JPH06232200A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルムキャリヤを用いるＴＡＢ方式におい
て、多ピン化及び小型化された半導体チップの実装を容
易に可能にし、しかもトランスファモールド時に生じる
半導体チップの上下変動を防止できるようにする。 【構成】 複数のリード２２をフィルム基材２１に形成
したフィルムキャリヤ２０上に、複数のリード３２をシ
ート基材３１に形成した配線引出し用シート３０を密着
積層する。フィルムキャリヤ２０のインナーリード２２
ａを半導体チップ１０上の外周部に形成した第１の電極
パッドに接合すると共に、配線引出し用シート３０の接
合リード部３２ａを半導体チップ１０上の内周部の任意
の位置に形成した第２の電極パッドに接合する。トラン
スファモールド法によって半導体チップ１０を樹脂４０
により封止する。第２の電極パッドからの配線引出しが
可能になると共に、半導体チップ１０とフィルムキャリ
ヤ２０とが一体化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フィルムキャリヤを用
いた半導体装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体チップの実装技術の一つとして、
例えば図６に示すように、半導体チップ１をフィルムキ
ャリヤ２０に実装するＴＡＢ（Tape Automated Bondin
g）方式が知られている。

【０００３】フィルムキャリヤ２０は、ポリイミド樹脂
等からなる可撓性かつ絶縁性を有するフィルム基材２１
と、このフィルム基材２１上に銅箔等の導電性金属材料
によりパターン形成された複数のリード２２とによって
構成されている。フィルム基材２１にはデバイス孔２３
とアウターリード孔２４とが形成され、デバイス孔２３
とアウターリード孔２４との間にはサポート部２１ａが
残存されている。各リード２２の一端はデバイス孔２３
内に突出されたインナーリード２２ａとなっており、他
端はアウターリード孔２４に架橋されたアウターリード
２２ｂとなっている。

【０００４】上記フィルムキャリヤ２０の各インナーリ
ード２２ａと、半導体チップ１の上面の外周部に形成さ
れた複数の電極パッドとが、それぞれバンプ２５を介し
て一括ボンディングされている。

【０００５】そして、従来から、ＴＡＢ方式において半
導体チップ１を保護のために樹脂封止するには、主にト
ランスファモールド法が用いられており、金型（図示せ
ず）内において半導体チップ１が樹脂４０によって封止
されてパッケージングされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のＴＡＢ方式では、パッケージの小型化が
進行するに伴い、半導体チップ１上の電極パッド数が増
加すると共に電極パッドのピッチが狭くなるので、リー
ド２２の引出しに限界が生じていた。特に、チップ上の
内周部にも複数の電極パッドが形成されている、いわゆ
るエリアＴＡＢ用の半導体チップにおいては、その半導
体チップからの配線の引出しが極めて困難になるという
問題があった。

【０００７】また、ＴＡＢ方式におけるフィルムキャリ
ヤ２０は極めて薄くかつ可撓性を有しているため、パッ
ケージの小型化及び薄型化が進行した場合、トランスフ
ァモールド法による樹脂封止の際に、樹脂４０の内部で
半導体チップ１の位置が上方または下方に変動し易くな
る。これにより、フィルムキャリヤ２０または半導体チ
ップ１の表面露出や、フィルムキャリヤ２０即ちリード
２２の変形等が発生するが、この対策として、トランス
ファモールドの成形条件を最適に設定することは非常に
難しいという問題があった。

【０００８】そこで本発明は、フィルムキャリヤを用い
るＴＡＢ方式において、多ピン化及び小型化された半導
体チップの実装を容易に可能にし、しかもトランスファ
モールド時に生じる半導体チップの上下変動を防止でき
るようにした半導体装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による半導体装置は、複数の第１の電極パッ
ドがチップ上の外周部に形成されていると共に複数の第
２の電極パッドがチップ上の内周部の任意の位置に形成
されている半導体チップと、この半導体チップの第１の
電極パッドに接続される複数のリードを有するフィルム
キャリヤと、前記半導体チップの第２の電極パッドに接
続される複数のリードを有する配線引出し用シートとか
らなり、前記フィルムキャリヤ上に前記配線引出し用シ
ートを密着積層し、前記フィルムキャリヤのリードを前
記半導体チップの第１の電極パッドに接合すると共に、
前記配線引出し用シートのリードを前記半導体チップの
第２の電極パッドに接合したものである。

