JP4054169B2 - Film carrier tape for mounting electronic components - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、可撓性絶縁フィルムの一方の面にデバイスを実装し、このデバイスが実装されている可撓性絶縁フィルムの裏面にハンダボールのような金属含有導電性ボールを配置してこの実装されているデバイスの外部接続端子とする電子部品実装用フィルムキャリアテープ、特にCSP(Chip Size Package)の発明に関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
従来から電子部品を実際の電子装置に組み込むために種々の方法が採用されているが、これらの中でも実装しようとする電子部品よりもやや大きめの絶縁フィルムにデバイスホールを形成し、このデバイスホールの縁部からインナーリードをデバイスホール内に延設して、このインナーリードと電子部品に形成されているバンプ電極とを接続する方法が採用されていた。このようにデバイスホールを有する電子部品実装用フィルムキャリアテープを用いると、外部接続端子を電子部品の周縁部に形成する必要があり、電子装置における電子部品の実装密度が一定以上高くならないという問題がある。
【０００３】
近時、電子装置には、軽量・小型化の要請が強く、従来のデバイスホールを有し周縁部に外部接続端子が延設された電子部品実装用フィルムキャリアテープでは、上記のような電子装置における小型軽量化の要請を充足することが次第に困難になりつつある。
そこで、実装される電子部品の裏面に外部接続端子を配置する方法が案出され、この方法に使用されるフィルムキャリアは、電子部品と略同等の大きさを有することからCSP（Chip Size Package）と称されて、既にFBGA(Finepitch Ball Grid Array)として実用化されている。このような電子部品実装用フィルムキャリアテープでは、可撓性絶縁フィルムの一方の面に銅箔のような導電性金属箔をエッチングして配線パターンを形成し、この配線パターンのデバイス側端子の表面に金メッキ層を形成し、電子部品に形成されているバンプ電極とこのデバイス側端子とを金線などを用いてワイヤーボンディングするか、デバイス側端子を切断しながら電子部品に形成されているバンプ電極と直接接合させることにより電子部品をフィルムキャリアに実装している。一方、上記のデバイス側端子は、実装された電子部品の下面の可撓性絶縁フィルムに形成された貫通孔を覆うように配線されており、この可撓性絶縁フィルムに形成された貫通孔に金属含有導電性ボールを配置してこの金属含有導電性ボールと配線パターンとを電気的に接続させると共に、可撓性絶縁フィルムの裏面からこの金属含有導電性ボールを露出させ、この裏面に露出した金属含有導電性ボールを外部接続端子として利用している。
【０００４】
このような電子部品実装用フィルムキャリアテープにおいて外部端子として使用される金属含有導電性ボールとしては、主としてハンダボールが使用されている。
このようにデバイスに設けられたバンプ電極とのボンディングのために、デバイス側端子の表面には金メッキ層を形成する必要があり、この金メッキ処理には多数の配線パターンが形成されたフィルムを電極が配置された金メッキ槽内を移動させながら電流を流すことにより露出した配線パターンの表面を金メッキする方法が採用されている。従って、露出している配線パターンの表面にはほぼ均一な厚さの金メッキ層が形成される。
【０００５】
このように露出している配線パターンの表面に均一な厚さの金メッキ層を形成した配線パターンはデバイスに設けられたバンプ電極と非常に良好な電気的接続を形成することができるが、外部接続端子となるハンダボールがフィルムキャリアから脱落することがある。このようなハンダボールの脱落は、フィルムキャリアが外部接続端子を失うことであり、脱落したハンダボールを絶縁フィルムに形成されたハンダボール用の孔に再度ハンダボールを埋め込まなければならない。この修復作業は非常に煩雑であり、CSPのように導電性金属ボールを用いて外部接続端子を形成するフィルムキャリアにおいて非常に深刻な問題になっている。
【０００６】
このハンダボールの脱落は、金メッキ層にハンダボールを融着させると、金とハンダとを含む非常に堅くて脆い合金が形成されるためであると考えられる。
一方、この外部接続端子と電子部品に形成されたバンプとを接続する場合には金線などが使用されるが、この金線と外部接続端子とを確実に融着させるためには、外部接続端子の融着表面には所定厚さ以上の金メッキ層が形成されていることが必要になると考えられていた。また、このような端子部分に金メッキ層を形成する際には、配線パターンが形成されたフィルムキャリアテープ全体を金メッキ槽に浸漬して一定の電流を流しながら端子部分に金メッキ層を形成することから、金メッキ液と接触する端子部分には均一な厚さの金メッキ層が形成されてしまい、一般的な金メッキ法では部分的に金メッキ層の厚さを制御することはできない。
【０００７】
このようにハンダボールを用いた電子部品実装用フィルムキャリアテープにおいては、金線などを確実に融着するために必要な金メッキ層の最適厚と、ハンダボールを確実に融着させるために必要な金メッキ層の最適厚とが異なり、外部接続端子のボンダビリティーとハンダボールの融着安定性とを同時に向上させることは極めて困難であった。
【０００８】
【発明の目的】
本発明は、外部接続端子としてハンダボールのような導電性金属ボールを用いたフィルムキャリアであって、この導電性金属ボールが脱離しにくいと共に、外部接続端子が良好なボンダビリティーを有している電子部品実装用フィルムキャリアテープを提供することを目的としている。
【０００９】
【発明の概要】
本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープは、絶縁フィルムと、該絶縁フィルムの一方の面に、一端部が、実装される電子部品と接続可能な電子部品側接続端子を形成し、他端部が、該絶縁フィルムに形成された貫通孔上に形成された外部端子接続部を形成する配線パターンを有し、該貫通孔に配線パターンが形成されている絶縁フィルム表面とは反対の側からハンダボールを配置して絶縁フィルムの表面に形成された配線パターンに電気的に接続する電子部品を該ハンダボールを介して絶縁フィルムの裏面で電気的接続を可能にする電子部品実装用フィルムキャリアテープであって、
該電子部品側接続端子のバンプ電極と接続される該電子部品側接続端子として形成された電子部品側接続端子表面が、平均表面粗度（Ｒｚ）が１．５〜４．０μmの範囲内にある電解銅箔のマット面で形成され、
上記ハンダボールを配置する面として形成された外部端子接続部表面が、電解銅箔のシャイニー面であり、該電解銅箔のシャイニー面の平均表面粗度（Rz）が、１．０〜３． ０μmの範囲内に調整されてなり、
該電子部品側接続端子および外部端子接続部の表面には、平均厚さ０．３μｍ以下の金メッキ層が形成されていることを特徴としている。
【００１０】
上記詳述のように、電子部品を実装するためのフィルムキャリアにおいて、ハンダボールを融着させるためには外部接続端子部の表面の金メッキ層はできるだけ薄いことが好ましく、０．４μm、好適には３．７μm、最適には３．５μｍを超えるとハンダボールの融着性が著しく低下する。そして、本発明者の検討によると、この金メッキ層の厚さが０．３μｍ以下であると、融着により固定されたハンダボールの融着強度に著しい低下傾向は見られない。他方、通常の電解銅箔を使用した場合、電子部品側接続端子の表面に０．３μｍ厚あるいは０．４μｍ厚の金メッキ層を形成しても、金線などのワイヤーボンディングには不充分であり、このような厚さの金メッキ層を有する電子部品側接続端子に金線などをボンディングしても、充分なボンダビリティーを得ることはできないと考えられている。
【００１１】
このような電子部品側接続端子と外部接続端子部とは電気的に導通しており、電気メッキによって両者の表面への金析出量（金メッキの厚さ）を調整することは通常の金メッキ工程では難しい。
電子部品側接続端子と外部接続端子部とにほぼ同等の厚さの金メッキ層を形成するならば、ハンダボールの融着強度を考慮すると金メッキ層の厚さは０．３μｍ以下とする必要がある。そして通常の方法に従う限り、外部接続端子部に上記のように０．３μｍ以下の金メッキ層を形成すると、電子部品側接続端子の表面にも０．３μｍ以下の金メッキ層が形成される。このような厚さの金メッキ層厚は、金線などをワイヤーボンディングする際には必ずしも充分な金メッキ層厚とはいえない。
【００１２】
本発明者は、このような厚さの金メッキ層に金線などを確実にボンディングするための条件を種々検討したところ、この金線などをボンディングする電子部品側接続端子を形成する導電性金属の表面粗度によってボンディング強度が著しく異なるとの知見を得た。この電子部品側接続端子は、例えば電解銅箔を用いて形成されるが、この電子部品側接続端子を形成する電解銅箔の平均表面粗度（Rz）を、１．５〜４．０μｍ、好ましくは１．５〜３．７μm、特に好ましくは１．５〜３．５μｍの範囲内に調整することにより、電子部品側接続端子表面の金メッキ層の厚さが０．３μｍ以下であっても金線あるいはバンプ電極との間で非常に高いボンダビリティーを得ることができ、ボンダビリティーの試験においてもボンディング部分の剥離（mode２破壊）は発生せず、通常は金線などの破断(mode１破壊)が発生する。即ち、本発明の構成を採用することにより、金メッキ層が薄いにもかかわらず、融着強度は金線の破断強度よりも高くなる。
【００１３】
【発明の具体的な説明】
次に本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープについて具体的に説明する。
図１および図２に本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープに電子部品を実装した状態の断面の例を示す。図１は、電子部品のバンプ電極が電子部品の上面にあり、配線パターン上に電子部品を貼着して、この貼着された電子部品の縁部にある電子部品接続端子と上記バンプ電極とが導電体線によって接続されるタイプの電子部品実装用フィルムキャリアテープ（ＴＦＢＧＡ）の例を示すものである。
【００１４】
図２は、電子部品の縁部にあたる部分の絶縁フィルムにスリットを形成し、このスリットを跨ぐように配線パターンを形成してなり、配線パターンの上に電子部品を貼着して、電子部品の下面縁部に形成されたバンプ電極と、スリットを跨ぐように形成された配線パターン（電子部品接続端子）を外側端部で切断しながらボンディングするタイプの電子部品実装用フィルムキャリアテープ（FBGA）の例を示すものである。
【００１５】
図３は、図１における電子部品側接続端子および外部端子接合部近傍の断面を拡大して模式的に示す断面図である。
本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープ１０は、図１に示すように、絶縁フィルム１１の一方の面に導電性金属箔をエッチングすることにより形成された配線パターン１４を有する。絶縁フィルム１１は、可撓性を有する絶縁性の合成樹脂フィルムから形成されている。 ここで使用される絶縁フィルム１１は、可撓性を有すると共に、エッチングする際に酸などと接触することからこうした薬品に侵されない耐薬品性、および、ボンディングする際の加熱などによっても変質しないような耐熱性を有している。このような絶縁フィルム１１を形成する素材の例としては、ポリエステル、ポリアミド、液晶ポリマーおよびポリイミドなどを挙げることができる。特に本発明ではポリイミドからなるフィルムを用いることが好ましい。
【００１６】
絶縁フィルム１１を構成するポリイミドフィルムの例としては、ピロメリット酸２無水物と芳香族ジアミンとから合成される全芳香族ポリイミド、ビフェニルテトラカルボン酸２無水物と芳香族ジアミンとから合成されるビフェニル骨格を有する全芳香族ポリイミドを挙げることができる。特に本発明ではビフェニル骨格を有する全芳香族ポリイミド（例；商品名：ユーピレックスＳ、宇部興産（株）製）が好ましく使用される。この方法で使用可能な絶縁フィルム１１の厚さは、通常は７．５〜１２５μｍ、好ましくは２５〜７５μmの範囲内にある。
【００１７】
本発明で使用する絶縁フィルム１１には、さらにハンダボール２０を埋め込むための外部接続端子孔２１が多数穿設されている。この外部接続端子孔２１は実装される電子部品５０が占める部分の絶縁フィルム１１の部分に穿設されている。この外部接続端子孔２１には、ハンダボール２０を配置して外部接続端子孔２１の表面を塞ぐように形成されている配線パターンと接合できるような形成されている。ハンダボール２０の直径は、通常は０．２〜１.０mm、好ましくは０．２〜０．５mm程度であり、絶縁フィルム１１の厚さは上記のように通常は２５〜１２５μｍ、好ましくは ２５〜７５μmであるから、外部接続端子孔２１の直径は、このハンダボール２０の一部がこの外部接続端子孔２１内に侵入して配線パターンと接続できる直径であり、通常は、０．２〜１．０mm、好ましくは、０．２〜０．５mmである。この外部接続端子孔２１は、ハンダボール２０を配置したときに、隣接して配置されたハンダボール２０とが接触しないように形成されており、外部接続端子孔２１の形成ピッチは、使用するハンダボールの大きさによっても異なるが、通常は０．３〜２．０mm、好ましくは０．３〜１．０ｍｍである。
【００１８】
また、図２に示すようにスリット３１を跨ぐように形成された配線パターンである電子部品側接続端子を切断しながらこの電子部品側接続端子を電子部品の底面に形成されたバンプ電極とボンディングする方式（ビームリードボンディング方式）を採用する場合には、絶縁フィルム１１には、さらにスリット３１を形成する。このスリットの幅は、通常は０．４〜２．０mm、好ましくは０．６〜１．５mmである。
【００１９】
また、本発明で使用する絶縁フィルム１１の長さ方向の両縁部に所定の間隔で多数のスプロケットホールを有する。さらに、絶縁フィルム１１には位置合わせのための貫通孔、不良パッケージ表示、パッケージ外形などの種々の目的に合わせた貫通孔を形成することができる。
上記のような外部接続端子孔２１、スリット３１、スプロケットホール(図示なし)、その他の貫通孔（図示なし）はパンチングなどにより形成することができる。
【００２０】
上記のように各種貫通孔あるいはスリットなどが形成された絶縁フィルム１１の一方の面に導電体金属箔を積層する。
