(57)【要約】【課題】銅箔とポリイミド等の樹脂界面の密着強度が高く、無電解錫メッキ時に異種金属の存在による異常析出を発生させることなく、ファインピッチの形成および信頼性の高いスルーホールを形成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を提供する。【解決手段】スパッタや真空蒸着によりポリイミド等の樹脂テープ上に形成された銅箔層を持つ基材ではなく、キャスティングやロールラミネート法により形成された密着強度の高い両面銅箔付き樹脂テープ（ポリイミドフィルム２１）を用い、このテープに、パンチングにより貫通穴を形成した後、酸系の薬液によりパンチングで発生した銅のバリ３１およびダレ３０を除去し、かつ銅箔２２を溶解することにより薄くし、ファインピッチが形成できる厚みにする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパッタリング法又は真空蒸着法ではない方法で製造された両面銅箔付き樹脂テープにパンチング法により多数の貫通穴を開けた後、酸系薬品を用いて化学研磨し、前記両面銅箔付き樹脂テープの両面の銅箔を所定の厚みまでエッチング除去した後、両面銅メッキ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製造方法。
【請求項２】
前記両面銅箔付き樹脂テープは、キャスティング法またはロールラミネート法で製造されたことを特徴とする請求項１記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項３】
前記両面銅箔付き樹脂テープの両面の銅箔を、所定の厚みまでエッチング除去する薬品として、硫酸一過酸化水素および過硫酸ナトリウムの何れか一方、または、塩化第二銅および塩化第二鉄の何れか一方を主成分とした薬品を用いることを特徴とする請求項１記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項４】
前記両面銅箔付き樹脂テープは、キャスティング法またはロールラミネート法で製造されており、その両面の銅箔は、電解銅箔であり、且つその厚みが５〜３５μｍであり、前記エッチング除去厚みが３〜３０μｍであることを特徴とする請求項１記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項５】
前記両面銅箔付き樹脂テープの樹脂部分がポリイミドであり、その厚みが１２〜１２５μｍであることを特徴とする請求項１記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項６】
スパッタリング法又は真空蒸着法ではない方法で製造された両面銅箔付き樹脂テープにパンチング法により多数の貫通穴が開口された材料が、酸系薬品による化学研磨後、前記銅箔が所定の厚みまでエッチング除去され、両面銅メッキが施された半導体装置用テープキャリアを用いたことを特徴とする半導体装置用テープキャリアを用いた半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＡＢテープをはじめとする両面配線フレキシブルプリント基板｛以下、２メタルＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）と略す｝を、半導体パッケージ（半導体装置）を構成する部材として用いる電子部品全般に適用される半導体装置用テープキャリアの製造方法およびそれを用いた半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術を携帯電話機等の携帯機器用として用いられているＣＯＦテープを例に上げて説明する。図４は、従来の両面配線構造のＣＯＦテープ（以下、２メタルＣＯＦテープと称す）のスルーホール製造工程の一例を示す断面図である。
【０００３】
まず、（Ａ）に示すポリイミドテープ１０にドリルやパンチングによって、（Ｂ）に示す所定の径の貫通穴１１を形成する。この後、ポリイミドテープ１０との密着性を向上させるために、まず、ニッケルやクロム等をスパッタリングし、その直後に銅をスパッタリングすることによって、（ｃ）に示す数１００Å〜数μｍの厚みの膜である第１のシード層１２を形成し、さらに数μｍの厚みの銅メッキによる第２のシード層１３を形成する。
