JP2004186582A - 半導体装置用テープキャリアと半導体装置及びそれらの製造方法 - Google Patents
半導体装置用テープキャリアと半導体装置及びそれらの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004186582A JP2004186582A JP2002354133A JP2002354133A JP2004186582A JP 2004186582 A JP2004186582 A JP 2004186582A JP 2002354133 A JP2002354133 A JP 2002354133A JP 2002354133 A JP2002354133 A JP 2002354133A JP 2004186582 A JP2004186582 A JP 2004186582A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tape carrier
- bump
- semiconductor device
- adhesive layer
- semiconductor chip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/06—Polymers
- H01L2924/078—Adhesive characteristics other than chemical
- H01L2924/0781—Adhesive characteristics other than chemical being an ohmic electrical conductor
- H01L2924/07811—Extrinsic, i.e. with electrical conductive fillers
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
【課題】半導体チップとテープキャリアとの高い接続信頼性を確保できる、半導体装置用テープキャリア及びそれを用いた半導体装置を提供すること。
【解決手段】テープキャリアは、表面上に、配線２のパターンと、この配線パターン上に半導体チップを接続するためのバンプ１とを設けた絶縁性フィルムよりなっている。そして、半導体チップ９との接合のために、配線パターン上に、バンプ１の径に対して１０〜２５％の大きさの粒径の導電粒子を２〜５重量％含有した熱可塑性異方導電性接着剤層３が設けられている。
【選択図】図１
【解決手段】テープキャリアは、表面上に、配線２のパターンと、この配線パターン上に半導体チップを接続するためのバンプ１とを設けた絶縁性フィルムよりなっている。そして、半導体チップ９との接合のために、配線パターン上に、バンプ１の径に対して１０〜２５％の大きさの粒径の導電粒子を２〜５重量％含有した熱可塑性異方導電性接着剤層３が設けられている。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電粒子を含んだ熱可塑性異方導電性接着剤を使用した半導体装置用テープキャリアと半導体装置及びそれらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＳＰやＢＧＡ等の半導体装置は、半導体チップと半導体装置用テープキャリアとを接合して製造されている。そして、その電気的接合方法として、以前は金線を用いるワイヤボンディング法が主流であったが、最近では電子機器の小型・軽量化の要求に応えるために、バンプボンディング法が採用されるようになってきた。このバンプボンディング法は、半導体チップの電極パッドまたは半導体チップを搭載するテープキャリアの電極部にバンプと称される突起電極を形成し、そのバンプを介して両者を電気的に接続するようにしたものであり、半導体装置内の配線を短くして高周波特性を向上させることが出来るようにしたものである。
また、この方法は、半導体装置の小型化を図りやすいという特徴を有している。
【０００３】
このようなバンプボンディング法によって半導体装置を製作する場合の例は特許文献１に記載されているが、その一例を図５を用いて説明する。図５に示したテープキャリアは、基本的にその一方の面に銅箔から形成した配線２のパターンを施した電気絶縁性のポリイミドフィルム６と、その配線２を覆うように形成された電気絶縁性の接着剤層１２とで構成されており、その配線の一部には図示しない半導体チップの電極部と対応する位置にバンプ１が形成されている。また、ポリイミドフイルム６の他方の面には外部端子形成用のヴイアホール４が設けられいる。そして、接着剤層１２から突出しているバンプ１の表面と外部端子形成用ヴイアホール４内に露出している配線部分には、必要に応じてメッキ５が施されている。
【０００４】
次に、このような構成のテープキャリアの製造方法を図６を用いて説明する。まず、銅箔８、ポリイミドフイルム６、銅箔８の三層で構成されている両面銅貼り基材の表面にエッチングレジスト７の層を設け、その層の表面にバンプ形成用のマスクを密接させ、露光し現像することによってバンプ形成用のレジストパターンを形成する（図６（ａ）参照）。
そして、露出している銅箔部をハーフエッチングしてバンプ１を形成してから、バンプの表面に残っているレジスト層を除去する（図６（ｂ）参照）。
【０００５】
次に、バンプ１が形成されている方の銅箔面に、再度エッチングレジスト層を設け、配線パターン形成用のマスクを密接させて露光し現像することによって、配線形成用のエッチングパターンを形成する。そして、露出した銅箔部をエッチングしてから残ったエッチングレジストを剥離・除去することによって所定の配線２のパターンを形成する（図６（ｃ）参照）。
その後、配線側の表面全体に絶縁性の接着剤層１２を形成し、キュアを行う。その形成方法としては、通常均一な膜厚を得やすいことから、フイルム化された接着剤を張り合わせる方法が用いられる（図６（ｄ）参照）。
【０００６】
その次に、そのようにして形成された接着剤層１２の前面をエッチングして、接着剤層の膜厚だけを薄くし、バンプ先端部を露出させる（図６（ｅ）参照）。その後、両面に再度エッチングレジスト層を形成しておいて、配線側とは反対側の面のエッチングレジスト層表面に、外部端子形成用ヴイアホール４のパターンを有するマスクを密接させ、露光し現像することによって目的とするエッチングレジストパターンを形成することができる。そして、露出している銅箔部をエッチングした後、残存しているエッチングレジストを剥離・除去することによって、ポリイミドフイルムをエッチングするための銅マスクパターンを形成する（図６（ｆ）参照）。
【０００７】
その次に、ポリイミドフイルムをエッチングすることによって、バンプ接合後に外部端子を形成するための外部端子形成用ヴイアホール４を形成する。そして、それらの内部に露出した配線部２をレジストで保護しておいて、残された銅マスクをエッチングで除去する（図６（ｇ）参照）。
そして、バンプ形成側表面のエッチングレジストと、外部端子形成用ヴイアホール４の底部のレジストを除去し、最後に外部端子形成用ヴイアホールの底面の銅表面に金メッキ５を施すことによってテープキャリアが完成する（図６（ｈ）参照）。
【０００８】
次に、このようにして製作されたテープキャリアと半導体チップをバンプ接合し、半導体装置として構成するまでの工程を図７を用いて説明する。
