(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップを回路基板に搭載するためのバンプ付き二層回路テープキャリアであって、貫通孔が設けられた絶縁フィルムと、前記貫通孔を充填した接合用導体と、前記絶縁フィルムの一方の主面に形成され前記接合用導体と接続された第１の導体パターンと、前記絶縁フィルムの他方の主面に形成され前記接合用導体上に位置するターミナル及びこのターミナルに接続されたバンプ形成領域を有する第２の導体パターンと、前記バンプ形成領域上に形成された半導体チップ接続用金属バンプとを備え、前記金属バンプは前記導体パターン面に対し実質的に垂直な側面を有する柱状体であることを特徴とするバンプ付き二層回路テープキャリア。
【請求項２】
前記絶縁フィルムに前記接合用導体が充填している貫通孔とは別の貫通孔が設けられ、この貫通孔に前記第２の導体パターンと前記回路基板とを接続するための接合用電極が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のバンプ付き二層回路テープキャリア。
【請求項３】
貫通孔が設けられた絶縁フィルムと、前記貫通孔を充填した接合用導体と、前記絶縁フィルムの一方の主面に形成され前記接合用導体と接続された第１の導体パターンと、前記絶縁フィルムの他方の主面に形成され前記接合用導体上に位置するターミナル及びこのターミナルに接続されたバンプ形成領域を有する第２の導体パターンと、前記バンプ形成領域上に形成された半導体チップ接続用金属バンプとを備えた、半導体チップを回路基板に搭載するためのバンプ付き二層回路テープキャリアの製造方法であって、
一方の主面に第１の金属箔が設けられ他方の主面に第２の金属箔が設けられた絶縁フィルムの前記第１の金属箔上に樹脂層を形成し、この樹脂層をパターニングすることにより得られる第１の樹脂パターンをマスクとして前記第１の金属箔の露出部を選択的に除去することにより前記第１の導体パターンを形成する工程、
前記絶縁フィルムに前記ターミナルよりも小さい径を有し且つ底面が前記第２の金属箔で構成された孔を形成し、前記第１の導体パターンを前記第１の樹脂パターンで被覆しつつ前記第１の導体パターンが形成された面に第１の電気メッキを施すことにより前記孔内に前記接合用導体を形成する工程、
前記第１の樹脂パターンを除去する工程、
前記第２の金属箔上に第２の樹脂パターンを形成し、前記絶縁フィルムの前記第２の樹脂パターンが形成された面に第２の電気メッキを施すことにより、前記第２の樹脂パターンから露出する前記第２の金属箔上に前記第２の金属箔とは異なる金属材料からなる金属パターンを形成する工程、
前記第２の樹脂パターンを除去する工程、
前記絶縁フィルムの前記金属パターンが形成された面に第３の樹脂パターンを形成し、前記絶縁フィルムの前記第３の樹脂パターンが形成された面に第３の電気メッキを施すことにより、前記第３の樹脂パターンから露出する前記金属パターン上に前記金属バンプを形成する工程、
前記第３の樹脂パターンを除去する工程、および
前記金属パターンをマスクとして用いて前記金属箔をパターニングして金属箔パターンを形成することにより、前記第２の導体パターンとして前記金属パターンと前記金属箔パターンとの積層体を形成する工程
を具備することを特徴とするバンプ付き二層回路テープキャリアの製造方法。
【請求項４】
貫通孔が設けられた絶縁フィルムと、前記貫通孔を充填した接合用導体と、前記絶縁フィルムの一方の主面に形成され前記接合用導体と接続された第１の導体パターンと、前記絶縁フィルムの他方の主面に形成され前記接合用導体上に位置するターミナル及びこのターミナルに接続されたバンプ形成領域を有する第２の導体パターンと、前記バンプ形成領域上に形成された半導体チップ接続用金属バンプとを備えた、半導体チップを回路基板に搭載するためのバンプ付き二層回路テープキャリアの製造方法であって、
一方の主面に金属箔が設けられた絶縁フィルムに前記ターミナルよりも小さい径を有し且つ底面が前記金属箔で構成された孔を形成し、前記金属箔が設けられた面の裏面に第１の電気メッキを施すことにより前記孔内に前記接合用導体を形成する工程、
前記絶縁フィルムの前記金属箔が設けられた面の裏面に無電解メッキによりまたは無電解メッキと電気メッキとによりメッキ金属箔層を形成し、このメッキ金属箔層をパターニングすることにより前記第１の導体パターンを形成する工程、
前記絶縁フィルムの一方の主面に設けられた金属箔上に第１の樹脂パターンを形成し、前記絶縁フィルムの前記第１の樹脂パターンが形成された面に第２の電気メッキを施すことにより、前記第１の樹脂パターンから露出する前記金属箔上に金属パターンを形成する工程、
前記第１の樹脂パターンを除去する工程、
前記絶縁フィルムの前記金属パターンが形成された面に第２の樹脂パターンを形成し、前記絶縁フィルムの前記第２の樹脂パターンが形成された面に第３の電気メッキを施すことにより、前記第２の樹脂パターンから露出する前記金属パターン上に前記金属バンプを形成する工程、
前記第２の樹脂パターンを除去する工程、および
前記金属パターンをマスクとして用いて前記金属箔の露出部を選択的に除去して金属箔パターンを形成することにより、前記第２の導体パターンとして前記金属パターンと前記金属箔パターンとの積層体を形成する工程
を具備することを特徴とするバンプ付き二層回路テープキャリアの製造方法。
【請求項５】
貫通孔が設けられた絶縁フィルムと、前記貫通孔を充填した接合用導体と、前記絶縁フィルムの一方の主面に形成され前記接合用導体と接続された第１の導体パターンと、前記絶縁フィルムの他方の主面に形成され前記接合用導体上に位置するターミナル及びこのターミナルに接続されたバンプ形成領域を有する第２の導体パターンと、前記バンプ形成領域上に形成された半導体チップ接続用金属バンプとを備えた、半導体チップを回路基板に搭載するためのバンプ付き二層回路テープキャリアの製造方法であって、
一方の主面に第１の金属箔が設けられ他方の主面に第２の金属箔が設けられた絶縁フィルム絶縁フィルムの前記第１の金属箔上に樹脂層を形成し、この樹脂層をパターニングすることにより得られる第１の樹脂パターンをマスクとして前記第１の金属箔の露出部を選択的に除去することにより前記第１の導体パターンを形成する工程、
前記絶縁フィルムに前記ターミナルよりも小さい径を有し且つ底面が前記第２の金属箔で構成された孔を形成し、前記第１の導体パターンを前記第１の樹脂パターンで被覆しつつ前記絶縁フィルムの前記第１の導体パターンが形成された面に第１の電気メッキを施すことにより前記孔内に前記接合用導体を形成する工程、
前記第１の樹脂パターンを除去する工程、
前記第２の金属箔上に第２の樹脂パターンを形成し、前記絶縁フィルムの前記第２の樹脂パターンが形成された面に第２の電気メッキを施すことにより、前記第２の樹脂パターンから露出する前記第２の金属箔上に前記金属バンプを形成する工程、
前記第２の樹脂パターンを除去する工程、
前記絶縁フィルムの前記金属バンプが形成された面に電着法により感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層をパターニングすることにより得られる第３の樹脂パターンをマスクとして用いて前記第２の金属箔の露出部を選択的に除去することにより前記第２の導体パターンを形成する工程、および
前記第３の樹脂パターンを除去する工程
を具備することを特徴とするバンプ付き二層回路テープキャリアの製造方法。
【請求項６】
貫通孔が設けられた絶縁フィルムと、前記貫通孔を充填した接合用導体と、前記絶縁フィルムの一方の主面に形成され前記接合用導体と接続された第１の導体パターンと、前記絶縁フィルムの他方の主面に形成され前記接合用導体上に位置するターミナル及びこのターミナルに接続されたバンプ形成領域を有する第２の導体パターンと、前記バンプ形成領域上に形成された半導体チップ接続用金属バンプとを備えた、半導体チップを回路基板に搭載するためのバンプ付き二層回路テープキャリアの製造方法であって、
一方の主面に金属箔が設けられた絶縁フィルムに前記ターミナルよりも小さい径を有し且つ底面が前記金属箔で構成された孔を形成し、前記金属箔が設けられた面の裏面に第１の電気メッキを施すことにより前記孔内に前記接合用導体を形成する工程、
