JP4969377B2

JP4969377B2 - 半導体装置

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Publication number: JP4969377B2
Application number: JP2007234920A
Authority: JP
Inventors: 武史須永; 太郎西岡
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2007-09-11
Filing date: 2007-09-11
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2027-09-11
Also published as: JP2009070866A

Description

この発明は、半導体装置に関し、特に、フィルム基板を備えた半導体装置に関する。

近年、フラットパネルディスプレイ（たとえば、プラズマディスプレイや液晶ディスプレイ）に用いられるドライバＩＣパッケージ（半導体装置）などでは、ＣＯＦ（ＣｈｉｐＯｎＦｉｌｍ）タイプのパッケージ（ＣＯＦパッケージ）が主流となっている。

ＣＯＦパッケージ（半導体装置）は、配線層を有するフィルム基板上にドライバＩＣチップ（半導体チップ）が直接実装された構造を有しており、折り曲げて使用することができる。このため、フラットパネルディスプレイの小型化、薄型化によって、機器内部の実装スペースが狭くなった場合でも、その狭いスペースにドライバＩＣパッケージを実装することが可能となる。このフィルム基板の所定領域には、各配線層間の電気的な短絡を抑制するために、レジスト層（絶縁樹脂層）が配線層を覆うように形成されている。このようなＣＯＦタイプのドライバＩＣパッケージは、たとえば、特許文献１に記載されている。

一方、ＣＯＦパッケージを含む半導体パッケージ（半導体装置）では、パッケージ表面に製造メーカ名やロット番号、あるいは製品番号などの製品情報が標印されている。この標印は、製品の識別および製造履歴の確認などのために行われる。

また、従来、フィルム基板の表面（レジスト層）に製品情報が標印されたＣＯＦパッケージが知られている。この従来のＣＯＦパッケージでは、製品情報の標印は、インク方式によって行われている。具体的には、標印インクが付着した標印文字判によって、レジスト層の表面に標印文字がスタンプされている。

特開２００１−１１９１２０号公報

しかしながら、上記した従来のＣＯＦパッケージでは、インク方式により製品情報の標印が行われているため、標印工程において標印インクの管理や標印文字判の管理などが必要になるという不都合がある。また、インク方式により製品情報の標印を行う場合には、標印工程において、標印インクの補充作業が必要になるとともに、標印文字を変更する際には、標印文字判の交換作業が必要になるという不都合がある。このため、従来のＣＯＦパッケージ（半導体装置）では、標印工程が繁雑になるという問題点がある。

また、従来のＣＯＦパッケージでは、インク方式により標印が行われているため、標印文字がかすれたり、消えたりするおそれがある。そして、標印文字のかすれなどが生じた場合には、製品情報の認識が困難になるので、製品（半導体装置）の検査作業などにおいて、検査精度および検査速度が低下するという不都合が生じる。このため、従来のＣＯＦパッケージ（半導体装置）では、十分な品質管理を行うことが困難になるという問題点もある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、標印工程を簡素化しながら、品質管理を容易に行うことが可能な半導体装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による半導体装置は、主面上に配線層が形成されたフィルム基板と、フィルム基板の主面上に搭載され、配線層と電気的に接続された半導体チップと、フィルム基板の所定領域上に形成された金属層と、フィルム基板の主面上に、少なくとも金属層を覆うように形成された絶縁樹脂層とを備えている。そして、金属層が形成されている領域の少なくとも一部には、レーザ照射による刻印によって、製品情報が標印されている。

この一の局面による半導体装置では、上記のように、フィルム基板の所定領域上に金属層を形成するとともに、フィルム基板の主面上に、少なくとも金属層を覆うように絶縁樹脂層を形成し、金属層が形成されている領域の少なくとも一部に、レーザ照射による刻印により製品情報を標印することによって、絶縁樹脂層の表面にレーザ照射による刻印によって製品情報を標印した場合でも、標印文字の視認性を向上させることができる。すなわち、絶縁樹脂層の表面にレーザ照射による刻印によって製品情報を標印した場合には、絶縁樹脂層におけるレーザが照射された部分とそれ以外の部分とのコントラストの差が小さいため標印文字の視認性が低くなる。その一方、上記した構成では、標印領域に金属層が形成されているので、レーザが照射されると、その部分に金属層が露出する。このため、金属層の金属光沢によってレーザが照射された部分とそれ以外の部分とのコントラストの差を大きくすることができるので、標印文字の視認性を向上させることができる。なお、上記した構成では、レーザ照射による刻印により製品情報が標印されているので、標印文字がかすれたり、消えたりするという不都合の発生が抑制される。これにより、製品（半導体装置）の検査作業などにおいて、検査精度および検査速度が低下するのを抑制することができるので、品質管理を容易に行うことができる。

