JP2003007765A - Tabテープ及びボンディング方法 - Google Patents

Tabテープ及びボンディング方法

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JP2003007765A
JP2003007765A JP2001189583A JP2001189583A JP2003007765A JP 2003007765 A JP2003007765 A JP 2003007765A JP 2001189583 A JP2001189583 A JP 2001189583A JP 2001189583 A JP2001189583 A JP 2001189583A JP 2003007765 A JP2003007765 A JP 2003007765A
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Japan
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semiconductor chip
inner lead
device hole
bump
pad electrode
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Katsutoshi Mochizuki
克寿 望月
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 シングルポイントボンディングに於いて、T
ABテープのインナーリードと半導体チップのパッド電
極上に設けられたバンプとを確実に接合ができるリード
形状及びボンディング方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 TABテープのインナーリード先端をデ
バイスホール端のベースフィルムと半導体チップ端との
間にあるインナーリード3aの幅よりも広く且つ半導体
チップ4のパッド電極6上に設けられたバンプ5の径よ
りも広く形成することで、ベースフィルム2の熱膨張に
よる位置ズレが生じた場合にも、各インナーリード先端
が位置ズレを吸収し、確実なボンディングを可能とす
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、フィルムキャリア
テープを含むリード部材及びリード部材のTABテープ
及びボンディング方法に関し、特にTAB(Tape
Automated Bonding)の接合に用いる
シングルポイントボンディングを対象とするリード部材
に於けるインナーリードの先端形状及びインナーリード
の接合方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体集積回路は高機能化及び高
速化が進み、これに伴い半導体チップには多数のパッド
電極が形成されている。こうしたパッド電極数は増加す
る一方、高集積化により半導体チップの面積は縮小され
ている為、パッド電極ピッチの縮小化が要求されてい
る。
【0003】そこで、半導体チップを実装する半導体装
置の製造方法の一つとして図9に示すTABが利用され
ている。このTABは、フィルムキャリアテープの銅箔
リード部と半導体チップのパッド電極上に設けられた金
やハンダなどの金属突起物であるバンプとを接続する技
術である。
【0004】フィルムキャリアテープは、長尺で耐熱性
の大きいポリイミド等の絶縁性ベースフィルムに搬送用
のスプロケットホールと半導体チップが入る為の開口部
であるデバイスホールを予め形成し、このベースフィル
ムの表面には銅箔等の金属箔がラミネートされ、レジス
ト塗布、露光、現像を経て、エッチングにより所要パタ
ーンの銅箔回路が形成される。リードは、デバイスホー
ル内に突出したインナーリードと、テストパッドが接続
されたアウターリードとで構成され、リード表面には
金、錫、ハンダ等のメッキが施される。このフィルムキ
ャリアテープと半導体チップのパッド電極上に設けたバ
ンプとを接合する際には、バンプの真上に接合するイン
ナーリードを配置し、ボンディングツールを上方より加
圧加熱してインナーリードとバンプとを接合させるIL
B(Inner Lead Bonding)法を用い
る。
【0005】このILBの接合方法としては、インナー
リードとバンプとを一点一点接合するシングルポイント
ボンディング方式と、これを一括で行うギャングボンデ
ィング方式がある。シングルポイントボンディングの特
徴は、ボンディングツールによりリード一本一本を一定
荷重により押付けて超音波熱圧着の原理にて確実に接合
する為、ギャングボンディングで要求される平行度の調
整は不要であること、超音波と熱を併用して接合する
為、ギャングボンディングと比較して低温・低加圧力で
接合することが可能であることが挙げられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このシ
