JP3456576B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

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JP3456576B2
JP3456576B2 JP2000016492A JP2000016492A JP3456576B2 JP 3456576 B2 JP3456576 B2 JP 3456576B2 JP 2000016492 A JP2000016492 A JP 2000016492A JP 2000016492 A JP2000016492 A JP 2000016492A JP 3456576 B2 JP3456576 B2 JP 3456576B2
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semiconductor chip
semiconductor device
manufacturing
bonding tool
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    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
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    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
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    • H01L2224/50Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto

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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】この発明は半導体装置および
その製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and its manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は従来の半導体装置の一例の一部の
断面図を示したものである。この半導体装置は、TAB
(tape automated bonding)と呼ばれるもので、フィルム
基板1を備えている。この場合、フィルム基板1は厚さ
75μm〜150μm程度のポリイミドフィルムからな
っている。フィルム基板1の下面には接着剤2を介して
銅箔をパターニングしてなる配線3が設けられている。
配線3の表面には錫、半田等の低融点金属からなるメッ
キ層(図示せず)が設けられている。配線3の一部は、
フィルム基板1に設けられたデバイスホール4内に突出
され、インナーリード3aとなっている。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a partial sectional view of an example of a conventional semiconductor device. This semiconductor device is TAB
It is called (tape automated bonding) and has a film substrate 1. In this case, the film substrate 1 is made of a polyimide film having a thickness of about 75 μm to 150 μm. Wirings 3 formed by patterning a copper foil via an adhesive 2 are provided on the lower surface of the film substrate 1.
A plating layer (not shown) made of a low melting point metal such as tin or solder is provided on the surface of the wiring 3. Part of the wiring 3
The inner lead 3a is projected into the device hole 4 provided in the film substrate 1.

【0003】そして、半導体チップ5の上面の周辺部に
設けられた金からなるバンプ電極6がフィルム基板1上
に形成された、銅箔表面に錫、半田等の低融点金属がメ
ッキされたインナーリード3aの下面に共晶合金により
接合されていることにより、フィルム基板1のデバイス
ホール4の部分に半導体チップ5が搭載されている。
Then, a bump electrode 6 made of gold is provided on the peripheral portion of the upper surface of the semiconductor chip 5 on the film substrate 1, and the inner surface of the copper foil is plated with a low melting point metal such as tin or solder. The semiconductor chip 5 is mounted on the device hole 4 of the film substrate 1 by being bonded to the lower surface of the lead 3a with a eutectic alloy.

