JP2002305219A - テープキャリアパッケージ半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体素子の端部と配線パターンとの接触に
よる動作不良が防止された低コストのテープキャリアパ
ッケージ半導体装置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 絶縁性フィルム４上に金属配線パターン
５が形成されてなるテープキャリア７と、テープキャリ
ア７に対向するように配置され、かつ、対向面の外周８
より内側の位置にアルミニウムパッド２を有する半導体
素子１とを備え、金属配線パターン５の接合部１０が金
バンプ３を介してアルミニウムパッド２に接合されたテ
ープキャリアパッケージ半導体装置において、接合部１
０の直近から半導体素子１の対向面と重なる領域外まで
延設された金属配線パターン５の延設部１１に対し、半
導体素子１の外周８と重なる位置の周辺部分に、接合部
１０の厚みＴ１よりも薄い厚みＴ２を持つ薄厚部１１ａ
を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テープキャリアパ
ッケージ半導体装置およびその製造方法に関するもので
あり、さらに詳しくは、絶縁性テープ（絶縁性フィル
ム）上に形成した配線パターンの構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話、携帯情報端末を初めとして、
電子機器の小型軽量化に伴い、それらの機器に搭載され
る電子部品の高密度化が進んでいる。

【０００３】そこで、電子部品の高密度化のために、絶
縁性テープ（絶縁性フィルム）上に金属配線パターン
（金属配線のパターン）を形成してなる配線基板、すな
わち所謂テープキャリア上に、半導体素子を実装するこ
とが行われている。例えば、液晶表示用パネルを駆動す
るための半導体素子は、絶縁性テープ（絶縁性フィル
ム）上に金属配線パターン（金属配線のパターン）を形
成してなる配線基板、すなわち、いわゆるテープキャリ
ア上に実装することで、高密度化を図ると共に、薄型化
や軽量化を実現することが行われている。このような実
装方式は、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ ＦＰＣ(Flexible
Printed Cicuit board) ）法と呼ばれている。また、こ
のようなテープキャリア上に半導体素子を実装した半導
体装置は、テープキャリアパッケージ半導体装置と呼ば
れている。

【０００４】従来のＣＯＦ法による実装方法を用いたテ
ープキャリアパッケージ半導体装置の製造工程の概要
を、図４および図５を用いて説明する。

【０００５】まず、図４に示すように、アルミニウムの
パッドである入出力用の端子電極１０２を表面に有する
半導体素子（ＩＣ(Integrated Circuit)チップ）１０１
を用意し、この入出力用の端子電極１０２上に厚さ１０
μｍ〜１８μｍ程度の金（Ａｕ）バンプ１０３を形成す
る。また、ポリイミド樹脂やポリエステル等のプラスチ
ック絶縁材料を主材料とした絶縁性フィルム基板１０４
（絶縁性テープ）の表面上に金属配線パターン１０５を
形成したテープキャリア１０７を用意する。

【０００６】次いで、このテープキャリア１０７に対し
て、金バンプ１０３が形成された半導体素子１０１の位
置合わせを行う。すなわち、図４に示すように、金バン
プ１０３が金属配線パターン１０５の所定の位置と合致
するように位置合わせを行う。

【０００７】ここで、金属配線パターン１０５は、銅
（Ｃｕ）等の導体を主体とし、その導体表面に錫（Ｓ
ｎ）メッキや金（Ａｕ）メッキ等のメッキが施されたも
のである。なお、金属配線パターン１０５には、インナ
ーリード、アウターリード、中間リードなどがある。ま
た、絶縁性フィルム基板１０４は、帯状の形態をしてお
り、テープキャリアとも呼ばれる。絶縁性フィルム基板
１０４には、図示していないが、スプロケットローラに
よって長手方向（図の左右方向）に移動可能となるよう
に、両側縁部（図の手前側および奥側の縁部）にスプロ
ケットローラの歯と噛み合うような送り孔（スプロケッ
トホール）がある一定の間隔で開けられている。

【０００８】そして、前述した半導体素子１０１とテー
プキャリア１０７との位置合わせの後、図４に示すよう
に、ボンディングツール１０６を用いた熱圧着により、
金バンプ１０３と絶縁性フィルム基板１０４表面上の金
属配線パターン１０５とを接合（ボンディング）する。
この接合方法を、一般に、インナーリードボンディング
（ＩＬＢ；Ｉｎｎｅｒ Ｌｅａｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）と
称している。

【０００９】インナーリードボンディングの後、図示し
ないが、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の樹脂材料を
用いて樹脂封止を行う。樹脂封止は、例えば、樹脂を吐
出するノズルを用いて半導体素子の周囲に樹脂を塗布
し、リフロー方式等により熱を加えて樹脂を硬化させる
方法で行う。その後、連続したテープ状の絶縁性フィル
ム基板１０４から必要な部分を打ち抜き、テープキャリ
アパッケージ半導体装置を完成する。このテープキャリ
アパッケージ半導体装置は、個別の半導体集積回路とし
て液晶表示用パネル等に実装される。

