JP2546629B2 - テープキャリア半導体装置用パッケージ、その製造方法および半導体装置の製造方法 - Google Patents

テープキャリア半導体装置用パッケージ、その製造方法および半導体装置の製造方法

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JP2546629B2 JP21884994A JP21884994A JP2546629B2 JP 2546629 B2 JP2546629 B2 JP 2546629B2 JP 21884994 A JP21884994 A JP 21884994A JP 21884994 A JP21884994 A JP 21884994A JP 2546629 B2 JP2546629 B2 JP 2546629B2
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  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はテープキャリア半導体装
置用パッケージ、特にボールグリッドアレイタイプに用
いて好適なテープキャリア半導体装置用パッケージ、そ
の製造方法および半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】リジッドプリント配線板からなる半導体
装置用パッケージは、図11に示されるように、樹脂製
のリジッドパネル10に、チップ搭載部12、所要の配
線パターン14を有する単位配線板16(単位半導体装
置用パッケージ)を所定のレイアウトで形成し、これを
ユウザーのニーズに合わせ、例えば図示のように、単位
配線板16が3個連なった短冊状のストリップフレーム
18に切断してユウザーに供給される。ユウザー側で
は、入手したストリップフレーム18をあらかじめ形成
してある位置決め孔20を基準に各処理装置に位置決め
して各単位配線板16を順次送り込み、チップ付け(ダ
イボンディング)、ワイヤボンディング、チップの樹脂
封止等を行い、切断分離して個々の半導体装置を製造す
るようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のよう
にストリップフレーム18状に形成するときは、複数の
単位配線板16(単位半導体装置用パッケージ)を繋げ
ると共に、上記の位置決め孔20が形成されるフレーム
部22が単位配線板16の周囲に一定の幅で必要とな
り、また隣接する単位配線板16との間にも、ダイ付け
装置、ワイヤボンディング装置、樹脂封止装置等の各処
理装置における送り量に合わせて、最終的に個々の半導
体装置に切断分離する切断代も含めて所定の間隔mが必
要である。さらには、隣接するストリップフレーム18
との間にも少なくともフレームに切断する際の切断代n
を確保しておく必要がある。
【0004】このため、従来においては、上記の、いわ
ば最終製品となった際無駄となるフレーム部22、間隔
mの部分、切断代n等の面積が大きくなり、取数を多く
するレイアウトにも限界があり、1リジッドパネル当た
りの製品の取数が少なくなるという課題があった。単位
配線板16の大きさにもよるが、例えば、図11に示す
330 ×330 mm角のリジッドパネル1枚当たりから、3
個の単位配線板16が配置された96×40mm角のストリ
ップフレーム18を得る場合には、21枚のストリップ
フレーム18、したがって63個の単位配線板16しか
得られなかった。
【0005】さらに、製造技術上、不良品が混入してく
るのは避けられないものであるが、例えば3個の単位配
線板16のストリップフレーム18の場合で単位配線板
16のうち1個でも不良品が有る場合には、そのストリ
ップフレーム18全体が不良品扱いされ、他の2個の良
品の単位配線板16も不良品扱いされることとなり、歩
留りが低下し、コスト高となる課題があった。一方、3
個の単位配線板16のうち1個のみの不良品の混入が許
される場合であっても、今度はユウーザー側で不良品の
排出が厄介となる問題点がある。
【0006】また、単位配線板16にチップを搭載し、
該チップを樹脂封止する場合に封止樹脂はチップが搭載
された側のみの、いわゆる片面封止とする場合が多い
が、この片面封止の場合には、封止樹脂の熱収縮により
半導体装置に反りが生じるという課題がある。特にスト
