(57)【要約】【課題】半導体装置用テープキャリアのリード側面のスズの過剰な析出（針状結晶）を防止し、高い信頼性の無電解スズめっきを施すことを可能とする。【解決手段】絶縁性フィルム１上に設けた銅箔３をパターニングして銅リード２１を含む配線パターン２０を形成し、ソルダーレジスト５印刷後、その銅リード２１上に、銅の錯化剤を含有するめっき液を使用した置換析出型の無電解めっきによりスズめっき層６を形成する半導体装置用テープキャリアの製造方法において、銅箔にフォトレジスト４をコートし露光、現像、エッチングにより配線パターン２０を形成した後、その配線パターンの上に、フォトレジストを備えたテープ材に対して、フォトレジスト４除去前のエッチング後の後処理として、銅リード２１の側面のみを後処理剤で０．１〜１μｍエッチングする。【選択図】      図１
2004304091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性フィルム上に設けた銅箔をパターニングして銅リードを含む配線パターンを形成し、ソルダーレジストを印刷した後、その銅リード上に、銅の錯化剤を含有するめっき液を使用した置換析出型の無電解めっきによりスズめっき層を形成する半導体装置用テープキャリアの製造方法において、
銅箔にフォトレジストをコートし露光、現像、エッチングにより配線パターンを形成した後、その配線パターンの上に、上記フォトレジストを備えたテープ材に対して、上記フォトレジストを除去する前のエッチング後の後処理として、銅リード側面のみを後処理剤で０．１〜１μｍエッチングする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、
エッチング処理後の後処理剤に、塩酸、塩化第二鉄、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、界面活性剤で建浴した液を用いる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又は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、
エッチング処理後の後処理は、上記後処理剤をスプレーにより噴射させて処理する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】
請求項３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、
エッチング処理後の後処理をスプレーにより噴射させて処理する際、噴射ノズルと上記テープ材の距離を５〜５０ｍｍに設定する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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、精密電子部品であるＴＡＢテープキャリアのような半導体装置用テープキャリアの製造方法、特にその銅箔の配線パターンにスズめっきを行う際のホイスカの発生を防止する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＴＡＢテープキャリアの製造方法を、本発明の実施形態に係る図１及び図３を併用して説明する。
【０００３】
図３に示すように、ポリイミドフィルムなどの絶縁性フィルム１に接着剤層２を介して銅箔３を貼り合わせ、この銅箔３をパターニングして銅リード２１を含む配線パターン２０を形成する。具体的には、まずフォトレジストをコートしてプレキュアを行い露光して現像し、ポストキュア後、銅箔のエッチングを行い配線パターン２０を形成する（図１（ａ）〜（ｄ）参照）。次いで、この配線パターン２０のインナーリード２１ａ、アウターリード２１ｂなどの接続部分を除いた部分に、絶縁膜としてソルダーレジスト５を塗布する。このようにしてソルダーレジスト５を塗布した後、露出する部分である接続端子部分にスズめっき層６を形成する。これは、液中に銅の錯化剤を含有する置換析出型の無電解めっきを施して、配線パターン２０上に置換金属を析出させる。
【０００４】
このように、従来のテープキャリアの構造は、ポリイミド樹脂製絶縁性フィルム１に接着剤層２を介して貼り合わせた銅箔パターン２０上に、ソルダーレジスト５を設け、銅リード２１に安定した接合性を与えるために無電解スズめっき層６を形成した構造である（例えば、特許文献１、２参照）。図３のＩＶ−ＩＶ断面を図４に示す。
【０００５】
このテープキャリアの半導体素子（ＩＣチップ）への実装作業は、図３にあるように、半導体素子１３をデバイスホール２６に位置するように配置し、デバイスホール２６に突出したインナーリード２１ａと半導体素子１３の電極を位置合わせした後、ボンディングツールにより圧着する。半導体素子１３の電極には金バンプ１４が形成されており、加熱された状態で銅リードに圧着されるとスズめっきが溶融し金−スズ合金が形成され、電極とインナーリードが接合される。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−３３２０６４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最近ではテープ材の微細ピッチ化が進み、銅リードのファインピッチ部ではエッチング処理後、リード側面が粗くなる傾向がある。これはおそらく、ファイン部ではエッチング液の浸透性が劣り、エッチング速度が不均一となるため、リード側面が粗くなるためと考えられる。
【０００８】
このような材料に無電解スズめっきを施すと、リードの側面に、図５に示すように、ホイスカと呼ばれる針状の結晶が析出し、隣接するリードに接触し短絡を生じる場合がある。
【０００９】
一般に無電解スズめっきは銅との置換で析出するが、この場合リード側面の凹凸が大きいため、析出時に電位差が生じ、異常な反応を引き起こすものと思われる。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、リード側面のスズの過剰な析出（針状結晶）を防止し、高い信頼性の無電解スズめっきを施すことの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ことにある。
【００１１】
【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。
【００１２】
請求項１の発明に係る半導体装置用テープキャリアの製造方法は、絶縁性フィルム上に設けた銅箔をパターニングして銅リードを含む配線パターンを形成し、ソルダーレジストを印刷した後、その銅リード上に、銅の錯化剤を含有するめっき液を使用した置換析出型の無電解めっきによりスズめっき層を形成する半導体装置用テープキャリアの製造方法において、銅箔にフォトレジストをコートし露光、現像、エッチングにより配線パターンを形成した後、その配線パターンの上に上記フォトレジストを備えたテープ材に対して、上記フォトレジストを除去する前のエッチング後の後処理として、銅リード側面のみを後処理剤で０．１〜１μｍエッチングすることを特徴とする。
【００１３】
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製造方法において、エッチング処理後の後処理剤に、塩酸、塩化第二鉄、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、界面活性剤で建浴した液を用いることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１又は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、エッチング処理後の後処理は、上記後処理剤をスプレーにより噴射させて処理することを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項３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、エッチング処理後の後処理をスプレーにより噴射させて処理する際、噴射ノズルと上記テープ材の距離を５〜５０ｍｍに設定することを特徴とする。
【００１６】
＜発明の要点＞
本発明の要点は、リード側面に発生する過剰なスズめっきの析出（針状結晶）を防止する方法として、露光、現像、エッチングにより配線パターンの形成後、そのフォトレジストを除去する前のエッチング後の後処理で、後処理剤として、例えば塩酸、塩化第二鉄、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、界面活性剤で建浴した液を用い、銅リード側面のみを０．１〜１μｍエッチングすることにある。これにより、リード側面を平滑化させ、リード側面からの過剰なスズの析出（針状結晶）を抑制するものである。なおエッチング液の組成は、例えばＦｅＣｌ３（比重１．２１０〜１．５５０）（９０〜３００ｇ／ｌ）である。
【００１７】
また本発明では、銅表面にフォトレジストが在る状態で剥離除去（エッチング）するので、無電解スズめっき後のリード表面の外観ムラの発生や寸法変動の影響が少なく、剥離液中の銅の溶解量を少なくすることが可能であり、液の長寿命化が図れる。ここで、液の浸透性を向上させるため本処理工程ではスプレーによりテープ材に前処理液を噴射させ、噴射ノズルとテープ材の距離を５〜５０ｍｍとすることが好ましい。噴射ノズルとテープ材の距離が５ｍｍ未満であるとリード変形が生じ易く、また５０ｍｍを越えると液の浸透性の効果が小さくなるためである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。ここでは本発明の半導体装置用テープキャリアの代表例として、ＴＡＢテープキャリア（図３）の製造方法について、工程順に図１を参照して説明する。なお、図１の各工程は、図３とは配線パターンの平面内で９０゜異なる方向の断面図にて示してある。
【００１９】
図１に示すように、半導体素子を収納し得る大きさのデバイスホールを設けたポリイミド樹脂製の絶縁性フィルム１に、接着剤層２を介して銅箔３を貼り合わせる（図１（ａ））。この銅箔３をパターニングして銅リード２１を含む微細配線パターン２０を形成し、配線体テープとする。
【００２０】
