(57)【要約】【課題】  配線パターンの脱落を防止し、かつ樹脂側への配線パターンの転写を容易にする半導体装置用テープキャリアを提供する。【解決手段】  基板上に接着剤層３を設けてベース４とし、そのベース４上に配線パターン５を形成し、その配線パターン５に金属めっきなどの表面処理皮膜６を施した半導体装置用テープキャリア１において、基板を紫外線が透過可能な絶縁フィルム２で形成し、接着剤層３を紫外線の照射によって接着力が低下する接着剤ペーストｐで形成したものである。【選択図】      図１
2006108414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に接着剤層を設けてベースとし、そのベース上に配線パターンを形成し、その配線パターンに金属めっきなどの表面処理皮膜を施した半導体装置用テープキャリアにおいて、上記基板を紫外線が透過可能な絶縁フィルムで形成し、上記接着剤層を紫外線の照射によって接着力が低下する接着剤ペースト、あるいは接着剤ペースト付きの接着用フィルムで形成したことを特徴とする半導体装置用テープキャリア。
【請求項２】
上記接着剤ペーストは、粘着剤と紫外線硬化性樹脂とをブレンドして構成される請求項１記載の半導体装置用テープキャリア。
【請求項３】
上記絶縁フィルムの材質は、紫外線に対して透明なポリイミド樹脂である請求項１または２記載の半導体装置用テープキャリア。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかに記載された半導体装置用テープキャリアを用いて、上記配線パターン上に半導体素子を搭載し、上記ベース上に上記配線パターンと上記半導体素子の上部を封止すべく樹脂を設けた後、上記ベースの裏面から紫外線を照射し、上記ベースを剥離して形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
上記ベースを剥離した後、上記樹脂の裏面に露出する上記配線パターンに金属めっきなどの裏面処理皮膜を施す請求項４記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項４または５に記載された製造方法を用いて作製したことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置を製造する際に使用する半導体装置用テープキャリア及びそれを用いた半導体装置の製造方法並びに半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な半導体装置用テープキャリアの製造手順について図４（ａ）〜図４（ｄ）で説明する。テープキャリア用の材料としては、まず、図４（ａ）に示すように、茶褐色の色調のポリイミドフィルムに代表される基板としての絶縁フィルム（絶縁フィルム層）４２上に、接着剤層４３を設けたベース（ベース層）４４を用いる。
【０００３】
図４（ｂ）に示すように、ベース４４をプレスによって打ち抜き加工し、長尺のベース４４を搬送する際のガイド穴となるパーフォレーションホール４５や、はんだボール接合用のホール（ビアホール）４６を形成する。打ち抜き加工後、図４（ｃ）に示すように、ベース４４上にＣｕ箔４７を貼り合わせる。
【０００４】
図４（ｄ）に示すように、フォトエッチング法により、Ｃｕ箔４７を所望の形に加工して配線パターン（Ｃｕ箔回路）４８を形成する。配線パターン４８は、ダイパッド４８ａ、端子部４８ｂなどで構成される。さらに、配線パターン４８にＡｕ／ＮｉめっきやＳｎめっき等の表面処理皮膜（表面処理層）４９を施す。こうして半導体装置用のテープキャリア４１が完成する。
【０００５】
以上の方法で作製したテープキャリア４１を使用して半導体装置（半導体パッケージ）を加工（製造）するが、その手順についてさらに図５（ａ）〜図５（ｃ）で説明する。まず、図５（ａ）のテープキャリア４１を用いて、図５（ｂ）に示すように、ダイパッド４８ａ上に、Ａｇペースト等を使用して１５０℃程度でＩＣチップ５２を加熱接合する。その後、ＩＣチップ５２上に形成された電極端子部５３と、端子部４８ｂとをＡｕワイヤ５４で接続する。
【０００６】