前記絶縁フィルムの前記金属箔が設けられた面の裏面に無電解メッキによりまたは無電解メッキと電気メッキとによりメッキ金属箔層を形成し、このメッキ金属箔層をパターニングすることにより前記第１の導体パターンを形成する工程、
前記絶縁フィルムの一方の主面に設けられた金属箔上に第１の樹脂パターンを形成し、前記絶縁フィルムの前記第１の樹脂パターンが形成された面に第２の電気メッキを施すことにより、前記第１の樹脂パターンから露出する前記金属箔上に前記金属バンプを形成する工程、
前記第１の樹脂パターンを除去する工程、
前記絶縁フィルムの前記金属バンプが形成された面に電着法により感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層をパターニングすることにより得られる第２の樹脂パターンをマスクとして用いて前記金属箔の露出部を選択的に除去することにより前記第２の導体パターンを形成する工程、および
前記第２の樹脂パターンを除去する工程
を具備することを特徴とするバンプ付き二層回路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、バンプ付きテープキャリアおよびその製造方法に係り、特には片面だけではなく両面に導体パターンが形成されたバンプ付き二層回路テープキャリアおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の小型化、軽量化、高速化、高機能化等の要求に答えるため、半導体パッケージには、種々の形態のものが開発されている。このような半導体パッケージ技術として、特に、半導体チップの高集積化による多ピン化の要請と、装置の小型化を両立させるため、絶縁フィルム上に形成した金属パターンに、半田バンプを介して半導体チップを接合する、いわゆるテープキャリア方式によるパッケージ技術が知られている。
【０００３】
そのようなテープキャリア方式によるパッケージ技術の一例として、特開平８−６４６３６号公報に開示されているものがある。このパッケージ技術では、図２３に示すように、ポリイミドテープ１上に金属層２が形成され、この金属層２に、半田バンプ３が形成されている。この半田バンプ３と、半田バンプ３に対応して電子デバイス（半導体チップ）４の一主面に形成された金属パッド６とが熱的に接合される。このようにして電子デバイス４を実装したテープキャリアは、その後、個々に切り出される。
【０００４】
このテープキャリア方式では、薄く透明なポリイミドテープを用いているため、熱サイクルにおいても半田接合部に加わる応力が緩和され、また裏面から半田バンプを観察出来るという利点がある。
【０００５】
しかし、半田バンプは、一般にクリーム半田印刷や半田ボールを転写する方法により形成されるが、このような方法では、図２３に示すように、半田バンプ３は球状にならざるを得ない。球状の半田バンプでは、半田バンプ同士のピッチが小さくなり、半田バンプ間の距離が短くなると、半導体チップを搭載した際に、半田ブリッジが形成されてしまうという問題がある。また、アンダーフィル樹脂の充填が困難となるという問題も生ずる。
【０００６】
ところで、近年、半導体チップの小型化によって、実装する基板の回路パターンはより高密度化されている。また、半導体チップの高周波化によって、耐ノイズ性を提供するためのグランド層が必要となりつつある。以上の理由から、半導体チップを実装するテープキャリアに関しても、これまでの単層回路構造に代えて二層回路構造を採用する必要性が高まっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、半導体チップを搭載する際に、半田バンプのピッチが小さくなっても、半田バンプ間にブリッジが形成されることがなく、半導体チップの更なる高密度化や高周波化に対応することが可能な、バンプ付き二層回路テープキャリアを提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の他の目的は、そのようなバンプ付き二層回路テープキャリアの製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、半導体チップを回路基板に搭載するためのバンプ付き二層回路テープキャリアであって、貫通孔が設けられた絶縁フィルムと、前記貫通孔を充填した接合用導体と、前記絶縁フィルムの一方の主面に形成され前記接合用導体と接続された第１の導体パターンと、前記絶縁フィルムの他方の主面に形成され前記接合用導体上に位置するターミナル及びこのターミナルに接続されたバンプ形成領域を有する第２の導体パターンと、前記バンプ形成領域上に形成された半導体チップ接続用金属バンプとを備え、前記金属バンプは前記導体パターン面に対し実質的に垂直な側面を有する柱状体であることを特徴とするバンプ付き二層回路テープキャリアを提供する。
【００１０】
上述のように、本発明のバンプ付き二層回路テープキャリアにおいて、第２の導体パターンである半導体チップ搭載側導体パターンは、第１の導体パターンである回路基板側導体パターンと接続するためのターミナルを有しており、ターミナルの下側の絶縁フィルムには、ターミナルよりも小さい径の孔が形成されている。接合用導体は、例えば、この孔内に露出する金属箔上にメッキにより金属層を形成することにより得ることができ、この接合用導体を介してテープキャリアの半導体チップ搭載側導体パターンと回路基板側導体パターンとの接続が行われる。
【００１１】
本発明のバンプ付き二層回路テープキャリアによると、接合用導体を介して半導体チップを回路基板の導体へと接続することができる。また、接合用導体が形成された孔とは別にターミナルの下側の絶縁フィルムに孔を設け、この孔に半導体チップ搭載側導体パターンと回路基板とを接続するための接合用電極を形成してもよい。すなわち、接合用導体及び接合用電極の双方を介して半導体チップを回路基板の導体へと接続することも可能である。
【００１２】
これら接合用導体及び接合用電極を構成する材料としては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｓｎ合金（半田）等を用いることが出来る。
【００１３】
また、金属バンプを構成する材料としては、Ｓｎ、Ｓｎ合金（半田）等が挙げられるが、特に半田が好ましい。
【００１４】
金属バンプ、接合用導体、及び接合用電極は、いずれも多層構造を有するものとすることが出来る。この場合、これらは、半田からなる最上層と、半田よりも高い融点を有する金属、例えばＣｕ、Ｎｉからなる下層とを含むものとすることが出来る。
【００１５】
以上のように構成される本発明のバンプ付き二層回路テープキャリアでは、金属バンプが、導体パターン面に対し実質的に垂直な側面を有する柱状体により構成されているため、従来の球状の半田バンプのように、半導体チップを搭載した際に半田ブリッジが形成されるようなことがなく、また、アンダーフィル樹脂の充填も容易に行うことが出来る。
【００１６】
また、本発明は、上記バンプ付きテープキャリアの第１の製造方法として、貫通孔が設けられた絶縁フィルムと、前記貫通孔を充填した接合用導体と、前記絶縁フィルムの一方の主面に形成され前記接合用導体と接続された第１の導体パターンと、前記絶縁フィルムの他方の主面に形成され前記接合用導体上に位置するターミナル及びこのターミナルに接続されたバンプ形成領域を有する第２の導体パターンと、前記バンプ形成領域上に形成された半導体チップ接続用金属バンプとを備えた、半導体チップを回路基板に搭載するためのバンプ付き二層回路テープキャリアの製造方法であって、一方の主面に第１の金属箔が設けられ他方の主面に第２の金属箔が設けられた絶縁フィルムの前記第１の金属箔上に樹脂層を形成し、この樹脂層をパターニングすることにより得られる第１の樹脂パターンをマスクとして前記第１の金属箔の露出部を選択的に除去することにより前記第１の導体パターンを形成する工程、前記絶縁フィルムに前記ターミナルよりも小さい径を有し且つ底面が前記第２の金属箔で構成された孔を形成し、前記第１の導体パターンを前記第１の樹脂パターンで被覆しつつ前記第１の導体パターンが形成された面に第１の電気メッキを施すことにより前記孔内に前記接合用導体を形成する工程、前記第１の樹脂パターンを除去する工程、前記第２の金属箔上に第２の樹脂パターンを形成し、前記絶縁フィルムの前記第２の樹脂パターンが形成された面に第２の電気メッキを施すことにより、前記第２の樹脂パターンから露出する前記第２の金属箔上に前記第２の金属箔とは異なる金属材料からなる金属パターンを形成する工程、前記第２の樹脂パターンを除去する工程、前記絶縁フィルムの前記金属パターンが形成された面に第３の樹脂パターンを形成し、前記絶縁フィルムの前記第３の樹脂パターンが形成された面に第３の電気メッキを施すことにより、前記第３の樹脂パターンから露出する前記金属パターン上に前記金属バンプを形成する工程、前記第３の樹脂パターンを除去する工程、および前記金属パターンをマスクとして用いて前記金属箔をパターニングして金属箔パターンを形成することにより、前記第２の導体パターンとして前記金属パターンと前記金属箔パターンとの積層体を形成する工程を具備することを特徴とするバンプ付き二層回路テープキャリアの製造方法を提供する。
