JPH11176885A - 半導体装置及びその製造方法、フィルムキャリアテープ、回路基板並びに電子機器 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法、フィルムキャリアテープ、回路基板並びに電子機器Info
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Abstract
も信頼性の低下を防ぐことができる半導体装置を提供す
ることにある。 【解決手段】 デバイスホール24を有する絶縁フィル
ム12と、絶縁フィルムに12形成される複数のバンプ
14と、絶縁フィルム12の外形端から端面が露出して
バンプ14に接続されるリード22と、デバイスホール
24から端部が突出してバンプ14に接続されるリード
20と、デバイスホール24内でリード20の端部に接
続される半導体チップ16と、を有し、リード20、2
2には、電気メッキが施され、絶縁フィルム12は、リ
ード22の露出する端面を含む領域に、切り込み34を
有する外形をなす。
Description
の製造方法、フィルムキャリアテープ、回路基板並びに
電子機器に関する。
ップ実装が理想的であるが、品質の保証及び取り扱いが
難しいため、パッケージ形態に加工することで対応して
きた。特に多端子化の要求に応じたパッケージ形態とし
て、近年、BGA(ball gridarray)型パッケージが開発
されてきた。BGA型パッケージは、基板に外部端子で
あるバンプをエリアアレイ状に配置し、面実装できるよ
うにしたものである。
シブル(可撓性)基板を用いたものがある。このような
BGA型パッケージの製造には、特に狭ピッチパッドの
半導体素子を実装しなければならないニーズや、連続的
な製造が可能であるという利点から、TAB(Tape Aut
omated Bonding)技術が適用されている。
は、フィルムキャリアテープを用いてBGA型パッケー
ジを製造することが開示されている。このフィルムキャ
リアテープには、個々のパッケージに対応して個別にリ
ードが形成されており、全てのリードが導通しているわ
けではない。したがって、各パッケージに対応するリー
ド毎にメッキを施さなければならず、煩に耐えなかっ
た。また、全てのリードを導通させたとしても、フィル
ムキャリアテープを打ち抜くとリードの端面が露出する
ので、絶縁リークや耐湿信頼性等での工夫が必要とな
る。
り、その目的は、フィルムの端面からリードの端面が露
出しても信頼性の低下を防ぐことができる半導体装置及
びその製造方法、フィルムキャリアテープ、回路基板並
びに電子機器を提供することにある。
体装置は、デバイスホールを有する絶縁フィルムと、前
記絶縁フィルムに形成される複数の外部電極と、前記絶
縁フィルムの外形端から端面が露出して前記外部電極の
一つにそれぞれが接続される複数の第1のリードと、前
記デバイスホールから端部が突出して前記外部電極の一
つにそれぞれが接続される複数の第2のリードと、前記
デバイスホール内で前記第2のリードの前記端部に接続
される半導体素子と、を有し、前記第1及び第2のリー
ドには、電気メッキが施され、前記絶縁フィルムは、前
記第1のリードの前記露出する端面を含む領域に、切り
込みを有する外形をなす。
ィルムに形成された複数の外部電極によって面実装がで
きるようになっている。また、リードには電気メッキが
施されている。第1のリードは、絶縁フィルムの外形端
から端面が露出しているが、この絶縁フィルムの外形
は、第1のリードの露出する端面を含む領域が切り込ま
れるようになっている。したがって、絶縁フィルムの外
側を手で持っても、第1のリードの端面に接触しないの
で、水分の内部への侵入による耐湿信頼性の劣化を防止
することができる。
端面が複数箇所で密集するように形成されてもよい。
れるので、所定の箇所に密集するように形成されること
が多い。そして、第1のリードの露出する端面が密集す
るときには、各密集領域をまとめて絶縁フィルムを切り
込むことができる。こうすることで、切り込みを形成す
る箇所を減らすことができる。
スホールを有する絶縁フィルムと、前記絶縁フィルムに
形成される複数の外部電極と、前記絶縁フィルムの外形
端から端面が露出して前記外部電極の一つにそれぞれが
接続される複数の第1のリードと、前記デバイスホール
から端部が突出して前記外部電極の一つにそれぞれが接
続される複数の第2のリードと、前記デバイスホール内
で前記第2のリードの前記端部に接続される半導体素子
と、を有し、前記第1及び第2のリードには、電気メッ
キが施され、前記第1のリードは、少なくとも前記露出
