JP2003273170A - 両面配線テープキャリアの製造方法並びにこれを用いたテープキャリア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 層間接続部のビア内がめっき法により金
属で埋められる構造であり、かつ該めっき金属内部にボ
イドが残存せず、さらにプロセスが簡便で安価に製造で
きる両面配線テープキャリアの製造方法の提供を課題と
する。 【解決手段】 その両面に少なくとも銅層を含む金属層
が接着剤を介せずに設けられた金属被覆ポリイミド基板
を用いて、金属被覆ポリイミド基板の片面あるいは両面
の金属層にフォトエッチング法によりビア開孔用パター
ンを形成し、これをマスクとしてアルカリ溶液によるポ
リイミドエッチング法、あるいは炭酸ガスレーザーまた
はＡｒレーザーを照射してポリイミド層にブラインドビ
アホールを形成し、外部ランドビアホール底面に露出す
る金属層を除去して銅層を露出させ、該ブラインドビア
ホール底面に露出した銅層表面よりめっきを析出させビ
ア開孔用パターンを構成する金属層と電気的に接続す
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、半導体チップを搭
載するためのテープキャリアに関し、特にポリイミドテ
ープの両面に銅配線層が形成されている両面配線テープ
キャリアの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子機器は、ますます小型化・軽
量化・薄型化の傾向が進み、これに用いられる部品の高
集積化が厳しく要求されている。従来から、ファインピ
ッチに対応できる半導体パッケージとして金属ポリイミ
ドテープを使用したＴＣＰ（テープキャリアパッケー
ジ）などがあったが、昨今のパッケージの小型化ととも
に、ＩＣの高周波化が加速され、これに伴い半導体を搭
載する周辺部品にも高速化が求められるようになった。
こうした小型化・高周波化の要求によって、ＴＣＰにお
いても配線密度向上と高周波特性の向上が必須となり、
これらの要求をみたすものとして両面配線テープキャリ
アが望まれている。

【０００３】従来の両面配線テープキャリアの製造方法
例を図１に示す。まず、例えば、両面銅層付ポリイミド
テープ１０１の片面にフォトレジストを用いてビアマス
ク用の銅パターン１０２を形成したのち、該ビアマスク
を用いて、炭酸ガスレーザーやＡｒレーザーなど、ある
いはポリイミドエッチングによってブラインドビア１０
３を開孔する。その後、両面の電気的接続のための電気
銅めっきの前処理として、ブラインドビア側面にＰｄや
Ｃなどの電気伝導物質による導電化層１０４を形成す
る。次いで、電気銅めっきで導電化層の上に、銅メッキ
層１０５を析出させ、層間接続を得る。最後にフォトレ
ジストを用いて銅をエッチングして配線１０６を形成す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
上記製造方法においては、ブラインドビアに沿っためっ
き形状となるため、層間接続部は陥没した凹型となって
いた。この形状では、ハンダボールを搭載する場合に
は、搭載場所としてランドを別に設ける必要があり、配
線引き回しの自由度が下がり、配線密度が低くならざる
をないという問題があった。

【０００５】また、ソルダーレジストを塗布する場合に
は、層間接続部の凹部に気泡が残りやすいという問題が
あった。

【０００６】ところで、従来の製造方法においても、銅
めっき法によりでブラインドビア内を銅で埋める方法が
ある。これは、上記と同様にしてブラインドビア側面に
導電化層を形成した後、電気銅めっき法により銅めっき
でブラインドビア内を埋めるものである。しかし、この
方法では、ブラインドビア内の底面と側面とから同時に
銅が析出するため、上面側が先に繋がり易く、そうした
場合には内部にボイドが残存しやすいと言う欠点があ
る。

【０００７】これを解消するためには析出部位毎に銅の
析出速度を制御しなければならず、このためにはめっき
液の管理やプロセス条件の最適化を行うことが必要とな
るが、極めて困難とされている。尚、このような内部に
残ったボイドは信頼性において重大な不具合を引き起こ
す可能性があるため、問題としては大きい。

