JP2010183105A

JP2010183105A - 半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JP2010183105A
Application number: JP2010101530A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Takahashi; 高橋　　義和
Original assignee: Oki Semiconductor Co Ltd
Current assignee: Lapis Semiconductor Co Ltd
Priority date: 2010-04-26
Filing date: 2010-04-26
Publication date: 2010-08-19

Abstract

【課題】ローラ接触部分での段差による搬送ミスの発生を低減可能な半導体装置の製造方法を提供すること。更に、製造工程の簡素化及び製造コストの低減に寄与する半導体装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明に係る半導体装置の製造方法は、搬送ローラが接触し、かつ、搬送用の開口部又は段差が形成されていないローラ接触領域を縁部に有するテープ基材を準備する工程と；前記ローラ接触領域に前記ローラを接触させながら、半導体チップが搭載された前記テープ基材を前記ローラの回転動作によって搬送する工程とを有することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

この発明は、テープ基材を用いて構成される半導体装置、特に、ＣＯＦ（Chip on film）パッケージやＴＣＰ（Tape Carrier Package）の構造の半導体装置の製造方法に関するものである。

テープ基材を用いて構成される半導体装置（以下においては半導体パッケージとも称するものとする）ＴＣＰ及びＣＯＦは、例えば、幅が約３５ミリのポリイミドテープの上に銅箔あるいは銅めっきを施し、回路を形成した構造となっている。ＴＣＰでは、チップ部分のポリイミドテープが打ち抜かれ、チップにつながる銅のリードが露出している所謂フライングリード構造となっている。これに対し、ＣＯＦでは、チップ形成部分にポリイミドテープが裏打ちされており、フライングリード構造となっていない。

従来のＣＯＦ構造の半導体パッケージ（以下、ＣＯＦパッケージと称する）１０の構造を図１に示す。図１はテープ面からの透視図、図２は図１のＣＯＦパッケージ１０を２個つなげて表示した図である。図１において、符号１１は半導体チップ、１２は半導体チップ上に形成されたバンプ電極である。１４はポリイミド樹脂や硝子エポキシ樹脂などの絶縁材から成形される可撓性のベースフィルム（テープ基材）、１３はベースフィルム１４の上に形成された導体リード、１６は導体リード１３を保護するソルダーレジストで、図１に示すように導電リード１３の両端とその近傍を除く部分上を覆うように形成されているものである。

インナーリード７は、加熱しながら荷重を加えることによってバンプ電極１２と接続されている。半導体チップ１１の表面及び側面には、半導体チップ１１を保護する封止樹脂１５が設けられている。符号１８は入力側基板と接続する入力端子、符号１９は出力側基板と接続する出力端子である。また、テープ(ベースフィルム)の側部には、搬送する際に使用されるパーフォレーションホール（スプロケットホール）２０が形成されている。パーフォレーション２０が形成されるピッチは、一般的に４．７５ｍｍである。

ＣＯＦパッケージ１０の単体での製品部分の長さは１７ｍｍである。しかしながら、ＣＯＦパッケージは個別の製品に分割される前は図２に示すように長尺のテープ基材上で連結された構成になっており、分割されたＣＯＦパッケージ単体のサイズは１９ｍｍになる。これは、１つのパーフォレーションホールピッチが４．７５ｍｍで、パーフォレーションホールを４個使っているためである。実際には、長さ１９ｍｍのＣＯＦパッケージ１０が４０〜８０ｍ程度つながった長さとなっている。

このように、従来のＣＯＦパッケージによると、実際の製品として必要となるパッケージサイズが１７ｍｍであっても、パーフォレーションホールがあることにより４．７５ｍｍの整数倍テープ面積を占有し、個別の製品に分けられたとしても１９ｍｍ分のテープを占有し２ｍｍ分の無駄な隙間が発生していた。