【0004】ところで、バンプ電極6とインナーリード
3aとを共晶合金により接合するとき、図示していない
が、半導体チップ5をステージ上に配置し、インナーリ
ード3aの上側からボンディングツールで直接加熱加圧
する関係から、フィルム基板1にデバイスホール4を設
けている。デバイスホール4を設ける理由は、フィルム
基板1の厚さが75μm〜150μm程度と比較的厚い
ので、デバイスホール4を設けずに、フィルム基板1の
上側からボンディングツールで加熱加圧すると、バンプ
電極6とインナーリード3aが接合温度に達する前にフ
ィルム基板1が溶融してしまうからである。
Incidentally, when the bump electrodes 6 and the inner leads 3a are joined by a eutectic alloy, although not shown, the semiconductor chip 5 is placed on the stage and directly heated from above the inner leads 3a by a bonding tool. The device hole 4 is provided in the film substrate 1 because of the pressure. The reason for providing the device hole 4 is that the thickness of the film substrate 1 is relatively thick, about 75 μm to 150 μm. This is because the film substrate 1 is melted before the inner leads 3a reach the joining temperature.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような半導体装置では、フィルム基板1のデバイス
ホール4内にインナーリード3aを突出させているの
で、この突出されたインナーリード3aが変形して互い
にショートするおそれがあるという問題があった。特
に、最近では、半導体チップ5の高集積化に伴いバンプ
電極6のピッチが微細化し、そのため、インナーリード
3aの幅およびその間隙が小さくなっているので、該イ
ンナーリード3aが極めて変形しやすく、この変形に伴
う接合不良や短絡等に対する対応が重要な課題となって
いる。この発明の課題は、フィルム基板に設けられた接
続端子の変形を防止し、半導体チップのバンプ電極との
接合の信頼性を向上することである。
However, in such a conventional semiconductor device, since the inner lead 3a is projected into the device hole 4 of the film substrate 1, the projected inner lead 3a is deformed. There was a problem that they could short each other. In particular, recently, the pitch of the bump electrodes 6 has become finer as the semiconductor chip 5 has been highly integrated, and the width and the gap between the inner leads 3a have become smaller. Therefore, the inner leads 3a are extremely easily deformed. It is an important issue to deal with a defective joint or a short circuit caused by this deformation. An object of the present invention is to prevent deformation of a connection terminal provided on a film substrate and improve reliability of bonding with a bump electrode of a semiconductor chip.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、半導体チップの一面に設けられた金属からなる複数
のバンプ電極と、前記半導体チップ搭載領域の全体に亘
って前記半導体チップの一面に対応する一面および他面
を有するフィルム基板の、前記一面側に設けられた金属
からなる複数の接続端子とを接合する半導体装置の製造
方法であって、前記フィルム基板の他面に加熱されたボ
ンディングツールを接触しているときに前記半導体チッ
プを前記ボンディングツールの加熱温度よりも高い温度
に加熱し、前記各バンプ電極と前記フィルム基板に設け
られた各接続端子とを加熱加圧して接合し前記フィルム
基板に前記半導体チップを搭載するようにしたものであ
る。この発明によれば、フィルム基板が半導体チップ搭
載領域の全体に亘って半導体チップの一面に対応する一
面および他面を有するものであっても、ある条件下で、
半導体チップを加熱した状態でフィルム基板の他面にボ
ンディングツールを直接接触し加熱加圧すると、信頼性
の高い接合が得られ、しかもフィルム基板の半導体チッ
プ搭載領域にデバイスホールが無いので、フィルム基板
に設けられた接続端子の変形を防止することができる。
請求項8に記載の発明は、半導体チップの上面の周辺部
に設けられた金属からなる複数のバンプ電極と、前記半
導体チップ搭載領域の全体に亘って前記半導体チップの
上面に対応する下面および上面を有するフィルム基板
の、前記下面側に設けられた金属からなる複数の接続端
子とを接合する半導体装置の製造方法であって、350
〜450℃に温度に加熱されたステージに前記半導体チ
ップを載置し、クランプに挟持された前記フィルム基板
の上面に250〜350℃で且つ前記ステージの加熱温
度より低い温度に加熱されたボンディングツールを押圧
することによって前記フィルム基板の前記接続端子と前
記半導体チップの前記バンプ電極とを接合するととも
に、前記接続端子を、前記フィルム基板と共に前記バン
プ電極に接合された部分から前記半導体チップ搭載領域
の外部に向かって、漸次前記半導体チップから離間する
傾斜領域を有するように成形するものである。
According to a first aspect of the present invention, a plurality of bump electrodes made of metal are provided on one surface of a semiconductor chip, and one surface of the semiconductor chip is provided over the entire semiconductor chip mounting region. A method of manufacturing a semiconductor device, in which a plurality of connection terminals made of metal provided on the one surface side of a film substrate having one surface and the other surface corresponding to are bonded to each other , wherein the other surface of the film substrate is heated. Bo
The semiconductor chip
Temperature higher than the heating temperature of the bonding tool
