JP2010206072A - 半導体装置用テープキャリアおよび半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の半導体装置用テープキャリアは、絶縁性フィルム基材1と、前記絶縁性フィルム基材1の片面に設けられた配線パターン2と、前記絶縁性フィルム基材1における前記片面とは反対側の面に設けられた、当該半導体装置用テープキャリアにおける熱放散性を高めるための放熱板4とを有する半導体装置用テープキャリアであって、前記放熱板4が、当該半導体装置用テープキャリアにおける曲げ応力特性を調節するためのパターン間スペース3のようなスリットおよび/または開口を設けてなるものであることを特徴としている。
【選択図】 図1
Description
びそれを用いて構成された半導体装置に関する。
まず、図7に示したような銅張フィルム基板が製造ラインに投入されると(S−101)、その表面にフォトレジストがコーティングされる(S−102)。
そしてそのフォトレジストに所望のパターンの露光(S−103)・現像(S−104)を行って、エッチングレジストパターンを形成する。
めに、錫めっき等を施す(S−107)。
そして裏面の補強フィルム104を剥離する(S−108)。続いて、ソルダレジスト107を例えば印刷法等により形成する(S−109)。
その後、品質管理上の点検(S−110)等を行い、最終的にその結果の合格品が出荷(S−111)となる。
このため、半導体素子109からの発熱に起因した、温度許容範囲を超えた異常な上昇を回避するべく、半導体装置用テープキャリアにおける熱放散性をさらに増強することが、ますます強く要請されるようになってきている。
そのような熱放散性を高めるための方策として、図9に示したような、放熱板106を半導体装置用テープキャリアの裏面に設けることが提案されている(特許文献1、2)。
本発明は、このような問題に鑑みて成されたもので、その目的は、耐折性や曲げ応力特性の悪化を招くことなく熱放散性を向上せしめることを可能とした半導体装置用テープキャリアおよびそれを用いた半導体装置を提供することにある。
また、本発明の半導体装置は、絶縁性フィルム基材と、前記絶縁性フィルム基材の片面に設けられた配線パターンと、前記絶縁性フィルム基材における前記片面とは反対側の面に設けられた、当該半導体装置用テープキャリアにおける熱放散性を高めるための放熱板とを有する半導体装置用テープキャリアと、前記半導体装置用テープキャリア上に実装さ
れ、前記配線パターンにおける所定部位にバンプ電極が接続された半導体素子とを少なくとも含んだ半導体装置であって、前記放熱板が、前記半導体装置用テープキャリアにおける曲げ応力特性を調節するためのスリットおよび/または開口を設けてなるものであることを特徴としている。
この半導体装置用テープキャリアは、図1、図2に示したように、少なくとも、絶縁性フィルム基材1と、絶縁性フィルム基材1における片面(いわゆる配線面側)に設けられた銅配線パターン2と、その絶縁性フィルム基材1における反対側の面(いわゆる裏面側)に、銅箔のような一枚連続の(いわゆるベタな)金属材料層にスリット状のパターン間スペース3を設けることでストライプ状のパターンを複数配列してなる縞状のパターンとして設けられた放熱板4とを、その主要な構成として備えている。そして、この半導体装置用テープキャリアの左右両縁に沿って、搬送孔5が所定の間隔毎に設けられている。
この絶縁性フィルム基材1は、半導体装置用テープキャリア全体の耐折性や曲げ応力特性を適切なものとするために、例えば厚さ38μm以下のような薄手のポリイミドフィルムからなるものとすることが望ましい。
この銅配線パターン2は、半導体装置用テープキャリア全体の耐折性や曲げ応力特性を適切なものとするため、および微細なパターンの良好な加工性を確保するために、例えば厚さ8μm以下のような極薄の銅箔または銅めっき層をパターン加工してなるものとすることが望ましい。あるいは、図示は省略するが、この銅配線パターン2の表面の機械的強度や外部との電気的接続性を良好なものとするために、例えば錫めっきやその他の貴金属めっき等を施すようにしてもよい。
ここで、本発明の実施の形態では、特に図2に示したような複数のストライプパターンを配列してなる縞状パターンの放熱板4を設けた場合を中心として説明するが、このようなパターンのみには限定されないことは勿論である。詳しくは後述するが、その他にも、例えば複数のストライプパターンを交差配列してなる格子状パターンや、もしくは複数の独立(島状)パターンを縦横に配列してなるマトリックス状パターンとすることなども可能である。
これは、パターン間スペース3の寸法dが厚さtの2倍超になると、そのように大きなパターン間スペース3を設けたことで残りの放熱板4のパターンの面積が大幅に減少してしまうこととなり、その結果、放熱板4の全体としての熱放散性が許容範囲を逸脱して低
下する虞が高くなるからである。但しこれは、要求される熱放散性がそれほど高くない場合や、銅よりもさらに熱伝導性の高い材質で放熱板4を形成した場合などには、パターン間スペース3の寸法dを厚さtの2倍超とすることを否定するものではないことは言うまでもない。