まず、半導体チップ９の電極部にテープキャリアのバンプ１を位置合わせして、両者を重ね合わせる。そして、加熱し圧着させることによって、両者を接着剤によって接着する（図７（ａ）参照）。
そして最後にテープキャリアの外部端子形成用ヴイアホール４に、外部端子（はんだバンプ）１１を形成することによって、半導体装置の製作が終了する（図７（ｂ）参照）。
【０００９】
【特許文献】
特開２０００−３４０６１５号公報
【００１０】
しかし、上記のような半導体装置用テープキャリアの製造方法においては、図６（ｅ）に示した接着剤層１２からバンプ１の先端部分を露出させる場合に、エッチングに時間がかかり、また多量のエッチング液を使用するためにコスト高になってしまう。また、エッチング時間が長すぎるとポリイミドフイルム６にエッチング液が染み込み、しばしばポリイミドフイルムを破損させてしまうことがある。
そこで、図６（ｅ）に示すような接着剤層からバンプ先端部分を露出させる工程を無くし、接着剤層で配線側の表面全体を覆ったままで、半導体チップと重ね合わせ接着させる方法が提案されている。その場合、半導体チップの電極部とテープキャリアのバンプ部との導通を可能とさせるために、接着剤層を導電粒子の入った熱可塑性の異方性導電接着剤を用いて形成している。
【００１１】
これは、半導体チップの電極部とテープキャリアのバンプ部を重ね合せて加熱・圧着した際、異方性導線接着剤中に分散している導電粒子が、半導体チップの電極パッドとテープキャリアの電極部との間で押圧されてその部分のみに導電性を発現させ、それ以外の部分では導電粒子が押圧されないようにして、半導体チップとテープキャリアとの電気的接続の信頼性を向上させるようにしたものである。異方性導線接着剤の導電粒子は、通常、異方性導線接着剤全体の重量に対し５重量％以上の含有率を有している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、そのような異方性導電接着剤の場合、バンプと半導体チップ間における異方性導電膜の従来の加熱・圧着による接着方法では、狭ピッチ電極間の接続、特に電極間距離が１００μｍ以下の場合の接続において、隣り合う導電粒子が接着してしまい、しばしば隣接する電極間に導通が生じて短絡による不良を起こしやすく、接続信頼性に欠けるという問題があった。
【００１３】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、半導体チップとテープキャリアとの高い接続信頼性を確保できる、半導体装置用テープキャリア及びそれを用いた半導体装置並びにそれらの製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明による半導体装置用テープキャリアは、表面上に、配線パターンと該配線パターン上に半導体チップを接続するためのバンプとを設けた絶縁性フィルムよりなる半導体装置用テープキャリアにおいて、該テープキャリアと半導体チップを接合するために、前記配線パターン上に、前記バンプの径に対して１０〜２５％の大きさの粒径の導電粒子を２〜５重量％含有した熱可塑性の異方導電性接着剤層を設けたことを特徴としている。
【００１５】
また、上記目的を達成するために、本発明による半導体の製造方法は、上記半導体装置において、上記絶縁性フィルム側より、上記半導体チップとバンプとの接合部に、所定の荷重と接合に要するエネルギーとを付与するようにしたことを特徴としている。
【００１６】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、上記エネルギーが超音波エネルギーであり、接合温度を２５０〜３１０℃、前記荷重を８０〜２２０ｇｆ／バンプ、超音波出力を０．８〜２．５Ｗとしたことを特徴としている。
【００１７】
本発明によれば、上記半導体装置用テープキャリアの配線パターン上にはバンプと同等の厚さに熱可塑性の絶縁性接着剤層が設けられ、その上に前記バンプの表面を覆って導電粒子の入った熱可塑性の異方導電性接着剤層が設けられ、更にその上に熱可塑性の絶縁性接着剤層が設けられている。
【００１８】
また、本発明によれば、上記半導体装置用テープキャリアは、前記バンプの径に対して１０〜２５％の大きさの粒径の導電粒子を２〜５重量％含有した熱可塑性の異方性接着剤層を設けたことを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の態様を図示した実施例に基づき説明する。先ず、本発明によるテープキャリアの構成を、図１を用いて説明する。図中、従来技術で説明したのと実質上同一の構成部材には、同一符号が付されている。
本発明のテープキャリアは、基本的には、その一方の面に銅箔から形成した配線２を施した電気絶縁性のポリイミドフイルム６と、その配線全体を覆うように設けられたた熱可塑性の異方導電性接着剤層３とで構成されており、配線２上の半導体チップの電極部と対応する位置にはバンプ１が形成されている。また、テープキャリアの配線側と反対の側には、エッチングによる外部端子形成用ヴイアホール４が形成されており、そのヴイアホール底面の露出した配線部に金メッキ５が施されている。
【００２０】
このテープキャリアに半導体チップを接続する際、異方導電性接着剤層３中の導電粒子の含有量は、２〜５重量％であることが望ましい。即ち、その含有量が５％より多い場合、隣り合う導電粒子が接着してしまい、電極間で短絡を起こす可能性がある。また、その含有量が２％以下だと、導電粒子が不足してしまい、バンプ１上に導電粒子が存在する確率が低いため、導通不足による接続不良を起こしてしまう。
【００２１】
また、導電粒子の粒子径は、バンプ１の径に対し１０〜２５％の大きさにすることが望ましい。即ち、導電粒子の粒子径がバンプ径の１０％以下だと、導電粒子がバンプ１上に均一に存在しにくく、バンプ１の端部などに偏在してしまい、導通不良を起こしてしまう。また、導電粒子の粒子径がバンプ径の２５％以上だと、バンプ１上に存在する導電粒子の数が少なくなり、導通不良となる。
【００２２】
次に、本発明の半導体装置は、一度上記テープキャリアと半導体チップ９を熱圧着させることにより製造されるが、この場合、上述のように導電粒子の含有率が２〜５重量％と少ないため導通は確保されないため、バンプ位置に対応するポリイミドフイルム６の部分を上方から所定の加重で押圧しながら、ボンディングツール１０をポリイミドフイルム６に押し当て、所定の出力の超音波を印加して製造する（図２（ｂ）参照）。これにより、半導体チップ９の電極部とバンプ１間の確実な導通が得られるようにする。
【００２３】
このようにして得られた半導体装置は、配線２が露出しておらず、絶縁信頼性が極めて高いものとなる。また、接着剤も特殊なものを使用せず、安価なものを使用することが可能になるので、コストの面でも有利である。
【００２４】
また、ボンディングツール１０により、半導体チップ９の電極部とテープキャリアのバンプ１間に集中的に外部荷重をかけて導通が得られるようにしているため、介在物が異方導電性接着剤層３のみでなく、複数の異方導電性接着剤層と絶縁性接着剤層の積層構造、例えば、図４に示すように、絶縁性接着剤層１２−異方導電性接着剤層３−絶縁性接着剤層１２の三層構造の場合であっても、導通は可能である。
【００２５】
