半導体装置用テープキャリアの製造方法および半導体装置用テープキャリアの製造装置
【課題】 ウィスカの発生や不純物付着に起因した電気的短絡の発生を抑止して、さらに高い信頼性を備えた半導体装置用テープキャリアを製造することができる半導体装置用テープキャリアの製造方法および半導体装置用テープキャリアの製造装置を提供する。
【解決手段】 ロールツーロール法により半導体装置用テープキャリアをインラインで製造する、半導体装置用テープキャリアの製造方法であって、テープキャリア１に、Ｓｎめっき層１４を無電解Ｓｎめっきにより形成した後、炉内温度を１５０℃以上〜２００℃以下の範囲内のうちの所定の温度に制御したインライン熱処理炉１１内にて、１０秒〜５分間の範囲内のうちの所定の時間に亘って、熱処理を行う工程を含んでいる。
【解決手段】 ロールツーロール法により半導体装置用テープキャリアをインラインで製造する、半導体装置用テープキャリアの製造方法であって、テープキャリア１に、Ｓｎめっき層１４を無電解Ｓｎめっきにより形成した後、炉内温度を１５０℃以上〜２００℃以下の範囲内のうちの所定の温度に制御したインライン熱処理炉１１内にて、１０秒〜５分間の範囲内のうちの所定の時間に亘って、熱処理を行う工程を含んでいる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅箔のような導体金属をパターニングしてなる配線パターン上に無電解錫めっきにより錫めっき層を形成する工程を含んだ半導体装置用テープキャリアの製造方法および半導体装置用テープキャリアの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の半導体装置用テープキャリアの製造方法および製造装置では、錫めっき工程に特有の、いわゆるウィスカと呼ばれる現象が生じる虞がある。図７は、従来の製造工程で発生するウィスカの一例を示す図であるが、この図７に示したように、銅のような導体金属からなる配線パターン１０１上（表面）に錫めっきを施した後、経時で錫が髭状にウィスカ１０２が成長する。甚だしくは、隣り合った配線パターン１０１同士の間に跨ったような状態に成長するウィスカ１０３等もあり、配線パターン間の電気的短絡不良の要因となる虞がある。このため、製品として完成した半導体装置用テープキャリアの耐マイグレーション性をはじめとした信頼性を確保するためには、ウィスカ１０２、１０３の発生を抑止することが必要となる（特許文献１参照）。
【０００３】
特に錫めっき処理の直後には、結晶間に掛かる内部応力が大きくなっており、その内部応力に降伏した部分からウィスカ１０２、１０３が発生するとも云われている。そこで、従来では、錫めっき工程を行った後、熱処理を施すことで、ウィスカ１０２、１０３の発生を抑止するという方策が提案されている。その抑止のメカニズム（作用）については幾つかの解釈が提唱されているが、錫の結晶が焼きなまされることでその結晶間の力学的ストレスが緩和するためであるとする説が有力とされている。
【０００４】
このような無電解錫めっきを行う工程を含んだ、従来の半導体装置用テープキャリアの製造ラインでは、製品である半導体装置用テープキャリア（以下、テープキャリアと略称する場合もある）の全長が極めて長尺なものとなるため、図８に一例を示すようなロールツーロール（Roll to roll）のインライン設備で無電解錫めっき工程を行うことが多い。
具体的には、ローダ部１１３の巻出軸１１４にセットしたリール１０７ａから製造途中のテープキャリア１０６を繰り出し、このインライン設備を搬送させて行き、前処理槽１１５、無電解錫めっき槽１１６、後洗浄槽１１７の順に配置された各装置での処理を行い、乾燥槽１１８で水分を除去する。そして、裏打ち材１１２を除去した後、アンローダ部１２０の巻取軸１２１にセットしたリール１０７ｂに、耐熱性のエンボススペーサ１０５をテープキャリア１０６の層間に挟むようにして巻き取らせる。これら一連の工程を終えて、１ロット分のテープキャリア１０６を完全に巻き取り終えたリール１０７ｂを、アンローダ部１２０から取り外し、バッチ式の熱処理炉１２２にセットして、所定の熱処理を行う。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１６１３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような従来の技術による半導体装置用テープキャリアの製造方法および半導体装置用テープキャリアの製造装置では、上記のようにして無電解錫めっき後に熱処理を行ってもなお、ウィスカが発生する場合があるという問題があった。
これは、本発明者らが種々の実験および検討を行った結果、熱処理工程ではテープキャリアはリールに巻回された状態であるため、その一巻のテープキャリアにおける内側寄りと外側寄りとで、与えられる熱量にばらつきが生じることに起因して生じるものであることを確認したが、このような熱量のばらつきを解消するためには、１２０℃程度の比較的低い温度で長時間に亘る加熱を行わなければならず、生産性が著しく低下するという、別の問題が生じることとなる。
【０００７】
また、上記のように製造の途中でリール１０７ｂを一旦、製造ラインの外に取り出してから熱処理炉１２２内へと装着することは、熱処理炉１２２内の雰囲気に外気中の導電性異物等の汚染物質を混入させる要因となる虞がある。すなわち、汚染物質粒子が熱処理炉１２２内に混入すると、炉内の温度分布を均一化させるためにファンによって炉内の空気を掻き回す際に、その気流に乗って汚染物質粒子が舞い上がり、拡散されるなどして、製造途中の製品であるテープキャリアの表面に付着し、電気的短絡不良を発生させる要因となるという問題がある。特に、隣り合う配線パターン間に跨った状態で金属異物が付着すると、例えばＣＯＦテープの場合などには錫めっきの後にソルダーレジストを塗付するが、そうすると金属異物がソルダーレジストによって上から被覆されてその位置に定着されてしまうので、その金属異物を除去して短絡不良を修復することは不可能となる。
【０００８】
また、例えばＣＯＦテープキャリアの場合には、テープキャリア自体の厚さが極めて薄く、搬送時等における取り扱いに苦慮するため、そのテープキャリアの裏面に裏打ち材１１２を貼り付けて材料力学的に補強した状態で製造を行うことが多い。一般に裏打ち材１１２としては安価で加工性も比較的良好なＰＥＴフィルムなどが用いられるが、耐熱性が極めて低いことから、熱処理の前に剥離しなければならない。この剥離の際に静電気が発生しやすいので、テープキャリアの表面に異物の付着を招きやすく、これも短絡不良の発生要因となる虞がある。
【０００９】