本実施形態においては、絶縁性フィルム上に接着剤層２を介して施された銅箔３にフォトレジスト４をコートし（図１（ｂ））、露光、現像した後（図１（ｃ））、エッチング液として例えばＦｅＣｌ３（９０〜３００ｇ／ｌ）を用いてエッチングすることにより（図１（ｄ））、配線パターン２０を形成する。
【００２１】
そして、エッチング後の後処理として、フォトレジスト４を除去する前に、銅リード２１の側面のみを後処理剤で０．１〜１μｍエッチングする（図１（ｅ））。この後処理剤には、塩酸、塩化第二鉄、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、界面活性剤で建浴した液を用い、これをスプレーにより噴射させて処理する。
【００２２】
図２（ａ）はエッチング装置７を示したもので、巻出しロール８から繰り出されたテープ材を、エッチング槽７ａ及び後処理槽７ｂを通して、巻取りロール９で巻き取る構成になっている。図２（ｂ）は後処理槽７ｂのシャワー装置の構成を示したものであり、フォトレジスト４にその上面を覆われた配線パターン２０を備えたテープ材１２に対して、噴射ノズル１０から後処理液１１のシャワーを降り注ぐようになっている。その際、噴射ノズル１０とテープ材１２の距離は５〜５０ｍｍの範囲とする。これは、５ｍｍ未満であるとリード変形が生じ易く、また５０ｍｍを越えると液の浸透性の効果が小さくなるためである。
【００２３】
次に、フォトレジスト４を剥膜し、ソルダーレジスト５を塗布する（図１（ｆ））。前者のフォトレジスト４の剥膜処理により、微細配線パターン２０の銅リード２１は、そのインナーリード２１ａの先端部が、絶縁性フィルム１に設けたデバイスホール２６内に突出する形となる。後者のソルダーレジスト５の塗布は、絶縁性フィルム１上でインナーリード部へ伸びる銅リード２１を覆うように所定の領域にソルダーレジスト５を塗布する。具体的には、上記配線体テープにおける配線パターン２０のインナーリード２１ａ、アウターリード２１ｂを除いた部分にソルダーレジスト５を印刷コートし、ポストキュア（加熱硬化）して配線パターンの絶縁保護膜層とする。
【００２４】
その後、銅リード２１に安定した接合性を与えるため、ソルダーレジスト５の形成されていない接続部分、すなわちインナーリード２１ａ及びアウターリード２１ｂの部分に、無電解スズめっきにより、スズめっき層６を形成する（図１（ｇ））。このスズめっきは、液中に銅の錯化剤を含有する置換析出型の無電解めっきを施して、配線パターン２０上に置換金属を析出させることで行なう。
【００２５】
上記のように、露光、現像、エッチングにより配線パターン２０の形成後、そのフォトレジスト４を除去する前のエッチング後の後処理（酸洗い処理）で、銅リード側面のみを０．１〜１μｍエッチングし、リード側面を平滑化させることにより、リード側面からの過剰なスズの析出（針状結晶）を抑制することができる。
【００２６】
また、銅表面にフォトレジストが在る状態でエッチングするので、無電解スズめっき後のリード表面の外観ムラの発生や寸法変動の影響が少なく、剥離液中の銅の溶解量を少なくすることが可能であり、液の長寿命化が図れる。
【００２７】
要するに、ポリイミド樹脂製の絶縁性フィルム１上に接着剤２を介して設けた銅箔３をパターニングして銅リード２１を含む配線パターン２０を形成し、ソルダーレジスト５を印刷した後、その銅リード２１上に、銅の錯化剤を含有するめっき液を使用した置換析出型の無電解めっきによりスズめっき層６を形成する半導体用テープキャリアの製造方法において、露光、現像、エッチングにより配線パターンを形成した後、レジスト除去前のエッチング後の後処理で、後処理液に塩酸、塩化第二鉄、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、界面活性剤で建浴した液を用い、銅リード側面のみを０．１〜１μｍエッチングを行えば、スズめっき時にリード側面に発生する過剰な析出（針状結晶）を防止することができる。これにより、５〜５０μｍ配線ピッチのファインパターンの形成においてもリード間の短絡不良を低減させることが可能である。また、銅表面にレジストがある状態でエッチングするので、無電解スズめっき後の寸法変動の影響が少なく、後処理液中の銅の溶解量を少なくすることが可能であり、液の長寿命化が図れるなどの効果が得られる。
【００２８】
【実施例】
本発明の効果を確認するため、次のように試作例を作製した。
【００２９】
まず、ポリイミド樹脂製の絶縁性フィルム１上に接着剤層２を介して貼り付けされた銅箔３により形成されたテープキャリアに、所定のフォトレジスト４を塗布して乾燥させた後に、所定の配線リードパターンを有するフォトマスクを通して露光、現像させた後、エッチング処理後の後処理に、塩酸１〜９％、塩化第二鉄１〜９％、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル１〜５％、界面活性剤２％以下、残りを水によって組成し建浴した液を用い、液温３０℃、処理時間０秒、５秒、１０秒、２０秒、３０秒で処理した。ここで後処理槽７ｂにはスプレー（シャワー装置）を設置し、噴射ノズル１０とテープ材１２との距離を３５ｍｍ、噴射圧を１．５ｋｇ／ｃｍ２として処理を行なった。噴射圧を強くしすぎると、噴射圧の影響によりリードが変形してしまうおそれがあるため、噴射圧は１．５〜２ｋｇ／ｃｍ２とすることが好ましい。
