JPH06338536A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH06338536A
JPH06338536A JP5127626A JP12762693A JPH06338536A JP H06338536 A JPH06338536 A JP H06338536A JP 5127626 A JP5127626 A JP 5127626A JP 12762693 A JP12762693 A JP 12762693A JP H06338536 A JPH06338536 A JP H06338536A
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JP
Japan
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lead
semiconductor device
metal layer
semiconductor chip
terminal
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Withdrawn
Application number
JP5127626A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisashi Watanabe
恒 渡辺
Yuji Ishibe
裕二 石部
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06338536A publication Critical patent/JPH06338536A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/50Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体装置の構成、特に、インナー部を半導
体チップに接続したリードのアウター部がパッケージよ
り導出する半導体装置に関し、リードインナー部の接続
時に形成される有害な金属の溶融塊をなくし,リードア
ウター部の接続時の接続不良を防止し、さらにリード貼
着フィルムに保護膜を形成したときの反りの解消を目的
とする。 【構成】 有害溶融塊をなくす, 前記接続不良を防止す
るため、リード22のインナー部のめっき金属層23を薄
く, アウター部のめっき金属層24を厚くするまたは、イ
ンナー部めっきにはアウター部めっきより高融点金属を
使用する。絶縁フィルム8の反りをなくすため、その両
面に保護膜9,28を形成するまたは、適当間隔に分割した
保護膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属バンプを使用して
インナー部を半導体チップのパッドに接続し、はんだを
使用してアウター部を半導体装置実装基板の端子に接続
する半導体装置のリードに関する。
【0002】
【従来の技術】図4は半導体チップを樹脂封止した半導
体装置の側断面図、図5は半導体チップをキャリアテー
プに搭載したテープキャリアパッケージの斜視図であ
る。
【0003】図4において、表面実装型半導体装置1の
半導体チップ2は、金属バンプ4を介してリード5のイ
ンナー部を半導体チップ2のパッドに接続した後、樹脂
パッケージ3により封止される。
【0004】リード5の表面には、表面の安定化,金属
バンプ4との接着力確保および回路基板に対する実装の
ため、はんだまたはすずをめっきした金属層 (図6(イ)
参照)6が、厚さ1μm 程度に被着されている。
【0005】図中において10は、リード5の固定および
樹脂 (パッケージ3)の流れ止め用であり、リード5の
形成過程に際して使用したポリイミドフィルムの一部を
利用する。
【0006】図5において、テープキャリアパッケージ
(半導体装置)7は、リード5を可撓性絶縁テープ(一
般にポリイミドテープ)8に貼着したキャリアテープに
半導体チップ(図示せず)を搭載し、該半導体チップを
樹脂パッケージ3内に封入したのち、ポリイミドテープ
8のリード貼着面に、保護膜(ソルダーレジスト)9を
被着してなる。
【0007】一般に、ポリイミドテープ8の厚さは0.12
mm程度であり、スクリーン印刷による保護膜9の厚さは
0.2μm 〜0.6μm 程度である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図6は従来技術の問題
点の説明図であり、(イ),(ロ) は図4に示す半導体装置の
