JP2003031623A - Ｃｏｆフィルムを用いた半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のＴＣＰパッケージ組立装置でＣＯＦパ
ッケージの組立を行う。位置合わせ方法を簡略化し、Ｃ
ＯＦ型半導体装置の組立性を向上する。 【解決手段】 ＣＯＦ用フィルムのインナーリードと前
記半導体チップ上のバンプとを電気的に接続し、該接続
部を封止材で封止した半導体装置であって、前記ＣＯＦ
用フィルムのインナーリードは、絶縁性フィルム上に、
半導体チップ上のバンプに対応する間隔でインナーリー
ドを形成し、前記インナーリードの内、前記半導体チッ
プの特定のバンプに対応するインナーリードに、前記イ
ンナーリードと前記半導体チップ上のバンプとの位置合
わせ用パターンを付加したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップ オン フィ
ルム（Ｃhip Ｏn Ｆilm：以下ＣＯＦという）型半導体
装置に関し、特に、ＣＯＦ用フィルムの位置合わせ用パ
ターンを付加したインナーリードを用いた液晶駆動装置
に適用して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のＣＯＦ型半導体装置の組立におけ
るＣＯＦ用フィルム上に形成されたインナーリードと半
導体チップ上に形成されたバンプとのボンディング（接
続）の手順を図７を参照して説明する。図７は、従来の
ＣＯＦ用フィルム上のインナーリードと半導体チップ上
のバンプとのボンディングの説明図であり、ＣＯＦ用フ
ィルム上から見た図である。図７において、７０１はバ
ンプ、７０２はインナーリード、５０４は半導体チップ
である。

【０００３】典型的なＣＯＦボンディング装置は、頂部
で半導体チップを吸引保持する平坦面が形成されたボン
ディングヘッドと、前記平坦面に対向し、押圧面を有す
るボンディングステーションを備えている。

【０００４】まず、ＣＯＦ用フィルムがボンディングス
テーションに供給され、認識カメラにより、そのＣＯＦ
用フィルムの供給位置の、所定位置からのずれ量が求め
られる。次に、前記特定の半導体チップ５０４が選択さ
れ、選択された半導体チップ５０４は移送され、ボンデ
ィングヘッドに吸引保持され、吸引保持されている位置
の、所定の位置からのずれ量が認識カメラにより求めら
れ、該ずれ量と前記ＣＯＦフィルムの供給位置の所定位
置からのずれ量に基づいてボンディングヘッドの位置が
補正される。次に、ＣＯＦフィルム上から、認識カメラ
により、インナーリード７０２及びバンプ７０１の画像
が撮影され、パターン認識装置により、ＣＯＦフィルム
上のインナーリードに対する半導体チップ５０４上のバ
ンプのＸ方向、Ｙ方向、θ方向のずれ量が求められ、求
められたずれ量の補正がボンディングヘッドに対して行
われる。その後、位置合わせされた半導体チップ５０４
とＣＯＦフィルムは、高加熱したボンディングステーシ
ョンのステージとボンディングヘッドのツール熱荷重に
て一括ボンディングが行われる。その結果、ＣＯＦ用フ
ィルム上のインナーリード７０２と半導体チップ５０４
上のバンプ７０１がボンディングされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ボンディングにおけるインナーリード７０２とバンプ７
０１とのボンディングでは、図７に示すように、半導体
チップの４辺に設置されたバンプ７０１に対して、イン
ナーリード７０２は４辺それぞれに対して垂直に配置さ
れるため、バンプ７０１とインナーリード７０２の位置
合わせは、Ｘ方向及びＹ方向同時にしなければ、インナ
ーリード７０２が隣接するバンプに接触して、ショート
してしまうという問題があった。

【０００６】また、全てのバンプ７０１と全てのインナ
ーリード７０２の位置合わせを同時にしなければ、イン
ナーリードが所定のバンプに接続されない場合に生じる
オープン不良が発生してしまうという問題があった。

【０００７】例えば、液晶駆動装置では、バンプの数が
５００個以上あり、さらに、バンプサイズ及びインナー
リードの微細精密化が進んでいるため、幅は狭くなり近
接している。そのため、インナーリード７０２とバンプ
７０１は高精度で位置合わせする必要がある。

【０００８】また、前記のボンディング方法における半
導体チップとＣＯＦ用フィルムとの位置合わせでは、Ｃ
ＯＦ用フィルムが半透明であり、インナーリード及びバ
ンプの画像を同時に得ることが困難であるため、２台の
認識カメラにより、インナーリード及びバンプの画像を
得て、位置合わせする等、位置合わせ機構が複雑にな
り、取り扱いも不便であった。

