JP2769296B2 - Semiconductor die package and method of manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor die package and method of manufacturing the same

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JP2769296B2 JP7018645A JP1864595A JP2769296B2 JP 2769296 B2 JP2769296 B2 JP 2769296B2 JP 7018645 A JP7018645 A JP 7018645A JP 1864595 A JP1864595 A JP 1864595A JP 2769296 B2 JP2769296 B2 JP 2769296B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は集積回路(IC)のパッ
ケージデザインに関する。特に、集積回路ダイ(半導体
ダイ)とプリント回路基板(PCB)とを有効に接続す
るパッケージを提供するための装置及び方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to integrated circuit (IC) package design. In particular, it relates to an apparatus and method for providing a package that effectively connects an integrated circuit die (semiconductor die) to a printed circuit board (PCB).

【0002】[0002]

【従来の技術】ICがより多くの回路を有し、より広い
シリコン面積を用い、より高いクロック周波数で動作す
るようになる、それに応じて、ICに表面実装される
パッケージは、より多くのリードと、より小さなフット
プリントと、より高い電気的/熱的特性を有することが
必要となってくると同時に、少なくともこれまで受け入
れられてきた標準的な信頼性を有していなければならな
い。従来のTAB(tape automated b
onding)またはリードフレームの手法を用いたパ
ッケージは、リード本数約300本で10ワットで充分
な熱的/電気的特性を発揮し、50MHzで動作でき
る。しかし、リード本数が300本を越えると、フット
プリント(ボード上に占める面積)の増加を避けるた
め、リードピッチ(すなわちリードとリードの間隔)は
0.5mmより短いことが要求されるようになる。フッ
トプリントが大きくなると、ボードの高密度実装ができ
なくなる。このことは、多くの製品にとって重要である
が、特に携帯可能な消費者指向の製品にとって重要であ
り、それはこのような製品に於いては、限られたスペー
スで機能を果たすことが競争に於ける大きな利点となる
からである。逆に、リードピッチを短くすることは高価
な位置決め装置と難しい組み付け方法とを必要とする。
さらに、製品デザインの点からみると、リードピッチの
短いパッケージを用いるためには、PCBはより多くの
信号層と、連絡線(vias)とを必要とする。これら
の要因は製造過程に於ける歩留まりの低下を起こし、P
CBのコストの増加につながる。
Has BACKGROUND ART IC is more circuits, using a wider silicon area, becomes to operate at a higher clock frequency, accordingly, the package to be surface mounted on the IC, the more and more It is necessary to have leads, smaller footprints and higher electrical / thermal properties, while at the same time having at least previously accepted standard reliability. Conventional TAB (tape automated b)
A package using the method of bonding or a lead frame exhibits sufficient thermal / electrical characteristics at about 10 watts with about 300 leads and can operate at 50 MHz. However, when the number of leads exceeds 300, the lead pitch (that is, the distance between leads) must be shorter than 0.5 mm in order to avoid an increase in footprint (area occupied on the board). . As the footprint increases, high-density mounting of the board becomes impossible. This is important for many products, but especially for portable, consumer-oriented products, where in such products, functioning in a limited space is a competitive issue. This is a great advantage for Conversely, reducing the lead pitch requires expensive positioning equipment and difficult assembly methods.
Furthermore, from a product design point of view, PCBs require more signal layers and vias to use packages with shorter lead pitch. These factors reduce the yield in the manufacturing process,
This leads to an increase in the cost of CB.

【0003】リード本数をより多くし、フットプリント
をより小さくするというICパッケージに対する要求に
応じて、ボールグリッドアレイ(Ball Grid
Array:BGA)が開発された。BGAパッケージ
はリードピッチを短くする必要をなくし、パッケージの
フットプリントを減少している。BGAパッケージは表
面実装パッケージであり、組み込み時に損傷を受けやす
い短いリードピッチのインラインリードの代わりに、半
田球の2次元アレイを用いて、外部PCBすなわち“マ
ザーPCB”に組み込まれる。BGAパッケージの利点
はフットプリントが小さいこと、ボールグリッドアレイ
ピッチが大きいこと、及び外部PCBへの取り付け過程
が比較的簡単であり、ほとんど自己整合可能であること
である。例えば、リード本数が208本で、厚さが2m
mのQFP(Quad FlatPack)の典型的な
フットプリントサイズは32×32mmであり、リード
ピッチは0.5mmである。一方、212ピンのBGA
パッケージの厚さは1.5mmで、フットプリントは2
7×27mmであり、1.5mmのボールピッチが用い
られている。少なくともBGAパッケージは両面金属層
(2−metallayer)PCB基板を、リードフ
レームまたはTABの代わりに必要とする。そのような
BGAパッケージは、典型的には“キャビティアップパ
ッケージ”であり、半導体ダイの背面が基板の上面(す
なわち上向きの面)に接着されるように取り付けられ
る。典型的な基板はPCBである。ダイは基板トレース
にワイアボンディングされ、さらにオーバーモールド
(overmold)される。外部PCBに取り付けら
れるときは、半田球の2次元アレイが、露出された基板
背面(すなわち、基板の下向きの面)の基板上面に経路
を発する金属トレースに接合される。
In response to a demand for an IC package having a larger number of leads and a smaller footprint, a ball grid array (Ball Grid Array) has been developed.
Array: BGA) was developed. The BGA package eliminates the need for shorter lead pitches and reduces the package footprint. The BGA package is a surface mount package and is incorporated into an external PCB or "mother PCB" using a two-dimensional array of solder balls instead of in-line leads with short lead pitch, which are susceptible to damage during assembly. The advantages of a BGA package are a small footprint, a large ball grid array pitch, and a relatively simple mounting process to an external PCB, which is almost self-alignable. For example, the number of leads is 208 and the thickness is 2 m
The typical footprint size of a m QFP (Quad FlatPack) is 32 × 32 mm and the lead pitch is 0.5 mm. On the other hand, a 212-pin BGA
Package thickness is 1.5mm, footprint is 2
It is 7 × 27 mm and a ball pitch of 1.5 mm is used. At least BGA packages require a double-sided metal layer PCB substrate instead of a lead frame or TAB. Such a BGA package is typically a "cavity-up package", which is mounted such that the backside of the semiconductor die is adhered to the top surface of the substrate (ie, the upward facing surface). A typical substrate is a PCB. The die is wire bonded to the substrate traces and overmolded. When mounted on an external PCB, a two-dimensional array of solder balls is bonded to metal traces that originate a path on the top surface of the substrate on the exposed back surface of the substrate (ie, the downward facing surface of the substrate).

【0004】1992年8月4日にモトローラ社(Mo
torola Inc.)に付与された“Overmo
lded Semiconductor Packag
ewith Anchoring Means”という
名称の米国特許第5,136,366号明細書にBGA
パッケージの一例が記述されている。従来のBGAパッ
ケージの主な制約は、パワーの放散が少ないこと、電気
的特性に限界があること、及び湿分の影響を受けやすい
ことである。
On August 4, 1992, Motorola (Mo)
torolla Inc. ) Attached to "Overmo
led Semiconductor Package
US Pat. No. 5,136,366 entitled "With Anchoring Means"
An example of a package is described. The main limitations of conventional BGA packages are low power dissipation, limited electrical properties, and susceptibility to moisture.

【0005】従来のBGAパッケージのパワーの放散は
3ワット以下に制限されている。というのは、半導体ダ
イで発生した熱はICの背面からパッケージの基板を通
して外部PCBへと伝導するためである。ICの下の半
田球をパワー放散を促進するために用いてもよい。しか
し、半田球を用いてパワーを放散するためには、外部P
CBがグランド面(ground plane)を有し
ていることが必要であるが、それによってPCB上の信
号引き回しスペースは制限され、ボードの値段は高くな
る。
The power dissipation of conventional BGA packages is limited to 3 watts or less. This is because the heat generated by the semiconductor die is conducted from the back of the IC to the external PCB through the package substrate. A solder ball under the IC may be used to promote power dissipation. However, in order to dissipate the power using the solder ball, the external P
It is necessary for the CB to have a ground plane, which limits the signal routing space on the PCB and increases the cost of the board.

【0006】さらに、電気的特性の目安となる動作周波
数は、従来のBGAパッケージでは50MHzよりずっ
と低い。電気的特性が悪いのは、半田球と接続するた
め、基板上面から基板の端を通り、さらに背面へと回り
込むトレースのインダクタンスが大きいためである。こ
のトレースの回り込みは、現状のPCB技術ではボール
パッドの間にトレースを通すのに十分に微細なラインを
提供することができないことと、基板をパッケージの周
囲のめっき板(plating bars)に接続する
ことによりトレースを電気めっきする必要があることと
による。
Further, the operating frequency, which is a measure of the electrical characteristics, is much lower than 50 MHz in the conventional BGA package. The poor electrical characteristics are due to the large inductance of the trace passing from the top surface of the substrate to the edge of the substrate and further to the back surface for connection with the solder balls. This wrap around of the traces is due to the inability of current PCB technology to provide sufficiently fine lines between the ball pads to pass the traces, and to connect the substrate to the plating bars around the package. And the need to electroplate the traces.

【0007】従来のBGAパッケージは、伝統的なプラ
スチック成形されたパッケージよりも湿分の影響を受け
やすいが、それはBGAパッケージのPCB基板はより
多くの湿分を吸収するためであり、そのためボードの組
み付け過程でパッケージにクラッキングが生じることが
ある。これは、BGAパッケージを外部PCBボードに
組み込む時の高温(通常200℃より高い)過程の間
に、BGAパッケージの組み込みの間または後にパッケ
ージ内に閉じこめられた湿分が急速に膨張するためであ
る。このような膨張によって成形物にクラッキングが生
じることがあるが、これは通常“ポップコーン現象(p
opcorning)”として知られており、パッケー
ジの故障を発生させることもある。外部PCB基板に取
り付ける前にBGAパッケージに入る湿分の量を最小に
するため、基板の取り付けはBGAパッケージを防湿性
の袋から取り出した後、数時間以内に行うことが好まし
い。
[0007] Conventional BGA packages are more susceptible to moisture than traditional plastic molded packages, because the PCB substrate of the BGA package absorbs more moisture, and therefore the board Cracking may occur in the package during the assembly process. This is due to the rapid expansion of moisture trapped in the package during or after incorporation of the BGA package during the high temperature (typically above 200 ° C.) process of incorporating the BGA package into an external PCB board. . Such expansion may cause cracking of the molded article, which is usually caused by the "popcorn phenomenon (p.
known as "opcorning" and can cause package failure. To minimize the amount of moisture that enters the BGA package prior to mounting on an external PCB board, the mounting of the board requires the BGA package to be moisture proof. It is preferable to carry out within several hours after taking out from the bag.

