JPH0233945A - フィルムキャリヤーテープの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、フィルムキャリヤー半導体装置に使用される
フィルムキャリヤーテープの製造方法に関し、特に半導
体チップのボンディング用の金属突起物を有するフィル
ムキャリヤーテープの製造方法に関する。

し従来の技術］ 従来のフィルムキャリヤ一方式による半導体装置は以下
の方法により製造されていた。

即ち、先ず第８図に示す如く、搬送及び位置決め用のス
プロケットホール１を形成すると共に、半導体チップ２
が入る開口部であるデバイスポール３を有するポリイミ
ド等の絶縁フィルム上に銅等の金属箔を接着した後、こ
の金属箔をエツチングして所望の形状のリード４と電気
選別のためのバッド５とを形成することにより、フィル
ムキャリヤーテープ６を製造する。一方、半導体チップ
２には、予めその電極端子上に金属突起物であるバンプ
７を設けておく０次に、フィルムキャリヤーテープ６の
リード４と半導体チップ２のバンプ７とを熱圧着法又は
共晶法等によりインナーリードボンディングする。その
後、フィルムキャリヤーテープ６に半導体チップ２を搭
載した状態で電気選別用バッド５上に接触子を接触させ
て電気選別やバイアス試験を実施する。次に、リード４
を所望の長さに切断し、リード４付き半導体チップ２を
フィルムキャリヤーテープ６から切り離す。

続いて、例えば第９図に示すように、プリント基板８上
に接着剤９を用いて半導体チップ２を固着した後、リー
ド４をプリント基板８上のポンディングパッドにアウタ
ーリードボンディングする。

これにより、フィルムキャリヤー半導体装置が完成する
。

上記のようなフィルムキャリヤ一方式による半導体装置
の製造方法は、ボンディングがリードの数と無関係に一
度で可能であるため、スピードが速いこと、フィルムキ
ャリヤーテープを使用するためボンディング等の組立と
電気選別作業の自動化を図ることができ、量産性が優れ
ている等の利点を有している。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来のフィルムキャリヤー半導体装置の製造方
法においては、半導体チップの電極上に予めバンブを形
成しておく必要がある。このため、従来は、ウェハー状
態で、主に電解メツキを施すことによりバンブを形成し
ていた。しかしながら、このようなバンブ形成工程は、
製造コストを引き上げるという欠点があった。

これを解決するために、種々のバンブ形成方法が提案さ
れている。例えば、５ｏｌｉｄ　ＳｔａｔｅＴｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｙ　　日本版、　１９７８年１１月号、第３３
頁乃至３５頁にはバンブ付きフィルムキャリヤーテープ
（以下Ｂ　−Ｔａｐｅという）が開示され、Ｎａｔｉｏ
ｎａｌＴｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｐｏｒｔ、　ＶＯＬ　
３１．　Ｎ［Ｌ３　、　Ｊｕｎ、１９８５．第１１６頁
乃至１２４頁では転写バンブが開示され、特開昭５４−
２６６２号又は特開昭６０−１９４５４３号ではワイヤ
ーボンディングにおける金属ポールをハンプとする方法
（以下ポールバンブ）が開示されている。

Ｂ　−Ｔａｐｅは、フィルムキャリヤーテープのリード
先端部を残して他のリード部分をハーフエツチングし、
ハーフエツチングされずに凸状で残ったリード先端部を
バンブとするものである。この方法は、リードの一部を
ハーフエツチングするため、金属箔の両面を夫々バター
ニングしてエツチングする必要があり、一般には金属箔
のみの一部フイルムキャリャーで実施している。

従って、各リードは電気的に接続されており、フィルム
キャリヤーテープ状態での電気的選別が困難であるとい
う欠点を有している。これを解決するため、従来のよう
な絶縁フィルム上に形成されたリードに同様にバンブを
形成することも可能であるが、工程が複雑となり、逆に
コスト高になるという欠点がある。

転写バンブは、ガラス等の基板上に電解メツキ法により
バンブを形成し、フィルムキャリヤーテープのリードを
ボンディングして、バンブを基板からリードに転写する
方法であるが、バンブを電解メツキ法により形成するこ
と、リードに転写するためのボンディングが必要である
こと等から、従来のウェハー状態でのバンブ形成法と比
べてコスト的に利点は多いが完全ではない。

