JP2011171404A - Tab tape for semiconductor device, and method of manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置用TAB(Tape Automated Bonding)テープ及びTABテープの製造方法に関する。 The present invention relates to a TAB (Tape Automated Bonding) tape for a semiconductor device and a method for manufacturing a TAB tape.
近年、電子機器の小型軽量化に伴い、その構成部品についても一層の高機能化、高密度化が図られている。近年、LSIなどの半導体素子の実装部品は高集積化と共に多ピン化が進められ、これに対応するため、BGA(Ball Grid Array )/CSP(Chip Size Package or Chip Scale Package )のようにピンピッチが広くとれ、ベアチップの採用が可能なパッケージ実装技術の開発が行われている。また、高密度実装化を推進するに当たっては、TABテープやプリント配線板などの基板のファインパターン化が図られ、さらにプリント配線板ではビルドアップ多層配線板のように基板の多層化が進められている。 In recent years, along with the reduction in size and weight of electronic devices, the functions and density of the components have been further increased. In recent years, mounting parts of semiconductor elements such as LSIs have been increased in number with increasing integration, and in order to cope with this, the pin pitch is reduced as in BGA (Ball Grid Array) / CSP (Chip Size Package or Chip Scale Package). Development of package mounting technology that can be widely adopted and that can adopt a bare chip is underway. In promoting high-density mounting, fine patterning of TAB tapes and printed wiring boards is being promoted, and in printed wiring boards, multilayering of boards is being promoted like build-up multilayer wiring boards. Yes.
例えば、これらのパッケージに対応したファインピッチのTABテープとして、2層配線TABテープが実用化されている。 For example, a two-layer wiring TAB tape has been put into practical use as a fine pitch TAB tape corresponding to these packages.
この2層配線TABテープを製造する従来技術として、特許文献1には、ポリイミドやアラミドからなる絶縁性樹脂基材を準備する工程、絶縁性樹脂基材の一方の面に第1接着材を塗布する工程、上記第1接着材の上に第1導体層として導体層をラミネートする工程、上記第1接着材を硬化させることにより、上記基板の一方の面に上記第1導体層を接合して第1導体層とする工程、上記基材の他方の面に第2接着材を塗布する工程、上記導体層の自由表面に保護皮膜を被覆する工程、上記第2接着材、上記基材および上記第1接着材を貫通して上記導体層により底部が確定されたビア穴を形成する工程、上記ビア穴の内部をクリーニング(デスミア)する工程、上記ビア穴の底部に露出した上記導体層を給電層とする電解めっきにより上記ビア穴内全体に導体を充填して、該導体層で底面が画定されたビアを形成する工程、上記第2接着材の表面および上記ビアの露出面に、表面粗化処理を施した後に、無電解めっきにより導体の薄層を形成する工程、上記導体薄層を給電層とする電解めっきにより該導体薄層上に第2導体層を形成する工程、上記第2 接着材を硬化させることにより上記基板の他方の面に上記第2導体層を接合する工程を順次行なう2層配線TABテープの製造方法が記載されている。 As a conventional technique for manufacturing this two-layer wiring TAB tape, Patent Document 1 discloses a step of preparing an insulating resin base material made of polyimide or aramid, and a first adhesive is applied to one surface of the insulating resin base material. A step of laminating a conductor layer as a first conductor layer on the first adhesive, and curing the first adhesive to bond the first conductor layer to one surface of the substrate. A step of forming a first conductor layer, a step of applying a second adhesive to the other surface of the substrate, a step of coating a protective film on the free surface of the conductor layer, the second adhesive, the substrate and the above A step of forming a via hole penetrating the first adhesive and having a bottom defined by the conductor layer, a step of cleaning (desmearing) the inside of the via hole, and feeding the conductor layer exposed at the bottom of the via hole By electroplating to make a layer After the surface is roughened on the surface of the second adhesive and the exposed surface of the via, the conductor is filled in the entire hole to form a via whose bottom surface is defined by the conductor layer. Forming a thin conductor layer by electroplating, forming a second conductor layer on the thin conductor layer by electroplating using the thin conductor layer as a power feeding layer, and curing the second adhesive to A method of manufacturing a two-layer wiring TAB tape is described in which the step of bonding the second conductor layer to the other surface of the substrate is sequentially performed.