【０００８】またこの方法では無電解めっきやダイレク
トプレーティングによる導電化層の形成が必要であり、
プロセスが長くめっきコストの高いものとなっている。

【０００９】本発明は、上記の問題に鑑み、層間接続部
のビア内がめっき法により金属で埋められる構造であ
り、かつ該めっき金属内部にボイドが残存せず、さらに
プロセスが簡便で安価に製造できる両面配線テープキャ
リアの製造方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決する本発
明の第一の態様は、その両面に銅層からなる金属層が接
着剤を介せずに設けられた金属被覆ポリイミド基板を用
いて下記主要工程により両面配線テープキャリアを製造
する方法である。 １）金属被覆ポリイミドフィルムの片面あるいは両面の
金属層にフォトエッチング法によ りビア開孔用パタ
ーンを形成する工程。 ２）該ビア開孔用パターンをマスクとしてアルカリ溶液
によるポリイミドエッチング法、あるいは炭酸ガスレー
ザーまたはＡｒレーザーレーザーを照射して露出するポ
リイミドを除去してブラインドビアホールを形成する工
程。 ２）ブラインドビアホール底面よりめっきを析出させビ
ア開孔用パターンを構成する金属 層と電気的に接続
する工程。 更に、本発明の第二の態様は、その両面に少なくとも銅
層を含む金属層が接着剤を介せずに設けられた金属被覆
ポリイミド基板で、銅層とポリイミド表面との間に銅以
外の金属層が介在する金属被覆ポリイミド基板を用いて
下記主要工程により両面配線テープキャリアを製造する
方法である。 １）金属被覆ポリイミド基板の片面あるいは両面の金属
層にフォトエッチング法によりビ ア開孔用パターン
を形成する工程。 ２）該ビア開孔用パターンをマスクとしてアルカリ溶液
によるポリイミドエッチング法、 あるいは炭酸ガス
レーザーまたはＡｒレーザーを照射して露出するポリイ
ミドを除去 してブラインドビアホールを形成する工
程。 ３）外部ランドビアホール底面に露出する金属層を除去
して銅層を露出させる工程。 ４）該ブラインドビアホール底面に露出した銅層表面よ
りめっきを析出させビア開孔用パ ターンを構成する
金属層と電気的に接続する工程。

【００１１】また、本発明の第三の態様は、上記各工程
のいずれかにより得られた両面配線テープキャリアであ
る。

【００１２】尚、本発明においてめっきにより析出され
る金属としては、銅、ニッケル、金、銀、白金、錫、鉛
などから選択される１種以上の金属とすることが好まし
い。

【００１３】

【発明の実施の形態】近似、両面配線テープキャリア用
基板として開発されているものに、前記した金属層を直
接絶縁基板表面に設けたものが用いられている。金属層
としては銅、絶縁基板としてはポリイミドフィルムが一
般的である。更に、配線ピッチが狭くなるに従い、銅層
とポリイミドフィルムとの密着強度を保証するために、
ポリイミドフィルム表面にニッケル層やクロム層やニッ
ケル・クロム合金層などを薄く設け、その上に銅層を設
けた基板も多用化されつつある。後者では、ニッケル層
やクロム層やニッケル・クロム合金層などと電気メッキ
により析出する金属との密着強度が問題となる場合があ
る。このような場合には、電気メッキを行う前にニッケ
ル層やクロム層やニッケル・クロム合金層なども除去し
ておくことが望まれる。

【００１４】本発明において、第一の態様と第二の態様
とはこうした差よりもたらされるものであるが、ブライ
ンドビアホール側面に導電性を付与せず、ブラインドビ
アホール底面より電気メッキにより金属を析出させる点
では差はない。

【００１５】また、ビアホール内に充填される金属は、
以後の半田ボール搭載工程や、ワイヤボンディング工程
で支障を来さない用にしなければならず、そのことより
銅、ニッケル、金、銀、白金、錫、鉛などから選択され
る１種以上の金属とすることが好ましい。

【００１６】以下本発明例を図２に基づいて説明する。
まず、出発材料としてポリイミドテープ２０１の両面に
Ｎｉ、Ｃｒ、Ni-Cr合金などの金属をスパッタリングし
ポリイミド表面に金属層２０２を形成し、次いで該ポリ
イミドテープに対し、前記金属層を給電層に用いて銅め
っき２０３を施し両面を所定の銅めっき厚さに調整した
両面銅層付きポリイミド基板２０４を用意した。

【００１７】該ポリイミド基板の両面にアルカリ現像型
感光性レジストフィルム２０５をラミネートし、ビアマ
スク用パターンをその上に密接し、露光した後、炭酸ナ
トリウム水溶液で現像し、レジストフィルムをパターニ
ングした。

【００１８】次いで、これを塩化銅エッチング液で処理
してビア開孔部の銅と下地金属層であるNi-Cr層を除去
し、ビア開孔パターン２０６を形成する。次いで、両面
に残存するレジストフィルムを水酸化ナトリウム溶液で
処理して剥離し、ビア開孔部のみにポリイミドが露出し
た基板を２０７得る。

【００１９】このポリイミド基板をアルカリ性ポリイミ
ドエッチング液に浸し、ポリイミド層をエッチングしブ
ラインドビア２０８を形成する。さらに、ビア底面のＮ
ｉ、Ｃｒ、Ni-Cr金属層２０２を除去し、下面の銅２０
３を露出させる。

