JP2003041376A - Tabテープおよびめっき方法 - Google Patents
Tabテープおよびめっき方法Info
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Abstract
アルカンスルホン酸、ホウフッ化錫、チオ尿素、およ
び、ポリエチレングリコール又はその誘導体を必須成分
とする無電解めっき液で錫めっきがなされていることを
特徴としている。 【効果】本発明のTABテープは、疑似ウィスカーの発
生が防止されるから、回路のショートが起こりにくい。
Description
ウィスカーの発生しない無電解めっき液を用いためっき
方法およびTABテープに関する。
上、小型化、高性能化に伴って、これを実装するキャリ
アー、例えばTAB(Tape Automated Bonding)テープ
やプリント回路配線板の配線密度も極めて高いものが必
要になり、従ってその配線ライン幅やピッチ間隔も極め
て狭いものが必要になっている。一般に、ICを実装す
るには、ワイヤーボンディング法、フリップチップ法、
TABテープ法があるが、特にTABテープにおいて
は、ICのバンプとTABのインナーリードの接続やア
ウターリードの接続に錫めっきによる方法が採用されて
いる。錫めっきの場合、狭ピッチで最大の問題となるの
がウィスカーの発生であり、数ミクロンメートルの長さ
のウィスカーでさえ、回路ショートの危険性をはらんで
いる。
っき法があり、置換型、還元型等多数の無電解錫めっき
法が提案されているが、ウィスカー防止の観点からは、
特にウィスカーの発生機構が解明されていなかったため
いずれも満足できるものがない状況である。本発明者ら
は、上記したような錫めっき時に問題となるウィスカー
の発生を防止するための研究を鋭意実施し、ウィスカー
の発生過程を追及する中で、ウィスカーには、めっき中
に生成成長しめっき終了後は成長しないものと、めっき
後数日経過した後生成成長するものの2種類が存在する
ことを突きとめた。このうち、めっき中に生成し、成長
するものを疑似ウィスカーと命名し、数日後生成し、成
長する従来から知られているものを真正ウィスカーと命
名した。図1には真正ウィスカー(7000倍)を、図
2には疑似ウィスカー(20000倍)の顕微鏡写真を
それぞれ示す。なお、真正ウィスカーはその結晶中に銅
も含まれるが、疑似ウィスカーは純粋な錫からなる。本
発明者らは、それぞれのウィスカーについてその防止策
を研究したが、真正ウィスカーに関しては、めっき直後
高温でアニール処理を施すことによってその生成、成長
を防止することが出来るため、疑似ウィスカーが防止で
きれば、ウィスカー防止対策としては完成するものと考
え、疑似ウィスカーの発生しない錫めっき液を提供する
ことを目的として種々検討を重ねた結果、本発明をなす
に至ったものである。
は、銅パターンが、アルカンスルホン酸、ホウフッ化
錫、次亜燐酸塩、チオ尿素、および、ポリエチレングリ
コール又はその誘導体を必須成分とする無電解めっき液
で錫めっきされていることを特徴としている。また、本
発明のめっき方法は、アルカンスルホン酸、ホウフッ化
錫、次亜燐酸塩、チオ尿素、および、ポリエチレングリ
コール又はその誘導体を必須成分とする無電解めっき液
を用いて銅パターンに錫めっきをすることを特徴として
いる。
き液が、アルカンスルホン酸、ホウフッ化錫、次亜燐酸
塩、チオ尿素、フェノールスルホン酸、および、ポリエ
チレングリコール又はその誘導体を含有するものである
ことが好ましい。疑似ウィスカーの観察から、めっき液
を構成する成分の中で疑似ウィスカーの発生に最も大き
く関与する組成成分は、有機化合物であることを見出し
た。これらの有機化合物の代表的なものはフェノールス
ルホン酸や界面活性剤であり、これに代わって疑似ウィ
スカーの発生に最も影響が少なく、めっき液の特性を向
上させる有機化合物の選定を行なった。その結果、アル
カンスルホン酸及びポリエチレングリコール又はその誘
導体の組合せ、もしくはアルカンスルホン酸、フェノー
ルスルホン酸及びポリエチレングリコール又はその誘導