上記従来技術のように、第1導体層と第2導体層との導通はビアの底面で図られるが、ビアホールをレーザーにより100μm以下の小径(特許文献1においては20〜30μm)のものを形成するような場合、ビア穴の底面の面積が小さくなるためにビア穴底面とめっき面との接合面積が小さくなり導通不良が発生し易くなるという問題がある。このように、レーザー加工では、小径のビアを形成することも可能であり、ビア底面の面積が小さくなればなるほどこの問題は顕著となる。 As in the above prior art, the conduction between the first conductor layer and the second conductor layer is achieved at the bottom of the via, but the via hole is formed with a laser having a small diameter of 100 μm or less (20-30 μm in Patent Document 1). In such a case, since the area of the bottom surface of the via hole becomes small, there is a problem that the bonding area between the bottom surface of the via hole and the plating surface becomes small and a conduction failure tends to occur. Thus, in laser processing, it is possible to form a small-diameter via, and this problem becomes more prominent as the area of the via bottom becomes smaller.
そこで本発明は、上記課題を解決し、ビアホールの径に係らずビア底面の接合面積を大きくすることにより、導通不良を低減させた半導体装置用TABテープ及びその製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a TAB tape for a semiconductor device and a method for manufacturing the same that reduce the conduction failure by solving the above-described problems and increasing the bonding area of the bottom surface of the via regardless of the diameter of the via hole. To do.
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
本発明は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板の片面に接着材を介して設けられた第1導体パターンと、前記絶縁性基板の前記第1導体パターンの反対側の面に設けられた第2導体パターンと、前記絶縁性基板と前記接着材とを貫通するビアホールと、前記ビアホール内に前記第1導体パターンと前記第2導体パターンとを導通するように形成されためっき層とを有し、前記接着材は、絶縁性基板に設けられた開口径よりも大きいことを特徴とする半導体装置用TABテープを提供する。 The present invention provides an insulating substrate, a first conductor pattern provided on one surface of the insulating substrate via an adhesive, and a first conductor pattern provided on the surface of the insulating substrate opposite to the first conductor pattern. A two-conductor pattern, a via hole penetrating the insulating substrate and the adhesive, and a plating layer formed in the via hole so as to conduct the first conductor pattern and the second conductor pattern. The TAB tape for semiconductor devices is characterized in that the adhesive is larger than the opening diameter provided in the insulating substrate.
また、本発明は、絶縁性基板の片面に第1導体層が形成され、もう一方の面に第2導体層が設けられた積層板であって、少なくとも第1導体層が接着材を介して絶縁性基板に貼り合わせられた積層板を準備する工程と、前記第2導体層、前記絶縁性基板、及び前記接着材を貫通するビアホールを形成する工程と、前記ビアホール内に露出する前記接着材を溶解する接着材溶解工程と、前記ビアホール内に露出した前記第1導体層と第2導体層と導通するめっき層を形成するめっき工程と、前記第1導体層及び第2導体層をフォトプロセスによりエッチング加工し、夫々第1導体パターンと第2導体パターンとを形成するパターニング工程とを有する半導体装置用TABテープの製造方法を提供する。 The present invention is also a laminated board in which a first conductor layer is formed on one side of an insulating substrate and a second conductor layer is provided on the other side, and at least the first conductor layer is interposed via an adhesive. A step of preparing a laminated board bonded to an insulating substrate; a step of forming a via hole penetrating the second conductor layer, the insulating substrate, and the adhesive; and the adhesive exposed in the via hole. An adhesive dissolving step for dissolving the first conductive layer, a plating step for forming a plating layer electrically connected to the first conductor layer and the second conductor layer exposed in the via hole, and a photo process for the first conductor layer and the second conductor layer. The manufacturing method of the TAB tape for semiconductor devices which has an etching process and has the patterning process which forms a 1st conductor pattern and a 2nd conductor pattern, respectively is provided.
本発明によれば、ビアホール内の接着材を絶縁性基板に形成した開口径よりも広く(断面で見た場合に、前記開口径よりも外側)になるように溶解したために、ビア底面、つまり、ビアホール内の第1導体パターンのめっき形成面を広く取ることができ、接合面積を大きくすることができるため、ビアの導通不良を低減させることが可能であり信頼性の高い半導体装置用TABテープを提供することができる。 According to the present invention, the adhesive material in the via hole is melted so as to be wider than the opening diameter formed in the insulating substrate (outside the opening diameter when viewed in cross section). Since the plating formation surface of the first conductor pattern in the via hole can be widened and the bonding area can be increased, the continuity failure of the via can be reduced and the TAB tape for a semiconductor device with high reliability can be obtained. Can be provided.