まず、図5(a)に示したような絶縁性フィルム基材1の両面にそれぞれパターン未加工の銅箔のような金属材料からなる銅層12a、12bが設けられた銅張フィルム基板が製造ラインに投入されると、その表面に、フォトレジスト13a、13bがコーティングされる(図4のS−1、図5(b))。
続いて、配線面側のフォトレジスト13aに、所望のパターン14の露光(図4のS−2、図5(b))・現像(図4のS−3、図5(c))を行って、銅配線パターン2を形成するためのエッチングレジストパターン16を形成する。また、その裏面側のフォトレジスト13bに、所望のパターン15の露光(図4のS−3、図5(b))・現像(図4のS−4、図5(c))を行って、放熱板4のエッチングレジストパターン17を形成する。このエッチングレジストパターン17にはパターン間スペース18が設けられており、この部分で銅層12bが露出しており、そこが後のウェットエッチングによるパターン加工によって、放熱板4のパターン間スペース3となる。
続いて、そのエッチングレジストパターン16、17を用いて、ウェットエッチングプロセス等により銅層12a、12bにそれぞれパターン加工を施して、銅配線パターン2を形成すると共に、所定のパターン間スペース3を有する放熱板4をパターン形成する(図4のS−5、図5(d))。このパターン加工工程は、製造工程の簡易化の観点から、いわゆる両面エッチングすることが望ましい。その後、不要となったエッチングレジストパターン16、17を剥離除去する(図4のS−6、図5(e))。
また、このとき裏面側の放熱板4の表面にも錫めっき等を施してもよい。このように錫めっきのようなめっきを施すことにより、放熱板4の熱伝導性や放熱容量をさらに高めることができ、延いては熱放散性のさらなる増強を図ることができるので、これは望ましい一態様と言える。但し、そのめっきプロセスに要する手間やコストや時間等のデメリットと比較して熱伝導性や放熱容量の十分な向上が期待できないといった場合には、この放熱板4にめっきを施すことは省略しても構わない。
そして、ソルダレジスト8を例えば印刷法等により形成する(図4のS−8、図5(g))。
その後、品質管理上の点検(S−9)等を行い、最終的にその結果の合格品が出荷される。
すなわち、本発明の実施の形態に係る半導体装置は、上記のような本発明の実施の形態に係る半導体装置用テープキャリアにおける、いわゆる実装領域7に、図3に示したように例えばLCDドライバICのような半導体素子9が実装され、その半導体素子9(の接続パッド)と半導体装置用テープキャリアのインナーリード部6とがバンプ電極10を介して接続されて、その構造の主要部が構成される。半導体素子9の周囲は封止樹脂11によって封止・固定される。
ド部6との接続部は、アルミニウム−錫の合金接合、金−金の合金接合、異方性導電接着フィルム、異方性導電接着ペースト、非導電性接着フィルム、非導電性接着ペーストのうちの、少なくともいずれか一種類によって形成されたものとすることができる。
これは、半導体素子9から発せられた熱が、熱伝導性の高い材質からなるバンプ電極10、同様に熱伝導性の高い材質からなる銅配線パターン2のインナリーリード部6、同様に熱伝導性の高い材質からなる伝熱用スルーホール20をこの順で通って、放熱板4へとスムースに伝わることとなり、その結果、この半導体装置全体としての熱放散性のさらなる向上を図ることが可能となるからである。但し、例えば絶縁性フィルム基材1が極めて薄いフィルムからなるものであり、従って配線面側の半導体素子9からの熱は薄い絶縁性フィルム基材1を容易に通ってその裏面側へとスムースに伝導される、という場合や、伝熱用スルーホール20を敢えて設けなくても上記のような放熱板4を裏面側に設けただけで十分な放熱が可能である、といった場合には、伝熱用スルーホール20は設けなくとも構わない。
かつ、その放熱板4は、従来提案されていたような、裏面ほぼ全面に亘って連続した(いわゆるベタな)一枚板状のものではなく、複数のストライプを配列してなる縞状のパターンのように、適度にパターン間スペース3のようなスリットや開口を有して分断されたパターンからなるものとしているので、本発明の実施の形態に係る半導体装置用テープキャリアおよび半導体装置では、その全体的な耐折性の悪化や曲げ応力特性の必要以上の強力化の問題を招くことなしに、熱放散性の向上を達成することが可能となる。その結果、本発明の実施の形態に係る半導体装置用テープキャリアおよびそれを用いてなる半導体装置の実装構造における良好な耐折性や高い接続信頼性を確保することができる。
しかし、本発明の実施の形態に係る半導体装置用テープキャリアおよび半導体装置によれば、図2に示した態様に即して述べると、放熱板4は、所定の間隙寸法dのパターン間スペース3を有して複数本配列形成された縞状パターンからなるものとしているので、その一本一本のストライプパターンは分断されており、あたかも帷子の如く、屈曲(換言すれば撓み)し易くなっている。これにより、曲げ剛性の高い金属材料からなる放熱板4を裏面側に設けたことに起因した半導体装置用テープキャリア全体の耐折性の悪化や曲げ応力特性の必要以上の強力化などの問題を招くことなしに、その放熱板4による熱放散性の向上を達成することが可能となり、その結果、本発明の実施の形態に係る半導体装置用テープキャリアおよびそれを用いてなる半導体装置の実装構造における、良好な耐折性や高い接続信頼性を確保することが可能となるのである。