【００３０】
その後、剥膜処理、ソルダーレジスト５を印刷した後、脱脂、酸洗により銅表面を清浄化させ、所定の無電解スズめっき層６を０．５〜０．６μｍ施した。無電解スズめっきは「石原薬品製５８０Ｍ」を用い液温６５℃、処理時間３分４０秒で処理した。
【００３１】
このように作製したテープキャリアを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によりリード側面の観察を行い、過剰なスズの析出（針状結晶）の発生の有無を確認すると共に、過剰析出部（ホイスカ）の長さを測定した。過剰なスズの析出有無の判定は、析出長さ５μｍ以下または３ヶ以下／１ｐｃｓ：○、５μｍ〜８μｍまたは１０ヶ以下／１ｐｃｓ：△、８μｍ以上：×とした。これらの結果を表１に示す。なお、表中、「１ｐｃｓ」とは、１ピースを意味し、より具体的には、１つのＩＣチップに対応するテープの搭載領域を意味するものである。例えば「２〜３ヶ／１ｐｃｓ」の場合は、検査したうちの１ピース当たりに２〜３ヶのホイスカが発生したことを示す。
【表１】
2004304091.tif 000003
【００３２】
表１の結果より、後処理の酸洗（エッチング）をしない未処理（従来例）の場合には、過剰析出（ホイスカ）の長さが８〜２５μｍと大きく、発生数も１０ヶ以上／１ｐｃｓであるのに対し、後処理の酸洗（エッチング）を７秒、１０秒、２０秒、３０秒と行った本実施例の場合には、過剰析出（ホイスカ）の長さが５μｍ以下と小さく、発生数も５ヶ以下／１ｐｃｓと少なくなる。特に、後処理の酸洗（エッチング）時間が１０秒以上であれば、過剰析出長さが３μｍ以下であり、リード側面にスズの異常析出は発生しない。従って、後処理の酸洗（エッチング）の処理時間は１０秒〜２０秒が好ましい。この場合、エッチング量を０．１〜１μｍと規定した理由は０．１μｍ以下であると針状結晶抑制効果が小さく、１μｍ以上であるとリード寸法の許容範囲を超える可能性があるからである。
【００３３】
上記実施形態では、デバイスホールの有る形態の半導体装置用テープキャリアを例にして説明したが、本発明はデバイスホールが存在せず、インナーリードがフライングリードとはなっていない形態の、いわゆるＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  ＦｉｌｍまたはＣｈｉｐ  ｏｎ  Ｆｌｅｘ）用のテープキャリアの製造に適用することもできる。また絶縁性フィルムに銅箔を接着剤により貼り付けする形態に限らず、メタライジング法（ポリイミドテープ上にニッケル合金をスパッタリングしてシード層とし、その後銅めっきを施す製法）等で接合した形態の半導体装置用テープキャリアの製造にも適用することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、絶縁性フィルム上に設けた銅箔をパターニングして銅リードを含む配線パターンを形成し、ソルダーレジストを印刷した後、その銅リード上に、銅の錯化剤を含有するめっき液を使用した置換析出型の無電解めっきによりスズめっき層を形成する半導体装置用テープキャリアの製造方法において、銅箔にフォトレジストをコートし露光、現像、エッチングにより配線パターンを形成した後、その配線パターンの上に、フォトレジストを備えたテープ材に対して、フォトレジストを除去する前のエッチング後の後処理として、銅リード側面のみを後処理剤で０．１〜１μｍエッチングするため、スズめっき時にリード側面に発生する過剰な析出（針状結晶）を防止することが可能である。これにより、リード間の短絡不良を低減させることができる。
【００３５】
また、本発明では、銅表面にフォトレジストがある状態でエッチングするので、無電解スズめっき後の寸法変動の影響が少なく、後処理液中の銅の溶解量を少なくすることが可能であり液の長寿命化が図れるなどの効果が得られる。
【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製造方法を工程毎に示した断面図である。
【図２】本発明の半導体装置用テープキャリアの製造プロセスを示したもので、（ａ）はエッチング装置の断面図、（ｂ）はそのうちの後処理槽の概略構成図である。
【図３】本発明の半導体装置用テープキャリアにＩＣチップを搭載して半導体装置を構成した組立図である。
【図４】図３の半導体装置用テープキャリアのＩＶ−ＩＶ断面を示す図である。
【図５】リード側面のスズの過剰な析出（針状結晶）を示す走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像による図面代用写真である。
【符号の説明】
１  絶縁性フィルム
２  接着剤層
３  銅箔
４  フォトレジスト
５  ソルダーレジスト
６  スズめっき層
１０  噴射ノズル
１１  後処理液
１２  テープ材
１３  半導体素子
１４  金バンプ（電極）
２０  配線パターン
２１  銅リード
【図１】
2004304091.tif 000004
【図２】
2004304091.tif 000005
【図３】
2004304091.tif 000006
【図４】
2004304091.tif 000007
【図５】
2004304091.tif 000008