JP2001274202A - Tab用テープおよびbga構造 - Google Patents
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Abstract
グ剥離を防止し、製品の歩留と生産性を向上させるTA
B用テープとCSP/BGAパッケージ構造を得る。 【解決手段】接着剤付き絶縁フィルム15上に貼り合わ
せた銅箔2に、ランド12を持つ配線パターン20を形
成してなるポッティングあるいはトランスファーモール
ドBGA用のTAB用テープにおいて、銅箔2として、
厚さが3μm〜25μmで、銅箔2のビッカース硬さ
(Hv:測定荷重10gf)が180以上である硬い銅箔
を用いる。
Description
いはトランスファーモールドBGA用のワイヤボンディ
ング性を向上させたTAB(Tape Automated Bonding)
用テープ、及びこれを用いたCSP(Chip Size Packag
e / Chip Scale Package)あるいはBGA(Ball Grid
Array )パッケージ構造に関するものである。
ランスファーモールドBGA構造の半導体装置の断面を
示す。ここでTABテープ1は、接着剤3を貼り合わせ
た絶縁フィルム15に、はんだボール用のパンチ穴から
成るビアホール9を設け、銅箔2を貼り合わせ、ボンデ
ィングリード4及びランド12を持つ配線パターン20
を形成してなる。
5μm厚さ、幅35mmあるいは48mm、70mm等の幅を
有する有機ポリイミドテープ、ガラスエポキシテープ等
(吸水率1.4%以下)の絶縁フィルム15に、パンチ
ング加工により、はんだボールを装着するビアホール9
および実装時にTABテープ本体を送出すパーフォレー
ションホールを形成し、この絶縁フィルム15に厚さ8
〜24μmの厚さの接着剤3を介して、厚さ18〜35
μmの圧延銅箔あるいは電解銅箔等の銅箔2を貼り合わ
せた後、フォトレジスト・エッチングプロセスによっ
て、所定のボンディングリード4及びビアホール9上の
ランド12を持つ配線パターン20を形成している。次
に、このCu配線パターン20を形成した上にNi/A
u電気めっき等を行っている。
半導体素子10をダイボンディング剤13によりチップ
付けして、搭載した後、その素子電極11とボンディン
グリード4とをボンディングワイヤ8によりワイヤボン
ディングし、封止樹脂14にてトランスファーモールド
し、以てCSPあるいはBGAパッケージを造ってい
る。
ボンディングは直下に接着剤がある構造の下で行われ
る。即ち、一般にビアホール径は同一でその上のランド
径も同一であるが、上記のように半導体チップ付け(ダ
イボンディング剤)の後に行われるワイヤボンディング
は、図5に示すように、超音波併用熱圧着方式でボンデ
ィングワイヤ8を、キャピラリー21を用いてボンディ
ングすることで、配線パターン20上に固定する。これ
は130℃〜180℃の温度での超音波負荷ワイヤボン
ディングである。
ー荷重W及び振動パワーとして負荷される超音波が、接
着剤層3つまりエラストマに吸収され、めっき膜自体に
は効率良く伝達しないため、同一ランド径でありなが
ら、ワイヤボンディング強度が安定しない。また、ボン
ディングワイヤ8の剥離が生じボンディング不良とな
る。
し、ワイヤボンディング性を向上させ、ボンディング剥
離を防止し、製品の歩留と生産性を向上させるTAB用
テープとCSP/BGAパッケージ構造を提供すること
にある。
決するため、本発明は、ワイヤボンディング温度におい
て高い弾性係数を有する接着剤を使用し、下地めっき膜
たるNiめっきの厚さを2μm以上とする等の工夫の他
に、更に銅箔の硬さを硬くする構造にすることで、ワイ
ヤボンディング性を向上させ、ボンディング剥離を防止
し、製品の歩留と生産性を向上させるTAB用テープと
CSP/BGAパッケージ構造を提供するものである。
発明は、次のように構成したものである。
き絶縁フィルム上に貼り合わせた銅箔に、ランドを持つ
配線パターンを形成してなるポッティングあるいはトラ
ンスファーモールドBGA用のTAB用テープにおい
て、銅箔の厚さが3μm以上25μm以下で、銅箔のビ
ッカース硬さ(Hv:測定荷重10gf)が180以上で
あることを特徴とする。
き絶縁フィルムに、はんだボール用のパンチ穴を設け、
銅箔を貼り合わせ、ランドを持つ配線パターンを形成し
てなるポッティングあるいはトランスファーモールドB
GA用のTAB用テープにおいて、銅箔の厚さが3μm
以上25μm以下で、銅箔のビッカース硬さ(Hv:測
定荷重10gf)が180以上であることを特徴とする。
項1又は2記載のTAB用テープにおいて、前記接着剤