この構造は、配線層側の第一の絶縁性接着剤層はほぼバンプの厚さと同等の厚さまで積層させ、その上にバンプを薄く覆うように異方導電性接着剤層を積層させ、更にその上に５μｍ程度の厚さの第二の絶縁性接着剤層を積層させたものである。この場合、異方導電性接着剤層３にかかるコストを下げるため、バンプ１上を覆う異方導電性接着剤層３の厚さは出来るだけ薄くすることが望ましく、最低限導性電粒子一個分の厚さが望ましい。例えば、５μｍの径の導電粒子を有する異方導電性接着剤層３の厚さは５μｍという具合である。
【００２６】
ここで、絶縁性接着剤層１２には、熱可塑性の絶縁性接着剤フィルムを使用する。また、異方導電性接着剤層３としては、上述の熱可塑性絶縁性接着剤と同質のフイルム状のものを使用する（異方導電性接着剤層と絶縁性接着剤層は導電粒子を含むか否かの違いである）。
【００２７】
そして三層構造とした場合、異方導電性接着剤の導電粒子の粒径は、バンプ径に対し１０〜２５％、その含有量が１０〜２０重量％であることが望ましい。それは、異方導電性接着剤層が薄いため、例えば導電粒子一個分の厚さの場合、そのバンプに押しつぶされる導電粒子の径がバンプ径に対し１０％より小さくその含有量が５％より少ないと、バンプ上に入る導電粒子の数が少なく、またバンプ上に均一に存在しにくくバンプの端部に偏在するする可能性があり、導通不良を起こす可能性があるからである。導電粒子の含有量が２０％より多いと導電粒子のコストが高くなる。また、導電粒子の径がバンプ径に対し２５％よりも大きくその含有量が５％より少ないと、バンプ上に入る導電粒子の数が少なくなり、導通不良を起こしてしまう。導電粒子の含有量が２０％より多いと、隣り合う導電粒子が接着してしまう可能性が高くなり、短絡による不良を起こし易くなる。
【００２８】
上述のように、本発明によるテープキャリアにおいては、薄い異方導電性接着剤層３の導電粒子の数が通常よりも多いため、半導体チップの電極側に異方導電性接着剤層３を直接接着させると、外部荷重による接合時に導電粒子が横方向に寄せられ、導電粒子が接着して短絡を起こす可能性があるため、異方導電性接着剤層３と半導体チップの電極間に絶縁性接着剤層１２を介在させて、半導体チップの電極とテープキャリアのバンプ１間以外では、絶縁状態が維持されるようにされている。
本発明によれば、以上のような層構造とすることにより、接着剤層に用いる異方導電性接着剤も必要最小限での使用が可能となり、安価なテープキャリアを得ることができる。
【００２９】
半導体チップの電極とテープキャリアのバンプ１をボンディングツール等による外部荷重により接合する場合における接合温度を２５０〜３１０℃、荷重を８０〜２２０ｇｆ／バンプ、超音波出力を０．８〜２．５Ｗに条件設定すると、良好な接合が得られる。勿論、上述の条件範囲を超えても接合は可能であるが、異方導電性接着剤層３や絶縁性接着剤層１２の厚さが薄くなった場合、上述の条件範囲を上回ると半導体チップを破損する可能性が生じる。また、この条件範囲を下回ると、それらの厚さが厚くなっ多場合、接合不良を起こす可能性がある。
【００３０】
次に、本発明のテープキャリアの製造と、そのテープキャリアを用いた半導体装置の製造について、４つの実施例と比較例を挙げて以下に詳細に説明する。
各テープキャリアの製造には、銅箔、ポリイミドフイルム、銅箔の３層からなる新日繊化学（株）製の両面銅貼り積層材料（製品名：エスパネックス）を使用した。
また、接着剤層の形成には、新日繊化学（株）製の熱可塑性ポリイミド接着剤、また異方導電性接着剤層においては導電粒子として日本化学工業（株）製金−ニッケル被膜樹脂粒子（商品名：ブライト）、または積水化学工業（株）製金被膜プラスチック微粒子（商品名：ミクロパールＡＵ）を前記ポリイミド接着剤に混入し、フイルムを作製した。
テープキャリアと半導体チップの接合には、カイジョー製のワイヤボンダ（商品名：ＦＢ−１１８Ａ）を使用し、バンプを１つずつ接合するシングルボインとボンディング方式によって行った。
【００３１】
［実施例１］
（１）テープキャリアの製造
本実施例は、それぞれの銅箔の厚さが３５７μｍで、ポリイミドフイルムの厚さが５０７μｍの両面銅張り積層材料を使用した。
まず、銅箔８、ポリイミドフイルム６、銅箔８の三層で構成されている両面銅貼り基材の表面にドライフイルムタイプのエッチングレジストをラミネートして、その層の表面にバンプ形成用のマスクを密接させ、露光し現像した後、液温４５０℃の塩化第二銅水溶液を用いて銅箔をエッチングし、直径４０７μｍのバンプ形成用のレジスト７のパターンを形成した（図３（ａ）参照）。そして、液温５００℃の５％水酸化ナトリウム水溶液で残されているレジストの剥離・除去を行った。
【００３２】
次に、バンプ１が形成されている方の銅箔面に、ドライフイルムタイプのエッチングレジストをラミネートして、配線パターン形成用のマスクを密接させて露光し現像することによって、配線形成用のエッチングパターンを形成した。そして、露出した銅箔部をエッチングしてから残ったエッチングレジストを剥離・除去することによって所定の銅配線２のパターンを形成した。
この段階において銅配線２の厚さは１８７μｍであり、そこに直径４０μｍの銅バンプ１が形成された（図３（ｃ）参照）。
【００３３】
その後、接着剤に直径５７μｍのブライトを１０重量％混合して厚さ４０７μｍの異方導電性膜を作製し、これを基材にラミネートして、配線側の表面全体に異方導電性接着剤層３を形成し、キュアを行った。（図４ｄ参照）。
【００３４】
次に、配線側とは反対の側の銅箔表面に、ドライフイルムタイプのエッチングレジストをラミネートして、外部端子形成用ヴイアホール４のパターンを有するマスクを密接させ、露光し現像した後、液温４５０℃の塩化第二銅水溶液を用いて銅箔をエッチングして、直径４００μｍの開口部が７５０μｍ間隔で７４個並んだポリイミドエッチング用の銅マスクパターンを形成した。そして、液温５００℃の５％水酸化ナトリウム水溶液で残されているレジストの剥離・除去を行った（図４ｅ参照）。
【００３５】
その次に、銅マスクパターンの形成されている側のポリイミドフイルム６の銅マスクパターンの形成されている側を、液温８００℃の非ヒドラジン系アルカリポリイミドエッチング液に浸してエッチングすることによって、バンプ接合後に外部端子を形成するための直径３４０μｍの外部端子形成用ヴイアホール４を形成した。そして、それらの内部に露出した配線部をレジストで保護しておいて、残された銅マスクをエッチングで除去した（図４（ｆ）参照）。
【００３６】
そして、バンプ形成側表面のエッチングレジストと、外部端子形成用ヴイアホール４の底部のレジストを除去し、最後に外部端子形成用ヴイアホール４の底面の銅表面に厚さ１７μｍの金メッキ５を施すことによってテープキャリアを得た（図４ｇ参照）。
【００３７】
（２）半導体装置の製造
まず、半導体チップ９の電極部にテープキャリアのバンプ１を位置合わせして、両者を重ね合わせる。そして、温度を３００℃にし、荷重を１０Ｋｇｆ／ｃｍ２にして１０秒間熱圧着することにより、両者を異方導電性接着剤層３を介して接着させた（図２（ａ）参照）。
【００３８】
次に、２９０℃に加熱したステージ上に半導体チップ９を下側にして置き、荷重１００ｇｆ／バンプ、超音波出力０．５５Ｗの条件で５０ｍｓｅｃ．の間ポリイミドフイルムの上方からボンディングツール１０を押し当ててバンプ接合を行った（図２（ｂ）参照）。
そして、ポリイミドフイルム６に設けられた外部端子形成用ヴイアホール４に、直径４００μｍのはんだボールを搭載し、これを加熱して銅配線２に接合することによって外部端子１１を形成した（図２（ｃ）参照）。
【００３９】