【００１０】インナーリードボンディング時の半導体素
子１０１のテープキャリア１０７に対向する面と金属配
線パターン１０５との間隙は、半導体素子１０１上に形
成されている金バンプ１０３の高さにより決まるが、現
状では、１０〜２０μｍ程度であるのが一般的である。
この程度の間隙では、図５に示すように、インナーリー
ドボンディング時にテープキャリア１０７が変形し、図
５（ａ）に丸囲い部として示す接触部１１７のように、
金属配線パターン１０５と半導体素子１０１の周縁部
（エッジ部）１０８とが接触する可能性がある。この接
触は、リーク（漏電）電流を発生し、半導体装置の動作
不良を引き起こす可能性がある。なお、図５（ｂ）は、
図５（ａ）における接触部１１７周辺を拡大したもので
ある。

【００１１】テープキャリア１０７が変形する原因は、
次のように説明できる。すなわち、インナーリードボン
ディング時に加わる熱ストレスによりテープキャリア１
０７が膨張した後に収縮する際、絶縁性フィルム基板１
０４および金属配線パターン１０５が熱膨張係数の異な
る材料で形成されているため、不均一な膨張・収縮が起
こる。この不均一な膨張・収縮の結果として、テープキ
ャリア１０７にうねり等の変形が発生すると考えられ
る。

【００１２】また、図５には、テープキャリア１０７の
変形によって、金属配線パターン１０５と半導体素子１
０１の周縁部１０８とが接触する場合を説明したが、こ
の金属配線パターン１０５と周縁部１０８との接触は、
他の要因によって生じることもある。すなわち、半導体
素子１０１が傾いたり所定の位置からずれたりした場
合、インナーリードボンディング時に、ボンディングツ
ール１０６による圧力が半導体素子１０１に均一に加わ
らない可能性がある。このような場合、半導体素子１０
１の周縁部１０８に過剰な圧力が加わり、金属配線パタ
ーン１０５と接触してしまう可能性がある。

【００１３】なお、半導体素子１０１の表面の大部分
は、絶縁性の表面保護膜（パッシベーション膜）１０９
で覆われているため、金属配線パターン１０５と接触し
ても、リーク電流を発生しない。しかしながら、半導体
素子１０１の周縁部１０８は、半導体素子１０１を含む
複数の半導体素子の集合体であるウェハを１つの半導体
素子１０１に分割するためのダイシング工程の影響によ
り表面保護膜１０９で覆われていないために、金属配線
パターン１０５と接触すると、リーク電流を発生し、こ
れが半導体装置の動作不良の原因となる。

【００１４】このように、半導体素子１０１を、ＣＯＦ
法によりフィルム基板上に形成された金属配線パターン
１０５に接合する場合、半導体素子１０１の傾きやず
れ、接合時の熱ストレスや圧力過剰によるテープキャリ
ア１０７の変形等により、半導体素子１０１の周縁部１
０８と金属配線パターン１０５とが接触し、リーク電流
を発生し、電気的な特性不良の原因となる可能性が非常
に大きい。

【００１５】ところで、半導体素子の端部と金属配線パ
ターンとの接触（エッジタッチと呼ばれる）による不良
発生を防止する技術が、特開平５−１３５１６号公報お
よび特開平５−６３０３５号公報に開示されている。こ
こで、これらの公報に開示されている技術の要点を示
す。

【００１６】特開平５−６３０３５号公報では、図７に
示すように、テープ（基材）２０１および配線リード２
０２からなるテープキャリアとチップ（半導体素子）２
０４とをバンプ２０５で接合した半導体装置において、
配線リード２０２のインナーリード２０３を折り曲げた
形式（フライングリード形式）にすることによって、チ
ップ２０４のチップエッジ２０６と配線リード２０２と
の接触（エッジタッチ）を防止している。なお、特開平
５−６３０３５号公報では、インナーリードボンディン
グを行う際、圧力をリード側に加えており、エッジタッ
チはおこりにくい方向である。

【００１７】一方、特開平５−１３５１６号公報の技術
では、特開平５−６３０３５号公報のようなリードを折
り曲げる形態を採用していないため、リードはエッジタ
ッチを防止できる構造となっていない。特開平５−１３
５１６号公報の技術では、図６に示すように、ボンディ
ングツール１０６を用いて半導体素子１０１上の金バン
プ１０３にテープキャリア１０７のリードを接合するに
際し、半導体素子１０１のエッジと金バンプ１０３との
間に、絶縁体からなるサポートリング１１３を設けるこ
とで、半導体素子１０１のエッジとテープキャリア１０
７のリードとの接触（エッジタッチ）を防止している。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】特開平５−６３０３５
号公報に記載されているフライングリード形式は、チッ
プ（半導体素子）２０４と回路基板とを接続する技術、
すなわちいわゆるＴＡＢ(Tape Automated Bonding)技術
用のテープキャリアであるが故に、実現可能なものであ
る。すなわち、特開平５−６３０３５号公報に記載され
ているようなＴＡＢ技術に用いるテープキャリアでは、
インナーリード２０３の部分にテープ（基材）２０１が
ないため、インナーリード２０３を折り曲げることによ
りエッジタッチを防止することが可能である。

【００１９】しかしながら、ＣＯＦ法により半導体素子
をテープキャリア上に実装した半導体装置（以下、ＣＯ
Ｆ半導体装置と称する）では、テープキャリアにおける
半導体素子と重なる領域の全体に、ポリイミド等の比較
的硬い材料からなる絶縁性テープ（基材）が存在するた
め、テープキャリアが非常に折り曲がりにくい。それゆ
え、テープキャリアを折り曲げることによりエッジタッ
チを防止することは不可能である。したがって、特開平
５−６３０３５号公報の技術は、ＣＯＦ半導体装置に対
応できないという問題点を有している。