体の組合せが最も疑似ウィスカーの発生が少なく、めっ
き被膜特性も優れていることを見出した。
錫、塩化錫、有機酸錫等多数の錫塩が存在するが、その
中でめっき液が安定(2価の錫が酸化されて4価の錫と
なり、溶解度が小さいため白色沈殿を生じ、液中に懸濁
するが、これが最も少ない)しているのはホウフッ化錫
であった。銅は錫よりも貴であり、一般には置換反応は
起らない。これを可能にするのが錯化剤であり、チオ尿
素がよく知られている。またチオ尿素の再生剤としてフ
ェノールスルホン酸、2価の錫の酸化防止あるいは液の
安定剤として次亜燐酸塩、めっきむらの解消剤として界
面活性剤等が知られている。なお、錫源としてホウフッ
化錫の代わりにアルカンスルホン酸錫を用い、ホウフッ
化錫の代わりにホウフッ酸を用いても良い。
液1リットル中10グラムから60グラムが適当であ
る。10グラム/リットル以下ではピンホールの多いめ
っき被膜となり、60グラム/リットル以上では、めっ
き被膜上に粒子状の錫結晶が多数生成し、外観的にもめ
っきむらを生じる。チオ尿素は銅と反応してイオン化傾
向を逆転させる。この量が多すぎる(240グラム/リ
ットル以上)と疑似ウィスカーの発生が多くなり、少な
すぎる(80グラム/リットル以下)とめっき速度が遅
くなり、錫めっき表面に多数の結晶粒を生じ、めっき表
面の平滑性、均一性が無くなる。次亜燐酸塩は錫イオン
の酸化防止に必要であり、多いほど良いが、溶解度に限
界があり、60℃から70℃でのめっき液中での溶解度
は50グラム/リットルから60グラム/リットルであ
る。疑似ウィスカー発生防止の観点からは、有機化合物
が存在しないほうが良いが、めっき被膜の特性向上には
必須であるので、前述のように有機化合物の中で最も疑
似ウィスカーの発生が少ないのはアルカンスルホン酸と
ポリエチレングリコール又はその誘導体の組合せ、もし
くはアルカンスルホン酸、フェノールスルホン酸及びポ
リエチレングリコール又はその誘導体の組合せである
が、アルカンスルホン酸の量としては、多すぎる(24
0グラム/リットル以上)場合はめっき液の浸透性が強
くなりすぎて、レジストや糊剤の層間にめっき液が侵入
して製品の品質上の問題を発生しやすくなり、少なすぎ
る(80グラム/リットル以下)とめっき被膜の特性の
劣化が認められる。アルカンスルホン酸の例としては、
メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホ
ン酸、2−プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、2
−ブタンスルホン酸、ペンタンスルホン酸、クロルプロ
パンスルホン酸等が挙げられるが、中でもメタンスルホ
ン酸が最も好ましい。
量は、少なすぎる(0.1グラム/リットル以下)とめ
っきむらやめっき面の部所による結晶の大きさの差を生
じ、光沢むらやめっき厚の差を生じる。多すぎる(30
グラム/リットル以上)と疑似ウィスカーの発生が認め
られる。ポリエチレングリコールの分子量は4000以
下のものに疑似ウィスカーの発生を誘起しない効果が認
められ、分子量が低いほど溶解性が良好であるが、逆に
めっき液の増粘効果が低く、分子量400程度が最適で
ある。ポリエチレングリコールの誘導体の例としては一
般に界面活性剤として使用されているポリオキシエチレ
ンノニルフェニルエーテルやポリオキシエチレンオクチ
ルフェニルエーテル等を挙げることができる。
好適な組合せを示せば、以下のようである。 めっき液 ホウフッ化錫(金属錫に換算して); 10〜60グラム/リットル 次亜燐酸ナトリウム; 20〜50グラム/リットル チオ尿素; 80〜240グラム/リットル アルカンスルホン酸; 80〜240グラム/リットル ポリエチレングリコール又はその誘導体;0.1〜30グラム/リットルであ る。
リエチレングリコール又はその誘導体の種類及び濃度を
変化させてTABの銅パターン上の錫めっきパターン上
における疑似ウィスカーの発生状況、めっき面の性状、
レジストや糊面への浸透性、液寿命等につきテストし
た。得られた結果を表1に示す。表1において、No.