【０００４】
さらに、全面銅メッキを施すことによって（Ｄ）に示す銅メッキ層１４を形成した後、フォトレジスト塗布、所定パターンの露光、現像、塩化第二鉄溶液や塩化第二銅溶液等の液によりエッチングすることによって、（Ｅ）に示す銅パターン１５を形成するといった、フォトファブリケーションプロセスを適用することにより、スルーホールを形成する。
【０００５】
また、貫通穴を設けず、予めポリイミド表裏両面の全面にスパッタ膜を形成し、この時点で貫通穴加工を行い、さらに、導電性皮膜を付与する処理、および銅メッキ処理を行うことによりスルーホールを完成させる場合もある。
【０００６】
さらには、用いる基材として、上記のようにスパッタリング等の手法ではなく、銅箔上にワニス状のポリイミド樹脂を塗布し、加熱硬化させる方法により製作されたものや、熱可塑性接着剤や熱硬化型接着剤を、予めポリイミドテープに塗布したものと、別途製作された銅箔とをロールラミネート法にて製作されたものを用いる場合もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の半導体装置用テープキャリア（２メタルＣＯＦテープ）の製造方法においては、次の▲１▼〜▲４▼に記述する問題があった。
【０００８】
▲１▼スパッタリングや真空蒸着にて第１および第２のシード層１２，１３を形成した基材の場合、ポリイミド等の樹脂層（ポリイミドテープ１０）と、その表面に形成された金属膜との密着性が低く、特に１５０℃程度の高温中に長時間放置すると、金属／樹脂界面でのピール強度が極端に低下するという問題がある。
【０００９】
▲２▼ポリイミドテープ１０上には、例えばニッケル／銅の異種金属が積層された状態であり、配線パターン（銅パターン１５）形成後に、無電解錫メッキ処理時に、この異種金属周辺から局所的な電位差による異常析出が発生しやすいという問題がある。
【００１０】
▲３▼一方、キャスティングやロールラミネート法により製作される基材を用いた場合は、上記▲１▼および▲２▼の問題は発生しない。しかし、銅箔として、一般的に電解銅箔または圧延銅箔が用いられるが、現状容易に入手可能な銅箔の厚みは、最小１２μｍが限界である。この厚さの基材に、スルーホール銅メッキにより数μｍの両面メッキを施すことにより、総銅箔厚みから５０μｍ以下のファインピッチの形成は困難であるという問題がある。
【００１１】
▲４▼貫通穴１１の加工をパンチングで行う際、貫通穴１１に発生した図示せぬバリやダレを除去しなければ、その部分にも銅メッキが施され、後工程での銅メッキ脱落によるショート不良、銅メッキの際の電流密度集中による異常析出の原因になるという問題がある。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、銅箔とポリイミド等の樹脂界面の密着強度が高く、無電解錫メッキ時に異種金属の存在による異常析出を発生させることなく、ファインピッチの形成および信頼性の高いスルーホールを形成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それを用いた半導体装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の半導体装置用テープキャリアの製造方法は、スパッタリング法又は真空蒸着法ではない方法で製造された両面銅箔付き樹脂テープにパンチング法により多数の貫通穴を開けた後、酸系薬品を用いて化学研磨し、前記両面銅箔箔付き樹脂テープの両面の銅箔を所定の厚みまでエッチング除去した後、両面銅メッキを行うことを特徴としている。
【００１４】
また、前記両面銅箔付き樹脂テープは、キャスティング法またはロールラミネート法で製造されたことを特徴としている。
【００１５】
また、前記両面銅箔付き樹脂テープの両面の銅箔を、所定の厚みまでエッチング除去する薬品として、硫酸一過酸化水素および過硫酸ナトリウムの何れか一方、または、塩化第二銅および塩化第二鉄の何れか一方を主成分とした薬品を用いることを特徴としている。
【００１６】