ポールバンブは、熱圧着ワイヤーボンディングの際形成
する金属ポールのみを半導体チップの電極上に接着して
バンブとするものであるが、バンブ形成時及びフィルム
キャリヤーテープのリードをバンブにボンディングする
ときの二度にわたり半導体チップの電極に熱的及び機械
的ストレスを加えるため、電極部が破壊し易く、半導体
チップの信頼性を低下させるという欠点がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
半導体チップの信頼性を何ら低下させることなく、低コ
ストで金属バンブを形成することができるフィルムキャ
リヤーテープの製造方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係るフィルムキャリヤーテープの製造方法は、
絶縁フィルム上に金属層を形成してなるベースフィルム
に少なくとも搬送及び位置決め用の孔と所定の形状のリ
ードとを形成する工程と、金属細線の先端の金属ポール
を前記リードにおける半導体チップの電極に対応する位
置にボンディングする工程と、このボンディングの後、
前記金属細線を前記金属ポールから切り離すことによっ
て前記リード上に金属突起物を形成する工程とを有する
。

［作用］ 本発明では、従前のワイヤーボンディングの技術を応用
することにより、極めて低コストでフィルムキャリヤー
テープ上に金属突起物（バンブ〉が形成される。また、
フィルムキャリヤーテープ上にバンブを形成する方法で
あるため、半導体チップへのストレスは、半導・体チッ
プをフィルムキャリヤーテープ上にボンディングすると
きの唯一回しか加わらず、チップの信頼性が向上する。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。第１図は本発明の一実施例を示す平面図で、第
２図は第１図Ａ−Ａ’線による断面図である。絶縁フィ
ルム１０にスプロケットホール１１と、樹脂封止用の孔
１２とを形成すると共に、絶縁フィルム１．０上に所望
の形状のリード１４と、電気選別用バッド１５とを形成
し、更にリード１４の先端位置に金属ポールからなるパ
ン１１３を固着して、フィルムキャリヤーテープ１６が
形成されている。ここで、リード１４は片持ち状態にな
ることなく絶縁フィルム１０上に設けられ、樹脂封止用
の孔１２はリード１４の先端の内側に形成されている。

次に、上述のフィルムキャリヤーテープの製造方法につ
いて説明する。

先ず、ボンディング温度に耐え得る耐熱性の絶縁フィル
ム１０を準備し、この絶縁フィルム１０上に無電解メツ
キ法又は蒸着法等により銅等の金属層を被着し、必要に
応じて電解メツキ法等により金属層の厚さを増加させて
２層のベースフィルムを作製する。ここで耐熱性の絶縁
フィルムとしてはボンディング温度が２５０乃至４５０
℃であることからポリイミド系の樹脂が適当であり、そ
の厚さは熱伝導性を良くするなめに１００μｍ以下が適
当である。

次に、前記ベースフィルムにプレス加工によりスプロケ
ットホール１１及び樹脂封止用の孔１２を形成する。続
いて、通常のフォトレジスＩ−法によるエツチングによ
り所望の形状のリード１４及び選別用バッド１５を形成
した後、金、錫又は半田等のメツキ処理を施す。

ここまでのフィルムキャリヤーテープの製造方法を従来
の２層テープの製造方法と比較すると、従来の２層のフ
ィルムキャリヤーテープでは、リード等の金属箔のエツ
チングの他、スプロケットホール及びリードが突出する
ための孔であるデバイスホールをも樹脂フィルムをエツ
チングして形成しているのに対し、本実施例では、スプ
ロケットホール等の孔をプレスによるパンチング法で穿
設している点が大きく異なる。このようなパンチング法
で各ポールを形成すればフィルムキャリヤーテープを安
価で製造できる利点がある。

次に、第３図（ａ＞乃至（Ｃ）に示すように熱圧着ワイ
ヤーボンディングにおける金属ポールのみをフィルムキ
ャリヤーテープのリード１４の所定の位置に圧着してバ
ンブ１３を形成することにより本実施例のフィルムキャ
リヤーテープ１６が完成する。

金属ポールからなるパン１１３の形成は次のように行な
われる。第３図（ａ）に示すように、金、銀、銅、アル
ミニウム等の金属細線２１の先端に、放電ロッド２２に
よる電気放電又は水素炎等で金属ポール２３を形成し、
次いで第３図（ｂ）に示す如く金属ポール２３を前記フ
ィルムキャリヤーテープのり−ド１４の先端位置に熱圧
着法又は超音波法等の接続方法よって接続する。

