JP2000216203A - Bga用テ―プキャリアおよびそれを用いた半導体装置 - Google Patents

Bga用テ―プキャリアおよびそれを用いた半導体装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造が容易で、配線パターンの高密度化を実
現でき、耐湿性を向上させ、信頼性を高めたBGA用テ
ープキャリアと、それを用いた半導体装置を提供する。 【解決手段】 中央にデバイスホールを形成した絶縁フ
ィルム7に、所定のパターンで形成した半田ボール用の
ランド12と、半導体チップに接続されるリード9と、
他端がリード9に接続され、絶縁フィルム7に形成され
ためっき用給電リード13と、給電リードの途中に設け
た切断容易部19を有することを特徴とするBGA用テ
ープキャリアに構成する。また、テープキャリア2は、
絶縁フィルム7の外部へ引き出された一端を有し、他端
が複数のリード9に接続されて絶縁フィルム7に形成さ
れためっき用給電リード13を有し、めっき用給電リー
ド13は、半導体チップ1の搭載時に複数のリードとの
接続を切断されることを特徴とする半導体装置に構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、BGA(Ball G
rid Array)用テープキャリアおよびこのテープキャリア
を用いた半導体装置に関し、特に配線密度および耐湿性
の向上を図ったBGA用テープキャリアおよびそれを用
いた半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、パッケージの小型化、高密度実装
化の要求に伴って、高密度配線の容易なテープキャリア
を用いたBGA構造のCSP(Chip Size Package)と呼
ばれる小型のパッケージ(半導体装置)が提案されてい
る。特に、半導体装置の小型化に伴い、半導体チップの
サイズにほぼ等しい大きさのパッケージが幾種類も開発
されており、中でも、TESSERA社が考案したマイ
クロBGAパッケージは、信頼性の高い半導体パッケー
ジとして注目されている。
【0003】この半導体装置の構成は、開口部を有する
テープキャリアの片面に設けてあるシリコーン樹脂層の
上に、電極がチップの中心線に沿って整列して形成され
ているセンターパッド型式の半導体チップを搭載した形
式が主流である。半導体チップの電極部と、テープキャ
リアに形成された半田ボールに接続してあるリードと、
テープキャリアの開口部は、絶縁性の封止材によって埋
められ保護されている。
【0004】図5、図6は、従来のテープキャリアの配
線パターンの構成を示し、中央に形成されたデバイスホ
ール10と、ビアホール11とを有するポリイミド等の
絶縁フィルム7と、リード9とランド12を含む導体層
8の配線パターンに電気めつき層14を施すためのめつ
き用給電リード13とを有している。テープキャリア2
の下には、半導体チップを搭載するときの弾性体(エラ
ストマ)3を有し、めつき用給電リード13の外端は、
電気めつき層14の形成後に、外形抜き具17などの治
具により切断され除去される。
【0005】テープキャリアの製造は、ポリイミド等の
絶縁フィルム7を打ち抜いてデバイスホール10と、ビ
アホール11とを形成したのち、フォトエッチング法に
より絶縁フィルム7の上にリード9、ランド12、給電
リード13の導体層8の配線パターンが形成される。配
線パターンに電気金めつき14を施した後は、外部に出
ている給電リード13が外形抜き具17により切断され
除去される。その後、導体層8の上に弾性体3(エラス
トマ)が絶縁フィルム7の縁から突出しないように設け
られる。
【0006】図7は、従来のBGA形式の半導体装置の
構造を示している。図8は、半導体装置の平面(半田ボ
ール面側)を示し、図9は、半導体装置の底面(半導体
チップ面側)を示している。半導体装置の構成は、半導
体チップ1と、テープキャリア2と、半導体チップ1と
テープキャリア2の両者を固定している弾性体(エラス
トマ)3と、半導体チップ1の電極部4を保護する封止
材5と、半導体装置用電極となる半田ボール6とを有し
ている。この半導体装置の構成によると、テープキャリ
アの弾性体3側には半導体チップ1が搭載して固定さ
れ、半導体チップ1の電極4とテープキャリアのリード
9は電気的に接合される。さらに接合した半導体チップ
1の電極4およびリード9とデバイスホール10は、絶
縁性の封止材5により気密に封止されている。そして、
半田ボール6をテープキャリアのランド12に乗せ、最
