JPH0379051A - 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、テープキャリア方式の半導体装置のプリント
回路基板への実装方法に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、デイスプレィ、電子計算機など半導体を用いるデ
バイスにおいて、小型・薄型・高密度化のため、テープ
キャリア方式が有望視されている。

しかしながら、従来のテープキャリアは、デバイス孔内
へ突き出したリードを形成する必要があったため工程が
複雑で、不安定なリードが変性するため歩留まりが悪く
、このため極めてコストも高いという欠点′があった。

このような問題を解消するため、本発明者らは先に、デ
バイス孔へ突き出すリードを形成させることなく半導体
チップを搭載する方法の発明をなし開示した。これは、
第１図に示すように、まず絶縁性フィルム（１）と導電
体（２）を接着剤（３）ではりあわせたフレキシブル基
板上に形成された導電体パターンに、バンブ（６）を上
面に形成した半導体チップ（５）をフェイスダウンで位
置合わせをする。次に、導電体パターンのインナーリー
ド（１０）で囲まれた内側の部位に開孔（１１）を設け
る。その後、絶縁性フィルム側からボンディングツール
（７）を当接させ、絶縁性フィルム（１）を介して導電
体パターンのインナーリード（１０）の先端の接続部と
半導体チップ（５）上のバンプ（６）を加熱加圧するこ
とにより半導体チップ（５）を搭載する。

最後に、半導体チップ（５）と導電体パターンのリード
との接続部を保護するために、第２図に示したように、
開孔＜１１）より樹脂（１２）を注入して封止し、テー
プキャリア方式の半導体装置が完成する。この方法では
、デバイス孔を形成する必要がないため、工程が少なく
て済み、しかもデバイス孔へ突き出している導電体のリ
ードが変形する不良発生がないため、歩留まりが高く低
コストになり、しかも接続部の信幀性が高いという特徴
があった。

ところがこの方法では、第４図に示すように、完成した
テープキャリア方式の半導体装置を、各半導体チップご
とに打抜きプリント回路基板（１３）に実装する際、半
導体チップとインナーリードを接続するときと同様に、
アウターリード（９）部をボンディングツール（１４）
を使って加熱加圧することにより行えばよいが、ボンデ
ィング条件（温度・時間・圧力）はテープキャリアを構
成する絶縁性フィルム、銅箔（！電体）、表面のメツキ
の種類、厚みなどにより組合せて設定するものであり、
この方法の場合、設定の許容範囲が狭く、特に３００〜
４５０°Ｃの高温でボンディングするため、設定の許容
範囲を越えると、絶縁性フィルムが熱分解したり、まっ
たく接続できない状態になるという欠点が判明した。

また、一般の電子部品を搭載する場合と同様に、プリン
ト回路基板の所定の回路（１５）部分にはんだペースト
を印刷し、この上ヘアウターリード（９）を位置合わせ
したあと、遠赤外線加熱、レーザー光加熱、ペーパーフ
ェイズリフロー加熱等によって接続する、いわゆるはん
だ溶融による方法可能であるが、回路間がファインピッ
チになるに従って、はんだブリッジによる端子回路間の
ショートなどの接続不良が生じるという欠点があった。

〔発明が解決しようとするｌｌ！題〕

本発明は、従来技術のこのような欠点に鑑みて種々の検
討の結果なされたものであり、その目的とするところは
、歩留まりが高（、且つ信幀性の高いテープキャリア方
式の半導体装置の実装方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、本発明は、可とう性のある絶縁性フィルム上
に導電体で形成した回路パターンを有するテープキャリ
アに半導体チップを搭載した半導体装置をプリント回路
配線基板に実装する半導体装置の実装方法において、前
記半導体装置が上面にバンプを形成した半導体チップ上
に導電体パターンを下“側にしたテープキャリアをＳ！
置し、位置合せした後、絶縁フィルム側からボンディン
グツールを当接させ加熱加圧して、導電体パターンのイ
ンナーリード先端の接続部と半導体チップ上のバンブと
を接続したものであり、該半導体装置とプリント回路配
線基板とは、前記導電体パターンのアウターリードとプ
リント回路配線基板との間に異方性導電フィルムを挿入
して加熱加圧して接続することを特徴とするテープキャ
リア方式の半導体装置の実装方法である。