このように、従来の半導体装置用テープキャリアの製造方法および半導体装置用テープキャリアの製造装置では、無電解錫めっき工程の後に、電気的短絡不良等の要因となるウィスカが発生し、製品として完成した半導体装置用テープキャリアの信頼性を著しく損う場合があるという問題があり、また従来の技術の単なる延長上にあるような方策では、ウィスカの発生を抑止することが実際上できなかった。また、不純物付着に起因した電気的短絡の発生を抑止することができなかった。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みて成されたもので、その目的は、製品として完成した半導体装置用テープキャリアの信頼性を著しく損う電気的短絡不良等の要因となる虞のあるウィスカの発生や導電性異物のような不純物の付着を抑止して、さらに高い信頼性を備えた半導体装置用テープキャリアを製造することができる半導体装置用テープキャリアの製造方法および半導体装置用テープキャリアの製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の半導体装置用テープキャリアの製造方法は、導体金属からなる配線パターン上に無電解錫めっきにより錫めっき層を形成する工程を有し、ロールツーロール法により半導体装置用テープキャリアをインラインで製造する、半導体装置用テープキャリアの製造方法であって、当該半導体装置用テープキャリアに、前記錫めっき層を前記無電解錫めっきにより形成した後、当該無電解錫めっきの工程に引き続き、炉内温度を１５０℃以上〜２００℃以下の範囲内のうちの所定の温度に制御した熱処理炉内にて、１０秒〜５分間の範囲内のうちの所定の時間に亘って、熱処理を行う工程を含むことを特徴としている。
ここで、炉内は空気が循環された状態に制御されており、その温度は均一化されている。
【００１２】
本発明の第２の半導体装置用テープキャリアの製造方法は、上記第１の半導体装置用テープキャリアの製造方法において、前記錫めっき層を形成する工程以前に前記半導体装置用テープキャリアに裏打ち材が貼付されており、前記無電解錫めっきを行う工程以後であってかつ前記熱処理を行う工程以前に、前記裏打ち材を剥離する工程を含むと共に、前記裏打ち材を剥離する工程以後であってかつ前記熱処理を行う工程以前に、前記半導体装置用テープキャリアをインラインで連続的に洗浄する工程を含むことを特徴としている。
【００１３】
本発明の第３の半導体装置用テープキャリアの製造方法は、上記第１の半導体装置用テープキャリアの製造方法において、上記第１または第２の半導体装置用テープキャリアの製造方法において、前記熱処理に、更に赤外線加熱手段からの赤外線を前記熱処理炉内に照射して加熱する赤外線加熱を併用して行うことを特徴としている。
【００１４】
本発明の第１の半導体装置用テープキャリアの製造装置は、導体金属からなる配線パターン上に無電解錫めっきにより錫めっき層を形成する無電解錫めっき装置を有し、ロールツーロール法により半導体装置用テープキャリアをインラインで製造する、半導体装置用テープキャリアの製造装置であって、前記無電解錫めっき装置による前記錫めっき層の形成後、当該無電解錫めっきの工程に引き続き、炉内温度を１５０℃以上〜２００℃以下の範囲内のうちの所定の温度に制御しつつ、１０秒〜５分間の範囲内のうちの所定の時間に亘って、前記半導体装置用テープキャリアに対してインラインで熱処理を連続的に行う熱処理炉を備えたことを特徴としている。
【００１５】
本発明の第２の半導体装置用テープキャリアの製造装置は、上記第１の半導体装置用テープキャリアの製造装置において、前記錫めっき層を形成する工程以前に前記半導体装置用テープキャリアに裏打ち材が貼付されており、前記無電解錫めっきを行う以後であってかつ前記熱処理を行う以前に前記裏打ち材を剥離する裏打材剥離装置と、前記裏打ち材を剥離する以後であってかつ前記熱処理を行う以前に、前記半導体装置用テープキャリアをインラインで連続的に洗浄する洗浄装置とを備えたことを特徴としている。
【００１６】
本発明の第３の半導体装置用テープキャリアの製造装置は、上記第１または第２の半導体装置用テープキャリアの製造装置において、前記熱処理炉が、赤外線を炉内に照射する赤外線加熱手段を更に備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、半導体装置用テープキャリアに、錫めっき層を形成した後、炉内温度を１５０℃以上〜２００℃以下の範囲内のうちの所定の温度に制御した熱処理炉内にて、１０秒〜５分間の範囲内のうちの所定の時間に亘って、熱処理をインラインで連続的に行うので、熱処理中にテープキャリアに与える熱量が均一化すると共に、外部から不純物等が熱処理炉へと混入することを回避して、ウィスカの発生や導電性異物等の付着に起因した電気的短絡の発生を抑止することができ、その結果、さらに高い信頼性を備えた半導体装置用テープキャリアを製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係る半導体装置用テープキャリアの製造方法および半導体装置用テープキャリアの製造装置について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置用テープキャリアの製造ラインにおける、特に無電解Ｓｎ（錫）めっきラインの部分を特に抜き出して示す図であり、図２は、図１に示したラインにおけるアンローダ部にてテープキャリアをエンボススペーサの間に挟んで巻き取る状態を模式的に示す図、図３は、リールに巻き取られて行くテープキャリアおよびエンボススペーサの状態を示す図、図４は、裏打ち材をテープキャリア自体から剥離するプロセスを示す図であり、図５は、熱処理条件とウィスカ発生数との相関関係を確認するための実験結果を表に纏めて示す図、図６は、本発明の実施例に係る半導体装置用テープキャリアの製造方法および装置によって製造された複数のテープキャリアならびに比較例（および従来例）のテープキャリアの、それぞれにおけるウィスカの発生および異物付着の有無を表に纏めて示す図である。
【００１９】
この半導体装置用テープキャリアの製造装置は、ＣＯＦテープのようなテープキャリア１に無電解Ｓｎ（錫）めっき処理および熱処理をインラインで行うもので、巻出軸２を備えてリール３ａが装着されるローダ４と、前処理槽５と、無電解Ｓｎめっき槽６と、第１の洗浄槽７と、裏打剥離装置８と、第２の洗浄槽９と、乾燥槽１０と、インライン式熱処理炉１１と、アンローダ１２とから、その主要部が構成されている。
【００２０】
この半導体装置用テープキャリアの製造装置およびそれによって行われる製造方法の全体では、ポリイミドからなるフィルム基材１７上に配線パターン１８が形成された段階の、製造途中のテープキャリア１が、巻出軸２に装着されるリール３ａに巻き取られた状態で投入され、そのリール３ａがセットされたローダ４からテープキャリア１が繰り出されて、前処理槽５、無電解Ｓｎめっき槽６、第１の洗浄槽７、裏打剥離装置８、第２の洗浄槽９、乾燥槽１０、インライン式熱処理炉１１の順で、途切れることのない完全なインライン状態で搬送されて行くことで、そのそれぞれの工程がその装置の配置順にインラインで行われ、Ｓｎめっき層１４の形成および熱処理が済むと、アンローダ１２の巻取軸２ｂに装着されたリール３ｂに巻き取られるように設定されている。
【００２１】
ローダ４は、リール３ａがセットされ、テープキャリア１をこのラインに繰り出して行く。
前処理槽５は、テープキャリア１の脱脂クリーニング、酸洗、および適宜に水洗を行うものである。
無電解Ｓｎめっき槽６は、テープキャリア１上に形成された配線パターン１８の表面に、無電解ＳｎめっきプロセスによってＳｎめっき層１４を形成する。
第１の洗浄槽７は、無電解Ｓｎめっきを施した後のテープキャリア１の水洗を行う。
