JPH0492460A - 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〕 本発明は半導体装置に関し、特にフレキシブル配線板を
用いた半導体装置用フラットパッケージの構造に関する
。

〔従来の技術〕

従来のフレキシブル配線板を用いたフラットパッケージ
形半導体装置を第３図（ａ）　、　（ｂｌに示す。

この従来の半導体装置は、下記の工程で製作する。

先ず、第３図（Ｃ）に示すように、フレキシブル配線板
１は、０．０５〜０．０７５　ｍ厚のポリイミドフィル
ムを外部リード１４が霧出するように打ち抜き部０．０
５ｍ＋厚の銅箔を接着し、次に配線板１の銅箔を用いて
エツチング法により所望のパターン３及びアイランド４
を作製した後に、Ｎｉメツキ３〜５μｍ−Ａｕメツキ０
．５〜１．０μｍをそれぞれ族してフレキシブル配線板
１が完成する。

第３図ｆａ）　、　ｆｂ）に示すように、このフレキシ
ブル配線板１のアイランド４にシリコンチップ５を低融
点ロウ材又は接着材により固着する。次にパターン３と
シリコンチップ５内のバッド６との間をＡｕワイヤー７
によりホンディング接続する。

ボンディングされたＡｕワイヤ−７全体が包囲されるよ
うに樹脂枠８を位置決めして載置し、エポキシ１シリコ
ンあるいはポリイミド等の液体樹脂９を注入し加熱キュ
アーして硬化させる。このような状態でタイバー１０を
切断した後、選別作業を行う０次に第３図（Ｃ）に示す
リード切断位置１１の部分からリード切断をして各リー
ドを分離した状態にした半導体装置が完成する６又、プ
リント板１２のランドにクリーム半田を印刷法又はティ
スペンサーにより塗布し位置決めして、赤外線リフロー
炉又は、蒸気相リフロー炉にて半田付けしてプリント板
へ実装した半導体装置が完成する。

〔発明か解決しようとする課題〕

従来、この種のフレキシブル配線板を用いたフラット形
半導体装置は、多ピン化に適合したパ・・Ｉゲージ形態
である。その多ビン化、実装密度向上の方法はリードピ
ッチを縮小させるか又はパラゲージ外形を大きくしてピ
ン数を増す方法がある。

しかしながら、従来のように、外部リード１４がフレキ
シブル配線板の端縁より張り出した構造のものでは、外
部リード１４がリード切断工程や、その他のハンドリン
グにおいてコプラナリテイやリード曲がりを発生し、半
田付けの歩留りや品質の低下を招いていた。

又、発生するチップ５は、樹脂９のような熱伝導の悪い
材料にて覆われているために、チップ温度が上昇し、こ
の半導体装置の信頼性を低下させる原因になっていた。

本発明の目的は外部リードのコブラナリテイを向上し、
かつ曲がりを防止し、さらに放熱性を改善した半導体装
置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため、本発明に係る半導体装１にお
いては、フレキシブル配線板と、チップと、キャップと
を有する半導体装置であって、フレキシブル配線板は、
絶縁シート上に配線用のパターンと、電源供給及び信号
入出力用の外部リードとを形成したものであり、 該外部リードは、絶縁シートの虻囲内で形成支持された
ものであり、 チップは、キャップに支持されてフレキシブル配線板上
に実装され、配線用パターンを介して外部リードに電気
的に接続されたものであり、キャップは、放熱特性が良
好な素材からなり、フレキシブル配線板に接着され、チ
ップを気密封止し、かつチップに生ずる熱を放熱するも
のである。

また、前記フレキシブル配線板の配線用パターンは、チ
ップの電極に半田付けするバンプを備えたものであり、 また前記フレキシブル配線板は、外部リードをプリント
基板にはんだ付けするスルーホールと、外部リード相互
間に設けたスルーホールとを備えたものである。

〔作用〕

外部リードは、コプラナリティーの向上及び曲がり防止
の目的のため、フレキシブル配線板の基体をなす絶縁シ
ート内に限定して形成、支持されたもので、絶縁シート
からの張出しがない。