以下、図面により本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明で用いるデバイス孔へ突き出すリードの
ないテープキャリア方式の半導体装置の製造方法を示す
図、第２図は樹脂封止まで終了した半導体装置の完成断
面図で、第３図はこの半導体装置のプリント回路配線基
板への実装方法を示す図である。

絶縁性フィルム（１）と導電体（２）を接着剤（３）で
貼りあわせたフレキシブル基板上に、フォトエツチング
などの方法により形成した導電体パターンの表面にメツ
キ（４）を施したテープキャリアを用意する０次に、導
電体パターンのインナーリード（１０）で囲まれた内側
の部位に開孔（１１）を設ける。このテープキャリアの
導電体パターンを下側にして、上面側にバンブ（６）を
形成した半導体チップ（５）の上に載置し、チップ上の
バンブ（６）と導電体パターンのインナーリード（１０
）の先端との位置を合わせる。続いて、絶縁性フィルム
（１）側からボンディングツール（７）を当て、押圧し
ながら導電体パターンに半導体チップ（５）を接続する
。最後に、絶縁性フィルム（１）に設けた開孔（１１）
より樹脂（１２）を流し込み接続部を保護する。

このようにしてできた第２＠のようなフィルムキャリア
方式の半導体装置を、各半導体ごとに打抜く０次に、プ
リント回路基板（１３）上の回路（１５）の所定の位置
に、異方性導電フィルム（８）を置き、仮圧着した後、
打ち抜いた半導体装置を、第３図のように、導電体パタ
ーン側を下にしてアウターリード（９）を異方性導電フ
ィルム（８）の下の回路（１５）に位置合わせをする０
次に、半導体チップを搭載するときと同様に、絶縁性フ
ィルム側（１）からボンディングツール（１４）を当て
、押圧しながらプリント回路基板（１３）にフィルムキ
ャリア方式の半導体装置を接続する。

このように、アウターリードとプリント回路基板の接続
に異方性導電フィルムを用いることにより、フィルムキ
ャリア方式の半導体装置を極めて簡単にファインピッチ
のプリント回路基板に実装することができる。

本発明において使用する絶縁性フィルム（１）と導電体
（２）との積層体は、通常フレキシブル回路基板として
用いられているものであれば何ら特定するものではない
が、絶縁性フィルム（１）を介して加熱加圧するため、
絶縁性フィルム（１）、接着剤（３）はポリイミド樹脂
などのように耐熱性があり、かつできるだけ薄いもので
あるほうが望ましい、さらには、絶縁性フィルム（１）
上に蒸着、スパッタリング、メツキなどの方法で金属膜
を形成し、もしくは、金属箔上にエホキシ樹脂、ポリイ
ミド樹脂などの絶縁性樹脂を塗布、乾燥して得られた、
接着剤を使用しない２層構造の積層体であれば、耐熱性
を低下させ、あるいはボンディングツールによる加熱加
圧の際に熱を遮る層が少なくなるので、よりよい結果を
与える。

導電体パターン（２）表面上にはメツキ（４）が施しで
あるが、その種類、厚み、構成は特に限定するものでは
ないが、半導体チップ（５）上のバンブ（６）の材質に
あわせ、金、錫、半田など一般に用いられているものの
中から選定する方が好ましい。

本発明の方法で使用するボンディングツール（７）及び
（１４）は、６００℃、１秒、２００ｇ／リード以上の
加熱加圧ができ、平行度が５μｍ以下の通常使用されて
いるものであれば特に限定するものではない。

また、本発明に用いられるプリント回路基板（１３）は
、通常電子部品搭載用として用いられている銅張ガラス
エポキシ積層板などであれば何ら限定するものではない
、また、プリン回路基板上の回路接続部に施すメツキ（
１６）は特に限定するものではなく、金、錫、はんだ、
あるいはメツキをまったく施さなくてもよい。

