JP2003197816A - 半導体装置およびこれに使用されるテープキャリア - Google Patents
半導体装置およびこれに使用されるテープキャリアInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来より大幅にコスト低減を図ることができ、
しかも、重要な特質であるワイヤボンディング性にも優
れた半導体装置と、これに使用されるテープキャリアを
提供する。 【解決手段】片面に配線層２を有するポリイミドテープ
１の他面に接着剤層４を介して放熱板３を貼り付け、ポ
リイミドテープ１に設けられたデバイスホール６から放
熱板３上に半導体チップ５を搭載し、さらに、配線層２
の所定の個所に半田ボール１０をアレイ状に配置して構
成される半導体装置において、放熱板３を平板化すると
ともに、ポリイミドテープ１と接着剤層４の厚さをそれ
ぞれ１２５〜１７５μｍと１００〜３００μｍに設定す
る。
しかも、重要な特質であるワイヤボンディング性にも優
れた半導体装置と、これに使用されるテープキャリアを
提供する。 【解決手段】片面に配線層２を有するポリイミドテープ
１の他面に接着剤層４を介して放熱板３を貼り付け、ポ
リイミドテープ１に設けられたデバイスホール６から放
熱板３上に半導体チップ５を搭載し、さらに、配線層２
の所定の個所に半田ボール１０をアレイ状に配置して構
成される半導体装置において、放熱板３を平板化すると
ともに、ポリイミドテープ１と接着剤層４の厚さをそれ
ぞれ１２５〜１７５μｍと１００〜３００μｍに設定す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置および
これに使用されるテープキャリアに関し、特に、ワイヤ
ボンディング性に優れた低コストの半導体装置と、これ
に使用されるテープキャリアに関する。
これに使用されるテープキャリアに関し、特に、ワイヤ
ボンディング性に優れた低コストの半導体装置と、これ
に使用されるテープキャリアに関する。
【０００２】
【従来の技術】片面に所定のパターンの配線層を形成し
たポリイミドテープの他面に放熱板を貼り合わせ、この
放熱板上に半導体チップを搭載するとともに、配線層の
所定の個所と半導体チップの間をワイヤボンディングに
よって接続し、配線層の所定の個所に半田ボールをアレ
イ状に配置したＴＢＧＡ（ＴＡＢ Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ
Ａｒｒａｙ）タイプの半導体装置が知られている。
たポリイミドテープの他面に放熱板を貼り合わせ、この
放熱板上に半導体チップを搭載するとともに、配線層の
所定の個所と半導体チップの間をワイヤボンディングに
よって接続し、配線層の所定の個所に半田ボールをアレ
イ状に配置したＴＢＧＡ（ＴＡＢ Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ
Ａｒｒａｙ）タイプの半導体装置が知られている。
【０００３】図４は、その構成を示したもので、１はポ
リイミドテープ、２はポリイミドテープ１の片面に形成
された配線層、３はポリイミドテープ１の他面に接着剤
層４を介して貼り付けられた放熱板、５はポリイミドテ
ープ１に設けられたデバイスホール６から放熱板３上に
搭載された半導体チップを示し、放熱板３の有する凹部
３ａの底部に接着剤７によって接着されている。
リイミドテープ、２はポリイミドテープ１の片面に形成
された配線層、３はポリイミドテープ１の他面に接着剤
層４を介して貼り付けられた放熱板、５はポリイミドテ
ープ１に設けられたデバイスホール６から放熱板３上に
搭載された半導体チップを示し、放熱板３の有する凹部
３ａの底部に接着剤７によって接着されている。
【０００４】８は半導体チップ５と配線層２の所定の個
所の間を接続したボンディングワイヤ、９は半導体チッ
プ５とワイヤボンディング部を覆うように形成された封
止樹脂、１０は配線層２上にアレイ状に配置して設けら
れた外部電極としての半田ボール、１１は配線層２の保
護被覆を示す。
所の間を接続したボンディングワイヤ、９は半導体チッ
プ５とワイヤボンディング部を覆うように形成された封
止樹脂、１０は配線層２上にアレイ状に配置して設けら