【００２０】また、特開平５−１３５１６号公報に開示
されている従来技術では、サポートリング１１３を設け
るための熱硬化性樹脂等の新たな材料を必要とし、それ
により、テープキャリアパッケージ半導体装置のコスト
アップを招くことになる。

【００２１】本発明は、上記従来の問題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、ＣＯＦ半導体装置に対応で
き、半導体素子の端部と配線パターンとの接触による動
作不良が防止された低コストのテープキャリアパッケー
ジ半導体装置およびその製造方法を提供することにあ
る。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本願発明者等は、上記目
的を達成するために鋭意検討した結果、配線パターンの
構造を改良することで、ＣＯＦ半導体装置に対応できる
と共に、接合時における半導体素子の端部と配線パター
ンとの接触（エッジタッチ）を防止でき、装置の動作不
良を防止できることを見出した。

【００２３】本発明のテープキャリアパッケージ半導体
装置は、上記の課題を解決するために、絶縁性テープ上
に配線パターンが形成されてなるテープキャリアと、上
記テープキャリアに対向するように配置された半導体素
子とを備え、上記半導体素子は、テープキャリアと対向
する対向面における、該対向面の外周より内側の位置に
接続用端子を有し、上記配線パターンは、その一部が、
バンプを介して上記接続用端子に接合された接合部とな
っている一方、他の部分が接合部の直近から半導体素子
の対向面と重なる領域外まで延設された延設部となって
いるテープキャリアパッケージ半導体装置において、上
記配線パターンの延設部には、少なくとも半導体素子の
対向面の外周と重なる位置に、上記接合部の厚みよりも
薄い厚みを持つ薄厚部が形成されていることを特徴とし
ている。

【００２４】上記構成によれば、上記半導体素子におけ
るテープキャリアと対向する対向面の外周と上記配線パ
ターンとの間隙の厚みを従来より広くすることができ
る。

【００２５】すなわち、例えば、接続用端子が形成され
ている側の面（テープキャリアと対向する面）が平面で
あるような一般的な半導体素子を用いた構成において、
半導体素子と絶縁性テープとの間隔が均一であると仮定
してみる。このように仮定した場合、従来のように配線
パターンが均一な厚みを有していれば、テープキャリア
を曲げない限り、半導体素子におけるテープキャリアと
対向する対向面の外周と配線パターンとの間隙の厚み
は、バンプの厚みと等しくなる。これに対し、本発明の
構成では、半導体素子の対向面の外周と重なる位置の配
線パターンが、配線パターンの接合部の厚みよりも薄く
形成されているので、テープキャリアを曲げなくとも、
半導体素子におけるテープキャリアと対向する対向面の
外周と配線パターンとの間隙の厚みは、バンプの厚みよ
り厚くなる。

【００２６】このように、上記半導体素子におけるテー
プキャリアと対向する対向面の外周と上記配線パターン
との間隙の厚みを従来より広くできることで、接合時の
半導体素子の傾きやずれ、接合時の熱ストレスや圧力過
剰によるテープキャリアの変形などにより、半導体素子
と絶縁性テープとの間隔が均一に保たれなくなった場合
でも、上記半導体素子におけるテープキャリアと対向す
る対向面の外周と上記配線パターンとが接触することを
回避できる。それゆえ、リーク（漏電）電流の発生を防
止できる。その結果、リーク電流による動作不良が防止
されたテープキャリアパッケージ半導体装置を提供する
ことができる。

【００２７】また、上記構成では、絶縁性テープを、特
開平５−６３０３５号公報の構成のように折り曲げる必
要がないので、ＣＯＦ半導体装置に対応できる。

【００２８】さらに、上記構成では、特開平５−１３５
１６号公報に開示されている従来技術のように、サポー
トリング１１３を設けるための熱硬化性樹脂等の新たな
材料を必要としないので、製造コストを低減できる。

【００２９】なお、特開平５−６３０３５号公報の図１
では、素子の接続部のリード（インナーリード）の厚さ
と延設部のリード（中間リード、アウターリード）の厚
さが違うように見える。しかしながら、特開平５−６３
０３５号公報の〔００１０〕には、インナーリード、ア
ウターリード、および中間リードからなる配線リードの
材料は、厚さ約３５μｍのＣｕを基材とし、その表面に
は、約０．４μｍ厚のＳｎメッキを施す旨記載されてお
り、これらのリードの厚さは、実際には同一である。

【００３０】本発明のテープキャリアパッケージ半導体
装置に用いる配線パターンとしては、金属配線パターン
が好適であるが、他の導電性材料、例えば、半導体や導
電性樹脂からなる配線パターンを用いてもよい。

【００３１】また、本発明のテープキャリアパッケージ
半導体装置では、延設部の全体にわたり半導体素子との
接合部の厚さよりも薄くしてもよく、延設部における接
合部の近傍の一部のみを半導体素子との接合部の厚さよ
りも薄くしてもよい。

【００３２】ただし、本発明のテープキャリアパッケー
ジ半導体装置では、上記薄厚部は、上記配線パターンの
長手方向に沿った長さが、上記半導体素子の対向面の外
周と上記接続用端子との距離より長いことが好ましい。

