(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープ状基材にチップ搭載部などの導体パターンを形成したテープキャリアを出荷するに際し、
上記テープキャリアをリールに巻いた状態で乾燥し、テープ反りを低減する第一工程と、
上記第一工程の乾燥により反りを低減されたテープキャリアを、反りが戻らない短時間のうちに梱包用袋体内に封入して梱包する第二工程とを行うことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの梱包方法。
【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梱包方法において、
上記第一工程の乾燥手段として、真空引きをする、又はシリカゲル等の乾燥剤と共に保管することを特徴とする半導体装置用テープキャリアの梱包方法。
【請求項３】
請求項２記載の半導体装置用テープキャリアの梱包方法において、
上記第一工程の乾燥手段として加熱することを併用することを特徴とする半導体装置用テープキャリアの梱包方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置用テープキャリアの梱包方法において、
上記第一工程の乾燥時に、テープキャリアをその銅パターンが外側となるようにリールに巻いて乾燥することを特徴とする半導体装置用テープキャリアの梱包方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の半導体装置用テープキャリアの梱包方法において、
上記第二工程の梱包用袋体内への封入時に、上記乾燥により反りを低減されたテープキャリアと一緒に、シリカゲル、合成ゼオライト又は活性アルミナ等の乾燥剤を、梱包用袋体内へ封入することを特徴とする半導体装置用テープキャリアの梱包方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープ又はＣＳＰ(Chip Scale Package)、ＢＧＡ(Ball Grid Array)、ＣＯＦ（Chip Ｏn Film）用テープキャリアの如き半導体装置用テープキャリアをリール状で出荷する際の梱包方法、特にテープキャリアの反りを低減したテープキャリアの梱包方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体実装技術の１つにＴＡＢ（Tape Automated Bonding）方式がある。この方式は、フィルムテープ上に銅の配線パターンを形成したテープキャリアのリードと半導体の電極を直接に接続する方法であり、ワイヤボンディング方式に比べて狭ピッチ接続やＩＣパッケージの小型・薄型化に最適であるため、広く用いられている。
【０００３】
図７はＴＡＢテープ１の代表的な構造を示したもので、通常次のように形成される。
【０００４】
Ｂステージの接着剤４が形成された絶縁性テープ状基材２と銅箔３をラミネートし、三層構造とする。テープ状基材２には通常ポリイミド樹脂フィルムが用いられる。続いて接着剤４を硬化させる。更に銅箔の回路を形成するために、感光性レジストの塗布、露光、現像、エッチング、剥膜工程を経て、回路配線パターン（導体パターン）を形成する。最後にめっき工程において、Ｓｎ等のめっき部６が形成される。ＴＡＢテープの基本構造はこのようなものになる。更にＴ−ＢＧＡやＦ−ＢＧＡなどの品種によっては、感光性ソルダーレジスト（ＰＳＲ）やソルダーレジスト（ＳＲ）などの絶縁膜５を保護層として形成するものもある。
【０００５】
上記のＴＡＢテープは、製造工程においては、リール・ツー・リールで行われており、製造されたＴＡＢテープも通常リールに巻かれている状態である。
【０００６】
