JPH03119740A - 液晶ディスプレイ装置用半導体装置 - 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、半導体チップの表面に設けられた複数の接合
部のそれぞれにリードを接続されている構造の半導体装
置、および、その製造装置に関するものである。

〔従来の技術〕

半導体チップの表面に設けられた複数の、電極パッドよ
りなる接合部にリードを接続した構造の半導体装置に関
しては、特開昭６３−１０７１２６号公報「半導体装置
」および、特開昭６３−１１７４３７号公報「半導１体
チップ」に開示された技術が公知である。

上記特開昭６３−１０７１２６号公報に係る公知技術は
、テープキャリア方式の半導体装置において、リードを
配置可能な位置にダミーリードを設けることにより、リ
ードの配置のバランスを確保し、樹脂成形の均一性を向
上せしめたものである。

また、特開昭６３−１１７４３７号公報に係る公知技術
は、テープキャリア（この文献ではフィルムキャリアと
呼んでいる）方式の半導体チップについて、該チップの
基板上に、予備の電極バ・ノド（接合部）を設けること
によって、工数を増加させることなく電極パッドとリー
ドとの接合の信頼性を向上させたものである。そして、
この公知文献では、予備の電極パッドの配設位置を該チ
・ンプの中心に関して、本来の電極パッドと点対称にす
ることが提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記特開昭６３−１０７１２６号公報に係る公知技術は
、ダミーリードを設けることによって樹脂形成の均一性
を向上させているが、該ダミーリードに対応する電極パ
ッドが無いため、このダミーリードを含めたリードを熱
圧着用のヒートブロックで押圧したとき、該ダミーリー
ドは半導体チップの回路パターンに押しつけられてこれ
を傷つける虞が有る。

その上、このダミーリードが電極パッドに当接されない
のに比して、本来のリードは電極バ・ノドに当接されて
熱圧着を受ける。

このため、本来のリードとダミーのリードとは伝熱状態
が異なる。

その結果、周囲部材（例えばテープキャリア）の温度分
布が不均一となって熱歪みを生じ、リード接合位置の寸
法精度を低下させる。

また、特開昭６３−１１７４３７号公報に係る公知技術
を適用して、本来の電極パッド（接合部）と点対称に予
備のパッドを設けると、電極パッドの総数が著しく増加
する。その結果、半導体チップの形状寸法、及び、その
周辺の配線部の所要面積を約４倍に増大させる。

電極パッドの設置間隔を縮める技術も向上しているが、
例えば信号入、出力端子数が２００の多ビンチップをテ
ープキャリア形に構成しようとする場合、予備の電極パ
ッドを点対称に配置すると、不良率は１／２に低減され
るが半導体チップの価格が約４倍になり、不経済である
。

本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、半導体チ
ップと多数のリードとを接続する多数の接合部を均一に
加圧することができて接続信頬性が高く、しかも、本来
の接続部以外のダミー接続部の設置個数を極力抑制し得
る半導体装置を提供すること、 並びに、上記の発明に係る半導体装置の製造に好適な装
置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〕

上記の目的を達成するために創作した本発明の基本的原
理について、従来技術と対比しつつ略述すると次の如く
である。

例えば第９図に示す半導体チップ１の表面に、１０個の
電極パッド２ａ〜２ｊが図示の如く配列されている場合
について考えてみる。この設置においては目視で感覚的
に判るように、電極パッドの配置が右下方に偏っている
。

この半導体チップ１の電極パッドにリードを加熱圧着す
る場合の模式的な説明図を第１０図に示す。

この第１０図には、第９図の半導体チップ１のＸ−Ｘ−
断面が現われている。

半導体チップ１はボンデインダステージ１１の上に置か
れている。

半導体チップ１の表面に設けられた電極パッド２ｃの上
にリード７が重ねられる。このリード７はテープキャリ
ア５の上に設けられている。

上記の電極パッド２Ｃとリード７との重なり部分が接合
部である。

実線で描いたヒートブロック１２を、仮想線１２′の如
く下降させて前記の接合部を加圧、加熱して接合させる
。

この仮想線で描かれたヒートブロック１２′　と被押圧
物である電極パッド２ｃ、　　リード７の位置関係から
容易に理解されるように、押圧力の図示左右方向のバラ
ンスが取れない。

第１０図には現われていないが、上記の押圧作動と同時
に電極パッド２ｆ〜２ｉ（第９図）も押圧を受ける。こ
のとき、前述のような左右方向の力のアンバランスによ
り、４個の電極パッド２ｆ〜２１の押圧力が均一になら
ない。