【００２０】次いで、ブラインドビア底面側金属層を陰
極として電気メッキを行い、ビア底面よりめっき２１４
を析出させる。めっき時間を長くすることにより、膜厚
を厚くしめっきを盛り上げ、上面の銅箔と接続させるこ
とにより、上下の銅箔の導通を得る。めっき金属は底面
からのみの一方向析出であるため、ボイドが内部に残存
しない層間接続が可能となる。

【００２１】次いで、両面にアルカリ現像型感光性レジ
スト２１１をラミネートし、配線用パターンをこの上に
密接し、露光し、炭酸ナトリウム溶液で現像し、塩化銅
エッチング液によりエッチングを行い、銅層２０３とNi
-Cr金属層２０２を除去し、配線２１２の形成を完了す
る。

【００２２】このようにして、両面配線テープキャリア
２１３を得る。なお、必要に応じて該両面配線テープキ
ャリアにNi/Auめっきや、ソルダーレジスト形成を行っ
てもよい。

【００２３】

【実施例】次に実施例を用いて本発明をさらに説明す
る。 （実施例１）出発材料として５０μm厚のポリイミドテ
ープの両面にNi-Cr合金を約５００Åスパッタし、シー
ルド層を形成した。さらにこの両面に電気銅めっきによ
り厚さ１８μmの銅層を形成し、両面銅層付ポリイミド
基板を得た。

【００２４】次に該ポリイミド基板の両面にアルカリ現
像型感光性レジストフィルム（旭化成製：AQ-1558）を
ラミネートした後、１５０μmφのビアを開孔するマス
クパターンを密接し、露光し、その後４０℃の１ｗｔ％
炭酸ナトリウム水溶液に３０秒間浸漬して現像を行っ
た。

【００２５】次いで、こうして得た基板を、１０ｗｔ％
塩化銅エッチング液を用いて４５℃×３０秒間のエッチ
ング処理を行い、ビア開孔部上面の銅と下地のNi-Cr合
金層を除去し、１５０μｍφの開口部を有するビアマス
クを形成した。

【００２６】次に、両面のレジストを２ｗｔ％水酸化ナ
トリウム溶液で３０℃×３分間処理して剥離し、ビア開
孔部のみポリイミドが露出した基板にした。該ポリイミ
ド基板を７０℃のアルカリポリイミドエッチング液に２
分間浸し、ポリイミド層をエッチングしてブラインドビ
アホールを形成した。さらに、４５℃の塩化銅エッチン
グ溶液に１０秒間浸漬することによってビアホール底面
に露出しているNi-Cr合金層を除去し、ビアホール底面
に銅を露出させた。

【００２７】次いで、硫酸銅めっきによって層間接続を
行うために、まず脱脂を４０℃で１分間行った後、化学
研磨（硫酸―過酸化水素水系）で、室温で３０秒間処理
した。さらに、１０％硫酸で酸洗を行い、前処理を完了
させた。

【００２８】次いで、硫酸銅めっき液を用いて、ブライ
ンドビア底面側から給電を行い、ブラインドビア底面に
銅めっきを析出させた。さらにめっきを継続しめっき厚
を５５μｍまで厚くし、上面の銅箔との電気的な接続を
得た。

【００２９】次に両面にアルカリ現像型感光性レジスト
フィルム（旭化成AQ-1558）をラミネートし、配線用パ
ターンを露光したのち、１ｗｔ％炭酸ナトリウム溶液で
現像した。

【００３０】次に、１０ｗｔ％塩化銅エッチング液によ
りエッチングを行い、銅層とNi-Cr金属層を除去し、配
線のパターン形成を完了した。さらに、両面にアルカリ
現像型感光性ソルダーレジストを塗布し、パターン露光
を行ったのち、１ｗｔ％炭酸ナトリウム溶液で現像し、
層間接続部直上にハンダボール搭載用ランドを設けた両
面配線テープキャリアを得た。

【００３１】このようにして得た両面配線テープキャリ
アの外観を観察し、層間接続部の気泡を検査した結果、
気泡の発生は全くなかった。また、層間接続部の断面観
察からも内部のボイド発生は見られなかった。また、得
られたテープキャリアを２６０℃と室温のシリコーンオ
イルに交互に１００サイクル浸漬させ、試験前後の抵抗
値の変化率を測定した結果、試験前後の変化率は３％以
内であり、十分な信頼性が確保された。

【００３２】（実施例２）出発材料として５０μm厚の
ポリイミドテープの両面に無電解メッキ法で銅層を設
け、さらにこの両面に電気銅めっきして全厚１８μmの
銅層を形成し、両面銅層付ポリイミド基板を得た。

【００３３】この基板を用いたこと、ビアホール形成後
に銅メッキを行った以外は実施例１と同様にして層間接
続部直上にハンダボール搭載用ランドを設けた両面配線
テープキャリアを得た。

