JPH061789B2 - 半導体装置用フイルムキヤリア - Google Patents

半導体装置用フイルムキヤリア

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JPH061789B2
JPH061789B2 JP61209248A JP20924886A JPH061789B2 JP H061789 B2 JPH061789 B2 JP H061789B2 JP 61209248 A JP61209248 A JP 61209248A JP 20924886 A JP20924886 A JP 20924886A JP H061789 B2 JPH061789 B2 JP H061789B2
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/50Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto

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  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <従来の技術> 半導体素子の実装技術においては、一定水準以上の性能
を持つ製品を高速で量産するために、自動化が図られて
いる。
この自動化を目的として開発されたものの一つに、長尺
のスプロケットホール付きフィルムキャリアにワイヤレ
スボンディングにより半導体素子(以下ICチップとい
う)を連続的に組み込んでゆくフィルムキャリア方式
(Tape Automated Bonding(TABと略称される))があ
る。
このフィルムキャリア方式は、ICチップ上に形成され
た微小の電極にフィルムキャリア上の対応するインナー
リードを、加熱されたボンディングツールにより熱圧着
し、インナーリードボンディング(ギャングボンディン
グ)を行う。この熱圧着操作は、ボンディングツールの
上下運動、フィルムキャリアの送りおよびICチップを
列状に配置したICチップホルダーの送り等を連動させ
ることにより、連続的に行われる。
このフィルムキャリア方式に用いられるフィルムキャリ
アは、通常ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂等の可と
う性の絶縁フィルムにデバイスホールやスプロケットホ
ール等の必要な貫通孔を打ち抜きにより形成し、そのフ
ィルムに銅箔を貼着し、次いで該銅箔のフォトレジスト
を塗布、乾燥し所定パターンのフォトマスクを通して露
光し、現像して所定のパターン形状のフォトレジスト層
を形成した後、前記フォトレジスト層をマスクとしてエ
ッチングを行い、所望の銅箔パターンによるリードを形
成する方法により製造される。
また、ICチップ上の電極上に設けられたAuバンプとAu
-Sn共晶接合せしめるために、銅箔リードの表面にSuめ
っき(通常0.1〜0.5μm厚の無電解錫めっき)が施され
ることもある。
しかしながら、このようなフィルムキャリアにはICパ
ッケージへの組立工程または電子部分の実用時におい
て、以下のような問題点が生じる。
(1) リードの機械的強度が不足し、フィルムキャリア
の製造時またはICパッケージの組立時の取扱いにおい
て、リードの曲りや断線が生じ、歩留りを低下させる。
(2) 銅箔リードに施すSnめっきは、通常厚さ0.1〜0.5
μmと薄いために、ウィスカー(「ヒゲ」と呼ばれる針
状結晶)が異常な早さで成長する(通常室内放置で2週
間以内)。
(3) リードの強度が不足し、実用時の温度サイクルに
よりリードに熱応力が付加し断線が生ずる。
(4) ギャングボンディング前の取扱いにおいて、リー
ドの曲り、変形が生じ易い(例えばリードの浮き上が
り、沈みこみ、横方向の移動等)。
(5) 最終的な樹脂封止時に腐食生成物の作用によりリ
ードの腐食、および応力腐食破断の危険性がある。
(6) フィルムと銅箔リードとの密着性が悪く、エッチ
ングによりリードを形成する際等にリードがフィルムか
ら剥離することがあり、歩留りが低下する。そのため、
フィルムキャリアのリードパターンを微細化することが
できず、高密度多ピン化に対応できない。
このような欠点によりICパッケージの信頼性の低下を
招いていた。
<発明が解決しようとする問題点> 本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、フ
ィルムキャリアのリードの機械的強度の増加、リードの
ウィスカーの発生防止およびリードの剥離強度の増加を
図ることによりICパッケージの信頼性を向上すること
ができる半導体フィルムキャリアを提供する。
