。
【0015】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て例えばBGA(Ball Grid Array
)型の半導体装置を構成する際には、図2に示すよう
に、半導体素子であるICチップ8を搭載し、その素子
電極とテープキャリアの配線パターンのパット面とを金
ワイヤ7でワイヤボンディングし、ランド面に半田ボー
ルを搭載するなどして、精密電子部品であるパッケージ
に加工される。
【0016】従来技術においては前述のボンディング性
が不十分であるという問題点は、テープキャリアが金ワ
イヤボンディングを施す材質としては非常に軟らかく、
荷重や超音波出力がテープに吸収されてしまい、ボンデ
ィングが効率的によく行われないことに起因するもので
ある。そこで、この問題点を解決すべく、下地層として
ニッケルめっき層4を、上層として金めっき層6を形成
した上記テープキャリアにおいて、これら2層の間に硬
質である金−コバルト合金めっき層5を施すと、これに
よりワイヤボンディング性の向上を図ることができる。
なお、この金−コバルト合金めっき層5のめっき膜の硬
さはHv=l30〜190であり、純金めっき膜(Hv
=60)に比べて硬い材質である。
【0017】
【実施例】図1に示す断面構造を持つ本発明のめっきテ
ープキャリアを次のようにして作成し、下記表1の実施
例1〜実施例4とした。
【0018】
【表1】
【0019】図1に示すように、脱脂、酸洗後、テープ
キャリア(銅箔18μm/接着剤12μm/ポリイミド
樹脂テープ50μm)1、2上に、電解法により所定の
ニッケルめっき層4(表1中の第3層)を、スルファミ
ン酸ニッケルめっき液を用い、電流密度2A/dm2 (平
方デシメ−トル当りの電流)、処理時間135s、液温
45℃、で処理し、0.5μm施した。その上方に金ス
トライクめっきをEEJA製オーロボンドTNを用い、
電流密度0.2A/dm2 、処理時間20s、液温50℃
で処理した後、金−コバルト合金めっき層5(表1中の
第2層)をEEJA製オートロネクス60GVを用い、
電流密度1A/dm2 、処理時間を5s、25s、50
s、100sとし、液温45℃で処理し、それぞれ0.
01μm、0.05μm、0.1μm、0.2μm施し
た後、さらにその上方に金めっき層6(表1中の第1
層)をEEJA製テンペレックス8400を用い、電流
密度0.4A/dm2 、処理時間136s、液温68℃で
0.5μm施した。ここで金−コバルト合金めっき層5
の厚さを0.01μm以上とした理由は、これ以下であ
ると、皮膜全体の硬度上昇が期待できないため、ボンデ
ィング強度の低下が懸念されるからである。
【0020】比較例1(薄めっき仕様の従来例)とし
て、脱脂、酸洗の前処理を施した後に、テープキャリア
1、2上に、電解法により、実施例1〜4と同じ所定の
ニッケルめっき層4を0.5μm施し、さらにその上方
に金めっき層6を0.5μm施した。この比較例1のテ
ープキャリアの断面図を図3に示す。
【0021】また、比較例2(従来例)として、実施例
1〜4と同様に所定のニッケルめっき層4(表1中の第
3層)を1.5μm、その上方に金めっき層6(表1中
の第1層)を0.8μm施した。
【0022】次に、上記の手法で作製したテープキャリ
アのワイヤボンディング性を評価した。
【0023】ワイヤボンディング装置は新川製、UTC
300を用いた。ステージ温度は175℃、ボンディン
グ荷重は1st:70gf、2nd:70gf、超音波
出力は1st:90bit、2nd:90bit、発振
時間は1st:20ms、2nd:20msとした。
【0024】ワイヤピール強度の測定はワイヤの1st
側を切断し、2nd側の強度を測定した。これは、チッ
プ側に1stボンディング、TABテープ側(めっき表
面)に2ndボンディングされるためである。ワイヤボ
ンディングを行った後、2nd部にダメージを与えない
ように1st側を切断する。その後、クランプを2nd
側に移し、垂直方向に引き上げ強度を測定する方法であ
る。
【0025】ピール試験では平均値、最大値、最小値の
他に、Cpk(工程能力指数)を求めた。評価結果を表
1に示す。
【0026】表1から判るように、比較例2の場合、つ
まり金−コバルト合金めっき層5(表1中の第2層)が
存在せず、かつ、ニッケルめっき層4(表1中の第3
層)が1μm以上で、金めっき層6(表1中の第1層)
が0.7μm以上である比較的厚いめっき仕様の従来品
の場合では、ボンディング強度が平均値で5.2gfと
比較的大きい。しかし、比較例1に示すように、金−コ
バルト合金めっき層5(表1中の第2層)を設けないま
ま、ニッケルめっき層4(表1中の第3層)を1μm未
満の0.5μmとし、金めっき層6(表1中の第1層)
を0.7μm未満の0.5μmとして、比較的薄めっき
仕様の製品とした場合には、ボンディング強度が平均値
で4.0gfと低下する。
【0027】これに対し、本発明の実施例1〜4のよう
に、金−コバルト合金めっき層5(表1中の第2層)を
0.01μm〜0.2μmの厚さで設けた場合には、ニ
ッケルめっき層4(表1中の第3層)を1μm未満の
0.5μmとし、金めっき層6(表1中の第1層)を
0.7μm未満の0.5μmとして、比較的薄めっき仕
様の製品とした場合でありながら、平均値で4.3gf
〜5.3gfのボンディング強度を得ることができるこ
とが判る。
【0028】これにより、比較例1に比べ硬質である金
−コバルト合金めっき層5をニッケルめっき層4と金め
っき層6の中間に施すことで、優れたワイヤボンディン
グ性を示すことが確認された。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
テープキャリアにおいて下地層のニッケルめっき層、上
層の金めっき層の間に金−コバルト合金めっきを施すこ
とで、金ワイヤピール強度を大きく向上させ、良好なワ
イヤボンディング性を得ることができる。また本発明に
よれば、金及びニッケルめっきの薄めっき化を図ること
ができ、生産性の向上、低コスト化を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の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する組み立て状態を示した図であ
る。
【図3】従来のテープキャリアの構造を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1 ポリイミド樹脂フィルム 2 接着剤層 3 銅箔 4 ニッケルめっき層 5 金−コバルト合金めっき層 6 金めっき層 7 金ワイヤ 8 ICチップ

Claims (5)

    【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施された銅箔
    の導体パターン上に下地層としてニッケルめっき層を形
    成し、ニッケル下地層の上層として金めっき層を形成し
    たテープキャリアにおいて、上記ニッケルめっき層と金
    めっき層の2層の中間に金−コバルト合金めっき層を設
    けたことを特徴とするテープキャリア。
  2. 【請求項2】前記金−コバルト合金めっき層が少なくと
    も0.01μm以上の厚さを有することを特徴とする請
    求項1記載のテープキャリア。
  3. 【請求項3】前記ニッケルめっき層が1μm未満の厚さ
    であることを特徴とする請求項2記載のテープキャリ
    ア。
  4. 【請求項4】前記金めっき層が0.7μm未満の厚さで
    あることを特徴とする請求項2又は3記載のテープキャ
    リア。
  5. 【請求項5】前記金めっき層が0.5μm、前記ニッケ
    ルめっき層が0.5μm、前記金−コバルト合金めっき
    層が0.01μm以上、0.2μm以下の厚さを有する
    ことを特徴とする請求項1記載のテープキャリア。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009141180A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 半導体装置製造用基板とその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009141180A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 半導体装置製造用基板とその製造方法

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