その後、第３図（Ｃ）に示す如く、押さえ板２４で金属
細線２１を押さえながら上昇すること等により、金属細
線２１を金属ポール２３との結合部で切断し、所望のバ
ンブ１３がリード１４上に固着される。

この方法によれば、ワイヤーボンディング技術を適用し
て極めて容易かつ安価にバンブ１３をフィルムキャリヤ
ーテープ１６上に固着できる。ここで、ボンディング性
を良好にするため、予めリード１４のバンブ形成部分に
は、金又は銀等のボンディングに適したメツキを行ない
、他の部分には半導体装置の実装性を向上させる半田等
のメツキを選択的に行なっておくことも可能である。メ
ツキを実施する際においても、リード１４は絶縁フィル
ム１０に固着されているので選択メツキにおけるマスキ
ング時のリードの変形等の不具合を生じることが無く、
選択メツキが可能である。

第４図及び第５図は、前記フィルムキャリヤーテープに
半導体チップをボンディングした状態を示す。

即ち、前記フィルムキャリヤーテープ１６を使用して半
導体チップ２５の電極と前記パン１１３とを位置合わせ
した後、絶縁フィルム１０側から加熱ツールを圧接する
ことによりボンディングを行ない、次いで樹脂封止用の
孔１２に封止樹脂２６を滴下することによりフィルムキ
ャリヤー半導体装置が完成する。

このように、本実施例によれば、半導体チップ２５に対
する熱的及び機械的なストレスは一回で済む。

半導体装置を実装する場合は、リード１４を絶縁フィル
ム１０と共に所望の形状に切断した後、実装用基板にリ
ードを位置合わせした後、絶縁フィルム１０側から加熱
ツールを圧接するか、実装用基板に予め半田ペースト又
は導電性接着剤等を塗布し、リードを仮止めした後、加
熱炉中に入れて加熱する等の方法を実施すればよい。

なお、上記実施例においては、フィルムキャリヤーテー
プ１６の樹脂封止用の孔１２をプレスによるパンチング
で形成したが、２層テープの一般的方法であるエツチン
グで形成しても良く、また２Ｍテープに限らず、耐熱性
の接着剤を使用すれば、絶縁フィルム、接着剤及びリー
ドを形成する金属箔からなる３層のベースフィルムを使
用することも可能である。

また、樹脂封止を実施しない場合には、樹脂封止用の孔
は特に設ける必要がないが、半導体チップをボンディン
グする際の自動位置合わせのために、半導体チップ認識
用の孔は設けた方が望ましい。リード側の位置認識とし
ては、フィルムキャリヤーテープ上に予め設けた認識パ
ターンを検知することにより行うか、又はこの検知する
方向が絶縁フィルム側からの場合は絶縁フィルムの影響
で認識パターンが検知しにくいので、樹脂封止用の孔１
２内に認識パターンを突出させて検知すること等により
実施することができる。但し、認識パターンを樹脂封止
用の孔１２内に突出させる場合は、プレスによるパンチ
ングでなく、絶縁フィルムの選択エツチングで樹脂封止
用の孔１２を形成する必要がある。

更に、半導体装置の実装の際、リードの成形等を容易に
するため、第６図に示すように、従来のフィルムキャリ
ヤーテープと同様のアウターリード用の孔２７を設けて
おくことも有効である。このように、フィルムキャリヤ
ーテープの種類・形状に特に制限は無い。

第７図は本発明の他の実施例を示す平面図である。絶縁
フィルム３０にスプロケットホール３１、半導体チップ
が入る孔であるデバイスホール３２及びアウターリード
用の孔３３を形成すると共に、絶縁フィルム３０上にリ
ード３４及び電気選別用バッド３５を形成し、リード３
４の先端をリード支持部３６により結合し、更に、リー
ド３４の先端位置に金属ポールからなるバンブ３７を固
着することによってフィルムキャリヤーテープ３８が形
成されている。

以上に示したフィルムキャリヤーテープ３８は以下の方
法により製造される。

先ず、絶縁フィルム３０と金属層からなる２層のベース
フィルムを準備する。このベースフィルムの絶縁フィル
ム３０を選択エツチングすることによりスプロケットホ
ール３１、デバイスホール３２及びアウターリード用の
孔３３を形成し、更にベースフィルムの金属層を選択エ
ツチングすることによりリード３４、電気選別用バッド
３５及び支持部３６を形成し、所望のメツキを施す。

