JPH02172245A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置に関し、特に、テープキャリア構
造（又は工ａｐｅ　Ａ　ｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂ　ｏｎｄ
ｉｎｇ構造）を採用する半導体装置に適用して有効な技
術に関するものである。

〔従来の技術〕

薄型で大量生産に好適な半導体装置として、キャリアテ
ープ構造の半導体装置がある。この半導体装置は可撓性
フィルムに半導体ペレットを搭載したものである。可撓
性フィルムは例えばテープ状（長尺状）のポリイミド樹
脂を所定の長さに切断することで形成している。可撓性
フィルムの表面には複数本の配線が形成されている。配
線は可撓性フィルムの表面に貼り付けられたＣｕ箔膜に
エツチングを施して所定の形状に加工したものである。

前記半導体ペレットは、可撓性フィルムの中央部分に形
成された半導体ペレット搭載用開口（デバイス穴）に配
置されている。前記半導体ペレット搭載用開ロ内には可
撓性フィルムの表面上に形成された配線の一部を突出さ
せた所謂フィンガー配線が複数本配列されている。各々
のフィンガー配線は半導体ペレットの外部端子（ポンデ
ィングパッド）にバンプ電極を介在させて電気的及び械
械的に接続されている。

このように構成されるテープキャリア構造を採用する半
導体装置は他の装置に実装されている。

例えば、テープキャリア構造を採用する半導体装置は液
晶表示装置の駆動装置（ドライバー）として使用されそ
れに実装される。この実装は、液晶表示装置のガラス基
板の周辺表面上に配列された外部端子に、前記半導体装
置の可撓性フィルムの周辺表面上に形成された配線（外
部端子）を接続することにより行われている。両者の接
続は、前記外部端子と配線との間に例えば異方性導電ペ
ーストを介在させ、熱圧着により行われている。この熱
圧着の際の熱は半導体装置の可撓性フィルムの裏面から
加熱抑圧部材により供給されている。

なお、テープキャリア構造を採用する半導体装置につい
ては例えば１９７７年、第２７回、イージーシー論文集
、第３４頁乃至第４１頁（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　１
９７７２７ｔｈ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｍｐｏｎ
ｅｎｔｓ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　＋　ｐｐ３４−４１
　）に記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者が開発中のテープキャリア構造を採用する半導
体装置は約１２５〜１３０［μｍ］程度の厚い膜厚のポ
リイミド樹脂膜で可撓性フィルムを形成している。この
可撓性フィルムは樹脂でありかつ比較的膜厚が厚いので
熱伝導性が悪い。このため、テープキャリア構造を採用
する半導体装置を外部装置に実装する際に可撓性フィル
ムの裏面側から表面側（配線及び導電性ペース１〜側）
に充分に熱が伝達されないので、熱圧着不良を多発する
という問題点が、本発明者により見出された。

また、前記可撓性フィルムを形成するポリイミド樹脂膜
は比較的高価であるので、テープキャリア構造を採用す
る半導体装置の製作コストを高価にするという問題点が
、本発明者により見出された。

本発明の目的は、テープキャリア構造を採用する半導体
装置において、可撓性フィルムの熱伝導性を向上するこ
とが可能な技術を提供することにある。

本発明の他の目的は、テープキャリア構造を採用する半
導体装置において、外部装置への実装時の熱圧着不良を
防止し、前記目的を達成することが可能な技術を提供す
ることにある。

本発明の他の目的は、テープキャリア構造を採用する半
導体装置において、ｒＢ作ココスト低減することが可能
な技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔ｉＩ！題を解決するための手段３ 本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

テープキャリア構造を採用する半導体装置において、可
撓性フィルムを、金Ｆ７１１層及びこの金属層の配線が
形成される表面側に設けられた有機膜層で構成する。

〔作　　用〕

上述した手段によれば、前記可撓性フィルムの一部を有
機膜層に比べて熱伝導性の高い金属層に置き換えたので
、可撓性フィルムの熱伝導性を向上することができる。

この結果、テープキャリア構造を採用する半導体装置を
外部装置に実装する際の熱圧着不良を低減することがで
きる。

また、前記可撓性フィルムの一部を有機膜層に比べて機
械的強度の高い金属層に置き換えたので、可撓性フィル
ムの機械的強度を損なうことなく、前記効果を得ること
ができる。

