JP2895022B2 - チップスケールパッケージの製造方法 - Google Patents
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Description
ッケージの製造方法に関し、特に、複数のリードフレー
ムを有するリードフレームストリップを用いてチップス
ケールパッケージを大量生産することが可能なチップス
ケールパッケージの製造方法に関する。
なって、これらに実装される半導体チップパッケージの
サイズも減少している。
要望されている。いわゆるチップスケールパッケージ
(CSP:Chip Scale Package又は
Chip Size Package)は、裸のチップ
ほどの小さなサイズを有するので、電子機器の小型化及
び多機能化に対する要求を充足させることができ、面実
装(Surface Mount)技術を用いて実装す
ることができる。
装備の購入を必要とし、且つストリップ形態ではなく個
別に製造されるので、パッケージの製造コストの上昇を
引き起こす。
のCSPの一例を示す模式的な断面図である。図21に
示すように、CSP100は、チップ10の底面に形成
されたボンディングパッド12が、各々対応するフレキ
シブルパターン20と電気的に連結されている。また、
フレキシブルパターン20の底面には、貫通孔を有する
絶縁性ポリイミドフィルム40が取り付けられている。
ポリイミドフィルム40は、内壁に導電性物質が塗布さ
れた貫通孔を有し、この貫通孔を介してフレキシブルパ
ターン20がソルダバンプ60に電気的に連結されてい
る。ここで、フレキシブルパターン20と、チップ10
の底面におけるボンディングパッド12が形成されてい
ない部分との間には、エラストマー30が介在してい
る。また、チップ10はハンドリングリング50により
固定されている。
リップチップ相互接続技術を用いたμBGAパッケージ
の一種であって、バーンインテストのような各種テスト
が可能であり、高密度実装ができ、高い熱放出性を有す
る。しかしながら、このパッケージは、多くの独立的な
工程から構成される製造ラインを用いるため、製造コス
トが高いという欠点を有する。また、CSPの製造が個
別に行われるので、大量生産が困難である。
ップスケールパッケージの一例を示す一部切欠斜視図で
ある。図22に示すように、CSP200では、チップ
110の上面の中央に形成されたボンディングパッド1
12が、チップ110の上面の回路パターン120によ
り対応するソルダバンプ160と各々電気的に連結され
る。また、チップ110、回路パターン120及び電気
的連結部分を、外部環境から保護するために、成形樹脂
150で封止する。この際、ソルダバンプ160の一部
が、成形樹脂150から露出する。この種のCSPは、
図21のパッケージに関連して説明した利点に加えて、
ボンディングパッドの位置に制限がなく、TSOP(T
hin Small Outline Packag
e)と同様の高い信頼性を有するという利点がある。し
かし、このCSP技術は、ソルダバンプのサイズが大き
いため、超多ピン素子に対応しにくく、ウェーハ製造工
程で回路パターンを形成しなければならないので、製造
工程が複雑となり製造コストが高いという欠点を有す
る。また、CSPが個別に製造されるので、大量生産が
難しい。
目的は、複数のリードフレームを有するリードフレーム
ストリップ及び既存の生産装備を用いることによって、
製造コストを節減することができるとともに大量生産が
可能なチップスケールパッケージの製造方法を提供する
ことにある。
に、本発明によるチップスケールパッケージの製造方法
は、(a)(i)複数のリードフレームから構成され、
対向する列に並設された複数のリードと、タイバーと、
リード及びタイバーと一体に形成された一対の対向サイ
ドレールとを含むリードフレームストリップと、(i
i)少なくとも1つの開口と内壁に導電性コーティング
膜が形成された複数の貫通孔とが形成されたベーステー
プと、ベーステープの下面に形成され、開口の中心に向
かって延長され、対応する貫通孔と各々電気的に連結さ
れる複数の接続リードと、接続リードに接着される接着
テープと、対応する貫通孔に各々電気的に連結され、ベ
ーステープの上面に形成された複数の外部接続端子とを
含む複数のTABテープと、を用意する段階と、(b)
リードフレームにおけるリードの下面及びタイバーの下
面をTABテープの上面に接着させる段階と、(c)複
数のチップを各々対応する開口に整合させて接着テープ
の下面に取り付け、チップと接続リードとを電気的に連
結する段階と、(d)開口とチップ及び電気的連結部分
を成形樹脂で封止することにより個別パッケージを形成
する段階と、(e)リードフレームストリップから個別
パッケージを分離する段階とを含むことを特徴とする。
ストリップのリードフレームの下方に各々TABテープ
