JPH0770567B2

JPH0770567B2 - キヤリアテ−プ及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0770567B2
Application number: JP1420187A
Authority: JP
Inventors: 道彦稲葉; 道雄佐藤; 誠一平田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-01-26
Filing date: 1987-01-26
Publication date: 1995-07-31
Anticipated expiration: 2010-07-31
Also published as: JPS63182831A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明はたとえばテープ移動ボンディング（TAB）に利
用されるキャリアテープに関する。

（従来の技術）半導体装置のボンディング技術なワイヤボンディング技
術と、ワイヤレスボンディング技術との２つに大別され
る。前者はワイヤで半導体チップの電極とリードフレー
ムのリード端子とを接続するものである。この技術は、
接続数が少ない場合には十分対応できるが、素子の高集
積化に伴い、電極の寸法が100μｍ口以下となり、かつ
高密度となるにつれ、特に信頼性の点で問題が多くな
る。これに対して、後者の方法は半導体チップの電極
と、リードフレーム（後にのべるキャリアテープ）のリ
ード端子又はガラス、セラミック基板上の電極とを一括
してボンティングするものであり、素子の高集積化に対
応して信頼性を確保するために実用化がなされている。

このワイヤレスボンティング技術としては、例えばテー
プオートメイティッドボンディング方式（TAB方式）、
フリップチップ方式あるいはCCB方式などが知られてい
る。

この中で、TAB方式には第２図に示すようなキャリアテ
ープとよばれるチップ表面の電極に形成された突起物
（バンプ）と接続するインナーリードをもつテープ状の
導電媒体がある。

一般にキャリアテープのインナーリードは銅合金でつく
られており、延性が充分で曲げ加工性に富むこと、
エッチング性が良好なこと、250℃以上で機械的強度
がすぐれている事が必要項目としてあげられる。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら近年チップ上の電極の微小化あるいは電極
間ピッチの縮小化がすすんでいたため、キャリアテープ
には精度よく微細なエッチングが必要となっている。し
かし従来の銅系キャリアテープでは、このような要求に
充分対応でななかった。

本発明はキャリアテープに求められる高精度のエッチン
グ性を可能とすることを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段及び作用）本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねる過
程で、上記特性、とりわけのエッチング性の向上に関
して考察を加えた。まず、エッチング性が悪いというこ
とは、エッチング時に形成された内壁に大小不規則な欠
け部分が生じて、いわゆる不規則な“ガサ壁”となるこ
とをもって判断されている。それゆえ、エッチング性が
悪い材料には設計基準が求める微細なエッチング仕上り
を施せなくなるのである。

このことは、材料を構成する金属組織の種類と均一性、
結晶粒度の大小、結晶方位の集合性などに起因する問題
であると考えられる。そこで、本発明者らは、上記各因
子がキャリアテープに求められる特性に与える影響につ
いて種々検討した。その結果本キャリアテープの開発に
至った。

すなわち本発明のキャリアテープは、第１図に示すよう
に、とくにそのインナーリード部が銅を主成分とし、JI
S−GO551で規定する結晶粒度番号が７以上であること、
及び結晶方位がエッチング方向に（100）に集合してい
ることを特徴とするものである。

本発明のテープにおいて、その結晶粒度番号が７未満の
場合には、その粒径は粗大でありすぎるため、エッチン
グ時におけるエッチング除去が充分に進まず、結局は開
かない部分を生じる。しかし、あまり粒度番号が大きい
とカーリングをおこすこともあるので望ましくは８〜13
がよい。

また、本発明の材料において、その結晶方位は（100）
に集合していることが望ましい。それは、材料をエッチ
ングしたとき、形成されたリードの内壁面は従来のよう
にガサッぽくなく非常に滑らかになるので、微細なエッ
チングに適するからである。

通常（100）への集合の度合は40％以上であることが望
ましい。エッチング性はとくに（100）方位と（110）方
位に特に関係があり、（110）方位に集合しているとエ
ッチングにより形成されるリードとリード間のすきまが
不均一になり高精度、高密度のインナーリード形成が不
可能となり、悪影響を与える。一方（100）方位に集合
しているとこのような現象がなく、精度のよいリード形
成ができる。また、この他（111）方位もあるが、この
方位もエッチング性には都合がよい方位である。