【００１７】
この第１の製造方法においては、両面に金属箔が設けられた絶縁フィルムが用いられる。また、これら金属箔の一方のパターニングには金属パターンがマスクとして用いられ、それにより得られる金属箔パターンと金属パターンとの積層体が半導体チップ搭載側導体パターンを構成する。
【００１８】
更に、本発明は、バンプ付きテープキャリアの第２の製造方法として、貫通孔が設けられた絶縁フィルムと、前記貫通孔を充填した接合用導体と、前記絶縁フィルムの一方の主面に形成され前記接合用導体と接続された第１の導体パターンと、前記絶縁フィルムの他方の主面に形成され前記接合用導体上に位置するターミナル及びこのターミナルに接続されたバンプ形成領域を有する第２の導体パターンと、前記バンプ形成領域上に形成された半導体チップ接続用金属バンプとを備えた、半導体チップを回路基板に搭載するためのバンプ付き二層回路テープキャリアの製造方法であって、一方の主面に金属箔が設けられた絶縁フィルムに前記ターミナルよりも小さい径を有し且つ底面が前記金属箔で構成された孔を形成し、前記金属箔が設けられた面の裏面に第１の電気メッキを施すことにより前記孔内に前記接合用導体を形成する工程、前記絶縁フィルムの前記金属箔が設けられた面の裏面に無電解メッキによりまたは無電解メッキと電気メッキとによりメッキ金属箔層を形成し、このメッキ金属箔層をパターニングすることにより前記第１の導体パターンを形成する工程、前記絶縁フィルムの一方の主面に設けられた金属箔上に第１の樹脂パターンを形成し、前記絶縁フィルムの前記第１の樹脂パターンが形成された面に第２の電気メッキを施すことにより、前記第１の樹脂パターンから露出する前記金属箔上に金属パターンを形成する工程、前記第１の樹脂パターンを除去する工程、前記絶縁フィルムの前記金属パターンが形成された面に第２の樹脂パターンを形成し、前記絶縁フィルムの前記第２の樹脂パターンが形成された面に第３の電気メッキを施すことにより、前記第２の樹脂パターンから露出する前記金属パターン上に前記金属バンプを形成する工程、前記第２の樹脂パターンを除去する工程、および前記金属パターンをマスクとして用いて前記金属箔の露出部を選択的に除去して金属箔パターンを形成することにより、前記第２の導体パターンとして前記金属パターンと前記金属箔パターンとの積層体を形成する工程を具備することを特徴とするバンプ付き二層回路テープキャリアの製造方法を提供する。
【００１９】
第２の製造方法においては、片面に金属箔が設けられた絶縁フィルムが用いられる。第２の製造方法において、回路基板側導体パターンは、接合用導体を形成した後に、上記金属箔が設けられた面の裏面にメッキにより形成した金属箔層を用いて形成される。一方、半導体チップ搭載側導体パターンは、絶縁フィルムに予め設けられた金属箔上に金属パターンを形成し、この金属パターンをマスクとして用いて上記金属箔をパターニングすることにより形成される。すなわち、第１の製造方法と同様に、第２の製造方法においても金属箔パターンと金属パターンとの積層体が半導体チップ搭載側導体パターンを構成する。
【００２０】
更に、本発明は、バンプ付きテープキャリアの第３の製造方法として、貫通孔が設けられた絶縁フィルムと、前記貫通孔を充填した接合用導体と、前記絶縁フィルムの一方の主面に形成され前記接合用導体と接続された第１の導体パターンと、前記絶縁フィルムの他方の主面に形成され前記接合用導体上に位置するターミナル及びこのターミナルに接続されたバンプ形成領域を有する第２の導体パターンと、前記バンプ形成領域上に形成された半導体チップ接続用金属バンプとを備えた、半導体チップを回路基板に搭載するためのバンプ付き二層回路テープキャリアの製造方法であって、一方の主面に第１の金属箔が設けられ他方の主面に第２の金属箔が設けられた絶縁フィルム絶縁フィルムの前記第１の金属箔上に樹脂層を形成し、この樹脂層をパターニングすることにより得られる第１の樹脂パターンをマスクとして前記第１の金属箔の露出部を選択的に除去することにより前記第１の導体パターンを形成する工程、前記絶縁フィルムに前記ターミナルよりも小さい径を有し且つ底面が前記第２の金属箔で構成された孔を形成し、前記第１の導体パターンを前記第１の樹脂パターンで被覆しつつ前記絶縁フィルムの前記第１の導体パターンが形成された面に第１の電気メッキを施すことにより前記孔内に前記接合用導体を形成する工程、前記第１の樹脂パターンを除去する工程、前記第２の金属箔上に第２の樹脂パターンを形成し、前記絶縁フィルムの前記第２の樹脂パターンが形成された面に第２の電気メッキを施すことにより、前記第２の樹脂パターンから露出する前記第２の金属箔上に前記金属バンプを形成する工程、前記第２の樹脂パターンを除去する工程、前記絶縁フィルムの前記金属バンプが形成された面に電着法により感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層をパターニングすることにより得られる第３の樹脂パターンをマスクとして用いて前記第２の金属箔の露出部を選択的に除去することにより前記第２の導体パターンを形成する工程、および前記第３の樹脂パターンを除去する工程を具備することを特徴とするバンプ付き二層回路テープキャリアの製造方法を提供する。
【００２１】
第３の製造方法においては、両面に金属箔が設けられた絶縁フィルムが用いられる。また、第３の製造方法においては、第２の金属箔のパターニングには電着フォトレジスト法を用いて形成した樹脂パターンがマスクとして用いられ、したがって、半導体チップ搭載側導体パターンは金属箔のみからなる単層構造を有している。
【００２２】
更に、本発明は、バンプ付きテープキャリアの第４の製造方法として、貫通孔が設けられた絶縁フィルムと、前記貫通孔を充填した接合用導体と、前記絶縁フィルムの一方の主面に形成され前記接合用導体と接続された第１の導体パターンと、前記絶縁フィルムの他方の主面に形成され前記接合用導体上に位置するターミナル及びこのターミナルに接続されたバンプ形成領域を有する第２の導体パターンと、前記バンプ形成領域上に形成された半導体チップ接続用金属バンプとを備えた、半導体チップを回路基板に搭載するためのバンプ付き二層回路テープキャリアの製造方法であって、一方の主面に金属箔が設けられた絶縁フィルムに前記ターミナルよりも小さい径を有し且つ底面が前記金属箔で構成された孔を形成し、前記金属箔が設けられた面の裏面に第１の電気メッキを施すことにより前記孔内に前記接合用導体を形成する工程、前記絶縁フィルムの前記金属箔が設けられた面の裏面に無電解メッキによりまたは無電解メッキと電気メッキとによりメッキ金属箔層を形成し、このメッキ金属箔層をパターニングすることにより前記第１の導体パターンを形成する工程、前記絶縁フィルムの一方の主面に設けられた金属箔上に第１の樹脂パターンを形成し、前記絶縁フィルムの前記第１の樹脂パターンが形成された面に第２の電気メッキを施すことにより、前記第１の樹脂パターンから露出する前記金属箔上に前記金属バンプを形成する工程、前記第１の樹脂パターンを除去する工程、前記絶縁フィルムの前記金属バンプが形成された面に電着法により感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層をパターニングすることにより得られる第２の樹脂パターンをマスクとして用いて前記金属箔の露出部を選択的に除去することにより前記第２の導体パターンを形成する工程、および前記第２の樹脂パターンを除去する工程を具備することを特徴とするバンプ付き二層回路テープキャリアの製造方法を提供する。