また、前記両面銅箔付き樹脂テープは、キャスティング法またはロールラミネート法で製造されており、その両面の銅箔は、電解銅箔であり、且つその厚みが５〜３５μｍであり、前記エッチング除去厚みが３〜３０μｍであることを特徴としている。
【００１７】
また、前記両面銅箔付き樹脂テープの樹脂部分がポリイミドであり、その厚みが１２〜１２５μｍであることを特徴としている。
【００１８】
また、本発明の半導体装置用テープキャリアを用いた半導体装置は、スパッタリング法又は真空蒸着法ではない方法で製造された両面銅箔付き樹脂テープにパンチング法により多数の貫通穴が開口された材料が、酸系薬品による化学研磨後、前記銅箔が所定の厚みまでエッチング除去され、両面銅メッキが施された半導体装置用テープキャリアを、用いたことを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
（実施の形態）
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を用いた半導体装置の構成を示す断面図である。
【００２１】
この図１に示す半導体装置は、スパッタリング法又は真空蒸着法ではない方法で製造された２層ＣＣＬ（Ｃｏｐｐｅｒ　Ｃｌａｄ　Ｌａｍｉｎａｔｅ）材、例えば、下地の銅箔２２が両面に施されたポリイミドフィルム２１に、後工程で銅メッキ２３が施されることによりスルーホール２０となる貫通穴が形成された半導体装置用テープキャリアを用いたものである。このテープキャリアの貫通穴を含む両面に銅メッキ２３が施され、この銅メッキ２３に所定の配線パターンが形成された後、錫メッキ２４が施され、これら下面にスルーホール２０を覆うカバーレイ２５が形成され、上面の所定配線パターン部分にアンダーフィル２６が生成されるようにＬＳＩチップ２７が実装されると共に、上面の所定箇所にディスクリート部品２８が実装され、これ以外の上面にスルーホール２０を覆ってソルダレジスト２９が形成されることにより構成されている。
【００２２】
次に、このような半導体装置に用いられている本実施の形態の特徴要素である半導体装置用テープキャリアの製造方法を説明する。
【００２３】
まず、銅箔１２μｍ／ポリイミド２５μｍ／銅箔１２μｍのキャスティングにより製造された幅１０５ｍｍの基材に、パーフォレーションホールと呼ばれるガイド穴を、金型を用いパンチングを行うことによって形成した。そのパンチングと同時に、Φ０．１５ｍｍの真円状の貫通穴（スルーホール）も同時に形成した。但し、金型のパンチとダイとのクリアランスは、２〜４μｍになるように金型を製作してある。
【００２４】
貫通穴には、図２に示すような銅箔２２のダレ３０およびバリ３１が発生している。このダレ３０およびバリ３１の大きさは、通常の貫通穴加工ではかなり極端な例であり、今回発生したものの大きさは、図２中のａ＝１〜１０μｍ、ｂ＝１〜５μｍであった。
【００２５】
上記パンチング後の基材を硫酸−過酸化水素系溶液中に、基材の片面の銅箔２２が約７μｍ溶解除去できる時間（ここでは約６０秒）浸漬した。全面浸漬することにより、表裏面の銅箔２２がそれぞれ約７μｍ溶解されたことにより、銅箔５μｍ／ポリイミド２５μｍ／銅箔５μｍとなったため、基材の総厚は約３５μｍとなった。
【００２６】
この酸浸漬処理を行つた後、貫通穴を観察した結果、図２に示したようなダレ３０およびバリ３１は、銅箔２２の表面が溶解すると同時に全ての穴から溶解除去されていた。
【００２７】
次に、この基材に、錫−パラジウム系の導電化処理を施す。この導電化処理とは、ポリイミドが絶縁体であることから、電気銅メッキ時に銅メッキが析出するようにするため、ポリイミド表面に導電性の皮膜を形成することをいう。この処理後、さらに硫酸銅系の銅メッキ液を用いて電気銅メッキを行った。この電気銅メッキによって、図３に示すように、貫通穴内壁にも銅メッキ２３が施され、スルーホール２０が形成される。また、銅メッキの条件は、銅メッキ２３の厚さが片面当たり約１０μｍとなるよう設定した。即ち、貫通穴内壁の銅メッキ２３の厚さも同様に約１０μｍ厚さに形成することができ、銅箔２２の表面での厚さも、初期厚７μｍ＋１０μｍ＝１７μｍと目的通りの厚さに仕上げることができた。
【００２８】