Then, the bump electrodes and the connection terminals provided on the film substrate are heated and pressed to be bonded to each other, and the semiconductor chip is mounted on the film substrate. According to this invention, even if the film substrate has one surface and the other surface corresponding to one surface of the semiconductor chip over the entire semiconductor chip mounting area, under certain conditions,
When the semiconductor chip is heated and the bonding tool is directly contacted with the other surface of the film substrate to apply heat and pressure, a highly reliable bond is obtained, and there is no device hole in the semiconductor chip mounting area of the film substrate. It is possible to prevent deformation of the connection terminal provided on the.
The invention according to claim 8 is the peripheral portion of the upper surface of the semiconductor chip.
A plurality of bump electrodes made of metal provided on the
Of the semiconductor chip over the entire conductor chip mounting area
Film substrate having a lower surface and an upper surface corresponding to the upper surface
, A plurality of connecting ends made of metal provided on the lower surface side
A method of manufacturing a semiconductor device for bonding a child, comprising:
The semiconductor chip is placed on a stage heated to a temperature of ~ 450 ° C.
The film substrate is placed on the table and clamped by the clamp.
250-350 ℃ on the upper surface of and the heating temperature of the stage
Press the bonding tool heated to a temperature below
By connecting with the connection terminals of the film substrate
When bonding the bump electrodes of the semiconductor chip
The connection terminal together with the film substrate
Region where the semiconductor chip is mounted
Gradually away from the semiconductor chip toward the outside
It is molded so as to have an inclined region.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】図1はこの発明の第1実施形態に
おける半導体装置の要部の断面図を示したものである。
この半導体装置は、COF(chip on film)と呼ばれるも
ので、フィルム基板11を備えている。この場合、フィ
ルム基板11は厚さ10〜50μm程度のポリイミドフ
ィルムからなっている。フィルム基板11の下面には厚
さ5〜10μm程度の銅からなる配線12が設けられて
いる。この場合、配線12は、フィルム基板11上に銅
を無電解メッキまたはスパッタ等で数千Å程度に形成し
た上、銅を電解メッキする等して、フィルム基板11に
接着剤等他の絶縁材を介在することなく直接接合されて
いる。配線12の表面には錫、半田等の低融点金属のメ
ッキ層(図示せず)が設けられている。配線12の一端
部は接続端子12aとなっている。この場合、フィルム
基板11の半導体チップ搭載領域にはデバイスホールは
設けられておらず、半導体チップ搭載領域の全体に亘っ
て半導体チップ13に対向する下面および上面を有して
いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a sectional view of a main part of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
This semiconductor device is called a COF (chip on film) and includes a film substrate 11. In this case, the film substrate 11 is made of a polyimide film having a thickness of about 10 to 50 μm. The wiring 12 made of copper and having a thickness of about 5 to 10 μm is provided on the lower surface of the film substrate 11. In this case, the wiring 12 is formed on the film substrate 11 by electroless plating or sputtering to a thickness of several thousand liters, and then the copper is electrolytically plated to form an adhesive or other insulating material on the film substrate 11. It is directly joined without interposing. A plating layer (not shown) of a low melting point metal such as tin or solder is provided on the surface of the wiring 12. One end of the wiring 12 serves as a connection terminal 12a. In this case, no device hole is provided in the semiconductor chip mounting area of the film substrate 11, and the semiconductor chip mounting area has a lower surface and an upper surface facing the semiconductor chip 13 over the entire semiconductor chip mounting area.

