JPH05152378A - テープキヤリアパツケージ - Google Patents
テープキヤリアパツケージInfo
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- JPH05152378A JPH05152378A JP3342278A JP34227891A JPH05152378A JP H05152378 A JPH05152378 A JP H05152378A JP 3342278 A JP3342278 A JP 3342278A JP 34227891 A JP34227891 A JP 34227891A JP H05152378 A JPH05152378 A JP H05152378A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyimide film
- sealing resin
- plasma treatment
- semiconductor element
- tcp
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/50—Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto
Abstract
(57)【要約】
【構成】 ポリイミドフィルム２表面に形成されたフィ
ンガー状リード１上に、バンプ３を介して電気接続がな
された半導体素子４が固定され、この半導体素子４の周
囲が封止樹脂によって封止されているテープキャリアパ
ッケージであって、上記封止樹脂に接するポリイミドフ
ィルム２面がプラズマ処理によって改質されている。 【効果】 プラズマ処理によって、ポリイミドフィルム
と封止樹脂の境界面における両者の耐湿密着性が大幅に
向上されている。このため、上記境界面からの吸湿によ
って信頼性が低下することがなく、優れた品質を有す
る。
ンガー状リード１上に、バンプ３を介して電気接続がな
された半導体素子４が固定され、この半導体素子４の周
囲が封止樹脂によって封止されているテープキャリアパ
ッケージであって、上記封止樹脂に接するポリイミドフ
ィルム２面がプラズマ処理によって改質されている。 【効果】 プラズマ処理によって、ポリイミドフィルム
と封止樹脂の境界面における両者の耐湿密着性が大幅に
向上されている。このため、上記境界面からの吸湿によ
って信頼性が低下することがなく、優れた品質を有す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半田実装時にクラッ
クを生じることのない、信頼性に優れたテープキャリア
パッケージに関するものである。
クを生じることのない、信頼性に優れたテープキャリア
パッケージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体分野の技術革新はめざまし
く、ＬＳＩチップ等の半導体装置の高集積化と高速化が
進んでおり、加えて電子装置を小形で高機能にする要求
から、実装の高密度化が進んでいる。このような観点か
ら、デュアルインラインパッケージ（ＤＩＰ）のような
ピン挿入型のパッケージに替わり、アウターリードを４
方向に配置したクワッドフラットパッケージ（ＱＦＰ）
や２方向リードのスモールアウトラインパッケージ（Ｓ
ＯＰ）といった面実装パッケージが主流になってきてい
る。さらに、上記ＱＦＰやＳＯＰも、パッケージ厚さが
１ｍｍ前後のシンクワッドフラットパッケージ（ＴＱＦ
Ｐ）やシンスモールアウトラインパッケージ（ＴＳＯ
Ｐ）へと超薄形化が推し進められている。また、最近で
は、テープオートメイティッドボンディング（ＴＡＢ）
技術を用いて半導体素子をテープキャリアに搭載するテ
ープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）において、その厚み
を０．５ｍｍレベルまで薄くすることが実現されるに至
っている。
く、ＬＳＩチップ等の半導体装置の高集積化と高速化が
進んでおり、加えて電子装置を小形で高機能にする要求
から、実装の高密度化が進んでいる。このような観点か
ら、デュアルインラインパッケージ（ＤＩＰ）のような
