JP3348631B2 - Tape with ball terminal and semiconductor device using the same - Google Patents

Tape with ball terminal and semiconductor device using the same

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  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップを接
続するための配線パターンを有するボール端子付テープ
およびそれを用いた半導体装置に関し、特に、半導体チ
ップと配線パターンを金−錫共晶合金で接続するボール
端子付テープおよびそれを用いた半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tape with ball terminals having a wiring pattern for connecting a semiconductor chip and a semiconductor device using the same, and more particularly, to a semiconductor chip and a wiring pattern made of a gold-tin eutectic alloy. The present invention relates to a ball terminal attached tape and a semiconductor device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のボール端子付配線基板を使用した
半導体装置として、例えば、特開平8−181169号
公報に示されるものがある。
2. Description of the Related Art A conventional semiconductor device using a wiring board with ball terminals is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-181169.

【0003】図9に従来のボール端子付配線基板を使用
した半導体装置を示す。この半導体装置30は、半導体
チップ1、ボール端子付配線基板31、及び半導体チッ
プ1とボール端子付配線基板31を封止する封止樹脂1
5とを備える。
FIG. 9 shows a semiconductor device using a conventional wiring board with ball terminals. The semiconductor device 30 includes a semiconductor chip 1, a wiring board 31 with ball terminals, and a sealing resin 1 for sealing the semiconductor chip 1 and the wiring board 31 with ball terminals.
5 is provided.

【0004】ボール端子付配線基板31は、搭載される
半導体チップ1よりも大きなサイズの配線基板14、配
線基板14の半導体チップ1の搭載面(以下「表面」)
とは反対の面(以下「裏面」)に配線された引出しリー
ド4、引出しリード4上に施された錫めっき13、錫め
っき13上に設けられたボール端子5、及び引出しリー
ド4を保護する絶縁性の配線保護膜8を有している。ま
た、この配線基板14には、配線基板14を貫通するビ
ア穴10が設けられ、このビア穴10を通じて、引出し
リード4が配線基板14の表面に引き出されて配線され
ている。この表面の引出しリード4上にも、錫めっき1
3が施され、この錫めっき13と引出しリード4とでビ
ア穴10が塞がれている。配線基板14の表面に配線さ
れた引出しリード4上の錫めっき13で、半導体チップ
1と接続される。
[0004] The wiring board 31 with ball terminals is a wiring board 14 having a size larger than the semiconductor chip 1 to be mounted, and the mounting surface of the wiring board 14 on which the semiconductor chip 1 is mounted (hereinafter referred to as “front surface”)
The lead lead 4 wired on the opposite side (hereinafter referred to as the “back side”), the tin plating 13 provided on the lead lead 4, the ball terminal 5 provided on the tin plating 13, and the lead lead 4 are protected. It has an insulating wiring protection film 8. Further, the wiring board 14 is provided with a via hole 10 penetrating the wiring board 14, and the lead 4 is drawn out to the surface of the wiring board 14 and wired through the via hole 10. A tin plating 1 is also provided on the lead 4 on this surface.
The via hole 10 is closed by the tin plating 13 and the lead 4. The semiconductor chip 1 is connected by tin plating 13 on the lead 4 wired on the surface of the wiring board 14.

【0005】半導体チップ1の電極部(図示せず)に
は、金バンプ2が形成されている。この半導体チップ1
の金バンプ2は、配線基板14の表面に配線された引出
しリード4の位置に合わせられ、加熱処理によって、金
バンプ2と錫めっき13が拡散し、金−錫合金結合する
ことによって、半導体チップ1の電極部と配線基板14
の表面上の引出しリード4とが、電気的に接続される。
[0005] Gold bumps 2 are formed on electrode portions (not shown) of the semiconductor chip 1. This semiconductor chip 1
The gold bumps 2 are aligned with the positions of the lead leads 4 wired on the surface of the wiring board 14, and the gold bumps 2 and the tin plating 13 are diffused by the heat treatment, and the gold-tin alloys are bonded to each other to form a semiconductor chip. 1 and the wiring board 14
Is electrically connected to the extraction lead 4 on the surface of the substrate.

【0006】この様にして接合された半導体チップ1と
ボール端子付配線基板31とを保護するために、これら
を封止樹脂15によって封止して、半導体装置30を作
成している。
In order to protect the semiconductor chip 1 and the wiring board 31 with ball terminals bonded in this manner, these are sealed with a sealing resin 15 to form a semiconductor device 30.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図9に
示したような従来のボール端子付配線基板31を使用し
た半導体装置30によれば、ボール端子付配線基板31
上に搭載された半導体チップ1を封止樹脂15で封止し
ているため、ボール端子付配線基板31が封止樹脂15
の封止端部を支持する分だけ半導体チップ1よりも大型
になり、コストも余分にかかるという問題があった。ま
た、金バンプ2と錫めっき13の接合は拡散合金によっ
て行われるため、十分な接合強度が得られない。
However, according to the semiconductor device 30 using the conventional wiring board 31 with ball terminals as shown in FIG.
Since the semiconductor chip 1 mounted thereon is sealed with the sealing resin 15, the wiring board 31 with ball terminals is
The size of the semiconductor chip 1 is larger than that of the semiconductor chip 1 by the amount of supporting the sealing end portion, and the cost is increased. In addition, since the bonding between the gold bump 2 and the tin plating 13 is performed using a diffusion alloy, sufficient bonding strength cannot be obtained.

【0008】従って、本発明の目的は、小型化とコスト
ダウンを図るボール端子付テープおよびそれを用いた半
導体装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a tape with ball terminals for miniaturization and cost reduction, and a semiconductor device using the same.

【0009】[0009]

【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、半導体チップを接続するための配
線パターンを有するボール端子付テープにおいて、搭載
される半導体チップと同等あるいはそれ以下のサイズを
有する絶縁性フィルムと、絶縁性フィルムの第1の面に
形成された半導体チップ接合用の接合パッドと、絶縁性
フィルムの第1の面に形成され、接合パッドとリードに
よって接続されたボール端子接合用のボール形成パッド
と、絶縁性フィルムの第2の面に形成され、ボール形成
パッドとビア穴を介して接続されたボール端子より構成
され、接合パッドは、表面に錫めっきを施されており、
半導体チップと金バンプを介して接続されるとき、接合
境界面に金が10〜40重量%で錫が残り全部の重量%
である金−錫共晶合金を形成することを特徴とするボー
ル端子付テープを提供する。
According to the present invention, there is provided a tape with ball terminals having a wiring pattern for connecting a semiconductor chip, which is equivalent to or less than the semiconductor chip to be mounted. An insulating film having a size of, a bonding pad for semiconductor chip bonding formed on the first surface of the insulating film, and a bonding pad formed on the first surface of the insulating film and connected to the bonding pad by a lead A ball forming pad for ball terminal bonding, and a ball terminal formed on the second surface of the insulating film and connected to the ball forming pad via a via hole. The bonding pad is provided with tin plating on the surface. Has been
When connected to a semiconductor chip via gold bumps, gold is 10 to 40% by weight and tin is the remaining weight% at the bonding interface.
The present invention provides a tape with ball terminals, characterized by forming a gold-tin eutectic alloy.

