半導体装置用ＴＡＢテープおよびその製造方法
【課題】 はんだボールをはんだボール搭載用ビア穴にて露出している部分の導体箔の表面に確実に接合することを可能とし、またボンディングツールの劣化や短命化を回避することを可能とした半導体装置用ＴＡＢテープおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】 はんだボール搭載用ビア穴３とボンディング用窓穴４とを穿設してなる絶縁性基板１と、その絶縁性基板１の片面に張り合わされた導体箔１１をパターン加工して形成された少なくとも配線パターン５とインナーリード６とを含んだ導体パターン２とを有する半導体装置用ＴＡＢテープ１０であって、導体パターン２における、はんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分およびボンディング用窓穴４にて露出している部分の表面７の表面粗さが、絶縁性基板１の片面と張り合わされている部分の表面８の表面粗さ未満になっている。
【解決手段】 はんだボール搭載用ビア穴３とボンディング用窓穴４とを穿設してなる絶縁性基板１と、その絶縁性基板１の片面に張り合わされた導体箔１１をパターン加工して形成された少なくとも配線パターン５とインナーリード６とを含んだ導体パターン２とを有する半導体装置用ＴＡＢテープ１０であって、導体パターン２における、はんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分およびボンディング用窓穴４にて露出している部分の表面７の表面粗さが、絶縁性基板１の片面と張り合わされている部分の表面８の表面粗さ未満になっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＢＧＡ（Ball Grid Array）型パッケージのような超小型・薄型化対
応のＣＳＰ（chip size package）などに好適な半導体装置用ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
実装パッケージの超小型・薄型化を実現可能な実装形態の一つとして、はんだボールを外部接続用端子として用いてプリント配線板上に実装されるＢＧＡ型パッケージ構造がある。このＢＧＡ型パッケージ構造では、基本的に一つの実装パッケージにおける平面部全面にはんだボールを配列形成することができるので、その平面部全面でプリント配線板との電気的接続が可能となる。これにより、ＢＧＡ型パッケージ構造は、例えばＱＦＰ（Quad Flat Package）のようなアウターリードがパッケージの周囲に張り出した構造のもの
と比較して、端子間（リード間）ピッチを狭小化することなく多ピン化に対応することができるという、実装パッケージの超小型・薄型化に対応可能な優れた特長を有している。
このようなＢＧＡ型の実装パッケージにおいては、機械的な構造を実質的に（材料力学的に）支える基板として、適度な機械的強度および熱的強度を有しつつ薄型化が可能なＴＡＢテープが好適に用いられる。このようなＴＡＢテープを用いた実装パッケージとしては、例えばμＢＧＡ（米国テセラ社商標）パッケージなどのＣＳＰが知られている。
【０００３】
μＢＧＡパッケージは、いわゆるテープＢＧＡ型のＣＳＰであり、ＴＡＢテープ上にエラストマ（低弾性樹脂）を介して半導体チップを貼り付け、その半導体チップとＴＡＢテープの銅箔（配線）との間をＳ字型に折り曲げたインナーリードで接続した構造を有している。このμＢＧＡパッケージでは、エラストマを半導体チップとＴＡＢテープとの間に介在させることによって、それら両者の間での熱応力を緩和して、はんだボール接合部の応力破壊等の発生を防止し、延いてははんだボール接合部の寿命（耐久性）を向上することを可能としている。
このようなテープＢＧＡ型のＣＳＰでは、超小型・薄型化を達成するための一手段として、ＴＡＢテープにボンディング用窓を設けておき、その部分でインナーリードをＳ字型に折り曲げ加工して半導体チップ上の電極パッドに接続することが提案されている。
【０００４】
すなわち、図４に一例を示したように、半導体チップ１００はＴＡＢテープ２００にエラストマ３００を介して貼り付けられるが、ＴＡＢテープ２００のポリイミド基板２０１における、半導体チップ１００の電極パッド１０１直上を含む所定領域に、ボンディング用窓（ボンティングウィンドウとも云う）２０３を設けておき、そのボンディング用窓２０３に架け渡したような状態にインナーリード２０４を形成する。ここで、インナーリード２０４は、銅箔をウェットエッチングプロセスなどによってパターン加工してなる配線パターン２０２に連なるものである。つまりインナーリード２０４および配線パターン２０２は、銅箔のような金属などからなる導体箔をパターン加工してなる導体パターンの一部分と看做すことも可能であることは勿論であり、そのようなインナーリード２０４および配線パターン２０２は一般に、銅箔の表面に塗付された液状レジストまたはドライフィルムレジストをフォトリソグラフィ法によりパターニングしてエッチングレジストとし、それを用いたウェットエッチング法などによってパターン加工される。
【０００５】
そして、ボンディングツール４００を用いて、インナーリード２０４を電極パッド１０１の方向へと押し動かして行くことにより、インナーリード２０４は、ノッチ部２０５で切断されると共にＳ字型に曲げられ、電極パッド１０１上に打ち付けられるようにして接合される。
なお、上記のボンディング用窓２０３は、接着剤（図示省略）付きのポリイミド基板２０１に銅箔をラミネートする前に、金型を用いたプレス加工法などによって、ポリイミド基板２０１に打抜き形成される。また、その際に、はんだボール搭載用ビア穴２０６もポリイミド基板２０１に打抜き形成される。その後、ラミネートされた銅箔をサブトラクティブ法（ウェットエッチング法等）によってパターン加工することでインナーリード２０４および配線パターン２０２等を形成し、最終工程で金めっき等のめっき加工を施して（図示省略）、テープＢＧＡ型のＣＳＰ構造の主要部が作製される。
【０００６】
このようなテープＢＧＡ型のＣＳＰ構造に用いられるＴＡＢテープやその他のＣＳＰ用の半導体装置用ＴＡＢテープでは、一般に、ポリイミド基板２０１の片面に銅箔のような金属製の導体箔をラミネートしているが、それら両者の張り合わせの密着強度を高めるための、いわゆるアンカー効果を得るために、導体箔（例えば銅箔）のポリイミド基板２０１と張り合わされる方の表面全面を粗面化処理によって荒らすことで、その粗度を故意に大きくしている。
また、近年では、シランカップリング等の有機処理を施すことにより、金属からなる導体箔（銅箔）と樹脂からなるポリイミド基板２０１との密着強度を高めるようにすることなども行われている（以上、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３６５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ボンディング用窓２０３にて露出している部分の導体箔の表面、すなわちその導体箔をパターン加工してなるインナーリード２０４の、ボンディングツール４００と接触する方の表面や、はんだボール搭載用ビア穴２０６にて露出している部分の導体箔の表面は、上記のような粗面化処理によって荒らされた状態で露出している。
また、導体箔の片面にシランカップリング等の有機処理が施されている場合には、そのシランカップリングによって、無機材料である金属等からなる導体箔（銅箔）と有機材料である樹脂等からなるポリイミド基板２０１との密着強度については、確かに高められているが、他方、はんだボール搭載用ビア穴２０６にて露出している部分の導体箔の表面に対するはんだボールの接合性については、シランカップリング等の有機処理はむしろ阻害要因となる場合が多い。
このため、特に上記のテープＢＧＡ型のＣＳＰ構造に用いられるＴＡＢテープのような極めて微細なインナーリード２０４やはんだボール搭載用ビア穴２０６等を有する半導体装置用ＴＡＢテープにおいては、はんだボールをはんだボール搭載用ビア穴２０６にて露出している部分の導体箔の表面に確実に接合することが困難になり、甚だしくは、はんだボールが脱落する場合さえあるという問題や、ボンディングツール４００の先端部の摩耗による劣化が激しくなり、これに起因してボンディングツール４００の寿命が短命化するという問題があった。