テープキャリアの搬送に関しては、上述したようにスプロケットを用いるタイプの他、ローラを用いたタイプが提案されている。

特許文献１及び特許文献２には、テープキャリアをローラ搬送する技術が開示されている。

特開平６−３１０５７０号公報特開２００３−２２９４４１号公報

特許文献１に記載の発明によると、テープキャリアのローラ接触部分にスプロケットホールが設けられているため、以下のような問題があった。
（１）スプロケットホールによりテープの強度が低下する。
（２）ローラ接触部分の段差により微小な振動が発生し、スムーズな搬送の妨げ（搬送ミスの発生）となる。

また、特許文献２においても、テープキャリアのローラ接触部分における工夫・配慮がないため、特許文献１と同様の問題が発生すると考えられる。

本発明は上記のような状況に鑑みてなされたものであり、ローラ接触部分での段差による搬送ミスの発生を低減可能な半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の別の目的は、製造工程の簡素化及び製造コストの低減に寄与する半導体装置の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る半導体装置の製造方法は、搬送ローラが接触し、かつ、搬送用の開口部又は段差が形成されていないローラ接触領域を縁部に有するテープ基材を準備する工程と；前記ローラ接触領域に前記ローラを接触させながら、半導体チップが搭載された前記テープ基材を前記ローラの回転動作によって搬送する工程とを有することを特徴とする。

前記テープ基材は押えローラによって挟持されており、前記テープ基材が搬送されることによって前記押えローラが回転する構造とすることができる。また、前記テープ基材に搭載された前記半導体チップは封止樹脂によって覆われたものを対象とすることができる。

上記のような構成の本発明によれば、テープ基材にスプロケットホールを設けていないため、自由な製品サイズを選定可能となる。例えば、ＣＯＦは一般的に４０ｍで流動する。図１及び図２に示した従来製品の場合、１製品の長さが１９ｍｍであるため、４０ｍの製品長に２１０５個製品（ＣＯＦパッケージ１００）が搭載されていることになる。一方、本発明の場合１製品の長さが１７．１ｍｍであるため、４０ｍの製品長に２３３９個の製品（ＣＯＦパッケージ１００）が搭載可能となる。すなわち、本発明によれば、従来に比べ、同じ長さで１１％製品取り数が向上し、単価低減と作業効率向上の効果が得られる。

更に、テープ基材にスプロケットホールを設けていないため、テープ基材上のローラ接触部分が平坦となり、段差による搬送ミスの発生を低減できる。また、スプロケットホールを設けるための工程が不要となり、製造工程の簡素化及び製造コストの低減に寄与する。さらに、スプロケットホールの存在によるテープ基材縁部の強度低下を防止できる。

ローラ接触領域をソルダーレジストのような保護膜によって完全に覆われた構造とした場合には、テープ基材縁部（ローラ接触領域）の強度を向上させることができる。

図１は、従来のＣＯＦパッケージの構造を示す平面図（透視図）である。図２は、図１に示すＣＯＦパッケージの搬送時の様子を示す平面説明図である。図３は、本発明の第１実施例に係るＣＯＦパッケージの構造を示す平面図（透視図）である。図４は、図３に示すＣＯＦパッケージの搬送時の様子を示す平面説明図である。図５は、本発明に適用可能な搬送装置の概略構成を示す説明図である。図６は、本発明の第２実施例に係るＣＯＦパッケージの構造を示す平面図（透視図）である。図７は、本発明の第３実施例に係るＴＣＰの構造を示す平面図（透視図）である。図８は、本発明の第４実施例に係るＴＣＰの構造を示す平面図（透視図）である。