リップフレーム18の中央側の半導体装置に反りが大き
くなるが、反りが生じた場合、ボンディングワイヤの剥
がれ、切れが生じたりする不具合があったり、特にボー
ルグリッドアレイタイプの半導体装置の場合には、はん
だボールが一平面上にないことから、実装不良が生じや
すいなどの課題がある。
【0007】そこで、本発明は上記問題点を解決すべく
なされたものであり、その目的とするところは、不良品
の混入がなく、以後の半導体装置製造工程を歩留りよく
行えるテープキャリア半導体装置用パッケージ、製品の
取り数を多くでき、コストの低減化が図れるテープキャ
リア半導体装置用パッケージの製造方法、および反りの
発生等を極力防止できる半導体装置の製造方法を提供す
るにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、本発明に係るテ
ープキャリア半導体装置用パッケージは、樹脂製のリジ
ッドパネルにチップ搭載部および配線パターンが形成さ
れ、個片に切断された単位配線板の良品のみの単位配線
板が、所定のピッチをもって一列に、接着剤を介して耐
熱性のテープで両側縁部を連結されていることを特徴と
している。
【0009】さらに本発明に係るテープキャリア半導体
装置用パッケージは、所要の切断代だけの間隔があけら
れて、チップ搭載部および所要の配線パターンを有する
単位配線板が密なレイアウトをもって多数個作り込まれ
た樹脂製のリジッドパネルから、各単位配線板が個片に
切断され、該個片に切断された単位配線板のうちの良品
のみの単位配線板が、所定のピッチをもって一列に、接
着剤を介して耐熱性のテープで両側縁部を連結されてい
ることを特徴としている。
【0010】上記各テープキャリア半導体装置用パッケ
ージにおいて、テープに所定のピッチで位置決め孔を開
口すると好適である。また、前記単位配線板を、チップ
搭載部と所要の配線パターンが形成されると共に、外部
接続用のはんだボールが接続される端子が形成されたボ
ールグリッドアレイタイプの単位配線板に形成すること
ができる。
【0011】さらに本発明に係るテープキャリア半導体
装置用パッケージの製造方法では、樹脂製のリジッドパ
ネルに所要の切断代だけの間隔をあけてチップ搭載部お
よび所要の配線パターンを有する単位配線板を密なレイ
アウトをもって多数個作り込む工程と、該リジッドパネ
ルから、各単位配線板を個片に切断する工程と、個片に
切断された単位配線板の検査をし、良品のみの単位配線
板を選抜する工程と、選抜された良品の単位配線板を所
定のピッチをもって一列に両側縁部を接着剤を介して耐
熱性を有するテープで連結する工程とを含むことを特徴
としている。
【0012】またさらに本発明に係る半導体装置の製造
方法では、樹脂製のリジッドパネルにチップ搭載部およ
び配線パターンが形成され、個片に切断された単位配線
板の良品のみの単位配線板が、所定のピッチをもって一
列に、接着剤を介して耐熱性のテープで両側縁部を連結
され、かつ該テープに所定のピッチで位置決め孔が開口
されたテープキャリア半導体装置用パッケージを用い、
次の工程により半導体装置を形成することを特徴として
いる。 (A)テープキャリア半導体装置用パッケージを前記位
置決め孔を用いて送り込む工程、(B)送りこまれたテ
ープキャリア半導体装置用パッケージの各単位配線板の
チップ搭載部にチップを固定する工程、(C)チップ搭
載部に固定されたチップと配線パターンとを電気的に接
続する工程、(D)チップを樹脂封止する工程。また、
ボールグリッドアレイタイプの単位配線板の場合には、
さらに、(E)端子にはんだボールを接続する工程、
(F)樹脂封止され、かつはんだボールが接続された半
導体装置を個々に分離する工程を行う。
【0013】
【作用】本発明に係るテープキャリア半導体装置用パッ
ケージによれば、不良品の混入がなく、以後の半導体装
置製造工程を歩留りよく行える。また本発明に係るテー
プキャリア半導体装置用パッケージの製造方法では、リ
ジッドパネルに切断代のみの間隔をおいて密に単位配線
板をレイアウトして作り込み、これを個片に切断してテ
ープで連結するものであるから、取り数を従来のストリ
ップ方式に比して格段に多くでき、製造コストの大幅な
低減が可能となる。また、本発明の半導体装置の製造方
法では、上記テープキャリア半導体装置用パッケージを