この傾向を測定するには通常のＸ線回折法がよい。この
分析法で（100）方位に該当する（200）ピーク強度と
（110）方位に該当する（220）ピーク強度の比をとり
（200）／（220）が３以上であれば、エッチング性はよ
いことがわかった。

また、このようなキャリアテープは圧延銅でつくる場合
（100）方位を出しやすい。キャリアテープの種類とし
ては、第３図に示すように全体が圧延銅でできているも
のでもよく（ａ）ガラスエポチンやポリイミド等の無機
物や有機物のテープに圧延銅のインナーリードがついて
いてもよい（b.c）。またプラスチックやセラミックパ
ッケージに使うリードフレームにも応用できる。製造工
程としては所定量の銅と添加元等を加えたものを溶解し
たのち合金インゴットにする工程（第１の工程）；合金
インゴットに複数回の圧延−焼鈍処理を施したのち、圧
延率40％以上で最終冷延処理を施す工程（第２の工
程）；冷延処理材に150〜1000℃の温度で焼鈍処理を施す工程
（第３の工程）；焼鈍処理材に圧延率30％以下で調整圧延処理を施す工程
（第４の工程）；とから成る。

第１の工程は、上記した各成分の所定量を融解し、その
融液から所定組成の合金インゴットを調製する工程であ
る。これは、常用の大気溶解法を適用して行なってもよ
いし、エレクトロスラグ溶解法でもよい。

第２の工程は、得られた合金インゴットに圧延処理を施
す工程である。この工程で重要なことは、最終圧延は冷
延であり、その冷延時の圧延率が40％以上であるという
ことである。この工程で、基本的には（100）面への結
晶方位の集合度合が調節される。圧延率が40％未満の場
合には、投入される加工エネルギーが小さいので、イン
ゴット内の結晶方位を（100）面に配向せしめることが
困難であり、更には、次段の焼鈍処理（第３の工程）に
おいて成長する再結晶粒が所望する大きさにならず、結
晶粒度が小さくなる。しかし、極端に高い圧延率で加工
すると、付加される加工歪みの蓄積により加工過程で亀
裂等の現象が起る。好ましくは80％以上である。

第３の工程は、第２工程で得られた冷延処理材に焼鈍処
理を施して結晶方位をととのえ所定の結晶粒度にする。

焼鈍温度は150〜1000℃である。温度が150℃未満の場合
には上記した焼鈍効果が充分に発現せず、また100℃を
超えた温度の場合は、結晶粒度が大きくなり、エッチン
グ性が悪くなる。好ましくは、300〜800℃である。

第４の工程では、第３の工程で得られた焼鈍処理材は通
常熱変形しているので、この熱変形を修正して平板に調
整する圧延工程である。このときの圧延率は30％以下に
制御される。

圧延率が30％より大きい場合は、既に形成されている結
晶方位の（100）面への集合状態が破壊されるからであ
る。好ましくは20％以下である。

また、この工程で、板材には圧延時の加工歪みが蓄積さ
れてこの歪みは後段のキャリアテープ製作の諸工程で寸
法変形等の問題を起すこともあるので、調整圧延処理後
には更に500℃以下の温度、好ましくは100〜400℃で焼
鈍処理を施すことが有効である。

実施例1. Zrを0.3重量％、Crを0.6重量％、Siを0.01重量％、付随
的成分としてP.Sをそれぞれ0.001重量％、残部がCuから
成り、Arをふう入した溶解炉で調整されたインゴットを
用意した。

このインゴットを反復熱延したのち酸洗し１次および２
次冷延した。この冷延次における圧延率は80％であっ
た。

ついで圧延材を焼鈍炉に入れ、１×10^-4Torr、400℃で
焼鈍したのち、圧延率10％で調整圧延した。最後に200
℃で焼鈍して熱変形を修正した。テープの厚さは0.15mm
である。

