JPH0669275A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0669275A
JPH0669275A JP4328893A JP32889392A JPH0669275A JP H0669275 A JPH0669275 A JP H0669275A JP 4328893 A JP4328893 A JP 4328893A JP 32889392 A JP32889392 A JP 32889392A JP H0669275 A JPH0669275 A JP H0669275A
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貴之 奥友
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高周波特性に優れ、封止性の高いリ−ド構造
を有するシ−ルド板を備えた半導体装置を提供する。 【構成】 シ−ルド板２０は、複数のリ−ドから構成さ
れた配線パタ−ンに接着剤１９を介して接合されてい
る。半導体チップ１は、リ−ド１５のインナ−リ−ド１
６に接続し、そのアウタ−リ−ド１７は、回路基板３０
のリ−ド配線３２、３３に接続されている。シ−ルド板
２０は、接地されたリ−ド配線３３に接続される。同じ
接地されたリ−ド配線３３にシ−ルド板２０とアウタ−
リ−ド１７とを一緒に取付け無くても良い。接着剤１９
は、配線パタ−ンのリ−ド１５を確実に被覆保護してい
る。シ−ルド板２０は、金属板であり、リ−ドの反りを
無くす作用もある。配線パタ−ンを樹脂フィルム１１に
取付けることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、テ−プキャリアパッケ
−ジ方式の半導体装置に係り、とくに、回路基板への実
装時にキャリアテ−プの平坦性が確保でき、薄型で高周
波特性の良い構造を有する半導体装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置のパッケ−ジ構造は、従来、
アルミナなどのセラミック容器に半導集積回路が形成さ
れている半導体基板（以下、半導体チップという）を密
封するセラミックパッケ−ジ、モ−ルド樹脂封止プラス
チックパッケ−ジ、半導体チップとこれに接続されたリ
−ドに液状樹脂を滴下して形成されるポッティング樹脂
封止プラスチックパッケ−ジなどがある。このうち、半
導体チップをキャリアテ−プに搭載するか、または、半
導体チップ上の電極にリ−ドフレ−ムを接続したあとこ
のリ−ドフレ−ムの一部とともにプラスチック樹脂で成
型被覆するモ−ルド樹脂封止が良く使われている。
【０００３】前記キャリアテ−プは、ＴＡＢ(Tape Auto
mated Bonding)テ−プともいい、ＴＡＢ方式によるパッ
ケ−ジ（以下、ＴＣＰ(Tape Carrier Package)という）
に用いる。キャリアテ−プは、ポリイミドなどの絶縁フ
ィルム上にＣｕ箔などをラミネ−トし、このＣｕ箔をフ
ォトエッチングなどにより選択エッチングして配線パタ
−ンを形成することにより得られる。半導体チップに
は、バンプ電極などの接続電極を形成し、キャリアテ−
プ上の配線パタ−ンの所定位置に半導体チップをダイボ
ンディングし、さらに、半導体チップ上にポッチング樹
脂を滴下し、その後、ポッティング樹脂を硬化する。或
いは、前述の様に半導体チップなどをモ−ルド樹脂成型
する。
【０００４】図１８は、従来のＴＡＢ方式に用いるキャ
リアテ−プ１０の平面図である。このキャリアテ−プ１
０の基材に用いる絶縁フィルム１１は、可撓性を有する
ポリイミドやポリエステルなどのプラスチックを用いて
いる。この絶縁フィルム１１は、帯状部材であり、その
両側縁には長手方向にキャリアテ−プ１０を移動する送
り孔１２が所定の間隔で形成されている。両側縁のほぼ
中央には、半導体チップ１を搭載するデバイスホ−ル１
３が形成されている。このデバイスホ−ル１３の各辺に
向い合うように細長い台形の開口部１４がデバイスホ−
ルを囲むような配置で形成されている。フィルム１１上
に形成された複数のリ−ド１５は、ほぼこのデバイスホ
−ル１３と開口部１４の間の領域に形成される。リ−ド
１５は、半導体チップ１と接続され、デバイスホ−ル１
３に突出しているインナ−リ−ド１６部分と回路基板に
接続され、開口部１４に支持されるアウタ−リ−ド１７
部分を含んでいる。インナ−リ−ド１６は、半導体チッ
プ１上に整列して形成されたパッドやその上に形成した
バンプ電極などの接続電極（図示せず）に接続される。
リ−ド１５は、キャリアテ−プ１０の中心にある半導体
チップ１から４方向へ導出しているが、方向が相反する
２方向へ導出する場合もある。
【０００５】半導体チップ１をキャリアテ−プ１０に搭
載し、インナ−リ−ド１６を半導体チップ１の接続電極
に取付ける。その後、半導体チップは、キャリアテ−プ
１０の絶縁フィルム１１の所定の領域とともにエポキシ
樹脂やシリコ−ンなどの被覆樹脂１８で被覆され保護さ
れる（図１９）。図１８は、この被覆樹脂の記載を省略
してある。この被覆樹脂１８が施されたキャリアテ−プ
１０の前記開口部１４周辺部分を切断除去して半導体チ
ップにリ−ドを取付けてなる半導体素子を形成し、その
半導体素子のアウタ−リ−ド１７の先端を回路基板３０