また、前記可撓性フィルムの一部を有機膜層に比べて安
価な金属層に置き換えたので、可撓性フィルムの製作コ
ストを低減し、この結果、テープキャリア構造を採用す
る半導体装置の製作コストを低減することができる。

以下、本発明の構成について、液晶表示装置の駆動装置
として形成されたテープキャリア構造を採用する半導体
装置に本発明を適用した実施例とともに説明する。

なお、実施例を説明するための全回において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。

〔発明の実施例〕

（実施例１） 本発明の実施例Ｉであるテープキャリア構造を採用する
半導体装置の概略構成を第１図（断面図）で示す。

第１図に示すように、テープキャリア構造（又はＴＡＢ
構造）を採用する半導体装置１０は可撓性フィルム１に
半導体ペレッ１〜３を搭載している。

前記可撓性フィルム１は例えばテープ状（長尺）のもの
を所定の長さに切断したものである。この可撓性フィル
ム１は、上層から下層側に向って。

有機膜層ＩＡ、金属層ＩＢ、有機膜層ＩＣの夫々を重ね
合せた複合膜で構成されている。

前記有機膜層ＩＡ、ＩＣの夫々は、可撓性フィルム１の
絶縁性を確保する目的で形成され、例えば５〜１０［μ
ｍ］程度の薄い膜厚のポリイミド樹脂膜で形成されてい
る。ポリイミド樹脂膜は、金属層ＩＢの表面にツー１−
シ、ベークして硬化させることにより形成されている。

有機膜層ＩＡは金属層ＩＢと後述する配線２とを電気的
に分離するために必要とされるが、有機膜Ｍ！Ｊ１ｃは
必ずしも必要ではない。

また、有機膜層ＩＡ、ＩＣの夫々としては、前記ポリイ
ミド樹脂膜以外にポリアミド樹脂膜、ポリエステル樹脂
膜、ポリエステルサルホン樹脂膜、ポリエステルケトン
樹脂膜等、或はこれらの複合膜で形成してもよい。

金属層ＩＢは、可撓性フィルム１の芯材として使用され
、可撓性フィルム１の熱伝導性を向上する目的で形成さ
れている。金属５１Ｂは例えば１００［μｍ］程度の厚
い膜厚のＣｕ層（圧延Ｃｕ箔膜）で形成されている。

また、金属層ＩＢとしては、Ｃｕ層以外にＣｕ合金層、
Ｆａ−Ｎｉ合金層、アルミニウム層、アルミニウム合金
層等の金属層を使用してもよい６特に、金属層ＩＢとし
てＦｅ−Ｎｉ合金層例えば４２［％］のＮｉを含有する
ものを使用する場合、Ｃｕ層に比べて熱膨張係数が約２
．５分の１と小さいので、有機１１ＡＪｌＩＡ、１ｃの
夫々との剥離やそれらの損傷を低減することができ、可
撓性フィルム１の耐久性を向上することができる。また
。

金属層ＩＢとしてアルミニウム層又はアルミニウム合金
層を使用し、その金属層の表面にアルマイト処理を施し
た場合は、絶縁性芯材として使用することができ、電気
的な短絡がなくなるので、テープキャリア構造を採用す
る半導体装置１０の実装時の自由度を向上することがで
きる。

この可撓性フィルム１の表面（有機膜層ＩＡの表面）に
は複数本の配線２が形成されている。可撓性フィルム１
の中央部分には半導体ペレット搭載用開口（デバイス穴
）１０が設けられている。この半導体ペレット搭載用開
口ＩＤ内には前記配線２の一部が突出したフィンガー配
線２Ｆが複数本設けられている。

前記配線２．フィンガー配線２Ｆの夫々は例えば約３０
〜４０［μｍ］程度の膜厚のＣｕ膜で形成されている。

Ｃｕ膜は圧延箔膜をエツチング加工により所定の形状に
パターンニングすることにより形成されている。なお、
配線２、フィンガー配線２Ｆの夫々は、Ｃｕ層以外の金
属で形成してもよいし、Ｃｕ層の表面上に他の金属を積
層してもよい、特に、ボンダビリティを向上するために
は、フィンガー配線２Ｆの表面にＡｕ膜やＳｎ膜（ボン
ディング後は共晶合金になる）を形成してもよい。