加えて、ビアを小径に形成することが可能になることにより、パッケージの小型化を図ることが可能となる。 In addition, since the via can be formed with a small diameter, the package can be reduced in size.
以下、本実施の形態に係る半導体装置用TABテープ1およびその製造方法について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a TAB tape 1 for a semiconductor device and a method for manufacturing the same according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
この半導体装置用TABテープ1は、図1(a)に示したように、絶縁性基板2と、その片面に接着材3を介して設けられた第1導体パターン4aと、第1導体パターン4aの反対側の面に設けられた第2導体パターン5aとからなり、ビアホール6内は、第1導体パターン4aと第2導体パターン5aを繋ぐめっき層7によって導通されている。
As shown in FIG. 1A, the TAB tape 1 for a semiconductor device includes an insulating substrate 2, a first conductor pattern 4a provided on one side with an adhesive 3 interposed therebetween, and a first conductor pattern 4a. The
絶縁性基板2は、例えばポリイミド樹脂フィルムのような所定の機械的強度を有する絶縁性材料からなるフィルム基板であって、レーザー加工により、ビアホール6が設けられている。
The insulating substrate 2 is a film substrate made of an insulating material having a predetermined mechanical strength such as a polyimide resin film, for example, and is provided with a
第1導体パターン4aは、絶縁性基板2の片面に接着材3を介して貼り合わされた第1導体層4bをパターン加工して形成されたものである。第1導体層4bとして、例えば銅からなる導体層が用いられるが、この限りではない。 The first conductor pattern 4a is formed by patterning the first conductor layer 4b bonded to one surface of the insulating substrate 2 with the adhesive 3 interposed therebetween. As the first conductor layer 4b, for example, a conductor layer made of copper is used, but this is not restrictive.
第1導体パターン4aを貼り付けている接着材3は、ビアホール6を形成する際のレーザー加工などの穿孔工程で絶縁性基板2に穿孔した開口径と略同等の大きさで除去されるが、その後の接着材溶解処理により、絶縁性基板2に設けられた開口Wの径よりも大きくなるように、ビアホール6の断面図において外側方向に退行する溶解部Aが形成されている(図1(b)、(c))。ここで、接着材3の材料としては、絶縁性基板2に用いられた材料と異なる材質のものを用いると良い。例えば、絶縁性基板2がポリイミド系の場合は、エポキシ系の接着材3を用いることができる。そうすることで、接着材3を溶解するための処理液の選定を容易にできるばかりでなく、確実に接着材3を溶解させることができる。
The
第2導体パターン5aは、絶縁性基板2の第1導体パターン4aが形成された面と反対の面に貼り合わされた第2導体層5bをパターン加工して形成されたものである。第2導体層5bは接着材を介して設けられたものであってもよいし、接着材を介さないで設けられたものでもよい。また、第2導体層5bとして、例えば銅からなる導体層が用いられるが、この限りではない。 The second conductor pattern 5a is formed by patterning the second conductor layer 5b bonded to the surface opposite to the surface on which the first conductor pattern 4a of the insulating substrate 2 is formed. The second conductor layer 5b may be provided via an adhesive, or may be provided without an adhesive. Moreover, although the conductor layer which consists of copper, for example is used as the 2nd conductor layer 5b, it is not this limitation.
ビアホール6は、絶縁性基板2及び第2導体層5bを貫通するものであり、特に小径のビアを形成する場合には、レーザー加工により形成される。そして、前述の通り、レーザー加工により接着材3も除去されている。用いられるレーザーは、加工性が良好なUVレーザーが好ましいが、その他のレーザーを用いても構わないし、エッチングと組み合わせてレーザーを用いることでも構わない。
The
図2は、この半導体装置用TABテープ1の製造方法の一例を示したものである。 FIG. 2 shows an example of a method for manufacturing the TAB tape 1 for semiconductor devices.
この半導体装置用TABテープ1は、次のような製造方法によって製造される。 This TAB tape 1 for semiconductor devices is manufactured by the following manufacturing method.