【００３３】上記構成によれば、半導体素子の対向面の
外周と配線パターンとの接触をさらに確実に防止するこ
とができる。

【００３４】また、本発明のテープキャリアパッケージ
半導体装置は、好ましくは、上記薄厚部の厚みが、上記
接合部の厚みの半分以下である。

【００３５】上記構成によれば、半導体素子の対向面の
外周と配線パターンとの接触をより一層確実に防止する
ことができる。

【００３６】本発明のテープキャリアパッケージ半導体
装置は、上記の課題を解決するために、絶縁性テープ上
に配線パターンを形成してテープキャリアを製造する工
程と、外周より内側の位置に接続用端子を有する半導体
素子に対し、上記テープキャリアを上記接続用端子と上
記配線パターンの一部との間にバンプを挟んで重ねる工
程と、上記バンプに圧力および熱を加えることにより上
記接続用端子と配線パターンとを上記バンプで接合する
工程とを含むテープキャリアパッケージ半導体装置の製
造方法において、上記テープキャリアを製造する工程
が、均一な厚みを有する配線パターンを絶縁性テープ上
に形成する工程と、上記配線パターンの一部の厚みが他
の部分より薄くなるように配線パターンを加工する工程
とを含み、上記テープキャリアを半導体素子に重ねる工
程では、上記配線パターンの厚みの厚い部分の少なくと
も一部をバンプと接触させる一方、上記半導体素子にお
けるテープキャリアと対向する対向面の外周と上記配線
パターンとの間隙の厚みがバンプの厚みより厚くなるよ
うに、上記配線パターンの厚みの薄い部分を上記半導体
素子の外周と対向させることを特徴としている。

【００３７】上記方法によれば、上記接続用端子と配線
パターンとを接合する際に、テープキャリアを折り曲げ
なくとも、上記半導体素子の対向面の外周と上記配線パ
ターンとの間隙の厚みを、バンプの厚みより厚くするこ
とができ、それゆえ、従来の構成（バンプの厚みと等し
い）と比較して厚くすることができる。これにより、上
記接続用端子と配線パターンとを上記バンプで接合した
時に、半導体素子の傾きやずれ、接合時の熱ストレスや
圧力過剰によるテープキャリアの変形などにより、上記
半導体素子の対向面の外周と上記配線パターンとの間隙
が極端に狭められたとしても、上記半導体素子における
テープキャリアと対向する対向面の外周と上記配線パタ
ーンとが接触することを回避でき、それゆえ、リーク
（漏電）電流の発生を防止できる。その結果、リーク電
流による動作不良が防止されたテープキャリアパッケー
ジ半導体装置を安定して製造することができる。

【００３８】また、上記方法では、特開平５−１３５１
６号公報に開示されている従来技術のように、サポート
リング１１３を設けるための熱硬化性樹脂等の新たな材
料を必要としないので、テープキャリアパッケージ半導
体装置を低コストで製造できる。

【００３９】また、上記方法では、絶縁性テープを、特
開平５−６３０３５号公報の構成のように折り曲げない
ので、特開平５−６３０３５号公報の方法と比較して有
利な点がある。

【００４０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態に係るテー
プキャリアパッケージ半導体装置について、図１に基づ
いて以下に説明する。なお、ここでは、半導体素子と絶
縁性フィルムとの間隔が完全に均一となった理想的なテ
ープキャリアパッケージ半導体装置について説明する。

【００４１】図１に示すように、本実施形態に係るテー
プキャリアパッケージ半導体装置は、テープキャリア７
と、テープキャリア７に対向するように配置された半導
体素子１とを備えている。

【００４２】半導体素子１におけるテープキャリア７と
対向する表面（以下、単に対向面と称する）は、平面で
あり、その外周（端）８より内側の位置に、半導体素子
１の入出力用のアルミニウム電極パッドであるアルミニ
ウムパッド（接続用端子）２を有している。また、半導
体素子１の対向面には、図２（ｂ）に示すように、アル
ミニウムパッド２の部分と外周８付近を除いて、半導体
素子１の表面を保護するための絶縁膜である表面保護膜
（パッシベーション膜）９が形成されている。さらに、
半導体素子１表面のアルミニウムパッド２上には、厚さ
１０〜２０μｍ程度の金（Ａｕ）バンプ３が形成されて
いる。なお、図２（ａ）においては、図面の簡素化のた
めに表面保護膜９の記載を省略している。

【００４３】また、テープキャリア７は、平板状の絶縁
性フィルム（絶縁性テープ）４上に金属配線パターン
（配線パターン）５が形成されたものである。絶縁性フ
ィルム４は、ポリイミド樹脂やポリエステル等のプラス
チック絶縁材料を主材料としたフィルム（フィルム基
板）である。絶縁性フィルム４には、図示していない
が、スプロケットローラによって長手方向（図の左右方
向）に移動可能となるように、両側縁部（図の手前側お
よび奥側の縁部）にスプロケットローラの歯と噛み合う
ような送り孔（スプロケットホール）がある一定の間隔
で開けられている。