なお、上記した構成によって、標印文字の視認性を向上させることができるので、製品（半導体装置）の検査作業などにおいて、標印文字を認識する認識カメラを用いた自動検査装置（自動検査ライン）により検査作業を行うことが可能となる。これにより、容易に、検査速度を向上させることができる。

また、一の局面による半導体装置では、上記のように、標印文字の視認性を向上させながらレーザ照射による刻印により製品情報を標印することができるので、インク方式により製品情報を標印する場合と異なり、標印インクの管理や標印文字判の管理などが不要になるとともに、標印工程における標印インクの補充作業なども不要となる。また、レーザ照射による刻印によって製品情報を標印する場合には、標印内容（標印文字）を自由に変えることができるので、インク方式により製品情報を標印する場合と異なり、標印文字判の交換作業なども不要となる。これにより、標印工程を簡素化することができる。

上記一の局面による半導体装置において、好ましくは、金属層は、配線層と同一材料から構成されている。このように構成すれば、配線層と同一工程で金属層を形成することができるので、フィルム基板の所定領域上に金属層を形成する場合でも、製造工数が増加するのを抑制することができる。これにより、容易に、標印工程を簡素化しながら品質管理を容易に行うことが可能な半導体装置を得ることができる。

上記一の局面による半導体装置において、好ましくは、配線層および金属層は、それぞれ、銅層から構成されている。このように構成すれば、より容易に、標印工程を簡素化しながら品質管理を容易に行うことが可能な半導体装置を得ることができる。

上記一の局面による半導体装置において、金属層と絶縁樹脂層との間に錫メッキ層がさらに形成されていてもよい。

上記一の局面による半導体装置において、好ましくは、金属層は、フィルム基板の外周部の領域上に形成されている。このように構成すれば、配線層の形成領域を確保しながら、フィルム基板上に金属層を形成することができる。これにより、容易に、金属層をフィルム基板上に形成することができるので、さらに容易に、標印工程を簡素化しながら品質管理を容易に行うことが可能な半導体装置を得ることができる。

上記一の局面による半導体装置において、フィルム基板は、ポリイミドフィルムを含むように構成されていてもよい。

以上のように、本発明によれば、標印工程を簡素化しながら、品質管理を容易に行うことが可能な半導体装置を得ることができる。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態では、半導体装置の一例であるＣＯＦタイプの半導体装置に本発明を適用した場合について説明する。

図１は、本発明の一実施形態による半導体装置の平面図である。図２は、図１の１００−１００線に沿った断面図である。図３は、図１に示した本発明の一実施形態による半導体装置の標印領域の断面図である。図４〜図６は、本発明の一実施形態による半導体装置の構造を説明するための平面図である。図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態による半導体装置の構造について説明する。

一実施形態による半導体装置は、図１および図２に示すように、フィルム基板１０と、このフィルム基板１０の一方の主面上に実装された半導体チップ２０とを備えている。フィルム基板１０は、約４０μｍの厚みを有するポリイミドフィルムからなる基材部１を含んでおり、基材部１の主面上には、図１および図４に示すように、約８μｍの厚みを有する銅からなる配線リード２が複数形成されている。なお、配線リード２は、本発明の「配線層」の一例である。また、基材部１の中央部の領域には、半導体チップ２０が実装される実装領域３が設けられている。そして、配線リード２のインナーリード部２ａは、上記した実装領域３に配置されている。

一方、配線リード２のアウターリード部２ｂは、基材部１の一方の端部側または基材部１の他方の端部側にそれぞれ配置されている。これにより、フィルム基板１０の一方の端部側および他方の端部側には、それぞれ、接続端子部４および５が形成される。なお、接続端子部４は、たとえば、図示しない液晶表示素子と接続されるとともに、接続端子部５は、たとえば、図示しないマザーボードと接続される。

ここで、本実施形態では、図１および図４に示すように、製品情報を標印する標印領域６（図１参照）となる基材部１の主面上に、金属層７が形成されている。具体的には、基材部１の外周部の領域に、所定の平面形状を有する金属層７が形成されている。この金属層７は、図３に示すように、約８μｍの厚みを有する銅層から構成されており、上記した配線リード２の形成工程と同一工程で形成されている。

また、複数の配線リード２の各々の上面上、および、金属層７の上面上には、図２および図３に示すように、所定の厚みを有する錫メッキ層８が形成されている。そして、図５に示すように、フィルム基板１０の主面の所定領域上に、所定の厚みを有するソルダレジスト層９が形成されている。具体的には、ソルダレジスト層９は、実装領域３および接続端子部４および５が形成されている領域以外の領域上に形成されている。これにより、図３に示すように、金属層７（錫メッキ層８）は、ソルダレジスト層９に覆われた状態となっている。なお、ソルダレジスト層９は、本発明の「絶縁樹脂層」の一例である。

