JP2529228B2 - バンプ付きフイルムキヤリアの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、IC,LSI等の半導体チップと接続するリード
を多数個フイルム上に担持、配列したバンプ付きフイル
ムキヤリアの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来より半導体チツプを樹脂モールドで一体化して多
数のピンを突設した半導体装置の組立には、金属製のリ
ードフレームが用いられている。そして従来のリードフ
レームは、薄い金属板をプレスで打ち抜いたり、エツチ
ングなどで形成していた。

ところでリードフレームには極めて細いフインガ（イ
ンナーリード）が形成され、そのフインガの先端が半導
体チツプの電極に半田その他の手段を用いて接続される
のであるが、該電極は一般に周囲より凹んだ位置にアル
ミニウムパツド等により形成されている。そこでフイン
ガの先端部には電極との接続を容易にするためにバンプ
（金属突起）が形成されるのであるが、近年において多
数ピンの半導体装置が要求されてくると、フインガの幅
はますます細いものとならざるを得ず、上記バンプの形
成が困難となつてきている。

これらの欠点を解消し、製造が容易で、微細な部分が
成形できる方法として、最近、電鋳技術を用いたリード
フレームの開発がなされている。

第３図は、本出願人が先に提案した電鋳技術を用いた
リードフレームの製造方法を説明するための断面図で、
特開昭61−234060号公報に記載されたものである。

まず第３図（ａ）に示すように、ステンレス等の導電
性金属からなる基板１の表面に所望のパターンを有する
レジスト層２を形成する。基板１は同図の紙面に向かつ
て垂直方向に長尺になつたテープ状のもので、レジスト
層２が形成されていない非レジスト部2aは製造すべきリ
ードフレームの形状と同じパターンを有しており、図示
せぬが基板１の両端にはスプロケツト孔形成用の非レジ
スト部が紙面に向かつて垂直方向に所定間隔を存して多
数形成される。

次にこの基板１を剥離処理して、基板１の非レジスト
部2aに相当する表面を活性化した後、同図（ｂ）に示す
ように、該非レジスト部2a上に金、すず、半田等の接触
材３を塗布もしくはメツキにより形成し、その後に電鋳
を施して、同図（ｃ）に示すように、接触材３上に電鋳
金属層４を形成する。

このようにして一枚の板状に形成された基板２及び金
属層の積層体の一部にプレス加工を施し、同図（ｄ）に
示すように、フインガ５相当部分を折り曲げる。この折
り曲げ形状は、平坦なフインガ基部5aと、フインガ基部
5aから斜めに延びる起立部5b,及び起立部5bから平行に
延びる先端部5cから構成されるものであるが、先端部5c
の下面には同時にバンブ5dをプレスにより形成する。

次いで第二次の電鋳を施し、同図（ｅ）に示すように
前記電鋳金属層４上に新たな電鋳金属層６を形成する。
この際、フインガ５の起立部5bは傾斜した位置にあるた
め電鋳金属６の成長速度は遅く、また先端部5cは細い頚
部によつて起立部5bに連結されているため、この部分で
電鋳金属層６はより成長し、よつてフインガ５は先端部
5c,フインガ基部5a,起立部5bの順でその肉厚が大きく形
成される。

最後に同図（ｆ）に示すように、基板１を接触材３か
ら剥がすと、レジスト層２は基板１に残り、接触材３及
び両電鋳金属層4,6は基板１から離れ、図示の如き形状
のバンプ付きフインガを有するリードフレームが得られ
る。これは、前述のように予め非レジスト部2aの表面に
剥離処理が施されているためである。

なお、このようにして得られたリードフレームは、例
えばロール状に巻き取られて半導体装置の製造ラインに
搬送・供給される。そして、リードフレームに形成した
図示せぬスプロケツト孔を位置決め基準として、半導体
チツプの各電極と前記フインガ５のバンプ5dとを熱圧着
し、その後のモールド成形工程及びリードの切断工程を
経て半導体装置が得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述した本出願人の提案に係る製造方法によれば、プ
レス加工を用いて基板に凹部を形成した後、該凹部上に
電鋳を施してバンプ付きのフインガを形成するものであ
るから、リードフレーム全体をプレスの打ち抜きにより
成形する方法に比べると、はるかに幅狭なフインガを形
成することができ、多数ピンの半導体装置に有効な手法
である。

しかしながら、半導体装置の多数ピン化がさらに進め
られていくと、それに伴つてフインガ自体の幅や隣接す
るフインガ間ピツチもますます狭くなつていくため、プ
レス加工により基板上に多数の凹部を小ピツチで形成す
ることが困難となり、仮に形成できても充分な厚みを有
するバンプを形成することは不可能となる。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、ピ
ン（リード）が多数本化してもバンプを充分に厚くする
ことのできるバンプ付きフイルムキヤリアの製造方法を
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、表面を導電性
にした基板に感光材料からなる所定パターンの第１のレ
ジスト層を形成する工程と、該第１のレジスト層が形成
されていない非レジスト部をエッチングして前記基板に
凹部を形成する工程と、該凹部にバンプとなる第１の電
鋳金属層を形成する工程と、前記第１のレジスト層を除
去したのち少なくとも前記凹部を包囲して前記基板に感
光材料からなる所定パターンの第２のレジスト層を形成
する工程と、該第２のレジスト層が形成されていない非
レジスト部にリードとなる第２の電鋳金属層を形成する
工程と、前記第１及び第２の電鋳金属層を前記基板から
剥離する工程とを備えたことを特徴とするものである。