上に形成された配線パタ−ン３１に接続して半導体装置
を完成する。図１９は、図１８のキャリアテ−プを成型
し、回路基板３０に取付けた半導体装置のＡ−Ａ′部分
の断面図である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】半導体装置の高集積
化、小形化が進展するに従って半導体チップの多ピン化
が進む。これに連れて、リ−ド幅やリ−ド間隔は共に狭
くなってくる。そのため、隣り合うリ−ドがそれぞれ信
号線であったり、電源線であったりすると、そのリ−ド
に流れる電流により右ねじの法則に従って磁界が発生
し、クロスト−クを起こす。クロスト−クを起こすと、
それぞれの信号線に流れる電流電圧は変化してしまい、
半導体装置に誤動作が生じる。このクロスト−クの発生
を防ぐには、例えば、リ−ド間隔を広げる、線間にグラ
ンドパタ−ン（接地リ−ド）を入れる、リ−ド配線の反
対面をグランド面にするなどの処理が必要である。しか
し、リ−ド間隔を広げることは、前述のように、半導体
装置の多ピン化が進む現状では困難であり、リ−ド線間
にグランドパタ−ンを入れると、リ−ド線の数が増えて
も必要とする信号線に用いるものではないので、本来の
多ピン化に役立つものではない。また、リ−ド線の反対
面をグランド面にするには、例えば、キャリアテ−プの
絶縁フィルムのリ−ド線が形成されている面とは反対側
の面に金属膜などを蒸着などにより形成するが、この金
属膜とリ−ド線の内のグランド線とは接続する必要があ
る。そのために絶縁フィルムはスル−ホ−ルを形成し、
ここに金属メッキを施して金属膜とグランド線とを接続
しなければならず、このような絶縁フィルムに処理を施
すことは、キャリアテ−プの製造を複雑にするものであ
る。
【０００７】ところで、前述の様に、半導体チップが取
付けられたテ−プキャリアは、リ−ルに巻回された状態
で、保管・移送される。このため、キャリアテ−プには
巻取りぐせが付いている。また、ポッティング樹脂の硬
化処理は、キャリアテ−プをリ−ルに巻回した状態で行
われ、この硬化処理は加熱処理によって行われる。この
ため、この加熱処理の際にさらにテ−プに反りや歪みが
発生する。キャリアテ−プの反りや歪みは、キャリアテ
−プを１半導体チップを単位とする短尺状態に切断した
後もＴＣＰ自体の反りや歪みとして残る。この結果、図
１９に示すように、基板実装の直前にアウタ−リ−ドの
部分でキャリアテ−プからの個々の半導体素子の切り出
しとリ−ドフォ−ミングを行った際に、アウタ−リ−ド
の平坦性等が悪化し、半導体素子をリフロ−半田によっ
て回路基板に取付ける接続作業が困難になるという不都
合も生ずる。このテ−プの反りや歪みを無くすために絶
縁フィルム１１に補強板を取付ける事も知られている。
本発明は、以上のような事情により成されたものであ
り、高周波特性に優れたリ−ド構造を有する半導体装置
を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体チップ
に取付けられ、キャリアテ−プの絶縁フィルムに支持さ
れているリ−ドが取付けられている絶縁フィルムの第１
の面に取付けられている金属板を、基板上のリ−ド配線
の内の接地されたリ−ド配線に直接或いは間接的に電気
的接続することを特徴としている。即ち、本発明の半導
体装置は、半導体チップと、前記半導体チップが配置さ
れるデバイスホ−ルを有する絶縁フィルムと、前記絶縁
フィルムの上面又は下面に形成され、前記半導体チップ
に接続されるインナ−リ−ド及びこのインナーリードに
延長されたアウタ−リ−ドを有するリ−ドから構成さ
れ、このインナーリードが前記半導体チップと接続して
いる配線パタ−ンと、前記絶縁フィルムの上面又は下面
に対向して配置された金属板と、前記絶縁フィルムの下
面に前記金属板を貼着する接着剤と、前記半導体チップ
を搭載する基板と、前記基板上に形成され、少なくとも
１つは接地されている複数のリ−ド配線とを備え、前記
金属板が前記接地されている少なくとも１つのリ−ド配
線に電気的に接続されていることを第１の特徴としてい
る。
【０００９】半導体チップと、インナ−リ−ド及びこの
インナーリードに延長されたアウタ−リ−ドを有するリ
−ドから構成され、このインナ−リ−ドが前記半導体チ
ップと接続している配線パタ−ンと、前記配線パタ−ン
の下面に対向して配置された金属板と、前記配線パタ−
ンに前記金属板を貼着する絶縁性の接着剤と、前記半導
体チップを搭載する基板と、前記基板上に形成され、少
なくとも１つは接地されている複数のリ−ド配線とを備
え、前記金属板が前記接地されているリ−ド配線の少な
くとも１つに電気的に接続されていることを第２の特徴
としている。前記配線パタ−ンは、前記接着剤に埋め込
まれていることができる。前記金属板と前記配線パタ−
ンとの間には絶縁性の中間フィルムを介在させることが
できる。前記金属板下面と前記配線パタ−ンを構成する
前記リ−ドのアウタリ−ドのリ−ド配線接続面とがほぼ
同一の平面を成すようにすることができる。前記金属板
下面又は前記接地されているリ−ド配線の表面のいずれ
か一方に突起を形成し、その突起により前記金属板と前
記接地されているリ−ド配線を電気的に接続することが
できる。
【００１０】また、半導体チップと、前記半導体チップ
が配置されるデバイスホ−ルを有する絶縁フィルムと、