また、半導体チップ２０は、たとえば、ドライバＩＣチップなどから構成されており、図１に示すように、基材部１（フィルム基板１０）の実装領域３上に、フリップチップ実装されている。具体的には、図２に示すように、半導体チップ２０の電極端子部（図示せず）に形成されたＡｕバンプ２１が、インナーリード部２ａ上に位置するように半導体チップ２０が載置され、その後、Ａｕバンプ２１が加熱されることによって、Ａｕバンプ２１とインナーリード部２ａの錫メッキ層８とが金−錫共晶結合される。これにより、Ａｕバンプ２１を介して配線リード２に電気的に接続された状態で、半導体チップ２０がフィルム基板１０の実装領域３上に実装される。

また、半導体チップ２０とフィルム基板１０との間には、図１および図２に示すように、エポキシ樹脂系のアンダーフィル２２が充填されている。

一方、図１に示すように、フィルム基板１０の標印領域６（金属層７が形成されている領域）には、レーザ照射による刻印によって、製品情報が標印されている。具体的には、図２に示すように、ＹＡＧレーザやＣＯ₂レーザなどのレーザ光３０が、標印領域６（図１参照）におけるソルダレジスト層９の表面から照射されることによって、製品情報が標印される。なお、ソルダレジスト層９の下層側には、錫メッキ層８および金属層７が形成されているので、レーザ光３０が照射された部分は、錫メッキ層８または金属層７が露出された状態となっている。また、レーザ照射による刻印によって製品情報を標印した場合には、図６に示すように、連続したドットによって標印文字が形成される。

本実施形態では、上記のように、フィルム基板１０の外周部の領域上に金属層７を形成するとともに、フィルム基板１０の主面上に金属層７を覆うようにソルダレジスト層９を形成し、金属層７が形成されている領域（標印領域６）に、レーザ照射による刻印により製品情報を標印することによって、レーザ光３０が照射された部分には下層の錫メッキ層８または金属層７が露出されるので、錫メッキ層８または金属層７の金属光沢によってレーザ光３０が照射された部分とそれ以外の部分とのコントラストの差を大きくすることができる。このため、標印文字の視認性を向上させることができる。なお、上記した本実施形態の構成では、レーザ照射による刻印により製品情報が標印されているので、標印文字がかすれたり、消えたりするという不都合の発生が抑制される。これにより、製品（半導体装置）の検査作業などにおいて、検査精度および検査速度が低下するのを抑制することができるので、品質管理を容易に行うことができる。

なお、上記した構成によって、標印文字の視認性を向上させることができるので、製品（半導体装置）の検査作業などにおいて、標印文字を認識する認識カメラ（図示せず）を用いた自動検査装置（図示せず）により検査作業を行うことが可能となる。このため、容易に、検査速度を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、標印文字の視認性を向上させながらレーザ照射による刻印により製品情報を標印することができるので、インク方式により製品情報を標印する場合と異なり、標印インクの管理や標印文字判の管理などが不要になるとともに、標印工程における標印インクの補充作業なども不要となる。また、レーザ照射による刻印によって製品情報を標印する場合には、標印内容（標印文字）を自由に変えることができるので、インク方式により製品情報を標印する場合と異なり、標印文字判の交換作業なども不要となる。これにより、標印工程を簡素化することができる。

また、本実施形態では、金属層７を、配線リード２と同じ材料である銅層から構成することによって、配線リード２の形成工程と同一工程で金属層７を形成することができるので、フィルム基板１０の外周部の領域上に金属層７を形成する場合でも、製造工数が増加するのを抑制することができる。これにより、容易に、標印工程を簡素化しながら品質管理を容易に行うことが可能な半導体装置を得ることができる。

また、本実施形態では、金属層７を、フィルム基板１０の外周部の領域上に形成することによって、配線リード２の形成領域を確保しながら、フィルム基板１０上に金属層７を形成することができる。これにより、容易に、金属層７をフィルム基板１０（基材部１）上に形成することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、ＣＯＰタイプの半導体装置に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、ＣＯＰタイプ以外の半導体装置に本発明を適用してもよい。たとえば、ＴＣＰ（ＴａｐｅＣａｒｒｉｅｒＰａｃｋａｇｅ）タイプの半導体装置に本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、金属層を銅から構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、金属層は、銅以外の金属であってもよい。

また、上記実施形態では、金属層を配線リードを同一材料から構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、配線リードと異なる材料から構成してもよい。

また、上記実施形態では、金属層を配線リードと同一工程で形成することによって、同一の厚みを有するように金属層を形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、金属層を配線リードと別工程で形成することによって、配線リードと異なる厚みを有するように金属層を形成してもよい。

