用于裝配電子零件的薄膜承載帶的制作方法

專利名稱：用于裝配電子零件的薄膜承載帶的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在將被裝配的電子零件的粘合中具有高可靠性、其外部連接觸點如焊球也具有高連接可靠性的用于裝配電子零件的薄膜承載帶(film carrier tape)。本發明中，用于裝配電子零件的薄膜承載帶包括用于TAB(帶式自動焊接)法、COF(覆晶薄膜)法、CSP(芯片尺寸封裝)法、BGA(球柵陣列封裝)法、雙面金屬帶法、多層接線帶法、引線粘合法及倒裝片接合法中的那些。
背景技術：
關于將電子零件諸如集成電路裝配在上面形成有布線圖的薄膜承載帶上的方法，公知的有，如TAB(帶式自動焊接)方法、引線粘合法及倒裝片接合法。近年來，隨著電子零件被更高度地集成和更密集地裝配，適于高密集裝配的用于裝配電子零件的薄膜承載帶，如CSP(芯片尺寸封裝)、COF(覆晶薄膜)、BGA(球柵陣列封裝)已被應用。在CSP、COF、BGA和TAB中，使用金線的引線粘合法經常被用于在電子零件和薄膜承載帶間的粘合。
為實施使用金線的引線粘合，在將與金線粘合的薄膜承載帶的引線(焊盤(連接觸點))(bonding pad(connecting terminal))部分處，在由導電金屬制成的引線表面上形成有鍍鎳層，在該電鍍鎳層上進一步形成有鍍金層。該鍍鎳層不僅阻止形成布線圖的銅的擴散而且切斷用在金線粘合中的超聲波。該鍍金層是金線被粘合的層，并且為實施金線的粘合，優選地該鍍金層是厚的。
在諸如CSP、COF、BGA和TAB的薄膜承載帶上，焊球被用作輸出端，該焊球和布線圖的球墊電性相連。插入的金的量越小，該焊球就越牢固地設置在布線圖的球墊上。
然而，在用于裝配電子零件的薄膜承載帶的生產中，該電鍍層通常形成不分開的整體，該電鍍層厚度的局部控制使得生產過程復雜，因此顯著地降低了生產率。由于此緣故，確定在薄膜承載帶中的鍍金的厚度需考慮金線對焊盤(連接觸點)的粘合性能和焊球固定在球墊上的牢固性，該鍍金層的厚度通常被設置在約0.3～0.5μm范圍內。考慮到用于引線粘合所必須的金的量，通過形成這么厚的鍍金層，金線應該表現出合乎要求的粘合性能，但是當實際測試時，在焊盤(連接觸點)和金線間的粘合強度比預料的低。
構成襯底層的鎳和作為構成布線圖的導電金屬的銅擴散進入鍍金層被認為是上述現象發生的原因。
通過在該鍍鎳層和鍍金層間設置含有鈀作為主要成份的中間層可以阻止上述鎳和銅的擴散。
例如，在日本專利公開公布第303254/1998號中公開了一種半導體裝置裝配的帶式承載帶的發明，該帶式承載帶通過在焊盤(連接觸點)的表面上形成鍍鎳層，然后在該鍍鎳層上鍍鈀和進一步在該鍍鈀層上形成鍍金層而得到。此外，在日本專利公開公布第102939/1999號和日本專利公開公布第111782/1999號中公開了具有在鍍金層下面形成鈀層的半導體裝置裝配帶式承載帶的發明。
在上述出版物所公開的半導體裝置裝配帶式承載帶中，該鍍鈀層的厚度約為0.05～0.2μm，為防止鎳和銅擴散進入鍍金層的表面，這樣厚度的鍍鈀層是有效的。然而，已經發現當這樣厚度的鍍鈀層被插入作為中間層時，鍍金層被形成在該中間層上，并且通過使用粘合工具將金線與該鍍金層粘合，這樣粘合的金線的剝離強度的可變范圍(variability range)變大。也就是說，通過上述厚度的鍍鈀層的插入，有效地防止了銅和鎳擴散進入鍍金層，從而被粘合的線的剝離強度應該自然變高。然而，除了剝離強度的可變范圍趨向于變大外，剝離強度并不總是變高。在使用金線的引線粘合中的剝離強度平均不小于8gf，且其理想下限不小于8gf。然而，在常規薄膜承載帶中，即使在引線粘合中的平均剝離強度不小于8gf，在具有寬的剝離強度可變范圍和低剝離強度的焊盤(連接觸點)處也擔心會斷開。