さらに、チップは、放熱性の良好なキャップに支持され
、発生する熱がキャップを通して放熱される６ また、チップとフレキシブル配線板の配線用パターンと
は、ワイヤーを用いることなく、直＃電気的に接続され
、さらに外部リードはフレキシブル配線板のスルーホー
ルを通してプリント基板に電気的に接続される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図により説明する。

（実施例１） 第１図（ａ）は、本発明の実施例１を示す平面図、第１
図（ｂ）は、第１図（ａ）のＡ−Ａ′線断面図である。

図において、本発明に係るフレキシブル配線板１は、絶
縁シート上に配線用パターン３と、電源供給及び信号入
出力用の外部リード１４とを形成したもので、外部リー
ド１４は、その先端部が絶縁シートの端縁まで延設され
て絶縁シート上に支持されたものである。フレキシブル
配線板１は次のように製造される。すなわち、まず、絶
縁シートとしての厚さ５０〜７５μｍの感光性ポリイミ
ドフィルムの片面にフラッシュ銅メツキをしてレジスト
塗布・感光・露光・現像によるパターニングとエツチン
グを施して配線用パターン３と外部リード１４とを形成
し、パターン３及びリード１４上に銅のアディティブメ
ツキを１３〜５０μｍ施す。次に感光性ポリイミドフィ
ルムに露光とエツチングを行なうことにより、外部リー
ド１４の端部及び外部リード１４相互間に１００μｍ幅
程度スルーホール１５ａ、１５ｂを設ける。２つのスル
ーホール１５ａ、　Ｔ５ｂのうち、一方のスルーホール
１５ａは外部リード１４を後述のプリント基板に電気的
に接続するためのものであり、他方のスルーホール１５
ｂは半田付けの確認等に使用されるものである。

その次に銅パターンに、ニッケル下地メツキと、その上
地メツキとして金又は錫メツキをそれぞれ０．３〜２μ
ｍの厚さにメツキして本発明の半導体装置に使用される
フレキシブル配線板１か完成する。

本発明においてはスルーホール１５ｂを利用して、隣接
外部リード１４．１４相互間のショートの確認か行われ
るが、このスルーホール１５ｂが存在するなめにフラッ
クスの洗浄が容易になるという効果がある。

キャップ１６は、放熱性の良好な素材、例えばシリコン
基板、アルミナ基板、窒化アルミ基板、銅−タングステ
ン合金基板等からなり、キャップ１６は、シリコンチッ
プ５を受は入れる凹部１９を備えており、シリコンチッ
プ５は、そのチップ電極２０ａを下方に向けてキャップ
１６の四部１つ内に収容され、低融点ロウ材若しくは導
電性接着材１７により固着支持されている。この場合、
キャップ封止部１８とシリコンチップ５のチップ＠極面
が同一面になるように、キャップ１６の凹部１９の深さ
は設定しである。

一方、フレキシブル配線板１の配線用パターン３には、
キャップ１６に支持されたシリコンチップ５のチップ電
極２０ａに対向してバンブ２０を形成しである。

シリコンチップ５をフレキシブル配線板１上に実装する
にあたっては、まず、フレキシブル配線板１のバンブ２
０には半田バンブを形成し、一方、チップ５のチップ電
ｔｉ２０　ａには金又は錫の薄膜を１〜２μｍ被着させ
ておく。

このバンブ２０とチップ電極２０ａを位置法めして全体
をヒーターブロック上で加熱し、更に加熱されたコレッ
トにより圧着加圧して半田を溶融してチップ５のチップ
を極２０ａとフレキシブル配線板１の配線用パターン３
とを電気的に接続する。次にヒーターブロック上で加熱
されている状態でキャップ１６のキャップ封止部１８に
エポキシ樹脂あるいはシリコン樹脂を注入器により供給
してキュアすることによりキャップ封止する。又、低融
点ロウ材、例えば半田あるいは金−錫ロウ材での封止も
可能である。この状態で本発明に係るフレキシブル配線
板を用いた半導体装置か完成する。次にこれらが正常に
動作するか否かを選別する作業を実施してからプリント
板１２に本発明の半導体装置を半田付は実装する。プリ
ント板１２のランド部１３に印刷によりクリーム半田を
適正量塗布する。