【0010】また、本発明は、上記目的を実現するた
め、半導体チップを接続するための配線パターンを有す
るボール端子付テープにおいて、搭載される半導体チッ
プと同等あるいはそれ以下のサイズを有する絶縁性フィ
ルムと、絶縁性フィルムの第1の面に形成された半導体
チップ接合用の接合パッドと、絶縁性フィルムの第1の
面に形成され、接合パッドとリードによって接続された
ボール端子接合用のボール形成パッドと、絶縁性フィル
ムの第2の面に形成され、ボール形成パッドとビア穴を
介して接続されたボール端子より構成され、接合パッド
は、表面に錫めっきを施されており、半導体チップと金
めっきを介して接続されるとき、接合境界面に金が10
〜40重量%で錫が残り全部の重量%である金−錫共晶
合金を形成することを特徴とするボール端子付テープを
提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a tape with ball terminals having a wiring pattern for connecting a semiconductor chip, the insulating film having a size equal to or smaller than that of the mounted semiconductor chip. And a bonding pad formed on a first surface of the insulating film for bonding a semiconductor chip, and a ball formed on the first surface of the insulating film and connected to a bonding pad and a lead for ball terminal bonding. A pad and a ball terminal formed on the second surface of the insulating film and connected to the ball forming pad via a via hole. The bonding pad has a surface plated with tin, and the bonding pad has When connected via gold plating, 10
Provided is a tape with a ball terminal, which forms a gold-tin eutectic alloy in which tin is 4040 % by weight and tin is the remaining weight% .

【0011】更に、本発明は、上記の目的を実現するた
め、所定の配線パターンを有するボール端子付テープ
と、ボール端子付テープ上で所定の配線パターンと接続
された半導体チップより構成され、ボール端子付テープ
は、搭載される半導体チップと同等あるいはそれ以下の
サイズを有する絶縁性フィルムと、絶縁性フィルムの第
1の面に形成された半導体チップ接合用の、表面に錫め
っきを施された接合パッドと、絶縁性フィルムの第1の
面に形成され、接合パッドとリードによって接続された
ボール端子接合用のボール形成パッドと、絶縁性フィル
ムの第2の面に形成され、ボール形成パッドとビア穴を
介して接続されたボール端子より構成され、半導体チッ
プは、金バンプあるいは金めっきを介して接合パッドと
接合されることにより接合境界面に金が10〜40重量
%で錫が残り全部の重量%である金−錫共晶合金を形成
される電極と、電極だけを露出させながら接合面を被覆
したパッシベーション膜を有することを特徴とする半導
体装置を提供する。
Further, in order to achieve the above object, the present invention comprises a tape with a ball terminal having a predetermined wiring pattern and a semiconductor chip connected to the predetermined wiring pattern on the tape with a ball terminal. The terminal-attached tape is provided with an insulating film having a size equal to or smaller than the semiconductor chip to be mounted, and a tin-plated surface for bonding the semiconductor chip formed on the first surface of the insulating film. A bonding pad, a ball forming pad for ball terminal bonding formed on the first surface of the insulating film and connected by the bonding pad and the lead, and a ball forming pad formed on the second surface of the insulating film; Consisting of ball terminals connected via holes, the semiconductor chip is bonded to bonding pads via gold bumps or gold plating. Gold 10-40 weight bonding interface
The present invention provides a semiconductor device comprising: an electrode on which a gold-tin eutectic alloy is formed in which tin is the remaining weight% by weight, and a passivation film covering a bonding surface while exposing only the electrode.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下本発明のボール端子付テープ
およびそれを用いた半導体装置について詳細に説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a tape with ball terminals according to the present invention and a semiconductor device using the same will be described in detail.

【0013】図1は、本発明のボール端子付テープを使
用した半導体装置を示す。この半導体装置30は、半導
体チップ1とボール端子付テープ25とを備える。
FIG. 1 shows a semiconductor device using the tape with ball terminals of the present invention. The semiconductor device 30 includes a semiconductor chip 1 and a tape 25 with ball terminals.

【0014】ボール端子付テープ25は、搭載される半
導体チップ1よりもやや小さいサイズのフィルム3、フ
ィルム3の半導体チップ1の搭載面(以下「表面」)に
設けられ、半導体チップ1との接合部となる接合パッド
6、フィルム3を貫通するように設けられたビア穴1
0、フィルム3の半導体チップ1の搭載面とは反対の面
(以下「裏面」)からビア穴10へ加熱溶接されている
ボール端子5、フィルム3の表面に設けられ、ボール端
子5のビア穴10内に挿入された部分と接合するボール
形成パッド11、接合パッド6とボール形成パッド11
を接続するように配線された引出しリード4、及び引出
しリード4とボール形成パッド11を保護する絶縁性の
配線保護膜8を有する。
The tape 25 with ball terminals is provided on the film 3 having a slightly smaller size than the semiconductor chip 1 to be mounted, and on the mounting surface of the film 3 on which the semiconductor chip 1 is mounted (hereinafter referred to as “front surface”). Via hole 1 provided to penetrate bonding pad 6 and film 3 serving as a portion
0, a ball terminal 5 which is heat-welded from a surface of the film 3 opposite to the mounting surface of the semiconductor chip 1 (hereinafter referred to as a "back surface") to the via hole 10; Ball-forming pad 11, bonding pad 6, and ball-forming pad 11 to be bonded to the portion inserted in
And an insulating wiring protection film 8 that protects the extraction lead 4 and the ball formation pad 11.

【0015】半導体チップ1は、その下側(底面)に、
ボール端子付テープ25の接合パッド6の位置に合うよ
うに設けられているアルミ電極9を有し、このアルミ電
極9以外の部分を被覆するように、半導体チップ1の底
面が不動態化処理されて、パッシベーション膜7が形成
されている。この半導体チップ1のアルミ電極9と、ボ
ール端子付テープ25の接合パッド6を、金バンプ2な
どによって接合して、半導体装置30が形成されてい
る。
The semiconductor chip 1 has, on its lower side (bottom surface):
The bottom surface of the semiconductor chip 1 is subjected to a passivation process so that the aluminum electrode 9 is provided so as to match the position of the bonding pad 6 of the tape 25 with ball terminals. Thus, a passivation film 7 is formed. The aluminum electrode 9 of the semiconductor chip 1 and the bonding pad 6 of the tape 25 with ball terminals are bonded by the gold bump 2 or the like, thereby forming the semiconductor device 30.