上記ＴＡＢテープを出荷する場合は、納入先の使用目的や製造工程などの用途などにもよるが、リールに巻かれた形態で梱包されることが多い。この場合、リール状ＴＡＢテープをアルミ袋などの梱包用の袋に入れ出荷する。出荷されたＴＡＢテープは納入先において、まず個片に切りとられて金属フレームなどに貼り付けられる。その後、チップ実装や半田ボールを形成しモールド樹脂で封止される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の出荷されるＴＡＢテープは、ポリイミド樹脂フィルムから成るテープ状基材に銅配線パターンを貼り合わせるという異なる材料の組み合わせにより構成されており、また薄箔である為、反りが発生しやすい。
【０００８】
また、テープ状基材２に用いられるポリイミドはイミド基を有する為、吸湿量が大きい。この為、ＴＡＢテープの保管環境によって反り量が変化してしまう。通常、クリーンルーム内は静電気防止の為に湿度が約５０％程度に維持管理されている。そこで、ＴＡＢテープ１がクリーンルーム内で移動、保管されると、その間に、テープ状基材２の吸湿による膨張を生じる。他の部位は湿度による寸法変化を殆ど起こさない為、結果としてＴＡＢテープ１の反りが増加することになる。
【０００９】
既に述べたように、出荷されたＴＡＢテープは納入先で個片に切り取られた後金属フレームに貼り付けられるが、この時にもともとのＴＡＢテープに反りが生じていると、金属フレームへの貼り付けが困難になる。一方、一度金属フレームに貼り付けられると、ＴＡＢテープはフレームに固定されるので、形状変化の挙動が抑えられる。
【００１０】
従って、納入先での金属フレーム貼り付け時の問題としてＴＡＢテープの反り低減が重要となり、出荷時において、低反り状態でのＴＡＢテープを形成する必要がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、テープの反りを低減させ、特に出荷時の反りを低減させ、納入先での金属フレームへの貼り付けを容易に行うことを可能とする半導体装置用テープキャリアの梱包方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。
【００１３】
請求項１の発明に係る半導体装置用テープキャリアの梱包方法は、テープ状基材にチップ搭載部などの導体パターンを形成したテープキャリアを出荷するに際し、上記テープキャリアをリールに巻いた状態で乾燥し、テープ反りを低減する第一工程と、上記第一工程の乾燥により反りを低減されたテープキャリアを、反りが戻らない短時間のうちに（乾燥後直ちに）梱包用袋体内に封入して梱包する第二工程とを行うことを特徴とする。
【００１４】
ここで反りが戻らない短時間とは、乾燥後直ちに封入することが好ましいが、ユーザの要求に応じて行う巻き返し工程のような時間経過があってもよい。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１記載の半導体装置用テープキャリアの梱包方法において、上記第一工程の乾燥手段として、真空引きをする、又はシリカゲル等の乾燥剤と共に保管することを特徴とする。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項２記載の半導体装置用テープキャリアの梱包方法において、上記第一工程の乾燥手段として加熱することを併用することを特徴とする。このテープキャリア乾燥時に加熱する温度としては、４０℃から１２０℃、特に４０℃から６０℃であることが好ましい。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置用テープキャリアの梱包方法において、上記第一工程の乾燥時に、テープキャリアをその銅パターンが外側となるように、つまりテープ固有反りの凹面が外側になるように、リールに巻いて乾燥することを特徴とする。
【００１８】
この場合、テープキャリアをフラットスペーサとともにリールに巻いて乾燥すると、より効果的にテープ反りを低減することができる。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の半導体装置用テープキャリアの梱包方法において、上記第二工程の梱包用袋体内への封入時に、上記乾燥により反りを低減されたテープキャリアと一緒に、シリカゲル、合成ゼオライト又は活性アルミナ等の乾燥剤を、梱包用袋体内へ封入することを特徴とする。
【００２０】