する端面が相互に分散して並ぶように形成される。
ィルムに形成された複数の外部電極によって面実装がで
きるようになっている。また、リードには電気メッキが
施されている。第1のリードは、絶縁フィルムの外形端
から端面が露出しているが、この露出する端面が相互に
分散して並ぶようになっている。したがって、隣同士の
端面の間隔ができるだけ広くなっているので、両者間に
生じる電界を弱くすることができる。そして、電界が弱
いことから、絶縁フィルムの外形端に水分が付着して
も、リークが生じにくいので、信頼性を向上させること
ができる。
並んでもよい。
する端面を、相互に分散して並ばせることができる。
は、複数のデバイスホールと、複数の外部電極と、前記
デバイスホールから端部が突出して前記外部電極の一つ
をそれぞれが通る複数のリードと、前記全てのリードが
接続されるメッキリードと、を有し、前記メッキリード
を介して前記リードに電気メッキが施され、各デバイス
ホールを介して前記リードの前記端部に半導体素子が接
続されるフィルムキャリアテープを用意し、前記リード
が形成される領域が切り込まれる形状で、前記フィルム
キャリアテープが打ち抜かれる。
するフィルムキャリアテープに半導体素子を搭載してか
ら、フィルムキャリアテープを打ち抜いて半導体装置が
製造される。ここで、フィルムキャリアテープは、リー
ドの形成領域が切り込まれるように打ち抜かれる。こう
して得られた半導体装置によれば、リードの露出する端
面を含む領域が切り込まれて、手で持ってもリードの端
面に接触しないので、水分の内部への侵入による耐湿信
頼性の劣化を防止することができる。
ように形成されてもよい。
で、所定の箇所に密集するように形成されることが多
く、各密集領域をまとめて絶縁フィルムを切り込むこと
で、切り込み箇所を減らすことができる。
プは、複数のデバイスホールと、複数の外部電極と、前
記デバイスホールから端部が突出して前記外部電極の一
つをそれぞれが通る複数のリードと、前記全てのリード
が接続されるメッキリードと、を有し、前記リードは、
前記メッキリードを介して電気メッキが施され、前記外
部電極と前記メッキリードとの間の部位において、相互
に分散して並ぶように形成される。
ードが接続されているので、メッキリードを介してリー
ドに電気メッキが施されている。また、このフィルムキ
ャリアテープによれば、外部電極とメッキリードとの間
の部位において、リードが相互に分散して並んでいる。
したがって、この位置で、フィルムキャリアテープを打
ち抜くと、リードの露出する端面が、相互に分散して並
ぶ。したがって、隣同士のリードの端面の間隔が、でき
るだけ広くなるので、両者間に生じる電界を弱くするこ
とができる。そして、電界が弱いことから、絶縁フィル
ムの外形端に水分が付着しても、リークが生じにくくて
信頼性の高い半導体装置を得ることができる。
もよい。
面を、相互に分散して並ばせることができる。
体装置が実装されてなる。
路基板を有する。
に、本発明をなす契機となった技術を説明する。図6
は、本発明者等が提案するフィルムキャリアテープを示
す概略図である。同図において、樹脂で形成されるテー
プ状のフィルム100に、デバイスホール102及びス
プロケットホール104が形成されている。また、フィ
ルム100には、銅箔をエッチングして、ランド10
6、リード108、110及びメッキリード112が形
成されている。ランド106は、図示しないバンプを設
けるための領域である。リード108は、一方の端部が
デバイスホール102から突出し、他方の端部がランド
106に接続されるようになっている。デバイスホール
102の内側で、半導体チップ114の電極(図示せ
ず)にリード108の端部がボンディングされる。ま
た、リード110は、ランド106とメッキリード11
2とを接続するようになっている。
ド106及びリード108、110が導通するので、こ
れらに電気メッキを施すことが可能になっている。逆に
言えば、電気メッキを施すには、これらを全て導通させ
ることが不可欠であった。
後、フィルム100は、二点鎖線120で示す領域で打
ち抜かれる。
ィルム100の打ち抜かれた端面に、リード110の端
面が露出する。したがって、このリード110の露出面
を手で持つと汗等が付着し、リード110を腐食しなが
ら水分が内部に侵入して耐湿信頼性が劣るおそれがあっ
た。
ド110が集中する領域130においては、リード11
0同士が接近しているので電界が強くなっている。した
がって、リード110の露出面に水分が付着すると、リ
ークし易くなっていた。
になされてものである。以下、本発明の好適な実施の形
態について図面を参照して説明する。