【０００９】また、テープ キャリア パッケージ（以
下、ＴＣＰパッケージと呼ぶ）と装置の共用を考えた場
合には、１台のカメラにより、バンプとインナーリード
を位置合わせできるようにする必要があるが、ＣＯＦ用
フィルム越しでは、鮮明な画像が得られないため不可能
であった。

【００１０】本発明の目的は、機構が複雑なＣＯＦパッ
ケージ組立装置に対して、従来のＴＣＰパッケージ組立
装置でＣＯＦパッケージの組立が可能な技術を提供する
ことにある。本発明の他の目的は、インナーリードと半
導体チップのバンプとの位置合わせ方法を簡略化し、Ｃ
ＯＦ型半導体装置の組立性を向上することが可能な技術
を提供することにある。本発明の前記ならびにその他の
目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によ
って明らかになるであろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
のとおりである。

【００１２】第１の発明は、ＣＯＦ用フィルムのインナ
ーリードと前記半導体チップ上のバンプとを電気的に接
続し、該接続部を封止材で封止した半導体装置であっ
て、前記ＣＯＦ用フィルムのインナーリードは、絶縁性
フィルム上に、半導体チップ上のバンプに対応する間隔
でインナーリードを形成し、前記インナーリードの内、
前記半導体チップの特定のバンプに対応するインナーリ
ードに、前記インナーリードと前記半導体チップ上のバ
ンプとの位置合わせ用パターンを付加したものである。

【００１３】第２の発明は、第１の発明の半導体装置に
おいて、前記位置合わせ用パターンを付加したインナー
リードは、前記半導体チップの４隅に形成されたバンプ
に対応するインナーリードである。

【００１４】第３の発明は、第１の発明の半導体装置に
おいて、前記位置合わせ用パターンは、半導体チップ上
のメタルガードリングの外周に合わせたＬ字型の形状で
ある。

【００１５】第４の発明は、第１の発明の半導体装置に
おいて、前記位置合わせ用パターンを付加したインナー
リードの幅寸法が他のインナーリードの幅寸法と異なる
ものである。

【００１６】第５の発明は、第１の発明の半導体装置に
おいて、前記位置合わせ用パターンを付加したインナー
リードに対応する半導体チップ上のバンプのサイズが、
他のバンプのサイズと異なるものである。

【００１７】第６の発明は、ＣＯＦ用フィルムのインナ
ーリードと前記半導体チップ上のバンプとを位置合わせ
した後電気的に接続し、該接続部を封止材で封止する半
導体装置の製造方法であって、前記絶縁性フィルム上に
位置合わせ用パターンを付加したインナーリードを形成
するＣＯＦ用フィルム形成工程と、前記ＣＯＦ用フィル
ム上の特定のリードに付加された位置合わせ用パターン
を、該位置合わせ用パターンに対応する半導体チップの
バンプに位置合わせを行う位置合わせ工程と、該位置合
わせした状態のままでインナーリードボンディングを行
うインナーリードボンディング工程とを備えた方法であ
る。

【００１８】本発明のポイントは、ＣＯＦ用フィルム上
に形成されるインナーリードの内特定のインナーリード
に、半導体チップ上の特定のパターンと位置合わせする
ための位置合わせ用パターンを付加した点である。

【００１９】本発明によれば、位置合わせパターンと半
導体チップ上の特定のパターンとの位置合わせにより、
バンプとインナーリードの位置合わせが容易にできる。
例えば、半導体チップ上の鮮明な画像が得られるパター
ンを選択することにより、ＣＯＦ用フィルム越しの画像
でも鮮明な画像が得られ、１台の画像処理装置でも、イ
ンナーリードとバンプとの高精度な位置合わせが可能と
なる。

【００２０】以下に、本発明について、本発明による実
施形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明す
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態１にお
けるＣＯＦ用フィルムの平面図、図２は、本実施形態１
におけるＣＯＦ用フィルムのボンディング部の拡大図、
図３は、本実施形態１のＣＯＦ用フィルム上のリードと
半導体チップ上のバンプとのボンディング部分の説明
図、図４は、本発明の実施形態２のＣＯＦフィルム上の
リードと半導体チップ上のバンプとのボンディング部分
の説明図、図５は本実施形態２におけるＣＯＦフィルム
上のリードと半導体チップ上のバンプとの位置合わせの
説明図、図６は、本発明によるＣＯＦ型半導体装置の断
面図である。