〔作用〕

上記手段によると、基板上の第１のレジスト層をエツ
チングして凹部を形成したのち、該凹部にバンプとなる
第１の電鋳金属層を形成するものであるから、微細パタ
ーンでありながら充分なる厚みを有するバンプを成形で
きる。また、このようにバンプとなる第１の電鋳金属層
を形成したのち、基板上に第２のレジスト層を形成して
その非レジスト部にリードとなる第２の電鋳金属層を形
成するものであるから、このリードも微細パターンに成
形することができ、よつてリードの数が多くなつてもそ
の先端のバンプを充分な厚みに形成することの可能なバ
ンプ付きフイルムキヤリアを製造することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施例に係るバン
プ付きフイルムキヤリアの製造工程を示す斜視図、第２
図（ａ）〜（ｆ）は第１図の各工程に対応する要部断面
図である。

まず第１図（ａ）及び第２図（ａ）に示すように、ポ
リイミド等の耐熱性の高いベースフイルム10上に所定幅
で接着剤層11を塗布した後、該接着剤層11上にステンレ
ス薄板からなる導電シート12を接着し、これにより表面
に導電性を付与せしめた基板13を形成する。このベース
フイルム10は、後述するキヤリアテープと同一幅で、両
側端に沿つて一定間隔でスプロケツト孔10aが形成され
ている。また前記導電シート12としてステンレス以外の
金属、例えばニツケルを用いることも可能であるが、こ
の場合はその表面に陽極酸化、亜セレン酸あるいはクロ
ム酸等を用いて剥離処理を施す必要がある。

次いで第１図（ｂ）及び第２図（ｂ）に示すように、
前記基板13の導電シート12上に感光材料による第１のレ
ジスト層14を塗布し、その上にスプロケツト孔10aを利
用してパターンフイルム（図示せず）を重ね合わせた
後、該パターンフイルムを介して紫外線、電子線を照射
して第１のレジスト層14にパターン14b（非レジスト部1
4aを除く）を露光硬化させる。この第１のレジスト層14
の膜厚は４μｍ程度の薄いものとする。さらにこれを現
像し、化学エツチングあるいは電解研削のような電解エ
ツチング、好ましくは面荒れの少ない電解エツチングを
施すことにより、非レジスト部14aに対応する導電シー
ト12に凹部12aを形成する。なお、この凹部12aはバンプ
を形成するためのもので、エツチング条件をコントロー
ルすることにより、微細パターンでありながら充分な深
さ（20〜40μｍ厚）を実現できる。

次に第１のレジスト層14を形成した上記基板10を図示
せぬ電解に送り、第１図（ｃ）及び第２図（ｃ）に示す
ように、非レジスト部14aに金を用いて電鋳を施し、非
レジスト部14に第１の電鋳金属層15を第１のレジスト層
14より若干薄く形成する。この場合、前述したように第
１のレジスト層14の膜厚は４μｍ程度と薄いため、第１
の電鋳金属層15を水平方向の成長を抑えつつ深さ方向に
成長させることができ、第１のレジスト層14の非レジス
ト部14a内に充分に厚いバンプ形成用の第１の電鋳金属
層15が形成される。

次に第１図（ｄ）及び第２図（ｄ）に示すように、前
記第１のレジスト層14をアセトン、塩化メチレン等の溶
剤により除去した後、前記基板13の導電シート12上に感
熱材料による第２のレジスト層16を形成する。この第２
のレジスト層16の膜厚は15〜40μｍ程度、好ましくは30
μｍ程度と前記第１のレジスト層14に比べて充分に厚膜
となつており、上記膜厚を有するドライフイルムあるい
は複数回の塗布により形成される。そして、再びスプロ
ケツト孔10aを利用して別のパターンフイルム（図示せ
ず）を第２のレジスト層上に重ね合わせた後、該パター
ンフイルムに紫外線、電子線を照射し、第２のレジスト
層16に所定の非レジスト部16aを形成する。この非レジ
スト部16aは製造すべきリードフレームと同じパターン
を有しており、第１図では説明を簡略化するためにフイ
ンガのみを示してあるが、実際にはアウターリードや枠
部等の形成用パターンも同時に形成される（ただしリー
ドフレームにはスプロケツトは形成されず、そのための
パターンは形成されない）。

次に第１図（ｅ）に示すように、第２のレジスト層16
を形成した基板13を電解槽17に送り、第２図（ｅ）に示
すように、非レジスト部16aに銅を用いて電鋳を施し、
非レジスト部16aに第２の電鋳金属層18を第２のレジス
ト層16より若干厚めに形成する。この場合、非レジスト
部16aの底面は凹部12a内に第１の電鋳金属層15が埋設さ
れて平坦化されているため、第２の電鋳金属層18は第２
のレジスト層16のパターンに沿つて均一厚で成長し、充
分なる機械強度を有する第２の電鋳金属層18が形成され
る。このようにして第２図（ｅ）に示す非レジスト部で
は、先端にバンプ（第２の電鋳金属層15）を有するフイ
ンガ（第２の電鋳金属層18）が形成され、全体では電鋳
金属層からなる所定形状のリードフレームが形成され
る。

