JP3550946B2 - Tab型半導体装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブル回路基板を用い、半導体素子を実装するTAB型半導体装置(Tape Automated Bonding)の実装構造に関し、さらに前記TAB型半導体装置製造時に用いられるフレキシブル回路基板及びインナーリードボンディングツールに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的にTAB型半導体装置は、フレキシブル回路基板に形成された多数のインナーリードと半導体素子に設けられた多数の電極(Alパッド、バンプ)を一括接合(ギャングボンディング)し製造される半導体装置である。一括接合の条件としては、常温〜300℃程度に加熱され、半導体素子を搭載したボンディングステージと、450〜550℃程度に加熱したボンディングツールにて、10g/リード〜150g/リード程度の圧力を加え、0.1〜3.0秒程度の時間をかけ接続するのが一般的である。図4は従来の一例を示すインナーリードボンダのボンディングヘッド部、テープクランプ部、ボンディングステージ部、フレキシブル回路基板、半導体素子、の断面図である。TAB型半導体装置の製造方法を説明すると、連続的に形成されたフレキシブル回路基板4を上下のフレキシブル回路基板クランパー3−a、3−bにて挟んで固定し、フレキシブル回路基板認識カメラ(図示せず)にてフレキシブル回路基板4に形成されたインナーリード5を認識し位置を算出する。次いで、半導体素子供給部(図示せず)より半導体素子6を予め加熱されているボンディングステージ8へ供給し、真空吸着により固定した後、半導体素子認識カメラ(図示せず)にて半導体素子6を認識し、インナーリード5と半導体素子に設けられた電極7−aとを位置合わせする。位置合わせ完了後、ボンディングルール1にて加熱・加圧を行い、一括接合する。一括接合終了後、固定していたフレキシブル回路基板4を上下フレキシブル回路基板クランパー3−a、3−bを解除し、定ピッチ搬送後、前述した同じ動作を繰り返しTAB型半導体装置を連続的に製造する。図5は前述工程にて製造したTAB型半導体装置の接続部の断面拡大図だが、半導体素子の電極7−bにはAu等の材質で形成された高さ10〜25μm程度の突起7−a(バンプ)とCu等の材質から形成されるフレキシブル回路基板へ0.1〜1.0μm程度のSnメッキが施されたされたインナーリード5がAu−Sn共晶接合により接合されている状態を示している。TAB型半導体装置においては、半導体素子の電極またはフレキシブル回路基板のインナーリード先端のどちらかへバンプを設けるのが一般的であり、図4は半導体素子の電極へバンプを設けた例である。また、図6はフレキシブル回路基板のインナーリード5先端付近へハーフエッチング技術によりバンプ14を設けた例であり、Cu等の材質より形成されたインナーリード5へは0.1〜1.5μm程度のNiメッキを施した後、0.5〜3μm程度のAuメッキが施されている。半導体素子の電極7−bはバンプを形成しないAlパッドであり、Au−Al合金により接合される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のTAB型半導体装置は、ICエッヂとインナーリードとの電気的短絡(エッヂショート)及びインナーリード先端が半導体素子の回路部分へ接触する事による損傷を避けるため、半導体素子の電極またはフレキシブル回路基板のインナーリード先端のどちらかへバンプを設ける必要があり、バンピングするための製造装置、製造工程によりコストアップするという問題点を有していた。そこで本発明はこのような問題を解決し、より簡単な手段にてTAB型半導体装置を提供することを目的とし、更には、高歩留まりかつ、高信頼なTAB型半導体装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
フレキシブル回路基板と、半導体素子と、前記半導体素子に設けられた多数の電極と、少なくとも前記電極の一部が露出するように前記半導体素子の前記電極が設けられた面上に設けられた、前記電極表面より高い位置に表面を有するパッシベーション膜と、前記フレキシブル回路基板に形成された前記電極と接続する領域に突起を有さないインナーリードと、を有し、前記インナーリードの先端付近を加熱および加圧により前記インナーリードの先端付近と前記半導体素子の前記電極とを接続するTAB型半導体装置において、前記インナーリードは前記インナーリード先端付近に前記半導体素子と対向する面側をハーフエッチングすることにより設けられた段差を有することを特徴とするTAB型半導体装置。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基ずいて説明する。
【0006】
(実施の形態)
図1は、TAB型半導体装置の実施形態を示す接合部断面図であり、図2はTAB型半導体装置を製造するためのインナーリードボンダのボンディングヘッド部、テープクランプ部、ボンディングステージ部の断面及び、半導体素子及びフレキシブル回路基板の断面図である。また、図3は請求項2のインナーリード先端部の断面拡大図である。まず図3に示すインナーリード先端部の構成より説明する。インナーリード5は、Cu等熱電導率の高い材質より形成されており、その先端付近、約10〜100μm程度をインナーリード総厚15の約1/4〜1/2の厚みをハーフエッチングし、ハーフエッチ残り厚16を形成する。また、インナーリード5へは、約0.1から1μm程度のNiメッキが施され、更にその上層へ0.1〜5μm程度のAuメッキを施した構成となっている。先端部をハーフエッチングする理由として、インナーリード5の先端により半導体素子のパッシベーション膜9を押し潰す事を回避し、半導体素子6の損傷を防ぐためである。また、従来技術で述べた図6に示すインナーリードへバンプを形成する技術は、半導体素子電極との相対的な位置精度及びバンプサイズの均一化が要求されるため、近年の細密ピッチ化へは対応できないが、本発明のフレキシブル回路基板はインナーリードの先端をハーフエッチングするだけなため、バンプを形成するような高度な技術を必要とすることなく細密ピッチ対応が容易である。