図５（ｃ）に示すように、テープキャリア４１の上部全体を樹脂（封止樹脂）５５で封止し、その樹脂５５を１８０℃程度に加熱して硬化させる。さらに、テープキャリア４１の裏面に、ビアホール４６を介してはんだボール５６を接合する。はんだボール５６は、パッケージの外部端子としての役割をこなす。こうしてパッケージ５１が完成する。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−７８０７６号公報
【特許文献２】特開平１１−１２１６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の製造方法により作製されたパッケージ５１は、テープキャリア４１のベース層４４（絶縁フィルム層４２＋接着剤層４３）がそのままパッケージ５１の一部として残る構成になるため、必然的にパッケージ５１の層厚が厚くなる。
【００１０】
このため最近では、パッケージ組立後に、テープキャリアのベース層のみを剥離することにより、Ｃｕ箔回路の端子部の裏面を露出させ、その露出した端子部をパッケージの外部端子として使用することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。これにより、ベース層分の薄膜化を目論んでいる。このタイプのパッケージは、基板を有しないのでコアレスパッケージとも呼ばれる。
【００１１】
しかしながら、従来のテープキャリアは、接着剤層による接着力に反してベース層のみを剥離することは容易ではなく、仮にベース層を剥がせたとしても、Ｃｕ箔回路の１００％をパッケージの樹脂側に残せるものではない。すなわち、ベース層剥離後のＣｕ箔回路は、樹脂側に残る場合もあれば、剥離するベース層と共に剥がれてしまう場合もある。
【００１２】
また、ベース層の剥離性を高めるために、故意に弱い接着力の接着剤を使用してテープキャリアを作製することも考えられる。しかしこの場合、製造時におけるエッチング液やＡｕめっき液等の湿式処理液が接着剤層へと浸透する可能性が高くなり、このため一部の回路の脱落等が発生し、テープキャリアとしての良品率低下の原因となる。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、配線パターンの脱落を防止し、かつ樹脂側への配線パターンの転写を容易にする半導体装置用テープキャリア及びそれを用いた半導体装置の製造方法並びに半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、基板上に接着剤層を設けてベースとし、そのベース上に配線パターンを形成し、その配線パターンに金属めっきなどの表面処理皮膜を施した半導体装置用テープキャリアにおいて、上記基板を紫外線が透過可能な絶縁フィルムで形成し、上記接着剤層を紫外線の照射によって接着力が低下する接着剤ペースト、あるいは接着剤ペースト付きの接着用フィルムで形成した半導体装置用テープキャリアである。
【００１５】
請求項２の発明は、上記接着剤ペーストは、粘着剤と紫外線硬化性樹脂とをブレンドして構成される請求項１記載の半導体装置用テープキャリアである。
【００１６】
請求項３の発明は、上記絶縁フィルムの材質は、紫外線に対して透明なポリイミド樹脂である請求項１または２記載の半導体装置用テープキャリアである。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１〜３いずれかに記載された半導体装置用テープキャリアを用いて、上記配線パターン上に半導体素子を搭載し、上記ベース上に上記配線パターンと上記半導体素子の上部を封止すべく樹脂を設けた後、上記ベースの裏面から紫外線を照射し、上記ベースを剥離して形成する半導体装置の製造方法である。
【００１８】
請求項５の発明は、上記ベースを剥離した後、上記樹脂の裏面に露出する上記配線パターンに金属めっきなどの裏面処理皮膜を施す請求項４記載の半導体装置の製造方法である。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項４または５に記載された製造方法を用いて作製した半導体装置である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００２１】
（１）通常のテープキャリアとほぼ同様の製造方法によりテープキャリアを作製できるため、既存インフラでの製造が容易である。
【００２２】
（２）パッケージ組立時には、紫外線照射という物理的作用を加えることにより絶縁フィルムおよび接着剤層のみを容易に剥離できる。
【００２３】
（３）絶縁フィルムと接着剤層を剥離することにより、超薄型の半導体パッケージの提供が可能になる。