【0008】そして、半導体チップ13の上面の周辺部
に設けられた金からなるバンプ電極14がフィルム基板
11の接続端子12aの下面に共晶合金により接合され
ていることにより、フィルム基板1の下面側の所定の箇
所に半導体チップ13が搭載されている。
Since the bump electrodes 14 made of gold and provided on the peripheral portion of the upper surface of the semiconductor chip 13 are bonded to the lower surface of the connection terminals 12a of the film substrate 11 by the eutectic alloy, the lower surface of the film substrate 1 is formed. The semiconductor chip 13 is mounted at a predetermined position on the side.

【0009】次に、図1に示す半導体装置の製造方法の
一例について説明する。まず、図2(A)に示すボンデ
ィング装置を用意する。このボンディング装置は、ヒー
ター(図示せず)が内蔵されたステージ21の上方にボ
ンディングツール22が上下動可能に配置された構造と
なっている。そして、半導体チップ13を、バンプ電極
14を上方に向けて、ステージ21上に載置する。ま
た、上記した如く、半導体チップ搭載領域の全体に亘っ
て半導体チップ13に対向する下面および上面をするフ
ィルム基板11を半導体チップ13の上方に、その下面
側を、換言すれば、配線12が形成された面を半導体チ
ップ13側に向けて配置する。次に、半導体チップ13
の各バンプ電極14とフィルム基板11の各接続端子1
2aとを位置合わせする。
Next, an example of a method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1 will be described. First, the bonding apparatus shown in FIG. 2 (A) is prepared. This bonding apparatus has a structure in which a bonding tool 22 is vertically movable above a stage 21 having a heater (not shown) built therein. Then, the semiconductor chip 13 is mounted on the stage 21 with the bump electrodes 14 facing upward. Further, as described above, the film substrate 11 having the lower surface and the upper surface facing the semiconductor chip 13 over the entire semiconductor chip mounting region is formed above the semiconductor chip 13, and the lower surface side, in other words, the wiring 12 is formed. The arranged surface is arranged so as to face the semiconductor chip 13 side. Next, the semiconductor chip 13
Bump electrodes 14 and connection terminals 1 of the film substrate 11
Align with 2a.

【0010】次に、図2(B)に示すように、例えばス
テージ21を上昇させて、各バンプ電極14と各接続端
子12aとを接触させ、またボンディングツール22を
下降させる。この状態で、ステージ21を350℃〜4
50℃、特に好ましくは400℃程度に加熱して、半導
体チップ13を加熱するとともに、ボンディングツール
22を250℃〜350℃、特に好ましくは300℃程
度にして、ボンディングツール22をフィルム基板の1
1の上面に直接接触させて押圧し、各バンプ電極14と
フィルム基板11に設けられた各接続端子12aとを1
〜3秒程度加熱加圧する。
Next, as shown in FIG. 2B, for example, the stage 21 is raised to bring the bump electrodes 14 into contact with the connection terminals 12a, and the bonding tool 22 is lowered. In this state, set the stage 21 at 350 ° C to 4 ° C.
The semiconductor chip 13 is heated to 50 ° C., particularly preferably about 400 ° C., and the bonding tool 22 is set to 250 ° C. to 350 ° C., particularly preferably about 300 ° C.
The bump electrodes 14 and the connection terminals 12a provided on the film substrate 11 are brought into contact with each other by pressing the bump electrodes 14 directly on the upper surface of the film substrate 11.
Heat and press for about 3 seconds.

【0011】このように、フィルム基板11を10〜5
0μmと薄くし、半導体チップ13を加熱するとともに
フィルム基板11の上面にボンディングツール22を直
接接触し加熱加圧するので、比較的低温の加熱温度でバ
ンプ電極14と接続端子12aとが良好な接合温度に達
し、信頼性の高い接合が得られる。そして、このように
して接合された半導体装置では、フィルム基板11の半
導体チップ搭載領域にデバイスホールが無いため、フィ
ルム基板11に直に設けられた接続端子12aの変形が
防止され、接続端子12aが互いにショートしないよう
にすることができる上、ボンディング前後において、接
続端子12aが変形し難いので、半導体チップ13のバ
ンプ電極14との短絡等接合の不具合を解消し、また、
生産効率が向上するという効果を奏する。この場合、フ
ィルム基板11と配線12とを接着剤を介することなく
接合しているため、ボンディング時に接着剤が溶融し、
接続端子12aがずれることがないので、高精度な接合
が可能となっている。
In this way, the film substrate 11 is replaced by 10 to 5
Since the thickness is reduced to 0 μm, the semiconductor chip 13 is heated, and the bonding tool 22 is directly contacted with the upper surface of the film substrate 11 to heat and pressurize, so that the bump electrode 14 and the connection terminal 12a have a good bonding temperature at a relatively low heating temperature. And a reliable joint is obtained. In the semiconductor device bonded in this way, since there is no device hole in the semiconductor chip mounting area of the film substrate 11, the deformation of the connection terminal 12a directly provided on the film substrate 11 is prevented, and the connection terminal 12a is In addition to preventing short-circuiting with each other, the connection terminal 12a is less likely to be deformed before and after bonding, which eliminates a problem such as a short-circuit with the bump electrode 14 of the semiconductor chip 13, and
This has the effect of improving production efficiency. In this case, since the film substrate 11 and the wiring 12 are joined without the interposition of an adhesive, the adhesive melts during bonding,
Since the connection terminal 12a does not shift, highly accurate joining is possible.