【0008】BGAパッケージの電気的特性と熱の放散
は“キャビティダウン”BGAパッケージによって、コ
ストも大幅に増加するが、大幅に改善することができ
る。キャビティダウンBGAパッケージは、キャビティ
を備え電気的な寄生インピーダンスを小さくすることの
できる多層PCB基板を用いている。このようなパッケ
ージによって電気的特性は約100MHzにまで向上す
る。キャビティの底部に固体金属スラグがある場合、熱
の放散は25ワットにまで上昇する。“キャビティダウ
ン”BGAパッケージ技術は、十分に確立されたプリン
ト回路ピングリッドアレイ(Printed Circ
uit Pin Grid Array:PCPGA)
によく似ているが、PCPGAパッケージのピンはBG
Aパッケージでは半田球に置き換えられているという点
が異なる。BGAパッケージの主な欠点は値段が高いこ
とである。
[0008] The electrical properties and heat dissipation of the BGA package can be significantly improved, although the cost is greatly increased by the "cavity down" BGA package. The cavity-down BGA package uses a multilayer PCB substrate having a cavity and capable of reducing electrical parasitic impedance. Such a package improves the electrical characteristics to about 100 MHz. When there is solid metal slag at the bottom of the cavity, the heat dissipation rises to 25 watts. “Cavity down” BGA packaging technology is a well-established printed circuit pin grid array (Printed Circ)
uit Pin Grid Array: PCPGA)
, But the PCPGA package pins are BG
The difference is that the A package is replaced with a solder ball. A major disadvantage of BGA packages is that they are expensive.

【0009】“キャビティアップ”と“キャビティダウ
ン”のどちらのBGAパッケージもダイを基板に電気的
に接続するのにワイアボンドを用いている。ワイアボン
ドによってIC上でパッドピッチをどれだけ短くできる
かが制限されるため、ダイの大きさがパッドによって制
限されているときは特に、ICのダイのサイズは大きく
なる。大きさがパッドによって制限されるICは、回路
密度が向上するにつれてより頻繁にみられるようにな
り、その典型的なサイズは10×10mmである。ダイ
のサイズが大きくなると値段も上昇する。これは単にワ
イアボンドピッチを短くすれば避けることができるが、
現在のワイアボンドピッチは約100ミクロンであり、
限界に到達したかにみえる。
Both "cavity up" and "cavity down" BGA packages use wire bonds to electrically connect the die to the substrate. The size of the IC die increases, especially when the die size is limited by the pads, because the wirebond limits how short the pad pitch can be on the IC. ICs whose size is limited by pads become more frequent as circuit density increases, and their typical size is 10 × 10 mm. As the size of the die increases, so does the price. This can be avoided by simply shortening the wire bond pitch,
The current wire bond pitch is about 100 microns,
It looks as if the limit has been reached.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、比較的安価で、高い電気的特性と熱放散能力を有
し、湿気にも強く、信頼性が高く、かつサイズの小さい
半導体ダイ用パッケージ及びその製造方法を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a semiconductor die which is relatively inexpensive, has high electrical characteristics and heat dissipation capability, is resistant to moisture, has high reliability and is small in size. And a method of manufacturing the same.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明によると、TABテープと、補強材構造と、
TABテープの導電性トレースを介して接続された半導
体ダイを外部と接続するための半田球とを有する集積回
路パッケージが提供される。ある好適実施例では、TA
Bテープは上方(第1)誘電体層と下方(第2)誘電体
層とを有し、それぞれの誘電体層は半導体ダイを受容す
るための孔を有している。さらに、下方誘電体層はTA
Bテープの導電性パッドアレイと一致した開口のアレイ
を備え、それによって半田球は導電性パッドに接合する
ことができる。半導体ダイは内部リードボンディング
(inner lead bonding)と、ワイア
ボンディング(wire bonding)のどちらに
よってもTABテープに接続することができる。
According to the present invention, there is provided a TAB tape, a reinforcing member structure,
An integrated circuit package is provided having a semiconductor die connected via conductive traces on a TAB tape and solder balls for external connection. In one preferred embodiment, the TA
The B tape has an upper (first) dielectric layer and a lower (second) dielectric layer, each dielectric layer having a hole for receiving a semiconductor die. Further, the lower dielectric layer is TA
It has an array of openings that match the conductive pad array of the B-tape so that the solder balls can be bonded to the conductive pads. Semiconductor dies can be connected to a TAB tape by either internal lead bonding or wire bonding.

【0012】本発明では、補強材は熱放散板の役割も果
たす。典型的には、補強材は半導体ダイを受容するため
のキャビティを有する。このキャビティは半導体ダイを
受容するためのTABテープの孔と整合されている。半
導体ダイはこのキャビティの背壁(back wal
l)と熱伝導性接着剤を用いて接着される。TABテー
プは補強材の表面に接着剤の薄い層を用いて接着される
が、この接着剤層はTABテープの上方誘電体層と下方
誘電体層を接着している接着剤と同様のものが好まし
い。
In the present invention, the reinforcement also plays the role of a heat dissipation plate. Typically, the stiffener has a cavity for receiving a semiconductor die. This cavity is aligned with a hole in the TAB tape for receiving the semiconductor die. The semiconductor die is the back wall of this cavity.
1) and bonded using a heat conductive adhesive. The TAB tape is adhered to the surface of the reinforcement using a thin layer of adhesive, which is similar to the adhesive that bonds the upper and lower dielectric layers of the TAB tape. preferable.

【0013】各半導体ボールは、TABテープの下方誘
電体層の開口とほぼ同じ大きさであり、それにより半導
体ボールは導電性のパッドに接合することができる。導
電性パッドアレイのある選択された位置には、導電性パ
ッドと第1誘電体層のどちらにも開口が設けられてお
り、これらの位置の半田球は補強材の表面にも接合さ
れ、接地接続が可能となる。このような接地接続によ
り、電気的な寄生特性(parasitics)の少な
い、小さく抑えられ予測可能なインピーダンスが得ら
れ、パッケージの性能を100MHzにまで伸ばすこと
ができる。
Each semiconductor ball is approximately the same size as the opening in the lower dielectric layer of the TAB tape so that the semiconductor ball can be bonded to a conductive pad. At selected locations in the array of conductive pads, openings are provided in both the conductive pads and the first dielectric layer, and the solder balls at these locations are also joined to the surface of the stiffener to provide grounding. Connection is possible. Such a ground connection provides a small, predictable impedance with low electrical parasitics and extends package performance to 100 MHz.

【0014】本発明の他の側面によると、集積回路用パ
ッケージの製造方法が提供される。ある実施例では、ま
ず、TABテープの導電性トレースが半導体の対応する
導電性パッドに内部リードボンドを用いて接続される。
続いて、半導体ダイが熱放散板のキャビティの背壁に熱
伝導性接着剤を用いて接着される。同時に、TABテー
プが、TABテープの誘電体層を互いに接着している接
着剤と同様のTAB接着剤を用いて熱放散板に接着され
る。熱伝導性接着剤とTAB接着剤のどちらも、半導体
ダイと内部リードボンドとを保護するための封止材が施
される前に硬化する。フラックスが施された後、半田球
はTABテープの導電性パッドに接合される。半田球は
リフロー過程に於いて熱によって固定される。その後、
洗浄剤を用いることにより導電性パッドから余分なフラ
ックスが取り除かれ、集積回路パッケージは乾燥/焼成
される。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a package for an integrated circuit. In one embodiment, the conductive traces on the TAB tape are first connected to the corresponding conductive pads on the semiconductor using internal lead bonds.
Subsequently, a semiconductor die is bonded to the back wall of the cavity of the heat dissipation plate using a thermally conductive adhesive. At the same time, the TAB tape is bonded to the heat dissipating plate using a TAB adhesive similar to the adhesive bonding the dielectric layers of the TAB tape together. Both the thermally conductive adhesive and the TAB adhesive cure before the encapsulant is applied to protect the semiconductor die and the internal lead bonds. After the flux is applied, the solder balls are bonded to the conductive pads of the TAB tape. The solder balls are fixed by heat during the reflow process. afterwards,
The use of a cleaning agent removes excess flux from the conductive pads and the integrated circuit package is dried / fired.

【0015】本発明の他の側面に従うと、集積回路パッ
ケージを製作するための第2の製造方法が提供される。
この方法では、半導体ダイの導電性パッドとTABテー
プの導電性トレースとがワイアボンディング法で接続さ
れる。またワイアボンディングの前に、半導体ダイとT
ABテープが補強材に接着される。補強材への接地接続
は、補強材を半導体ダイにワイアボンディングにより接
続することによって行われる。
In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a second method for fabricating an integrated circuit package.
In this method, the conductive pads of the semiconductor die and the conductive traces of the TAB tape are connected by wire bonding. Prior to wire bonding, the semiconductor die and T
The AB tape is adhered to the reinforcement. The ground connection to the stiffener is made by connecting the stiffener to the semiconductor die by wire bonding.

【0016】本発明によるTABグリッドアレイ(TG
A)パッケージによって、従来のBGAパッケージの抱
えていた問題は解決される。
The TAB grid array (TG) according to the present invention
A) The package solves the problem of the conventional BGA package.

【0017】本発明にはダイと外部PCBとを接続する
ための方法及び装置も含まれる。TABグリッドアレイ
は高性能の、高い信頼性を有する2次元アレイパッケー
ジであり、従来のTAB及びBGAパッケージの欠点を
解消する。
The present invention also includes a method and apparatus for connecting a die to an external PCB. A TAB grid array is a high performance, highly reliable two-dimensional array package that overcomes the shortcomings of conventional TAB and BGA packages.

【0018】[0018]

【作用】本発明によるTABグリッドアレイ(TGA)
パッケージによると、TABテープによってピッチを短
くすることができるため、全ての信号の半田球への経路
をテープの同じ面に設けることができ、それによってト
レースが短くなり、電気的な寄生インピーダンスを小さ
くすることができる。
The TAB grid array (TGA) according to the present invention
According to the package, the pitch can be shortened by the TAB tape, so that all signals can be routed to the solder balls on the same surface of the tape, thereby shortening the trace and reducing the electric parasitic impedance. can do.