ピン挿入型のパッケージに替わり、アウターリードを４
方向に配置したクワッドフラットパッケージ（ＱＦＰ）
や２方向リードのスモールアウトラインパッケージ（Ｓ
ＯＰ）といった面実装パッケージが主流になってきてい
る。さらに、上記ＱＦＰやＳＯＰも、パッケージ厚さが
１ｍｍ前後のシンクワッドフラットパッケージ（ＴＱＦ
Ｐ）やシンスモールアウトラインパッケージ（ＴＳＯ
Ｐ）へと超薄形化が推し進められている。また、最近で
は、テープオートメイティッドボンディング（ＴＡＢ）
技術を用いて半導体素子をテープキャリアに搭載するテ
ープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）において、その厚み
を０．５ｍｍレベルまで薄くすることが実現されるに至
っている。
【０００３】上記ＴＣＰは、鉄系や銅系のリードフレー
ムを用いず、テープキャリア表面に薄膜状に形成された
フィンガー状リードの上に、直接半導体素子を搭載し、
テープキャリア側か半導体素子側に形成されたバンプに
よって両者を電気接続したのち、半導体素子の周囲を、
封止樹脂のトランスファー成形によつて封止することに
よって得ることができる。このようなＴＣＰは、リード
フレームのダイパッドを必要としないため、基板実装時
の半田リフロー工程においてパッケージクラックが発生
しにくいという利点を有する。また、冷熱サイクル試験
において、従来は半導体素子とダイパッドの熱膨張・熱
収縮の差に起因して応力が発生して問題となっていた
が、これを解消することができ、耐湿性が向上して信頼
性が高くなるという利点も有する。
ムを用いず、テープキャリア表面に薄膜状に形成された
フィンガー状リードの上に、直接半導体素子を搭載し、
テープキャリア側か半導体素子側に形成されたバンプに
よって両者を電気接続したのち、半導体素子の周囲を、
封止樹脂のトランスファー成形によつて封止することに
よって得ることができる。このようなＴＣＰは、リード
フレームのダイパッドを必要としないため、基板実装時
の半田リフロー工程においてパッケージクラックが発生
しにくいという利点を有する。また、冷熱サイクル試験
において、従来は半導体素子とダイパッドの熱膨張・熱
収縮の差に起因して応力が発生して問題となっていた
が、これを解消することができ、耐湿性が向上して信頼
性が高くなるという利点も有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｔ
ＣＰは、これらの利点を有する反面、テープキャリアと
して用いられ封止後もパッケージ内に残留するポリイミ
ドフィルムが、エポキシ樹脂等の封止樹脂に対し耐湿密
着性に乏しいため、両者の境界面に侵入した水分によっ
て、半導体素子内部のＡｌ配線が腐食していわゆるアル
ミコロージョンが生じ、逆に信頼性が損なわれるという
問題を有している。
ＣＰは、これらの利点を有する反面、テープキャリアと
して用いられ封止後もパッケージ内に残留するポリイミ
ドフィルムが、エポキシ樹脂等の封止樹脂に対し耐湿密
着性に乏しいため、両者の境界面に侵入した水分によっ
て、半導体素子内部のＡｌ配線が腐食していわゆるアル
ミコロージョンが生じ、逆に信頼性が損なわれるという
問題を有している。
【０００５】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、ポリイミドフィルムを内部に有するＴＰＣに
おいて、ポリイミドフィルムと封止樹脂の境界面におけ
る両者の耐湿密着性を著しく向上させ、ＴＣＰの信頼性
を高めることをその目的とする。
たもので、ポリイミドフィルムを内部に有するＴＰＣに
おいて、ポリイミドフィルムと封止樹脂の境界面におけ
る両者の耐湿密着性を著しく向上させ、ＴＣＰの信頼性
を高めることをその目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明のＴＣＰは、ポリイミドフィルム表面に形
成されたフィンガー状リード上に、バンプを介して電気
接続がなされた半導体素子が固定され、この半導体素子
の周囲が封止樹脂によって封止されているＴＣＰであっ
て、上記封止樹脂に接するポリイミドフィルム面がプラ
ズマ処理によって改質されているという構成をとる。