【００２３】
第４の製造方法においては、片面に金属箔が設けられた絶縁フィルムが用いられる。また、第４の製造方法においては、半導体チップ搭載側導体パターンを形成するためのマスクとして用いられる樹脂パターンは、電着フォトレジスト法によって形成され、半導体チップ搭載側導体パターンは金属箔のみからなる単層構造を有している。
【００２４】
以上挙げた４つの製造方法によると、金属バンプ形成に従来の方法のようにソルダーレジストを用いないため、金属バンプを高く形成する必要がなく、従って金属バンプの形成が容易であり、かつ形成のための時間が短時間ですみ、その結果、製造コストを低減することが可能である。また、既に完成した基板にバンプを形成することは非常に困難であるが、本発明の方法によると、基板の製造工程中にバンプを形成するので、バンプの形成を容易に行うことが出来る。
【００２５】
上述した第２および第４のバンプ付き二層回路テープキャリアの製造方法において、回路基板側導体パターンを形成する工程は、接合用導体を形成する工程よりも後であれば、どの段階で行ってもよい。
【００２６】
上記第１〜第４の製造方法によると、絶縁フィルムに、半導体チップ搭載側導体パターンのターミナルよりも小さい径の孔が形成され、電気メッキにより、孔内に露出する半導体チップ搭載側金属箔上に接合用導体である金属層が形成される。この場合の金属層として、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｓｎ合金（半田）等を用いることができる。また、接合用導体は多層構造を有することが可能である。
【００２７】
また、金属パターンとして、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｓｎ合金（半田）等を用いることができる。
【００２８】
金属バンプはＳｎ、半田（Ｓｎ合金等）等を用いることが出来る。また、金属バンプは、多層構造を有することが可能で、この場合、下層として融点が高い金属であることが望ましい。前記電気メッキを２回以上に分けて施すことにより、多層構造の金属バンプおよび接合用導体の金属層を形成することができる。この場合の最上層は、溶融接合に適する半田、Ｓｎ等により構成し、下層は最上層の金属より融点の高い金属（Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、半田等）により構成する。
【００２９】
なお、絶縁フィルムへの孔の形成は、例えばレーザーにより行うことが出来る。
【００３０】
また、絶縁フィルムに形成される孔は、半導体チップ搭載側金属箔（導体パターンのターミナル）とは反対側に向かって広がるように、１５°以上、好ましくは４５°以上のテーパ角の内壁を有することが望ましい。このようなテーパ角の内壁を有する孔は、絶縁フィルムに小エネルギーの炭酸ガスレーザを、多いパルス数で照射することにより、または絶縁フィルムに、炭酸ガスレーザをディフォーカスして照射することにより、形成することが可能である。
【００３１】
炭酸ガスレーザによる孔あけのエネルギー密度は、絶縁フィルムの材質、厚み、孔のサイズによって異なることから、適宜設定することが出来る。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るバンプ付き二層回路テープキャリアについて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアを概略的に示す断面図である。図１において、絶縁フィルム１１の一方の主面には半導体チップ搭載側銅パターン１２が形成されており、この半導体チップ搭載側銅パターン１２のバンプ形成領域上に半田、Ａｕ、Ｓｎ、Ｓｎ合金等からなる金属バンプ１３が形成されている。
【００３３】
絶縁フィルム１１には、回路基板と接続する部分に、半導体チップ搭載側銅パターン１２のターミナル（図２のターミナル５１）より小さい径の孔が形成されていて、この孔に埋め込まれた金属が接合用電極１４を形成している。この接合用電極１４は、銅、ニッケル、半田等のメッキによって形成され、接合用電極上に供給された半田ボールやクリーム半田を介して回路基板の導体と接続される。
【００３４】
更に、絶縁フィルム１１には、半導体チップ搭載側銅パターン１２が形成された面の裏面に回路基板側導体パターン１５が形成されている。絶縁フィルム１１の回路基板側導体パターン１５と接続する部分には、半導体チップ搭載側導体パターン１２のターミナル（図２のターミナル５１）より小さい孔が形成されていて、この孔に充填された金属が接合用導体１６を形成している。
【００３５】
このような構造を採用した場合、回路基板側導体パターン１５の一部として任意の場所に回路基板接続用パッド（図２のパッド１７）を形成し、そのパッド上に供給された半田ボールやクリーム半田を介して回路基板の導体と接続することができる。従って、半導体チップ搭載側銅パターン１２や回路基板の回路設計の自由度を高めることが可能となる。
【００３６】
本実施形態に係るテープキャリアの斜視図を図２に示す。図２の上方にはテープキャリアを表側から見た図が描かれており、下方には裏側から見た図が描かれている。図２において、半導体チップ搭載側銅パターン１２は、回路基板の導体と垂直方向において電気的に接続する箇所にターミナル５１を有しており、これらターミナル５１の下の絶縁フィルム１１には、ターミナル５１よりも径の小さい孔が形成されている。この孔に形成した半田、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｓｎ合金等が接合用電極１４及び接合用導体１６を形成している。
【００３７】
接合用電極１４や接合用パッド１７或いは接合用導体１６の上には、半田ボール（図示せず）が形成されていて、この半田ボールを介して回路基板の導体と接続される。
【００３８】
このように構成される金属バンプ付きテープキャリアでは、金属バンプ１３は、側面がストレートの円柱状である。なお、円柱に限らず、断面が多角形の角柱状でもよい。このように、金属バンプ１３が、側面がストレートの柱状形状を有しているため、図２３に示す従来のテープキャリアの球状の金属バンプとは異なり、金属バンプ同士のピッチが小さくなり、金属バンプ間の距離が短くなったとしても、ブリッジが形成されるようなことはなく、また、アンダーフィル樹脂の充填が困難となることもない。
【００３９】
また、金属バンプのブリッジを防ぐソルダーレジストを設けずに半導体チップ搭載側銅パターン１２上に直接金属バンプ１３を形成しているので、金属バンプを高く形成する必要がないため、金属バンプの形成が容易であり、かつ形成のための時間が短時間ですむという利点がある。
【００４０】
更に、一般に銅パターンを構成するＣｕ箔の厚さは１０〜１８μｍと薄く、このように薄い銅パターンに半田を接続した構造では、銅パターンに応力が加わり、銅パターンが破断してしまう。それに対し、絶縁フィルム１１の回路基板と接続する部分に半導体チップ搭載側銅パターン１２のターミナル（図２のターミナル５１）より小さい径の孔を形成し、この孔にＣｕ、Ｎｉ等のめっきによる金属層を形成した本実施形態の構造では、この金属層が補強となって、銅パターンの破断が防止される。
【００４１】
また、一般に、ＢＧＡ用ターミナル部には、実装用外部端子としての半田ボールが接続される。この半田ボールは、ターミナル部にフラックスを塗布し、その上に半田ボールを載置した後、半田ボールを加熱溶融することにより形成される。
【００４２】
しかし、ターミナルは、絶縁フィルムに形成された孔の底部に存在するため、上述のように半田ボールをターミナル部に形成する際、半田ボールとターミナルとが接触不良となるオープン不良が生じたり、孔内の空気が溶融した半田中にボイドとして残存するという問題が生ずる。
【００４３】