【0012】ところで、図1に示す半導体装置の場合、
フィルム基板11を平坦状としたまま、半導体チップ1
3を接合しているが、このような場合、配線12と半導
体チップ14の上面側のエッジとの間隔が狭く、エッジ
に僅かなバリがあったり、ボンディング時にフィルム基
板11が変形したりすると、半導体チップ13の上面側
のエッジがフィルム基板11の配線12とショートする
おそれがある。
By the way, in the case of the semiconductor device shown in FIG.
With the film substrate 11 kept flat, the semiconductor chip 1
In this case, if the distance between the wiring 12 and the edge on the upper surface side of the semiconductor chip 14 is narrow, a slight burr is formed on the edge, or the film substrate 11 is deformed during bonding. The edge on the upper surface side of the semiconductor chip 13 may be short-circuited with the wiring 12 of the film substrate 11.

【0013】そこで、次に、半導体チップ13の上面側
のエッジがフィルム基板11の配線12とショートしな
いようにすることができる、この発明の第2実施形態に
おける半導体装置について、図3を参照して説明する。
図3に示す半導体装置では、接続端子12aのバンプ電
極14に接合された部分の近傍および該近傍に対応する
部分におけるフィルム基板11が半導体チップ13の上
面から離間するように変形されている。したがって、半
導体チップ13の上面側のエッジがフィルム基板11の
配線12とショートしないようにすることができる。
Therefore, next, referring to FIG. 3, a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention in which the edge on the upper surface side of the semiconductor chip 13 can be prevented from short-circuiting with the wiring 12 of the film substrate 11 will be described. Explain.
In the semiconductor device shown in FIG. 3, the film substrate 11 in the vicinity of the portion of the connection terminal 12a joined to the bump electrode 14 and in the portion corresponding to the vicinity is deformed so as to be separated from the upper surface of the semiconductor chip 13. Therefore, the edge on the upper surface side of the semiconductor chip 13 can be prevented from short-circuiting with the wiring 12 of the film substrate 11.

【0014】次に、図3に示す半導体装置の製造方法の
一例について、図4を参照して説明する。まず、図4
(A)に示すボンディング装置を用意する。このボンデ
ィング装置は、ヒーター(図示せず)が内蔵されたステ
ージ21の上方にボンディングツール22が上下動可能
に配置され、ステージ21の上方においてボンディング
ツール22の周囲にクランプ23が配置された構造とな
っている。そして、ステージ21上に半導体チップ13
を載置するとともに、フィルム基板11の半導体チップ
13が搭載される領域の周囲をクランプ23に挟持させ
る。この状態では、接続端子12aとバンプ電極14と
の間隔は一例として200μm程度となっている。
Next, an example of a method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 3 will be described with reference to FIG. First, FIG.
The bonding apparatus shown in (A) is prepared. This bonding apparatus has a structure in which a bonding tool 22 is vertically movable above a stage 21 in which a heater (not shown) is incorporated, and a clamp 23 is arranged around the bonding tool 22 above the stage 21. Has become. Then, the semiconductor chip 13 is placed on the stage 21.
And the clamp 23 holds the periphery of the region of the film substrate 11 on which the semiconductor chip 13 is mounted. In this state, the distance between the connection terminal 12a and the bump electrode 14 is, for example, about 200 μm.