用いることによって、連続した一貫生産も可能となると
共に、途中で不良品が発生しても、テープを切断して取
り除くこともでき、不良品に対する以後の無駄な工程を
省くことができ、さらには、単位配線板が個片に分離さ
れてテープで連結されているから、1つの単位配線板あ
るいは半導体装置に係る歪みが他の単位配線板あるいは
半導体装置に及ぶのを防止でき、半導体装置の反り等の
不具合を解消でき、特にボールグリッドアレイタイプの
半導体装置の実装不良を解消できる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。図1はテープキャリア半導体装
置用パッケージ28の平面図、図2はその横断面図であ
る。30は単位配線板であり、所要大きさの樹脂製のリ
ジッドパネル上に中央にチップ搭載部32が形成され、
チップ搭載部32の周囲に、チップ搭載部32に搭載さ
れるチップとワイヤ等により電気的に接続される配線パ
ターン34が形成されている。チップ搭載部32はリジ
ッドパネルが露出して、リジッドパネル上に直接接着剤
を介してチップを搭載するようにしてもよいが、図示の
例ではチップの放熱性を高めるため、またチップの接地
電位を確保するため、配線パターン34中の接地リード
に接続されるダイパッドが形成されている。
【0015】リジッドパネルの裏面側にも図示しないが
所要のパターンで配線パターンが形成され、該配線パタ
ーンの先端には後工程ではんだボールが固定される端子
がマトリクス状のパターンで形成されている。リジッド
パネル表裏の配線パターンは公知のスルーホール(図示
せず)に形成したスルーホールめっき皮膜(図示せず)
によって接続されている。なお、キャビティダウン型の
半導体装置用パッケージの場合には、チップ搭載部3
2、配線パターン34、端子は全てリジッドパネルの同
じ側に配置される。
【0016】37はポリイミド、アルミニウム箔等の耐
熱性を有するテープであり、片面に接着剤38が塗布さ
れている。前記単位配線板30は図示の如く一列に所定
のピッチ(ダイ付け工程、ワイヤボンディング工程、樹
脂封止工程等の後処理工程での送りピッチ)をもって配
置され、この一列に配置された単位配線板30の両側縁
部に表裏から前記テープ37が接着剤38により貼り合
わせられ、これにより単位配線板30が所定のピッチを
もって一列に連結されている。表裏のテープ37は前記
した後工程で障害とならない単位配線板30の縁部を表
裏から挟み込むようにし、また単位配線板30の縁部よ
り外方に出るテープ37はテープ同士で接着するように
している。このテープ同士が接着されている部位を利用
して該部位に後処理工程に単位配線板30を所要のピッ
チで送り込んだり、位置決めするための位置決め孔40
が設けられている。
【0017】図3、図4はテープキャリア半導体装置用
パッケージ28の他の実施例を示す。図3に示す実施例
では、一列に配置した単位配線板30の下面両側縁部の
片側のみを接着剤38付きのテープ37で固定して連結
している。この場合にも単位配線板30の外方の部位の
テープ37に位置決め孔40を設けている。図4に示す
実施例では、一列に配置した単位配線板30の上面両側
縁部の片側のみを接着剤38付きのテープ37で固定し
て連結している。この場合にも単位配線板30の外方の
部位のテープ37に位置決め孔40を設けている。図
3、図4に示す実施例において、単位配線板30が接着
されている部位以外のテープ37に接着剤38が露出す
る。該部位には接着剤が露出しないことが好ましいの
で、接着剤38が付いていないテープ37を用い、単位
配線板30の側縁部に接着剤を付けてテープ37上に貼
りつけるようにするとよい(図示せず)。なお、上記各
実施例において、位置決め孔40は必ずしも設けなくと
もよく、この場合後処理工程でのテープキャリア半導体
装置用パッケージ28の送り込みは、例えばローラなど
を用いて行うことができる。
【0018】図5はテープキャリア半導体装置用パッケ
ージ28の製造工程のうち、リジッドパネル10への単
位配線板30を作り込むレイアウト図を示す。図示のよ
うに、本実施例では、単位配線板30を隣接する単位配
線板30との間に切断代hだけの間隔があくように密に
レイアウトし、公知の手法にしたがって単位配線板30
をリジッドパネル10上に作り込むのである。上記のよ