1〜4はポリエチレングリコールとしてPEG#400
を用い、その濃度を変化させたもの、No.5〜8はポ
リエチレングリコールの誘導体としてポリオキシエチレ
ンノニルフェニルエーテルを用いメタンスルホン酸の濃
度を変化させたもの、No.9〜11はポリエチレング
リコールの誘導体としてポリオキシエチレンオクチルフ
ェニルエーテルを用いてその濃度を変化させると共にメ
タンスルホン酸の濃度を変化させたものをそれぞれ示
す。
リットル以上の量で含有するめっき液では、疑似ウィス
カーは全く発生しないことがわかる。また界面活性剤
(ポリエチレングリコールを含む)が極めて少ないとめ
っき面にむらができて、部所によって光沢が異なること
が分かる。しかし、界面活性剤が多すぎると疑似ウィス
カーが発生するが、界面活性剤の種類によってその適量
範囲が異なることを示している。またウィスカーの発生
はバラツキが大きく、温度、液の老朽化度、組成成分の
バラツキで異なり、統計処理をしないとその傾向は明確
に把握できない。界面活性剤は単独ではなく、混合して
使用される場合も存在する。従って、本発明では最大公
約数を取って0.1グラム/リットル以上30グラム/
リットル以下とした。なお、この液の最大の欠点は液が
極めて浸透しやすいことにあり、レジストや糊剤の選定
に際して特別の注意が必要になる。
とフェノールスルホン酸を併用しためっき液を使用した
例を示す。 めっき液B ホウフッ化錫(メタル換算) 40グラム/リットル チオ尿素 210グラム/リットル 次亜燐酸ナトリウム 40グラム/リットル PEG#400 25グラム/リットル メタンスルホン酸 80グラム/リットル フェノールスルホン酸 80〜240グラム/リットル この液でめっきした結果を表2に示す。
スルホン酸の併用においては、メタンスルホン酸の浸透
性が抑えられ、調和のとれためっき液となることが示さ
れた。フェノールスルホン酸が多すぎると(240グラ
ム/リットル以上)疑似ウィスカーの発生が認められ
る。
ないめっき液を使用した比較例を示す。 めっき液C ホウフッ化錫(メタル換算して) 35グラム/リットル チオ尿素 210グラム/リットル 次亜燐酸ナトリウム 40グラム/リットル フェノールスルホン酸 210グラム/リットル ポリエチレングリコール#400 15ミリリットル/リットル 得られた結果を表3に示す。この液では最大長10ミク
ロンメートル以上の疑似ウィスカーが時々発生し、5ミ
クロンメートル以上のウィスカーの発生は防止出来ない
ものであった。
極めて狭い配線ライン幅やピッチ間隔を有する場合も疑
似ウィスカーの発生が防止されているから、本発明のT
ABテープは、回路のショートを起さず、本発明のめっ
き方法によれば、疑似ウィスカーの発生が防止され、さ
らに無電解めっき液の液寿命の長い。
写真。
鏡写真。
Claims (4)
- 【請求項1】 銅パターンが、アルカンスルホン酸、ホ
ウフッ化錫、次亜燐酸塩、チオ尿素、および、ポリエチ
レングリコール又はその誘導体を必須成分とする無電解
めっき液で錫めっきされていることを特徴とするTAB
テープ。 - 【請求項2】 前記無電解めっき液が、アルカンスルホ
ン酸、ホウフッ化錫、次亜燐酸塩、チオ尿素、フェノー
ルスルホン酸、および、ポリエチレングリコール又はそ
の誘導体を含有するものであることを特徴とする請求項
第1項記載のTABテープ。 - 【請求項3】 アルカンスルホン酸、ホウフッ化錫、次
亜燐酸塩、チオ尿素、および、ポリエチレングリコール
又はその誘導体を必須成分とする無電解めっき液を用い
て銅パターンに錫めっきをすることを特徴とするめっき
方法。 - 【請求項4】 前記無電解めっき液が、アルカンスルホ
ン酸、ホウフッ化錫、次亜燐酸塩、チオ尿素、フェノー
ルスルホン酸、および、ポリエチレングリコール又はそ
の誘導体を含有するものであることを特徴とする請求項
第3項記載のめっき方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002140001A JP2003041376A (ja) | 2002-05-15 | 2002-05-15 | Tabテープおよびめっき方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002140001A JP2003041376A (ja) | 2002-05-15 | 2002-05-15 | Tabテープおよびめっき方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP06987394A Division JP3347867B2 (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | 疑似ウィスカーの発生しない無電解めっき液 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002140001A Pending JP2003041376A (ja) | 2002-05-15 | 2002-05-15 | Tabテープおよびめっき方法 |
Country Status (1)
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-
2002
- 2002-05-15 JP JP2002140001A patent/JP2003041376A/ja active Pending
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
A521 | Written amendment |
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A02 | Decision of refusal |
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