＜発明の要点＞
ＴＡＢテープ１は異なる材料の組み合わせにより構成されておりまた薄箔である為、反りが発生しやすい。また、テープ状基材２に用いられるポリイミドは耐熱性・機械特性・電気特性に優れているが、反面イミド基を有する為、吸湿量が大きい。この為、各工程を経た直後よりも、時間が経過したＴＡＢテープ１の方が反りが大きい。
【００２１】
これは次の理由による。ＴＡＢテープを製造する各工程、特に加熱工程やベーク工程或いは乾燥工程を有する工程では、テープ状基材２に含まれている水分は蒸発、揮散していて殆ど水分を含んでいない。またクリーンルーム内は静電気防止の為に湿度が約５０％程度に維持管理されている為にＴＡＢテープ１がクリーンルーム内で移動、保管されることにより、テープ状基材２が吸湿による膨張を生じる。他の部位は湿度による寸法変化を殆ど起こさない為、結果としてＴＡＢテープ１の反りが、各工程経過直後よりも大きくなる。８０℃以上特に１２０℃以上に加熱される工程がある場合、例えば接着剤キュア工程、ＰＳＲベーク工程などでは、クリーンルーム内での時間経過による反り増大が大きい。
【００２２】
ＴＡＢテープの反りを発生させ難くする為には、一度テープ状基材に吸湿した水分を再度放出させればよく、これにより反りを低減することが可能となる。水分の放出には、真空乾燥や乾燥剤の利用さらには加熱の併用などの方法により行い、反りを低減したＴＡＢテープとし（第一工程）、その状態を維持して出荷し（第二工程）、納入先へ供給する。
【００２３】
本発明は、特にテープ状基材にポリイミドをもちいたテープキャリアのテープ反り低減に有効であり、テープ状基材の水分量を低減することによりテープキャリアの反りを低減し、出荷時の反りを低減し維持したテープを供給しようとするものである。これにより金属フレームへのテープの貼り付けが容易になり、その結果テープをより薄くすることが出来、パッケージサイズを小さくすることや、テープをより広幅化して製造出来るようになり、製造コストを低減することが出来るようになる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のテープキャリアの梱包方法を図示の実施形態に基づいて説明する。
【００２５】
本実施形態では、テープキャリアとして、図７で説明したＴＡＢテープ１を取り扱う。このＴＡＢテープ１は、図７に示す通り、テープ状基材２、接着剤４、回路配線パターン３、ＰＳＲまたはＳＲから成る絶縁膜５、Ｓｎ等のめっき部６で構成されている。すなわち、ポリイミド樹脂フィルム製の絶縁性テープ状基材２上に接着剤４を介して銅箔をラミネートし、これをパターニングして回路配線パターン（導体パターン）３を形成し、このパターン上のインナーリード等の電気的接続部を除く部分をソルダーレジストから成る絶縁膜５で覆い、その覆われていない部分にＳｎ等のめっきを施した構造となっている。
【００２６】
テープ状基材２には通常ポリイミド樹脂が用いられるがポリイミド樹脂は吸湿性が高く、吸湿により膨張する。製造直後又は各工程での加熱直後では、テープ状基材２は殆ど吸湿しておらず、ＴＡＢテープ１の反りは比較的小さい。しかしながら時間経過とともにテープ状基材２は吸湿していく為、ＴＡＢテープ１の反りは増大してくる。
【００２７】
そこで本実施形態では、第一工程として、図１（ａ）に示すように、一旦反りが増大したＴＡＢテープ１を、出荷前に乾燥し、テープ状基材２に含まれる水分を除去することにより、ＴＡＢテープ１の反りを低減するものである。乾燥方法としては、ＴＡＢテープ１をリールごと真空引きをして乾燥する、又はシリカゲル等の乾燥剤と共にＴＡＢテープ１を保管する、などの方法がある。真空引きをする場合は、油回転ポンプを用い１ｋＰａ程度まで減圧する。またこの時の乾燥時において、ＴＡＢテープを４０〜１２０℃程度に加熱することにより、乾燥時間を短縮することが出来て、工程を短縮することが出来る。乾燥温度は高い方が乾燥時間の短縮に繋がるが、４０〜６０℃程度でも十分に効果があり、またＴＡＢテープ１の表面汚染の懸念もないので、乾燥温度は４０〜６０℃が最適である。また乾燥時は、ＴＡＢテープ１をフラットスペーサと共に巻き、且つ銅の回路配線パターン３がリールの外側になるように、つまりＴＡＢテープ固有の反りの凹面が外側になるようにリールに巻いた状態（リール状ＴＡＢテープの状態）で乾燥する。これにより、反りが減少するばかりでなく、ＴＡＢテープ１のねじれも減少する。
【００２８】
次に、本実施形態では、第二工程として、図１（ｂ）に示すように、上記乾燥後、反りが戻らない短時間内に、梱包用袋体内に封入し梱包する。これは、上記のように乾燥され反りの低減されたＴＡＢテープについて、その低反り状態を維持するためには、直ちに、出来れば１時間以内に梱包する必要があるためである。図４に、ＴＡＢテープ１をスペーサテープと共にリール９に巻いてリール状ＴＡＢテープ１ａとし、これを梱包用袋体８内に封入し梱包した状態を示す。
【００２９】
この場合、出荷に使用するリール９やスペーサは乾燥時に用いたものと同一のものを使用した方が望ましい。これはリールやスペーサに水分が含まれていると、梱包袋内の水分量が増加してしまうからである。この第二工程においては、梱包後、ＴＡＢテープの反りが小さくなった状態を長時間にわたり維持する為に、乾燥窒素などで梱包袋内の空気を置換し、図４の如く、梱包用袋体８の内部にシリカゲル等の乾燥剤７を一緒に梱包することが望ましい。また梱包用袋体である梱包袋には、水分の透過しにくいアルミ製の袋を用いる。
【００３０】
図５に、Ａ社製５０μｍ厚のポリイミド樹脂フィルム製のテープ状基材、Ｂ社製１２μｍ厚の接着剤、Ｃ社製１８μｍ厚の銅箔を用いて作成した、７０mm幅ＴＡＢテープでの反り量を、湿度５０％ＲＨから乾燥した場合の変化についてシミュレーションした結果を示す。ベタパターンによる計算であるが、反りは約半分まで低減することが分かる。
【００３１】
図６に、実際の製品における乾燥前後での反り量の実測結果を示す。材料構成はシミュレーションに用いたものと同じであるが、回路配線パターンの形成後、Ｄ社製ＰＳＲ（感光性ソルダーレジスト）を回路配線パターン上で１５μｍ厚に形成し、そのＰＳＲからの露出部に金めっきを形成したものを対象とした。第一工程である乾燥工程を経ることにより、テープの反りは、図５のときの反り計算値とほぼ同様に低減されている。
【００３２】
更に、効果の違いを確認するため、リールにパターン外巻きとパターン内巻きの２通りを行った。ここで「パターン外巻き」とは、テープキャリアの回路配線パターン（導体パターン）が外側となるように、つまりテープキャリア固有の反りの凹面がリールの外側になるように巻回した形態をいい、「パターン内巻き」とは回路配線パターンが内側となるように巻回した形態をいう。第一工程の乾燥をパターン外巻きで行った場合は、実パターンでも反りはほぼ半減しているのが確認出来た。ここでの乾燥は、内径φ２２０mmのアルミニウム製リールに、ＰＥＴ製フラットスペーサとともにＴＡＢテープを巻いて行った。一方、パターン内巻きの場合の反りは８〜１０mmで、パターン外巻きでの乾燥と比較し、反りの低減量が少なかった。
【００３３】
図２に好ましい具体例を示す。これは、第一工程として、ＴＡＢテープをリールにパターン外巻きで巻回し、これを補助的な加熱の下で、真空乾燥し、テープの反りを低減し、次いで、第二工程として、その乾燥直後に、リール状ＴＡＢテープ１ａをアルミ製梱包袋８内にシリカゲルから成る乾燥剤７と一緒に封入・梱包し、出荷するものである。
【００３４】
このようにパターン外巻きで真空乾燥したリール状ＴＡＢテープ１ａを、シリカゲルと共にアルミ袋に梱包した状態で１ケ月保管した場合も、低反り状態は維持されることが確認出来た。この保管時における巻き方向が反りに影響する度合いは、パターン外巻きと内巻きで差異が無かった。従って、パターン外巻きとパターン内巻きの違いが重要となるのは、第一工程の乾燥時であり、テープを乾燥する際にはパターン外巻きでリールに巻いて行うことが重要である。なお、出荷時のリール９としては、内径φ２２０mmのポリスチレン製のリールなどを用いる。乾燥剤は、シリカゲルの他に、合成ゼオライトや活性アルミナでも良い。
【００３５】