これに対し、絶縁フィルム１１の孔内に接合用電極１４や接合用導体１６を形成した構造では、半田ボールは、接合用電極１４及び接合用導体１６と確実に接触し、接続されるため、オープン不良が生じることはない。また、絶縁フィルム１１の孔内には既に接合用電極１４や接合用導体１６が充填されているので、孔内の空気が溶融した半田中にボイドとして残存するという問題が生じることはない。
【００４４】
絶縁フィルム１１に形成される孔は、銅パターン１２とは反対側に向かって広がるように、１５°以上、好ましくは４５°以上のテーパ角の内壁を有するものとすることが出来る。このように、絶縁フィルム１１にテーパ状の内壁を有する孔を形成し、この孔に接合用電極１４や接合用導体１６を埋め込み、更にこの接合用電極１４や接合用導体１６の上に半田ボールを形成することにより、次のような効果が得られる。
【００４５】
すなわち、絶縁フィルム１１に銅パターン１２とは反対側に向かって広がるテーパ状の内壁を有する孔を形成したテープキャリアと、絶縁フィルム１１に垂直な内壁を有する孔を形成したテープキャリアとでは、はんだボールとの接合部の開口径を同一の寸法とした場合、孔のターミナル５１の側の径は、後者に比べ、前者においてより小さくなる。従って、ターミナル５１のピッチが同一である場合、上記孔をテーパ状の内壁を有するように形成することにより、ターミナル５１間の配線を増やすことが出来、そのため、テープキャリア上に配線スペースが足りないためにターミナル５１を配置することが出来ず、無駄になっていたスペースを有効に利用することが出来る。
【００４６】
また、絶縁フィルム１１に垂直な内壁を有する孔を形成した場合には、半田ボールは、絶縁フィルム１１の孔内に充填された接合用電極１４や接合用導体１６との接合部においてくびれが生じ、このくびれ部分に応力歪みが集中し、その結果、クラックの発生を招く可能性がある。
【００４７】
これに対し、絶縁フィルム１１にテーパ状の内壁を有する孔を形成した場合には、半田ボールと接合用電極１４或いは接合用導体１６との接合部にくびれが生じることがないため、その部分における応力歪みの集中が緩和され、接合強度が良好な、信頼性の高いはんだ接合部を得ることが出来る。
【００４８】
以上説明したテープキャリアに対し、半導体チップ（図示せず）が接合され、半導体パッケージが得られる。この半導体パッケージは、接合用電極１４や接合用パッド１７或いは接合用電極を介して回路基板（図示せず）上に実装される。その結果として得られた実装構造では、回路基板の熱膨脹による応力がテープキャリアの変形により緩和され、その結果、回路基板と半導体チップとの接続を、高い信頼性および低コストで実現することが出来た。
【００４９】
次に、以上説明した金属バンプ付き二層回路テープキャリアの製造方法について説明する。
【００５０】
（第１の製造方法）
最初に、半導体チップ搭載側導体パターンを金属マスク法によって形成する金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第１の製造方法並びにそれを用いた半導体パッケージの製造方法について、図３〜図７を参照して、工程順に説明する。
【００５１】
まず、図３（ａ）に示すように、例えば、厚さ５０μｍのポリイミドフィルム１１の両面に厚さ１８μｍの銅箔１２ａ，１５を有する材料を用意する。次いで、図３（ｂ）に示すように、半導体チップを実装する面とは反対の面の銅箔１５上に、例えば厚さが２５μｍのネガタイプ感光性ドライフィルム２０をラミネートする。このとき、半導体チップを実装する面の銅箔１２ａは保護フィルム２１で保護しておく。次いで、図３（ｃ）に示すように、導体回路がネガパターンとなり、さらに、半導体チップを実装する面の導体パターンと接続する部分及び半田ボールやクリーム半田を介して回路基板の導体と接続される接合用電極１４の部分がポジパターンとなるマスク２２を通して感光性ドライフィルム２０を露光した。露光光源としては、超高圧水銀ランプを用い、照射量は８０ｍＪ／ｃｍ2とした。
【００５２】
次に、図３（ｄ）に示すように、感光性ドライフィルム２０を液温を３０℃とした１重量％のＮａ2ＣＯ3水溶液を用いて現像し、エッチングレジストパターンを形成した。そして、図３（ｅ）に示すように、感光性ドライフィルム２０をエッチングレジストとして銅箔１５をアルカリエッチングし、所望の導体パターンを形成する。
【００５３】
そして、図４（ｆ）に示すように、接合用電極と接合用導体を形成する部分に、炭酸ガスレーザを用いて、銅箔１２ａに達する１５０μｍ径の孔をポリイミドフィルム１１に形成した。炭酸ガスレーザによる穴明け時に孔およびその周辺に付着したカーボンは、ブラスト処理によって機械的に除去した。
【００５４】
次に、図４（ｇ）に示すように、最初にＮｉ電気メッキを行ったのち半田メッキ（ＡＳ５１３系  石原薬品社製）をして接合用電極１４および接合用導体１６を形成した。
【００５５】
そして、図４（ｈ）に示すように、感光性ドライフィルム２０を剥離し、その後、保護フィルム２５をラミネートした。剥離液としては、液温４５℃の３重量％ＮａＯＨ水溶液を用いた。さらに、あらかじめ半導体チップ実装面の銅箔１２ａを保護するために貼っておいた保護フィルム２１を剥離した。
【００５６】
次に、図５（ｉ）に示すように、半導体チップを実装する面の銅箔１２ａ上に例えば厚さが２５μｍのネガタイプ感光性ドライフィルムレジスト２６をラミネートした後、図５（ｊ）に示すように、導体回路がポジパターンとなるマスク２７を通して感光性ドライフィルム２６を露光した。露光光源としては、超高圧水銀ランプを用い、照射量は８０ｍＪ／ｃｍ2とした。次に、図５（ｋ）に示すように、感光性ドライフィルム２６を液温を３０℃とした１重量％のＮａ2ＣＯ3水溶液を用いて現像し、パターンメッキレジストパターンを形成した。
【００５７】
そして、図５（ｌ）に示すようにＮｉを電気メッキし、銅箔１２ａの表面に、厚さ４μｍのＮｉパターン１２ｂを形成した。メッキ浴としては、Ｓ−６００系（商品名：上村工業社製）を用いた。この際、半導体チップを実装するのに必要な、自動アライメント用認識マークを同時に形成することができ、画像処理の多値化レベルが１００／２５６階調以上となる光沢ニッケルめっきで認識マークを形成することで、自動アライメント方式のチップ実装に対応出来る。
【００５８】
次に、図６（ｍ）に示すように、感光性ドライフィルム２６を剥離した。剥離液としては、液温４５℃の３重量％ＮａＯＨ水溶液を用いた。その後、図６（ｎ）に示すように、Ｎｉパターン１２ｂ上に厚さ２５μｍのネガタイプ感光性ドライフィルム３０をラミネートした。
【００５９】
その後、図６（ｏ）に示すように、半導体の電極パッドと接続するための金属バンプを電気メッキ法で形成するために、金属バンプ部がポジパターンとなるマスク３１を通して感光性ドライフィルム３０を露光した。露光光源としては、超高圧水銀ランプを用い、照射量は９０ｍＪ／ｃｍ2とした。次に、図６（ｐ）に示すように、感光性ドライフィルム３０を液温を３０℃とした１重量％のＮａ2ＣＯ3水溶液を用いて現像した。
【００６０】
次いで、図７（ｑ）に示すように、ＡＳ５１３系（商品名：石原薬品社製）を用いて錫６鉛４の組成の半田を電気メッキして、厚さ１５μｍの半田パンプ１３を形成した。その後、図７（ｒ）に示すように、感光性ドライフィルム３０を剥離した。剥離液としては、液温４５℃の３重量％ＮａＯＨ水溶液を用いた。そして、図７（ｓ）に示すように、Ｎｉパターン１２ｂをエッチングレジストとして銅箔１２ａをアルカリエッチングして、銅箔パターン１２ａとＮｉパターン１２ｂとの積層構造からなる導体パターン１２を形成した。さらに、保護フィルム２５を剥離することで、図１に示したのと同様の構造を有するテープキャリアが得られた。
【００６１】
そして、図７（ｔ）に示すように、別途準備した半導体チップ３２を、以上説明した図７（ｓ）に示すテープキャリアに搭載した。半導体チップ３２は、周辺部にアルミニウムパッドを有し、このアルミニウムパッドの表面にワイヤーボンディングを用いてＡｕバンプが形成されている。
【００６２】
さらに、図７（ｕ）に示すように、半導体チップ３２とテープキャリアとの間隙に熱硬化性樹脂、例えばエポキシ樹脂をアンダーフィル３３として充填して、テープキャリアと半導体チップ３２との接続構造を得た。
【００６３】