後に個片切断ライン21(図6)を切断して半導体装置
が仕上げられている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のテープ
キャリアによると、個々のリード9に対してそれぞれ給
電リード13を引き回しているために、配線パターンが
増加し、高密度配線の形成が容易ではなく、従って、小
型化・多ピン化の要求に対応することが困難である。さ
らに、従来のテープキャリアを使用した半導体装置によ
ると、パッケージの完成後、耐湿性を評価するためのP
CT(Pressure Cooker Test)を行うと、パッケージの
外部に露出している給電リード13の端面から水分(図
9)が浸入し、半導体チップの電極部4と接続している
リード9にまで水分が到達して、半導体チップの電極部
4に腐食が発生するという問題があった。
【0008】それ故、本発明の目的は、テープキャリア
の製造が容易で、配線パターンの高密度化を実現できる
BGA用テープキャリアおよびそれを用いた半導体装置
を提供することにある。
【0009】また、本発明の目的は、テープキャリアの
配線パターンの耐湿性を向上させ、パッケージの信頼性
を高めたBGA用テープキャリアおよびそれを用いた半
導体装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
実現するため、絶縁フィルム上に半田ボール用のランド
と半導体チップに接続されるリードと前記ランドと前記
リードを接続する配線を所定のパターンで形成されたB
GA用テープキャリアにおいて、前記絶縁フィルムの外
部へ引き出された一端を有し、他端が前記リードあるい
は前記配線に接続されて前記絶縁フィルムに形成され、
途中に切断容易部を有するめっき用給電リードを備えた
ことを特徴とするBGA用テープキャリアを提供する。
【0011】また、本発明は、上記の目的を実現するた
め、半導体チップと、前記半導体チップの複数の電極に
接続された複数のリード、および前記複数のリードを外
部回路へ接続する複数の半田ボールを絶縁フィルム上に
配置したBGA用テープキャリアによって構成される半
導体装置において、前記BGA用テープキャリアは、一
端が前記絶縁フィルムの外部へ引き出され、他端が前記
複数のリードに接続されて前記絶縁フィルムに形成され
ためっき用給電リードを有し、前記めっき用給電リード
は、前記半導体チップの搭載時に前記複数のリードとの
接続を切断されていることを特徴とする半導体装置を提
供する。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態によ
るBGA用テープキャリアの構成を示している。テープ
キャリアは、中央に形成されたデバイスホール10と、
ビアホール11とを有するポリイミド等の絶縁フィルム
7と、絶縁フィルム7上に所定の配線パターンで形成さ
れた半田ボール用のランド12と、半導体チップの電極
部4と電気的に接続するためのリード9と、リード9に
接続されているめっき用給電リード13とを有し、めっ
き用給電リード13の途中には切断容易部(図3と図4
で詳述)を有している。めっき用給電リード13は、一
端は絶縁フィルム7の外部へ引き出され、他端はリード
9に接続されているので、リード9と給電リード13と
を結線して形成される回路は、金の電気めつき層14を
施す場合の給電回路として使用される。テープキャリア
の下側には、半導体チップを搭載するための弾性体(エ
ラストマ)3を有している。電気めつき層14の形成後
は、絶縁フィルム7の外部へ引き出されている給電リー
ド13の外周は不要となるので、治具により切断し除去
される。なお、連続して製造されているテープキャリア
は、最後に弾性体(エラストマ)3を取り付けたのち、
テープキャリア2の個片切断ライン21を切断してBG
A用テープキャリアに仕上げられる。
【0013】図2は、本発明の実施の形態によるBGA
形式の半導体装置の構造を示している。半導体装置は、
半導体チップ1と、半導体チップ1の複数の電極部4に
接続された複数のリード9と、複数のリード9を外部回
路へ接続する複数の半田ボール6を絶縁フィルム7の上
に配置したテープキャリア2と、一端が絶縁フィルム2
の外部へ引き出され、他端が複数のリード9に接続され
て絶縁フィルム7に形成されためっき用給電リード13
とを有している。半導体チップ1は、テープキャリア2
に固定されている弾性体3(エラストマ)に搭載されて
おり、半導体装置用電極となる半田ボール6は、絶縁フ
ィルム7に形成したビアホール11を介してランド12
