JP2815917B2 - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
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- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
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- Wire Bonding (AREA)
Description
した半導体集積回路装置に係わり、特に集積回路チップ
の放熱特性の改善をはかった半導体集積回路装置に関す
る。
を供給するためのパッド数は益々増大し、また消費電力
も増大し動作速度は早くなっている。このような要求に
答えるような実装方法として、長尺状の可撓性フィルム
基板上に金属箔配線を施し、これと集積回路チップの入
出力電極パッドとを突起電極を介して接続を行うTAB(T
ape Automated Bonding)技術が提唱され、この技術の
開発が盛んに行われている。TAB技術を用いた実装形態
を一般にフィルムキャリアと呼ぶ。そして、このフィル
ムキャリアを使用することにより、多数の入出力電極パ
ッド及び高速動作に対応することが可能でとなってい
る。
題があった。即ち、フィルムキャリアでは集積回路チッ
プからフィルムキャリア外部までの熱抵抗が大きく、こ
のため消費電力の増大による発熱量増大に対して集積回
路チップの熱を十分に放熱することができない。例え
ば、チップサイズが5mmでパッド数が78個、消費電力が2
W程度のLSIチップを35μm厚の銅配線が施された16mm□
のフィルムキャリアに搭載し、ボードに実装した場合の
熱抵抗は30℃/Wであり、このLSIチップを周囲温度70℃
程度で動作させると、トランジスタのジャンクション温
度は、130℃にも上ることになる。LSIの信頼性等を考え
れば、このトランジスタのジャンクション温度はできる
だけ下げる必要があり、そのためにパッケージ即ちLSI
チップからフィルムキャリア外部までの熱抵抗を下げる
ことが大きな課題となっている。
はボードに実装した状態でも熱抵抗が大きく、これがフ
ィルムキャリア上の集積回路チップの熱的な信頼性を損
なう要因となっていた。
目的とするところは、TAB技術を用いたフィルムキャリ
アの利点を損なうこと無く、集積回路チップからフィル
ムキャリア外部までの熱抵抗を下げることができ、集積
回路チップの熱的安定性の向上をはかり得る半導体集積
回路装置を提供することにある。
のチップ搭載領域よりも大きな放熱のための基板片に搭
載し、この基板片をフィルムキャリアに固定することに
より、集積回路チップのフィルムキャリアへの搭載と共
に集積回路チップの放熱特性向上を実現することにあ
る。
に複数のリード配線が形成されたフィルムと、このフィ
ルムのチップ載置領域に載置され、その入出力電極パッ
ドがリード配線に接続される集積回路チップとを備えた
半導体集積回路装置において、前記集積回路チップをチ
ップ載置領域よりも大きく、かつ前記リード線よりも厚
い放熱用基板片に載置し、さらに前記放熱用基板片を接
着層を介してフィルムに固定し、かつ前記放熱用基板片
を前記リード配線が接続された面とは反対側の前記集積
回路チップの裏面に載置するようにしたものである。
ップ周辺雰囲気に伝わって逃げる経路、入出力パッド及
びリード配線を伝わって逃げる経路、さらに基板片を伝
わって逃げる経路により放熱される。ここで、チップ周
辺雰囲気への放熱はチップ表面積が小さいので少ない。
さらに、入出力電極パッド及びリード配線を伝わる放熱
は、パッドとリード配線との接触面積が小さいので少な
い。これに対して基板片を伝わる放熱は、チップの裏面
全面が基板片に接しているので大きく、さらに基板片の
表面積はチップよりも格段に大きいので基板片から周辺
雰囲気に伝わる放熱も十分大きい。従って、基板片を設
けることにより、チップからフィルムキャリア外部まで
の熱抵抗を下げることができ、チップの熱を効率良く放
熱することができる。また、基板片はフィルムキャリア
に固定されるために、基板片の重さでチップの入出力電
極パッドとリード配線との接合強度が劣化する等の不都
合はない。
る。
置の概略構成を示す斜視図であり、第2図は第1図の矢
視A−A断面図である。図中10は可撓性樹脂フィルム11
の上面に金属配線(リード配線)12を形成したフィルム
キャリアであり、フィルム11には後述する集積回路チッ
プよりも大径の開口13が設けられている。金属配線12の
一部は開口13の内側に突出して舌片形電極(インナーリ
ード)12aを形成している。また、フィルム11の下面に
は開口13を囲むように金属配線面14が形成されている。
なお、フィルム11は厚さ125μmのポリイミドから形成
され、金属配線12及び金属配線面14は厚さ18μmの銅か
ら形成されている。
れ、チップ20の上面の入出力電極パッド21はインナーリ
ード12aに接合金属バンプ(図示せず)を介して電気的