また、上記実施形態では、金属層の上面上に錫メッキ層を形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、金属層の上面上に錫メッキ層以外のメッキ層（メタル層）が形成されていてもよい。また、金属層の上面上に錫メッキ層などのメッキ層（メタル層）が形成されていない構成であってもよい。

また、上記実施形態では、ポリイミドフィルムからなる基材部を含むフィルム基板を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、ポリイミドフィルム以外のフィルムからなる基材部を含むフィルム基板を用いてもよい。ポリイミドフィルム以外のフィルムとしては、たとえば、ポリエステルフィルムやポリエーテルフィルムなどが考えられる。

また、上記実施形態では、金属層を基材部の外周部の領域上に形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、標印領域に金属層が形成されていれば、基材部の外周部の領域以外の領域上に金属層を形成してもよい。

なお、製品情報の標印は、金属層が形成されている領域の一部であってもよい。

また、上記実施形態では、フィルム基板を、基材部の一方の主面上に配線リードが形成された片面基板（２層基板）から構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、フィルム基板は、両面基板または多層基板であってもよい。

本発明の一実施形態による半導体装置の平面図である。図１の１００−１００線に沿った断面図である。図１に示した本発明の一実施形態による半導体装置の標印領域の断面図である。図１に示した本発明の一実施形態による半導体装置のフィルム基板の一部を省略して示した平面図である。図１に示した本発明の一実施形態による半導体装置のフィルム基板を示した平面図である。図１に示した本発明の一実施形態による半導体装置に標印された標印文字を拡大して示した平面図である。

符号の説明

１基材部
２配線リード（配線層）
３実装領域
４接続端子部
５接続端子部
６標印領域
７金属層
８錫メッキ層
９ソルダレジスト層（絶縁樹脂層）
１０フィルム基板
２０半導体チップ
２１バンプ
２２アンダーフィル

Claims

基材部の主面上に配線層が形成されたフィルム基板と、
前記フィルム基板の主面上の実装領域に搭載され、前記配線層とバンプを介して電気的に接続された半導体チップと、
前記基材部の所定領域上に形成された金属層と、
前記フィルム基板の主面上に、少なくとも前記金属層を覆うように形成された絶縁樹脂層とを備え、
前記半導体チップは、前記絶縁樹脂層よりも突出しており、
前記金属層が形成されている領域の少なくとも一部には、レーザ照射により前記絶縁樹脂層から前記金属層の一部を露出させる刻印によって、製品情報が標印されていることを特徴とする、半導体装置。
前記金属層は、前記配線層と同一材料から構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
前記配線層および前記金属層は、それぞれ、銅層から構成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の半導体装置。
前記金属層と前記絶縁樹脂層との間には、錫メッキ層がさらに形成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置。
前記金属層は、前記フィルム基板の外周部の領域上に形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置。
前記配線層は、配線リードであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体装置。
前記配線リードが前記金属層と同じ厚みを有することを特徴とする、請求項６に記載の半導体装置。
前記フィルム基板の一方の端部側および他方の端部側に、それぞれ、第１接続端子部および第２接続端子部を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体装置。
前記第１接続端子部は、液晶表示素子と接続されることを特徴とする、請求項８に記載の半導体装置。
前記第２接続端子部は、マザーボードと接続されることを特徴とする、請求項９に記載の半導体装置。
前記絶縁樹脂層は、前記半導体チップの実装領域並びに前記第１接続端子部及び前記第２接続端子部が形成されている領域以外の領域上に形成されていることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の半導体装置。
前記半導体チップは、ドライバＩＣチップであることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の半導体装置。
前記半導体チップは、前記フィルム基板の実装領域上に、フリップチップ実装されていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の半導体装置。
前記バンプとして前記半導体チップの電極端子部に形成されたＡｕバンプが、前記基材部の主面上における前記半導体チップの実装領域に形成された前記配線層上に位置するように、前記半導体チップが載置されることを特徴とする、請求項１３に記載の半導体装置。
前記半導体チップと前記フィルム基板との間には、エポキシ樹脂系のアンダーフィルが充填されていることを特徴とする、請求項１３または１４に記載の半導体装置。
レーザ照射により刻印された部分は、錫メッキ層または前記金属層が露出された状態であることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の半導体装置。
前記半導体装置は、ＣＯＦタイプまたはＴＣＰタイプの半導体装置であることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の半導体装置。
前記基材部は、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、および、ポリエーテルフィルムのいずれかからなることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の半導体装置。
前記刻印は、前記金属層が形成されている領域の一部に形成されていることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の半導体装置。
前記フィルム基板は、２層基板、両面基板、または、多層基板であることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の半導体装置。
前記刻印は、連続したドットで形成されていることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか１項に記載の半導体装置。