従って、各接合部の接合状態が均一でなく、成品品質が
不均一となる。

これを防止する方策の一つとして、第２図に示した手段
が考えられる。

第２図は本発明を創作する途中で考えた試案であって、
ハツチングを付して示した２ａ〜２には電極パッドであ
り、点Ｇ、は半導体チップ１の図形の重心である。

本発明において図形の重心とは、その図形内に微小な単
位面積ごとに一様の質量を分布させた状態を想定したと
き、これらの質量の重心を意味する。

これに比して、配置された電極パッド２ａ〜２にの総合
重心（図示せず）を想定すると、前記の重心Ｇ１に比し
て、はぼ下方、若干右側に偏る。

その理由は次の如くである。

長方形の半導体チップ１の下辺に沿って４個の電極パッ
ド２ｅ〜２ｈが配列されているが、上辺に沿っては配列
されていない。よって、仮想の総合重心は半導体チップ
１の中心点よりも下方に位置する。

同様の理由で、該仮想の重心は半導体チップ１の中心よ
りも僅かに右方へ偏る。

而して、これら電極パッドの総合重心を図示の点Ｇの如
く半導体チップ１の中心へ持ってくるには、 電極パッド２ｅ〜２ｈに対して点Ｇ１について対称をな
すようにダミーの電極パッド４ｄ〜４ｇ（斑点を付して
示す）を設けるとともに、電極パッド２ａに対して点Ｇ
、について対称をなすようにダミーの電極パッド４ｂ（
斑点を付して示す）を設ければよい。

さらに、点Ｇ、について対称をなすように２個のダミー
の電極パッド４ａ、４ｃを設けてもよい。

しかし、この試案の構成では電極パッドの設置個数が著
しく増加するという問題が有る。そこで本発明の半導体
装置の構造は、半導体チップの表面に分散配置されてい
る複数個の接合部（電極チップとリードとの重なり合い
部分）の図形の総合重心を、該半導体チップの表面図形
の重心に一致させるように配置する。

第３図はダミー電極チップを設けることなく、８個の電
極チップの配置を工夫して、これら８個の電極チップよ
りなる接合部の図形の総合重心Ｇを、半導体チップ１の
表面図形の重心Ｇ、に重ねた例である。

電極チップ２！と同２　ｍ　ｌ＋　２　ｍ　ｚとの総合
重心が点Ｇ１と一致するように、 電極チップ２ｎと同２ｐ＋、２ｐｚとの総合重心が点Ｇ
、と一致するように、かつ、 電極チップ２ｑと同２ｒとの総合重心が点Ｇｌと一致す
るように配置しである。

電極チップの配置を工夫するだけでは総合重心を中央に
位置せしめ得ないときは、ダミーの電極チップよりなる
ダミーの接合部を併用する。その構成について、本発明
の１実施例に対応する第１図を参照して次に説明する。

ハツチングを付して示した２ａ〜２ｊは電極パッドであ
る。

電極パッド２ａ〜２ｅについて考えると、その総合重心
位置はほぼ電極パッド２Ｃの中央に位置している。即ち
、上下にはバランスし、右方に偏っている。

これを矯正するため、５個分の電極パッドの面積を有す
るダミーの電極パッド４ｈを設ける。

同様に、電極パッド２ｇ〜２１とバランスさせるため、
３個分の面積を有するダミーの電極パッド４１を設ける
。

そして、上に述べた本発明に係る構造の半導体装置を製
造する際、リードを電極パッドに押圧して加熱圧着する
装置は、そのヒートブロックの押圧面の図形重心を前記
の重心Ｇ、　Ｇ、と一致させる。

〔作用〕

前記の構成よりなる半導体装置の構造によれば電極パッ
ドとリードとの重なり部よりなる接合部（実質的には電
極パッドの平面図形）の図形の重心が半導体チップの表
面の図形の重心（つまり中心点）と一致しているので、
該半導体チップ１を一様に覆う形状のヒートブロックで
押圧すると各接合部が均一な押圧力を受ける。この作用
について、第４図を参照して解析的に説明すると次の如
くである。

第４図に示すように、半導体チップの上面に配置された
全ての接合部の面積の総和をＡとし、各々の接合部の面
積をαＡとし、その座標をｘ、　　ｙとすると、下記の
様に表わされる。