に接続されている。チップ20の裏面は、基板片30上に接
着剤31を介して固定されると共に、フィルム11の下面に
設けられた金属配線面14とも接着層(第1図中では省
略)を介して電気的に接続されている。なお、接着剤31
としては、例えばポリイミドよりなるダイボンディング
剤を用いた。基板片30は、アルミニウム等よりなる金属
片であり、チップ20が搭載されるべき部分が略チップの
厚さ分、例えば500μm程度の厚さで凹部30aとなってい
る。そして、基板片30はその凹部30aを除く上面部分が
フィルム11の下面に形成された配線面14に半田等の接着
剤32により固定されている。
上に接着剤31で固定した後、基板片付きチップの入出力
電極パッド21とインナーリード12aが接続されるように
位置合わせをして、基板片30とフィルム裏面に設けられ
た配線面14を半田付け等により固定する。この後に、チ
ップ20のパッド21とインナーリード12aは都合用金属バ
ンプにより接合されることになる。
プ20から直接チップを囲む雰囲気に伝わって逃げる経路
や、パッド21からインナーリード12a更にフィルム上配
線12に伝わって逃げる経路だけではなく、チップ20から
直接基板片30に逃げる経路が生じるために、チップ20か
らフィルムキャリア外部までの熱抵抗を下げることがで
きる。また、同時にこの基板片30がフィルム11に固定さ
れるため、基板片30がチップ20に付加されたことによっ
て生じる重さの増加によるインナーリード12aとパッド2
1の接合破壊が生じることもない。また、このような構
造とすることにより、基板片30に放熱フィンを付加する
ことも容易となり、さらなる熱抵抗の低下をはかること
もできる。
る様子を示す断面図である。金属基板片30及び放熱フィ
ン33が取り付けられていない場合で、チップサイズが5m
m,パッド数が78個,1辺が16mmの正方形の形をしたフィル
ムキャリアが300×500mmの樹脂ボードに実装された状態
の無風状態の熱抵抗は約30℃/Wである。同じ実装状態で
風速が1m/s,2m/s,3m/sのときの熱抵抗値はそれぞれ約25
℃/W,20℃/W,18℃/Wであった。一方、第3図に示すよう
な構造とすれば、風速が0m/s,1m/s,2m/s,3m/sに対し
て、それぞれ熱抵抗値は約20℃/W,8℃/W,6℃/W,5℃/Wで
あり、従来の構造に比べて放熱特性の大幅な改善がなさ
れた。
た構造としているが、これらは一体構造であっても構わ
ない。また、本実施例よりも細分化された形状でも構わ
ない。また、基板片30の大きさについてもこの実施例に
従う必要はなく、さらに大きくても小さくてもよい。
図である。なお、第2図と同一部分には同一符号を付し
て、その詳しい説明は省略する。
ルム11と基板片30との接続方法にある。即ち本実施例で
は、フィルム下面の配線面14を除去し、フィルム11及び
基板片30を接着するための接着剤34として樹脂を用いて
いる。この実施例においては、基板片30の材質はセラミ
ックス等でも構わない。セラミックスの場合、熱伝導率
の高いSiCやA1N等が好ましい。この場合、基板片30から
フィルム11への熱の逃げはあまり期待できないが、基板
片30から周囲雰囲気への放熱が大きいので、チップ20の
放熱は十分である。また本実施例では、接着剤34として
樹脂を用いていることから半田付けとは異なり、基板片
30の接着の際に熱を加える必要がなく、これにより基板
片30の固定時においてもフィルム11及びチップ20の温度
上昇を避けることができる。
を示す断面図である。第5図の実施例は、先の実施例で
示したようなインナーリード部がない場合であり、フィ
ルム上の金属配線12とチップ20上の入出力電極パッド21
との接続をボンディングワイヤ35で行っている。また、
第6図の実施例は第5図の実施例で示した金属基板片30
において凹部がない場合である。
プ20からフィルムキャリア外部までの熱抵抗を小さくす
ることができ、チップ20で発生した熱を効果的に放熱す
ることができる。
はない。例えば、前記フィルム及びリード配線等の材料
は、仕様に応じて適宜変更可能である。また、実施例で
はチップ搭載によるフィルムキャリア全体の厚みが増す
のを減らすためフィルムに開口を設けたが、この厚みの
増加が問題とならない場合は必ずしも開口を設ける必要
はない。この場合、フィルム裏面側にチップの入出力電
極パッドと接合するインナーリードを設け、インナーリ
ードとフィルム裏面の金属配線とをスルーホールを介し
て接続すればよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で、種々変形して実施することができる。
をフィルムキャリアのチップ搭載領域よりも大きな放熱
のための基板片に搭載し、この基板片をフィルムキャリ
アに固定することによって、集積回路チップのフィルム
キャリアへの搭載と共に集積回路チップの放熱特性向上
を実現している。従って、TAB技術を用いたフィルムキ
ャリアの利点を損なうこと無く、集積回路チップの熱的
