JPH012330A - フィルムキャリヤ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体チップ等の電子部品を配線板に実装する
のに適したリード部をもつフィルムキャリヤ及びその製
造方法に関するものである。

〔発明の背景〕

一般にＩＣやＬＳＩ等の半導体チップは数ミリ角、厚さ
１００ミクロン程度の小片なので、このままでは配線板
に装着しにくい。そのため通常ＩＣ又はＬＳＩ用パッケ
ージと呼ばれている一種の容器に収納されている。

このＩＣ，ＬＳＩ用パッケージの基本形は、半導体チッ
プが放熱用全屈板であるヒートシンク上に装着され、ボ
ンディングワイヤーにより前記チップの電極端子と外部
回路接続用リード線とが接合されている構造を有してい
る。

前記リード線はパッケージ外にムカデの足のように突出
しており、ピンとも呼ばれている。

このようなＩＣ，ＬＳＩ用パッケージはピンが垂直下方
向に両側から２列に突き出ているデュアルインラインパ
ッケージ（ＤＩＰ）方式とピンが四辺の平面方向に突き
出ているフラットパッケージ（ＦＰ）方式が今のところ
主流となっている。

前記ＦＰ方式はリード数（ピン数）をＤ　Ｉ　ＩＪ方式
よりも比較的多くできるので配線板上の実装密度をやや
高めることができるという利点がある。

しかしながら最近ではＬＳＩの高集積化が進み。

それに比例してピン数も急速に増加する傾向にあるので
、前記のようなＦＰ方式やＤＩＰ方式では間に合わず、
多ピン化に対応できる新しいパッケージ方式が求められ
ていた。

このような中でフィルムキャリヤ（テープキャリヤとも
言う）と呼ばれるパッケージ方式が開発された。

このフィルムキャリヤ方式は第１図に示すようにスプロ
ケットホイール１のついた長尺のテープ２からなり、こ
のテープ２の基材にはポリイミド、ポリエステル、ポリ
エーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリパラパニックｒＩｉ
（ＰＰＡ）などの樹脂を使用し、その上に銅箔を貼り、
これをさらにフォトエツチングにより銅製のインナーリ
ード（チップボンディング用フィンガー）３及び銅製の
アウターリード（外部接続用フィンガー）４を形成した
ものである。

なお、明細書中においてはインナーリード３及びアウタ
ーリード４等の微少パターンを総称してリード部とする
。

一般的に行われているこの工程をもう少し詳しく説明す
ると、長尺テープ状のポリイミド等の樹脂にデバイス孔
を打抜き加工後、回路を形成する金属として３５ミクロ
ン程度の厚みの銅箔をラミネートし１次に前記銅箔にレ
ジスト塗布、パターンの焼付け、露光、現像、エツチン
グ処理し、前記レジストの剥離除去後、さらにめっきと
いう工程を経て第１図に示すようなリード部をもつ微細
なパターンを形成するものである。

この第１図に示す様に、半導体チップ等を搭載するため
のベースフィルムの中央部を打抜いたデバイス孔に、銅
箔から形成されたリード部が部分的に突出するように高
密度に配列されている。こ′暑 のリード部の線巾は場合によっては数十ミクロンという
狭いものになることもある。

一方、半導体チップの電極には、通常フィル１１キヤリ
ヤ上のインナーリードに結合するためのバンプが形成さ
れている。そして全ての端子を同時に接合するギヤング
ボンディング法により、前記半導体チップの電極（バン
プ）とフィルムキャリヤ上のインナーリードとを接合す
る。そしてリード部を配線板に搭載するときはフィルム
キャリヤから銅箔製のアウターリードを半導体素子とと
もに切離し、しかる後（打ち抜きにより）配線板に実装
する。

このように形成されるテープキャリヤは■　テープ状（
長尺）のまま扱うことができ、スプロケットホールを利
用して位置決めができる。

■　ワイヤボンディング方式に比べて、ボンディング時
にインナーリードのっぷれが殆んどないので、端子ピッ
チを著しく詰めることができる（８０ミクロン程度まで
）。

■　ギヤングボンディング方式であるため、ボンディン
グ工数は一度で済み端子数に無関係である。

■　キャリアにつけたままでチップのバーンインテスト
ができる。

■　キャリアが薄く、柔軟性を有するので薄型、フレキ
シブル型の実装ができる。

■　実装後のチップ取り替えが容易である。

などの多くの利点があり、特に多ピン化を必要とする高
密度実装タイプのＬＳＩ用に適するものである。

〔従来技術及び問題点〕

上記のようにフィル１１キヤリヤ上にラミネートした銅
箔をエツチングして形成したリード部の微細なパターン
には、半導体チップ（バンプ）との接合を容易にすると
ともにボンディング強度を増し、かつアウターリードの
はんだ付は性を向上させる等のために、通常開又は錫合
金めっきが施される。