上記のように第二工程の出荷時におけるテープの巻き方向の違いは反りには影響がないので、顧客用途に応じて自由に巻き方向を決める事が出来る。例えば図３（ａ）に示すように、第一工程の真空乾燥をパターン外巻きで行ったＴＡＢテープを、図３（ｂ１）に示すように巻き替えることによりパターン内巻きに変換し、その後に、図３（ｂ２）に示すように反りが戻らない短時間の内に梱包用袋体８内に封入・梱包して出荷することにより、顧客が要求するパターン内巻きの形態に合致させることができる。
【００３６】
上記のように出荷時にＴＡＢテープの反りが低減され、その状態が維持されていると、納入先において金属フレームへの貼り付けが容易となる。金属フレームに貼り付け後はフレームにテープが固定されるのでテープの変動は抑えられ、その後の吸湿は殆ど問題にならない。
【００３７】
この結果より幅広のテープでも貼り付けなどの加工が可能となり、テープ製造を幅広化することにより製造コストを低減することが可能となる。
【００３８】
また一般にテープ厚が薄いほど反りが発生しやすくなるが、本発明により、より薄いテープでも製造が可能となる。これによりパッケージサイズの小型化も可能となる。
【００３９】
なお金属フレーム貼り付け後のテープ変形を抑える必要がある場合は、例えば特開２０００−１８８３６７号公報にあるように、金属フレームごと乾燥することにより、その後の工程内流動を容易にすることが可能である。
【００４０】
本発明は、ＴＡＢテープを応用したＣＳＰ、ＢＧＡ、ＣＯＦにも広く応用することができる。 また、本発明は、テープ状基材に接着剤を用いて銅箔を貼り合わせたテープキャリアの他に、テープ状基材に接着剤なしに銅箔を貼り合わせた接着剤レスタイプのテープキャリアにも有効である。同様に、ソルダーレジストや感光性ソルダーレジストの有無に係わらず本発明の効果が期待出来る。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る半導体装置用テープキャリアの梱包方法は、テープ状基材にチップ搭載部などの導体パターンを形成したテープキャリアを出荷するに際し、上記テープキャリアをリールに巻いた状態で乾燥し、テープ反りを低減する第一工程と、上記第一工程の乾燥により反りを低減されたテープキャリアを、反りが戻らない短時間のうちに梱包用袋体内に封入して梱包する第二工程とを行うものである。本発明によれば、出荷時において、テープの反りが低減され、その状態が維持されているため、納入先において金属フレームへテープを貼り付ける際の作業が容易となる。この結果、テープをより薄くすることが出来、パッケージサイズを小さくすることや、テープをより広幅化して製造することが出来るようになり、製造コストを低減することが出来るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置用テープキャリアの梱包方法の一実施形態を示した図である。
【図２】本発明の半導体装置用テープキャリアの梱包方法の具体例を示した図である。
【図３】本発明の半導体装置用テープキャリアの梱包方法の変形例を示した図である。
【図４】本発明の半導体装置用テープキャリアの梱包方法の第二工程である封入状態を例示した図である。
【図５】乾燥前後の反り量の計算結果を示した図である。
【図６】実際の製品における乾燥前後の反り量の測定結果を示した図である。
【図７】本発明の実施形態で対象としたＴＡＢテープの断面構造を示した図である。
【符号の説明】
１  ＴＡＢテープ
１ａ  リール状ＴＡＢテープ
２  テープ状基材
３  回路配線パターン（導体パターン）
４  接着剤
５  絶縁膜
６  めっき部
７  乾燥剤
８  梱包用袋体
９  リール
【図１】
0003711969.tif 000002
【図２】
0003711969.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003711969.tif 000006
【図６】
0003711969.tif 000007
【図７】
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