Ｇ　ｘ　−Ｓ　ａ　ｙαＡ Ｇ　ｙ　＝　ＸＡＸαＡ これは、面積ＡのＸ、ｙ軸についての一次モーメントで
ある。また、接合部の面積Ａの重心Ｇの座標をｘ、ｙと
すれば、上記−次モーメントと次の関係が成り立つ。

ｘ−Ａ＝Ｓａ）’αＡ＝Ｇ　７ ｙ−Ａ＝ＸａｘαＡ＝Ｇｘ 従って、ｘ、ｙ軸の図形の重心Ｇを通っていれば、 Ｇｘ＝Ｏ Ｇｙ＝０ となる。

〔実施例〕

第５図は本発明に係る構造の１実施例を備えた半導体装
置の斜視図である。

この半導体装置を製造する際、ヒートブロックによって
接合部を押圧している状態の模式図を第６図に示す。

この第６図は、従来例を示した第１０図に対応する図で
あって、１１はボンデインダステージ、１２はヒートブ
ロック、５はテープキャリアである。１は半導体チップ
であって、この第６図には、第５図に示した半導体チッ
プ１のＶｌ−ＶＩ断面が現われている。

第５図に示した５はテープキャリア、６は該テープキャ
リアに設けたデバイスホールである。

半導体チップ１の表面には、その周囲に電極パッド２、
及びダミー電極バッド４が複数個ずつ配゛列されている
（本第５図において、図面参照番号２．４は各１個ずつ
例示した）。

電極パッド２はリード７に、ダミー電極バッド４はダミ
ーリード８に、それぞれ接続されている。

９．１０は、それぞれ配線部を示している。

第６図において、電極パッド２．リード７、ダミー電極
バッド４．及びダミーリード８は、それぞれ読図の便宜
上、厚さ寸法を拡大して描いである。

本例のボンディングステージエ１は、図示しないボンデ
ィング装置に搭載されている。

上記ボンディングステージ１１上に搭載された半導体チ
ップ１の電極パッド２と、予め位置決めして搬送された
テープキャリア５のリード７とを位置合わせした後、加
熱圧着用ヒートブロック１２を下方に押圧することによ
り、ボンディングステージ１１は図示の点Ｃ付近を中心
として倣い揺動して、該ボンディングステージ１１の頂
面とヒートブロック１２の下面とが平行になる。

このようにして、電極パッド２とリード７とよりなる接
合部、及び、ダミー電極パッド４とダミーリード８とよ
りなるダミー接合部は均等な荷重分布を受け、均一の接
合される。

第７図及び第８図は前記と異なる実施例を示す。

本例は、本発明に係る半導体装置を液晶ディスプレイに
適用した例である。

第７図に示したり−ド７の設置数は２００個強で、８０
μｍピッチで配置されている。該リード７の１本の幅寸
法は約４０μｍである。

電極パッド２は５０μｍ幅で８０μｍピッチで配置され
ている。

第７図に示した１４はテープキャリア５上に設けた出力
配線であって、第８図に示した液晶ディスプレイ１５の
周囲に設けられた入力配線１６に接続される。本例の半
導体チップ１′は細長い長方形に構成しである。

第７図に示した１７はテープキャリア５上に設けた入力
配線であり、第８図に示した液晶デイスプレイエ５の枠
工８に取付けられた外部接続用配線工９に接続される。

第８図に示した２０は液晶ディスプレイ装置であって、
液晶ディスプレイ１５の周囲に複数個のテープキャリア
５（第７図）を接合して配設し、これらのテープキャリ
ア５を枠１８に取付けである。

〔発明の効果〕

本発明に係る半導体装置の構造によれば、半導体チップ
上の全ての電極パッドに均一に加熱圧着用ヒートブロッ
クの荷重を分散することができるので、全てのリードと
電極パッドとを均一に接合することができる。また、半
導体チップの回路上の制約で全ての電極パッドの図形の
総合重心が半導体チップの重心と一致させられない場合
においても、ダミーの電極パッドおよびダミーのリード
を設けることにより、上記と同様の効果を得ることがで
きる。

また、本発明に係る半導体装置の製造装置によれば、前
記の発明に係る構造を有する半導体装置の電極パッドに
対してリー、ドを加熱圧着する場合、全ての接合部に対
して容易に均一な加圧を行うことができる。

