半導体装置用テープキャリアおよびその製造方法
【課題】低コストで高生産性に適した半導体装置用テープキャリアを提供すること。
【解決手段】半導体チップを搭載するために絶縁フィルム上に銅配線パターンが形成された半導体装置用テープキャリアにおいて、前記銅配線パターンは前記半導体チップのアルミ電極パッドに接続するためのインナーリードを有し、前記インナーリードには表面に金めっきが施され、前記金めっきの表面の（１１１）配向指数が１．０以上１．６以下であり、前記金めっきのめっき膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下である。
【解決手段】半導体チップを搭載するために絶縁フィルム上に銅配線パターンが形成された半導体装置用テープキャリアにおいて、前記銅配線パターンは前記半導体チップのアルミ電極パッドに接続するためのインナーリードを有し、前記インナーリードには表面に金めっきが施され、前記金めっきの表面の（１１１）配向指数が１．０以上１．６以下であり、前記金めっきのめっき膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置用テープキャリアおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品の高信頼性化が進むにつれて、半導体チップの外径と同じ若しくはそれに近い大きさのμＢＧＡ（登録商標）用パッケージが開発されている。このμＢＧＡ用パッケージに使用されるμＢＧＡ用テープキャリアは、絶縁フィルムを備え、絶縁フィルムの半導体チップ搭載面側となる表面にインナーリードとボール用ランドとを有する配線パターンが形成され、インナーリードの表面に金めっきが施されている。μＢＧＡ用テープキャリアに半導体チップが搭載され、この半導体チップのアルミ電極パッドにインナーリードが接続される。テープキャリアの裏面にはんだボールが搭載され、このはんだボールがボール用ランドに接続される。これによりμＢＧＡが構成される。
【０００３】
なお、従来、リードの表面に施すめっき材として、金以外に、錫−銀合金（特許文献１）、銀−パラジウム（特許文献２）、銀（特許文献３）、ニッケル（特許文献４）等種々の材料が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２９２８４号公報
【特許文献２】特開平７−３２６７０１号公報
【特許文献３】特開２０００−１６４２８２号公報
【特許文献４】特開２０００−１２７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
μＢＧＡ用テープキャリアのインナーリードにはアルミ電極パッドと接続するために金めっきが施されているが、従来、金めっき膜厚は０．４μｍ〜１．０μｍ施されていれば接合上の問題は少ないことから特に問題視はされていなかった。しかしながら、ここ数年の金価格高騰により、上述したような厚さの金めっき膜が施されていると、金めっきの製品単価に占める割合が多くなり、製品自体の高コスト化をもたらすこととなった。そこで、ＴＡＢテープキャリアの金めっき膜厚が問題視されるようになってきた。コストを低減するために、金めっき膜厚を薄くすることも検討されているが、単に膜厚を薄くするだけでは接合安定性が低下するので、従来並みの接合強度（４ｇｆ以上）を得ることは困難であった。
【０００６】
上述したような問題は、μＢＧＡ用テープキャリアに限定されず、半導体チップの電極パッドにテープキャリアのインナーリードが接続される構造をしているものであれば、いずれの半導体装置用テープキャリアにも共通する。なお、半導体装置用テープキャリアとは、半導体装置や受動部品等を搭載するためのものであり絶縁フィルム上に配線パターンが形成された構造となっているものである。
【０００７】
本発明の目的は、めっき膜厚低減化と接合安定性の両立をはかることにより、低コストで信頼性の高い半導体装置用テープキャリアおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施の態様によれば、半導体チップを搭載するために絶縁フィルム上に銅配
線パターンが形成された半導体装置用テープキャリアにおいて、前記銅配線パターンは前記半導体チップのアルミ電極パッドに接続するためのインナーリードを有し、前記インナーリードに表面に金めっきが施され、前記金めっきの表面の（１１１）配向指数が１．０以上１．６以下であり、前記金めっきのめっき膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下である半導体装置用テープキャリアが提供される。この場合において、前記インナーリードのリード厚が１４μｍ以上であることが好ましい。
【０００９】
本発明の他の実施態様によれば、絶縁フィルムの表面に接着剤で接着した銅箔をエッチングしてインナーリードを有する銅配線パターンを形成し、前記銅配線パターンのインナーリードの表面に電解めっきで金めっきを施した半導体装置用テープキャリアの製造方法において、電解めっき液の金濃度が６ｇ／ｌ以上１５ｇ／ｌ以下であり、前記電解めっき液に通電する電流密度が０．６Ａ／ｄｍ２以上１．２Ａ／ｄｍ２以下である半導体装置用テープキャリアの製造方法が提供される。この場合において、前記インナーリードの表面に施す前記金めっきのめっき膜厚を０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下とすることが好ましい。また、前記電解めっきの際に、前記インナーリードを含む有効エリアに金めっき液の噴流を与えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、低コストでありながら高信頼性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態の半導体装置用テープキャリア（ＴＡＢテープキャリア）を示した説明図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ’線断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態のＴＡＢテープキャリアを使用したμＢＧＡ用パッケージの構造を一部断面で示した概略斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態の金めっきプロセスを示した概略図である。
【図４】本発明の一実施の形態の金めっき浴槽内を示した概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の一実施の形態について述べる。
【００１３】
インナーリードの表面に施される金めっきの膜厚を低減することによって、インナーリードとアルミ電極パッドとの接合安定性が低下することは容易に予想されることである。そこで、金めっき膜厚を低減しても従来並みの接合強度を得るにはどうしたらよいか、金めっき膜形成の最適条件、インナーリード厚の最適化等を種々検討した。その結果、本発明者は、金めっき表面の結晶配向指数に着目し、金めっき表面の結晶配向指数が所定値以下であれば、めっき膜厚が低減しても、従来並の最小接合強度を確保することができ、その結晶配向指数は電解めっき液の金濃度により制御できるとの知見を得た。また所定の結晶配向指数および金めっき膜厚のもとで、従来並の接合強度を実現することが可能なインナーリード厚さを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて創作されたものである。