【0016】図2は、半導体チップ1のアルミ電極9
と、ボール端子付テープ25の接合パッド6の接合部分
を拡大して示したものである。半導体チップ1及びボー
ル端子付テープ25は、上述の図1で説明したものと同
様のものを使用している。以下に、半導体チップ1とボ
ール端子付テープ25の接合について説明する。半導体
チップ1のアルミ電極9には、金バンプ2が突起状に形
成されている。また、ボール端子付テープ25の接合パ
ッド6には、錫めっき13が施されている。この半導体
チップ1の金バンプ2と、錫めっき13が施されている
ボール端子付テープ25の接合パッド6とを位置合わせ
して、半導体チップ1をボール端子付テープ25上に搭
載する。次に、接合ツール(図示せず)の接合治具を半
導体チップ1とボール端子付テープ25の外周上に当て
て、半導体チップ1とボール端子付テープ25を固定
し、接合ツールによって半導体チップ1の金バンプ2
と、ボール端子付テープ25の錫めっき13付き接合パ
ッド6とを加熱処理する。この加熱処理によって、金バ
ンプ2と錫めっき13が拡散接合し、金−錫共晶合金が
形成されて、半導体チップ1とボール端子付テープ25
が物理的に接合するとともに、半導体チップ1のアルミ
電極9とボール端子付テープ25の接合パッド6とが、
電気的に接続される。
FIG. 2 shows an aluminum electrode 9 of the semiconductor chip 1.
FIG. 2 shows an enlarged view of the joint portion of the joint pad 6 of the tape 25 with ball terminals. The same semiconductor chip 1 and tape 25 with ball terminals as those described with reference to FIG. 1 are used. Hereinafter, the joining of the semiconductor chip 1 and the tape 25 with ball terminals will be described. The gold bump 2 is formed in a protruding shape on the aluminum electrode 9 of the semiconductor chip 1. Further, tin plating 13 is applied to the bonding pad 6 of the tape 25 with ball terminals. The semiconductor chip 1 is mounted on the tape 25 with ball terminals by aligning the gold bumps 2 of the semiconductor chip 1 with the bonding pads 6 of the tape 25 with ball terminals on which the tin plating 13 is applied. Next, a joining jig of a joining tool (not shown) is applied to the outer periphery of the semiconductor chip 1 and the tape 25 with ball terminals to fix the semiconductor chip 1 and the tape 25 with ball terminals. Gold bump 2
And the bonding pad 6 with the tin plating 13 of the tape 25 with ball terminals are heated. By this heat treatment, the gold bump 2 and the tin plating 13 are diffusion-bonded to form a gold-tin eutectic alloy, and the semiconductor chip 1 and the tape 25 with ball terminals are formed.
Are physically bonded, and the aluminum electrodes 9 of the semiconductor chip 1 and the bonding pads 6 of the tape 25 with ball terminals are
Electrically connected.

【0017】この半導体チップ1とボール端子付テープ
25の接合によって、引出しリード4及びボール形成パ
ッド11を介して、半導体チップ1とボール端子5が、
電気的に接続され、ボール端子付テープ25を使用した
半導体装置30が形成される。
By joining the semiconductor chip 1 and the tape 25 with ball terminals, the semiconductor chip 1 and the ball terminals 5 are connected via the lead-out leads 4 and the ball forming pads 11.
The semiconductor device 30 which is electrically connected and uses the tape 25 with ball terminals is formed.

【0018】ここで、引出しリード4とボール形成パッ
ド11を保護する絶縁性の配線保護膜8は、フィルム3
の配線面(表面)の汚染による電気的な短絡を防止する
ために設けられているが、必ずしも必要なものではな
い。
Here, the insulating wiring protective film 8 for protecting the lead 4 and the ball forming pad 11 is made of a film 3
This is provided to prevent an electrical short circuit due to contamination of the wiring surface (surface), but is not always necessary.

【0019】また、従来からよく知られている金と錫の
拡散接合は、金が90重量%の組成の278℃の融点で
行われ、接合ツールの温度を300℃以上に加熱して行
っていたが、この場合、フィルム3が、熱的損傷を受け
劣化するという問題があった。これに対して、本発明の
ボール端子付テープ25と半導体チップ1の接合におい
ては、金が10重量%の第1共晶点の217℃の共晶融
点で行うこととし、接合ツールの温度は、230℃で済
むため、フィルム3の熱的損傷による劣化を防止でき
る。この様にして接合された接合部の組成は、接合界面
では、金が20〜40重量%であり、接合ツールの圧力
で外側に押し出されたフィレット部分(図示せず)で
は、金が10〜15重量%となっている。一般に、金が
40重量%を越えると、金と錫との金属間化合物が多く
形成され、接合部が脆くなることが知られているが、本
発明のように接合ツールの温度が低い場合、金バンプ2
の厚さが20μm程度の十分に厚い場合でも、金が40
重量%を越えるような組成には成らず、確実にボール端
子付テープ25と半導体チップ1を結合することができ
る。
The well-known diffusion bonding of gold and tin is performed at a melting point of 278 ° C. with a composition of 90% by weight of gold, and the temperature of the bonding tool is heated to 300 ° C. or more. However, in this case, there was a problem that the film 3 was thermally damaged and deteriorated. On the other hand, the bonding of the tape 25 with ball terminals and the semiconductor chip 1 of the present invention is performed at a eutectic melting point of 217 ° C. of the first eutectic point of 10% by weight of gold, and the temperature of the bonding tool is , 230 ° C., it is possible to prevent the film 3 from deteriorating due to thermal damage. The composition of the joints joined in this manner is such that gold is 20 to 40% by weight at the joint interface, and gold is 10 to 40% at the fillet portion (not shown) which is pushed outward by the pressure of the joining tool. It is 15% by weight. In general, it is known that if the amount of gold exceeds 40% by weight, a large amount of intermetallic compound of gold and tin is formed and the joint becomes brittle. However, when the temperature of the joining tool is low as in the present invention, Gold bump 2
Even if the thickness of the metal is sufficiently thick, about 20 μm,
The composition does not exceed the weight percentage, so that the tape 25 with ball terminals and the semiconductor chip 1 can be securely connected.

【0020】前述の様に、半導体チップ1の底面をパッ
シベーション膜7で被覆して、化学的に反応しにくいよ
うに不動態化し、また、半導体チップ1とボール端子付
テープ25の接合部の組成が、上述のように金−錫の理
想的な共晶合金となり、確実にボール端子付テープ25
と半導体チップ1を結合することができるため、従来の
半導体装置30(図9)のように、封止樹脂15を必要
としない。従って、上述したように、ボール端子付テー
プ25のサイズは、半導体チップ1のサイズと同等かそ
れよりも小さいサイズにすることができ、この半導体装
置30(図1)を使用した基板(マザーボードなど)の
パッケージを小さくすることができる。
As described above, the bottom surface of the semiconductor chip 1 is covered with the passivation film 7 so as to be passivated so as to be hardly chemically reacted, and the composition of the joint between the semiconductor chip 1 and the tape 25 with ball terminals. However, as described above, an ideal eutectic alloy of gold-tin is obtained, and the tape 25 with ball terminals is surely formed.
And the semiconductor chip 1 can be combined, so that the sealing resin 15 is not required unlike the conventional semiconductor device 30 (FIG. 9). Therefore, as described above, the size of the tape 25 with ball terminals can be made equal to or smaller than the size of the semiconductor chip 1, and the board (such as a motherboard) using the semiconductor device 30 (FIG. 1) can be used. ) The package can be made smaller.

【0021】図3は、本発明のボール端子付テープ25
の材料となるTAB(Tape Automated Bonding)テープ
を示す。ボール端子付テープ25のフィルム3は、35
mm又は70mmの幅のTABテープ20、もしくは、
100mm又は150mmの幅のフレキシブルテープに
よって製造される。以下に、70mm幅のTABテープ
20を用いた場合を説明する。
FIG. 3 shows a tape 25 with ball terminals according to the present invention.
Shows a TAB (Tape Automated Bonding) tape used as a material for the above. The film 3 of the tape 25 with ball terminals is 35
mm or 70 mm wide TAB tape 20, or
It is manufactured by a flexible tape having a width of 100 mm or 150 mm. Hereinafter, a case where the 70 mm wide TAB tape 20 is used will be described.