め、この発明のＴＣＰは、ポリイミドフィルム表面に形
成されたフィンガー状リード上に、バンプを介して電気
接続がなされた半導体素子が固定され、この半導体素子
の周囲が封止樹脂によって封止されているＴＣＰであっ
て、上記封止樹脂に接するポリイミドフィルム面がプラ
ズマ処理によって改質されているという構成をとる。
【０００７】
【作用】すなわち、本発明者らは、ポリイミドフィルム
と封止樹脂との境界面における両者の密着性および耐湿
性を高めるには、ポリイミドフィルム表面を何らかの手
段によって改質することが必要であるとの観点から、コ
ロナ放電処理，グロー放電処理，紫外線照射処理，電子
線処理，火炎処理，サンドブラスト処理等の乾式処理
や、プライマーコート処理，ポリマーコーティング処
理，電着等の湿式処理といった各種の表面処理技術につ
いて、ポリイミドフィルムと封止樹脂間の耐湿密着性に
与える影響を研究した。その結果、高周波低温プラズマ
処理を行うと、ポリイミドフィルム処理面が親水性に改
質されて封止樹脂に対して優れた耐湿密着性を示すよう
になることを見いだしこの発明に到達した。
と封止樹脂との境界面における両者の密着性および耐湿
性を高めるには、ポリイミドフィルム表面を何らかの手
段によって改質することが必要であるとの観点から、コ
ロナ放電処理，グロー放電処理，紫外線照射処理，電子
線処理，火炎処理，サンドブラスト処理等の乾式処理
や、プライマーコート処理，ポリマーコーティング処
理，電着等の湿式処理といった各種の表面処理技術につ
いて、ポリイミドフィルムと封止樹脂間の耐湿密着性に
与える影響を研究した。その結果、高周波低温プラズマ
処理を行うと、ポリイミドフィルム処理面が親水性に改
質されて封止樹脂に対して優れた耐湿密着性を示すよう
になることを見いだしこの発明に到達した。
【０００８】つぎに、この発明を詳細に説明する。
【０００９】この発明のＴＣＰは、通常のＴＣＰと同
様、ポリイミドフィルム表面に形成されたフィンガー状
リード上に、バンプを介して電気接続がなされた半導体
素子が固定され、この半導体素子の周囲が封止樹脂によ
って封止されたものであるが、樹脂封止に先立って、上
記ポリイミドフィルムの露出する部分（封止によって封
止樹脂と接する部分）が、プラズマ処理によって改質さ
れている。
様、ポリイミドフィルム表面に形成されたフィンガー状
リード上に、バンプを介して電気接続がなされた半導体
素子が固定され、この半導体素子の周囲が封止樹脂によ
って封止されたものであるが、樹脂封止に先立って、上
記ポリイミドフィルムの露出する部分（封止によって封
止樹脂と接する部分）が、プラズマ処理によって改質さ
れている。
【００１０】上記ポリイミドフィルムの構成するポリイ
ミドは、下記の一般式で示されるものである。
ミドは、下記の一般式で示されるものである。
【００１１】
【化１】
【００１２】また、上記フィンガー状リードは、通常の
方法によつてポリイミドフィルム表面に作製されるもの
で、特に限定されることはない。その材質も、銅，アル
ミニウム，金，銀，鉄あるいはこれらの合金等、導体で
あればどのようなものであっても差し支えはない。
方法によつてポリイミドフィルム表面に作製されるもの
で、特に限定されることはない。その材質も、銅，アル
ミニウム，金，銀，鉄あるいはこれらの合金等、導体で
あればどのようなものであっても差し支えはない。
【００１３】さらに、上記バンプおよび半導体素子も、
通常のＴＣＰに用いられるものであればどのようなもの
であっても差し支えはない。
通常のＴＣＰに用いられるものであればどのようなもの
であっても差し支えはない。
【００１４】一方、上記ＴＣＰのポリイミドフィルムに
対し、未封止の段階で行うプラズマ処理とは、酸素ガ
ス，窒素ガス等の微量のガス存在下で低温プラズマを発
生させ、電離した気体，紫外線等で被処理面の化学構造
を変化させるものである。すなわち、この処理によっ
て、ポリイミドフィルムの被処理面には、−ＣＯＯＨや
−ＮＨ2 等の親水基が形成されると考えられ、被処理面
の表面張力が低下し、なじみ性が向上する。したがっ
て、プラズマ処理後に樹脂封止を行うと、封止樹脂とポ
リイミドフィルム被処理面とが上記親水基に基づく化学
的親和性で強く密着するようになる。
