JP2815113B2 - フィルムキャリアおよび半導体装置の製造方法 - Google Patents

フィルムキャリアおよび半導体装置の製造方法

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JP2815113B2 JP1050792A JP5079289A JP2815113B2 JP 2815113 B2 JP2815113 B2 JP 2815113B2 JP 1050792 A JP1050792 A JP 1050792A JP 5079289 A JP5079289 A JP 5079289A JP 2815113 B2 JP2815113 B2 JP 2815113B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明はフィルムキャリアおよび半導体装置の製造方
法に関するものである。
<従来の技術> 従来から半導体素子の実装方式の一つとしてフィルム
キャリア方式が採用されている。
フィルムキャリア方式におけるフィンガー状リードと
半導体素子とのボンディング(インナーリードドンディ
ング)方法としては、各種の方法が提案されており、半
導体素子の電極面にバンプ(突起電極)を形成し、この
バンプを利用してフィルムキャリア上のリードとボンデ
ィングする方法が提案されている。
しかし、電極面へのバンプ形成工程は、電極面にチタ
ン/クロムなど金属による接着層およびバンプ形成金属
の拡散防止のための銅、白金、パラジウムなどの金属か
らなるバリアー層をスパッタエッチングや蒸着などの方
法により形成し、さらに、メッキ法により金メッキなど
によりバンプを形成するという複雑な工程が必要となる
だけでなく、半導体素子の汚染や損傷を免れることが難
しく、決して優れた方法とは云えないものである。
また、前記方法とは逆に、フィルムキャリア側のリー
ドにバンプを形成してボンディングする方法も提案され
ているが、この方法も上記方法と同様、複雑なバンプ形
成工程が必要となるものである。
近年、バンプレスフィルムキャリアとして、異方導電
膜を用いたものが提案されている(特開昭63−4633号公
報)。用いる異方導電膜としてはカーボンブラック、グ
ラファイト、ニッケル、銅、銀などの導電性粒子を電気
絶縁性樹脂膜に分散し、粒子を膜の厚み方向に配向させ
たものであって、均質な異方導電性を発揮する膜を得る
には製法上、煩雑なものとなり、また導電性粒子の配向
が不充分な場合は、半導体素子の電極とリードとのイン
ナーリードボンディングが不確実なものとなり、接続信
頼性が低下する恐れがある。
<発明が解決しようとする課題> 本発明は上記従来の技術が有する欠点を解決するフィ
ルムキャリアの製造方法、詳しくは半導体素子とリード
をボンディングする際の位置決めが容易となり、且つ半
導体装置の製造が極めて容易となるフィルムキャリアの
製造方法、およびこのフィルムキャリアを用いてなる半
導体装置の製造方法を提供することを目的とするもので
ある。
<課題を解決するための手段> 本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、表裏面に導通す
る貫通孔を設けた絶縁性フィルムを用い、該貫通孔の開
口部にバンプ状金属突出物を設けることにより、上記目
的を達成できるフィルムキャリアが得られることを見い
出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明はリードを片面に有する絶縁性フィルム
のリード当接領域内に少なくとも1個、または該領域内
とその近傍領域に複数個の微細貫通孔を厚み方向に設け
た後、リードを電極とした電解メッキによってリード当
接領域内に設けた貫通孔にのみ金属物質による導通路を
形成すると共に、導通路を形成した貫通孔のリード当接
面と反対面の開口部にバンプ状の金属突出物を形成する
ことを特徴とするフィルムキャリアの製造方法を提供す
るものである。さらに、本発明は上記にて得たフィルム
キャリアにおけるバンプ状の金属突出物に、外部接続用
電極を有する半導体素子を接続することを特徴とする半
導体装置の製造方法を提供するものである。
<実施例> 以下に、本発明を図面に示す一実施例に基づき説明す
る。
第1図は本発明の製造方法によって得られる半導体装
置の一実例を示す断面図であり、リード3を片面に有す
る絶縁性フィルム2のリード3当接領域内およびその近
傍領域に、複数の貫通孔4が設けられており、このリー