【００４４】金属配線パターン５は、銅（Ｃｕ）等の金
属を主体とし、この金属表面に錫メッキを施したもので
ある。金属表面のメッキの種類は、特に限定されるもの
ではなく、金（Ａｕ）メッキ等でもよい。また、金属と
して金を用いた場合等には、このメッキ自体を省略可能
である。なお、金属配線パターン５には、半導体素子１
との接続のためのインナーリード、外部回路との接続の
ためのアウターリード、これらを繋ぐ中間リードなどが
あるが、本発明にはその種別は関係ないので、これらの
種別に関する詳細な説明は省略する。

【００４５】金属配線パターン５は、その一部が、金バ
ンプ３を介してアルミニウムパッド２に接合された接合
部１０となっている一方、残りの部分が接合部１０の直
近から半導体素子１の対向面と重なる領域外まで延設さ
れた（引き回された）延設部１１となっている。この延
設部１１は、半導体素子１の他の端子との接続、あるい
は外部回路との接続のためのものである。

【００４６】金属配線パターン５の延設部１１には、半
導体素子１の対向面の外周８と重なる位置の周辺に、接
合部１０の厚みＴ１よりも薄い厚みＴ２を持つ薄厚部１
１ａが所定のサイズに形成されている。

【００４７】薄厚部１１ａの厚みＴ２は、半導体素子１
との接合部１０の厚みＴ１の１／２以下であることが好
ましい。この理由について、以下に説明する。金属配線
パターン５と金バンプ３との接合を確実に行うために
は、金属配線パターン５をある程度金バンプ３に食い込
ませる必要がある。この金バンプ３への金属配線パター
ン５の食い込み量（厚み）は、金属配線パターン５の接
合部１０の厚みＴ１を考慮して決定されるものであり、
通常、接合部１０の厚みＴ１の１／２弱の厚みに設定さ
れる。現行では、厚みＴ１は１０μｍ程度が最小値であ
り、食い込み量は４〜５μｍ程度であるが、今後、厚み
Ｔ１が５μｍ程度となった場合には、食い込み量は２μ
ｍ程度になると考えられる。そして、薄厚部１１ａの厚
みＴ２と接合部１０の厚みＴ１との差（Ｔ１−Ｔ２）
は、少なくとも上記の食い込み量より大きくすることが
好ましい。このため、薄厚部１１ａと接合部１０の厚み
の差（Ｔ１−Ｔ２）が接合部１０の厚みＴ１の１／２よ
り大きい、すなわち、薄厚部１１ａの厚みＴ２が半導体
素子１との接合部１０の厚みＴ１の１／２以下であるこ
とが好ましいのである。

【００４８】また、薄厚部１１ａは、金属配線パターン
５の長手方向（金属配線パターン５を構成する配線の長
手方向；図の左右方向）に沿った長さＬ２が、半導体素
子１の対向面の外周８とアルミニウムパッド２との距離
Ｌ１より長いことが好ましい。

【００４９】本実施形態では、半導体素子１との接合部
１０の金属配線パターン５の厚みＴ１を通常の厚みであ
る１０〜２０μｍに設定し、薄厚部１１ａの厚みＴ２を
半導体素子１との接合部１０の厚さの１／２程度である
５〜１０μｍに設定した。また、薄厚部１１ａの長さＬ
２は、１００μｍに設定した。

【００５０】次に、上記テープキャリアパッケージ半導
体装置の製造方法について、図２に基づいて説明する。
なお、本実施形態の製造方法に用いた各工程の条件など
は、従来の通常の半導体集積回路の実装工程にて用いら
れている条件と同様であり、その詳細についての説明は
省略する。

【００５１】まず、図２に示すようなアルミニウムパッ
ド２および金（Ａｕ）バンプ３が片面の外周より内側に
形成された半導体素子１を作製する。すなわち、半導体
素子１を覆うように表面保護膜９を形成した後、表面保
護膜９の所定の位置を開口することにより半導体素子１
の片面にアルミニウムパッド２を形成する。また、半導
体素子１０１を含む複数の半導体素子の集合体であるウ
ェハを１つの半導体素子１０１に分割するためのダイシ
ング（切断）を行う。この際、図２（ｂ）に示すよう
に、半導体素子１の片面の外周付近の表面保護膜９が除
去される。次いで、半導体素子１のアルミニウムパッド
２上に金（Ａｕ）バンプ３を形成する。

【００５２】また、絶縁性フィルム４の表面上に薄厚部
１１ａを有する金属配線パターン５を形成し、テープキ
ャリア７を製造する。薄厚部１１ａを有する金属配線パ
ターン５の形成方法は、特に限定されるものではない
が、均一な厚みを有する金属配線パターンを形成した
後、この金属配線パターン５の所定の領域が他の部分よ
り薄くなるような加工を施して薄厚部１１ａにするとよ
い。こうすれば、通常のテープキャリアの製造工程に金
属配線パターンの加工工程を追加するだけでよく、材料
の追加を必要としないので、簡素な工程で薄厚部１１ａ
を形成できる。また、金属配線パターンの加工方法とし
ては、接合部１０の厚みＴ１に等しい均一な厚みを持つ
金属配線パターンの所定の領域の表層部を所定の厚さ
（接合部１０の厚みＴ１と薄厚部１１ａの厚さとの差）
だけエッチング法で除去するとよい。