を整列する段階と、(g)リードフレームにおけるタイ
バーの上面及びリードの上面にTABテープの上面を接
着する段階とを含むことが好ましい。
を貫通孔周囲のTABテープの上面に塗布するとよい。
また、前記貫通孔は上部側の内径が下部側の内径より大
きく形成するとよい。
て液状樹脂を充填することにより、チップとリード間の
電気的連結部分を封止し、その後、(d−2)TABテ
ープの下面及びこれに接着されたチップを封止する。な
お、(d−2)段階を(d−1)段階より先に行っても
よく、また、(d−1)段階と(d−2)段階を同時に
行ってもよい。
が、外部接続端子より低い高さを有するように形成され
ることが好ましい。
本発明の実施の形態を詳細に説明する。
く、複数のTAB(Tape Automated B
onding)テープ付きのリードフレームストリップ
を示す斜視図であり、図2は、図1のTABテープの拡
大斜視図であり、図3は、図1のTABテープの底面を
示す斜視図であり、図4は、図3のIV−IV線に沿っ
て切断した断面図である。
されたTABテープ310が、複数のLOC(リードオ
ンチップ)リードフレームを有するリードフレームスト
リップ300に接着される。TABテープ310は、対
応するリードフレームにおけるリード230の下面及び
タイバー240の下面に接着される。より詳細には、リ
ードフレームストリップ300は、所定の間隔で離隔さ
れた複数のインデックスホール222を有する一対の平
行なサイドレール220と、サイドレールに沿って両サ
イドレールの間に形成された複数のリードフレームとを
含む。
ケージ組立工程の際に、リードフレームストリップを移
送するレールと接触する。インデックスホール222
は、移送レールのピンに挿入されることにより、リード
フレームストリップ300の移送をインデックスする役
割をする。このLOC型リードフレームは、対向する2
列に形成された複数の、例えば、5つのリード230を
有する。リード230は、各々離隔されている。これら
の2列のリード230の間には開放部が存在し、TAB
テープ310は、この開放部に配置される。
布されたポリイミドベーステープ312を有する。ベー
ステープ312の中心部に開口314が形成されてい
る。ベーステープ312の一方の面、例えば、上面に
は、2列よりなる複数(例えば、4つ)の接続リード3
15が形成されている。接続リード315の末端は、開
口314の内側まで延長されている。ここで、各々の列
の接続リード315は、機械的に接触していない。各列
の接続リード315は、各々両面接着性を有するポリイ
ミドテープ316に取り付けられている。
315から離れた所定の領域には、2列よりなる複数の
貫通孔318が形成されている。貫通孔の数は、接続リ
ードの数と同じである。貫通孔318は、パンチングや
エッチングにより3〜10mil(0.008〜0.0
3mm)の内径を有するように形成される。また、貫通
孔318の内壁は、金やソルダよりなる導電性コーティ
ング膜318aで被覆される。導電性コーティング膜3
18aは、無電解メッキ法により形成することができ
る。貫通孔318の上面には、ソルダボールのような外
部接続端子313が実装され、貫通孔318と電気的に
連結される。
内径より大きくなるように形成される。これは、外部接
続端子313と貫通孔318との接触面積を増加させる
ことにより、最終パッケージの信頼性を向上させること
ができるからである。貫通孔318周囲のベーステープ
312の上面には、ソルダペースト317が塗布され、
これにより貫通孔318に外部接続端子313を容易に
且つ確実に実装することが可能となる。貫通孔318
は、回路パターン311を介して接続リード315の一
端に各々電気的に連結される。従って、接続リード31
5、回路パターン311、貫通孔318及び外部接続端
子313は、互いに電気的に連結される。
リードフレームストリップ300における対応するリー
ドフレームに各々接着される。すなわち、まず、複数の
TABテープ310が、リードフレームストリップ30
0の下方に整列される。この際、TABテープ310
は、各々対応するリードフレームの下側に整列される。
次に、リフト装置(図示せず)を用いてTABテープを
上昇させるか、リードフレームストリップを下降させる
ことにより、複数のTABテープ310と対応する複数
のリードフレーム間の接着が同時に且つ一度に行われ
る。
れる状態を示す斜視図であり、図6は、TABテープと
チップとが電気的に連結された状態を示す斜視図であ
る。図5及び図6に示すように、一対のポリイミドテー
プ316上にチップ210の活性面が接着される。ま
た、チップ210の活性面の中央に形成されたボンディ
ングパッドが、各々ボンディングワイヤ350により対
応する接続リード315に電気的に連結される。ボンデ
ィングワイヤを用いた電気的連結は、ベーステープ31
