JP2836597B2 - フィルムキャリアテープ及びこれを用いた半導体装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフィルムキャリアテ
ープとこれを用いた半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のフィルムキャリアテープ
は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、長手方向の両端
に搬送及び位置決め用のスプロケットホール２ａが等ピ
ッチで形成されており、かつ半導体チップ搭載用のデバ
イスホール２ｂと、これを囲むように配置されたアウタ
ーリードホール２ｃとが形成されているポリイミド等の
絶縁性フィルム１上に、銅等の金属によって形成された
電気選別用のテストパッド４ｃ、外部との接続に使用さ
れるアウターリード４ｂ、さらに半導体チップ５上のパ
ッド電極上に形成されたバンプの位置に合うようにイン
ナーリード４ａが形成され、デバイスホール２ｂとアウ
ターリードホール２ｃとの間に形成された絶縁フィルム
の枠であるサスペンダー３がこれらリード４ａ，４ｂを
支える構造となっていた。また、従来の半導体装置は、
前述のフィルムキャリアテープに半導体チップ５がバン
プ５ａを介して接続された構造をしていた。

【０００３】次にこの従来の半導体装置の製造方法を図
６〜図１１を用いて説明する。まず、ポリイミド等のフ
ィルムに接着剤層が形成されている絶縁フィルム１を準
備する（図６（ａ））。次に、金型等を用いてスプロケ
ットホール２ａ、デバイスホール２ｂ、アウターリード
ホール２ｃを形成（図６（ｂ））した後、銅等の金属箔
を接着剤を介して貼り付ける（図６（ｃ））。次いで、
フィルムの表裏面に露出している銅箔の全面に感光性樹
脂（図示せず）を塗布した後、露光現像を経て銅箔を所
望の形状にエッチングし、インナーリード４ａ、アウタ
ーリード４ｂ、テストパッド４ｃを形成することにより
フィルムキャリアテープが完成する（図６（ｄ））。

【０００４】一方、電極パッド上に金等でバンプ５ａを
形成した半導体チップ５を準備し、このバンプ５ａとフ
ィルムキャリアテープのインナーリード４ａとを位置決
めした後熱圧着法もしくは共晶法により接合する（図７
（ｅ））。その後、必要な場合は信頼性向上及びインナ
ーリードの機械的保護を目的として封止樹脂６でデバイ
スホール内を封止することにより完成する（図７
（ｆ））。この種の半導体装置はその後図７（ｇ）に示
すようにアウターリード４ｂを切断成形し、実装用の基
板７上のパッド７ａと位置合わせを行い、接着剤８によ
り基板に固定されると同時またはその後に半田等により
接合され、使用される。

【０００５】また、近年では、従来リードフレームと半
導体チップの接続に用いられていた金ワイヤ等に代わ
り、フィルムキャリアテープを用いる方法も用いられる
ようになっている。この場合、まず図８（ａ）及び図９
（ａ）に示すように半導体チップが接続されたフィルム
キャリア型半導体装置のアウターリードを所望の長さ及
び形状に成形した後にあらかじめ準備されているリード
フレーム１０（図９（ｂ））のインナーリードと位置合
わせを行い、ボンディングツール９により接続する（図
８（ｂ）、図１０（ｃ））。その後樹脂６により封止を
行った後（図６（ｃ）、図７（ｅ））リードフレームの
アーウターリード１０ｂを所望の形状に成形することに
より半導体装置が完成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】第１の問題点は、従来
の構造のフィルムキャリアでは搭載している半導体装置
の動作スピードを上げることができないと言う問題があ
る。その理由は、近年、搭載される半導体チップの高機
能化、動作スピードの向上、かつ動作電圧も低くなって
きている。それに伴い半導体装置のパッケージ部分につ
いて、リードのインダクタンスによる電源電圧の変動
（ノイズ）及びクロストークが問題となってきている。
特に電源電圧の変動については、動作スピードが早く、
かつ高機能化による半導体チップ内での回路の同時動作
数の増加、近年の電源電圧の低下により大きな問題とな
っている。

【０００７】ここで、電源回路、接地回路に寄生するイ
ンダクタンスをＬ、抵抗をＲとするとき、集積回路に流
入する電流の変化（集積回路の動作による電流）をΔＩ
であれば、電源電圧の変化は次式で与えられる。

【０００８】ΔＩ＝Ｌ・ΔＩ／Δｔ＋Ｒ・ΔＩ そして、前述の通り最近の半導体チップの高機能化、す
なわち同時動作するトランジスタ数の増加、動作スピー
ドの向上によるΔＩの増加に加え、電源電圧の低下によ
る電源電圧変動に対する感度の増加により半導体装置の
誤動作が起こる可能性が非常に高くなるためである。