【0019】本発明では、TAB内部リードボンディン
グがワイアボンディングの代わりに用いられた場合、パ
ッドピッチを50ミクロンまで小さくすることができ、
ダイサイズの大幅な縮小と、コストの低下を実現してい
る。半導体ダイを直接熱放散板の上に設置することによ
り、熱特性は大幅に改善され、25ワット/デバイスに
まで達している。
In the present invention, when TAB internal lead bonding is used instead of wire bonding, the pad pitch can be reduced to 50 microns,
The die size has been significantly reduced and the cost has been reduced. By placing the semiconductor die directly on the heat spreader, the thermal properties are greatly improved, reaching up to 25 watts / device.

【0020】TGAパッケージの湿気の影響の受け易さ
は従来のPCB基板を用いたパッケージに比べて大幅に
小さいが、これはTABの湿気の吸収が比較的少ないか
らである。TGAパッケージはまた、従来のBGAパッ
ケージに比べてより薄い形をしているが、これはTAB
テープがBGAパッケージのPCB基板よりも薄いせい
である。全体的に、本発明によるTGAパッケージは信
頼性も向上しているが、これは従来のBGAパッケージ
に比べると、ICから配線板への信号の接続に用いられ
る接点の数がより少ないためである。
The sensitivity of a TGA package to moisture is significantly smaller than that of a package using a conventional PCB substrate, because TAB absorbs moisture relatively little. TGA packages are also thinner than conventional BGA packages,
The tape is thinner than the PCB board of the BGA package. Overall, the TGA package according to the present invention also has improved reliability because fewer contacts are used to connect signals from the IC to the wiring board than conventional BGA packages. .

【0021】以下の実施例を用いた詳細な説明を読み、
添付の図面を参照することにより、本発明の請求範囲と
実施例の目的が正しく認識されるだろう。
After reading the detailed description using the following examples,
By reference to the accompanying drawings, the objects of the claims and embodiments of the present invention will be appreciated.

【0022】[0022]

【実施例】図1に、本発明の一実施例であるTABグリ
ットアレイ(TGA)パッケージ100の断面図を示
す。図1に示されているように、半導体ダイ101は5
0ミクロンかそれよりやや広いピッチで狭い間隔で配置
された接点102を有し、金属の熱放射板106のキャ
ビティの中に埋め込まれている。キャビティ125に
は、この分野では周知の例えばエポキシ樹脂のような封
止材104が充填されている。半導体ダイ101は熱伝
導性エポキシ樹脂の薄い層105によって熱放散板10
6に接着されている。接点102は、内部リードボンデ
ィング技術を用いてTABテープ103導電可能に接
続されている。TABテープ103は2つの誘電体層1
09と110との間に保持された信号トレース及びパッ
ド(“導体”)層103aを含む。誘電体層109は薄
い接着剤層108によって熱放散板106に接着されて
いる。熱放射板106は、TABテープ103の支持も
しており、TABテープ103の補強材としての役割を
果たしている。TGAパッケージ100は複数の半田球
(例えば半田球111及び112)を用いて、外部プリ
ント配線板(PCB)150(図示されていない)上の
金属トレースに集積回路を電気的に接続する。誘電体層
110に開口が設けられていることによって、TABテ
ープ103の導体層103aの金属トレースと外部のP
CB150の金属トレースとの電気的接続が可能となっ
ている。例えば、半田球112は外部PCB150とT
ABテープ103の導電性パッドを誘電体層110の開
口を通して接続するのに用いられている。もうひとつの
例として、開口114は誘電体層109と110のどち
らをも貫いており、それによって外部PCB150と熱
放散板106との間に半田球113を介して接地接続を
形成している。
1 is a sectional view of a TAB grid array (TGA) package 100 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG.
It has closely spaced contacts 102 at a pitch of 0 microns or slightly wider and is embedded in a cavity of a metal heat radiating plate 106. The cavity 125 is filled with a sealing material 104 such as an epoxy resin, which is well known in the art. Semiconductor die 101 is provided with a heat dissipating plate 10 by a thin layer 105 of thermally conductive epoxy resin.
6 is adhered. Contact 102 is conductively connected to the TAB tape 103 by using the inner lead bonding technique. TAB tape 103 has two dielectric layers 1
It includes a signal trace and pad ("conductor") layer 103a held between 09 and 110. The dielectric layer 109 is bonded to the heat dissipation plate 106 by a thin adhesive layer 108. The heat radiation plate 106 also supports the TAB tape 103 and plays a role as a reinforcing material of the TAB tape 103. The TGA package 100 uses a plurality of solder balls (eg, solder balls 111 and 112) to electrically connect the integrated circuit to metal traces on an external printed wiring board (PCB) 150 (not shown). By providing the opening in the dielectric layer 110, the metal trace of the conductor layer 103a of the TAB tape 103 and the external P
Electrical connection with the metal traces of the CB 150 is enabled. For example, the solder ball 112 is connected to the external PCB 150 and T
It is used to connect the conductive pads of the AB tape 103 through the openings in the dielectric layer 110. As another example, openings 114 extend through both dielectric layers 109 and 110, thereby forming a ground connection between external PCB 150 and heat dissipation plate 106 via solder balls 113.

【0023】TABテープ103を一部切り欠いた図が
図2に示されている。この実施例に於いては、TABテ
ープ103は30ミクロンの厚さの導体層103aを含
み、さらに導体層103aの両側にふたつの50ミクロ
ンの厚さの誘電体層109と110とを含む。部分切り
欠き図である図2はTABテープ103の上面図であ
り、例示のため、その一角は誘電体層109が取り除か
れており導体層103aが露出されている。導体層10
3aは中央のデバイスホール領域120から径方向に伸
び、導電性パッドのアレイ121と接続する多数の導電
性トレース119を含んでいる。この実施例ではパッド
アレイ121のピッチは600乃至1500ミクロンの
間にあり、各パッドの直径は100乃至750ミクロン
の間にあり、それらは半導体ダイが必要とするピン本数
に依存する。パッドアレイ121のほとんどのパッド
は、例えばパッド117のように中まで詰まっており、
信号の接続に用いられる。他のパッド、例えば114は
中心に孔を有し、接地接続に用いられる。
FIG. 2 shows a partially cut-away view of the TAB tape 103. In this embodiment, TAB tape 103 includes a 30 micron thick conductive layer 103a, and two 50 micron thick dielectric layers 109 and 110 on either side of conductive layer 103a. FIG. 2, which is a partially cutaway view, is a top view of the TAB tape 103. For example, at one corner, the dielectric layer 109 is removed and the conductor layer 103 a is exposed. Conductor layer 10
3a extends radially from the central device hole area 120 and includes a number of conductive traces 119 that connect to an array 121 of conductive pads. In this embodiment, the pitch of the pad array 121 is between 600 and 1500 microns and the diameter of each pad is between 100 and 750 microns, depending on the number of pins required by the semiconductor die. Most of the pads in the pad array 121 are fully packed like the pad 117, for example.
Used for signal connection. Other pads, such as 114, have a hole in the center and are used for ground connections.

【0024】TGAパッケージ100の製造方法を図6
から図9を参照して述べる。ステップ301ではダイの
パッドが、従来の超音波溶接(thermosnic)
または圧接(thermocompressive)に
よるTAB内部リードボンディング法によって自立した
(free standing)テープトレース、すな
わちトレース119に接続される。このような技術はこ
の分野では周知であり、例えば1989年6月27日に
ヤコビ(Jacobi)に付与された米国特許第4,8
42,662号“Bumpless Inner Le
ad Bonding”に示された方法では、半導体ダ
イとTABテープの両方にバンプレス超音波溶接法(b
umpless thermosonic bondi
ng)を用いている。誘電体層109は、導電性トレー
ス119を保持しており、パッドアレイ121の接地用
パッドのある位置にのみ孔があいている。接地用パッド
のある位置では、誘電体層109に接地用パッドと同じ
大きさの孔が設けられている。図2の孔116がそのよ
うな孔の一例である。誘電体層110は導体層103a
のパッドアレイ121のパッドと一致した開口のアレイ
を有する。誘電体層109と110はそれぞれ、図1に
示されているように中央のデバイスホール領域120に
於いて内部孔を有する。内部孔は半導体ダイを受容する
が、接続用に、内部リードまたはトレース119はわず
かな長さだけ支持されない状態で残してある。
FIG. 6 shows a method of manufacturing the TGA package 100.
Will be described with reference to FIG. In step 301, the pads of the die are replaced by conventional ultrasonic welding.
Alternatively, it is connected to a free standing tape trace, ie, trace 119, by TAB internal lead bonding by thermocompression. Such techniques are well known in the art and are described, for example, in U.S. Pat. No. 4,878, issued to Jacobi on 27 June 1989.
42,662 "Bumpless Inner Le
In the method shown in "ad Bonding", the bumpless ultrasonic welding method (b) is applied to both the semiconductor die and the TAB tape.
umpress thermosonic bondi
ng). The dielectric layer 109 holds the conductive traces 119 and is perforated only in the pad array 121 at the location of the ground pad. At the position where the ground pad is located, a hole having the same size as the ground pad is provided in the dielectric layer 109. Hole 116 in FIG. 2 is an example of such a hole. The dielectric layer 110 is a conductor layer 103a.
Has an array of openings corresponding to the pads of the pad array 121 of FIG. Each of the dielectric layers 109 and 110 has an internal hole in the central device hole region 120 as shown in FIG. The internal hole receives the semiconductor die, but leaves the internal lead or trace 119 unsupported by a small length for connection.