以上の製造工程では、Ｎｉパターン１２ｂ上に半田バンプ１３を形成したテープキャリアを用いているため、位置合わせ／半導体チップの搭載／リフロー加熱といった一連の工程により、このテープキャリア上に、アルミニウムパッドの表面に半田バンプ１３と合金化するＡｕバンプを形成している半導体チップ３２を、一括して実装することが可能である。
【００６４】
なお、半導体チップ３２を実装したテープキャリアは、その後、個々に切り出される。
【００６５】
以上説明した、半導体チップ搭載側導体パターンを金属マスク法によって形成する金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第１の製造方法によると、導体パターン面に対し実質的に垂直な側面を有する柱状体からなる金属バンプを備えた金属バンプ付きテープキャリアを容易に得ることが可能である。また、既に完成した基板上にではなく、基板の製造過程中にバンプを形成しているので、金属バンプの形成を容易に行うことが出来る。
【００６６】
（第２の製造方法）
以上、両面に予め金属箔が設けられた絶縁フィルムを用いたが、片面のみに金属箔が設けられた絶縁フィルムを用いることもできる。また、上述した第１の製造方法では、半導体チップ搭載側導体パターンを金属マスク法により形成したが、他の方法を用いることも可能である。以下に、片面のみに金属箔が設けられた絶縁フィルムを用い、回路基板側導体パターンを形成するための金属箔をメッキによって形成する金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第２の製造方法について、図８〜図１２を参照して説明する。
【００６７】
まず、図８（ａ）に示すように、ガラスクロスにエポキシを含浸させた厚さ５０μｍの絶縁層（ガラスエポキシ層）１１の片面に厚さ１８μｍの銅箔１２ａを有する材料を用意する。
【００６８】
そして、図８（ｂ）に示すように、接合用電極と接合用導体を形成する部分に、炭酸ガスレーザを用いて、銅箔１２ａに達する１５０μｍ径の孔をガラエポ層１１に形成した。炭酸ガスレーザによる穴明け時に孔およびその周辺に付着したカーボンは、ブラスト処理によって機械的に除去した。
【００６９】
次に、図８（ｃ）に示すように、最初にＮｉ電気メッキを行い接合用電極１４および接合用導体１６を形成した。更に図８（ｄ）に示すように、半導体チップ実装面の銅箔をフィルム２１で保護した後、接合用電極１４と接合用導体１６を含むガラスエポキシ層１１の全面に無電解銅メッキと電解銅メッキを施し、厚さ１０μｍのメッキ金属箔層１５を形成する。
【００７０】
次いで、図９（ｅ）に示すように、メッキ金属箔１５上に厚さ２５μｍのネガタイプ感光性ドライフィルム２０をラミネートする。次いで、図９（ｆ）に示すように、導体回路がネガパターンとなり、さらに、半田ボールやクリーム半田を介して回路基板の導体と接続される接合用電極１４の部分がポジパターンとなるマスク２２を通して感光性ドライフィルム２０を露光した。露光光源としては、超高圧水銀ランプを用い、照射量は８０ｍＪ／ｃｍ2とした。
【００７１】
次に、図９（ｇ）に示すように、感光性ドライフィルム２０を液温を３０℃とした１重量％のＮａ2ＣＯ3水溶液を用いて現像し、エッチングレジストパターンを形成した。そして、図９（ｈ）に示すように、感光性ドライフィルム２０をエッチングレジストとして銅箔１５をアルカリエッチングし、所望の導体パターンを形成し、感光性ドライフィルム２０を剥離した。剥離液としては、液温４５℃の３重量％ＮａＯＨ水溶液を用いた。その後、あらかじめ半導体チップ実装面の銅箔１２ａを保護するために貼っておいた保護フィルム２１を剥離した。
【００７２】
次に図１０（ｉ）に示すように、回路基板側導体導体パターン１５をフィルム２５で保護し、半導体チップを実装する面の銅箔１２ａ上に厚さ２５μｍのネガタイプ感光性ドライフィルムレジスト２６をラミネートした後、図１０（ｊ）に示すように、導体回路がポジパターンとなるマスク２７を通して感光性ドライフィルム２６を露光した。露光光源としては、超高圧水銀ランプを用い、照射量は８０ｍＪ／ｃｍ2とした。次に、図１０（ｋ）に示すように、感光性ドライフィルム２６を液温を３０℃とした１重量％のＮａ2ＣＯ3水溶液を用いて現像し、パターンメッキレジストパターンを形成した。
【００７３】
そして、図１０（ｌ）に示すようにＮｉを電気メッキし、銅箔１２ａの表面に、厚さ４μｍのＮｉパターン１２ｂを形成した。メッキ浴としては、Ｓ−６００系（商品名：上村工業社製）を用いた。
【００７４】
次に、図１１（ｍ）に示すように、感光性ドライフィルム２６を剥離した。剥離液としては、液温４５℃の３重量％ＮａＯＨ水溶液を用いた。その後、図１１（ｎ）に示すように、Ｎｉパターン１２ｂ上に厚さ２５μｍのネガタイプ感光性ドライフィルム３０をラミネートした。
【００７５】
その後、図１１（ｏ）に示すように、半導体の電極パッドと接続するための金属バンプを電気メッキ法で形成するために、金属バンプ部がポジパターンとなるマスク３１を通して感光性ドライフィルム３０を露光した。露光光源としては、超高圧水銀ランプを用い、照射量は９０ｍＪ／ｃｍ2とした。次に、図１１（ｐ）に示すように、感光性ドライフィルム３０を液温を３０℃とした１重量％のＮａ2ＣＯ3水溶液を用いて現像した。
【００７６】
次いで、図１２（ｑ）に示すように、錫９７銀３の組成の半田を電気メッキして、厚さ１５μｍの半田パンプ１３を形成した。その後、図１２（ｒ）に示すように、感光性ドライフィルム３０を剥離した。剥離液としては、液温４５℃の３重量％ＮａＯＨ水溶液を用いた。そして、図１２（ｓ）に示すように、Ｎｉパターン１２ｂをエッチングレジストとして銅箔１２ａをアルカリエッチングすることにより、銅箔パターン１２ａとＮｉパターン１２ｂとの積層構造からなる導体パターン１２を形成した。さらに、保護フィルム２５を剥離することで、図１に示したのと同様の構造を有するテープキャリアが得られた。
【００７７】
（第３の製造方法）
次に、両面に予め金属箔が設けられた絶縁フィルムを用い、半導体チップ搭載側導体パターンを電着フォトレジスト法によって形成する金属バンプ付きテープキャリアの第３の製造方法について、図１３〜図１７を参照して説明する。
【００７８】
まず、図１３（ａ）に示すように、厚さ５０μｍの芳香族系液晶ポリマーフィルム（商品名：クラレ社製ベクトラ）１１の両面に厚さ１８μｍの銅箔１２，１５を有する材料を用意する。次いで、図１３（ｂ）に示すように、半導体チップを実装する面とは反対の面の銅箔１５上に厚さ２５μｍのネガタイプ感光性ドライフィルム２０をラミネートする。このとき、半導体チップを実装する面の銅箔１２は保護フィルム２１で保護しておく。次いで、図１３（ｃ）に示すように、導体回路がネガパターンとなり、さらに、半導体チップを実装する面の導体パターンと接続する部分及び半田ボールやクリーム半田を介して回路基板の導体と接続される接合用電極１４の部分がポジパターンとなるマスク２２を通して感光性ドライフィルム２０を露光した。露光光源としては、超高圧水銀ランプを用い、照射量は８０ｍＪ／ｃｍ2とした。
【００７９】
次に、図１３（ｄ）に示すように、感光性ドライフィルム２０を液温を３０℃とした１重量％のＮａ2ＣＯ3水溶液を用いて現像し、エッチングレジストパターンを形成した。そして、図１３（ｅ）に示すように、感光性ドライフィルム２０をエッチングレジストとして銅箔１５をアルカリエッチングし、所望の導体パターンを形成する。
【００８０】
そして、図１４（ｆ）に示すように、接合用電極と接合用導体を形成する部分に、炭酸ガスレーザを用いて、銅箔１２に達する１５０μｍ径の孔をフィルム１１に形成した。炭酸ガスレーザによる穴明け時に孔およびその周辺に付着したカーボンは、ブラスト処理によって機械的に除去した。
【００８１】
次に、図１４（ｇ）に示すように、最初にＣｕ電気メッキを行ったのち半田メッキ（ＡＳ５１３系  石原薬品社製）をして接合用電極１４および接合用導体１６を形成した。
【００８２】
そして、図１４（ｈ）に示すように、感光性ドライフィルム２０を剥離し、その後、保護フィルム２５をラミネートした。剥離液としては、液温４５℃の３％質量ＮａＯＨ水溶液を用いた。さらにあらかじめ半導体チップ実装面の銅箔１２を保護するために貼っておいた保護フィルム２１を剥離した。
【００８３】