【００１０】また、前記配線引出し用シートを、前記フ
ィルムキャリヤ上に複数積層してもよい。

【００１１】なお、前記配線引出し用シートの材料と同
質の材料により形成された補強シートを、前記半導体チ
ップ及び前記フィルムキャリヤの下面に密着固定すると
よい。

【００１２】さらに、本発明による半導体装置は、上記
のように構成された各半導体装置を、樹脂により封止し
たものである。

【００１３】

【作用】上記のように構成された本発明によれば、フィ
ルムキャリヤのリードによって、半導体チップ上の外周
部に形成された第１の電極パッドから配線が引き出さ
れ、かつ、フィルムキャリヤ上に密着積層された配線引
出し用シートのリードによって、半導体チップ上の内周
部の任意の位置に形成された第２の電極パッドから配線
が引き出されるので、多ピン化及び小型化された半導体
チップを容易に実装することが可能となる。

【００１４】しかも、第１の電極パッドとリードとの接
合だけで機械的に保持されていた半導体チップとフィル
ムキャリヤとが、これらの上に密着積層された配線引出
し用シートを介して一体化されることによって、機械的
強度が向上するので、トランスファモールド法による樹
脂封止時に半導体チップの上下変動を防止することがで
きる。

【００１５】また、配線引出し用シートをフィルムキャ
リヤ上に複数積層すると、各々の配線引出し用シートの
リードを非接触で交差させることが可能となるので、配
線引出しの自由度が向上し、より多ピン化に対応するこ
とができる。

【００１６】なお、補強シートを半導体チップ及びフィ
ルムキャリヤの下面に密着固定すると、その下面におい
ても半導体チップとフィルムキャリヤとが一体化される
ので、機械的強度がより向上し、上記樹脂封止時の半導
体チップの上下変動をさらに有効に防止することができ
る。

【００１７】

【実施例】以下、本発明による半導体装置の実施例を図
１〜図５を参照して説明する。図１〜図４は第１実施
例、図５は第２実施例を示すものである。

【００１８】まず、図１〜図３に示すように、この半導
体装置は、半導体チップ１０とフィルムキャリヤ２０と
配線引出し用シート３０とによって構成されている。

【００１９】半導体チップ１０は、エリアＴＡＢ等に用
いられるものであり、複数の第１の電極パッド１１がチ
ップ上の外周部に配列されると共に、複数の第２の電極
パッド１２がチップ上の内周部の任意の位置に配置され
ている。

【００２０】フィルムキャリヤ２０は、前記従来例と同
等のものでよく、実質的に同一の構成部分には同一の符
号を付してその説明を省略するが、フィルム基材２１上
にパターン形成された複数のリード２２の各インナーリ
ード２２ａが、半導体チップ１０の複数の第１の電極パ
ッド１１にそれぞれ対応している。なお、フィルムキャ
リヤ２０は、通常、フィルム基材２１の外周両側にスプ
ロケット孔（図示せず）が形成された長尺テープ状のも
のとして供給される。

【００２１】配線引出し用シート３０は、ポリイミド樹
脂等からなる可撓性かつ絶縁性を有するシート基材３１
と、このシート基材３１上に銅箔等の導電性金属材料に
よりパターン形成された複数のリード３２とによって構
成されている。シート基材３１には上記フィルムキャリ
ヤ２０のアウターリード孔２４に対応する接続リード孔
３４が形成されている。各リード３２の一端はシート基
材３１を貫通して下面に露出された接合リード部３２ａ
となっており、他端は接続リード孔３４に架橋された接
続リード部３２ｂとなっている。各リード３２の接合リ
ード部３２ａの位置は半導体チップ１０の複数の第２の
電極パッド１２の位置にそれぞれ対応させるが、シート
基材３１上での各リード３２の引き回しは任意に設計変
更することが可能である。

【００２２】なお、配線引出し用シート３０のシート基
材３１は、半導体チップ１０と同等の熱熱膨張係数を有
し、半導体チップ１０に対する密着性が高い材料を使用
する。これは、後述するトランスファモールド後に生じ
る半導体チップ１０と配線引出し用シート３０との剥離
や樹脂のクラック等を防止するためである。

【００２３】次に、この半導体装置の製造工程について
説明すると、まず、図１に示すように、フィルムキャリ
ヤ２０上に配線引出し用シート３０を密着して積層す
る。なお、密着させる際に接着剤を使用してもよい。こ
れにより、配線引出し用シート３０のシート基材３１が
フィルムキャリヤ２０のデバイス孔２３を覆い、そのデ
バイス孔２３内に接合リード部３２ａが露出する。当然
ながら、フィルムキャリヤ２０のリード２２が形成され
た面と配線引出し用シート３０のシート基材３１の面と
を対向させて、リード２２とリード３２との絶縁性を確
保する。