まず、図2(a)に示すように、まず、絶縁性基板2の少なくとも片面に接着材3が設けられ、両面に例えば銅からなる導体層(第1導体層4b、第2導体層5b)を設けた積層板を準備する。
First, as shown in FIG. 2A, first, the
そして、図2(b)に示すように、所望の領域に、第2導体層5b、絶縁性基板2、及び接着材3を貫通するビアホール6を形成する。ビアホール6の形成には、UVレーザーなどのレーザー加工を用いれば30μm以下の小径のビアホール6を形成することが可能であり好ましい。その際、同一のレーザーで一括してビアホール6を形成しても良いし、レーザーとエッチングとを併用しても構わない。
Then, as shown in FIG. 2B, a
さらに、図2(c)に示すように、形成したビアホール6内に露出する接着材3を溶解するための接着材溶解処理を行う。この接着材溶解処理において、ビアホール6内に露出した接着材3は処理液によって侵食される。そのため、断面図に見られるように絶縁性基板2に設けられた開口Wの径よりも大きくなるように溶解部Aの分だけ外側に退行するような形状に形成される。接着材溶解処理には、絶縁性基材よりも接着材3との反応が高く、接着材3の溶解を促進させるように作用する処理液を用いるのが好ましい。接着材溶解処理の工程は、レーザー加工後のデスミア処理によって同時に行うことが可能である。この場合、ビアホール6内の残渣を除去し、且つ接着材3を溶解させることができる処理液を選定すればよい。このようにデスミア処理と同時に行えば、余分な工程を増やす必要がないのでより望ましい。
Further, as shown in FIG. 2C, an adhesive dissolving process for dissolving the
そして、図2(d)に示すように、ビアホール6内に露出した第1導体層4bと第2導体との導通を図るためにめっき層7を形成する。
Then, as shown in FIG. 2D, a
最後に、図2(e)に示すように、第1導体層4b及び第2導体層5bをフォトプロセスによりエッチング加工し、夫々第1導体パターン4aと第2導体パターン5aとを形成する。 Finally, as shown in FIG. 2E, the first conductor layer 4b and the second conductor layer 5b are etched by a photo process to form a first conductor pattern 4a and a second conductor pattern 5a, respectively.
その後、必要に応じて、機能めっきを施し、ソルダーレジストなどの保護膜を設けることにより半導体装置用TABが完成する。 Thereafter, functional plating is performed as necessary, and a protective film such as a solder resist is provided to complete the TAB for a semiconductor device.
次に、本発明を実施例により具体的に説明する。 Next, the present invention will be specifically described with reference to examples.
まず、厚さ50μmのポリイミドの片面に厚さ15μmのエポキシ系接着材3を介して厚さ18μmの銅からなる第1導体層4bが設けられ、もう一方の面に厚さ18μmの銅からなる第2導体層5bが設けられた積層板を準備する。
First, a first conductor layer 4b made of copper having a thickness of 18 μm is provided on one surface of polyimide having a thickness of 50 μm via an
その積層板に、第2導体層5b側から、UVレーザーを照射して、第2導体層5b、絶縁性基板2、及び接着材3を貫通する直径80μmのビアホール6を形成する。
The laminated plate is irradiated with UV laser from the second conductor layer 5 b side to form a via
次に、形成したビアホール6内を過マンガン酸塩からなる処理液によりデスミア処理を行う。このデスミア処理でビアホール6内の残渣が除去されるとともに、ビアホール6内に露出した接着材3が処理液によって5μm程度侵食され、第1導体層4bが直径90μm露出することになる。
Next, desmear treatment is performed in the formed via
そして、ビアホール6内に露出した第1導体層4bと第2導体層5bとを繋ぐように銅のめっき層7を形成し、第1導体層4b及び第2導体層5bをフォトプロセスによりエッチング加工し、夫々第1導体パターン4aと第2導体パターン5aとを形成する。
Then, a
最後に、第1導体パターン4a及び第2導体パターン5a上に金などの機能めっきを施した後、ソルダーレジストなどの保護膜を設けて半導体装置用TABテープ1を製造した。 Finally, functional plating such as gold was performed on the first conductor pattern 4a and the second conductor pattern 5a, and then a protective film such as a solder resist was provided to manufacture the TAB tape 1 for a semiconductor device.
以上説明したように、本発明の実施の形態の半導体装置用TABテープ及びその製造方法によれば、ビアホール内の第1導体層の露出面が大きくなり、めっき層との接合面積が大きくなるため、ビアホール内の接合安定性に優れ、信頼性の高いTABテープを提供することが可能となる。 As described above, according to the TAB tape for a semiconductor device and the manufacturing method thereof according to the embodiment of the present invention, the exposed surface of the first conductor layer in the via hole becomes large, and the bonding area with the plating layer becomes large. In addition, it is possible to provide a highly reliable TAB tape with excellent bonding stability in the via hole.
