JP3067364B2 - 金属突起電極付き半導体装置 - Google Patents
金属突起電極付き半導体装置Info
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- H01L2924/01322—Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は突起電極付き半導体装
置に関し、特に多ピン化および高密度実装を要求された
半導体装置の構造に関する。
置に関し、特に多ピン化および高密度実装を要求された
半導体装置の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のフィルムキャリア方式による半導
体装置の製造方法は、図６に示すごとく搬送および位置
決め用のスプロケットホール６ａと半導体チップ１ａが
入る開孔部であるデバイスホール４ａを有するポリイミ
ド等の絶縁フィルム上に銅等の金属箔を接着し、金属箔
をエッチング等により所望の形状のリード２ａと電気選
別のためのパッド７ａとを形成したフィルムキャリアテ
ープ５ａと、予め電極端子上にバンプ３ａを設けた半導
体チップ１ａとを準備し、次にフィルムキャリアテープ
のリード２ａと半導体チップバンプ３ａとを熱圧着法ま
たは共晶法等によりインナーリードボンディングし、フ
ィルムキャリアテープの状態で電気選別用パッド７ａ上
に接触子を接触させて電気選別やバイアス試験を実施す
ることにより完成する。上記のようなフィルムキャリア
半導体装置を実装する場合は、リード２ａを所望の長さ
に切断し、リード加工した後図７のごとくプリント基板
９ａ上に接着剤１１ａにより半導体チップ１ａを固着
後、リード２ａをプリント基板上のボンディングパッド
１０ａにアウターリードボンディングして実施すること
ができる。
体装置の製造方法は、図６に示すごとく搬送および位置
決め用のスプロケットホール６ａと半導体チップ１ａが
入る開孔部であるデバイスホール４ａを有するポリイミ
ド等の絶縁フィルム上に銅等の金属箔を接着し、金属箔
をエッチング等により所望の形状のリード２ａと電気選
別のためのパッド７ａとを形成したフィルムキャリアテ
ープ５ａと、予め電極端子上にバンプ３ａを設けた半導
体チップ１ａとを準備し、次にフィルムキャリアテープ
のリード２ａと半導体チップバンプ３ａとを熱圧着法ま
たは共晶法等によりインナーリードボンディングし、フ
ィルムキャリアテープの状態で電気選別用パッド７ａ上
に接触子を接触させて電気選別やバイアス試験を実施す
ることにより完成する。上記のようなフィルムキャリア
半導体装置を実装する場合は、リード２ａを所望の長さ
に切断し、リード加工した後図７のごとくプリント基板
９ａ上に接着剤１１ａにより半導体チップ１ａを固着
後、リード２ａをプリント基板上のボンディングパッド
１０ａにアウターリードボンディングして実施すること
ができる。
【０００３】これらのフィルムキャリア半導体装置は、
リード２ａのボンディングがリード数と無関係に一度で
可能であるため、スピードが速いこと，フィルムキャリ
アテープを使用するので作業の自動化が容易である等の
利点を有している。
リード２ａのボンディングがリード数と無関係に一度で
可能であるため、スピードが速いこと，フィルムキャリ
アテープを使用するので作業の自動化が容易である等の
利点を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のフィル
ムキャリア半導体装置はアウターリードボンディングす
るためのリード２ａが細く、かつ薄いため、リード変形
が生じ易く実装が難しいという欠点がある。特に多数リ
ードの半導体装置はリードピッチが狭いため、半田によ
る接合を行う場合は半田ブリッジによるショート等があ
り、実装をさらに困難にしている。現状、半田による実
装は一般に０．５mmのリードピッチが安定して可能とな
る限界といわれているが、２００〜３００ピン以上の多
数リード半導体装置に対し、０．５mmのリードピッチを
適応した場合は、半導体装置の面積が大きくなり、実装
密度を小さくできないことになる。最近の半導体装置
は、その能力増加にともなって多数リード化が著しい
が、上述した実装密度の問題があり、特にフィルムキャ
リア半導体装置はインナーリードボンディングが多数リ
ード化に対応し易いのに対し、アウターリードボンディ
ング側の制約により実装密度の点では他のパッケージと
同一であり、さらにリードが薄いため、実装が難しいと
いう欠点がある。
ムキャリア半導体装置はアウターリードボンディングす
るためのリード２ａが細く、かつ薄いため、リード変形
が生じ易く実装が難しいという欠点がある。特に多数リ
ードの半導体装置はリードピッチが狭いため、半田によ