前記絶縁フィルムの上面又は下面に形成され、前記半導
体チップに接続されるインナ−リ−ド及びこのインナ−
リ−ドに延長されたアウタ−リ−ドを有するリ−ドから
構成される配線パタ−ンと、前記絶縁フィルム下面に対
向して配置された金属板と、前記絶縁フィルム下面に前
記金属板を貼着する接着剤とを備え、前記金属板には、
パッキングトレ−の突起部が嵌合する孔又は貫通孔を形
成することを第３の特徴としている。半導体チップと、
前記半導体チップが配置されるデバイスホ−ルを有する
絶縁フィルムと、前記絶縁フィルムの上面に形成され、
前記半導体チップに接続されるインナ−リ−ド及びこの
インナーリードに延長されたアウタ−リ−ドを有するリ
−ドから構成され、このインナーリードが前記半導体チ
ップと接続している配線パタ−ンと、前記絶縁フィルム
の上面に対向して配置された金属板と、前記絶縁フィル
ムの上面に前記金属板の下面を貼着する絶縁性接着剤
と、前記半導体チップを搭載する基板と、前記基板上に
形成され、少なくとも１つは接地されている複数のリ−
ド配線と、前記配線パタ−ンのリ−ドのうちの接地され
るリ−ドと前記金属板の下面のいずれか一方に形成さ
れ、この接地されるリ−ドと前記金属板下面とを電気的
に接続する突起とを備え、前記接地されるリ−ドが前記
接地されている少なくとも１つのリ−ド配線に電気的に
接続されていることを第４の特徴とし、前記配線パタ−
ンは、前記接着剤に埋め込ませることができる。
【００１１】
【作用】金属板を基板上の配線パタ−ンのグランド線に
取付けるだけで、この金属板にシ−ルド作用を容易に与
えることができる。金属板と絶縁フィルムの間の絶縁接
着剤は、リ−ドを保護し、リ−ドと金属板との絶縁を確
保すると共に両者間の接着力をを強化する。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。まず、図１乃至図９を参照して第１の実施例のＴ
ＣＰ方式による半導体装置を説明する。図１は半導体素
子を回路基板に取付けた半導体装置の断面図、図２は半
導体チップを取付けたキャリアテ−プの平面図、図３は
回路基板の断面図、そして、図４は回路基板の回路面を
示す平面図である。図２に示すように、絶縁フィルム１
１には、例えば、厚さが７５〜１２５μｍ程度のポリイ
ミドフィルムを用いる。この絶縁フィルムの１表面上
に、例えば、３５μｍ厚の銅箔をパタ−ニングして配線
パタ−ンを形成する。配線パタ−ンは、複数のリ−ド１
５群からなり、各リ−ド１５は、インナ−リ−ド１６と
アウタ−リ−ド１７を有している。インナ−リ−ド１６
の先端は、半導体チップ１上に形成されたバンプ電極な
どの接続電極（図示せず）にボンディングするために、
この半導体チップ１を搭載するための絶縁フィルム１１
の中央に形成されたデバイスホ−ル１３に突出してい
る。絶縁フィルム１１には、デバイスホ−ル１３を囲む
ように４箇所に台形の開口部１４が形成されている。こ
れら４箇所の開口部１４では複数のアウタ−リ−ド１７
の一部分が露出している。
【００１３】前述のように、デバイスホ−ル１３の位置
で、半導体チップ１がインナ−リ−ド１６の先端にダイ
ボンディングされている。デバイスホ−ル１３に搭載さ
れた半導体チップ１は、ポッティング樹脂１８によりモ
−ルドされている。そして、半導体チップにリ−ドを接
続して半導体素子を構成する。ポッティング樹脂１８
は、図が煩雑になるので図２では省略し、後で説明する
図１に示した。この実施例では、４箇所の開口部１４で
囲まれた絶縁フィルム１１の内側で、リ−ド１５群の配
線パタ−ン形成面上に、例えば、純銅板を金型を用いて
プレス加工して得られた四角の金属板２０が、キャリア
テ−プ１０の絶縁フィルム１１の前記配線パタ−ン形成
面に絶縁性接着剤１９で貼着される。金属板２０は、デ
バイスホ−ル１３には形成しないので、中央部がくりぬ
かれた四角い枠状になっている。図２では、半導体チッ
プ１のインナ−リ−ド接続面が下になっているので、半
導体チップ１は、金属板２０と同じく絶縁フィルム１１
の配線パタ−ン形成面側に配置される。この金属板２０
は、リ−ド１５に絶縁性接着剤１９を介して近接して配
置され、接地されてシ−ルド板として用いられる。この
金属板の存在によりリ−ド間のクロスト−クを防ぐこと
ができる。
【００１４】キャリアテ−プ１０には、前述のような複
数の半導体素子が形成されており、この状態で、キャリ
アテ−プ１０は、リ−ルに巻回され、保管・移送され
る。そのため、キャリアテ−プ１０には巻取ぐせが付い
ている。また、モ−ルドされた樹脂を硬化するための加
熱処理によって絶縁フィルム１１の反りや歪みが発生す
る。この金属板２０の剛性によりこれら反りや歪みなど
は、キャリアテ−プから半導体素子を個々に切断分離し
た状態で殆ど残らないので、回路基板などへ半導体素子
を実装して半導体装置を形成する工程において、アウタ
−リ−ドの回路基板など表面上に形成されているプリン
ト回路へ接続する部分の平坦性が改善されて、アウタ−
リ−ドとプリント回路間の密着性が向上する。キャリア
テ−プ１０は、半導体素子毎に切断し、アウタ−リ−ド
１７部分を回路基板に取付け易いようにリ−ドフォ−ミ
ングを行う。半導体素子は、図１に示すように、半導体
チップ１と、これに接続されたリ−ドと、リ−ドのイン
ナ−リ−ド１６とアウタ−リ−ド１７との間に形成され