【０００９】
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、はんだボールをはんだボール搭載用ビア穴にて露出している部分の導体箔の表面に確実に接合することを可能とし、またボンディングツールの劣化や短命化を回避することを可能とした半導体装置用ＴＡＢテープ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】
【００１０】
本発明の半導体装置用ＴＡＢテープは、はんだボール搭載用ビア穴とボンディング用窓穴とを穿設してなる絶縁性基板と、前記絶縁性基板の片面に張り合わされた導体箔をパターン加工して形成された少なくともインナーリードと配線パターンとを含んだ導体パターンとを有する半導体装置用ＴＡＢテープであって、前記導体パターンにおける、前記はん
だボール搭載用ビア穴にて露出している部分および前記ボンディング用窓穴にて露出している部分の表面粗さが、前記絶縁性基板の片面と張り合わされている部分の表面粗さ未満であることを特徴としている。
本発明の半導体装置用ＴＡＢテープの製造方法は、絶縁性基板に、はんだボール搭載用ビア穴とボンディング用窓穴とを穿設する工程と、前記絶縁性基板の片面に導体箔を張り合わせる工程と、前記導体箔をパターン加工して、少なくともインナーリードと配線パターンとを含んだ導体パターンを形成する工程とを有する半導体装置用ＴＡＢテープの製造方法であって、前記導体箔における前記はんだボール搭載用ビア穴にて露出している部分および前記ボンディング用窓穴にて露出している部分の表面に対して選択的に化学研磨処理を施して、当該表面における表面粗さを、前記導体箔における前記絶縁性基板の片面に張り合わされている部分の表面粗さ未満にする工程を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、導体パターンにおけるはんだボール搭載用ビア穴にて露出している部分およびボンディング用窓穴にて露出している部分の表面粗さを、絶縁性基板の片面と張り合わされている部分の表面粗さ未満となるようにしたので、はんだボールをはんだボール搭載用ビア穴にて露出している部分の導体パターンの表面に確実に接合することが可能となり、またボンディングツールの早期劣化や短命化を回避することが可能となる。
また、本発明によれば、導体箔におけるはんだボール搭載用ビア穴にて露出している部分およびボンディング用窓穴にて露出している部分の表面に対して選択的に化学研磨処理を施して、それらの表面における表面粗さを、導体箔における絶縁性基板の片面と張り合わされている部分の表面粗さ未満にするようにしたので、導体箔における絶縁性基板の片面と張り合わされる面に、粗面化処理だけでなくシランカップリングのような有機処理が施されている場合でも、その有機処理された表面部分、すなわち有機処理の痕跡を、確実に除去することが可能となり、その結果、はんだボールを、はんだボール搭載用ビア穴にて露出している部分の導体パターンの表面に確実に接合して、はんだボールの脱落等の接合不良の発生を解消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】
【００１２】
以下、本実施の形態に係る半導体装置用ＴＡＢテープおよびその製造方法について、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ＴＡＢテープの主要な構造を示す図、図２は、それを用いたＢＧＡパッケージのインナーリードボンディング工程を示す図、図３は、本発明の実施の形態に係る半導体装置用ＴＡＢテープの製造方法における主要な工程を時系列的に示す図である。
【００１３】
この半導体装置用ＴＡＢテープ１０は、絶縁性基板１と、導体パターン２とからその主要部が構成されている。
絶縁性基板１は、例えばポリイミド樹脂フィルムのような所定の機械的強度を有する薄手の絶縁性材料からなるフィルム基板であり、はんだボール搭載用ビア穴３と、ボンディング用窓穴４とが、例えばプレス金型等を用いたパンチングによって所定の位置に打抜き形成されている。
導体パターン２は、絶縁性基板１の片面に張り合わされた導体箔１１をパターン加工して形成されたもので、少なくとも配線パターン５とインナーリード６とを有している。また、その他にも、図示は省略するが、例えば外部のプリント配線板に対して接続されるように設定されたアウターリードのような外部接続端子等を有するものであってもよい。
【００１４】
導体パターン２における、はんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分およびボンディング用窓穴４にて露出している部分の表面７の表面粗さは、絶縁性基板１の片面に張り合わされている部分の表面８の表面粗さ未満となっている。
また、導体パターン２における絶縁性基板１の片面と張り合わされている部分の表面８には、その張り合わせの密着強度を高めるための、例えばシランカップリングのような有機処理が施されているが、導体パターン２におけるはんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分およびボンディング用窓穴４にて露出している部分の表面７では、シランカップリングのような有機処理の痕跡は完全に除去されている。
配線パターン５は、いわゆる配線本体であり、インナーリード６と連続している。インナーリード６は、ボンディング用窓穴４に掛け渡すように設けられ、かつ切断用のノッチ部９を有しており、図２に示したように、この半導体装置用ＴＡＢテープ１０に実装される半導体チップ３０の接続用端子３１に対して、ボンディングツール４０によって押し付けられると共にノッチ部９にて切断されることで接続されるように設定されている。
【００１５】
このような構造の半導体装置用ＴＡＢテープ１０には、エラストマ２０を介して半導体チップ３０が貼り付けられる。そして、ボンディングツール４０を用いてインナーリード６を半導体チップ３０の電極パッド３１の方向へと押し動かして行くことにより、インナーリード６は、ノッチ部９で切断されると共にＳ字型に曲げられ、さらに電極パッド３１上に打ち付けられるようにして接合される。また、図示は省略するが、導体パターン２におけるはんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分には、この半導体装置用ＴＡＢテープ１０を用いて形成されたＣＳＰをその外部の例えばプリント配線板の接続用端子等と接続するための、はんだボールが接合される。
【００１６】
この半導体装置用ＴＡＢテープ１０は、次のような製造方法によって製造される。
まず、図３（ａ）に示したように、例えば接着剤（図示省略）付きのポリイミド樹脂フィルム基板のような絶縁性基板１を用意する。
その絶縁性基板１に、例えばプレス金型等を用いたパンチング加工を施して、はんだボール搭載用ビア穴３、ボンディング用窓穴４、および搬送用送り穴１５を打抜き形成する（図３（ｂ））。
続いて、絶縁性基板１の片面に、導体箔１１を張り合わせる（図３（ｃ））。このとき絶縁性基板１に張り合わされる導体箔１１の片面全面には、密着性を高めるための粗面化処理、およびシランカップリングのような有機処理が、予め施されている（この導体箔１１の片面を、以下、粗面とも呼ぶものとする）。
引き続いて、導体箔１１における、絶縁性基板１の片面に張り合わせた面とは反対側の面（いわゆる光沢面；以下、この面を光沢面とも呼ぶものとする）全面に、ドライフィルムレジスト１２をラミネートする（図３（ｄ））。
【００１７】
そして、そのドライフィルムレジスト１２によって導体箔１１の光沢面が完全に被覆された状態で、化学研磨処理を行う（図３（ｅ））。
この化学研磨処理により、導体箔１１（すなわちパターン加工後の導体パターン２；以下同様）における、はんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分およびボンディング用窓穴４にて露出している部分の表面７に対して選択的に（その部分のみに）化学研磨が施されて、その表面７における表面粗さが、導体箔１１における絶縁性基板１の片面と張り合わされている部分の表面８の表面粗さ未満となる。また、それと共に、導体箔１１の表面７の表層部における有機処理の痕跡、換言すれば表面７の有機処理が施された表層部分が、完全に除去される。また、このとき導体箔１１の光沢面は、ドライフィルムレジスト１２によってあたかもマスキング層で覆われたような状態となっているのであるから、このときの化学研磨処理で導体箔１１の光沢面が荒らされたり導体箔１１の厚さにムラが生じたりすることが回避される。この化学研磨処理用の薬液としては、例えば過水硫酸系や過硫酸塩などの化学研磨液を好適に用いることが可能である。
