JPH0362935A - フィルムキャリヤ型半導体装置の実装方法 - 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］ 本発明はフィルムキャリヤ型半導体装置をプリント基板
に実装するフィルムキャリヤ型半導体装置の実装方法に
関する。

［従来の技術］ 従来のフィルムキャリヤ型半導体装置の製造方法は、第
７図及び第８図に示す如く、搬送及び位置決め用のスプ
ロケットホール４１と、半導体チップ３１が入る開孔部
であるデバイスホール３９を有するポリミド等の絶縁フ
ィルム上に銅等の金属箔を接着し、金属箔をエツチング
等により所望の形状のリード（インナーリード３５．ア
ウターリード３６）と電気選別のためのパッド４４とを
形成してフィルムキャリヤテープ４０を製造する。

また、半導体チップ３１の電極端子上に金属突起物であ
るバンブ４６を形成する。

次に、フィルムキャリヤテープ４０のインナーリード３
５と半導体チップ３１のバンプ４６とを熱圧着法又は共
晶法等によりインナーリードボンディング（以下、ＩＬ
Ｂと略す）シ、フィルムキャリヤテープに装着された状
態で電気選別用バッド４４上に接触子を接触させて半導
体チップ３１の電気選別及びバイアス試験を実施する。

これにより、フィルムキャリヤ型半導体装置が完成する
。

ここで、リード３５．３６の変形防止用として絶縁フィ
ルムの枠であるサスペンダ３２を予めフィルムキャリヤ
テープ４０に設けることがある。また、信頼性向上及び
機械的保護のため、第９図に示すように、樹脂４７をポ
ツテングして樹脂封止を行う場合もある。

上記のようなフィルムキャリヤ型半導体装置をプリント
基板に実装する場合は、アウターリード３６を所望の長
さに切断し、次いで第１０図に示すように、例えば、プ
リント基板５０上に接着剤５１により半導体チップ３１
を固着した後、アウターリード３６をプリント基板５０
上のボンディングパッド５２にアウターリードボンディ
ング（以下、ＯＬＢと略す）する。

これらのフィルムキャリヤ型半導体装置はボンディング
がリード数に拘らず１回の工程可能であるため、製造工
程が迅速であること、フィルムキャリヤテープ４０を使
用するため、作業の自動化が容易であること等の利点を
有している。

上述した従来のフィルムキャリヤ型半導体装置の製造工
程のうち、ＯＬＢの工程は一般にＩＬＢ工程と同様に加
圧ツールにより、リードを加圧加熱して実施する。接合
はＡｕ−Ａｕの熱圧着、Ａｕ−８ｎの共晶又は半田を使
用したろう付は等により実施される。

これに対し、一般のパッケージであるプラスチックパッ
ケージ及びセラミックパッケージ並びにｔｆｌ　ｔｔ　
及びコンデンサ等の部品については、半田のろう付けで
実施されることが多く、特に、最近では半田リフロー法
で実装することが一般的である。

即ち、プリント基板のボンディングパッド上に半田ペー
ストを印刷法等により塗布し、次に半導体パッケージや
抵抗等の部品を接着剤でプリント基板に位置合わせを行
って接着仮止めし、赤外線加熱炉、熱風加熱炉又は加熱
蒸気槽等にプリント基板を装入するか、又はレーザー溶
接により半田ペーストを溶解し、部品を実装する。この
ような半田リフロー法による実装は多くの部品を同時に
実装でき、自動化が容易である等の利点を有している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、フィルムキャリヤ型半導体装置を半田リ
フロー法に適用する場合、フィルムキャリヤ型半導体装
置のサスペンダ部が絶縁フィルムで形成されているため
、サスペンダ部が容易に反ってしまい、リード高さにバ
ラツキが生じる。

これによって、プリント基板のボンディングパッドに塗
布された半田ペーストとリードとが接触しないことにな
り、半導体装置を実装することができなくなるという欠
点がある。

一般に実装の高密度化が促進されるに従い、半導体装置
のり一ドピッチが短縮化されるが、それに伴って、半田
リフロー法での実装が困難になってくる。現状では０，
６５乃至１．０ｍｍピッチが一般的であり、例えば、日
経エレクトロニクスｌ９８８年１２月１２日号第１４１
乃至１４９頁にあるように、０．４乃至０．５ｍｍが限
界であるといわれている。即ち、半田ペースト量の不足
により濡れ不足が生じ、半田ペースト量の過多により半
田ブリッジが生じるため、半田ペーストの塗布景を正確
に制御する必要があり、このためリード高さを正確に保
つことが要求される。リード高さ及び平面性の制御量と
しては、０．０５乃至０．ｌ０ｍｍ程度が要求されてい
るが、フィルムキャリヤ型半導体装置の場合は、多数リ
ード化等によりサスペンダ部が大きくなるに従って反り
量が増加し、数百μｍ以上の反りが生じることが多い。

従って、−殻内にフィルムキャリヤ型半導体装置の実装
は、前述のように加圧ツールによりリードを押さえつけ
て反りによるリード高さのバラツキを補正して行うこと
が多く、半田リフロー法で行うことは殆どない。しかし
ながら、一般のパッケージをはじめ抵抗及びコンデンサ
等の殆どの部品が半田リフロー法による実装に対応でき
ており、フィルムキャリヤ型半導体装置のみを個別に加
圧ツールで実装するのは現状の自動化実装ラインに整合
しない上、フィルムキャリヤ型半導体装置用に専用の装
置を設置する必要がある等の欠点がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
サスペンダの反りを補正することができ、半田リフロー
法による実装が容易であるフィルムキャリヤ型半導体装
置の実装方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係るフィルムキャリヤ型半導体装置の実装方法
は、半導体素子、この半導体素子に接続されたリード、
リードを支持するサスペンダ、サスペンダ支持枠部の一
部及びこのサスペンダ支持枠部に設けられた仮付は用リ
ードを含む部分をフィルムキャリヤテープから切断分離
してリード成形する工程と、前記仮付は用リードをプリ
ント基板の所定の位置に接合する工程と、半田リフロー
法によりフィルムキャリヤ型半導体装置のリードとプリ
ント基板上のボンディングパッドとを接合する工程とを
有することを特徴とする。

［作用コ 本発明においては、サスペンダ支持枠部に設けられた仮
付は用リードをプリント基板の所定の位置に接合した後
、半田リフロー法によりフィルムキャリヤ型半導体装置
のリードと、プリント基板上のボンディングパッドとを
接合する。従って、半田リフロー時のサスペンダ部の反
りを仮付は用リードにより防止することができるので、
フィルムキャリヤ型半導体装置を半田リフロー法により
容易に実装することができる。

［実施例コ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。

第１図は本発明の第１の実施例方法により実装されたフ
ィルムキャリヤ型半導体装置を示す斜視図である。半導
体チップ１の電極にはインナーリード５がボンディング
接続されている。

このインナーリード５から延びるアウターリード６はプ
リント基板上のボンディングパッド３と半田４により接
合されている。そして、インナーリード５及びアウター
リード６は絶縁フィルムからなるサスペンダ２により支
持されている。このサスペンダ２のコーナ一部には仮付
は用リード８が形成されており、この仮付は用リード８
は、同様にプリント基板上の仮付は用リードパッド７に
半田４により接合されている。この仮付は用り−ド８に
よりサスペンダ２がプリント基板に押さえつけられてい
る。

次いで、上述の構造のフィルムキャリヤ型半導体装置の
製造方法について、第２図の平面図及び第３図の断面図
を参照して説明する。

第２図は本発明の実施例にて使用するフィルムキャリヤ
テープ１０を示す。この第２図に示すように、従来のフ
ィルムキャリヤテープと同様にスプロケットホール１１
、デバイスホール９及びＯＬＢ用ホール１５の外、仮付
は用リードのホール１２を形成した絶縁フィルム上に銅
等の金属箔を接着し、エツチング等により所望の形状の
リードであるインナーリード５、アウターリード６、電
気選別用パッド１４及び仮付は用リード８を形成したフ
ィルムキャリヤテープ１０を用意する。

ここで、仮付は用リードホール１２はサスペンダ２を支
持するサスペンダ支持枠１３に開口されて設けられてお
り、仮付は用リードホール１２をまたぐようにして仮付
は用リード８が設けられている。

次に、フィルムキャリヤテープ１０のインナーリード５
と半導体チップ１の電極上に設けられたバンプ１６とを
熱圧着又は数品法等によりボンディング（ＩＬＢ）Ｌ、
樹脂１７により樹脂封止する。本実施例では、第２図及
び第３図に示す用にフィルムキャリヤテープ１０のリー
ドパターン面と半導体チップの素子形成面とが向かい合
うフェイスダウンにてインナーリードボンディングされ
ている。

次いで、電気選別用パッド１４に試験装置の接触子を接
触させて電極選別を行い、フィルムキャリヤ型半導体装
置が完成する。

このようにして製造したフィルムキャリヤ型半導体装置
の実装は以下のようにして行う。即ち、第４図の平面図
及び第５図の断面図に示すように、フィルムキャリヤ型
半導体装置を切断分離すると同時にアウターリード６を
成形する。この切断位置は、第４図に示すように、仮付
は用リード８とアウターリード６とを残すように仮付は
用リードホール１２とＯＬＢ用ホール１５の外側縁位置
であり、この位置で切断して半導体チップ部をフィルム
キャリヤテープ１０から分離する。

仮付は用リード８とアウターリード６とを切断した後、
両者ともリード成形を行う。ここで、仮付は用リード８
の成形深さはアウターリード６の成形深さよりも浅くす
る。本実施例では第５図に示すようにアウターリード６
はリードを下方にのみ成形するバットリード形状として
いるが、この成形の形状は特には制約がない。

次に、第１図に示すように、予めボンディングパッド部
３及び仮付は用パッド７に半田ペーストを塗布したプリ
ント基板上に、切断及びリード成形済みの半導体チップ
１をボンディングパッド３とアウターリード６との位置
合わせを行って載置すると共に、仮付は用リード８を仮
付は用リードパッド７に半田４により接合する。

ここで、フィルムキャリヤ型半導体装置の載置の際、フ
ェイスダウンでのＩＬＢのため、半導体チップ１上の樹
脂１７とプリント基板とを接着剤等により仮止め後、仮
付は用リード８を接合しても、また仮付は用リード８を
半田４の替わりに接着剤等によりボンディングパッド３
に接合してもよい。このようにして、仮付は用リード８
をプリント基板に予め接合することによって、サスペン
ダ２の反りが補正され、仮付は用リード８よりも下方に
成形されているアウターリード６は確実にボンディング
パッド３と接合することになる。

次に、他の部品を従来と同様に接着剤によりプリント基
板上に仮止めした後、赤外線加熱炉、熱風加熱炉及び加
熱蒸気槽等のりフロー炉に装入するか、レーザー溶接等
により半田ペーストを溶解して、フィルムキャリヤ型半
導体装置のアウターリード６とボンディングパッド３と
を半田４により固定して接合し、他の部品と共に実装を
完了する。このようにして、本実施例により、フィルム
キャリヤ型半導体装置を他の部品と共にプリント基板に
半田リフロー法により実装することができる。

第６図は本発明の第２の実施例方法を示す平面図である
。第１の実施例方法の場合と同一物には同一符号を付し
てその詳しい説明は省略する。

本実施例においては、第１のサスペンダ支持枠１３を有
しないで、仮付は用リード８のみが設けられており、こ
れを用いて第１の実施例と同様にフィルムキャリヤ型半
導体装置の実装を行うことができる。このようにサスペ
ンダ支持枠を設けることなく、サスペンダ２を形成する
ためには、２層テープを使用してフィルムキャリヤテー
プ２゜を製造する。２層テープはポリイミドからなるフ
ィルム上に接着剤を介せず無電解によるメツキでＣｕ層
を薄く形成し、フォトレジスト法により選択的にＣｕを
電解メツキにより約３５μｍの厚さで形成し、不要な部
分を薄く形成しておく。そして、この不要部分のＣｕを
全体のエツチングにより除去してリード等をパターン形
成する。

次に、フォトレジスト法で選択的にポリイミドフィルム
をエツチングしてデバイスホール９及びＯＬＢ用ホール
２１等の孔を形成し、Ａ　ｕ又はＳｎ等の所望のメツキ
を施して完成する。これにより、サスペンダ支持枠なし
でサスペンダ８を形成することができる。従来の３層の
フィルムキャリヤテープにおいても、先ず、従来と同様
にポリイミド等の絶縁フィルムにスプロケットホール、
デバイスホール及びＯＬＢ用ホール等をパンチングによ
り開孔し、容易に剥離可能な接着力が弱い別のフィルム
を接着する。