【0025】図3は図1のTGAパッケージ100の部
分切り欠き図である。この部分切り欠き図では、例示の
ため、熱放散板106のキャビティ125が露出されて
いる。熱放散板106は例えば銅のような熱伝導性材料
で作られており、半導体ダイの中で放散された熱を取り
除く。熱放散板106として他の適した材料を用いても
良い。そのような材料には薄層状の銅/タングステン/
銅、薄層状の銅/モリブデン/銅、酸化ベリリウム、及
び金属被覆された窒化アルミニウムなどがある。このよ
うな窒化アルミニウムは、クロム/金、チタン/金、ニ
ッケル/金などの薄膜によって金属被覆することができ
る。これらの材料は全て高い熱伝導性とシリコンとほぼ
同じ熱膨張係数(TCE)とを有する。熱放散板106
とシリコンのTCEがほとんど同じであることにより、
特に大きなダイ(すなわち10mm×10mmより大き
なダイ)に生じやすい、応力により引き起こされるダイ
のクラッキングの発生を最小に抑えることができる。小
さな半導体ダイでは、熱放散板106を、シリコンとの
TCEの差が大きな材料(例えばアルミニウム)で作っ
ても良い。図1及び図3に示すように熱放散板106は
半導体ダイ101を覆い囲むキャビティ125を有して
いる。本実施例では、熱放散板106の下向きの面(す
なわちキャビティ125に向けて開かれた側)は、例え
ば銀や金のような金属の薄膜で覆われており、それらの
金属は半田による塗れ性を有する。この薄膜によって、
リフロー過程の後、接地用半田球は機械的/電気的に熱
放散板106に接合される。
FIG. 3 is a partially cutaway view of the TGA package 100 of FIG. In this partial cutaway view, the cavity 125 of the heat dissipation plate 106 is exposed for illustration. The heat dissipation plate 106 is made of a thermally conductive material, such as copper, for example, to remove heat dissipated in the semiconductor die. Other suitable materials may be used for the heat dissipation plate 106. Such materials include thin layers of copper / tungsten /
Copper, laminar copper / molybdenum / copper, beryllium oxide, and metallized aluminum nitride. Such aluminum nitride can be metallized with a thin film such as chromium / gold, titanium / gold, nickel / gold. All of these materials have high thermal conductivity and a coefficient of thermal expansion (TCE) about the same as silicon. Heat dissipation plate 106
And TCE of silicon are almost the same,
The occurrence of stress-induced cracking of the die, which tends to occur particularly on large dies (ie dies larger than 10 mm × 10 mm), can be minimized. For small semiconductor dies, the heat dissipation plate 106 may be made of a material with a large TCE difference from silicon (eg, aluminum). As shown in FIGS. 1 and 3, the heat dissipation plate 106 has a cavity 125 surrounding the semiconductor die 101. In this embodiment, the downward surface of the heat dissipation plate 106 (that is, the side opened toward the cavity 125) is covered with a thin film of a metal such as silver or gold, and the metal is coated with solder. Has the property. With this thin film,
After the reflow process, the ground solder balls are mechanically / electrically joined to the heat dissipation plate 106.

【0026】ステップ302(図7)で、半導体ダイ1
01の背面がキャビティ125の背壁に薄い熱伝導性接
着剤層105を介して接着される。この熱伝導性接着剤
層105によって、半導体ダイ101から熱放散板10
6へ伝導によって熱が伝わる。TAB103は熱放散板
106の底面に、電子部品パッケージに対して通常行わ
れる従来の環境応力試験に耐えることのできる適当な接
着剤を用いて接着される。通常、そのような接着剤はT
ABテープ103の導体層103aと誘電体層109及
び110とを接着するのに用いられる接着剤と同様であ
る。TABテープ103のダイの孔120は、誘電体層
109が熱放散板106の底面に固着された状態で、キ
ャビティ125と整合されている。この実施例では、半
導体ダイ101とTABテープ103を熱放散板106
に接着する過程は、ステップ302に於いて同時に行わ
れ、接着剤は同時に硬化される。所望に応じて図3に示
す支柱128のような4つの支柱が熱放散板106の角
に設けられ、それによってリフロー過程(以下参照)の
後、半田球の高さが適切に保たれる。
In step 302 (FIG. 7), the semiconductor die 1
01 is adhered to the back wall of the cavity 125 via a thin thermally conductive adhesive layer 105. The heat dissipating plate 10 is separated from the semiconductor die 101 by the heat conductive adhesive layer 105.
Heat is transferred to 6 by conduction. The TAB 103 is bonded to the bottom surface of the heat dissipation plate 106 using an appropriate adhesive capable of withstanding a conventional environmental stress test usually performed on an electronic component package. Usually, such an adhesive is T
This is the same as the adhesive used for bonding the conductor layer 103a of the AB tape 103 and the dielectric layers 109 and 110. The hole 120 of the die of the TAB tape 103 is aligned with the cavity 125 with the dielectric layer 109 fixed to the bottom surface of the heat dissipation plate 106. In this embodiment, the semiconductor die 101 and the TAB tape 103 are connected to the heat dissipation plate 106.
The steps of bonding are performed simultaneously in step 302, and the adhesive is simultaneously cured. If desired, four struts, such as struts 128 shown in FIG. 3, are provided at the corners of the heat dissipating plate 106 so that after the reflow process (see below), the height of the solder balls is properly maintained.

【0027】ステップ303にて、半導体ダイの前面の
内部リードボンドと熱放散板のキャビティの残りの空間
は封止材104で埋められる。封止材104は典型的に
はシリンジ式に施され、半導体ダイ101を覆い囲む。
内部リードの間の間隙によって封止材は流れることがで
き、ダイのキャビティ125を完全に、ボイドを生じる
ことなく埋めることができる。その結果、封止材104
によって内部リードボンドと半導体ダイ101の両方を
機械的な損傷及び環境による損傷から守ることができ
る。本実施例によると、封止材は150℃にて3時間で
硬化し、その間温度は3段階にランプ状に上昇される。
In step 303, the encapsulant 104 fills the internal lead bonds on the front side of the semiconductor die and the remaining space in the cavity of the heat dissipation plate. The encapsulant 104 is typically applied in a syringe fashion and surrounds the semiconductor die 101.
The gap between the internal leads allows the encapsulant to flow and fill the die cavity 125 completely and without voids. As a result, the sealing material 104
This protects both the internal lead bonds and the semiconductor die 101 from mechanical and environmental damage. According to this embodiment, the encapsulant cures at 150 ° C. in 3 hours, during which the temperature is ramped up in three stages.

【0028】この実施例では、ステップ304にて、半
田球が、誘電体層110に設けられた開口によって露出
されたパッドアレイ121のパッドに接合される。半田
球をTGAパッケージ100に接合するため、最初にフ
ラックスを各半田球に添加し、次に、採取/配布手段
(pick−place equipment)を用い
て半田球を置く。続いて、置かれた半田球をその位置で
従来の赤外線や高温空気によるリフロー手段を用いて約
200℃に熱することによりリフローする。余分なフラ
ックスはTGAパッケージ100を、例えば水ベースの
洗浄剤のような適当な洗浄剤を用いて洗浄することによ
り取り除かれる。この過程に於いて、誘電体層109に
も孔が設けられているパッドアレイ121のパッドに置
かれた半田球は、熱放散板106の上でリフローされ、
直接半田球と熱放散板106との間に接地接続が確立さ
れる。一方、中まで詰まっているパッドアレイ121の
パッドに置かれた半田球はデバイスパッドにのみ接続さ
れ、半田球とTABテープのトレース119との間に信
号及び電力をつなぐ。内部リードボンドによって半導体
ダイ101の対応するパッドが接続される。TGAパッ
ケージ100は、続いて120℃で少なくとも1時間、
乾燥/焼成される。
In this embodiment, at step 304, solder balls are bonded to the pads of the pad array 121 exposed by the openings provided in the dielectric layer 110. To join the solder balls to the TGA package 100, a flux is first added to each solder ball, and then the solder balls are placed using a pick-place equipment. Subsequently, the placed solder balls are reflowed at that position by heating to about 200 ° C. using a conventional reflow means using infrared rays or high-temperature air. Excess flux is removed by cleaning the TGA package 100 with a suitable cleaning agent, for example, a water-based cleaning agent. In this process, the solder balls placed on the pads of the pad array 121 in which the holes are also provided in the dielectric layer 109 are reflowed on the heat dissipation plate 106,
A ground connection is established directly between the solder ball and the heat dissipation plate 106. On the other hand, the solder balls placed on the pads of the pad array 121 that are completely packed are connected only to the device pads, and connect signals and power between the solder balls and the traces 119 of the TAB tape. The corresponding pads of the semiconductor die 101 are connected by internal lead bonds. The TGA package 100 is subsequently heated at 120 ° C. for at least 1 hour,
Dry / fired.

【0029】TGAパッケージ100は、適切な従来の
表面実装方法及び表面実装装置によって外部PCBにと
りつけることができる。このような表面実装方法の一例
では、ペースト状の半田をPCBの接続パッド(con
nection pads)に施し、TGAパッケージ
100の半田球をPCBのこれらの接続パッドと整合
し、半田球をリフローすることにより、PCBとの間に
所望の機械的/電気的な接続が確立される。
The TGA package 100 can be mounted on an external PCB by any suitable conventional surface mounting method and apparatus. In an example of such a surface mounting method, paste-like solder is connected to a connection pad (con
Connection pads, align the solder balls of the TGA package 100 with these connection pads of the PCB, and reflow the solder balls to establish the desired mechanical / electrical connection with the PCB.

【0030】本実施例には従来のBGAパッケージに対
して多くの利点がある。例えば、本実施例では単金属層
(single−metal)TABテープ103を用
いて、100MHz以上の周波数特性を可能としてい
る。さらに、単金属層TABテープ103と導電性の熱
放散板106とによって、インピーダンスが小さく抑え
られた電気的な信号路を形成し、補償されないトレース
のインダクタンスを最小にしている。このような特性
は、通常比較的値段が高い二重金属層テープに於いてし
か達成されない。TABテープ103を半導体ダイ10
1に接続することができ、さらに外部PCBをTABテ
ープ103と同じ側に取り付けることができるため、結
果としてトレースの長さが短くなっている。さらに、従
来のBGAパッケージでは必要であった基板の後ろから
前へのトレースの回り込みも不要となった。TABテー
プと外部PCBの同じ側への接続と短いトレースとが組
み合わさった結果、インダクタンスは従来のBGAパッ
ケージより大幅に小さくなっている。
This embodiment has many advantages over the conventional BGA package. For example, in this embodiment using a single metal layer (single-metal) TAB tape 103, thereby enabling more frequency characteristic 100 MHz. In addition, the single metal layer TAB tape 103 and the conductive heat dissipating plate 106 form an electrical signal path with low impedance and minimize the uncompensated trace inductance. Such properties are usually achieved only in relatively expensive double metal layer tapes. TAB tape 103 to semiconductor die 10
1 and the external PCB can be mounted on the same side as the TAB tape 103, resulting in a shorter trace length. Further, it is not necessary to wrap around the trace from the back to the front of the substrate, which is required in the conventional BGA package. The combination of TAB tape and connection to the same side of the external PCB and short traces results in significantly lower inductance than conventional BGA packages.