ところが錫又は錫合金めっきはウィスカーの発生がある
という問題を有している。

前記のようにフィルムキャリヤ上の微細な回路パターン
は、極めて高密度に配列されたリード部を有し、これが
中央のデバイス孔周辺にあってはポリイミド等の樹脂に
支持されていない間隔の狭い微細な突出部を形成してお
り、上記のようなウィスカーの発生はこのような回路間
の短絡の危険を著しく高めるという問題が発生した。こ
のようなことから狭い間隔をおいて高密度に形成された
リード部の微細な回路に、ウィスカーの発生のない錫又
は錫合金めっきが要求されたのである。

〔発明の構成〕

上記問題点を鋭意研究の結果、ウィスカーの発生を有効
に防止できるフィルムキャリヤ及びその製造方法を開発
したものであり、すなわち本発明は、半導体チップ等の
電子部品を搭載するフィルムキャリヤのリード部にイン
ジウムの拡散層を有する無電解錫又は錫合金めっき部を
備えていることを特徴とするフィルムキャリヤ及び半導
体チップ等の電子部品を搭載するフィルムキャリヤリー
ド部に無電解めっきにより錫又は錫合金をめっきし１次
にその上に無電解めっきによりインジウムをめっきした
後、５０度Ｃ−１５０度Ｃに加熱して、前記無電解錫又
は錫合金めっき部にインジウムを拡散させたことを特徴
とするフィルムキャリヤの製造方法に関するものである
。なお１本明細書において記載する銅箔材への錫の合金
めっきはインジウムを含有しない錫合金めっきを意味す
るものとする。

〔発明の詳細な説明〕

上記のようにフィルムキャリヤの製造に際し、テープ状
のポリイミド等の樹脂にデバイス孔を形成した後、銅箔
をラミネートし、これをエツチングして第１図に示すよ
うなリード部をもつ微細な回路を形成するが、このよう
にして形成されたリード部は個々に分離独立しているた
め、共通の通電部を形成することができないので、電気
めっきにより錫又は錫合金をめっきすることは事実上困
難である。

したがって、錫又は錫合金めっきは無電解めっきが適用
される。

錫又は錫合金無電解めっきは通常のめっき方法を用いて
行うことができる。その−例を示すと次の通りである。

なお、錫又は錫合金めっきはこの例に限定される必要は
なく、他の無電解錫又は錫合金めっき法を適用できるこ
とは云うまでもない。

無電　　めっきの 例１ めっき浴 塩化第−錫　　　　　　　６ｇＩＱ 酒石酸　　　３９　ｇ　／　Ｑ チオ尿素　　　　　５５ｇＩＱ 操作条件 温　　　　度　　　　　　　　　室　温析出速度　　　
　　４６．６ｍＨ／２０ｍ１ｎ例２ めっき浴 塩化第−錫　　　　　　　１８．５ｇ／Ｑ水酸化ナトリ
ウム　　　　２２．５　ｇ　／　Ｑシアン化ナトリウム
　　　１８５ｇ／Ｑ操作条件 温　　　　度　　　　　　　　　　７０℃析出速度　　
　　　２５ｍｇ／２０ｍ１ｎ例３ めっき浴 ティンポジット　ＬＴ−３４（シプレー社製）操作条件 温　　　　度　　　　　　　　　　６０℃時　　　　間
　　　　　　　　　　１０分インジウムを１％以上含有
する錫合金めっきはウィスカーの発生を抑止できる可能
性はあるが。

無電解錫めっきは酸性又は弱酸性で実施されるのに対し
、無電解インジウムめっきはアルカリ性又は弱アルカリ
性溶液の条件下で実施されるものであるから、錫とイン
ジウムの無電解合金めっきは実際上有効になし得ない。

したがって、０．５μ〜１．０μの錫又は錫合金（イン
ジウム以外の）無電解めっきを行ったあと、無電解イン
ジウムめっきを０．０２５μ〜０．０５μ施し、次に加
熱処理を施して、前記篩又は錫合金めっきを行ったフィ
ルムキャリヤリード部にインジウムの拡散層を形成する
。

このようにして形成したインジウムの拡散層は。

無電解めっきした錫又は錫合金のめっき層のウィスカー
発生を効果的に抑止することのできる本発明の優れた特
徴の１つである。

無電解インジウムめっきの例を次に示すが、本発明にお
いてはこの例に制限されることなく、他の無電解インジ
ウムめっきをもちろん適用することができる。

無電　インジウムめっきの めっき浴 硫酸インジウム　　　　　　　　２ｇ／　Ｑニトリロ三
酢酸ナトリウム　　　１２ｇ／Ｑ　　、クエン酸カリウ
ム　　　　　　　７ｇ／　Ｑ水素化ホウ素ナトリウム　
　　　３ｇ／　ＱＰＨ１０，５ 温　　　度　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５
５℃時　　　間　　　　　　　　　　　　　　　　　４
８分〜１２０分上記のインジウムをめっきした後の加熱
処理は５０度Ｃ〜１５０度Ｃの範囲で実施するのが望ま
しい。

上記のようにリード部は、母材が３５μ程度の銅箔から
形成された微細回路であるので、高温の加熱はリード部
の軟化変形を生じやすく、フィルムキャリヤの製造工程
あるいはＩＣ等のチップボンディング工程中の変形や短
絡を生ぜしぬる可能性があるので、１５０度Ｃ以下の加
熱とするのが必要である。

また、インジウムの拡散を有効に行うには５０度Ｃ以上
の加熱が必要となる。

薄いインジウムめっき層の錫又は錫合金への拡散は比較
的容易であり、７０度Ｃ〜８０度Ｃの温浴中へ浸漬する
ことにより達成することができる。

温水を使用した場合には、めっき表面の清浄効果を有す
るので好ましい。

温浴は温水に限らず、表面処理剤を使用することもでき
る。

すなわち、めっき後他の表面処理を行う場合に、それに
用いる表面処理液からなる温浴を用いて、前記インジウ
ムの拡散処理を同時に行うことが可能である。

上記のように無電解錫又は錫合金をめっきした後、イン
ジウムの拡散層を設けた本発明のフィルムキャリヤリー
ド部は第１表に示すように、比較例に比ベライス力−の
発生率に著しい差異があり、本発明の有効性は極めて顕
著である。

なお第１表で試片のウィスカー発生テストの際の放置条
件は６０℃、９５％ＲＨ（相対湿度）である。

第１表 フィルムキャリヤ上への銅箔のラミネート後、リード部
の形状と寸法精度及びめっきの効率性の面から、エツチ
ングによりリード部の回路形成後に錫又は錫合金を無電
解めっきし、しかる後、インジウムの拡散層を形成する
ことが望ましいが、場合によりエツチング前に銅箔上に
インジウムの拡散層を備えた無電解錫又は錫合金めっき
部を設けることもできる。

〔発明の効果〕

ＩＣ又はＬＳＩ等の高集積化とともに急速な多ピン化の
傾向にあるリード部に要求されるより実装密度を高める
ことのできるフィルムキャリヤの開発が進められている
が、リード部の配列、形状がより狭小となることによっ
て起るウィスカー発生の問題は極めて重要である。しか
も無電解錫又は錫合金めっきの特有の問題を解決し、生
産効率を高めることのできる本発明は技術の進展と優良
なフィルムキャリヤの製造に寄与することが大である。

〔実施例〕

次に実施例について説明する。

３５ｍｍ幅の通常のポリイミドフィルムをベースとして
銅箔のエツチング工程を終了したフィルムキャリヤを前
記例に示すシプレー社の無電解錫めっき液ティンポジッ
トＬＴ−３４にて０．５μ厚の錫めっきを施し、さらに
前記無電解インジウムめっき液及び条件にて０．０２５
μ厚のインジウムめっきを施したのち７０℃の温水中で
１時間保持した。

この試料の表面めっき層をオージェ電子分光法により表
面分析を行った結果、錫とインジウムは合金化しており
、これを６０℃、９５％ＲＨの条件で１ケ月保持したが
、その間ではボイスカーの生成は全くみられなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図はフィルムキャリヤ方式の一例を示す概略説明図
である。 １：スプロケットホイール ２：樹脂フィルム ３：インナーリード（チップボンディング用フィンガー
） ４：アウターリード（外部接続用フィンガー）５：テス
ト用バット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体チップ等の電子部品を搭載するフィルムキ
   ャリヤのリード部にインジウムの拡散層を有する無電解
   錫又は錫合金めっき部を備えていることを特徴とするフ
   ィルムキャリヤ。
2. （２）半導体チップ等の電子部品を搭載するフィルムキ
   ャリヤリード部に無電解めっきにより錫又は錫合金をめ
   っきし、次にその上に無電解めっきによりインジウムを
   めっきした後、５０度Ｃ〜１５０度Ｃに加熱して、前記
   無電解錫又は錫合金めっき部にインジウムを拡散させた
   ことを特徴とするフィルムキャリヤの製造方法。