たリ−ドを支持する絶縁フィルム１１と、半導体チップ
１表面とその付近にポッテングされたモ−ルド樹脂１８
と、リ−ドの前記絶縁フィルムで支持されている大部分
を被覆するように形成した金属板２０とから構成され、
リ−ドは、フォ−ミングされ、特にアウタ−リ−ド１７
部分の先端は、半導体素子が搭載された状態のときに、
回路基板に対してほぼ平行になるように整形されてい
る。
【００１５】この実施例の半導体装置は、半導体素子と
この素子が実装されている回路基板とから構成されてい
る。図３に示すように、回路基板３０には、プリント回
路が形成されている。プリント回路は、複数のリ−ド配
線３１、３２、３３から構成されている。リ−ド配線
は、半導体素子のリ−ドのアウタ−リ−ド１７先端と半
田接合されるが、その接合部には半田層が形成される。
リ−ド配線は、長いリ−ド配線３３と短いリ−ド配線３
１、３２があり、リ−ド配線３１は、電源に接続され、
リ−ド配線３２は、信号線に接続され、リ−ド配線３３
は、接地される。接地されるリ−ド配線３３は、他より
長く、リ−ドと接続されるための接続部である半田層３
４、３５が２箇所に設けられている。他のリ−ド配線３
１、３２には、いずれも１つの半田層３６が設けられて
いる。この実施例においては、半導体素子は、回路基板
３０に例えばリフロ−で半田接合される。リ−ド配線
は、回路基板に半導体素子を載せたときに、それが半導
体素子の周辺に配置されるように、回路基板３０上に形
成される。このとき、長いリ−ド配線３３は、その先端
が半導体素子の金属板２０の下に配置されるようにし、
そしてこの金属板２０とリ−ド配線３３の半田層３５と
を接合する。
【００１６】リ−ド配線３３に設けられている半田層３
４は、グランド線となるアウタ−リ−ド１７の内の１つ
と接続される。図１のように半導体素子を回路基板３０
に取付けるには、半導体素子と回路基板３０を半導体素
子のアウタ−リ−ド１７先端が半田層３４に接触し、半
導体素子の金属板２０が半田層３５に接触するように、
位置合わせを行い、リフロ−によって実装して半導体装
置を形成する。この実施例では、１つのリ−ド配線３３
に２つの半田層３４、３５が形成され、ここに金属板２
０とリ−ドのアウタ−リ−ド１７とが接続されている。
しかし、アウタ−リ−ド１７は、必ずしもこの金属板２
０が接続されているリ−ド配線と同じものに接続する必
要は、まったくなく、他のリ−ド配線に接続することが
できる。このようにして、回路基板の接地リ−ド配線に
金属板を取付けるだけで金属板は、シ−ルド板となり、
簡単な構造で高周波特性の優れた半導体装置が容易に形
成される。また、キャリアテ−プの絶縁フィルムは、こ
の金属板の剛性によって反りや歪みが無くなるので、こ
の実装時におけるアウタリ−ド１７の平坦性が改善さ
れ、半田リフロ−工程における半導体素子の接続作業が
確実に行える。
【００１７】例えば、従来の半導体装置では、キャリア
テ−プに４４２μｍ程度の反りが発生していた。しか
し、この実施例においては、金属板２０の厚みを３００
μｍ、その外形の一辺の長さを２７ｍｍ、その中央の一
辺の寸法を１５ｍｍとした場合に、キャリアテ−プ１０
の反りは、１７８μｍ程度に減少していた。金属板２０
自体も反りが発生しており、この反りを測定したところ
１１８μｍであった。したがって、予め金属板２０の反
りを測定しておけば、キャリアテ−プ１０の反りは、１
７８−１１８μｍ＝６０μｍとなり、従来より平坦性が
大幅に改善されている。リ−ドは、アウタ−リ−ド１７
の先端の回路基板との接触面と、金属板２０の回路基板
との接触面とはほぼ同一の平面を形成するように整形す
る。
【００１８】ついで、図５を参照して本発明に使われる
前記回路基板以外の回路基板について説明する。図は、
回路基板の平面図である。この回路基板３０に形成され
た電源のリ−ド配線３１及び信号のリ−ド配線３２は、
同じ長さで、半導体素子が形成される領域の周辺に整列
して配置されている。接地リ−ド配線３３は、整列され
たリ−ド配線３１、３２の内側に形成され、半導体素子
の下に配置されるように設けられたリング状部とこれに
接続され、前記整列されたリ−ド配線３１、３２の間に
挿入されている短冊状部とから構成されている。このた
め、リング状のどの部分においても半導体素子の金属板
２０を接続することができ、また、接合面積も大きくな
るので信頼性が向上する。図２０に示す従来の回路基板
３０は、金属板を接地することはないので、すべて同じ
長さのリ−ド配線３１、３２、３３を用いている。
【００１９】次ぎに、図６乃至図８及び補強板を用いた
従来例を示す図２１を参照して金属板とキャリアテ−プ
との接合について説明する。図６（ａ）は図２に示すシ
−ルドとしての金属板が貼着されているキャリアテ−プ
１０のＢ−Ｂ′部分の断面図であり、図６（ｂ）は図２
のＣ−Ｃ′部分のリ−ドフォ−ミングを行った後の断面
図である。図２１（ａ）は補強板が貼着されている従来
のキャリアテ−プであり、図６（ａ）に示すＢ−Ｂ′部
分に相当する領域の断面図、図２１（ｂ）も、やはり図
６（ａ）のＣ−Ｃ′部分に相当する領域をリ−ドフォ−
ミングを行って基板に取り付けた後の断面図である。基
板は図２０に示すものを用いる。前述のように従来補強
材として金属板を用いることが知られている（特開平３
−１２５４４０号公報参照）。しかし、これはフィルム