特に、ヒートブロックまたはボンディングステージのど
ちらか一方に倣い機構を設けて、相手側に対して、平行
になるように揺動して倣いながらボンディングを行う装
置を用いる場合においても容易に、かつ確実に均一な加
圧を行い得るので、接合部の接合状態が均一となり、製
品品質の信顛性が高い。

更に、本発明に係る構造を適用して半導体チップの入、
出力電極パッドをそれぞれ一辺に入力電極パッド、他方
に出力電極パッドを配置し、がっ、入力側電極バンド数
と出力側電極パッド数とが著しく異なっている場合にお
いても、電極パッドとリードとの接合部の面積を変える
ことによって、半導体チップの図形重心と電極パ・ノド
の図形の総合重心とを一致させて本発明に係る構造の効
果を得ることができる。

また、半導体チップを細長い長方形に構成して平行な１
対の長辺のそれぞれに入力電極パッドと出力電極パッド
との何れかを列設することにより、このように構成され
た半導体装置を液晶ディスプレイに実装して当該液晶デ
ィスプレイ装置の外形。

寸法を縮小することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例における半導体チップの平面
図である。 第２図は試案における半導体チップの平面図である。 第３図及び第４図は本発明に係る構造の説明図である。 第５図及び第６図は本発明の１実施例を示し、第５図は
電極パッドにリードを接続した状態の斜視図、第６図は
電極パッドにリードを接続する状態の説明図である。 第７図及び第８図は上記と異なる実施例を示し、第７図
は液晶ディスプレイ用半導体チップの平面図、第８図は
液晶ディスプレイ装置の斜視図である。 第９図及び第１０図は従来技術における課題の説明図で
ある。 工・・・半導体チップ、２．２ａ〜２ｑ・・・電極パッ
ド、４，４ａ〜４１・・・ダミー電極パッド、５・・・
テープキャリア、６・・・デバイスホール、７・・・リ
ード、８・・・ダミーリード、９．１０・・・配線部、
１１・・・ボンディングステージ、１２．１２　’・・
・ヒートブロック、１４・・・出力配線、Ｉ５・・・液
晶ディスプレイ、１６．１７・・・入力配線、１８・・
・枠、１９・・・外部接続用配線、２０・・・液晶ディ
スプレイ装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体チップの表面に複数箇所の接合部が配置され
   るとともに、上記の接合部のそれぞれにリードが接続さ
   れている半導体装置において、半導体チップ表面に分散
   配置されている複数個の接合部の図形の総合重心を、該
   半導体チップの表面図形の重心に対応せしめたことを特
   徴とする、半導体装置の構造。 ２、前記の接合部は、その図形の総合重心を半導体チッ
   プの表面図形の重心と対応せしめるために設けたダミー
   の接合部を含むものであることを特徴とする、請求項１
   に記載した半導体装置の構造。 ３、半導体チップの表面に配置された複数個の接合部の
   それぞれに対してリードを重ね合わせ、上記のリードを
   加熱圧着用のヒートブロックの押圧面で加熱押圧する構
   造の半導体装置の製造装置において、 前記半導体チップの表面図形の重心と、前記ヒートブロ
   ックの押圧面の図形の重心とが一致していることを特徴
   とする、半導体装置の製造装置。 ４、半導体チップの表面に配置された複数個の接合部の
   それぞれに対してリードを重ね合わせ、上記のリードを
   加熱圧着用のヒートブロックの押圧面で押圧加熱する構
   造の半導体装置の製造装置において、 前記複数個の接合部の図形の総合重心と、前記ヒートブ
   ロックの押圧面の図形の中心とが一致していることを特
   徴とする、半導体装置の製造装置。 ５、前記の半導体チップは入、出力電極の合計が２００
   個以上であり、 上記の半導体チップは長方形状をなしていて、その片方
   の長辺に入力電極用の接合部が配列されると共に、その
   他方の長辺に出力電極用の接合部が配列されていること
   を特徴とする、請求項１に記載した半導体装置の構造。 ６、前記のリードはテープキャリヤに設けられているも
   のであることを特徴とする、請求項５に記載した半導体
   装置の構造。 ７、前記の長方形の半導体は、その出力電極が配列され
   ている長辺を液晶ディスプレイに対向せしめて設置され
   るとともに、 該半導体の出力電極に接続されているリードが、該液晶
   ディスプレイの入力用配線に接続され、 かつ、該半導体の入力電極が液晶ディスプレイ装置の外
   部回路に接続されていることを特徴とする、請求項５又
   は同６に記載した半導体装置の構造。