【0031】TAB内部リードボンディングを用いるこ
とにより、本実施例ではワイアボンディングに比べてよ
り短いピッチを実現し、それによってパッドによって大
きさが制限されるICのために設計されるダイをより小
さくすることができる。ダイのサイズが小さいというこ
とは製造コストを低くできるということである。さら
に、本発明によるTGAパッケージでは、半導体ダイと
外部PCB基板との電気的接続は2つの接点で実現され
ているが、従来のBGAパッケージでは4つの接点を必
要としていた。接点の数が少ないことにより、製造時の
歩留まりが上がり、パッケージの信頼性も向上する。さ
らに、TGAパッケージのTABテープは従来のBGA
パッケージに比べてわずかしか湿気を吸収しないため、
従来のBGAパッケージのように“ポップコーン”故障
に対して敏感でなく、より高い信頼性を持ったパッケー
ジとなっている。
By using TAB internal lead bonding, the present embodiment achieves a shorter pitch compared to wire bonding, thereby making the die designed for an IC whose size is limited by pads smaller. be able to. The smaller die size means lower manufacturing costs. Further, in the TGA package according to the present invention, the electrical connection between the semiconductor die and the external PCB substrate is realized by two contacts, whereas the conventional BGA package requires four contacts. Due to the small number of contacts, the production yield is increased and the reliability of the package is also improved. Furthermore, the TAB tape of the TGA package is a conventional BGA tape.
Because it absorbs only a little moisture compared to the package,
Unlike conventional BGA packages, it is not as sensitive to "popcorn" failures and has higher reliability.

【0032】本発明によるTGAパッケージの熱放散容
量は、BGAパッケージより大幅に大きい。このような
TGAパッケージでは半導体ダイから放散されるパワー
は、ヒートシンクを用いなくても、10ワットでも問題
がない。本発明によるTGAパッケージと共にヒートシ
ンクを用いた場合には、強制空冷の下で25ワットを越
えるパワーを放散しても大丈夫である。この熱放散容量
は接合部とケースの熱インピーダンスが0.4℃/ワッ
トより小さいことを表しているが、これは、熱伝導性エ
ポキシ樹脂によって半導体ダイが直接熱放散板に接着さ
れていることによる。
The heat dissipation capacity of the TGA package according to the present invention is much larger than that of the BGA package. In such a TGA package, even if the power dissipated from the semiconductor die is 10 watts without using a heat sink, there is no problem. If a heat sink is used with the TGA package according to the present invention, it is safe to dissipate more than 25 watts under forced air cooling. This heat dissipation capacity indicates that the junction and case have a thermal impedance of less than 0.4 ° C / watt, because the semiconductor die is directly bonded to the heat dissipation plate by a thermally conductive epoxy resin. by.

【0033】別の実施例でのTGAパッケージ200が
図4及び図5に示されている。図4はTGAパッケージ
200の断面図であり、図5はTGAパッケージ200
のTABテープ203の一部を切り欠いた上面図であ
る。TGAパッケージ200は概ね図1に示されたTG
Aパッケージ100と同じであるが、以下に示す点が異
なる。TGAパッケージ100と200の間の相互の参
照を容易にするため、概ね同一の部分には同じ参照番号
を用いている。
Another embodiment of a TGA package 200 is shown in FIGS. FIG. 4 is a sectional view of the TGA package 200, and FIG.
2 is a top view of the TAB tape 203 of FIG. The TGA package 200 is generally similar to the TG shown in FIG.
It is the same as the A package 100 except for the following points. In order to facilitate mutual reference between the TGA packages 100 and 200, generally the same parts have the same reference numerals.

【0034】TGAパッケージ200では、パッドアレ
イ121のパッドはTABテープ203のトレースに、
TAB内部リードボンディングでなく、ワイアボンディ
ングによって接続されている。図4のワイアボンド21
0aと210bは例示である。この第2の実施例では、
TABテープの半導体ダイ101のための孔220(図
5)は、熱放散板106のダイのキャビティ125より
若干大きく、それによってキャビティ125を覆い囲う
熱放散板の周辺部がわずかに露出されている。内部リー
ドボンディングの代わりに、ワイアボンディングが用い
られており、ワイアボンド210bがキャビティ125
を取り囲む熱放散板106の周辺部とつながっているこ
とにより、半導体ダイ101は熱放散板106に直接接
地接続されている。
In the TGA package 200, the pads of the pad array 121 correspond to the traces of the TAB tape 203,
The connection is made by wire bonding instead of TAB internal lead bonding. Wire bond 21 of FIG.
0a and 210b are examples. In this second embodiment,
The hole 220 (FIG. 5) for the semiconductor die 101 of the TAB tape is slightly larger than the die cavity 125 of the heat dissipation plate 106, thereby slightly exposing the periphery of the heat dissipation plate surrounding the cavity 125. . Instead of internal lead bonding, wire bonding is used, and wire bond 210b is
The semiconductor die 101 is directly grounded to the heat dissipation plate 106 because the semiconductor die 101 is connected to the peripheral portion of the heat dissipation plate 106 surrounding the heat dissipation plate 106.

【0035】図5に示されているように、トレース11
9の内部リードは誘電体層109によって完全に支持さ
れている。ダイの孔120の周辺部の内部リードが誘電
体層109によって保護されていないTGAパッケージ
100のTABテープ103と異なり、TGAパッケー
ジ200の誘電体層109はダイの孔220までずっと
トレース119を保護し、その結果金属のトレース11
9を機械的に支持し、ワイアボンディングに必要な支持
を確立している。図10〜図14にTGAパッケージ2
00の製造方法を示す。図10に示されているように、
ステップ351でTABテープ203は、図6〜図9の
製造方法を参照して上述したように、薄い接着剤層12
4によって熱放散板106に接着される。ステップ35
2では、薄い接着剤層124が硬化した後、これもまた
上述したように、半導体ダイ101がキャビティ125
に、熱伝導性エポキシ樹脂105を用いて接着される。
As shown in FIG.
The internal leads 9 are completely supported by the dielectric layer 109. Unlike the TAB tape 103 of the TGA package 100 in which the internal leads around the die hole 120 are not protected by the dielectric layer 109, the dielectric layer 109 of the TGA package 200 protects the trace 119 all the way to the die hole 220. And the resulting metal trace 11
9 is mechanically supported to establish the necessary support for wire bonding. 10 to 14 show TGA package 2
00 is shown. As shown in FIG.
In step 351, the TAB tape 203 is applied to the thin adhesive layer 12 as described above with reference to the manufacturing method of FIGS.
4 adheres to the heat dissipation plate 106. Step 35
In FIG. 2, after the thin adhesive layer 124 has cured, the semiconductor die 101 is moved into the cavity 125, also as described above.
Is bonded using a heat conductive epoxy resin 105.

【0036】ステップ353では、熱伝導性エポキシ樹
脂105が硬化した後、半導体ダイ101のパッドが、
ワイアボンドによってTABテープ203のトレース1
19と接続される。このステップではまた、半導体ダイ
101のパッドがTABテープ203のダイの孔220
の周辺部にて熱放散板106とワイアボンドにより接続
される。このワイアボンドは、図4中にワイアボンド2
10aとして示されている。ステップ354では封止材
がシリンジ式に施され、キャビティ125を埋め、半導
体ダイ101とワイアボンドの両方を保護する被覆を形
成する。TGAパッケージの封止材104はTGAパッ
ケージ100の対応する封止材と同じ方法で硬化させる
ことができる。半田球が、ステップ355で接合され
る。ステップ355はTGAパッケージ100の製造方
法に於ける図9に示されるステップ304と概ね同じで
ある。
In step 353, after the heat conductive epoxy resin 105 is cured, the pads of the semiconductor die 101 are
Trace 1 of TAB tape 203 by wire bond
19 is connected. In this step, the pads of the semiconductor die 101 are also connected to the die holes 220 of the TAB tape 203.
Is connected to the heat dissipating plate 106 by a wire bond. This wire bond is shown in FIG.
Shown as 10a. In step 354, a sealant is applied in a syringe manner to fill the cavity 125 and form a coating that protects both the semiconductor die 101 and the wire bond. The encapsulant 104 of the TGA package can be cured in the same manner as the corresponding encapsulant of the TGA package 100. The solder balls are joined at step 355. Step 355 is substantially the same as step 304 shown in FIG. 9 in the method of manufacturing the TGA package 100.

【0037】TGAパッケージ100と200の主な性
能上の違いは、TGAパッケージ200のワイアボンデ
ィングに由来する。TGAパッケージ200のワイアボ
ンディングでは、TGAパッケージ100のTAB内部
ボンディングで達成した短いピッチは実現することはで
きない。従って、ワイアボンディングで設計された、パ
ッドによって大きさが制限される半導体ダイは、より大
きく、製造コストも高くなりがちである。また、ワイア
ボンドの補償されないインピーダンスもTAB内部リー
ドボンドより大きく、TGAパッケージ200の高周波
限界に於ける特性は、対応するTGAパッケージ100
の周波数特性に劣る。
The main performance difference between TGA packages 100 and 200 stems from the wire bonding of TGA package 200. With the wire bonding of the TGA package 200, the short pitch achieved by the TAB internal bonding of the TGA package 100 cannot be realized. Therefore, semiconductor dies designed by wire bonding and limited in size by pads tend to be larger and have higher manufacturing costs. In addition, the uncompensated impedance of the wire bond is larger than that of the TAB internal lead bond, and the characteristics of the TGA package 200 at the high frequency limit are different from those of the corresponding TGA package 100.
Is inferior in frequency characteristics.

【0038】上述の詳細な説明は、本発明の特定の実施
例の説明を意図しており、本発明を限定することを意図
したものではない。多くの変形変更が本発明の範囲内で
可能である。本発明は請求の範囲によって確定される。
The above detailed description is intended to describe certain embodiments of the invention, and is not intended to limit the invention. Many modifications are possible within the scope of the invention. The invention is defined by the claims.

【0039】[0039]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による実施例のひとつであり、TABの
内部ボンディングを用いたTABグリッドアレイ(TG
A)パッケージ100の断面図である。
FIG. 1 shows a TAB grid array (TG) using internal bonding of TAB, which is one of the embodiments according to the present invention.
FIG. 1A is a sectional view of a package 100.