ここで、表面７の具体的な表面粗さは、この工程で用いる化学研磨処理用薬剤や化学研磨処理を施す前の導体箔１１の粗面の状態等、種々の条件に対応して、この工程における化学研磨処理時間の長短を適宜に制御することなどによって、調節することが可能である
。
【００１８】
続いて、いわゆる裏止め１３を施すと共にドライフィルムレジスト１２をフォトリソグラフィ法によって所望のレジストパターンに加工した後（図３（ｆ））、そのレジストパターンをエッチングレジストとして用いたエッチング法によって導体箔１１をパターン加工することで、配線パターン５およびインナーリード６等からなる導体パターン２を形成する（図３（ｇ））。
その後、半導体チップ３０やはんだボール（図示省略）との接合のための金めっき１４を導体パターン２の露出している表面ほぼ全面に施して、この半導体装置用ＴＡＢテープ１０の主要部が完成する（図３（ｈ））。
【００１９】
次に、本実施の形態に係る半導体装置用ＴＡＢテープおよびその製造方法の作用について説明する。
従来の技術では、導体箔１１と絶縁性基板１との良好な密着性を確保するために、導体箔１１における絶縁性基板１と張り合わされる方の面全面に粗面化処理を施して、その面を故意に荒らすようにしている。また近年では、シランカップリング等の有機処理を、導体箔１１における絶縁性基板１と張り合わされる方の面全面に施すことで、それら導体箔１１と絶縁性基板１との密着性を確保するようにしている。この密着力が不十分であると、例えばインナーリードボンディングの際にインナーリード６が絶縁性基板１から剥がれてしまうといった致命的な不良等が発生する虞があるからである。
ところが、そのようにして粗面化処理や有機処理が施された導体箔１１の表面は、はんだボール搭載用ビア穴３の部分およびボンディング用窓穴４の部分で露出することとなる。すなわち、導体箔１１をパターン加工してなる配線パターン５におけるはんだボールが接合される部分およびインナーリード６におけるボンディングツール４０が押し付けられる部分の表面７は、従来の技術では、粗面化処理によって故意に荒らされた粗面や有機処理された面となっていた。このため、インナーリード６におけるボンディングツール４０が押し当てられる部分に関しては、ボンディングツール４０の磨耗が激化することとなり、また配線パターン５におけるはんだボールが接合される部分に関しては、特に近年のはんだボールおよびはんだボール搭載用ビア穴３の微細化に伴って、はんだボールを確実に接合することが困難となり、甚だしくは、はんだボールの脱落が発生する場合さえあった。
【００２０】
しかし、本実施の形態に係る半導体装置用ＴＡＢテープおよびその製造方法によれば、粗面化処理や有機処理が施された導体箔１１を絶縁性基板１の片面に張り合わせた後、その導体箔１１の粗面化処理や有機処理が施された面における、はんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分およびボンディング用窓穴４にて露出している部分の表面７に対して、選択的に化学研磨処理を施すことにより、その導体箔１１をパターン加工して形成された、配線パターン５におけるはんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分およびインナーリード６におけるボンディング用窓穴４にて露出している部分の表面７の表面粗さを、その導体箔１１をパターン加工してなる導体パターン２（主に配線パターン５）における絶縁性基板１の片面と張り合わされている部分の表面８の表面粗さ未満となるようにし、また有機処理の痕跡を完全に除去するようにしたので、はんだボールを、はんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分の導体パターン２の表面７に確実に接合して、はんだボールの脱落等の接合不良の発生を解消することが可能となる。またそれと共に、インナーリード６におけるボンディング用窓穴４にて露出している部分の表面７に押し当てられるボンディングツール４０の先端部等の早期劣化や短命化を回避することが可能となる。
【００２１】
また、化学研磨処理工程では、導体箔１１における光沢面には化学研磨用薬剤等が直接には触れないようにすることが必要となる。これは、導体箔１１の光沢面に化学研磨処理
用薬液等が触れると、その部分の表層部が化学的に蝕刻されて、導体箔１１の光沢面に表面粗度のムラが生じることとなるからである。また、それのみならず、その導体箔１１をパターン加工してなる導体パターン２に厚さに、許容誤差範囲を超えた無視できないばらつきが生じることとなるからである。このような不都合な事態の発生を回避するためには、導体箔１１の光沢面全面を覆うように例えばマスキングテープのようなマスキング層を貼り付けた状態で、化学研磨処理を行うようにすることが有効となる。但し、そのマスキングテープのようなマスキング層は、化学研磨処理工程を完了した後は、剥がさなければならない。ところが、その剥がす際に、マスキングテープの糊残りや部分的残存などが生じると、それが要因となって、例えば導体パターン２に形状不良が発生するといった、半導体装置用ＴＡＢテープ１０の製品としての重大な欠陥発生の虞がある。
【００２２】
そこで、本実施の形態では、マスキングテープのようなマスキング層として、ドライフィルムレジスト１２を用いるようにしている。すなわち、化学研磨処理を行う以前に、導体箔１１の光沢面全面にドライフィルムレジスト１２をラミネートすることで、その導体箔１１の光沢面を完全に被覆した状態としておき、その状態で化学研磨処理を施すようにしているので、導体箔１１の光沢面には化学研磨処理用薬液が触れないようにすることができる。しかも、その化学研磨処理工程を行った後、ドライフィルムレジスト１２は、その本来の役割として、所望のパターンの露光・現像によりレジストパターンとなり、それをエッチングレジストとして用いたエッチング法により導体箔１１がパターン加工される。そしてその後、不要となったレジストパターンは、一般的なＴＡＢテープの製造方法と同様の剥離プロセスによって確実かつ簡易に剥離される。このように、ドライフィルムレジスト１２は元々、使用後は剥離されるように設定されたものであってかつ導体箔１１のパターン加工工程で用いられることが必要とされているものなのであるから、マスキング層としてドライフィルムレジスト１２を用いることにより、別段にマスキングテープのようなマスキング層をラミネートしたり化学研磨処理の終了後に糊残りや部分的残存等に注意しながら剥がしたりするといった煩雑な工程を追加しなくても済むようにすることが可能となる。
【００２３】
以上説明したように、本実施の形態に係る半導体装置用ＴＡＢテープによれば、導体パターン２におけるはんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分およびボンディング用窓穴４にて露出している部分の表面７の表面粗さを、導体パターン２における絶縁性基板１の片面と張り合わされている部分の表面８の表面粗さ未満となるようにしたので、はんだボールをはんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分の導体パターン２の表面７に確実に接合することが可能となり、またボンディング用窓穴４にて露出しているインナーリード６の片面に押し当てられるボンディングツール４０の早期劣化や短命化を回避することが可能となる。