【００２４】そして、半導体チップ１０の第１の電極パ
ッド１１とフィルムキャリヤ２０のインナーリード２２
ａとをバンプ２５を介して熱圧着等により一括ボンディ
ングすると同時に、半導体チップ１０の第２の電極パッ
ド１２と配線引出し用シート３０の接合リード部３２ａ
とをバンプ３５を介して熱圧着等により一括ボンディン
グする。なお、バンプ２５及び３５は、半導体チップ１
０の第１及び第２の電極１１及び１２上に予め設けて
も、或いはインナーリード２２ａ及び接合リード部３２
ａに転写バンプとして予め形成してもよい。

【００２５】このように、フィルムキャリヤ２０のリー
ド２２によって、従来と同様に半導体チップ１０上の第
１の電極パッド１１から配線が引き出されるが、さら
に、フィルムキャリヤ２０上に密着積層された配線引出
し用シート３０のリード３２によって、半導体チップ１
０上の第２の電極パッド１２からも配線が引き出され
る。従って、多ピン化及び小型化された半導体チップ１
０をＴＡＢ方式で容易に実装することが可能となる。

【００２６】次に、上記のようにして実装された半導体
チップ１０を、図２に示すように、トランスファモール
ド法を用いて金型（図示せず）内において樹脂４０によ
り封止してパッケージングする。このとき、樹脂４０の
圧力によって、配線引出し用シート３０のシート基材３
１が半導体チップ１０の上面に密着される。

【００２７】ところで、第１の電極パッド１１とインナ
ーリード２２ａとのボンディングだけで機械的に保持さ
れていた半導体チップ１０とフィルムキャリヤ２０と
が、これらの上に密着積層された配線引出し用シート３
０を介して一体化されるので、機械的強度が向上するこ
とになる。これによって、トランスファモールド法によ
る樹脂封止時に半導体チップ１０の上下変動を防止する
ことができる。

【００２８】なお、前述したようにフィルムキャリヤ２
０は長尺テープ状で供給され、半導体チップ１０の実装
後及び樹脂４０のモールド後には、テープ状のフィルム
キャリヤ２０をリール（図示せず）に巻取って収納す
る。この際、本実施例のようにフィルムキャリヤ２０上
に配線引出し用シート３０を積層した構造は、フィルム
キャリヤ２０の巻取り時に配線引出し用シート３０によ
ってリード２２が保護されることになるので、リード２
２の損傷等を防止することができる。

【００２９】次に、上記のようにしてパッケージングさ
れた半導体装置は、図２において、アウターリード２２
ｂ及び接続リード部３２ｂが外端位置にて切断され、図
４に示すように、これらリード２２ｂ及び３２ｂが例え
ばガルウイング状に成形される。そして、この半導体装
置を回路基板等に実装する際には、接続リード部３２ｂ
をアウターリード２２ｂの間に位置させる。アウターリ
ード２２ｂの間隙はインナーリード２２ａの間隙よりも
広いので、このような配置は可能である。また、同図に
示すように、接続リード部３２ｂをアウターリード２２
ｂよりも外方へ延出させて外側に位置させてもよく、こ
の場合には接続リード部３２ｂをアウターリード２２ｂ
の上方から引き出すことが可能となる。

【００３０】次に、図５は第２実施例を示すものであ
り、フィルムキャリヤ２０上に配線引出し用シート３０
が密着積層され、さらにこの配線引出し用シート３０上
に同様な配線引出し用シート３０′が密着積層されてい
る。上方の配線引出し用シート３０′のリード３２′の
一端は、そのシート基材３１′及び下方のシート基材３
１を貫通して、半導体チップ１０上のさらに別の第２の
電極パッド１２にボンディングされている。

【００３１】このように、複数の配線引出し用シート３
０、３０′をフィルムキャリヤ２０上に積層すると、各
々の配線引出し用シート３０、３０′のリード３２、３
２′を非接触で交差させることが可能となるので、配線
引出しの自由度が向上し、より多ピン化に対応すること
ができる。

【００３２】また、この第２実施例においては、半導体
チップ１０の下面及びフィルムキャリヤ２０（サポート
部２１ａ）の下面に、一体的な補強シート５０が密着固
定されている。この補強シート５０は、配線引出し用シ
ート３０のシート基材３１と同様なポリイミド樹脂等か
らなる可撓性かつ絶縁性を有する材料により形成されて
いる。