【００３４】このようにして得た両面配線テープキャリ
アの外観を観察し、層間接続部の気泡を検査した結果、
気泡の発生は全くなかった。また、層間接続部の断面観
察からも内部のボイド発生は見られなかった。また、得
られたテープキャリアを２６０℃と室温のシリコーンオ
イルに交互に１００サイクル浸漬させ、試験前後の抵抗
値の変化率を測定した結果、試験前後の変化率は３％以
内であり、十分な信頼性が確保された。

【００３５】（実施例３）ビアホール内に金属を析出さ
せるに際し、銅、ニッケル、銅、ニッケル、白金、金の
順でメッキ処理をした以外は実施例１と同様にして層間
接続部直上にハンダボール搭載用ランドを設けた両面配
線テープキャリアを得た。

【００３６】このようにして得た両面配線テープキャリ
アの外観を観察し、層間接続部の気泡を検査した結果、
気泡の発生は全くなかった。また、層間接続部の断面観
察からも内部のボイド発生は見られなかった。また、得
られたテープキャリアを２６０℃と室温のシリコーンオ
イルに交互に１００サイクル浸漬させ、試験前後の抵抗
値の変化率を測定した結果、試験前後の変化率は３％以
内であり、十分な信頼性が確保された。

【００３７】

【発明の効果】本発明の両面配線テープキャリアの製造
方法では、ブラインドビアの底面からめっきを析出させ
ビア内部をめっきで埋めるため、ビア内部のボイドが残
存せず、ソルダーレジストの気泡残りの問題もない。ま
た、めっきで埋めたブラインドビア直上にハンダボール
を搭載することができるため、配線の引き回し自由度が
向上し、配線密度が高い。さらに、層間接続時に、導電
化層形成などのプロセスが必要なく、プロセスが簡便で
あるためコストも安くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の両面配線テープキャリアの製造方法

【図２】 本発明の両面配線テープキャリアの製造方法

【符号の説明】

101…両面銅層付ポリイミドテープ 102…ビアマス
ク 103…レーザー又はポリイミドエッチングによって開孔
されたブラインドビア 104…導電化層 105…銅めっき 106…配線 201…ポリイミドフィルム 202…シード層 203…銅層 204…両面銅層
付ポリイミドテープ 205…レジスト 206…ビアマス
ク 207…ビアマスクを形成したテープ 208…ポリイミドエッチングによるブラインドビア 209…レーザー照射後のブラインドビア 210…ダイレクトプレーティングによる銅めっき 211…レジスト 212…配線 213…本発明の両面配線テープキャリア 214…めっき 215…ソルダー
レジスト 216…ハンダボール搭載用ランド

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】その両面に銅層からなる金属層が接着剤を
   介せずに設けられた金属被覆ポリイミド基板を用いて下
   記主要工程により作成されることを特徴とする両面配線
   テープキャリアの製造方法。 １）該金属被覆ポリイミド基板の片面あるいは両面の金
   属層にフォトエッチング法により ブラインドビアホ
   ール開孔用パターンを形成する工程。 ２）該ブラインドビアホール開孔用パターンをマスクと
   してアルカリ溶液によるポリイミ ドエッチング法に
   より、あるいは炭酸ガスレーザーまたはＡｒレーザーレ
   ーザーを照 射して露出するポリイミドを除去してブ
   ラインドビアホールを形成する工程。 ３）該ブラインドビアホール底面よりめっきを析出させ
   ビア開孔用パターンを構成する金 属層と電気的に接
   続する工程。
2. 【請求項２】その両面に少なくとも銅層を含む金属層が
   接着剤を介せずに設けられた金属被覆ポリイミド基板
   で、銅層とポリイミド表面との間に銅以外の金属層が介
   在する金属被覆ポリイミド基板を用いて下記主要工程に
   より作成されることを特徴とする両面配線テープキャリ
   アの製造方法。 １）金属被覆ポリイミド基板の片面あるいは両面の金属
   層にフォトエッチング法によりブ ラインドビアホー
   ル開孔用パターンを形成する工程。 ２）該ブラインドビアホール開孔用パターンをマスクと
   してアルカリ溶液によるポリイミ ドエッチング法に
   より、あるいは炭酸ガスレーザーまたはＡｒレーザーを
   照射して露 出するポリイミドを除去してブラインド
   ビアホールを形成する工程。 ３）該ブラインドビアホール底面に露出する金属層を除
   去して銅層を露出させる工程。 ４）該ブラインドビアホール底面に露出した銅層表面よ
   りめっきを析出させビア開孔用パ ターンを構成する
   金属層と電気的に接続する工程。
3. 【請求項３】ブラインドビアホール内部に析出される金
   属が銅、ニッケル、金、銀、白金、錫、鉛などから選択
   される１種以上の金属である請求項１または２記載のい
   ずれかの方法。
4. 【請求項４】請求項１〜３記載のいずれかの方法で得ら
   れることを特徴とする両面配線テープキャリア。