【0022】TABテープ20には、その両側に送り穴
16を有する、厚さ40μm〜70μmのポリイミドフ
ィルムが用いられる。このTABテープ20からは、フ
ィルム3の表面側に配線が施されている配線テープ17
が、4列作成できる。配線テープ17の表面の配線層
は、18μmの厚さの銅箔で形成される。この配線層
は、銅箔をポリイミドフィルム上に接着剤を使用せずに
蒸着するか、銅箔にポリイミドのワニスを被覆してポリ
イミドフィルムと接着するか、または、銅箔をポリイミ
ド系の接着剤で接着するかして、配線テープ17の表面
に形成される。
As the TAB tape 20, a polyimide film having a perforation 16 on both sides and a thickness of 40 μm to 70 μm is used. From the TAB tape 20, the wiring tape 17 having the wiring on the front side of the film 3 is provided.
However, four rows can be created. The wiring layer on the surface of the wiring tape 17 is formed of a copper foil having a thickness of 18 μm. This wiring layer is formed by depositing copper foil on a polyimide film without using an adhesive, coating the copper foil with a polyimide varnish and bonding it to the polyimide film, or bonding the copper foil to a polyimide adhesive. Or is formed on the surface of the wiring tape 17.

【0023】更に、配線テープ17の裏面には、ボール
端子5が形成される。このボール端子5は、配線テープ
17にビア穴10を作成後、ビア穴10にボール端子5
の材料となる半田ボールなどを挿入して加熱し、溶融接
合することによって形成するか、半田の粉末をペースト
状にしてフラックスを加え、粘度の高い印刷ペーストに
し、ビア穴10に印刷して加熱し、溶融接合することに
よって形成される。
Further, the ball terminals 5 are formed on the back surface of the wiring tape 17. After the via holes 10 are formed in the wiring tape 17, the ball terminals 5 are inserted into the via holes 10.
A solder ball or the like is inserted and heated and melt-bonded, or a solder powder is formed into a paste and a flux is added to make a high-viscosity printing paste, which is printed in the via hole 10 and heated. And formed by fusion bonding.

【0024】また、配線テープ17の配線層を形成する
引出しリード4と接合パッド6には、0.5μm〜1.
5μmの厚さの錫めっき13が、錫の無電界、電気めっ
き、又は蒸着によって施されている。
The lead 4 and the bonding pad 6 which form the wiring layer of the wiring tape 17 have a thickness of 0.5 μm to 1.0 μm.
Tin plating 13 having a thickness of 5 μm is applied by electroless tin plating, electroplating, or vapor deposition.

【0025】図4及び図5は、配線テープ17の表面側
の配線層を示す。図4は、アルミ電極9が、半導体チッ
プ1の周辺近傍に設置されている半導体チップ1と接合
される配線テープ17を示す。配線テープ17は、フィ
ルム3の周辺近傍に、半導体チップ1のアルミ電極9に
対応して接合パッド6が設けられ、その内側に、格子状
にボール形成パッド11が設けられ、接合パッド6とボ
ール形成パッド11は、引出しリード4で接続されてい
る。このボール形成パッド11の格子ピッチは、0.5
mm、0.75mm、0.8mm、1.0mm、又は
1.27mmであり、米国のJEDEC及び日本国のE
IAJ規格によって標準化されている。
FIGS. 4 and 5 show the wiring layer on the front side of the wiring tape 17. FIG. 4 shows a wiring tape 17 in which the aluminum electrodes 9 are joined to the semiconductor chip 1 installed near the periphery of the semiconductor chip 1. The wiring tape 17 has a bonding pad 6 provided near the periphery of the film 3 in correspondence with the aluminum electrode 9 of the semiconductor chip 1, and a ball forming pad 11 provided in a lattice shape inside the bonding pad 6. The formation pad 11 is connected by the lead 4. The lattice pitch of the ball forming pad 11 is 0.5
mm, 0.75 mm, 0.8 mm, 1.0 mm, or 1.27 mm, JEDEC in the United States and E in Japan.
It is standardized by the IAJ standard.

【0026】また、ボール形成パッド11の裏側には、
ボール端子5が形成されている。このボール端子5の数
は、半導体チップ1のアルミ電極9の数、即ち、半導体
チップ1の機能によって決定され、通常メモリ用の半導
体チップ1では40〜90ピン、ロジック用の半導体チ
ップ1では80〜200ピン、高速多機能型のカスタム
演算用の半導体チップ1では200ピン以上となる。
On the back side of the ball forming pad 11,
Ball terminals 5 are formed. The number of the ball terminals 5 is determined by the number of the aluminum electrodes 9 of the semiconductor chip 1, that is, the function of the semiconductor chip 1, and 40 to 90 pins in the normal semiconductor chip 1 and 80 in the logic semiconductor chip 1. Up to 200 pins, 200 pins or more in the high-speed multi-function type semiconductor chip 1 for custom operation.

【0027】図5は、アルミ電極9が、半導体チップ1
の中央付近に設置されている半導体チップ1と接合され
る配線テープ17を示す。配線テープ17は、フィルム
3の中央付近に、半導体チップ1のアルミ電極9に対応
して接合パッド6が設けられ、その内側又は外側(図示
せず)に、格子状にボール形成パッド11が設けられ、
接合パッド6とボール形成パッド11は、引出しリード
4で接続されている。ボール端子5は、図4と同様にし
て形成される。
FIG. 5 shows that the aluminum electrode 9 is connected to the semiconductor chip 1.
Shows a wiring tape 17 to be joined to the semiconductor chip 1 installed near the center of FIG. The wiring tape 17 is provided with a bonding pad 6 near the center of the film 3 corresponding to the aluminum electrode 9 of the semiconductor chip 1, and a ball-forming pad 11 in a grid pattern inside or outside (not shown). And
The bonding pad 6 and the ball forming pad 11 are connected by the lead 4. The ball terminals 5 are formed in the same manner as in FIG.

【0028】以上のような配線テープ17は、ポリイミ
ドフィルムによって形成することができ、この場合、薄
く弾力に富んでいる。このため、ガラスエポキシ配線基
板などに、ボール端子5で接続して搭載した場合、ガラ
スエポキシ配線基板との熱膨張係数の相違によって生じ
る熱応力を吸収し、−50℃〜150℃で行われる温度
サイクル試験にも十分に耐えることができる。
The wiring tape 17 as described above can be formed of a polyimide film, and in this case, is thin and highly elastic. For this reason, when mounted on a glass epoxy wiring board or the like with the ball terminals 5 connected thereto, thermal stress generated due to a difference in thermal expansion coefficient from the glass epoxy wiring board is absorbed, and a temperature of -50 ° C. to 150 ° C. It can fully withstand the cycle test.

【実施例】【Example】

【0029】以下に、本発明のボール端子付テープ25
を使用した半導体装置30の製造方法について、一実施
例を挙げて詳述する。
Hereinafter, the tape 25 with a ball terminal according to the present invention will be described.
A method for manufacturing the semiconductor device 30 using the method will be described in detail with reference to an embodiment.

【0030】144ピンの入力端子を持つ半導体チップ
1のアルミ電極9に、50オングストロームの厚さのチ
タン、クロム、及び銅をそれぞれ順次蒸着し、積層して
薄膜を形成する。その薄膜上に、20μmの厚さの金バ
ンプ2を、電気めっきにより形成する。金バンプ2のサ
イズは、100μm×100μmで、半導体チップ1の
サイズは、8.5mm×8.5mmである。アルミ電極
9は、半導体チップ1の各辺の近傍に、36(144/
4)個ずつ配置されている。
Titanium, chromium, and copper having a thickness of 50 angstroms are sequentially deposited and laminated on the aluminum electrodes 9 of the semiconductor chip 1 having 144-pin input terminals to form a thin film. A gold bump 2 having a thickness of 20 μm is formed on the thin film by electroplating. The size of the gold bump 2 is 100 μm × 100 μm, and the size of the semiconductor chip 1 is 8.5 mm × 8.5 mm. The aluminum electrode 9 is provided with 36 (144 /
4) They are arranged one by one.