【００１４】
［実施態様の概要］
本発明の一実施の態様の半導体装置用テープキャリア（以下、ＴＡＢテープキャリアという）は、半導体チップを搭載するために絶縁フィルム上に銅配線パターンが形成されたものであって、前記銅配線パターンは前記半導体チップのアルミ電極パッドに接続するためのインナーリードとを有し、前記インナーリードには表面に金めっきが施され、前記金めっきの表面の（１１１）配向指数が１．０以上１．６以下であり、前記金めっきのめっき膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下であるものである。
【００１５】
これによれば、インナーリードの金めっき膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下で
も十分な接合強度が保たれるように、金めっき表面の（１１１）結晶配向指数を１．０以上１．６以下とすることにより、接合に適した金表面を形成し、金めっき厚さを低減させることで、製品材料中の金材料の占める割合を減らし、製品自体の低コスト化を図ることができる。従って、低コストで高生産性に適したＴＡＢテープキャリアを提供することができる。
【００１６】
また、実装組立て後の高温放置試験や温度サイクル試験において、金めっきを施したインナーリードとアルミ電極パッドとの接合部では、金めっき膜厚が厚いと試験時間経過と共にＡｕ−Ａｌ−Ｃｕの合金化が進行し金リッチ層が接合部の信頼性を低下させることも考えられるので、極力金めっきの膜厚は薄くした方が好ましい。この点からも、インナーリード部の金めっき膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下であるのがよい。
【００１７】
また、前記インナーリードのリード厚が１４μｍ以上であると、インナーリード自身の強度が高く、金とアルミ電極パッドの接合強度をさらに十分な大きさに保つことができ、さらに低コストで高生産性に適したＴＡＢテープキャリアを提供することができる。
【００１８】
また、本発明の一実施の形態の半導体装置用テープキャリアの製造方法は、絶縁フィルムの表面に接着剤で接着した銅箔をエッチングしてインナーリードを有する銅配線パターンを形成し、前記銅配線パターンのインナーリードの表面に電解めっきで金めっきを施した半導体装置用テープキャリアの製造方法において、電解めっき液の金濃度が６ｇ／ｌ以上１５ｇ／ｌ以下であり、前記電解めっき液に通電する電流密度が０．６Ａ／ｄｍ２以上１．２Ａ／ｄｍ２以下であるものである。
【００１９】
金濃度が６ｇ／ｌ以上あると、金めっき表面の配向指数を上記所定値に収めるよう制御できるので、金とアルミ電極パッドとに十分な接合強度を得られる。また、電流密度が０．６Ａ／ｄｍ２以上の高電流密度であると、生産性の高いＴＡＢテープキャリアを供給できる。
【００２０】
この場合において、前記インナーリードの表面に施す前記金めっきのめっき膜厚を０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下とすると、製品材料中の金材料の占める割合を減らし、製品自体の低コスト化を図ることができるので、低コストで高生産性に適したＴＡＢテープキャリアを提供することができる。
【００２１】
また、前記電解めっきの際に、前記インナーリードを含む有効エリアに金めっき液の噴流を与えると、より高い電流密度が得られ、より生産性の高いＴＡＢテープキャリアを供給できる。
【００２２】
次に、具体的な実施の形態を図を用いて説明する。
【００２３】
［ＴＡＢテープキャリア］
図１（ａ）に、本発明の一実施の形態によるチップ搭載面を上にした２条取りレイアウトのＴＡＢテープキャリア８の平面図が示されている。図１（ｂ）に、同じくチップ搭載面を上にしたＡ−Ａ’線断面図が示されている。
【００２４】
このＴＡＢテープキャリア８は、ポリイミド樹脂フィルム１をベースとしている。このポリイミド樹脂フィルム１の幅方向両端部にＴＡＢテープキャリア８を送るための列状のスプロケットホール１７が設けられている。また、中央部分にはインナーリードボンディング（ＩＬＢ）用窓孔１５がポリイミド樹脂フィルム１の幅方向に長く二本直列に設けられている。さらに、ＩＬＢ用窓孔１５の短い方の幅の両側に複数のボール用ビアホール１６が配列されている。
【００２５】
ポリイミド樹脂フィルム１のチップ搭載面となる表面側には、接着剤層２を介して銅箔銅箔配線パターン１３が形成されている。前記ＩＬＢ用窓孔１５及びボール用ビアホール１６は、接着剤層２を突き抜けて銅箔配線パターン１３と連通している。
【００２６】
銅箔配線パターン１３は、インナーリード１０とボール用ランド１９とを有し（図２参照）、インナーリード１０は前記ＩＬＢ用窓孔１５内に突出し、ボール用ランド１９は前記ボール用ビアホール１６の底部に露出している。
【００２７】
ＩＬＢ用窓孔１５内に突出しているインナーリードを除いた銅箔配線パターン１３銅箔配線パターン１３の半導体チップ搭載面となる表面に、金めっき面積を低減させるためのプレイティングマスク４が被覆されている。このプレイティングマスク４は例えばアクリル系の樹脂から構成される。ＩＬＢ用窓孔１５内に突出しているインナーリードの表面（裏表面）には金めっき５が施されている。
【００２８】
前記金めっき５の表面の（１１１）結晶配向指数は１．０以上１．６以下であり、前記金めっき５のめっき膜厚は０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下である。また、前記インナーリード１０のリード厚は１４μｍ以上である。
上述したように図１に示すＴＡＢテープキャリア８は構成されている。
【００２９】
［μＢＧＡ用パッケージ］
次に、図２に、上述したＴＡＢテープキャリアを用いた本発明の一実施の形態によるμＢＧＡの一部を破断した斜視図を示す。このμＢＧＡははんだボール搭載面となる裏面を上にしている図である。
【００３０】
ＴＡＢテープキャリア８のチップ搭載面となる表面に半導体チップ６が接着剤を介して搭載されている。この半導体チップ６を搭載したＴＡＢテープキャリア８は、ＴＡＢテープキャリア８と半導体チップ６との間に上記接着剤を含む応力緩衝層となるエラストマ７を備えた構造となっている。半導体チップ６は、搭載面の中央に搭載され、半導体チップ６に配列され複数のアルミ電極パッド１１が、上記ＩＬＢ用窓孔１５から露出するようになっている。半導体チップ６は例えばシリコンチップである。
【００３１】
ＴＡＢテープキャリア８に形成された銅箔配線パターン１３は、インナーリード１０、ボール用ランド１９、及びインナーリード１０とボール用ランド１９とをつなぐ配線部１８とから構成される。このうちインナーリード１０が上記ＩＬＢ用窓孔１５から露出した半導体チップ６のアルミ電極パッド１１に折り曲げ接合されている。
【００３２】
ＴＡＢテープキャリア８の裏面側では、インナーリード１０とアルミ電極パッド１１とが接合されたＩＬＢ用窓孔１５内は、封止レジン１２で充填されて接合部が固められている。また、ＴＡＢテープキャリア８の表面側では、半導体チップ６が封止レジン３２でモールドされている。
【００３３】
ＴＡＢテープキャリア８の裏面に開口しているボール用ビアホール１６位置に複数のはんだボール９が搭載されて、ボール用ビアホール１６を介してボール用ランド１９と接続されている。
このようにして、図２に示すμＢＧＡが構成されている。
【００３４】
図１および図２に示すとおり、アルミ電極パッド１１と接続するためにインナーリード１０の表面には金めっきが施されているが、金めっき５は、その膜厚を低減して低コスト化を図るために、０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下の厚さで施されている。そして、イ
ンナーリード１０の金めっき膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下でもインナーリード１０とアルミ電極パッド１１とに安定した接合性を与えるために、金めっき表面の（１１１）結晶配向指数を１．０〜１．６とすることにより、接合に適した金表面を形成している。
【００３５】
インナーリード１０とアルミ電極パッド１１との接合に必要な金めっき５の膜厚の下限値は０．１５μｍであり、０．１５μｍ未満では接合強度ＣＰＫが１．３３を下回り品質管理上好ましくない。また０．２５μｍを超えると高コストになる。また、金めっき表面の結晶配向指数は金粉未試料を無配向（配向指数；１）とした場合、金めっき膜との比で（１１１）結晶配向指数が１．６を超えると、金そのものの膜特性が十分に得られなくなり、接合強度が低下する。
【００３６】
上述したようにＴＡＢテープキャリアのインナーリードの金めっき表面の（１１１）結晶配向指数を１．０〜１．６、金めっき膜厚を０．１５〜０．２５μｍとしたので、従来並みの接合強度を得ながら、低コストで高生産性に適したＴＡＢテープキャリアを提供することができる。
【００３７】
なお、上述した金めっきの表面の（１１１）面の配向指数はＩＦ１（１１１）／ＩＦ０（１１１）により算出した。ここで、ＩＦ１は測定試料のＩＦ１１１、ＩＦ０は粉末試料（無配向）のＩＦ１１１であり、ＩＦ１１１＝（１１１）／（（１１１）＋（２００）＋（２２０）＋（３１１））である。
【００３８】
また、金めっきの表面の（１１１）配向指数が１．０以上１．６以下であり、金めっきのめっき膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下である場合において、前記インナーリードのリード厚さは１４μｍ以上が好ましい。これは１４μｍ未満であると銅リード自身の強度も低下し、金とアルミパットの接合は可能ではあるが、０．１５〜０．２５μｍと金めっき厚さが薄い場合は接合強度の低下が懸念されるからである。
【００３９】
［μＢＧＡの製造方法］
まず、図１に示すように、ポリイミド樹脂フィルム１の一方の面（表面）にエポキシ樹脂系の接着剤２を貼り付け、これに金型によるパンチング加工によって、ＩＬＢ用窓孔１５、ボール用ビアホール１６、およびスプロケットホール１７を開口する。開口した後、銅箔３を連続ラミネーターによって貼り合わせ、銅箔３に所定の化学研磨処理を行った後、この銅箔３の表面にフォトソルダーレジストをローラーコータによってコーティングしてから、銅箔配線パターン１３を例えばフォトケミカルエッチング法によって形成する。尚、この銅箔配線パターン１３は、はんだボール９と接続するボール用ランド１９と、半導体チップ６のアルミ電極パッド１１と接続するインナーリード１０、及びこれらを連結する銅箔配線１８を有している。既述したようにインナーリードの厚さは１４μｍ以上が好ましい。
【００４０】
銅箔配線パターン１３を形成後、ＩＬＢ用窓孔１５の内側を除く銅箔配線パターン１３の全面に、めっき面積を低減させるためにプレイティングマスク４を施し、ＩＬＢ用窓孔１５の内側に突出して浮いているインナーリード１０の表面に０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下の厚さで金めっき５を施した。金めっき５は半導体チップ６のアルミ電極パッド１１と、Ａｕ−Ａｌの合金形成によって接続させるために行うものである。
【００４１】
金めっきは電解めっきにより行うが、表面の（１１１）配向指数が１．０以上１．６以下であり、めっき膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下となる金めっきを得るために、電解めっき液の金濃度を６ｇ／ｌ以上１５ｇ／ｌ以下とし、電解めっき液に通電する電流密度を０．６Ａ／ｄｍ２以上１．２Ａ／ｄｍ２以下とする。
【００４２】
金濃度が６ｇ／ｌ以上あると、金めっき表面の配向指数を所定値に収めるよう制御できので、金とアルミ電極パッドとに十分な接合強度が得られる。また、電流密度が０．６Ａ／ｄｍ２以上の高電流密度であると、生産性の高いＴＡＢテープキャリアを供給できる。このようにして図１に示すＴＡＢテープを作製した。
【００４３】
上述したように、インナーリード１０の表面に０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下の厚さで金めっき５を施した後、ＩＬＢ用窓孔１５と同じ寸法の孔を打ち抜いたエラストマ７を、ＩＬＢ用窓孔１５と打抜き孔とを合致させ、ＴＡＢテープキャリア８の一方の面にシリコン接着剤で張り合わせて応力緩衝層を形成した。このエラストマ７からなる応力緩衝層は、ＴＡＢテープキャリア８に半導体チップ６を搭載した状態で−５５℃〜１５０℃の温度サイクル試験をパスさせるために形成してある。
【００４４】
次に、ＴＡＢテープのエラストマ７側にシリコン接着剤を印刷して半導体チップ６を接合した。そして、金めっき５を施したインナーリード１０を超音波熱圧着ボンディングツールで熱圧着させることにより、金めっき５を施したインナーリード１０をアルミ電極パッド１１に接合する。さらに安定した接合強度を得るためには、半導体チップ搭載後であって、インナーリードの接合前にＡｒ又は（Ａｒ＋Ｏ２）雰囲気中でプラズマ処理を行うなどの金めっき面の洗浄処理を行っても良い。そして、ＩＬＢ用窓孔１５内を封止レジン１２で充填して接合部を固めると共に、半導体チップ６を封止レジン３２で樹脂封止してモールド成型をおこなう。レジンは一般的にはエポキシ樹脂が用いられる。次に、例えばＰｂ−Ｓｎの組成の共晶はんだからなるはんだボール９をメタルマスクを用いてＴＡＢテープキャリアの他方の面（裏面）に搭載し、リフローすることによりボール用ランド１９に接合した。これにより図２に示すμＢＧＡを得た。
【００４５】
［実施の形態の効果］
本実施の形態によれば、以下に挙げる一つ又はそれ以上の効果を有する。
（１）本発明の実施形態によれば、金めっき表面の（１１１）結晶配向指数を１．０〜１．６とすることにより接合に適した金表面を形成することができる。従って、インナーリード部の金めっき膜厚が０．１５〜０．２５μｍでも十分な接合強度を確保でき、金めっき厚さを低減させることで、金価格高騰にもかかわらず、製品自体の低コスト化を図ることができる。因みに、金の価格は、ここ数年￥３０００〜３２００／ｇで推移し今後もさらに高騰する可能性もあり、製品単価の２５〜３０％を占めるようになってきたが、本実施の形態によれば、従来の０．４５μｍから約半分のめっき厚（０．１５〜０．２５μｍ）で実装組み立てが可能となり、μＢＧＡ製品の低コスト化が実現可能となる。
【００４６】
（２）また、本発明の実施の形態によれば、ＩＬＢ用窓孔などの孔を有するポリイミド樹脂上に接着剤を介して施された銅箔に所定の化学研磨処理を行った後、レジストコートを行い、現像、はんだボール接合面に所定の樹脂を塗布した後エッチング、剥膜処理により微細パターンを形成した後にめっき面積を低減させるためにプレイティングマスクが施され、銅箔表面に金めっきが施されたＴＡＢテープキャリアの製造方法において、ＩＬＢ用窓孔のインナーリードの金めっき膜表面の（１１１）結晶配向指数を１．０〜１．６、めっき膜厚を０．１５〜０．２５μｍ、銅リード厚さ１４μｍ以上とすることにより、テープ全体の金めっき目付け量の低減が図れ、低コスト化に優れたＴＡＢテープキャリアを供給することができる。
【００４７】
［他の実施の形態］
この他にも、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々様々変形実施可能なことは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、半導体装置用テープキャリアとしてμＢＧＡ用ＴＡＢテープキャリアを用いたが、インナーリードとチップのアルミ電極パッドとを
接合するテープキャリアパッケージであればいずれのタイプにも適用できる。
【００４８】
また、上述した実施の形態では、電解槽内に設置されたアノード板に平行してカソードとなる銅箔を連続的に通過させる一般的な連続電解めっき装置を用いているが、上述した金めっき膜厚をさらに確実に得るために、噴流を加えるようにしてもよい。例えば、図４に示すように、金めっき浴槽２７にアノード板３３と平行に連続して搬送されるＴＡＢテープキャリア２０が所定の間隔で配置された噴流ノズル３１間を通過させ、インナーリード部に垂直に噴流１４を加えることで高い電流密度（０．８〜１．２Ａ／ｄｍ２）を得るようにすることができる。
【００４９】
このように噴流めっき方式とすることによって、従来の電解めっき方式では、特に金めっきの場合、高電流密度がとれないことから、生産性の低下が懸念されていたが、従来の２倍の電流密度が設定できることから、従来の半分の時間でめっきすることが可能であり生産性の高いＴＡＢテープキャリアを供給することが可能である。
【実施例】
【００５０】
以下の実施例では、金めっき膜厚および（１１１）結晶配向指数とＩＬＢ接合強度の関係、およびインナーリード厚さと接合性の関係を検討した。
【００５１】
（検討例１）
まず、図３に示すように所定のプロセスで配線パターンが形成された、金めっき処理前のＴＡＢテープキャリア２０を、巻きだし部２３より搬送して、所定の前処理槽（脱脂浴槽２４、酸洗浴槽２５）を通過させた後、金ストライクめっき浴槽２６において金ストライクめっきを０．２Ａ／ｄｍ２、２０ｓｅｃ〜３０ｓｅｃ、５０℃の条件で施した。その後、金めっき浴槽２７において金めっき膜０．１０μｍ〜０．４５μｍを施し、洗浄処理槽２８にてめっき液残溶を取り除いた後に乾燥ヒータ２９で水分を除去し、巻き取り部３０で所定の搬送速度で巻き取って、ＴＡＢテープキャリアサンプルを形成した。
【００５２】
その際の、金めっき浴槽２７における金めっき条件は液温７０℃、電流密度０．９５〜１．０Ａ／ｄｍ２、処理時間２０ｓｅｃ以上１２０ｓｅｃ以下、金濃度は４．５ｇ／ｌと８．０ｇ／ｌの２種類について行い、金めっき面を微小部Ｘ線回折法により（１１１）面の配向指数を算出した。配向指数は金粉末を無配向（配向指数；１）として、それぞれのサンプルで得られた回折強度のピーク値と比較することにより算出した。すなわち、配向指数１．０を基準値として、配向を有しているサンプルの配向指数を、１．０を超える値で示した。また、めっき膜厚が薄いとＸ線が透過することが懸念され、下地銅の影響を受けやすいことから、比較のためビーカめっきにてＡｕめっき膜厚５μｍのものもレファレンスとして作成した。
【００５３】
このように形成された金めっき膜について、ＴＡＢテープキャリアに半導体チップ搭載して、インナーリードボンディング（以下、ＩＬＢ）接合後、接合強度を測定した。これらの検討結果を表１に示す。検討結果は、良好を○、不良を×とした。なお、レファレンスの（１１１）面配向指数との比較から、ＴＡＢテープキャリアサンプル（比較例１〜６、実施例１〜４）は、いずれも下地銅の影響を受けていないことが確認された。
【００５４】
【表１】
表１に示すように、めっき膜厚が低減するにつれて（１１１）結晶配向指数が増加する傾向にあり、接合強度自身は減少傾向にあることが分かった。特に、金濃度が４．５ｇ／ｌと低濃度の比較例１〜比較例４の場合は、金めっき膜厚０．２０μｍ程度で配向指数が１．６を超え、接合強度のＭｉｎ値が４ｇｆ以下となり、膜厚低減化と接合安定性を実現することが困難であった。これに対して金濃度が８ｇ／ｌの実施例１〜４の場合は、配向指数が１．６以下であり、接合強度のＭｉｎ値も４ｇｆ以上であるので、膜厚低減化と接合安定性を実現する上での問題は小さいことが分かった。なお、金めっき膜厚０．４５μｍの比較例５、６は、接合安定性は高いが、膜厚低減化を満たしておらず、低コスト化の要請に応えられない。
【００５５】
（検討例２）
次に、所定の銅箔を化学的研磨工程にて厚さ１２．５〜１６μｍ程度になるように処理条件を選定し、検討例１と同様にして、金めっき膜厚０．２０μｍのものを作製した。その際の金めっき条件は液温７０℃、電流密度０．９５〜１．０Ａ／ｄｍ２処理時間２０ｓｅｃ〜３０ｓｅｃ、金濃度は８ｇ／ｌとした。このように作製したＴＡＢテープキャリアサンプルの接合性について検討例１と同様に評価した。これらの結果を表２に示す。
【００５６】
【表２】
表２に示すように、インナーリードのリード厚さが薄くなるにつれて接合強度が低下することが分かった。１４μｍ未満の比較例７、８場合には接合強度のＭｉｎ値が４ｇｆ未満となり、膜厚低減化と接合安定性の実現が困難であるので、リード厚さは実施例５、６のように１４μｍ以上が好ましいことが分かった。
【符号の説明】
【００５７】
１ ポリイミド樹脂フイルム（絶縁フィルム）
２ 接着剤層
３ 銅箔
４ プレイティングマスク
５ 金めっき
６ 半導体チップ
７ エラストマ
８ ＴＡＢテープキャリア
９ はんだボール
１０ インナーリード
１１ アルミ電極パッド
１２ 封止レジン
１４ 噴流
２０ 金めっき処理前のＴＡＢテープキャリア
２７ 金めっき浴槽
３１ 噴流ノズル
３２ 封止レジン
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置用テープキャリアおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品の高信頼性化が進むにつれて、半導体チップの外径と同じ若しくはそれに近い大きさのμＢＧＡ（登録商標）用パッケージが開発されている。このμＢＧＡ用パッケージに使用されるμＢＧＡ用テープキャリアは、絶縁フィルムを備え、絶縁フィルムの半導体チップ搭載面側となる表面にインナーリードとボール用ランドとを有する配線パターンが形成され、インナーリードの表面に金めっきが施されている。μＢＧＡ用テープキャリアに半導体チップが搭載され、この半導体チップのアルミ電極パッドにインナーリードが接続される。テープキャリアの裏面にはんだボールが搭載され、このはんだボールがボール用ランドに接続される。これによりμＢＧＡが構成される。
【０００３】
なお、従来、リードの表面に施すめっき材として、金以外に、錫−銀合金（特許文献１）、銀−パラジウム（特許文献２）、銀（特許文献３）、ニッケル（特許文献４）等種々の材料が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２９２８４号公報
【特許文献２】特開平７−３２６７０１号公報
【特許文献３】特開２０００−１６４２８２号公報
【特許文献４】特開２０００−１２７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
μＢＧＡ用テープキャリアのインナーリードにはアルミ電極パッドと接続するために金めっきが施されているが、従来、金めっき膜厚は０．４μｍ〜１．０μｍ施されていれば接合上の問題は少ないことから特に問題視はされていなかった。しかしながら、ここ数年の金価格高騰により、上述したような厚さの金めっき膜が施されていると、金めっきの製品単価に占める割合が多くなり、製品自体の高コスト化をもたらすこととなった。そこで、ＴＡＢテープキャリアの金めっき膜厚が問題視されるようになってきた。コストを低減するために、金めっき膜厚を薄くすることも検討されているが、単に膜厚を薄くするだけでは接合安定性が低下するので、従来並みの接合強度（４ｇｆ以上）を得ることは困難であった。
【０００６】
上述したような問題は、μＢＧＡ用テープキャリアに限定されず、半導体チップの電極パッドにテープキャリアのインナーリードが接続される構造をしているものであれば、いずれの半導体装置用テープキャリアにも共通する。なお、半導体装置用テープキャリアとは、半導体装置や受動部品等を搭載するためのものであり絶縁フィルム上に配線パターンが形成された構造となっているものである。
【０００７】
本発明の目的は、めっき膜厚低減化と接合安定性の両立をはかることにより、低コストで信頼性の高い半導体装置用テープキャリアおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施の態様によれば、半導体チップを搭載するために絶縁フィルム上に銅配
線パターンが形成された半導体装置用テープキャリアにおいて、前記銅配線パターンは前記半導体チップのアルミ電極パッドに接続するためのインナーリードを有し、前記インナーリードに表面に金めっきが施され、前記金めっきの表面の（１１１）配向指数が１．０以上１．６以下であり、前記金めっきのめっき膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下である半導体装置用テープキャリアが提供される。この場合において、前記インナーリードのリード厚が１４μｍ以上であることが好ましい。
【０００９】
本発明の他の実施態様によれば、絶縁フィルムの表面に接着剤で接着した銅箔をエッチングしてインナーリードを有する銅配線パターンを形成し、前記銅配線パターンのインナーリードの表面に電解めっきで金めっきを施した半導体装置用テープキャリアの製造方法において、電解めっき液の金濃度が６ｇ／ｌ以上１５ｇ／ｌ以下であり、前記電解めっき液に通電する電流密度が０．６Ａ／ｄｍ２以上１．２Ａ／ｄｍ２以下である半導体装置用テープキャリアの製造方法が提供される。この場合において、前記インナーリードの表面に施す前記金めっきのめっき膜厚を０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下とすることが好ましい。また、前記電解めっきの際に、前記インナーリードを含む有効エリアに金めっき液の噴流を与えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、低コストでありながら高信頼性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態の半導体装置用テープキャリア（ＴＡＢテープキャリア）を示した説明図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ’線断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態のＴＡＢテープキャリアを使用したμＢＧＡ用パッケージの構造を一部断面で示した概略斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態の金めっきプロセスを示した概略図である。
【図４】本発明の一実施の形態の金めっき浴槽内を示した概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の一実施の形態について述べる。
【００１３】
インナーリードの表面に施される金めっきの膜厚を低減することによって、インナーリードとアルミ電極パッドとの接合安定性が低下することは容易に予想されることである。そこで、金めっき膜厚を低減しても従来並みの接合強度を得るにはどうしたらよいか、金めっき膜形成の最適条件、インナーリード厚の最適化等を種々検討した。その結果、本発明者は、金めっき表面の結晶配向指数に着目し、金めっき表面の結晶配向指数が所定値以下であれば、めっき膜厚が低減しても、従来並の最小接合強度を確保することができ、その結晶配向指数は電解めっき液の金濃度により制御できるとの知見を得た。また所定の結晶配向指数および金めっき膜厚のもとで、従来並の接合強度を実現することが可能なインナーリード厚さを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて創作されたものである。
【００１４】
［実施態様の概要］
本発明の一実施の態様の半導体装置用テープキャリア（以下、ＴＡＢテープキャリアという）は、半導体チップを搭載するために絶縁フィルム上に銅配線パターンが形成されたものであって、前記銅配線パターンは前記半導体チップのアルミ電極パッドに接続するためのインナーリードとを有し、前記インナーリードには表面に金めっきが施され、前記金めっきの表面の（１１１）配向指数が１．０以上１．６以下であり、前記金めっきのめっき膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下であるものである。
【００１５】
これによれば、インナーリードの金めっき膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下で
も十分な接合強度が保たれるように、金めっき表面の（１１１）結晶配向指数を１．０以上１．６以下とすることにより、接合に適した金表面を形成し、金めっき厚さを低減させることで、製品材料中の金材料の占める割合を減らし、製品自体の低コスト化を図ることができる。従って、低コストで高生産性に適したＴＡＢテープキャリアを提供することができる。
【００１６】
また、実装組立て後の高温放置試験や温度サイクル試験において、金めっきを施したインナーリードとアルミ電極パッドとの接合部では、金めっき膜厚が厚いと試験時間経過と共にＡｕ−Ａｌ−Ｃｕの合金化が進行し金リッチ層が接合部の信頼性を低下させることも考えられるので、極力金めっきの膜厚は薄くした方が好ましい。この点からも、インナーリード部の金めっき膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下であるのがよい。
【００１７】
また、前記インナーリードのリード厚が１４μｍ以上であると、インナーリード自身の強度が高く、金とアルミ電極パッドの接合強度をさらに十分な大きさに保つことができ、さらに低コストで高生産性に適したＴＡＢテープキャリアを提供することができる。
【００１８】
また、本発明の一実施の形態の半導体装置用テープキャリアの製造方法は、絶縁フィルムの表面に接着剤で接着した銅箔をエッチングしてインナーリードを有する銅配線パターンを形成し、前記銅配線パターンのインナーリードの表面に電解めっきで金めっきを施した半導体装置用テープキャリアの製造方法において、電解めっき液の金濃度が６ｇ／ｌ以上１５ｇ／ｌ以下であり、前記電解めっき液に通電する電流密度が０．６Ａ／ｄｍ２以上１．２Ａ／ｄｍ２以下であるものである。
【００１９】
金濃度が６ｇ／ｌ以上あると、金めっき表面の配向指数を上記所定値に収めるよう制御できるので、金とアルミ電極パッドとに十分な接合強度を得られる。また、電流密度が０．６Ａ／ｄｍ２以上の高電流密度であると、生産性の高いＴＡＢテープキャリアを供給できる。
【００２０】
この場合において、前記インナーリードの表面に施す前記金めっきのめっき膜厚を０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下とすると、製品材料中の金材料の占める割合を減らし、製品自体の低コスト化を図ることができるので、低コストで高生産性に適したＴＡＢテープキャリアを提供することができる。
【００２１】
また、前記電解めっきの際に、前記インナーリードを含む有効エリアに金めっき液の噴流を与えると、より高い電流密度が得られ、より生産性の高いＴＡＢテープキャリアを供給できる。
【００２２】
次に、具体的な実施の形態を図を用いて説明する。
【００２３】
［ＴＡＢテープキャリア］
図１（ａ）に、本発明の一実施の形態によるチップ搭載面を上にした２条取りレイアウトのＴＡＢテープキャリア８の平面図が示されている。図１（ｂ）に、同じくチップ搭載面を上にしたＡ−Ａ’線断面図が示されている。
【００２４】
このＴＡＢテープキャリア８は、ポリイミド樹脂フィルム１をベースとしている。このポリイミド樹脂フィルム１の幅方向両端部にＴＡＢテープキャリア８を送るための列状のスプロケットホール１７が設けられている。また、中央部分にはインナーリードボンディング（ＩＬＢ）用窓孔１５がポリイミド樹脂フィルム１の幅方向に長く二本直列に設けられている。さらに、ＩＬＢ用窓孔１５の短い方の幅の両側に複数のボール用ビアホール１６が配列されている。
【００２５】
ポリイミド樹脂フィルム１のチップ搭載面となる表面側には、接着剤層２を介して銅箔銅箔配線パターン１３が形成されている。前記ＩＬＢ用窓孔１５及びボール用ビアホール１６は、接着剤層２を突き抜けて銅箔配線パターン１３と連通している。
【００２６】
銅箔配線パターン１３は、インナーリード１０とボール用ランド１９とを有し（図２参照）、インナーリード１０は前記ＩＬＢ用窓孔１５内に突出し、ボール用ランド１９は前記ボール用ビアホール１６の底部に露出している。
【００２７】
ＩＬＢ用窓孔１５内に突出しているインナーリードを除いた銅箔配線パターン１３銅箔配線パターン１３の半導体チップ搭載面となる表面に、金めっき面積を低減させるためのプレイティングマスク４が被覆されている。このプレイティングマスク４は例えばアクリル系の樹脂から構成される。ＩＬＢ用窓孔１５内に突出しているインナーリードの表面（裏表面）には金めっき５が施されている。
【００２８】
前記金めっき５の表面の（１１１）結晶配向指数は１．０以上１．６以下であり、前記金めっき５のめっき膜厚は０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下である。また、前記インナーリード１０のリード厚は１４μｍ以上である。
上述したように図１に示すＴＡＢテープキャリア８は構成されている。
【００２９】
［μＢＧＡ用パッケージ］
次に、図２に、上述したＴＡＢテープキャリアを用いた本発明の一実施の形態によるμＢＧＡの一部を破断した斜視図を示す。このμＢＧＡははんだボール搭載面となる裏面を上にしている図である。
【００３０】
ＴＡＢテープキャリア８のチップ搭載面となる表面に半導体チップ６が接着剤を介して搭載されている。この半導体チップ６を搭載したＴＡＢテープキャリア８は、ＴＡＢテープキャリア８と半導体チップ６との間に上記接着剤を含む応力緩衝層となるエラストマ７を備えた構造となっている。半導体チップ６は、搭載面の中央に搭載され、半導体チップ６に配列され複数のアルミ電極パッド１１が、上記ＩＬＢ用窓孔１５から露出するようになっている。半導体チップ６は例えばシリコンチップである。
【００３１】
ＴＡＢテープキャリア８に形成された銅箔配線パターン１３は、インナーリード１０、ボール用ランド１９、及びインナーリード１０とボール用ランド１９とをつなぐ配線部１８とから構成される。このうちインナーリード１０が上記ＩＬＢ用窓孔１５から露出した半導体チップ６のアルミ電極パッド１１に折り曲げ接合されている。
【００３２】
ＴＡＢテープキャリア８の裏面側では、インナーリード１０とアルミ電極パッド１１とが接合されたＩＬＢ用窓孔１５内は、封止レジン１２で充填されて接合部が固められている。また、ＴＡＢテープキャリア８の表面側では、半導体チップ６が封止レジン３２でモールドされている。
【００３３】
ＴＡＢテープキャリア８の裏面に開口しているボール用ビアホール１６位置に複数のはんだボール９が搭載されて、ボール用ビアホール１６を介してボール用ランド１９と接続されている。
このようにして、図２に示すμＢＧＡが構成されている。
【００３４】
図１および図２に示すとおり、アルミ電極パッド１１と接続するためにインナーリード１０の表面には金めっきが施されているが、金めっき５は、その膜厚を低減して低コスト化を図るために、０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下の厚さで施されている。そして、イ
ンナーリード１０の金めっき膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下でもインナーリード１０とアルミ電極パッド１１とに安定した接合性を与えるために、金めっき表面の（１１１）結晶配向指数を１．０〜１．６とすることにより、接合に適した金表面を形成している。
【００３５】
インナーリード１０とアルミ電極パッド１１との接合に必要な金めっき５の膜厚の下限値は０．１５μｍであり、０．１５μｍ未満では接合強度ＣＰＫが１．３３を下回り品質管理上好ましくない。また０．２５μｍを超えると高コストになる。また、金めっき表面の結晶配向指数は金粉未試料を無配向（配向指数；１）とした場合、金めっき膜との比で（１１１）結晶配向指数が１．６を超えると、金そのものの膜特性が十分に得られなくなり、接合強度が低下する。
【００３６】
上述したようにＴＡＢテープキャリアのインナーリードの金めっき表面の（１１１）結晶配向指数を１．０〜１．６、金めっき膜厚を０．１５〜０．２５μｍとしたので、従来並みの接合強度を得ながら、低コストで高生産性に適したＴＡＢテープキャリアを提供することができる。
【００３７】
なお、上述した金めっきの表面の（１１１）面の配向指数はＩＦ１（１１１）／ＩＦ０（１１１）により算出した。ここで、ＩＦ１は測定試料のＩＦ１１１、ＩＦ０は粉末試料（無配向）のＩＦ１１１であり、ＩＦ１１１＝（１１１）／（（１１１）＋（２００）＋（２２０）＋（３１１））である。
【００３８】
また、金めっきの表面の（１１１）配向指数が１．０以上１．６以下であり、金めっきのめっき膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下である場合において、前記インナーリードのリード厚さは１４μｍ以上が好ましい。これは１４μｍ未満であると銅リード自身の強度も低下し、金とアルミパットの接合は可能ではあるが、０．１５〜０．２５μｍと金めっき厚さが薄い場合は接合強度の低下が懸念されるからである。
【００３９】
［μＢＧＡの製造方法］
まず、図１に示すように、ポリイミド樹脂フィルム１の一方の面（表面）にエポキシ樹脂系の接着剤２を貼り付け、これに金型によるパンチング加工によって、ＩＬＢ用窓孔１５、ボール用ビアホール１６、およびスプロケットホール１７を開口する。開口した後、銅箔３を連続ラミネーターによって貼り合わせ、銅箔３に所定の化学研磨処理を行った後、この銅箔３の表面にフォトソルダーレジストをローラーコータによってコーティングしてから、銅箔配線パターン１３を例えばフォトケミカルエッチング法によって形成する。尚、この銅箔配線パターン１３は、はんだボール９と接続するボール用ランド１９と、半導体チップ６のアルミ電極パッド１１と接続するインナーリード１０、及びこれらを連結する銅箔配線１８を有している。既述したようにインナーリードの厚さは１４μｍ以上が好ましい。