施形態に係る半導体装置の製造工程を説明する図であ
り、図2は、第1実施形態における完成した半導体装置
を示す図である。
GAパッケージを適用したものである。すなわち、同図
において、半導体装置10は、絶縁フィルム12と、絶
縁フィルム12に形成された複数のバンプ14と、半導
体チップ16と、を有し、複数のバンプ14によって面
実装が可能になっている。
ィルムキャリアテープ30をパンチングして得られるも
ので、半導体チップ12よりも大きく形成されている。
なお、フィルムキャリアテープ30はポリイミド樹脂等
で形成される。絶縁フィルム12には、デバイスホール
24が形成され、その外側に複数のリード20、22及
び複数のランド21が形成されている。
は、予め、複数のデバイスホール24が形成されるとと
もに、各デバイスホール24の外側に複数のリード2
0、22及び複数のランド21が形成されている。リー
ド20、22及びランド21には、全て電気メッキが施
されている。このフィルムキャリアテープ30を打ち抜
いて絶縁フィルム12が得られる。
る孔12aを介して、リード20、22及びランド21
とは反対側から突出して形成されている。こうすること
で、バンプ14が形成される側にはリード20、22及
びランド21が露出しない構成となる。なお、バンプ1
4は、例えばハンダから形成されて上部はボール状に形
成されている。バンプ14は、孔12a内までハンダを
用いて一体形成されてもよいし、他の導電部材が少なく
とも孔12a内に設けられその上部にハンダ等からなる
バンプ14が搭載されても良い。また、ハンダ以外に例
えば銅等が使用されてもよい。
一方の端部20aが突出し、この端部20aに半導体チ
ップ16の電極18が接続される。すなわち、絶縁フィ
ルム12におけるリード20が形成される側の面であっ
て、かつ、デバイスホール24の内側に電極18が位置
するように、半導体チップ16を配置して、リード20
の端部20aと電極18とがボンディングされる。
8とランド21とを接続するようになっている。そし
て、ランド21は、リード22を介して、メッキリード
32(図1参照)に接続されている。メッキリード32
には、全てのリード22が接続されている。リード22
は、ランド21を避けて形成される。したがって、図1
に示すように、メッキリード32との接続部40におい
て、複数のリード22が集中するようになっている。な
お、メッキリード32は、リード20、22及びランド
21に電気メッキを施すときに使用される。
ープ30から打ち抜かれてなる絶縁フィルム12の外形
にある。すなわち、絶縁フィルム12には、切り込み3
4が形成されている。この切り込み34は、全体的な外
形が矩形をなす絶縁フィルム12を、部分的にくぼませ
るものである。この切り込み34は、リード22の形成
領域に形成されている。特に、本実施形態では、いくつ
かのリード22が接続部40で集中しており、この接続
部40において、切り込み34が形成されている。
ード22の端面22aは、内側に入り込むようになる。
したがって、半導体装置10の外形を手で持っても、リ
ード22の端面22aには接触しなくなる。そして、こ
の端面22aに汗などが付着しにくいので、水分の内部
への侵入が減り、信頼性が向上する。
12との間が、エポキシ樹脂26のポッティングによっ
て封止される。また、エポキシ樹脂26は、デバイスホ
ール24及び半導体チップ16の外周にも回り込む。
反対側で絶縁フィルム12にプレート28が設けられ
る。プレート28は、銅やステンレス鋼や銅系合金等で
形成されて平面形状を維持できる強度を有し、リード2
0、22及びランド21の上に絶縁接着剤29を介して
貼り付けられる。また、プレート28は、半導体チップ
16を避けて、絶縁フィルム12の一方の面の全体に貼
り付けられる。こうすることで、リード20、22及び
ランド21が絶縁接着剤29及びプレート28で覆われ
て保護される。特に、絶縁接着剤29は、ソルダレジス
トと同様な保護層となる。
のフィルムとして形成し、予めプレート28に貼り付け
ておいてもよい。そして、プレート28を、絶縁フィル
ム12におけるリード20、22及びランド21を有す
る面に熱圧着することができる。
フィルム12の歪み、うねりがなくなり、バンプ14の
高さが一定になって平面安定性が向上し、回路基板への
実装歩留りが向上する。
0、22及びランド21に設けてから、その上に絶縁接
着剤29を介して貼っても良い。こうすることで、不純
物が入ったままでプレート28を貼り付けるのを防止す
ることができる。
対側の面には、銀ペースト等の熱伝導接着部材を介して
放熱板27が接着されている。これによって、半導体チ