【００５３】次いで、金属配線パターン５表面に錫（Ｓ
ｎ）メッキを施す。

【００５４】次いで、図２に示すように、金バンプ３が
形成された半導体素子１を、絶縁性フィルム４上に形成
した金属配線パターン５に対して位置合わせする。すな
わち、金バンプ３が金属配線パターン５の所定部分（接
合部１０）と接触するように、テープキャリア７を金バ
ンプ３を挟んで半導体素子１のアルミニウムパッド２に
重ねる。この際、金属配線パターン５は、厚みの厚い接
合部１０を金バンプ３と接触させる一方、半導体素子１
におけるテープキャリア７と対向する対向面の外周と金
属配線パターン５との間隙の厚みが金バンプ３の厚みよ
り厚くなるように、金属配線パターン５の薄厚部１１ａ
を半導体素子１の外周と対向させる。

【００５５】その後、半導体素子１とテープキャリア７
とのインナーボンディングを行う。すなわち、半導体素
子１を、金バンプ３の接合（ボンディング）によるフェ
イスダウン方式でテープキャリア７に接続する。金バン
プ３の接合は、金バンプ３に圧力および熱を加える熱圧
着により行う。本実施形態では、テープキャリア７をス
テージ（図示しない）上に載置し、図２に示すように、
加熱したボンディングツール６で半導体素子１をテープ
キャリア７の方（図の下方）へ押圧することで、金バン
プ３と金属配線パターン５（金属配線パターン５表面の
錫メッキ層）との界面付近で金と錫（Ａｕ・Ｓｎ）の共
晶反応を起こして、金バンプ３と金属配線パターン５と
を接合する。接合条件は、例えば、ボンディングツール
６の加熱温度を４００℃程度、ステージの温度を１００
〜２００℃程度、ボンディングツール６によって半導体
素子１に加える荷重を１５０〜２００Ｎで実施可能であ
る。なお、図２（ａ）では、図面の簡素化のために、ボ
ンディングツール６の記載を省略している。

【００５６】その後、必要に応じて、エポキシ樹脂やシ
リコーン樹脂等の樹脂材料を用いて樹脂封止を行い、連
続したテープ状の絶縁性フィルム４から必要な部分を打
ち抜いて、テープキャリアパッケージ半導体装置を完成
する。完成したテープキャリアパッケージ半導体装置
は、液晶表示用パネル等に実装される。なお、樹脂封止
は、例えば、樹脂を吐出するノズルを用いて半導体素子
の周囲に樹脂を塗布し、リフロー方式等により熱を加え
て樹脂を硬化させる方法で行えばよい。

【００５７】図１では、半導体素子１と絶縁性フィルム
４との間隔が完全に均一となった理想的なテープキャリ
アパッケージ半導体装置を示したが、現在の実装技術で
は、ボンディング時の半導体素子１の傾きやずれ、ボン
ディング時の熱ストレスや圧力過剰によるテープキャリ
ア７の変形等は避けられない。そのため、実際のテープ
キャリアパッケージ半導体装置では、半導体素子１と絶
縁性フィルム４との間隔が完全に均一にはならず、半導
体素子１の対向面の外周８とテープキャリア７との間隔
が図１よりも狭くなる可能性がある。

【００５８】次に、ボンディング時の熱ストレスにより
テープキャリア７が変形し、半導体素子１の対向面の外
周８とテープキャリア７との間隔が狭くなった場合の本
実施形態のテープキャリアパッケージ半導体装置につい
て、図３の断面図に基づいて説明する。なお、図３
（ａ）は、このテープキャリアパッケージ半導体装置の
全体構成を示す断面図であり、図３（ｂ）は、図３
（ａ）のテープキャリアパッケージ半導体装置における
薄厚部１１ａ付近の拡大断面図である。

【００５９】本実施形態のテープキャリアパッケージ半
導体装置では、図３に示すように、インナーリードボン
ディング時の熱的なストレスにより半導体素子１を押圧
した部分のテープキャリア７が下方へ下がり、テープキ
ャリア７における接合部１０より外側の部分（図３に丸
囲い部で示す変形部１２）に半導体素子１の方（図の上
方）に近づく方向の変形が発生している。

【００６０】前述したように、インナーリードボンディ
ング時の半導体素子１０１の傾き、ズレ、熱ストレス、
圧力過剰等により、このようなテープキャリア７の変形
が発生した場合、従来のテープキャリアパッケージ半導
体装置では、図５に示すように半導体素子１０１の周縁
部１０８が金属配線パターン１０５と接触して、リーク
電流を発生し、半導体装置の電気的な不良を引き起こし
ていた。

【００６１】これに対し、本実施形態のテープキャリア
パッケージ半導体装置では、金属配線パターン５の延設
部１１を、半導体素子１の外周８と重なる位置の周辺
（金属配線パターン５の半導体素子との接合部１０の直
近）で、薄い厚み（薄厚部１１ａ）にすることにより、
図３に示すように、テープキャリア７の外側の部分が半
導体素子１の方に近づくような変形が発生しても、半導
体素子１の対向面の外周８と金属配線パターン５との接
触を避けることができる。