特にレーザー加工で設けられた例えば100μm以下、より好ましくは直径20μm〜100μmのビアホールにおいて有効である。加えて、レーザー加工後のデスミア工程によってビアホール内の残渣除去及び接着材の溶解を同時に行うことができるため好ましい。 In particular, it is effective in a via hole having a diameter of 20 μm to 100 μm, for example, of 100 μm or less provided by laser processing. In addition, it is preferable because residue removal in the via hole and dissolution of the adhesive can be performed simultaneously by a desmear process after laser processing.
しかしながら、ビアホールの形成はレーザー加工に限られるものではなく、所望の直径に応じて穿孔方法を設定すればよい。例えばビアホールをエッチングにより形成した後接着材溶解工程を行うことも可能であるし、第2導体層、絶縁性基板、及び接着材をパンチングにより形成した後、第1導体層を貼り合わせてビアホールを形成した基材に接着材溶解工程を行うことも可能であり、このような場合であってもビアホール内の第1導体層の露出面が大きくなるので、本発明の効果を得ることができるのは勿論である。 However, the formation of the via hole is not limited to laser processing, and a drilling method may be set according to a desired diameter. For example, it is possible to perform an adhesive melting step after forming a via hole by etching, and after forming a second conductor layer, an insulating substrate, and an adhesive by punching, the first conductor layer is bonded to form a via hole. It is also possible to perform the adhesive dissolving step on the formed substrate, and even in such a case, the exposed surface of the first conductor layer in the via hole becomes large, so that the effect of the present invention can be obtained. Of course.
なお、本発明の実施の形態では、半導体装置、特に半導体チップ(図示しない)との接合については特に言及していないが、半導体装置用TABテープに半導体チップと半導体装置用TABテープに形成されたパターンとを接合をするためのデバイスホールを設けても構わない。つまり、所望とするパッケージの態様に応じて適宜変更が可能であることは言うまでもない。 In the embodiment of the present invention, no particular mention is made of bonding to a semiconductor device, particularly a semiconductor chip (not shown), but the semiconductor chip and the semiconductor device TAB tape are formed on the semiconductor device TAB tape. A device hole for joining the pattern may be provided. That is, it goes without saying that it can be appropriately changed according to the desired package mode.
1 半導体装置用TABテープ
2 絶縁性基板
3 接着材
4a 第1導体パターン
4b 第1導体層
5a 第2導体パターン
5b 第2導体層
6 ビアホール
7 めっき層
A 溶解部
W 絶縁性基板に設けられた開口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 TAB tape for semiconductor devices 2 Insulating
Claims (7)
前記絶縁性基板の片面に接着材を介して設けられた第1導体パターンと、
前記絶縁性基板の前記第1導体パターンの反対側の面に設けられた第2導体パターンと、
前記絶縁性基板と前記接着材とを貫通するビアホールと、
前記ビアホール内に前記第1導体パターンと前記第2導体パターンとを導通するように形成されためっき層とを有し、
前記接着材は、絶縁性基板に設けられた開口径よりも大きいことを特徴とする半導体装置用TABテープ。 An insulating substrate;
A first conductor pattern provided on one side of the insulating substrate via an adhesive;
A second conductor pattern provided on a surface of the insulating substrate opposite to the first conductor pattern;
A via hole penetrating the insulating substrate and the adhesive;
A plating layer formed to conduct the first conductor pattern and the second conductor pattern in the via hole;
A TAB tape for a semiconductor device, wherein the adhesive is larger than an opening diameter provided in an insulating substrate.
前記第2導体層、前記絶縁性基板、及び前記接着材を貫通するビアホールを形成する工程と、
前記ビアホール内に露出する前記接着材を溶解する接着材溶解工程と、
前記ビアホール内に露出した前記第1導体層と第2導体層と導通するめっき層を形成するめっき工程と、
前記第1導体層及び第2導体層をフォトプロセスによりエッチング加工し、夫々第1導体パターンと第2導体パターンとを形成するパターニング工程とを有する半導体装置用TABテープの製造方法。 A laminated board in which a first conductor layer is formed on one side of an insulating substrate and a second conductor layer is provided on the other side, and at least the first conductor layer is bonded to the insulating substrate via an adhesive. A step of preparing the laminated sheet,
Forming a via hole penetrating the second conductor layer, the insulating substrate, and the adhesive;
An adhesive dissolving step for dissolving the adhesive exposed in the via hole;
A plating step of forming a plating layer electrically connected to the first conductor layer and the second conductor layer exposed in the via hole;
A method of manufacturing a TAB tape for a semiconductor device, comprising: a patterning step of etching the first conductor layer and the second conductor layer by a photo process to form a first conductor pattern and a second conductor pattern, respectively.
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