うにして単位配線板30を多数作り込んだリジッド配線
板を切断代hに沿ってダイシング、金型、NCルーター
等の切断機で単位配線板30を個片に切り離す。次に個
片に切り離した単位配線板30の全てについて電気試験
(導通試験、ショート試験)を行い、良品を選抜する。
【0019】上記のようにして選抜した良品のみの単位
配線板30を一定のピッチで所定の治具(図示せず)上
に一列に配置し、単位配線板30の両側縁部を上下から
(あるいは片側から)接着剤38付きのテープ37で貼
り合わせる。テープ37にはあらかじめ前記位置決め孔
40を開口したものを用いてもよいが、単位配線板30
を上記のように連結した後、基準孔を中心に連続送りし
ながら所定の位置に位置決め孔40を開口するようにす
ると、位置精度良く上下のテープ37に貫通孔をあける
ことができる。最後に必要に応じて、接着剤38を乾燥
する乾燥工程を行ってテープキャリア半導体装置用パッ
ケージ28に完成される。
【0020】本実施例では、330 ×330 mmのリジット
パネル10上に30×27mmの従来と同じ大きさの単位配
線板30を切断代hを3mmに設定してレイアウトした
場合に、90個の単位配線板30を得ることができ、従
来に比し約44%増の取り数にすることができた。また
切断代を1mmに設定した場合には、1パネル当たり1
10個の単位配線板30を得ることができ、従来に比し
約72%増もの取り数にすることができ、コストを大幅
に低減できた。
【0021】テープキャリア半導体装置用パッケージ2
8は、図6に示すように巻き芯42が多角形に形成され
たリール44に巻き取って、ユウザーに供給してもよい
し、図7に示すように、マガジン46内にジグザグ状に
折り畳むようにして収納して供給するようにしてもよ
い。あるいは、ユウザーのニーズにより、単位配線板3
0が所定の複数個連なった短冊状のもので供給するよう
にしてもよい。
【0022】図8は上記テープキャリア半導体装置用パ
ッケージ28を用いて半導体装置を製造する工程例を示
す。まず、テープキャリア半導体装置用パッケージ28
をリール44あるいはマガジン46から所定の個数ずつ
間欠的に以後の各処理装置に位置決め孔40を用い位置
決めして送り込む。第1工程では、チップ搭載部32に
チップを接着剤等によって固定するダイボンディング工
程が行われる。第2工程では接着剤を乾燥する乾燥工程
が行われ、さらにチップと配線パターン34との間のワ
イヤボンディングが行われる。
【0023】次いで、トランスファー成形機等でチップ
の樹脂封止が行われる(片面)。あるいはレジンをポッ
ティングしてチップを封じるようにしてもよい。この場
合にはポッティング樹脂の乾燥が次工程で行われる。次
にはんだボールが所定配置で収納された治具(図示せ
ず)が、各単位配線板30の裏面側にはんだボールが単
位配線板30の裏面側の端子に当接するようあてがわ
れ、そのまま炉中を通されてはんだのリフローが行わ
れ、はんだボールが各端子上に付着される。このはんだ
リフロー時の炉内温度は約230℃程度であるが、テー
プ37、接着剤38はこの温度に耐えられる耐熱性のあ
るものが選択される。最後にテープ37を除去して図9
に示す半導体装置48に完成される。なおテープ37は
半導体装置48の外縁に沿って金型で連続的に切断して
もよい。この場合半導体装置48上にテープ37が残っ
てもよい。またテープ37の切断線に沿ってミシン目を
入れておいたり(図示せず)、あるいはテープ37の切
断線上にノッチ(図示せず)を入れておくことにより、
切断金型を用いずにテープ37を切断することもでき
る。なお、上記各工程の途中で不良品(例えば樹脂封止
欠陥)が生じた場合には、その段階でテープ37を切断
して不良品を取り除き、再度テープ37を瞬間接着剤な
どで接続して、引き続き各工程を行うことができる。
【0024】図9に示すように、単位配線板30はあら
かじめ個片に分離されているので、単位配線板30の片
面側を封止樹脂50によって封止した場合に、封止樹脂
の熱収縮によってやはり多少の反りが見られるが、裏面
側のはんだボールを付着させることによって反りはほと
んど解消される。この点従来の場合は、図10に示すよ
うに、複数の単位配線板がリジッドパネル上に連なって
いるので、樹脂封止した場合に、封止樹脂の収縮力がリ
ジッドパネルを介してお互いに隣接する半導体装置にま