【００４０】
銅箔配線パターン１３を形成後、ＩＬＢ用窓孔１５の内側を除く銅箔配線パターン１３の全面に、めっき面積を低減させるためにプレイティングマスク４を施し、ＩＬＢ用窓孔１５の内側に突出して浮いているインナーリード１０の表面に０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下の厚さで金めっき５を施した。金めっき５は半導体チップ６のアルミ電極パッド１１と、Ａｕ−Ａｌの合金形成によって接続させるために行うものである。
【００４１】
金めっきは電解めっきにより行うが、表面の（１１１）配向指数が１．０以上１．６以下であり、めっき膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下となる金めっきを得るために、電解めっき液の金濃度を６ｇ／ｌ以上１５ｇ／ｌ以下とし、電解めっき液に通電する電流密度を０．６Ａ／ｄｍ２以上１．２Ａ／ｄｍ２以下とする。
【００４２】
金濃度が６ｇ／ｌ以上あると、金めっき表面の配向指数を所定値に収めるよう制御できので、金とアルミ電極パッドとに十分な接合強度が得られる。また、電流密度が０．６Ａ／ｄｍ２以上の高電流密度であると、生産性の高いＴＡＢテープキャリアを供給できる。このようにして図１に示すＴＡＢテープを作製した。
【００４３】
上述したように、インナーリード１０の表面に０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下の厚さで金めっき５を施した後、ＩＬＢ用窓孔１５と同じ寸法の孔を打ち抜いたエラストマ７を、ＩＬＢ用窓孔１５と打抜き孔とを合致させ、ＴＡＢテープキャリア８の一方の面にシリコン接着剤で張り合わせて応力緩衝層を形成した。このエラストマ７からなる応力緩衝層は、ＴＡＢテープキャリア８に半導体チップ６を搭載した状態で−５５℃〜１５０℃の温度サイクル試験をパスさせるために形成してある。
【００４４】
次に、ＴＡＢテープのエラストマ７側にシリコン接着剤を印刷して半導体チップ６を接合した。そして、金めっき５を施したインナーリード１０を超音波熱圧着ボンディングツールで熱圧着させることにより、金めっき５を施したインナーリード１０をアルミ電極パッド１１に接合する。さらに安定した接合強度を得るためには、半導体チップ搭載後であって、インナーリードの接合前にＡｒ又は（Ａｒ＋Ｏ２）雰囲気中でプラズマ処理を行うなどの金めっき面の洗浄処理を行っても良い。そして、ＩＬＢ用窓孔１５内を封止レジン１２で充填して接合部を固めると共に、半導体チップ６を封止レジン３２で樹脂封止してモールド成型をおこなう。レジンは一般的にはエポキシ樹脂が用いられる。次に、例えばＰｂ−Ｓｎの組成の共晶はんだからなるはんだボール９をメタルマスクを用いてＴＡＢテープキャリアの他方の面（裏面）に搭載し、リフローすることによりボール用ランド１９に接合した。これにより図２に示すμＢＧＡを得た。
【００４５】
［実施の形態の効果］
本実施の形態によれば、以下に挙げる一つ又はそれ以上の効果を有する。
（１）本発明の実施形態によれば、金めっき表面の（１１１）結晶配向指数を１．０〜１．６とすることにより接合に適した金表面を形成することができる。従って、インナーリード部の金めっき膜厚が０．１５〜０．２５μｍでも十分な接合強度を確保でき、金めっき厚さを低減させることで、金価格高騰にもかかわらず、製品自体の低コスト化を図ることができる。因みに、金の価格は、ここ数年￥３０００〜３２００／ｇで推移し今後もさらに高騰する可能性もあり、製品単価の２５〜３０％を占めるようになってきたが、本実施の形態によれば、従来の０．４５μｍから約半分のめっき厚（０．１５〜０．２５μｍ）で実装組み立てが可能となり、μＢＧＡ製品の低コスト化が実現可能となる。
【００４６】
（２）また、本発明の実施の形態によれば、ＩＬＢ用窓孔などの孔を有するポリイミド樹脂上に接着剤を介して施された銅箔に所定の化学研磨処理を行った後、レジストコートを行い、現像、はんだボール接合面に所定の樹脂を塗布した後エッチング、剥膜処理により微細パターンを形成した後にめっき面積を低減させるためにプレイティングマスクが施され、銅箔表面に金めっきが施されたＴＡＢテープキャリアの製造方法において、ＩＬＢ用窓孔のインナーリードの金めっき膜表面の（１１１）結晶配向指数を１．０〜１．６、めっき膜厚を０．１５〜０．２５μｍ、銅リード厚さ１４μｍ以上とすることにより、テープ全体の金めっき目付け量の低減が図れ、低コスト化に優れたＴＡＢテープキャリアを供給することができる。
【００４７】
［他の実施の形態］
この他にも、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々様々変形実施可能なことは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、半導体装置用テープキャリアとしてμＢＧＡ用ＴＡＢテープキャリアを用いたが、インナーリードとチップのアルミ電極パッドとを
接合するテープキャリアパッケージであればいずれのタイプにも適用できる。
【００４８】
また、上述した実施の形態では、電解槽内に設置されたアノード板に平行してカソードとなる銅箔を連続的に通過させる一般的な連続電解めっき装置を用いているが、上述した金めっき膜厚をさらに確実に得るために、噴流を加えるようにしてもよい。例えば、図４に示すように、金めっき浴槽２７にアノード板３３と平行に連続して搬送されるＴＡＢテープキャリア２０が所定の間隔で配置された噴流ノズル３１間を通過させ、インナーリード部に垂直に噴流１４を加えることで高い電流密度（０．８〜１．２Ａ／ｄｍ２）を得るようにすることができる。
【００４９】
このように噴流めっき方式とすることによって、従来の電解めっき方式では、特に金めっきの場合、高電流密度がとれないことから、生産性の低下が懸念されていたが、従来の２倍の電流密度が設定できることから、従来の半分の時間でめっきすることが可能であり生産性の高いＴＡＢテープキャリアを供給することが可能である。
【実施例】
【００５０】
以下の実施例では、金めっき膜厚および（１１１）結晶配向指数とＩＬＢ接合強度の関係、およびインナーリード厚さと接合性の関係を検討した。
【００５１】
（検討例１）
まず、図３に示すように所定のプロセスで配線パターンが形成された、金めっき処理前のＴＡＢテープキャリア２０を、巻きだし部２３より搬送して、所定の前処理槽（脱脂浴槽２４、酸洗浴槽２５）を通過させた後、金ストライクめっき浴槽２６において金ストライクめっきを０．２Ａ／ｄｍ２、２０ｓｅｃ〜３０ｓｅｃ、５０℃の条件で施した。その後、金めっき浴槽２７において金めっき膜０．１０μｍ〜０．４５μｍを施し、洗浄処理槽２８にてめっき液残溶を取り除いた後に乾燥ヒータ２９で水分を除去し、巻き取り部３０で所定の搬送速度で巻き取って、ＴＡＢテープキャリアサンプルを形成した。
【００５２】