に乗せられており、絶縁フィルム7の中央に形成したデ
バイスホール10の位置では、リード9と半導体チップ
の電極部4が接続されているとともに、絶縁性の封止材
5によって埋められ保護されている。
【0014】図2に示した実施の形態による半導体装置
の構成によると、めっき用給電リード13は、半導体チ
ップ1の搭載時に複数のリード9とリード先端アンカー
部23との接続が機械的な手段により切断される。めっ
き用給電リード13とリード9とリード先端アンカー部
23との接続関係は、めっき用給電リード13の一部
で、パッケージ組み立て時以降は、切断されて分離され
た状態になっている。リード9とめっき用給電リード1
3との間は、電気めつき層14の形成後、半導体装置組
み立ての時点で、リード先端の位置で切断されて分離さ
れているから、露出しているめっき用給電リード13か
ら仮に水分が矢印のように浸入しようとしても、水分の
浸入は、リード部9とリード先端アンカー部23との切
断されている部分の位置で阻止され、半導体チップの電
極部4への浸水は防止される。しかも、めっき用給電リ
ード13は一本であり、半導体チップ1は、テープキャ
リアに弾性体(エラストマ)3の側に搭載して固定され
ており、半導体チップの電極部4とリード部9との接続
部分は、デバイスホール10とともに、絶縁性の封止材
5により気密に封止されているので、パッケージの耐湿
性は十分に確保される。また、めっき用給電リード13
は一本であるから、配線パターンの高密度配線が実現で
きる。
【0015】図3は、半導体装置(図2)に用いたノッ
チリードの形状を示し、めっき用給電リード13に接続
され、テープキャリアのデバイスホール10へ片持ち式
に突き出ている相互に接続されためっき用給電リード1
3の形状は、デバイスホール10を跨ぐように設けられ
ており、めっき用給電リード13の一部にはパッケージ
組み立て時に容易に切断が出来るように切り欠き部(ノ
ッチ)19から成る切断容易部が設けられてノッチリー
ド20が構成されている。リード根元部22と隣接する
リード先端アンカー部23とは、結線した状態に形成さ
れていることで、リード9への給電を行えるように構成
されている。めっき用給電リード13からの給電は、デ
バイスホール10に位置するリード9のいずれかの片端
のリード先端アンカー部23にのみ接続するだけで回路
が構成されているから一本のめっき用給電リード13の
みで、電気めっき時の給電が可能である。そして、相互
に接続されたリード9の一部には、パッケージ組み立て
時に容易に切断が出来るように切り欠き部(ノッチ)1
9から成る切断容易部が設けられてノッチリード20が
構成されており、しかも、この切り欠き部(ノッチ)1
9は、パッケージ組み立て以降は、絶縁性の封止材5を
注入する前に機械的な手段により切断されて分離された
状態になるので、露出しているめっき用給電リード13
から仮に水分が浸入したとしても、水分は切り欠き部1
9の切断部分の位置で浸入は阻止される。
【0016】図4は、他の実施に形態のノッチリードの
形状を示し、めっき用給電リード13に接続され、テー
プキャリアのデバイスホール10へ片持ち式に突き出て
いる独立した複数のリード9の形状は、デバイスホール
10を跨ぐように設けられており、めっき用給電リード
13の一部にはパッケージ組み立て時に容易に切断が出
来るように切り欠き部(ノッチ)19から成る切断容易
部が設けられてノッチリード20が構成されている。こ
の切り欠き部(ノッチ)19は、パッケージ組み立て以
降は、絶縁性の封止材5を注入する前に機械的な手段に
より切断されて分離された状態になるので、露出してい
るめっき用給電リード13から水分が浸入しても、水分
は切り欠き部19の切断部分の位置で浸入は阻止され
る。
【0017】
【発明の効果】本発明のBGA用テープキャリアおよび
それを用いた半導体装置によると、めっき用給電リード
がパッケージ外部に露出していても、リードとめっき用
給電リードとの間には、容易に切断可能な切り欠き部か
ら成る切断容易部が設けられた構成のノッチリードが使
用されており、半導体装置組み立て時以降は、切り欠き
部は切断されて分離された状態になっている。このた
め、パッケージ外部に露出しているめっき用給電リード
から水分が浸入しても、切り欠き部の位置でその進入は
阻止されて、中央部に設けられた半導体チップの電極部
までは水分は進入しないため、浸水による電極部の腐食
は発生せず、半導体装置の耐湿性を著しく向上させ、半
導体装置の信頼性を著しく高めたBGA用テープキャリ
アおよびそれを用いた半導体装置を提供できるという効