【0031】この半導体装置30に使用される配線テー
プ17は、35mm幅のTABテープ20を使用して作
成する。ここで、配線テープ17のフィルム3は、半導
体チップ1と同じサイズとする。従って、図3に示した
ように、TABテープ20から、4列の配線テープ17
が作成できる。
The wiring tape 17 used in the semiconductor device 30 is formed using a TAB tape 20 having a width of 35 mm. Here, the film 3 of the wiring tape 17 has the same size as the semiconductor chip 1. Therefore, as shown in FIG.
Can be created.

【0032】図4に示したような配線テープ17におい
て、配線テープ17上のボール形成パッド11のピッチ
を0.65mm、直径を0.30mmとする。ボール形
成パッド11の構成は、12個×12個(=144個)
のマトリックス構造とする。従って、最外周にあるボー
ル形成パッド11の間は、最大5本の引出しリード4を
引き回す間隔が必要となるが、本実施例の場合、この最
外周にあるボール形成パッド11の間は、ボール形成パ
ッド11の直径を考慮して、(0.65−0.3)/
5.5≒0.064mmになり、5本の引出しリード4
を引き回す間隔の最小値が0.05mmであるため、こ
の条件を十分に満たし、引出しリード4の引き回し配線
を容易に行うことができる。
In the wiring tape 17 as shown in FIG. 4, the pitch of the ball forming pads 11 on the wiring tape 17 is 0.65 mm and the diameter is 0.30 mm. The configuration of the ball forming pad 11 is 12 × 12 (= 144)
Matrix structure. Therefore, an interval of at most five lead-out leads 4 is required between the ball forming pads 11 on the outermost periphery. In the case of the present embodiment, the ball is formed between the ball forming pads 11 on the outermost periphery. In consideration of the diameter of the formation pad 11, (0.65-0.3) /
5.5 ≒ 0.064 mm, 5 lead leads 4
Since the minimum value of the distance between the lead wires is 0.05 mm, this condition is sufficiently satisfied, and the lead wiring of the lead lead 4 can be easily performed.

【0033】配線テープ17上の配線は、厚さ40μm
のポリイミドフィルムに、純度99.9999%の銅を
蒸着によって、厚さ3μmの銅層にして形成する。この
様に、6Nの高純度銅を用いることによって、ホトケミ
カルエッチングにおける50μmピッチの微細配線がし
やくなることが、知られている。これは、銅の純度が高
いことで銅の組織欠陥が少なく、ホトケミカルエッチン
グによる配線形成時に、エッチングされたパターンの表
面と側面が平滑であり、全長にわたって均一な幅のパタ
ーンが形成され、このために、配線切れなどの欠陥がで
きにくい。また、パターンが平滑であるため、錫めっき
13などの表面めっき加工において異常が起こりにく
く、パターンの短絡が発生しにくいからである。
The wiring on the wiring tape 17 has a thickness of 40 μm.
Is formed into a copper layer having a thickness of 3 μm by vapor deposition of copper having a purity of 99.9999%. As described above, it is known that the use of 6N high-purity copper facilitates fine wiring at a pitch of 50 μm in photochemical etching. This is because the high purity of copper reduces the number of structural defects in copper, and when forming wiring by photochemical etching, the surface and side surfaces of the etched pattern are smooth and a pattern having a uniform width is formed over the entire length. Therefore, defects such as disconnection of wiring are hardly generated. In addition, since the pattern is smooth, an abnormality hardly occurs in the surface plating process such as the tin plating 13 and a short circuit of the pattern hardly occurs.

【0034】上述の、配線形成後、銅配線上の全体に、
無電界錫めっきによって、0.6μmの厚さの錫めっき
13層を形成した。この銅配線は、図4に示したよう
に、接合パッド6から内側に、引出しリード4を形成
し、12×12配列のボール形成パッド11に接続して
形成される。接合パッド6のピッチは、金バンプ2のピ
ッチと同じ0.22mmであり、接合パッド6の幅は、
金バンプ2の幅の1/2の50μmである。
After the above-described wiring is formed, the entire surface of the copper wiring is
Thirteen tin plating layers having a thickness of 0.6 μm were formed by electroless tin plating. As shown in FIG. 4, the copper wiring is formed by forming a lead 4 inside the bonding pad 6 and connecting to the ball forming pads 11 in a 12 × 12 arrangement. The pitch of the bonding pad 6 is 0.22 mm, which is the same as the pitch of the gold bump 2, and the width of the bonding pad 6 is
It is 50 μm, which is の of the width of the gold bump 2.

【0035】次に、この配線テープ17に、裏面からガ
ルバノミラー付炭酸ガスレーザによって、ボール形成パ
ッド11と対向する位置に、0.25mm径のビア穴1
0を形成した。このガルバノミラー付炭酸ガスレーザ
は、集合レンズによるエネルギ凝縮とビーム形成を行
い、この形成ビームを高速電動反射ミラーにより位置決
めして、目的の位置のポリイミドを蒸発除去するもので
ある。このガルバノミラー付炭酸ガスレーザによって、
1分間に約4000個のビア穴10を開けることができ
るため、本実施例のような144個のビア穴10は、約
2.16秒で開口することができる。このビア穴10の
形成は、錫めっき前に行ってもよい。
Next, a via hole 1 having a diameter of 0.25 mm is formed in the wiring tape 17 at a position opposed to the ball forming pad 11 by a carbon dioxide laser with a galvanometer mirror from the back surface.
0 was formed. This carbon dioxide laser with a galvanometer mirror performs energy condensation and beam formation by a collective lens, positions the formed beam by a high-speed electric reflection mirror, and evaporates and removes polyimide at a target position. With this carbon dioxide laser with galvanometer mirror,
Since about 4000 via holes 10 can be opened in one minute, 144 via holes 10 as in this embodiment can be opened in about 2.16 seconds. The formation of the via hole 10 may be performed before tin plating.

【0036】ビア穴10に、半田ペースト印刷リフロー
法で、ボール端子5となる半田ボールを形成する。半田
ペーストには、63Sn/37Pbの共晶半田ペースト
を使用し、250μmの厚さのメタルマスクによって、
半田ペーストを印刷し、その後、汎用のリフロー機によ
って約250℃で約10秒間加熱して、半田ペーストを
溶かして、半田ボールを形成する。この方式は、従来の
半田ボールを搭載して溶融させる方法よりも安価に配線
テープ17上に半田ボールを形成することができる。こ
の方式では、0.2mmの高さの144個の半田ボール
を同時に形成することができ、また、TABテープ20
においては、4列4カ所、4列8カ所、又は4列12カ
所同時に印刷して、半田ボールを形成することができ
る。
In the via hole 10, a solder ball to be the ball terminal 5 is formed by a solder paste printing reflow method. A eutectic solder paste of 63Sn / 37Pb is used for the solder paste, and a 250 μm thick metal mask is used.
The solder paste is printed, and then heated by a general-purpose reflow machine at about 250 ° C. for about 10 seconds to melt the solder paste to form a solder ball. According to this method, the solder balls can be formed on the wiring tape 17 at a lower cost than the conventional method of mounting and melting the solder balls. In this method, 144 solder balls having a height of 0.2 mm can be simultaneously formed.
In the above, solder balls can be formed by printing four places in four rows, eight places in four rows, or twelve places in four rows at the same time.