の反りや歪みを取り除くためのものであり、シ−ルド板
としての作用はまったく備えていない。したがって、金
属板を接地することはせず、むしろ配線など導体とは絶
縁されなくてはならない。
【００２０】しかも、その接続は、図２１（ａ）に示す
ように補強材２１がリ−ド１５表面と接着剤２２を介し
て接合しているので、この接着剤２２と絶縁フィルム１
１との間に空間ができ、この空間にリ−ド１５が露出し
てその耐湿性、絶縁性等を劣化させている。また、図２
１（ｂ）に示すように補強板２１は、半導体素子を回路
基板に取付けたときにアウタ−リ−ド１７が回路基板に
接触するが、補強板２１は、接触しない。さらに、補強
板２１は、リ−ド１５とも接続していない。この実施例
では、図６に示すようにキャリアテ−プに貼着するシ−
ルドの金属板２０に塗布された接着剤１９は、リ−ド１
５の表面のみではなく、その側面やリ−ド１５と絶縁フ
ィルム１１との間を接続する接着剤２３にも接触してい
る。したがって、この絶縁フィルム１１と金属板２０で
囲まれるリ−ド１５は、接着剤１９によって十分絶縁保
護され、耐湿性が向上している。そして、金属板２０が
回路基板のリ−ド配線などに接触することができるよう
に、その接触面は、アウタ−リ−ド１７の先端とほぼ同
じ水平面内にあるように、リ−ド１５をリ−ドフォ−ミ
ングする。
【００２１】キャリアテ−プには、リ−ド１５で構成さ
れる配線パタ−ンが、接着剤２３で接合されている。こ
の実施例で用いるこれら接着剤は、例えば、エポキシ樹
脂をなどを用いるが、一般的には、熱可塑性樹脂、もし
くは、熱可塑性樹脂に熱硬化性樹脂を混合した樹脂を用
いる。この実施例で用いたエポキシ樹脂は、熱可塑性エ
ポキシ樹脂に熱硬化性性エポキシ樹脂を混合している。
このように熱硬化性性樹脂を混合すると、その含有量に
よって強度を適宜調整することができる。絶縁フィルム
１１は、ポリイミドからなり、ここに３５μｍ厚のＣｕ
リ−ド１５が接着している。金属板２０は、Ｃｕからな
るが、Ａｌ、ジュラルミン、ＮｉメッキしたＣｕなどを
用いることができる。接着剤１９は、１５０℃程度で硬
化する。前記キャリアテ−プは、絶縁フィルム、接着
剤、リ−ドの３層からなり、通常３層キャリアテ−プと
いう。キャリアテ−プは、この他にも２層キャリアテ−
プ及び１層キャリアテ−プの２つのタイプがあり、いず
れも本発明に適用することができる。１層キャリアテ−
プは、通常厚さが約７０μｍのＣｕなどのテ−プ状金属
をエッチングして形成する。
【００２２】２層キャリアテ−プは、絶縁フィルムの上
に厚さ２０〜４０μｍ程度の配線パタ−ンを、例えば、
銅メッキやスパッタリングなどで形成する。パタ−ン化
されていない銅箔にポリイミドなどをスプレ−し、一体
化してから両者をパタ−ニング、エッチングする方法も
ある。３層キャリアテ−プは、電解銅又は圧延銅などの
金属箔を予め送り孔が開けられた高分子フィルムに接着
剤で貼合わせた構造であり、金属箔は接合力を増すため
に表面を荒らしている。この状態でエッチング又は表面
メッキを行う。両者を接着してから接着剤は硬化され
る。そして、フォトリソグラフィなどによってエッチン
グを行い、配線パタ−ンを形成する。接着剤には、ポリ
イミド、エポキシ、アクリル、フェノ−ルブチラ−ルな
どの材料を用いることができる。キャリアテ−プ上の配
線パタ−ンを構成するリ−ドは。耐腐食性を高めるため
に通常は、メッキを施す。ＡｕやＳｎなどを浸漬メッキ
あるいは電気メッキ等を行う。絶縁フィルムは、ポリイ
ミドなどの他に、ポリエステル、ポリパラバン酸などの
材料を用いる。図７及び図８は、いずれも図２に示すシ
−ルドとしての金属板が貼着されているキャリアテ−プ
１０のＢ−Ｂ′部分に相当する領域の断面図及びＣ−
Ｃ′部分に相当する領域の断面図であり、図７は本発明
を２層キャリアテ−プに適用した例、図８は、本発明を
１層キャリアテ−プに適用した例である。
【００２３】２層キャリアテ−プは、絶縁フィルムの上
に、例えば、厚さ２０〜４０μｍ程度の金属層の配線パ
タ−ンをＣｕメッキで形成する。図７に示すように、こ
のポリイミドなどの絶縁フィルム１１に直接リ−ド１５
を取付けたキャリアテ−プに接着剤１９を介してＣｕな
どの金属板２０を取付ける。これもリ−ド１５は、接着
剤１９によって被覆され、リ−ド１５の絶縁及び耐湿性
の向上を確実なものにしている。図８では１層キャリア
テ−プを用いているので、金属板２０は接着剤１９を介
してリ−ド１５に直接接続される。この時に、リ−ド１
５は十分な保護を得るために、接着剤１９に埋め込まれ
るようにすることが必要である。この２つの例の場合と
もリ−ドと金属板とが回路基板上の同じリ−ド配線に接
続されるため、金属板のリ−ド配線と接触する面とアウ
タ−リ−ド１７の先端がほぼ同一の水平面を形成するよ
うにリ−ド１５をリ−ドフォ−ミングする必要がある。
【００２４】ついで、図９を参照して半導体チップにリ
−ドを取付けてなる半導体素子を回路基板などに搭載し
て形成される半導体装置の幾つかの型について説明す
る。図は、本発明の半導体装置の断面図である。図１に
示す半導体装置は、半導体チップ１のリ−ド１５が接続
されている面を主面とすると、主面が上を向き、絶縁フ
ィルム１１がリ−ド１５の上に形成されているので、こ
れを第１の型（フェイスアップ／フィルムアップ型）と