【図2】図1のTABテープ103を一部切り欠いた図
である。
FIG. 2 is a partially cutaway view of the TAB tape 103 of FIG.

【図3】図1のTGAパッケージを一部切り欠いた図で
ある。
FIG. 3 is a partially cutaway view of the TGA package of FIG. 1;

【図4】本発明の第2の実施例によるワイアボンディン
グを用いたTGAパッケージ200の断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a TGA package 200 using wire bonding according to a second embodiment of the present invention.

【図5】TGAパッケージ100の自立した(free
standing)内部リードを用いていない図4の
TABテープ203の概念図である。
FIG. 5 shows a free-standing (free) TGA package 100;
FIG. 5 is a conceptual diagram of the TAB tape 203 of FIG. 4 without using internal leads.

【図6】図1に示されたTGAパッケージ100の製造
過程を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing process of the TGA package 100 shown in FIG.

【図7】図1に示されたTGAパッケージ100の製造
過程を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a manufacturing process of the TGA package 100 shown in FIG.

【図8】図1に示されたTGAパッケージ100の製造
過程を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a manufacturing process of the TGA package 100 shown in FIG.

【図9】図1に示されたTGAパッケージ100の製造
過程を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a manufacturing process of the TGA package 100 shown in FIG.

【図10】図4に示されたTGAパッケージ200の製
造過程を示す図である。
FIG. 10 is a view illustrating a manufacturing process of the TGA package 200 illustrated in FIG. 4;

【図11】図4に示されたTGAパッケージ200の製
造過程を示す図である。
FIG. 11 is a view showing a manufacturing process of the TGA package 200 shown in FIG. 4;

【図12】図4に示されたTGAパッケージ200の製
造過程を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a manufacturing process of the TGA package 200 shown in FIG.

【図13】図4に示されたTGAパッケージ200の製
造過程を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a manufacturing process of the TGA package 200 shown in FIG.

【図14】図4に示されたTGAパッケージ200の製
造過程を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a manufacturing process of the TGA package 200 shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 TGAパッケージ 101 半導体ダイ 102 接点 103 TABテープ 103a 導体層 104 封止材 105 接着剤層 106 熱放散板 108 接着剤層 109 誘電体層 110 誘電体層 111 半田球 112 半田球 113 半田球 114 開口 116 孔 117 パッド 119 トレース 120 中央のデバイスホール領域 121 パッドアレイ 124 接着剤層 125 キャビティ 128 支柱 150 外部プリント配線板(PCB) 200 TGAパッケージ 203 TABテープ 210a ワイアボンド 210b ワイアボンド 220 孔 REFERENCE SIGNS LIST 100 TGA package 101 Semiconductor die 102 Contact 103 TAB tape 103 a Conductive layer 104 Sealant 105 Adhesive layer 106 Heat dissipation plate 108 Adhesive layer 109 Dielectric layer 110 Dielectric layer 111 Solder ball 112 Solder ball 113 Solder ball 114 Opening 116 Hole 117 Pad 119 Trace 120 Center device hole area 121 Pad array 124 Adhesive layer 125 Cavity 128 Support 150 External printed wiring board (PCB) 200 TGA package 203 TAB tape 210a Wire bond 210b Wire bond 220 Hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−64635(JP,A) 特開 平6−236940(JP,A) 特開 平7−297236(JP,A) 特開 平4−286145(JP,A) 特開 平3−297152(JP,A) 特開 平8−88293(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/60 301 - 311 H01L 23/12────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-8-64635 (JP, A) JP-A-6-236940 (JP, A) JP-A-7-297236 (JP, A) JP-A-4- 286145 (JP, A) JP-A-3-297152 (JP, A) JP-A-8-88293 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01L 21/60 301- 311 H01L 23/12