対し、未封止の段階で行うプラズマ処理とは、酸素ガ
ス，窒素ガス等の微量のガス存在下で低温プラズマを発
生させ、電離した気体，紫外線等で被処理面の化学構造
を変化させるものである。すなわち、この処理によっ
て、ポリイミドフィルムの被処理面には、−ＣＯＯＨや
−ＮＨ2 等の親水基が形成されると考えられ、被処理面
の表面張力が低下し、なじみ性が向上する。したがっ
て、プラズマ処理後に樹脂封止を行うと、封止樹脂とポ
リイミドフィルム被処理面とが上記親水基に基づく化学
的親和性で強く密着するようになる。
【００１５】したがって、この発明のＴＣＰは、内部の
ポリイミドフィルムと封止樹脂の境界面における両者の
耐湿密着性が大幅に向上しており、境界面から吸湿する
ことがなく、非常に信頼性が高いものとなる。
ポリイミドフィルムと封止樹脂の境界面における両者の
耐湿密着性が大幅に向上しており、境界面から吸湿する
ことがなく、非常に信頼性が高いものとなる。
【００１６】なお、この発明のプラズマ処理は、少なく
とも未封止の段階で外側に露出するポリイミドフィルム
の部分に対して行えば足りるが、実際には、未封止のＴ
ＣＰ全体をプラズマ処理装置内にいれてプラズマ処理す
ることが行われる。
とも未封止の段階で外側に露出するポリイミドフィルム
の部分に対して行えば足りるが、実際には、未封止のＴ
ＣＰ全体をプラズマ処理装置内にいれてプラズマ処理す
ることが行われる。
【００１７】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
明する。
【００１８】
【実施例】まず、図１に示すように、銅リード１が形成
されたポリイミドフィルム（キャリア）２に、金属バン
プ３を介して電気接続がなされる半導体素子４を、ＴＡ
Ｂ方式でボンディングした。このようにして得られた樹
脂封止前のＴＣＰを、プラズマ処理装置（サムコインタ
ーナショナル研究所製，ＰＤ−１０Ｓ型）に入れ、反応
容器を１×１０-4Ｔｏｒｒまで排気した。つぎに、排気
を続けながら酸素ガスを導入し、内部電極式ペルジャー
を用いて発生周波数１３．５６ＭＨｚで放電を行い、未
封止半導体装置の全面についてプラズマ処理を行った。
されたポリイミドフィルム（キャリア）２に、金属バン
プ３を介して電気接続がなされる半導体素子４を、ＴＡ
Ｂ方式でボンディングした。このようにして得られた樹
脂封止前のＴＣＰを、プラズマ処理装置（サムコインタ
ーナショナル研究所製，ＰＤ−１０Ｓ型）に入れ、反応
容器を１×１０-4Ｔｏｒｒまで排気した。つぎに、排気
を続けながら酸素ガスを導入し、内部電極式ペルジャー
を用いて発生周波数１３．５６ＭＨｚで放電を行い、未
封止半導体装置の全面についてプラズマ処理を行った。
【００２０】このようにしてプラズマ処理を行った未封
止ＴＣＰに対し、トランスファー成形金型を用いて１７
５±３℃でエポキシ樹脂（１７５℃における溶融粘度が
８０ポイズ）によるトランスファー成形を行い、１７５
℃で５時間のアフターキュアーしたのち、脱型して外形
加工を行って、図２に示すＴＣＰ（ボディサイズ１０ｍ
ｍ×１４ｍｍ、厚さ１．０１ｍｍ）を得た。なお、アウ
ターリードは８８ピンのクワッド配置である。
止ＴＣＰに対し、トランスファー成形金型を用いて１７
５±３℃でエポキシ樹脂（１７５℃における溶融粘度が
８０ポイズ）によるトランスファー成形を行い、１７５
℃で５時間のアフターキュアーしたのち、脱型して外形
加工を行って、図２に示すＴＣＰ（ボディサイズ１０ｍ
ｍ×１４ｍｍ、厚さ１．０１ｍｍ）を得た。なお、アウ
ターリードは８８ピンのクワッド配置である。
【００２１】
【比較例】上記実施例と同様のＴＣＰを、プラズマ処理
を施さずに作製した。
を施さずに作製した。
【００２２】上記実施例品，比較例品について、ともに
８５℃，８５％ＲＨの恒温恒湿槽に７２時間放置したの
ち２１５℃の半田浴中に１０秒間浸漬し、室温まで冷却
した。そして、下記の表１に示す試験項目について、表
１に示す試験条件で試験を行い、信頼性を評価した。そ
の結果を表１に併せて示す。
８５℃，８５％ＲＨの恒温恒湿槽に７２時間放置したの
ち２１５℃の半田浴中に１０秒間浸漬し、室温まで冷却
した。そして、下記の表１に示す試験項目について、表
１に示す試験条件で試験を行い、信頼性を評価した。そ