次に図１５（ｉ）に示すように、半導体チップを実装する面の銅箔１２上に厚さ２５μｍのネガタイプ感光性ドライフィルムレジスト３０をラミネートした後、図１５（ｊ）に示すように、半導体の電極パッドと接続するための金属バンプを電気メッキ法で形成するために、金属バンプ部がポジパターンとなるマスク３１を通して感光性ドライフィルム３０を露光した。露光光源としては、超高圧水銀ランプを用い、照射量は９０ｍＪ／ｃｍ2とした。次に、図１５（ｋ）に示すように、感光性ドライフィルム３０を液温を３０℃とした１重量％のＮａ2ＣＯ3水溶液を用いて現像した。
【００８４】
次いで、図１５（ｌ）に示すように、Ｃｕの電気メッキを行って厚さ１５μｍのＣｕバンプ１３ａを形成した後、ＡＳ５１３系（商品名：石原薬品社製）を用いて錫６鉛４の組成の半田を電気メッキして、厚さ５μｍの半田バンプ１３ｂを形成した。すなわち、多層構造の金属バンプ１３を形成した。その後、図１６（ｍ）に示すように、感光性ドライフィルム３０を剥離した。剥離液としては、液温４５℃の３％ＮａＯＨ水溶液を用いた。
【００８５】
図１６（ｎ）に示すように、半導体チップ搭載側銅箔１２に導体パターンを形成するために、電着フォトレジスト３５（プライムコートＡＮ−３００：関西ペイント社製）を電着塗工し、８０℃で１０分間の乾燥を行った。
【００８６】
その後、図１６（ｏ）に示すように、導体回路がネガパターンとなるマスク２７を通して電着フォトレジスト３５を露光した。露光光源としては、超高圧水銀ランプを用い、照射量は１００ｍＪ／ｃｍ2とした。
【００８７】
そして、電着フォトレジスト３５を現像し、図１６（ｐ）に示すように、電着フォトレジストパターンを形成した。現像液としては、液温を３０℃とした１重量％のＮａ2ＣＯ3水溶液を用いた。次いで、図１７（ｑ）に示すように、電着フォトレジストパターン３５をマスクとして用いて、銅箔１２の露出した部分をアルカリエッチング溶液によりエッチングし、回路パターンを形成した。
【００８８】
その後、図１７（ｒ）に示すように、電着フォトレジストパターン３５を液温液温４５℃の３％ＮａＯＨ水溶液剥離液により剥離し、さらに保護フィルム２５を剥離することで、図１に示したのと同様の構造を有する金属バンプ付き二層回路テープキャリアが得られた。
【００８９】
（第４の製造方法）
次に、回路基板側導体パターンを形成するための金属箔をメッキによって形成して、半導体チップ搭載側の導体パターンを電着フォトレジスト法によって形成する金属バンプ付きテープキャリアの第４の製造方法について、図１８〜図２２を参照して説明する。
【００９０】
まず、図１８（ａ）に示すように、ガラスクロスにエポキシを含浸した厚さ５０μｍの絶縁層（ガラスエポキシ層）１１の片面に厚さ１８μｍの銅箔１２を有する材料を用意する。
【００９１】
そして、図１８（ｂ）に示すように、接合用電極と接合用導体を形成する部分に、炭酸ガスレーザを用いて、銅箔１２に達する１５０μｍ径の孔をガラエポ層１１に形成した。炭酸ガスレーザによる穴明け時に孔およびその周辺に付着したカーボンは、ブラスト処理によって機械的に除去した。
【００９２】
次に、図１８（ｃ）に示すように、最初にＮｉ電気メッキを行い接合用電極１４および接合用導体１６を形成した。更に図１８（ｄ）に示すように、半導体チップ実装面の銅箔１２をフィルム２１で保護した後、接合用電極１４と接合用導体１６を含むガラスエポキシ層１１の全面に無電解銅メッキと電解銅メッキを施し、厚さ１０μｍのメッキ金属箔層１５を形成する。
【００９３】
次いで、図１９（ｅ）に示すように、メッキ金属箔１５上に厚さ２５μｍのネガタイプ感光性ドライフィルム２０をラミネートする。次いで、図１９（ｆ）に示すように、導体回路がネガパターンとなり、さらに半田ボールやクリーム半田を介して回路基板の導体と接続される接合用電極１４の部分がポジパターンとなるマスク２２を通して感光性ドライフィルム２０を露光した。露光光源としては、超高圧水銀ランプを用い、照射量は８０ｍＪ／ｃｍ2とした。
【００９４】
次に、図１９（ｇ）に示すように、感光性ドライフィルム２０を液温を３０℃とした１重量％のＮａ2ＣＯ3水溶液を用いて現像し、エッチングレジストパターンを形成した。そして、図１９（ｈ）に示すように、感光性ドライフィルム２０をエッチングレジストとして銅箔１５をアルカリエッチングし、所望の導体パターンを形成し、感光性ドライフィルム２０を剥離した。剥離液としては、液温４５℃の３％質量ＮａＯＨ水溶液を用いた。さらにあらかじめ半導体チップ実装面の銅箔１２を保護するために貼っておいた保護フィルム２１を剥離した。
【００９５】
次に、図２０（ｉ）に示すように、回路基板側導体導体パターン１５をフィルム２５で保護し、半導体チップを実装する面の銅箔１２上に厚さ２５μｍのネガタイプ感光性ドライフィルムレジスト３０をラミネートした。その後、図２０（ｊ）に示すように、半導体の電極パッドと接続するための金属バンプを電気メッキ法で形成するために、金属バンプ部がポジパターンとなるマスク３１を通して感光性ドライフィルム３０を露光した。露光光源としては、超高圧水銀ランプを用い、照射量は９０ｍＪ／ｃｍ2とした。次に、図２０（ｋ）に示すように、感光性ドライフィルム３０を液温を３０℃とした１重量％のＮａ2ＣＯ3水溶液を用いて現像した。
【００９６】
次いで、図２０（ｌ）に示すように、Ｎｉの電気メッキを行って厚さ１５μｍのＮｉバンプ１３ａを形成した後、錫９銅１の組成の半田を電気メッキして、厚さ５μｍの半田パンプ１３ｂを形成した。すなわち、多層構造の金属バンプ１３を形成した。その後、図２１（ｍ）に示すように、感光性ドライフィルム３０を剥離した。剥離液としては、液温４５℃の３％ＮａＯＨ水溶液を用いた。
【００９７】
図２１（ｎ）に示すように、半導体チップ搭載側銅箔１２に導体パターンを形成するために、電着フォトレジスト３５（プライムコートＡＮ−３００：関西ペイント社製）を電着塗工し、８０℃で１０分間の乾燥を行った。
【００９８】
その後、図２１（ｏ）に示すように、導体回路がネガパターンとなるマスク２７を通して電着フォトレジスト３５を露光した。露光光源としては、超高圧水銀ランプを用い、照射量は１００ｍＪ／ｃｍ2とした。
【００９９】
そして、電着フォトレジスト３５を現像し、図２１（ｐ）に示すように、電着フォトレジストパターンを形成した。現像液としては、液温を３０℃とした１重量％のＮａ2ＣＯ3水溶液を用いた。次いで、図２２（ｑ）に示すように、電着フォトレジストパターン３５をマスクとして用いて、銅箔１２の露出した部分をアルカリエッチング溶液によりエッチングし、回路パターンを形成した。
【０１００】
その後、図２２（ｒ）に示すように、電着フォトレジストパターン３５を液温液温４５℃の３重量％ＮａＯＨ水溶液剥離液により剥離し、さらに保護フィルム２５を剥離して、図１に示したのと同様の構造を有する金属バンプ付き二層回路テープキャリアが得られた。
【０１０１】
以上のように半導体チップ搭載側導体パターン１２を電着フォトレジスト法で形成する第３および第４の製造方法によると、図１に示す金属バンプ付き二層回路テープキャリアを、金属マスク法を用いた第１の製造方法に比べて、更に簡略化された製造工程で得ることが出来る。
【０１０２】
以上説明した本発明のバンプ付きテープキャリアおよびその製造方法によると、以下のような優れた効果を得ることができる。
【０１０３】
既に説明したように、金属バンプにおいてバンプ形状が球状の場合、バンプ部の導体パッド幅よりもバンプ径は大きくなる。従って、バンプ同士のピッチが小さくなった場合、バンプ同士がブリッジを形成する恐れがある。また、バンプ同士の間隔が小さくなると、アンダーフィルの充填性が悪くなり、歩留まりの低下、コスト増を招いてしまう。
【０１０４】
これに対し、本発明のテープキャリアでは、金属バンプが柱状体であるため、バンプ自体が幅方向に広がらないことから、上述のような問題は発生せず、バンプピッチを小さくすることが出来る。
【０１０５】
また、接合電極部は、ヒートサイクル試験時において回路基板と半導体装置との線膨脹係数の相違に起因する応力が作用し、最終的には破断してしまう。
【０１０６】
これに対し、本発明のテープキャリアにおいて、特に金属バンプと接合電極部の金属層を多層構造とし、最上層を半田とし、その下層を半田よりも高い融点を有する金属により構成する場合、下層は回路基板上に半導体装置を回路接続する際の熱で溶融することがないため、接合電極部の厚さが厚くなり、それによって機械的な強度を改善することが出来る。その結果、接合電極部の破断に至る寿命を延ばすことが出来る。