また、本実施の形態に係る半導体装置用ＴＡＢテープの製造方法によれば、導体箔１１におけるはんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分およびボンディング用窓穴４にて露出している部分の表面７に対して選択的に化学研磨処理を施して、それらの表面７における表面粗さを、導体箔１１における絶縁性基板１の片面と張り合わされている部分の表面８の表面粗さ未満にするようにしたので、導体箔１１における絶縁性基板１の片面と張り合わされる面全面に、粗面化処理だけでなくシランカップリングのような有機処理が施されている場合でも、その表面７における有機処理の痕跡が残っている表層部を、確実に除去することが可能となる。その結果、はんだボールを、はんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分の導体箔１１の表面７に確実に接合して、はんだボール脱落等の接合不良の発生を解消することが可能となる。
【００２４】
なお、上記実施の形態では、マスキング層としてドライフィルムレジストを用いる場合について説明したが、これのみは限定されない。ドライフィルムレジスト以外にも、例えばマスキングテープを用いることなども可能であることは言うまでもない。但し、この場
合には、上記のドライフィルムレジストのラミネート工程および剥離工程とは別に、マスキングテープのラミネート工程および剥離工程等の追加が必要となることは既述の通りである。
また、本実施の形態では、半導体装置用ＴＡＢテープ１０はμＢＧＡタイプのＣＳＰに用いられるようなフィルムビア構造を有するものとして説明したが、フィルムビア構造以外のμＢＧＡタイプのＣＳＰ、あるいはμＢＧＡタイプ以外のＣＳＰに用いられるものなどにも本発明は適用可能であることは言うまでもない。
【実施例】
【００２５】
上記の実施の形態で説明したような製造方法によって、本実施例に係る半導体装置用ＴＡＢテープを作製した。また、本実施例に係る半導体装置用ＴＡＢテープとの比較のために、従来例として、化学研磨処理を行わない従来の一般的な製造方法による半導体装置用ＴＡＢテープを作製した。そして、その両者について、はんだボールの脱落発生数およびボンディングツールの磨耗による寿命評価の比較を行った。
【００２６】
絶縁性基板１としては、厚さ１８μｍの接着剤層付きの、厚さ５０μｍのポリイミドフィルム基板を用いた。また、導体箔１１としては、厚さが１８μｍで、その粗面側の８の表面粗さ（Ｒｚ：１０点平均荒さ）が３μｍでかつシランカップリング処理が施された銅箔を用いた。
本実施例に係る半導体装置用ＴＡＢテープでは、化学研磨用薬液としては、過水硫酸系を用い、導体箔１１におけるはんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分およびボンディング用窓穴４にて露出している部分の表面７に化学研磨処理を施して、表面粗さＲｚ＝１．５μｍ程度まで化学研磨処理すると共に、その表層部に付着していたシランカップリング剤およびそれによって有機処理された痕跡を完全に除去した。
ドライフィルムレジスト１２としては、厚さ１８μｍのものを用い、線幅２５μｍの配線パターン５およびインナーリード６を形成した。それらの露出している部分の表面全面には０．５μｍの厚さの金めっき１４を施した。
【００２７】
その結果、表１に示したように、はんだボールの脱落に関しては、本実施例に係る半導体装置用ＴＡＢテープでは、１００万箇所の各ビアに１個ずつ搭載された総数１００万個のはんだボールの全てが導体パターン２の表面７に確実に接合されており、脱落は全く発生しなかった。他方、これとは対照的に、従来例に係る半導体装置用ＴＡＢテープでは、総数１００万個のはんだボールのうちの３８００個が脱落した。
また、ボンディングツールの寿命に関しては、本実施例に係る半導体装置用ＴＡＢテープでは、１個のボンディングツール４０で１３０万本のインナーリード６のボンディングを支障なく継続して行うことができた。他方、これとは対照的に、従来例に係る半導体装置用ＴＡＢテープでは、１個のボンディングツール４０でインナーリード６のボンディングを支障なく継続して行うことができたのは５０万本に止まり、本実施例の約１／３であった。
【００２８】
【表１】
【００２９】
このような結果から、本発明によれば、はんだボールをはんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分の導体箔１１の表面７に確実に接合することが可能となり、またボンディングツール４０の劣化や短命化を回避することが可能となることが、実際に確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置用ＴＡＢテープの主要な構造を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る半導体装置用ＴＡＢテープを用いたＢＧＡパッケージのインナーリードボンディング工程を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る半導体装置用ＴＡＢテープの製造方法における主要な工程を時系列的に示す図である。
【図４】従来の半導体装置用ＴＡＢテープを用いたＢＧＡパッケージのインナーリードボンディング工程の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１ 絶縁性基板
２ 導体パターン
３ はんだボール搭載用ビア穴
４ ボンディング用窓穴
５ 配線パターン
６ インナーリード
９ ノッチ部
１０ 半導体装置用ＴＡＢテープ
１１ 導体箔
１２ ドライフィルムレジスト
３０ 半導体チップ
４０ ボンディングツール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＢＧＡ（Ball Grid Array）型パッケージのような超小型・薄型化対
応のＣＳＰ（chip size package）などに好適な半導体装置用ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
実装パッケージの超小型・薄型化を実現可能な実装形態の一つとして、はんだボールを外部接続用端子として用いてプリント配線板上に実装されるＢＧＡ型パッケージ構造がある。このＢＧＡ型パッケージ構造では、基本的に一つの実装パッケージにおける平面部全面にはんだボールを配列形成することができるので、その平面部全面でプリント配線板との電気的接続が可能となる。これにより、ＢＧＡ型パッケージ構造は、例えばＱＦＰ（Quad Flat Package）のようなアウターリードがパッケージの周囲に張り出した構造のもの
と比較して、端子間（リード間）ピッチを狭小化することなく多ピン化に対応することができるという、実装パッケージの超小型・薄型化に対応可能な優れた特長を有している。
このようなＢＧＡ型の実装パッケージにおいては、機械的な構造を実質的に（材料力学的に）支える基板として、適度な機械的強度および熱的強度を有しつつ薄型化が可能なＴＡＢテープが好適に用いられる。このようなＴＡＢテープを用いた実装パッケージとしては、例えばμＢＧＡ（米国テセラ社商標）パッケージなどのＣＳＰが知られている。
【０００３】
μＢＧＡパッケージは、いわゆるテープＢＧＡ型のＣＳＰであり、ＴＡＢテープ上にエラストマ（低弾性樹脂）を介して半導体チップを貼り付け、その半導体チップとＴＡＢテープの銅箔（配線）との間をＳ字型に折り曲げたインナーリードで接続した構造を有している。このμＢＧＡパッケージでは、エラストマを半導体チップとＴＡＢテープとの間に介在させることによって、それら両者の間での熱応力を緩和して、はんだボール接合部の応力破壊等の発生を防止し、延いてははんだボール接合部の寿命（耐久性）を向上することを可能としている。
このようなテープＢＧＡ型のＣＳＰでは、超小型・薄型化を達成するための一手段として、ＴＡＢテープにボンディング用窓を設けておき、その部分でインナーリードをＳ字型に折り曲げ加工して半導体チップ上の電極パッドに接続することが提案されている。
【０００４】
すなわち、図４に一例を示したように、半導体チップ１００はＴＡＢテープ２００にエラストマ３００を介して貼り付けられるが、ＴＡＢテープ２００のポリイミド基板２０１における、半導体チップ１００の電極パッド１０１直上を含む所定領域に、ボンディング用窓（ボンティングウィンドウとも云う）２０３を設けておき、そのボンディング用窓２０３に架け渡したような状態にインナーリード２０４を形成する。ここで、インナーリード２０４は、銅箔をウェットエッチングプロセスなどによってパターン加工してなる配線パターン２０２に連なるものである。つまりインナーリード２０４および配線パターン２０２は、銅箔のような金属などからなる導体箔をパターン加工してなる導体パターンの一部分と看做すことも可能であることは勿論であり、そのようなインナーリード２０４および配線パターン２０２は一般に、銅箔の表面に塗付された液状レジストまたはドライフィルムレジストをフォトリソグラフィ法によりパターニングしてエッチングレジストとし、それを用いたウェットエッチング法などによってパターン加工される。