る接合を行う場合は半田ブリッジによるショート等があ
り、実装をさらに困難にしている。現状、半田による実
装は一般に０．５mmのリードピッチが安定して可能とな
る限界といわれているが、２００〜３００ピン以上の多
数リード半導体装置に対し、０．５mmのリードピッチを
適応した場合は、半導体装置の面積が大きくなり、実装
密度を小さくできないことになる。最近の半導体装置
は、その能力増加にともなって多数リード化が著しい
が、上述した実装密度の問題があり、特にフィルムキャ
リア半導体装置はインナーリードボンディングが多数リ
ード化に対応し易いのに対し、アウターリードボンディ
ング側の制約により実装密度の点では他のパッケージと
同一であり、さらにリードが薄いため、実装が難しいと
いう欠点がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体装置
は、周縁部に多数の電極パッドを形成した半導体チップ
の電極パッドで囲まれる領域に前記領域より径小の耐熱
性絶縁フィルムを対向配置し、この絶縁フィルムの外面
に形成した配線パターンの一端を前記フィルムの外周よ
り突出させて半導体チップの電極パッドと接合するとと
もに配線パターンの他端側に突起電極を形成したもので
ある。
は、周縁部に多数の電極パッドを形成した半導体チップ
の電極パッドで囲まれる領域に前記領域より径小の耐熱
性絶縁フィルムを対向配置し、この絶縁フィルムの外面
に形成した配線パターンの一端を前記フィルムの外周よ
り突出させて半導体チップの電極パッドと接合するとと
もに配線パターンの他端側に突起電極を形成したもので
ある。
【０００６】
【作用】上記の構成によると、半導体チップの表面がフ
ィルムで覆われているために、外部環境から保護でき
る。また外部電極（金属性突起電極）を半導体チップ面
積内に間隔を広げて設けることができるので、実装する
ときに電極間ショートの発生がなく、信頼性の高い接続
が得られる。さらに高密度の実装が容易に可能となる。
ィルムで覆われているために、外部環境から保護でき
る。また外部電極（金属性突起電極）を半導体チップ面
積内に間隔を広げて設けることができるので、実装する
ときに電極間ショートの発生がなく、信頼性の高い接続
が得られる。さらに高密度の実装が容易に可能となる。
【０００７】
【実施例】以下、この発明について図面を参照して説明
する。
する。
【０００８】図１と図２はこの発明の金属突起電極付き
半導体装置の断面図と平面図である。半導体チップ１ｂ
上は、厚さ１２５μｍ以下のポリイミド当からなる耐熱
性絶縁性のチップコート用フィルム１３ｂで覆われてい
る。チップコート用フィルム１３ｂ上には配線パターン
１２ｂが設けられており、その外周より突出した一端は
半導体チップ１ｂのアルミ電極パッド１５ｂと接続して
いる。また、内側のもう一端には金属性突起電極１４ｂ
が形成されている。
半導体装置の断面図と平面図である。半導体チップ１ｂ
上は、厚さ１２５μｍ以下のポリイミド当からなる耐熱
性絶縁性のチップコート用フィルム１３ｂで覆われてい
る。チップコート用フィルム１３ｂ上には配線パターン
１２ｂが設けられており、その外周より突出した一端は
半導体チップ１ｂのアルミ電極パッド１５ｂと接続して
いる。また、内側のもう一端には金属性突起電極１４ｂ
が形成されている。
【０００９】この金属突起電極付き半導体装置の製造方
法をあらわしたのが図３である。
法をあらわしたのが図３である。
【００１０】図３（Ａ）はポリイミド等からなる絶縁フ
ィルム上に半導体チップ１ｂのアルミ電極パッド１５ｂ
と同じピッチで形成した銅等からなる金属に金メッキが
施された配線パターン１２ｂと金属突起電極１４ｂを有
するフィルムキャリアテープの平面図である。このフィ
ルムキャリアテープ５ｂの製造方法は従来のフィルムキ
ャリア半導体装置に使用されるフィルムキャリアテープ
の製造方法と同様である。金属突起電極１４ｂはフォト
マスク法等により選択的に半田メッキを１０〜２０μｍ
程度施して半田突起として形成する。
ィルム上に半導体チップ１ｂのアルミ電極パッド１５ｂ
と同じピッチで形成した銅等からなる金属に金メッキが
施された配線パターン１２ｂと金属突起電極１４ｂを有
するフィルムキャリアテープの平面図である。このフィ
ルムキャリアテープ５ｂの製造方法は従来のフィルムキ
ャリア半導体装置に使用されるフィルムキャリアテープ
の製造方法と同様である。金属突起電極１４ｂはフォト
マスク法等により選択的に半田メッキを１０〜２０μｍ
程度施して半田突起として形成する。
【００１１】このフィルムキャリアテープ５ｂから金型
で配線パターン１２ｂを切断分離した状態の断面図が図
３（Ｂ）である。チップコート用フィルム１３ｂのサイ