ップ16の放熱性を上げることができる。放熱板27
は、半導体チップ16よりも大きく形成されており、プ
レート28の上にも接着されるようになっている。
ト28と放熱板27との間には、接着剤が存在し、それ
により両者(プレート28及び放熱板27)が貼り付け
られている。したがって、この接着剤にて、放熱板27
と半導体チップ16とを接着してもよい。
は、絶縁フィルム12におけるバンプ14が設けられる
面に、ソルダレジスト36が形成されているが、これは
省略してもよい。ただし、リード20、22がバンプ1
4側に形成されている場合には、これらのリード20、
22を覆うようにソルダレジスト36を塗布することが
必要である。
り、以下その製造方法を説明する。
30を形成する。その製造工程を概略すると、長尺状の
フィルムにデバイスホール24及び孔12a(図2参
照)を形成し、銅箔を貼り付けてからこれをエッチング
することで、リード20、22及びランド21並びにメ
ッキリード32を形成する。そして、メッキリード32
を電極として、リード20、22及びランド21に電気
メッキを施す。その他の製造工程は、周知であるので説
明を省略する。
ップ16の電極18をボンディングする工程と、絶縁フ
ィルム12(フィルムキャリアテープ30)にプレート
28を貼り付ける工程と、半導体チップ16と絶縁フィ
ルム12(フィルムキャリアテープ30)との間にエポ
キシ樹脂26を設ける工程と、フィルムキャリアテープ
30を絶縁フィルム12の形状に打ち抜く工程と、半導
体チップ16に放熱板27を接着する工程と、を行う。
これらの工程は、順序を入れ替えても良い。
ち抜くときには、メッキリード32とランド21とを接
続するリード22の端面22a(図2参照)が入り込む
ように、切り込む34を形成する。本実施形態では、複
数のリード22が、図1に示すように所定の領域40で
集中しているので、この領域40に切り込み34を形成
する。
0を得ることができる。本実施形態によれば、リード2
2の端面22aが切り込み34によって、へこんだ形状
となるので、例えば、半導体装置10を手で持ってもリ
ード22の端面22aに接触しないので、水分の内部へ
の侵入による耐湿信頼性の劣化を防止することができ
る。
施形態に係るフィルムキャリアテープを示す図である。
同図に示すフィルムキャリアテープ50は、デバイスホ
ール64が形成されるとともに、リード60、62及び
ランド61並びにメッキリード66が形成される点で、
図1に示すフィルムキャリアテープ30と同様である。
ただし、図3に示すフィルムキャリアテープ50は、ラ
ンド61とメッキリード66とを接続するリード62の
配置において、図1に示すフィルムキャリアテープ30
と相違する。
ド62は、ほぼ均等な間隔で、相互に分散して配列され
ている。そして、フィルムキャリアテープ50が、従来
技術と同様に、矩形に打ち抜かれて絶縁フィルム52が
得られる。詳しくは、フィルムキャリアテープ50が打
ち抜かれる直線に沿って、隣同士のリード62の間隔が
ほぼ均等になっている。
数のリード62の部位を打ち抜くので、絶縁フィルム5
2の外形端から露出するリード62の端面62aが、等
間隔で相互に分散して並ぶようになっている。したがっ
て、隣同士の端面62aの間隔ができるだけ広くなって
いるので、両者間に生じる電位差による電界を弱くする
ことができる。そして、電界が弱いことから、絶縁フィ
ルム52の外形端に不純物が付着しても、リークが生じ
にくいので、耐湿性及び信頼性を向上させることができ
る。
し、第1実施形態と同様の工程(絶縁フィルム12の打
ち抜き形状を除く)によって、図2に示す半導体装置1
0と同様の半導体装置(絶縁フィルム12の外形を除
く)を製造することができる。
で、フィルムキャリアテープ50を打ち抜くので、リー
ド62の配置を変更するだけで従来と同様の製造装置を
使用することができる。
々の変形が可能である。例えば、図2に示すように、半
導体チップ16がバンプ14形成面とは反対側に実装さ
れた裏TAB型のみならず、バンプ14形成面側に半導
体チップ16を実装した表TAB型にも本発明を適用す
ることができる。また、上記絶縁フィルム12の代わり
に、配線側に突起が一体形成されたいわゆるB−TAB
型の絶縁フィルムを用いても良い。あるいは、バンプ無
しのフィルムキャリアテープを使用して、シングルポイ
ントボンディングを行っても良い。
100を実装した回路基板1000が示されている。回
路基板には例えばガラスエポキシ基板等の有機系基板を
用いることが一般的である。回路基板には例えば銅から
なる配線パターンが所望の回路となるように形成されて
