JPH036035A - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は半導体装置に係り、特にその半導体チップと
フィルム・キャリアとを接続させる手段の改良に関する
。

（従来の技術） 近年、電子部品やデバイスの実装技術では、半導体チッ
プの多ピン化と共に、軽薄短小化を自損した高密度実装
が叫ばれている。特に、液晶表示デバイスや液晶テレビ
の分野では、従来のワイヤーボンディング法による実装
方法では、高密度化に対応しきれず、これに応する技術
として、テープ・オートメイティッド・ボンディング方
法（以下、ＴＡＢ方法と記す）が脚光を浴びている。

このＴ　Ａ　Ｂ、方法においては、第３図に示すように
フィルム・キャリア１上に半導体チップ３が搭載されて
いる。フィルム・キャリア１上では、例えば新藤電子工
業株式会社の技術資料「フィルム・キャリア回路設計ガ
イドブック」に詳述されているが、ポリイミド等からな
るベース・フィルム７に透孔４か穿たれている。そして
、半導体チップ３が搭載される場所には、第４図に示す
ようにデバイス・ホール５が穿たれており、金属配線の
先端のリード電極６かデバイス・ホール５の内側に突出
している。

半導体チップ３には、第５図に示すように外部への接続
電極として、突起した金バンブ電極１６が形成されてお
り、リード電極６群とバンブ電極１６とを一括してボン
ディング、即ち、インナー・リート・ボンディング（以
下ＩＬＢと略称）を行なえば、第４図に示すように、半
導体チップ３がフィルム・キャリア１上のリード電極６
と接続されることになる。

（発明が解決しようとする課題） 半導体チップ３は図示しない封止用樹脂で封着固定され
るのであるが、封止用樹脂を塗布した後、硬化させるた
めの熱工程や、半導体チップ３自身の重量、外部応力等
により、第５図に示すように半導体チップ３の周辺端１
０において、半導体チップ３とリード電極６とが接触し
、電気的に短絡を起こすことがあった。

半導体チップ３は、シリコン基板１１上に二酸化シリコ
ンの熱酸化膜１２を介して八Ωの配線１３が形成され、
この配線１３を覆うようにパッシベーション膜１４で保
護されているが、半導体チップ３の周辺端１０はウェハ
状態から切出すため、完全には絶縁膜で覆われてはいな
い。尚、第５図中の１５はバリア・メタル層である。

更に、フィルム・キャリア１の状態でリード電極６の先
端は、デバイス・ホール５内に突出したままの状態であ
るため、フィルム・キャリア１をリール状に巻（時の外
部応力等により、しばしば第６図に示すようにリード電
極６が６ａのように変形してしまう。このようなリード
電極６の曲がり・変形６ａは、半導体チップ３上のバン
ブ電極１６との位置合わせが出来す、ＩＬＢが出来なく
なるという欠点があった。

更に甚だしい場合には、隣接するリード電極６間で接触
し、短絡を起こすということも生じた。

この発明は、上記従来の欠点に鑑みてなされたもので、
リード電極が外部応力等に対しても変形し難く、半導体
チップ周辺端での短絡が生ぜず、又、フィルム・キャリ
アの状態でもリード電極の変形か生ぜずにバンブ電極と
の位置合わせも容易であり、安定してＩＬＢを行なうこ
とが出来る半導体装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、ベース−フィルム上に所定のパターンにバ
ターニングされた金属配線からなるリード電極が形成さ
れてなるフィルム・キャリアを備え、半導体チップが装
着される時、該半導体チップの電極がバンブ電極を介し
て上記リード電極の所定の位置に接続されてなる半導体
装置において、上記半導体チップの電極が接続される上
記リード電極に対応する位置の上記ベース・フィルムに
透孔が形成され、この透孔に位置する上記リード電極と
上記バンブ電極が接続され、且つ上記リード電極の先端
付近はベース・フィルムにより支持され、更に上記リー
ド電極は上記半導体チップ周辺近傍でも上記ベース・フ
ィルムにより固定支持されてなる半導体装置である。

（作用） この発明によれば、リード電極群の半導体チップ周辺端
近傍や電極の内側にあるリード電極先端近傍をベース・
フィルムにより支持し、且つバンブ電極を接合する位置
近傍では、ベース・フィルムを開孔させる構造を有する
ため、外部応力等によってリード電極が変形するのを防
止することが出来る。

その結果、リード電極の変形や曲がりに起因する短絡の
発生や、ＩＬＢの接合時の位置ズレやピッチ・ズレ等を
防止することが出来る。

（実施例） 以下、図面を参照して、この発明の一実施例を詳細に説
明する。

この発明による半導体装置は第１図及び第２図に示すよ
うに構成され、従来例（第３図乃至第５図）と同一箇所
は同一符号を付すことにする。

従来例と同様に、フィルム・キャリア１上に半導体チッ
プ３が搭載されているが、先ず半導体チップ３について
述べると、第１図に示すようにシリコン基板１１上には
、二酸化シリコンの酸化膜１２を介してＡΩの配線１３
が形成されている。

この配線１３上には窒化シリコンのパッシベーション膜
１４が被覆されているが、このパッシベーション膜１４
の開孔部から、バリア・メタル層１５を介して金バンプ
電極１６が突設されている。

このバンブ電極１６は、フィルム・キャリア１上に形成
された金属配線の先端のリード電極６にＩＬＢにより接
続されることになる。

一方、第２図からも明らかなように、フィルム・キャリ
ア１はそのポリイミド等からなるベス・フィルム７に上
記の半導体チップ３が搭載される場所には、デバイス・
ホール５が穿たれている。更に、この発明では、このデ
バイス・ホール５の近傍にしてリード電極６に対応する
位置に透孔８が形成されている。そして、この透孔８に
位置するリード電極６とバンブ電極１６が接続され、且
つリード電極６の先端付近は透孔８とデバイス・ホール
５の間のベース・フィルム７ａにより支持され、更にリ
ード電極６は半導体チップ３周辺近傍でもベース・フィ
ルム７により固定支持されている。