【0037】以上のようにして、50mの長さのTAB
テープ20に配線テープ17を製造するが、この配線テ
ープ17の数は、{50000 /(8.5+α) }×4 =約2000
個になる。
As described above, a 50 m long TAB
The wiring tape 17 is manufactured on the tape 20. The number of the wiring tapes 17 is {50000 / (8.5 + α)} × 4 = about 2000
Individual.

【0038】この様にして形成されたTABテープ20
を、画像認識位置合せ機構付の接合機により、配線テー
プ17の接合パッド6の位置と半導体チップ1の金バン
プ2の位置を合わせて、約230℃に加熱保持された接
合ツールを配線テープ17の裏面から当てて、約3秒間
加熱接合を行った。接合ツール底面の上に加熱用ヒータ
が設けられ、底面近傍にはサーモカップルが埋め込まれ
ており、温度を制御している。接合ツールは、40μm
の厚さの配線テープ17の裏面から当接されるため、2
30℃の熱は接合部に伝わるが、ポリイミドフィルムに
は、熱損傷は起こらず、また、接合部も引き剥がし強度
は、1つの接合パッド6当たり10g以上得られた。
The TAB tape 20 thus formed
Using a bonding machine equipped with an image recognition alignment mechanism, the position of the bonding pad 6 of the wiring tape 17 and the position of the gold bump 2 of the semiconductor chip 1 are aligned, and the bonding tool heated and held at about 230 ° C. And bonded by heating for about 3 seconds. A heater for heating is provided on the bottom surface of the welding tool, and a thermocouple is embedded near the bottom surface to control the temperature. The joining tool is 40μm
Is abutted from the back surface of the wiring tape 17 having a thickness of
Although the heat of 30 ° C. was transmitted to the joint, the polyimide film was not thermally damaged, and the peeling strength of the joint was 10 g or more per one bonding pad 6.

【0039】この様にして接合された接合部の組成は、
EPMAによる接合断面の調査の結果、接合界面では、
金が30〜40重量%であり、接合ツールの圧力で外側
に押し出されたフィレット部分では、金が10〜15重
量%となっていることが判明した。フィレット部分で
は、金−錫の2元系平衡状態図での217℃融点の共晶
に相当し、接合反応がこの共晶融点で開始し、それが接
合ツールの圧力で周辺に押し出され、その後、接合界面
では、金が更に拡散して金の組成重量%が上がったもの
と判断される。
The composition of the joint thus joined is as follows:
As a result of the investigation of the joining cross section by EPMA, at the joining interface,
It was found that gold was 30 to 40% by weight, and gold was 10 to 15% by weight in the fillet portion extruded outward by the pressure of the joining tool. In the fillet portion, this corresponds to a eutectic melting point of 217 ° C in the binary equilibrium diagram of gold-tin, and the joining reaction starts at this eutectic melting point, which is extruded to the periphery by the pressure of the joining tool, and then At the joint interface, it is determined that gold further diffused and the composition weight% of gold increased.

【0040】以上の調査結果から、接合界面では、金が
30〜40重量%の組成で、耐熱温度300℃を有する
ことが判明し、実際の引張試験においても、300℃ま
で、接合部は破断しなかった。
From the above investigation results, it was found that at the joint interface, the composition of gold was 30 to 40% by weight and the heat resistance temperature was 300 ° C. In the actual tensile test, the joint was broken up to 300 ° C. Did not.

【0041】この様にして製造された半導体装置30
を、マザーボードにフラックスを用いて搭載し、230
℃のリフロー炉に約10秒入れて、ビア穴10に形成さ
れた半田ボールによって、マザーボード上に接続する。
これを、−55℃〜150℃の温度サイクル試験機によ
って、1000サイクルの熱応力負荷試験を行った。こ
の結果、試験後においても、電気チェックによる検証
で、半田ボールの破断は認められなかった。
The semiconductor device 30 manufactured as described above
Is mounted on the motherboard using flux, and 230
The substrate is placed in a reflow oven at a temperature of about 10 seconds for about 10 seconds, and is connected to the motherboard by the solder balls formed in the via holes 10.
This was subjected to a thermal stress load test for 1000 cycles using a temperature cycle tester at -55 ° C to 150 ° C. As a result, even after the test, no breakage of the solder ball was observed in the verification by the electrical check.

【0042】以上、本発明のボール端子付テープ25の
一実施例を説明したが、金バンプ2の替わりに、アルミ
電極9に電気ニッケルめっきを20μmの厚さで施し、
その上に1.0μmの厚さで電気金めっきを施したもの
を使用してもよい。これによって、金の厚さを1/20
にでき、更にコストを低くできる。この場合、接合部で
は、金が30〜40重量%必要であるが、0.3μmの
厚さの錫めっき13に対しては、金は0.5μmの厚さ
であればよいことが、実験結果から判明した。
In the above, one embodiment of the tape 25 with ball terminals according to the present invention has been described. Instead of the gold bumps 2, the aluminum electrodes 9 are plated with electric nickel to a thickness of 20 μm.
An electro-gold plating having a thickness of 1.0 μm may be used thereon. This reduces the thickness of the gold to 1/20
And cost can be further reduced. In this case, 30 to 40% by weight of gold is required at the joint portion. However, for the tin plating 13 having a thickness of 0.3 μm, the thickness of the gold may be 0.5 μm. It turned out from the result.

【0043】上記実施例で、ビア穴10の形成をパンチ
ングによって行ってもよい。この場合、ポリイミドフィ
ルム上に10μm厚さの接着剤を塗布し、溶剤乾燥後、
パンチングによってビア穴10を形成する。その後、1
8μm厚さの銅箔を、ロールラミネータによって、ビア
穴10を塞ぐように張り合わせる。これによって、高価
なガルバノミラー付炭酸ガスレーザを使用する必要がな
く、設備などのコストがかからない。
In the above embodiment, the formation of the via hole 10 may be performed by punching. In this case, apply an adhesive having a thickness of 10 μm on the polyimide film, and after drying the solvent,
A via hole 10 is formed by punching. Then 1
A copper foil having a thickness of 8 μm is attached by a roll laminator so as to cover the via hole 10. As a result, it is not necessary to use an expensive carbon dioxide laser with a galvanometer mirror, and the cost of equipment and the like is not required.

【0044】上記実施例で、半導体チップ1の金バンプ
2の位置を、図5に示すように配線テープ17の接合パ
ッド6の位置に配置してもよい。また、ポリイミドフィ
ルムに替えて、ポリエステル樹脂テープ、テフロン樹脂
テープ、又は、アクリル樹脂配合低弾性エポキシ樹脂フ
ィルムを使用してもよい。更に、ポリイミドフィルムの
厚さは、ポリイミドフィルムの動的粘弾性係数(約3.
0ギガパスカル)、半導体チップ1やマザーボードなど
の熱膨張係数の差異などを考慮して、約25μmまで薄
くできる。また、結合部の結合強度などの観点から、ポ
リイミドフィルムの厚さは、約75μmまで厚くするこ
とができる。
In the above embodiment, the position of the gold bump 2 of the semiconductor chip 1 may be arranged at the position of the bonding pad 6 of the wiring tape 17 as shown in FIG. Further, instead of the polyimide film, a polyester resin tape, a Teflon resin tape, or an acrylic resin-containing low-elasticity epoxy resin film may be used. Furthermore, the thickness of the polyimide film depends on the dynamic viscoelastic coefficient of the polyimide film (about 3.
0 gigapascal), and the thickness can be reduced to about 25 μm in consideration of the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor chip 1 and the motherboard. Further, from the viewpoint of the bonding strength of the bonding portion, the thickness of the polyimide film can be increased to about 75 μm.