する。この他に、絶縁フィルム１１がリ−ド１５の上に
形成され、半導体チップ主面が下を向いて回路基板３０
と向い合うフェイスダウン／フィルムアップ型の第２の
型（図９（ａ））、絶縁フィルム１１がリ−ド１５の下
に形成され、半導体チップ主面が上を向くフェイスアッ
プ／フィルムダウン型の第３の型（図９（ｂ））及び絶
縁フィルム１１がリ−ド１５の下に形成され、半導体チ
ップ主面が下を向いて回路基板３０と向い合うフェイス
ダウン／フィルムダウン型の第４の型（図９（ｃ））が
あり、いずれも本発明に適用される型である。しかし、
第３と第４の型は、絶縁フィルム１１がリ−ド１５の下
に形成されているので、金属板２０は、絶縁フィルム１
１の下に形成しなければならず、絶縁及び耐湿性等を向
上させる金属板２０を貼着する接着剤１９は、リ−ド１
５を被覆しないので、この型の半導体装置は、リ−ドに
対する絶縁性や耐湿性は、その他の型の半導体装置に比
較して優れていない。
【００２５】次に、図１０を参照して第２の実施例につ
いて説明する。この実施例はＣｕなどの金属板２０を回
路基板３０上に形成された接地リ−ド配線３３に接続す
るための、例えば、半田バンプ２４を形成している。そ
して、アウタリ−ド１７の先端にも半田バンプ２５を取
付けて半導体素子を載置し、加熱してアウタリ−ド１７
の先端と金属板２０とを同じ接地リ−ド配線３３に接続
され金属板２０は、シ−ルド板に用いられる。金属板２
０は、リ−ド配線３３に接続されるので、金属板２０の
リ−ド配線３３との接触面とアウタリ−ド１７先端部分
とは、同一の水平面を形成している。半導体チップ１
は、回路基板３０に接触させないので、この水平面に一
致させる必要はない。半導体チップ１のインナ−リ−ド
１６と接続電極とが接続されている表面領域は、ポッテ
ィング樹脂１８でモ−ルドされている。
【００２６】次に、図１１及び図１２を参照して第３の
実施例を説明する。図１１はキャリアテ−プと金属板が
接着されている部分の断面図であり、図２に示すキャリ
アテ−プのＢ−Ｂ′部分に相当する。キャリアテ−プ
は、例えば、ポリイミドなどの絶縁フィルム１１と、例
えば、Ｃｕからなるリ−ド１５で構成された配線パタ−
ンとを備え、両者は、ポリイミドなどの接着剤２３で接
合されている。この実施例は、金属板２０と配線パタ−
ンとの間にポリイミドの様な高分子絶縁物の中間フィル
ム２７を介在させてことに特徴がある。中間フィルム２
７は、例えば、ポリイミド接着剤２６によってシ−ルド
板になる金属板２０に接続されている。キャリアテ−プ
と中間フィルム２７は、例えば、熱硬化性エポキシ樹脂
を熱可塑性樹脂に混ぜた樹脂を接着剤１９に用いる。そ
して、この接着剤１９は、リ−ド１５の露出している部
分を完全に埋めてしまうので、リ−ド１５の絶縁保護が
十分になされる。また、中間フィルムを用いると、リ−
ド１５に用いるＣｕと中間フィルムの材料であるポリイ
ミドとは、熱膨張係数が互いに近いために、製造時の温
度サイクルや実装時の熱による金属板の剥がれを効果的
に防止することができる。リ−ドと金属板間の絶縁性を
確保するためには、図１２に示す半導体装置のように、
１層キャリアテ−プもしくは８０μｍ程度の薄肉リ−ド
フレ−ムに適用するのが最適である。
【００２７】１層キャリアテ−プは、リ−ド１５を支持
する絶縁フィルムが無いので、リ−ド１５が曲がった
り、不揃いに並ぶ事が多いが、このシ−ルド板の金属板
２０がリ−ドのばらつきや曲がりを防いでパッケ−ジの
機械的強度を増加させ、補強板として働く。さらに、中
間フィルム２７がリ−ド１５と金属板２０間の絶縁を確
実なものにする。
【００２８】次に、図１３及至図１６を参照して第４の
実施例を説明する。図１３は、キャリアテ−プを加工し
て形成した半導体素子の平面図、図１４はその図に示す
半導体素子のＤ−Ｄ′部分のパッキングトレ−に収納し
た時の断面図、図１５は、図１３に示す半導体素子のＥ
−Ｅ′部分のパッキングトレ−に収納した時の断面図、
図１６は、従来用いていた補強板に貫通孔を形成した半
導体素子の平面図とそのＦ−Ｆ′部分の断面図である。
図１３には、ポッティング樹脂１８の記載は、繁雑にな
るので省略する。この実施例の特徴はシ−ルド板である
金属板２０に孔又は貫通孔２８を形成したことにある。
図に示すように、例えば、４つの貫通孔２８を金属板２
０の４隅に形成する。図２２に示すように、従来、半導
体素子５０を保管・移送する時などには、パッキングト
レ−４３に格納していた。そして、半導体素子５０は、
移動中にリ−ド５１が変形しないためにリ−ド５１をパ
ッキングトレ−４３の底部に形成した突出部４２に載置
して半導体素子を固定する。この様にリ−ド部分で半導
体素子を固定することができるのは、リ−ドの厚さが約
１５０μｍのリ−ドフレ−ムから形成されるので、機械
的強度が大きいためである。本発明のように、厚さが３
５μｍ程度のリ−ドを利用する場合は、リ−ド部分で半
導体素子を保持することは困難である。
【００２９】そこで、この実施例では、前述のように金
属板２０に貫通孔２８を形成する。そして、この貫通孔
２８に合う突起４１を底部に有するパッキングトレ−４
０を用意（図１４）し、その突起４１に金属板２０の貫
通孔２８を嵌めて、半導体素子がパッキングトレ−４０
内で動かないようにする（図１５）。貫通孔を形成する
場合に、リ−ド１５が貫通孔２８内に配置されると、前