【００２２】図１において、１０１はＣＯＦ用フィル
ム、１０２は配線パターン、１０３はスプロケット、１
０４は入力側アウターリード、１０５はボンディング部
である。図２において、２０１はコーナーリード、２０
２は半導体チップ搭載部分である。図３及び図４におい
て、３０１はインナーリード、３０２はバンプ、３０３
はコーナーバンプ、３０４はメタルガードリングであ
る。図５において、５０１はＣＯＦ用フィルム、５０２
はインナーリード、５０３はバンプ、５０４は半導体チ
ップ、５０５はボンディングヘッド、５０６は認識カメ
ラである。図６において、６０１はアンダーフィルであ
る。

【００２３】図１に示すように、本発明の半導体装置に
おけるＣＯＦ用フィルム１０１は、半導体チップのバン
プに対応する間隔でリードを形成し、幅方向の両端部に
スプロケットホール１０３が設けられている。

【００２４】また、半導体チップのバンプに対応して設
けられたリードの内で特定のリードのインナーリード側
に、例えば、図２に示すように、半導体チップの４隅の
バンプに対応するインナーリードに、インナーリードと
バンプとの位置合わせのための位置合わせ用パターンが
付加されている。位置合わせ用パターンに対応する半導
体チップ上のパターンは、図３に示すように、例えば、
メタルガードリングとする。この場合、インナーリード
に付加する位置合わせ用パターンはメタルガードリング
の外周に合わせてＬ字型の形状となる。

【００２５】以上の位置合わせ用パターンを付加したイ
ンナーリードパターンを有するＣＯＦ用フィルムは、例
えば、ポリイミドフィルムからなるベースに、スプロケ
ットホールを、例えば、打ち抜き法あるいはエッチング
により設け、その後リードとなる銅箔を接着し、接着し
た銅箔の表面に位置合わせパターンを有するリードパタ
ーンのレジスト膜を形成し、前記レジスト膜をマスクと
して銅箔をエッチングし、その後、銅に錫、半田、金等
をメッキすることで得られる。

【００２６】以上のインナーリードとバンプとの位置合
わせは、例えば、図５に示すように、１台の画像認識装
置を用いて、ＣＯＦ用フィルム越しにインナーリードに
付加した位置合わせパターンと半導体チップのメタルガ
ードリングの画像を認識させることにより行うことがで
きる。インナーリードの付加した部分で位置合わせした
半導体チップ及びＣＯＦ用フィルムは、高加熱したボン
ディングステーションのステージとボンディングヘッド
のツール熱荷重にて一括ボンディングが行われる。ボン
ディング後、アンダーフィル樹脂を充填し硬化させる
（図５）。

【００２７】前記のように、半導体素子上の特定のパタ
ーンに対応して、インナーリードに位置合わせパターン
を銅箔で付加することにより、半透過であるＣＯＦ用フ
ィルムを透過して、インナーリードに設けられた位置合
わせ用パターンとこの位置合わせ用パターンに対応した
半導体素子上のパターンを同時に認識することができ
る。そのため１台の画像認識装置によって、インナーリ
ードと半導体チップのバンプとの位置合わせが可能とな
る。

【００２８】（実施形態２）本実施形態２における半導
体装置を図４を用いて説明する。図４に示すように、本
実施形態２の半導体装置におけるＣＯＦ用フィルムは、
位置合わせ用パターンを付加したコーナーリード２０１
の幅寸法が他のインナーリード３０１の幅寸法と異な
り、さらに、位置合わせ用パターンを付加したコーナー
リード２０１に対応するコーナーバンプ３０３のサイズ
も他のバンプ３０２のサイズと異なることを特徴とす
る。

【００２９】例えば、インナーリード３０１の幅寸法２
０〜２５μｍに対して、コーナーリードの幅寸法を３５
μｍ以上とし、バンプ３０２のバンプサイズ３０×５０
μｍ程度に対し、コーナーバンプ３０３のバンプサイズ
６０×６０μｍ以上と大きくする。

【００３０】以上のコーナーリード２０１及びコーナー
バンプ３０３とすることにより、ＣＯＦ用フィルム越し
での位置合わせでも、複数のインナーリードから位置合
わせパターンが付加されたインナーリード及び複数のバ
ンプから位置合わせパターンが付加されたインナーリー
ドに対応するバンプを容易に認識でき位置合わせができ
る。

【００３１】以上、本発明者によってなされた発明を、
実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記
実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。

【００３２】例えば、前記実施形態では、半導体チップ
上のメタルガイドリングに対応させて、位置合わせパタ
ーンを４隅のインナーリードに付加したが、例えば、位
置合わせパターンはバンプのエッジ部に対応させた形状
としてもいいし、特別に半導体チップ上に設けてもよ
い。また、位置合わせパターンを付加するインナーリー
ドの数は位置合わせのための補正が可能となる数、例え
ば、対角２隅のインナーリードとしてもよい。