上記のように、酸浸漬処理を行いパンチングによるダレ３０およびバリ３１を除去したことにより、スルーホール２０の銅メッキ２３の偏りや、部分的な盛り上がり（バリ、ダレがあることによりその部分に電流集中が発生し針状にメッキが析出する）が無くなり、断面形状的には全く問題は認められなかった。
【００２９】
さらに、銅メッキ２３後の基材の表裏面に、厚さ１０μｍのドライフィルムをロールラミネーターにより両面同時に貼り付け、所定の配線パターンの表裏面露光、現像を実施した。このパターンは、配線ピッチをリード幅Ｌ／スペースＳ＝１０／１０、１５／１５、２０／２０というように、それぞれ５μｍ刻みで変化させた試験用パターンである。
【００３０】
そして、塩化第二鉄系の溶液にて、両面に同時にシャワーを吹き付けることによりドライフィルムの開口部分に露出している銅箔２２を溶解除去し、水酸化ナトリウムなどのアルカリ溶液にてドライフィルムを剥離した。この結果、Ｌ／Ｓ＝２０／２０μｍの配線幅までは正常なリード形成を保っており、４０μｍピッチまでは形成可能であることが確認できた。但し、酸浸漬処理を行う基材の銅箔２２の厚みとしては、酸浸漬除去時間の短縮のため、１２μｍであることが望ましい。
【００３１】
このように、実施の形態の半導体装置用テープキャリアを用いた半導体装置によれば、スパッタや真空蒸着によりポリイミド等の樹脂テープ上に形成された銅箔層を持つ基材ではなく、キャスティングやロールラミネート法により形成された密着強度の高い両面銅箔付き樹脂テープ（ポリイミドフィルム２１）を用い、このテープに、パンチングにより貫通穴を形成した後、酸系の薬液によりパンチングで発生した銅のバリ３１およびダレ３０を除去し、かつ銅箔２２を溶解することにより薄くし、ファインピッチが形成できる厚みにするようにした。
【００３２】
これによって、銅箔とポリイミド等の樹脂界面の密着強度が高く、無電解錫メッキ時に異種金属の存在による異常析出を発生させることなく、ファインピッチの形成および信頼性の高いスルーホールを形成することができる。
【００３３】
この他、基材の樹脂としては、ポリイミドに限定する必要はなく、例えば液晶ポリマーやエポキシ樹脂など全ての有機樹脂テープであれば適用可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、スパッタリング法又は真空蒸着法ではない方法で製造された両面銅箔付き樹脂テープにパンチング法により多数の貫通穴を開けた後、酸系薬品を用いて化学研磨し、前記両面銅箔付き樹脂テープの両面の銅箔を所定の厚みまでエッチング除去した後、両面銅メッキを行うようにしたので、銅箔とポリイミド等の樹脂界面の密着強度が高く、無電解錫メッキ時に異種金属の存在による異常析出を発生させることなく、ファインピッチの形成および信頼性の高いスルーホールを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【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を用いた半導体装置の構成を示す断面図である。
【図２】半導体装置用テープキャリアを形成する基材（２層ＣＣＬ材）のパンチングによる貫通穴のダレおよびバリを示す図である。
【図３】半導体装置用テープキャリアにおける銅メッキ後のスルーホールを示す図である。
【図４】従来の両面配線構造のＣＯＦテープのスルーホール製造工程の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０　ポリイミドテープ
１１　貫通穴
１２　第１のシード層
１３　第２のシード層
１４　銅メッキ層
１５　銅パターン
２０　スルーホール
２１　ポリイミドフィルム
２２　銅箔
２３　銅メッキ
２４　錫メッキ
２５　カバーレイ
２６　アンダーフィル
２７　ＬＳＩチップ
２８　ディスクリート部品
２９　ソルダレジスト
３０　ダレ
３１　バリ
【図１】
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【図２】
2004087658.tif 000004
【図３】
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【図４】
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