記突起４１がリ−ド１５を損傷させることがあるので、
貫通孔を形成するときには、配線パタ−ンの部分を避け
る必要がある。図１４は、図１３に示す半導体装置のＤ
−Ｄ′部分の断面図であり、この部分からは半導体チッ
プの側面から導出するアウタ−リ−ド１７は表示されな
いので、この部分については、点線により示す。同様
に、図１５は図１３に示す半導体装置のＥ−Ｅ′部分の
断面図であり、この部分からは金属板２０の貫通孔２８
とパッキングトレ−４０内の突起４１は表示されないの
で、この部分については、点線により示す。
【００３０】このパッキングトレ−に半導体素子を固定
するための手段は、従来の半導体装置に用いられる補強
板に適用することができる。図１６は、リ−ド１５を取
付けたポリイミドなどの絶縁フィルム１１に接着剤２２
を用いてＣｕなどの補強板２１を貼着する。そして、こ
の補強板２１に貫通孔２９を形成する。この場合も貫通
孔２９に合う突起４１を底部に有するパッキングトレ−
４０を用意し、その突起４１に補強板２１の貫通孔２９
を嵌めて、半導体素子がパッキングトレ−４０内で動か
ないようにすることができる（図１５参照）。以上、実
施例で説明した半導体装置は、半導体素子を取付ける基
板に回路基板を利用したが、集積回路や受動素子あるい
はその両者を形成した半導体基板を回路基板とすること
ができる。基板となる半導体基板表面にＡｌなどのリ−
ド配線をスパッタリングなどで形成し、その上をＡｕや
Ｓｎなどでメッキを施す。その上に前記実施例と同様に
半導体素子を搭載する。
【００３１】次に、図１７を参照して第５の実施例を説
明する。前述の実施例は、いずれも金属板２０が回路基
板３０に接している。これは、回路基板上のリ−ド配線
に接続する構造としては、都合が良いが、必ずしもこの
構造にする必要はない。この図１７の半導体装置の断面
図に示すように、リ−ド１５の上に配置することも可能
である。この構造では、金属板２０は、配線パタ−ンを
構成するリ−ドの内の接地されるリ−ド１５に電気的に
接続しなければならない。そのために接続用の突起、即
ち、バンプ３７を金属板２０もしくはリ−ド１５に形成
し、この突起３７で両者を電気的に接続する。リ−ド１
５を含む配線パタ−ンに金属板２０を接続するには、絶
縁性の接着剤１９を用いるが、この接着時に突起３７を
一方から他方へ押付けて接合すると接合部分には、接着
剤が押付け力によって除去され、電気的接続が有効に行
われる。リ−ド１５列は、回路基板３０に形成されたリ
−ド配線３１に適宜接続される。なお、この構造には図
８に示すようなリ−ド１５に絶縁フィルムが接続されて
いない半導体半導体装置にも適用可能である。また、こ
れらの構造においてリ−ド１５と金属板２０の間にポリ
イミドなどの絶縁性の中間フィルムを配置することもで
きる。
【００３２】従来から、キャリアテ−プの配線パタ−ン
の反体面に接地面を形成し、クロスト−クノイズを軽減
させることは、技術的に困難であった。例えば、接地面
の金属膜と配線ハタ−ンのリ−ドとを電気的に接続させ
るためにキャリアテ−プの絶縁フィルムに貫通孔を形成
し、そこに電解メッキ等で導電層を形成しなければなら
なかったが、本発明では、容易に動作周波数が１００Ｍ
Ｈｚ以上で有効な高周波半導体装置を提供することがで
きる。また、その保管・移送が容易な半導体装置が得ら
れる。本発明の金属板は、高周波半導体装置に適したシ
−ルド特性を備えているが、この存在によってパッケ−
ジ自体の機械的な強度も増し、基板実装後の信頼性も向
上する。また、半導体チップから発生した熱は、リ−ド
を通じて金属板から発散させることができる。また、本
発明に金属板は、貫通孔などを形成してパッキングトレ
−への保管を確実にしているが、例えば、溝や切り欠き
などを形成して金属板のストレスを無くし、キャリアテ
−プの反り・歪みを取り除くこともできる。
【００３３】
【発明の効果】リ−ドを回路基板や半導体基板などの基
板に接続するときに同時に接地面が接地されるので、簡
単な構造で容易に高周波半導体装置を形成することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の半導体装置の断面図。
【図２】第１の実施例に用いるキャリアテ−プの平面
図。
【図３】第１の実施例に用いる回路基板の断面図。
【図４】第１の実施例に用いる回路基板の平面図。
【図５】第１の実施例に用いる回路基板の平面図。
【図６】第１の実施例の半導体装置の部分断面図。
【図７】第１の実施例の半導体装置の部分断面図。
【図８】第１の実施例の半導体装置の部分断面図。
【図９】第１の実施例の半導体装置の断面図。
【図１０】第２の実施例の半導体装置の断面図。
【図１１】第３の実施例の半導体装置の部分断面図。
【図１２】第３の実施例の半導体装置の部分断面図。
【図１３】第４の実施例の半導体装置の平面図。
【図１４】第４の実施例の保管された半導体装置の断面
図。
【図１５】第４の実施例の保管された半導体装置の断面
図。
【図１６】第４の実施例の半導体装置の平面図及び部分
断面図。
【図１７】第５の実施例の半導体装置の断面図。
【図１８】従来の半導体装置に用いるキャリアテ−プの
断面図。
【図１９】従来の半導体装置の断面図。
【図２０】従来の半導体装置に用いる回路基板の平面
図。
【図２１】従来の半導体装置の断面図。