【００２４】
（４）テープキャリアの裏面からのはんだボール接合が不要となり、このため、プレスによる打ち抜き加工を省略できるので、金型費用の削減ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明者らは、基板を有しない半導体装置用のテープキャリアにおいて、以下の２つのポイントが重要であると考えた。
【００２６】
１）Ｃｕ箔の貼り付け時、フォトエッチング時、めっき処理時などのテープキャリア作製時には、ベースと配線パターン間が強固な接着強度（例えば、５００Ｎ／ｍ以上）を有すること。
【００２７】
２）パッケージ作製時（ベースの剥離目的時）には、別途何らかの物理的な作用を加えることにより、ベースと配線パターン間を弱い接着強度（例えば、１００Ｎ／ｍ以下）にすること。
【００２８】
本発明者らは、これら２つのポイントを踏まえて鋭意研究した結果、本発明を創案するに至った。
【００２９】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００３０】
図１は、本発明の好適な実施の形態を示す半導体装置用テープキャリアの断面図である。
【００３１】
図１に示すように、本実施の形態に係る半導体装置用テープキャリア１は、基板を紫外線が透過可能な絶縁フィルム（絶縁フィルム層）２で形成し、その絶縁フィルム２上に設けられる接着剤層３を紫外線の照射によって接着力が低下する接着剤ペースト（接着剤）ｐで形成し、これら絶縁フィルム２と接着剤層３とでベース（ベース層）４を構成し、そのベース４上に配線パターン（回路）５を形成し、その配線パターン５に金属めっきなどの表面処理被膜（表面処理層）６を施したものである。
【００３２】
絶縁フィルム２としては、従来の茶褐色の色調のポリイミドフィルムではなく、紫外線を効率良く透過できる無色透明なポリイミドフィルムを使用する必要がある。本実施の形態では、絶縁フィルム２の材質は、紫外線に対して透明なポリイミド樹脂である。紫外線透過能力のある無色透明なポリイミドフィルムとしては、例えば日立電線（株）製のホピア（登録商標）シリーズなどが開発されている。
【００３３】
なお、ポリイミドフィルムは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム等と比較して耐熱性に優れる他、線膨張係数が小さく寸法安定性に優れる材質でもある。
【００３４】
接着剤ペーストｐとしては、絶縁フィルム２上に接着剤層３を設けた直後、Ｃｕ箔の貼り付け時、フォトエッチング時、めっき処理時などのテープキャリア作製時には強固な接着力を保持するが、パッケージ作製時（ベース４の剥離目的時）には、紫外線を照射することにより接着力が低下する特性の材料を使用する。
【００３５】
より詳細には、接着剤ペーストｐは、例えば、アクリル樹脂系の粘着剤と紫外線硬化性樹脂とを一定の割合にブレンドして構成される。これは、ベース４の剥離時に紫外線照射装置などで紫外線を２０〜６０秒照射するだけで、簡単にベース４のみを剥がせるまでに接着力が低下する特徴がある。
【００３６】
本実施の形態では、接着剤層３を接着剤ペーストｐで形成した例で説明するが、接着剤層を、プラスチックフィルムの両面に接着剤ペーストｐを設けて構成される接着剤ペースト付きの接着用フィルムで形成してもよい。
【００３７】
ベース４の両側部には、長尺のベース４（あるいはテープキャリア１）を搬送する際のガイド穴となるパーフォレーションホール４５が形成される。配線パターン５は、ダイパッド５ａ、端子部５ｂなどで構成される。
【００３８】
表面処理皮膜６を構成する金属めっきとしては、Ａｕ、Ａｇ、Ａｕ／Ｎｉ（Ｎｉ下地Ａｕ）、Ｓｎめっきなどが挙げられる。
【００３９】
ここで、半導体装置用テープキャリア１の製造方法を説明する。この製造方法は、基本的には従来の製造方法とほぼ同様の工程を行うものであるが、後述する半導体装置の製造方法において、ベース４を剥がす目的で紫外線を照射する工程が含まれている。このため、紫外線を照射する工程の前には、接着剤層３に紫外線を照射しないように考慮する必要がある。
【００４０】
まず、図２（ａ）に示すように、絶縁フィルム２上に接着剤ペーストｐを塗布し、絶縁フィルム２上に接着剤層３を設けたベース４を用意する。図２（ｂ）に示すように、ベース４をプレスによって打ち抜き加工し、パーフォレーションホール４５を形成する。打ち抜き加工後、図２（ｃ）に示すように、ベース４の接着剤層３上にＣｕ箔４７を貼り合わせる。