ングルポイントボンディング方式に於いては、以下に示
す問題点がある。
【0007】即ち、インナーリードとバンプとの接合を
一本一本行う為、ボンディング時間が長くなり、半導体
チップ側の加熱に伴う放射熱により、ベースフィルムが
熱膨張し、ボンディングを行っていくに従い位置ズレが
発生する。この結果、インナーリードとバンプとを全数
精度良く加圧加熱する事は出来ず、位置ズレ不良、或い
は接続強度の低下の発生原因となる。
【0008】この問題に対処する特開平05−7487
5号公報及び特開平07−273144号公報に記載さ
れている技術によると、インナーリードのボンディング
順序を改善することにより位置ズレの発生を回避するこ
とが可能であると記載されている。しかしながら、放射
熱によって熱変形したベースフィルム上のインナーリー
ドとバンプとを半強制的に接合して位置ズレを緩和させ
る方法である為、インナーリードとバンプ接合部にはそ
れぞれ局所的に残留応力が発生し、機械的な接続信頼性
としては問題が残る。ボンディング順序を改善しただけ
では完全にインナーリードとバンプの位置ズレがない状
態で接合することは不可能で、実際には半導体チップの
大型化・多ピン化により位置ズレは生じる。更に、ボン
ディング作業順序によっては時間がかかり、半導体チッ
プの大型化には不向きである。
【0009】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、各インナーリードをパッド電極上のバンプに
確実に接合が出来るリード及びボンディング方法を提供
することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する為
に、本発明のTABテープにあたっては、インナーリー
ドの先端形状をデバイスホール端のベースフィルムと半
導体チップ端との間にあるインナーリードの幅よりも広
く形成することで、ベースフィルムの熱膨張による位置
ズレが生じた場合にも、各インナーリード先端が位置ズ
レを吸収し、確実なボンディングを可能とすることを特
徴とするものである。
【0011】また、本発明のボンディング作業手順にあ
たっては、突出部が無いインナーリードを接合する工程
と、片側側面に突出部があるインナーリードを突出部が
無い面を基点として接合する工程と、左右側面に突出部
が有るインナーリードを接合する工程からなることを特
徴とするものである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。
【0013】図1は本発明の第1の実施例に係るTAB
テープの構成を示す平面図である。各辺一直線状に多数
配列された例えばA1パッド電極6上にAuバンプ5を
設けた半導体チップ4と、半導体チップ4が配置される
デバイスホール2a及びデバイスホール2a内に導出さ
れたインナーリード3aを備えたフィルムテープキャリ
アを用意する。ここで、Auバンプ5と接続するインナ
ーリード3a先端はデバイスホール2a端の例えばポリ
イミドからなるべースフイルム2と半導体チップ4端と
の間にあるインナーリード3aの幅よりも広く且つ半導
体チップ4のA1パッド電極6上に設けられたAuバン
プ5径よりも広くした十字型とする。例えば、インナー
リード幅を60μm、A1パッド電極ピッチを650μ
mとした場合、インナーリード幅に対し左右60μmの
突出部を設けると十字部のインナーリード間スペースは
470μmとなる。尚、インナーリード3a先端形状に
関しては十字型以外として例えば図8(a)から(f)
に示すような円形やY字型の形状でも構わない。またイ
ンナーリード3a先端形状はAuバンプ5の位置がイン
ナーリード3aの上方から確認でき無い場合には、切れ
込み若しくは穴を形成することが望ましい。
【0014】次に、半導体チップ4は予め150℃程度
に加熱しておき、インナーリード3aと半導体チップ4
のA1パッド電極6上のAuバンプとの位置合わせを行
った後、シングルポイントボンディング法によりボンデ
ィングツールを用いて接合を行う。ここで、全インナー
リード3a先端形状を十字型とした場合、十字部分の上
下・左右で位置ズレを吸収することが可能な為、ボンデ
ィングの作業順序を特に考慮する必要は無く、各コーナ
ー或いは各辺中央部分から順次接続することが可能であ
る。但し、位置ズレが生じた場合に於いてもボンディン
グツールを下降させる位置は常にAuバンプ5の中心で
なければならない。
【0015】図2は本発明の第2の実施例に係るTAB
テープの構成を示す平面図である。半導体チップ4のパ
ッド電極6を狭ピッチにする為に、導体チップ4表面の
パッド電極6及びTABテープのインナーリード3a先
端をそれぞれ千鳥状に配置した場合にも適用出来る。接
合方法は第1の実施例と共通する為、説明は割愛する。
【0016】図3、図4は本発明の第3の実施例に係る
TABテープの構成を示す平面図である。第1の実施例