次に、先の実施例と同様に熱圧着ワイヤーボンディング
における金属ポールをリード３４の所定の位置に圧着し
てバンブ３７を形成してフィルムキャリヤーテープ３８
を完成させる。

ここで、支持部３６は、バンブ３７を形成する際、リー
ドの変形を防止するために設けたものであり、必ずしも
必要ではないが、リードが長い場合又はリード幅が狭い
場合等のようにリード変形が起こり易い場合は支持部３
６を設ける方が有利である。

前記フィルムキャリヤーテープを使用してフィルムキャ
リヤー半導体装置を製造する場合は、予め支持部３６を
プレスによるパンチングで切断除去して、リード３４を
夫々分離し、半導体チップの電極とリード３４上のバン
ブ３７とを位置合わせした後、加熱ツールをリード３４
上に圧接することにより実施し、必要に応じて樹脂封止
を行えば良い。

この実施例では、リード３４上に金属バンブ３７が形成
されていること以外は従来のフィルムキャリヤーテープ
と同一であるため、フィルムキャリヤーテープ及び半導
体装置の製造を従来方法とほぼ同様にして実施できる利
点がある。

なお、本実施例では、絶縁フィルムと金属層からなる２
層のベースフィルムを用いたが、絶縁フィルム、接着剤
及び金属箔からなる３層のベースフィルム又は金属箔の
みからなる１層のベースフィルムを用いることも可能で
ある。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、ワイヤーボンディングに
おける金属ポールのみをフィルムキャリヤーテープのリ
ードに圧着してバンブを形成している。このため、半導
体チップの電極に金属ポールを圧着する従来の方法では
、バンブ形成時及びフィルムキャリヤーテープのリード
をバンブにボンディングする時の二度にわたり半導体チ
ップの電極に熱的及び機械的ストレスが加えられていた
のに対し、本発明ではフィルムキャリヤーテープのリー
ドに形成されているバンブを半導体チップの電極に一度
ボンディングするだけで良いので、電極部の破壊を著し
く減少させることができ、信頼性が向上するという効果
がある。

また、従来のワイヤーボンディング技術の応用により容
易にバンブを形成することができるため、従来のウェハ
ー状態でメツキ法により実施する場合と比べて安価に形
成でき、更にＢ−Ｔａｐｅのように１層のフィルムキャ
リヤーと２層及び３層のフィルムキャリヤーでバンブ形
成コストが大幅に異なることもなく、フィルムキャリヤ
ーの種類・形状に拘らず安価にバンブを形成できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の実施例に係るフィルムキャ
リヤーテープの製造方法を説明するための図で、第１図
はフィルムキャリヤーテープの平面図、第２図は第１図
のＡ−Ａ’線切断断面図、第３図はバンブ形成工程図を
示す図、第４図はフィルムキャリヤーテープに半導体チ
ップをボンディングしたときの平面図、第５図は第４図
のＢ−Ｂ′線切断断面図、第６図及び第７図はいずれも
本発明の他の実施例に係るフィルムキャリヤーテープの
平面図、第８図は従来のフィルムキャリヤー半導体装置
の平面図、第９図は同断面°図である。 １．１１，３１；スプロケットホール、２，２５；半導
体チップ、３，３２；デバイスホール、４．１４．３４
：リード、５，１５，３５；選別用パッド、６，１６，
３８；フィルムキャリヤーテープ、７，１３，３７；バ
ンブ、８；プリント基板、９；接着剤、１．０，３０．
絶縁フィルム、１２；樹脂封止用の孔、２１；金属細線
、２３；金属ポール、２４；押え板、２６；封止樹脂、
２７．３３；アウターリード用の孔、３６；リード支持
部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁フィルム上に金属層を形成してなるベースフ
   ィルムに少なくとも搬送及び位置決め用の孔と所定形状
   のリードとを形成する工程と、金属細線の先端の金属ポ
   ールを前記リードにおける半導体チップの電極に対応す
   る位置にボンディングする工程と、このボンディングの
   後、前記金属細線を前記金属ポールから切り離すことに
   よつて前記リード上に金属突起物を形成する工程とを具
   備したことを特徴とするフィルムキャリヤーテープの製
   造方法。