【０００９】第２の問題は、これらに対する対策がとり
にくいという問題である。その理由は、インダクタンス
を減少させるためには半導体チップからアウターリード
までの距離を短くすればよいが、実装（アウターリード
ボンディング）が困難になるため、アウターリードのピ
ッチを小さくできない。すなわちパッケージのサイズは
小さくできない。その反面、近年の半導体チップの微細
加工技術により半導体チップそのものは小さくなってき
ているため距離を短くすることは困難な状況にある。ま
た、同様の理由及び半導体チップのパッド電極ピッチの
縮小化により信号用リード間のクロストークノイズにつ
いても問題である。これら問題を解決するためにはフィ
ルムキャリアテープの配線構造をストリップラインまた
はマイクロストリップライン構造とすることが必要とい
われているが、多大なコストが必要になるためである。

【００１０】このような問題に対する方法として、例え
ば特開平４−３７２１４３のように、半導体チップ上に
接地電極層を設け、接地電極のインダクタンスを小さく
する方法が開示されている。しかし、この方法では信号
系のインダクタンスを小さく、すなわちストリップもし
くはマイクロストリップ構造とすることができないた
め、一部の特性を向上させることしかできない。

【００１１】また、特開平４−２７８５４９のように、
実装基板上に接地電極層を設け、半導体チップの接地リ
ード（以降ＧＮＤリード）を接続することにより特性を
向上させる方法が開示されている。この方法では、確か
にＧＮＤリードのインダクタンス低減やマイクロストリ
ップ構造とすることができるが、実装前での半導体装置
の特性を確認することができない。また、リードフレー
ムと半導体チップを接続させるためにフィルムキャリア
テープを用いる際には適用できない、またはリードフレ
ームが複雑な構造となり、コストが増大してしまうとい
う問題がある。

【００１２】本発明はかかる問題に鑑みて行われたもの
であり、高速動作、半導体チップの小型化に対応できる
半導体装置を単独で実現することができるフィルムキャ
リアテープ及び半導体装置を提供することを目的とする
ものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のフィルムキャリ
アテープは、絶縁フィルムの一方の面に少なくとも半導
体チップと接続するための複数のインナーリードと前記
インナーリードからアウターリードホール内に延在する
複数のアウターリードとを有したリードパターンをもっ
たフィルムキャリアテーブルにおいて、前記デバイスホ
ールとアウターリードホールに囲まれた絶縁フィルムで
あるサスペンダーの前記リードパターンが形成されてい
る面とは反対の面に、導電性材料からなるリング状の共
通電極と、この共通電極から延び前記リードパターンの
特定のリードパターンのインナーリード及びアウターリ
ードの下に前記インナーリード及びアウターリードより
幅が狭くかつ長さが短いコンタクト用リードを有し、か
つこれらリードがそれぞれ前記インナーリード及びアウ
ターリードに接続されている。

【００１４】また、本発明の半導体装置は、絶縁フィル
ムの一方の面に少なくとも半導体チップと接続するため
のインナーリードと前記インナーリードからアウターリ
ードホール内に延在するアウターリードとを有したリー
ドパターンをもったフィルムキャリアテープにおいて、
前記デバイスホールとアウターリードホールに囲まれた
絶縁フィルムであるサスペンダーの前記リードパターン
が形成されている面とは反対の面に、導電性材料からな
るリング状の共通電極と、この共通電極から延び前記リ
ードパターンの特定のリードパターンのインナーリード
及びアウターリードの下に前記インナーリード及びアウ
ターリードより幅が狭くかつ長さが短いコンタクト用リ
ードを有し、かつこれらリードがそれぞれ前記インナー
リード及びアウターリードに接続され、さらに前記イン
ナーリードには半導体チップが接続されている。

【００１５】または、リードフレームのインナーリード
と半導体チップが前述の構造をもったフィルムキャリア
テープにより接続されている。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に本発明のフィルムキャリアテ
ープ及びこれを用いた半導体装置の一実施の形態につい
て述べる。半導体装置は、図１（ａ），（ｂ），（ｃ）
に示すように、絶縁フィルム１の長手方向の両端に搬送
及び位置決め用のスプロケットホール２ａが等ピッチで
形成されており、かつ半導体チップ搭載用のデバイスホ
ール２ｂと、これを囲むように配置されたアウターリー
ドホール２ｃとが形成されているポリイミド等の絶縁フ
ィルム１上に、銅等の金属によって形成された電気選別
用のテストパッド４ｃ、外部との接続に使用されるアウ
ターリード４ｂ、さらに半導体チップ５上のパッド電極
上に形成されたバンプの位置に合うようにインナーリー
ド４ａが形成され、デバイスホール２ｂとアウターリー
ドホール２ｃにより形成された絶縁フィルムの枠である
サスペンダー３がこれらリードを支えていることは従来
のフィルムキャリアテープと同様である。