で及び、特に中央側の半導体装置の反りが大きくなって
ボンディングワイヤの剥がれ、切れ等の前述した不具合
が生じていたものである。
【0025】上記実施例では、ボールグリッドアレイタ
イプのテープキャリア半導体装置用パッケージ、半導体
装置の例で示したが、これに限定されないことはもちろ
んであり、樹脂製のリジッドパネル上にチップ搭載部、
配線パターンを有する単位配線板を作り込む全ての電子
部品に適応できる。例えば、PCMCIAカード(IC
カード、メモリーカード)用プリント配線板、ページャ
ー用プリント配線板、セルラーフォーン用プリント配線
板等に好適に適用できる。また、各単位配線板30に搭
載するチップは1つに限られず、チップ搭載部が複数有
り、またそれに伴って配線パターンが形成されたマルチ
チップモジュール基板(MCM基板)も本発明に包含さ
れるものである。さらには、リジッドパネルを多層に形
成した多層の半導体装置用パッケージにも適用できるこ
とはもちろんである。
【0026】以上本発明につき好適な実施例を挙げて種
々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるもので
はなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を
施し得るのはもちろんである。
【0027】
【発明の効果】本発明に係るテープキャリア半導体装置
用パッケージによれば、不良品の混入がなく、以後の半
導体装置製造工程を歩留りよく行える。また本発明に係
るテープキャリア半導体装置用パッケージの製造方法で
は、リジッドパネルに切断代のみの間隔をおいて密に単
位配線板をレイアウトして作り込み、これを個片に切断
してテープで連結するものであるから、取り数を従来の
ストリップ方式に比して格段に多くでき、製造コストの
大幅な低減が可能となる。また、本発明の半導体装置の
製造方法では、上記テープキャリア半導体装置用パッケ
ージを用いることによって、連続した一貫生産も可能と
なると共に、途中で不良品が発生しても、テープを切断
して取り除くことができ、不良品に対する以後の無駄な
工程を省くことができ、さらには、単位配線板が個片に
分離されてテープで連結されているから、1つの単位配
線板あるいは半導体装置に係る歪みが他の単位配線板あ
るいは半導体装置に及ぶのを防止でき、半導体装置の反
り等の不具合を解消でき、特にボールグリッドアレイタ
イプの半導体装置のはんだボールを一平面内に位置させ
ることができるので実装不良を解消できる。またさらに
は、従来レール部等の不要部が産業廃棄物として多く生
じたが、本発明ではこれら産業廃棄物を可及的に少なく
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】テープキャリア半導体装置用パッケージの平面
図である。
【図2】図1のテープキャリア半導体装置用パッケージ
の横断面図である。
【図3】テープキャリア半導体装置用パッケージの他の
実施例を示す横断面図である。
【図4】テープキャリア半導体装置用パッケージのさら
に他の実施例を示す横断面図である。
【図5】リジッドパネルへの単位配線板のレイアウトを
示す説明図である。
【図6】テープキャリア半導体装置用パッケージをリー
ルに巻回した説明図である。
【図7】テープキャリア半導体装置用パッケージをマガ
ジン内にジグザグ状に収納した状態を示す説明図であ
る。
【図8】半導体装置の製造工程の一例を示す工程図であ
る。
【図9】半導体装置の説明図である。
【図10】従来の半導体装置の反りの状況を示す説明図
である。
【図11】従来のリジッドプリント配線板からなる半導
体装置用パッケージのリジットパネル上へのレイアウト
を示す説明図である。
【符号の説明】
28 テープキャリア半導体装置用パッケージ 30 単位配線板 32 チップ搭載部 34 配線パターン 37 テープ 38 接着剤 40 位置決め孔 42 巻き芯 44 リール 46 マガジン 48 半導体装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 洋二 長野県茅野市塚原1−8−37 株式会社 イースタン内 (56)参考文献 特開 平3−3341(JP,A) 特開 平4−127549(JP,A)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂製のリジッドパネルにチップ搭載部