【００４１】
図２（ｄ）に示すように、フォトエッチング法により、Ｃｕ箔４７を所望の形に加工して配線パターン（Ｃｕ箔回路）５を形成する。さらに、配線パターン５に表面処理皮膜６を施すと、図１に示した半導体装置用テープキャリア１が得られる。
【００４２】
次に、テープキャリア１を用いた半導体装置（半導体パッケージ、あるいはコアレスパッケージ）の製造方法を説明する。
【００４３】
まず、図３（ａ）のテープキャリア１を用いて、図３（ｂ）に示すように、ダイパッド５ａ上に、半導体素子としてのＩＣチップ５２を導電性ペーストで接着搭載し、ＩＣチップ５２上に形成された電極端子部５３と、端子部５ｂとをＡｕワイヤ５４で接続する。
【００４４】
図３（ｃ）に示すように、テープキャリア１の上部全体を樹脂５５で封止し、すなわち、ベース４上に配線パターン５とＩＣチップ５２の上部を封止すべく樹脂５５を設け、その樹脂５５を硬化させる。
【００４５】
その後、図３（ｄ）に示すように、ベース４の裏面から接着剤層３に紫外線Ｌを照射し、接着剤層３の接着力（粘着力）を低下させ、ベース４を配線パターン５および樹脂５５から剥離する。ベース４を剥離した後、図３（ｅ）に示すように、樹脂５５の裏面に露出する配線パターン５に金属めっきなどの裏面処理皮膜（裏面処理層）７を施すと、半導体装置３１が得られる。
【００４６】
裏面処理皮膜７を構成する金属めっきとしては、Ａｕ、Ａｇ、Ａｕ／Ｎｉ、Ｓｎめっきなどが挙げられる。
【００４７】
本実施の形態の作用を説明する。
【００４８】
半導体装置用テープキャリア１は、基板を紫外線が透過可能な絶縁フィルム２で形成し、接着剤層３を紫外線の照射によって接着力が低下する接着剤ペーストｐで形成している。
【００４９】
このため、接着剤層３により、テープキャリア作製時には、ベース４から配線パターン５の脱落が発生しない程度に絶縁フィルム２とＣｕ箔４７（配線パターン５）の接着力を強固に保持できる。
【００５０】
しかも、パッケージ作製（組立時）時には、絶縁フィルム２の裏面から接着剤層３に紫外線Ｌを照射するという物理的（光化学的）作用を加えることで、接着剤層３の接着力（粘着力）が低下するため、ベース４（絶縁フィルム２＋接着剤層３）のみを容易に剥離でき、樹脂５５側への配線パターン５の転写が容易になる。
【００５１】
これにより、テープキャリア１を用いて半導体装置３１を作製すれば、図５の従来のパッケージ５１に比べてベース４分の薄膜化が図れるので、超薄型の半導体パッケージの提供が可能になる。
【００５２】
また、半導体装置３１は、樹脂５５の裏面に露出する配線パターン５が裏面処理皮膜７で保護されており、配線パターン５をパッケージの外部端子として使用できる。つまり、従来のパッケージ５１とは異なり、テープキャリア４１の裏面からのはんだボール５６の接合が不要となる。
【００５３】
このため、テープキャリア１は、作製時にビアホール４６を形成するためのプレスによる打ち抜き加工を省略できるので、図４のテープキャリア４１に比べて金型費用の削減ができる。
【００５４】
さらに、通常のテープキャリアとほぼ同様の製造方法によりテープキャリア１を作製できるため、既存インフラでの製造が容易である。
【００５５】
接着剤ペーストｐは、従来から知られている粘着剤と、紫外線硬化性樹脂とをブレンドして構成されるので、簡単に作製できる。
【００５６】
絶縁フィルム２の材質は、紫外線に対して透明なポリイミド樹脂であるため、紫外線の透過率が高く、接着剤ペーストｐの接着力を効率よく低下させることができ、しかも耐熱性、寸法安定性に優れる。
【実施例】
【００５７】
（実施例）
テープキャリア用の絶縁フィルム２には、無色透明で紫外線が透過可能なポリイミドフィルムのホピア（登録商標）「Ｈ−４００」を使用した。これに接着剤層３として、粘着剤と紫外線硬化性樹脂とをブレンドした接着剤（紫外線剥離型接着剤）ｐを塗布し、ベース４とした。
【００５８】
次に、このベース４をパーフォレーションホール４５形成のための打ち抜き加工後、接着剤層３上にＣｕ箔４７を貼り合わせた。フォトエッチング法によりＣｕ箔４７を配線パターン（回路）５に加工した。さらに、配線パターン５に無電解方式でＡｕ／Ｎｉめっきの表面処理層６を施し、半導体装置用テープキャリア１を作製した。
【００５９】