前記半導体ペレット３は可撓性フィルム１の半導体ペレ
ット搭載用開口ＩＤ内に配置されている。

半導体ペレット３は単結晶珪素で形成されている。

この半導体ペレット３の図示しない外部端子（ポンディ
ングパッド）にはバンブ電極（突起電極）４を介在させ
てフィンガー配線２Ｆが電気的にかつ機械的に接続され
ている。半導体ペレット３の外部端子は例えばＡΩ膜か
Ａ４合金膜で形成されており、この外部端子は下地全屈
膜（バリア金属膜）を介在させてバンブ電極４に接続さ
れている。下地金属膜は、図示しておらず又この構造に
限定されないが、例えばＴｉ膜上にＰｄ膜を積層した複
合膜で形成されている。前記バンブ電極４は例えばＡｕ
（又はＣｕ）で形成されている。

前記半導体ペレット３の特に素子形成面（外部端子が配
列された側の表面）及びフィンガー配線２Ｆを含む部分
は樹脂５で封止されている。樹脂５は例えばエポキシ樹
脂を使用する。

このように構成されるテープキャリア構造を採用する半
導体装置ｌＯは液晶表示装置に実装されている。実装は
、半導体装［１０の可撓性フィルム１の周辺表面上の配
線２　（外部端子として使用される部分）に異方性導電
ペースト３０を介在させて液晶表示装置のガラス基板２
１の周辺表面上に形成された外部端子２２を接続するこ
とにより行われている。異方性導電ペースト３０は、テ
ープ状の絶縁性シリコーンゴム内に導電性物質が混入さ
れており、熱圧着された配線２と外部端子２２どの間の
み電気的に接続されるように構成されている。

次に、前述のテープキャリア構造を採用する半導体装置
の製造方法について、第２図乃至第６図（各製造工程毎
に示す要部断面図）を用いて簡単に説明する。

まず、テープ状の圧延Ｃｕｌ膜で形成された金属ＭＩＢ
の両面にポリイミド樹脂をコートする。

この後、このポリイミド樹脂をベータし硬化して有機膜
層ＩＡ、ＩＣの夫々を形成することにより、第２図に示
すように、可撓性フィルム１を形成する。

次に、第３図に示すように、前記可撓性フィルム１に半
導体ペレット搭載用開口ＩＤを形成する。

半導体ペレット搭載用開口ＩＤは例えば打抜き法で形成
する。

次に、第４図に示すように、可撓性フィルム１の表面に
Ｃｕ箔膜２Ａを貼り付ける。Ｃｕ箔膜２Ａは例えばエポ
キシ系接着剤を介在させて可撓性フィルム１の表面に貼
り付ける。

次に、第５図に示すように、Ｃｕ箔膜２Ａの表面上にマ
スク６を形成すると共に、半導体ペレット搭載用開口Ｉ
Ｄ内に（露出するＣｕ箔膜２Ａの裏面に）マスフッを埋
込む、マスク６、マスク７の夫々は５フオトレジスト膜
を塗布し、現像し、感光する。所謂フォトリングラフィ
技術で形成されている。マスク６は配線（２）及びフィ
ンガー配線（２Ｆ）が形成される領域に形成されている
。

次に、前記マスク６及びマスク７を用い、Ｃｕ箔膜２Ａ
をエツチング加工し、配線２及びフィンガー配線２Ｆを
形成する。このエツチング加工は例えばウエッ１−エツ
チングで行われている。

次に、図示しないが、可決性フィルム１のフィンガー配
線２Ｆにバンブ電極４を介在させて半導体ペレット３の
外部端子を接続し、可撓性フィルム１に半導体ペレット
３を搭載する（第１図参照）。

そして、半導体ペレット３の素子形成面等を樹脂５で封
止し、テープキャリア構造を採用する半導体装置ｌＯを
完成させる。

次に、第６図に示すように、テープキャリア構造を採用
する半導体装置１０を液晶表示装置に実装する。この実
装は、異方性導電ペースト３０を介在させ、加熱押圧部
材４１及び４２により行う。異方性導電ペースト３０に
は、可撓性フィルム１の裏側の有機膜層ＩＣ側から金属
層ＩＢ、有機膜層ＩＡ、配線２の夫々を通して加熱抑圧
部材４１からの熱及び押圧力が伝達される。