ズは半導体チップ１ｂに重ねた時にアルミ電極パッド１
５ｂを隠さない大きさにする。また、例えばフィルム厚
を１２５μｍ，アルミ電極パッドのサイズを１００μｍ
□とすると、配線パターン１２ｂの突出した部分の長さ
は２００〜３００μｍくらいになる。チップコート用フ
ィルム１３ｂの厚みを薄くすれば、その長さは短くで
き、よりファインピッチのフィルムキャリアテープ５ｂ
の作成に有利となる。
で配線パターン１２ｂを切断分離した状態の断面図が図
３（Ｂ）である。チップコート用フィルム１３ｂのサイ
ズは半導体チップ１ｂに重ねた時にアルミ電極パッド１
５ｂを隠さない大きさにする。また、例えばフィルム厚
を１２５μｍ，アルミ電極パッドのサイズを１００μｍ
□とすると、配線パターン１２ｂの突出した部分の長さ
は２００〜３００μｍくらいになる。チップコート用フ
ィルム１３ｂの厚みを薄くすれば、その長さは短くで
き、よりファインピッチのフィルムキャリアテープ５ｂ
の作成に有利となる。
【００１２】次に図３（Ｃ）に示すごとくボンディング
ステージ１７ｂ上に半導体チップ１ｂを載置し、さらに
半導体チップ１ｂの上にチップコート用フィルム１３ｂ
を配線パターン１２ｂの先端が半導体チップ１ｂのアル
ミ電極パッド１５ｂと位置が合うように重ねる。次にボ
ンディングツール１６ｂで半導体チップ１ｂのアルミ電
極パッド１５ｂと配線パターン１２ｂの先端をＡｕ−Ａ
ｌの超音波熱圧着で一括接合して本発明の金属突起電極
付き半導体装置が完成する。
ステージ１７ｂ上に半導体チップ１ｂを載置し、さらに
半導体チップ１ｂの上にチップコート用フィルム１３ｂ
を配線パターン１２ｂの先端が半導体チップ１ｂのアル
ミ電極パッド１５ｂと位置が合うように重ねる。次にボ
ンディングツール１６ｂで半導体チップ１ｂのアルミ電
極パッド１５ｂと配線パターン１２ｂの先端をＡｕ−Ａ
ｌの超音波熱圧着で一括接合して本発明の金属突起電極
付き半導体装置が完成する。
【００１３】なお、金属突起電極１４ｂは、アルミ電極
パッド１５ｂと配線パターン１２ｂを接合した後で形成
してもよい。
パッド１５ｂと配線パターン１２ｂを接合した後で形成
してもよい。
【００１４】このようにして完成した金属突起電極付き
半導体装置をプリント基板９ｂに実装した状態の断面図
が図４である。この実施例では赤外線リフロー等で精度
よく容易に実装ができる利点を有している。
半導体装置をプリント基板９ｂに実装した状態の断面図
が図４である。この実施例では赤外線リフロー等で精度
よく容易に実装ができる利点を有している。
【００１５】上記実施例においては、チップコート用フ
ィルム１３ｂを切り取った後、半導体チップ１ｂに接続
したが、半導体チップ１ｂと接続した後に切りはなすこ
ともできる。
ィルム１３ｂを切り取った後、半導体チップ１ｂに接続
したが、半導体チップ１ｂと接続した後に切りはなすこ
ともできる。
【００１６】
【実施例２】実施例２は前記第１の実施例の金属突起電
極１４ｂを金ボールにした点以外は第１の実施例と同様
であるため、同一部分についてはその説明を省略する。
極１４ｂを金ボールにした点以外は第１の実施例と同様
であるため、同一部分についてはその説明を省略する。
【００１７】金ボールで突起電極を形成する方法は、特
開昭５４−２６６２，特開昭６０−１９４５４３等で紹
介されているように、ワイヤボンディングにおける金ボ
ールのみを配線パターン１２ｂ上に形成したものであ
る。図５はその実装状態を示す断面図である。
開昭５４−２６６２，特開昭６０−１９４５４３等で紹
介されているように、ワイヤボンディングにおける金ボ
ールのみを配線パターン１２ｂ上に形成したものであ
る。図５はその実装状態を示す断面図である。
【００１８】プリント基板９ｂ上に設けられたボンディ
ングパッド１０ｂと上記の金属突起電極付き半導体装置
の金属突起電極１４ｂである金ボールとの間に異方導電
性接着シート１８ｂをはさみ、プリント基板９ｂを加熱
しながら半導体チップをツールで加圧することで、容易
に実装することができる。第１の実施例のように半田突
起を用いないので電極間のショートが発生せず、電極間
が狭ピッチであっても精度よく実装が可能である。
ングパッド１０ｂと上記の金属突起電極付き半導体装置
の金属突起電極１４ｂである金ボールとの間に異方導電
性接着シート１８ｂをはさみ、プリント基板９ｂを加熱
しながら半導体チップをツールで加圧することで、容易
に実装することができる。第１の実施例のように半田突
起を用いないので電極間のショートが発生せず、電極間
が狭ピッチであっても精度よく実装が可能である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は外部電
極を半導体チップの表面上にチップコート用のフィルム