問題点の説明図、(ハ) は図5に示すテープキャリアパッ
ケージの問題点の説明図である。
【0009】図6(イ),(ロ) において、バンプ4とリード
5との接続には、リード5のインナー部を 400℃程度に
加熱する熱圧着法が利用され、回路基板11の端子12とリ
ード5とのはんだ接続は、リード5のアウター部に被着
するはんだ(金属)層6と端子12に被着するはんだを利
用することになる。
【0010】リード5のインナー部を 400℃程度に加熱
したとき、そのインナー部に被着するめっき層6が溶融
し、図6(イ) に示すような溶融塊13ができる。溶融塊13
の大きさははんだ層6の厚さに影響し、リード5の全面
に渡って厚さ1μm 程度としたはんだ層6の溶融塊13
は、半導体チップ2に接触することがあった。
【0011】そこで、溶融塊13を小さくするためはんだ
層6を薄くすると、リード5と基板端子12との接続に必
要なはんだ14の量が不足し、図6(ロ) に示すように接続
されないリード5がでたり、接続されてもその強度不足
で端子12から簡単に解離するリード5が生じ易いという
問題点があった。
【0012】図6(ハ) において、保護膜9を形成したテ
ープキャリアパッケージ7は、パッケージ3の形成時に
保護膜9も加熱される。その際、1.2 ×10-5程度である
ポリイミドテープ8の熱膨張率に対し、保護膜(ソルダ
ーレジスト)9の熱膨張率は6.5 ×10-5程度であるた
め、図示する如く保護膜9が凹状になる反りが発生す
る。
【0013】かかる反りは、テープキャリアパッケージ
7を回路基板等に実装するに際し、その作業性が損なわ
れると共に、接続不良が生じ易くするように作用する。
【0014】
【課題を解決するための手段】従来の溶融塊をなくす本
発明の第1の手段とし、半導体装置実装基板の端子に接
続するアウター部には、該端子とアウター部との接続の
ための加熱によって溶融し、該端子との接続に必要な量
を提供する厚さの第1の金属層24を形成し、該アウター
部に連通し金属バンプ4を介して半導体チップ2に接続
するインナー部には、半導体チップ2とインナー部との
接続のための加熱により溶融し生じる溶融塊の成長をチ
ップ2に接触しない範囲に抑制するように第1の金属層
24より薄い第2の金属層23を形成する。
【0015】従来の溶融塊をなくす本発明の第2の手段
とし、半導体装置実装基板の端子に接続するアウター部
には、該端子とアウター部との接続のための加熱によっ
て溶融し、該アウター部との接続に必要な量を提供する
厚さの第1の金属層34を形成し、該アウター部に連通し
金属バンプ4を介して半導体チップ2に接続するインナ
ー部には、第1の金属層34とほぼ同一厚さ,かつ,半導
体チップ2とインナー部との接続のための加熱により溶
融し生じる溶融塊の成長をチップ2に接触しない範囲に
抑制するように第1の金属層34より高融点である第2の
金属層33を形成する。
【0016】リードを貼着した絶縁フィルムの反りをな
くす本発明の第1の手段としては、一端が半導体チップ
に接続し,該半導体チップを封止するパッケージ3より
導出するリード5を耐熱性絶縁フィルム8に貼着し、リ
ード5の導出部を貼着したフィルム8の表面および裏面
に、ほぼ同一厚さの絶縁保護膜9,28を被着する。
【0017】リードを貼着した絶縁フィルムの反りをな
くす本発明の第2の手段としては、一端が半導体チップ
に接続し,該半導体チップを封止するパッケージより導
出するリード5を耐熱性絶縁フィルム8に貼着し、リー
ド5の導出部を貼着した絶縁フィルム8の表面には適当
間隔の所望ピッチで複数の絶縁保護膜36が被着する。
【0018】
【作用】リードの溶融塊をなくす前記第1の手段は、リ
ードに被着させる金属(一般にはんだ)の量をアウター
部よりインナー部で少なくした構成であり、そのことに
よってリードと半導体チップとを従来と同一方法で接続
しても、リードと基板端子との接続に支障をもたらすこ
となく、リードを半導体チップに接続したときの溶融塊
は、半導体チップに接触しないように小さくすることが
できる。
【0019】リードの溶融塊をなくす前記第2の手段
は、リードに被着させる金属(一般にはんだ)の融点
を、アウター部とインナー部とで違えた構成、即ちイン
ナー部の金属を溶融し難くした構成であり、そのことに
よってリードと半導体チップとを従来と同一方法で接続
しても、リードと基板端子との接続に支障をもたらすこ
となく、リードを半導体チップに接続したときの溶融塊
は、半導体チップに接触しないように小さくすることが
できる。
【0020】絶縁フィルム8の反りをなくす前記第1の