なお、テープキャリア構造を採用する半導体装置１０を
プリント配線基板等に実装する場合は、通常、半田等の
接着用金属が使用されている。

このように、テープキャリア構造を採用する半導体装置
１０において、可撓性フィルム１を、金属層ＩＢ及びこ
の金属ＪｉｌＢの配線２が形成される表９面側に設けら
れた有機膜層ＩＡで構成する。この構成により、前記可
撓性フィルム１の一部を有機膜層ＩＡに比べて熱伝導性
の高い金属層ＩＢに置き換えたので、可撓性フィルム１
の熱伝導性を向上することができる。この結果、テープ
キャリア構造を採用する半導体装置１０を液晶表示装置
に実装する際に、可撓性フィルム１を通して異方性導電
ペースト３０に充分な熱が伝達されるので、熱圧着不良
を低減することができる。

また、前記可撓性フィルム１の一部を有機膜層１Ａに比
べて機械的強度の高い金属層ＩＢに置き換えたので、可
撓性フィルム１の機械的強度を損なうことなく、前記効
果を得ることができる。

また、前記可撓性フィルム１の一部を有機膜層ＩＡに比
べて安価な金属層ＩＢに置き換えたので。

可撓性フィルム１の製作コストを低減し、この結果、テ
ープキャリア構造を採用する半導体装置ｌＯの製作コス
トを低減することができる。

また、テープキャリア構造を採用する半導体装置１０は
、可撓性フィルム１の大半を金属層ＩＢで形成し、可撓
性フィルムｌの表面上の配線２を前記金属層ＩＢと同様
な金属膜で形成しているので、両者の熱膨張係数差を低
減し、前記配線２の断線等を防止することができる。

（実施例■） 本実施例■は、前記テープキャリア構造を採用する半導
体装置において、可撓性フィルム１の構造を簡単化した
、本発明の第２実施例である。

本発明の実施例■であるテープキャリア構造を採用する
半導体装置を第７図（要部断面図）で示す。

本実施例■のテープキャリア構造を採用する半導体装置
は、第７図に示すように、可撓性フィルム１に半導体ペ
レット搭載用開口ＩＤを設けていない。このように構成
されるテープキャリア構造を採用する半導体装置１０は
、可撓性フィルム１の半導体ペレット搭載用開口ＩＤに
相当する分、可撓性フィルム１の構造を簡単化すると共
に、打抜き工程を廃止して可撓性フィルム１の製造工程
数を低減することができる。また、テープキャリア構造
を採用する半導体装置１０は、フィンガー配線２Ｆを可
撓性フィルム１で補助しているので、フィンガー配線２
Ｆの損傷や破壊を低減することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
基づき具体的に説明したが１本発明は。

前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。

例えば、本発明は、テープキャリア構造を採用する半導
体装置に限定されず、プリント配線基板の表面上に半導
体ペレットを複数個搭載する半導体装置や半導体ペレッ
トを搭載しないプリント配線基板に適用することができ
る。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

テープキャリア構造を採用する半導体装置の実装時の熱
圧着不良を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例１であるテープキャリア構造
を採用する半導体装置の概略構成を示す断面図、 第２図乃至第６図は、前記半導体装置を各製造工程毎に
示す要部断面図。 第７図は、本発明の実施例■であるテープキャリア構造
を採用する半導体装置の要部断面図である。 図中、１・・・可撓性フィルム、ＩＡ、ＩＣ・・・有機
膜層、ＩＢ・・・金屑層、ＩＤ・・・半導体ペレット搭
載用開口、２・・・配線、２Ｆ・・・フィンガー配線、
３・・・半導体ペレット、４・・・バンブ電極、５・・
・樹脂、３゜・・・異方性導電ペースト、２１・・・ガ
ラス基板、２２・・・外部端子、　４１．４２・・・加
熱押圧部材である。 １す 第５図 第６図 第７１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．絶縁性基板の表面上に形成された配線の一部分に半
   導体ペレットの外部端子を接続した半導体装置において
   、前記絶縁性基板が、金属層及び少なくともこの金属層
   の前記配線が形成される表面側に設けられた有機膜層で
   構成されていることを特徴とする半導体装置。
2. ２．前記絶縁性基板はＣｕ層、Ｃｕ合金層、Ｆｅ−Ｎｉ
   合金層、アルミニウム層、アルミニウム合金層等の金属
   層及びポリイミド樹脂層、ポリエステル樹脂層、ポリエ
   ステルサルホン樹脂層、ポリエステルケトン樹脂層等の
   有機膜層で構成されていることを特徴とする請求項１に
   記載の半導体装置。
3. ３．前記半導体装置はテープキャリア構造を採用する半
   導体装置であることを特徴とする請求項１又は請求項２
   に記載の半導体装置。