【０００５】
そして、ボンディングツール４００を用いて、インナーリード２０４を電極パッド１０１の方向へと押し動かして行くことにより、インナーリード２０４は、ノッチ部２０５で切断されると共にＳ字型に曲げられ、電極パッド１０１上に打ち付けられるようにして接合される。
なお、上記のボンディング用窓２０３は、接着剤（図示省略）付きのポリイミド基板２０１に銅箔をラミネートする前に、金型を用いたプレス加工法などによって、ポリイミド基板２０１に打抜き形成される。また、その際に、はんだボール搭載用ビア穴２０６もポリイミド基板２０１に打抜き形成される。その後、ラミネートされた銅箔をサブトラクティブ法（ウェットエッチング法等）によってパターン加工することでインナーリード２０４および配線パターン２０２等を形成し、最終工程で金めっき等のめっき加工を施して（図示省略）、テープＢＧＡ型のＣＳＰ構造の主要部が作製される。
【０００６】
このようなテープＢＧＡ型のＣＳＰ構造に用いられるＴＡＢテープやその他のＣＳＰ用の半導体装置用ＴＡＢテープでは、一般に、ポリイミド基板２０１の片面に銅箔のような金属製の導体箔をラミネートしているが、それら両者の張り合わせの密着強度を高めるための、いわゆるアンカー効果を得るために、導体箔（例えば銅箔）のポリイミド基板２０１と張り合わされる方の表面全面を粗面化処理によって荒らすことで、その粗度を故意に大きくしている。
また、近年では、シランカップリング等の有機処理を施すことにより、金属からなる導体箔（銅箔）と樹脂からなるポリイミド基板２０１との密着強度を高めるようにすることなども行われている（以上、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３６５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ボンディング用窓２０３にて露出している部分の導体箔の表面、すなわちその導体箔をパターン加工してなるインナーリード２０４の、ボンディングツール４００と接触する方の表面や、はんだボール搭載用ビア穴２０６にて露出している部分の導体箔の表面は、上記のような粗面化処理によって荒らされた状態で露出している。
また、導体箔の片面にシランカップリング等の有機処理が施されている場合には、そのシランカップリングによって、無機材料である金属等からなる導体箔（銅箔）と有機材料である樹脂等からなるポリイミド基板２０１との密着強度については、確かに高められているが、他方、はんだボール搭載用ビア穴２０６にて露出している部分の導体箔の表面に対するはんだボールの接合性については、シランカップリング等の有機処理はむしろ阻害要因となる場合が多い。
このため、特に上記のテープＢＧＡ型のＣＳＰ構造に用いられるＴＡＢテープのような極めて微細なインナーリード２０４やはんだボール搭載用ビア穴２０６等を有する半導体装置用ＴＡＢテープにおいては、はんだボールをはんだボール搭載用ビア穴２０６にて露出している部分の導体箔の表面に確実に接合することが困難になり、甚だしくは、はんだボールが脱落する場合さえあるという問題や、ボンディングツール４００の先端部の摩耗による劣化が激しくなり、これに起因してボンディングツール４００の寿命が短命化するという問題があった。
【０００９】
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、はんだボールをはんだボール搭載用ビア穴にて露出している部分の導体箔の表面に確実に接合することを可能とし、またボンディングツールの劣化や短命化を回避することを可能とした半導体装置用ＴＡＢテープ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】
【００１０】
本発明の半導体装置用ＴＡＢテープは、はんだボール搭載用ビア穴とボンディング用窓穴とを穿設してなる絶縁性基板と、前記絶縁性基板の片面に張り合わされた導体箔をパターン加工して形成された少なくともインナーリードと配線パターンとを含んだ導体パターンとを有する半導体装置用ＴＡＢテープであって、前記導体パターンにおける、前記はん
だボール搭載用ビア穴にて露出している部分および前記ボンディング用窓穴にて露出している部分の表面粗さが、前記絶縁性基板の片面と張り合わされている部分の表面粗さ未満であることを特徴としている。
本発明の半導体装置用ＴＡＢテープの製造方法は、絶縁性基板に、はんだボール搭載用ビア穴とボンディング用窓穴とを穿設する工程と、前記絶縁性基板の片面に導体箔を張り合わせる工程と、前記導体箔をパターン加工して、少なくともインナーリードと配線パターンとを含んだ導体パターンを形成する工程とを有する半導体装置用ＴＡＢテープの製造方法であって、前記導体箔における前記はんだボール搭載用ビア穴にて露出している部分および前記ボンディング用窓穴にて露出している部分の表面に対して選択的に化学研磨処理を施して、当該表面における表面粗さを、前記導体箔における前記絶縁性基板の片面に張り合わされている部分の表面粗さ未満にする工程を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、導体パターンにおけるはんだボール搭載用ビア穴にて露出している部分およびボンディング用窓穴にて露出している部分の表面粗さを、絶縁性基板の片面と張り合わされている部分の表面粗さ未満となるようにしたので、はんだボールをはんだボール搭載用ビア穴にて露出している部分の導体パターンの表面に確実に接合することが可能となり、またボンディングツールの早期劣化や短命化を回避することが可能となる。
また、本発明によれば、導体箔におけるはんだボール搭載用ビア穴にて露出している部分およびボンディング用窓穴にて露出している部分の表面に対して選択的に化学研磨処理を施して、それらの表面における表面粗さを、導体箔における絶縁性基板の片面と張り合わされている部分の表面粗さ未満にするようにしたので、導体箔における絶縁性基板の片面と張り合わされる面に、粗面化処理だけでなくシランカップリングのような有機処理が施されている場合でも、その有機処理された表面部分、すなわち有機処理の痕跡を、確実に除去することが可能となり、その結果、はんだボールを、はんだボール搭載用ビア穴にて露出している部分の導体パターンの表面に確実に接合して、はんだボールの脱落等の接合不良の発生を解消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】
【００１２】
以下、本実施の形態に係る半導体装置用ＴＡＢテープおよびその製造方法について、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ＴＡＢテープの主要な構造を示す図、図２は、それを用いたＢＧＡパッケージのインナーリードボンディング工程を示す図、図３は、本発明の実施の形態に係る半導体装置用ＴＡＢテープの製造方法における主要な工程を時系列的に示す図である。
【００１３】
この半導体装置用ＴＡＢテープ１０は、絶縁性基板１と、導体パターン２とからその主要部が構成されている。
絶縁性基板１は、例えばポリイミド樹脂フィルムのような所定の機械的強度を有する薄手の絶縁性材料からなるフィルム基板であり、はんだボール搭載用ビア穴３と、ボンディング用窓穴４とが、例えばプレス金型等を用いたパンチングによって所定の位置に打抜き形成されている。
導体パターン２は、絶縁性基板１の片面に張り合わされた導体箔１１をパターン加工して形成されたもので、少なくとも配線パターン５とインナーリード６とを有している。また、その他にも、図示は省略するが、例えば外部のプリント配線板に対して接続されるように設定されたアウターリードのような外部接続端子等を有するものであってもよい。
【００１４】