【００１７】本発明のフィルムキャリアテープは、サス
ペンダー３のリードパターン４が形成されている面とは
反対の面に、導電性材料からなるリング状の共通電極１
１と、この共通電極１１から延び前記リードパターンの
うち、特定のリード、例えば半導体チップの接地電極に
接続されているＧＮＤリード１２のインナーリード及び
アウターリードの下に、前記インナーリード及びアウタ
ーリードより幅が狭くかつ長さが短いコンタクト用リー
ド１１ａ，１１ｂが形成されており、かつこれらリード
１１ａ，１１ｂはそれぞれ前記インナーリード及びアウ
ターリードに接続した構造となっている。また、本発明
の半導体装置は、前述のフィルムキャリアテープに半導
体チップ５がバンプ５ａを介して接続された構造となっ
ている。

【００１８】次にこの半導体装置の製造方法を図２
（ａ）〜（ｄ）、図３（ｅ）〜（ｉ）及び図４（ａ）〜
（ｃ）を用いて説明する。まず、ポリイミド等のフィル
ムの両面に接着層（図示せず）が形成されている絶縁フ
ィルム１を準備する（図２（ａ））。次に、金型等を用
いてスプロケットホール２ａ，デバイスホール２ｂ、ア
ウターリードホール２ｃを形成（図２（ｂ））した後、
銅等の金属箔４ｄ，１１ｃを前記接着剤により両面に貼
り付ける（図２（ｃ））。次いで、フィルムの表裏面に
露出している銅箔４ｄ，１１ｃの全面に感光性樹脂（図
示せず）を塗布した後、露光現像を経て銅箔を所望の形
状にエッチングし、インナーリード４ａ、アウターリー
ド４ｂ、テストパッド４ｃ、共通電極１１、接続用リー
ド１１ａ，１１ｂを形成する（図２（ｄ））。さらに、
インナーリード４ａと接続用リード１１ａ、アウターリ
ード４ｂと接続用リード１１ｂを接続用ツール１３によ
り接続することによりフィルムキャリアテープが完成す
る（図３（ｅ））。

【００１９】一方、電極パッド上に金等でバンプ５ａを
形成した半導体チップ５を準備し、このバンプ５ａとフ
ィルムキャリアテープのインナーリード４ａとを位置決
めした後熱圧着法もしくは共晶法により接合する（図３
（ｆ））。その後、必要な場合は信頼性向上及びインナ
ーリードの機械的保護を目的として封止樹脂６でデバイ
スホール２ｂ内を封止することにより完成する（図３
（ｇ））。この種の半導体装置は従来例同様、図３
（ｈ）に示すようにアウターリード４ｂを切断成形し、
実装用の基板７上のパッド７ａと位置合わせを行い、接
着剤８により基板に固定されると同時またはその後に半
田等により接合し、（図３（ｉ））、使用される。

【００２０】以上述べたように、本発明のフィルムキャ
リアテープは、サスペンダーのリードパターンが形成さ
れている面とは反対の面に、導電性材料からなるリング
状の共通電極１１と、この共通電極から延び前記リード
パターンの特定のリードパターンのインナーリード及び
アウターリードの下に前記インナーリード及びアウター
リードより幅が狭くかつ長さが短いコンタクト用リード
１１ａ，１１ｂを有し、かつこれらリードがそれぞれ前
記特定のインナーリード及びアウターリードに接続され
ており、ＧＮＤリード１２のインダクタンスを大きく低
減できると同時に、サスペンダー部分がマイクロストリ
ップ構造となっているためにリードの相互インダクタン
スガ低減でき、クロストークノイズ等が発生しにくい。
そして上述のように本発明のフィルムキャリアテープ
は、実装前においてもマイクロストリップライン構造を
有しているので、実装前の半導体装置の特性をマクロス
トリップライン構造の状態でテストすることができる。
したがってノイズに強いフィルムキャリアテープ及び半
導体装置を提供することができる。

【００２１】また、本発明の他の実施の形態について述
べると、従来例同様近年、リードフレームと半導体チッ
プの接続にフィルムキャリアテープを用いた方法につい
ては、まず図４（ａ）に示すように半導体チップ形状に
成形した後にあらかじめ準備されているリードフレーム
１０（図４（ｂ））のインナーリードと位置合わせを行
い、ボンディングツール９により接続することも問題な
く可能である。