【0045】更に、配線に使用された銅箔の厚さを約2
5μmまで厚くすることができる。これによって、熱応
力などの応力吸収能力は低下するが、加工度が低く安価
にできるようになる。また、この銅箔の替わりに、ジル
コニウム2.0重量%−銅の組成の合金銅箔を用いても
よい。この、合金銅箔によれば、純銅箔よりも約30%
強度が増すことになる。更に、半田ボールの作成に、9
0Pb/10Sn半田を用いてもよい。
Further, the thickness of the copper foil used for the wiring was set to about 2
It can be as thick as 5 μm. As a result, the ability to absorb stress such as thermal stress is reduced, but the workability is low and the cost can be reduced. Further, instead of this copper foil, an alloy copper foil having a composition of zirconium 2.0% by weight-copper may be used. According to this alloy copper foil, it is about 30% more than pure copper foil.
The strength will increase. In addition, 9
0Pb / 10Sn solder may be used.

【0046】図6は、本発明のボール端子付テープ25
を使用した半導体装置30の他の実施例を示す。これ
は、図2で示された金バンプ2に替えて、1.0μmの
厚さの金めっき12を用いたものである。この様にする
と、半導体チップ1とボール端子付テープ25の間が、
非常に狭くなるが、熱応力負荷試験においても、ボール
端子付テープ25の熱応力吸収による影響はなかった。
FIG. 6 shows a tape 25 with ball terminals according to the present invention.
Another embodiment of the semiconductor device 30 using the semiconductor device will be described. This uses a gold plating 12 having a thickness of 1.0 μm instead of the gold bump 2 shown in FIG. By doing so, the space between the semiconductor chip 1 and the tape 25 with ball terminals is
Although it became very narrow, there was no influence of the thermal stress absorption of the tape 25 with ball terminals in the thermal stress load test.

【0047】図6に示された、半導体装置30におい
て、半導体チップ1のアルミ電極9側に錫めっき13を
施し、ボール端子付テープ25の接合パッド6上に金め
っき12を施してもよい。
In the semiconductor device 30 shown in FIG. 6, tin plating 13 may be applied to the aluminum electrode 9 side of the semiconductor chip 1 and gold plating 12 may be applied to the bonding pad 6 of the tape 25 with ball terminals.

【0048】図7は、ボール端子付テープ25を両面配
線テープにした半導体装置30を示す。ボール端子付テ
ープ25を両面配線テープにしてもよく、この場合、図
7に示すように、ボール端子付テープ25の表面と裏面
の配線をそれぞれ接続するために、ビア穴10の側面に
ビアめっき18を施し、その上にボール端子5を形成す
ることができる。
FIG. 7 shows a semiconductor device 30 in which the tape 25 with ball terminals is a double-sided wiring tape. The tape 25 with ball terminals may be a double-sided wiring tape. In this case, as shown in FIG. 18 and the ball terminal 5 can be formed thereon.

【0049】図8は、図7の他の実施例を示す。図8に
おける本発明のボール端子付テープ25は、図7で示し
たビアめっき18に、ボール端子付テープ25の裏面で
引出しリード19が接続され、その引出しリード19に
ボール形成パッド(図示せず)を接続して、そのボール
形成パッド上にボール端子5を形成したものである。
FIG. 8 shows another embodiment of FIG. In the tape 25 with ball terminals of the present invention shown in FIG. 8, a lead-out lead 19 is connected to the via plating 18 shown in FIG. 7 on the back surface of the tape 25 with ball terminals. ) Are connected to form ball terminals 5 on the ball forming pads.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上述べた通り、本発明のボール端子付
テープおよびそれを用いた半導体装置によれば、搭載さ
れる半導体チップとボール端子付テープとの封止樹脂に
よる封止をなくしたので、小型化とコストダウンを図
り、また、半導体チップと配線パターンの接続を金が1
0〜40重量%で錫が残り全部の重量%である金−錫共
晶合金で接合したので、接合強度を大にして信頼性を高
めることができる。
As described above, according to the tape with ball terminals and the semiconductor device using the same according to the present invention, the sealing between the semiconductor chip to be mounted and the tape with ball terminals by the sealing resin is eliminated. In addition, miniaturization and cost reduction are achieved, and the connection between the semiconductor chip and the wiring pattern is made of gold.
Since the gold-tin eutectic alloy in which tin is 0 to 40% by weight and tin is the remaining weight% is used , bonding strength can be increased and reliability can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるボール端子付テープを使用した半
導体装置の実施の一形態を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a semiconductor device using a tape with ball terminals according to the present invention.

【図2】本発明によるボール端子付テープと半導体チッ
プの接合部を示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic view showing a joint between a tape with ball terminals and a semiconductor chip according to the present invention.

【図3】本発明によるボール端子付テープが作成される
TABテープを示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic view showing a TAB tape on which a tape with ball terminals according to the present invention is produced.

【図4】本発明によるボール端子付テープの配線を示す
概略図である。
FIG. 4 is a schematic view showing wiring of a tape with ball terminals according to the present invention.

【図5】本発明によるボール端子付テープの配線を示す
概略図である。
FIG. 5 is a schematic view showing the wiring of the tape with ball terminals according to the present invention.

【図6】本発明によるボール端子付テープと半導体チッ
プの接合部を示す概略図である。
FIG. 6 is a schematic view showing a joint between a tape with ball terminals and a semiconductor chip according to the present invention.

【図7】本発明によるボール端子付テープと半導体チッ
プの接合部を示す概略図である。
FIG. 7 is a schematic view showing a joint between a tape with ball terminals and a semiconductor chip according to the present invention.

【図8】本発明によるボール端子付テープと半導体チッ
プの接合部を示す概略図である。
FIG. 8 is a schematic view showing a joint portion between a tape with ball terminals and a semiconductor chip according to the present invention.

【図9】従来のボール端子付基板と半導体チップの接合
部を示す概略図である。
FIG. 9 is a schematic view showing a conventional joint between a substrate with ball terminals and a semiconductor chip.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体チップ 2 金バンプ 3 フィルム 4、19 引出しリード 5 ボール端子 6 接合パッド 7 パッシベーション膜 8 配線保護膜 9 アルミ電極 10 ビア穴 11 ボール形成パッド 12 金めっき 13 錫めっき 14 配線基板 15 封止樹脂 16 送り穴 17 配線テープ 18 ビアめっき 19 引出しリード 20 TABテープ 25 ボール端子付テープ 30 半導体装置 31 ボール端子付配線基板 Reference Signs List 1 semiconductor chip 2 gold bump 3 film 4, 19 lead-out 5 ball terminal 6 bonding pad 7 passivation film 8 wiring protection film 9 aluminum electrode 10 via hole 11 ball forming pad 12 gold plating 13 tin plating 14 wiring board 15 sealing resin 16 Feed hole 17 Wiring tape 18 Via plating 19 Leader lead 20 TAB tape 25 Tape with ball terminal 30 Semiconductor device 31 Wiring board with ball terminal