導体パターン２における、はんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分およびボンディング用窓穴４にて露出している部分の表面７の表面粗さは、絶縁性基板１の片面に張り合わされている部分の表面８の表面粗さ未満となっている。
また、導体パターン２における絶縁性基板１の片面と張り合わされている部分の表面８には、その張り合わせの密着強度を高めるための、例えばシランカップリングのような有機処理が施されているが、導体パターン２におけるはんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分およびボンディング用窓穴４にて露出している部分の表面７では、シランカップリングのような有機処理の痕跡は完全に除去されている。
配線パターン５は、いわゆる配線本体であり、インナーリード６と連続している。インナーリード６は、ボンディング用窓穴４に掛け渡すように設けられ、かつ切断用のノッチ部９を有しており、図２に示したように、この半導体装置用ＴＡＢテープ１０に実装される半導体チップ３０の接続用端子３１に対して、ボンディングツール４０によって押し付けられると共にノッチ部９にて切断されることで接続されるように設定されている。
【００１５】
このような構造の半導体装置用ＴＡＢテープ１０には、エラストマ２０を介して半導体チップ３０が貼り付けられる。そして、ボンディングツール４０を用いてインナーリード６を半導体チップ３０の電極パッド３１の方向へと押し動かして行くことにより、インナーリード６は、ノッチ部９で切断されると共にＳ字型に曲げられ、さらに電極パッド３１上に打ち付けられるようにして接合される。また、図示は省略するが、導体パターン２におけるはんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分には、この半導体装置用ＴＡＢテープ１０を用いて形成されたＣＳＰをその外部の例えばプリント配線板の接続用端子等と接続するための、はんだボールが接合される。
【００１６】
この半導体装置用ＴＡＢテープ１０は、次のような製造方法によって製造される。
まず、図３（ａ）に示したように、例えば接着剤（図示省略）付きのポリイミド樹脂フィルム基板のような絶縁性基板１を用意する。
その絶縁性基板１に、例えばプレス金型等を用いたパンチング加工を施して、はんだボール搭載用ビア穴３、ボンディング用窓穴４、および搬送用送り穴１５を打抜き形成する（図３（ｂ））。
続いて、絶縁性基板１の片面に、導体箔１１を張り合わせる（図３（ｃ））。このとき絶縁性基板１に張り合わされる導体箔１１の片面全面には、密着性を高めるための粗面化処理、およびシランカップリングのような有機処理が、予め施されている（この導体箔１１の片面を、以下、粗面とも呼ぶものとする）。
引き続いて、導体箔１１における、絶縁性基板１の片面に張り合わせた面とは反対側の面（いわゆる光沢面；以下、この面を光沢面とも呼ぶものとする）全面に、ドライフィルムレジスト１２をラミネートする（図３（ｄ））。
【００１７】
そして、そのドライフィルムレジスト１２によって導体箔１１の光沢面が完全に被覆された状態で、化学研磨処理を行う（図３（ｅ））。
この化学研磨処理により、導体箔１１（すなわちパターン加工後の導体パターン２；以下同様）における、はんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分およびボンディング用窓穴４にて露出している部分の表面７に対して選択的に（その部分のみに）化学研磨が施されて、その表面７における表面粗さが、導体箔１１における絶縁性基板１の片面と張り合わされている部分の表面８の表面粗さ未満となる。また、それと共に、導体箔１１の表面７の表層部における有機処理の痕跡、換言すれば表面７の有機処理が施された表層部分が、完全に除去される。また、このとき導体箔１１の光沢面は、ドライフィルムレジスト１２によってあたかもマスキング層で覆われたような状態となっているのであるから、このときの化学研磨処理で導体箔１１の光沢面が荒らされたり導体箔１１の厚さにムラが生じたりすることが回避される。この化学研磨処理用の薬液としては、例えば過水硫酸系や過硫酸塩などの化学研磨液を好適に用いることが可能である。
ここで、表面７の具体的な表面粗さは、この工程で用いる化学研磨処理用薬剤や化学研磨処理を施す前の導体箔１１の粗面の状態等、種々の条件に対応して、この工程における化学研磨処理時間の長短を適宜に制御することなどによって、調節することが可能である
。
【００１８】
続いて、いわゆる裏止め１３を施すと共にドライフィルムレジスト１２をフォトリソグラフィ法によって所望のレジストパターンに加工した後（図３（ｆ））、そのレジストパターンをエッチングレジストとして用いたエッチング法によって導体箔１１をパターン加工することで、配線パターン５およびインナーリード６等からなる導体パターン２を形成する（図３（ｇ））。
その後、半導体チップ３０やはんだボール（図示省略）との接合のための金めっき１４を導体パターン２の露出している表面ほぼ全面に施して、この半導体装置用ＴＡＢテープ１０の主要部が完成する（図３（ｈ））。
【００１９】
次に、本実施の形態に係る半導体装置用ＴＡＢテープおよびその製造方法の作用について説明する。
従来の技術では、導体箔１１と絶縁性基板１との良好な密着性を確保するために、導体箔１１における絶縁性基板１と張り合わされる方の面全面に粗面化処理を施して、その面を故意に荒らすようにしている。また近年では、シランカップリング等の有機処理を、導体箔１１における絶縁性基板１と張り合わされる方の面全面に施すことで、それら導体箔１１と絶縁性基板１との密着性を確保するようにしている。この密着力が不十分であると、例えばインナーリードボンディングの際にインナーリード６が絶縁性基板１から剥がれてしまうといった致命的な不良等が発生する虞があるからである。
ところが、そのようにして粗面化処理や有機処理が施された導体箔１１の表面は、はんだボール搭載用ビア穴３の部分およびボンディング用窓穴４の部分で露出することとなる。すなわち、導体箔１１をパターン加工してなる配線パターン５におけるはんだボールが接合される部分およびインナーリード６におけるボンディングツール４０が押し付けられる部分の表面７は、従来の技術では、粗面化処理によって故意に荒らされた粗面や有機処理された面となっていた。このため、インナーリード６におけるボンディングツール４０が押し当てられる部分に関しては、ボンディングツール４０の磨耗が激化することとなり、また配線パターン５におけるはんだボールが接合される部分に関しては、特に近年のはんだボールおよびはんだボール搭載用ビア穴３の微細化に伴って、はんだボールを確実に接合することが困難となり、甚だしくは、はんだボールの脱落が発生する場合さえあった。
【００２０】
しかし、本実施の形態に係る半導体装置用ＴＡＢテープおよびその製造方法によれば、粗面化処理や有機処理が施された導体箔１１を絶縁性基板１の片面に張り合わせた後、その導体箔１１の粗面化処理や有機処理が施された面における、はんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分およびボンディング用窓穴４にて露出している部分の表面７に対して、選択的に化学研磨処理を施すことにより、その導体箔１１をパターン加工して形成された、配線パターン５におけるはんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分およびインナーリード６におけるボンディング用窓穴４にて露出している部分の表面７の表面粗さを、その導体箔１１をパターン加工してなる導体パターン２（主に配線パターン５）における絶縁性基板１の片面と張り合わされている部分の表面８の表面粗さ未満となるようにし、また有機処理の痕跡を完全に除去するようにしたので、はんだボールを、はんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分の導体パターン２の表面７に確実に接合して、はんだボールの脱落等の接合不良の発生を解消することが可能となる。またそれと共に、インナーリード６におけるボンディング用窓穴４にて露出している部分の表面７に押し当てられるボンディングツール４０の先端部等の早期劣化や短命化を回避することが可能となる。
【００２１】
また、化学研磨処理工程では、導体箔１１における光沢面には化学研磨用薬剤等が直接には触れないようにすることが必要となる。これは、導体箔１１の光沢面に化学研磨処理
