TAB带载体的铜箔以及使用铜箔的TAB载体带和TAB带载体制造技术

一种用于ＴＡＢ带载体的铜箔，包括（ａ）有一光泽面和一无光面的铜箔；和（ｂ）至少在光泽面上形成的包含镍、钴和钼的合金层；一种ＴＡＢ载体带，包括柔性绝缘薄膜和施用在该薄膜上的用于ＴＡＢ带载体的铜箔，铜箔的无光面对着该薄膜；一种ＴＡＢ带载体，可通过蚀刻用于ＴＡＢ带载体的铜箔形成铜导线布线图，由ＴＡＢ载体带来制造。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于制造TAB(带自动粘合)带载体的铜箔以及使用这种铜箔的TAE载体带和TAB带载体。具体而言，本专利技术涉及用于TAB带载体的铜箔，这种铜箔能有效防止产生Sn须晶和Kirkendall空隙，还涉及使用这种铜箔的TAB载体带和TAE带载体。为能自动化和加速安装半导体元件，在通过在带载体上无线粘合来安装半导体元件如IC或LSI时，广泛使用TAB技术，这种带载体是承载有铜导线布线图的长的柔性绝缘薄膜。镀Sn薄膜具有优良的耐腐蚀性和焊接能力，近来在铜导线布线图上形成镀Sn膜以代替镀Au膜。然而，已知镀Sn膜随时间推移会产生Sn须晶，其为须状、针状结晶。Sn须晶的生成会引起短路。为防止短路，镀Sn后，要求在100-150℃加热处理1-2小时。然而，加热会使镀Sn膜和铜箔的Cu之间迅速反扩散，并且由于Cu原子扩散比Sn原子快，在与镀Sn膜接触的铜箔一面形成被称作K氏空隙的空隙。这会降低镀Sn膜的粘合力，焊接时引起剥离。由于近年来已将铜导线布线图的间距做得很细，防止产生Sn须晶和K氏空隙成为有待迅速解决的重要目标。已经采取多种措施来防止Sn须晶和K氏空隙的产生。例如，提出的防止产生Sn须晶的一种方法是使用一种锡镀浴，其中加入铟和低熔点金属(如铅、铋或锑)的盐，加入的低熔点金属盐量为能形成含0.1-3.0％(重量)低熔点金属的沉积膜的量。还提出电镀除锡外的其它金属，作为用于镀锡膜的背衬，例如背衬焊一电镀(backing焊料-plating)或背衬镍-铜两层电镀(baking nickel-copper two-layer plating)。为防止产生K氏空隙，提出在用焊料结合的部分形成一层含至少10％(重量)Zn的Zn层或铜合金层，抑制Cu和Sn的反扩散。然而，这些方法存在的问题是(1)在镀Sn之前增加一个步骤，增加了生产成本，并降低生产率和(2)不能改善铜箔本身。本专利技术的目的是提供一种用于TAB带载体的高度可靠铜箔，这种铜箔能有效防止Sn须晶和K氏空隙的产生，不需要在形成铜导线布线图后增加任何步骤或改变步骤，还提供使用这种铜箔的TAB载体带和TAB带载体。本专利技术的另一个目的是提供用于TAB带载体的铜箔，它具有用于形成铜导线所需的良好性能，包括耐热性和焊剂润湿性。为达到这些目的，深入研究后发现在布线图的铜导线上形成的镀Sn膜上产生Sn须晶，和产生K氏空隙归结于Cu和Sn的反扩散，通过使用作为用于TAB带载体的铜箔可明显防止产生Sn须晶和K氏空隙，铜箔在其光泽表面(S表面)具有一层包含镍、钴和钼(镍-钴-钼层)的合金层。本专利技术基于这一发现。本专利技术提供的用于TAB带载体的铜箔包括(a)有一光泽面和一无光面的铜箔；(b)至少在光泽面上形成的包含镍、钴和钼的合金层(镍-钴-钼层)。本专利技术还提供了一种TAB载体带，它包括柔性绝缘薄膜和施用在该柔性绝缘薄膜上的上述用于TAB带载体的铜箔，以其无光面与柔性绝缘薄膜接触。本专利技术还提供了一种TAB带载体，通过蚀刻用于TAB带载体的铜箔，形成铜导线布线图，可由上述TAB载体带制造TAB带载体。本专利技术用于TAB带载体的铜箔的特点是至少在其光泽面(S表面)具有包含镍、钴和钼的合金层(镍-钴-钼层)。铜箔上形成的镍-钴-钼层是一层包括金属镍、钴和钼作为主要组分的薄的合金层，该合金层牢固地粘合在下面的铜箔表面上。靠近镍-钴-钼合层的表面，混合有镍与钴和钼的氧化物和氢氧化物。有镍-钴-钼层的铜箔在镀Sn，随后形成铜导线布线图后，产生的Sn须晶和K氏空隙较少，从而可防止短路和焊料剥离，还可以保持形成铜导线所需的良好性能，包括蚀刻能力、耐热性和焊料润湿性。