次に図2に示す本発明の請求項1記載のTAB型半導体装置について説明する。連続的に形成されたフレキシブル回路基板4を上下のフレキシブル回路基板クランパー3−a、3−bにて挟んで固定し、フレキシブル回路基板認識カメラ(図示せず)にてフレキシブル回路基板4に形成されたインナーリード5を認識し位置を算出する。次いで、半導体素子供給部(図示せず)より半導体素子6を予め加熱されているボンディングステージ8へ供給し、真空吸着により固定した後、半導体素子認識カメラ(図示せず)にて半導体素子6を認識し、インナーリード5と半導体素子に設けられた電極7−bとを位置合わせする。位置合わせ完了後、ボンディングルール1にて加熱・加圧を行い、一括接合する。一括接合終了後、固定していたフレキシブル回路基板4を上下フレキシブル回路基板クランパー3−a、3−bを解除し、定ピッチ搬送後、前述した同じ動作を繰り返しTAB型半導体装置を連続的に製造する。図1は前述工程にて製造したTAB型半導体装置の接続部の断面拡大図だが、接合に用いるインナーリードボンディングツール1の大きさは、半導体素子6のAlパッド外端寸法10よりも小さい構成となっている。これは、仮にインナーリードボンディングツール1が半導体素子6のAl電極7−bの外端寸法より大きかった場合、半導体素子6のパッシベーション膜9を押し潰し半導体素子6を損傷する可能性が高いためである。
【0007】
このように、本発明により製造されるTAB型半導体装置はインナーリードの先端をハーフエッチングし、インナーリードボンディングツールを半導体素子の電極外端寸法より小さくしたことにより、半導体素子の電極及びフレキシブル回路基板のインナーリードの双方へバンプを形成することなく、信頼性の高いTAB型半導体装置を提供する事ができる。
【0008】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のTAB型半導体装置はフレキシブル回路基板に形成されたインナーリード及び半導体素子の電極の双方にバンプを有さず一括接合を行うことができる。よって、バンピングのためのコストが低減でき、かつ信頼性を損なうことなく高歩留まりなTAB型半導体装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すTAB型半導体装置の接続部断面図。
【図2】本発明の一実施例を示す半導体製造装置の断面図。
【図3】本発明の一実施例を示すインナーリード先端の断面図。
【図4】従来技術を示すTAB型半導体製造装置の断面図。
【図5】従来技術を示すTAB型半導体装置の接続部断面図。
【図6】従来技術を示すTAB型半導体装置の接続部断面図。
【符号の説明】
1. ボンディングツール
2. ヒーター
3−a. 上フレキシブル回路基板クランパー
3−b. 下フレキシブル回路基板クランパー
4. フレキシブル回路基板
5. インナーリード
6. 半導体素子
7−a. 半導体素子の電極(バンプ)
7−b. 半導体素子の電極(Alパッド)
8. ボンディングステージ
9. パッシベーション膜
10. 半導体素子の電極(Alパッド)外端部
11. ボンディングツールの外端部
12. Niメッキ
13. Auメッキ
14. インナーリード上に設けられたバンプ
15. インナーリード総厚み
16. インナーリードハーフエッチ残り厚み
Claims (1)
- フレキシブル回路基板と、
半導体素子と、
前記半導体素子に設けられた多数の電極と、
少なくとも前記電極の一部が露出するように前記半導体素子の前記電極が設けられた面上に設けられた、前記電極表面より高い位置に表面を有するパッシベーション膜と、
前記フレキシブル回路基板に形成された前記電極と接続する領域に突起を有さないインナーリードと、
を有し、
前記インナーリードの先端付近を加熱および加圧により前記インナーリードの先端付近と前記半導体素子の前記電極とを接続するTAB型半導体装置において、
前記インナーリードは前記インナーリード先端付近に前記半導体素子と対向する面側をハーフエッチングすることにより設けられた段差を有することを特徴とするTAB型半導体装置。
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JP14066897A JP3550946B2 (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | Tab型半導体装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP14066897A JP3550946B2 (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | Tab型半導体装置 |
Publications (2)
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JPH10335376A JPH10335376A (ja) | 1998-12-18 |
JP3550946B2 true JP3550946B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=15273991
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14066897A Expired - Fee Related JP3550946B2 (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | Tab型半導体装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3550946B2 (ja) |
-
1997
- 1997-05-29 JP JP14066897A patent/JP3550946B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH10335376A (ja) | 1998-12-18 |
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