と同様に例えばA1パッド電極6上にAuバンプ5を設
けた半導体チップ4と、半導体チップ4が配置されるデ
バイスホール2a及びデバイスホール2a内に導出され
たインナーリード3aを備えたフィルムテープキャリア
を用意する。ここで、Auバンプ5と接続するインナー
リード3a先端の少なくとも片側側面にデバイスホール
2a端のポリイミドからなるベースフィルム2と半導体
チップ4端との間にあるインナーリード3aの幅よりも
広く且つ半導体チップ4のパッド電極6上に設けられた
Auバンプ5径よりも広くした突出部を有する形態とす
る。ボンディングの作業順序はインナーリード3a側面
に突出部が無い側を基点として突出部が有る側(図3、
図4の矢印方向)に向かって順次接続する。
【0017】この場合、位置ズレは矢印の方向に集積さ
れるが、インナーリード3a先端の側面突出部を設けた
ことにより、突出部が位置ズレを吸収して接続不良を回
避することが出来る。
【0018】図5は本発明の第4の実施例に係るTAB
テープの構成を示す平面図である。第1の実施例と同様
に例えばA1パッド電極6上にAuバンプ5を設けた半
導体チップ4と、半導体チップ4が配置されるデバイス
ホール2a及びデバイスホール2a内に導出されたイン
ナーリード3aを備えたフィルムテープキャリアを用意
する。ここで、Auバンプ5と接続するインナーリード
3a列のうち少なくとも各コーナーの先端はデバイスホ
ール2a端のポリイミドからなるベースフィルム2と半
導体チップ4端との間にあるインナーリード3aの幅及
び上記半導体チップのA1パッド電極6上に設けられた
Auバンプ5径よりも広く、そのコーナー間のインナー
リード3aには突出部が無い形態とする。ボンディング
の作業順序は、図5の矢印で示すように各辺中央のイン
ナーリード3aから左右コーナーのインナーリード3a
に向かって順次接合する。ここで、コーナー手前の数本
のインナーリード3aをボンディング方向に対し反対側
のインナーリード3a側面に突出部を設けることも出来
る。これは位置ズレをコーナーに集積してコーナーのイ
ンナーリード3aで位置ズレを吸収する方法である。ま
た、逆に中央のインナーリード3a先端を十字型として
各コーナーから中央に向かってインナーリードボンディ
ングすることも出来る。
【0019】図6は本発明の第5の実施例に係るTAB
テープの構成を示す平面図である。第1の実施例と同様
にA1パッド電極6上にAuバンプ5を設けた半導体チ
ップ4と、半導体チップ4が配置されるデバイスホール
2a及びデバイスホール2a内に導出されたインナーリ
ード3aを備えたフィルムテープキャリアを用意する。
ここで、Auバンプ5と接続するインナーリード3aは
デバイスホール2a端のポリイミドからなるベースフィ
ルム2と半導体チップ4端との間にあるインナーリード
3aの幅及び半導体チップ4のA1パッド電極6上に設
けられたAuバンプ5径よりも広いインナーリード3a
と、片側側面に突出部が有るインナーリード3aと、突
出部が無いインナーリード3aとを併せ持つ形態とす
る。ボンディングの作業手順は、まず突出部が無いイン
ナーリード3aを全周接合する。次に片側側面に突出部
があるインナーリード3aを突出部が無い面を基点とし
て図6の矢印の方向に各辺順次接合する。最後に左右側
面に突出部が有るインナーリード3aを接合して完成す
る。
【0020】以上、本発明は半導体チップ4の電極パッ
ド6上のバンプ5とTABフィルム1のインナーリード
3aとを接合する場合を例にとって説明してきたが、本
発明はILBの場合に限らず、TABフィルムのアウタ
ーリード3bと外部回路端子とを接合する場合や位置ズ
レの可能性の有る複数の接合ポイントがある場合にも適
用出来る。
【0021】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、シングル
ポイントボンディングを行う際にインナーリードがベー
スフィルムの熱膨張により、半導体チップのパッド電極
上のバンプとの位置ズレを生じた場合にはインナーリー
ド先端で位置ズレを吸収することが可能で、電気的及び
機械的に良好な接続を得る事が出来、歩留まりを向上さ
せる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明第1の実施例の構成を示す平面図
【図2】 本発明第2の実施例の構成を示す平面図
【図3】 本発明第3の実施例の構成を示す平面図
【図4】 本発明第3の実施例の構成を示す平面図
【図5】 本発明第4の実施例の構成を示す平面図
【図6】 本発明第5の実施例の構成を示す平面図
【図7】 TABテープの概略を示す断面図
【図8】 本発明のインナーリード先端形状を示す平面
【図9】 従来のインナーリードの構成を示す平面図
【符号の説明】
1 TABテープ 2 ベースフィルム 2a デバイスホール 2b アウターリード・ホール 3 リード 3a インナーリード 3b アウターリード 4 半導体チップ 5 バンプ 6 パッド電極 7 接着剤層 8 穴