【００６２】また、本実施形態のテープキャリアパッケ
ージ半導体装置は、ＣＯＦ法により半導体素子１をテー
プキャリア７上に実装したＣＯＦ半導体装置であり、半
導体素子１の下方には、絶縁性フィルム４が存在する。
そのため、特開平５−６３０３５号公報に記載の技術の
ように金属配線パターン５を折り曲げてエッジタッチ
（半導体素子１の対向面の外周８と金属配線パターン５
との接触）を防止することは不可能である。これに対
し、本実施形態では、金属配線パターン５における接合
部１０（金バンプ３と金属配線パターン５との接触箇
所）以外の部分（延設部１１）を薄くすることで、ＣＯ
Ｆ半導体装置におけるエッジタッチを防止できる。

【００６３】なお、本実施形態では、金属配線パターン
５の延設部１１の一部の厚さを薄くしていたが、延設部
１１全体の厚さを薄くしてもよい。また、本実施形態で
は、金属配線パターン５の薄厚部１１ａの厚みを通常の
厚み（１０〜２０μｍ）より薄くすることで金属配線パ
ターン５の接合部１０の厚みより薄くしていたが、金属
配線パターン５の接合部１０の厚みを通常の厚み（１０
〜２０μｍ）より厚くしても、同様の効果が得られるこ
とは言うまでもない。

【００６４】また、本実施形態では、金バンプ３をアル
ミニウムパッド２上に形成した後、金属配線パターン５
と接合したが、転写バンプ方式によって金属配線パター
ン５上のアルミニウムパッド２に対応する位置に金バン
プ３を形成した後、アルミニウムパッド２と接合しても
かまわない。

【００６５】また、本実施形態では、接続用端子として
アルミニウムパッド２を用いたが、接続用端子として他
の導電体からなるパッドを用いてもよい。また、本実施
形態では、バンプとして金バンプ３を用いたが、銅等の
他の導電体からなるバンプを用いてもよい。

【００６６】

【発明の効果】本発明のテープキャリアパッケージ半導
体装置は、以上のように、絶縁性テープ上に配線パター
ンが形成されてなるテープキャリアと、上記テープキャ
リアに対向するように配置された半導体素子とを備え、
上記半導体素子は、テープキャリアと対向する対向面に
おける、該対向面の外周より内側の位置に接続用端子を
有し、上記配線パターンは、その一部が、バンプを介し
て上記接続用端子に接合された接合部となっている一
方、他の部分が接合部の直近から半導体素子の対向面と
重なる領域外まで延設された延設部となっているテープ
キャリアパッケージ半導体装置において、上記配線パタ
ーンの延設部には、少なくとも半導体素子の対向面の外
周と重なる位置に、上記接合部の厚みよりも薄い厚みを
持つ薄厚部が形成されている構成である。

【００６７】上記構成によれば、上記半導体素子におけ
るテープキャリアと対向する対向面の外周と上記配線パ
ターンとの間隙の厚みを従来より広くすることができ
る。それゆえ、接合時の半導体素子の傾きやずれ、接合
時の熱ストレスや圧力過剰によるテープキャリアの変形
などにより、半導体素子と絶縁性テープとの間隔が均一
に保たれなくなった場合でも、上記半導体素子における
テープキャリアと対向する対向面の外周と上記配線パタ
ーンとが接触することを回避できる。したがって、上記
構成は、リーク電流による動作不良が防止されたテープ
キャリアパッケージ半導体装置を提供することができる
という効果を奏する。

【００６８】また、上記構成では、絶縁性テープを、特
開平５−６３０３５号公報の構成のように折り曲げる必
要がないので、ＣＯＦ半導体装置に対応できるという効
果も得られる。

【００６９】さらに、上記構成では、熱硬化性樹脂等の
新たな材料を追加することなしに半導体素子の対向面の
外周と配線パターンとの接触を防止できるので、低コス
トで製造できるという効果も得られる。

【００７０】また、本発明のテープキャリアパッケージ
半導体装置は、好ましくは、上記薄厚部は、上記配線パ
ターンの長手方向に沿った長さが、上記半導体素子の対
向面の外周と上記接続用端子との距離より長い構成であ
る。

【００７１】それゆえ、上記構成は、半導体素子の対向
面の外周と配線パターンとの接触をさらに確実に防止す
ることができるという効果を奏する。

【００７２】さらに、本発明のテープキャリアパッケー
ジ半導体装置は、好ましくは、上記薄厚部の厚みが、上
記接合部の厚みの半分以下である構成である。

【００７３】それゆえ、上記構成は、半導体素子の対向
面の外周と配線パターンとの接触をより一層確実に防止
することができるという効果を奏する。

【００７４】本発明のテープキャリアパッケージ半導体
装置は、以上のように、バンプに圧力および熱を加える
ことにより接続用端子と配線パターンとをバンプで接合
する工程を含むテープキャリアパッケージ半導体装置の
製造方法において、テープキャリアを製造する工程が、
均一な厚みを有する配線パターンを絶縁性テープ上に形
成する工程と、上記配線パターンの一部の厚みが他の部
分より薄くなるように配線パターンを加工する工程とを
含み、接合前に上記テープキャリアを半導体素子に重ね
る工程で、上記配線パターンの厚みの厚い部分の少なく
とも一部をバンプと接触させる一方、上記半導体素子に
おけるテープキャリアと対向する対向面の外周と上記配
線パターンとの間隙の厚みがバンプの厚みより厚くなる
ように、上記配線パターンの厚みの薄い部分を上記半導
体素子の外周と対向させる方法である。