次にランド部１３にフレキシブル配線板１の外部リード
１４のスルーホール１５ａを位置合わせしてリフロー炉
又は、ヒーターブロック上でクリーム半田を溶融させて
ランド部１３と外部リード１４とをスルーホールＴ５ａ
を介して電気的に接続させる。以上で本発明の半導体装
置のプリント板への実装状態の製品が完成する。

（実施例２） 第２図（ａ）は本発明の実施例２を示す平面図、第２図
（ｂ）は第２図ｆａ）のＡ−Ａ’線断面図である。

本実施例はキャップ１６の形状を平板としたものであり
、このことにより加工工数の低減が図られる６本実線例
では、キャップ１６の周囲とフレキシブル配線板１との
隙間に接着材１７を充填してチップ５の封入を行なう。

さらに本実施例では、外部リード１４の位置を交互にず
らせて設け、それぞれにスルーホール１５ａを開口し、
スルーホール１５ａを介して外部リード１４とプリント
板１２のランド部１３と半田接続させるようにしたもの
である。更に隣接外部リード１４間に大きめのスルーホ
ール（スリット）を設けることによってプリント基板へ
の半田付性、フラックス洗浄性、半田付外観検査の向上
につながることが期待できるという利点がある。

尚、本発明の外部リードのコプラナリティは、０．１Ｂ
以下におさえられ、局部的な曲がりは全くなくなった。

熱抵抗については、外形寸法３０ｘ３０鴎、チップサイ
ズ１０Ｘ１０＋ｕ＋で３０〜ｂされた。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明はフレキシブル配線板を用い
た半導体装置において、シリコンチップを放熱性をもつ
キャップに支持したため、チップの放熱性を改善できる
。またキャｙプ内のキャビティ空間に樹脂が充填されて
いないためにチップ表面に不純物の付着がなく、又チッ
プのバンブ接続部の熱応力による影響を全く与えないた
めに品質を向上できる。

更に、外部リードとプリント板との接続においては、半
田接続用のスルーホールか絶縁フィルム上に形成されて
おり、外部リードが局部的に変形することを防止できる
。又、半田付けの確認においてもリード間のスルーホー
ルを設けであることにより、隣接リード同志のショート
の確認を容易に行なうことができ、かつフラックスの洗
浄を容易に行なうことができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の実施例１を示す平面図、第１図
（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ′線断面図、第２図（ａ
）は本発明の実施例２を示す平面図、第２図（ｂ）は第
２図（ａ）のＡ−Ａ　’線断面図、第３図（ａ）は従来
の半導体装置を示す平面図、第３図（ｂ）は同断面図、
第３図（Ｃ）は従来のフレキシブル配線板を示す平面図
である。 ｌ・・・フレキシブル配線板 ３・・・配線用パターン　　５・・・シリコンチップ１
４・・・外部リード １５ａ　、　１５ｂ−・・スルーホール１６・・・キャ
ップ　　　　　１８・・・キャップ封止部２０・・・バ
ング　　　　　　２０ａ・・・チップ電極特許出願人　
　　日本電気株式会社 代　　理　　人　　　　弁理士　菅　野　　　中（ｂ） へ ２０、バンプ ゝ＼ ゝ１５ａ 第１図 の）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）フレキシブル配線板と、チップと、キャップとを
   有する半導体装置であって、 フレキシブル配線板は、絶縁シート上に配線用のパター
   ンと、電源供給及び信号入出力用の外部リードとを形成
   したものであり、 該外部リードは、絶縁シートの範囲内で形成支持された
   ものであり、 チップは、キャップに支持されてフレキシブル配線板上
   に実装され、配線用パターンを介して外部リードに電気
   的に接続されたものであり、キャップは、放熱特性が良
   好な素材からなり、フレキシブル配線板に接着され、チ
   ップを気密封止し、かつチップに生ずる熱を放熱するも
   のであることを特徴とする半導体装置。
2. （２）前記フレキシブル配線板の配線用パターンは、チ
   ップの電極に半田付けするバンプを備えたものであるこ
   とを特徴とする請求項第（１）項記載の半導体装置。
3. （３）前記フレキシブル配線板は、外部リードをプリン
   ト基板にはんだ付けするスルーホールと、外部リード相
   互間に設けたスルーホールとを備えたものであることを
   特徴とする請求項第（１）項記載の半導体装置。