【図２２】従来の保管された半導体装置の断面図。
【符号の説明】
１ 半導体チップ １０ キャリアテ−プ １１ 絶縁フィルム １２ 送り孔 １３ デバイスホ−ル １４ 開口部 １５ リ−ド １６ インナ−リ−ド １７ アウタ−リ−ド １８ ポッティング樹脂 １９、２２、２３、２６ 接着剤 ２０ シ−ルド用金属板 ２１ 補強板 ２４、２５ 半田バンプ ２７ 中間フィルム ２８、２９ 貫通孔 ３０ 回路基板 ３１、３２、３３ リ−ド配線 ３４、３５、３６ 半田層 ３７ 突起（バンプ） ４０、４３ パッキングトレ− ４１ 突起 ４２ 突出部 ５０ 半導体素子

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体チップと、 前記半導体チップが配置されるデバイスホ−ルを有する
    絶縁フィルムと、 前記絶縁フィルムの上面又は下面に形成され、前記半導
    体チップに接続されるインナ−リ−ド及びこのインナー
    リードから延長されたアウタ−リ−ドを有するリ−ドか
    ら構成される配線パタ−ンと、 前記絶縁フィルムの下面に対向して配置された金属板
    と、 前記絶縁フィルムの下面に前記金属板を貼着する接着剤
    と、 前記半導体チップを搭載する基板と、 前記基板上に形成され、少なくとも１つは接地されてい
    る複数のリ−ド配線とを備え、 前記金属板が前記接地されている少なくとも１つのリ−
    ド配線に電気的に接続されていることを特徴とする半導
    体装置。
  2. 【請求項２】 半導体チップと、 前記半導体チップと接続しているインナ−リ−ド及びこ
    のインナーリードから延長されたアウタ−リ−ドを有す
    るリ−ドから構成される配線パタ−ンと、 前記配線パタ−ンの下面に対向して配置された金属板
    と、 前記配線パタ−ンに前記金属板を貼着する絶縁性接着剤
    と、 前記半導体チップを搭載する基板と、 前記基板上に形成され、少なくとも１つは接地されてい
    る複数のリ−ド配線とを備え、 前記金属板が少なくとも一つは前記接地されているリ−
    ド配線に電気的に接続されていることを特徴とする半導
    体装置。
  3. 【請求項３】 前記配線パタ−ンは、前記接着剤に埋め
    込まれてい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。
  4. 【請求項４】 前記金属板と前記配線パタ−ンとの間に
    は、絶縁性の中間フィルムが介在していることを特徴と
    する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の半導体装
    置。
  5. 【請求項５】 前記金属板下面と前記アウタ−リ−ドの
    リ−ド配線接続面とがほぼ同一の平面を成すように形成
    されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のい
    ずれかに記載の半導体装置。
  6. 【請求項６】 前記金属板下面又は前記接地されている
    リ−ド配線の表面のいずれか一方に突起を形成し、その
    突起により前記金属板と前記接地されているリ−ド配線
    を電気的に接続することを特徴とする請求項１乃至請求
    項４のいずれかに記載の半導体装置。
  7. 【請求項７】 半導体チップと、 前記半導体チップが配置されるデバイスホ−ルを有する
    絶縁フィルムと、 前記絶縁フィルムの上面又は下面に形成され、前記半導
    体チップに接続されるインナ−リ−ド及びこのインナ−
    リ−ドから延長されたアウタ−リ−ドを有するリ−ドか
    ら構成される配線パタ−ンと、 前記絶縁フィルム下面に対向して配置された金属板と、 前記絶縁フィルム下面に前記金属板を貼着する接着剤と
    を備え、 前記金属板には、パッキングトレ−の突起部が嵌合する
    孔又は貫通孔を形成することを特徴とする半導体装置。
  8. 【請求項８】 半導体チップと、 前記半導体チップが配置されるデバイスホ−ルを有する
    絶縁フィルムと、 前記絶縁フィルムの上面に形成され、前記半導体チップ
    に接続されるインナ−リ−ド及びこのインナ−リ−ドか
    ら延長されたアウタ−リ−ドを有するリ−ドから構成さ
    れる配線パタ−ンと、 前記絶縁フィルムの上面に対向して配置された金属板
    と、 前記絶縁フィルムの上面に前記金属板の下面を貼着する
    絶縁性接着剤と、 前記半導体チップを搭載する基板と、 前記基板上に形成され少なくとも１つは接地されている
    複数のリ−ド配線と、 前記配線パタ−ンの内の接地されるリ−ドと前記金属板
    の下面のいずれか一方に形成され、この接地されるリ−
    ドと前記金属板下面とを電気的に接続する突起とを備
    え、 前記接地されるリ−ドが前記接地されている少なくとも
    １つのリ−ド配線に電気的に接続されていることを特徴
    とする半導体装置。
  9. 【請求項９】 前記配線パタ−ンは、前記接着剤に埋め
    込まれていることを特徴とする請求項８に記載の半導体
    装置。
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