【０１０７】
また、金属バンプ部においても、最上層を半導体チップとの接合用半田により構成し、その下層を半田接続時の熱によって溶融しない金属により構成する場合には、この高融点金属層がスペーサ効果をなし、半導体チップと導体パターン間の間隙を確保することが出来る。これにより、アンダーフィル樹脂の充填性が改善されて、バンプ接合部の信頼性を確保することが出来る。
【０１０８】
また、本発明のバンプ付きテープキャリアの製造方法では、エッチングにより半導体チップ搭載側導体パターンを形成する前に金属バンプを形成することを特徴とする。
【０１０９】
既に導体パターンが形成されたテープキャリアに金属バンプを形成する方法としては、電気メッキ用給電パターンを形成しておき、バンプを電気メッキ法で形成した後、給電パターンを切断する方法がある。この方法では、導体パターンの形状によっては給電パターンを形成することが困難な場合がある。また、後に給電パターンを切断するための工程が必要となる。
【０１１０】
また、他の方法として、クリーム半田や半田ボールを導体パターンのバンプ形成位置に載置し、これをロウ付けする方法もある。しかし、この方法の場合、導体パターン上に半田が濡れ広がってしまうことを防止するため、ソルダーレジスト層を形成しなければならない。また、この方法で形成された半田バンプは、球状をなし、上述のように、金属バンプ同士を小さい間隔で形成することが困難となる。
【０１１１】
これに対し、本発明の金属バンプ付き二層回路テープキャリアの製造方法では、エッチングにより半導体チップ搭載側導体パターンを形成する前に金属バンプを形成するので、電気メッキ用給電パターンを設ける必要がない。また、ロウ付け等によらず、電気メッキ法により金属バンプを形成することから、導体パターン上への半田バンプの濡れ広がりを防止するためのソルダーレジスト層を形成する必要がなく、製造工程を簡略化出来るとともに、柱状体の金属バンプを容易に形成することが出来る。
【０１１２】
また、特に絶縁フィルムにテーパ状の内壁を有する孔を形成し、そこに接合用電極または接合用導体を埋め込むことにより、接合用ターミナルと半田バンプとの接合強度を向上させることが可能である。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、金属バンプはその形状が導体パターン面に対し実質的に垂直な側面を有する柱状体となるように形成される。すなわち、バンプ形成領域のサイズと金属バンプの幅とをほぼ一致させることができる。そのため、本発明によると、バンプが球状である場合に比べてバンプ間のピッチを狭めることができ、バンプ間のブリッジが形成されるおそれがなく、アンダーフィルの充填も容易である。
【０１１４】
すなわち、本発明によると、半導体チップを搭載する際に、半田バンプのピッチが小さくなっても、半田バンプ間にブリッジが形成されることがなく、半導体チップの更なる高密度化や高周波化に対応することが可能な、バンプ付き二層回路テープキャリア及びその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアを概略的に示す断面図。
【図２】本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアを示す斜視図。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第１の製造プロセスを工程順に示す断面図。
【図４】（ｆ）〜（ｈ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第１の製造プロセスを工程順に示す断面図。
【図５】（ｉ）〜（ｌ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第１の製造プロセスを工程順に示す断面図。
【図６】（ｍ）〜（ｐ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第１の製造プロセスを工程順に示す断面図。
【図７】（ｑ）〜（ｕ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第１の製造プロセスを工程順に示す断面図。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第２の製造プロセスを工程順に示す断面図。
【図９】（ｅ）〜（ｈ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第２の製造プロセスを工程順に示す断面図。
【図１０】（ｉ）〜（ｌ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第２の製造プロセスを工程順に示す断面図。
【図１１】（ｍ）〜（ｐ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第２の製造プロセスを工程順に示す断面図。
【図１２】（ｑ）〜（ｓ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第２の製造プロセスを工程順に示す断面図。
【図１３】（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第３の製造プロセスを工程順に示す断面図。
【図１４】（ｆ）〜（ｈ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第３の製造プロセスを工程順に示す断面図。
【図１５】（ｉ）〜（ｌ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第３の製造プロセスを工程順に示す断面図。
【図１６】（ｍ）〜（ｐ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第３の製造プロセスを工程順に示す断面図。
【図１７】（ｑ）及び（ｒ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第３の製造プロセスを工程順に示す断面図。
【図１８】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第４の製造プロセスを工程順に示す断面図。
【図１９】（ｅ）〜（ｈ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第４の製造プロセスを工程順に示す断面図。
【図２０】（ｉ）〜（ｌ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第４の製造プロセスを工程順に示す断面図。
【図２１】（ｍ）〜（ｐ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第４の製造プロセスを工程順に示す断面図。
【図２２】（ｑ）及び（ｒ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る金属バンプ付き二層回路テープキャリアの第４の製造プロセスを工程順に示す断面図。
【図２３】従来のテープキャリアを用いた半導体パッケージを概略的に示す断面図。
【符号の説明】
１，１１…絶縁フィルム
２，１２，１２ａ，１２ｂ，１５…導体パターン
３，１３，１３ａ，１３ｂ…金属バンプ
４，３２…半導体チップ
６…電極パッド
１７…接合用パッド
１４…接合用電極
１６…接合用導体
２０，２６，３０…感光性ドライフィルム
２１，２５…保護フィルム
２２，２７，３１…フォトマスク
３３…アンダーフィル
３５…電着フォトレジスト
５１…ターミナル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
0004429435.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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