JPH0362534A - 半導体装置の実装方法 - 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〉 本発明は半導体装置の実装方法に関し、詳しくはフィル
ムキャリアと外部基板との接続を強固に行なう実装方法
に関するものである。

〈従来の技術〉 従来から、パッケージ基板やケースなどの外部基板上に
フィルムキャリアを用いた半導体装置を接続（アウター
リードボンディング）するには、半導体装置のフィルム
キャリア上に銅などの導電性金属にて線状に形成した接
続リードが利用されている。例えば、第４図に示すよう
に、フィルムキャリア３上に形成した接続リード４と半
導体素子１をバンプ２を介して接続した半導体装置の外
部基ＩＪｉ　５への実装は、外部基板５の表面に形成し
た金属配線（ランド部）６とフィルムキャリア３上の接
続リード４が利用されている。

しかし、このような実装方法では接続リード４に切断や
折り曲げ加工を施こす必要があり、作業性が悪く、接続
も容易に行なえないものである。

さらに、接続リード４はフィルムキャリアから突出した
構造であるので機械的強度に乏しく、作業性に難点を有
するものである。また、接続リード４とランド部６との
接続には、通常、半田リフロー法などの熱的接合方式が
採用されており、例えば液晶パネルの如き金属酸化物透
明電極上への実装には、予め上記透明電極上を半田付け
が可能なようにメタライズしておく必要がある。

近年、異方導電性の膜や塗料を用いてフィルムキャリア
と外部基板とを接合する方法も種々提案されているが、
何れの方法も接続部の位置合わせを高精度に行なう必要
があり、また経済的にもコスト高となるものである。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は上記従来の技術が有する欠点を解決するために
なされたものであって、半導体装置を外部基板に実装（
アウターリードボンディング）するにあたり、接続リー
ドと外部基板との接合を高精度な位置決めを行なわずと
も容易に行なえ、しかも配線パターンの被覆保護および
強固な接着を接着剤にて行なうことによって、電気的な
接続信頼性を向上せしめる半導体装置の実装方法を提供
することを目的とするものである。

〈課題を解決するための手段〉 本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、表裏面に貫通する
微細孔を設けた絶縁性フィルムをフィルムキャリアに用
い、該貫通孔内に金属物質を充填し、さらにバンプ状突
出物を形成することによって、該貫通孔に接する接続リ
ードと外部基板上のランド部とが粗位置決めだけで容易
に接続することが可能となり、さらに接続リード、ラン
ド部および実装部位を上記貫通孔から注入した被覆用接
着剤にて被覆することによって接続が強固となるだけで
なく、電気的導通が安定し、機械的衝撃、熱的衝撃など
にも極めて安定となり、信頼性の高い実装が可能となる
ことを見い出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の半導体装置の実装方法は、片面に接続リ
ードを形成した絶縁性フィルムからなるフィルムキャリ
アに半導体素子を接合してなる半導体装置を外部基板上
に実装する方法であって、外部基板上のランド部と接す
る前記絶縁性フィルムのボンディング領域内およびその
近傍領域に、複数の微細貫通孔を厚み方向に設け、かつ
ボンディング領域内に設けられた貫通孔に金属物質を充
填およびバンプ状突出物を形成し、このバンプ状突出物
を介して前記接続リードを外部基板上のランド部と接続
すると共に、上記金属物質が充填されていない微細貫通
孔を通してフィルムキャリアと外部基板との間に接着剤
を圧入することを特徴とするものである。

〈実施例〉 以下に、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の半導体装置の実装方法にて得られる構
造の断面図であり、片面に接続リード４を形成した絶縁
性フィルムからなるフィルムキャリア３には、半導体素
子ｌが実装されており、金属物質を貫通孔内に充填しバ
ンプ状突出物（図示省略、バンプ状突出物は絶縁性フィ
ルム３の下面に位置する）を設けた絶縁性フィルム３が
、外部基板５上の金属配線（ランド部）６とバンプ状突
出物を介して接続されている。また、接着剤層８（支持
基材としての絶縁性フィルム３“に積層されている）が
絶縁性フィルム３の接続リード４形成側に圧着されてい
る。