本発明では、導電性金属箔として、導電性を有し、厚さが通常は３〜３５μｍ、好ましくは９〜２５μmの範囲内にある金属箔を使用することができる。具体的には、導電性を有する金属箔の例としては、銅箔、アルミニウム箔などを挙げることができる。ここで使用される銅箔には、電解銅箔と圧延銅箔とがあるが、エッチング特性、操作性などを考慮すると電解銅箔を使用することが好ましい。電解銅箔を使用する場合には、電解銅箔には、銅が電解析出し始める面（シャイニー面 or S面）と銅の電解析出が終了したときの表面（マット面or M面）とがある。
【００２１】
本発明において好適に使用される電解銅箔において、シャイニー面は、電解ドラム（カソード）の表面に密着しているため、表面粗度が低く、最適条件で製造した電解銅箔のシャイニー面の平均表面粗度は通常は１．０〜３．０μm、好ましくは１．５〜２．４μｍの範囲内にあり、このシャイニー面は金属光沢を有している。なお、本発明において使用する電解銅箔のシャイニ−面は、粗化処理などにより、その表面粗度を調整して使用することができる。一方、マット面は、銅の電解析出が終了したときに電解ドラムから見て最外部を形成している面であり、シャイニー面よりも平均表面粗度は大きく、比較的マット面の表面平滑性の高い電解銅箔を製造する方法によって表面粗度の低い電解銅箔を製造した場合でも、その平均表面粗度（Rz）は、通常は１．５〜４．０μｍ、好ましくは１．５〜３．７μm、特に好ましくは１．５〜３．５μｍである。このマット面の平均表面粗度（Rｚ）は、電解銅箔を製造する際の銅の電解析出条件を変えることにより調整できるほか、製造された電解銅箔に、機械的研磨処理、化学的研磨処理、粗化処理などを施すことによっても調整可能である。
【００２２】
本発明では、上記のような導電性金属箔、好ましくは電解銅箔を、所定の貫通孔が形成された絶縁フィルム１１表面に積層する。
電解銅箔は上記のような表面特性を有することから、ポリイミドフィルムなどの絶縁フィルム１１との接着性を考慮して、絶縁フィルム１１の接着面と電解銅箔のシャイニー面とが対面するように配置してラミネートするのが一般的である。
【００２３】
本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープにおいては、電子部品に設けれたバンプ電極５１と金線３３などが融着して電子部品５０と電気的に接続させる電子部品側接続端子の表面の平均表面粗度（Rｚ）を、１．５〜４．０μｍ、好ましくは１．５〜３．７μm、特に好ましくは１．５〜３．５μｍの範囲内にする。そして、この電子部品側接続端子の表面に、厚さ０．３μｍ以下、好ましくは厚さ０．１〜０．３μmの範囲内の非常に薄い金メッキ層を形成する。一般に金線を接続端子にボンディングする際には、ボンディング部における金メッキ層の厚さは、少なくとも０．５μm程度は必要であると考えられており、金メッキ層の厚さが上記範囲を下回って薄いとボンディング強度を測定する際に、端子側から充分な金が供給されずに端子表面のボンディング部において、所謂モード２といわれる端子表面からボンディングした金線が剥離するという現象が生ずることが考えられる。こうしたボンディング強度測定に際してはボンディング部の剥離強度は、金線の引っ張り強度よりも高いことが望ましく、従って、ボンディング強度を測定すると所謂モード１と呼ばれるボンディング部の剥離よりも先に金線の破断が発生することが望ましい。即ち、モード１の破断は、金線などの導電性金属線の特性に起因する破断であり、破断強度を高くするためには、金属線を考慮すれば足りるのに対して、モード２の破断は、金属線と端子表面との境界部分における破断であって、金属線、端子表面の状態、ボンディング条件など複数の要因に起因する破断であり破断要因を特定するのが非常に難しい。従って、このモード2の破断は製品の信頼性の低下と直結した非常に深刻な問題である。
【００２４】
本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープにおいては、後の工程で配線パターンを形成するためにフォトレジストを塗布する面としてマット面を用いる。
このマット面は、シャイニー面よりも平均表面粗度（Rz）が大きく（粗く）、本発明ではこのマット面の平均表面粗度（Rz）は、通常は１．５〜４．０μｍ、好ましくは１．５〜３．７μm、特に好ましくは１．５〜３．５μmの範囲内にある。マット面の平均表面粗度（Ｒｚ）が４．０μｍ、好適には３．７μm、最適には３．５μｍを超えると、フォトレジストを均一に塗布することが難しくなり、従って、有効な配線パターンの形成が非常に困難になることがある。また、平均表面粗度（Ｒｚ）が１．５μｍに満たないと、本発明で採用するような厚さの金メッキ層を形成して良好な融着特性を得ることができない。このマット面の表面粗度は、メッキ層を形成しても、その粗度がある程度メッキ層の表面に反映される。本発明では上記のような平均表面粗度を有する電子部品側接続端子の表面に金メッキ層を形成することによりワイヤーボンディングによる融着強度が高い値を示す。
【００２５】
なお、上記の説明は所定の厚さの導電性金属箔（金属箔）１４を直接絶縁フィルム１１に積層する例を示したが、このような導電性金属箔の代わりに、非常に薄い金属箔（例えば６μm未満）を絶縁フィルム１１に積層し、この積層された極薄金属箔表面に、例えば蒸着法あるいはメッキ法等によって金属を析出させて導電性金属層を形成することもできる。さらに、このような蒸着法あるいはメッキ法などにより金属層を形成する場合に、絶縁フィルム１１表面に、直接金属を析出させて所望の厚さの金属層（金属メッキ層、金属蒸着層など）を形成しても良い。
【００２６】
上記のような導電性金属箔は接着剤（図示なし）を用いて絶縁フィルム１１の一方の面に積層することもできるし、または接着剤を用いずに積層することができる。ここで使用する接着剤層の例としては、エポキシ系接着剤、ポリイミド系接着剤およびフェノール系接着剤などの硬化性接着剤を挙げることができ、また、これらの接着剤はウレタン樹脂、メラミン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ゴム成分などで変性されていてもよい。接着剤を用いる場合、接着剤の厚さは通常は８〜２３μm、好ましくは１０〜２１μmである。但し、本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープでは、絶縁フィルム１１に形成されている外部接続端子孔２１の部分の導電性金属箔は、ハンダボールと電気的に接続する必要があることから、この部分の導電性金属箔の裏面には接着剤層が形 成されていない。
【００２７】
こうして積層された導電性金属箔の表面にフォトレジストを塗布し、このフォトレジストを所望のパターンに露光し現像して残存するフォトレジストをマスキング材として導電性金属箔をエッチングすることにより、絶縁フィルム１１上に導電性金属からなる配線パターンを形成することができる。なお、エッチングした後のフォトレジストはアルカリ洗浄などにより除去する。
【００２８】
こうして形成された配線パターンの表面に電子部品側接続端子３４などメッキ層の形成する部分を残してソルダーレジスト層２４を形成することができる。
ソルダーレジスト層２４を形成する場合に使用されるソルダーレジスト塗布液は、硬化性樹脂が有機溶媒に溶解若しくは分散された比較的高粘度の塗布液である。このようなソルダーレジスト塗布液中に含有される硬化性樹脂の例としては、エポキシ系樹脂、エポキシ系樹脂のエラストマー変性物、ウレタン樹脂、ウレタン樹脂のエラストマー変性物、ポリイミド樹脂、ポリイミド樹脂のエラストマー変性物およびアクリル樹脂を挙げることができる。特にエラストマー変性物を使用することが好ましい。このようなソルダーレジスト塗布液中には、上記のような樹脂成分の他に、硬化促進剤、充填剤、添加剤、チキソ剤および溶剤等、通常ソルダーレジスト塗布液に添加される物質を添加することができる。さらに、ソルダーレジスト層２４の可撓性等の特性を向上させるために、ゴム微粒子のような弾性を有する微粒子などを配合することも可能である。
【００２９】
このようなソルダーレジスト塗布液は、スクリーン印刷技術を利用して塗布することができる。ソルダーレジスト塗布液は、次の工程でメッキ処理される部分を除いて塗布される。このようなソルダーレジストの塗布平均厚さは、通常は１〜８０μｍ、好ましくは５〜５０μｍの範囲内にある。
こうしてソルダーレジスト塗布液を塗布した後、溶剤を除去し、樹脂を硬化させることによりソルダーレジスト層２４を形成する。ソルダーレジストを形成する樹脂は、通常は加熱硬化する。このソルダーレジスト層を形成するための加熱硬化温度は、通常は８０〜１８０℃、好ましくは１２０〜１５０℃であり、この範囲内の温度に通常は３０分〜３時間保持することにより樹脂が硬化する。
【００３０】
なお、本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープでは、配線パターン１４の上に電子部品を貼着してボンディングするので、この貼着された電子部品によって配線パターン１４は保護されると共に、この電子部品を貼着するために塗布される接着剤によっても配線パターン１４は保護されることから、本発明では上記のようなソルダーレジスト層を形成することを特に必要とするものではない。
【００３１】
このようにしてソルダーレジスト層２４を塗布した後、露出している配線パターンの部分に金メッキ層３６を形成する。この金メッキ層３６は、例えば図１に示すようにソルダーレジスト上に電子部品(IC)を貼着して、この電子部品(IC)の上面部に形成されているバンプ電極５１と電子部品側接続端子３４とを導電性金属線３３を用いる際に、導電性金属線３３と電子部品側接続端子３４とのワイヤーボンディング性を確保するものである。この場合の導電性金属線３３としては、平均断面直径が通常は１０〜５０μm、好ましくは１８〜３８μmの金線が使用され、この金線３３を電子部品側接続端子３４にボンディングする際には電子部品側接続端子３４の金線３３がボンディングされる面には所定厚さの金メッキ層３６が形成されていることが必要である。しかしながら、図３に示すように、絶縁フィルム１１に形成されている外部接続端子孔２１には、絶縁フィルム１１の配線パターン１４が形成されていない面（裏面）からハンダボール２０が挿入され、この外部接続端子孔２１の底（閉塞端部）を形成する配線パターン１４と接合する必要がある。ハンダボール２０と配線パターン１４とは、配線パターン１４の表面に金が過度に存在すると、金-ハンダ合金を形成して接合する。この金-ハンダ合金は非常に堅くて脆いという特性を有している。ハンダボール２０と配線パターン１４との接合面にこの金-ハンダ合金が過度に存在すると、ハンダボール２０のシェア強度 が低くなり、ハンダボール２０が脱落しやすくなる。
【００３２】
このような傾向は図２に示すようなスリット３１を跨ぐように形成された配線パターン１４を切断しながら直接電子部品(IC)の底縁部に形成されたバンプ電極５１（通常は金で形成されている）に融着させるビームリードボンディングタイプの電子部品実装用フィルムキャリアテープにおいても同様に生ずる。本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープ１０では、金線３３あるいは金バンプ電極と直接融着する電子部品側接続端子３４の表面、および、ハンダボールと接合する外部端子接続部３８の表面に共に、０．３μｍ以下、好ましくは０．１〜０．３μｍの範囲内の厚さの金メッキ層を形成する。
【００３３】
ハンダボール２０を外部端子接続部３８に強固に溶着させるためには、上述のように金メッキ層の厚さは薄いことが好ましく、外部端子接続部 ３８における金メッキ層のメッキ厚が０．３μｍを超えないようにすれば、ハンダボール２０の溶着強度が低下することはない。しかしながら、電子部品側 接続端子３４の表面に形成される金メッキ層の厚さは、ワイヤーボンディングあるいはビームリードボンディングの際に高いボンダビリティーを確保するためには、０．３μｍでは不充分であり、例えば図２に示すようなビームリードボンディングを行う場合には、電子部品側接続端子３４の表面に形成される金メッキ層の厚さは最低でも０．５μｍは必要であるとされており、このような厚さの金メッキ層を外部端子接続部３８に形成するとハンダボール２０の溶着強度が著しく低下する。
【００３４】
ところが、電子部品側接続端子３４を構成する導電性金属箔（銅箔）の金線３３あるいはバンプ電極との接合面の平均表面粗度（Ｒｚ）を上記詳述のように１．５〜４．０μｍ、好ましくは、１．５〜３．７μm、特に好ましくは１．５〜３．５μｍの範囲内に調整し、このように平均表面粗度（Ｒｚ）が調整された導電性金属箔（銅箔）の表面に、０．３μｍ以下、好ましくは０．１〜０．３μｍの範囲内の厚さの金メッキ層を形成することにより、図１および図３に示す金線３３あるいは図２に示すバンプ電極５１との溶融強度が著しく向上し、ボンディング強度の測定において、この金線３３あるいはバンプ電極５１とのボンディング強度が金線３３あるいは外部接続端子３４の破断強度よりも高くなる。従って、本発明のフィルムキャリアテープを用いて電子部品を実装した後、ボンディング強度を測定すると、通常の場合、電子部品側接続端子３４と、金線３３あるいはバンプ電極５１との溶接部の剥離（モード２の破断）よりも先に、金線３３あるいは電子部品側接続端子３４自体の破断（モード１の破断）が発生する。即ち、本発明のフィルムキャリアを用いることにより、電子部品側接続端子３４における融着部分の剥離強度を、金線３３の引っ張り強度あるいは端子３４自体の引っ張り強度よりも高くすることができる。
【００３５】
従って、上記のような金メッキ厚を有する電子部品側接続端子３４とバンプ電極５１とを２５μmの直径を有する金線３３を用いてワイヤーボンディングした後、ワイヤーボンディングプル強度を測定すると、８ｇの引張り応力を金線にかけると、上記のような厚さの金メッキ層を有する電子部品側接続端子３４と金線３３の融着部分では剥離が発生せず、金線自体が切断される。
【００３６】
一方、ハンダボールと接合する外部端子接続部３８の金メッキ層３７の平均メッキ厚(b)は３μｍ以下であり、このような厚さの金メッキ層が存在しても、ハンダボール２０が外部端子接続部３８を構成する配線パターン１４と直接接合するので、ハンダボールのシェア強度が高なり、外部端子となるハンダボール２０の脱落がほとんど生じなくなる。
【００３７】
本発明のフィルムキャリアテープにおいて、上記のような金メッキ層は、一般に使用されている金メッキ液を用いて形成することができる。
金メッキ厚は、メッキ電流、メッキ時間、メッキ液の組成、メッキ温度などのメッキ条件を調整することにより、本発明で規定する範囲内にすることができる。
【００３８】
上記のように本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープにおいて、電子部品側接続端子３４および外部端子接続部３８には、上記特定の厚さの金メッキ層が形成されているが、図３に示すように、この金メッキ層と配線パターンとの間にニッケルメッキ層を形成することができる。このニッケルメッキ層は、比較的硬質の層であり、例えば、金メッキ層に金線を超音波を用いてワイヤーボンディングする際に、このニッケル層によって超音波の少なくとも一部が反射されて効率よくワイヤーボンディングを行うことができる。このようにニッケルメッキ層は、超音波を用いて金線を融着をする際の電子部品側接続端子３４の電解銅箔などから形成された配線パターンと金メッキ層との間に形成される。このようにニッケル層を形成する場合、このニッケル層の厚さは、通常は0.0001〜１０μm、好ましくは0.001〜２μmである。
【００３９】
なお、上記は超音波による金線の融着効率を向上させるためにニッケル層を用いた例を示したが、本発明ではこうした硬質なニッケル層の代わりに、あるいはニッケル層と共に、同様に硬質なＮｉ-Ｐ層Ｎｉ-Ｂ層、Ｓｎ-Ｎｉ層等の硬質層を配置することができる。これらの硬質層は複合層であってもよい。
上記のように他の層を介してあるいは他の層を介することなく導電性金属箔から形成された端子表面に電着した金メッキ層の表面には、導電性金属箔の表面状態がほぼそのままの状態で反映される。従って、本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープにおける電子部品側接続端子のボンディング表面（金メッキ層の表面）の平均表面粗度（Ｒｚ）は、用いた導電性金属箔のマット面の平均表面粗度（Ｒｚ）と同様に、通常は１．５〜４．０μｍ、好ましくは１．５〜３．７μm、特に好ましくは１．５〜３．５μmの範囲内にある。
【００４０】
上記のような構成を有する本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープでは、まず、絶縁フィルム１１の裏面に開口している外部接続端子孔２１に少量のフラックスを充填して、さらにこの外部接続端子孔２１に、それぞれ、導電性金属ボールであるハンダボール２０を入れ、ハンダボール２０の溶融温度以上の温度（通常は２００〜２４０℃）に加熱した後、冷却して外部接続端子孔２１内にハンダボール２０を配線パターン１４と接合した状態にして埋め込む。
【００４１】
なお、ここで使用されるハンダボール２０は、通常は、鉛とスズとの合金であるが、これと同等の導電性の金属ボールを使用することも可能である。こうしたハンダボールと同等に使用される金属ボールとしては、鉛の代わりにＢｉを配合したＢｉ-Ｓｎ合金である鉛フリーハンダボール、さらにはＩn―Ｓｎ合金からなるハンダボール、Ｓｎ―Ａｇ合金からなるハンダボールなどを使用することができる。
【００４２】
こうして外部接続端子孔２１にハンダボールのような導電性を有し低温で溶融可能な金属からなる導電性金属ボール２０を配置した後、ハンダボール２０が配置された面と反対の面、即ち、配線パターン１４が形成されている面のソルダーレジストの上に好適には弾性を有する接着剤を塗布して、この接着剤で電子部品を仮固定する。そして、図１および図３に示すように、電子部品の貼着面とは反対の表面にバンプ電極５１が形成された電子部品の場合には、絶縁フィルム１１の表面を仮固定された電子部品の縁の部分から外側に延設された電子部品側接続端子３４とバンプ電極５１とを金線などの導電性金属線３３を用いてワイヤーボンディングする。このワイヤーボンディングを超音波を用いて行う場合、このときの超音波出力は、通常は０．１〜３．０W、好ましくは０．３〜２．５Wであり、印加時間は通常は１〜５０ｍ秒、好ましくは５〜４０m秒であり、荷重は通常は１０〜２００ｇ、好ましくは４０〜１５０ｇである。このときのステージ温度は、通常は７０〜２５０℃の範囲内に設定される。
【００４３】
また、図２に示すようなビームリードボンディングタイプの電子部品実装用フィルムキャリアテープを用いる場合には、スリット３１の下部から治具を当接して５〜１００ｇ程度の負荷をスリット３１を跨ぐように形成した配線パターン１４に上向きにかける。配線パターン１４のスリット３１のスリットの外縁部近傍には予めノッチが形成されており、下部から治具で配線パターンを電子部品の下面に形成されたバンプ電極方向に通常は１０〜１００ｇ、好ましくは２０〜８０ｇ程度の応力を付与して押し上げることにより、ノッチ部分で配線パターンは切断され、金で形成されているバンプ電極と切断された配線パターン１４は通常３０〜２００ｍW、好ましくは４０〜１５０ｍWの超音波を通常２０〜１０００ｍ秒、好ましくは４０〜６００ｍ秒かけることにより電子部品をフィルムキャリアに良好に実装することができる。なお、この実装の際のステージ温度は通常は８０〜２５０℃に設定される。
【００４４】
こうしてボンディングを行った後、このボンディング部をエポキシ樹脂等の硬化性樹脂を用いて封止する。さらに必要により、電子部品とこのボンディング部全体を硬化性樹脂で封止することもできる。本発明においては、電子部品をワイヤーボンディングあるいはボームボンディングした後に、電子品が配置されていないフィルムキャリアの面に設けられた外部接続端子孔にハンダボールを配置して加熱して、ハンダボールからなる外部端子を形成するのが一般的であるが、ボンディング前にハンダボールを溶着させることもできる。
【００４５】
【発明の効果】
上記のように本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープは、上記詳述のようにハンダボールと接合する外部端子接合面に０．３μｍ以下の厚さの金メッキ層が形成されているので、ハンダボールがこの外部端子接合面に強固に融着して脱落しにくい。一方、電子部品側接続端子の表面にも同等の厚さの金メッキ層が形成されているが、この電子部品側接続端子の形成に用いられる導電性金属箔の平均表面粗度（Ｒｚ）が１．５〜４．０μｍ、好ましく は１．５〜３．７μｍ、特に好ましくは１．５〜３．５μｍの範囲内にあり、この表面に形成された金メッキ層も同等の平均表面粗度（Ｒｚ）を有する。このような平均表面粗度（Ｒｚ）を有し、その表面に０．3μｍ以下の平均厚さの金メッキ層を形成することにより、ワイヤーボンディングあるいはビームリードボンディングによりこの電子部品側接合端子に金線あるいはバンプ電極が非常に強固に融着し、この部分のボンディング強度は、通常は金線の引っ張り強度あるいは 電子部品側接続端子の引っ張り強度よりも高くなり、このボンディング強度を測定すると、通常の場合、融着部分の剥離（モード２）はほとんど発生せず、金線 （導電性金属線）あるいは電子部品側接続端子の破断（モード１）が発生する。このように融着部分における金のメッキ厚が薄いにも拘わらず、融着部分で上記 のような非常に高いボンディング強度は、平均表面粗度（Ｒｚ）が１．５〜４．０μｍ、好ましくは１．５〜３．７μm、特に好ましくは１．５〜３．５μmの 範囲内において特異的に発現する効果である。さらに、ハンダボールが融着する外部端子接合面においては、０．３μｍ以下の金メッキ層が存在してもハンダボールの融着強度は低下しない。このような金メッキ厚と平均表面粗度（Ｒｚ）とを上記範囲内にすることにより非常に高い融着強度が発現すると共に、 外部端子接合面におけるハンダボールの融着強度は低下しないという関係は、本発明者が見出したものであり、本発明で規定する金メッキ層の厚さ、平均表 面粗度（Ｒｚ）は非常に臨界的である。
【００４６】
このように本発明の構成を有する電子部品実装用フィルムキャリアテープは、裏面に溶着されたハンダボールの溶着強度が高く、ハンダボールの脱落が起こりにくく、さらに、このフィルムキャリアに電子部品をワイヤーボンディングによりあるいはビームリードボンディングにより実装した際にこのフィルムキャリアテープに形成されている電子部品側接合端子と金線あるいはバンプ電極との間のボンディングの信頼性が非常に高いという特性を有している。
【００４７】
しかも、金メッキ層の厚さが薄く、ボンディングの信頼性が高くハンダボールの脱落が著しく生じにくいことから不良率が低くなることから、コスト的にも極めて有利である。さらに、本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープを製造する際に、特別の装置などを必要としない点でも有利である。
【００４８】
【実施例】
次に本発明の実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定的に解釈されるべきものではない。
【００４９】
【実施例１】
この実施例１ではワイヤーボンディングタイプの電子部品実装用フィルムキャリアテープであるＴFBGA（Tape Finpitch Ball Grid Array）を製造した。
図１に示すように、一方の面に１２μｍ厚のエポキシ系接着剤を塗布した厚さ７５μm、幅３５ｍｍ、長さ１００ｍのポリイミドフィルム（商品名：ユーピレックスＳ、宇部興産（株）製）からなる絶縁フィルムの両縁部に所定間隔でスプロケットホールを形成すると同時に、外部接続端子孔をパンチングにより形成した。外部接続端子孔の直径は０.４mmであり、隣接する外部接続端子孔との距離は、孔中心-孔中心距離で０.８mmであった。
【００５０】
次いで、この貫通孔が形成されたポリイミドフィルムに厚さ１８μmの電解銅箔をラミネートした。この厚さ１８μｍの電解銅箔は、平均表面粗度（Ｒｚ）が１．０μｍのシャイニー面と、平均表面粗度（Ｒｚ）が３．５μｍのマット面を有している。なお、このシャイニー面には、やけメッキ処理、かぶせメッキ処理、ひげメッキ処理からなる処理粗化処理が施されている。
この電解銅箔のシャイニー面がポリイミドフィルムに形成されている接着剤層と対面するように 配置して、１５０℃で、３kg/cmの線圧を付与してポリイミドフィルムに電解銅箔をラミネートして複合フィルムを製造した。
【００５１】
こうして貼着された電解銅箔のマット面にフォトレジストを塗布し、露光、現像し、残存するフォトレジストをマスキング材として電解銅箔をエッチングすることにより銅配線パターンを絶縁フィルムの一方の面に形成した。なお、エッチング後、フォトレジストからなるマスキング材はアルカリ洗浄により除去した。
こうして形成された配線パターンの表面に、縁部に形成された電子部品側接続端子およびこの接続端子に電流を流すための電極を除いて、エポキシ系ソルダーレジストを塗布した。
【００５２】
このフィルムキャリアテープにスルファミン酸ニッケル浴で０．５μｍの電気ニッケルメッキ層を形成した後、このフィルムキャリアテープを金メッキ槽に移行させて金の電気メッキを行った。
上記のように金メッキすることで、電子部品側接続端子のワイヤーボンディングされる端子の表面および外部端子接続部には、平均厚さ０．３μｍの金メッキ層が形成されていた。
【００５３】
上記のようにして金メッキ層が形成されたフィルムキャリアのソルダーレジスト２４の表面に接着剤５５を塗布して電子部品(IC)を貼着し、この電子部品(IC)の上面部に形成されているバンプ電極５１と、電子部品側接続端子３４とを金線３３（直径：２５μｍ、純度99.99%）を用いてワイヤボンディングにより電気的に接続した。
【００５４】
ワイヤーボンディング条件は次の通りである。
超音波出力：１．２６W
印加時間：２２ｍ秒
荷重：９０ｇ
ステージ温度：１５０℃
使用装置：Kulicke & Soffa 社製、４５２４ボールボンダー
次いで、絶縁フィルムの裏面に開口する外部接続端子孔に直径３００μmのハンダボールを配置して２２０℃に加熱して外部端子接続部３８（外部接続端子孔の底部にある配線パターン）に融着させてＴFBGAを製造した。
【００５５】
こうして溶着したハンダボールのシェア強度をシェア強度測定装置（装置名；PC-240 DAGE製）を用いて測定したところ、このハンダボールのシェア強度の平均値は、４００ｇであり、１０個のサンプルについてそれぞれ１００端子分を観察したところ、ハンダボールの脱落は認められなかった。
こうしてワイヤーボンディングした金線に、１ｇ、２ｇ、４ｇ、８ｇの荷重を負荷して切断状態を観察したところ、この金線は、８ｇの荷重をかけることにより金線が切断され（モード1の破断）、外部端子接続部３８にボンディングした金線の剥離(モード２の破断)は見られなかった。
【００５６】
結果を表１にまとめて記載する。
【００５７】
【実施例２および３】
実施例１において、マット面の平均表面粗度（Ｒｚ）が２．５μｍ（実施例２）、マット面の平均表面粗度（Ｒｚ）が１．５μｍ（実施例３）を使用した以外は同様にしてＴFBGAを製造した。
実施例１と同様にしてワイヤーボンディングした金線に、１ｇ、２ｇ、４ｇ、８ｇの荷重を負荷して切断状態を観察したところ、この金線は、８ｇの荷重をかけることにより金線が切断され（モード1の破断）、外部端子接続部３８にボンディングした金線の剥離(モード２の破断)は見られなかった。
【００５８】
実施例１と同様にしてハンダボールを溶着して得られたＴFBGAについて、実施例１と同様にしてハンダボールのシェア強度を測定したところ、シェア強度は４００ｇであり、１０個のサンプルについてそれぞれ１００端子分を観察したところ、ハンダボールの脱落は認められなかった。
結果を表１にまとめて記載する。
【００５９】
【比較例１および２】
実施例１において、マット面の平均表面粗度（Ｒｚ）が１．４μｍ（比較例１）、マット面の平均表面粗度（Ｒｚ）が１．０μｍ（比較例２）を使用した以外は同様にしてフィルムキャリアを製造した。
実施例１と同様にしてワイヤーボンディングした金線に、１ｇ、２ｇ、４ｇ、８ｇの荷重を負荷して切断状態を観察したところ、比較例１のフィルムキャリアでは４ｇの荷重をかけることにより、電子部品側接続端子と金線との溶着面で剥がれ（モード２の破断）が生じた。また、比較例２のフィルムキャリアでは２ｇの荷重をかけることにより、電子部品側接続端子と金線との溶着面で剥がれ（モード２の破断）が生じた。
【００６０】
実施例１と同様にしてハンダボールを溶着して得られたＴFBGAについて、実施例１と同様にしてハンダボールのシェア強度を測定したところ、シェア強度は４００ｇであり、１０個のサンプルについてそれぞれ１００端子分を観察したところ、ハンダボールの脱落は認められなかった。
上記結果を表１にまとめて記載する。
【００６１】
【実施例４〜６】
実施例１〜３において、金メッキ条件を変えることにより０．１μｍの金メッキ層を形成した以外は同様にしてＴFBGAを製造した。
実施例１と同様にしてワイヤーボンディングした金線に１ｇ、２ｇ、４ｇ、８ｇの荷重を負荷して切断状態を観察したところ、これら金線は、８ｇの荷重をかけることにより金線が切断され（モード1の破断）、外部端子接続部３８にボンディングした金線の剥離(モード２の破断)は見られなかった。
【００６２】
実施例１と同様にしてハンダボールを溶着して得られたＴFBGAについて、実施例１と同様にしてハンダボールのシェア強度を測定したところ、シェア強度は４００ｇであり、それぞれ、１０個のサンプルについてそれぞれ１００端子分を観察したところ、ハンダボールの脱落は認められなかった。
結果を表１にまとめて記載する。
【００６３】
【比較例３および４】
実施例４において、マット面の平均表面粗度（Ｒｚ）が１．４μｍ（比較例３）、マット面の平均表面粗度（Ｒｚ）が１．０μｍ（比較例４）を使用した以外は同様にしてＴFBGAを製造した。
実施例１と同様にしてワイヤーボンディングした金線に、１ｇ、２ｇ、４ｇ、８ｇの荷重を負荷して切断状態を観察したところ、比較例３のフィルムキャリアでは２ｇの荷重をかけることにより、電子部品側接続端子と金線との溶着面で剥がれが生じた（モード２の破断）。また、比較例４のフィルムキャリアでは１ｇの荷重をかけることにより、電子部品側接続端子と金線との溶着面で剥がれが生じた（モード２の破断）。
【００６４】
得られたフィルムキャリアに実施例１と同様にしてハンダボールを溶着してＴFBGAを製造し、このTFBGAにおけるハンダボールのシェア強度を測定したところ、シェア強度は４００ｇであり、１０個のサンプルについてそれぞれ１００端子分を観察したところ、ハンダボールの脱落は認められなかった。
結果を表１にまとめて記載する。
【００６５】
【比較例５】
実施例１において、マット面の平均表面粗度（Ｒｚ）が４．２μｍの電解銅箔を用いて配線パターンを形成しようとしたが、フォトレジストが均一に塗布されず、配線パターンを形成することができなかった。
結果を表1にまとめて記載する。
【００６６】
【表１】

Figure 0004054169
【００６７】
【比較例６および７】
実施例１において、金メッキの平均厚さを０．５μm（比較例６）、１．０μｍ（比較例７）に変えた以外は同様にしてフィルムキャリアを製造した。
フィルムキャリアにハンダボールを溶着して得られたTＦBGAにおけるハンダボールのシェア強度を測定したところ、比較例６では１００ｇであり、比較例７では５０ｇであり、外部端子接合部における金メッキ厚が厚くなるに従ってハンダボールのシェア強度が低下し、こうしたシェア強度の低下に伴って、ハンダボールの脱落が生じやすくなる。
【００６８】
このようなハンダボールシェア強度の低下現象は、金メッキ厚が０．３μｍよりも厚い場合に生ずるのであり、金メッキ厚が０．３μｍより薄くしても、ハンダボールシェア強度の向上はほとんど観察されない。
従って、TＦBGAにおいても少なくともハンダボールシェア強度に関しては、金メッキ厚０．３μｍという値は極めて臨界性の高い値である。
【００６９】
【実施例７】
上記実施例１〜６ではワイヤーボンディングタイプのTFBGAを製造してボンダビリティーおよびハンダボールのシェア強度を測定したが、実施例７では、図2に示すように、ビームリードボンディングタイプのＦBGA(Finepitch Ball Grid Array)を製造した。
【００７０】
即ち、図２に示すようにポリイミドフィルムにスリット３１を予め形成し、このスリットを覆うように平均厚さが１８μｍ、平均表面粗度（Ｒｚ）が３．５μｍの電解銅箔を積層した以外は同様にして配線パターンを形成し、実施例１と同様にして平均厚さ０．３μｍの金メッキ層を形成した。ただし、以下に示すビームリードタイプのFBGAでは、Ni下地メッキ層を形成せずに、配線パターンに所定厚さの金メッキ層を形成した。
【００７１】
上記のようにして得られたフィルムキャリアのソルダーレジスト２４の表面に接着剤５５を塗布して電子部品(IC)を貼着し、この電子部品(IC)の下面縁部に形成されているバンプ電極５１と、電子部品側接続端子３４との間で、電子部品側接続端子３４を切断しながら、ビームリードボンディング法により電気的な接続を形成した。
【００７２】
ビームリードボンディング条件は次の通りである。
超音波出力：８０ｍW
印加時間：６００ｍ秒
荷重：６０ｇ
ステージ温度：１５０℃
使用装置：Kulicke & Soffa 社製、４５２２マルチプロセス・ボールボンダー得られたフィルムキャリアに実施例１と同様にして直径３００μmのハンダボールを融着させた後、このハンダボールのシェア強度を測定したところ４００ｇであり、１０個のサンプルについてそれぞれ１００端子分を観察したところ、ハンダボールの脱落は認められなかった。
【００７３】
また、リードビームリードボンディングしたリードに、１ｇ、２ｇ、５ｇ、１０ｇ、２０ｇの荷重を負荷して切断状態を観察したところ、このリードは、２０ｇの荷重をかけることによりリード部で切断され（モード1の破断）、バンプ電極に接続したリードの剥離(モード２の破断)は見られなかった。
結果を表２に記載する。
【００７４】
【実施例８および９】
実施例７において、マット面の平均表面粗度（Ｒｚ）が２．５μｍ（実施例８）、マット面の平均表面粗度（Ｒｚ）が１．５μｍ（実施例９）を使用した以外は同様にしてフィルムキャリアを製造した。
実施例７と同様にしてビームリードボンディングしたリードに、１ｇ、２ｇ、５ｇ、１０ｇ、２０ｇの荷重を負荷して切断状態を観察したところ、このボンディングされたリードは、２０ｇの荷重をかけることによりリードが切断され（モード1の破断）、電子部品のバンプ電極にボンディングしたリードの剥離(モード２の破断)は見られなかった。
【００７５】
実施例７と同様にしてハンダボールを溶着して得られたＦBGAについて、実施例１と同様にしてハンダボールのシェア強度を測定したところ、シェア強度は４００ｇであり、１０個のサンプルについてそれぞれ１００端子分を観察したところ、ハンダボールの脱落は認められなかった。
結果を表２にまとめて記載する。
【００７６】
【比較例８および９】
実施例７において、マット面の平均表面粗度（Ｒｚ）が１．４μｍ（比較例８）、マット面の平均表面粗度（Ｒｚ）が１．０μｍ（比較例９）を使用した以外は同様にしてフィルムキャリアを製造した。
実施例７と同様にしてビームリードボンディングしたリードに、１ｇ、２ｇ、５ｇ、１０ｇ、２０ｇの荷重を負荷して切断状態を観察したところ、このボンディングされたリードは、比較例８においては１０ｇ，比較例９においては５ｇの荷重をかけることにより電子部品のバンプ電極にボンディングしたリードの剥離が生じた（モード２の破断）。
【００７７】
実施例７と同様にしてハンダボールを溶着して得られたＦBGAについて、実施例１と同様にしてハンダボールのシェア強度を測定したところ、シェア強度は４００ｇであり、１０個のサンプルについてそれぞれ１００端子分を観察したところ、ハンダボールの脱落は認められなかった。
上記結果を表２にまとめて記載する。
【００７８】
【実施例１０〜１２】
実施例７〜９において、金メッキ条件を変えることにより０．１μｍの金メッキ層を形成した以外は同様にしてフィルムキャリアを製造した。
実施例７と同様にしてビームリードボンディングした後、リードに１ｇ、２ｇ、５ｇ、１０ｇ、２０ｇの荷重を負荷して切断状態を観察したところ、このボンディングされたリードは、２０ｇの荷重をかけることによりリードが切断され（モード1の破断）、電子部品のバンプ電極にボンディングしたリードの剥離(モード２の破断)は見られなかった。
【００７９】
このフィルムキャリアに実施例７と同様にしてハンダボールを溶着させて得られたＦBGAについて、実施例１と同様にしてハンダボールのシェア強度を測定したところ、シェア強度は４００ｇであり、それぞれ、１０個のサンプルについてそれぞれ１００端子分を観察したところ、ハンダボールの脱落は認められなかった。
【００８０】
結果を表２にまとめて記載する。
【００８１】
【比較例１０および１１】
実施例１０において、マット面の平均表面粗度（Ｒｚ）が１．４μｍ（比較例１０）、マット面の平均表面粗度（Ｒｚ）が１．０μｍ（比較例１１）を使用した以外は同様にしてフィルムキャリアを製造した。
実施例７と同様にしてリードボンディングした後、リードに１ｇ、２ｇ、５ｇ、１０ｇ、２０ｇの荷重を負荷して切断状態を観察したところ、このボンディングされたリードは、比較例１０においては２g、比較例１１においては１ｇの荷重をかけることにより電子部品のバンプ電極にボンディングしたリードの剥離した（モード２の破断）。
【００８２】
フィルムキャリアにハンダボールを溶着させて得られたＦBGAについて、実施例１と同様にしてハンダボールのシェア強度を測定したところ、シェア強度は４００ｇであり、１０個のサンプルについてそれぞれ１００端子分を観察したところ、ハンダボールの脱落は認められなかった。
結果を表２にまとめて記載する。
【００８３】
【表２】
Figure 0004054169
【００８４】
【比較例１２および１３】
実施例７において、金メッキの平均厚さを０．５μｍ（比較例１２）、１．０μｍ（比較例１３）に変えた以外は同様にしてフィルムキャリアを製造した。
フィルムキャリアにハンダボールを溶着して得られたＦBGAにおけるハンダボールのシェア強度を測定したところ、比較例１２では１００ｇであり、比較例１３では５０ｇであり、外部端子接合部における金メッキ厚が厚くなるに従ってハンダボールのシェア強度が低下し、こうしたシェア強度の低下に伴って、ハンダボールの脱落が生じやすくなる。
【００８５】
このようなハンダボールシェア強度の低下現象は、金メッキ厚が０．３μｍよりも厚い場合に生ずるのであり、金メッキ厚が０．３μｍより薄くしても、ハンダボールシェア強度の向上はほとんど観察されない。
従って、ＦBGAにおいても少なくともハンダボールシェア強度に関しては、金メッキ厚０．３μｍという値は極めて臨界性の高い値である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１が、本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープにワイヤーボンディングにより電子部品を実装した状態の断面の一例を示す断面図である。
【図２】図２が、本発明の電子部品実装用フィルムキャリアテープにビームリードボンディングにより電子部品を実装した状態の断面の一例を示す断面図である。
【図３】図３は、図１における電子部品側接続端子および外部端子接合部近傍の断面を拡大して模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１０・・・電子部品実装用フィルムキャリアテープ
１１・・・絶縁フィルム
１４・・・配線パターン
２０・・・導電性金属ボール
２１・・・外部接続端子孔
２４・・・ソルダーレジスト
３１・・・スリット
３４・・・電子部品側接続端子
３６・・・電子部品側接続端子の金メッキ層
３７・・・外部端子接続部の金メッキ層
３８・・・外部端子接続部
５０・・・電子部品
５１・・・バンプ電極[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
In the present invention, a device is mounted on one surface of a flexible insulating film, and a metal-containing conductive ball such as a solder ball is disposed on the back surface of the flexible insulating film on which the device is mounted. The present invention relates to an invention of a film carrier tape for mounting electronic components, particularly a CSP (Chip Size Package), which is used as an external connection terminal of a device used.
[0002]
TECHNICAL BACKGROUND OF THE INVENTION
Various methods have been used in the past to incorporate electronic components into actual electronic devices. Among these, a device hole is formed in an insulating film that is slightly larger than the electronic component to be mounted. A method of extending an inner lead from the edge into a device hole and connecting the inner lead and a bump electrode formed on an electronic component has been adopted. When the film carrier tape for mounting an electronic component having a device hole is used as described above, it is necessary to form external connection terminals on the peripheral portion of the electronic component, and there is a problem that the mounting density of the electronic component in the electronic device does not increase beyond a certain level. is there.
[0003]
Recently, there has been a strong demand for light weight and downsizing of electronic devices, and in the case of a film carrier tape for mounting electronic components in which a conventional device hole is provided and an external connection terminal is extended at a peripheral portion, the electronic device as described above is used. It is becoming increasingly difficult to meet the demands for smaller and lighter weights.
Therefore, a method of arranging external connection terminals on the back surface of the electronic component to be mounted has been devised, and the film carrier used in this method has almost the same size as the electronic component, so CSP (Chip Size Package) It has already been put into practical use as FBGA (Finepitch Ball Grid Array). In such a film carrier tape for mounting electronic components, a conductive metal foil such as copper foil is etched on one surface of a flexible insulating film to form a wiring pattern, and the surface of the device side terminal of this wiring pattern A gold plating layer is formed on the bump electrode formed on the electronic component and the device side terminal by wire bonding using a gold wire or the like, or the bump electrode formed on the electronic component while cutting the device side terminal. The electronic components are mounted on a film carrier by directly joining them. On the other hand, the device-side terminal is wired so as to cover a through-hole formed in the flexible insulating film on the lower surface of the mounted electronic component, and is connected to the through-hole formed in the flexible insulating film. A metal-containing conductive ball is disposed to electrically connect the metal-containing conductive ball and the wiring pattern, and the metal-containing conductive ball is exposed from the back surface of the flexible insulating film, and exposed to the back surface. Metal-containing conductive balls are used as external connection terminals.
[0004]
As the metal-containing conductive balls used as external terminals in such electronic component mounting film carrier tape, solder balls are mainly used.
Thus, for bonding with the bump electrode provided on the device, it is necessary to form a gold plating layer on the surface of the device side terminal. In this gold plating process, the electrode is formed of a film on which many wiring patterns are formed. A method is adopted in which the surface of the exposed wiring pattern is gold-plated by passing an electric current while moving in the arranged gold-plating tank. Accordingly, a gold plating layer having a substantially uniform thickness is formed on the surface of the exposed wiring pattern.
[0005]
A wiring pattern in which a gold plating layer with a uniform thickness is formed on the surface of the exposed wiring pattern in this way can form a very good electrical connection with the bump electrode provided on the device. Solder balls that serve as terminals may fall off the film carrier. Such dropping of the solder ball means that the film carrier loses the external connection terminal, and the solder ball that has been dropped must be re-embedded in the hole for the solder ball formed in the insulating film. This repairing work is very complicated, and has become a very serious problem in a film carrier in which external connection terminals are formed using conductive metal balls such as CSP.
[0006]
This solder ball drop-off is considered to be due to the formation of a very hard and brittle alloy containing gold and solder when the solder ball is fused to the gold plating layer.
On the other hand, when connecting the external connection terminal and the bump formed on the electronic component, a gold wire or the like is used. In order to securely bond the gold wire and the external connection terminal, an external connection is used. It has been considered that it is necessary to form a gold plating layer having a predetermined thickness or more on the fused surface of the terminal. In addition, when forming a gold plating layer on such a terminal portion, the entire film carrier tape on which the wiring pattern is formed is immersed in a gold plating tank, and a gold plating layer is formed on the terminal portion while flowing a constant current. In addition, a gold plating layer having a uniform thickness is formed on the terminal portion in contact with the gold plating solution, and the thickness of the gold plating layer cannot be partially controlled by a general gold plating method.
[0007]
Thus, in the film carrier tape for mounting electronic components using solder balls, the optimum thickness of the gold plating layer necessary for securely fusing gold wires and the like and necessary for reliably fusing the solder balls Unlike the optimal thickness of the gold plating layer, it was extremely difficult to simultaneously improve the bondability of the external connection terminals and the fusion stability of the solder balls.
[0008]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention is a film carrier using a conductive metal ball such as a solder ball as an external connection terminal, the conductive metal ball is not easily detached, and the external connection terminal has good bondability. An object of the present invention is to provide a film carrier tape for mounting electronic components.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION
The film carrier tape for mounting electronic components according to the present invention has an insulating film, and one end of the insulating film is formed on one surface of the insulating film, and an electronic component-side connection terminal that can be connected to the electronic component to be mounted. Has a wiring pattern that forms an external terminal connection portion formed on the through hole formed in the insulating film, and solders from the side opposite to the insulating film surface on which the wiring pattern is formed in the through hole. An electronic component mounting film carrier tape that enables electronic connection between the electronic components electrically connected to the wiring pattern formed on the surface of the insulating film by arranging the balls on the back surface of the insulating film via the solder balls There,
The electronic component side connection terminal surface formed as the electronic component side connection terminal connected to the bump electrode of the electronic component side connection terminal has an average surface roughness (Rz) in the range of 1.5 to 4.0 μm. Formed with a matte surface of some electrolytic copper foil,
External terminal connection formed as a surface on which the solder balls are arranged The surface is a shiny surface of the electrolytic copper foil, and the average surface roughness (Rz) of the shiny surface of the electrolytic copper foil is 1.0 to 3. Adjusted within the range of 0μm,
A gold plating layer having an average thickness of 0.3 μm or less is formed on the surfaces of the electronic component side connection terminal and the external terminal connection portion.
[0010]
As described above in detail, in a film carrier for mounting electronic components, in order to fuse solder balls, the gold plating layer on the surface of the external connection terminal is preferably as thin as possible, 0.4 μm, preferably If it exceeds 3.7 μm, and optimally 3.5 μm, the solder ball's fusing property will be significantly reduced. According to the study of the present inventor, when the thickness of the gold plating layer is 0.3 μm or less, there is no significant decrease in the fusion strength of the solder balls fixed by fusion. On the other hand, when a normal electrolytic copper foil is used, even if a gold plating layer with a thickness of 0.3 μm or 0.4 μm is formed on the surface of the connection terminal on the electronic component side, it is not sufficient for wire bonding such as a gold wire. It is considered that sufficient bondability cannot be obtained even if a gold wire or the like is bonded to the electronic component side connection terminal having the gold plating layer having such a thickness.
[0011]
Such electronic component side connection terminals and external connection terminal portions are electrically connected, and adjusting the amount of gold deposition (gold plating thickness) on both surfaces by electroplating is a normal gold plating process. difficult.
If a gold plating layer having substantially the same thickness is formed on the electronic component side connection terminal and the external connection terminal portion, the thickness of the gold plating layer needs to be 0.3 μm or less in consideration of the fusion strength of the solder balls. . As long as a normal method is followed, when a gold plating layer of 0.3 μm or less is formed on the external connection terminal portion as described above, a gold plating layer of 0.3 μm or less is also formed on the surface of the electronic component side connection terminal. Such a thickness of the gold plating layer is not necessarily a sufficient thickness of the gold plating layer when wire bonding of a gold wire or the like.
[0012]
The present inventor has examined various conditions for reliably bonding a gold wire or the like to a gold plating layer having such a thickness. As a result, the conductive metal forming the electronic component side connection terminal for bonding the gold wire or the like has been studied. It was found that the bonding strength varies significantly depending on the surface roughness. The electronic component side connection terminal is formed using, for example, an electrolytic copper foil, and the average surface roughness (Rz) of the electrolytic copper foil forming the electronic component side connection terminal is 1.5 to 4.0 μm, Preferably, even if the thickness of the gold plating layer on the electronic component side connection terminal surface is 0.3 μm or less by adjusting the thickness within the range of 1.5 to 3.7 μm, particularly preferably 1.5 to 3.5 μm. Very high bondability can be obtained between the gold wire or the bump electrode, and even in the bondability test, peeling of the bonding part (mode 2 failure) does not occur, and usually the wire wire breaks (mode 1) Destruction) occurs. That is, by adopting the configuration of the present invention, the fusion strength is higher than the breaking strength of the gold wire even though the gold plating layer is thin.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the film carrier tape for mounting electronic components of the present invention will be specifically described.
FIG. 1 and FIG. 2 show examples of cross sections in a state where electronic components are mounted on the film carrier tape for mounting electronic components of the present invention. In FIG. 1, the bump electrode of the electronic component is on the upper surface of the electronic component, the electronic component is attached on the wiring pattern, the electronic component connection terminal at the edge of the attached electronic component, the bump electrode, Shows an example of a film carrier tape (TFBGA) for mounting electronic components of a type in which are connected by a conductor wire.
[0014]
In FIG. 2, a slit is formed in the insulating film corresponding to the edge of the electronic component, a wiring pattern is formed so as to straddle the slit, the electronic component is attached on the wiring pattern, and the electronic component A film carrier tape (FBGA) for mounting electronic components that bonds the bump electrode formed on the lower edge and the wiring pattern (electronic component connection terminal) formed across the slit while cutting at the outer edge. An example is given.
[0015]
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an enlarged cross section near the electronic component side connection terminal and the external terminal joint in FIG.
As shown in FIG. 1, the film carrier tape 10 for mounting an electronic component of the present invention has a wiring pattern 14 formed by etching a conductive metal foil on one surface of an insulating film 11. The insulating film 11 is formed from an insulating synthetic resin film having flexibility. The insulating film 11 used here has flexibility and is not affected by chemical resistance not affected by such chemicals because it comes into contact with acid during etching, and heating during bonding. Heat resistance. Examples of the material for forming such an insulating film 11 include polyester, polyamide, liquid crystal polymer, and polyimide. In particular, in the present invention, it is preferable to use a film made of polyimide.
[0016]
Examples of the polyimide film constituting the insulating film 11 include wholly aromatic polyimide synthesized from pyromellitic dianhydride and aromatic diamine, and biphenyl synthesized from biphenyltetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine. Mention may be made of wholly aromatic polyimides having a skeleton. In particular, in the present invention, a wholly aromatic polyimide having a biphenyl skeleton (e.g., trade name: Upilex S, manufactured by Ube Industries, Ltd.) is preferably used. The thickness of the insulating film 11 usable in this method is usually in the range of 7.5 to 125 μm, preferably 25 to 75 μm.
[0017]
The insulating film 11 used in the present invention further includes Solder ball Many external connection terminal holes 21 for embedding 20 are formed. The external connection terminal hole 21 is formed in a portion of the insulating film 11 occupied by the electronic component 50 to be mounted. In this external connection terminal hole 21, Solder ball 20 is arranged so that it can be joined to a wiring pattern formed so as to close the surface of the external connection terminal hole 21. Solder ball The diameter of 20 is usually about 0.2 to 1.0 mm, preferably about 0.2 to 0.5 mm, and the thickness of the insulating film 11 is usually 25 to 125 μm, preferably 25 to 75 μm as described above. Therefore, the diameter of the external connection terminal hole 21 is Solder ball A diameter of 20 can penetrate into the external connection terminal hole 21 and connect to the wiring pattern, and is usually 0.2 to 1.0 mm, preferably 0.2 to 0.5 mm. This external connection terminal hole 21 is a solder ball 20 Placed next to each other Solder ball 20 Are formed so as not to come into contact with each other, and the formation pitch of the external connection terminal holes 21 is used. Solder ball Depending on the size, the thickness is usually 0.3 to 2.0 mm, preferably 0.3 to 1.0 mm.
[0018]
Also, as shown in FIG. 2, the electronic component side connection terminal is bonded to the bump electrode formed on the bottom surface of the electronic component while cutting the electronic component side connection terminal which is a wiring pattern formed so as to straddle the slit 31. When the method (beam lead bonding method) is adopted, a slit 31 is further formed in the insulating film 11. The width of this slit is usually 0.4 to 2.0 mm, preferably 0.6 to 1.5 mm.
[0019]
Moreover, it has many sprocket holes by the predetermined space | interval in the both edges of the length direction of the insulating film 11 used by this invention. Furthermore, through-holes for various purposes such as through-holes for alignment, defective package display, and package outer shape can be formed in the insulating film 11.
The external connection terminal holes 21, slits 31, sprocket holes (not shown), and other through holes (not shown) as described above can be formed by punching or the like.
[0020]
A conductor metal foil is laminated on one surface of the insulating film 11 in which various through holes or slits are formed as described above.
In the present invention, as the conductive metal foil, a metal foil having conductivity and having a thickness of usually 3 to 35 μm, preferably 9 to 25 μm can be used. Specifically, examples of the conductive metal foil include a copper foil and an aluminum foil. Although the copper foil used here includes an electrolytic copper foil and a rolled copper foil, it is preferable to use an electrolytic copper foil in consideration of etching characteristics, operability, and the like. When using an electrolytic copper foil, the electrolytic copper foil includes a surface on which copper begins to be electrolytically deposited (shiny surface or S surface) and a surface when the electrolytic deposition of copper is finished (matt surface or M surface). There is.
[0021]
In the electrolytic copper foil suitably used in the present invention, since the shiny surface is in close contact with the surface of the electrolytic drum (cathode), the surface roughness is low, and the average of the shiny surface of the electrolytic copper foil manufactured under optimum conditions The surface roughness is usually in the range of 1.0 to 3.0 μm, preferably 1.5 to 2.4 μm, and this shiny surface has a metallic luster. In addition, the shiny surface of the electrolytic copper foil used in the present invention can be used with its surface roughness adjusted by roughening treatment or the like. On the other hand, the mat surface is the surface that forms the outermost portion when viewed from the electrolysis drum when the electrolytic deposition of copper is finished, and the average surface roughness is larger than the shiny surface, and the surface of the mat surface is relatively smooth. Even when an electrolytic copper foil having a low surface roughness is produced by a method of producing a highly electrolytic copper foil, the average surface roughness (Rz) is usually 1.5 to 4.0 μm, preferably 1.5. It is -3.7 micrometers, Most preferably, it is 1.5-3.5 micrometers. The average surface roughness (Rz) of the matte surface can be adjusted by changing the electrolytic deposition conditions of copper when producing the electrolytic copper foil, and the produced electrolytic copper foil is subjected to mechanical polishing treatment, chemical Adjustment is also possible by applying a polishing process, a roughening process, or the like.
[0022]
In the present invention, the conductive metal foil as described above, preferably an electrolytic copper foil, is laminated on the surface of the insulating film 11 in which predetermined through holes are formed.
Since the electrolytic copper foil has the surface characteristics as described above, the adhesive surface of the insulating film 11 and the shiny surface of the electrolytic copper foil face each other in consideration of adhesiveness to the insulating film 11 such as a polyimide film. It is common to place and laminate.
[0023]
In the film carrier tape for mounting an electronic component of the present invention, the average of the surface of the electronic component side connection terminal where the bump electrode 51 and the gold wire 33 provided on the electronic component are fused and electrically connected to the electronic component 50 is obtained. The surface roughness (Rz) is in the range of 1.5 to 4.0 μm, preferably 1.5 to 3.7 μm, particularly preferably 1.5 to 3.5 μm. Then, a very thin gold plating layer having a thickness of 0.3 μm or less, preferably 0.1 to 0.3 μm is formed on the surface of the electronic component side connection terminal. In general, when bonding a gold wire to a connection terminal, it is considered that the thickness of the gold plating layer in the bonding portion is required to be at least about 0.5 μm, and the thickness of the gold plating layer is thinner than the above range. When bonding strength is measured, it is conceivable that a sufficient amount of gold is not supplied from the terminal side and a bonded gold wire is peeled off from the terminal surface, so-called mode 2, at the bonding portion on the terminal surface. . In such bonding strength measurement, it is desirable that the peeling strength of the bonding portion is higher than the tensile strength of the gold wire. Therefore, when the bonding strength is measured, the gold wire breaks before the bonding portion peeling called the so-called mode 1. It is desirable to generate. That is, the break in mode 1 is caused by the characteristics of a conductive metal wire such as a gold wire, and in order to increase the break strength, it is sufficient to consider the metal wire, whereas the break in mode 2 is sufficient. Is a rupture at the boundary between the metal wire and the terminal surface, and is a rupture caused by a plurality of factors such as the state of the metal wire, the surface of the terminal, and bonding conditions, and it is very difficult to specify the cause of the rupture. Therefore, this mode 2 breakage is a very serious problem directly connected to a decrease in product reliability.
[0024]
In the film carrier tape for mounting electronic components according to the present invention, a matte surface is used as a surface on which a photoresist is applied in order to form a wiring pattern in a later step.
This mat surface has a larger (rough) average surface roughness (Rz) than the shiny surface, and in the present invention, the average surface roughness (Rz) of the mat surface is usually 1.5 to 4.0 μm, preferably It is in the range of 1.5 to 3.7 μm, particularly preferably 1.5 to 3.5 μm. When the average surface roughness (Rz) of the mat surface exceeds 4.0 μm, preferably 3.7 μm, and optimally 3.5 μm, it becomes difficult to uniformly apply the photoresist, and therefore an effective wiring pattern. The formation of can be very difficult. Further, if the average surface roughness (Rz) is less than 1.5 μm, it is not possible to form a gold plating layer having a thickness as employed in the present invention and obtain good fusion characteristics. Even if the plating layer is formed, the surface roughness of the matte surface is reflected to some extent on the surface of the plating layer. In this invention, the fusion strength by wire bonding shows a high value by forming a gold plating layer on the surface of the electronic component side connection terminal having the above average surface roughness.
[0025]
In the above description, a conductive metal foil (metal foil) 14 having a predetermined thickness is directly laminated on the insulating film 11, but instead of such a conductive metal foil, a very thin metal foil is used. (For example, less than 6 micrometers) can be laminated | stacked on the insulating film 11, and a conductive metal layer can also be formed by depositing a metal on this laminated | stacked ultra-thin metal foil surface, for example by a vapor deposition method or a plating method. Furthermore, when forming a metal layer by such a vapor deposition method or a plating method, a metal layer (a metal plating layer, a metal vapor deposition layer, etc.) of desired thickness is deposited on the surface of the insulating film 11 directly. It may be formed.
[0026]
The conductive metal foil as described above can be laminated on one surface of the insulating film 11 using an adhesive (not shown), or can be laminated without using an adhesive. Examples of the adhesive layer used here include curable adhesives such as epoxy adhesives, polyimide adhesives and phenolic adhesives, and these adhesives include urethane resins and melamine resins. Further, it may be modified with a polyvinyl acetal resin, a rubber component, or the like. When an adhesive is used, the thickness of the adhesive is usually 8 to 23 μm, preferably 10 to 21 μm. However, in the film carrier tape for mounting electronic components of the present invention, the conductive metal foil in the portion of the external connection terminal hole 21 formed in the insulating film 11 is Solder ball Therefore, the adhesive layer is not formed on the back of the conductive metal foil in this part.
[0027]
An insulating film is formed by applying a photoresist to the surface of the conductive metal foil thus laminated, exposing the photoresist to a desired pattern, developing it, and etching the conductive metal foil using the remaining photoresist as a masking material. A wiring pattern made of a conductive metal can be formed on 11. Note that the etched photoresist is removed by alkali cleaning or the like.
[0028]
The solder resist layer 24 can be formed on the surface of the wiring pattern formed in this manner, leaving a portion where the plated layer such as the electronic component side connection terminal 34 is formed.
The solder resist coating solution used for forming the solder resist layer 24 is a relatively high viscosity coating solution in which a curable resin is dissolved or dispersed in an organic solvent. Examples of the curable resin contained in such a solder resist coating solution include an epoxy resin, an elastomer-modified product of an epoxy resin, a urethane resin, an elastomer-modified product of a urethane resin, a polyimide resin, and an elastomer modification of a polyimide resin. And acrylic resins. It is particularly preferable to use a modified elastomer. In such a solder resist coating solution, in addition to the resin components as described above, substances usually added to the solder resist coating solution such as a curing accelerator, a filler, an additive, a thixotropic agent and a solvent are added. be able to. Furthermore, in order to improve the characteristics such as flexibility of the solder resist layer 24, it is possible to blend fine particles having elasticity such as rubber fine particles.
[0029]
Such a solder resist coating solution can be applied using screen printing technology. The solder resist coating solution is applied except for the portion to be plated in the next step. The average coating thickness of such a solder resist is usually in the range of 1 to 80 μm, preferably 5 to 50 μm.
Thus, after apply | coating a soldering resist coating liquid, the solvent is removed and the soldering resist layer 24 is formed by hardening resin. The resin that forms the solder resist is usually cured by heating. The heat curing temperature for forming this solder resist layer is usually 80 to 180 ° C., preferably 120 to 150 ° C. The resin is cured by maintaining the temperature within this range for 30 minutes to 3 hours. To do.
[0030]
In the electronic component mounting film carrier tape of the present invention, since the electronic component is bonded and bonded onto the wiring pattern 14, the wiring pattern 14 is protected by the bonded electronic component, and the electronic component is mounted. Since the wiring pattern 14 is also protected by the adhesive applied to attach the components, it is not particularly necessary to form the solder resist layer as described above in the present invention.
[0031]
After applying the solder resist layer 24 in this manner, a gold plating layer 36 is formed on the exposed wiring pattern portion. For example, as shown in FIG. 1, the gold plating layer 36 is formed by attaching an electronic component (IC) on a solder resist and connecting the bump electrode 51 formed on the upper surface of the electronic component (IC) to the electronic component side. When the conductive metal wire 33 is used as the terminal 34, the wire bonding property between the conductive metal wire 33 and the electronic component side connection terminal 34 is ensured. In this case, as the conductive metal wire 33, a gold wire having an average cross-sectional diameter of usually 10 to 50 μm, preferably 18 to 38 μm is used. When bonding the gold wire 33 to the electronic component side connection terminal 34, It is necessary that a gold plating layer 36 having a predetermined thickness be formed on the surface to which the gold wire 33 of the electronic component side connection terminal 34 is bonded. However, as shown in FIG. 3, the external connection terminal hole 21 formed in the insulating film 11 starts from the surface (back surface) where the wiring pattern 14 of the insulating film 11 is not formed. Solder ball 20 is inserted and needs to be joined to the wiring pattern 14 that forms the bottom (closed end) of the external connection terminal hole 21. With solder ball 20 The wiring pattern 14 is bonded by forming a gold-solder alloy when gold is excessively present on the surface of the wiring pattern 14. This gold-solder alloy has the property of being very hard and brittle. If this gold-solder alloy is excessively present on the joint surface between the solder ball 20 and the wiring pattern 14, the shear strength of the solder ball 20 is lowered, and the solder ball 20 easily falls off.
[0032]
Such a tendency is that the bump electrode 51 (usually formed of gold) is formed directly on the bottom edge of the electronic component (IC) while cutting the wiring pattern 14 formed so as to straddle the slit 31 as shown in FIG. This also occurs in the case of a beam lead bonding type film carrier tape for mounting electronic components to be fused. In the electronic component mounting film carrier tape 10 of the present invention, the surface of the electronic component side connection terminal 34 directly fused to the gold wire 33 or the gold bump electrode, and Solder ball A gold plating layer having a thickness of 0.3 μm or less, preferably in the range of 0.1 to 0.3 μm is formed on the surface of the external terminal connection portion 38 to be bonded together.
[0033]
Solder ball In order to firmly weld 20 to the external terminal connection portion 38, the thickness of the gold plating layer is preferably thin as described above. Outside If the plating thickness of the gold plating layer in the terminal connection portion 38 does not exceed 0.3 μm, Solder ball The welding strength of 20 does not decrease. However, the thickness of the gold plating layer formed on the surface of the electronic component side connection terminal 34 is insufficient to be 0.3 μm in order to ensure high bondability during wire bonding or beam lead bonding. For example, when beam lead bonding as shown in FIG. 2 is performed, the thickness of the gold plating layer formed on the surface of the electronic component side connection terminal 34 is required to be at least 0.5 μm. When a gold plating layer with a sufficient thickness is formed on the external terminal connection portion 38, Solder ball The welding strength of 20 is significantly reduced.
[0034]
However, the average surface roughness (Rz) of the bonding surface with the gold wire 33 or bump electrode of the conductive metal foil (copper foil) constituting the electronic component side connection terminal 34 is 1.5 to 4 as described in detail above. Conductive metal foil having an average surface roughness (Rz) adjusted to 0.0 μm, preferably 1.5 to 3.7 μm, and particularly preferably 1.5 to 3.5 μm. The gold wire 33 shown in FIGS. 1 and 3 or FIG. 2 is formed by forming a gold plating layer having a thickness of 0.3 μm or less, preferably 0.1 to 0.3 μm on the surface of the copper foil). The melt strength with the bump electrode 51 shown is significantly improved, and the bonding strength with the gold wire 33 or the bump electrode 51 is higher than the breaking strength of the gold wire 33 or the external connection terminal 34 in the measurement of the bonding strength. Accordingly, when the bonding strength is measured after mounting the electronic component using the film carrier tape of the present invention, the welded portion between the electronic component-side connection terminal 34 and the gold wire 33 or the bump electrode 51 is usually peeled off ( Prior to (break in mode 2), breakage of the gold wire 33 or the electronic component side connection terminal 34 itself (break in mode 1) occurs. That is, by using the film carrier of the present invention, the peel strength of the fused portion in the electronic component side connection terminal 34 can be made higher than the tensile strength of the gold wire 33 or the tensile strength of the terminal 34 itself.
[0035]
Accordingly, when the electronic component side connection terminal 34 having the gold plating thickness as described above and the bump electrode 51 are wire-bonded using the gold wire 33 having a diameter of 25 μm and then the wire bonding pull strength is measured, the tensile stress of 8 g is obtained. Is applied to the gold wire, peeling does not occur at the fused portion between the electronic component side connection terminal 34 having the gold plating layer having the above thickness and the gold wire 33, and the gold wire itself is cut.
[0036]
on the other hand, Solder ball The average plating thickness (b) of the gold plating layer 37 of the external terminal connection portion 38 to be bonded to the surface is 3 μm or less, and even if such a gold plating layer exists, Solder ball Since 20 is directly bonded to the wiring pattern 14 constituting the external terminal connection portion 38, the shear strength of the solder ball is increased and it becomes an external terminal. Solder ball 20 Almost no dropout occurs.
[0037]
In the film carrier tape of the present invention, the gold plating layer as described above can be formed using a commonly used gold plating solution.
The gold plating thickness can be set within the range defined by the present invention by adjusting plating conditions such as plating current, plating time, plating solution composition, and plating temperature.
[0038]
As described above, in the electronic component mounting film carrier tape of the present invention, the electronic component side connection terminal 34 and the external terminal connection portion 38 are formed with the gold plating layer having the specific thickness as shown in FIG. Thus, a nickel plating layer can be formed between the gold plating layer and the wiring pattern. This nickel plating layer is a relatively hard layer. For example, when a gold wire is wire-bonded to the gold plating layer using ultrasonic waves, at least a part of the ultrasonic waves are reflected by the nickel layer, so that the wires are efficiently wired. Bonding can be performed. Thus, the nickel plating layer is formed between the wiring pattern formed from the electrolytic copper foil or the like of the electronic component side connection terminal 34 when the gold wire is fused using ultrasonic waves and the gold plating layer. When the nickel layer is formed in this way, the thickness of the nickel layer is usually 0.0001 to 10 μm, preferably 0.001 to 2 μm.
[0039]
In addition, although the above showed the example which used the nickel layer in order to improve the fusion | melting efficiency of the gold wire by an ultrasonic wave, in this invention, instead of such a hard nickel layer or with a nickel layer, it is similarly hard. Hard layers such as a Ni—P layer, a Ni—B layer, and a Sn—Ni layer can be disposed. These hard layers may be composite layers.
As described above, the surface state of the conductive metal foil is almost unchanged on the surface of the gold plating layer electrodeposited on the surface of the terminal formed from the conductive metal foil through other layers or without other layers. Reflected in the state. Therefore, the average surface roughness (Rz) of the bonding surface (surface of the gold plating layer) of the electronic component side connection terminal in the film carrier tape for mounting electronic components of the present invention is the average surface roughness of the mat surface of the conductive metal foil used. Like the degree (Rz), it is usually in the range of 1.5 to 4.0 μm, preferably 1.5 to 3.7 μm, particularly preferably 1.5 to 3.5 μm.
[0040]
In the film carrier tape for mounting electronic components of the present invention having the above-described configuration, first, a small amount of flux is filled in the external connection terminal hole 21 opened on the back surface of the insulating film 11, and the external connection terminal is further filled. Solder balls 20, which are conductive metal balls, are placed in the holes 21, heated to a temperature equal to or higher than the melting temperature of the solder balls 20 (usually 200 to 240 ° C.), and then cooled to enter the external connection terminal holes 21. The solder ball 20 is embedded in a state of being bonded to the wiring pattern 14.
[0041]
Used here The solder ball 20 is usually Although it is an alloy of lead and tin, it is also possible to use a conductive metal ball equivalent to this. The metal balls used in the same manner as such solder balls are composed of lead-free solder balls, which are Bi—Sn alloys containing Bi instead of lead, and further, In—Sn alloys. Solder ball Made of Sn-Ag alloy Solder ball Etc. can be used.
[0042]
Thus, after the conductive metal ball 20 made of a metal having conductivity such as a solder ball and meltable at a low temperature is disposed in the external connection terminal hole 21, the surface opposite to the surface on which the solder ball 20 is disposed, An adhesive having elasticity is preferably applied on the solder resist on the surface on which the wiring pattern 14 is formed, and the electronic component is temporarily fixed with this adhesive. As shown in FIGS. 1 and 3, in the case of an electronic component having a bump electrode 51 formed on the surface opposite to the surface to which the electronic component is attached, the surface of the insulating film 11 is temporarily fixed. The electronic component side connection terminal 34 and the bump electrode 51 extending outward from the edge portion of the wire are wire-bonded using a conductive metal wire 33 such as a gold wire. When this wire bonding is performed using ultrasonic waves, the ultrasonic output at this time is usually 0.1 to 3.0 W, preferably 0.3 to 2.5 W, and the application time is usually 1 to 50 m. Second, preferably 5 to 40 milliseconds, and the load is usually 10 to 200 g, preferably 40 to 150 g. The stage temperature at this time is usually set within a range of 70 to 250 ° C.
[0043]
When using a film carrier tape for mounting an electronic component of the beam lead bonding type as shown in FIG. 2, a jig is brought into contact with the lower part of the slit 31 so that a load of about 5 to 100 g is straddled over the slit 31. It is applied upward to the formed wiring pattern 14. In the vicinity of the outer edge of the slit 31 of the slit 31 of the wiring pattern 14, a notch is formed in advance, and the wiring pattern is usually 10 to 100g in the direction of the bump electrode formed on the lower surface of the electronic component with a jig from the bottom, preferably By applying a stress of about 20 to 80 g and pushing up, the wiring pattern is cut at the notch portion, and the bump electrode formed of gold and the cut wiring pattern 14 are usually 30 to 200 mW, preferably 40 to 150 mW. An electronic component can be satisfactorily mounted on a film carrier by applying ultrasonic waves for 20 to 1000 milliseconds, preferably 40 to 600 milliseconds. The stage temperature during this mounting is usually set to 80 to 250 ° C.
[0044]
After bonding is performed in this manner, the bonding portion is sealed with a curable resin such as an epoxy resin. Further, if necessary, the electronic component and the entire bonding portion can be sealed with a curable resin. In the present invention, after the electronic parts are wire-bonded or boom-bonded, the external connection terminal holes provided on the surface of the film carrier on which the electronic goods are not arranged are provided. Solder ball Place and heat, Solder ball It is common to form external terminals consisting of Solder ball Can be welded.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, the electronic component mounting film carrier tape of the present invention is as described above in detail. Solder ball Since a gold plating layer having a thickness of 0.3 μm or less is formed on the external terminal joint surface to be joined with Solder ball However, it is hard to drop off due to strong fusion to the external terminal joint surface. On the other hand, a gold plating layer having an equivalent thickness is also formed on the surface of the electronic component side connection terminal, but the average surface roughness (Rz) of the conductive metal foil used for forming the electronic component side connection terminal is 1. 0.5 to 4.0 μm, preferably 1.5 to 3.7 μm, particularly preferably 1.5 to 3.5 μm, and the gold plating layer formed on this surface also has an equivalent average surface roughness (Rz ). By forming a gold plating layer having such an average surface roughness (Rz) and an average thickness of 0.3 μm or less on the surface, a gold wire is connected to the electronic component side junction terminal by wire bonding or beam lead bonding. Or, the bump electrode is fused very firmly, and the bonding strength of this part is usually higher than the tensile strength of the gold wire or the electronic component side connection terminal. The peeling of the fused portion (mode 2) hardly occurs, and the gold wire (conductive metal wire) or the electronic component side connection terminal breaks (mode 1). Although the gold plating thickness at the fused portion is thin as described above, the average surface roughness (Rz) is preferably 1.5 to 4.0 μm, and the extremely high bonding strength as described above at the fused portion is preferable. Is an effect that is specifically expressed in the range of 1.5 to 3.7 μm, particularly preferably in the range of 1.5 to 3.5 μm. further, Solder ball Even if there is a gold plating layer of 0.3 μm or less on the external terminal joint surface where Solder ball The fusion strength of the material does not decrease. By making the gold plating thickness and the average surface roughness (Rz) within the above range, a very high fusion strength is exhibited, and at the external terminal joint surface Solder ball The inventor has found that the fusion strength does not decrease, and the thickness and average surface roughness (Rz) of the gold plating layer defined in the present invention are very critical.
[0046]
Thus, the electronic component mounting film carrier tape having the configuration of the present invention was welded to the back surface. Solder ball Has high welding strength, Solder ball In addition, when an electronic component is mounted on the film carrier by wire bonding or beam lead bonding, the electronic component side junction terminal formed on the film carrier tape and the gold wire or bump electrode are not mounted. The bonding has a very high reliability.
[0047]
In addition, the gold plating layer is thin and bonding reliability is high. Solder ball This is extremely advantageous in terms of cost because the defect rate is low because the drop-off of the film is extremely difficult to occur. Furthermore, when manufacturing the film carrier tape for electronic component mounting of this invention, it is advantageous also in the point which does not require a special apparatus etc.
[0048]
【Example】
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples of the present invention, but the present invention should not be construed as being limited thereto.
[0049]
[Example 1]
In Example 1, TFBGA (Tape Finpitch Ball Grid Array), which is a film carrier tape for mounting electronic components of wire bonding type, was manufactured.
As shown in FIG. 1, a polyimide film (trade name: Upilex S, manufactured by Ube Industries, Ltd.) having a thickness of 75 μm, a width of 35 mm, and a length of 100 m coated with an epoxy adhesive having a thickness of 12 μm on one surface. Sprocket holes were formed at predetermined intervals on both edges of the insulating film, and at the same time, external connection terminal holes were formed by punching. The diameter of the external connection terminal hole was 0.4 mm, and the distance from the adjacent external connection terminal hole was 0.8 mm in terms of the hole center-hole center distance.
[0050]
Next, an electrolytic copper foil having a thickness of 18 μm was laminated on the polyimide film in which the through holes were formed. This electrolytic copper foil with a thickness of 18 μm has a shiny surface with an average surface roughness (Rz) of 1.0 μm and a matte surface with an average surface roughness (Rz) of 3.5 μm. In addition, this shiny surface has a burnt plating treatment and a cover plating. processing A roughening process including a whisker plating process is performed.
The electrolytic copper foil is placed so that the shiny surface faces the adhesive layer formed on the polyimide film, and a linear pressure of 3 kg / cm is applied at 150 ° C. to laminate the electrolytic copper foil on the polyimide film. The composite film was manufactured.
[0051]
Applying a photoresist to the matte surface of the electrolytic copper foil adhered in this way, exposing and developing, and etching the electrolytic copper foil using the remaining photoresist as a masking material, the copper wiring pattern is formed on one surface of the insulating film. Formed. After etching, the masking material made of photoresist was removed by alkali cleaning.
An epoxy solder resist was applied to the surface of the wiring pattern formed in this manner except for the electronic component side connection terminals formed at the edge and the electrodes for passing a current through the connection terminals.
[0052]
After forming an electronickel plating layer of 0.5 μm on this film carrier tape with a nickel sulfamate bath, the film carrier tape was transferred to a gold plating tank and electroplated with gold.
By gold plating as described above, a gold plating layer having an average thickness of 0.3 μm was formed on the surface of the terminal to be wire-bonded of the electronic component side connection terminal and the external terminal connection portion.
[0053]
An adhesive 55 is applied to the surface of the solder resist 24 of the film carrier on which the gold plating layer is formed as described above, and an electronic component (IC) is adhered, and the electronic component (IC) is formed on the upper surface of the electronic component (IC). The bump electrode 51 and the electronic component side connection terminal 34 were electrically connected by wire bonding using a gold wire 33 (diameter: 25 μm, purity 99.99%).
[0054]
The wire bonding conditions are as follows.
Ultrasonic output: 1.26W
Application time: 22 ms
Load: 90g
Stage temperature: 150 ° C
Equipment used: 4524 ball bonder by Kulicke & Soffa
Next, a solder ball having a diameter of 300 μm is placed in the external connection terminal hole opened on the back surface of the insulating film, heated to 220 ° C., and fused to the external terminal connection part 38 (wiring pattern at the bottom of the external connection terminal hole). TFBGA was manufactured.
[0055]
When the shear strength of the solder balls thus welded was measured using a shear strength measuring device (device name; manufactured by PC-240 DAGE), the average value of the shear strength of the solder balls was 400 g, and about 10 samples. When 100 terminals were observed in each case, no solder balls were dropped.
When the cut state was observed by applying a load of 1 g, 2 g, 4 g, and 8 g to the gold wire thus bonded, the gold wire was cut by applying a load of 8 g (mode 1 breakage). ) No peeling of the gold wire bonded to the external terminal connection portion 38 (mode 2 breakage) was observed.
[0056]
The results are summarized in Table 1.
[0057]
Examples 2 and 3
Example 1 is the same as Example 1 except that the average surface roughness (Rz) of the mat surface is 2.5 μm (Example 2) and the average surface roughness (Rz) of the mat surface is 1.5 μm (Example 3). Thus, TFBGA was produced.
When a cut state was observed by applying a load of 1 g, 2 g, 4 g, and 8 g to a gold wire wire-bonded in the same manner as in Example 1, this gold wire was cut by applying a load of 8 g. However, peeling of the gold wire bonded to the external terminal connection portion 38 (mode 2 breakage) was not observed.
[0058]
The TFBGA obtained by welding solder balls in the same manner as in Example 1 was measured for the shear strength of the solder balls in the same manner as in Example 1. As a result, the shear strength was 400 g. When the terminals were observed, no solder balls were dropped.
The results are summarized in Table 1.
[0059]
[Comparative Examples 1 and 2]
In Example 1, the same except that the average surface roughness (Rz) of the mat surface was 1.4 μm (Comparative Example 1) and the average surface roughness (Rz) of the mat surface was 1.0 μm (Comparative Example 2). Thus, a film carrier was produced.
When a cut state was observed by applying a load of 1 g, 2 g, 4 g, and 8 g to a gold wire wire-bonded in the same manner as in Example 1, the film carrier of Comparative Example 1 applied a load of 4 g to Peeling occurred at the welded surface between the component-side connection terminal and the gold wire (mode 2 breakage). Further, in the film carrier of Comparative Example 2, when a load of 2 g was applied, peeling (mode 2 breakage) occurred on the welding surface between the electronic component side connection terminal and the gold wire.
[0060]
The TFBGA obtained by welding solder balls in the same manner as in Example 1 was measured for the shear strength of the solder balls in the same manner as in Example 1. As a result, the shear strength was 400 g. When the terminals were observed, no solder balls were dropped.
The results are summarized in Table 1.
[0061]
Examples 4 to 6
In Examples 1 to 3, TFBGA was produced in the same manner except that a gold plating layer of 0.1 μm was formed by changing the gold plating conditions.
When the cutting state was observed by applying a load of 1 g, 2 g, 4 g, and 8 g to the gold wire bonded in the same manner as in Example 1, the gold wire was cut by applying the load of 8 g. (Mode 1 breakage), peeling of the gold wire bonded to the external terminal connecting portion 38 (mode 2 breakage) was not observed.
[0062]
For TFBGA obtained by welding solder balls in the same manner as in Example 1, the shear strength of the solder balls was measured in the same manner as in Example 1. As a result, the shear strength was 400 g. When 100 terminals were observed in each case, no solder balls were dropped.
The results are summarized in Table 1.
[0063]
[Comparative Examples 3 and 4]
In Example 4, the average surface roughness (Rz) of the mat surface was 1.4 μm (Comparative Example 3), and the average surface roughness (Rz) of the mat surface was 1.0 μm (Comparative Example 4). Thus, TFBGA was produced.
When a cut state was observed by applying a load of 1 g, 2 g, 4 g, and 8 g to a gold wire wire-bonded in the same manner as in Example 1, the film carrier of Comparative Example 3 was subjected to a load of 2 g, so that Peeling occurred on the welded surface between the component-side connection terminal and the gold wire (mode 2 breakage). Moreover, in the film carrier of the comparative example 4, peeling occurred in the welding surface of the electronic component side connecting terminal and the gold wire by applying a load of 1 g (mode 2 breakage).
