JPH10270500A - 半導体装置の製造方法及びフィルムキャリアテープ - Google Patents
半導体装置の製造方法及びフィルムキャリアテープInfo
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Abstract
利用して、歩留まりを向上させてCSP型の半導体装置
を製造する方法及びこの方法で使用されるフィルムキャ
リアテープを提供することにある。 【解決手段】 フィルムキャリアテープ30に半導体チ
ップ12の電極13との接合部16aを有する配線パタ
ーン16を形成する工程と、接合部16aと同一の疑似
接合部26aを有し配線パターン16と同一形状をなす
疑似パターン26と、疑似接合部26aに対応する領域
に形成される穴22とを有する疑似フィルムキャリアテ
ープ20を形成する工程と、疑似接合部26aと電極1
3とが対面する方向を向くように疑似フィルムキャリア
テープ20と半導体チッ12プとを配置する工程と、穴
22から観察して疑似接合部26aと電極13との位置
合わせを行う工程と、疑似フィルムキャリアテープ20
を取り除いて同一位置にフィルムキャリアテープ30を
配置する工程と、接合部16aと電極13とを接合する
工程と、を含む。
Description
le/size package)型の半導体装置の製造方法及びフィ
ルムキャリアテープに関する。
ベアチップ実装が理想的である。しかしながら、ベアチ
ップは、品質の保証及び取り扱いが難しい。そこで、C
SP(chip scale/size package)が開発されている。
CSPについては正式な定義はないが、一般に、パッケ
ージサイズがICチップと同じか、ICチップよりわず
かに大きいICパッケージと解されている。高密度実装
を推進するためには、CSP技術の開発が重要である。
CSPに関する従来例を開示する刊行物として、特表平
8−504063号公報がある。これによれば、リード
フレーム支持体(専用治具)上にリードフレームを載層
し、特殊なツールによりリードを個別(一本毎)切断す
ると同時に切断されたリードを下側に折り曲げ、ICチ
ップのボンディングパッドに接続するという方式が採用
されている。この方法では、特殊な治具や機械設備が必
要であり、また、リードを切断しながらICチップへボ
ンディングする時に、リード曲がりが生じやすいので歩
留まりが悪いという問題があった。
成し、この配線パターンと半導体チップの能動面とを対
面させて、配線パターンの一部と半導体チップの電極と
を直接ボンディングすることが提案されている。これに
よれば、上記問題は解消されるが、配線パターンと電極
とが対面するので、上から見ながら位置合わせをするこ
とができない。そして、位置合わせをするには、対面す
る配線パターンと電極とを光学系を介して見ることので
きるフリップチップボンディング用の装置が必要とな
り、汎用のギャングボンディング方式のボンダを使用で
きないという問題が生じた。
(デバイスホールのない構造)をとるがゆえに位置認識
を行う際に従来の一方向からの認識手段のみでは対応が
とれないことに鑑みてなされたものである。そして、そ
の目的は、一方向から(絶縁フィルム側から)の認識手
段にて位置合わせできる(言い換えると、製造装置側に
複雑な構造をとることなく、従来の一方向からの認識手
段を利用する)半導体装置の製造方法及びこの方法で使
用されるフィルムキャリアテープを提供することにあ
る。
の製造方法は、絶縁フィルムに形成される配線パターン
における半導体チップの電極との接合部と同一の疑似接
合部を有し前記配線パターンと同一形状をなす疑似パタ
ーンと、前記疑似接合部に対応する領域に形成される光
透過部と、を有する疑似フィルムを用意する工程と、前
記疑似接合部と前記電極とが対面する方向を向くよう
に、前記疑似フィルムと前記半導体チップとを配置する
工程と、前記光透過部から観察して、前記疑似接合部と
前記電極との位置合わせを行う工程と、前記疑似フィル
ムを取り除いて、同一位置に前記絶縁フィルムを配置す
る工程と、前記接合部と電極とを接合する工程と、を含
む。
いて、半導体チップの電極と、疑似パターンの疑似接合
部と、を位置合わせする。この疑似フィルムには、疑似
接合部に対応する位置に光透過部が形成されているの
で、この光透過部から観察しながら、疑似接合部と電極
との位置合わせを簡単に行うことができる。こうして、
疑似接合部と電極とが対応するように、疑似フィルムと
半導体チップとを配置する。次に、疑似フィルムを取り
除き、同一位置に絶縁フィルムを配置する。絶縁フィル
ムは、疑似パターンと同一の配線パターン及び疑似接合
部と同一の接合部を有するので、疑似フィルムと同一位
置に配置されると、接合部が電極に対応する位置に配置
される。そして、接合部と電極とを接合して、必要があ
ればその後の工程を行うことで半導体装置を製造するこ
とができる。
ィルムと交換するだけで位置合わせがなされる。したが
って、接合部が見えなくても電極との接合を正確に行う
ことができる。
意する工程とは、疑似フィルムを入手して位置合わせが
できるように準備することを指すが、その前に、疑似フ
ィルムを形成する工程自体を含んでもよい。
ってもよい。光透過部は穴であるために、絶縁フィルム
の材料にはこだわらなくともよい。例え基材が光透過性
の悪い材質のものであっても利用することができる。
を有する材質からなるものであってもよい。この場合に
は、疑似フィルム自体が光を透過することで光透過部が
形成される。
縁フィルムに、半導体素子の電極との接合部を有する配
線パターンと、位置決めマークと、を形成する工程と、
前記位置決めマークと前記接合部との相対的位置を記憶
する工程と、前記接合部と前記電極とが対面する方向を
向くように、前記絶縁フィルムと前記半導体素子とを配
置する工程と、前記位置決めマークの位置を検出して、
前記接合部の位置を算出する工程と、算出された前記接
合部の位置情報を基にして、前記接合部と前記電極との
位置合わせを行う工程と、前記接合部と電極とを接合す
る工程と、を含む。
る位置決めマークと、半導体素子の電極への接合用の接
合部と、の相対的位置が記憶されているので、位置決め
マークを検出すれば接合部の位置も算出することができ
る。そして、算出された接合部の位置情報に基づいて、
接合部と電極とを位置合わせして、両者は接合される。
記絶縁フィルムに位置決めマークを形成する工程と、前
記位置決めマークと前記接合部との相対的位置を記憶す
る工程と、を含み、前記疑似フィルムを取り除いて同一
位置に前記絶縁フィルムを配置する工程の後に、前記位
置決めマークの位置を検出し、前記接合部の位置を算出
し、算出された前記接合部の位置情報を基にして、前記
接合部と前記電極との位置合わせを行ってから、前記接
合部と電極とを接合する。
て絶縁フィルムの位置合わせをした後、位置マークによ
って絶縁フィルムの微調整を行う方法である。この方法
によれば、位置精度を一層高めることができる。
と同じ面に形成される金属箔に、エッチングによって形
成される小孔であり、この小孔は、前記絶縁フィルムに
形成される穴を介して、前記配線パターンの形成される
面とは反対側から認識可能の構成としてもよい。
配線パターンと同じ面に形成される金属箔をエッチング
して形成されるので、配線パターンと同時に形成するこ
とができる。しかも、エッチングによって形成されるの
で、小孔の位置精度は高いものとなる。
と同じ面に少なくとも1本の線状に形成され、かつ、前
記絶縁フィルムに形成される穴を介して、前記配線パタ
ーンの形成される面とは反対側から認識可能の構成とし
てもよい。
交する方向に複数形成されることが好ましい。
することで、それぞれの位置決めマークが、平面座標に
おけるX軸又はY軸に直交し、座標の特定が容易にな
る。
半導体素子の電極との接合部を有する配線パターンと、
位置決めマークと、が設けられ、前記位置決めマーク
は、前記配線パターンと同じ面に形成される金属箔に、
エッチングによって形成される小孔であり、この小孔
は、穴を介して、前記配線パターンの形成される面とは
反対側から認識可能の構成となっている。
述した方法により、半導体装置を製造することができ
る。
と同じ面に少なくとも1本の線状に形成され、かつ、穴
を介して、前記配線パターンの形成される面とは反対側
から認識可能の構成としてもよい。
方向に複数形成されてもよい。
について図面を参照して説明する。
は、第1実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明す
る図である。図1(C)に示すように、完成した半導体
装置10は、半導体チップ12及びフィルム片14を含
み、フィルム片14の一方の面には配線パターン16が
形成されている。配線パターン16には、凸状の接合部
16aが形成されており、異方性導電膜18を介して、
接合部16aと半導体チップ12の電極13とが接合さ
れている。なお、接合部16aの形状は、凸状でなく平
坦であってもよい。また、配線パターン16には、外部
端子17が形成されている。
ング方式のボンダを用いて、半導体装置10が次のよう
にして製造される。
を上にして半導体チップ12を配置し、その上方に、疑
似フィルムキャリアテープ20を配置する。疑似フィル
ムキャリアテープ20は、半導体装置10のフィルム片
14を構成するためのフィルムキャリアテープ30(図
1(B)参照)から形成される。
周知のTAB(Tape Automated Bonding)技術において
用いられるもので、絶縁性のテープである。図2は、フ
ィルムキャリアテープ30を示す図である。同図に示す
ように、フィルムキャリアテープ30には、スプロケッ
トホール32が形成され、複数の配線パターン16が連
続的に形成されている。なお、同図は、配線パターン1
6側から見た状態を示している。
は、図2に示すフィルムキャリアテープ30をさらに加
工して形成される。詳しくは、疑似フィルムキャリアテ
ープ20は、一方の面に疑似パターン26を有し、疑似
パターン26は、凸状の疑似接合部26aを有する。ま
た、疑似フィルムキャリアテープ20には、疑似接合部
26aに対応する領域に、光が透過するように穴22が
形成されている。この穴22が形成されていることで、
疑似パターン26の形成面とは反対側からも、疑似接合
部26aを観察することができる。なお、疑似フィルム
キャリアテープ20には、穴24も形成されているが、
この穴24は、フィルムキャリアテープ30に形成され
る穴34が残存しているに過ぎず使用されないので、な
くてもよい。
くは、疑似パターン26と電極13とが対面する方向を
向くように配置され、穴22から観察しながら、疑似接
合部26aが電極13の真上に配置されるように、位置
合わせをする。
位置合わせは、上方に設けられるカメラ100によって
観察しながら行う。このようなカメラ100は、汎用の
ボンダに備えられている。
0が適切な位置に配置されると、これを取り外し、実際
に使用されるフィルムキャリアテープ30を、疑似フィ
ルムキャリアテープ20と全く同じ位置に配置する。
に配線パターン16が形成され、配線パターン16に
は、凸状の接合部16aが形成されている。接合部16
aは、半導体チップ12の電極13との接合のために使
用される。また、フィルムキャリアテープ30には、配
線パターン16の一部に対応して穴34が形成されてい
る。穴34は、図1(C)に示す外部端子17を形成す
るために使用される。
は、異方性導電膜18が貼り付けられている。異方性導
電膜18は、樹脂中の金属微粒子を分散させてシート状
にしたものである。
ルムキャリアテープ20と全く同じ位置に配置されるの
で、位置合わせを再び行わなくても、接合部16aが電
極13の真上に位置する。
ングツール200によって、フィルムキャリアテープ3
0を、半導体チップ12の方向に押圧する。
ユニットとしての半導体装置について位置合わせを一回
行い、必要に応じて2つ目以降の半導体装置についても
位置決めを行ってから、連続的に図1(B)に示す工程
を行うことが好ましい。
て、異方性導電膜18は、電極13と接合部16aとの
間で押しつぶされ、金属微粒子も押しつぶされて、両者
間を電気的に導通させるようになる。また、異方性導電
膜18を使用すると、金属微粒子が押しつぶされる方向
にのみ電気的に導通し、それ以外の方向には導通しな
い。したがって、複数の接合部16a上一面に異方性導
電膜18を貼り付けても、隣り同士の接合部16a間は
電気的に導通しない。
合されると、図1(C)に示すように、穴34を介し
て、配線パターン16の上にボール状にハンダを設けて
外部端子17を形成する。そして、フィルムキャリアテ
ープ30を、半導体チップ12の外形に沿って打ち抜
き、フィルム片14を備える半導体装置10を得る。フ
ィルムキャリアテープ30が絶縁性であるから、フィル
ム片14も絶縁性を有する。
ボンダを使用して、対面する方向を向く接合部16a及
び電極13を、簡単に接合することができる。
テープ30をさらに加工して疑似フィルムキャリアテー
プ20を形成したが、別個に疑似フィルムキャリアテー
プを製造してもよい。その場合、接合部を観察するため
の光透過部として、穴の代わりに透明部を設けても良い
し、疑似フィルムキャリアテープ自体を透明にして、全
体的に光が透過するようにしてもよい。また、フィルム
キャリアテープ30及び疑似フィルムキャリアテープ2
0を用いる代わりに、最初から、上記フィルム片14
と、このフィルム片14と同じ大きさで上記疑似フィル
ムキャリアテープ20と同様の機能を果たす疑似フィル
ム片と、を使用してもよい。
電極との接合方法として、B−TAB型以外に、周知の
いずれの技術を適用してもよい。
(B)は、第2実施形態に係る半導体装置の製造方法を
説明する図である。本実施形態によれば、図1(C)に
示す半導体装置10と同様に、半導体チップ42及びフ
ィルム片44を含む半導体装置が製造される。フィルム
片44は、配線パターン46が形成されたフィルムキャ
リアテープ50を、配線パターン46とともに打ち抜い
て形成される。配線パターン46には、凸状の接合部4
6aが形成されており、異方性導電膜48を介して、接
合部46aと半導体チップ42の電極43とが接合され
ている。なお、配線パターン46には、その後の工程
で、図1(C)に示す外部端子17と同様の外部端子が
形成される。そのために、フィルム片44に穴47が形
成されている。
50に、位置決めマークとしての小孔52aが露出する
ようになっている。詳しくは、フィルムキャリアテープ
50における配線パターン46と同じ面に形成される金
属箔52に、この金属箔52をドライエッチングして、
小孔52aは形成されている。図3(B)は、小孔52
aの平面図である。そして、フィルムキャリアテープ5
0には、小孔52aを内側に位置させるように、穴54
が形成されている。こうして、小孔52aは、配線パタ
ーン46の形成面とは反対側からも見えるようになって
いる。
て、配線パターン46の接合部46aと半導体チップ4
2の電極43とを接続する。
の相対的位置関係を記憶手段に記憶させる。ここで、小
孔52aは、ドライエッチングにて形成されるので、正
確な位置に形成することが可能である。したがって、小
孔52aは、設計通りの位置に形成されるので、接合部
46aとの設計上の相対的位置関係が、そのまま実際の
相対的位置関係となる。
に向け、この電極43の上方に、フィルムキャリアテー
プ50を配線パターン46を下に向けて配置する。次
に、カメラ100にて、小孔52aの位置を撮像して、
その位置を検出する。そして、検出された小孔52aの
位置情報から、接合部46aの位置を算出する。具体的
には、予め記憶された小孔52aと接合部46aとの相
対的位置関係を基にして、小孔52aの位置情報から接
合部46aの位置を算出する。
に位置させるように、フィルムキャリアテープ50及び
半導体チップ42を、相対的に移動させる。
置合わせを行って、ボンディングツール200によって
両者を接合する。
ば、汎用のボンダを用いて、接合部46aと電極43と
の接合を行うことができる。なお、本実施形態におい
て、位置決めマークとしての小孔52aは、少なくとも
2つ形成することが好ましい。そうすることで、小孔5
2aと接合部46aとの二次元的な相対的位置関係を、
正確に把握することができる。
電極との接合方法として、B−TAB型以外に、周知の
いずれの技術を適用してもよい。
(B)は、第3実施形態に係る半導体装置の製造方法を
説明する図である。本実施形態によれば、図1(C)に
示す半導体装置10と同様に、半導体チップ62及びフ
ィルム片64を含む半導体装置が製造される。フィルム
片64は、配線パターン66が形成されたフィルムキャ
リアテープ70を、配線パターン66とともに打ち抜い
て形成される。配線パターン66には、凸状の接合部6
6aが形成されており、異方性導電膜68を介して、接
合部66aと半導体チップ62の電極63とが接合され
ている。なお、配線パターン66には、その後の工程
で、図1(C)に示す外部端子17と同様の外部端子が
形成される。そのために、フィルム片64に穴67が形
成されている。
70に、位置決めパターン72a、72bが形成されて
いる。詳しくは、フィルムキャリアテープ70における
配線パターン76と同じ面に形成される金属箔72を、
通常は配線パターン72aと同時にエッチングして、位
置決めパターン72a、72bは形成されている。図4
(B)は、位置決めパターン72a、72bの平面図で
ある。同図に示すように、位置決めパターン72a、7
2bは、それぞれ1本の線状をなして、相互に直交する
方向に形成されている。そして、フィルムキャリアテー
プ70には、位置決めパターン72a、72bの先端部
を内側に位置させるように、穴74が形成されている。
こうして、位置決めパターン72a、72bは、配線パ
ターン66の形成面とは反対側からも見えるようになっ
ている。
パターン72bとは、直交する方向に設けられている。
したがって、位置決めパターン72a、72bのそれぞ
れを、平面座標におけるX軸又はY軸のそれぞれに直交
させるように、フィルムキャリアテープ70を配置すれ
ば、少なくとも1箇所に設けられた位置決めパターン7
2a、72bだけで、平面座標を特定することができ
る。
実施形態と同様に、位置決めパターン72a、72bの
位置をカメラ100によって撮像して、その位置を検出
して、検出された情報と、接合部66aと電極63との
予め記憶された相対的位置関係と、接合部66aと電極
63とを位置合わせして、ボンディングツール200に
よって両者を接合する。
いて、接合部66aと電極63との接合を行うことがで
きる。
明を適用した例であるが、半導体装置と同様に多数の外
部端子を必要とする面実装用の電子部品であれば、能動
部品か受動部品かを問わず、本発明を適用することがで
きる。電子部品として、例えば、抵抗器、コンデンサ、
コイル、発振器、フィルタ、温度センサ、サーミスタ、
バリスタ、ボリューム又はヒューズなどがある。
電極との接合方法として、B−TAB型以外に、周知の
いずれの技術を適用してもよい。
る半導体装置の製造方法を説明する図である。
る。
係る半導体装置の製造方法を説明する図である。
係る半導体装置の製造方法を説明する図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 絶縁フィルムに形成される配線パターン
における半導体チップの電極との接合部と同一の疑似接
合部を有し前記配線パターンと同一形状をなす疑似パタ
ーンと、前記疑似接合部に対応する領域に形成される光
透過部と、を有する疑似フィルムを用意する工程と、 前記疑似接合部と前記電極とが対面する方向を向くよう
に、前記疑似フィルムと前記半導体チップとを配置する
工程と、 前記光透過部から観察して、前記疑似接合部と前記電極
との位置合わせを行う工程と、 前記疑似フィルムを取り除いて、同一位置に前記絶縁フ
ィルムを配置する工程と、 前記接合部と電極とを接合する工程と、 を含む半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記光透過部は、穴である半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】 請求項1記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記疑似フィルムは全体が光透過性を有する材質からな
る半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】 絶縁フィルムに、半導体チップの電極と
の接合部を有する配線パターンと、位置決めマークと、
を形成する工程と、 前記位置決めマークと前記接合部との相対的位置を記憶
する工程と、 前記接合部と前記電極とが対面する方向を向くように、
前記絶縁フィルムと前記半導体チップとを配置する工程
と、 前記位置決めマークの位置を検出して、前記接合部の位
置を算出する工程と、 算出された前記接合部の位置情報を基にして、前記接合
部と前記電極との位置合わせを行う工程と、 前記接合部と電極とを接合する工程と、 を含む半導体装置の製造方法。 - 【請求項5】 請求項1から請求項3のいずれかに記載
の半導体装置の製造方法において、 前記絶縁フィルムに位置決めマークを形成する工程と、 前記位置決めマークと前記接合部との相対的位置を記憶
する工程と、 を含み、 前記疑似フィルムを取り除いて同一位置に前記絶縁フィ
ルムを配置する工程の後に、前記位置決めマークの位置
を検出し、前記接合部の位置を算出し、算出された前記
接合部の位置情報を基にして、前記接合部と前記電極と
の位置合わせを行ってから、前記接合部と電極とを接合
する半導体装置の製造方法。 - 【請求項6】 請求項4記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記位置決めマークは、前記配線パターンと同じ面に形
成される金属箔に、エッチングによって形成される小孔
であり、この小孔は、前記絶縁フィルムに形成される穴
を介して、前記配線パターンの形成される面とは反対側
から認識可能である半導体装置の製造方法。 - 【請求項7】 請求項4記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記位置決めマークは、前記配線パターンと同じ面に少
なくとも1本の線状に形成され、かつ、前記絶縁フィル
ムに形成される穴を介して、前記配線パターンの形成さ
れる面とは反対側から認識可能である半導体装置の製造
方法。 - 【請求項8】 請求項7記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記位置決めマークは、直交する方向に複数形成される
半導体装置の製造方法。 - 【請求項9】 半導体チップの電極との接合部を有する
配線パターンと、位置決めマークと、を有し、 前記位置決めマークは、前記配線パターンと同じ面に形
成される金属箔に、エッチングによって形成される小孔
であり、この小孔は、穴を介して、前記配線パターンの
形成される面とは反対側から認識可能であるフィルムキ
ャリアテープ。 - 【請求項10】 請求項9記載のフィルムキャリアテー
プにおいて、 前記位置決めマークは、前記配線パターンと同じ面に少
なくとも1本の線状に形成され、かつ、穴を介して、前
記配線パターンの形成される面とは反対側から認識可能
であるフィルムキャリアテープ。 - 【請求項11】 請求項10記載のフィルムキャリアテ
ープにおいて、 前記位置決めマークは、直交する方向に複数形成される
フィルムキャリアテープ。
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