第２図（ａ）および（ｂ）は貫通孔７内に金属物質２”
を充填し、バンプ状突出物を形成した絶縁性フィルム３
の部分断面図を示し、第２図（ａ）は金属物質２゛を充
填した各貫通孔７にそれぞれバンプ状突出物を設けた状
態を示し、第２図（ｂ）は複数の貫通孔７にわたって共
通のバンプ状突出物を設けた状態を示す。

第３図（ａ）および（ｂ）は第１図の構造を得るための
方法を示す部分拡大断面図であり、第３図（ａ）は接続
前の状態、第３図中）は接続後の状態を示す断面図であ
る。第３図（ａ）において絶縁性フィルム３゛に支持さ
れた接着剤ＪＷ８’　は絶縁性フィルム３の接続リード
４形成部側に設けられており、外部基板５のランド部６
とバンプ状突出物とが接合するように圧着する。圧着に
よって第３図（ｂ）に示すように、接着剤層８の接着剤
は金属物質が充填されていない微細貫通孔７を通って外
部基板５と絶縁性フィルム３との間に圧入、充填され、
ランド部６およびその周辺の接続部を被覆保護し、電気
的導通の安定化と共に、機械的衝撃や熱的衝撃にも極め
て安定なものとなる。

本発明において絶縁性フィルム３および３゛は、電気絶
縁特性を有するフィルムであればその素材に制限はなく
、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹
脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ボリア
果ド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカー
ボネート樹脂、シリコーン系樹脂などの熱硬化性樹脂や
熱可塑性樹脂を問わず使用できる。これらのうち、耐熱
性や機械的強度の点からポリイミド系樹脂を用いること
が好ましい。

上記絶縁性フィルム３の片面に形成される接続リード４
は、例えば金、銀、銅、ニッケル、コバルトなどの各種
金属、またはこれらを主成分とする各種合金などの導電
性材料によって形成され、外部基板上の金属配線と電気
的に接続され、半導体装置に搭載されている半導体素子
の所定の機能を発揮せしめるように、所望の線状パター
ンにて配線されている。

フィルムキャリアの上記絶縁フィルム３に設ける貫通孔
７は、接続リード４と外部基板５上の金属配線（ランド
部）６との接続および接着剤の圧入のために重要であり
、基板上のランド部６と接する絶縁性フィルム３のボン
ディング領域内およびその近傍領域に、接続リードの幅
よりも小さな孔間ピッチにて、複数個が厚み方向に設け
られている。この貫通孔７は機械加工やレーザー加工、
光加工、化学エツチングなどの方法を用いて、任意の孔
径および孔間ピッチで設けることができ、例えばエキシ
マレーザ−の照射にて穿孔加工を行なうことが好ましい
。また、貫通孔７の孔径は、隣り合う貫通孔同士が繋が
らない程度にまで大きくし、さらに孔間ピッチもできる
だけ小さくしてリードに接する貫通孔の数を増やすこと
が、後の工程にて充填する金属物質の電気抵抗を小さく
する上で好ましい。

上記のようにして設けられた貫通孔７のうち、ボンディ
ング領域内に設けられた貫通孔には、半田などの金属物
質２”が充填されており、絶縁フィルム３の表裏面を導
通させている。さらに、金属物質２”が充填されている
貫通孔の接続リード４当接面と反対面には第２図に示す
ようなバンプ状突出物が数μｍ〜十数μｍの高さにて形
成されている。

貫通孔７への金属物質２′の充填およびバンプ状金属突
出物の形成は、例えば接続リード４を電極として電解メ
ツキすることによって、ボンディング領域内の貫通孔の
みに選択的に行なえるものである。

本発明の方法では上記バンプ状突出物を介してフィルム
キャリア上の接続リード４が、外部基板５上のランド部
６と熱接着などの通常の電気的接続手段にて接続されて
半導体装置が実装され、電気的導通を得ることができる
と共に、微細貫通孔７を通して接着剤を外部基板５と絶
縁性フィルム３との間隙に圧入して接続部位の保護、固
定を行なうものである。