<問題点を解決するための手段> このような目的は、以下の本発明によって達成される。
即ち、本発明は、可とう性絶縁フィルム上に所望のパタ
ーンの導体膜を貼着し、リードを形成してなる半導体装
置用フィルムキャリアにおいて、前記導体膜は、銅箔の
表面に厚さ0.3〜5μmのNiまたはNi系合金めっきを施し
たものであることを特徴とする半導体装置用フィルムキ
ャリアを提供するものである。
この発明において、銅箔の表面に施すNi系合金めっき
は、Sn−Ni合金めっきであるのがよい。
また、可とう性絶縁フィルム上に所望のパターンの導体
膜を貼着し、リードを形成してなる半導体装置用フィル
ムキャリアにおいて、前記導体膜は、銅箔の表面に厚さ
0.3〜5μmのNiまたはNi系合金めっきを施し、さらにそ
の上にSnめっきを施したものであることを特徴とする半
導体装置用フィルムキャリアを提供するものである。
以下、本発明の半導体装置用フィルムキャリアを添付図
面に示す好適実施例について詳細に説明する。
第1図は、本発明の半導体装置用フィルムキャリア1の
部分平面図である。同図に示すように、フィルムャリア
1は、ポリイミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステ
ル樹脂、可とう性エポキシ樹脂等の樹脂類や、紙類等の
可とう性、絶縁性を有する材料で構成されるフィルム2
上に所望のパターンの導体膜によるリード5が接着剤等
により貼着されている。
フィルムキャリア1には、中央部付近にICチップ9を
マウントするためのデバイスホール4が形成されている
とともに、両側端に沿ってフィルム送りのギヤー(スプ
ロケット)がかみ込むためのスプロケットホール3が形
成されている。なお、フィルムキャリアは通常長尺物で
あるが、第1図には、1個のICチップを装着する1単
位が部分的に示されている。
このフィルムキャリア1のデバイスホール4の周囲に
は、銅箔によるリード5が互いに電気的に接続しないよ
うに形成されており、各リードの先端のインナーリード
6は、フェイスアップで位置合せしてボンディングする
ことができるようデバイスホール内に突出している。こ
のインナーリード6の先端が、第2図に示すようにIC
チップ9上の対応する各電極10にボンディングされ
る。
本発明のフィルムャリア1においては、リード5を構成
する導体膜の構造に特徴を有する。第3図および第4図
は、本発明のフィルムャリアにおけるリード5の断面構
造を示す部分断面側面図である。
第3図に示すように、リード5は、銅箔51の表面に厚
さ0.3〜5μmのNiまたはNi系合金めっき層52を形成し
たものである。また第4図に示すように、リード5は銅
箔51の表面に厚さ0.3〜5μmのNiまたはNi系合金めっ
き層52を形成し、さらにその上層にICチップ9の電
極10上のAuバンプ11とAu−Sn共晶接合せしめるため
にSnめっき層53を形成したものでもよい。このSnめっ
き層の形成はリード5の全面でも部分的(例えばインナ
ーリード6のボンディング部付近)でもよい。
なお、Snめっき層53の厚さは特に限定されず、Auバン
プ11との共晶接合に必要な量のSnを確保しうる程度、
例えば0.3〜1.0μm程度であればよい。
このようなリード5のNiまたはNi系合金めっき層の厚さ
を0.3〜5μmとした理由は、厚さが0.3μm未満ではめっ
きのピンホールからの銅の拡散により表面に加熱黒点が
発生し、厚さが5μmを超えるとめっきが素材の銅より
硬い為、リードの曲げ時にクラックが発生して、ノッチ
効果によりリード折れが生じるからである。
また、第3図に示すフィルムキャリア1において、Ni系
合金めっき層52をSn−Ni合金めっきで構成すれば、Au
バンプ11とのAu−Sn共晶接合が良好になされるととも
にリード5とフィルム2との接着強度が高まるのでフォ
トエッチングによりリード5を形成する際等にリード5
の剥離が生じにくくなり、リードパターンを微細なパタ
ーンとする場合に好適である。
なお、リード5を形成する銅箔は純銅箔に限らず、例え
ばCu−Zn合金、Cu−Sn合金等の銅系合金の箔であっても
よい。
また、リード5の厚さも特に限定されない。
<実施例> (実施例1) 厚さ35μm、幅24mmの粗化圧延銅箔の表面に厚さが
各々0,0.3,1,2,3,5,10μmの無光沢ニッケ
ルめっきを施した導体膜を作成した。なお、ニッケルめ
っきは、低pHのワットニッケル浴を用いて行った。
この導体膜を、厚さ125μm、幅35mmのポリイミド
フィルム(デバイスホール、スプロケットホール付)に
エポキシ系接着剤を用いて接着した。
その後、フォトエッチング法により所望のリードパター
ン(20ピン)を形成し、さらに各リードの表面全面に
0.5.μm厚の無電解錫めっきを施した。
かくして得られたTBA用フィルムキャリアのインナーリ