その際の、金めっき浴槽２７における金めっき条件は液温７０℃、電流密度０．９５〜１．０Ａ／ｄｍ２、処理時間２０ｓｅｃ以上１２０ｓｅｃ以下、金濃度は４．５ｇ／ｌと８．０ｇ／ｌの２種類について行い、金めっき面を微小部Ｘ線回折法により（１１１）面の配向指数を算出した。配向指数は金粉末を無配向（配向指数；１）として、それぞれのサンプルで得られた回折強度のピーク値と比較することにより算出した。すなわち、配向指数１．０を基準値として、配向を有しているサンプルの配向指数を、１．０を超える値で示した。また、めっき膜厚が薄いとＸ線が透過することが懸念され、下地銅の影響を受けやすいことから、比較のためビーカめっきにてＡｕめっき膜厚５μｍのものもレファレンスとして作成した。
【００５３】
このように形成された金めっき膜について、ＴＡＢテープキャリアに半導体チップ搭載して、インナーリードボンディング（以下、ＩＬＢ）接合後、接合強度を測定した。これらの検討結果を表１に示す。検討結果は、良好を○、不良を×とした。なお、レファレンスの（１１１）面配向指数との比較から、ＴＡＢテープキャリアサンプル（比較例１〜６、実施例１〜４）は、いずれも下地銅の影響を受けていないことが確認された。
【００５４】
【表１】
表１に示すように、めっき膜厚が低減するにつれて（１１１）結晶配向指数が増加する傾向にあり、接合強度自身は減少傾向にあることが分かった。特に、金濃度が４．５ｇ／ｌと低濃度の比較例１〜比較例４の場合は、金めっき膜厚０．２０μｍ程度で配向指数が１．６を超え、接合強度のＭｉｎ値が４ｇｆ以下となり、膜厚低減化と接合安定性を実現することが困難であった。これに対して金濃度が８ｇ／ｌの実施例１〜４の場合は、配向指数が１．６以下であり、接合強度のＭｉｎ値も４ｇｆ以上であるので、膜厚低減化と接合安定性を実現する上での問題は小さいことが分かった。なお、金めっき膜厚０．４５μｍの比較例５、６は、接合安定性は高いが、膜厚低減化を満たしておらず、低コスト化の要請に応えられない。
【００５５】
（検討例２）
次に、所定の銅箔を化学的研磨工程にて厚さ１２．５〜１６μｍ程度になるように処理条件を選定し、検討例１と同様にして、金めっき膜厚０．２０μｍのものを作製した。その際の金めっき条件は液温７０℃、電流密度０．９５〜１．０Ａ／ｄｍ２処理時間２０ｓｅｃ〜３０ｓｅｃ、金濃度は８ｇ／ｌとした。このように作製したＴＡＢテープキャリアサンプルの接合性について検討例１と同様に評価した。これらの結果を表２に示す。
【００５６】
【表２】
表２に示すように、インナーリードのリード厚さが薄くなるにつれて接合強度が低下することが分かった。１４μｍ未満の比較例７、８場合には接合強度のＭｉｎ値が４ｇｆ未満となり、膜厚低減化と接合安定性の実現が困難であるので、リード厚さは実施例５、６のように１４μｍ以上が好ましいことが分かった。
【符号の説明】
【００５７】
１ ポリイミド樹脂フイルム（絶縁フィルム）
２ 接着剤層
３ 銅箔
４ プレイティングマスク
５ 金めっき
６ 半導体チップ
７ エラストマ
８ ＴＡＢテープキャリア
９ はんだボール
１０ インナーリード
１１ アルミ電極パッド
１２ 封止レジン
１４ 噴流
２０ 金めっき処理前のＴＡＢテープキャリア
２７ 金めっき浴槽
３１ 噴流ノズル
３２ 封止レジン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップを搭載するために絶縁フィルム上に銅配線パターンが形成された半導体装置用テープキャリアにおいて、
前記銅配線パターンは前記半導体チップのアルミ電極パッドに接続するためのインナーリードを有し、
前記インナーリードに表面に金めっきが施され、
前記金めっきの表面の（１１１）配向指数が１．０以上１．６以下であり、
前記金めっきのめっき膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下である
半導体装置用テープキャリア。
【請求項２】
前記インナーリードのリード厚が１４μｍ以上である請求項１に記載の半導体装置用テープキャリア。
【請求項３】
絶縁フィルムの表面に接着剤で接着した銅箔をエッチングしてインナーリードを有する銅配線パターンを形成し、前記銅配線パターンのインナーリードの表面に電解めっきで金めっきを施した半導体装置用テープキャリアの製造方法において、
電解めっき液の金濃度が６ｇ／ｌ以上１５ｇ／ｌ以下であり、
前記電解めっき液に通電する電流密度が０．６Ａ／ｄｍ２以上１．２Ａ／ｄｍ２以下である半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項４】
前記インナーリードの表面に施す前記金めっきのめっき膜厚を０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下とする請求項３に記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項５】
前記電解めっきの際に、前記インナーリードを含む有効エリアに金めっき液の噴流を与える請求項３または４に記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項１】
半導体チップを搭載するために絶縁フィルム上に銅配線パターンが形成された半導体装置用テープキャリアにおいて、
前記銅配線パターンは前記半導体チップのアルミ電極パッドに接続するためのインナーリードを有し、
前記インナーリードに表面に金めっきが施され、
前記金めっきの表面の（１１１）配向指数が１．０以上１．６以下であり、
前記金めっきのめっき膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下である
半導体装置用テープキャリア。
【請求項２】
前記インナーリードのリード厚が１４μｍ以上である請求項１に記載の半導体装置用テープキャリア。
【請求項３】
絶縁フィルムの表面に接着剤で接着した銅箔をエッチングしてインナーリードを有する銅配線パターンを形成し、前記銅配線パターンのインナーリードの表面に電解めっきで金めっきを施した半導体装置用テープキャリアの製造方法において、
電解めっき液の金濃度が６ｇ／ｌ以上１５ｇ／ｌ以下であり、
前記電解めっき液に通電する電流密度が０．６Ａ／ｄｍ２以上１．２Ａ／ｄｍ２以下である半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項４】
前記インナーリードの表面に施す前記金めっきのめっき膜厚を０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下とする請求項３に記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項５】
前記電解めっきの際に、前記インナーリードを含む有効エリアに金めっき液の噴流を与える請求項３または４に記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【図２】
【図１】
【図３】
【図４】
【図１】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−４９１９２（Ｐ２０１２−４９１９２Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８７３９０（Ｐ２０１０−１８７３９０）
【出願日】平成２２年８月２４日（２０１０．８．２４）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２４日（２０１０．８．２４）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
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