用薬液等が触れると、その部分の表層部が化学的に蝕刻されて、導体箔１１の光沢面に表面粗度のムラが生じることとなるからである。また、それのみならず、その導体箔１１をパターン加工してなる導体パターン２に厚さに、許容誤差範囲を超えた無視できないばらつきが生じることとなるからである。このような不都合な事態の発生を回避するためには、導体箔１１の光沢面全面を覆うように例えばマスキングテープのようなマスキング層を貼り付けた状態で、化学研磨処理を行うようにすることが有効となる。但し、そのマスキングテープのようなマスキング層は、化学研磨処理工程を完了した後は、剥がさなければならない。ところが、その剥がす際に、マスキングテープの糊残りや部分的残存などが生じると、それが要因となって、例えば導体パターン２に形状不良が発生するといった、半導体装置用ＴＡＢテープ１０の製品としての重大な欠陥発生の虞がある。
【００２２】
そこで、本実施の形態では、マスキングテープのようなマスキング層として、ドライフィルムレジスト１２を用いるようにしている。すなわち、化学研磨処理を行う以前に、導体箔１１の光沢面全面にドライフィルムレジスト１２をラミネートすることで、その導体箔１１の光沢面を完全に被覆した状態としておき、その状態で化学研磨処理を施すようにしているので、導体箔１１の光沢面には化学研磨処理用薬液が触れないようにすることができる。しかも、その化学研磨処理工程を行った後、ドライフィルムレジスト１２は、その本来の役割として、所望のパターンの露光・現像によりレジストパターンとなり、それをエッチングレジストとして用いたエッチング法により導体箔１１がパターン加工される。そしてその後、不要となったレジストパターンは、一般的なＴＡＢテープの製造方法と同様の剥離プロセスによって確実かつ簡易に剥離される。このように、ドライフィルムレジスト１２は元々、使用後は剥離されるように設定されたものであってかつ導体箔１１のパターン加工工程で用いられることが必要とされているものなのであるから、マスキング層としてドライフィルムレジスト１２を用いることにより、別段にマスキングテープのようなマスキング層をラミネートしたり化学研磨処理の終了後に糊残りや部分的残存等に注意しながら剥がしたりするといった煩雑な工程を追加しなくても済むようにすることが可能となる。
【００２３】
以上説明したように、本実施の形態に係る半導体装置用ＴＡＢテープによれば、導体パターン２におけるはんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分およびボンディング用窓穴４にて露出している部分の表面７の表面粗さを、導体パターン２における絶縁性基板１の片面と張り合わされている部分の表面８の表面粗さ未満となるようにしたので、はんだボールをはんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分の導体パターン２の表面７に確実に接合することが可能となり、またボンディング用窓穴４にて露出しているインナーリード６の片面に押し当てられるボンディングツール４０の早期劣化や短命化を回避することが可能となる。
また、本実施の形態に係る半導体装置用ＴＡＢテープの製造方法によれば、導体箔１１におけるはんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分およびボンディング用窓穴４にて露出している部分の表面７に対して選択的に化学研磨処理を施して、それらの表面７における表面粗さを、導体箔１１における絶縁性基板１の片面と張り合わされている部分の表面８の表面粗さ未満にするようにしたので、導体箔１１における絶縁性基板１の片面と張り合わされる面全面に、粗面化処理だけでなくシランカップリングのような有機処理が施されている場合でも、その表面７における有機処理の痕跡が残っている表層部を、確実に除去することが可能となる。その結果、はんだボールを、はんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分の導体箔１１の表面７に確実に接合して、はんだボール脱落等の接合不良の発生を解消することが可能となる。
【００２４】
なお、上記実施の形態では、マスキング層としてドライフィルムレジストを用いる場合について説明したが、これのみは限定されない。ドライフィルムレジスト以外にも、例えばマスキングテープを用いることなども可能であることは言うまでもない。但し、この場
合には、上記のドライフィルムレジストのラミネート工程および剥離工程とは別に、マスキングテープのラミネート工程および剥離工程等の追加が必要となることは既述の通りである。
また、本実施の形態では、半導体装置用ＴＡＢテープ１０はμＢＧＡタイプのＣＳＰに用いられるようなフィルムビア構造を有するものとして説明したが、フィルムビア構造以外のμＢＧＡタイプのＣＳＰ、あるいはμＢＧＡタイプ以外のＣＳＰに用いられるものなどにも本発明は適用可能であることは言うまでもない。
【実施例】
【００２５】
上記の実施の形態で説明したような製造方法によって、本実施例に係る半導体装置用ＴＡＢテープを作製した。また、本実施例に係る半導体装置用ＴＡＢテープとの比較のために、従来例として、化学研磨処理を行わない従来の一般的な製造方法による半導体装置用ＴＡＢテープを作製した。そして、その両者について、はんだボールの脱落発生数およびボンディングツールの磨耗による寿命評価の比較を行った。
【００２６】
絶縁性基板１としては、厚さ１８μｍの接着剤層付きの、厚さ５０μｍのポリイミドフィルム基板を用いた。また、導体箔１１としては、厚さが１８μｍで、その粗面側の８の表面粗さ（Ｒｚ：１０点平均荒さ）が３μｍでかつシランカップリング処理が施された銅箔を用いた。
本実施例に係る半導体装置用ＴＡＢテープでは、化学研磨用薬液としては、過水硫酸系を用い、導体箔１１におけるはんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分およびボンディング用窓穴４にて露出している部分の表面７に化学研磨処理を施して、表面粗さＲｚ＝１．５μｍ程度まで化学研磨処理すると共に、その表層部に付着していたシランカップリング剤およびそれによって有機処理された痕跡を完全に除去した。
ドライフィルムレジスト１２としては、厚さ１８μｍのものを用い、線幅２５μｍの配線パターン５およびインナーリード６を形成した。それらの露出している部分の表面全面には０．５μｍの厚さの金めっき１４を施した。
【００２７】
その結果、表１に示したように、はんだボールの脱落に関しては、本実施例に係る半導体装置用ＴＡＢテープでは、１００万箇所の各ビアに１個ずつ搭載された総数１００万個のはんだボールの全てが導体パターン２の表面７に確実に接合されており、脱落は全く発生しなかった。他方、これとは対照的に、従来例に係る半導体装置用ＴＡＢテープでは、総数１００万個のはんだボールのうちの３８００個が脱落した。
また、ボンディングツールの寿命に関しては、本実施例に係る半導体装置用ＴＡＢテープでは、１個のボンディングツール４０で１３０万本のインナーリード６のボンディングを支障なく継続して行うことができた。他方、これとは対照的に、従来例に係る半導体装置用ＴＡＢテープでは、１個のボンディングツール４０でインナーリード６のボンディングを支障なく継続して行うことができたのは５０万本に止まり、本実施例の約１／３であった。
【００２８】
【表１】
【００２９】
このような結果から、本発明によれば、はんだボールをはんだボール搭載用ビア穴３にて露出している部分の導体箔１１の表面７に確実に接合することが可能となり、またボンディングツール４０の劣化や短命化を回避することが可能となることが、実際に確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置用ＴＡＢテープの主要な構造を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る半導体装置用ＴＡＢテープを用いたＢＧＡパッケージのインナーリードボンディング工程を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る半導体装置用ＴＡＢテープの製造方法における主要な工程を時系列的に示す図である。