裏打剥離装置８は、テープキャリア１が例えばＣＯＦテープのように裏打ち材１３を貼り付けられているものである場合に、その裏打ち材１３を、無電解Ｓｎめっきを施した後であってかつ熱処理を行う前に、剥離する。
第２の洗浄槽９は、裏打ち材１３を剥離した後に、テープキャリア１の水洗を行うものである。
乾燥槽１０は、脱湿した空気を吹き付けるなどして、第２の洗浄槽９による水洗後のテープキャリア１の乾燥を行う。
【００２２】
インライン式熱処理炉１１は、Ｓｎめっき層１４が形成され裏打ち材１３が剥離された後のテープキャリア１に、その延長上のインラインで引き続いて（但し本実施の形態では第２の洗浄槽９・乾燥槽１０を通した後）、Ｓｎを主体としたウィスカの発生を抑止するための熱処理を行うものである。その熱処理は、炉内温度を１５０℃以上〜２００℃以下の範囲内のうちの、例えば２００℃±許容誤差温度のような、所定の温度範囲内に加熱温度を制御しつつ、１０秒〜５分間の範囲内のうちの適宜に定めた所定の時間に亘って、インラインで連続的に行われる。このとき、テープキャリア１は常にほぼ直線状に伸ばされた状態のまま、このインライン式熱処理炉１１の炉内を一定速度で通過して行くので、そのテープキャリア１に対する熱処理は、その１本のテープキャリア１の最初から最後まで全尺に亘って、与えられる熱量およびその加熱時間等の諸条件がイコールコンディションで行われることとなる。なお、炉内は空気が循環された状態で制御されており、炉内全体で±２℃程度の誤差でその温度が均一化されている。
【００２３】
アンローダ１２は、Ｓｎめっき層１４の形成および熱処理が済んだテープキャリア１を巻取軸２ｂに装着されたリール３ｂに巻き取って収容する。このとき、例えば図２に示したようなエンボススペーサ１５を介挿して若干の隙間１６を設けながらテープキャリア１を巻き取るようにしてもよい。
【００２４】
この半導体装置用テープキャリアの製造装置および製造方法によれば、インライン式熱処理炉１１にて、投入された１本の連続したテープキャリア１の最初から最後まで全尺に亘って、与えられる熱量およびその加熱時間等の諸条件をほぼイコールコンディションにした熱処理を行うことができるので、例えば図２、図３に示したようなリール３ｂにテープキャリア１が巻き取られた状態で行っていた従来の一般的な熱処理では極めて困難ないしは不可能であった、均一な熱処理を達成することができ、ウィスカの発生を１本のテープキャリア１の全尺に亘って恒常的に（ばらつきなく効果的に）抑止し、さらに高い信頼性を備えた半導体装置用テープキャリアを製造することが可能となる。
【００２５】
しかも、そのようにイコールコンディションでの均一な熱処理を連続的に行うことができるので、従来の熱処理の場合のような低温で長時間に亘って熱処理を行わなければならないといった制約から解放されて、短時間で済む能率的な高温熱処理を行うことが可能となる。また、そのように短時間の熱処理で済むので、従来の長時間に亘る熱処理の場合のようなＳｎめっき層１４の純Ｓｎの部分の厚さが大幅に損失するといった不都合を回避することも可能となる。
【００２６】
また、裏打ち材１３を剥離する工程の前後で、それぞれ第１の洗浄槽７、第２の洗浄槽９によってテープキャリア１を水洗するようにしたので、テープキャリア１に付着した導電性異物等が効果的に除去され、インライン式熱処理炉１１内への導電性異物等の混入を防止して、インライン式熱処理炉１１内の雰囲気を常に正常な状態に保つことが可能となる。また、このときの水洗によって、裏打ち材１３を剥離する際に発生した静電気を除電することができる。その結果、さらに高い信頼性を備えた半導体装置用テープキャリアを製造することが可能となる。
【００２７】
ここで、熱処理における温度および時間の設定について説明する。温度はテープキャリア１に対する熱的損傷等の問題のない範囲内で、できるだけ高いほうが、より能率的にウィスカを抑止することが可能となり、またテープキャリア１を流す熱処理ラインの全長をより短く（従ってインライン式熱処理炉１１全体をより小型化）することができる。時間についても、加熱温度を高くすればするほど、より短時間で所定の熱量をテープキャリア１に与えることが可能となる。これらの条件を勘案すると、この熱処理工程におけるプロセス条件は、上記のような１５０℃以上〜２００℃以下の範囲内の炉内温度、および５秒〜５分間の時間に設定することが望ましいということになる。
【００２８】
なお、インライン式熱処理炉１１は、熱処理炉として一般的に用いられる電気炉のように、白熱線等のヒータを用いて炉内に高温雰囲気を作り、主に高温雰囲気からの熱伝達によって加熱すると共に、さらに赤外線ランプのような赤外線加熱手段（図示せず）を設けて、この赤外線加熱手段からの赤外線を熱処理炉１１内に照射して加熱する赤外線加熱とを併用することが望ましい。このようにすることにより、さらに短時間で均一な熱処理を実現することが可能となる。
また、裏打ち材１３を有さないテープキャリアを処理対象とする場合には、裏打剥離装置８、第２の洗浄槽９は省略してもよいことは云うまでもない。
【実施例】
【００２９】
上記の実施の形態で説明したような製造装置および製造方法によって実際的なＣＯＦテープのサンプル仕様に設定してなる半導体装置用テープキャリアを製造し、その信頼性について実験を行って確認した。
【００３０】
Ｓｎめっき層１４は膜厚０．４μｍとし、図５に示したように、その無電解Ｓｎめっき後のウィスカの発生数を計数して評価を行った。
熱処理条件は、温度を１３５℃、１５０℃、１６５℃、１８０℃、２００℃、２２０℃の６種類とし、時間を０秒、１０秒、３０秒、６０秒、１８０秒、３００秒、６００秒の７種類とした。このような設定で、第１の実験として、合計３７通りの半導体装置用テープキャリアを製造した。
【００３１】
図５の表では、上段に１６８時間経過後のウィスカの発生数を、また下段に熱処理後のＳｎめっき層１４の厚さの減少量を、それぞれ示してある。ウィスカの発生数としては、倍率４００倍の金属顕微鏡で観察し、この倍率で確認可能な約１．５μｍ以上の長さのウィスカの、約１ｃｍ２の面積内における個数を計数した。Ｓｎめっき層１４の厚さとしては、純Ｓｎめっきの部分の厚さを測定した。その測定には、電解式膜厚計（コクール社製）を用いた。
【００３２】
銅のような導体金属からなる配線パターン１８上に形成されたＳｎめっき層１４は一般に、加熱されると、配線パターン１８との接触界面で、そのＣｕ（銅）のような導体金属とＳｎとが拡散し合って、部分的に合金化する。従って、加熱量が増加するにつれて、Ｓｎめっき層１４における純粋なＳｎの厚さは減少して行く傾向にある。このため、余りに長時間に亘って熱処理を継続して加熱量が過多になると、甚だしくは純粋なＳｎがほとんどなくなってしまうなどの不都合が生じる虞がある。
【００３３】
この実施例１の第１の実験の結果、図５に示したように、熱処理時間０（すなわち熱処理を行わなかった場合）には、３００００個ものウィスカが発生した。また、１３５℃と低い温度に設定して熱処理を行った場合には、処理時間０〜１８０秒では３００００〜３０００ものウィスカが発生した。３００秒でようやく１５０程度にまで低減し、６００秒でほぼ０となった。これは、換言すれば、１３５℃以下の温度では、６００秒程度以上の時間に亘って熱処理を行わなければウィスカを抑止する十分な効果が得られないということである。