の吸水率が0.8%以上で2.7%を超さないもので、
絶縁フィルムは、吸水率が1.5%以上で2.7%を超
さないものである材料構造とすることを特徴とする。
項1、2又は3記載のTAB用テープにおいて、前記配
線パターン上に無電解めっき又は電気めっきが施されて
いることを特徴とする。
造に係るものであり、上記請求項1、2、3又は4記載
のTAB用テープに半導体素子を固定し、その素子電極
を前記配線パターンとワイヤボンディングし、ポッティ
ングあるいはトランスファーモールドした後、前記ラン
ドに電気的に接続させてはんだボールを設けたことを特
徴とする。
ム上に貼り合わせた銅箔に、ランドを持つ配線パターン
を形成してなるポッティングあるいはトランスファーモ
ールドBGA用のTAB用テープにおいて、接着剤及び
絶縁フィルムについて、更には銅箔について、下記の要
件を充足することが重要であるとの認識に基づいてなさ
れたものである。
の厚さを25μm以下3μm以上のものを選定使用する
こと。
ホール上のランドと配線間隔を小さくするため、Cu配
線の銅箔の厚さを限定することで、エッチング精度を良
くするためである。また厚さ3μm以上にすることで、
銅箔の粗化面最大あらさRz=2.5μmでも、接着剤
との接着を確保(銅箔と接着剤の密着強度を確保する)
し、トランスファーモールドの圧力に対しての漏れを確
実に防止するためである。
荷重10gf)が180以上あること。
履歴を受け、Hv:測定荷重10gfが110前後となる
が、NiめっきとAuめっきのうち硬さの大きいNiめ
っきを厚さ2μm以上にするが、Cu配線の下側に接着
剤層から成る軟質のエラストマのある場合には、ワイヤ
ボンディング時に負荷される超音波がこの接着剤層で吸
収され、ボンディング強度を十分に確保できない。そこ
で、銅箔のビッカース硬さ(Hv:測定荷重10gf)が
180以上あることを条件とし、合金銅箔等を使用する
構造にすることで、ワイヤボンディング性を向上できる
ためである。
3℃、24h水中)で2.7%を超さないこと。
せるためで、耐リフロー時のクラック(層間剥離)を防
止するものである。しかし、接着剤の吸水率が0.8%
未満では、その接着剤層でダイボンディング剤とトラン
スファーモールド樹脂の吸湿したものが通過しにくくな
るため適さない。一方、接着剤が2.7%を超すと接着
剤層のみでリフロー(温度約240℃)の加熱の際、吸
湿の水分を接着剤層から放出しきれずに、耐リフロー時
のクラック(層間剥離)を発生させるためである。
上で2.7%を超さないことと。
グ剤とトランスファーモールド樹脂の吸湿したものが通
過し易くするためで、2.7%を超すと絶縁フィルム層
15のみでリフロー(温度約240℃)の加熱の際、吸
湿の水分を接着剤層から放出しきれずに耐リフロー時の
クラック(層間剥離)を発生させるためである。
実施例を中心に説明する。
ープ基材たる絶縁フィルム15に、厚さ50μm、幅3
5mmのポリイミド樹脂、ここでは宇部興産株式会社製の
商品名「ユーピレックスS」(吸水率1.4%)を用
い、このテープ基材に、接着剤3(吸水率1.2%)を
厚さ8μmに塗布することにより、接着剤付き絶縁フィ
ルムを得た。この接着剤付き絶縁フィルムに、パンチン
グで、ビアホール9(0.34mm直径)を144個と、
図示してないアウタホールスリットと送り穴(パーフォ
レーション)を打抜きした後、本発明の圧延合金銅箔
(表面のビッカース硬さHV:測定荷重10gfで19
0)から成る厚さ18μmで粗化面最大あらさ2.0μ
mの銅箔2を貼り合わせキュアした。
縁フィルム15に、厚さ75μmで幅35mmのポリイミ
ド樹脂、ここでは東レデュポン株式会社製の商品名「カ
プトンEN」(吸水率1.7%)を用い、このテープ基
材に、接着剤3(吸水率1.2%)を厚さ8μmに塗布
することにより、接着剤付き絶縁フィルムを得た。この
接着剤付き絶縁フィルムに、パンチングで、ビアホール
9(0.34mm直径)を144個と、図示してないアウ
タホールスリットと送り穴(パーフォレーション)を打
抜きした後、本発明の圧延合金銅箔(表面のビッカース
硬さHV:測定荷重10gfで190)から成る厚さ18
μmで粗化面最大あらさ2.0μmの銅箔2を貼り合わ
せキュアした。
2に対し、ボンディングリード4及びビアホール9上の
ランド12を持つ配線パターン20の形成を、全ランド
径を0.50mm(図1)として、フォトレジストとエッ
チングプロセスにより実施した。
面に、Ni(2.0μm厚さ)/Au(0.6μm厚
さ)の電気めっきを施して、実施例1及び実施例2に係
るTAB用テープを完成した。
AB用テープそれぞれの素子搭載部に、半導体素子10
をダイボンディング剤(ダイアタッチ剤)13で固定
し、その後、Au線から成るボンディングワイヤ8によ
り、素子電極11とボンディングリード4とをワイヤボ
ンディングした。
グ性を評価した結果、従来よりも本発明の実施例1及び
実施例2の材料選定構造を持つTAB用テープの方が、
ワイヤボンディング性が向上した。
AB用テープそれぞれについて、封止樹脂14によりト
ランスファーモールドし、ビアホール9の部分にはんだ
ボール16をリフロー炉で付けて、トランスファーモー
ルドBGA構造の半導体装置を完成した。その結果、本
発明の実施例1及び実施例2に係るTAB用テープを用
いた半導体装置については、吸湿特性LEDEC(Loin
t Electron Device Engineering Council of Electroni
c Industries Association:米国電子機械工業会/電子
デバイス技術委員会)実装ランクのLevel3(12
5℃×24hベーク後、30℃×60%RH、168h
放置後+リフロー3回)に準拠したリフロー試験をクリ
アして良好な結果を得た。
ープ基材たる絶縁フィルム15に、厚さ50μm、幅3
5mmのポリイミド樹脂、ここでは宇部興産株式会社製の
商品名「ユーピレックスS」(吸水率1.4%)を用
い、このテープ基材に、接着剤3(吸水率1.2%)を
厚さ8μmに塗布することにより、接着剤付き絶縁フィ
ルムを得た。この接着剤付き絶縁フィルムに、パンチン
グで、中央にデバイスホールとアウタホールスリットと
送り穴(パーフォレーション)を打ち抜きした後、本発
明の圧延合金銅箔(表面のビッカース硬さHv:測定荷
重10gfで190)から成る厚さ18μmで粗化面最大
あらさ2.0μmの銅箔2を貼り合わせキュアした。
ンディングリード4及びビアホール9上のランド12を
持つ配線パターン20の形成を、全ランド径を0.50
mm(図1)として、フォトレジストとエッチングプロセ
スにより実施した。次に、配線パターン20の設けられ
た面側に、ビアホール(はんだボールビア)22の部分
を残してフォトソルダレジスト17を設けた。この例で
は、フォトソルダレジスト17でビアホール22(0.
34mm直径)を64個形成した。
面に、Ni(2.0μm厚さ)/Au(0.6μm厚
さ)の電気めっきを施して、実施例3に係るTAB用テ
ープを完成した。
のユーピレックス面側に、半導体素子10のチップを、
接着剤を兼ねるエラストマ18で固定し、その後、Au
線から成るボンディングワイヤ8により、素子電極11
と配線パターン20とをワイヤボンディングした。
果、本発明の実施例3の材料選定構造を持つTAB用テ
ープは、従来よりもワイヤボンディング性が向上し、ボ
ンディング歩留が向上した。
について、ポッティング樹脂19によりポッティングモ
ールドし、ビアホール(はんだボールビア)22の部分
にはんだボール16をリフロー炉で付けて、ポッティン
グモールドBGA構造の半導体装置を完成した。その結
果、実施例3に係るTAB用テープを用いた半導体装置
は、吸湿特性LEDEC実装ランクのLevel3(1
25℃×24hベーク後、30℃×60%RH、168
h放置後+リフロー3回)に準拠したリフロー試験をク
リアして良好な結果を得た。
施例2では、デバイスホール無しのワイヤボンディング
タイプのTABテープであって、ランド表面にソルダレ
ジストを塗布しない形態について説明したが、本発明
は、図3に示すように、配線パターン20の表面におけ
る素子搭載部6の領域に、ソルダレジスト5あるいはフ
ォトソルダレジストを塗布し、その上にダイボンディン
グ剤13を介して半導体素子10を取り付け、その素子
電極11をボンディングワイヤ8でボンディングリード
4と連結する半導体装置(実施例4)の形態にも適用す
ることが可能である。
GA構造は、片面のポッティングあるいはトランスファ
ーモールド・タイプで、絶縁抵抗性が高くまた耐マイグ
レーション特性に優れた、微細配線(ピッチ80μm以
下)のCSP、Tape−BGA、ワイヤボンディング
タイプのCSP等に適する。
のような優れた効果が得られる。
よれば、銅箔のビッカース硬さ(Hv:測定荷重10g
f)を180以上として、銅箔の硬さを硬くする構造と
したので、ワイヤボンディング性を向上させ、ボンディ
ング剥離を防止し、製品の歩留と生産性を向上させて、
TAB用テープとCSP/BGAパッケージ構造の半導
体装置とを安定して量産することができるようになっ
た。
るので、エッチング精度が良好であり、80μm以下又
は70μm以下の微細配線ピッチの要請にも対応して、
ビアホール上のランドと配線間隔を小さくすることがで
きる。
ば、銅箔を貼り付ける接着剤の吸水率が0.8%〜2.
7%であり、且つ、基材の絶縁フィルムの吸水率が1.
5%〜2.7%であるとしたので、絶縁抵抗性が高くま
た、耐マイグレーション特性に優れるだけでなく、耐リ
フロー時のクラック(層間剥離)の発生が防止される。
即ち、本発明のTABテープとCSP・BGA構造によ
り、リフロー性が向上し、リフロー後のクラックディン
グも無く、歩留と生産性が向上し、安定した量産ができ
るようになった。
A構造は、絶縁抵抗性が高くまた、耐マイグレーション
特性に優れた、微細配線(ピッチ80μm以下)のCS
P、Tape−BGA、ワイヤボンディングタイプのC
SPに最適であることが判明した。
ば、配線パターン上に無電解めっき又は電気めっきを施
しているので、ボンディング性能を更に良好にして、T
AB用テープとCSP/BGAパッケージ構造を安定し
て量産することができる。
態に係るBGA構造を示す断面図である。
態に係るBGA構造を示す断面図である。
態に係るBGA構造を示す断面図である。
す横断面図である。
である。
供する図である。
Claims (5)
- 【請求項1】接着剤付き絶縁フィルム上に貼り合わせた
銅箔に、ランドを持つ配線パターンを形成してなるポッ
ティングあるいはトランスファーモールドBGA用のT
AB用テープにおいて、 銅箔の厚さが3μm以上25μm以下で、銅箔のビッカ
ース硬さ(Hv:測定荷重10gf)が180以上である
ことを特徴とするTAB用テープ。 - 【請求項2】接着剤付き絶縁フィルムに、はんだボール
用のパンチ穴を設け、銅箔を貼り合わせ、ランドを持つ
配線パターンを形成してなるポッティングあるいはトラ
ンスファーモールドBGA用のTAB用テープにおい
て、 銅箔の厚さが3μm以上25μm以下で、銅箔のビッカ
ース硬さ(Hv:測定荷重10gf)が180以上である
ことを特徴とするTAB用テープ。 - 【請求項3】前記接着剤の吸水率が0.8%以上で2.
7%を超さないもので、絶縁フィルムは、吸水率が1.
5%以上で2.7%を超さないものである材料構造とす
ることを特徴とする請求項1又は2記載のTAB用テー
プ。 - 【請求項4】前記配線パターン上に無電解めっき又は電
気めっきが施されていることを特徴とする請求項1、2
又は3記載のTAB用テープ。 - 【請求項5】請求項1、2、3又は4記載のTAB用テ
ープに半導体素子を固定し、その素子電極を前記配線パ
ターンとワイヤボンディングし、ポッティングあるいは
トランスファーモールドした後、前記ランドに電気的に
接続させてはんだボールを設けたことを特徴とするBG
A構造。
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---|---|---|---|
JP2000088511A JP3812275B2 (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | Tab用テープおよびbga構造 |
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JP3812275B2 JP3812275B2 (ja) | 2006-08-23 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006351852A (ja) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Tdk Corp | 電子部品 |
JP2007103853A (ja) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Nec Electronics Corp | 半導体装置 |
WO2021116048A1 (en) * | 2019-12-10 | 2021-06-17 | Linxens Holding | Circuit for a chip card module |
-
2000
- 2000-03-24 JP JP2000088511A patent/JP3812275B2/ja not_active Expired - Fee Related
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