図３は、本発明の第１実施例に係るＣＯＦパッケージの構造を示す平面図（テープ面からの透視図）である。図４は、図３に示すＣＯＦパッケージの搬送時の様子を示す平面説明図である。本実施例に係る半導体パッケージ（ＣＯＦパッケージ）１００は、テープ基材（フィルムキャリアテープ）１０４と；テープ基材１０４に搭載される半導体チップ１０１と；テープ基材１０４上に形成され、半導体チップ１０１に接続される導体リード１０３と；導体リードに接続された入力端子１０８及び出力端子１０９と；導体リード１０３を覆うように形成され、当該導体リード１０３を保護する保護膜（ソルダーレジスト）１０６とを備えている。保護膜１０６は少なくとも導電リード１３の両端とその近傍を除く部分上を覆うように形成されている。

テープ基材１０４は、ポリイミド樹脂や硝子エポキシ樹脂などの絶縁材から成形することができる可撓性のテープ基材である。テープ基材１０４の縁部（図の左右端部）に搬送ローラが接触するローラ接触領域１００Ｘが設けられ、当該ローラ接触領域１００Ｘには、パーフォレーションホール（スプロケットホール）のような搬送用の開口部又は段差が形成されないので平坦となっている。

ローラ接触領域１００Ｘは、保護膜１０６によって完全に覆われた構造となっている。すなわち、保護膜１０６が導体リード１０３をカバーし、更に、テープ基材１０４の縁部まで延びている。

半導体チップ１０１上にはバンプ電極１０２が形成されており、インナーリード１０７と接続されている。インナーリード１０７は、加熱しながら荷重を加えることによってバンプ電極１０２と接続される。半導体チップ１０１の表面及び側面には、半導体チップ１０１を保護する封止樹脂１０５が設けられている。入力端子１０８は入力側基板と接続され、出力端子１０９は出力側基板と接続される。

図４において、１つの製品（半導体パッケージ）１００の長さは約１７ｍｍであるが、隣の製品との隙間が若干必要なため、実際に使用するサイズは１７＋αｍｍになる。ここで、αは０．１ｍｍ程度である。これに対して、図１及ぶ図２に示した従来のＣＯＦテープの両端にはパーフォレーションホールが存在し、その整数倍で製品サイズが決まる。本発明のＣＯＦパッケージ１００にはパーフォレーションホールが存在しないため、自由な製品サイズを選定可能となる。

ＣＯＦは一般的に４０ｍで流動する。従来の場合、１製品の長さが１９ｍｍであるため、４０ｍの製品長に２１０５個製品（ＣＯＦパッケージ１００）が入っていることになる。一方、本発明の場合１製品の長さが１７．１ｍｍであるため、４０ｍの製品長に２３３９個の製品（ＣＯＦパッケージ１００）が入る。本発明によれば、従来に比べ、同じ長さで１１％製品取り数が向上し、単価低減と作業効率向上の効果が得られる。更にパーフォレーションホールがなくなったのでテープ幅方向の有効エリアも大きく使うことが可能となる。また、パーフォレーションホールを開口する工程もいらない為、更なるコストダウン効果が期待できる。

図５は、本発明に適用可能な搬送装置の概略構成を示す説明図である。図の例では、サーボモータ１４０によって駆動ローラ１４２を回転させ、これに対接する押えローラ１４６との間で半導体装置用テープキャリアであるＴＡＢテープ材（テープ基材１０４）をグリップして矢印方向に搬送している。ＴＡＢテープ材１０４が搬送され移動することによって、上流側のフリーローラ１４４が回転する。フリーローラ１４４には押えローラ１４８が対接している。

ローラ１４２，１４４，１４６，１４８は、テープ基材１０４のローラ接触領域１００Ｘに接触することになる。本発明では、テープ基材１０４にスプロケットホールを設けていないため、ローラ接触領域１００Ｘが平坦となり、段差による搬送ミスの発生を低減できる。また、スプロケットホールを設けるための工程が不要となり、製造工程の簡素化及び製造コストの低減に寄与する。さらに、スプロケットホールの存在によるテープ基材１０４の縁部の強度低下を防止できる。

また、ローラ接触領域１００Ｘをソルダーレジストのような保護膜１０６によって完全に覆った構造としているため、ローラ接触領域１００Ｘの機械的強度を向上させることができる。