Claims (21)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体ダイ用パッケージであって、 (a)それぞれ前記半導体ダイを受容するための孔を有
する第1誘電体層(109)及び第2誘電体層(11
0)と、前記第1誘電体層と第2誘電体層との間に配置
された導電性層(103a)とを有するTABテープ
(103)であって、前記第2誘電体層が、複数の開口
からなる開口アレイ(115)を有し、前記導電性層
が、前記第2誘電体層の各前記開口アレイとそれぞれ位
置が整合するように設けられた複数の導電性パッドから
なる導電性パッドアレイ(121)と、前記第1誘電体
層及び第2誘電体層の前記孔の部位から前記導電性パッ
ドアレイへ伸びる導電性トレース(119)とを含む、
該TABテープ(103)と、 (b)前記半導体ダイを受容するためのキャビティ(1
25)を有し、このキャビティが、前記半導体ダイを受
容するための前記第1誘電体層及び第2誘電体層の前記
孔のそれぞれと整合されている補強材(106)と、 (c)前記TABテープと前記補強材とを接着するた
め、前記第1誘電体層の表面を前記補強材に接着する第
1接着剤層(108,124)と、 (d)各々の大きさは前記第2誘電体層の前記開口にほ
ぼ等しく、かつ前記第2誘電体層の前記開口を通して各
前記導電性パッドに接合された複数の半田球(112)
と、 (e)前記半導体ダイを前記補強材に接着する第2接着
剤層(105)とを有することを特徴とし、 前記補強材が熱伝導性材料を含み、前記第2接着剤層が
熱伝導性エポキシ樹脂を含むことを特徴とする半導体ダ
イ用パッケージ。
1. A package for a semiconductor die, comprising: (a) a first dielectric layer (109) and a second dielectric layer (11) each having a hole for receiving the semiconductor die.
0) and a TAB tape (103) having a conductive layer (103a) disposed between the first dielectric layer and the second dielectric layer, wherein the second dielectric layer has a plurality of layers. A conductive array comprising a plurality of conductive pads provided such that the conductive layer is aligned with each of the opening arrays of the second dielectric layer. A pad array (121) and conductive traces (119) extending from the hole locations of the first and second dielectric layers to the conductive pad array.
(B) a cavity (1) for receiving the semiconductor die;
25), wherein the cavity is aligned with each of the holes in the first and second dielectric layers for receiving the semiconductor die; and (c) (D) a first adhesive layer (108, 124) for bonding the surface of the first dielectric layer to the reinforcing material in order to bond the TAB tape and the reinforcing material; A plurality of solder balls (112) substantially equal to said openings in said second dielectric layer and bonded to said conductive pads through said openings in said second dielectric layer;
And (e) a second adhesive layer (105) for bonding the semiconductor die to the reinforcing material, wherein the reinforcing material includes a heat conductive material, and the second adhesive layer is A semiconductor die package comprising a conductive epoxy resin.
【請求項2】 前記導電性トレースが前記キャビティ
の中に突き出た自立した端部を有し、前記半導体ダイが
複数の接続パッドを有し、この接続パッドが前記導電性
層の前記導電性トレースの自立した端部にTAB内部リ
ードボンディング接続(102)によって接続され、さ
らに、前記補強材の前記キャビティを埋め前記半導体ダ
イと前記TAB内部リードボンディング接続を覆い囲う
封止材(104)を有することを特徴とする請求項1に
記載の半導体ダイ用パッケージ。
2. The conductive trace has a free-standing end protruding into the cavity, the semiconductor die has a plurality of connection pads, and the connection pads are the conductive traces of the conductive layer. Having a sealant (104) connected to the free-standing end by a TAB internal lead bonding connection (102) and further filling the cavity of the stiffener and surrounding the semiconductor die and the TAB internal lead bonding connection. The package for a semiconductor die according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記半導体ダイが複数の接続パッドを
有し、前記接続パッドが前記導電性層の前記導電性トレ
ースに、ワイアボンディング接続(210a)によって
接続され、さらに、前記補強材の前記キャビティを埋め
前記半導体デバイスと前記ワイアボンディング接続とを
覆い囲む封止材(104)を有することを特徴とする請
求項1に記載の半導体ダイ用パッケージ。
3. The semiconductor die has a plurality of connection pads, the connection pads being connected to the conductive traces of the conductive layer by wire bonding connections (210a), and further comprising the cavities of the stiffener. The package of claim 1, further comprising an encapsulant (104) filling the semiconductor device and the wire bonding connection.
【請求項4】 半導体ダイ用パッケージであって、 (a)それぞれ前記半導体ダイを受容するための孔を有
する第1誘電体層(109)及び第2誘電体層(11
0)と、前記第1誘電体層と第2誘電体層との間に配置
された導電性層(103a)とを有するTABテープ
(103)であって、前記第2誘電体層が、複数の開口
からなる開口アレイ(115)を有し、前記導電性層
が、前記第2誘電体層の各前記開口アレイとそれぞれ位
置が整合するように設けられた複数の導電性パッドから
なる導電性パッドアレイ(121)と、前記第1誘電体
層及び第2誘電体層の前記孔の部位から前記導電性パッ
ドアレイへ伸びる導電性トレース(119)とを含む、
該TABテープ(103)と、 (b)前記半導体ダイを受容するためのキャビティ(1
25)を有し、このキャビティが、前記半導体ダイを受
容するための前記第1誘電体層及び第2誘電体層の前記
孔のそれぞれと整合されている補強材(106)と、 (c)前記TABテープと前記補強材とを接着するた
め、前記第1誘電体層の表面を前記補強材に接着する第
1接着剤層(108,124)と、 (d)各々の大きさは前記第2誘電体層の前記開口にほ
ぼ等しく、かつ前記第2誘電体層の前記開口を通して各
前記導電性パッドに接合された複数の半田球(112)
とを有することを特徴とし、 前記補強材が、熱膨張係数がシリコンの熱膨張係数に概
ね等しい材料を含むことを特徴とする半導体ダイ用パッ
ケージ。
4. A package for a semiconductor die, comprising: (a) a first dielectric layer (109) and a second dielectric layer (11) each having a hole for receiving the semiconductor die.
0) and a TAB tape (103) having a conductive layer (103a) disposed between the first dielectric layer and the second dielectric layer, wherein the second dielectric layer has a plurality of layers. A conductive array comprising a plurality of conductive pads provided such that the conductive layer is aligned with each of the opening arrays of the second dielectric layer. A pad array (121) and conductive traces (119) extending from the hole locations of the first and second dielectric layers to the conductive pad array.
(B) a cavity (1) for receiving the semiconductor die;
25), wherein the cavity is aligned with each of the holes in the first and second dielectric layers for receiving the semiconductor die; and (c) (D) a first adhesive layer (108, 124) for bonding the surface of the first dielectric layer to the reinforcing material in order to bond the TAB tape and the reinforcing material; A plurality of solder balls (112) substantially equal to said openings in said second dielectric layer and bonded to said conductive pads through said openings in said second dielectric layer;
Wherein the reinforcing material comprises a material having a coefficient of thermal expansion substantially equal to that of silicon.
【請求項5】 半導体ダイ用パッケージであって、 (a)それぞれ前記半導体ダイを受容するための孔を有
する第1誘電体層(109)及び第2誘電体層(11
0)と、前記第1誘電体層と第2誘電体層との間に配置
された導電性層(103a)とを有するTABテープ
(103)であって、前記第2誘電体層が、複数の開口
からなる開口アレイ(115)を有し、前記導電性層
が、前記第2誘電体層の各前記開口アレイとそれぞれ位
置が整合するように設けられた複数の導電性パッドから
なる導電性パッドアレイ(121)と、前記第1誘電体
層及び第2誘電体層の前記孔の部位から前記導電性パッ
ドアレイへ伸びる導電性トレース(119)とを含む、
該TABテープ(103)と、 (b)前記半導体ダイを受容するためのキャビティ(1
25)を有し、このキャビティが、前記半導体ダイを受
容するための前記第1誘電体層及び第2誘電体層の前記
孔のそれぞれと整合されている補強材(106)と、 (c)前記TABテープと前記補強材とを接着するた
め、前記第1誘電体層の表面を前記補強材に接着する第
1接着剤層(108,124)と、 (d)各々の大きさは前記第2誘電体層の前記開口にほ
ぼ等しく、かつ前記第2誘電体層の前記開口を通して各
前記導電性パッドに接合された複数の半田球(112)
とを有することを特徴とし、 前記補強材が、(i)銅、(ii)層状の銅/モリブデ
ン/銅、(iii)層状の銅/タングステン/銅、(i
v)酸化ベリリウム、及び(v)金属被膜された窒化ア
ルミニウムの中から選択された材料を含むことを特徴と
する半導体ダイ用パッケージ。
5. A package for a semiconductor die, comprising: (a) a first dielectric layer (109) and a second dielectric layer (11) each having a hole for receiving the semiconductor die.
0) and a TAB tape (103) having a conductive layer (103a) disposed between the first dielectric layer and the second dielectric layer, wherein the second dielectric layer has a plurality of layers. A conductive array comprising a plurality of conductive pads provided such that the conductive layer is aligned with each of the opening arrays of the second dielectric layer. A pad array (121) and conductive traces (119) extending from the hole locations of the first and second dielectric layers to the conductive pad array.
(B) a cavity (1) for receiving the semiconductor die;
25), wherein the cavity is aligned with each of the holes in the first and second dielectric layers for receiving the semiconductor die; and (c) (D) a first adhesive layer (108, 124) for bonding the surface of the first dielectric layer to the reinforcing material in order to bond the TAB tape and the reinforcing material; A plurality of solder balls (112) substantially equal to said openings in said second dielectric layer and bonded to said conductive pads through said openings in said second dielectric layer;
Wherein the reinforcing material comprises: (i) copper, (ii) layered copper / molybdenum / copper, (iii) layered copper / tungsten / copper, (i)
A semiconductor die package comprising: v) a material selected from beryllium oxide and (v) metallized aluminum nitride.
【請求項6】 前記金属被覆された窒化アルミニウム
が、ニッケル/金、クロム/金、チタン/金の中から選
択された薄膜を含むことを特徴とする請求項5に記載の
半導体ダイ用パッケージ。
6. The semiconductor die package of claim 5, wherein the metallized aluminum nitride comprises a thin film selected from nickel / gold, chromium / gold, and titanium / gold.
【請求項7】 半導体ダイ用パッケージであって、 (a)それぞれ前記半導体ダイを受容するための孔を有
する第1誘電体層(109)及び第2誘電体層(11
0)と、前記第1誘電体層と第2誘電体層との間に配置
された導電性層(103a)とを有するTABテープ
(103)であって、前記第2誘電体層が、複数の開口
からなる開口アレイ(115)を有し、前記導電性層
が、前記第2誘電体層の各前記開口アレイとそれぞれ位
置が整合するように設けられた複数の導電性パッドから
なる導電性パッドアレイ(121)と、前記第1誘電体
層及び第2誘電体層の前記孔の部位から前記導電性パッ
ドアレイへ伸びる導電性トレース(119)とを含む、
該TABテープ(103)と、 (b)前記半導体ダイを受容するためのキャビティ(1
25)を有し、このキャビティが、前記半導体ダイを受
容するための前記第1誘電体層及び第2誘電体層の前記
孔のそれぞれと整合されている補強材(106)と、 (c)前記TABテープと前記補強材とを接着するた
め、前記第1誘電体層の表面を前記補強材に接着する第
1接着剤層(108,124)と、 (d)各々の大きさは前記第2誘電体層の前記開口にほ
ぼ等しく、かつ前記第2誘電体層の前記開口を通して各
前記導電性パッドに接合された複数の半田球(112)
とを有することを特徴とし、 前記補強材が導電性の表面を有し、前記第1誘電体層が
前記第2誘電体層(115)の前記複数の開口の中から
選択されたひとつの開口と整合した開口(116)と、
それに対応する前記導電性パッドアレイ内のパッド(1
14)とを有し、前記対応するパッドが前記第1誘電体
層の前記開口と前記第2誘電体層の前記開口とをつなげ
る開口を有し、それによって、半田球(113)により
前記第1誘電体層の前記開口と前記第2誘電体層の前記
開口とを通る前記補強材への導電性経路が形成されるこ
とを特徴とする半導体ダイ用パッケージ。
7. A package for a semiconductor die, comprising: (a) a first dielectric layer (109) and a second dielectric layer (11) each having a hole for receiving the semiconductor die.
0) and a TAB tape (103) having a conductive layer (103a) disposed between the first dielectric layer and the second dielectric layer, wherein the second dielectric layer has a plurality of layers. A conductive array comprising a plurality of conductive pads provided such that the conductive layer is aligned with each of the opening arrays of the second dielectric layer. A pad array (121) and conductive traces (119) extending from the hole locations of the first and second dielectric layers to the conductive pad array.
(B) a cavity (1) for receiving the semiconductor die;
25), wherein the cavity is aligned with each of the holes in the first and second dielectric layers for receiving the semiconductor die; and (c) (D) a first adhesive layer (108, 124) for bonding the surface of the first dielectric layer to the reinforcing material in order to bond the TAB tape and the reinforcing material; A plurality of solder balls (112) substantially equal to said openings in said second dielectric layer and bonded to said conductive pads through said openings in said second dielectric layer;
Wherein the reinforcing material has a conductive surface, and the first dielectric layer is one opening selected from the plurality of openings of the second dielectric layer (115). An opening (116) aligned with
The corresponding pad (1 in the conductive pad array)