【００２２】また、本発明の上述の説明においてはＧＮ
Ｄリードとしているが、電源リード等、他の特定の機能
のリードを選択してもよい。

【００２３】

【実施例】前述の実施の形態におけるサスペンダーの大
きさが２０ｍｍ角、デバイスホールサイズが６ｍｍ角、
金属箔４ｄ，１１ｃを厚みが２５μｍの銅箔、インナー
リード４ｂを幅４０μｍ、接続用リード１１ｂを幅３０
μｍ、アウターリードを１００μｍ、接続用リードを３
０μｍとして超音波併用の熱圧着方式により接続したフ
ィルムキャリアテープを作成し、寸法が同じ従来構造の
フィルムキャリアテープとインダクタンスを比較した結
果、従来構造のフィルムキャリアテープのＧＮＤリード
のインダクタンスが約１２ｎＨであったのに対し、本発
明の構造では約１．５ｎＨであり、約１／１０と大きく
低減できることがわかった。

【００２４】

【発明の効果】第１の効果は、本発明の構造とすること
により、電気特性にインダクタンスを大幅に低減するこ
とができる。その理由は、共通電極により自己インダク
タンスが低減できることに加え、マイクロストリップ構
造により、相互インダクタンスも低減できるからであ
る。

【００２５】第２の効果は、半導体装置単独で効果が得
られることである。その理由は、半導体装置を搭載する
側、すなわち実装基板側ではなく、フィルムキャリアテ
ープ側で対応しているからである。

【００２６】本発明は、更に実装前でもマイクロストリ
ップライン構造を有して実装前の半導体装置の特性をマ
イクロストリップライン構造の状態でテストできるとい
う効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明のフィルムキャリアテープの一実
施の形態の平面図。 （ｂ）本発明の一実施の形態の部分平面図。 （ｃ）本発明の一実施の形態の断面図。

【図２】本発明のフィルムキャリアテープの工程順断面
図。

【図３】本発明のフィルムキャリアテープの工程順断面
図。

【図４】本発明のフィルムキャリアテープの工程順断面
図。

【図５】（ａ）従来例のフィルムキャリアテープの平面
図。 （ｂ）従来例のフィルムキャリアテープの断面図。

【図６】従来例を示す工程順断面図。

【図７】従来例を示す工程順断面図。

【図８】従来例を示す工程順断面図。

【図９】従来例を示す工程順平面図。

【図１０】従来例を示す工程順平面図。

【図１１】従来例を示す工程順平面図。

【符号の説明】

１ 絶縁フィルム ２ａ スプロケットホール ２ｂ デバイスホール ２ｃ アウターリードホール ３ サスペンダー ４ リードパターン ４ａ インナーリード ４ｂ アウターリード ４ｃ テストパッド ４ｄ 金属箔 ５ 半導体チップ ５ａ バンプ ６ 樹脂 ７ 実装基板 ７ａ パッド ８ 接着剤 ９ ボンディングツール １０ リードフレーム １０ａ インナーリード １０ｂ アウターリード １１ 共通電極 １１ａ，１１ｂ 接続用リード １１ｃ 金属箔 １２ ＧＮＤリード １３ 接続用ツール

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁フィルムに形成されたサスペンダー
   上に、インナーリードとアウターリードを有する複数の
   導体が半導体チップの周囲を取囲むように形成されたリ
   ードパターンを持つフィルムキャリアテープにおいて、 前記サスペンダーの前記リードパターンが形成されてい
   る面とは反対側の面に導電性材料からなるリング状の共
   通電極が設けられ、この共通電極が前記リードパターン
   中の特定の導体に接続されていることを特徴とするフィ
   ルムキャリアテープ。
2. 【請求項２】 共通電極が、この共通電極から延び、導
   体のインナーリード及びアウターリードより幅が狭く、
   かつ、長さの短かい接続用リードを有し、これら接続用
   リードが、それぞれ前記インナーリード及びアウターリ
   ードに接続されている請求項１記載のフィルムキャリア
   テープ。
3. 【請求項３】 絶縁フィルムに形成されたサスペンダー
   上に、インナーリードとアウターリードを有する複数の
   導体が半導体チップの周囲を取囲むように形成されたリ
   ードパターンを持つフィルムキャリアテープを有し、前
   記サスペンダーの前記リードパターンが形成されている
   面とは反対側の面に導電性材料からなるリング状の共通
   電極が設けられ、この共通電極が前記リードパターン中
   の特定の導体に接続され、そして、前記インナーリード
   に半導体チップが接続されていることを特徴とする半導
   体装置。
4. 【請求項４】 共通電極が、この共通電極から延び、導
   体のインナーリード及びアウターリードより幅が狭く、
   かつ、長さの短かい接続用リードを有し、これら接続用
   リードが、それぞれ前記インナーリード及びアウターリ
   ードに接続されている請求項３記載の半導体装置。