手段は、絶縁フィルム8の両面に均等な応力を生じせし
める構成であり、そのことによって、絶縁フィルム8の
反りの無害化(抑制)を可能にする。
【0021】絶縁フィルム8の反りをなくす前記第2の
手段は、絶縁フィルム8の表面に被着した保護膜による
曲げ応力を分割させた構成であり、そのことによって、
絶縁フィルム8の反りを無害化(抑制)を可能にする。
【0022】
【実施例】図1は本発明の実施例による半導体装置の説
明図、図2は本発明の他の実施例による半導体装置の説
明図、図3は本発明の他の実施例による半導体装置の説
明図である。
【0023】図1(イ) およびその一部分を拡大した図1
(ロ) において、従来技術における溶融塊障害をなくす表
面実装型の半導体装置21は、半導体チップ2を樹脂パッ
ケージ3に収容する。金属バンプ4を介して半導体チッ
プ2のパッドに接続するリード22のインナー部および中
間部の表面には、表面の安定化,金バンプ4との接着力
を確保する金属(はんだ)層23を形成し、回路基板の端
子にはんだ接続するリード22のアウター部表面には、表
面の安定化,該端子との接着力を確保する金属(はん
だ)層24を形成する。
【0024】はんだ層23は、バンプ4に熱圧着させたと
き発生する溶融塊がチップ2に接触しないような厚さ、
例えば0.1μm 〜1μm とする。はんだ層24は、回路基
板の端子にはんだ接続させたとき必要なはんだ量を確保
する厚さ、例えば3μm 〜1.5 μm とする。
【0025】かかるはんだ層23および24の製造工程は、
例えばポリイミドフィルムに銅箔を貼着し、その銅箔を
エッチングしてリード22を形成したのち、リード22の全
面にはんだ層23を被着せしめ、しかるのちリード22のア
ウター部にはんだを重ねめっきしてはんだ層24を形成す
る。
【0026】なお半導体装置21は、ポリイミドフィルム
に貼着されたリード22のインナー部に半導体チップ2を
接続し、不要なポリイミドフィルムを除去してから各リ
ード22をほぼZ字形に曲げ加工して完成する。
【0027】図1(ハ) において、テープキャリアパッケ
ージ(半導体装置)27は、リード5を可撓性絶縁テープ
(一般にポリイミドテープ)8に貼着したキャリアテー
プに半導体チップ(図示せず)を搭載し、該半導体チッ
プを樹脂パッケージ3内に封入したのち、ポリイミドテ
ープ8のリード貼着面である表面に保護膜(ソルダーレ
ジスト)9を、裏面に保護膜(ソルダーレジスト)28を
被着してなる。
【0028】スクリーン印刷により塗付し被着させた保
護膜9と28の厚さは、なるべく同一寸法とし、例えば0.
2μm 〜0.6μm 程度とする。なお、テープキャリアパ
ッケージ27において、インナー部およびアウター部に同
一厚さのはんだ層6を被着させたリード5に替え、図1
(イ),(ロ) を用いて説明したリード22または32を使用し、
有害なはんだ溶融塊を生じないテープキャリアパッケー
ジ(半導体装置)を構成することができる。
【0029】図2において、表面実装型の半導体装置31
は、半導体チップ2を樹脂パッケージ3に収容する。金
属バンプ4を介して半導体チップ2のパッドに接続する
リード32のインナー部および中間部の表面には、表面の
安定化,金バンプ4との接着力を確保する金属(はん
だ)層33を形成し、回路基板の端子にはんだ接続するリ
ード32のアウター部表面には、表面の安定化,該端子と
の接着力を確保する金属(はんだ)層34を形成する。
【0030】従来技術における溶融塊障害をなくす半導
体装置31において、はんだ層33は従来よりも高融点はん
だ例えば9−1はんだを使用し、はんだ層33とほぼ同一
厚さのはんだ層34には低融点はんだ例えば6−4はんだ
を使用する。
【0031】従来技術におけるテープキャリアパッケー
ジ7の反りを無くす構成例を示す図3において、テープ
キャリアパッケージ35は、リード5をポリイミドテープ
8に貼着したキャリアテープに半導体チップ(図示せ
ず)を搭載し、該半導体チップを樹脂パッケージ3内に
封入したのち、ポリイミドテープ8のリード貼着面表面
に複数の保護膜 (ソルダーレジスト)36 を適当な間隔で
被着してなる。
【0032】保護膜36は、例えばスクリーン印刷により
厚さ0.2μm 〜0.6μm 程度に被着する。なお、テープ
キャリアパッケージ36において、インナー部およびアウ
ター部に同一厚さのはんだ層6を被着させたリード5に
替え、図1(イ),(ロ) を用いて説明したリード22または32
を使用し、有害なはんだ溶融塊を生じないテープキャリ