【0015】次に、図4(B)に示すように、ボンディ
ングツール22を下降させ、ボンディングツール22の
下面で、接続端子12aおよびその内側に対応する部分
におけるフィルム基板11の上面を押圧する。すると、
接続端子12aのバンプ電極14に接合される部分の近
傍および該近傍に対応する部分におけるフィルム基板1
1が下方に向かって適宜に変形され、この状態におい
て、バンプ電極14と接続端子12aとが接合される。
この場合も、ボンディングツール22の加熱温度を25
0〜350℃、特に好ましくは300℃程度とし、ステ
ージ21の加熱温度をそれよりも高くて350〜450
℃、特に好ましくは400℃程度とし、ボンディング時
間を1〜3秒程度とする。かくして、図3に示す半導体
装置が得られる。
Next, as shown in FIG. 4B, the bonding tool 22 is lowered, and the lower surface of the bonding tool 22 presses the upper surface of the film substrate 11 at the portions corresponding to the connection terminals 12a and the inside thereof. Then,
The film substrate 1 in the vicinity of the portion of the connection terminal 12a joined to the bump electrode 14 and in the portion corresponding to the vicinity.
1 is appropriately deformed downward, and in this state, the bump electrode 14 and the connection terminal 12a are joined.
Also in this case, the heating temperature of the bonding tool 22 is set to 25
0 to 350 ° C., particularly preferably about 300 ° C., and the heating temperature of the stage 21 is 350 to 450 ° C.
C., particularly preferably about 400.degree. C., and the bonding time is about 1 to 3 seconds. Thus, the semiconductor device shown in FIG. 3 is obtained.

【0016】このように、この製造方法では、フィルム
基板11の下面に半導体チップ13を搭載すると同時
に、接続端子12aのバンプ電極14に接合される部分
の近傍および該近傍に対応する部分におけるフィルム基
板11を半導体チップ13の上面から離間するように変
形しているので、すなわち、接続端子12aを、フィル
ム基板と共11にバンプ電極14に接合された部分から
半導体チップ搭載領域の外部に向かって、漸次半導体チ
ップ13から離間する傾斜領域を有するように成形して
いるので、製造工程数が増加しないようにすることがで
きる。
As described above, according to this manufacturing method, the semiconductor chip 13 is mounted on the lower surface of the film substrate 11, and at the same time, the film substrate in the vicinity of the portion of the connection terminal 12a joined to the bump electrode 14 and in the portion corresponding to the vicinity. Since 11 is deformed so as to be separated from the upper surface of the semiconductor chip 13, that is, the connection terminal 12a is connected to the bump electrode 14 together with the film substrate 11 toward the outside of the semiconductor chip mounting region. Since it is formed so as to have an inclined region that is gradually separated from the semiconductor chip 13, the number of manufacturing steps can be prevented from increasing.

【0017】次に、図3に示す半導体装置の製造方法の
他の例について説明する。この例では、まず、図2
(B)に示すように、フィルム基板11の下面に半導体
チップ13を搭載する。次に、図4に示すボンディング
装置を用い、フィルム基板11の半導体チップ1が搭載
された領域の周囲をクランプ23に挟持させ、ボンディ
ングツール22を下降させ、接続端子12aのバンプ電
極14に接合された部分の近傍および該近傍に対応する
部分におけるフィルム基板11を半導体チップ13の上
面から離間するように変形させる。
Next, another example of the method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 3 will be described. In this example, first, FIG.
As shown in (B), the semiconductor chip 13 is mounted on the lower surface of the film substrate 11. Next, using the bonding apparatus shown in FIG. 4, the area around the semiconductor chip 1 of the film substrate 11 is clamped by the clamp 23, the bonding tool 22 is lowered, and the film is bonded to the bump electrode 14 of the connection terminal 12a. The film substrate 11 in the vicinity of the opened portion and the portion corresponding to the opened portion is deformed so as to be separated from the upper surface of the semiconductor chip 13.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、フィルム基板が半導体チップ搭載領域の全体に亘っ
て半導体チップの一面に対応する一面および他面を有す
るものであっても、ある条件下で、半導体チップを加熱
した状態でフィルム基板の他面にボンディングツールを
直接接触し加熱加圧すると、信頼性の高い接合が得ら
れ、しかもフィルム基板の半導体チップ搭載領域にデバ
イスホールが無いので、フィルム基板に設けられた接続
端子の変形を防止することができる。。
As described above, according to the present invention, even if the film substrate has one surface corresponding to one surface of the semiconductor chip and the other surface over the entire semiconductor chip mounting area, certain conditions are satisfied. If the bonding tool is directly contacted with the other surface of the film substrate while heating the semiconductor chip under the condition below, and heat and pressure are applied, a highly reliable bond can be obtained, and there is no device hole in the semiconductor chip mounting area of the film substrate. The deformation of the connection terminal provided on the film substrate can be prevented. .