【００３４】
これと対照的に、熱処理時間１０秒以上かつ温度１５０℃以上の場合には、概ね純Ｓｎの厚さが０．０５μｍ以上減少した場合に、ウィスカを効果的に抑止することが可能であることが確認された。
【００３５】
但し、ＣＯＦテープの場合、一般に熱硬化型のソルダーレジストがＳｎめっき層１４上に塗布されるので、その際の１２０℃・９０分程度の熱処理によって、その純Ｓｎの厚さはさらに減少する。また、確実な半導体チップとの接続（Ａｕ−Ｓｎ共晶結合）を実現するためには、純Ｓｎの厚さを０．１〜０．３μｍ程度は確保する必要がある。
このような諸々の条件を勘案すると、熱処理の条件設定としては、炉内加熱温度１５０〜２００℃、処理継続時間１０秒〜５分間の範囲内で、適宜にその温度と時間とを組み合わせるようにすることが望ましいことが確認された。
【００３６】
第２の実験として、上記の実施の形態で説明したような製造装置を用いた製造方法によって、熱処理の継続時間は３分間に固定し、加熱温度を１５０℃、１６５℃、１８０℃、２００℃の４種類に異ならせた、４つのサンプルを製造した。またそれとの比較のため、加熱温度を１３５℃に設定した比較例のサンプルと、図２に示したようなリール３ｂにテープキャリア１を巻き取った状態でバッチ式に１２０℃・６０分の条件で熱処理する従来の方法によるサンプルとを製造した。
【００３７】
より具体的な材料構成としては、ＣＯＦテープのフィルム基材１７には、テープ幅１０５ｍｍ、テープ厚約３８μｍ、銅厚約８μｍの住友金属鉱山（社名）製のエスパーフレックス材（製品名）を用いた。裏打ち材１３には、厚さ約５０μｍのポリエチレンテレフタレート製のものを用いた。そして配線パターン１８のパターニングプロセスとしては、一般的なフォトファブリケーション技術によるウェットエッチングプロセスを用いた。
【００３８】
ウィスカの発生の観察・評価方法については、上記の第１の実験と同様とした。また、純Ｓｎの厚さのばらつきσの計測方法としては、テープキャリア１の幅方向に５０点の各位置ごとの厚さを電解式膜厚計により測定し、その標準偏差σμｍを算出するものとした。また、付着異物の有無の評価については、各サンプルからその１ｍを採取し、純水中に浸漬させた後、その純水中に抽出されて残っている異物の有無を確認するという方法を採用した。
【００３９】
図２に示したように、比較例および従来の技術によるサンプルの場合には、ウィスカの発生や異物の付着が見受けられた。また従来の技術によるサンプルの場合には純Ｓｎの厚さに０．０３μｍのばらつきが生じたが、これとは対照的に、本実施例に係る製造装置および製造方法によれば、純Ｓｎの厚さのばらつきは概ね０．０１μｍ以下と大幅に低減され、またウィスカの発生もなく、導電性異物のような不純物等の付着も解消されることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置用テープキャリアの製造ラインにおける、特に無電解錫めっきラインの部分を特に抜き出して示す図である。
【図２】図１に示したラインにおけるアンローダ部にてテープキャリアをエンボススペーサの間に挟んで巻き取る状態を模式的に示す図である。
【図３】リールに巻き取られて行くテープキャリアおよびエンボススペーサの状態を示す図である。
【図４】裏打ち材をテープキャリア自体から剥離するプロセスを示す図である。
【図５】熱処理条件とウィスカ発生数との相関についての実験結果を表に纏めて示す図である。
【図６】本発明の実施例に係る半導体装置用テープキャリアの製造方法および装置によって製造された複数のテープキャリアのそれぞれにおけるウィスカの発生および異物付着の有無を表に纏めて示す図である。
【図７】従来の半導体装置用テープキャリアの製造工程で発生するウィスカの一例を示す図である。
【図８】従来の無電解錫めっきを行うロールツーロールのインライン設備の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ テープキャリア
２ａ 巻出軸
２ｂ 巻取軸
３ リール
４ ローダ
５ 前処理槽
６ 無電解Ｓｎめっき槽
７ 第１の洗浄槽
８ 裏打剥離装置
９ 第２の洗浄槽
１０ 乾燥槽
１１ インライン式熱処理炉
１２ アンローダ
１３ フィルム基材
１４ Ｓｎめっき層
１８ 配線パターン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅箔のような導体金属をパターニングしてなる配線パターン上に無電解錫めっきにより錫めっき層を形成する工程を含んだ半導体装置用テープキャリアの製造方法および半導体装置用テープキャリアの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の半導体装置用テープキャリアの製造方法および製造装置では、錫めっき工程に特有の、いわゆるウィスカと呼ばれる現象が生じる虞がある。図７は、従来の製造工程で発生するウィスカの一例を示す図であるが、この図７に示したように、銅のような導体金属からなる配線パターン１０１上（表面）に錫めっきを施した後、経時で錫が髭状にウィスカ１０２が成長する。甚だしくは、隣り合った配線パターン１０１同士の間に跨ったような状態に成長するウィスカ１０３等もあり、配線パターン間の電気的短絡不良の要因となる虞がある。このため、製品として完成した半導体装置用テープキャリアの耐マイグレーション性をはじめとした信頼性を確保するためには、ウィスカ１０２、１０３の発生を抑止することが必要となる（特許文献１参照）。
【０００３】
特に錫めっき処理の直後には、結晶間に掛かる内部応力が大きくなっており、その内部応力に降伏した部分からウィスカ１０２、１０３が発生するとも云われている。そこで、従来では、錫めっき工程を行った後、熱処理を施すことで、ウィスカ１０２、１０３の発生を抑止するという方策が提案されている。その抑止のメカニズム（作用）については幾つかの解釈が提唱されているが、錫の結晶が焼きなまされることでその結晶間の力学的ストレスが緩和するためであるとする説が有力とされている。
【０００４】
このような無電解錫めっきを行う工程を含んだ、従来の半導体装置用テープキャリアの製造ラインでは、製品である半導体装置用テープキャリア（以下、テープキャリアと略称する場合もある）の全長が極めて長尺なものとなるため、図８に一例を示すようなロールツーロール（Roll to roll）のインライン設備で無電解錫めっき工程を行うことが多い。
具体的には、ローダ部１１３の巻出軸１１４にセットしたリール１０７ａから製造途中のテープキャリア１０６を繰り出し、このインライン設備を搬送させて行き、前処理槽１１５、無電解錫めっき槽１１６、後洗浄槽１１７の順に配置された各装置での処理を行い、乾燥槽１１８で水分を除去する。そして、裏打ち材１１２を除去した後、アンローダ部１２０の巻取軸１２１にセットしたリール１０７ｂに、耐熱性のエンボススペーサ１０５をテープキャリア１０６の層間に挟むようにして巻き取らせる。これら一連の工程を終えて、１ロット分のテープキャリア１０６を完全に巻き取り終えたリール１０７ｂを、アンローダ部１２０から取り外し、バッチ式の熱処理炉１２２にセットして、所定の熱処理を行う。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１６１３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような従来の技術による半導体装置用テープキャリアの製造方法および半導体装置用テープキャリアの製造装置では、上記のようにして無電解錫めっき後に熱処理を行ってもなお、ウィスカが発生する場合があるという問題があった。