図６は、本発明の第２実施例に係るＣＯＦパッケージ２００の構造を示す平面図（透視図）である。本実施例のＣＯＦパッケージ２００においては、ソルダーレジスト２０６をテープ基材１０４の縁部まで延ばさず、ローラ接触領域２００Ｘに達しない構造となっている。すなわち、搬送用のローラはベース基材１０４に直接接触することになる。搬送装置については、図５に示すものを使用することができる。なお、他の構成要素については、上述した第１実施例と同様であるため重複した説明を省略する。

図７は、本発明の第３実施例に係るＴＣＰの構造を示す平面図（透視図）である。本実施例に係る半導体パッケージ（ＴＣＰ）３００は、テープ基材（フィルムキャリアテープ）３０４と；テープ基材３０４に搭載される半導体チップ３０１と；テープ基材３０４上に形成され、半導体チップ３０１に接続される導体リード３０３と；導体リードに接続された入力端子３０８及び出力端子３０９と；導体リード３０３を覆うように形成され、当該導体リード３０３を保護する保護膜（ソルダーレジスト）３０６とを備える。テープ基材３０４には半導体チップ３０１を搭載するデバイスホール３１０が形成されている。

上述した第１及び第２実施例と同様に、テープ基材３０４は、ポリイミド樹脂や硝子エポキシ樹脂などから成形することができる。テープ基材３０４の縁部（図の左右端部）に搬送ローラが接触するローラ接触領域３００Ｘが設けられ、当該ローラ接触領域３００Ｘには、パーフォレーションホール（スプロケットホール）のような搬送用の開口部又は段差が形成されず平坦となっている。

ローラ接触領域３００Ｘは、保護膜３０６によって完全に覆われた構造となっている。すなわち、保護膜３０６が導体リード３０３をカバーし、更に、テープ基材３０４の縁部まで延びている。

半導体チップ３０１上にはバンプ電極１０２が形成されており、インナーリード３０７と接続されている。インナーリード３０７は、加熱しながら荷重を加えることによってバンプ電極３０２と接続される。半導体チップ３０１の表面及び側面には、半導体チップ３０１を保護する封止樹脂３０５が設けられている。入力端子３０８は入力側基板と接続され、出力端子３０９は出力側基板と接続される。なお、搬送装置については、図５に示すものを使用することができる。

本実施例に係るＴＣＰ３００によれば、上述した第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。

図８は、本発明の第４実施例に係るＴＣＰ４００の構造を示す平面図（透視図）である。本実施例のＴＣＰ４００においては、ソルダーレジスト３０６をテープ基材３０４の縁部まで延ばさず、ローラ接触領域４００Ｘに達しない構造となっている。すなわち、搬送用のローラはベース基材３０４に直接接触することになる。なお、搬送装置については、図５に示すものを使用することができる。また、他の構成要素及び作用効果については、上述した実施例と同様であるため重複した説明を省略する。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲に示された技術的思想の範疇において変更可能なものである。

１００，２００ＣＯＦパッケージ
１０１，３０１半導体チップ
１０３，３０３導体リード
１０４，３０４テープ基材
１０６，２０６，３０６，４０６ソルダーレジスト
１００Ｘ，２００Ｘ，３００Ｘ，４００Ｘローラ接触領域
３００，４００ＴＣＰ

Claims

搬送ローラが接触し、かつ、搬送用の開口部又は段差が形成されていないローラ接触領域を縁部に有するテープ基材を準備する工程と、
前記ローラ接触領域に前記ローラを接触させながら、半導体チップが搭載された前記テープ基材を前記ローラの回転動作によって搬送する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
前記テープ基材は押えローラによって挟持されており、前記テープ基材が搬送されることによって前記押えローラが回転することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
前記テープ基材に搭載された前記半導体チップは封止樹脂によって覆われていることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置の製造方法。