その他にも、例えば図6(a)に示したようにストライプを半導体装置用テープキャリアの各個片の長手方向に対して直交方向に(図6(a)における縦方向に)複数本配列させた形態とすることや、例えば図6(b)に示したように小さな矩形のような島状に独立したパターンを半導体装置用テープキャリアの各個片の縦横にマトリックス状に複数個配列させた形態とすることなども可能である。
あるいは、さらにその他にも、図示は省略するが、複数のストライプパターンを交差配列してなる格子状パターンとすることなども可能である。
また、図6(b)に示したパターンの場合には、半導体装置用テープキャリアの各個片の長手方向に対して直交方向にも平行方向にも(図6(b)における縦方向にも横方向にも)パターン間スペース3が設けられているので、そのどちらの方向にも撓み易くなっている。
また、半導体素子9からの発熱の大小や、要求される耐折性・曲げ応力特性の程度の高低などに応じて、放熱板4の総面積、厚さt、パターン間スペース3の寸法d等を種々変更することで、多様な要求に対応することが可能である。
従って、そのような観点からも、本発明のバリエーション的な態様や数値的態様等は、上記の実施の形態で説明したもののみには限定されず、種々変更が可能である。
2 銅配線パターン
3 パターン間スペース
4 放熱板
5 搬送孔
6 インナーリード部
7 実装領域
8 ソルダレジスト
9 半導体素子
10 バンプ電極
11 封止樹脂
20 伝熱用スルーホール
Claims (10)
- 絶縁性フィルム基材と、前記絶縁性フィルム基材の片面に設けられた配線パターンと、前記絶縁性フィルム基材における前記片面とは反対側の面に設けられた、当該半導体装置用テープキャリアにおける熱放散性を高めるための放熱板とを有する半導体装置用テープキャリアであって、
前記放熱板が、当該半導体装置用テープキャリアにおける曲げ応力特性を調節するためのスリットおよび/または開口を設けてなるものである
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記載の半導体装置用テープキャリアにおいて、
前記放熱板が、複数のストライプパターンを配列してなる縞状パターン、または複数のストライプパターンを交差配列してなる格子状パターン、もしくは複数の島状パターンを縦横に配列してなるマトリックス状パターンのうちの、いずれか一種類のパターンまたは複数種類の混成のパターンからなるものである
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または2記載の半導体装置用テープキャリアにおいて、
前記放熱板は、8μm以上の厚さを有する純銅または銅系材料からなるものである
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ないし3のうちいずれか1つの項に記載の半導体装置用テープキャリアにおいて、
前記配線パターンと前記放熱板とを熱的に導通させるために、前記配線パターンと前記放熱板との間に前記絶縁性フィルム基材を貫通して設けられた伝熱用スルーホールを備えた
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ないし4のうちいずれか1つの項に記載の半導体装置用テープキャリアにおいて、
前記放熱板のパターンにおける、隣り合うパターン同士の間のパターン間スペースは、当該放熱板の厚さの2倍以下である
ことを特徴とする半導体装置用テープキャリア。 - 絶縁性フィルム基材と、前記絶縁性フィルム基材の片面に設けられた配線パターンと、前記絶縁性フィルム基材における前記片面とは反対側の面に設けられた、当該半導体装置用テープキャリアにおける熱放散性を高めるための放熱板とを有する半導体装置用テープキャリアと、前記半導体装置用テープキャリア上に実装され、前記配線パターンにおける所定部位にバンプ電極が接続された半導体素子とを少なくとも含んだ半導体装置であって、
前記放熱板が、前記半導体装置用テープキャリアにおける曲げ応力特性を調節するためのスリットおよび/または開口を設けてなるものである
を備えたことを特徴とする半導体装置。 - 請求項6記載の半導体装置において、
前記放熱板は、8μm以上の厚さを有する純銅または銅系材料からなるものである
ことを特徴とする半導体装置。 - 請求項6または7記載の半導体装置において、
前記配線パターンと前記放熱板とを熱的に導通させるために、前記配線パターンと前記
放熱板との間に前記絶縁性フィルム基材を貫通して設けられた伝熱用スルーホールを備えた
ことを特徴とする半導体装置。 - 請求項6ないし8のうちいずれか1つの項に記載の半導体装置において、
前記放熱板のパターンにおける、隣り合うパターン同士の間のパターン間スペースは、当該放熱板の厚さの2倍以下である
ことを特徴とする半導体装置。 - 請求項6ないし9のうちいずれか1つの項に記載の半導体装置において、
前記半導体素子が、アルミニウム−錫の合金接合、金−金の合金接合、異方性導電接着フィルム、異方性導電接着ペースト、非導電性接着フィルム、非導電性接着ペーストのうちの少なくともいずれか一種類によって、前記配線パターンに接続されている
ことを特徴とする半導体装置。
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