【００３３】このように、補強シート５０を半導体チッ
プ１０及びフィルムキャリヤ２０の下面に密着固定する
と、その下面においても半導体チップ１０とフィルムキ
ャリヤ２０とが一体化される。これによって、上記配線
引出し用シート３０と相まって、機械的強度がより向上
することになる。

【００３４】従って、この第２実施例においては、トラ
ンスファモールド法を用いて半導体チップ１０を樹脂４
０により封止する際、半導体チップ１０の上下変動をさ
らに効果的に防止することができる。

【００３５】さらに、この第２実施例の構造は、フィル
ムキャリヤ２０の各リード２２が、補強シート５０と配
線引出し用シート３０のシート基材３１とによって挟持
されることになるので、トランスファモールド時に生じ
易い各リード２２間の樹脂漏れを防止することも可能と
なる。

【００３６】なお、図１及び図２に示した第１実施例に
おいても、上記のような補強シート５０を設けることが
できるが、半導体装置の薄型化及び放熱性向上の点を特
に考慮する場合は、下面側に補強シート５０を設けない
ほうが好ましい。

【００３７】以上、本発明の実施例に付き説明したが、
本発明は上記実施例に限定されることなく、本発明の技
術的思想に基づいて各種の有効な変更並びに応用が可能
である。例えば、実施例ではフェイスアップ実装につい
て説明したが、本発明でいう半導体チップ及びフィルム
キャリヤの上下は相対的なものであり、フェイスダウン
実装でも可能なことは勿論である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フィルムキャリヤ上に密着積層された配線引出し用シー
トのリードによって、半導体チップの内周部の任意の位
置の電極パッドから配線を引き出すことができるので、
多ピン化及び小型化された半導体チップをＴＡＢ方式で
容易に実装することが可能となり、半導体装置の小型高
密度化を大幅に促進することができる。

【００３９】しかも、配線引出し用シートによって半導
体チップ及びフィルムキャリヤが一体化されるので、薄
型化を損なうことなく、この種のＴＡＢ方式半導体装置
の機械的強度を著しく向上させることができる。従っ
て、トランスファモールド時に生じる半導体チップの上
下変動を抑えることができ、フィルムキャリヤまたは半
導体チップの表面露出やリードの変形等がない、極めて
安定した樹脂モールドを成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による半導体装置の第１実施例において
半導体チップを実装した状態の断面図である。

【図２】上記第１実施例において半導体チップを樹脂封
止した状態の断面図である。

【図３】上記第１実施例における主要構成部材の分解斜
視図である。

【図４】上記第１実施例における基板実装時のリード部
分を示す要部斜視図である。

【図５】本発明による半導体装置の第２実施例において
半導体チップを樹脂封止した状態の断面図である。

【図６】従来のＴＡＢ方式半導体装置における断面図で
ある。

【符号の説明】

１０ 半導体チップ １１ 第１の電極パッド １２ 第２の電極パッド ２０ フィルムキャリヤ ２１ フィルム基材 ２２ リード ２２ａ インナーリード ２２ｂ アウターリード ３０、３０′ 配線引出し用シート ３１、３１′ シート基材 ３２、３２′ リード ３２ａ 接合リード部 ３２ｂ 接続リード部 ４０ 樹脂 ５０ 補強シート

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の第１の電極パッドがチップ上の外
   周部に形成されていると共に複数の第２の電極パッドが
   チップ上の内周部の任意の位置に形成されている半導体
   チップと、この半導体チップの第１の電極パッドに接続
   される複数のリードを有するフィルムキャリヤと、前記
   半導体チップの第２の電極パッドに接続される複数のリ
   ードを有する配線引出し用シートとからなり、 前記フィルムキャリヤ上に前記配線引出し用シートを密
   着積層し、前記フィルムキャリヤのリードを前記半導体
   チップの第１の電極パッドに接合すると共に、前記配線
   引出し用シートのリードを前記半導体チップの第２の電
   極パッドに接合したことを特徴とする半導体装置。
2. 【請求項２】 前記配線引出し用シートを、前記フィル
   ムキャリヤ上に複数積層したことを特徴とする請求項１
   記載の半導体装置。
3. 【請求項３】 前記配線引出し用シートの材料と同質の
   材料により形成された補強シートを、前記半導体チップ
   及び前記フィルムキャリヤの下面に密着固定したことを
   特徴とする請求項１または２記載の半導体装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３記載の半導体装置を、樹
   脂により封止したことを特徴とする半導体装置。