そこで、このような工程で製造した１００個の半導体装置を全数検査した。その結果、全てのものについて、良好な接合状態が確認され、且つ断線や短絡不良の生じてないことが確認された。
【００４０】
［実施例２］
（１）テープキャリアの製造
本実施例は、異方導電性接着剤層３の製造において使用した導電粒子の直径が１０μｍである以外は、実施例１と同様にしてテープキャリアを製造した。
（２）半導体装置の製造
本実施例の場合は、半導体チップ９とテープキャリアのバンプ１の接合条件を、温度２９０℃、荷重８０ｇｆ／バンプ、超音波出力０．５５Ｗ、圧着時間５０ｍｓｅｃ．とした以外は、実施例１と同様にして１００個の半導体装置を製造した。そして、全数検査をしたところ、全てのものにおいて、良好な接合状況が確認され、且つ断線、短絡不良が生じていないことが確認された。
【００４１】
［実施例３］
（１）テープキャリアの製造
本実施例は、基材であるポリイミドフィルム６に張り合わせる接着剤層を、絶縁性接着剤層▲１▼−異方導電性接着剤層▲２▼−絶縁性接着剤層▲３▼の三層で構成した例を示している。その製造方法は、銅箔の厚さと同程度の厚みを持つ絶縁性接着剤層▲１▼を作製し、基材にラミネートで張り合わせる。その後、同じラミネート条件で異方導電性接着剤層▲２▼と絶縁性接着剤層▲３▼とを順次張り合わせて、最後にキュアを行った。異方導電性接着剤層としては、直径５μｍの導電粒子ブライトを接着剤に分散させて製造した膜厚５μｍのものを使用した。
（２）半導体装置の製造
本実施例の場合は、半導体チップ９とテープキャリアのバンプ１の接合条件を実施例１と同様にして、１００個の半導体装置を製造した。
そして、全数検査をしたところ、全てのものにおいて、良好な接合状況が確認され、且つ断線、短絡不良が生じていないことが確認された。
［実施例４］
【００４２】
（１）テープキャリアの製造
本実施例では、接着剤層の一部が直径１０μｍの導電粒子ブライトを接着剤に分散させて製造した膜厚１０μｍの異方導電性接着剤層である以外は、実施例３に準じて製造された。
（２）半導体装置の製造
本実施例の場合は、半導体チップ９とテープキャリアのバンプ１の接合条件を、実施例１と同様にして１００個の半導体装置を製造した。
そして、全数検査をしたところ、全てのものにおいて、良好な接合状況が確認され、且つ断線、短絡不良が生じていないことが確認された。
【００４３】
［比較例１］
（１）テープキャリアの製造
本比較例は、接着剤に直径５μｍのブライトを１０重量％混合して製造した厚さ４０μｍの異方性導電膜を接着剤層として使用したほかは実施例１と同様にしてテープキャリアを製造した。
（２）半導体装置の製造
次に、半導体チップの電極部にテープキャリア部のバンプを重ね合わせ、温度３００℃、荷重１０Ｋｇｆ／ｃｍ２で１０秒間熱圧着することにより、両者を全体または一部が異方性導電膜である接着剤によって接着させてバンプ接合を行い、１００個の半導体装置を製造した。
そして、製造した全ての半導体装置を検査したところ、一部のものに導通不良が起きていることがわかり、その原因が半導体チップの電極部とテープキャリアのバンプ間の押圧不足による接合不良が原因であることが確認された。
【００４４】
［比較例２］
（１）テープキャリアの製造
本比較例では、接着剤に直径１０μｍのブライトを１０重量％混合して製造した厚さ４０μｍの異方性導電膜を接着剤層として使用したほかは実施例１と同様にしてテープキャリアを製造した。
（２）半導体装置の製造
次に、半導体チップの電極部にテープキャリア部のバンプを重ね合わせ、温度３００℃、荷重１０Ｋｇｆ／ｃｍ２で１０秒間熱圧着することにより、両者を全体または一部が異方性導電膜である接着剤によって接着させてバンプ接合を行い、１００個の半導体装置を製造した。
そして、製造した全ての半導体装置を検査したところ、一部のものに導通不良が起きていることがわかり、その原因が半導体チップの電極部とテープキャリアのバンプ間の押圧不足による接合不良が原因であることが確認できた。
【００４５】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、半導体チップとの接合に際し、半導体チップの電極部とテープキャリアの配線部との導通が確実に得られるようにしたテープキャリアを安価に製造することができ、半導体装置を廉価に提供することを可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置用テープキャリアの一構成例を示す断面図である。
【図２】図１に示した半導体装置用テープキャリアを用いて半導体装置を製造するための工程を示した断面図である。
【図３】図１に示した半導体装置用テープキャリアの製造方法を説明するための工程図である。
【図４】本発明の半導体装置用テープキャリアの他の構成例を示す断面図である。
【図５】従来の半導体装置用テープキャリアの一構成例を示す断面図である。
【図６】図５に示した従来の半導体装置用テープキャリアを製造するための工程図である。
【図７】図５に示した半導体装置用テープキャリアを用いて半導体装置を製造するための工程を示した断面図である。
【符号の説明】
１ バンプ
２ 配線
３ 異方導電性接着剤層
４ 外部端子形成用ヴィアホール
５ 金メッキ
６ ポリイミドフィルム
７ レジスト
８ 銅箔
９ 半導体チップ
１０ ボンディングツール
１１ 外部端子
１２ 絶縁性接着剤層
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電粒子を含んだ熱可塑性異方導電性接着剤を使用した半導体装置用テープキャリアと半導体装置及びそれらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＳＰやＢＧＡ等の半導体装置は、半導体チップと半導体装置用テープキャリアとを接合して製造されている。そして、その電気的接合方法として、以前は金線を用いるワイヤボンディング法が主流であったが、最近では電子機器の小型・軽量化の要求に応えるために、バンプボンディング法が採用されるようになってきた。このバンプボンディング法は、半導体チップの電極パッドまたは半導体チップを搭載するテープキャリアの電極部にバンプと称される突起電極を形成し、そのバンプを介して両者を電気的に接続するようにしたものであり、半導体装置内の配線を短くして高周波特性を向上させることが出来るようにしたものである。
また、この方法は、半導体装置の小型化を図りやすいという特徴を有している。
【０００３】
このようなバンプボンディング法によって半導体装置を製作する場合の例は特許文献１に記載されているが、その一例を図５を用いて説明する。図５に示したテープキャリアは、基本的にその一方の面に銅箔から形成した配線２のパターンを施した電気絶縁性のポリイミドフィルム６と、その配線２を覆うように形成された電気絶縁性の接着剤層１２とで構成されており、その配線の一部には図示しない半導体チップの電極部と対応する位置にバンプ１が形成されている。また、ポリイミドフイルム６の他方の面には外部端子形成用のヴイアホール４が設けられいる。そして、接着剤層１２から突出しているバンプ１の表面と外部端子形成用ヴイアホール４内に露出している配線部分には、必要に応じてメッキ５が施されている。
【０００４】