この板材は、JIS−GO551で規定する方法による結晶粒度
は９、（100）面への結晶方位の集合度合50％、Ｘ線回
折法による（200）／（220）ピーク強度比は4.0であっ
た。

得られた板材の両表面にフォトレジストを塗布し、これ
を乾燥したのち、ここに基準のパターンを形成したフィ
ルムを密着させフォトレジストを露光・現像して未露光
部分のフォトレジストを溶解除去した。ついで残置フォ
トレジストをバーニングして硬化させたのち、20％塩化
第二鉄溶液でエッチングし、しかるのちに残置レジスト
を熱アルカリで除去して第３図（ａ）に示すような断面
をもつタイプのキャリアテープを製作した。各リードの
幅は0.5mm、各リード間の間隔は0.5mmであった。各リー
ドの側面を顕微鏡観察したところ、ガサ壁はなかった。

その後表面に約２μｍのSnめっきをほどこし、あらかじ
めAuバンプを電極上に形成してあるチップと位置あわせ
をし、インナーリードボンディングを行い、半導体装置
を完成させた。

実施例2. Niを0.2重量％、Snを0.2重量％、Znを0.04重量％、不可
避成分としてP.Sを0.001重量％、残部Cuを含むインゴッ
トを実施例１と同様な方法で溶解し、最終圧延率90％、
焼鈍温度500℃、調整圧延を５％の圧延率とし、その他
実施例１と同様に厚さ0.075mmの圧延銅をつくった。結
晶粒度番号は８、（100）方位への集合率は60％であ
り、Ｘ線回折法による（200）／（220）ピーク強度比は
6.8であった。この圧延銅をポリイミドのテープに接着
したのち、実施例１と同様な方法により、第３図（ｂ）
に示すような断面をもつキャリアテープをつくった。各
リードの幅は0.2mm、各リードの間隔は0.4mmであった。
各リードの側面を顕微鏡観察したところ、ガサ壁はなか
った。

その後あらかじめはんだバンプを電極上に形成してある
チップと位置あわせをし、インナーリードボンディング
を行い、半導体装置を完成した。

実施例3.4 りん脱酸銅を実施例１と同様に溶解し、それぞれ最終圧
延率70％と95％、焼鈍温度600℃と300℃、調整圧延を20
％と３％に選んで行い、それぞれ0.1mm、0.05mmの圧延
銅を２種製造した。結晶粒度番号、（100）方位の集合
率、Ｘ線回折法による（200）／（220）ピーク強度比
は、最終圧延率70％のものでそれぞれ７、40％、3.0と
なり、最終圧延率95％のものでそれぞれ13、70％、8.0
となった。この圧延銅を実施例１と同様にエッチングし
た結果ガサ壁のないキャリアテープができた。

その後あらかじめAuバンプを電極上に形成してあるチッ
プにインナーリードボンディングをして、半導体装置を
つくった。

〔発明の効果〕

本発明により高精度で高品質のエッチング面をもつキャ
リアテープを得ることができ、その工業的価値は極めて
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略斜視図、第２図はキャリアテープ
の外観を示す斜視図、第３図はキャリアテープのインナ
ーリード部の断面図。１……インナーリード、２……エッチング内壁、３……
ガラスエポキシ、４……ポリイミド。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キャリアテープにおける金属基体が銅を主
成分とし、該金属基体の結晶粒度がJIS−GO551に示され
るところの粒度番号７以上であり、かつ、テープ面の結
晶方位が（100）に集合している事を特徴とするキャリ
アテープ。
【請求項２】金属基体は圧延銅である特許請求の範囲第
１項のキャリアテープ。
【請求項３】Ｘ線回折強度で（200）回折強度が（220）
回折強度の３倍以上となるところの特許請求の範囲第１
項記載のキャリアテープ。
【請求項４】銅合金を溶解したのちインゴットにする工
程と、このインゴットに複数回の圧延一焼鈍を施したの
ち、圧延率40％以上の最終冷延処理を施こす工程と、15
0〜1000℃で焼鈍する工程と、30％以下で調整圧延する
工程と、この圧延材をエッチングする工程を含むことを
特徴とするキャリアテープの製造方法。