果が得られる。
【0018】また、本発明のBGA用テープキャリアお
よびそれを用いた半導体装置によると、ノッチリード
は、リード根元部と隣接するリード先端アンカー部とが
結線されており、めっき用給電リードは、デバイスホー
ルに位置するリードのいずれかの片端のリード先端アン
カー部にのみ接続するだけで給電可能なように構成され
ているから、従来の技術のような多数のめっき用給電リ
ードは不要となり、めっき用給電リードの本数を大幅に
低減させることができる。この結果、テープキャリアの
製造が容易で、配線パターンの高密度配線が可能とな
り、小型化・多ピン化の要求に対応したBGA用テープ
キャリアおよびそれを用いた半導体装置を提供すること
ができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態によるBGA用テープキャ
リアの配線パターンをを示す平面説明図。
【図2】本発明の実施の形態による半導体装置を示す説
明図。
【図3】図2に示す半導体装置に使用されるノッチリー
ド形状を示す説明図。
【図4】本発明の他の実施の形態によるノッチリード形
状を示す説明図。
【図5】従来の技術によるテープキャリアの構成を示す
断面説明図。
【図6】従来の技術によるテープキャリアの配線パター
ンを示す平面説明図。
【図7】従来の技術による半導体装置を示す説明図。
【図8】図7に示す半導体装置の平面図(半田ボール
面)。
【図9】図7に示す半導体装置の底面図(半導体チップ
面)。
【符号の説明】
1 半導体チップ 2 テープキャリア 3 弾性体(エラストマ) 4 半導体チップの電極部 5 絶縁性の封止材 6 半田ボール 7 ポリイミド等の絶縁フィルム 8 テープキャリアの導体層 9 リード 10 デバイスホール 11 ビアホール 12 ランド 13 めつき用給電リード 14 金の電気めつき層 17 外形抜き具 18 ビームリード 19 切り欠き部(ノッチ) 20 ノッチリード 21 個片切断ライン 22 リード根元部 23 リード先端アンカー部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁フィルム上に半田ボール用のランドと
    半導体チップに接続されるリードと前記ランドと前記リ
    ードを接続する配線を所定のパターンで形成されたBG
    A用テープキャリアにおいて、 前記絶縁フィルムの外部へ引き出された一端を有し、他
    端が前記リードあるいは前記配線に接続されて前記絶縁
    フィルムに形成され、途中に切断容易部を有するめっき
    用給電リードを備えたことを特徴とするBGA用テープ
    キャリア。
  2. 【請求項2】前記リードは、相互に接続された複数のリ
    ードによって構成され、前記めっき用給電リードは、前
    記複数のリードに共通に接続された単一のめっき用給電
    リードによって構成される請求項1記載のBGA用テー
    プキャリア。
  3. 【請求項3】前記リードは、独立した複数のリードによ
    って構成され、前記めっき用給電リードは、前記複数の
    リードに対応した複数のめっき用給電リードによって構
    成される請求項1記載のBGA用テープキャリア。
  4. 【請求項4】半導体チップと、前記半導体チップの複数
    の電極に接続された複数のリード、および前記複数のリ
    ードを外部回路へ接続する複数の半田ボールを絶縁フィ
    ルム上に配置したBGA用テープキャリアによって構成
    される半導体装置において、 前記BGA用テープキャリアは、一端が前記絶縁フィル
    ムの外部へ引き出され、他端が前記複数のリードに接続
    されて前記絶縁フィルムに形成されためっき用給電リー
    ドを有し、 前記めっき用給電リードは、前記半導体チップの搭載時
    に前記複数のリードとの接続を切断されていることを特
    徴とする半導体装置。
  5. 【請求項5】前記リードは、相互に接続された複数のリ
    ードによって構成され、前記めっき用給電リードは、前
    記複数のリードに共通に接続された単一のめっき用給電
    リードによって構成される請求項4記載の半導体装置。
  6. 【請求項6】前記リードは、独立した複数のリードによ
    って構成され、前記めっき用給電リードは、前記複数の
    リードに対応した複数のめっき用給電リードによって構
    成される請求項4記載の半導体装置。
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