JP3243684B2 - デバイスの実装構造 - Google Patents

デバイスの実装構造

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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デバイスの実装構
造に関し、さらに詳しくは、テープキャリヤパッケージ
デバイス（以下「ＴＣＰデバイス」ともいう）のアウタ
ーリードを回路基板上に実装するのに好適な実装構造に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化、軽量化に対応
するために、半導体デバイスの高機能化、大容量化が進
められており、これに伴って、半導体デバイスの大型
化、多端子化が進み、これらデバイスを実装するための
様々な方法が検討されている。
【０００３】例えば、テープキャリヤパッケージ（Tape
Carrier Package）デバイスを用いたアウターリードボ
ンディング（Outer Lead Bonding）法は、多端子大型デ
バイスを高密度に実装できることから、実用化が進んで
来ている。
【０００４】図１７は、従来のＴＣＰデバイス１の最も
薄型の実装構造を示す断面図である。
【０００５】同図において、１はＴＣＰデバイスであ
り、このＴＣＰデバイス１は、保護樹脂１５で覆われた
半導体チップ１１と、リード１２を保持するためのサポ
ートリング１４と、半導体チップ１１にバンプ１３を介
して接続されたリード１２とを備えている。
【０００６】このＴＣＰデバイス１は、その半導体チッ
プ１１を、回路基板２０に形成されたデバイスホール２
１に配置収納した状態で、回路基板２０上の電極２２と
ＴＣＰデバイス１０のリード１２とが、半田３１によっ
て電気的機械的に接続されている。なお、１６，２３は
ソルダーレジストである。
【０００７】一般に、リード１２の半導体チップ１１と
接続されているサポートリング１４から内側に延在する
リードをインナーリードといい、回路基板２０と接続す
るためのサポートリング１４から外側に延在するリード
をアウターリードという。
【０００８】この従来例の実装構造では、アウターリー
ド１２のフォーミングを行わずにほぼ直線状態でデバイ
ス１を実装するものであり、半導体チップ１１を、回路
基板２０に形成されたデバイスホール２１に配置収納す
ることにより、回路基板２０の上面にデバイス１が突き
出た構造とならず、薄型実装が可能となるものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、リードフォ
ーミングを行わない従来例の実装構造では、アウターリ
ード１２が直線状態であるため、実装時の加熱やデバイ
ス動作時の発熱等の温度変化に伴うＴＣＰデバイス１と
これを実装する回路基板２０との熱膨張率の差異に起因
する熱応力によってリード１２が破断し易いという問題
があった。
【００１０】つまり、それぞれの部材は、それぞれ固有
の熱膨張率を有しており、周囲温度が変わることによっ
て、それぞれの部材が膨張あるいは収縮する。
【００１１】例えば、図１７の実装構造においては、回
路基板２０の熱膨張率がＴＣＰデバイス１の熱膨張率よ
りも大きいとすると、周囲温度が高くなったときには、
回路基板２０がより膨張しようとするために、ＴＣＰデ
バイス１には、リード１２の延在する方向に引っ張り応
力が発生する。この応力によってＴＣＰデバイス１に
は、歪が発生するが、この歪は、最も強度の弱い点、つ
まり、図１７のセクションＢの拡大図である図１８に示
されるサポートリング１４や保護樹脂１５による補強が
なされていないアウターリード１２の半田３１接続部近
傍（矢符Ｃで示される部分）のチップ中心側のリード１
２部に最も多く発生する。このため、周囲温度の変化に
よりリード１２が金属疲労し、最終的にリード１２が破
断することになる。特に、リードが微細な場合（接続ピ
ッチが微小な場合）にリード破断が多発することにな
る。
【００１２】このような問題を解決するための方法とし
て、特開平４−１９９６４７号公報に記載されているよ
うに、リードを屈曲させて応力緩和を図る提案がなされ
ている。
【００１３】しかしながら、この方法では、リードを屈
曲させるための領域が必要になり、実装密度が低下する
とともに、リード自体の長さが長くなるために、リード
の変形が発生し易く、微細ピッチでのリード接続が困難
になるという問題があった。
【００１４】そこで、図１９に示すように、ＴＣＰデバ
イス１1のアウターリード１２のボンディング後に、サ
ポートリング１４や保護樹脂１５による補強がなされて
いないアウターリード１２部に、絶縁性樹脂１８をコー
ティングし、アウターリード１２部を補強した構造のも
のも考えられる。
【００１５】しかしながら、この構造では、次のような
問題点がある。
【００１６】つまり、アウターリード１２と回路基板２
０の電極２２との半田接続においては、通常、接続され
る電極２２やリード１２表面の酸化物を除去して良好な
接続性を確保するために、フラックスを使用するが、近
年の環境問題によるフロン規制の観点から、またその使
用性の容易さから、無洗浄タイプのフラックスが使用さ
れることが多い。
【００１７】そして、この無洗浄タイプのフラックス
は、半田接続後においても、接続部およびその周辺に残
渣が付着した状態となっている。したがって、このフラ
ックスの残渣が付着した状態で接続部を絶縁性樹脂１８
で補強すると、アウターリード１２間およびアウターリ
ード１２と回路基板２０間は、フラックスを介して絶縁
性樹脂１８で固定されることになるが、このフラックス
は、本来樹脂や基板との接着性を保持する作用や、それ
自体が接続部を補強する作用を考慮しておらず、このた
め、応力により接着面が剥離したり、このフラックス自
体が破壊し易く、したがって、絶縁性樹脂１８による固
定では、充分な補強効果を得ることができない。
【００１８】本発明は、以上のような点に鑑みて為され
たものであって、ＴＣＰデバイスのリードにかかる応力
を確実に低減して信頼性の高い実装構造を提供すること
を目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。
【００２０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、回路基板の電極に、テープキャリアパッケージデバ
イスのアウターリードを半田で接続するデバイスの実装
構造において、前記アウターリードが、フォーミングを
行わずにほぼ直線状態で延在し、且つ該アウターリード
の前記回路基板とは反対側に形成されており、前記テー
プキャリアパッケージデバイスの半導体チップ寄りの半
田接続部付近において、前記半田の内端よりも、その外
端が外側であるサポートリングの接続と前記半田接続と
の両方によって補強されている。
【００２１】サポートリングによるアウターリードの補
強箇所は、テープキャリヤパッケージデバイスの半導体
チップ寄りの半田接続部が好ましい。
【００２２】また、１本のアウターリードの断面積が
５．２５×１０-3ｍｍ2以下の細いアウターリードを有
するデバイスの実装に好適である。
【００２３】請求項１記載の本発明によれば、テープキ
ャリヤパッケージデバイスのアウターリードにかかる応
力をリードとサポートリング及び半田に分散することが
でき、リードの金属疲労を防止し、高い信頼性を実現す
ることができる。
【００２４】請求項５記載の本発明は、回路基板の電極
に、隣接するアウターリードが固定用材料で固定された
テープキャリヤパッケージデバイスの前記アウターリー
ドを、半田で接続するものである。
【００２５】前記固定用材料は、ポリイミド系樹脂など
の絶縁性の樹脂材料であるのが好ましい。
【００２６】請求項５記載の本発明によれば、テープキ
ャリヤパッケージデバイスのアウターリードにかかる応
力をリードと、隣接するリード間で固定されている固定
用材料に分散することができ、リードの金属疲労を防止
し、高い信頼性を実現することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、図面によって本発明の実施
の形態について詳細に説明する。
【００２８】〔実施形態１〕図１は、本発明の第１の実
施例の実装構造を示す断面図であり、上述の従来例に対
応する部分には、同一の参照符号を付す。
【００２９】なお、この図１および後述の各図において
は、アウターリード１２が屈曲したように描かれている
が、これは、回路基板２０のソルダーレジスト２３、テ
ープのソルダーレジスト１６及びサポートリング１４の
厚みによるもので、通常これらの厚みはリード１２の長
さと比較して非常に薄いものであるが、図を説明する上
で分かり易くするために、これらの厚みを誇張して記載
しており、実際の接続では、この変形は小さく、概ね直
線的に接続されたものとなっている。
【００３０】このＴＣＰデバイス１０は、保護樹脂１５
で覆われた半導体チップ１１と、リード１２を保持する
ためのサポートリング１４と、半導体チップ１１にバン
プ１３を介して接続されたリード１２とを備えている。
【００３１】このＴＣＰデバイス１０は、その半導体チ
ップ１１を、回路基板２０に形成されたデバイスホール
２１に配置収納した状態で、回路基板２０上の電極２２
とＴＣＰデバイス１０のアウターリード１２とが、半田
３１によって電気的機械的に接続されている。
【００３２】ＴＣＰデバイス１０のサポートリング１４
の材質は、通常７５μｍtからｌ２５μｍtの厚さのポリ
イミド樹脂が使用され、図示しないエポキシ樹脂等によ
りリード１２を接着している。
【００３３】リード１２は、通常Ｃｕが用いられ、リー
ド１２と電極２２とを接続している半田３１は、通常Ｐ
ｂ・Ｓｎ合金が使用されている。
【００３４】ＴＣＰデバイス１０のサポートリング１４
は、リード１２の半導体チップ１１が接続された面と反
対側に形成されている。
【００３５】回路基板２０は、例えば、ガラス―エポキ
シ基板であり、この回路基板２０上に電極２２が形成さ
れている。電極２２としては、Ａｕ／Ｎｉ／Ｃｕの多層
配線を用いている。
【００３６】この実施例のデバイスの実装構造では、ア
ウターリード１２のフォーミングを行わずにほぼ直線状
態で実装するために、ＴＣＰデバイス１０と回路基板２
０との熱膨張率の差異に起因する熱応力がリード１２に
かかることになるが、この熱応力を低減して信頼性の高
い実装構造とするために、次のように構成している。
【００３７】すなわち、この実施例では、ＴＣＰデバイ
ス１０のアウターリード１２が、アウターリード１２の
回路基板２０とは反対側に形成されているサポートリン
グ１４によって補強されている。
【００３８】図２は、この補強の状態を示す図１のセク
ションＡの拡大断面図である。
【００３９】この図２に示されるように、半田３１は、
サポートリング１４のソルダレジスト端もしくはその近
傍のリード１２から回路基板２０の電極２２へと接続さ
れており、接続部の半導体チップ１１寄りの部分（図の
ｄで示される部分）のリード１２は、サポートリング１
４により補強された構成となっている。
【００４０】このような構成とすることにより、実装の
周囲温度の変化等に伴うリード１２にかかる熱応力を、
サポートリング１４及び半田３１に分散することがで
き、接続部の強度が格段に向上することになる。
【００４１】しかも、熱応力の緩和のために、アウター
リード１２を屈曲させる等の必要がなく、接続に必要な
最小限の長さのアウターリードとすることができ、実装
密度を高くすることができる。さらに、アウターリード
が短くなることによって、リードの変形が少なくなり、
それに伴い、リードの位置ずれの問題が解消され、微小
ピッチ接続での接続が可能となる。
【００４２】本発明は、微細なアウターリードを接続す
る場合に特に有効なものである。つまり、幅０．１５ｍ
ｍ、厚み０．０３５ｍｍ以下の細いＣｕのアウターリー
ド（アウターリードの延在する方向に対して、垂直な面
での１本のアウターリードの断面積が５．２５×１０-3
ｍｍ2）の場合には、上述の実施例と同じ材料を使用し
て、図１７に示される従来タイプの実装を行った場合に
は、―５５℃／３０ｍｉｎ〜ｌ２５℃／３０ｍｉｎの気
相の冷熱サイクルテスト１０００ｃｙｃｌｅでアウター
リードの破断が発生するが、アウターリードがより太い
場合（リード群全体の総断面積は同じ場合）には、リー
ド自体の強度が強く疲労破壊による破断は発生し難く、
本発明を採用する必要は小さい。
【００４３】しかしながら、１本のアウターリード１２
の断面が、５．２５×１０-3ｍｍ2以下の場合に本発明
を適用すると、例えば、幅が０．０６ｍｍ、厚さが０．
０３ｍｍのアウターリードを有するＴＣＰデバイスを実
装する場合に、サポートリングとアウターリードとを接
着し、そのアウターリードを補強している部分の接着部
面積を１．８×１０-2ｍｍ2とすることにより、上記と
同じ冷熱サイクルテストにおいても、アウターリードの
断線は全くなく、本発明の効果が明瞭であった。
【００４４】上述の実施例においては、リード１２に、
Ｃｕを用いたが、必要に応じてＮｉ，Ａｕ，Ｓｕ，Ｐｂ
・Ｓｎ等の金属により１層あるいは２層以上で被覆され
てもよい。また、リード１２と電極２２とを接続してい
る半田３１は、Ｐｂ・Ｓｎ合金に限定する必要はなく、
Ｓｎ，Ｐｂ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｚｎ，Ａｇ，Ｂｉ等の金属単
体もしくはこれらの合金を使用してもよい。回路基板２
０には、ガラス―エポキシ以外に、例えば、紙―フェノ
ール，セラミック，ポリイミド，ガラス等が使用でき、
この回路基板２０上の電極２２としては、少なくとも表
面に半田に対して親和性を有する金属（親半田金属）を
有する配線で、例えば、Ｃｕ配線やＡｕ／Ｃｕ／Ｗ，Ｐ
ｂ・Ｓｎ／Ａｕ／Ｎｉ／Ｃｕ等の多層配線が使用でき
る。
【００４５】次に、この実施例の実装工程を詳述する。
【００４６】先ず、半導体チップ１１の能動面を上とし
て見たときに、サポートリング１４がリード１２に対し
て上となっているＴＣＰデバイス１０を準備する。そし
て、長尺のＴＡＢテープから図３および図４に示される
ＴＣＰデバイス１０を打ち抜き、そのリード１２をデバ
イスホール２１を有する回路基板２０の接続されるべき
電極２２と位置合わせして配置し、パルスヒートツール
等の加熱手段を用いて半田接続する。
【００４７】このとき、回路基板２０の電極２２上もし
くはＴＣＰデバイス１０のリード１２あるいは、その両
方に半田層が形成されている。また、必要に応じて、フ
ラックスの使用等の接続性を改善するための補助的手段
を用いることができる。また、半田の供給方法として
は、電解めっき法、無電解めっき法あるいは半田ペース
トの印刷法等の周知の技術が用いることができる。この
ようにして、図１に示される実装構造を得ることができ
る。
【００４８】ここで、実装工程における半田接続等の条
件について、図５に基づいて、さらに詳細に説明する。
【００４９】この実装工程では、図５に示される回路基
板２０の電極２２とアウターリード１２の接続部である
Ｚ部に、半田３１を供給しておき、このＺ部をパルスヒ
ートツールで押圧加熱することにより、半田３１を半導
体チップ１１寄りのＹ部に浸透させて作成する。このと
き、回路基板２０の温度を上げておき、半田３１が、十
分にＹ部の奥まで浸透できるようにしている。
【００５０】なお、Ｚ部の温度ｔ1、回路基板２０の温
度ｔ2、図５に示される距離Ｄ1，Ｄ2および半田３１の
量等の条件は、リード１２の太さ等で変わるものであ
り、実験的に所期の効果を奏するように選定することが
できる。特に、上記距離Ｄ1が、短い場合には、Ｚ部の
加熱によってサポートリング１４が剥離する虞れがあ
る。
【００５１】〔実施形態２〕図６は、本発明の第２の実
施例の断面図であり、第１の実施例に対応する部分に
は、同一の参照符号を付す。
【００５２】この実施例では、半導体チップ１１は能動
面を回路基板２０と対向した状態、つまり、フェイスダ
ウン形態で接続されており、この場合、回路基板２０の
デバイスホール２１は不要となる。また、ＴＣＰデバイ
ス１０1としては、第１の実施例とは異なり、半導体チ
ップ１１の能動面を上として見たときに、サポートリン
グ１４がリード１２に対して下となっているものを使用
している。その他の構成は、第１の実施例と同様であ
る。
【００５３】この実施例においてもアウターリード１２
の接続部の構造は、第１の実施例と同様となっており、
アウターリード１２が、アウターリード１２の回路基板
２０とは反対側に形成されているサポートリング１４に
よって補強されている。
【００５４】これによって、第１の実施例と同様に、実
装体の周囲温度の変化等に伴うリード１２にかかる熱応
力を、サポートリング１４及び半田３１に分散すること
ができ、接続部の強度が格段に向上することになる。
【００５５】〔実施形態３〕図７は、本発明の第３の実
施例の断面図であり、第１，第２の実施例に対応する部
分には、同一の参照符号を付す。
【００５６】この実施例のＴＣＰデバイス１００は、保
護樹脂１５で覆われた半導体チップ１１と、リード１２
を保持するためのサポートリング１４と、半導体チップ
１１にバンプ１３を介して接続されたリード１２とを備
えるとともに、さらに、個々のアウターリード１２を隣
接するアウターリード１２と固定せしめるためのポリイ
ミド系樹脂からなる固定用樹脂１７を備えている。
【００５７】この実施例では、ＴＣＰデバイス１００の
テープ基材とは別の絶縁性樹脂からなる固定用樹脂１７
を介して、ＴＣＰデバイス１００のアウターリード１２
群の個々のアウターリード１２が隣接するアウターリー
ド１２と固定されており、かかる構成のアウターリード
１２と、回路基板２０上の電極２２との接続部の構成に
特徴を有している。
【００５８】すなわち、ＴＣＰデバイス１００の個々の
アウターリード１２を、隣接するアウターリード１２と
固定用樹脂１７で固定することにより、実装体の周囲温
度の変化等に伴ってＴＣＰデバイス１００のアウターリ
ード１２にかかる熱応力を、リード１２と、隣接するリ
ード１２を固定している固定用樹脂１７とに分散するこ
とができ、リード１２の金属疲労を防止し、高い信頼性
を実現することができる。
【００５９】しかも、熱応力の緩和のために、アウター
リード１２を湾曲させる等の必要がなく、接続に必要な
最小限の長さのアウターリードとすることができ、実装
密度を高くすることができる。さらに、アウターリード
部の領域全体で固定することにより、アウターリード群
がばらけることがなく、アウターリードが短くなること
によってリードの変形が少なくなり、それに伴い、リー
ドの位置ずれの問題が解消され、微小ピッチ接続での接
続が可能となる。
【００６０】さらに、アウターリード１２は、フラック
スの残渣がない状態で固定用樹脂１７で固定されている
ので、フラックスの残渣の影響を受けることなく、確実
に固定できることになる。
【００６１】この固定用樹脂１７の厚さは、ボンディン
グ時のツールからの熱伝導性、および樹脂１７自体の強
度を考慮して１０〜４０μｍt程度にすることが望まし
い。また、この固定用樹脂１７は、ポリイミド系樹脂に
限らず、エポキシ樹脂等の他の樹脂を用いてもよい。そ
の他の構成は、第１の実施例と同様である。
【００６２】次に、この実施例のＴＣＰデバイス１００
の製作工程を図８〜図１１に基づいて、順を追って詳述
する。
【００６３】なお、以下の説明は本発明に係るＴＣＰデ
バイス１００を得るための―例であって、これによって
本発明を限定するものではない。
【００６４】先ず、図８に示されるように、長尺のフィ
ルムキャリアテープのテープ基材１４ａにアウターリー
ド孔１２ａ、センタデバイス孔１１ａ、スプロケット孔
（図示せず）などを金型を用いてパンチングで形成し、
その後、図９に示されるようにテープ基材１４ａの片側
に接着剤を塗布してＣｕ箔１９を貼り付ける。
【００６５】次に、既にイミド化されたポリマーを溶媒
に溶解したポリイミド系樹脂溶液をアウターリード孔１
２ａを覆うように、つまリテープ基材１４ａ側からアウ
ターリード孔１２ａから覗くＣｕ箔１９全体に付着する
ように印刷供給し、図１０に示されるように、そのポリ
イミド系樹脂溶液の溶媒を揮散させて、ポリイミド絶縁
膜からなる固定用樹脂１７を形成する。このポリイミド
系樹脂は、例えばチバ・ガイギー社製のＸＵ―２１８な
どがある。
【００６６】次に、テープ基材１４ａに貼り付けられた
Ｃｕ箔１９に、配線パターンをＣｕ箔側からフォトリソ
グラフィの手法を用いて形成し、半導体チップ１１のバ
ンプ１３とリード１２とを接続し、その後、図１１に示
されるように、半導体チップ１１の能動面を保護樹脂１
５で封止してＴＣＰデバイス１００が完成する。
【００６７】次に、図７の構造を得るための実装工程を
詳述する。
【００６８】本例は本発明の構造を得るための例であっ
て、これによって、この発明を限定するものではない。
【００６９】先ず、上記工程にて作製した半導体チップ
１１の能動面を上として見たときに、アウターリード１
２部の上面でアウターリード１２群領域全体にわたっ
て、ＴＣＰデバイス１００のテープ基材１４ａとは別の
絶縁性樹脂膜、すなわち、固定用樹脂１７で個々のアウ
ターリード１２が隣接するアウターリード１２と固定さ
れているＴＣＰデバイス１００を準備する。
【００７０】長尺のＴＡＢテープから図１２に示される
ＴＣＰデバイス１００を打ち抜く。なお、図１２では、
保護樹脂１５を省略して示している。
【００７１】次に、打ち抜いたＴＣＰデバイス１００
を、図１３に示されるように、デバイス吸着孔４１ａを
有するデバイス吸着具４１およびリード押圧具４２から
成るパルスヒートツール４０に真空吸着固定し、そのリ
ード１２を、回路基板吸着孔５１を有したボンディング
ステージ５０上に配置されたデバイスホール２１を有す
る回路基板２０の接続されるべき電極２２と位置合わせ
して、次にアウターリード１２上部の固定用樹脂１７の
上から加圧、加熱して半田接続する。
【００７２】加熱に関しては、アウターリード１２上部
の固定用樹脂１７の上から加熱しても、この固定用樹脂
１７はテープ基材１４ａと比較すると非常に薄いもので
あり、固定用樹脂１７による半田接続時の熱伝達阻害は
小さくて、半田接合に問題はないものである。また、本
樹脂１７は耐熱的にも優れたポリイミドを主成分とする
ものであるため、パルスヒートツール４０の加熱により
変性することもない。
【００７３】このとき、回路基板２０の電極２２上もし
くはＴＣＰデバイス１０のリード１２あるいは、その両
方に半田層が形成されている。また、必要に応じて、フ
ラックスの使用等の接続性を改善するための補助的手段
を用いることができる。また、半田の供給方法として
は、電解めっき法、無電解めっき法あるいは半田ペース
トの印刷法等の周知の技術を用いることができる。この
ようにして、図７に示す構造の実装構造を得ることがで
きる。
【００７４】なお、この実施例では、半導体チップ１１
の能動面を上にして見たとき、アウターリード１２上部
にのみ接するように形成されたテープ基材１４ａ以外の
絶縁性の固定用樹脂１７で、個々のアウターリード１２
が隣接するアウターリード１２と固定されているが、本
発明の他の実施例として、図１４に示されるように、こ
の固定用樹脂１７を、アウターリード１２の側面にまで
及んで隣接するアウターリード１２間に介在させてもよ
く、さらには、図１５に示されるように、固定用樹脂１
７をアウターリード１２の側面方向にのみ、つまり隣接
するアウターリード１２間にのみ縞状に介在させてもよ
い。
【００７５】また、この実施例では、すべてのアウター
リード１２を固定用樹脂１７で固定したけれども、本発
明の他の実施例として、所要の隣接するアウターリード
１２間のみ、例えば、図１２の上下左右にそれぞれ延び
る各アウターリード１２群において、それぞれ両端寄り
の隣接するアウターリード１２間のみを固定用樹脂１７
で固定してもよい。
【００７６】〔実施形態４〕図１６は、本発明の第４の
実施例の断面図であり、第３の実施例に対応する部分に
は、同一の参照符号を付す。
【００７７】この実施例では、半導体チップ１１は能動
面を回路基板２０と対向した状態、つまり、フェイスダ
ウン形態で接続されており、この場合、回路基板２０の
デバイスホール２１は不要となる。また、ＴＣＰデバイ
ス１００1としては、第３の実施例とは異なり、半導体
チップ１１の能動面を上として見たときに、サポートリ
ング１４がリード１２に対して下となっているものを使
用している。その他の構成は、第３の実施例と同様であ
る。
【００７８】この実施例においてもアウターリード接続
部の構造は、第３の実施例と同様となっている。すなわ
ち、ＴＣＰデバイス１００1の個々のアウターリード１
２を隣接するアウターリード１２と固定用樹脂１７で固
定することにより、ＴＣＰデバイス１００1のアウター
リード１２にかかる応力をリード１２と、隣接するリー
ド１２を固定している固定用樹脂１７とに分散すること
ができ、リード１２の金属疲労を防止し、高い信頼性を
実現することができる。
【００７９】〔その他の実施形態〕なお、本発明は上記
実施例のみに限定されるものではなく、種々な応用や変
形が考えられる。例えば、上述の第３，第４の実施例で
は、第１，第２の実施例と同様に、アウターリード１２
が、回路基板２０の反対側に形成されたサポートリング
１４で補強されたけれども、本発明の他の実施例とし
て、サポートリング１４は、図１７の従来例と同様の構
成であってもよい。
【００８０】以上のように本発明によれば、テープキャ
リアパッケージデバイスのアウターリードが、フォーミ
ングを行わずにほぼ直線状態で延在し、且つ該アウター
リードの前記回路基板とは反対側に形成されており、前
記テープキャリアパッケージデバイスの半導体チップ寄
りの半田接続部付近において、前記半田の内端よりも、
その外端が外側であるサポートリングの接続と前記半田
接続との両方によって補強されているので、テープキャ
リアパッケージデバイスのアウターリードにかかる応力
をサポートリングおよび半田に分散し、実装の周囲温度
の変化に伴う熱応力によるリードの疲労破壊を防止し、
高信頼性を有する実装構造を実現することができる。
【００８１】しかも、熱応力の緩和のために、アウター
リードを屈曲させる等の必要がなく、接続に必要な最小
限の長さのアウターリードとすることができ、実装密度
を高くすることができる。さらに、アウターリードが短
くなることによって、リードの変形が少なくなり、それ
に伴い、リードの位置ずれの問題が解消され、微小ピッ
チ接続での接続が可能となる。
【００８２】また、本発明によれば、隣接するアウター
リードが固定用材料で固定されたテープキャリヤパッケ
ージデバイスの前記アウターリードを、回路基板の電極
に半田で接続するので、固定用材料でアウターリードが
補強されることになり、アウターリードにかかる応力
を、固定用材料およびアウターリードに分散し、実装の
周囲温度の変化に伴う熱応力によるリードの疲労破壊を
防止し、高信頼性を有する実装構造を実現することがで
きる。
【００８３】しかも、熱応力の緩和のために、アウター
リードを湾曲させる等の必要がなく、接続に必要な最小
限の長さのアウターリードとすることができ、実装密度
を高くすることができる。さらに、アウターリード部の
領域全体で固定することにより、アウターリード群がば
らけることがなく、アウターリードが短くなることによ
ってリードの変形が少なくなり、それに伴い、リードの
位置ずれの問題が解消され、微小ピッチ接続での接続が
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の断面図である。
【図２】図１のセクションＡの拡大断面図である。
【図３】図１のＴＣＰデバイスの断面図である。
【図４】図３のＴＣＰデバイスの平面図である。
【図５】図１の実施例の実装工程を説明するための拡大
断面図である。
【図６】本発明の第２の実施例の断面図である。
【図７】本発明の第３の実施例の断面図である。
【図８】図７の実施例のＴＣＰデバイスの製作工程の断
面図である。
【図９】図７の実施例のＴＣＰデバイスの製作工程の断
面図である。
【図１０】図７の実施例のＴＣＰデバイスの製作工程の
断面図である。
【図１１】図７の実施例のＴＣＰデバイスの製作工程の
断面図である。
【図１２】図７の実施例のＴＣＰデバイスの平面図であ
る。
【図１３】図７の実施例の実装工程の断面図である。
【図１４】本発明の他の実施例のＴＣＰデバイスのリー
ド部の断面図である。
【図１５】本発明のさらに他の実施例のＴＣＰデバイス
のリード部の断面図である。
【図１６】本発明の第４の実施例の断面図である。
【図１７】従来例の断面図である。
【図１８】図１７のセクションＢの拡大断面図である。
【図１９】他の従来例の断面図である。
【符号の説明】
１，１０，１０1，１００，１００1 ＴＣＰデバイス １１ 半導体チップ １２ リード １３ バンプ １４ サポートリング １５ 保護樹脂 １６，２３ ソルダーレジスト １７ 固定用樹脂 ２０ 回路基板 ２１ デバイスホール ２２ 電極 ３１ 半田
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−267535（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−220740（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−317346（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−47851（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−275676（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−169794（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−335693（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−64092（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回路基板の電極に、テープキャリアパッ
    ケージデバイスのアウターリードを半田で接続するデバ
    イスの実装構造において、前記アウターリードが、フォ
    ーミングを行わずにほぼ直線状態で延在し、 且つ 該アウターリードの前記回路基板とは反対側に形成
    されており、前記テープキャリアパッケージデバイスの
    半導体チップ寄りの半田接続部付近において、前記半田
    の内端よりも、その外端が外側であるサポートリングの
    接続と前記半田接続との両方によって補強されることを
    特徴とするデバイスの実装構造。
  2. 【請求項２】 前記アウターリードの延在する方向に対
    して、垂直な面での１本のアウターリードの断面積が
    ５．２５×１０ -3 ｍｍ 2 以下である請求項１に記載のデ
    バイスの実装構造。
  3. 【請求項３】 回路基板の電極に、隣接するアウターリ
    ードが固定用材料で固定されたテープキャリアパッケー
    ジデバイスの前記アウターリードを、半田で接続するこ
    とを特徴とする請求項１および請求項２に記載のデバイ
    スの実装構造。
  4. 【請求項４】 前記固定用材料は、絶縁性の樹脂材料で
    ある請求項３に記載のデバイスの実装構造。
  5. 【請求項５】 前記絶縁性の樹脂材料が、ポリイミド系
    樹脂である請求項４に記載のデバイスの実装構造。
  6. 【請求項６】 前記固定用材料の厚さが１０μｍ t 以上
    ４０μｍ t 以下である請求項３ないし請求項５に記載の
    デバイスの実装構造。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6087712A (en) * 1997-12-26 2000-07-11 Samsung Aerospace Industries, Ltd. Lead frame containing leads plated with tin alloy for increased wettability and method for plating the leads
JP3756418B2 (ja) 2001-02-28 2006-03-15 株式会社日立製作所 液晶表示装置及びその製造方法
CN2478312Y (zh) * 2001-04-10 2002-02-20 伊博电源（杭州）有限公司 表面贴封装的电气联接件
JP2003051671A (ja) 2001-06-01 2003-02-21 Nec Corp 実装構造体の製造方法および実装構造体
JP2005072173A (ja) * 2003-08-22 2005-03-17 Senju Metal Ind Co Ltd 電子部品およびソルダペースト
US7649254B2 (en) * 2006-05-01 2010-01-19 Flextronics Ap, Llc Conductive stiffener for a flexible substrate
DE102008052244A1 (de) * 2008-10-18 2010-04-22 Carl Freudenberg Kg Flexible Leiterplatte
JP5632795B2 (ja) * 2011-05-10 2014-11-26 パナソニック株式会社 電極接合構造体、および電極接合構造体の製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH063819B2 (ja) * 1989-04-17 1994-01-12 セイコーエプソン株式会社 半導体装置の実装構造および実装方法
JPH04199647A (ja) * 1990-11-29 1992-07-20 Yamada Seisakusho Co Ltd Ｔａｂ用フィルムキャリア
JP2923096B2 (ja) * 1991-09-10 1999-07-26 株式会社日立製作所 テープキャリアパッケージおよび高周波加熱はんだ接合装置
JPH0828396B2 (ja) * 1992-01-31 1996-03-21 株式会社東芝 半導体装置
JP2878066B2 (ja) * 1993-05-24 1999-04-05 シャープ株式会社 印刷回路基板の接続方法
JP2878929B2 (ja) * 1993-06-03 1999-04-05 株式会社東芝 半導体装置
DE4429004A1 (de) * 1994-08-16 1995-06-14 Siemens Nixdorf Inf Syst Trägerspinne

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