JP2009253120A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リール巻取り時のストレスによるインナーリードへのダメージを抑制できる半導体装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る半導体装置は、複数のバンプ２を有する半導体チップ１と、複数のインナーリード３，４を有するフレキシブルテープと、を具備し、前記複数のバンプ２それぞれに前記インナーリード３，４が接合されており、
前記半導体チップ１の表面の隅に配置されたバンプ２に接合されたインナーリード３の幅は、前記半導体チップ１の表面の隅以外に配置されたバンプ２に接合されたインナーリード４の幅より太く形成されており、前記半導体チップ１の表面の隅に配置されたバンプ２に接合されたインナーリード３の幅は、前記バンプ２の幅より太く形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、リール巻取り時のストレスによるインナーリードへのダメージを抑制できる半導体装置及びその製造方法に関する。

ＴＣＰ(Tape Career Package)又はＣＯＦ(Chip On Film)のような半導体装置は次の工程を経て製造される。

図５に示すように、フレキシブル基板５上にインナーリード４を形成したフレキシブルテープを用意する。このフレキシブルテープは第１のリールに巻かれた状態にある。また、Ａｌパッド１１上にパッシベーション膜１２の開口部を介してＡｕバンプ２ａを形成した半導体チップ１を複数用意する。次いで、インナーリード４と半導体チップ１のＡｕバンプ２ａとをボンディングツール１３によって加圧しながら加熱して接合する。次いで、半導体チップ１の能動面側及びインナーリード４の先端側を樹脂により封止する。このような工程を繰り返した後、複数の半導体チップ１が実装されたフレキシブルテープは第２のリールに巻き取られる。

従来の半導体装置は、上述したフレキシブルテープの長手方向に対して半導体チップの長手方向を垂直に配置していた（例えば特許文献１参照）。その理由は、長方形状の半導体チップを効率良くフレキシブルテープに配置するためである。

しかし、例えば液晶ドライバー用の半導体チップのように、液晶ディスプレイの高精細化による画素数の増大に伴い、この半導体チップの長手方向の長さが長くなる傾向にある。その結果、図６に示すように、フレキシブルテープ９の長手方向に対して半導体チップ８の長手方向を垂直に配置すると、フレキシブルテープ９の幅が不足することがある。言い換えると、アウターリード端子１４の累積寸法がフレキシブルテープ９の幅に制限されることがある。なお、フレキシブルテープ９は、テープを送るためのスプロケットホール１０を有している。

特開２００７−７３８６３号公報（図１）

そこで、フレキシブルテープの長手方向に対して半導体チップの長手方向を平行に配置した。
ところで、複数の半導体チップが実装されたフレキシブルテープを第２のリールに巻き取ったときに、実装されている半導体チップにストレスが加えられる。このストレスによりインナーリードが半導体チップのバンプ近傍で切れる等、インナーリードにダメージが発生することがある。

上記のようなダメージの発生を抑制する方法としては、第２のリールの内径を大きくすることが考えられるが、その場合は第２のリールに収納できる実装後の半導体チップの数量が減少してしまう。

本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、リール巻取り時のストレスによるインナーリードへのダメージを抑制できる半導体装置及びその製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る半導体装置は、複数のバンプを有する半導体チップと、
複数のインナーリードを有するフレキシブルテープと、
を具備し、
前記複数のバンプそれぞれに前記インナーリードが接合されており、
前記半導体チップの表面の隅に配置されたバンプに接合されたインナーリードの幅は、前記半導体チップの表面の隅以外に配置されたバンプに接合されたインナーリードの幅より太く形成されており、
前記半導体チップの表面の隅に配置されたバンプに接合されたインナーリードの幅は、前記バンプの幅より太く形成されていることを特徴とする。

上記半導体装置によれば、半導体チップの表面の隅に配置されたバンプに接合されたインナーリードの幅を、半導体チップの表面の隅以外に配置されたバンプに接合されたインナーリードの幅より太く形成している。このため、巻取り用のリールに巻き取られたフレキシブルテープにおける前記インナーリードのバンプ近傍に、フレキシブルテープが曲げられたことによる応力が集中しても、前記インナーリードへのダメージを抑制することができる。

また、本発明に係る半導体装置において、前記半導体チップの表面の隅以外に配置されたバンプに接合されたインナーリードの幅は、前記バンプの幅以下の太さで形成されていることが好ましい。これにより、隣り合うインナーリード間の短絡を抑制できる。

また、本発明に係る半導体装置において、前記半導体チップの表面の隅に配置されたバンプに接合されたインナーリードにおける前記バンプに接合された接合部側の幅は、前記半導体チップの表面の隅以外に配置されたバンプに接合されたインナーリードの幅より太く形成されており、
前記半導体チップの表面の隅に配置されたバンプに接合されたインナーリードにおける前記バンプに接合された接合部側の幅は、前記接合部側より基端側（即ちアウターリード側）のインナーリードの幅より太く形成されていることも可能である。

上記半導体装置によれば、半導体チップの表面の隅に配置されたバンプに接合されたインナーリードにおける前記バンプに接合された接合部側の幅を、前記接合部側より基端側（即ちアウターリード側）のインナーリードの幅より太く形成することにより、隣り合うインナーリード間の短絡を抑制できる。

また、本発明に係る半導体装置において、前記フレキシブルテープの長手方向に対して前記半導体チップの長手方向を平行に配置することも可能である。

本発明に係る半導体装置の製造方法は、フレキシブルテープのインナーリードに半導体チップのバンプをボンディングツールによって接合した後に、前記フレキシブルテープを巻取り用リールによって巻き取る工程を有する半導体装置の製造方法において、
前記半導体チップの表面の隅に配置されたバンプに接合されたインナーリードの幅は、前記半導体チップの表面の隅以外に配置されたバンプに接合されたインナーリードの幅より太く形成されており、
前記半導体チップの表面の隅に配置されたバンプに接合されたインナーリードの幅は、前記バンプの幅より太く形成されていることを特徴とする。

上記半導体装置の製造方法によれば、半導体チップの表面の隅に配置されたバンプに接合されたインナーリードの幅を、半導体チップの表面の隅以外に配置されたバンプに接合されたインナーリードの幅より太く形成している。このため、巻取り用リールに巻き取られたフレキシブルテープにおける前記インナーリードのバンプ近傍に、フレキシブルテープが曲げられたことによる応力が集中しても、前記インナーリードへのダメージを抑制することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による半導体装置の一部を示す平面図である。図２は、図１に示す半導体装置をフレキシブルテープに実装した状態を模式的に示す平面図である。図３は、図２に示すＡ−Ａ線に沿った断面図である。

図１に示す半導体装置は、半導体チップ１のバンプ２にフレキシブルテープ（図示せず）のインナーリード３，２４をボンディング接合したものである。半導体チップ１の平面形状は長方形である。半導体チップ１の長辺の長さは、１３ｍｍ以上である。長辺の長さを１３ｍｍ以上とする理由は、ＴＣＰ等に一般的に使用されるリールは、その内径が１０５ｍｍでその外形が４０５ｍｍであり、このリールに対して本発明を適用するのが特に有効だからである。

また、半導体チップ１の表面の周囲には複数のバンプ２が所定のピッチで配置されており、複数のバンプ２は全てほぼ同じ大きさである。なお、バンプ２としては、種々の材質からなるバンプを用いても良く、例えばＡｕバンプでも良いし、Ａｌバンプでも良い。

半導体チップ１の表面のコーナー部（四隅）のバンプ２に接合されたインナーリード３は、その幅がコーナー部以外のバンプ２に接合されたインナーリード４の幅に比べて太く形成されている。なお、本実施の形態では、好ましい態様として半導体チップ１のコーナーから長辺側の３つのバンプと短辺側の２つのバンプ２に接合されているインナーリード３の幅を太く形成しているが、これに限定されるものではなく、半導体チップ１のコーナーから長辺側及び短辺側それぞれ少なくとも１つのバンプ２に接合されているインナーリード３の幅を太く形成すれば良い。