安定性の向上をはかることができ、その有用性は絶大で
ある。
の概略構成を示す斜視図、第2図は第1図の矢視A−A
断面図、第3図は上記実施例に放熱フィンを設けた構造
を示す断面図、第4図乃至第6図はそれぞれ本発明の他
の実施例の概略構成を示す断面図である。 10……フィルムキャリア、 11……可撓性樹脂フィルム、 12……金属配線(リード配線)、 12a……インナーリード、 13……開口、 14……金属配線面、 20……集積回路チップ、 21……入出力電極パッド、 30……基板片、 31,34……接着剤(樹脂)、 32……接着剤(半田)、 33……放熱フィン、 35……ボンディングワイヤ。
Claims (4)
- 【請求項1】主面に複数のリード配線が形成されたフィ
ルムと、このフィルムのチップ載置領域に配置され入出
力電極パッドが前記リード配線に接続された集積回路チ
ップと、この前記集積回路チップを載置し前記フィルム
に接着層を介して固定され、かつ前記リード配線が接続
された面とは反対側の前記集積回路チップの裏面に配置
され、かつ前記リード配線よりも厚い放熱用基板片とを
具備してなることを特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項2】表面側に複数のリード配線が形成され且つ
表裏面を貫通する開口が設けられたフィルムと、このフ
ィルムの前記開口内に配置され、表面側の入出力電極パ
ッドが前記リード配線に接続された集積回路チップと、
この集積回路チップを該チップの裏面側に接して配置
し、前記フィルムの裏面側に接着層を介して固定され、
かつ前記リード配線よりも厚い放熱用基板片とを具備し
てなることを特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項3】主面に複数のリード配線が形成され、下面
に金属配線面が設けられたフイルムと、このフィルムの
チップ搭載領域に配置され入出力電極パッドが前記リー
ド配線に接続された集積回路チップと、この集積回路チ
ップを載置し前記フィルムに接着層を介して固定され、
かつ前記リード配線が接続された面とは反対側の前記集
積回路チップの裏面に配置され、かつ前記リード配線よ
りも厚い放熱用基板片とを具備してなることを特徴とす
る半導体集積回路装置。 - 【請求項4】前記放熱用基板片は、金属片からなること
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載
の半導体集積回路装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1225419A JP2815917B2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1225419A JP2815917B2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 半導体集積回路装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0388345A JPH0388345A (ja) | 1991-04-12 |
JP2815917B2 true JP2815917B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=16829078
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1225419A Expired - Lifetime JP2815917B2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2815917B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2677242B2 (ja) * | 1995-04-27 | 1997-11-17 | 日本電気株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60160626A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-22 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
JPS6146742A (ja) * | 1984-08-10 | 1986-03-07 | Toyota Motor Corp | 自動車用負荷の制御装置 |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP1225419A patent/JP2815917B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0388345A (ja) | 1991-04-12 |
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