2の開口314を介して行うことができる。
る状態を、底面から示す斜視図であり、図8は、図7の
構造が封止される状態を示す斜視図である。図7及び図
8に示すように、電気的連結部分は、液状の樹脂360
を開口314に充填することにより封止される。また、
ベーステープ312の下面及びチップ210は、エポキ
シ成形樹脂で封止することにより、個別パッケージ体3
70が形成される。ここで、液状樹脂又はエポキシ樹脂
を用いた封止工程の順序は逆にしてもよく、また、両封
止工程を同時に進行してもよい。
別パッケージを分離する状態を示す斜視図であり、図1
0は、図9のX−X線に沿って切断した断面図である。
図9及び図10に示すように、リードフレームストリッ
プ300に結合されたベーステープ312を切断するこ
とにより、リードフレームストリップ300から個別パ
ッケージ400が分離される。すなわち、図8に示すよ
うに、ベーステープ312上のパッケージ体370が形
成された部分をパンチのような切断手段により切断する
ことにより、個別パッケージ400が得られる。その
後、個別パッケージ400は、各種の信頼性テストを経
て最終消費者に供給される。
を示す。図10に示すように、チップ210の活性面が
ポリイミドテープ316の下面に接着される。チップ2
10の活性面の中央に形成されたボンディングパッド
が、各々ボンディングワイヤ350により対応する接続
リード315に電気的に連結される。また、接続リード
315は、各々回路パターン311を介して対応する貫
通孔318に電気的に連結される。貫通孔318は、各
々対応する外部接続端子313と電気的に連結される。
外部接続端子313を容易に且つ確実に実装するため、
貫通孔318周囲のベーステープ312の上面にソルダ
ペースト317を塗布することが好ましい。貫通孔31
8の内壁は、電気的連結のために、導電性コーティング
膜318aで被覆される。その結果、チップ210のボ
ンディングパッド、接続リード315、回路パターン3
11、貫通孔318及び外部接続端子313が、互いに
電気的に連結される。
プ210を含むベーステープ312の開口部分、接続リ
ード315及び電気的連結部分を液状樹脂360で成形
する。ここで、液状樹脂360で成形された部分の高さ
は、外部接続端子313より低くしなければならない。
なぜならば、パッケージ400を印刷回路基板のような
電子機器に実装する際に、もし成形部分の高さが外部接
続端子313より高ければ、実装不良が生じるととも
に、成形部分360に外圧が加えられて電気的連結部分
が損傷する恐れがあるからである。
12の下面がエポキシ樹脂370により封止されること
により、個別パッケージ400が形成される。
数のTABテープ付きのリードフレームストリップを示
す斜視図であり、図12は、図11のTABテープの拡
大斜視図であり、図13は、図11のTABテープの底
面からみた斜視図であり、図14は、図13のXIV−
XIV線に沿って切断した断面図である。
ングされたTABテープ510が、複数のLOCリード
フレームを有するリードフレームストリップ500に各
々接着される。TABテープ510は、対応するリード
フレームにおけるリード430の下面及びタイバー44
0の下面に接着される。より詳細には、リードフレーム
ストリップ500は、所定の間隔で離隔された複数のイ
ンデックスホール422を有する一対の平行なサイドレ
ール420と、サイドレール420に沿って両サイドレ
ールの間に形成された複数のリードフレームとを含む。
ケージ組立工程の際にリードフレームストリップを移送
するレールと接触する。インデックスホール422は、
移送レールのピンに挿入されることにより、リードフレ
ームストリップ500の移送をインデックスする役割を
する。このLOC型リードフレームは、対向する2列に
形成された複数の、例えば、5つのリード430を有す
る。リード430は、各々離隔されている。これらの2
列のリード430の間には開放部が存在し、TABテー
プ510は、この開放部に配置される。
布されたポリイミドベーステープ512を有する。ベー
ステープ512の両側部に沿って一対の開口514が形
成されている。ベーステープ512の一方の面、例え
ば、上面には、2列よりなる複数(例えば、4つ)の接
続リード515が形成されている。接続リード515の
末端は、開口514の中央まで延長されている。ここ
で、各々の接続リード515は、機械的に接触しない。
接続リード515は、各々両面接着性を有するポリイミ
ドテープ516に取り付けられている。
515から離れた所定の領域には、2列よりなる複数の
貫通孔518が形成されている。貫通孔の数は、接続リ
ードの数と同じである。貫通孔518は、パンチングや
エッチングにより3〜10mil(0.008〜0.0
3mm)の内径を有するように形成される。また、貫通
孔518の内壁は、金やソルダよりなる導電性コーティ
ング膜518aで被覆される。導電性コーティング膜5
18aは、無電解メッキ法により形成することができ
る。貫通孔518の上面には、ソルダボールのような外
部接続端子513が実装され、貫通孔518と電気的に
連結される。
内径より大きく形成される。これは、外部接続端子51
3と貫通孔518との接触面積を増加させることによ
り、最終パッケージの信頼性を向上させるためである。
貫通孔518周囲のベーステープ512の上面には、ソ
ルダペースト517が塗布され、これにより貫通孔51
8に外部接続端子513を容易に且つ確実に実装するこ
とができる。貫通孔518は、回路パターン511を介
して接続リード515の一端に各々電気的に連結され
る。従って、接続リード515、回路パターン511、
貫通孔518及び外部接続端子513が、互いに電気的
に連結される。
ードフレームストリップ500における対応するリード
フレームに各々接着される。すなわち、まず、複数のT
ABテープ510が、リードフレームストリップ500
の下側に整列される。この際、TABテープ510は、
各々対応するリードフレームの下側に整列される。次
に、リフト装置(図示せず)を用いてTABテープを上
昇させるか、または、リードフレームストリップを下降
させることにより、複数のTABテープ510と対応す
る複数のリードフレームとの接着を一度に行う。
10とが接着される状態を示す斜視図であり、図16
は、TABテープ510とチップ410とが電気的に連
結された状態を示す斜視図である。図15及び図16に
示すように、一対のポリイミドテープ516上にチップ
410の活性面が接着される。また、チップ410の活
性面の中央に形成されたボンディングパッドが、各々ボ
ンディングワイヤ550を介して対応する接続リード5
15に電気的に連結される。ボンディングワイヤを用い
た電気的連結は、ベーステープ512の一対の開口51
4を介して行うことができる。
される状態を底面から示す斜視図であり、図18は、図
17の構造が封止される状態を示す斜視図である。図1
7及び図18に示すように、電気的連結部分は、液状の
樹脂560を一対の開口514に充填することにより封
止される。また、ベーステープ512の下面及びチップ
410は、エポキシ成形樹脂570で封止されることに
より、パッケージ体に形成される。ここで、液状樹脂及
びエポキシ成形樹脂を用いた封止工程の手順を逆にして
もよく、また、両封止工程を同時に進行してもよい。
個別パッケージを分離する状態を示す斜視図であり、図
20は、図19のXX−XX線に沿って切断した断面図
である。図19及び図20に示すように、リードフレー
ムストリップ500に結合されたベーステープ512を
切断することにより、リードフレームストリップ500
から個別パッケージ600が分離される。すなわち、図
18に示したように、ベーステープ512上のパッケー
ジ体570が形成された部分が、パンチのような切断手
段により切断されることにより、個別パッケージ600
が得られる。その後、個別パッケージ600は、各種の
信頼性テストを経て最終消費者に供給される。
す。図20に示すように、チップ410の活性面がポリ
イミドテープ516の下面に接着される。チップ410
の活性面の中央に形成されたボンディングパッドが、各
々ボンディングワイヤ550を介して対応する接続リー
ド515に電気的に連結される。また、接続リード51
5は、各々回路パターン511を介して対応する貫通孔
518に電気的に連結される。貫通孔518は、各々対
応する外部接続端子513と電気的に連結される。外部
接続端子513を容易に且つ確実に実装するために、貫
通孔518周囲のベーステープ512の上面にソルダペ
ースト517を塗布することが好ましい。貫通孔518
の内壁は、電気的連結のために、導電性コーティング膜
518aで被覆される。その結果、チップ410のボン
ディングパッド、接続リード515、回路パターン51
1、貫通孔518及び外部接続端子513が、互いに電
気的に連結される。
プ410を含むベーステープ512の開口部分、接続リ
ード550及び電気的連結部分に液状樹脂560を成形
して封止する。ここで、液状樹脂560で成形された部
分の高さは、外部接続端子513より低くしなければな
らない。なぜならば、パッケージ600を印刷回路基板
のような電子機器に実装する際に、もし成形された樹脂
部分560の高さが外部接続端子513より高ければ、
実装不良が生じるとともに、液状樹脂560に外圧が加
えられて電気的連結部分が損傷する恐れがあるからであ
る。
12の下面がエポキシ樹脂570により封止されること
により、パッケージ体が形成される。
工程に沿って準備されたTABテープ上に外部接続端子
を形成することが好ましいが、これに限定されるもので
はなく本発明による製造工程におけるどの段階でも可能
