JPS63133539A

JPS63133539A - 半導体装置用フイルムキヤリア

Info

Publication number: JPS63133539A
Application number: JP61280510A
Authority: JP
Inventors: Norio Okabe; 則夫岡部; Ryozo Yamagishi; 山岸　良三
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1986-11-25
Filing date: 1986-11-25
Publication date: 1988-06-06

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】〈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いくフィルムキャリア方式（
Ｔａｐｅ　ＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ　（ＴＡ
Ｂと略称される））がある。

近年、フィルムキャリア方式は、時計、薄型電卓、ＩＣ
カード等に用いられる半導体装置において薄型化、多ビ
ン化に好適な実装技術として注目されている。

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（ギヤングボンディン
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、次いで該銅箔にフォトレジストを
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ツ
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バンブと
＾ｕ−５ｎ共晶接合（比較的低温で接合可能）せしめる
ために、第４図に示すように銅箔リード８の表面にＳｎ
めっき９（通常０．３〜０．８戸厚）が施されることも
ある。

しかしながら、Ｓｎめっきは、ウィスカー（「ヒゲ」と
呼ばれる針状結晶）が発生し易く、急速に成長する（通
常室内放置で２週間以内）ため、隣接リード間にて短絡
事故を生じるなど、半導体装置の信頼性を低下させる原
因となっていた。

そのため、従来ではＳｎウィスカーの発生、成長を抑制
する方法として、■Ｓｎめっき後熱処理を施す方法、ま
たは■Ｓｎめっきの代りにウィスカーの発生し難い５ｎ
−Ｐｂ合金めっきを施す方法が行わＪｌていた。

しかるに、前記■の方法では、ウィスカーの発生を完全
に防止するためには例えば１５０℃以上の高温で長時間
加熱する必要があるが、この加熱によってＳｎめっき表
面が酸化し、あるいはリード素地の銅がＳｎめっき層へ
拡散し、インナリードのボンディング性やアウターリー
ドの半田付性が低下するという欠点がある。

これを避けるために８０〜１００℃程度の低温で熱処理
することも可能であるが、この場合には目的とするウィ
スカーの発生の防止を完全に行うことはできない。

また、前記■の方法では、５ｎ−Ｐｂ合金めっきにおけ
るｐｂ含有量が少ないとウィスカーの発生を十分に防止
することができず、逆にｐｂ含有量が多いとウィスカー
発生防止にとっては好ましいが、インナーリードのボン
ディング性が低下、結局ウィスカーの発生防止と、イン
ナーリードのボンディング性の向上を両立することは困
難である。さらに、Ｓｎ　−Ｐｂ合金めっきでは、めフ
き浴組成、浴温、電解条件等の微妙な変化によりめっき
層の合金組成が変動し易く、ウィスカー発生防止とイン
ナーリードのボンディング性向上を両立する最適な合金
組成を安定的に得ることは極めて困難である。

〈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ウィスカーの発生の防止を図
ることにより半導体装置（ＩＣパッケージ）の信頼性を
向上することができる半導体装置用フィルムキャリアを
提供することにある。

く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、可とう杜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、前記導体膜の表面にＳｎ
めっき層を設け、さらにその上層に薄いｐｂめっき層を
設けてな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、前記Ｓｎめっき層の厚さは０．３〜
０．８−であるのがよい。

また、前記ｐｂめっき層の厚さは、前記Ｓｎめっき層の
厚さの１／ｌＯ以下であるのがよい。

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ｌの
部分平面図である。同図に示すように、フィルムキャリ
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。このリード５は、先端のイン
ナーリード６と、外部接続のためのアウターリード７と
を有している。

アクタ−リード７は、実装時に切断され、外部端子と半
田付等によって接続される。

フィルムキャリア１には、中央部付近にｔＣ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、両端側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（純銅箔の代りにＣｕ　−Ｚｎ合金、Ｃｕ−Ｓｎ
合金のような銅系合金の箔を用いてもよい）によるリー
ド５が切断後に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わ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１
１上の対応する各電極１２にボンディングされる。

本発明のフィルムキャリア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図は、本発明のフィルムキ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、フィルム上に貼着さ
れた銅箔８の表面にＩＣチップ１１の電極１２上の＾リ
バンプ１３とＡｕ　−Ｓｎ共晶接合せしめるためのＳｎ
めっき層９を形成し、さらにその上層に薄いｐｂめっき
層１０を形成したものである。このようにＳｎめっき層
９をｐｂめっき層１０により被覆することにより、Ｓｎ
めっき層のウィスカーの発生、成長を防止することがで
きる。

Ｓｎめっき層９の厚さは、特に限定されないが、好まし
くは０．３〜０．８４程度とするのがよい。その理由は
、厚さ０．３−未満であると＾Ｕバンプ１３との共晶接
合に必要な釦量を十分に確保することができずボンディ
ング強度が低下し、また厚さが０．８−を超えるとＳｎ
量が過剰となり、ボンディング時にＡｕ　−Ｓｎ共晶合
金が流れ出すことによる短絡事故が生じ易くなるからで
ある。