次に、サスペンダ支持枠のみをパンチングにより切断除
去し、次いで、Ｃｕ箔を反対面に接着剤を介して接着し
た後、先のフィルムを剥離する。

次いで、従来と同様にＣｕ箔の選択エツチング工程及び
所望のメツキ形成工程を経ることにより、サスペンダ支
持枠を有しないサスペンダ２を備えたフィルムキャリヤ
テープ２０を製造することができる。

上述のようなサスペンダ支持枠を有しないフィルムキャ
リヤテープ２０の場合は、サスペンダ支持枠のサイズに
ついて、−殻内に約０゜５乃至１．０ｍｕｍの幅を製造
上必要とするため、特に多数リードのフィルムキャリヤ
テープにおいて、サスペンダ枠がＯＬＢ用ホールサイズ
に制約を与えるのに対し、本発明の仮付は用リード８が
サスペンダ支持枠を兼ねるために、本発明はＯＬＢ用ホ
ールサイズへの影響がないという利点がある。

なお、上述の実施例では仮付は用リード８を設けてサス
ペンダ２を固定したが、従来のフィルムキャリヤテープ
におけるサスペンダ支持枠を仮付は用リードの代わりと
して用いることも可能である。この場合は、第７図の従
来のフィルムキャリヤテープにあるサスペンダ支持枠４
２を仮付は用リードと同様に残し、接着剤にてプリント
基板上の仮付は用リードパッドに接合するか、サスペン
ダ支持枠上に他のリードと同様にメツキを施したＣｕ等
のパターンを残し、半田等により接合することによって
実装することができる。即ち、サスペンダ支持枠又はサ
スペンダ支持枠の代わりとなる仮付は用リードの接合方
法には格別の制約はない。

また、多数リード化に伴ってアウターリードが入るＯＬ
Ｂ用ホールが大きくなって上記実施例のように四角形の
コーナ一部のみにあるサスペンダ支持枠のみの仮付けで
は十分な反りの補正ができない場合は、ＯＬＢ用ホール
の中間部に仮付は用リード又は仮付けのためのサスペン
ダ支持枠を追加して実施することも可能である。従って
、この仮付は用リードの位置及び数にも制約はない。

［発明の効果コ 以上、説明したように本発明は、フィルムキャリヤ型半
導体装置のサスペンダ支持枠又はサスペンダ支持枠部に
設けられた仮付は用リードをプリント基板に仮付けして
サスペンダの反りを補正するから、他の部品と同様に、
また他の部品と同時に半田リフロー法によりフィルムキ
ャリヤ型半導体装置をプリント基板に実装することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例により製造されたフィル
ムキャリヤ型半導体装置の実装状態を示す斜視図、第２
図乃至第５図は本発明の第１の実施例に係るフィルムキ
ャリヤ型半導体装置の実装方法を示す図で、第２図及び
第４図は平面図、第３図及び第５図は断面図、第６図は
本発明の第２の実施例により実装されたフィルムキャリ
ヤ型半導体装置を示す平面図、第７図乃至第１０図は従
来のフィルムキャリヤ型半導体装置の実装工程を示す図
で、第７図は平面図、第８図乃至第１０図は断面図であ
る。 １．３１；半導体チップ、２．３２；サスペンダ、３，
５２；ボンディングパッド、４；半田、５．３５；イン
ナーリード、６．３８；アウターリード、８；仮付は用
リード、９，３９；デバイスホール、１０，２０．４０
；フィルムキャリヤテープ、１１．４１；スプロケット
ホール、１２；仮付は用リードホール、１３，４２；サ
スペンダ支持枠

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体素子、この半導体素子に接続されたリード
   、リードを支持するサスペンダ、サスペンダ支持枠部の
   一部及びこのサスペンダ支持枠部に設けられた仮付け用
   リードを含む部分をフィルムキャリヤテープから切断分
   離してリード成形する工程と、前記仮付け用リードをプ
   リント基板の所定の位置に接合する工程と、半田リフロ
   ー法によりフィルムキャリヤ型半導体装置のリードとプ
   リント基板上のボンディングパッドとを接合する工程と
   を有することを特徴とするフィルムキャリヤ型半導体装
   置の実装方法。