である。
ボンディングパッド、接続リード及び貫通孔の数が8つ
の場合を説明したが、これに限定されるものではない。
さらに、チップとTABテープの接続リード間の電気的
連結は、ワイヤボンディング法に限定されるものではな
く、従来のTAB製品のようにバンプを用いて行うこと
もできる。
複数のリードフレームを有するリードフレームストリッ
プ及び既存の生産装備を用いて複数のCSPを同時に製
造することができ、これにより、製造費用を節減するこ
とができる。
付きのリードフレームストリップを示す斜視図である。
る。
ある。
す斜視図である。
状態を示す斜視図である。
から示す斜視図である。
る。
が分離される状態を示す斜視図である。
る。
ープ付きのリードフレームストリップを示す斜視図であ
る。
である。
断面図である。
示す斜視図である。
た状態を示す斜視図である。
底面から示す斜視図である。
である。
ジが分離される状態を示す斜視図である。
図である。
ジの一例を示す模式的断面図である。
の一例を示す一部切欠斜視図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 (a)複数のリードフレームから構成さ
れ、対向する列に並設された複数のリードと、タイバー
と、リード及びタイバーと一体に形成された一対の対向
サイドレールとを含むリードフレームストリップと、 少なくとも1つの開口と内壁に導電性コーティング膜が
形成された複数の貫通孔とが形成されたベーステープ
と、ベーステープの下面に形成され、開口の中心に向か
って延長され、対応する貫通孔と各々電気的に連結され
る複数の接続リードと、接続リードに接着される接着テ
ープと、対応する貫通孔に各々電気的に連結され、ベー
ステープの上面に形成された複数の外部接続端子とを含
む複数のTABテープと、を用意する段階と、 (b)リードフレームにおけるリードの下面及びタイバ
ーの下面をTABテープの上面に接着させる段階と、 (c)複数のチップを各々対応する開口に整合させて接
着テープの下面に取り付け、チップと接続リードとを電
気的に連結する段階と、 (d)開口とチップ及び電気的連結部分を成形樹脂で封
止することにより個別パッケージを形成する段階と、 (e)リードフレームストリップから個別パッケージを
分離する段階と、を含むことを特徴とするチップスケー
ルパッケージの製造方法。 - 【請求項2】 前記段階(b)は、(f)リードフレー
ムストリップのリードフレームの下方に各々TABテー
プを整列する段階と、(g)リードフレームにおけるタ
イバーの上面及びリードの上面にTABテープの上面を
接着する段階とを含むことを特徴とする請求項1記載の
製造方法。 - 【請求項3】 複数のTABテープがリードフレームス
トリップの対応する各々のリードフレームに同時に接着
されることを特徴とする請求項1又は2記載の製造方
法。 - 【請求項4】 前記段階(a)において、ソルダペース
トが貫通孔周囲のTABテープの上面に塗布されること
を特徴とする請求項1記載の製造方法。 - 【請求項5】 前記貫通孔は上部側の内径が下部側の内
径より大きくなっていることを特徴とする請求項1記載
の製造方法。 - 【請求項6】 前記外部接続端子は対応する貫通孔に各
々実装され電気的に連結されることを特徴とする請求項
5記載の製造方法。 - 【請求項7】 前記段階(d)は、(d−1)開口を介
して液状樹脂を充填することにより、チップとリード間
の電気的連結部分を封止する段階と、(d−2)TAB
テープの下面及びこれに接着されたチップを封止する段
階とを含むことを特徴とする請求項1記載の製造方法。 - 【請求項8】 前記段階(d)は、(d−1)TABテ
ープの下面及びこれに接着されたチップを封止する段階
と、(dー2)開口を介して液状樹脂を充填することに
より、チップとリード間の電気的連結部分を封止する段
階とを含むことを特徴とする請求項1記載の製造方法。 - 【請求項9】 前記段階(d)は、(d−1)開口を介
して液状樹脂を充填することにより、チップとリード間
の電気的連結部分を封止する段階と、(d−2)TAB
テープの下面及びこれに接着されたチップを封止する段
階とを含み、前記段階(d−1)及び(d−2)は同時
に行われることを特徴とする請求項1記載の製造方法。 - 【請求項10】 1つの開口が、ベーステープの中心部
に形成されることを特徴とする請求項1記載の製造方
法。 - 【請求項11】 一対の開口が、ベーステープの対向す
る周縁部に形成されることを特徴とする請求項1記載の
製造方法。 - 【請求項12】 前記段階(d)において、前記封止部
分が、外部接続端子より低い高さを有するように形成さ
れることを特徴とする請求項1記載の製造方法。
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