これは、本発明者らが種々の実験および検討を行った結果、熱処理工程ではテープキャリアはリールに巻回された状態であるため、その一巻のテープキャリアにおける内側寄りと外側寄りとで、与えられる熱量にばらつきが生じることに起因して生じるものであることを確認したが、このような熱量のばらつきを解消するためには、１２０℃程度の比較的低い温度で長時間に亘る加熱を行わなければならず、生産性が著しく低下するという、別の問題が生じることとなる。
【０００７】
また、上記のように製造の途中でリール１０７ｂを一旦、製造ラインの外に取り出してから熱処理炉１２２内へと装着することは、熱処理炉１２２内の雰囲気に外気中の導電性異物等の汚染物質を混入させる要因となる虞がある。すなわち、汚染物質粒子が熱処理炉１２２内に混入すると、炉内の温度分布を均一化させるためにファンによって炉内の空気を掻き回す際に、その気流に乗って汚染物質粒子が舞い上がり、拡散されるなどして、製造途中の製品であるテープキャリアの表面に付着し、電気的短絡不良を発生させる要因となるという問題がある。特に、隣り合う配線パターン間に跨った状態で金属異物が付着すると、例えばＣＯＦテープの場合などには錫めっきの後にソルダーレジストを塗付するが、そうすると金属異物がソルダーレジストによって上から被覆されてその位置に定着されてしまうので、その金属異物を除去して短絡不良を修復することは不可能となる。
【０００８】
また、例えばＣＯＦテープキャリアの場合には、テープキャリア自体の厚さが極めて薄く、搬送時等における取り扱いに苦慮するため、そのテープキャリアの裏面に裏打ち材１１２を貼り付けて材料力学的に補強した状態で製造を行うことが多い。一般に裏打ち材１１２としては安価で加工性も比較的良好なＰＥＴフィルムなどが用いられるが、耐熱性が極めて低いことから、熱処理の前に剥離しなければならない。この剥離の際に静電気が発生しやすいので、テープキャリアの表面に異物の付着を招きやすく、これも短絡不良の発生要因となる虞がある。
【０００９】
このように、従来の半導体装置用テープキャリアの製造方法および半導体装置用テープキャリアの製造装置では、無電解錫めっき工程の後に、電気的短絡不良等の要因となるウィスカが発生し、製品として完成した半導体装置用テープキャリアの信頼性を著しく損う場合があるという問題があり、また従来の技術の単なる延長上にあるような方策では、ウィスカの発生を抑止することが実際上できなかった。また、不純物付着に起因した電気的短絡の発生を抑止することができなかった。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みて成されたもので、その目的は、製品として完成した半導体装置用テープキャリアの信頼性を著しく損う電気的短絡不良等の要因となる虞のあるウィスカの発生や導電性異物のような不純物の付着を抑止して、さらに高い信頼性を備えた半導体装置用テープキャリアを製造することができる半導体装置用テープキャリアの製造方法および半導体装置用テープキャリアの製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の半導体装置用テープキャリアの製造方法は、導体金属からなる配線パターン上に無電解錫めっきにより錫めっき層を形成する工程を有し、ロールツーロール法により半導体装置用テープキャリアをインラインで製造する、半導体装置用テープキャリアの製造方法であって、当該半導体装置用テープキャリアに、前記錫めっき層を前記無電解錫めっきにより形成した後、当該無電解錫めっきの工程に引き続き、炉内温度を１５０℃以上〜２００℃以下の範囲内のうちの所定の温度に制御した熱処理炉内にて、１０秒〜５分間の範囲内のうちの所定の時間に亘って、熱処理を行う工程を含むことを特徴としている。
ここで、炉内は空気が循環された状態に制御されており、その温度は均一化されている。
【００１２】
本発明の第２の半導体装置用テープキャリアの製造方法は、上記第１の半導体装置用テープキャリアの製造方法において、前記錫めっき層を形成する工程以前に前記半導体装置用テープキャリアに裏打ち材が貼付されており、前記無電解錫めっきを行う工程以後であってかつ前記熱処理を行う工程以前に、前記裏打ち材を剥離する工程を含むと共に、前記裏打ち材を剥離する工程以後であってかつ前記熱処理を行う工程以前に、前記半導体装置用テープキャリアをインラインで連続的に洗浄する工程を含むことを特徴としている。
【００１３】
本発明の第３の半導体装置用テープキャリアの製造方法は、上記第１の半導体装置用テープキャリアの製造方法において、上記第１または第２の半導体装置用テープキャリアの製造方法において、前記熱処理に、更に赤外線加熱手段からの赤外線を前記熱処理炉内に照射して加熱する赤外線加熱を併用して行うことを特徴としている。
【００１４】
本発明の第１の半導体装置用テープキャリアの製造装置は、導体金属からなる配線パターン上に無電解錫めっきにより錫めっき層を形成する無電解錫めっき装置を有し、ロールツーロール法により半導体装置用テープキャリアをインラインで製造する、半導体装置用テープキャリアの製造装置であって、前記無電解錫めっき装置による前記錫めっき層の形成後、当該無電解錫めっきの工程に引き続き、炉内温度を１５０℃以上〜２００℃以下の範囲内のうちの所定の温度に制御しつつ、１０秒〜５分間の範囲内のうちの所定の時間に亘って、前記半導体装置用テープキャリアに対してインラインで熱処理を連続的に行う熱処理炉を備えたことを特徴としている。
【００１５】
本発明の第２の半導体装置用テープキャリアの製造装置は、上記第１の半導体装置用テープキャリアの製造装置において、前記錫めっき層を形成する工程以前に前記半導体装置用テープキャリアに裏打ち材が貼付されており、前記無電解錫めっきを行う以後であってかつ前記熱処理を行う以前に前記裏打ち材を剥離する裏打材剥離装置と、前記裏打ち材を剥離する以後であってかつ前記熱処理を行う以前に、前記半導体装置用テープキャリアをインラインで連続的に洗浄する洗浄装置とを備えたことを特徴としている。
【００１６】