【００３３】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡潔に説明すれば、下
記のとおりである。本発明によれば、ＣＯＦ用フィルム
を透過して、インナーリードに設けられた位置合わせパ
ターンと位置合わせパターンに対応した半導体チップ上
のパターンを同時に認識することができるので、１台の
画像認識装置によって、ＣＯＦ用フィルム上のインナー
リードと半導体チップ（素子）上のバンプとの位置合わ
せが可能となる。これにより、機構が複雑なＣＯＦパッ
ケージ組立装置に対して、従来のＴＣＰパッケージ組立
装置でＣＯＦパッケージの組立ができる。また、インナ
ーリードと半導体チップのバンプとの位置合わせ方法を
簡略化し、ＣＯＦ型半導体装置の組立性を向上すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１におけるＣＯＦ用フィルム
の平面図である。

【図２】本実施形態１におけるＣＯＦ用フィルムのボン
ディング部の拡大図である。

【図３】本実施形態１のＣＯＦ用フィルム上のインナー
リードと半導体チップ上のバンプのボンディング部分の
説明図である。

【図４】本発明の実施形態２のＣＯＦ用フィルム上のイ
ンナーリードと半導体チップ上のバンプのボンディング
部分の説明図である。

【図５】本発明のＣＯＦ用フィルム上のインナーリード
と半導体チップ上のバンプとの位置合わせの説明図であ
る。

【図６】本発明のＣＯＦ型半導体装置の断面図である。

【図７】従来のＣＯＦ用フィルム上のインナーリードと
半導体チップ上のバンプとのボンディングの説明図であ
る。

【符号の説明】

１０１…ＣＯＦ用フィルム １０２…配線パタ
ーン １０３…スプロケット １０４…入力側ア
ウターリード １０５…ボンディング部 ２０１…コーナー
リード ２０２…半導体チップ搭載部分 ３０１…インナー
リード ３０２…バンプ ３０３…コーナー
バンプ ３０４…メタルガードリング ５０１…ＣＯＦ用
フィルム ５０２…インナーリード ５０３…バンプ ５０４…半導体チップ ５０５…ステージ ５０６…認識カメラ ６０１…アンダー
フィル ７０１…バンプ ７０２…インナー
リード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金光 伸弥 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体グループ内 Ｆターム(参考） 5F044 MM25 MM42 MM48

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＯＦ用フィルムのインナーリードと前
   記半導体チップ上のバンプとを電気的に接続し、該接続
   部を封止材で封止した半導体装置であって、前記ＣＯＦ
   用フィルムのインナーリードは、絶縁性フィルム上に、
   半導体チップ上のバンプに対応する間隔でインナーリー
   ドを形成し、前記インナーリードの内、前記半導体チッ
   プの特定のバンプに対応するインナーリードに、前記イ
   ンナーリードと前記半導体チップ上のバンプとの位置合
   わせ用パターンを付加したことを特徴とする半導体装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の半導体装置において、
   前記位置合わせ用パターンを付加したインナーリード
   は、前記半導体チップの４隅に形成されたバンプに対応
   するインナーリードであることを特徴とする半導体装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の半導体装置において、
   前記位置合わせ用パターンは、半導体チップ上のメタル
   ガードリングの外周に合わせたＬ字型の形状であること
   を特徴とする半導体装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の半導体装置において、
   前記位置合わせ用パターンを付加したインナーリードの
   幅寸法が他のインナーリードの幅寸法と異なることを特
   徴とする半導体装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の半導体装置において、
   前記位置合わせ用パターンを付加したインナーリードに
   対応する半導体チップ上のバンプのサイズが、他のバン
   プのサイズと異なることを特徴とする半導体装置。
6. 【請求項６】 ＣＯＦ用フィルムのインナーリードと前
   記半導体チップ上のバンプとを位置合わせした後電気的
   に接続し、該接続部を封止材で封止する半導体装置の製
   造方法であって、前記絶縁性フィルム上に位置合わせ用
   パターンを付加したインナーリードを形成するＣＯＦ用
   フィルム形成工程と、前記ＣＯＦ用フィルム上の特定の
   リードに付加された位置合わせ用パターンを、該位置合
   わせ用パターンに対応する半導体チップのバンプに位置
   合わせを行う位置合わせ工程と、該位置合わせした状態
   のままでインナーリードボンディングを行うインナーリ
   ードボンディング工程とを備えたことを特徴とするＣＯ
   Ｆ型半導体装置の製造方法。