JP3843695B2 - スズ−はんだ２色めっきｔａｂテープの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＩＣやＬＳＩ等の半導体素子の実装方式の一つであるＴＡＢ（Tape Automated Bonding）方式に使用されるスズ−はんだ２色めっきＴＡＢテープの製造方法に関し、特に、無電解スズめっきの前処理工程の酸洗処理法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＳＩの高集積化、高速化、高機能化が進み、搭載するＬＳＩパッケージのパターンリードの微細化、多ピン化が進んでいる。これに対応したＬＳＩパッケージとしてＴＡＢテープを用いたＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）が用いられている。
【０００３】
通常ＴＡＢテープには銅の配線パターンを形成した後に、ＬＳＩバンプとのボンディング性を良好にするために無電解法によりスズめっきが施されるが、スズめっき厚が０．３〜０．６μｍと薄いため、ＬＳＩをボンディングした後、封止樹脂をキュアすると銅とスズの金属間化合物が形成されるため、アウターリードとプリント基板とのはんだ付け性が悪くなる。そこで、インナーリードに無電解スズめっきを施し、アウターリードにはプリント基板への予備はんだを施す代わりに、６〜ｌ０μｍの厚付け電気はんだめっきを施したスズ−はんだ２色めっきＴＡＢテープが用いられている。
【０００４】
図４は従来より用いられているスズ−はんだ２色めっきＴＡＢテープ１の構成例を示す。ＴＡＢテープ１は、長尺状で薄い絶縁性フィルムテープから成る絶縁性フィルム２及びその上面に形成された所定のパターンの銅リードにめっきが施されたリード３を備えている。絶縁性フィルム２は、ポリイミドやポリエステル等を用いて作られた可とう性のフィルムである。またリード３のパターン形成は、絶縁性フィルム２の上面に銅箔を接着した後、リードパターンに応じたフォトエッチングを施すことにより、インナーリード４及び各インナーリード４に接続されたアウターリード５が形成される。
【０００５】
更に、絶縁性フィルム２のほぼ中央部には、半導体素子を収容するためのデバイスホール６が開口されている。また、絶縁性フィルム２の両サイドにはテープ搬送や位置決めを行うためのスプロケットホール７が設けられ、アウターリード５に対応して電気信号を出すためのアウターホール８が設けられている。デバイスホール６、スプロケットホール７及びアウターホール８は、パンチング加工により形成される。アウターリード５の所定のものには、半導体素子の動作テスト等を行うためのテストパッド９が接続されている。
【０００６】
従来のスズ−はんだ２色めっきＴＡＢテープの製造方法として、接着剤が塗布された絶縁性フィルム２にデバイスホール６、スプロケットホール７及びアウターホール８をパンチング加工により開口し、この接着剤塗布面に粗化面を向けて銅箔をラミネートする。デバイスホール６に露出する銅箔の粗化面は、ＬＳＩバンプに接続する面になるため、化学研摩法により研摩する。
【０００７】
次に、銅箔の表面の所定領域に感光性レジストを塗布する。この感光性レジストを乾燥させた後、フォトマスクを通して感光性レジストを感光させる。ついで、現像を行って所定パターンのフォトレジスト層を形成する。このフォトレジスト層をマスクとしてエッチングを行うことによりインナーリード４、アウターリード５が形成される。インナーリードにはＬＳＩバンプとのボンディングのため無電解によりスズめっきが施され、アウターリード５にはプリント基板とのはんだ付け性を良好にするために電気はんだめっきが施される。
【０００８】
前記インナーリード４とアウターリード５へのめっき処理法を次に示す。リード３を形成後、インナーリード４のみにマスキングレジストを塗布し、アウターリード５のみに電気はんだめっきを施し、前記マスキングレジストを剥離した後、インナーリード４に無電解法によりスズめっきを施す。前記無電解スズめっき処理は酸洗前処理後、めっきを施し、水洗することにより形成される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のスズ−はんだ２色めっきＴＡＢテープの製造方法によると、インナーリード４に無電解法スズめっきを施す際、前処理の酸洗処理でソフトエッチング性を有する酸性水溶液に浸漬すると、アウターリード５がはんだめっきでインナーリード４が銅リードであるため、電池反応が起こり、アウターリード５に施したはんだめっきがピッティング溶解し、プリント基板とのはんだ付け性を悪くする。
【００１０】
そこで本発明の目的は、上記課題を解決し、無電解スズめっきの酸洗処理工程においてアウターリードに施すはんだめっきのピッティングの発生を防止するスズ−はんだ２色めっきＴＡＢテープの製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
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。
【００１２】
（１）請求項１に記載の発明は、可とう性の絶縁性フィルム上に銅リードの配線パターンを形成し、アウターリードに電気はんだめっき、インナーリードに無電解スズめっきを施したスズ−はんだ２色めっきＴＡＢテープの製造方法において、前記無電解スズめっきの前処理工程に用いる酸洗処理液にソフトエッチング性を有しない非酸化性の酸性水溶液を用いることを特徴とするものである。
【００１３】
（２）請求項２に記載の発明は、前記無電解スズめっきの前処理工程に用いる酸洗水溶液に硫酸水溶液を用いることを特徴とする。
【００１４】
（３）請求項３に記載の発明は、前記硫酸水溶液処理は濃度が０．１〜１．０％で、温度が室温、時間が３０〜６０秒処理することを特徴とするものである。
【００１５】
（４）請求項４に記載の発明は、前記無電解スズめっきの前処理工程に用いる酸洗水溶液にりん酸水溶液を用いることを特徴とするものである。
【００１６】
（５）請求項５に記載の発明は、前記りん酸水溶液処理は濃度が５〜１００ｇ／Ｌで、温度が室温、時間が３０〜６０秒処理することを特徴とするものである。
【００１７】
本発明を図４の形態に則して説明すると、可とう性を有する絶縁性フィルム２表面にインナーリード４、アウターリード５を形成した後（図１（ａ）（ｂ））、インナーリード４のみにマスキングレジストを塗布し（図１（ｃ））、アウターリード５のみに電気はんだめっきを施し（図１（ｄ））、前記マスキングレジストを剥離した後（図１（ｅ））、インナーリード４に無電解法によりスズめっきを施す（図１（ｇ））ようにしたスズ−はんだ２色めっきＴＡＢテープの製造方法において、前記無電解スズめっきの酸洗前処理（図１（ｆ））における酸洗前処理液に、ソフトエッチング性を有しない非酸化性の酸性水溶液である硫酸またはりん酸水溶液を用いることにより、アウターリード５のはんだめっきに発生するピッティングを防止し、はんだ付け性の悪化を防止するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に本発明によるスズ−はんだ２色めっきＴＡＢテープ製造方法の実施形態を、図４の場合を例にして説明する。
【００１９】
まず、接着剤が塗布されたポリイミドからなる絶縁性フィルム２にデバイスホール６、アウターホール８、及びスプロケットホール７をパンチング加工によりそれぞれ形成する。次に絶縁性フィルム２の表面に銅箔をラミネートする（図１（ａ））。続いて銅箔の表面にフォトレジストを所定の厚さで塗布して乾燥させる。この後、フォトレジスト上に所定のパターンのフォトマスクを配置すると共に、フォトマスクのフォトレジスト側とは反対側から光を照射することによりフォトレジストを露光する。更にこの後、フォトレジストを現像し、フォトレジストに銅箔露出部を形成することにより銅箔の表面に所定のフォトレジストパターンを形成する。そして、フォトレジストパターンをマスクとして銅箔をエッチングし、絶縁性フィルム２の表面にインナーリード４及びアウターリード５を有する所定の配線パターンのリード３を形成し、配線パターン上のフォトレジストパターンを除去する（図１（ｂ））。
【００２０】
インナーリード４及びアウターリード５へのめっきの形成は、インナーリード４にマスキングレジストを塗布し（図１（ｃ））、アウターリード５に電気はんだめっきを施した（図１（ｄ））。電気はんだめっきの条件は、めっき液としては石原薬品製のホウフッ化浴（Unicon Tin Bright ）を用い、液組成はホウフッ化スズ濃度が８０ｇ／Ｌ、ホウフッ化鉛濃度が１５ｇ／Ｌ、ホウフッ化水素酸濃度が１００ｇ／Ｌ、ホルマリン濃度が１０ｍ／Ｌ、光沢剤ＵＴＢＮｏ．１濃度が４０ｍ／Ｌ、光沢剤ＵＴＢＮｏ．２濃度が６０ｍ／Ｌとし、温度が１７℃、電流密度が３．５Ａ／dm² で、膜組成をＳｎ８０％、Ｐｂ２０％とし、膜厚を６．０μｍ施した。
【００２１】
その後、インナーリードに塗布したマスキングレジストを溶剤で剥離し（図１（ｅ））、酸洗前処理後（図１（ｆ））、インナーリード４に無電解スズめっきを０．５μｍ施した（図１（ｇ））。無電解スズめっきは、めっき液に石原薬品製５８０Ｍを用い、７０℃、３分にて行なった。
【００２２】
次に、無電解スズめっきの酸洗前処理法の検討結果について説明する。