【００７５】上記方法によれば、上記半導体素子の対向
面の外周と上記配線パターンとの間隙の厚みをより厚く
することができる。これにより、上記接続用端子と配線
パターンとを上記バンプで接合した時に、半導体素子の
傾きやずれ、接合時の熱ストレスや圧力過剰によるテー
プキャリアの変形などにより、上記半導体素子の対向面
の外周と上記配線パターンとの間隙が極端に狭められた
としても、上記半導体素子におけるテープキャリアと対
向する対向面の外周と上記配線パターンとが接触するこ
とを回避できる。したがって、上記構成は、リーク電流
による動作不良が防止されたテープキャリアパッケージ
半導体装置を安定して製造することができるという効果
を奏する。

【００７６】さらに、上記方法では、半導体素子の対向
面の外周と配線パターンとの接触を新たな材料を追加す
ることなしに防止できるので、テープキャリアパッケー
ジ半導体装置を低コストで製造できるという効果も得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るテープキャリアパッケージ半導体
装置の実施の一形態を示す図であり、（ａ）は全体を示
す断面図、（ｂ）は半導体素子の外周付近を拡大して示
す拡大断面図である。

【図２】本発明に係るテープキャリアパッケージ半導体
装置を製造するための接合方法の一例を示す図であり、
（ａ）は全体を示す断面図、（ｂ）は半導体素子の外周
付近を拡大して示す拡大断面図である。

【図３】本発明に係るテープキャリアパッケージ半導体
装置の実施の一形態においてテープキャリアの変形が発
生した様子を示す図であり、（ａ）は全体を示す断面
図、（ｂ）は半導体素子の外周付近を拡大して示す拡大
断面図である。

【図４】従来のテープキャリアパッケージ半導体装置を
製造するための接合方法の一例を示す断面図である。

【図５】従来のテープキャリアパッケージ半導体装置に
おいて半導体素子と金属配線パターンとが接触した様子
を示す図であり、（ａ）は全体を示す断面図、（ｂ）は
半導体素子と金属配線パターンとの接触部周辺を拡大し
て示す拡大断面図である。

【図６】従来のテープキャリアパッケージ半導体装置の
構成を示す断面図である。

【図７】他の従来のテープキャリアパッケージ半導体装
置の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 半導体素子 ２ アルミニウムパッド（接続用端子） ３ 金バンプ（バンプ） ４ 絶縁性フィルム（絶縁性テープ） ５ 金属配線パターン（配線パターン） ６ ボンディングツール ７ テープキャリア ８ 外周 ９ 表面保護膜 １０ 接合部 １１ 延設部 １１ａ 薄厚部 １２ 変形部 Ｔ１ 接合部の厚み Ｔ２ 薄厚部の厚み Ｌ１ 半導体素子の対向面の外周と接続用端子との距
離 Ｌ２ 金属配線パターンの長手方向に沿った薄厚部の
長さ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁性テープ上に配線パターンが形成され
   てなるテープキャリアと、 上記テープキャリアに対向するように配置された半導体
   素子とを備え、 上記半導体素子は、テープキャリアと対向する対向面に
   おける、該対向面の外周より内側の位置に接続用端子を
   有し、 上記配線パターンは、その一部が、バンプを介して上記
   接続用端子に接合された接合部となっている一方、他の
   部分が接合部の直近から半導体素子の対向面と重なる領
   域外まで延設された延設部となっているテープキャリア
   パッケージ半導体装置において、 上記配線パターンの延設部には、少なくとも半導体素子
   の対向面の外周と重なる位置に、上記接合部の厚みより
   も薄い厚みを持つ薄厚部が形成されていることを特徴と
   するテープキャリアパッケージ半導体装置。
2. 【請求項２】上記薄厚部は、上記配線パターンの長手方
   向に沿った長さが、上記半導体素子の対向面の外周と上
   記接続用端子との距離より長いことを特徴とする請求項
   １記載のテープキャリアパッケージ半導体装置。
3. 【請求項３】上記薄厚部の厚みが、上記接合部の厚みの
   半分以下であることを特徴とする請求項１または２に記
   載のテープキャリアパッケージ半導体装置。
4. 【請求項４】絶縁性テープ上に配線パターンを形成して
   テープキャリアを製造する工程と、 外周より内側の位置に接続用端子を有する半導体素子に
   対し、上記テープキャリアを上記接続用端子と上記配線
   パターンの一部との間にバンプを挟んで重ねる工程と、 上記バンプに圧力および熱を加えることにより上記接続
   用端子と配線パターンとを上記バンプで接合する工程と
   を含むテープキャリアパッケージ半導体装置の製造方法
   において、 上記テープキャリアを製造する工程が、 均一な厚みを有する配線パターンを絶縁性テープ上に形
   成する工程と、 上記配線パターンの一部の厚みが他の部分より薄くなる
   ように配線パターンを加工する工程とを含み、 上記テープキャリアを半導体素子に重ねる工程では、上
   記配線パターンの厚みの厚い部分の少なくとも一部をバ
   ンプと接触させる一方、上記半導体素子におけるテープ
   キャリアと対向する対向面の外周と上記配線パターンと
   の間隙の厚みがバンプの厚みより厚くなるように、上記
   配線パターンの厚みの薄い部分を上記半導体素子の外周
   と対向させることを特徴とするテープキャリアパッケー
   ジ半導体装置の製造方法。