次に、このような構成のテープキャリアの製造方法を図６を用いて説明する。まず、銅箔８、ポリイミドフイルム６、銅箔８の三層で構成されている両面銅貼り基材の表面にエッチングレジスト７の層を設け、その層の表面にバンプ形成用のマスクを密接させ、露光し現像することによってバンプ形成用のレジストパターンを形成する（図６（ａ）参照）。
そして、露出している銅箔部をハーフエッチングしてバンプ１を形成してから、バンプの表面に残っているレジスト層を除去する（図６（ｂ）参照）。
【０００５】
次に、バンプ１が形成されている方の銅箔面に、再度エッチングレジスト層を設け、配線パターン形成用のマスクを密接させて露光し現像することによって、配線形成用のエッチングパターンを形成する。そして、露出した銅箔部をエッチングしてから残ったエッチングレジストを剥離・除去することによって所定の配線２のパターンを形成する（図６（ｃ）参照）。
その後、配線側の表面全体に絶縁性の接着剤層１２を形成し、キュアを行う。その形成方法としては、通常均一な膜厚を得やすいことから、フイルム化された接着剤を張り合わせる方法が用いられる（図６（ｄ）参照）。
【０００６】
その次に、そのようにして形成された接着剤層１２の前面をエッチングして、接着剤層の膜厚だけを薄くし、バンプ先端部を露出させる（図６（ｅ）参照）。その後、両面に再度エッチングレジスト層を形成しておいて、配線側とは反対側の面のエッチングレジスト層表面に、外部端子形成用ヴイアホール４のパターンを有するマスクを密接させ、露光し現像することによって目的とするエッチングレジストパターンを形成することができる。そして、露出している銅箔部をエッチングした後、残存しているエッチングレジストを剥離・除去することによって、ポリイミドフイルムをエッチングするための銅マスクパターンを形成する（図６（ｆ）参照）。
【０００７】
その次に、ポリイミドフイルムをエッチングすることによって、バンプ接合後に外部端子を形成するための外部端子形成用ヴイアホール４を形成する。そして、それらの内部に露出した配線部２をレジストで保護しておいて、残された銅マスクをエッチングで除去する（図６（ｇ）参照）。
そして、バンプ形成側表面のエッチングレジストと、外部端子形成用ヴイアホール４の底部のレジストを除去し、最後に外部端子形成用ヴイアホールの底面の銅表面に金メッキ５を施すことによってテープキャリアが完成する（図６（ｈ）参照）。
【０００８】
次に、このようにして製作されたテープキャリアと半導体チップをバンプ接合し、半導体装置として構成するまでの工程を図７を用いて説明する。
まず、半導体チップ９の電極部にテープキャリアのバンプ１を位置合わせして、両者を重ね合わせる。そして、加熱し圧着させることによって、両者を接着剤によって接着する（図７（ａ）参照）。
そして最後にテープキャリアの外部端子形成用ヴイアホール４に、外部端子（はんだバンプ）１１を形成することによって、半導体装置の製作が終了する（図７（ｂ）参照）。
【０００９】
【特許文献】
特開２０００−３４０６１５号公報
【００１０】
しかし、上記のような半導体装置用テープキャリアの製造方法においては、図６（ｅ）に示した接着剤層１２からバンプ１の先端部分を露出させる場合に、エッチングに時間がかかり、また多量のエッチング液を使用するためにコスト高になってしまう。また、エッチング時間が長すぎるとポリイミドフイルム６にエッチング液が染み込み、しばしばポリイミドフイルムを破損させてしまうことがある。
そこで、図６（ｅ）に示すような接着剤層からバンプ先端部分を露出させる工程を無くし、接着剤層で配線側の表面全体を覆ったままで、半導体チップと重ね合わせ接着させる方法が提案されている。その場合、半導体チップの電極部とテープキャリアのバンプ部との導通を可能とさせるために、接着剤層を導電粒子の入った熱可塑性の異方性導電接着剤を用いて形成している。
【００１１】
これは、半導体チップの電極部とテープキャリアのバンプ部を重ね合せて加熱・圧着した際、異方性導線接着剤中に分散している導電粒子が、半導体チップの電極パッドとテープキャリアの電極部との間で押圧されてその部分のみに導電性を発現させ、それ以外の部分では導電粒子が押圧されないようにして、半導体チップとテープキャリアとの電気的接続の信頼性を向上させるようにしたものである。異方性導線接着剤の導電粒子は、通常、異方性導線接着剤全体の重量に対し５重量％以上の含有率を有している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、そのような異方性導電接着剤の場合、バンプと半導体チップ間における異方性導電膜の従来の加熱・圧着による接着方法では、狭ピッチ電極間の接続、特に電極間距離が１００μｍ以下の場合の接続において、隣り合う導電粒子が接着してしまい、しばしば隣接する電極間に導通が生じて短絡による不良を起こしやすく、接続信頼性に欠けるという問題があった。
【００１３】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、半導体チップとテープキャリアとの高い接続信頼性を確保できる、半導体装置用テープキャリア及びそれを用いた半導体装置並びにそれらの製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明による半導体装置用テープキャリアは、表面上に、配線パターンと該配線パターン上に半導体チップを接続するためのバンプとを設けた絶縁性フィルムよりなる半導体装置用テープキャリアにおいて、該テープキャリアと半導体チップを接合するために、前記配線パターン上に、前記バンプの径に対して１０〜２５％の大きさの粒径の導電粒子を２〜５重量％含有した熱可塑性の異方導電性接着剤層を設けたことを特徴としている。
【００１５】
また、上記目的を達成するために、本発明による半導体の製造方法は、上記半導体装置において、上記絶縁性フィルム側より、上記半導体チップとバンプとの接合部に、所定の荷重と接合に要するエネルギーとを付与するようにしたことを特徴としている。
【００１６】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、上記エネルギーが超音波エネルギーであり、接合温度を２５０〜３１０℃、前記荷重を８０〜２２０ｇｆ／バンプ、超音波出力を０．８〜２．５Ｗとしたことを特徴としている。
【００１７】
本発明によれば、上記半導体装置用テープキャリアの配線パターン上にはバンプと同等の厚さに熱可塑性の絶縁性接着剤層が設けられ、その上に前記バンプの表面を覆って導電粒子の入った熱可塑性の異方導電性接着剤層が設けられ、更にその上に熱可塑性の絶縁性接着剤層が設けられている。
【００１８】
また、本発明によれば、上記半導体装置用テープキャリアは、前記バンプの径に対して１０〜２５％の大きさの粒径の導電粒子を２〜５重量％含有した熱可塑性の異方性接着剤層を設けたことを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の態様を図示した実施例に基づき説明する。先ず、本発明によるテープキャリアの構成を、図１を用いて説明する。図中、従来技術で説明したのと実質上同一の構成部材には、同一符号が付されている。
本発明のテープキャリアは、基本的には、その一方の面に銅箔から形成した配線２を施した電気絶縁性のポリイミドフイルム６と、その配線全体を覆うように設けられたた熱可塑性の異方導電性接着剤層３とで構成されており、配線２上の半導体チップの電極部と対応する位置にはバンプ１が形成されている。また、テープキャリアの配線側と反対の側には、エッチングによる外部端子形成用ヴイアホール４が形成されており、そのヴイアホール底面の露出した配線部に金メッキ５が施されている。