本発明の第３の半導体装置用テープキャリアの製造装置は、上記第１または第２の半導体装置用テープキャリアの製造装置において、前記熱処理炉が、赤外線を炉内に照射する赤外線加熱手段を更に備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、半導体装置用テープキャリアに、錫めっき層を形成した後、炉内温度を１５０℃以上〜２００℃以下の範囲内のうちの所定の温度に制御した熱処理炉内にて、１０秒〜５分間の範囲内のうちの所定の時間に亘って、熱処理をインラインで連続的に行うので、熱処理中にテープキャリアに与える熱量が均一化すると共に、外部から不純物等が熱処理炉へと混入することを回避して、ウィスカの発生や導電性異物等の付着に起因した電気的短絡の発生を抑止することができ、その結果、さらに高い信頼性を備えた半導体装置用テープキャリアを製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係る半導体装置用テープキャリアの製造方法および半導体装置用テープキャリアの製造装置について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置用テープキャリアの製造ラインにおける、特に無電解Ｓｎ（錫）めっきラインの部分を特に抜き出して示す図であり、図２は、図１に示したラインにおけるアンローダ部にてテープキャリアをエンボススペーサの間に挟んで巻き取る状態を模式的に示す図、図３は、リールに巻き取られて行くテープキャリアおよびエンボススペーサの状態を示す図、図４は、裏打ち材をテープキャリア自体から剥離するプロセスを示す図であり、図５は、熱処理条件とウィスカ発生数との相関関係を確認するための実験結果を表に纏めて示す図、図６は、本発明の実施例に係る半導体装置用テープキャリアの製造方法および装置によって製造された複数のテープキャリアならびに比較例（および従来例）のテープキャリアの、それぞれにおけるウィスカの発生および異物付着の有無を表に纏めて示す図である。
【００１９】
この半導体装置用テープキャリアの製造装置は、ＣＯＦテープのようなテープキャリア１に無電解Ｓｎ（錫）めっき処理および熱処理をインラインで行うもので、巻出軸２を備えてリール３ａが装着されるローダ４と、前処理槽５と、無電解Ｓｎめっき槽６と、第１の洗浄槽７と、裏打剥離装置８と、第２の洗浄槽９と、乾燥槽１０と、インライン式熱処理炉１１と、アンローダ１２とから、その主要部が構成されている。
【００２０】
この半導体装置用テープキャリアの製造装置およびそれによって行われる製造方法の全体では、ポリイミドからなるフィルム基材１７上に配線パターン１８が形成された段階の、製造途中のテープキャリア１が、巻出軸２に装着されるリール３ａに巻き取られた状態で投入され、そのリール３ａがセットされたローダ４からテープキャリア１が繰り出されて、前処理槽５、無電解Ｓｎめっき槽６、第１の洗浄槽７、裏打剥離装置８、第２の洗浄槽９、乾燥槽１０、インライン式熱処理炉１１の順で、途切れることのない完全なインライン状態で搬送されて行くことで、そのそれぞれの工程がその装置の配置順にインラインで行われ、Ｓｎめっき層１４の形成および熱処理が済むと、アンローダ１２の巻取軸２ｂに装着されたリール３ｂに巻き取られるように設定されている。
【００２１】
ローダ４は、リール３ａがセットされ、テープキャリア１をこのラインに繰り出して行く。
前処理槽５は、テープキャリア１の脱脂クリーニング、酸洗、および適宜に水洗を行うものである。
無電解Ｓｎめっき槽６は、テープキャリア１上に形成された配線パターン１８の表面に、無電解ＳｎめっきプロセスによってＳｎめっき層１４を形成する。
第１の洗浄槽７は、無電解Ｓｎめっきを施した後のテープキャリア１の水洗を行う。
裏打剥離装置８は、テープキャリア１が例えばＣＯＦテープのように裏打ち材１３を貼り付けられているものである場合に、その裏打ち材１３を、無電解Ｓｎめっきを施した後であってかつ熱処理を行う前に、剥離する。
第２の洗浄槽９は、裏打ち材１３を剥離した後に、テープキャリア１の水洗を行うものである。
乾燥槽１０は、脱湿した空気を吹き付けるなどして、第２の洗浄槽９による水洗後のテープキャリア１の乾燥を行う。
【００２２】
インライン式熱処理炉１１は、Ｓｎめっき層１４が形成され裏打ち材１３が剥離された後のテープキャリア１に、その延長上のインラインで引き続いて（但し本実施の形態では第２の洗浄槽９・乾燥槽１０を通した後）、Ｓｎを主体としたウィスカの発生を抑止するための熱処理を行うものである。その熱処理は、炉内温度を１５０℃以上〜２００℃以下の範囲内のうちの、例えば２００℃±許容誤差温度のような、所定の温度範囲内に加熱温度を制御しつつ、１０秒〜５分間の範囲内のうちの適宜に定めた所定の時間に亘って、インラインで連続的に行われる。このとき、テープキャリア１は常にほぼ直線状に伸ばされた状態のまま、このインライン式熱処理炉１１の炉内を一定速度で通過して行くので、そのテープキャリア１に対する熱処理は、その１本のテープキャリア１の最初から最後まで全尺に亘って、与えられる熱量およびその加熱時間等の諸条件がイコールコンディションで行われることとなる。なお、炉内は空気が循環された状態で制御されており、炉内全体で±２℃程度の誤差でその温度が均一化されている。
【００２３】
アンローダ１２は、Ｓｎめっき層１４の形成および熱処理が済んだテープキャリア１を巻取軸２ｂに装着されたリール３ｂに巻き取って収容する。このとき、例えば図２に示したようなエンボススペーサ１５を介挿して若干の隙間１６を設けながらテープキャリア１を巻き取るようにしてもよい。
【００２４】
この半導体装置用テープキャリアの製造装置および製造方法によれば、インライン式熱処理炉１１にて、投入された１本の連続したテープキャリア１の最初から最後まで全尺に亘って、与えられる熱量およびその加熱時間等の諸条件をほぼイコールコンディションにした熱処理を行うことができるので、例えば図２、図３に示したようなリール３ｂにテープキャリア１が巻き取られた状態で行っていた従来の一般的な熱処理では極めて困難ないしは不可能であった、均一な熱処理を達成することができ、ウィスカの発生を１本のテープキャリア１の全尺に亘って恒常的に（ばらつきなく効果的に）抑止し、さらに高い信頼性を備えた半導体装置用テープキャリアを製造することが可能となる。
【００２５】
しかも、そのようにイコールコンディションでの均一な熱処理を連続的に行うことができるので、従来の熱処理の場合のような低温で長時間に亘って熱処理を行わなければならないといった制約から解放されて、短時間で済む能率的な高温熱処理を行うことが可能となる。また、そのように短時間の熱処理で済むので、従来の長時間に亘る熱処理の場合のようなＳｎめっき層１４の純Ｓｎの部分の厚さが大幅に損失するといった不都合を回避することも可能となる。
【００２６】
また、裏打ち材１３を剥離する工程の前後で、それぞれ第１の洗浄槽７、第２の洗浄槽９によってテープキャリア１を水洗するようにしたので、テープキャリア１に付着した導電性異物等が効果的に除去され、インライン式熱処理炉１１内への導電性異物等の混入を防止して、インライン式熱処理炉１１内の雰囲気を常に正常な状態に保つことが可能となる。また、このときの水洗によって、裏打ち材１３を剥離する際に発生した静電気を除電することができる。その結果、さらに高い信頼性を備えた半導体装置用テープキャリアを製造することが可能となる。
【００２７】
ここで、熱処理における温度および時間の設定について説明する。温度はテープキャリア１に対する熱的損傷等の問題のない範囲内で、できるだけ高いほうが、より能率的にウィスカを抑止することが可能となり、またテープキャリア１を流す熱処理ラインの全長をより短く（従ってインライン式熱処理炉１１全体をより小型化）することができる。時間についても、加熱温度を高くすればするほど、より短時間で所定の熱量をテープキャリア１に与えることが可能となる。これらの条件を勘案すると、この熱処理工程におけるプロセス条件は、上記のような１５０℃以上〜２００℃以下の範囲内の炉内温度、および５秒〜５分間の時間に設定することが望ましいということになる。