    および配線パターンが形成され、個片に切断された単位
    配線板の良品のみの単位配線板が、所定のピッチをもっ
    て一列に、接着剤を介して耐熱性のテープで両側縁部を
    連結されていることを特徴とするテープキャリア半導体
    装置用パッケージ。
  2. 【請求項2】 所要の切断代だけの間隔があけられて、
    チップ搭載部および所要の配線パターンを有する単位配
    線板が密なレイアウトをもって多数個作り込まれた樹脂
    製のリジッドパネルから、各単位配線板が個片に切断さ
    れ、該個片に切断された単位配線板のうちの良品のみの
    単位配線板が、所定のピッチをもって一列に、接着剤を
    介して耐熱性のテープで両側縁部を連結されていること
    を特徴とするテープキャリア半導体装置用パッケージ。
  3. 【請求項3】 前記テープに所定のピッチで位置決め孔
    が開口されていることを特徴とする請求項1または2記
    載のテープキャリア半導体装置用パッケージ。
  4. 【請求項4】 前記単位配線板が、チップ搭載部と所要
    の配線パターンが形成されると共に、外部接続用のはん
    だボールが接続される端子が形成されたボールグリッド
    アレイタイプの単位配線板であることを特徴とする請求
    項1、2または3記載のテープキャリア半導体装置用パ
    ッケージ。
  5. 【請求項5】 樹脂製のリジッドパネルに所要の切断代
    だけの間隔をあけてチップ搭載部および所要の配線パタ
    ーンを有する単位配線板を密なレイアウトをもって多数
    個作り込む工程と、 該リジッドパネルから、各単位配線板を個片に切断する
    工程と、 個片に切断された単位配線板の検査をし、良品のみの単
    位配線板を選抜する工程と、 選抜された良品の単位配線板を所定のピッチをもって一
    列に両側縁部を接着剤を介して耐熱性を有するテープで
    連結する工程とを含むことを特徴とするテープキャリア
    半導体装置用パッケージの製造方法。
  6. 【請求項6】 樹脂製のリジッドパネルにチップ搭載部
    および配線パターンが形成され、個片に切断された単位
    配線板の良品のみの単位配線板が、所定のピッチをもっ
    て一列に、接着剤を介して耐熱性のテープで両側縁部を
    連結され、かつ該テープに所定のピッチで位置決め孔が
    開口されたテープキャリア半導体装置用パッケージを用
    い、次の工程により半導体装置を形成することを特徴と
    する半導体装置の製造方法。 (A)テープキャリア半導体装置用パッケージを前記位
    置決め孔を用いて送り込む工程、(B)送りこまれたテ
    ープキャリア半導体装置用パッケージの各単位配線板の
    チップ搭載部にチップを固定する工程、(C)チップ搭
    載部に固定されたチップと配線パターンとを電気的に接
    続する工程、(D)チップを樹脂封止する工程。
  7. 【請求項7】 樹脂製のリジッドパネルにチップ搭載
    部、配線パターンおよび外部接続用のはんだボールが接
    続される端子が形成され、個片に切断された単位配線板
    の良品のみの単位配線板が、所定のピッチをもって一列
    に、接着剤を介して耐熱性のテープで両側縁部を連結さ
    れ、かつ該テープに所定のピッチで位置決め孔が開口さ
    れたテープキャリア半導体装置用パッケージを用い、次
    の工程により半導体装置を形成することを特徴とする半
    導体装置の製造方法。 (A)テープキャリア半導体装置用パッケージを前記位
    置決め孔を用いて送り込む工程、(B)送りこまれたテ
    ープキャリア半導体装置用パッケージの各単位配線板の
    チップ搭載部にチップを固定する工程、(C)チップ搭
    載部に固定されたチップと配線パターンとを電気的に接
    続する工程、(D)チップを樹脂封止する工程、(E)
    前記端子にはんだボールを接続する工程、(F)樹脂封
    止され、かつはんだボールが接続された半導体装置を個
    々に分離する工程。
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