また、前記インナーリード３の幅は、図１に示すように、バンプ２の幅より広く形成されている。また、前記インナーリード４の幅は、バンプ２の幅より狭く形成されている。なお、本実施の形態では、前記インナーリード４の幅をバンプ２の幅より狭く形成しているが、前記インナーリード４をバンプ２の幅とほぼ同じ幅にしても良い。

図２に示すように、フレキシブルテープ９の長手方向に対して半導体チップ１の長手方向を平行に配置している。これにより、アウターリード端子１４の累積寸法がフレキシブルテープ９の幅に制限されることを防止できる。その結果、例えば液晶ドライバー用の半導体チップのように、長手方向の長さが長くなる半導体チップであっても従来から用いているフレキシブルテープ９に実装することが可能となる。

フレキシブルテープ９に実装された半導体装置は、図３に示すように、半導体チップ１を有しており、この半導体チップ１の表面にはバンプ２が形成されている。このバンプ２にはインナーリード４の先端がボンディングツールによって加圧、加熱して接合されている。フレキシブル基板５上には接着層６を介して配線４ａが形成されており、この配線４ａの上にはソルダーレジスト７が形成されている。フレキシブル基板５にはデバイスホール５ａが形成されており、このデバイスホール５ａには配線４ａの先端側が延出されている。この配線４ａの先端側がインナーリード４に相当する。インナーリード４、バンプ２、半導体チップ１及びデバイスホール５ａは樹脂８により封止されている。このようにして多くの半導体チップ１が実装されたフレキシブルテープ９は、スプロケットホール１０によって図示せぬ巻取り用のリール側に送られ、この巻取り用のリールに巻き取られる。

上記実施の形態１によれば、実装後のフレキシブルテープ９における半導体チップ表面のコーナー部に配置されたバンプ近傍のインナーリード３の幅をその他のインナーリード４に比べて太く形成している。このため、巻取り用のリールに巻き取られたフレキシブルテープ９における前記インナーリード３のバンプ近傍に、フレキシブルテープ９が曲げられたことによる応力が特に集中しても、前記インナーリード３がバンプ近傍で切れる等、インナーリード３にダメージが発生するのを抑制することができる。半導体チップ表面のコーナー部のバンプに接合されたインナーリード３の幅を広くしているのは、コーナー部以外のバンプに接合されたインナーリード４に比べてコーナー部のバンプに接合されたインナーリード３の方により応力が集中するからである。

また、本実施の形態では、前記インナーリード３の幅をバンプ２の幅より太く形成することにより、フレキシブルテープ９が曲げられたことによる応力集中に対して、よりインナーリード３へのダメージを抑制することができる。つまり、半導体チップ１に形成されるバンプ２の数が多くなる傾向にあるため、インナーリード３の幅をバンプ２の幅と同じか、それより狭くすると、たとえ前記インナーリード３の幅を前記インナーリード４の幅より太く形成しても、インナーリード３の幅の太さが前記応力集中に対して不十分となるからである。

また、本実施の形態では、前記インナーリード４の幅をバンプ２の幅より狭く形成することにより、隣り合うインナーリード４の間隔を広くすることができ、その結果、インナーリード４とインナーリード４が短絡することを抑制できる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２による半導体装置の一部を示す平面図であり、図１と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。

図４に示すように、半導体チップ１の表面のコーナー部（四隅）のバンプ２に接合されたインナーリード３ａは、その先端側（バンプ２に接合されている部分側）の幅がコーナー部以外のバンプ２に接合されたインナーリード４の幅に比べて太く形成されている。前記インナーリード３ａの基端側（バンプ２に接合されている部分側以外の部分）の幅は、先端側の幅より細く形成され、且つ前記インナーリード４とほぼ同じ幅に形成されている。