れた外部電極としての半田ボール、１１は配線層２の保
護被覆を示す。
【０００５】以上の構成において、放熱板３に形成され
た凹部３ａは、半導体チップ５の高さを配線層２の上面
より低く設定し、これによって良好なワイヤボンディン
グ性を確保するために設けられているもので、この構成
が、この種半導体装置の一つの特徴とされている。
た凹部３ａは、半導体チップ５の高さを配線層２の上面
より低く設定し、これによって良好なワイヤボンディン
グ性を確保するために設けられているもので、この構成
が、この種半導体装置の一つの特徴とされている。
【０００６】なお、凹部３ａの深さは、ポリイミドテー
プ１の厚さが図示されるように７５μｍ、接着剤層４の
厚さが５０μｍ、さらに、凹部３ａの底部より半導体チ
ップ５とポリイミドテープ１の上面までの高さが、それ
ぞれ３００μｍと４２５〜５２５μｍ程度となるのが普
通であるから、３００〜４００μｍに設定されるのが通
例となる。
プ１の厚さが図示されるように７５μｍ、接着剤層４の
厚さが５０μｍ、さらに、凹部３ａの底部より半導体チ
ップ５とポリイミドテープ１の上面までの高さが、それ
ぞれ３００μｍと４２５〜５２５μｍ程度となるのが普
通であるから、３００〜４００μｍに設定されるのが通
例となる。
【０００７】そして、このように構成される半導体装置
によれば、入出力の起点である半田ボール１０を平面状
に配置することが可能なうえ、半導体チップ５からの発
生熱を放熱板３によって効率よく外部に放出できるた
め、前述したワイヤボンディング性に加えて、小型化お
よび高容量性能においても優れた半導体装置として高い
評価を受けている。
によれば、入出力の起点である半田ボール１０を平面状
に配置することが可能なうえ、半導体チップ５からの発
生熱を放熱板３によって効率よく外部に放出できるた
め、前述したワイヤボンディング性に加えて、小型化お
よび高容量性能においても優れた半導体装置として高い
評価を受けている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＴＢＧ
Ａ型半導体装置によると、放熱板３の存在がコストを高
くし、汎用化が充分に行われていない状況にある。即
ち、放熱板３の凹部３ａの形成は、作業内容の複雑なエ
ッチング加工によるのが普通とされ、さらに、深さ３０
０〜４００μｍの加工に長時間を要するため、このこと
を原因とした高コスト化が、この種半導体装置の普及を
妨げている。
Ａ型半導体装置によると、放熱板３の存在がコストを高
くし、汎用化が充分に行われていない状況にある。即
ち、放熱板３の凹部３ａの形成は、作業内容の複雑なエ
ッチング加工によるのが普通とされ、さらに、深さ３０
０〜４００μｍの加工に長時間を要するため、このこと
を原因とした高コスト化が、この種半導体装置の普及を
妨げている。
【０００９】従って、本発明の目的は、従来より大幅に
コスト低減を図ることができ、しかも、重要な特質であ
るワイヤボンディング性に優れた半導体装置と、これに
使用されるテープキャリアの提供にある。
コスト低減を図ることができ、しかも、重要な特質であ
るワイヤボンディング性に優れた半導体装置と、これに
使用されるテープキャリアの提供にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、ポリイミドテープと、前記ポリイミドテ
ープの片面に所定のパターンを有して形成された配線層
と、前記ポリイミドテープの他面に接着剤層を介して貼
り付けられた放熱板と、前記ポリイミドテープに設けら
れたデバイスホールから前記放熱板上に搭載された半導
体チップと、前記半導体チップと前記配線層の間を接続
したボンディングワイヤと、前記配線層の所定の個所に
アレイ状に配置された半田ボールを含み、前記放熱板
は、平板状の形状を有し、前記半導体チップの高さは、
前記ポリイミドテープが１２５〜１７５μｍの厚さを有
するとともに前記接着剤層が１００〜３００μｍの厚さ
を有することによって前記配線層の高さより低く設定さ
れていることを特徴とする半導体装置を提供するもので
ある。
達成するため、ポリイミドテープと、前記ポリイミドテ
ープの片面に所定のパターンを有して形成された配線層
と、前記ポリイミドテープの他面に接着剤層を介して貼
り付けられた放熱板と、前記ポリイミドテープに設けら
れたデバイスホールから前記放熱板上に搭載された半導
体チップと、前記半導体チップと前記配線層の間を接続
したボンディングワイヤと、前記配線層の所定の個所に
アレイ状に配置された半田ボールを含み、前記放熱板
は、平板状の形状を有し、前記半導体チップの高さは、
前記ポリイミドテープが１２５〜１７５μｍの厚さを有
するとともに前記接着剤層が１００〜３００μｍの厚さ
を有することによって前記配線層の高さより低く設定さ
れていることを特徴とする半導体装置を提供するもので
ある。
【００１１】また、本発明は、上記の目的を達成するた
め、ポリイミドテープの片面に半田ボールをアレイ状に
配置されるべき所定のパターンの配線層を有し、かつ、
前記ポリイミドテープの他面に接着剤層を介して平板状
の放熱板が接着剤層を介して貼り付けられているととも
に、前記ポリイミドテープに設けられたデバイスホール
から前記放熱板上に搭載される半導体チップと前記配線
層の間がワイヤボンディングによって接続されて使用さ
れる構成のテープキャリアにおいて、前記ポリイミドテ
ープと前記接着剤層は、前記半導体チップが搭載された
ときの前記半導体チップの高さが前記配線層より低くな
るように、前者が１２５〜１７５μｍおよび後者が１０
０〜３００μｍの厚さを有していることを特徴とするテ
ープキャリアを提供するものである。
め、ポリイミドテープの片面に半田ボールをアレイ状に
配置されるべき所定のパターンの配線層を有し、かつ、
前記ポリイミドテープの他面に接着剤層を介して平板状
の放熱板が接着剤層を介して貼り付けられているととも
に、前記ポリイミドテープに設けられたデバイスホール
から前記放熱板上に搭載される半導体チップと前記配線
層の間がワイヤボンディングによって接続されて使用さ
れる構成のテープキャリアにおいて、前記ポリイミドテ
ープと前記接着剤層は、前記半導体チップが搭載された
ときの前記半導体チップの高さが前記配線層より低くな
るように、前者が１２５〜１７５μｍおよび後者が１０
０〜３００μｍの厚さを有していることを特徴とするテ
ープキャリアを提供するものである。
【００１２】以上の構成において、ポリイミドテープと
接着剤層の厚さをそれぞれ１２５〜１７５μｍと１００
〜３００μｍに限定する理由は、これらの範囲が良好な
ワイヤボンディング性を確保するための条件となるため
であり、後述する実施の形態において実証される。な
お、ポリイミドテープの厚さの上限値を１７５μｍとし
たのは、これを超えるとき、増厚による有益性が得られ
ないことによる。
接着剤層の厚さをそれぞれ１２５〜１７５μｍと１００
〜３００μｍに限定する理由は、これらの範囲が良好な
ワイヤボンディング性を確保するための条件となるため
であり、後述する実施の形態において実証される。な
お、ポリイミドテープの厚さの上限値を１７５μｍとし
たのは、これを超えるとき、増厚による有益性が得られ
ないことによる。
【００１３】接着剤層の構成材としては、１５０℃にお
いて少なくとも１０Ｅ＋６ｄｙｎ／ｃｍ2の弾性率を有
していることが好ましく、この条件が、ワイヤボンディ
ングの確実性をより高める効果をもたらすことになる。
いて少なくとも１０Ｅ＋６ｄｙｎ／ｃｍ2の弾性率を有
していることが好ましく、この条件が、ワイヤボンディ
ングの確実性をより高める効果をもたらすことになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明による半導体装置お
よびこれに使用されるテープキャリアの実施の形態を説
明する。図１において、１はテープキャリアの基板を構
成するポリイミドテープ（帝人社商品名ユーピレック
ス）、２はポリイミドテープ１の片面に形成された所定
のパターンの配線層、３はポリイミドテープ１の他面に
接着剤層４を介して貼り付けられた平板状の放熱板を示
す。
よびこれに使用されるテープキャリアの実施の形態を説
明する。図１において、１はテープキャリアの基板を構
成するポリイミドテープ（帝人社商品名ユーピレック
ス）、２はポリイミドテープ１の片面に形成された所定
のパターンの配線層、３はポリイミドテープ１の他面に
接着剤層４を介して貼り付けられた平板状の放熱板を示
す。
【００１５】５はポリイミドテープ１に設けられたデバ
イスホール６から放熱板３上に搭載された半導体チッ
プ、７は接着剤を示す。８は半導体チップ５と配線層２
の所定の個所の間を接続したボンディングワイヤ、９は
半導体チップ５とワイヤボンディング部を覆うように形
成された封止樹脂、１０は配線層２上にアレイ状に配置
して形成された外部電極としての半田ボール、１１は配
線層２の保護被覆を示す。
イスホール６から放熱板３上に搭載された半導体チッ
プ、７は接着剤を示す。８は半導体チップ５と配線層２
の所定の個所の間を接続したボンディングワイヤ、９は
半導体チップ５とワイヤボンディング部を覆うように形
成された封止樹脂、１０は配線層２上にアレイ状に配置
して形成された外部電極としての半田ボール、１１は配
線層２の保護被覆を示す。
【００１６】図２は、以上の構成を有し、かつ、図４の
寸法を踏襲した図１の半導体装置において、ポリイミド
テープ１の厚さｔ１と接着剤層４の厚さｔ２が及ぼすワ
イヤボンディング性への影響をまとめたものである。な
お、図２には、接着剤層４の弾性率を異ならせた（ａ）
および（ｂ）が示されている。
寸法を踏襲した図１の半導体装置において、ポリイミド
テープ１の厚さｔ１と接着剤層４の厚さｔ２が及ぼすワ
イヤボンディング性への影響をまとめたものである。な
お、図２には、接着剤層４の弾性率を異ならせた（ａ）
および（ｂ）が示されている。
【００１７】図２の（ａ）によると、ポリイミドテープ
１の厚さｔ１が１２５〜１７５μｍのときに１００％の
ワイヤボンディング成功率を示しており、一方、図２の
（ｂ）によると、接着剤層４の厚さｔ２が１００〜３０
０μｍのときに１００％の成功率を示していることが認
められる。これらの結果より、本発明においては、特
に、ポリイミドテープの厚さを１２５〜１７５μｍに限
定し、接着剤層４の厚さを１００〜３００μｍに限定す
るものである。
１の厚さｔ１が１２５〜１７５μｍのときに１００％の
ワイヤボンディング成功率を示しており、一方、図２の
（ｂ）によると、接着剤層４の厚さｔ２が１００〜３０
０μｍのときに１００％の成功率を示していることが認
められる。これらの結果より、本発明においては、特
に、ポリイミドテープの厚さを１２５〜１７５μｍに限
定し、接着剤層４の厚さを１００〜３００μｍに限定す
るものである。
【００１８】そして、ポリイミドテープ１と接着剤層４
のこのような厚さの設定は、ワイヤボンディング性を保
証する効果だけでなく、放熱板３の平板化を可能にする
ことをも意味するものであり、従って、これにより、高
効率のプレス作業による放熱板３の加工が可能になるこ
とから、半導体装置全体のコストを大幅に低減する効果
を生むこととなる。
のこのような厚さの設定は、ワイヤボンディング性を保
証する効果だけでなく、放熱板３の平板化を可能にする
ことをも意味するものであり、従って、これにより、高
効率のプレス作業による放熱板３の加工が可能になるこ
とから、半導体装置全体のコストを大幅に低減する効果
を生むこととなる。
【００１９】因みに、通常、この種の半導体装置に占め
る放熱板のコストは、約５０％であること、そして、放
熱板のためのプレス加工費がエッチング加工の２０％程
度で済むことからすると、ポリイミドテープおよび接着
剤層の増厚によるコスト向上分約５％を考慮したとして
も、半導体装置全体としては、従来の水準の６５〜７０
％までコスト削減を図ることが可能となる。
る放熱板のコストは、約５０％であること、そして、放
熱板のためのプレス加工費がエッチング加工の２０％程
度で済むことからすると、ポリイミドテープおよび接着
剤層の増厚によるコスト向上分約５％を考慮したとして
も、半導体装置全体としては、従来の水準の６５〜７０
％までコスト削減を図ることが可能となる。
【００２０】なお、図２の（ａ）および（ｂ）を対比す
るとき、ワイヤボンディング上からは、接着剤層４の弾
性率を、１５０℃において少なくとも１０Ｅ＋６ｄｙｎ
／ｃｍ2の水準に設定することの優位性を確認すること
ができる。従って、本発明の実施に際しては、この点へ
の配慮を充分に行うべきである。
るとき、ワイヤボンディング上からは、接着剤層４の弾
性率を、１５０℃において少なくとも１０Ｅ＋６ｄｙｎ
／ｃｍ2の水準に設定することの優位性を確認すること
ができる。従って、本発明の実施に際しては、この点へ
の配慮を充分に行うべきである。
【００２１】図３は、参考のため、図４の従来の半導体
装置の放熱板３を単に平板化したときの構成を示したも
のであるが、このようにするときには、半導体チップ５
の高さが配線層２より高くなるため、ワイヤボンディン
グ上好ましくない。また、封止樹脂９の高さが半田ボー
ル１０より高くなるため、ボード実装を困難にする問題
が生ずるようになり、実用性の喪失にもつながることと
なる。
装置の放熱板３を単に平板化したときの構成を示したも
のであるが、このようにするときには、半導体チップ５
の高さが配線層２より高くなるため、ワイヤボンディン
グ上好ましくない。また、封止樹脂９の高さが半田ボー
ル１０より高くなるため、ボード実装を困難にする問題
が生ずるようになり、実用性の喪失にもつながることと
なる。
【００２２】放熱板３の平板化に当たって、ポリイミド
テープ１と接着剤層４の厚さを規定する本発明の意義
は、この図３からも明白である。なお、図３に示されて
いる寸法は、ボンディングワイヤ８のループ高さ、半田
ボール１０の径、および封止樹脂９の厚さをそれぞれ通
常の寸法である２００μｍ、７６０μｍ、および４００
μｍに設定したときのものである。
テープ１と接着剤層４の厚さを規定する本発明の意義
は、この図３からも明白である。なお、図３に示されて
いる寸法は、ボンディングワイヤ８のループ高さ、半田
ボール１０の径、および封止樹脂９の厚さをそれぞれ通
常の寸法である２００μｍ、７６０μｍ、および４００
μｍに設定したときのものである。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による半導
体装置およびこれに使用されるテープキャリアによれ
ば、放熱板を平板状にするとともに、ポリイミドテープ
と、これに放熱板を貼り付ける接着剤層の厚さをそれぞ
れ１２５〜１７５μｍと１００〜３００μｍに設定して
いるため、従来より大幅にコスト低減を図ることがで
き、しかも、重要な特質であるワイヤボンディング性に
おいても優れた特性の半導体装置を提供することができ
る。
体装置およびこれに使用されるテープキャリアによれ
ば、放熱板を平板状にするとともに、ポリイミドテープ
と、これに放熱板を貼り付ける接着剤層の厚さをそれぞ
れ１２５〜１７５μｍと１００〜３００μｍに設定して
いるため、従来より大幅にコスト低減を図ることがで
き、しかも、重要な特質であるワイヤボンディング性に
おいても優れた特性の半導体装置を提供することができ
る。
【図１】本発明による半導体装置およびこれに使用され
るテープキャリアの実施の形態を示す説明図。
るテープキャリアの実施の形態を示す説明図。
【図２】図１の半導体装置におけるポリイミドテープお
よび接着剤層の厚さとワイヤボンディング性との関係を
示す説明図であり、（ａ）および（ｂ）は、接着剤層の
弾性率が異なる例を示す。
よび接着剤層の厚さとワイヤボンディング性との関係を
示す説明図であり、（ａ）および（ｂ）は、接着剤層の
弾性率が異なる例を示す。
【図３】参考例としての半導体装置の構成を示す説明
図。
図。
【図４】従来の半導体装置の構成を示す説明図。
１ ポリイミドテープ
２ 配線層
３ 放熱板
４ 接着剤層
５ 半導体チップ
６ デバイスホール
７ 接着剤
８ ボンディングワイヤ
９ 封止樹脂
１０ 半田ボール
１１ 保護被覆
Claims (4)
- 【請求項１】ポリイミドテープと、前記ポリイミドテー
プの片面に所定のパターンを有して形成された配線層
と、前記ポリイミドテープの他面に接着剤層を介して貼
り付けられた放熱板と、前記ポリイミドテープに設けら
れたデバイスホールから前記放熱板上に搭載された半導
体チップと、前記半導体チップと前記配線層の間を接続
したボンディングワイヤと、前記配線層の所定の個所に
アレイ状に配置された半田ボールを含み、 前記放熱板は、平板状の形状を有し、 前記半導体チップの高さは、前記ポリイミドテープが１
２５〜１７５μｍの厚さを有するとともに前記接着剤層
が１００〜３００μｍの厚さを有することによって前記
配線層の高さより低く設定されていることを特徴とする
半導体装置。 - 【請求項２】前記接着剤層は、１５０℃において少なく
とも１０Ｅ＋６ｄｙｎ／ｃｍ2の弾性率を有しているこ
とを特徴とする請求項１項記載の半導体装置。 - 【請求項３】ポリイミドテープの片面に半田ボールをア
レイ状に配置されるべき所定のパターンの配線層を有
し、かつ、前記ポリイミドテープの他面に接着剤層を介
して平板状の放熱板が貼り付けられているとともに、前
記ポリイミドテープに設けられたデバイスホールから前
記放熱板上に搭載される半導体チップと前記配線層の間
がワイヤボンディングによって接続されて使用される構
成のテープキャリアにおいて、 前記ポリイミドテープと前記接着剤層は、前記半導体チ
ップが搭載されたときの前記半導体チップの高さが前記
配線層より低くなるように、それぞれ前者が１２５〜１
７５μｍおよび後者が１００〜３００μｍの厚さを有し
ていることを特徴とするテープキャリア。 - 【請求項４】前記接着剤層は、１５０℃において少なく
とも１０Ｅ＋６ｄｙｎ／ｃｍ2の弾性率を有しているこ
とを特徴とする請求項３項記載のテープキャリア。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001395011A JP2003197816A (ja) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | 半導体装置およびこれに使用されるテープキャリア |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001395011A JP2003197816A (ja) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | 半導体装置およびこれに使用されるテープキャリア |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003197816A true JP2003197816A (ja) | 2003-07-11 |
Family
ID=27601566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001395011A Pending JP2003197816A (ja) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | 半導体装置およびこれに使用されるテープキャリア |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003197816A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102097339A (zh) * | 2009-12-08 | 2011-06-15 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体器件及其制造方法 |
| WO2012165265A1 (ja) * | 2011-05-27 | 2012-12-06 | 日立化成工業株式会社 | 基板及びその製造方法、放熱基板、並びに、放熱モジュール |
-
2001
- 2001-12-26 JP JP2001395011A patent/JP2003197816A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102097339A (zh) * | 2009-12-08 | 2011-06-15 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体器件及其制造方法 |
| JP2011124251A (ja) * | 2009-12-08 | 2011-06-23 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| WO2012165265A1 (ja) * | 2011-05-27 | 2012-12-06 | 日立化成工業株式会社 | 基板及びその製造方法、放熱基板、並びに、放熱モジュール |
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