尚、この発明のフィルム・キャリア１は、上記以外は従
来例（第３図）と同一構成ゆえ、詳細な説明は省略する
。

さて、上記の場合、バンブ電極１６は電気メツキ法によ
り形成されるもので、高さが２５μｍ、大きさ８０μｍ
角のものを用いた。総パッド数は１３０個であり、バン
プ・ピッチは１４０μｍである。

又、ベース・フィルム７としては、幅７０　ｍ　ｍ　ｓ
厚さ７０μｍポリイミド・テープである。このベース・
フィルム７上には、表面が厚さ０．４μｍのスズが形成
された銅からなる厚さ３５μｍのリード電極６を有する
金属配線２が形成されている。

更に、ＩＬＢを行なう箇所でのリード・ピッチは１４０
μｍで、リード幅は７０μｍである。

上述のフィルム・キャリア１を用いて半導体チップ３と
ＩＬＢを行なうが、ＩＬＢ装置の治具は、リード電極６
と接触する領域の表面部をやや凸とした。ＩＬＢの条件
は、温度が５００℃、圧力はパッド当り６０ｇ１時間は
１秒である。

このＩＬＢにより、第１図に示すように、半導体チップ
３がバンブ電極１６を介してフィルム・キャリア１上に
搭載されることになる。続いて、エポキシ系樹脂を半導
体チップ３面上から塗布し、更に例えば１００℃、６時
間の熱処理により、塗布した樹脂をキュア・硬化させる
。

上記のようにリード電極６がベース・フィルム７．７ａ
により支持されているので、半導体チップ３を接合した
後で、その自重や外部応力、封止樹脂の塗布・硬化の工
程によってもリード電ｔ！！ｉｉ６が変形し曲がること
はない。

従って、リード電極６と半導体チップ３の周辺端での電
気的短絡も生じなかった。又、ベース・フィルム７ａに
より、リード電極６の先端近傍が固定されているため、
外部応力等によってリードの変形が殆ど生ぜず、ＩＬＢ
時のバンブ電極１６との位置合わせも容易となった。又
、リード同士の接触による短絡も生じなかった。

（変形例） 上記実施例では、リード電極６先端より内側のベース・
フィルム７にデバイス・ホール５を形成したが、デバイ
ス・ホール５を形成しなくても、この発明は適用出来る
。

又、上記実施例では、第１図に示すように、ベース・フ
ィルム７．７ａが半導体チップ３と対面しない側に形成
されている場合につき詳述したが、ベース・フィルム７
が薄い場合、半導体チップ３と対面する側にベース・フ
ィルム７を位置させても良いのは勿論である。

更に上記実施例では、ベース・フィルム７上に接着材を
用いないで、金属配線２が形成されたフィルム・キャリ
ア１を用いた場合につき詳述したが、接着材例えばポリ
イミド系の耐熱性接着材を用いて金属配線２がベース・
フィルム７上に形成されている場合にも、この発明は適
用出来る。

尚、この実施例では、バンブ電極１６が半導体チップ３
上に形成されている場合につき例を取り詳述したが、ベ
ース・フィルム７上のリード電極６にバンブ電極を形成
し、半導体チップ３上の電極にＩＬＢをして接合する、
いわゆる転写バンブの場合にも、この発明が適用出来る
のは勿論である。

［発明の効果］ この発明によれば、フィルム・キャリアはＩＬＢを行な
うリード７［１ｔ［の先端付近がベース・フィルムによ
り固定支持されているため、外部応力によってリード電
極が変形することがなく、ＩＬＢ工程においてリード電
極群と半導体チップの電極の位置合わせか容易であり、
安定したＩＬＢが行なえる。

又、リード電極群は、半導体チップ周辺端近傍でもベー
ス・フィルムにより固定支持されているため、外部応力
や封止樹脂の塗布・硬化工程でリード電極が変形せず、
半導体チップ周辺端と接触して短絡を起こすこともない
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る半導体装置の要部を
拡大して示す断面図、第２図はこの発明の半導体装置に
おけるフィルム・キャリアの要部を示す平面図、第３図
は従来の半導体装置を拡大して示す平面図、第４図は従
来の半導体装置におけるフィルム・キャリアの要部を示
す平面図、第５図は従来の半導体装置の要部を拡大して
示す断面図、第６図は従来の半導体装置におけるフィル
ム・キャリアの要部（問題点）を示す平面図である。 １・・・フィルム・キャリア、２・・・金属配線、３・
・・半導体チップ、５・・・デバイス・ホール、６・・
・リード電極、７．７ａ・・・ベース・フィルム、８・
・透孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ベース・フィルム上に所定のパターンにパターニング
   された金属配線からなるリード電極が形成されてなるフ
   ィルム・キャリアを備え、半導体チップが装着される時
   、該半導体チップの電極がバンプ電極を介して上記リー
   ド電極の所定の位置に接続されてなる半導体装置におい
   て、 上記半導体チップの電極が接続される上記リード電極に
   対応する位置の上記ベース・フィルムに透孔が形成され
   、この透孔に位置する上記リード電極と上記バンプ電極
   が接続され、且つ上記リード電極の先端付近はベース・
   フィルムにより支持され、更に上記リード電極は上記半
   導体チップ周辺近傍でも上記ベース・フィルムにより固
   定支持されてなることを特徴とする半導体装置。