當如上被粘合的金線被從焊盤(連接觸點)強制剝離以觀察剝離表面時，剝離表面按引線粘合強度可被分成下面三種剝離狀態的任意一種(1)A型剝離方式(方式A)粘合強度比粘合到焊盤(連接觸點)的金線的強度高，所以金線折斷而粘合的金線全部保留在焊盤(連接觸點)的表面上；(2)B型剝離方式(方式B)金線折斷而與焊盤(連接觸點)粘合的金線一部分保持在焊盤(連接觸點)的表面；及(3)C型剝離方式(方式C)與焊盤(連接觸點)粘合的金線大部分在鍍金/金線的接觸面被剝離掉。A型剝離方式是當以非常好的粘合將金線與形成在焊盤(連接觸點)的表面上的電鍍層粘結時出現的模式。與其相比，C型剝離方式是當在焊盤(連接觸點)的表面上的鍍金層和金線間的粘合強度低時出現的模式。在電子零件的引線粘合中，期望金線粘合的方式是A型剝離方式出現在每個焊盤(連接觸點)處。然而，可以確定，當如上所述的這么大厚度的鈀層形成時，A型剝離方式出現的頻率會降低，并且B型或C型剝離方式將經常出現。
因此，即使根據上述的常規技術形成大厚度的鈀層，金線的剝離強度的可變范圍也增加，并且當粘合線被強制剝離時B型或C型剝離方式容易發生。此外，如果引線粘合強度增加，那么焊球的剝離強度的可變范圍將變大，并且通過常規技術同時提高這兩種性能是不可能。

發明內容
本發明的目的是提供一種具有高引線粘合強度、窄強度變化范圍、高粘合可靠性及設在球墊上的焊球的高連接牢固性的用于裝配電子零件的薄膜承載帶。
本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶是一種包括絕緣膜和由導電金屬制成并設在該絕緣膜表面上的布線圖的薄膜承載帶，其中含有鎳作為主要成份的襯底層形成在由導電金屬制成的布線圖表面上的至少一部分上，含有鈀作為主要成份的中間層形成在該襯底層的表面上，含有金作為主要成份的表層形成在該中間層的表面上，及含有鈀作為主要成份的該中間層的平均厚度不超過0.04μm。
在本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶中，平均厚度不超過0.04μm的極薄的鈀層形成在含有鎳作為主要成份的襯底層和含有金作為主要成份的表層之間。因此，金線對含有金作為主要成份的表層的粘合強度被增強，且粘合強度被穩定化。此外，通過安置如此的薄的鈀中間層，設在該球墊上的焊球很少受含有金作為主要成分的鍍金層的影響，因此，該焊球可被穩定地設置。


圖1是本發明的用于裝配電子零件的薄膜承載帶的實施例的剖視圖。
圖2是通過引線粘合將金線粘合到其上的焊盤(連接觸點)的剖視圖。
圖3表示測量粘合強度的方法的示意圖。
圖4是一組示意性剖視圖，每一圖表示當被粘合的金線被強制剝離時的焊盤(連接觸點)的表面狀態。
參考圖1至圖4，數字10代表絕緣膜，數字11代表焊球孔，數字12代表布線圖，數字13代表粘合劑層，數字15代表阻焊劑層，數字17代表焊盤(連接觸點或內接線端)，數字18代表球墊(外接線端)，數字21代表襯底層，數字22代表中間層，數字23代表表層，數字30代表焊球，數字31代表電子零件裝配粘合劑，數字32代表電子零件，及數字33代表金線。
具體實施例方式
下文將詳細描述本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶。
圖1是本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶的實施例的剖視圖。圖2是通過引線粘合將金線粘合其上的焊盤(連接觸點或內接線端)的剖視圖。圖3是表示測量粘合強度的方法的示意圖。圖4是一組示意性剖視圖，各圖表示當被粘合的金線被強制剝離時焊盤(連接觸點或內接線端)的表面狀態。
本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶在有撓性的絕緣膜表面上有布線圖。
如圖1所示，用來構成本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶的絕緣膜10進行蝕刻時與酸等接觸，而進行粘合時被加熱，所以其具有不會被此類化學藥品損壞的性質，即耐化學性，及不會由此類受熱而變質的性質，即耐熱性。用于形成該絕緣膜10的材料的例子包括聚酯、聚胺和聚酰胺。本發明中，優選使用由聚酰胺制成的薄膜。與其它的樹脂相比聚酰胺具有突出的耐熱性，耐化學性也極佳。