ド3当接領域内に設けられた貫通孔4にのみ金属物質5
が充填されバンプ状金属突出物6が形成されている。
半導体素子1は素子上のアルミニウム電極などの外部
接続用電極7を、上記フィルムキャリアのバンプ状金属
突出物6に接続することによって半導体装置とすること
ができる。
第1図において絶縁性フィルム2は電気絶縁特性を有
するフィルムであればその素材に制限はなく、ポリエス
テル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリス
チレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹
脂、ポリイミド系樹脂、ABS樹脂、ポリカーボネート樹
脂、シリコーン系樹脂などの熱硬化性樹脂や熱可塑性樹
脂を問わず使用できる。これらのうち、耐熱性や機械的
強度の点からポリイミド系樹脂を用いることが好まし
い。
上記絶縁性フィルム2の片面のリード3は、例えば
金、銀、銅、ニッケル、コバルトなどの各種金属、また
はこれらを主成分とする各種合金などの導電性材料によ
って形成され、半導体素子1と電気的に接続され、半導
体素子1の所定の機能を発揮せしめるように、所望の線
状パターンにて配線されている。
本発明の製造方法によって得れらるフィルムキャリア
の上記絶縁フィルム2に設ける貫通孔4は、リード3と
半導体素子1上の外部接続用電極7との接続を果たすた
めに重要であり、リード当接領域内または該領域内とそ
の近傍領域にリード3の幅よりも小さな孔間ピッチに
て、少なくとも1個の微細貫通孔がフィルム3の厚み方
向に設けられている。貫通孔4は機械加工やレーザ加
工、光加工、化学エッチングなどの方法を用い、任意の
孔径や孔間ピッチにて設けることができ、例えばエキシ
マレーザーの照射による穿孔加工を行なうことが好まし
い。また、貫通孔4の孔径は、隣合う貫通孔4同士が繋
がらない程度にまで大きくし、さらに孔間ピッチもでき
るだけ小さくしてリードに接する貫通孔4の数を増やす
ことが、後の工程にて充填する金属物質の電気抵抗を小
さくする上で好ましい。
上記のようにして設けられた貫通孔4のうち、リード
3当接領域内の貫通孔には、金属物質5を充填すること
によって導通路が形成される。さらに、導通路が形成さ
れている貫通孔4のリード当接面と反対面の開口部に数
μm〜数十μmの高さでバンプ状に突出物6を形成させ
ることによってフィルムキャリアを得ることができる。
金属物質による導通路およびバンプ状金属突出物の形
成は、例えばリード3を電極として電解メッキすること
によって、リード3当接領域内の貫通孔のみに選択的に
行なえるものである。
また、貫通孔に充填および突出される金属物質は、単
一の金属物質に限定されず、複数種の金属を用い、多層
構造とすることもできる。例えば第2図に示すように、
貫通孔のリード側の第1層に銅などの安価な金属物質5a
を用い、半導体素子と接する第3層には接続信頼性の高
い金などの金属物質5cを用い、第1層と第3層との間に
位置する第2層として、第1層と第3層を形成する金属
物質の相互反応を防止するためのバリヤー性金属物質5b
としてニッケルなどを用いることもできる。
本発明の製造方法によって得られるフィルムキャリア
は、上記フィルムキャリアに形成されたパンプ状金属突
出物6に、半導体素子1上の電極7を通常の接着、電気
接続することによって目的とする半導体装置とすること
ができる。
第3図(a)〜(e)は半導体素子1の外部接続用電
極7形成面に熱接着性樹脂層8を設けてフィルムキャリ
アと半導体素子の接続し、半導体装置を得るための製造
工程図である。
第3図(a)は前記のように絶縁性フィルム2に貫通
孔4を設けたものの断面図、第3図(b)は貫通孔を導
通路とするために金属物質5を充填した際の断面図、第
3図(c)は第3図の(b)の斜視図、第3図(d)は
熱接着性樹脂層8を表面に付着した半導体素子1を接続
する際の断面図、第3図(e)は接続後の半導体装置の
断面図を示す。
上記接着性樹脂層8に用いる樹脂としては、エポキシ
樹脂の如き熱硬化性樹脂やフッ素樹脂の如き熱可塑性樹
脂を問わず使用できる。また、該樹脂層8はダイシング
前もしくは後のシリコンウエハに付着させて一体化させ
てフィルムキャリアに接続してもよいし、熱接着性樹脂
層8をパターン上に設けてたり、フィルム状やリボン状
にしたものを半導体素子とフィルムキャリアとの接続時
に挟着して熱圧着してもよい。
このように熱接着性樹脂層8を介在させてフィルムキ