【図４】従来の半導体装置用ＴＡＢテープを用いたＢＧＡパッケージのインナーリードボンディング工程の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１ 絶縁性基板
２ 導体パターン
３ はんだボール搭載用ビア穴
４ ボンディング用窓穴
５ 配線パターン
６ インナーリード
９ ノッチ部
１０ 半導体装置用ＴＡＢテープ
１１ 導体箔
１２ ドライフィルムレジスト
３０ 半導体チップ
４０ ボンディングツール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
はんだボール搭載用ビア穴とボンディング用窓穴とを穿設してなる絶縁性基板と、前記絶縁性基板の片面に張り合わされた導体箔をパターン加工して形成された少なくともインナーリードと配線パターンとを含んだ導体パターンとを有する半導体装置用ＴＡＢテープであって、
前記導体パターンにおける、前記はんだボール搭載用ビア穴にて露出している部分および前記ボンディング用窓穴にて露出している部分の表面粗さが、前記絶縁性基板の片面と張り合わされている部分の表面粗さ未満である
ことを特徴とする半導体装置用ＴＡＢテープ。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置用ＴＡＢテープにおいて、
前記導体パターンにおける前記絶縁性基板の片面と張り合わされている部分の表面には、当該張り合わせの密着強度を高めるための有機処理が施されており、
かつ前記導体パターンにおける前記はんだボール搭載用ビア穴にて露出している部分の表面および前記ボンディング用窓穴にて露出している部分の表面には、前記有機処理の痕跡が除去されている
ことを特徴とする半導体装置用ＴＡＢテープ。
【請求項３】
請求項１または２記載の半導体装置用ＴＡＢテープにおいて、
前記インナーリードは、前記ボンディング用窓穴に掛け渡すように設けられ、かつ切断用のノッチ部を有しており、当該半導体装置用ＴＡＢテープに実装される半導体チップの接続用端子に対して、ボンディングツールによって押し付けられると共に前記ノッチ部にて切断されることで接続されるように設定されたものである
ことを特徴とする半導体装置用ＴＡＢテープ。
【請求項４】
絶縁性基板に、はんだボール搭載用ビア穴とボンディング用窓穴とを穿設する工程と、前記絶縁性基板の片面に導体箔を張り合わせる工程と、前記導体箔をパターン加工して、少なくともインナーリードと配線パターンとを含んだ導体パターンを形成する工程とを有する半導体装置用ＴＡＢテープの製造方法であって、
前記導体箔における前記はんだボール搭載用ビア穴にて露出している部分および前記ボンディング用窓穴にて露出している部分の表面に対して選択的に化学研磨処理を施して、当該表面における表面粗さを、前記導体箔における前記絶縁性基板の片面と張り合わされている部分の表面粗さ未満にする工程を含む
ことを特徴とする半導体装置用ＴＡＢテープの製造方法。
【請求項５】
請求項４記載の半導体装置用ＴＡＢテープの製造方法において、
前記導体箔における前記絶縁性基板の片面に張り合わされた面とは反対側の面をマスキング層で覆った後に、前記化学研磨処理を行う
ことを特徴とする半導体装置用ＴＡＢテープの製造方法。
【請求項６】
前記導体箔をパターン加工する工程では、前記導体箔における前記絶縁性基板の片面に張り合わされた面とは反対側の面にドライフィルムレジストを張り合わせ、当該ドライフィルムレジストをフォトリソグラフィ法によって所望のレジストパターンに加工し、当該レジストパターンをエッチングレジストとして用いたエッチング法により前記導体箔をパターン加工することで前記導体パターンを形成するものとし、
かつ前記化学研磨処理を行う工程では、前記マスキング層として前記ドライフィルムレジストを用いて、当該ドライフィルムレジストを前記導体箔における前記絶縁性基板の片面に張り合わされた面とは反対側の面に張り合わせた状態で、前記化学研磨処理を行う
ことを特徴とする半導体装置用ＴＡＢテープの製造方法。
【請求項１】
はんだボール搭載用ビア穴とボンディング用窓穴とを穿設してなる絶縁性基板と、前記絶縁性基板の片面に張り合わされた導体箔をパターン加工して形成された少なくともインナーリードと配線パターンとを含んだ導体パターンとを有する半導体装置用ＴＡＢテープであって、
前記導体パターンにおける、前記はんだボール搭載用ビア穴にて露出している部分および前記ボンディング用窓穴にて露出している部分の表面粗さが、前記絶縁性基板の片面と張り合わされている部分の表面粗さ未満である
ことを特徴とする半導体装置用ＴＡＢテープ。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置用ＴＡＢテープにおいて、
前記導体パターンにおける前記絶縁性基板の片面と張り合わされている部分の表面には、当該張り合わせの密着強度を高めるための有機処理が施されており、
かつ前記導体パターンにおける前記はんだボール搭載用ビア穴にて露出している部分の表面および前記ボンディング用窓穴にて露出している部分の表面には、前記有機処理の痕跡が除去されている
ことを特徴とする半導体装置用ＴＡＢテープ。
【請求項３】
請求項１または２記載の半導体装置用ＴＡＢテープにおいて、
前記インナーリードは、前記ボンディング用窓穴に掛け渡すように設けられ、かつ切断用のノッチ部を有しており、当該半導体装置用ＴＡＢテープに実装される半導体チップの接続用端子に対して、ボンディングツールによって押し付けられると共に前記ノッチ部にて切断されることで接続されるように設定されたものである
ことを特徴とする半導体装置用ＴＡＢテープ。
【請求項４】
絶縁性基板に、はんだボール搭載用ビア穴とボンディング用窓穴とを穿設する工程と、前記絶縁性基板の片面に導体箔を張り合わせる工程と、前記導体箔をパターン加工して、少なくともインナーリードと配線パターンとを含んだ導体パターンを形成する工程とを有する半導体装置用ＴＡＢテープの製造方法であって、
前記導体箔における前記はんだボール搭載用ビア穴にて露出している部分および前記ボンディング用窓穴にて露出している部分の表面に対して選択的に化学研磨処理を施して、当該表面における表面粗さを、前記導体箔における前記絶縁性基板の片面と張り合わされている部分の表面粗さ未満にする工程を含む
ことを特徴とする半導体装置用ＴＡＢテープの製造方法。
【請求項５】
請求項４記載の半導体装置用ＴＡＢテープの製造方法において、
前記導体箔における前記絶縁性基板の片面に張り合わされた面とは反対側の面をマスキング層で覆った後に、前記化学研磨処理を行う
ことを特徴とする半導体装置用ＴＡＢテープの製造方法。
【請求項６】
前記導体箔をパターン加工する工程では、前記導体箔における前記絶縁性基板の片面に張り合わされた面とは反対側の面にドライフィルムレジストを張り合わせ、当該ドライフィルムレジストをフォトリソグラフィ法によって所望のレジストパターンに加工し、当該レジストパターンをエッチングレジストとして用いたエッチング法により前記導体箔をパターン加工することで前記導体パターンを形成するものとし、
かつ前記化学研磨処理を行う工程では、前記マスキング層として前記ドライフィルムレジストを用いて、当該ドライフィルムレジストを前記導体箔における前記絶縁性基板の片面に張り合わされた面とは反対側の面に張り合わせた状態で、前記化学研磨処理を行う
ことを特徴とする半導体装置用ＴＡＢテープの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−６２１８８（Ｐ２０１０−６２１８８Ａ）
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２３４３７（Ｐ２００８−２２３４３７）
【出願日】平成２０年９月１日（２００８．９．１）
【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２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１日（２００８．９．１）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
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