アパッケージ(半導体装置)を構成することができる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、リ
ードと半導体チップとを接続したときリードに形成され
る溶融塊は、半導体チップと接触しないように小さくす
ることを可能とすると共に、リードを貼着した絶縁フィ
ルムの反りを抑制可能とし、半導体装置の製造歩留りを
向上せしめた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例による半導体装置の説明図
【図2】 本発明の他の実施例による半導体装置の説明
【図3】 本発明のさらに他の実施例による半導体装置
の説明図
【図4】 半導体チップを樹脂封止した従来の半導体装
置の側断面図
【図5】 従来のテープキャリアパッケージの斜視図
【図6】 従来技術の問題点の説明図
【符号の説明】
2は半導体チップ 3はパッケージ 4は金属バンプ 5,22,32 はリード 8は絶縁フィルム 9,28,36 は保護膜 21,27,31,35 は半導体装置 23,24,33,34 はリードに被着した金属層(はんだ層)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体装置実装基板の端子に接続するア
    ウター部には、該端子とアウター部との接続のための加
    熱によって溶融し、該端子との接続に必要な量を提供す
    る厚さの第1の金属層(24)を形成し、該アウター部に連
    通し金属バンプ(4) を介して半導体チップ(2) に接続す
    るインナー部には、該半導体チップとインナー部との接
    続のための加熱により溶融し生じる溶融塊の成長を該チ
    ップに接触しない範囲に抑制するように該第1の金属層
    より薄い第2の金属層(23)を形成してなること、を特徴
    とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 半導体装置実装基板の端子に接続するア
    ウター部には、該端子とアウター部との接続のための加
    熱によって溶融し、該アウター部との接続に必要な量を
    提供する厚さの第1の金属層(34)を形成し、該アウター
    部に連通し金属バンプを介して半導体チップに接続する
    インナー部には、該第1の金属層とほぼ同一厚さ,か
    つ,該半導体チップとインナー部との接続のための加熱
    により溶融し生じる溶融塊の成長を該チップに接触しな
    い範囲に抑制するように該第1の金属層より高融点であ
    る第2の金属層(33)を形成したこと、を特徴とする半導
    体装置。
  3. 【請求項3】 半導体チップ(2) を封止したパッケージ
    (3) より導出するリード(5) の導出部を貼着した絶縁フ
    ィルム(8) の表面および該絶縁フィルムの裏面には、ほ
    ぼ同一厚さの絶縁保護膜(9,28)が被着されてなること、
    を特徴とする半導体装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のリード(5) に替えて請求
    項1または請求項2記載のリード(22,32) を使用したこ
    と、を特徴とする請求項3記載の半導体装置。
  5. 【請求項5】 一端が半導体チップに接続し,該半導体
    チップを封止するパッケージより導出するリードの該導
    出部が絶縁フィルムが貼着されており、該リードの導出
    部の表面には適当間隔の所望ピッチで複数の保護膜ィル
    ム(36)が形成されてなること、を特徴とする半導体装
    置。
  6. 【請求項6】 請求項5記載のリード(5) に替えて請求
    項1または請求項2記載のリード(22,32) を使用したこ
    と、を特徴とする請求項5記載の半導体装置。
JP5127626A 1993-05-31 1993-05-31 半導体装置 Withdrawn JPH06338536A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0930646A3 (en) * 1998-01-19 1999-07-28 NEC Corporation Lead-on-chip type semicoductor device having thin plate and method for manufacturing the same

Cited By (2)

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