【００２０】
このテープキャリアに半導体チップを接続する際、異方導電性接着剤層３中の導電粒子の含有量は、２〜５重量％であることが望ましい。即ち、その含有量が５％より多い場合、隣り合う導電粒子が接着してしまい、電極間で短絡を起こす可能性がある。また、その含有量が２％以下だと、導電粒子が不足してしまい、バンプ１上に導電粒子が存在する確率が低いため、導通不足による接続不良を起こしてしまう。
【００２１】
また、導電粒子の粒子径は、バンプ１の径に対し１０〜２５％の大きさにすることが望ましい。即ち、導電粒子の粒子径がバンプ径の１０％以下だと、導電粒子がバンプ１上に均一に存在しにくく、バンプ１の端部などに偏在してしまい、導通不良を起こしてしまう。また、導電粒子の粒子径がバンプ径の２５％以上だと、バンプ１上に存在する導電粒子の数が少なくなり、導通不良となる。
【００２２】
次に、本発明の半導体装置は、一度上記テープキャリアと半導体チップ９を熱圧着させることにより製造されるが、この場合、上述のように導電粒子の含有率が２〜５重量％と少ないため導通は確保されないため、バンプ位置に対応するポリイミドフイルム６の部分を上方から所定の加重で押圧しながら、ボンディングツール１０をポリイミドフイルム６に押し当て、所定の出力の超音波を印加して製造する（図２（ｂ）参照）。これにより、半導体チップ９の電極部とバンプ１間の確実な導通が得られるようにする。
【００２３】
このようにして得られた半導体装置は、配線２が露出しておらず、絶縁信頼性が極めて高いものとなる。また、接着剤も特殊なものを使用せず、安価なものを使用することが可能になるので、コストの面でも有利である。
【００２４】
また、ボンディングツール１０により、半導体チップ９の電極部とテープキャリアのバンプ１間に集中的に外部荷重をかけて導通が得られるようにしているため、介在物が異方導電性接着剤層３のみでなく、複数の異方導電性接着剤層と絶縁性接着剤層の積層構造、例えば、図４に示すように、絶縁性接着剤層１２−異方導電性接着剤層３−絶縁性接着剤層１２の三層構造の場合であっても、導通は可能である。
【００２５】
この構造は、配線層側の第一の絶縁性接着剤層はほぼバンプの厚さと同等の厚さまで積層させ、その上にバンプを薄く覆うように異方導電性接着剤層を積層させ、更にその上に５μｍ程度の厚さの第二の絶縁性接着剤層を積層させたものである。この場合、異方導電性接着剤層３にかかるコストを下げるため、バンプ１上を覆う異方導電性接着剤層３の厚さは出来るだけ薄くすることが望ましく、最低限導性電粒子一個分の厚さが望ましい。例えば、５μｍの径の導電粒子を有する異方導電性接着剤層３の厚さは５μｍという具合である。
【００２６】
ここで、絶縁性接着剤層１２には、熱可塑性の絶縁性接着剤フィルムを使用する。また、異方導電性接着剤層３としては、上述の熱可塑性絶縁性接着剤と同質のフイルム状のものを使用する（異方導電性接着剤層と絶縁性接着剤層は導電粒子を含むか否かの違いである）。
【００２７】
そして三層構造とした場合、異方導電性接着剤の導電粒子の粒径は、バンプ径に対し１０〜２５％、その含有量が１０〜２０重量％であることが望ましい。それは、異方導電性接着剤層が薄いため、例えば導電粒子一個分の厚さの場合、そのバンプに押しつぶされる導電粒子の径がバンプ径に対し１０％より小さくその含有量が５％より少ないと、バンプ上に入る導電粒子の数が少なく、またバンプ上に均一に存在しにくくバンプの端部に偏在するする可能性があり、導通不良を起こす可能性があるからである。導電粒子の含有量が２０％より多いと導電粒子のコストが高くなる。また、導電粒子の径がバンプ径に対し２５％よりも大きくその含有量が５％より少ないと、バンプ上に入る導電粒子の数が少なくなり、導通不良を起こしてしまう。導電粒子の含有量が２０％より多いと、隣り合う導電粒子が接着してしまう可能性が高くなり、短絡による不良を起こし易くなる。
【００２８】
上述のように、本発明によるテープキャリアにおいては、薄い異方導電性接着剤層３の導電粒子の数が通常よりも多いため、半導体チップの電極側に異方導電性接着剤層３を直接接着させると、外部荷重による接合時に導電粒子が横方向に寄せられ、導電粒子が接着して短絡を起こす可能性があるため、異方導電性接着剤層３と半導体チップの電極間に絶縁性接着剤層１２を介在させて、半導体チップの電極とテープキャリアのバンプ１間以外では、絶縁状態が維持されるようにされている。
本発明によれば、以上のような層構造とすることにより、接着剤層に用いる異方導電性接着剤も必要最小限での使用が可能となり、安価なテープキャリアを得ることができる。
【００２９】
半導体チップの電極とテープキャリアのバンプ１をボンディングツール等による外部荷重により接合する場合における接合温度を２５０〜３１０℃、荷重を８０〜２２０ｇｆ／バンプ、超音波出力を０．８〜２．５Ｗに条件設定すると、良好な接合が得られる。勿論、上述の条件範囲を超えても接合は可能であるが、異方導電性接着剤層３や絶縁性接着剤層１２の厚さが薄くなった場合、上述の条件範囲を上回ると半導体チップを破損する可能性が生じる。また、この条件範囲を下回ると、それらの厚さが厚くなっ多場合、接合不良を起こす可能性がある。
【００３０】
次に、本発明のテープキャリアの製造と、そのテープキャリアを用いた半導体装置の製造について、４つの実施例と比較例を挙げて以下に詳細に説明する。
各テープキャリアの製造には、銅箔、ポリイミドフイルム、銅箔の３層からなる新日繊化学（株）製の両面銅貼り積層材料（製品名：エスパネックス）を使用した。
また、接着剤層の形成には、新日繊化学（株）製の熱可塑性ポリイミド接着剤、また異方導電性接着剤層においては導電粒子として日本化学工業（株）製金−ニッケル被膜樹脂粒子（商品名：ブライト）、または積水化学工業（株）製金被膜プラスチック微粒子（商品名：ミクロパールＡＵ）を前記ポリイミド接着剤に混入し、フイルムを作製した。
テープキャリアと半導体チップの接合には、カイジョー製のワイヤボンダ（商品名：ＦＢ−１１８Ａ）を使用し、バンプを１つずつ接合するシングルボインとボンディング方式によって行った。
【００３１】
［実施例１］
（１）テープキャリアの製造
本実施例は、それぞれの銅箔の厚さが３５７μｍで、ポリイミドフイルムの厚さが５０７μｍの両面銅張り積層材料を使用した。
まず、銅箔８、ポリイミドフイルム６、銅箔８の三層で構成されている両面銅貼り基材の表面にドライフイルムタイプのエッチングレジストをラミネートして、その層の表面にバンプ形成用のマスクを密接させ、露光し現像した後、液温４５０℃の塩化第二銅水溶液を用いて銅箔をエッチングし、直径４０７μｍのバンプ形成用のレジスト７のパターンを形成した（図３（ａ）参照）。そして、液温５００℃の５％水酸化ナトリウム水溶液で残されているレジストの剥離・除去を行った。
【００３２】
次に、バンプ１が形成されている方の銅箔面に、ドライフイルムタイプのエッチングレジストをラミネートして、配線パターン形成用のマスクを密接させて露光し現像することによって、配線形成用のエッチングパターンを形成した。そして、露出した銅箔部をエッチングしてから残ったエッチングレジストを剥離・除去することによって所定の銅配線２のパターンを形成した。