上記実施の形態２においても実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
また、前記インナーリード３ａの先端側の幅のみを太く形成することにより、フレキシブルテープ９が曲げられたことによる応力集中に対してインナーリード３へのダメージを抑制することができる。これと共に、前記インナーリード３ａの基端側の幅を細く形成することにより、隣り合うインナーリード３ａの基端側の間隔を広くすることができ、その結果、インナーリード４とインナーリード４が短絡することを抑制できる。

また、前記インナーリード３ａの先端側の幅のみを太くする理由は、図５に示すように、ボンディングツール１３によって熱圧着及びフォーミングを付ける時に、インナーリードに最も折り曲げの角度が付くため、その部分に応力が集中しやすく、ダメージが加えられやすいと考えられるからである。この点から、前記インナーリード３ａの幅を太くする部分は、バンプの端部からインナーリードの長手方向に少なくとも０.４ｍｍ必要であると考えられる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。

本発明の実施の形態１による半導体装置の一部を示す平面図。 図１に示す半導体装置をフレキシブルテープに実装した状態を模式的に示す平面図。 図２に示すＡ−Ａ線に沿った断面図。 本発明の実施の形態２による半導体装置の一部を示す平面図。 バンプとインナーリードをボンディング接合する様子を示す断面図。 フレキシブルテープの長手方向に対して半導体チップの長手方向を垂直に配置した模式図。

符号の説明

１…半導体チップ、２…バンプ、２ａ…Ａｕバンプ、３，３ａ，４…インナーリード、４ａ…配線、５…フレキシブル基板、５ａ…デバイスホール、６…接着層、７…ソルダーレジスト、８…樹脂、９…フレキシブルテープ、１０…スプロケットホール、１１…Ａｌパッド、１２パッシベーション膜、１３…ボンディングツール、１４…アウターリード端子

Claims (5)

1. 複数のバンプを有する半導体チップと、
   複数のインナーリードを有するフレキシブルテープと、
   を具備し、
   前記複数のバンプそれぞれに前記インナーリードが接合されており、
   前記半導体チップの表面の隅に配置されたバンプに接合されたインナーリードの幅は、前記半導体チップの表面の隅以外に配置されたバンプに接合されたインナーリードの幅より太く形成されており、
   前記半導体チップの表面の隅に配置されたバンプに接合されたインナーリードの幅は、前記バンプの幅より太く形成されていることを特徴とする半導体装置。
2. 請求項１において、前記半導体チップの表面の隅以外に配置されたバンプに接合されたインナーリードの幅は、前記バンプの幅以下の太さで形成されていることを特徴とする半導体装置。
3. 請求項１又は２において、前記半導体チップの表面の隅に配置されたバンプに接合されたインナーリードにおける前記バンプに接合された接合部側の幅は、前記半導体チップの表面の隅以外に配置されたバンプに接合されたインナーリードの幅より太く形成されており、
   前記半導体チップの表面の隅に配置されたバンプに接合されたインナーリードにおける前記バンプに接合された接合部側の幅は、前記接合部側より基端側のインナーリードの幅より太く形成されていることを特徴とする半導体装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項において、前記フレキシブルテープの長手方向に対して前記半導体チップの長手方向を平行に配置することを特徴とする半導体装置。
5. フレキシブルテープのインナーリードに半導体チップのバンプをボンディングツールによって接合した後に、前記フレキシブルテープを巻取り用リールによって巻き取る工程を有する半導体装置の製造方法において、
   前記半導体チップの表面の隅に配置されたバンプに接合されたインナーリードの幅は、前記半導体チップの表面の隅以外に配置されたバンプに接合されたインナーリードの幅より太く形成されており、
   前記半導体チップの表面の隅に配置されたバンプに接合されたインナーリードの幅は、前記バンプの幅より太く形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。

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