異方性導電フィルム（８）は、高い絶縁性を有する樹脂
または樹脂組成物に導電性粒子を分散させたフィルムで
あり、電極パターン間に挿入し、加熱加圧することで、
フィルムの厚み方向には導電性を示し、面方向には絶縁
性を示すフィルムである０本発明で用いる異方性導電フ
ィルム（８）は、一般に回路接続用として用いられてい
る物であれば特に限定するものではないが、接続するも
のの厚みや回路間ピッチなどにあわせて、フィルムの厚
みを選定し、導電性粒子としてはニッケル粉、はんだ粉
、プラスチックビーズに金属メツキした球状粒子などの
中から、また樹脂としては熱可塑性あるいは熱硬化性の
どちらかを使用したものを選定して用いればよい、また
、異方性導電フィルムのみで十分な接続強度があるが、
必要に応じて接続部分を、熱圧着フィルム、接着剤など
で補強しても何ら差し支えはない。

このように、本発明では、デバイス孔を必要としない新
しいフィルムキャリア方式の半導体装置プリント＠路基
板への実装時の欠点を排除することができ、高歩留まり
、高信頷性のフィルムキャリア方式の半導体装置の実装
が可能となる。

次に、本発明の実施例を示す。

〔実施例〕

厚さ３５μｍの電解銅箔にポリイミド樹脂を塗布・乾燥
して厚さ２５μｍの絶縁層を形成し、２層構造の積層体
を得た。これを輻３５１ｍのテープ状にスリットし、銅
箔面をエツチング加工によりパターン化し、表面にニッ
ケル５．０μｍを下地にして金０．５μｍのメツキを施
した０次に、プレス打抜きにより、半導体チップ上の電
極が囲む面、積より小さい開孔をあけテープキャリアを
得た。

続いて、半導体チップ上に形成された接続用金バンブと
テープキャリアの銅パターンのインナーリードの先端と
を位置合わせし、ポリイミド樹脂絶縁層を介して、ボン
ディングツールを用いて、４５０℃、２秒、１００　ｇ
／リード加重のボンディング条件で加熱加圧して接合し
、半導体チップの搭載を行った。さらに、ポリイミド絶
縁層に設けた開孔より液状エポキシ樹脂を注入し、１２
０℃、２時間硬化させた。

次に、通常の回路形成法で作製したプリント回路基板の
回路の所定の位置に異方性導電シートを仮圧着し、この
上に、前記の方法で得られた半導体装置を回路パターン
面を下にして、位置を合わせて載せ、アウターリード部
をポリイミド絶縁層を介してボンディングツールを用い
て、１７０℃で３０秒間加熱加圧して実装した。ここで
、アウターリードとプリント回路基板上の回路とのせん
断強度を測定したところ、いずれの設定条件でも５　ｇ
／ｌ　０００μｍ２以上であり、実用上問題の無いもの
であった。また、銅パターンのリードの曲がりのような
変形を生ずることはなく、隣接端子リード間でのショー
トなどの不良も無かった。

〔発明の効果〕

このように、本発明に従うと、デバイス孔のないテープ
キャリア方式の半導体装置の実装方法の従来の欠点を克
服することができ、極めて簡単に高信鯨性のテープキャ
リア方式の半導体装置の実装が可能となると共に、従来
では不可能であったファインピッチの半導体装置とプリ
ント回路基板との接続が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で用いるデバイス孔へ突き出すリードの
ないテープキャリア方式の半導体装置の製造方法を示す
、第２図は樹脂封止まで終了した半導体装置の完成断面
図で、第３図は本発明による第２図の半導体装置のプリ
ント回路配線基板への実装方法を示す図である。また、
第４図は従来方式による半導体装置のプリント回路基板
への実装方法を示す図である。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）可とう性のある絶縁性フィルム上に導電体で形成
   した回路パターンを有するテープキャリアに半導体チッ
   プを搭載した半導体装置をプリント回路配線基板に実装
   する半導体装置の実装方法において、前記半導体装置が
   上面にバンプを形成した半導体チップ上に導電体パター
   ンを下側にしたテープキャリアを載置し、位置合せした
   後、絶縁性フィルム側からボンディングツールを当接さ
   せ加熱加圧して、導電体パターンのインナーリード先端
   の接続部と半導体チップ上のバンプとを接続したもので
   あり、該半導体装置とプリント回路配線基板とは、前記
   導電体パターンのアウターリードとプリント回路配線基
   板との間に異方性導電フィルムを挿入して加熱加圧して
   接続することを特徴とする半導体装置の実装方法。