また、ｐｂめっき層１０の厚さはＳｎめっき層９の厚さ
の１／１０以下であるのが好ましい。その理由は、ｐｂ
めっき層の厚さが１７１０を超えるとｐｂ量が過剰とな
り、＾ｕ−Ｓｎ共晶接合によるボンディングのボンディ
ング性を低下せしめるからである。

ここで、Ｐｂめっき層１０の厚さの下限については特に
定めないが、Ｓｎめっき層９のウィスカー発生防止に必
要な厚さとして例えば０．００５−以上とするのが好ま
しい。

なお、釦めっき層９およびこれを被覆するｐｂ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。

本発明のフィルムキャリアにおいては、Ｓｎめつき層９
は電解めっき法、無電解めっき法を問わず、いかなるめ
っき法により形成してもよい。また、ｐｂめっき層１０
の形成についても同様であるが、特に、ｐｂイオンおよ
びホウフッ化水素酸のような遊離酸を含む水溶液中に浸
漬することにより置換めっきを行う方法を用いるのが簡
便であり好ましい。

〈実施例〉（本発明例１）所望形状のデバイスホール、スブロケッホールが形成さ
れた幅３５ＩＩＩ１１、厚さ１００−のポリイミドフィ
ルムに、厚さ３５＃ａの銅箔をエポキシ系接着剤を用い
て貼着し、次いでフォトエツチング法により所望のリー
ドパターン（６４ビン）を形成した。その後、ホウフッ
化浴を用いて電解めっき法により銅箔リード上全面に厚
さ０．５　＃ｍのＳｎめつき層を形成し、さらにその上
層に電解めっき法により厚さ０．０３−のＰｂめつき層
を形成して本発明のフィルムキャリアＮ０９１を得た。

（本発明例２）実施例１と同様にしてフィルムキャリア上に所望のリー
ドパターン（６４ビン）を形成し、この銅箔リード上全
面に無電解めっき法により厚さ０．５−のＳｎめっき層
を形成し、さらにこれをホウフッ化鉛およびホウフッ化
水素酸を含有する水溶液中に浸漬することによりＳｎめ
フき層上にｐｂを置換析出させ、厚さ０．０２７ａ＋の
ｐｂめっき層を形成して本発明のフィルムキャリアＮｏ
、２を得た。

（比較例１）実施例２と同様の方法にて厚さ０．５−のＳｎめっき層
のみを形成したフィルムキャリアＮｏ、３を得た。さら
にこれと同様のフィルムキャリアを１００℃および１８
０℃の温度に保った高温槽中で各々１時間熱処理してフ
ィルムヤリアＮｏ、４、およびＮｏ、５を得た。

かくして得られたフィルムキャリアＮ００１〜５につい
て、リード部のウィスカーの発生状況およびアウターリ
ードの半田付性を調べた。その結果を下記表１に示す。

なお、ウィスカーの発生状況は、各フィルムキャリアを
２ケ月にわたり常温大気中に放置し、常時顕微鏡観察を
行い、ウィスカー発生の有無およびその時期を調べた。

また、アウターリードの半田付性は、ＭＩＬ法（２３０
℃±５℃、５秒間浸漬）により、ｒ記に示すように評価
した。

〈半田付性評価〉 ○：濡れ面１１’１９０％以上 △：濡れ面積７０％以−ト、９０％未満Ｘ：濡れ面積７
０％未満表　　　　　１ −Ｆ記表１の結果から明らかなように、本発明のフィル
ムキャリアＮｏ、１およびＮｏ、２は、リード部にウィ
スカーの発生がなく、かつアウターリードの半田付性も
良好であることがわかる。

〈発明の効果〉本発明の半導体装置用フィルムギヤリアによれば、リー
ドを構成する導体膜の表面にＳｎめっき層を設け、さら
にその上層に薄いｐｂめっき層を設けたことにより、ア
ウターリードの半田付性を損なうことなく、リードのウ
ィスカーの発生を防止することができ、その結果、ウィ
スカーによる隣接リード間の短絡事故が防止され半導体
装置の信頼性が格段に向上する。

【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図は、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。第４図は、従来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、　　　　６・・・インナーリード、７
・・・アクタ−リード、

Claims

【特許請求の範囲】

（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、前記導体膜の表面にＳｎめっき層を設け、さらにその上
層に薄くＰｂめっき層を設けてなることを特徴とする半
導体装置用フィルムキャリア。
（２）前記Ｓｎめっき層の厚さは０．３〜０．８μｍ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）前記Ｐｂめっき層の厚さは、前記Ｓｎめっき層の
厚さの１／１０以下である特許請求の範囲第１項または
第２項に記載の半導体装置用フィルムキャリア。