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

【図1】この発明の第1実施形態における半導体装置の
要部の断面図。
FIG. 1 is a sectional view of an essential part of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(A)および(B)は図1に示す半導体装置の
製造方法の一例を説明するために示す断面図。
2A and 2B are cross-sectional views shown for explaining an example of a method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG.

【図3】この発明の第2実施形態における半導体装置の
要部の断面図。
FIG. 3 is a sectional view of an essential part of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】(A)および(B)は図3に示す半導体装置の
製造方法の一例を説明するために示す断面図。
4A and 4B are cross-sectional views shown for explaining an example of a method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG.

【図5】従来の半導体装置の一例の一部の断面図。FIG. 5 is a partial cross-sectional view of an example of a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 フィルム基板 12a 接続端子 13 半導体チップ 14 バンプ電極 21 ステージ 22 ボンディングツール 23 クランプ 11 film substrate 12a connection terminal 13 Semiconductor chips 14 bump electrode 21 stages 22 Bonding tool 23 Clamp

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−330149(JP,A) 特開 昭62−97342(JP,A) 特開 平11−233557(JP,A) 特開 昭63−96932(JP,A) 特開 昭62−97343(JP,A) 特開 平2−301149(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/60 H01L 21/603 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-11-330149 (JP, A) JP-A-62-97342 (JP, A) JP-A-11-233557 (JP, A) JP-A-63- 96932 (JP, A) JP-A-62-97343 (JP, A) JP-A-2-301149 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/60 H01L 21 / 603