[0064]
Solder balls were welded to the obtained film carrier in the same manner as in Example 1 to produce TFBGA, and when the shear strength of the solder balls in this TFBGA was measured, the shear strength was 400 g. When 100 terminals were observed, no solder balls were dropped.
The results are summarized in Table 1.
[0065]
[Comparative Example 5]
In Example 1, an attempt was made to form a wiring pattern using an electrolytic copper foil having an average surface roughness (Rz) of the mat surface of 4.2 μm, but the photoresist was not uniformly applied and the wiring pattern was formed. I could not.
The results are summarized in Table 1.
[0066]
[Table 1]
Figure 0004054169
[0067]
[Comparative Examples 6 and 7]
A film carrier was produced in the same manner as in Example 1, except that the average thickness of the gold plating was changed to 0.5 μm (Comparative Example 6) and 1.0 μm (Comparative Example 7).
When the shear strength of the solder balls in the TFBGA obtained by welding the solder balls to the film carrier was measured, it was 100 g in Comparative Example 6 and 50 g in Comparative Example 7, and the gold plating thickness at the external terminal joint was increased. Accordingly, the shear strength of the solder balls is reduced, and the solder balls are likely to drop off as the shear strength decreases.
[0068]
Such a decrease in the solder ball shear strength occurs when the gold plating thickness is thicker than 0.3 μm, and even if the gold plating thickness is thinner than 0.3 μm, almost no improvement in the solder ball shear strength is observed.
Therefore, even in TFBGA, at least with respect to the solder ball shear strength, the value of the gold plating thickness of 0.3 μm is an extremely high value.
[0069]
[Example 7]
In Examples 1 to 6, a wire bonding type TFBGA was manufactured and the bondability and the shear strength of a solder ball were measured. In Example 7, as shown in FIG. 2, a beam lead bonding type FBGA (Finepitch) was used. Ball Grid Array) was manufactured.
[0070]
That is, except that slits 31 are formed in advance in a polyimide film as shown in FIG. 2 and an electrolytic copper foil having an average thickness of 18 μm and an average surface roughness (Rz) of 3.5 μm is laminated so as to cover the slits. A wiring pattern was formed in the same manner, and a gold plating layer having an average thickness of 0.3 μm was formed in the same manner as in Example 1. However, in the beam lead type FBGA described below, a gold plating layer having a predetermined thickness was formed on the wiring pattern without forming the Ni base plating layer.
[0071]
The adhesive 55 is applied to the surface of the solder resist 24 of the film carrier obtained as described above, and an electronic component (IC) is adhered, and bumps formed on the lower surface edge of the electronic component (IC). An electrical connection was formed between the electrode 51 and the electronic component side connection terminal 34 by a beam lead bonding method while cutting the electronic component side connection terminal 34.
[0072]
The beam lead bonding conditions are as follows.
Ultrasonic output: 80mW
Application time: 600 ms
Load: 60g
Stage temperature: 150 ° C
Equipment used: Kulicke & Soffa, 4522 multi-process ball bonder Solder balls having a diameter of 300 μm were fused to the film carrier obtained in the same manner as in Example 1, and then the shear strength of the solder balls was measured. It was 400 g, and when 100 terminals were observed for each of 10 samples, no solder balls were dropped.
[0073]
Further, when a cutting state was observed by applying a load of 1 g, 2 g, 5 g, 10 g, and 20 g to the lead subjected to lead beam lead bonding, this lead was cut at the lead portion by applying a load of 20 g (mode). No breakage of the lead connected to the bump electrode (breakage of mode 2) was observed.
The results are listed in Table 2.
[0074]
Examples 8 and 9
Example 7 is the same except that the average surface roughness (Rz) of the mat surface is 2.5 μm (Example 8) and the average surface roughness (Rz) of the mat surface is 1.5 μm (Example 9). Thus, a film carrier was produced.
When the cutting state was observed by applying a load of 1 g, 2 g, 5 g, 10 g, and 20 g to the lead subjected to beam lead bonding in the same manner as in Example 7, the bonded lead was subjected to a load of 20 g. The lead was cut (mode 1 breakage), and peeling of the lead bonded to the bump electrode of the electronic component (mode 2 breakage) was not observed.
[0075]
For the FBGA obtained by welding the solder balls in the same manner as in Example 7, the shear strength of the solder balls was measured in the same manner as in Example 1. As a result, the shear strength was 400 g. When the terminals were observed, no solder balls were dropped.
The results are summarized in Table 2.
[0076]
[Comparative Examples 8 and 9]
Example 7 is the same except that the average surface roughness (Rz) of the mat surface is 1.4 μm (Comparative Example 8) and the average surface roughness (Rz) of the mat surface is 1.0 μm (Comparative Example 9). Thus, a film carrier was produced.
When a load of 1 g, 2 g, 5 g, 10 g, and 20 g was loaded on the lead subjected to beam lead bonding in the same manner as in Example 7 and the cutting state was observed, the bonded lead was 10 g, in Comparative Example 8, In Comparative Example 9, peeling of the lead bonded to the bump electrode of the electronic component occurred by applying a load of 5 g (mode 2 breakage).
[0077]
For the FBGA obtained by welding the solder balls in the same manner as in Example 7, the shear strength of the solder balls was measured in the same manner as in Example 1. As a result, the shear strength was 400 g. When the terminals were observed, no solder balls were dropped.
The results are summarized in Table 2.
[0078]
Examples 10-12
In Examples 7 to 9, film carriers were produced in the same manner except that a 0.1 μm gold plating layer was formed by changing the gold plating conditions.
After carrying out beam lead bonding in the same manner as in Example 7, a load of 1 g, 2 g, 5 g, 10 g, and 20 g was applied to the lead and the cutting state was observed. As a result, the bonded lead was subjected to a load of 20 g. As a result, the lead was cut (mode 1 fracture), and peeling of the lead bonded to the bump electrode of the electronic component (mode 2 fracture) was not observed.
[0079]
For the FBGA obtained by welding solder balls to this film carrier in the same manner as in Example 7, the shear strength of the solder balls was measured in the same manner as in Example 1. As a result, the shear strength was 400 g. When 100 terminals of each sample were observed, no solder balls were dropped.
[0080]
The results are summarized in Table 2.
[0081]
[Comparative Examples 10 and 11]
In Example 10, the average surface roughness (Rz) of the mat surface is 1.4 μm (Comparative Example 10), and the average surface roughness (Rz) of the mat surface is 1.0 μm (Comparative Example 11). Thus, a film carrier was produced.
After lead bonding in the same manner as in Example 7, a 1 g, 2 g, 5 g, 10 g, and 20 g load was applied to the lead and the cut state was observed. As a result, the bonded lead was 2 g in Comparative Example 10, In Comparative Example 11, the lead bonded to the bump electrode of the electronic component was peeled off by applying a load of 1 g (mode 2 breakage).
[0082]
For the FBGA obtained by welding the solder balls to the film carrier, the shear strength of the solder balls was measured in the same manner as in Example 1. As a result, the shear strength was 400 g. As a result, no solder balls were dropped.
The results are summarized in Table 2.
[0083]
[Table 2]
Figure 0004054169
[0084]
[Comparative Examples 12 and 13]
A film carrier was produced in the same manner as in Example 7, except that the average thickness of the gold plating was changed to 0.5 μm (Comparative Example 12) and 1.0 μm (Comparative Example 13).
When the shear strength of the solder ball in the FBGA obtained by welding the solder ball to the film carrier was measured, it was 100 g in the comparative example 12, and 50 g in the comparative example 13, and the gold plating thickness at the external terminal joint was increased. Accordingly, the shear strength of the solder balls is reduced, and the solder balls are likely to drop off as the shear strength decreases.
[0085]
Such a decrease in the solder ball shear strength occurs when the gold plating thickness is thicker than 0.3 μm, and even if the gold plating thickness is thinner than 0.3 μm, almost no improvement in the solder ball shear strength is observed.
Accordingly, even in FBGA, at least with respect to the solder ball shear strength, the value of the gold plating thickness of 0.3 μm is a highly critical value.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a cross-section of an electronic component mounted on the film carrier tape for mounting an electronic component of the present invention by wire bonding.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a cross section in which an electronic component is mounted on the electronic component mounting film carrier tape of the present invention by beam lead bonding.
3 is a cross-sectional view schematically showing an enlarged cross section in the vicinity of an electronic component side connection terminal and an external terminal joint in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
10 ... Film carrier tape for mounting electronic components
11 ... Insulating film
14 ... Wiring pattern
20: Conductive metal ball
21 ... External connection terminal hole
24 ... Solder resist
31 ... Slit
34 ... Electronic component side connection terminal
36 ... Gold plating layer of electronic component side connection terminal
37 ... Gold plating layer of external terminal connection
38 ... External terminal connection
50 ... Electronic components
51 ... Bump electrode

Claims (7)

絶縁フィルムと、該絶縁フィルムの一方の面に、一端部が、実装される電子部品と接続可能な電子部品側接続端子を形成し、他端部が、該絶縁フィルムに形成された貫通孔上に形成された外部端子接続部を形成する配線パターンを有し、該貫通孔に配線パターンが形成されている絶縁フィルム表面とは反対の側からハンダボールを配置して絶縁フィルムの表面に形成された配線パターンに電気的に接続する電子部品を該ハンダボールを介して絶縁フィルムの裏面で電気的接続を可能にする電子部品実装用フィルムキャリアテープであって、
該電子部品側接続端子のバンプ電極と接続される該電子部品側接続端子として形成された電子部品側接続端子表面が、平均表面粗度（Ｒｚ）が１．５〜４．０μmの範囲内にある電解銅箔のマット面で形成され、
上記ハンダボールを配置する面として形成された外部端子接続部表面が、電解銅箔のシャイニー面であり、該電解銅箔のシャイニー面の平均表面粗度（Rz）が、１．０〜３． ０μmの範囲内に調整されてなり、
該電子部品側接続端子および外部端子接続部の表面には、平均厚さ０．３μｍ以下の金メッキ層が形成されていることを特徴とする電子部品実装用フィルムキャリアテープ。On one surface of the insulating film and the insulating film, one end portion forms an electronic component side connection terminal connectable with the electronic component to be mounted, and the other end portion is on the through-hole formed in the insulating film. A wiring pattern is formed on the surface of the insulating film by disposing a solder ball from the opposite side of the insulating film surface on which the wiring pattern is formed in the through hole. An electronic component mounting film carrier tape that enables electrical connection to an electronic component electrically connected to the wiring pattern on the back surface of the insulating film via the solder ball,
The electronic component side connection terminal surface formed as the electronic component side connection terminal connected to the bump electrode of the electronic component side connection terminal has an average surface roughness (Rz) in the range of 1.5 to 4.0 μm. Formed with a matte surface of some electrolytic copper foil,
The surface of the external terminal connecting portion formed as a surface on which the solder balls are arranged is a shiny surface of the electrolytic copper foil, and the average surface roughness (Rz) of the shiny surface of the electrolytic copper foil is 1.0 to 3. Adjusted within the range of 0μm,
A film carrier tape for mounting electronic components, wherein a gold plating layer having an average thickness of 0.3 μm or less is formed on surfaces of the electronic component side connection terminals and external terminal connection portions. 上記電子部品側接続端子を形成する電解銅箔の接続側表面の平均表面粗度（Rz）が１．５〜３．７μmの範囲内にあることを特徴とする請求項第1項記載の電子部品実装用フィルムキャリアテープ。2. The electron according to claim 1, wherein an average surface roughness (Rz) of a connection side surface of the electrolytic copper foil forming the electronic component side connection terminal is in a range of 1.5 to 3.7 [mu] m. Film carrier tape for component mounting. 上記電子部品側接続端子および外部端子接続部の表面に形成されている金メッキ層の平均厚さが、０．１〜０．３μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項第１項記載の電子部品実装用フィルムキャリアテープ。  The average thickness of the gold plating layer formed on the surfaces of the electronic component side connection terminal and the external terminal connection portion is in the range of 0.1 to 0.3 µm. Film carrier tape for mounting electronic components. 上記電子部品側接続端子が、電子部品に形成されているバンプ電極との間でワイヤーボンディング可能に形成されていることを特徴とする請求項第１項電子部品実装用フィルムキャリアテープ。  2. The film carrier tape for mounting electronic components according to claim 1, wherein the electronic component-side connection terminals are formed so as to be capable of wire bonding with bump electrodes formed on the electronic components. 上記電子部品側接続端子が、絶縁フィルムに形成されたスリットを跨ぐように形成されており、該スリットを跨ぐように形成された端子部分を切断されつつ該切 断された端子部分が電子部品に形成されたバンプ電極に直接接続可能に形成されていることを特徴とする請求項第１項記載の電子部品実装用フィルムキャリアテープ。  The electronic component side connection terminal is formed so as to straddle a slit formed in the insulating film, and the cut terminal portion is cut into the electronic component while the terminal portion formed so as to straddle the slit is cut. 2. The film carrier tape for mounting electronic parts according to claim 1, wherein the film carrier tape is formed to be directly connectable to the formed bump electrode. 上記電解銅箔が、平均厚さ３〜３５μｍの範囲内にある電解銅箔であることを特徴とする請求項第１項記載の電子部品実装用フィルムキャリアテープ。2. The film carrier tape for mounting electronic parts according to claim 1, wherein the electrolytic copper foil is an electrolytic copper foil having an average thickness in the range of 3 to 35 [mu] m. 上記ハンダボールが配置されている絶縁フィルムの面積と、実装される電子部品の占める面積が略同等であることを特徴とする請求項第１項記載の電子部品実装用フィルムキャリアテープ。2. The film carrier tape for mounting electronic parts according to claim 1, wherein the area of the insulating film on which the solder balls are arranged is substantially equal to the area occupied by the electronic parts to be mounted.
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