いて、それらの配線パターンと半導体装置のバンプとを
機械的に接続することでそれらの電気的導通を図る。こ
の場合、上述の半導体装置に、外部との熱膨張差により
生じる歪みを吸収する構造を設ければ、本半導体装置を
回路基板に実装しても接続時及びそれ以降の信頼性を向
上できる。また更に半導体装置の配線に対しても工夫が
成されれば、接続時及び接続後の信頼性を向上させるこ
とができる。なお実装面積もベアチップにて実装した面
積にまで小さくすることができる。このため、この回路
基板を電子機器に用いれば電子機器自体の小型化が図れ
る。また、同一面積内においてはより実装スペースを確
保することができ、高機能化を図ることも可能である。
子機器として、図5には、ノート型パーソナルコンピュ
ータ1200が示されている。
と同様に多数のバンプを必要とする面実装用の電子部品
(能動部品か受動部品かを問わない)を製造することも
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。
置の製造工程を説明する図である。
装置を示す図である。
キャリアテープを示す図である。
ある。
た半導体装置を実装した回路基板を備える電子機器を示
す図である。
ャリアテープを示す概略図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 デバイスホールを有する絶縁フィルム
と、 前記絶縁フィルムに形成される複数の外部電極と、 前記絶縁フィルムの外形端から端面が露出して前記外部
電極の一つにそれぞれが接続される複数の第1のリード
と、 前記デバイスホールから端部が突出して前記外部電極の
一つにそれぞれが接続される複数の第2のリードと、 前記デバイスホール内で前記第2のリードの前記端部に
接続される半導体素子と、 を有し、 前記第1及び第2のリードには、電気メッキが施され、 前記絶縁フィルムは、前記第1のリードの前記露出する
端面を含む領域に、切り込みを有する外形をなす半導体
装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、 前記第1のリードは、前記露出する端面が複数箇所で密
集するように形成される半導体装置。 - 【請求項3】 デバイスホールを有する絶縁フィルム
と、 前記絶縁フィルムに形成される複数の外部電極と、 前記絶縁フィルムの外形端から端面が露出して前記外部
電極の一つにそれぞれが接続される複数の第1のリード
と、 前記デバイスホールから端部が突出して前記外部電極の
一つにそれぞれが接続される複数の第2のリードと、 前記デバイスホール内で前記第2のリードの前記端部に
接続される半導体素子と、 を有し、 前記第1及び第2のリードには、電気メッキが施され、 前記第1のリードは、少なくとも前記露出する端面が相
互に分散して並ぶように形成される半導体装置。 - 【請求項4】 請求項3記載の半導体装置において、 前記第1のリードは、ほぼ等間隔で並ぶ半導体装置。
- 【請求項5】 複数のデバイスホールと、複数の外部電
極と、前記デバイスホールから端部が突出して前記外部
電極の一つをそれぞれが通る複数のリードと、前記全て
のリードが接続されるメッキリードと、を有し、前記メ
ッキリードを介して前記リードに電気メッキが施され、
各デバイスホールを介して前記リードの前記端部に半導
体素子が接続されるフィルムキャリアテープを用意し、 前記リードが形成される領域が切り込まれる形状で、前
記フィルムキャリアテープが打ち抜かれる半導体装置の
製造方法。 - 【請求項6】 請求項5記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記リードは、複数箇所で密集するように形成される半
導体装置の製造方法。 - 【請求項7】 複数のデバイスホールと、複数の外部電
極と、前記デバイスホールから端部が突出して前記外部
電極の一つをそれぞれが通る複数のリードと、前記全て
のリードが接続されるメッキリードと、を有し、 前記リードは、前記メッキリードを介して電気メッキが
施され、前記外部電極と前記メッキリードとの間の部位
において、相互に分散して並ぶように形成されるフィル
ムキャリアテープ。 - 【請求項8】 請求項7記載のフィルムキャリアテープ
において、 前記リードは、ほぼ等間隔で並ぶフィルムキャリアテー
プ。 - 【請求項9】 請求項1から請求項4のいずれかに記載
の半導体装置が実装された回路基板。 - 【請求項10】 請求項9記載の回路基板を有する電子
機器。
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