【００２８】
なお、インライン式熱処理炉１１は、熱処理炉として一般的に用いられる電気炉のように、白熱線等のヒータを用いて炉内に高温雰囲気を作り、主に高温雰囲気からの熱伝達によって加熱すると共に、さらに赤外線ランプのような赤外線加熱手段（図示せず）を設けて、この赤外線加熱手段からの赤外線を熱処理炉１１内に照射して加熱する赤外線加熱とを併用することが望ましい。このようにすることにより、さらに短時間で均一な熱処理を実現することが可能となる。
また、裏打ち材１３を有さないテープキャリアを処理対象とする場合には、裏打剥離装置８、第２の洗浄槽９は省略してもよいことは云うまでもない。
【実施例】
【００２９】
上記の実施の形態で説明したような製造装置および製造方法によって実際的なＣＯＦテープのサンプル仕様に設定してなる半導体装置用テープキャリアを製造し、その信頼性について実験を行って確認した。
【００３０】
Ｓｎめっき層１４は膜厚０．４μｍとし、図５に示したように、その無電解Ｓｎめっき後のウィスカの発生数を計数して評価を行った。
熱処理条件は、温度を１３５℃、１５０℃、１６５℃、１８０℃、２００℃、２２０℃の６種類とし、時間を０秒、１０秒、３０秒、６０秒、１８０秒、３００秒、６００秒の７種類とした。このような設定で、第１の実験として、合計３７通りの半導体装置用テープキャリアを製造した。
【００３１】
図５の表では、上段に１６８時間経過後のウィスカの発生数を、また下段に熱処理後のＳｎめっき層１４の厚さの減少量を、それぞれ示してある。ウィスカの発生数としては、倍率４００倍の金属顕微鏡で観察し、この倍率で確認可能な約１．５μｍ以上の長さのウィスカの、約１ｃｍ２の面積内における個数を計数した。Ｓｎめっき層１４の厚さとしては、純Ｓｎめっきの部分の厚さを測定した。その測定には、電解式膜厚計（コクール社製）を用いた。
【００３２】
銅のような導体金属からなる配線パターン１８上に形成されたＳｎめっき層１４は一般に、加熱されると、配線パターン１８との接触界面で、そのＣｕ（銅）のような導体金属とＳｎとが拡散し合って、部分的に合金化する。従って、加熱量が増加するにつれて、Ｓｎめっき層１４における純粋なＳｎの厚さは減少して行く傾向にある。このため、余りに長時間に亘って熱処理を継続して加熱量が過多になると、甚だしくは純粋なＳｎがほとんどなくなってしまうなどの不都合が生じる虞がある。
【００３３】
この実施例１の第１の実験の結果、図５に示したように、熱処理時間０（すなわち熱処理を行わなかった場合）には、３００００個ものウィスカが発生した。また、１３５℃と低い温度に設定して熱処理を行った場合には、処理時間０〜１８０秒では３００００〜３０００ものウィスカが発生した。３００秒でようやく１５０程度にまで低減し、６００秒でほぼ０となった。これは、換言すれば、１３５℃以下の温度では、６００秒程度以上の時間に亘って熱処理を行わなければウィスカを抑止する十分な効果が得られないということである。
【００３４】
これと対照的に、熱処理時間１０秒以上かつ温度１５０℃以上の場合には、概ね純Ｓｎの厚さが０．０５μｍ以上減少した場合に、ウィスカを効果的に抑止することが可能であることが確認された。
【００３５】
但し、ＣＯＦテープの場合、一般に熱硬化型のソルダーレジストがＳｎめっき層１４上に塗布されるので、その際の１２０℃・９０分程度の熱処理によって、その純Ｓｎの厚さはさらに減少する。また、確実な半導体チップとの接続（Ａｕ−Ｓｎ共晶結合）を実現するためには、純Ｓｎの厚さを０．１〜０．３μｍ程度は確保する必要がある。
このような諸々の条件を勘案すると、熱処理の条件設定としては、炉内加熱温度１５０〜２００℃、処理継続時間１０秒〜５分間の範囲内で、適宜にその温度と時間とを組み合わせるようにすることが望ましいことが確認された。
【００３６】
第２の実験として、上記の実施の形態で説明したような製造装置を用いた製造方法によって、熱処理の継続時間は３分間に固定し、加熱温度を１５０℃、１６５℃、１８０℃、２００℃の４種類に異ならせた、４つのサンプルを製造した。またそれとの比較のため、加熱温度を１３５℃に設定した比較例のサンプルと、図２に示したようなリール３ｂにテープキャリア１を巻き取った状態でバッチ式に１２０℃・６０分の条件で熱処理する従来の方法によるサンプルとを製造した。
【００３７】
より具体的な材料構成としては、ＣＯＦテープのフィルム基材１７には、テープ幅１０５ｍｍ、テープ厚約３８μｍ、銅厚約８μｍの住友金属鉱山（社名）製のエスパーフレックス材（製品名）を用いた。裏打ち材１３には、厚さ約５０μｍのポリエチレンテレフタレート製のものを用いた。そして配線パターン１８のパターニングプロセスとしては、一般的なフォトファブリケーション技術によるウェットエッチングプロセスを用いた。
【００３８】
ウィスカの発生の観察・評価方法については、上記の第１の実験と同様とした。また、純Ｓｎの厚さのばらつきσの計測方法としては、テープキャリア１の幅方向に５０点の各位置ごとの厚さを電解式膜厚計により測定し、その標準偏差σμｍを算出するものとした。また、付着異物の有無の評価については、各サンプルからその１ｍを採取し、純水中に浸漬させた後、その純水中に抽出されて残っている異物の有無を確認するという方法を採用した。
【００３９】
図２に示したように、比較例および従来の技術によるサンプルの場合には、ウィスカの発生や異物の付着が見受けられた。また従来の技術によるサンプルの場合には純Ｓｎの厚さに０．０３μｍのばらつきが生じたが、これとは対照的に、本実施例に係る製造装置および製造方法によれば、純Ｓｎの厚さのばらつきは概ね０．０１μｍ以下と大幅に低減され、またウィスカの発生もなく、導電性異物のような不純物等の付着も解消されることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置用テープキャリアの製造ラインにおける、特に無電解錫めっきラインの部分を特に抜き出して示す図である。
【図２】図１に示したラインにおけるアンローダ部にてテープキャリアをエンボススペーサの間に挟んで巻き取る状態を模式的に示す図である。
【図３】リールに巻き取られて行くテープキャリアおよびエンボススペーサの状態を示す図である。
【図４】裏打ち材をテープキャリア自体から剥離するプロセスを示す図である。
【図５】熱処理条件とウィスカ発生数との相関についての実験結果を表に纏めて示す図である。
【図６】本発明の実施例に係る半導体装置用テープキャリアの製造方法および装置によって製造された複数のテープキャリアのそれぞれにおけるウィスカの発生および異物付着の有無を表に纏めて示す図である。
【図７】従来の半導体装置用テープキャリアの製造工程で発生するウィスカの一例を示す図である。
【図８】従来の無電解錫めっきを行うロールツーロールのインライン設備の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ テープキャリア
２ａ 巻出軸
２ｂ 巻取軸
３ リール
４ ローダ
５ 前処理槽
６ 無電解Ｓｎめっき槽
７ 第１の洗浄槽
８ 裏打剥離装置
９ 第２の洗浄槽
１０ 乾燥槽
１１ インライン式熱処理炉
１２ アンローダ