ャリアに半導体素子1を接続した場合、キャリアと素子
の間に熱接着性樹脂の層が形成され、且つ貫通孔にまで
樹脂が充填されるので密着性が向上し、電気的接続にも
強固となる。さらに、半導体装置の表面保護も該樹脂層
によって行なえるので、製造工程も簡素化できるもので
ある。なお、接続後、第3図(e)に示すように余分な
樹脂は金属物質が充填されていない貫通孔内に流入して
内部の空気を押し出すので、後の工程で本発明の製造方
法によって得られる半導体装置を樹脂封止する際にボイ
ドが発生したり、クラックが入ることもなく信頼性の高
いものとなる。
<発明の効果> 以上のように、本発明の製造方法によって得られるフ
ィルムキャリアはリード当接領域内または該領域内との
近傍領域の絶縁性フィルムに貫通孔を設け、その内部に
金属物質を充填し、さらにバンプ状の金属突出物を形成
しているので、貫通孔の形成時はリード形成部に粗位置
合わせするだけで良く、また、半導体素子との接続もバ
ンプ状の突出物によって、高精度に位置決めできるもの
であり、得られる半導体装置の信頼性が向上するもので
ある。
また、高精度のバンプが安価に形成できると共に、配
線および貫通孔を微細化することによって、半導体素子
配線のファインピッチにも対応できるものである。さら
に、半導体素子面の外部接続用電極を素子面内で自由に
レイアウト可能となり、配線設計における自由度が増大
するものである。
また、本発明の製造方法によって得られるフィルムキ
ャリアと半導体素子との接続時に、熱接着性樹脂層を介
在させることによって樹脂封止も同時に行なうことがで
きるので、製造工程が簡素化できると共に、強固な接続
ができ、信頼性が向上するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の製造方法によって得られる半導体装置
の一実例を示す断面図、第2図は貫通孔に金属物質を多
層にて充填した場合の拡大断面図、第3図(a)〜
(e)は半導体素子1の外部接続用電極7形成面に熱接
着性樹脂層8を設けてフィルムキャリアと半導体素子の
接続し、半導体装置を得るための製造工程図である。 1……半導体素子、2……絶縁性フィルム、 3……リード、4……貫通孔、5……金属物質、 6……バンプ状金属突出物、7……外部接続用電極、 8……熱接着性樹脂層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 合議体 審判長 新延 和久 審判官 清水 英雄 審判官 伊藤 明 (56)参考文献 特開 昭55−48954(JP,A) 特開 昭63−92036(JP,A) 実公 昭57−27141(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/60

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リードを片面に有する絶縁性フィルムのリ
    ード当接領域内に少なくとも1個、または該領域内とそ
    の近傍領域に複数個の微細貫通孔を厚み方向に設けた
    後、リードを電極とした電解メッキによってリード当接
    領域内に設けた貫通孔にのみ金属物質による導通路を形
    成すると共に、導通路を形成した貫通孔のリード当接面
    と反対面の開口部にバンプ状の金属突出物を形成するこ
    とを特徴とするフィルムキャリアの製造方法。
  2. 【請求項2】微細貫通孔がエキシマレーザーの照射によ
    る穿孔加工によって設けられる請求項(1)記載のフィ
    ルムキャリアの製造方法。
  3. 【請求項3】導通路が金属物質の充填によって形成され
    ている請求項(1)記載のフィルムキャリアの製造方
    法。
  4. 【請求項4】導通路が複数種の金属によって多層構造に
    形成されてなる請求項(1)または(3)記載のフィル
    ムキャリアの製造方法。
  5. 【請求項5】請求項(1)記載のフィルムキャリアにお
    けるバンプ状の金属突出物に、外部接続用電極を有する
    半導体素子を接続することを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
  6. 【請求項6】半導体素子の外部接続用電極形成面に熱接
    着性樹脂層を形成してなる請求項(5)記載の半導体装
    置の製造方法。
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