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体チップの一面に設けられた金属か
らなる複数のバンプ電極と、前記半導体チップ搭載領域
の全体に亘って前記半導体チップの一面に対応する一面
および他面を有するフィルム基板の、前記一面側に設け
られた金属からなる複数の接続端子とを接合する半導体
装置の製造方法であって、前記フィルム基板の他面に加
熱されたボンディングツールを接触しているときに前記
半導体チップを前記ボンディングツールの加熱温度より
も高い温度に加熱し、前記各バンプ電極と前記フィルム
基板に設けられた各接続端子とを加熱加圧して接合し前
記フィルム基板に前記半導体チップを搭載することを特
徴とする半導体装置の製造方法。
1. A film substrate having a plurality of bump electrodes made of metal and provided on one surface of a semiconductor chip, and one surface and the other surface corresponding to the one surface of the semiconductor chip over the entire semiconductor chip mounting region, A method of manufacturing a semiconductor device, comprising : joining a plurality of connecting terminals made of metal provided on the one surface side, the method being applied to the other surface of the film substrate.
The above when contacting a heated bonding tool
From the heating temperature of the bonding tool to the semiconductor chip
The semiconductor chip is mounted on the film substrate by heating the bump electrodes and the connection terminals provided on the film substrate under heat and pressure to bond them together. .
【請求項2】 請求項1に記載の発明において、前記フ
ィルム基板の厚さは10〜50μmであることを特徴と
する半導体装置の製造方法。
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the film substrate has a thickness of 10 to 50 μm.
【請求項3】 請求項1または2に記載の発明におい
て、前記ボンディングツールを温度250℃〜350℃
で加熱することを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. The invention according to claim 1 or 2, wherein the bonding tool is heated at a temperature of 250 ° C. to 350 ° C.
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の発明に
おいて、前記半導体チップを温度350℃〜450℃で
加熱することを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor chip is heated at a temperature of 350 ° C. to 450 ° C.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の発明に
おいて、前記ボンディングツールによる加熱加圧時に前
記フィルム基板の前記半導体チップが搭載される領域の
周囲を挟持して、前記フィルム基板に前記半導体チップ
を搭載することを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. The film substrate according to any one of claims 1 to 4, wherein a periphery of a region of the film substrate on which the semiconductor chip is mounted is sandwiched between the film substrate and the film substrate when the bonding tool heats and pressurizes the film substrate. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising mounting the semiconductor chip.
【請求項6】 請求項5に記載の発明において、前記フ
ィルム基板の他面に前記ボンディングツールが接触した
状態で、前記半導体チップの各バンプ電極と前記フィル
ム基板の各接続端子とが離間された位置とし、前記ボン
ディングツールを下降することにより前記フィルム基板
を変形させて前記各バンプ電極と前記フィルム基板に設
けられた各接続端子とを接合することを特徴とする半導
体装置の製造方法。
6. The invention according to claim 5, wherein each bump electrode of the semiconductor chip and each connection terminal of the film substrate are separated from each other with the bonding tool in contact with the other surface of the film substrate. At a position, the bonding tool is lowered to deform the film substrate to bond the bump electrodes to the connection terminals provided on the film substrate.
【請求項7】 請求項6に記載の発明において前記接
続端子は、前記フィルム基板と共に前記バンプ電極に接
合された部分から前記半導体チップ搭載領域の外部に向
かって、漸次前記半導体チップから離間する傾斜領域を
有するように成形されることを特徴とする半導体装置の
製造方法。
7. The invention according to claim 6 , wherein the connection terminal is gradually separated from the semiconductor chip from a portion joined to the bump electrode together with the film substrate toward the outside of the semiconductor chip mounting region. A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that the semiconductor device is molded so as to have an inclined region.
【請求項8】 半導体チップの上面の周辺部に設けられ
た金属からなる複数のバンプ電極と、前記半導体チップ
搭載領域の全体に亘って前記半導体チップの上面に対応
する下面および上面を有するフィルム基板の、前記下面
側に設けられた金属からなる複数の接続端子とを接合す
る半導体装置の製造方法であって、350〜450℃に
温度に加熱されたステージに前記半導体チップを載置
し、クランプに挟持された前記フィルム基板の上面に2
50〜350℃で且つ前記ステージの加熱温度より低い
温度に加熱されたボンディングツールを押圧することに
よって前記フィルム基板の前記接続端子と前記半導体チ
ップの前記バンプ電極とを接合するとともに、前記接続
端子を、前記フィルム基板と共に前記バンプ電極に接合
された部分から前記半導体チップ搭載領域の外部に向か
って、漸次前記半導体チップから離間する傾斜領域を有
するように成形することを特徴とする半導体装置の製造
方法。
8. A semiconductor chip provided on the periphery of the upper surface of the semiconductor chip.
A plurality of bump electrodes made of a metal and the semiconductor chip
Supports the upper surface of the semiconductor chip over the entire mounting area
The lower surface of a film substrate having a lower surface and an upper surface
Join multiple metal connection terminals on the side
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
Place the semiconductor chip on a stage heated to temperature
The upper surface of the film substrate clamped by the clamp.
50 to 350 ° C and lower than the heating temperature of the stage
To press the bonding tool heated to the temperature
Therefore, the connection terminals of the film substrate and the semiconductor chip
Connection with the bump electrodes of the
Join the terminals to the bump electrodes together with the film substrate
From the exposed portion to the outside of the semiconductor chip mounting area
Therefore, there is an inclined region gradually separated from the semiconductor chip.
Of a semiconductor device characterized by being molded into
Method.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれかに記載の発明に
より製造された前記半導体チップ及び前記フィルム基板
を備えたことを特徴とする半導体装置。
9. The invention according to any one of claims 1 to 8.
The semiconductor chip and the film substrate manufactured by
A semiconductor device comprising:
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