この段階において銅配線２の厚さは１８７μｍであり、そこに直径４０μｍの銅バンプ１が形成された（図３（ｃ）参照）。
【００３３】
その後、接着剤に直径５７μｍのブライトを１０重量％混合して厚さ４０７μｍの異方導電性膜を作製し、これを基材にラミネートして、配線側の表面全体に異方導電性接着剤層３を形成し、キュアを行った。（図４ｄ参照）。
【００３４】
次に、配線側とは反対の側の銅箔表面に、ドライフイルムタイプのエッチングレジストをラミネートして、外部端子形成用ヴイアホール４のパターンを有するマスクを密接させ、露光し現像した後、液温４５０℃の塩化第二銅水溶液を用いて銅箔をエッチングして、直径４００μｍの開口部が７５０μｍ間隔で７４個並んだポリイミドエッチング用の銅マスクパターンを形成した。そして、液温５００℃の５％水酸化ナトリウム水溶液で残されているレジストの剥離・除去を行った（図４ｅ参照）。
【００３５】
その次に、銅マスクパターンの形成されている側のポリイミドフイルム６の銅マスクパターンの形成されている側を、液温８００℃の非ヒドラジン系アルカリポリイミドエッチング液に浸してエッチングすることによって、バンプ接合後に外部端子を形成するための直径３４０μｍの外部端子形成用ヴイアホール４を形成した。そして、それらの内部に露出した配線部をレジストで保護しておいて、残された銅マスクをエッチングで除去した（図４（ｆ）参照）。
【００３６】
そして、バンプ形成側表面のエッチングレジストと、外部端子形成用ヴイアホール４の底部のレジストを除去し、最後に外部端子形成用ヴイアホール４の底面の銅表面に厚さ１７μｍの金メッキ５を施すことによってテープキャリアを得た（図４ｇ参照）。
【００３７】
（２）半導体装置の製造
まず、半導体チップ９の電極部にテープキャリアのバンプ１を位置合わせして、両者を重ね合わせる。そして、温度を３００℃にし、荷重を１０Ｋｇｆ／ｃｍ２にして１０秒間熱圧着することにより、両者を異方導電性接着剤層３を介して接着させた（図２（ａ）参照）。
【００３８】
次に、２９０℃に加熱したステージ上に半導体チップ９を下側にして置き、荷重１００ｇｆ／バンプ、超音波出力０．５５Ｗの条件で５０ｍｓｅｃ．の間ポリイミドフイルムの上方からボンディングツール１０を押し当ててバンプ接合を行った（図２（ｂ）参照）。
そして、ポリイミドフイルム６に設けられた外部端子形成用ヴイアホール４に、直径４００μｍのはんだボールを搭載し、これを加熱して銅配線２に接合することによって外部端子１１を形成した（図２（ｃ）参照）。
【００３９】
そこで、このような工程で製造した１００個の半導体装置を全数検査した。その結果、全てのものについて、良好な接合状態が確認され、且つ断線や短絡不良の生じてないことが確認された。
【００４０】
［実施例２］
（１）テープキャリアの製造
本実施例は、異方導電性接着剤層３の製造において使用した導電粒子の直径が１０μｍである以外は、実施例１と同様にしてテープキャリアを製造した。
（２）半導体装置の製造
本実施例の場合は、半導体チップ９とテープキャリアのバンプ１の接合条件を、温度２９０℃、荷重８０ｇｆ／バンプ、超音波出力０．５５Ｗ、圧着時間５０ｍｓｅｃ．とした以外は、実施例１と同様にして１００個の半導体装置を製造した。そして、全数検査をしたところ、全てのものにおいて、良好な接合状況が確認され、且つ断線、短絡不良が生じていないことが確認された。
【００４１】
［実施例３］
（１）テープキャリアの製造
本実施例は、基材であるポリイミドフィルム６に張り合わせる接着剤層を、絶縁性接着剤層▲１▼−異方導電性接着剤層▲２▼−絶縁性接着剤層▲３▼の三層で構成した例を示している。その製造方法は、銅箔の厚さと同程度の厚みを持つ絶縁性接着剤層▲１▼を作製し、基材にラミネートで張り合わせる。その後、同じラミネート条件で異方導電性接着剤層▲２▼と絶縁性接着剤層▲３▼とを順次張り合わせて、最後にキュアを行った。異方導電性接着剤層としては、直径５μｍの導電粒子ブライトを接着剤に分散させて製造した膜厚５μｍのものを使用した。
（２）半導体装置の製造
本実施例の場合は、半導体チップ９とテープキャリアのバンプ１の接合条件を実施例１と同様にして、１００個の半導体装置を製造した。
そして、全数検査をしたところ、全てのものにおいて、良好な接合状況が確認され、且つ断線、短絡不良が生じていないことが確認された。
［実施例４］
【００４２】
（１）テープキャリアの製造
本実施例では、接着剤層の一部が直径１０μｍの導電粒子ブライトを接着剤に分散させて製造した膜厚１０μｍの異方導電性接着剤層である以外は、実施例３に準じて製造された。
（２）半導体装置の製造
本実施例の場合は、半導体チップ９とテープキャリアのバンプ１の接合条件を、実施例１と同様にして１００個の半導体装置を製造した。
そして、全数検査をしたところ、全てのものにおいて、良好な接合状況が確認され、且つ断線、短絡不良が生じていないことが確認された。
【００４３】
［比較例１］
（１）テープキャリアの製造
本比較例は、接着剤に直径５μｍのブライトを１０重量％混合して製造した厚さ４０μｍの異方性導電膜を接着剤層として使用したほかは実施例１と同様にしてテープキャリアを製造した。
（２）半導体装置の製造
次に、半導体チップの電極部にテープキャリア部のバンプを重ね合わせ、温度３００℃、荷重１０Ｋｇｆ／ｃｍ２で１０秒間熱圧着することにより、両者を全体または一部が異方性導電膜である接着剤によって接着させてバンプ接合を行い、１００個の半導体装置を製造した。
そして、製造した全ての半導体装置を検査したところ、一部のものに導通不良が起きていることがわかり、その原因が半導体チップの電極部とテープキャリアのバンプ間の押圧不足による接合不良が原因であることが確認された。
【００４４】
［比較例２］
（１）テープキャリアの製造
本比較例では、接着剤に直径１０μｍのブライトを１０重量％混合して製造した厚さ４０μｍの異方性導電膜を接着剤層として使用したほかは実施例１と同様にしてテープキャリアを製造した。
（２）半導体装置の製造
次に、半導体チップの電極部にテープキャリア部のバンプを重ね合わせ、温度３００℃、荷重１０Ｋｇｆ／ｃｍ２で１０秒間熱圧着することにより、両者を全体または一部が異方性導電膜である接着剤によって接着させてバンプ接合を行い、１００個の半導体装置を製造した。
そして、製造した全ての半導体装置を検査したところ、一部のものに導通不良が起きていることがわかり、その原因が半導体チップの電極部とテープキャリアのバンプ間の押圧不足による接合不良が原因であることが確認できた。
【００４５】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、半導体チップとの接合に際し、半導体チップの電極部とテープキャリアの配線部との導通が確実に得られるようにしたテープキャリアを安価に製造することができ、半導体装置を廉価に提供することを可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置用テープキャリアの一構成例を示す断面図である。
【図２】図１に示した半導体装置用テープキャリアを用いて半導体装置を製造するための工程を示した断面図である。
【図３】図１に示した半導体装置用テープキャリアの製造方法を説明するための工程図である。
【図４】本発明の半導体装置用テープキャリアの他の構成例を示す断面図である。
【図５】従来の半導体装置用テープキャリアの一構成例を示す断面図である。