ードをICチップにギャングボンディングし(第2図お
よび第4図に示す状態)、次いで、エポキシ樹脂により
樹脂封止を行ってICパッケージを作成した。これら各
ICパッケージについて、各種性能試験を行った。その
結果を表1に示す。
表1に示すように、ニッケルめっきの厚さが0.3μm以上
でICパッケージの不良発生率は1/3以下に低減し、特
にめっき厚が3μm以上では不良発生率が1/10程度まで
低減する。また、組立時のリード曲り発生率もニッケル
めっきの厚さが3μm以上で特に減少している。さら
に、ニッケルめっきを厚さ0.3μm以上施したものは、ウ
ィスカーの発生が全く見られない。
(実施例2) 実施例1と同様の銅箔表面に厚さ0.3,1.0μmの30%Sn
−Ni合金めっきを施した導体膜を実施例1と同様のフィ
ルムに同接着剤を用いて接着し、次いでフォトエッチン
グ法により所望のリードパターン(20ピン)を形成し
てTBA用フィルムキャリアを得た。
これらのTBA用フィルムキャリアに実施例1と同様の方
法によりICチップを実装してICパッケージを作成
し、これらについて同様の各種性能試験を行った。
各種性能試験の評価結果は、いずれの項目についても実
施例1の厚さ0.3μm以上のニッケルめっきを施したもの
と同様、優れたものであったが、特にリード引き剥がし
強度が実施例1では32.5gであるのに対し、実施例2で
はいずれも40.5gであり、リードの密着性が高いことが
確認された。
<発明の効果> 本発明の半導体装置用フィルムキャリアによれば、リー
ドを構成する導体膜を銅箔の表面に厚さ0.3〜5μmのNi
またはNi系合金めっきを施したもの、さらにはその上に
Snめっきを施したものとすることにより、以下のごとき
効果を発揮する。
(1) リードの機械的強度が増加することにより、加工
時の諸応力、実用時の熱応力が付加された場合でもリー
ドのねじれ、曲り等の変形やリードの破断が生じにく
く、よってICパッケージの信頼性が向上する。
(2) リードにSnめっきを施す場合、ウィスカーの発生
が防止されるので、短絡事故等を防止し、ICパッケー
ジの信頼性が向上する。
(3) 銅箔の表面にSn−Ni合金めっきを施した導体膜に
よるリードとした場合には、Sn−Ni合金めっきが樹
脂との密着性が良いためにフィルムに対するリードの密
着性が高くなり、ICパッケージの信頼性をより向上す
ることができるとともに、フォトエッチングによりリー
ドを形成する際に、リードの剥離が生じにくくなるた
め、リードパターンをより微細なパターンとすることが
でき、設計の範囲が広がる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の半導体装置用フィルムキャリアの部
分平面図である。 第2図は、インナーリードボンディングを行った状態の
本発明の半導体装置用フィルムキャリアの部分斜視図で
ある。 第3図および第4図は、各々本発明の半導体装置用フィ
ルムキャリアの部分断面側面図である。 符号の説明 1…半導体装置用フィルムキャリア、 2…フィルム、 3…スプロケットホール、 4…デバイスホール、5…リード、 51…銅箔、 52…NiまたはNi系合金めっき層、 53…Snめっき層、 6…インナーリード、 9…ICチップ、 10…電極、 11…Auバンプ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】可とう性絶縁フィルム上に所望のパターン
    の導体膜を貼着し、リードを形成してなる半導体装置用
    フィルムキャリアにおいて、 前記導体膜は、銅箔の表面に厚さ0.3〜5μmのNiまたは
    Ni系合金めっきを施したものであることを特徴とする半
    導体装置用フィルムキャリア。
  2. 【請求項2】前記Ni系合金めっきは、Sn−Ni合金めっき
    である特許請求の範囲第1項に記載の半導体装置用フィ
    ルムキャリア。
  3. 【請求項3】可とう性絶縁フィルム上に所望のパターン
    の導体膜を貼着し、リードを形成してなる半導体装置用
    フィルムキャリアにおいて、 前記導体膜は、銅箔の表面に厚さ0.3〜5μmのNiまたは
    Ni系合金めっきを施し、さらにその上にSnめっきを施し
    たものであることを特徴とする半導体用装置用フィルム
    キャリア。
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JP3494940B2 (ja) * 1999-12-20 2004-02-09 シャープ株式会社 テープキャリア型半導体装置、その製造方法及びそれを用いた液晶モジュール
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