【００２３】
まず従来より用いていた酸化性の酸洗液である過硫酸カリウム系のＡＤ４８５（メルテクス社製）で、液組成をＡＤ４８５濃度５０ｇ／Ｌ＋硫酸を５％を添加した溶液を作製し、これに前記はんだめっきを施しマスキング剤を剥離した試料を、温度が室温で、時間６０秒処理して、無電解スズめっきを施した後、はんだめっきを施したアウターリード５を２００本観察した結果、全リードにおいてピッティングが観察された。そこで、無電解スズめっきの酸洗前処理液に非酸化性の溶液を用いることとした。
【００２４】
次に酸洗溶液に硫酸を用いた場合の実施例を説明する。濃度が０．１、０．５、１．０、１０％の硫酸溶液を作製し、これに前記はんだめっきを施しマスキング剤を剥離した試料を、温度が室温で、時間６０秒で処理した後、無電解スズめっきを施し、はんだめっきを施したアウターリード５を２００本観察した結果を図２に示す。濃度が０．１〜１．０％においてピッティングの発生は認められず、濃度が１０％でピッティングが３０本観察された。
【００２５】
以上より、無電解スズめっきの酸洗前処理液に硫酸を用い、濃度が０．１〜１．０％で、温度が室温で、処理時間が６０秒で処理することで、はんだめっきを施したアウターリード５のピッティング発生が防止できることが確認された。尚、処理時間は６０秒より短い３０秒にても同様の効果が得られる。
【００２６】
次に酸洗溶液にりん酸を用いた場合の実施例を説明する。濃度が５、１０、５０、１００ｇ／Ｌのりん酸溶液を作製し、これに前記はんだめっきを施しマスキング剤を剥離した試料を、温度が室温で、時間６０秒で処理した後、無電解スズめっきを施し、はんだめっきを施したアウターリード５を２００本観察した結果を図３に示す。濃度が５〜１００ｇ／Ｌの全範囲においてピッティングの発生は認められなかった。
【００２７】
以上より、無電解スズめっきの酸洗前処理液にりん酸を用い、濃度が５〜１００ｇ／Ｌで、温度が室温で、処理時間が６０秒で処理することで、はんだめっきを施したアウターリード５のピッティング発生が防止できることが確認された。尚、処理時間は６０秒より短い３０秒にても同様の効果が得られる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明のスズ−はんだ２色めっきＴＡＢテープの製造方法において、無電解スズめっきの酸洗前処理液にソフトエッチング性を有しない非酸化性の硫酸またはりん酸水溶液を用いることにより、はんだめっきのピッティングの発生を防止することができ、スズ−はんだ２色めっきＴＡＢテープの品質を向上させるにおいて効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスズ−はんだ２色めっきＴＡＢテープの製造方法を示した図である。
【図２】無電解スズめっきの酸洗溶液に硫酸水溶液を用いた場合のはんだめっきピッティング発生数を示した図である。
【図３】無電解スズめっきの酸洗溶液にりん酸を用いた場合のはんだめっきピッティング発生数を示した図である。
【図４】本発明の製造方法により得られるスズ−はんだ２色めっきＴＡＢテープを示す平面図である。
【符号の説明】
１ スズ−はんだ２色めっきＴＡＢテープ
２ 絶縁性フィルム
３ リード
４ インナーリード
５ アウターリード
６ デバイスホール
７ スプロケットホール
８ アウターホール
９ テストパッド

Claims (5)

1. 可とう性の絶縁性フィルム上に銅リードの配線パターンを形成し、アウターリードに電気はんだめっき、インナーリードに無電解スズめっきを施したスズ−はんだ２色めっきＴＡＢテープの製造方法において、前記無電解スズめっきの前処理工程に用いる酸洗処理液にソフトエッチング性を有しない非酸化性の酸性水溶液を用いることを特徴とするスズ−はんだ２色めっきＴＡＢテープの製造方法。
2. 前記無電解スズめっきの前処理工程に用いる酸洗水溶液に硫酸水溶液を用いることを特徴とする請求項１記載のスズ−はんだ２色めっきＴＡＢテープの製造方法。
3. 前記硫酸水溶液処理は濃度が０．１〜１．０％で、温度が室温、時間が３０〜６０秒処理することを特徴とする請求項２記載のスズ−はんだ２色めっきＴＡＢテープの製造方法。
4. 前記無電解スズめっきの前処理工程に用いる酸洗水溶液にりん酸水溶液を用いることを特徴とする請求項１記載のスズ−はんだ２色めっきＴＡＢテープの製造方法。
5. 前記りん酸水溶液処理は濃度が５〜１００ｇ／Ｌで、温度が室温、時間が３０〜６０秒処理することを特徴とする請求項４記載のスズ−はんだ２色めっきＴＡＢテープの製造方法。

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