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップ表面の各辺一直線状に多数
    配列されたパッド電極上に設けられたバンプと、上記半
    導体チップが配置されるデバイスホール及び上記デバイ
    スホール内に導出されたインナーリードを備えたフィル
    ムテープキャリアを用いて、上記バンプと対向した上記
    インナーリードとを順次接合するシングルポイントボン
    ディングに於いて、上記バンプと接続する上記インナー
    リード先端は上記デバイスホール端のベースフィルムと
    上記半導体チップ端との間にある上記インナーリードの
    幅よりも広く且つ上記半導体チップのパッド電極上に設
    けられたバンプ径よりも広いことを特徴とするTABテ
    ープ。
  2. 【請求項2】 半導体チップ表面の各辺千鳥状に多数配
    列されたパッド電極上に設けられたバンプと、上記半導
    体チップが配置されるデバイスホール及び上記デバイス
    ホール内に導出されたインナーリードを備えたフィルム
    テープキャリアを用いて、上記バンプと対向した上記イ
    ンナーリードとを順次接合するシングルポイントボンデ
    ィングに於いて、上記バンプと接続する上記インナーリ
    ード先端は上記デバイスホール端のベースフィルムと上
    記半導体チップ端との間にある上記インナーリードの幅
    よりも広く且つ上記半導体チップのパッド電極上に設け
    られたバンプ径よりも広いことを特徴とするTABテー
    プ。
  3. 【請求項3】 半導体チップ表面の各辺直線状、或いは
    千鳥状に多数配列されたパッド電極上に設けられたバン
    プと、上記半導体チップが配置されるデバイスホール及
    び上記デバイスホール内に導出されたインナーリードを
    備えたフィルムテープキャリアを用いて、上記バンプと
    対向した上記インナーリードとを順次接合するシングル
    ポイントボンディングに於いて、上記バンプと接続する
    上記インナーリード先端は少なくとも片側側面に突出部
    が有り、インナーリード先端側面に突出部が無い面を基
    点として突出部が有る側に向かって順次接続することを
    特徴とするTABテープのボンディング方法。
  4. 【請求項4】 半導体チップ表面の各辺直線状、或いは
    千鳥状に多数配列されたパッド電極上に設けられたバン
    プと、上記半導体チップが配置されるデバイスホール及
    び上記デバイスホール内に導出されたインナーリードを
    備えたフィルムテープキャリアを用いて、上記バンプと
    対向した上記インナーリードとを順次接合するシングル
    ポイントボンディングに於いて、上記バンプと接続する
    上記インナーリード列のうち少なくとも各コーナーのイ
    ンナーリード先端は上記デバイスホール端のベースフィ
    ルムと上記半導体チップ端との間にある上記インナーリ
    ードの幅及び上記半導体チップのパッド電極上に設けら
    れたバンプ径よりも広く、そのコーナー間のインナーリ
    ードには突出部が無いことを特徴とするTABテープ。
  5. 【請求項5】 半導体チップ表面の各辺直線状、或いは
    千鳥状に多数配列されたパッド電極上に設けられたバン
    プと、上記半導体チップが配置されるデバイスホール及
    び上記デバイスホール内に導出されたインナーリードを
    備えたフィルムテープキャリアを用いて、上記バンプと
    対向した上記インナーリードとを順次接合するシングル
    ポイントボンディングに於いて、上記バンプと接続する
    上記インナーリードは上記デバイスホール端のベースフ
    ィルムと上記半導体チップ端との間にある上記インナー
    リードの幅及び上記半導体チップのパッド電極上に設け
    られたバンプ径よりも広いインナーリードと、片側側面
    に突出部が有るインナーリードと、突出部が無いインナ
    ーリードとを併せ持つことを特徴とするTABテープ。
  6. 【請求項6】 半導体チップ表面の各辺一直線状、或い
    は千鳥状に多数配列されたパッド電極上に設けられたバ
    ンプと、上記半導体チップが配置されるデバイスホール
    及び上記デバイスホール内に導出されたインナーリード
    を備えたフィルムテープキャリアを用いて、上記バンプ
    と対向した上記インナーリードとを順次接合するシング
    ルポイントボンディングに於いて、上記インナーリード
    の接合部分に穴若しくは切れ込みが設けられていること
    を特徴とする請求項1乃至5いずれか記載のTABテー
    プ。
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