このテープキャリア１を使用し、半導体装置（パッケージ）３１に加工した。より詳細には、テープキャリア１のダイパッド５ａ上にＡｇペーストを使用してＩＣチップ５２を１５０℃、１時間の条件で接合した。このＩＣチップ５２上に形成された電極端子部５３とテープキャリア１上に形成された端子部５ｂとを、超音波熱圧着式ワイヤボンダーを使用して、ボンディングステージの温度は１５０℃でＡｕワイヤ５４で接続した。次に、テープキャリア１の上面部全体を樹脂５５で封止し、その樹脂５５を１８０℃、１時間の条件で硬化させた。
【００６０】
この後、絶縁フィルム２の裏面側から紫外線Ｌ（波長２００ｎｍ）を６０秒間照射し、パッケージ本体とベース層４（絶縁フィルム層２＋接着剤層３）を剥離した。これにより、配線パターン５の裏面が露出するため、無電解方式でＡｕ／Ｎｉめっきからなる裏面処理層７を施し、パッケージ３１を作製した。
【００６１】
（比較例１）
紫外線剥離型接着剤を使用し、絶縁フィルムに一般のポリイミド（茶褐色）を使用する以外は、実施例１と同様にしてテープキャリア、パッケージを作製した。
【００６２】
（比較例２）
紫外線剥離型接着剤を使用し、絶縁フィルムに透明性のＰＥＴを使用する以外は、実施例１と同様にしてテープキャリア、パッケージを作製した。
【００６３】
（従来例）
通常のＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）用テープキャリア用に使用される一般的接着剤を使用し、絶縁フィルムに一般のポリイミド（茶褐色）を使用してテープキャリアを作製した。このテープキャリアを用いて、絶縁フィルムをそのまま剥離してパッケージを作製した。
【００６４】
実施例、比較例１，２、従来例について、パッケージ本体とベース層の剥離の際に、配線パターンの樹脂側への転写率（％）を評価した。また、ＩＣチップ接合（ダイボンド）〜樹脂封止までの工程においては、絶縁フィルムに熱負荷がかかるため、絶縁フィルムの耐熱性（熱処理後の変形の有無）を、変形なし：○、変形あり：×として併せて評価した。評価結果を表１に示す。
【００６５】
【表１】
2006108414.tif 000003
【００６６】
表１に示すように、実施例においては転写率（１００％）および耐熱性（○）ともに良好であった。一方、比較例１の場合は、茶褐色の色調のポリイミドを使用したため、紫外線の透過率が悪く、接着剤層の接着力を低下させる作用が十分でなかったため、ベースの良好な剥離性が得られず、転写率が半分程度（５０％）となった。比較例２の場合は、透明性で紫外線は透過するが、耐熱性に乏しいＰＥＴを使用したため、ダイボンド〜樹脂封止までの工程において絶縁フィルムの変形が大きく、転写率の評価ができなかった。従来例の場合、すなわち、一般のテープキャリアと同じ製造方法で作製したパッケージにおいて剥離試験を実施したが、封止樹脂側へ転写できたのは半分程度（５０％）であった。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の好適な実施の形態を示す半導体装置用テープキャリアの断面図である。
【図２】図２（ａ）〜図２（ｄ）は、図１に示した半導体装置用テープキャリアの製造手順を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｅ）は、図１に示した半導体装置用テープキャリアを用いた半導体装置の製造手順を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｄ）は、背景技術の半導体装置用テープキャリアの製造手順を示す断面図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｃ）は、図４に示した半導体装置用テープキャリアを用いた半導体装置の製造手順を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  半導体装置用テープキャリア
２  絶縁フィルム（基板）
３  接着剤層
４  ベース
５  配線パターン
６  表面処理皮膜
ｐ  接着剤ペースト
【図１】
2006108414.tif 000004
【図２】
2006108414.tif 000005
【図３】
2006108414.tif 000006
【図４】
2006108414.tif 000007
【図５】
2006108414.tif 000008