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−199535(JP,A) 特開 平4−154136(JP,A) 特開 平6−268013(JP,A) 特開 平5−47955(JP,A) 特開 平6−140473(JP,A) 特開 平5−82586(JP,A) 特開 平7−321157(JP,A) 特開 平8−306739(JP,A) 特開 平9−246318(JP,A) 特開 平10−22329(JP,A) 特開 平10−173088(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/60 H01L 23/12 Continuation of the front page (56) References JP-A-9-199535 (JP, A) JP-A-4-154136 (JP, A) JP-A-6-268013 (JP, A) JP-A-5-47955 (JP) JP-A-6-140473 (JP, A) JP-A-5-82586 (JP, A) JP-A-7-321157 (JP, A) JP-A-8-306739 (JP, A) 9-246318 (JP, A) JP 10-22329 (JP, A) JP 10-1773088 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/60 H01L 23/12

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半導体チップを接続するための配線パター
ンを有するボール端子付テープにおいて、搭載される半
導体チップと同等あるいはそれ以下のサイズを有する絶
縁性フィルムと、前記絶縁性フィルムの第1の面に形成
された半導体チップ接合用の接合パッドと、前記絶縁性
フィルムの前記第1の面に形成され、前記接合パッドと
リードによって接続されたボール端子接合用のボール形
成パッドと、前記絶縁性フィルムの第2の面に形成さ
れ、前記ボール形成パッドとビア穴を介して接続された
ボール端子より構成され、前記接合パッドは、表面に錫
めっきを施されており、前記半導体チップと金バンプを
介して接続されるとき、接合境界面に金が10〜40重
量%で錫が残り全部の重量%である金−錫共晶合金を形
成することを特徴とするボール端子付テープ。
1. A tape with a ball terminal having a wiring pattern for connecting a semiconductor chip, an insulating film having a size equal to or smaller than a semiconductor chip to be mounted, and a first surface of the insulating film. A bonding pad for bonding a semiconductor chip formed on the first surface of the insulating film, a ball forming pad for bonding a ball terminal connected to the bonding pad by a lead, and the insulating film And a ball terminal formed on the second surface and connected to the ball forming pad via a via hole. The bonding pad has a surface plated with tin, and the semiconductor chip and the gold bump are connected to each other. 10 to 40 layers of gold at the joint interface when connected via
A tape with a ball terminal , wherein a gold-tin eutectic alloy is formed in which tin is in the amount% and the remaining weight is the total weight% .
【請求項2】前記絶縁フィルムは、25μm〜75μm
の厚さである、請求項1記載のボール端子付テープ。
2. The method according to claim 1, wherein the insulating film has a thickness of 25 μm to 75 μm.
2. The tape with ball terminals according to claim 1, wherein the thickness of the tape.
【請求項3】前記ボール端子は、63Sn/37Pbの
共晶半田である、請求項1記載のボール端子付テープ。
3. The tape with ball terminals according to claim 1, wherein said ball terminals are eutectic solder of 63Sn / 37Pb.
【請求項4】前記金バンプは、10μm〜20μmの厚
さの突起である、請求項1記載のボール端子付テープ。
4. The tape with ball terminals according to claim 1, wherein said gold bumps are projections having a thickness of 10 μm to 20 μm.
【請求項5】半導体チップを接続するための配線パター
ンを有するボール端子付テープにおいて、搭載される半
導体チップと同等あるいはそれ以下のサイズを有する絶
縁性フィルムと、前記絶縁性フィルムの第1の面に形成
された半導体チップ接合用の接合パッドと、前記絶縁性
フィルムの前記第1の面に形成され、前記接合パッドと
リードによって接続されたボール端子接合用のボール形
成パッドと、前記絶縁性フィルムの第2の面に形成さ
れ、前記ボール形成パッドとビア穴を介して接続された
ボール端子より構成され、前記接合パッドは、表面に錫
めっきを施されて おり、前記半導体チップと金めっきを
介して接続されるとき、接合境界面に金−錫共晶合金を
形成することを特徴とするボール端子付テープ。
5. A wiring pattern for connecting a semiconductor chip.
Half mounted on a tape with ball terminals
A chip with a size equal to or smaller than the conductor chip
An edge film and a first surface of the insulating film
Bonding pad for bonding a semiconductor chip, and the insulating property
A bonding pad formed on the first surface of the film;
Ball shape for joining ball terminals connected by leads
Formed on the second surface of the insulating film.
Connected to the ball forming pad via holes.
It consists of a ball terminal, and the bonding pad has tin on the surface.
Plating is applied, and the semiconductor chip and gold plating are
Eutectic alloy at the joint interface when connected via
A tape with ball terminals, characterized by being formed .
【請求項6】前記絶縁フィルムは、25μm〜75μm
の厚さである、請求項5記載のボール端子付テープ。
6. The insulating film has a thickness of 25 μm to 75 μm.
6. The tape with a ball terminal according to claim 5, which has a thickness of:
【請求項7】前記ボール端子は、63Sn/37Pbの
共晶半田である、請求項5記載のボール端子付テープ。
7. The ball terminal is 63Sn / 37Pb.
6. The tape with ball terminals according to claim 5 , wherein the tape is eutectic solder .
【請求項8】前記金めっきは、0.5μm〜1.5μm
の厚さである、請求項5記載のボール端子付テープ。
8. The gold plating may have a thickness of 0.5 μm to 1.5 μm.
6. The tape with a ball terminal according to claim 5, which has a thickness of:
【請求項9】所定の配線パターンを有するボール端子付
テープと、前記ボール端子付テープ上で前記所定の配線
パターンと接続された半導体チップより構成され、前記
ボール端子付テープは、搭載される半導体チップと同等
あるいはそれ以下のサイズを有する絶縁性フィルムと、
前記絶縁性フィルムの第1の面に形成された半導体チッ
プ接合用の、表面に錫めっきを施された接合パッドと、
前記絶縁性フィルムの前記第1の面に形成され、前記接
合パッドとリードによって接続されたボール端子接合用
のボール形成パッドと、前記絶縁性フィルムの第2の面
に形成され、前記ボール形成パッドとビア穴を介して接
続されたボール端子より構成され、前記半導体チップ
は、金バンプあるいは金めっきを介して錫めっきを施さ
れた前記接合パッドと接合されることにより接合境界面
に金が10〜40重量%で錫が残り全部の重量%である
金−錫共晶合金を形成される電極と、前記電極だけを露
出させながら接合面を被覆したパッシベーション膜を有
することを特徴とする半導体装置。
9. A tape with a ball terminal having a predetermined wiring pattern, and a semiconductor chip connected to the predetermined wiring pattern on the tape with a ball terminal, wherein the tape with a ball terminal is mounted on a semiconductor chip. An insulating film having a size equal to or less than the chip,
A bonding pad having a surface plated with tin for bonding a semiconductor chip formed on a first surface of the insulating film;
A ball-forming pad formed on the first surface of the insulating film and connected to the bonding pad by a lead; and a ball-forming pad formed on a second surface of the insulating film. And a ball terminal connected through a via hole, and the semiconductor chip is tin-plated through a gold bump or gold plating.
An electrode in which a gold-tin eutectic alloy having 10 to 40% by weight of gold and the remaining weight of tin being the entirety by weight is formed on a bonding interface by being bonded to the bonding pad, and only the electrode is exposed. A semiconductor device having a passivation film that covers a bonding surface while performing the bonding.
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