JPH02215144A - テープキャリア - 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、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体チップの端子部を、
外部容器（いわゆるパッケージ）又は回路基板の端子部
に接続する際に用いられるテープキャリアに関するもの
である。

［従来の技術］ 従来、半導体チップは、ボンディング・ワイヤーもしく
はテープキャリアによって、チップを収容するパッケー
ジのリードフレームあるいはチップを搭載する回路基板
の端子部と接続されていた．ボンディング・ワイヤーと
テープキャリアの使用区分は、半導体チップのビン間ピ
ッチに依存し、ピッチが２００〜３００μ一以下の場合
にはテープキャリアが使用されることが一般的である。

第６図は、従来の一般的なテープキャリアの構造を示す
部分断面図である０図において、ポリイミドフィルム、
ポリエステルフィルム等からなる電気絶縁性の可撓性テ
ープ１０２には、半導体チップ１０６が装入されるデバ
イス孔１０３が所定のピッチで穿設されており、可撓性
テープ１０２の一方の面には、デバイス孔１０３開口部
周縁に放射状に配置されるインナーリード部を備えた金
属配線１０１が形成されている。このインナーリード部
１０１ａは、箪６図に示される如く、デバイス孔１０３
開口部につきだした状態（いわゆるオーバーハング構造
）となっており、デバイス孔１０３内に半導体チップ１
０６が装入された状態でインナーリード部１０！ａと半
導体チップ！０６のバンブ１０７がボンディングされる
。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、近年半導体チップの高集積度化の傾向は著し
く、それに伴って、人出力ビン数の多ピン化が進み、現
在ではビン間ピッチが１００μｍ以下の半導体チップも
実用化の段階に入っている。

しかしながら、このような非常に狭いビン間ピッチの半
導体チップに対応できる微細なインナーリード部を備え
たテープキャリアの作製は非常に困難である。即ち、テ
ープキャリアの金属配線は、一般に可撓性テープに３５
μｌ程度の銅箔を積層しておいてこの銅箔をエツチング
することにより形成するか、あるいは可撓性テープ表面
に無電解メツキに対する触媒活性層を所定の形状に設け
ておき、その後銅メツキを施すことによって形成するか
されているが、ビン間ピッチを非常に狭くする場合には
以下のような問題を生じる。

前者の方法の場合、例えばビン間ピッチを７０μ讃とす
ると導体の幅は３５μｌ程度となるが、銅箔の厚さが３
５μｍである場合には導体幅／導体厚の比が１以下とな
り、このような場合はサイドエツチングが著しく、配線
の断面形状が台形形状となってしまう。又、後者の方法
の場合、積み上げられたメツキから瘤がつき出して配線
間が短絡する可能性があり、この瘤の大きさは銅メツキ
厚が３５μｌのとき、２０μ濁程度にまでなフてしまう
。

このような問題を解決するにあたっては、上記の何れの
方法においても金属配線の厚さを薄くすることが望まれ
る。つまり、エツチングによる方法において銅箔の厚さ
が薄ければ、サイドエツチングがあまり進行せず、はぼ
矩形断面の配線が得られ、メツキによる方法においても
メッキ厚が薄ければ、瘤はあまり成長せず、短絡の危険
性が少ない。

しかし、金属配線のインナーリード部は、前述したよう
にデバイス孔の開口部につきだしたオーバーハング構造
をとっているるので、半導体チップのボンディング時の
加圧力は金属配線単独で耐えなければならない、この時
の耐加圧力（以下フィンガー強度と称す）は、５〜１５
ｇ必要であるとされているが、例えば、２５μｌ幅、　
１８μ−厚の銅箔配線のフィンガー強度は１２ｇであり
、薄い金属配線では半導体チップのボンディングに耐え
ることができない。

この発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、金
属配線の微細化が可能で、かつ充分なフィンガー強度を
有し、ボンディング加工性に優れたテープキャリアを提
供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明においては、インナーリード部を含み、該インナ
ーリード部で囲まれた領域について、インナーリード部
が形成されていない部分の可撓性テープが除去され、半
導体チップが開口部に横架されるデバイス孔が形成され
ていると共に、好ましくはインナーリード部背面の可撓
性テープの厚さを金属配線が形成されていない側の面か
ら所定の厚さまで削減した後、該インナーリード部が形
成された部分の背面の可撓性テープにインナーリード部
を構成する金属配線に至る穿孔部が形成され、該穿孔−
内にインナーリード部を構成する金属配線から延設され
た導電体であって、穿孔部の開口部から突出する突起電
極を設けたテープキャリアによって、上記の課題を達成
している。

［作用］ この発明においては、金属配線のインナーリード部が可
撓性テープによって支えられているので、金属配線の厚
さが薄くともボンディング工程における加熱加圧に対し
て充分耐えることができる。そして、金属配線を薄くす
ることにより、従来不可能であった金属配線の超微細化
が可能となる。

また、本発明においては、金属配線が形成されていない
側の面に突起電極が設けられているので、半導体チップ
がバンブ備えている必要はなく、かつボンティング時な
どに回路の短絡が起こりにくい。

さらに、インナーリード部を支える可撓性テープの厚さ
を所定のフィンガー強度が得られる範囲で薄くすれば、
可撓性テープと金属配線の熱膨張係数の違いに起因して
生じる熱応力を小さくすることができ、加熱時における
インナーリード部の変形が防止される。

次に、本発明にかかるテープキャリアの製造方法は特に
限定されるものではないが、例えば以下のような方法に
よって、製造することができる。

まず、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリ
エチレンテレフタレート、液晶ポリマー等の耐熱性に優
れた厚さ１０〜２００μ鴎程度の可撓性テープの一方の
面に、スパッター蒸着法によって、厚さ０．１−１μ鴎
の金属皮膜（銅、クロム。

ニッケル等）を形成する。

そして、必要に応じて更に銅メツキを施し、１〜２０μ
■の銅を主体とした金属箔層とし、この金属箔層にエツ
チングを施すか、あるいは金属皮膜形成後、不要部分を
マスキングして（ネガパターンでマスキング）銅メツキ
を施し、その後金属皮膜をフラッシュエツチングするこ
とにより、金属配線を形成する。

しかる後、金属配線のインナーリード部を含み、インナ
ーリード部で囲まれた領域について、インナーリード部
が形成されていない部分の可撓性テープをエツチング等
により除去してデバイス孔を形成する。この際、インナ
ーリード部背面の可撓性テープの厚さをエツチング等に
よりて金属配線が形成されていない側の面から削減する
ことが望ましい、可撓性テープの厚さを薄くすることは
、後述する突起電極の形成も容易にする。

高分子フィルムからなる可撓性テープをエツチングする
方法としては、例えばドライエツチング法として、プラ
ズマエツチングがある。この方法では、ＥＣＲプラズマ
等によりプラズマ活性されたガスを被エツチング面に吹
き付けることによりその部分の高分子フィルムが除去さ
れる。また、可撓性テープがポリイミドフィルムからな
っている場合は、ヒドラジンとエチレンジアミンの混合
液、水酸化カリウム等のアルカリ系薬品をエタノールあ
るいは水に混合した溶液等を用いたウェットエツチング
によっても好ましい結果が得られる。

次に、インナーリード部背面の可撓性テープに、エツチ
ング等によってインナーリード部の金属配線に至る孔を
開け、この穿孔部に金属配線表面から延設された突起電
極を形成する。突起電極を構成する導電体の材質は、半
導体チップの端子部の材質等により適宜選択されるが、
具体的には金、＃４．半田等が挙げられる。これらの突
起電極は、金、銅電極の場合はめっきによって、半田電
極の場合はクリーム半田を孔に充填してこれを溶融させ
ることにより形成される。突起電極の高さは孔の開口部
から１α〜５０μ■・突出する程度、直径は孔の内径と
ほぼ同じ程度とすることが、ボンディング加工性等の点
で好ましい。

［実施例］ 実施例：１ 第１図及び第５図は、本発明実施例にかかるテープキャ
リアの部分断面図及び部分平面図である０本実施例にお
いては、まず厚さ５０μ−のポリイミドフィルムから、
なる可撓性テープ２の一方の面に、スパッター蒸着法に
よフて０，２μ−の銅皮膜を付着させ、更に電解銅メツ
キを施して厚さ１０μｍの銅箔層を形成した。

そして、塩化第２鉄水溶液を用いて銅箔層にエツチング
を施し、導体幅（第５図Ａ）２５μｍ。

導体ピッチ（第５図Ｂ）５０μ諺の金属配線１を長手方
向に所定のピッチで複数組形成した（図では１組の金属
配線だけを示し、また配線本数は省略している）、金属
配線１は、半導体チップ６の端子部とボンディングされ
るインナーリード部１ａを内側に、パッケージや回路基
板の端子部と接続されるアクタ−リード部１ｂを外側に
して第５図に示されるように配置されている。

なお、本実施例の金属配ＩＲ１においては、インナーリ
ード部１ａと１対１に対応するアウターリード部１ｂが
設けられており、それぞれのアウターリード部ｉｂが回
路基板等の端子部に接続されるようになっているが、金
属配線は、必ずしもこのようなアウターリード部を有す
る必要はない、即ち、本発明にかかるテープキャリアに
形成される金属配線は、第５図のように一端にインナー
リード部、他端にアウターリード部を備えた配線が所定
のピッチで放射状に並んでいる場合だけでなく、アクタ
−リード部とインナーリード部が１対多に対応している
場合やインナーリード部がその外側に形成された所定の
回路に接続されている場合もある。また、本実施例では
、１組の金属配線に、半導体チップがボンディングされ
るインナーリード部が１組だけ形成されているが、場合
によっては１組の金属配線に複数組のインナーリード部
が形成されていても良い。　次に、インナーリード部１
ａを含み、インナーリード部１ａで囲まれた領域のイン
ナーリード部１ａが形成されていない部分を除いて、可
撓性テープ２の表面全体を耐アルカリ性エツチングレジ
ストで保護し、テープ２を５規定の水酸化カリウム水溶
液中に、５０℃にて１．５時間浸漬した後、水洗した。

これにより、エツチングレジストで保護しなかった部分
のポリイミドフィルムを除去し、デバイス孔３を形成し
た。

更に、インナーリード部背面の可撓性テープ２について
、第３図の部分拡大図に示されるように、インナーリー
ド部の先端より１２，５μｍ（図Ｃ）内側の位置に中心
を有する直径、５μｌ１１（図Ｄ）の孔（穿孔部９）を
エツチングによって形成した。エツチングの方法は前述
したデバイス孔の場合と同様であり、エツチングは穿孔
部９の底部にインナーリード部１ａの銅箔が露出するま
で行なった。

そして、穿孔部９底部に露出しな銅箔に電気めフきを施
すことにより、第４図に示されるようにインナーリード
部から延設され、穿孔部９の開口部に突出する金の突起
電極７を形成した。

なお、テープ２両サイドの長手方向に所定のピッチで連
設されるスプロケット孔５とアウターリード部１ｂに対
応する部分に形成されるアウターリード孔４については
、必ずしも必要なものではないが（スプロケット孔５を
用いずにテープの搬送が可能な場合や可撓性テープを付
けた状態でアウターリード部１ｂを回路基板等の端子部
に接合する場合もある）、これらの孔を設ける必要があ
る場合は、デバイス孔をエツチングによって形成する際
に、同時に形成することができる。即ち、これらの孔の
開口部をエツチングレジストで保護せずに露出させてお
けば良い。

上記のようにして作製したテープキャリアについて、第
１図（デバイス孔付近の拡大断面図）に示されるように
、インナーリード部１ａ背面の可撓性テープ２側に突出
させた突起電８ｉ７と半導体チップ６の端子部をボンデ
ィングしたところ、インナーリード部１ａが可撓性テー
プ２によって補強されているため、加圧によってインナ
ーリード部１ａが折れ曲ったつすることがなく、ボンデ
ィング加工性は非常に良好であった。また、インナーリ
ード部１ａ背面の可撓性テープ２が絶縁層としての役割
りも果たすため、ボンディングの際に半導体チップ６端
子部が接続されるべきでないインナーリード部１ａの銅
箔と接触して回路が短絡してしまうという事故も生じな
かった。

実施例：２ 実施例１と同様にして金属配線及びデバイス孔を形成し
たテープキャリアについて、穿孔部９および突起電極７
を設ける前に、インナーリード部１ａ形底部分を除いて
可撓性テープ２の表面全体を耐アルカリ性エツチングレ
ジストで保護して、テープ２を５規定の水酸化カリウム
水溶液中に、５０℃にて１時間浸漬した後、水洗した。

これにより、インナーリード部１ａを補強している部分
の可撓性テープ２の厚さを第２図のように削減し１２μ
−とした（薄膜部８）、その後、実施例１と同様にして
穿孔部９を設け、電気めっきを施すことにより突起電極
７を形成したが、この実施例では穿孔部９の可撓性テー
プ２の厚さが薄くなっているので、電気めっきに要する
時間は実施例１の場合より短い時間で済んだ。

このようにして作製したテープキャリアについて、第２
図（デバイス孔付近の拡大断面図）に示されるように、
突起電極７と半導体チップ６の端子部をボンディングし
たところ、インナーリード部１ａを補強している可撓性
テープ２の厚さが薄いため、熱応力によるインナーリー
ド部１ａの変形がほとんどなく、ボンディング加工性が
さらに良好であった。

なお、上記の実施例においては、銅の金属配線を形成し
たが、本発明の金属配線は銅に限らず、銅と他の金属の
二層構造あるいは銅以外の金属だけで構成されていても
良いことは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上のように、本発明においては、テープキャリアのイ
ンナーリード部を含み、インナーリード部で囲まれた領
域について、インナーリード部が形成されていない部分
の可撓性テープを除去して、インナーリード部が可撓性
テープで補強されたデバイス孔を設けているので、ボン
ディング加工性を損なうことなく、金属配線の厚さを従
来に比べて大幅に薄くすることができる。

即ち、本発明によれば、従来不可能であった非常に微細
なインナーリード部を備えたテープキャリアを実現でき
、かつ本発明のテープキャリアはボンディング加工時の
加熱加圧によってインナーリード部が折れまがったりす
ることがなく、優れたボンディング加工性を有している
。また、インナーリード部を補強している部分の可撓性
テープの厚さを、所定のフィンガー強度を確保できる範
囲で薄くすれば、熱応力によるインナーリード部の変形
をより効果的に抑えることができ、−層ボンディング加
工性が向上する。

更に、本発明においてはインナーリード部に可撓性テー
プ側に突出した突起電極を設けているので、ボンティン
グ時に半導体チップの端子部と接続されるべきでない金
属配線が接触して回路が短絡してしまうという事故を防
止することができる。

本発明のテープキャリアは、バンブを有していない半導
体チップについてもボンディングが可能であるとともに
、ビン間ピッチが非常に狭い半導体チップの実装に対応
することができ、半導体チップの著しい高集積度化が進
む中にあって非常に有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図本発明実施例を示す部分断面図、第２図は本発明
のさらに別の実施例を示す部分断面図、第３図はインナ
ーリード部穿孔部の拡大平面図、第４図はインナーリー
ド部の突起電極形成部分の拡大断面図、第５図は第１図
及び第２図に示された実施例にかかるテープキャリアの
部分平面図、第６図は従来例を示す部分断面図である。 〔主要部分の符号の説明］ ｌ・・・金属配線 １ａ・・・インナーリード部 ２・・・可撓性テープ ３・・・デバイス孔 ６・・・半導体チップ ７・・・突起電極 ８・・・薄膜部 ９・・・穿孔部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体チップの端子部と接続されるインナーリー
   ド部を有する複数組の金属配線が、可撓性テープの一方
   の面に形成されたテープキャリアにおいて、 前記インナーリード部を含み、該インナーリード部で囲
   まれた領域について、前記インナーリード部が形成され
   ていない部分の前記可撓性テープが除去され前記半導体
   チップが開口部に横架されるデバイス孔が形成されてい
   るとともに、 前記インナーリード部が形成された部分の背面の可撓性
   テープに、インナーリード部を構成する金属配線に至る
   穿孔部が形成され、該穿孔部内に前記インナーリード部
   を構成する金属配線から延設された導電体であって、穿
   孔部の開口部から突出する突起電極を設けたことを特徴
   とするテープキャリア。
2. （２）前記インナーリード部が形成された部分の可撓性
   テープの厚さを、前記金属配線が形成されていない側の
   面から所望の厚さまで削減したことを特徴とする前記請
   求項１記載のテープキャリア。