最後に第１図（ｆ）に示すように、前記ベースフイル
ム10と同一幅で両端に沿つて一定間隔でスプロケツト孔
19aが形成されたポリイミド等のキヤリアテープ19と、
第２図（ｅ）に示す過程にある基板13とを一対の圧接ロ
ーラ20,20間に重ね合わせて送り、第２図（ｆ）に示す
ように、前記第１及び第２の電鋳金属層15,18をキヤリ
アテープ19の接着層21上に転写する。

具体的には、ヒータ（図示せず）によつて加熱されて
いる圧接ローラ20,20間に、基板13とキヤリアテープ19
のそれぞれのスプロケツト孔10a,19aを利用して両者を
重ね合わせて送る。両者は一定速度で搬送され、圧接ロ
ーラ20,20間で圧接されることにより剥離性の良い導電
シート12上に形成されている第１及び第２の電鋳金属層
15,18のみが一体となつてキヤリアテープ19上に接着
し、第２のレジスト層16は基板13側に残る。

以上の如き工程を経ることにより、キヤリアテープ19
上に第１及び第２の電鋳金属層15,18からなるリードフ
レームが転写されてバンプ付きフイルムキヤリアが得ら
れる。このフイルムキヤリアは、例えばロール状に巻き
取られて半導体装置の製造ラインに搬送・供給され、キ
ヤリアテープ19の両端に形成されたスプロケツト孔19a
を位置決め基準としてフインガ（第２の電鋳金属層18）
先端のバンプ（第１の電鋳金属層15）が半導体チツプの
各電極に熱圧着され、その後のモールド成形工程及びリ
ードの切断工程を経て半導体装置となる。

上記一実施例にあつては、バンプ形成用の第１の電鋳
金属層15としてステンレス（導電シート12）との剥離性
が良い金を用い、フインガ形成用の第２の電鋳金属層18
として金との密着性が良好でステンレスとは剥離し易い
銅を用いているため、基板13上のリードフレームをキヤ
リアテープ19上に容易に転写することができる。また、
第１及び第２の電鋳金属層15,18からなるリードフレー
ムにはスプロケツト孔を形成せず、該リードフレームが
転写される側のキヤリアテープ19にスプロケツト孔19a
を形成したものであるから、電鋳部分を可及的に少なく
してコストの低減化を図ることができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば、エツチング技
術により基板に凹部を形成したのち、該凹部にバンプと
なる第１の電鋳金属層を形成するものであるから、微細
パターンでありながら充分なる厚みのバンプを実現でき
ると共に、この第１の電鋳金属層によつて平坦化した部
分にフインガとなる第２の電鋳金属層を形成するもので
あるから、該フインガを含むリードをも微細パターンで
ありながら充分なる厚みのものに成形でき、よつてバン
プの厚みを損なうことなくピン（リード）を多数本化す
ることの可能なバンプ付きフイルムキヤリアを提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），
（ｆ）は本発明の一実施例に係るフイルムキヤリアの製
造工程を示す斜視図、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ），
（ｄ），（ｅ），（ｆ）は第１図の各工程に対応する要
部断面図、第３図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），
（ｅ），（ｆ）は従来のリードフレームの製造工程を示
す要部断面図である。 10……ベースフイルム、10a……スプロケツト孔、11…
…接着剤層、12……導電シート、12a……凹部、13……
基板、14……第１のレジスト層、14a……非レジスト
部、15……第１の電鋳金属層、16……第２のレジスト
層、16a……非レジスト部、17……電解槽、18……第２
の電鋳金属層、19……キヤリアテープ、19a……スプロ
ケツト孔、20……圧接ローラ、21……接着層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 和彦 福岡県田川郡方城町大字伊方4680番地 九州日立マクセル株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−242055（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−34048（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−12749（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−113654（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面を導電性にした基板に感光材料からな
   る所定パターンの第１のレジスト層を形成する工程と、
   該第１のレジスト層が形成されていない非レジスト部を
   エッチングして前記基板に凹部を形成する工程と、該凹
   部にバンプとなる第１の電鋳金属層を形成する工程と、
   前記第１のレジスト層を除去したのち少なくとも前記凹
   部を包囲して前記基板に感光材料からなる所定パターン
   の第２のレジスト層を形成する工程と、該第２のレジス
   ト層が形成されていない非レジスト部にリードとなる第
   ２の電鋳金属層を形成する工程と、前記第１及び第２の
   電鋳金属層を前記基板から剥離する工程とを備えてなる
   バンプ付きフィルムキャリアの製造方法。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第（１）項記載において、
   前記第２のレジスト層を前記第１のレジスト層より厚膜
   に形成したことを特徴とするバンプ付きフィルムキャリ
   アの製造方法。