を介して金属突起電極としてそのピッチを広げて設けた
ことで、実装が精度よく容易に可能となる。また、電極
間のショートも発生せず、接合の信頼性が上げる上に、
半導体チップのパターン面がフィルムでカバーされてい
るので、外部環境から保護できる。
極を半導体チップの表面上にチップコート用のフィルム
を介して金属突起電極としてそのピッチを広げて設けた
ことで、実装が精度よく容易に可能となる。また、電極
間のショートも発生せず、接合の信頼性が上げる上に、
半導体チップのパターン面がフィルムでカバーされてい
るので、外部環境から保護できる。
【００２０】さらに、実装したとき、外部電極が半導体
チップの下に隠れるので、実装密度が高められる等の効
果がある。
チップの下に隠れるので、実装密度が高められる等の効
果がある。
【図１】 この発明の金属突起電極付き半導体装置の断
面図
面図
【図２】 図１の平面図
【図３】 この発明の金属突起電極付き半導体装置の製
造方法を示す平面図と断面図
造方法を示す平面図と断面図
【図４】 この発明の金属突起電極付き半導体装置の実
装状態を示す断面図
装状態を示す断面図
【図５】 この発明の第２の実施例を示す断面図
【図６】 従来のフィルムキャリア方式による半導体装
置の平面図
置の平面図
【図７】 従来のフィルムキャリア方式による半導体装
置の実装状態を示す断面図
置の実装状態を示す断面図
１ｂ 半導体チップ ５ｂ フィルムキャリアテープ ６ｂ スプロケットホール ９ｂ プリント基板 １０ｂ ボンディングパッド １２ｂ 配線パターン １３ｂ チップコート用フィルム １４ｂ 金属突起電極 １５ｂ アルミ電極パッド １６ｂ ボンディングツール １７ｂ ボンディングステージ １８ｂ 異方導電性接着シート
Claims (2)
- 【請求項１】周縁部に多数の電極パッドを形成した半導
体チップの電極パッドで囲まれる領域に前記領域より径
小の耐熱性絶縁フィルムを対向配置し、この絶縁フィル
ムの外面に形成した配線パターンの一端を前記フィルム
の外周より突出させて半導体チップの電極パッドと接合
するとともに配線パターンの他端側に突起電極を形成し
たことを特徴とする金属突起電極付き半導体装置。 - 【請求項２】半導体チップの電極パッドで囲まれる領域
を絶縁フィルムで覆ったことを特徴とする請求項１に記
載の金属突起電極付き半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4005256A JP3067364B2 (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 金属突起電極付き半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4005256A JP3067364B2 (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 金属突起電極付き半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05190747A JPH05190747A (ja) | 1993-07-30 |
| JP3067364B2 true JP3067364B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=11606147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4005256A Expired - Fee Related JP3067364B2 (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 金属突起電極付き半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3067364B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6221748B1 (en) * | 1999-08-19 | 2001-04-24 | Micron Technology, Inc. | Apparatus and method for providing mechanically pre-formed conductive leads |
-
1992
- 1992-01-16 JP JP4005256A patent/JP3067364B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05190747A (ja) | 1993-07-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |