JP3275792B2 - 半導体素子搭載用ｔａｂテープおよびそれを用いた半導体装置 - Google Patents
半導体素子搭載用ｔａｂテープおよびそれを用いた半導体装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子搭載用
ＴＡＢテープおよびそれを用いた半導体装置に関し、特
に、Ｔ−ＢＧＡ（Tape - Ball Grid Array）タイプの半
導体装置の用途に好適な半導体素子搭載用ＴＡＢテープ
と、これを使用した半導体装置に関する。
ＴＡＢテープおよびそれを用いた半導体装置に関し、特
に、Ｔ−ＢＧＡ（Tape - Ball Grid Array）タイプの半
導体装置の用途に好適な半導体素子搭載用ＴＡＢテープ
と、これを使用した半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、Ｔ−ＢＧＡタイプの半導体装置に
は、高度の信頼性が求められるようになり、低温から高
温までの広い温度範囲での実用性が求められ、これに伴
い、特に−５５℃〜１５０℃の実用を模擬した温度サイ
クル試験が重要視されている。
は、高度の信頼性が求められるようになり、低温から高
温までの広い温度範囲での実用性が求められ、これに伴
い、特に−５５℃〜１５０℃の実用を模擬した温度サイ
クル試験が重要視されている。
【０００３】この試験条件においては、試験温度の高低
差から生じる各部位の熱膨張によって、熱応力が生じ
る。例えば、この試験条件において、通常のプリント基
板の熱膨張係数が１５〜２０ＰＭＭ／℃なのに対して、
半導体素子であるシリコンチップの熱膨張係数は３ＰＭ
Ｍ／℃であるため、このプリント基板と半導体素子を搭
載しているテープとを直接接合するはんだボール端子部
分に熱応力が発生し、この熱応力によって、接合部のは
んだボール端子に熱疲労クラックが生じる。この接合部
のはんだボール端子の熱疲労クラックを防止するため、
半導体素子と半導体素子搭載用のテープの間にエラスト
マを貼り付けて、このエラストマを前述の熱応力を吸収
させる熱応力緩衝層として、はんだボール端子の熱疲労
クラックを防止している。ここで、エラストマとは、−
５５℃〜１５０℃の温度範囲で、１０００ＭＰａ以下の
粘弾性係数を持つ材料をいう。
差から生じる各部位の熱膨張によって、熱応力が生じ
る。例えば、この試験条件において、通常のプリント基
板の熱膨張係数が１５〜２０ＰＭＭ／℃なのに対して、
半導体素子であるシリコンチップの熱膨張係数は３ＰＭ
Ｍ／℃であるため、このプリント基板と半導体素子を搭
載しているテープとを直接接合するはんだボール端子部
分に熱応力が発生し、この熱応力によって、接合部のは
んだボール端子に熱疲労クラックが生じる。この接合部
のはんだボール端子の熱疲労クラックを防止するため、
半導体素子と半導体素子搭載用のテープの間にエラスト
マを貼り付けて、このエラストマを前述の熱応力を吸収
させる熱応力緩衝層として、はんだボール端子の熱疲労
クラックを防止している。ここで、エラストマとは、−
５５℃〜１５０℃の温度範囲で、１０００ＭＰａ以下の
粘弾性係数を持つ材料をいう。
【０００４】図６に従来の半導体素子搭載用ＴＡＢテー
プおよび半導体装置の製造方法を示す。先ず、半導体素
子搭載用ＴＡＢテープの素材であるポリイミドフィルム
３の片面に銅箔を貼り付けるための銅箔用接着剤１２を
塗布する（601）。この銅箔用接着剤１２は、未硬化の
エポキシ系接着剤である。次に、インナーリードと半導
体素子を接続するためのＩＬＢ（Inner Lead Bonding）
ウインドウ１５を、パンチング加工によって形成する
（602）。ＩＬＢウインドウ１５の形成されたポリイミ
ドフィルム３の銅箔用接着剤１２塗布面に、約１５０℃
の温度で銅箔５ｂを連続ロールラミネータで貼り付ける
（603）。その後、銅箔５ｂにホトケミカルエッチング
法を施して銅箔配線パターン１８を形成する（604）。
この銅箔配線パターン１８のインナーリード２を除く部
分にソルダーレジスト加工を施して、ソルダーレジスト
７を被覆し、ランド４を形成する（605）。即ち、銅箔
配線パターン１８は、はんだボールを形成するランド４
と、半導体素子の電極と接続されるインナーリード２
と、ランド４とインナーリード２とを接続する銅箔配線
５を有する。さらに、インナーリード２とランド４には
金めっきを施しておく。この様にして、片面に銅箔配線
パターン１８を有する半導体素子搭載用のＴＡＢ（Tape
Automated Bonding）テープ９が作成される。
プおよび半導体装置の製造方法を示す。先ず、半導体素
子搭載用ＴＡＢテープの素材であるポリイミドフィルム
３の片面に銅箔を貼り付けるための銅箔用接着剤１２を
塗布する（601）。この銅箔用接着剤１２は、未硬化の
エポキシ系接着剤である。次に、インナーリードと半導
体素子を接続するためのＩＬＢ（Inner Lead Bonding）
ウインドウ１５を、パンチング加工によって形成する
（602）。ＩＬＢウインドウ１５の形成されたポリイミ
ドフィルム３の銅箔用接着剤１２塗布面に、約１５０℃
の温度で銅箔５ｂを連続ロールラミネータで貼り付ける
（603）。その後、銅箔５ｂにホトケミカルエッチング
法を施して銅箔配線パターン１８を形成する（604）。
この銅箔配線パターン１８のインナーリード２を除く部
分にソルダーレジスト加工を施して、ソルダーレジスト
７を被覆し、ランド４を形成する（605）。即ち、銅箔
配線パターン１８は、はんだボールを形成するランド４
と、半導体素子の電極と接続されるインナーリード２
と、ランド４とインナーリード２とを接続する銅箔配線
５を有する。さらに、インナーリード２とランド４には
金めっきを施しておく。この様にして、片面に銅箔配線
パターン１８を有する半導体素子搭載用のＴＡＢ（Tape
Automated Bonding）テープ９が作成される。
【０００５】このＴＡＢテープ９の銅箔配線パターン１
８を施した面とは反対の面の半導体素子搭載部２０に、
接着機能を有するエラストマ１４を塗布して（606）、
半導体素子（シリコンチップなど）１を、そのアルミ電
極１７をＴＡＢテープ９側に向けてエラストマ１４に接
着する（607）。次に、インナーリード２をＩＬＢウイ
ンドウ１５に通して反対面の半導体素子１のアルミ電極
１７にボンディングし（608）、エポキシ系の封止剤１
１で、インナーリード２、アルミ電極１７、およびＩＬ
Ｂウインドウ１５を封止する（609）。その後、ランド
４にはんだボール６を形成して（610）、半導体装置２
１を作成している。
８を施した面とは反対の面の半導体素子搭載部２０に、
接着機能を有するエラストマ１４を塗布して（606）、
半導体素子（シリコンチップなど）１を、そのアルミ電
極１７をＴＡＢテープ９側に向けてエラストマ１４に接
着する（607）。次に、インナーリード２をＩＬＢウイ
ンドウ１５に通して反対面の半導体素子１のアルミ電極
１７にボンディングし（608）、エポキシ系の封止剤１
１で、インナーリード２、アルミ電極１７、およびＩＬ
Ｂウインドウ１５を封止する（609）。その後、ランド
４にはんだボール６を形成して（610）、半導体装置２
１を作成している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示したような方法で作成される従来の半導体素子搭載用
ＴＡＢテープおよび半導体装置によれば、ＴＡＢテープ
９の作成後に、ＴＡＢテープ９の半導体素子搭載部２０
にエラストマ１４を貼り付けていたので、低粘弾性のエ
ラストマ１４の材料を切断しながらまたは印刷によっ
て、半導体素子搭載部２０に部分的に貼り付ける特別な
技術を開発する必要がある。
示したような方法で作成される従来の半導体素子搭載用
ＴＡＢテープおよび半導体装置によれば、ＴＡＢテープ
９の作成後に、ＴＡＢテープ９の半導体素子搭載部２０
にエラストマ１４を貼り付けていたので、低粘弾性のエ
ラストマ１４の材料を切断しながらまたは印刷によっ
て、半導体素子搭載部２０に部分的に貼り付ける特別な
技術を開発する必要がある。
【０００７】また、エラストマが接着機能を持たない場
合、エラストマをＴＡＢテープ９へ接着するための接着
剤およびエラストマに半導体素子１を接着するための接
着剤の印刷加工方法を開発し、それら接着剤をエラスト
マの種類ごとに選定して保管管理しなければならないと
いう問題があった。
合、エラストマをＴＡＢテープ９へ接着するための接着
剤およびエラストマに半導体素子１を接着するための接
着剤の印刷加工方法を開発し、それら接着剤をエラスト
マの種類ごとに選定して保管管理しなければならないと
いう問題があった。
【０００８】更に、これらの接着剤がＴＡＢテープ９の
インナーリード２に流れ出したり、揮発溶剤でインナー
リード２や半導体素子１のアルミ電極１７を汚染して、
半導体素子１のアルミ電極１７とインナーリード２の接
続不良を引き起こすという問題があった。
インナーリード２に流れ出したり、揮発溶剤でインナー
リード２や半導体素子１のアルミ電極１７を汚染して、
半導体素子１のアルミ電極１７とインナーリード２の接
続不良を引き起こすという問題があった。
【０００９】また、ＴＡＢテープ９の作成後に、エラス
トマ１４またはエラストマ接着用の接着剤をＴＡＢテー
プ９に塗布するため、銅箔配線パターン１８の曲がり変
形や、ＴＡＢテープ９の反りが発生し、半導体素子１の
アルミ電極１７とインナーリード２の接続不良を起こす
という問題があった。
トマ１４またはエラストマ接着用の接着剤をＴＡＢテー
プ９に塗布するため、銅箔配線パターン１８の曲がり変
形や、ＴＡＢテープ９の反りが発生し、半導体素子１の
アルミ電極１７とインナーリード２の接続不良を起こす
という問題があった。
【００１０】更に、上述のように、新規技術の開発や歩
留まりの低下によって、コストがかかり、ＴＡＢテープ
９や半導体装置２１の価格が高くなるという問題があっ
た。
留まりの低下によって、コストがかかり、ＴＡＢテープ
９や半導体装置２１の価格が高くなるという問題があっ
た。
【００１１】従って、本発明の目的は、インナーリード
と半導体素子の接続不良を防止し、特別な技術開発を伴
わない、低コストの半導体素子搭載用ＴＡＢテープと半
導体装置を提供することである。
と半導体素子の接続不良を防止し、特別な技術開発を伴
わない、低コストの半導体素子搭載用ＴＡＢテープと半
導体装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上に述べた
目的を実現するため、テープ材と、テープ材の片面に形
成された銅箔の配線パターンと、配線パターンが形成さ
れた面とは反対の面に設けられた半導体素子を搭載する
半導体素子搭載部とによって構成された半導体素子搭載
用ＴＡＢテープにおいて、半導体素子搭載部に、半導体
素子を接着するためのチップ用接着剤を有し、チップ用
接着剤は、配線パターンの形成前に、半導体素子搭載部
に形成されることを特徴とする半導体素子搭載用ＴＡＢ
テープを提供する。
目的を実現するため、テープ材と、テープ材の片面に形
成された銅箔の配線パターンと、配線パターンが形成さ
れた面とは反対の面に設けられた半導体素子を搭載する
半導体素子搭載部とによって構成された半導体素子搭載
用ＴＡＢテープにおいて、半導体素子搭載部に、半導体
素子を接着するためのチップ用接着剤を有し、チップ用
接着剤は、配線パターンの形成前に、半導体素子搭載部
に形成されることを特徴とする半導体素子搭載用ＴＡＢ
テープを提供する。
【００１３】また、本発明の目的を実現するため、テー
プ材と、テープ材の片面に形成されたインナーリードを
有する銅箔の配線パターンと、配線パターンが形成され
た面とは反対の面に設けられた半導体素子搭載部と、半
導体素子搭載部に形成されたチップ用接着剤と、チップ
用接着剤によって半導体素子搭載部に接着され、インナ
ーリードと接続される半導体素子とによって構成された
半導体装置において、チップ用接着剤は、配線パターン
の形成前に、半導体素子搭載部に形成されることを特徴
とする半導体装置を提供する。
プ材と、テープ材の片面に形成されたインナーリードを
有する銅箔の配線パターンと、配線パターンが形成され
た面とは反対の面に設けられた半導体素子搭載部と、半
導体素子搭載部に形成されたチップ用接着剤と、チップ
用接着剤によって半導体素子搭載部に接着され、インナ
ーリードと接続される半導体素子とによって構成された
半導体装置において、チップ用接着剤は、配線パターン
の形成前に、半導体素子搭載部に形成されることを特徴
とする半導体装置を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下本発明の半導体素子搭載用Ｔ
ＡＢテープと半導体装置を詳細に説明する。
ＡＢテープと半導体装置を詳細に説明する。
【００１５】図１は、本発明の半導体素子搭載用ＴＡＢ
テープと半導体装置を示したものである。半導体装置２
１は、ＴＡＢテープ９、半導体素子１、およびＴＡＢテ
ープ９と半導体素子１を接着し、熱応力を緩衝するため
のエラストマ１４を備えている。
テープと半導体装置を示したものである。半導体装置２
１は、ＴＡＢテープ９、半導体素子１、およびＴＡＢテ
ープ９と半導体素子１を接着し、熱応力を緩衝するため
のエラストマ１４を備えている。
【００１６】ＴＡＢテープ９は、ポリイミドフィルム３
と、ポリイミドフィルム３の下面に形成された、インナ
ーリード２、ランド４、およびインナーリード２とラン
ド４を接続する銅箔配線５を有する銅箔配線パターン１
８と、ランド４に形成された錫−鉛共晶はんだボール６
と、銅箔配線パターン１８の銅箔配線５に被覆され、ラ
ンド４を形成するソルダーレジスト７から構成される。
また、ポリイミドフィルム３の銅箔配線パターン１８が
施された面（下面）とは反対の面（上面）には、半導体
素子搭載部２０が設けられている。
と、ポリイミドフィルム３の下面に形成された、インナ
ーリード２、ランド４、およびインナーリード２とラン
ド４を接続する銅箔配線５を有する銅箔配線パターン１
８と、ランド４に形成された錫−鉛共晶はんだボール６
と、銅箔配線パターン１８の銅箔配線５に被覆され、ラ
ンド４を形成するソルダーレジスト７から構成される。
また、ポリイミドフィルム３の銅箔配線パターン１８が
施された面（下面）とは反対の面（上面）には、半導体
素子搭載部２０が設けられている。
【００１７】この様な構成のＴＡＢテープ９の半導体素
子搭載部２０に、接着機能のあるエラストマ１４が貼り
付けられエラストマ付ＴＡＢテープ１０が作成される。
更に半導体素子１が、このエラストマ１４上に搭載さ
れ、エラストマ１４でＴＡＢテープ９の半導体素子搭載
部２０に接着されている。また、銅箔配線パターン１８
のインナーリード２は、半導体素子１のアルミ電極１７
に接続され、その接続部分の半導体素子１の周辺は、エ
ポキシ系の封止剤１１によって封止されている。
子搭載部２０に、接着機能のあるエラストマ１４が貼り
付けられエラストマ付ＴＡＢテープ１０が作成される。
更に半導体素子１が、このエラストマ１４上に搭載さ
れ、エラストマ１４でＴＡＢテープ９の半導体素子搭載
部２０に接着されている。また、銅箔配線パターン１８
のインナーリード２は、半導体素子１のアルミ電極１７
に接続され、その接続部分の半導体素子１の周辺は、エ
ポキシ系の封止剤１１によって封止されている。
【００１８】エラストマ１４は、ポリイミドなどの熱可
塑性の接着剤であり、約２２０〜２５０℃の温度で軟化
して接着作用を発現する。熱可塑性のポリイミドなどの
エラストマ１４は、ゴム系に比べて粘弾性係数は小さく
ないが、その粘弾性係数は、１５０℃で５０〜３００Ｍ
Ｐａ、−５５℃で３０００〜５０００ＭＰａ、常温で１
０００〜３０００ＭＰａであり、−５５℃〜１５０℃の
一定の温度範囲内で十分に熱応力緩衝層として機能す
る。即ち、熱可塑性のポリイミドなどのエラストマ１４
は、低温では粘弾性係数が高いので熱応力の伝搬が大き
いが、熱応力そのものは小さく、熱応力の大きい高温で
は、逆に粘弾性係数が低くなり軟化するため、十分な熱
緩衝作用を持つ。
塑性の接着剤であり、約２２０〜２５０℃の温度で軟化
して接着作用を発現する。熱可塑性のポリイミドなどの
エラストマ１４は、ゴム系に比べて粘弾性係数は小さく
ないが、その粘弾性係数は、１５０℃で５０〜３００Ｍ
Ｐａ、−５５℃で３０００〜５０００ＭＰａ、常温で１
０００〜３０００ＭＰａであり、−５５℃〜１５０℃の
一定の温度範囲内で十分に熱応力緩衝層として機能す
る。即ち、熱可塑性のポリイミドなどのエラストマ１４
は、低温では粘弾性係数が高いので熱応力の伝搬が大き
いが、熱応力そのものは小さく、熱応力の大きい高温で
は、逆に粘弾性係数が低くなり軟化するため、十分な熱
緩衝作用を持つ。
【００１９】また、銅箔配線パターン１８は、ポリイミ
ドフィルム３に未硬化のエポキシ系の接着剤（図示せ
ず）で接着されている。この銅箔配線パターン１８は、
先ず、ポリイミドフィルム３の片面にエポキシ系接着剤
を塗布し、約１５０℃の温度で銅箔をポリイミドフィル
ム３に連続ロールラミネータで接着する。このエポキシ
系接着剤は、熱硬化型であるため、銅箔の接着反応が終
了した後は、３００℃の温度になっても銅箔が剥離しな
い。これに対して、上述のように、ＴＡＢテープ９と半
導体素子１を接着する機能を持つエラストマ１４は、熱
可塑性の接着剤でもあり、その軟化温度は約２２０〜２
５０℃であり、その接着加工温度は、約２６０〜２８０
℃である。従って、熱可塑性のエラストマ１４は、熱硬
化型のエポキシ系接着剤での銅箔の接着温度（約１５０
℃）では軟化せず、また、逆に、接着反応後のエポキシ
系接着剤は、半導体素子１の接着加工時の加工温度（約
２８０℃）では軟化しないようになっている。即ち、本
発明のエラストマ付ＴＡＢテープ１０および半導体装置
２１に使用されている接着剤（エラストマ１４およびエ
ポキシ系接着剤）は、熱可塑性と熱硬化性の接着剤の組
合わせで、新規材料となっている。
ドフィルム３に未硬化のエポキシ系の接着剤（図示せ
ず）で接着されている。この銅箔配線パターン１８は、
先ず、ポリイミドフィルム３の片面にエポキシ系接着剤
を塗布し、約１５０℃の温度で銅箔をポリイミドフィル
ム３に連続ロールラミネータで接着する。このエポキシ
系接着剤は、熱硬化型であるため、銅箔の接着反応が終
了した後は、３００℃の温度になっても銅箔が剥離しな
い。これに対して、上述のように、ＴＡＢテープ９と半
導体素子１を接着する機能を持つエラストマ１４は、熱
可塑性の接着剤でもあり、その軟化温度は約２２０〜２
５０℃であり、その接着加工温度は、約２６０〜２８０
℃である。従って、熱可塑性のエラストマ１４は、熱硬
化型のエポキシ系接着剤での銅箔の接着温度（約１５０
℃）では軟化せず、また、逆に、接着反応後のエポキシ
系接着剤は、半導体素子１の接着加工時の加工温度（約
２８０℃）では軟化しないようになっている。即ち、本
発明のエラストマ付ＴＡＢテープ１０および半導体装置
２１に使用されている接着剤（エラストマ１４およびエ
ポキシ系接着剤）は、熱可塑性と熱硬化性の接着剤の組
合わせで、新規材料となっている。
【００２０】図２は、本発明の半導体素子搭載用ＴＡＢ
テープと半導体装置の断面を示したものである。図２に
おいて、エラストマは、図１とは異なり、接着機能のな
いエラストマ８を用いている。図２に示した半導体装置
２１は、図１と同様のＴＡＢテープ９の半導体素子搭載
部２０に、エラストマ８を接着するためのエラストマ接
着剤１３を塗布して、エラストマ８を接着し、その上面
に更に半導体素子１を接着するチップ用接着剤１９を塗
布して、エラストマ付ＴＡＢテープ１０を構成し、エラ
ストマ付ＴＡＢテープ１０のチップ用接着剤１９で半導
体素子１を接着して構成されてる。
テープと半導体装置の断面を示したものである。図２に
おいて、エラストマは、図１とは異なり、接着機能のな
いエラストマ８を用いている。図２に示した半導体装置
２１は、図１と同様のＴＡＢテープ９の半導体素子搭載
部２０に、エラストマ８を接着するためのエラストマ接
着剤１３を塗布して、エラストマ８を接着し、その上面
に更に半導体素子１を接着するチップ用接着剤１９を塗
布して、エラストマ付ＴＡＢテープ１０を構成し、エラ
ストマ付ＴＡＢテープ１０のチップ用接着剤１９で半導
体素子１を接着して構成されてる。
【００２１】このエラストマ８は、一般にシリコンゴム
系の材料で作ることができ、この様な材料の粘弾性係数
は熱可塑性のポリイミドなどに比べて、十分に小さく、
熱応力緩衝作用を十分に発揮する。また、未硬化のエラ
ストマ８をポリイミドフィルム３上に貼り付ける場合
は、エラストマ８は自己接着性を持つため、エラストマ
接着剤１３を必要としない。また、チップ用接着剤１９
は、−５５℃〜１５０℃の温度範囲内での粘弾性係数が
５０〜１００００ＭＰａ程度の材料で、上述の様に熱可
塑性の接着剤とすることができる。
系の材料で作ることができ、この様な材料の粘弾性係数
は熱可塑性のポリイミドなどに比べて、十分に小さく、
熱応力緩衝作用を十分に発揮する。また、未硬化のエラ
ストマ８をポリイミドフィルム３上に貼り付ける場合
は、エラストマ８は自己接着性を持つため、エラストマ
接着剤１３を必要としない。また、チップ用接着剤１９
は、−５５℃〜１５０℃の温度範囲内での粘弾性係数が
５０〜１００００ＭＰａ程度の材料で、上述の様に熱可
塑性の接着剤とすることができる。
【００２２】図３は、ソルダーレジスト７を被覆した銅
箔配線パターン１８を部分的に示したものである。図３
に示すように、ソルダーレジスト７は、銅箔配線パター
ン１８のランド４を形成するように、銅箔配線５のみに
被覆されている。
箔配線パターン１８を部分的に示したものである。図３
に示すように、ソルダーレジスト７は、銅箔配線パター
ン１８のランド４を形成するように、銅箔配線５のみに
被覆されている。
【００２３】図４は、本発明のＴＡＢテープ９の材料と
なるベースポリイミドを示す。ベースポリイミドには、
３５ｍｍ、４８ｍｍ、又は７０ｍｍの幅で、その両側に
送り穴１６を有する、厚さ４０μｍ〜７０μｍのポリイ
ミドフィルム３が用いられる。このポリイミドフィルム
３からは、片面に銅箔配線パターン１８が施されるＴＡ
Ｂテープ９が、２列作成できる。ＴＡＢテープ９の周り
には、ＩＬＢウインドウ１５が設けられており、銅箔配
線パターン１８のインナーリード２と半導体素子１のア
ルミ電極１７（図１）との接続作業を容易にしている。
なるベースポリイミドを示す。ベースポリイミドには、
３５ｍｍ、４８ｍｍ、又は７０ｍｍの幅で、その両側に
送り穴１６を有する、厚さ４０μｍ〜７０μｍのポリイ
ミドフィルム３が用いられる。このポリイミドフィルム
３からは、片面に銅箔配線パターン１８が施されるＴＡ
Ｂテープ９が、２列作成できる。ＴＡＢテープ９の周り
には、ＩＬＢウインドウ１５が設けられており、銅箔配
線パターン１８のインナーリード２と半導体素子１のア
ルミ電極１７（図１）との接続作業を容易にしている。
【００２４】
【実施例】図５は、本発明の半導体素子搭載用ＴＡＢテ
ープおよび半導体装置の製造方法を示す。先ず、半導体
素子搭載用ＴＡＢテープの素材である幅３５ｍｍ×厚さ
５０ｍｍのポリイミドフィルム３を１００ｍ用意する。
このポリイミドフィルム３の片面（図５では上面）に、
銅箔を貼り付けるためのエポキシ樹脂系の銅箔用接着剤
１２を幅２６ｍｍ×厚さ１０μｍで塗布し、他方の面
（図５では下面）には、幅２６ｍｍ×厚さ１０μｍで熱
可塑性ポリイミドを接着機能のあるエラストマ１４とし
て貼り付ける（501）。この場合の加工は、エラストマ
１４から行い、このエラストマ１４は、イミド化反応が
終結したポリマをＮＭＰ（ノナメチルピロリドン溶媒）
に溶解してローラコーディング方式でポリイミドフィル
ム３に塗布して乾燥させる。次に、銅箔用接着剤１２に
は、ビスフェノールＡ型ベース樹脂に、アミノ酸硬化剤
を添加した生成物を使用し、これをロールで厚さ１０μ
ｍにした後、約８０℃の温度で短時間でロール貼りす
る。この銅箔用接着剤１２の軟化反応開始温度は、第１
段が約８０℃で、第２段が約１５０℃であるため、最初
の貼り付け加工（第１段）で硬化せず、銅箔用接着剤１
２の接着性が維持されている。また、先に貼り付けてい
るエラストマ１４の軟化温度は約２６０℃であるため、
銅箔用接着剤１２の貼り付け温度の約８０℃では、エラ
ストマ１４は軟化しない。
ープおよび半導体装置の製造方法を示す。先ず、半導体
素子搭載用ＴＡＢテープの素材である幅３５ｍｍ×厚さ
５０ｍｍのポリイミドフィルム３を１００ｍ用意する。
このポリイミドフィルム３の片面（図５では上面）に、
銅箔を貼り付けるためのエポキシ樹脂系の銅箔用接着剤
１２を幅２６ｍｍ×厚さ１０μｍで塗布し、他方の面
（図５では下面）には、幅２６ｍｍ×厚さ１０μｍで熱
可塑性ポリイミドを接着機能のあるエラストマ１４とし
て貼り付ける（501）。この場合の加工は、エラストマ
１４から行い、このエラストマ１４は、イミド化反応が
終結したポリマをＮＭＰ（ノナメチルピロリドン溶媒）
に溶解してローラコーディング方式でポリイミドフィル
ム３に塗布して乾燥させる。次に、銅箔用接着剤１２に
は、ビスフェノールＡ型ベース樹脂に、アミノ酸硬化剤
を添加した生成物を使用し、これをロールで厚さ１０μ
ｍにした後、約８０℃の温度で短時間でロール貼りす
る。この銅箔用接着剤１２の軟化反応開始温度は、第１
段が約８０℃で、第２段が約１５０℃であるため、最初
の貼り付け加工（第１段）で硬化せず、銅箔用接着剤１
２の接着性が維持されている。また、先に貼り付けてい
るエラストマ１４の軟化温度は約２６０℃であるため、
銅箔用接着剤１２の貼り付け温度の約８０℃では、エラ
ストマ１４は軟化しない。
【００２５】このポリイミドフィルム３に、インナーリ
ードと半導体素子を接続するためのＩＬＢウインドウ１
５と送り穴１６を、金型によるパンチング加工によって
形成する（502）。ＩＬＢウインドウ１５および送り穴
１６の形成されたポリイミドフィルム３の銅箔用接着剤
１２塗布面に、約１５０℃〜１６０℃（第２段）の温度
で、幅２６ｍｍ×厚さ１８μｍの銅箔５ｂを連続ロール
ラミネータで貼り付ける（503）。その後、銅箔５ｂの
表面にホトソルダーレジストをローラコータによって塗
布し、ホトケミカルエッチング法を施して銅箔配線パタ
ーン１８を形成する（504）。この銅箔配線パターン１
８のインナーリード２（ＩＬＢウインドウ１５部上の銅
箔配線パターン１８）を除く所定の部分に１０μｍの厚
さの感光性ソルダーレジストを印刷し、露光、現像によ
って、ソルダーレジスト７を被覆して、ランド４を形成
する（505）。即ち、銅箔配線パターン１８は、はんだ
ボールを形成するランド４と、半導体素子１のアルミ電
極１７と接続されるインナーリード２と、ランド４とイ
ンナーリード２とを接続する銅箔配線５を有する。さら
に、インナーリード２とランド４には、電気めっきによ
り厚さ１０μｍの金めっきを施しておく。この金めっき
は、半導体素子１のアルミ電極１７と金−アルミ共晶合
金の形成によって、インナーリード２を接続するための
ものであり、更に、はんだボール６形成時のはんだの濡
れ性を確保するためのものである。この様にして、片面
（上面）に銅箔配線パターン１８を有し、反対の面（下
面）にエラストマ１４を有する半導体素子搭載用のエラ
ストマ付ＴＡＢテープ１０が作成される。
ードと半導体素子を接続するためのＩＬＢウインドウ１
５と送り穴１６を、金型によるパンチング加工によって
形成する（502）。ＩＬＢウインドウ１５および送り穴
１６の形成されたポリイミドフィルム３の銅箔用接着剤
１２塗布面に、約１５０℃〜１６０℃（第２段）の温度
で、幅２６ｍｍ×厚さ１８μｍの銅箔５ｂを連続ロール
ラミネータで貼り付ける（503）。その後、銅箔５ｂの
表面にホトソルダーレジストをローラコータによって塗
布し、ホトケミカルエッチング法を施して銅箔配線パタ
ーン１８を形成する（504）。この銅箔配線パターン１
８のインナーリード２（ＩＬＢウインドウ１５部上の銅
箔配線パターン１８）を除く所定の部分に１０μｍの厚
さの感光性ソルダーレジストを印刷し、露光、現像によ
って、ソルダーレジスト７を被覆して、ランド４を形成
する（505）。即ち、銅箔配線パターン１８は、はんだ
ボールを形成するランド４と、半導体素子１のアルミ電
極１７と接続されるインナーリード２と、ランド４とイ
ンナーリード２とを接続する銅箔配線５を有する。さら
に、インナーリード２とランド４には、電気めっきによ
り厚さ１０μｍの金めっきを施しておく。この金めっき
は、半導体素子１のアルミ電極１７と金−アルミ共晶合
金の形成によって、インナーリード２を接続するための
ものであり、更に、はんだボール６形成時のはんだの濡
れ性を確保するためのものである。この様にして、片面
（上面）に銅箔配線パターン１８を有し、反対の面（下
面）にエラストマ１４を有する半導体素子搭載用のエラ
ストマ付ＴＡＢテープ１０が作成される。
【００２６】このエラストマ付ＴＡＢテープ１０のエラ
ストマ１４に、半導体素子１を、そのアルミ電極１７を
エラストマ付ＴＡＢテープ１０側に向けて、約２８０℃
の温度および約２秒間の加熱圧着で接着する（506）。
次に、インナーリード２をＩＬＢウインドウ１５に通し
て反対面の半導体素子１のアルミ電極１７に、シングル
ポイントボンダーを用いてボンディングする（507）。
このときのボンディング温度は約２００℃であり、エラ
ストマ１４が軟化することはない。次に、エポキシ系の
封止剤１１で、半導体素子１の周辺のインナーリード
２、アルミ電極１７、およびＩＬＢウインドウ１５を封
止する（508）。このときの封止剤１１は、その硬化反
応温度が約１７０℃であるものを用いるとよい。その
後、ランド４に、直径０．３５ｍｍの錫−鉛共晶組成の
はんだボール６を、温度２３０℃のエアーリフロー炉を
用いて形成し、半導体装置２１を作成する（509）。
ストマ１４に、半導体素子１を、そのアルミ電極１７を
エラストマ付ＴＡＢテープ１０側に向けて、約２８０℃
の温度および約２秒間の加熱圧着で接着する（506）。
次に、インナーリード２をＩＬＢウインドウ１５に通し
て反対面の半導体素子１のアルミ電極１７に、シングル
ポイントボンダーを用いてボンディングする（507）。
このときのボンディング温度は約２００℃であり、エラ
ストマ１４が軟化することはない。次に、エポキシ系の
封止剤１１で、半導体素子１の周辺のインナーリード
２、アルミ電極１７、およびＩＬＢウインドウ１５を封
止する（508）。このときの封止剤１１は、その硬化反
応温度が約１７０℃であるものを用いるとよい。その
後、ランド４に、直径０．３５ｍｍの錫−鉛共晶組成の
はんだボール６を、温度２３０℃のエアーリフロー炉を
用いて形成し、半導体装置２１を作成する（509）。
【００２７】この様にして作成された半導体装置２１の
エラストマ１４、即ち、ポリイミドの熱可塑性接着剤
は、−５５℃で３０００ＭＰａ、常温で２０００ＭＰ
ａ、１５０℃で３００ＭＰａの粘弾性係数を持ってい
る。従って、１５０℃の高温では、低い粘弾性を有し、
はんだボール６に集中する熱応力を吸収することができ
る。
エラストマ１４、即ち、ポリイミドの熱可塑性接着剤
は、−５５℃で３０００ＭＰａ、常温で２０００ＭＰ
ａ、１５０℃で３００ＭＰａの粘弾性係数を持ってい
る。従って、１５０℃の高温では、低い粘弾性を有し、
はんだボール６に集中する熱応力を吸収することができ
る。
【００２８】以上、本発明の半導体素子搭載用ＴＡＢテ
ープおよび半導体装置について、実施例を挙げて説明し
たが、上述のエラストマ１４は、ポリエーテルアミドイ
ミド樹脂をベースとした接着剤を用いてもよい。このポ
リエーテルアミドイミド樹脂の軟化温度は約２８０℃で
あるため、半導体素子１の加熱圧着温度を約３００℃と
するのが望ましい。
ープおよび半導体装置について、実施例を挙げて説明し
たが、上述のエラストマ１４は、ポリエーテルアミドイ
ミド樹脂をベースとした接着剤を用いてもよい。このポ
リエーテルアミドイミド樹脂の軟化温度は約２８０℃で
あるため、半導体素子１の加熱圧着温度を約３００℃と
するのが望ましい。
【００２９】また、エラストマ１４には、熱可塑性ポリ
カーボネート樹脂を用いてもよい。この熱可塑性ポリカ
ーボネート樹脂の軟化温度は約２２０℃であり、はんだ
ボール６形成時のリフロー温度の２３０℃よりも低い
が、熱可塑性ポリカーボネート樹脂の接着強度がこの温
度（２３０℃）で急激に低下しないので、十分にエラス
トマ１４として使用可能である。このときの半導体素子
１の加熱圧着温度は、約２５０℃とするのが望ましい。
カーボネート樹脂を用いてもよい。この熱可塑性ポリカ
ーボネート樹脂の軟化温度は約２２０℃であり、はんだ
ボール６形成時のリフロー温度の２３０℃よりも低い
が、熱可塑性ポリカーボネート樹脂の接着強度がこの温
度（２３０℃）で急激に低下しないので、十分にエラス
トマ１４として使用可能である。このときの半導体素子
１の加熱圧着温度は、約２５０℃とするのが望ましい。
【００３０】更に、エラストマ１４は、エチレン−酢酸
ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂を用いた熱可塑性接着剤
でもよい。このＥＶＡ樹脂単体の軟化温度は約１５０℃
で、銅箔用接着剤１２の第２段硬化開始温度１５０℃と
同じであるため、耐熱性を向上させるために、２５μｍ
の球状シリカ粉末を２０重量％と、熱硬化性エポキシ樹
脂を硬化剤とともに１０重量％を混合し、１６０℃で軟
化する熱硬化／熱可塑性混合型（ポリマーアロイ構造）
の接着剤とするのがよい。この接着剤は、２５０℃で２
０秒の熱工程に耐えることができる耐熱性能を有する。
このときの半導体素子１の加熱圧着温度は、約１７０℃
とするのが望ましい。
ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂を用いた熱可塑性接着剤
でもよい。このＥＶＡ樹脂単体の軟化温度は約１５０℃
で、銅箔用接着剤１２の第２段硬化開始温度１５０℃と
同じであるため、耐熱性を向上させるために、２５μｍ
の球状シリカ粉末を２０重量％と、熱硬化性エポキシ樹
脂を硬化剤とともに１０重量％を混合し、１６０℃で軟
化する熱硬化／熱可塑性混合型（ポリマーアロイ構造）
の接着剤とするのがよい。この接着剤は、２５０℃で２
０秒の熱工程に耐えることができる耐熱性能を有する。
このときの半導体素子１の加熱圧着温度は、約１７０℃
とするのが望ましい。
【００３１】また、エラストマ１４は、厚さ５０μｍの
シリコンエラストマとし、その半導体素接着部に、ポリ
イミド熱可塑性接着剤を塗布してもよい。シリコン樹脂
は、−５５℃で６００ＭＰａ、常温で３００ＭＰａ、１
５０℃で２００ＭＰａの粘弾性係数を有し、熱応力の吸
収性能に優れたものとなる。
シリコンエラストマとし、その半導体素接着部に、ポリ
イミド熱可塑性接着剤を塗布してもよい。シリコン樹脂
は、−５５℃で６００ＭＰａ、常温で３００ＭＰａ、１
５０℃で２００ＭＰａの粘弾性係数を有し、熱応力の吸
収性能に優れたものとなる。
【００３２】尚、エラストマを使用しない、単なるチッ
プ用接着剤を用いたＴＡＢテープや半導体装置において
も、上述の製造方法を適用することができる。また、図
５に示したように、ポリイミドフィルム３の両面側全体
に接着剤が塗布されているため、この接着剤を封止剤１
１との接着性に優れたものにすることによって、封止剤
１１の封止効果を向上させることができる。
プ用接着剤を用いたＴＡＢテープや半導体装置において
も、上述の製造方法を適用することができる。また、図
５に示したように、ポリイミドフィルム３の両面側全体
に接着剤が塗布されているため、この接着剤を封止剤１
１との接着性に優れたものにすることによって、封止剤
１１の封止効果を向上させることができる。
【００３３】
【発明の効果】以上述べた通り、本発明の半導体素子搭
載用ＴＡＢテープおよび半導体装置によれば、銅箔配線
パターンの形成前に、エラストマや接着剤付エラストマ
を貼り付けたので、エラストマなどを部分的に貼り付け
る特別な技術を開発する必要がなく、また接着剤をエラ
ストマの種類ごとに選定して保管管理する必要もなくな
り、更に、接着剤などによる接続部分の汚染や、銅箔配
線パターンの曲がり変形、ＴＡＢテープの反りが発生し
ないため、半導体素子のアルミ電極とインナーリードの
接続不良を防止でき、大幅に歩留まりが向上し、ＴＡＢ
テープや半導体装置の価格が大幅に安くなった。
載用ＴＡＢテープおよび半導体装置によれば、銅箔配線
パターンの形成前に、エラストマや接着剤付エラストマ
を貼り付けたので、エラストマなどを部分的に貼り付け
る特別な技術を開発する必要がなく、また接着剤をエラ
ストマの種類ごとに選定して保管管理する必要もなくな
り、更に、接着剤などによる接続部分の汚染や、銅箔配
線パターンの曲がり変形、ＴＡＢテープの反りが発生し
ないため、半導体素子のアルミ電極とインナーリードの
接続不良を防止でき、大幅に歩留まりが向上し、ＴＡＢ
テープや半導体装置の価格が大幅に安くなった。
【００３４】また、本発明の半導体素子搭載用ＴＡＢテ
ープおよび半導体装置によれば、特別な技術や設備を用
いる必要がなくなったため、従来からの設備に追加や変
更を加える必要がなく、コストがかからなくなった。
ープおよび半導体装置によれば、特別な技術や設備を用
いる必要がなくなったため、従来からの設備に追加や変
更を加える必要がなく、コストがかからなくなった。
【図１】本発明による半導体素子搭載用ＴＡＢテープお
よび半導体装置を示す概略図である。
よび半導体装置を示す概略図である。
【図２】本発明による半導体素子搭載用ＴＡＢテープお
よび半導体装置の断面の一部を示す図である。
よび半導体装置の断面の一部を示す図である。
【図３】本発明による半導体素子搭載用ＴＡＢテープの
銅箔配線パターンとソルダーレジストを示す図である。
銅箔配線パターンとソルダーレジストを示す図である。
【図４】ポリイミドフィルムを示す図である。
【図５】本発明の半導体素子搭載用ＴＡＢテープおよび
半導体装置を製造する方法を示す図である。
半導体装置を製造する方法を示す図である。
【図６】従来の半導体素子搭載用ＴＡＢテープおよび半
導体装置を製造する方法を示す図である。
導体装置を製造する方法を示す図である。
１ 半導体素子 ２ インナーリード ３ ポリイミドフィルム ４ ランド ５ 銅箔配線 ５ｂ 銅箔 ６ はんだボール ７ ソルダーレジスト ８、１４ エラストマ ９ ＴＡＢテープ １０ エラストマ付ＴＡＢテープ １１ 封止剤 １２ 銅箔用接着剤 １３ エラストマ接着剤 １５ ＩＬＢウインドウ １６ 送り穴 １７ アルミ電極 １８ 銅箔配線パターン １９ チップ用接着剤 ２０ 半導体素子搭載部 ２１ 半導体装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−260535（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−321169（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−116041（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60 H01L 23/12
Claims (10)
- 【請求項１】テープ材と、前記テープ材の片面に形成さ
れた銅箔の配線パターンと、前記配線パターンが形成さ
れた面とは反対の面に設けられた半導体素子を搭載する
半導体素子搭載部とによって構成された半導体素子搭載
用ＴＡＢテープにおいて、 前記半導体素子搭載部に、前記半導体素子を接着するた
めのチップ用接着剤を有し、 前記チップ用接着剤は、前記配線パターンの形成前に、
前記半導体素子搭載部に形成されることを特徴とする半
導体素子搭載用ＴＡＢテープ。 - 【請求項２】前記チップ用接着剤は、加熱した時に接着
機能を有する熱可塑性の樹脂である、請求項１記載の半
導体素子搭載用ＴＡＢテープ。 - 【請求項３】前記チップ用接着剤は、−５５℃〜１５０
℃の温度範囲内の全部または一部で、粘弾性係数が１０
００ＭＰａ以下のエラストマである、請求項１記載の半
導体素子搭載用ＴＡＢテープ。 - 【請求項４】前記配線パターンの銅箔は、熱硬化性の接
着剤によって前記テープ材に接着され、 前記チップ用接着剤は、熱可塑性接着剤である、請求項
１記載の半導体素子搭載用ＴＡＢテープ。 - 【請求項５】前記熱硬化性の接着剤は、前記銅箔を接着
するときの接着温度が、前記チップ用接着剤の軟化温度
より低く、且つ、前記銅箔接着後の熱耐久温度が前記チ
ップ用接着剤の軟化温度より高いことを特徴とする請求
項１記載の半導体素子搭載用ＴＡＢテープ。 - 【請求項６】テープ材と、前記テープ材の片面に形成さ
れたインナーリードを有する銅箔の配線パターンと、前
記配線パターンが形成された面とは反対の面に設けられ
た半導体素子搭載部と、前記半導体素子搭載部に形成さ
れたチップ用接着剤と、前記チップ用接着剤によって前
記半導体素子搭載部に接着され、前記インナーリードと
接続される半導体素子とによって構成された半導体装置
において、 前記チップ用接着剤は、前記配線パターンの形成前に、
前記半導体素子搭載部に形成されることを特徴とする半
導体装置。 - 【請求項７】前記チップ用接着剤は、加熱した時に接着
機能を有する熱可塑性の樹脂である、請求項６記載の半
導体装置。 - 【請求項８】前記チップ用接着剤は、−５５℃〜１５０
℃の温度範囲内の全部または一部で、粘弾性係数が１０
００ＭＰａ以下のエラストマである、請求項６記載の半
導体装置。 - 【請求項９】前記配線パターンの銅箔は、熱硬化性の接
着剤によって前記テープ材に接着され、 前記チップ用接着剤は、熱可塑性接着剤である、請求項
６記載の半導体装置。 - 【請求項１０】前記熱硬化性の接着剤は、前記銅箔を接
着するときの接着温度が、前記チップ用接着剤の軟化温
度より低く、且つ、前記銅箔接着後の熱耐久温度が前記
チップ用接着剤の軟化温度より高いことを特徴とする請
求項６記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22597197A JP3275792B2 (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | 半導体素子搭載用ｔａｂテープおよびそれを用いた半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22597197A JP3275792B2 (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | 半導体素子搭載用ｔａｂテープおよびそれを用いた半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1167846A JPH1167846A (ja) | 1999-03-09 |
| JP3275792B2 true JP3275792B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=16837761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22597197A Expired - Fee Related JP3275792B2 (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | 半導体素子搭載用ｔａｂテープおよびそれを用いた半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3275792B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6511721B2 (ja) * | 2014-03-26 | 2019-05-15 | 住友ベークライト株式会社 | ダイアタッチペースト、および半導体装置 |
-
1997
- 1997-08-22 JP JP22597197A patent/JP3275792B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1167846A (ja) | 1999-03-09 |
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