聚酰胺樹脂的例子包括由苯均四酸二酐和芳香二胺合成的芳香聚酰胺，及具有由二苯基四羧酸二酐和芳香二胺合成的二苯基骨架的芳香聚酰胺。本發明中，特別優選使用具有二苯基骨架的芳香聚酰胺(例如，可以從Ube Industries，Ltd獲得的Upilex S(商品名))。具有二苯基骨架的芳香聚酰胺與其他的芳香聚酰胺相比具有較低的吸水性。本發明中可使用的絕緣膜的厚度通常是在25～125μm的范圍內，優選25～75μm。
在構成本發明的用于裝配電子零件的薄膜承載帶的絕緣膜中，其兩側邊緣上形成有導孔(穿孔)。此外，還形成有暴露球墊18的焊球孔11、狹長開口、定位標記孔等。
在本發明的用于裝配電子零件的薄膜承載帶中，在上述絕緣膜10的表面設有布線圖12。該布線圖12通常由選擇性地蝕刻設在該絕緣膜10表面上的導電金屬箔而形成，例如，導電金屬箔粘在該絕緣膜10的表面上，優選通過一粘合劑層13粘合，同時在該導電金屬箔上形成一光敏抗蝕劑層。然后，該光敏抗蝕劑層經受曝光和顯影以形成預定的圖案，該導電金屬再應用該圖案作為遮蔽材料進行蝕刻，由此可形成所需的布線圖12。在這里可使用的導電金屬的例子包括鋁箔和銅箔。對于導電金屬箔而言，可使用的金屬箔的厚度通常為3～35μm，優選為9～25μm。
盡管導電金屬箔通常設在該絕緣膜的至少一面上，但它可以設在該絕緣層的兩個面上。
本發明中，優選使用銅箔作為導電金屬箔。此處可使用銅箔的例子包括電積銅箔和軋制銅箔。考慮到蝕刻性能和操作性能，優選使用電積銅箔。
如上所述形成布線圖后，除了與電子零件電性連接的焊盤(連接觸點)17外，在布線圖上涂布阻焊劑，然后該阻焊劑受熱固化以形成阻焊劑層15。
在從如上形成的阻焊劑層暴露的該焊盤(連接觸點或內接線端)17的表面上和在從焊球孔11暴露的該球墊(外接線端)18表面上，形成含有鎳作為主要成份的襯底層21。該襯底層21是由鎳或鎳合金組成的剛性層，此層不僅阻止構成布線圖12的銅的擴散而且切斷施加在引線粘合中的超聲波。該襯底層的厚度通常是在0.1～5μm的范圍內，優選0.2～2μm。該襯底層21可通過例如電鍍法沉積鎳或鎳合金而形成。
本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶包括在該襯底層21表面上的含有鈀作為主要成份的中間層22。該中間層22是含有鈀作為主要成份的層。在這層中，鈀的含量按原子數目計不少于50％，也可含有其他金屬如鎳、銅和金。含有鈀作為主要成份的中間層22沒有常規薄膜承載帶中鎳層和金層之間形成的鈀層那么厚。該中間層的平均厚度不超過0.04μm，優選為0.002～0.035μm，特別優選為0.005～0.035μm。該中間層可通過例如電鍍法沉積鈀或含有鈀作為主要成份的合金而形成。
本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶在該中間層22表面上具有含有金作為主要成份的表層23。該表層23的平均厚度通常在0.1～2μm，優選為0.2～1μm。該表層23是含有金作為主要成份的層。在這層中，金的含量按原子數目計不少于50％，有時也含有其他金屬如鎳、銅、鈀和鈷。在本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶中，含有鈀作為主要成份的極薄中間層22如上設置，并且依靠含有鈀作為主要成份的中間層22，鎳和銅的擴散被阻止。因此，在含有金作為主要成份的表層23的表面上金的含量按原子數目計不少于93％，優選按原子數目計不少于95％，在表層23的表面上鎳的含量通常按原子數目計不超過5％，優選按原子數目計不超過4％。在表層23的表面上銅的含量通常按原子數目計不超過3％，優選按原子數目計不超過2％。本發明中，存在于表面上的金屬含量可通過使用ESCA(X射線光電子分析裝置)測得的值計算出來。在表層23的表面上，鎳和銅通常以它們的氧化物或氫氧化物的形式存在，而在本發明中，存在于表面上的此金屬的含量按照在那些化合物中含有的金屬原子數目的百分數來表示。
該表層23可通過例如電鍍法沉積金而形成。在本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶中，可多次進行鍍金以形成表層23。特別是在本發明中，為形成含有金作為主要成份的表層，優選地在主電鍍之前進行金的預電鍍。在這種情況下，由預電鍍形成的鍍金層厚度與由主電鍍形成的鍍金層厚度的比通常是在1∶10～1∶200的范圍內。
如上形成的襯底層21、中間層22和表層23的平均總厚度通常是在0.2～7μm的范圍內，優選在0.4～3μm的范圍內。
進一步地，在本發明中，中間層22的平均厚度與襯底層21的平均厚度的比(鈀∶鎳)優選是在1∶2.5～1∶2500的范圍內。
此外，在本發明中，中間層22的平均厚度與表層23的平均厚度的比(鈀∶金)優選是在1∶2.5～1∶1000的范圍內，而含金作為主要成份的表層的平均厚度與含鎳作為主要成份的襯底層的平均厚度的比(金∶鎳)優選是在1∶0.05～1∶50的范圍內。
如上所述通過調整在本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶的焊盤(連接觸點)和球墊上的電鍍厚度比率，粘合強度比金線的強度高時，強制剝離與焊盤(連接觸點)粘合的金線的剝離方式為A型剝離方式(見圖4)，而金線從焊盤(連接觸點)的表面剝離下的B型或C型剝離方式不會發生。因此，出現非常好的對金線的粘合性能，此外，連接到球墊上的焊球的切變強度也高。
在本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶中，如圖1所示，電子零件32通過電子零件裝配粘合劑31被粘結和固定在阻焊劑層15的表面上，然后金線33通過引線粘合法粘合到電子零件32的一端，金線33的另一端通過引線粘合粘合到焊盤(連接觸點)17。在引線粘合中，使用了粘合工具(圖中未顯示)，此后，將焊球30放在球墊18的焊球孔11內，以形成對外界的連接部分。
在本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶中，如上所述含有鈀作為主要成份的極薄層形成中間層22，由此，銅和鎳對含有金作為主要成份的表層23的擴散可被限制在一定程度內，此外，即使含有金作為主要成份的表層23很薄，也可獲得金線33對焊盤(連接觸點)17的非常好的粘合性能。也就是說，金線33的引線粘合強度的平均值通常不小于8gf，優選不小于9gf，并且在每一個引線內引線粘合強度的可變范圍都是窄的，通常不超過1gf，優選不超過0.6gf。金線33的引線粘合強度按如下的方式測量。通過引線粘合把直徑為25μm的金線33與上述的焊盤(連接觸點)17粘合，然后，如圖3所示，將彎鉤掛在這樣粘合的金線33上，接著通過提拉金線33測量金線33的引線粘合強度。在本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶中，金線33的引線粘合強度的最小值可被增加到不少于8gf，優選不少于8.5gf。
當被粘合到焊盤(連接觸點)17的金線33被強制剝離時，焊盤(連接觸點)的表面變成如圖4所示的狀態。圖4中表明的A型剝離方式(方式A)是在粘合強度比金線33的強度高的情況下觀察到的方式，并且在此方式中，金線33與襯底層21、中間層22和表層23粘合如此牢固，結果即使欲剝離掉金線33，金線33被折斷而金線33的所有與焊盤(連接觸點)17的表面粘合的部分都保留在焊盤(連接觸點)17的表面上。金線33的此種剝離狀態必需的剝離強度通常是在10.0gf±1.0gf的范圍內，而這意謂著金線33對焊盤(連接觸點)的粘合強度比金線33本身的強度高。
B型剝離方式(方式B)是這樣一種方式，其中，通過金線33的強制剝離，金線33被折斷而大約一半與焊盤(連接觸點)的表面粘合的金線33被剝離掉但是另一半保留在焊盤(連接觸點)17的表面上。金線33的此種剝離狀態必需的剝離強度通常是在7.7gf±1.4gf的范圍內，而這意謂著金線33對焊盤(連接觸點)的粘合強度比方式A的低。
在C型剝離方式(方式C)中，在金線33和含有金作為主要成份的表層23之間的粘合強度更低，盡管金線被粘合到焊盤(連接觸點)上，但通過金線33的強制剝離，金線33的大部分被從焊盤(連接觸點)剝離掉，即有時只有金線的一部分保留在表層23上，但是大部份粘合到焊盤(連接觸點)的金線33被剝離掉。金線33對焊盤(連接觸點)的粘合強度通常是在4.3gf±1.5gf的范圍內，比B型剝離方式低得多。
在本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶中，由于上述在焊盤(連接觸點)17表面上形成的電鍍層結構，當金線33被強制剝離時焊盤(連接觸點)17的橫截面狀態總是變成A型剝離方式狀態，從不會變成B型或C型剝離方式狀態。
強制剝離中的上述剝離狀態(方式A)可通過形成極薄的中間層22而獲得，而不是那么多地依賴于含有金作為主要成份的表層23內的金含量。因此，在本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶中，含有金作為主要成份的表層23的厚度可被減小。即使表層23的厚度減小了，但是金線33的引線粘合性能也不降低，此外，通過減小表層23的厚度，設在球墊18上的焊球30對球墊18表面的粘合性能可被加強。為了將焊球30粘到球墊18的表面，存在于球墊表面上的金的量優選較少，但是很難通過電鍍技術局部改變電鍍厚度。然而，在本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶中，由于含有鈀作為主要成份的極薄中間層22的形成，即使表層23是薄的，金線33的引線粘合強度也不降低。此外，隨著含有金作為主要成分的表層23的厚度變小，焊球30對球墊18表面的粘合性能被進一步加強。其結果，焊球的平均剝離強度通常不小于400gf，優選不小于450gf，且剝離強度的可變范圍通常不超過±30gf，優選不超過±25gf。也就是說，按照本發明的薄膜承載帶，焊球的剝離強度從總體上可達成一致。
為獲得在焊盤(連接觸點)17表面的引線粘合性能和焊球30對球墊18的粘合性能間良好的平衡，含有鈀作為主要成份的中間層22的厚度需要大大地減小，即如本發明采用的，不超過0.04μm。為把焊球30對球墊18的粘合強度穩定地保持在高水平，把含有鈀作為主要成份的中間層的厚度設置在前述的范圍內并薄薄地形成含有金作為主要成份的表層23是非常有益的。
在本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶中，在含有鎳作為主要成份的襯底層21和含有金作為主要成份的表層23之間設置有含鈀作為主要成份和平均厚度不超過0.04μm的中間層22，通過設置此含有鈀作為主要成份的薄中間層，即使當表層23的厚度減小到常規薄膜承載帶的大約1/2時，引線粘合性能也不降低，此外，在球墊18表面上形成的表層23也可變薄。根據本發明，含有鈀作為主要成份的上述厚度的中間層22的形成使在球墊18的表面上高強度地保持焊球成為可能，而沒有使焊盤(連接觸點)17表面上的引線粘合性能退化。
進一步地，因為表層23可被薄薄地形成，所以用于形成薄膜承載帶的昂貴材料即金的量可以降低，由此，可以提供價廉和高可靠性的薄膜承載帶。
在本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶中，如在CSP、COF、BGA、TAB等中，裝配的電子零件占據的面積和用于安置作為外連接部分的焊球占據的面積幾乎相等，因此，本發明的薄膜承載帶作為用于這樣一種裝配電子零件的薄膜承載帶是非常有用的即將電子零件的隆起部和焊盤(連接觸點)通過引線粘合法來連接。
本發明的結構不僅對于CSP、COF、BGA和TAB是非常有效的，而且對于具有在由導電金屬箔制成的布線圖的表面上主要由鎳組成的襯底層、具有在襯底層表面上主要由鈀組成的中間層及具有在中間層的表面上主要由金組成的表層的層結構的薄膜承載帶和多層薄片也是非常有效的。
本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶包括在均由導電金屬制成的焊盤(連接觸點)和球墊的表面上含有鎳作為主要成份的襯底層、在該襯底層上含有鈀作為主要成份的特定厚度的中間層，及在該中間層的表面上含有金作為主要成份的表層。在焊盤(連接觸點)表面上，為增強對金線的引線粘合性能，優選增加該表層的厚度以提高受引線粘合的金的量。另一方面，在球墊的表面上，需要設置焊球，同時為確保焊球對球墊的良好粘合性能，優選降低作為在球墊上形成的表層的鍍金層的厚度。因此，在焊盤(連接觸點)表面需要的金屬和在球墊上設置該焊球需要的金屬是彼此矛盾的。在本發明中，含有鈀作為主要成份的中間層的厚度減小至不超過0.04μm，由此，焊球對球墊的粘合性能被增強而沒有破壞在焊盤(連接觸點)上的引線粘合性能。
進一步地，由于設置這樣一種含鈀作為主要成份的薄中間層并在其上形成表層，金線對焊盤(連接觸點)的引線粘合性能的可變范圍和設在球墊表面上的焊球的剝離性質的可變范圍變小，因此，本發明用于裝配電子零件的薄膜承載帶具有極高的可靠性。
此外，因為表層的厚度被減小降低了金的使用量，所以在生產薄膜承載帶中的經濟效益也很大。
實施例參考下面的實施例進一步地詳細描述本發明，但是本發明決不應解釋為限制于那些實施例。實施例1，對比實施例1厚度為50μm的聚酰胺薄膜(可以從Ube Industries，Ltd獲得，UpilexS)被沖孔以形成導孔、焊球孔等，然后通過加熱和加壓將平均厚度為25μm的電積銅箔層壓在該薄膜上。隨后，銅箔的表面用光敏抗蝕劑涂覆。獲得的光敏抗蝕劑層曝光和以常規的方式顯影以形成預定的圖案。然后，進行蝕刻以形成預定的布線圖。
由此形成的布線圖除了引線部分外用阻焊劑涂覆，接著熱固化阻焊劑。
然后，如上所述形成的從阻焊劑層暴露的引線(焊盤(連接觸點))部分和從焊球孔暴露的球墊部分進行酸洗以脫脂。接著，在下述條件下在焊盤和球墊的表面上鍍鎳。
電鍍液硫酸鎳鍍液電流密度1.3A/dm2預設的電鍍厚度0.35μm在如上形成的鍍鎳層的表面上，在下述條件下形成鍍鈀層。在對比實施例1中，不形成鍍鈀層。
電鍍液Pd-452(日本Ferro提供)電流密度1.0A/dm2預設的電鍍厚度0.004μm然后，在如上形成的鍍鈀層的表面上，在下述條件下按總的預設電鍍厚度達到0.35μm的形式形成鍍金層。
金預電鍍液Aurobond TN(日本Electroplating Engineers公司提供)電流密度0.9A/dm2預設電鍍厚度0.01μm金主電鍍液Temperex#8400(日本Electroplating Engineers公司提供)電流密度0.4A/dm2預設電鍍厚度0.35μm具有如上形成的電鍍層的薄膜承載帶在190℃下加熱3分鐘以消除熱變形(warpage)然后進一步在150℃下加熱2小時以進行引線粘合預處理。
由此形成的焊盤(連接觸點)使用ESCA(X射線光電子分析裝置)進行表面分析。結果如表1所示。
表1

然后，集成電路被粘在薄膜承載帶的阻焊劑層上。再如圖2所示，直徑為25μm的金線用600mW的超聲波加熱至160℃以通過引線粘合法將集成電路的電極電性連接至焊盤(連接觸點)。
如圖3所示，將彎鉤掛在這樣由引線粘合法粘合的金線上以測量引線粘合強度。結果如表2所示。
然后，將平均直徑為330μm的低熔焊球安置于在聚酰胺薄膜上形成的焊球孔內，并使用膏型焊劑WS613-M3(日本Alpha Metals Ltd.提供)作為焊劑，在峰值溫度為200～210℃、183℃或更高溫度下加熱30～40秒、預加熱溫度為155～175℃和預加熱時間40～80秒的條件下進行球連接以制備用于裝配電子零件的薄膜承載帶。
進一步地，在5.0μm的測試高度和80μm/sec的測試速度條件下測量在薄膜承載帶上的焊球的剝離強度。結果如表2所示。
在下表中，標準差表示引線粘合強度和焊球剝離強度的可變范圍。
表2

分別在實施例1和對比實施例1的中，強制剝離通過引線粘合法與焊盤(連接觸點)粘合的金線以觀察焊盤(連接觸點)的表面。其結果，在實施例1中，方式A的剝離發生率為100％(焊盤的數目)，而方式B或方式C的剝離不發生，但在對比實施例1中，方式A的剝離發生率為40％，方式B的剝離發生率為30％，而方式C的剝離發生率為30％。
在薄膜承載帶中，當平均粘合強度為10.1gf和可變范圍(標準差)為1.0gf的粘合線被剝離時，方式A的剝離發生，當平均粘合強度為7.7gf和可變范圍(標準差)為1.3gf的粘合線被剝離時，方式B的剝離發生，而當平均粘合強度為4.3gf和可變范圍(標準差)為1.5gf的粘合線被剝離時，方式C的剝離發生。實施例2除了鍍鈀層的厚度變為0.002μm及鍍金層厚度變為0.50μm外，按照和實施例1相同的方式制備薄膜承載帶。然后，按照和實施例1相同的方式測量該薄膜承載帶的各種性能。
結果如表3所示。對比實施例2除了不形成鍍鈀層外，按照和實施例2相同的方式制備薄膜承載帶。然后，按照和實施例1相同的方式測量該薄膜承載帶的各種性能。
結果如表3所示。
表3

實施例3除了鍍鈀層的厚度變為0.01μm和鍍金層厚度變為0.50μm外，按照和實施例1相同的方式制備薄膜承載帶。然后，按照和實施例1相同的方式測量該薄膜承載帶的各種性能。結果如表4所示。對比實施例3除了不形成鍍鈀層外，按照和實施例3相同的方式制備薄膜承載帶。然后，按照和實施例1相同的方式測量該薄膜承載帶的各種性能。
結果如表4所示。
表4

權利要求
1.一種用于裝配電子零件的薄膜承載帶，包括絕緣膜和由導電金屬制成并設在該絕緣膜表面的布線圖，其特征在于含有鎳作為主要成份的襯底層形成在該由導電金屬制成的布線圖表面的至少一部分上，含有鈀作為主要成份的中間層形成在該襯底層的表面上，含有金作為主要成份的表層形成在該中間層的表面上，及含有鈀作為主要成份的該中間層的平均厚度不超過0.04μm。
2.如權利要求1所述的用于裝配電子零件的薄膜承載帶，其特征在于，含有鈀作為主要成份的該中間層的平均厚度與含有金作為主要成份的該表層的平均厚度的比，即鈀∶金是在1∶2.5～1∶1000的范圍內。
3.如權利要求1所述的用于裝配電子零件的薄膜承載帶，其特征在于，含有鈀作為主要成份的該中間層的平均厚度與含有鎳作為主要成份的該襯底層的平均厚度的比，即鈀∶鎳是在1∶2.5～1∶2500的范圍內。
4.如權利要求1所述的用于裝配電子零件的薄膜承載帶，其特征在于，含有金作為主要成份的該表層的平均厚度與含有鎳作為主要成份的該襯底層的平均厚度的比，即金∶鎳是在1∶0.05～1∶50的范圍內。
5.如權利要求1所述的用于裝配電子零件的薄膜承載帶，其特征在于，含有金作為主要成份的該表層的表面金的含量按原子數目計不少于93％及鎳的含量按原子數目計不超過5％。
6.如權利要求1所述的用于裝配電子零件的薄膜承載帶，其特征在于，含有金作為主要成份的該表層的表面銅的含量按原子數目計不超過3％。
7.如權利要求1所述的用于裝配電子零件的薄膜承載帶，其特征在于，含有鎳作為主要成份的襯底層、含有鈀作為主要成份的中間層和含有金作為主要成份的表層形成在與電子零件電性連接的該布線圖的內接線端和/或薄膜承載帶的外接線端處。
8.如權利要求1所述的用于裝配電子零件的薄膜承載帶，其特征在于，由導電金屬制成的布線圖由銅或銅合金形成。
全文摘要
本發明公開了一種用于裝配電子零件的薄膜承載帶，包括絕緣膜和由導電金屬制成并設在該絕緣膜表面的布線圖，其中含有鎳作為主要成份的襯底層形成在由導電金屬制成的該布線圖表面的至少一部分上，含有鈀作為主要成份的中間層形成在該襯底層的表面上，含有金作為主要成份的表層形成在該中間層的表面上，及含有鈀作為主要成份的該中間層的平均厚度不超過0.04μm。按照本發明提供的用于裝配電子零件的薄膜承載帶，對焊盤(連接觸點)的引線粘合強度和焊球對球墊的抗剝強度較高，而且這些強度的可變范圍較小。
文檔編號B32B15/08GK1469460SQ031373
公開日2004年1月21日 申請日期2003年6月19日 優先權日2002年6月20日
發明者松村保范, 明, 牧田秀明 申請人:三井金屬礦業株式會社