【図６】図５に示した従来の半導体装置用テープキャリアを製造するための工程図である。
【図７】図５に示した半導体装置用テープキャリアを用いて半導体装置を製造するための工程を示した断面図である。
【符号の説明】
１ バンプ
２ 配線
３ 異方導電性接着剤層
４ 外部端子形成用ヴィアホール
５ 金メッキ
６ ポリイミドフィルム
７ レジスト
８ 銅箔
９ 半導体チップ
１０ ボンディングツール
１１ 外部端子
１２ 絶縁性接着剤層
Claims (9)
- 表面上に、配線パターンと該配線パターン上に半導体チップを接続するためのバンプとを設けた絶縁性フィルムよりなる半導体装置用テープキャリアにおいて、該テープキャリアと半導体チップとを接合するために、前記配線パターン上に、前記バンプの径に対して１０〜２５％の大きさの粒径の導電粒子を２〜５重量％含有した熱可塑性異方導電性接着剤層を設けたことを特徴とする半導体装置用テープキャリア。
- 請求項１に記載の半導体装置用テープキャリアに半導体チップを接続したことを特徴とする半導体装置。
- 請求項２に記載の半導体装置において、前記絶縁性フィルム側より、前記半導体チップとバンプとの接合部に、所定の荷重と接合に要するエネルギーとを付与するようにしたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 前記エネルギーが超音波エネルギーであり、接合温度を２５０〜３１０℃、前記荷重を８０〜２２０ｇｆ／バンプ、超音波出力を０．８〜２．５Ｗとしたことを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
- 請求項１に記載の半導体装置用テープキャリアの配線パターン上にバンプと同等の厚さに熱可塑性の絶縁性接着剤層を設け、その上に前記バンプの表面を覆って導電粒子の入った熱可塑性異方導電性接着剤層を設け、更にその上に熱可塑性の絶縁性接着剤層を設けてなる半導体装置用テープキャリア。
- 前記バンプの径に対して１０〜２５％の大きさの粒径の導電粒子を２〜５重量％含有した熱可塑性異方性接着剤層を設けたことを特徴とする請求項５に記載の半導体装置用テープキャリア。
- 請求項６に記載の半導体装置用テープキャリアに半導体チップを接続してなる半導体装置。
- 請求項７に記載の半導体装置において、絶縁性フィルム側より、前記半導体チップとバンプとの接合部に、所定の荷重と接合に要するエネルギーとを付与するようにしたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 前記エネルギーが超音波エネルギーであり、接合温度を２５０〜３１０℃、前記荷重を８０〜２２０ｇｆ／バンプ、超音波出力を０．８〜２．５Ｗとしたことを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002354133A JP2004186582A (ja) | 2002-12-05 | 2002-12-05 | 半導体装置用テープキャリアと半導体装置及びそれらの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002354133A JP2004186582A (ja) | 2002-12-05 | 2002-12-05 | 半導体装置用テープキャリアと半導体装置及びそれらの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004186582A true JP2004186582A (ja) | 2004-07-02 |
Family
ID=32755241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002354133A Pending JP2004186582A (ja) | 2002-12-05 | 2002-12-05 | 半導体装置用テープキャリアと半導体装置及びそれらの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004186582A (ja) |
-
2002
- 2002-12-05 JP JP2002354133A patent/JP2004186582A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100272156B1 (ko) | 배선기판 조립체와 그 전기적 접합부 형성방법 | |
| US5949142A (en) | Chip size package and method of manufacturing the same | |
| JP3152180B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| TWI255001B (en) | Metal wiring substrate, semiconductor device and the manufacturing method thereof | |
| JP2001177045A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP2001044641A (ja) | 半導体素子内蔵配線基板およびその製造方法 | |
| JPH1056099A (ja) | 多層回路基板およびその製造方法 | |
| JP4070470B2 (ja) | 半導体装置用多層回路基板及びその製造方法並びに半導体装置 | |
| JP2001332866A (ja) | 回路基板及びその製造方法 | |
| JPH1032224A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP2002043467A (ja) | 半導体パッケージ用基板とその製造方法およびその基板を用いた半導体パッケージ並びに半導体パッケージの製造方法 | |
| JP2009016377A (ja) | 多層配線板及び多層配線板製造方法 | |
| JP2000277649A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP2003243563A (ja) | 金属配線基板と半導体装置及びその製造方法 | |
| JP2001036245A (ja) | 配線板の製造方法 | |
| JPH1167823A (ja) | バンプ付き配線基板及び半導体パッケ−ジの製造法 | |
| JP2004186582A (ja) | 半導体装置用テープキャリアと半導体装置及びそれらの製造方法 | |
| JP2004079923A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP2003258435A (ja) | 配線基板用シート材料及び多層配線基板 | |
| JPH11135173A (ja) | 厚さ方向導電シート及びその製造方法 | |
| JP3395926B2 (ja) | 電極装置 | |
| JP3074667B2 (ja) | チップキャリア及びその製造方法 | |
| JP2000077465A (ja) | 電子ユニット | |
| JP3454223B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3403221B2 (ja) | 配線基板付リードフレーム |