１３ フィルム基材
１４ Ｓｎめっき層
１８ 配線パターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体金属からなる配線パターン上に無電解錫めっきにより錫めっき層を形成する工程を有し、ロールツーロール法により半導体装置用テープキャリアをインラインで製造する、半導体装置用テープキャリアの製造方法であって、
当該半導体装置用テープキャリアに、前記錫めっき層を前記無電解錫めっきにより形成した後、当該無電解錫めっきの工程に引き続き、炉内温度を１５０℃以上〜２００℃以下の範囲内のうちの所定の温度に制御した熱処理炉内にて、１０秒〜５分間の範囲内のうちの所定の時間に亘る熱処理を行う工程を含む
ことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法において、
前記錫めっき層を形成する工程以前に前記半導体装置用テープキャリアに裏打ち材が貼付されており、
前記無電解錫めっきを行う工程以後であってかつ前記熱処理を行う工程以前に、前記裏打ち材を剥離する工程を含むと共に、前記裏打ち材を剥離する工程以後であってかつ前記熱処理を行う工程以前に、前記半導体装置用テープキャリアをインラインで連続的に洗浄する工程を含む
ことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法において、
前記熱処理に、更に赤外線加熱手段からの赤外線を前記熱処理炉内に照射して加熱する赤外線加熱を併用して行う
ことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項４】
導体金属からなる配線パターン上に無電解錫めっきにより錫めっき層を形成する無電解錫めっき装置を有し、ロールツーロール法により半導体装置用テープキャリアをインラインで製造する、半導体装置用テープキャリアの製造装置であって、
前記無電解錫めっき装置による前記錫めっき層の形成後、当該無電解錫めっきの工程に引き続き、炉内温度を１５０℃以上〜２００℃以下の範囲内のうちの所定の温度に制御しつつ、１０秒〜５分間の範囲内のうちの所定の時間に亘って、前記半導体装置用テープキャリアに対してインラインで熱処理を連続的に行う熱処理炉を備えた
ことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造装置。
【請求項５】
請求項４記載の半導体装置用テープキャリアの製造装置において、
前記錫めっき層を形成する工程以前に前記半導体装置用テープキャリアに裏打ち材が貼付されており、
前記無電解錫めっきを行った以後であってかつ前記熱処理を行う以前に前記裏打ち材を剥離する裏打材剥離装置と、
前記裏打ち材を剥離する以後であってかつ前記熱処理を行う以前に、前記半導体装置用テープキャリアをインラインで連続的に洗浄する洗浄装置と
を備えたことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造装置。
【請求項６】
請求項４または５記載の半導体装置用テープキャリアの製造装置において、
前記熱処理炉が、赤外線を炉内に照射する赤外線加熱手段を更に備えた
ことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造装置。
【請求項１】
導体金属からなる配線パターン上に無電解錫めっきにより錫めっき層を形成する工程を有し、ロールツーロール法により半導体装置用テープキャリアをインラインで製造する、半導体装置用テープキャリアの製造方法であって、
当該半導体装置用テープキャリアに、前記錫めっき層を前記無電解錫めっきにより形成した後、当該無電解錫めっきの工程に引き続き、炉内温度を１５０℃以上〜２００℃以下の範囲内のうちの所定の温度に制御した熱処理炉内にて、１０秒〜５分間の範囲内のうちの所定の時間に亘る熱処理を行う工程を含む
ことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法において、
前記錫めっき層を形成する工程以前に前記半導体装置用テープキャリアに裏打ち材が貼付されており、
前記無電解錫めっきを行う工程以後であってかつ前記熱処理を行う工程以前に、前記裏打ち材を剥離する工程を含むと共に、前記裏打ち材を剥離する工程以後であってかつ前記熱処理を行う工程以前に、前記半導体装置用テープキャリアをインラインで連続的に洗浄する工程を含む
ことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法において、
前記熱処理に、更に赤外線加熱手段からの赤外線を前記熱処理炉内に照射して加熱する赤外線加熱を併用して行う
ことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項４】
導体金属からなる配線パターン上に無電解錫めっきにより錫めっき層を形成する無電解錫めっき装置を有し、ロールツーロール法により半導体装置用テープキャリアをインラインで製造する、半導体装置用テープキャリアの製造装置であって、
前記無電解錫めっき装置による前記錫めっき層の形成後、当該無電解錫めっきの工程に引き続き、炉内温度を１５０℃以上〜２００℃以下の範囲内のうちの所定の温度に制御しつつ、１０秒〜５分間の範囲内のうちの所定の時間に亘って、前記半導体装置用テープキャリアに対してインラインで熱処理を連続的に行う熱処理炉を備えた
ことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造装置。
【請求項５】
請求項４記載の半導体装置用テープキャリアの製造装置において、
前記錫めっき層を形成する工程以前に前記半導体装置用テープキャリアに裏打ち材が貼付されており、
前記無電解錫めっきを行った以後であってかつ前記熱処理を行う以前に前記裏打ち材を剥離する裏打材剥離装置と、
前記裏打ち材を剥離する以後であってかつ前記熱処理を行う以前に、前記半導体装置用テープキャリアをインラインで連続的に洗浄する洗浄装置と
を備えたことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造装置。
【請求項６】
請求項４または５記載の半導体装置用テープキャリアの製造装置において、
前記熱処理炉が、赤外線を炉内に照射する赤外線加熱手段を更に備えた
ことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２８３１７４（Ｐ２００８−２８３１７４Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１００９９９（Ｐ２００８−１００９９９）
【出願日】平成２０年４月９日（２００８．４．９）
【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２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月９日（２００８．４．９）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
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