本発明の方法において用いる接着剤としては、エポキシ
樹脂、合成、ゴムの如き熱硬化性樹脂からなる接着剤、
フェノキシ樹脂やフッ素樹脂の如き熱可塑性樹脂からな
る接着剤など自体公知の接着剤を用いることができるが
、圧入時の流動しやすさの点から、ゴム系接着剤よりも
樹脂タイプの接着剤を用いることが好ましい。

上記接着剤の圧入方法は微細貫通孔７へ接着剤が注入さ
れれば如何なる方法を用いてもよく、加熱によって流動
性を高めて圧入する熱プレス法用いることが好ましい。

熱プレスの条件としては圧力５〜５００ｋｇ／ｃ１ａ１
好ましくは２０〜３００ｋｇ／ｃ＋１１（外部基板５が
ガラスなどの跪い材質からなる場合は５〜１００ｋｇ／
ｃＩａ程度）、温度５０〜２００″Ｃ１好ましくは１０
０〜１８０°Ｃ１時間１０〜３００秒、好ましくは１０
〜１２０秒とする。

また、接着剤は第３図に示すように、フィルム状として
用いることが作業性や注入量の正確性の点から好ましい
ものである。

このようにして接着剤層を圧入して半導体装置を実装し
た場合、接続リード、ランド部および接続部位を完全に
外気から遮断できるので、高い信頼性を得ることができ
る。

なお、本発明の実装方法では外部基板と半導体とのアウ
ターリードボンディング部に特定の貫通孔を設けた絶縁
フィルムを用いているが、半導体素子とフィルムキャリ
ア部とのインナーリードボンディング部にも上記接続方
法を併用（第１図参照）してもよいことはいうまでもな
い。

〈発明の効果〉 以上のように本発明の半導体装置の実装方法によると、
フィルムキャリアと外部基板との接続に際し、ボンディ
ング領域内およびその近傍領域の絶縁性フィルムに貫通
孔を設け、その内部に金属物質を充填し、さらにバンプ
状突出物を形成しているので、貫通孔の形成時は接続リ
ード形成部に粗位置合わせをするだけで良く、また、外
部基板との接続もバンプ状の突出物によって、高精度に
位置決めできるものであり、信頼性の高い電気的接続が
得られるものである。

また、従来のように接続リードを切断や折り曲げ加工す
る必要がないので接続、実装作業が容易になる。

さらに、比較的高価な異方導電性の膜や塗料を用いない
ので低コスト化が図れると共に、貫通孔の大きさや孔ピ
ッチを選択することによって接続面積も自由に設計でき
るので、接続面積の縮小化も可能となるものである。

特に、本発明の方法では接着剤を接続部位周辺に圧入し
て外気との遮断、被覆保護も行なっているので、機械的
衝撃や熱的衝撃に対しても強く、強固な接着によって高
い信頼性を発揮する実装方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体装置の実装方法にて得られる構
造の断面図、第２図（ａ）および（ｂ）は貫通孔内に金
属物質を充填し、バンプ状突出物を形成した絶縁性フィ
ルムの部分断面図、第３図（ａ）および（ｂ）は第１図
の構造を得るための方法を示す部分拡大断面図、第４図
は従来の半導体装置の実装構造を示す断面図である。 ■・・・半導体素子、２°・・・金属物質、３，３゛・
・・絶縁性フィルム、４・・・接続リード、５・・・外
部基板、６・・・ランド部、７・・・微細貫通孔、８・
・・接着剤層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）片面に接続リードを形成した絶縁性フィルムから
   なるフィルムキャリアに半導体素子を接合してなる半導
   体装置を外部基板上に実装する方法であって、外部基板
   上のランド部と接する前記絶縁性フィルムのボンディン
   グ領域内およびその近傍領域に、複数の微細貫通孔を厚
   み方向に設け、かつボンディング領域内に設けられた貫
   通孔に金属物質を充填およびバンプ状突出物を形成し、
   このバンプ状突出物を介して前記接続リードを外部基板
   上のランド部と接続すると共に、上記金属物質が充填さ
   れていない微細貫通孔を通してフィルムキャリアと外部
   基板との間に接着剤を圧入することを特徴とする半導体
   装置の実装方法。