14), wherein the corresponding pad has an opening connecting the opening of the first dielectric layer and the opening of the second dielectric layer, whereby the second pad is connected to the second dielectric layer by a solder ball (113). A package for a semiconductor die, wherein a conductive path to the reinforcing member is formed through the opening of one dielectric layer and the opening of the second dielectric layer.
【請求項8】 半導体ダイ用パッケージであって、 (a)それぞれ前記半導体ダイを受容するための孔を有
する第1誘電体層(109)及び第2誘電体層(11
0)と、前記第1誘電体層と第2誘電体層との間に配置
された導電性層(103a)とを有するTABテープ
(103)であって、前記第2誘電体層が、複数の開口
からなる開口アレイ(115)を有し、前記導電性層
が、前記第2誘電体層の各前記開口アレイとそれぞれ位
置が整合するように設けられた複数の導電性パッドから
なる導電性パッドアレイ(121)と、前記第1誘電体
層及び第2誘電体層の前記孔の部位から前記導電性パッ
ドアレイへ伸びる導電性トレース(119)とを含む、
該TABテープ(103)と、 (b)前記半導体ダイを受容するためのキャビティ(1
25)を有し、このキャビティが、前記半導体ダイを受
容するための前記第1誘電体層及び第2誘電体層の前記
孔のそれぞれと整合されている補強材(106)と、 (c)前記TABテープと前記補強材とを接着するた
め、前記第1誘電体層の表面を前記補強材に接着する第
1接着剤層(108,124)と、 (d)各々の大きさは前記第2誘電体層の前記開口にほ
ぼ等しく、かつ前記第2誘電体層の前記開口を通して各
前記導電性パッドに接合された複数の半田球(112)
とを有することを特徴とし、 前記補強材が半田による濡れ性を有する金属によってめ
っきされた導電性の表面を有することを特徴とする半導
体ダイ用パッケージ。
8. A package for a semiconductor die, comprising: (a) a first dielectric layer (109) and a second dielectric layer (11) each having a hole for receiving the semiconductor die.
0) and a TAB tape (103) having a conductive layer (103a) disposed between the first dielectric layer and the second dielectric layer, wherein the second dielectric layer has a plurality of layers. A conductive array comprising a plurality of conductive pads provided such that the conductive layer is aligned with each of the opening arrays of the second dielectric layer. A pad array (121) and conductive traces (119) extending from the hole locations of the first and second dielectric layers to the conductive pad array.
(B) a cavity (1) for receiving the semiconductor die;
25), wherein the cavity is aligned with each of the holes in the first and second dielectric layers for receiving the semiconductor die; and (c) (D) a first adhesive layer (108, 124) for bonding the surface of the first dielectric layer to the reinforcing material in order to bond the TAB tape and the reinforcing material; A plurality of solder balls (112) substantially equal to said openings in said second dielectric layer and bonded to said conductive pads through said openings in said second dielectric layer;
Wherein the reinforcing material has a conductive surface plated with a metal having solder wettability.
【請求項9】 前記金属が銀または金からなるグルー
プから選択されることを特徴とする請求項8に記載の半
導体ダイ用パッケージ。
9. The package of claim 8, wherein said metal is selected from the group consisting of silver or gold.
【請求項10】 半導体ダイ用パッケージであって、 (a)それぞれ前記半導体ダイを受容するための孔を有
する第1誘電体層(109)及び第2誘電体層(11
0)と、前記第1誘電体層と第2誘電体層との間に配置
された導電性層(103a)とを有するTABテープ
(103)であって、前記第2誘電体層が、複数の開口
からなる開口アレイ(115)を有し、前記導電性層
が、前記第2誘電体層の各前記開口アレイとそれぞれ位
置が整合するように設けられた複数の導電性パッドから
なる導電性パッドアレイ(121)と、前記第1誘電体
層及び第2誘電体層の前記孔の部位から前記導電性パッ
ドアレイへ伸びる導電性トレース(119)とを含む、
該TABテープ(103)と、 (b)前記半導体ダイを受容するためのキャビティ(1
25)を有し、このキャビティが、前記半導体ダイを受
容するための前記第1誘電体層及び第2誘電体層の前記
孔のそれぞれと整合されている補強材(106)と、 (c)前記TABテープと前記補強材とを接着するた
め、前記第1誘電体層の表面を前記補強材に接着する第
1接着剤層(108,124)と、 (d)各々の大きさは前記第2誘電体層の前記開口にほ
ぼ等しく、かつ前記第2誘電体層の前記開口を通して各
前記導電性パッドに接合された複数の半田球(112)
とを有することを特徴とし、 前記第1接着剤層と前記第1誘電体層の厚さが、前記導
電性トレースと前記補強材によってインピーダンスが小
さく抑えられた電気的経路が形成されるように選択され
ていることを特徴とする半導体ダイ用パッケージ。
10. A package for a semiconductor die, comprising: (a) a first dielectric layer (109) and a second dielectric layer (11) each having a hole for receiving the semiconductor die.
0) and a TAB tape (103) having a conductive layer (103a) disposed between the first dielectric layer and the second dielectric layer, wherein the second dielectric layer has a plurality of layers. A conductive array comprising a plurality of conductive pads provided such that the conductive layer is aligned with each of the opening arrays of the second dielectric layer. A pad array (121) and conductive traces (119) extending from the hole locations of the first and second dielectric layers to the conductive pad array.
(B) a cavity (1) for receiving the semiconductor die;
25), wherein the cavity is aligned with each of the holes in the first and second dielectric layers for receiving the semiconductor die; and (c) (D) a first adhesive layer (108, 124) for bonding the surface of the first dielectric layer to the reinforcing material in order to bond the TAB tape and the reinforcing material; A plurality of solder balls (112) substantially equal to said openings in said second dielectric layer and bonded to said conductive pads through said openings in said second dielectric layer;
Wherein the thickness of the first adhesive layer and the first dielectric layer is such that an electrical path whose impedance is reduced by the conductive trace and the reinforcing material is formed. A package for a semiconductor die, which is selected.
【請求項11】 前記第2誘電体層の前記開口の大き
さが、リフロー過程の後、半田球のあらかじめ決められ
た直径を維持するように選択されていることを特徴とす
る請求項1に記載の半導体ダイ用パッケージ。
11. The method of claim 1, wherein the size of the opening in the second dielectric layer is selected to maintain a predetermined diameter of the solder ball after a reflow process. A semiconductor die package as described.
【請求項12】 前記半導体ダイを受容するための前
記孔が、前記補強材の前記キャビティの前記開口より若
干大きく、それによってワイアボンド(210b)によ
り前記半導体ダイと前記補強材との間に接地接続を形成
することができることを特徴とする請求項1に記載の半
導体ダイ用パッケージ。
12. The hole for receiving the semiconductor die is slightly larger than the opening in the cavity of the stiffener, thereby providing a ground connection between the semiconductor die and the stiffener by a wire bond (210b). The semiconductor die package according to claim 1, wherein the semiconductor die package can be formed.
【請求項13】 前記第1誘電体層が前記導電性トレ
ースを完全に支持する内側及び外側の縁を有することを
特徴とする請求項1に記載の半導体ダイ用パッケージ。
13. The package of claim 1, wherein said first dielectric layer has inner and outer edges that fully support said conductive traces.
【請求項14】 前記第2誘電体層が前記導電性トレ
ースをわずかな長さだけ露出する内側の縁を有すること
を特徴とする請求項1に記載の半導体ダイ用パッケー
ジ。
14. The package of claim 1, wherein said second dielectric layer has an inner edge exposing said conductive traces by a small length.
【請求項15】 半導体ダイ用パッケージの製造方法
であって、 TABテープ(103)の第1誘電体層(109)と第
2誘電体層(110)の間に保持された導電性トレース
(119)を、対応する半導体ダイ(101)の導電性
パッドに内部リードボンド(102)を用いて接続する
接続過程と、 前記半導体ダイを熱放散板(106)のキャビティの背
壁(125)に熱伝導性接着剤(105)を用いて接着
する過程と、 前記TABテープを前記熱放散板にTAB接着剤(10
8,124)を用いて接着する過程と、 前記熱伝導性接着剤とTAB接着剤を硬化する過程と、 前記ダイと前記内部リードボンドを前記キャビティを埋
め前記半導体ダイと前記内部リードボンドを覆う(10
4)ことによって封止する封止過程と、 前記封止材を硬化する過程と、 ひとつ以上の半田球(111,112,113)に半田
のフラックスを施す過程と、 前記半田球を前記TABテープの導電性パッド(12
1)に接合する過程と、 前記半田球を熱を加えることによりリフローする過程
と、 前記導電性パッドから余分なフラックスを適切な洗浄剤
を用いることによって洗浄する過程と、 該パッケージを乾燥/焼成する過程とを含むことを特徴
とする半導体ダイ用パッケージの製造方法。
15. A method of manufacturing a package for a semiconductor die, comprising: a conductive trace (119) held between a first dielectric layer (109) and a second dielectric layer (110) of a TAB tape (103). A) connecting the semiconductor die to the conductive pad of the corresponding semiconductor die (101) using an internal lead bond (102); and applying the semiconductor die to the back wall (125) of the cavity of the heat dissipation plate (106). Bonding with a conductive adhesive (105); and attaching the TAB tape to the heat dissipation plate with a TAB adhesive (10).
8, 124), curing the thermally conductive adhesive and the TAB adhesive, filling the cavity with the die and the internal lead bond, and covering the semiconductor die and the internal lead bond. (10
4) a sealing step of sealing, a step of curing the sealing material, a step of applying a solder flux to one or more solder balls (111, 112, 113), and a step of attaching the solder balls to the TAB tape. Conductive pad (12
1) bonding, reflowing the solder balls by applying heat, cleaning excess flux from the conductive pads by using an appropriate cleaning agent, and drying / baking the package. And manufacturing the semiconductor die package.
【請求項16】 前記接続過程に於いて、従来の超音
波溶接法を用いることを特徴とする請求項15に記載の
半導体ダイ用パッケージの製造方法。
16. The method according to claim 15, wherein a conventional ultrasonic welding method is used in the connecting step.
【請求項17】 前記接続過程に於いて、バンプレス
内部リードボンディング法を用いていることを特徴とす
る請求項15に記載の半導体ダイ用パッケージの製造方
法。
17. The method according to claim 15, wherein a bumpless internal lead bonding method is used in the connecting step.
【請求項18】 前記封止過程が、シリンジ式に施さ
れる封止材を用いて行われることを特徴とする請求項1
5に記載の半導体ダイ用パッケージの製造方法。
18. The method according to claim 1, wherein the sealing step is performed using a sealing material applied in a syringe manner.
6. The method for manufacturing a semiconductor die package according to item 5.
【請求項19】 半導体ダイ用パッケージの製造方法
であって、 TABテープ(103)を半導体ダイ(101)を受容
するためのキャビティ(125)を有する熱放散板(1
06)にTAB接着剤(108,124)を用いて接着
する過程と、 半導体ダイを前記熱放散板の前記キャビティの背壁に熱
伝導性接着剤(105)で接着する過程と、 前記熱伝導性接着剤と前記TAB接着剤(108,12
4)を硬化する過程と、 前記熱放散板と第1誘電体層(109)と第2誘電体層
(110)との間に保持されたTABテープ(103)
の導電性トレース(119)とを半導体ダイ(101)
の対応する導電性パッド(121)にワイアボンド(2
10a,210b)を用いて接続する接続過程と、 前記ダイと前記内部リードボンドを前記キャビティを埋
め前記半導体ダイと前記内部リードボンドを覆う(10
4)ことによって封止する封止過程と、 前記封止剤を硬化する過程と、 ひとつ以上の半田球に半田のフラックスを施す過程と、 前記半田球を前記TABテープの導電性パッドに接合す
る過程と、 前記半田球を熱を加えることによりリフローする過程
と、 前記導電性パッドから余分なフラックスを適切な洗浄剤
を用いることによって洗浄する過程と、 該パッケージを乾燥/焼成する過程とを含むことを特徴
とする半導体ダイ用パッケージの製造方法。
19. A method of manufacturing a package for a semiconductor die, comprising: a heat dissipating plate (1) having a cavity (125) for receiving a TAB tape (103) in a semiconductor die (101);
06) using a TAB adhesive (108, 124); attaching a semiconductor die to the back wall of the cavity of the heat dissipation plate with a thermally conductive adhesive (105); Adhesive and the TAB adhesive (108, 12)
4) curing the TAB tape (103) held between the heat dissipation plate, the first dielectric layer (109) and the second dielectric layer (110).
A conductive trace (119) and a semiconductor die (101)
Wire bond (2) to the corresponding conductive pad (121).
10a, 210b), and filling the cavity with the die and the internal lead bond and covering the semiconductor die and the internal lead bond (10a, 210b).
4) a sealing step of sealing, a step of curing the sealant, a step of applying a solder flux to one or more solder balls, and joining the solder balls to the conductive pads of the TAB tape. A step of reflowing the solder balls by applying heat; a step of cleaning excess flux from the conductive pads by using a suitable cleaning agent; and a step of drying / baking the package. A method of manufacturing a package for a semiconductor die.
【請求項20】 前記封止過程が、シリンジ式に施さ
れる封止材を用いて行われることを特徴とする請求項1
9に記載の半導体ダイ用パッケージの製造方法。
20. The method according to claim 1, wherein the sealing step is performed using a sealing material applied in a syringe manner.
10. The method for manufacturing a semiconductor die package according to item 9.
【請求項21】 前記封止材が3段階でランプ状に温
度を上昇することにより、3時間で硬化されることを特
徴とする請求項20に記載の半導体ダイ用パッケージの
製造方法。
21. The method according to claim 20, wherein the encapsulant is cured in three hours by increasing the temperature in a ramp shape in three stages.
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