对构成镍-钴-钼层的镍、钴和钼的镀覆量和它们的比例，按金属计，镍、钴和钼的镀覆量各为30-1,000μg/dm2为佳。如果它们的镀覆量分别小于30μg/dm2，该合金层会太薄，不足以防止产生Sn须晶和K氏空隙，如果该量大于1,000μg/dm2，可充分防止Sn须晶和K氏空隙的产生，但是，根据它们的比例，形成铜导线布线图的蚀刻能力受到不利影响。各金属的镀覆量最好是50-500μg/dm2。本专利技术中，一般使用有光泽面(S表面)和无光面(M表面)的电解铜箔作为铜箔原料。这种铜箔的厚度可以是通常用于TAB带载体的铜箔的任何厚度，较好是3-70微米，5-18微米更好。铜箔的S表面的表面粗糙度Ra宜为0.1-0.5微米，其M表面的粗糙度宜为0.2-0.7微米。当然，M表面比S表面更粗糙。要形成细的铜导线布线图，用于本专利技术的铜箔的M表面的表面粗糙度宜小于普通铜箔的粗糙度。M表面的表面粗糙度Ra为0.2-0.4微米更好。要制造具有良好加工质量的TAB带载体，用于本专利技术的铜箔宜具有较大的拉伸强度，拉伸强度最好是400-700N/mm2。要达到层叠后铜箔的M表面与粘合到M表面的柔性绝缘薄膜(如聚酰亚胺薄膜或聚酯薄膜)之间高的剥离强度，使用的铜箔宜使M表面经表面糙化处理，形成表面糙化处理层。例如通过使用含铜离子和镍离子的镀浴进行阴极电解处理，形成细粒糙化表面，来进行表面糙化处理。通过在铜箔上形成镍-钴-钼层制造本专利技术铜箔的方法为己知的方法，例如电镀、化学镀、真空沉积或溅射。从大生产和良好经济性考虑，其中较好的是采用电镀的阴极电解处理。在采用电镀的情况，使铜箔在含镍离子、钴离子和钼酸离子的镀浴中进行阴极电解处理，在铜箔的S表面形成镍-钴-钼层。在形成镍-钴-钼层的阴极电解处理中使用的镀浴含有包括镍离子、钴离子和钼酸离子的金属离子。镍离子源的较好例子包括NiSO4、NiCl2、NiCO3及其水合物。钴离子源的较好例子包括CoSO4、CoCl2及其水合物。钼酸离子源的较好例子包括Na2MoO4、(NH4)6Mo7O24、K2MoO4及其水合物。将至少一种镍离子源、至少一种钴离子源和至少一种钼酸离子源溶解在水中，制得镀浴。镀浴中这些金属离子的较佳含量取决于上述金属的镀覆量、电流密度和电解时间，一般各为0.1-50克/升，5.0-40克/升为佳。在使用NiSO4·6H2O作为镍离子源，CoSO4·7H2O作为钴离子源，Na2MoO4·2H2O作为钼酸离子源的情况，它们的含量最好各为2.0-40克/升。镀浴的pH值可在在很宽的范围内调节，包括酸性值和碱性值，酸性镀浴一般较好。pH宜为4.0-6.0。而且，可加入配位剂如氨基磺酸，防止金属离子在镀浴中沉淀。还可以在镀浴中加入盐如硫酸钠和氯化铵，提高镀浴的导电率。镀浴的温度一般为室温。在铜箔的S表面形成镍-钴-钼层的方法为，将铜箔浸在镀浴中，不溶解的阳极对着铜箔的S表面，施加电流。尽管没有规定施加的电流密度和电解时间，因为它们取决于其它条件包括上述金属离子量以及电镀金属的镀覆量和比例，较好的电流密度一般为0.1-10A/dm2,0.2-2.0A/dm2更好，电解时间一般宜为1-60秒，1-30秒更好。还可以在S表面和M表面上各形成镍-钴-钼层，方法是使M表面进行同样的阴极电解处理。按上述在铜箔上镀覆镍-钴-钼层后，可在铜箔的M表面或其两面任选形成铬酸盐处理层，改善防锈性和耐化学性。而且，有镍-钴-钼层或有镍-钴-钼层和铬酸盐处理层的铜箔还可以有一层硅烷偶联剂处理层作为在M表面或两面上的最外层，以提高粘合强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于ＴＡＢ带载体的铜箔，它包括： （ａ）有一光泽面和一无光面的铜箔； （ｂ）至少在光泽面上形成的包含镍、钴和钼的合金层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：远藤步，野田光二郎，
申请(专利权)人：日本电解株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]