の結果を表１に併せて示す。
【００２３】
【表１】 ＊：上記試験結果において、不良品とは、ポリイミドフ
ィルムと封止樹脂との境界面に界面剥離が生じたものを
いう。
ィルムと封止樹脂との境界面に界面剥離が生じたものを
いう。
【００２４】上記の結果から、実施例品は、プラズマ処
理を行わなかった比較例品に比べて、ポリイミドフィル
ムと封止樹脂の密着性が著しく改善されていることがわ
かる。
理を行わなかった比較例品に比べて、ポリイミドフィル
ムと封止樹脂の密着性が著しく改善されていることがわ
かる。
【００２５】なお、プラズマ処理によってポリイミドフ
ィルム表面がどの程度改質されるかを確認するために、
ピロメリット酸とジアミノジフェニルエーテルから誘導
されたポリイミド成形品（１００ｍｍ×１００ｍｍ，厚
さ０．０５ｍｍの板状）に対し、上記実施例１，２と同
一条件でプラズマ処理を行つた。そして、得られた処理
品と、上記プラズマ処理を行わない非処理品の表面につ
いて、水との接触角θを測定するとともに、Ｘ線光電子
分析法（ＥＳＣＡ）によって表面分析を行った。これら
の結果を下記の表２に示す。
ィルム表面がどの程度改質されるかを確認するために、
ピロメリット酸とジアミノジフェニルエーテルから誘導
されたポリイミド成形品（１００ｍｍ×１００ｍｍ，厚
さ０．０５ｍｍの板状）に対し、上記実施例１，２と同
一条件でプラズマ処理を行つた。そして、得られた処理
品と、上記プラズマ処理を行わない非処理品の表面につ
いて、水との接触角θを測定するとともに、Ｘ線光電子
分析法（ＥＳＣＡ）によって表面分析を行った。これら
の結果を下記の表２に示す。
【００２６】
【表２】
【００２７】上記の結果から、プラズマ処理によって、
ポリイミド表面の濡れ性が向上していることがわかる。
ポリイミド表面の濡れ性が向上していることがわかる。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、この発明のＴＣＰは、ポ
リイミドフィルムに対するプラズマ処理によって、ポリ
イミドフィルムと封止樹脂との境界面における両者の耐
湿密着性が大幅に向上されている。したがって、このＴ
ＣＰは、従来吸湿しやすかったポリイミドフィルムと封
止樹脂の境界面から吸湿することがなく、非常に信頼性
の高いものとなる。
リイミドフィルムに対するプラズマ処理によって、ポリ
イミドフィルムと封止樹脂との境界面における両者の耐
湿密着性が大幅に向上されている。したがって、このＴ
ＣＰは、従来吸湿しやすかったポリイミドフィルムと封
止樹脂の境界面から吸湿することがなく、非常に信頼性
の高いものとなる。
【図１】この発明の一実施例の未封止の状態を示す説明
図である。
図である。
【図２】上記実施例の封止・成形後の状態を示す説明図
である。
である。
１ 銅リード ２ ポリイミドフィルム ３ 金属バンプ ４ 半導体素子
Claims (1)
- 【請求項１】 ポリイミドフィルム表面に形成されたフ
ィンガー状リード上に、バンプを介して電気接続がなさ
れた半導体素子が固定され、この半導体素子の周囲が封
止樹脂によって封止されているテープキャリアパッケー
ジであつて、上記封止樹脂に接するポリイミドフィルム
面がプラズマ処理によって改質されていることを特徴と
するテープキャリアパッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3342278A JPH05152378A (ja) | 1991-11-30 | 1991-11-30 | テープキヤリアパツケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3342278A JPH05152378A (ja) | 1991-11-30 | 1991-11-30 | テープキヤリアパツケージ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05152378A true JPH05152378A (ja) | 1993-06-18 |
Family
ID=18352489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3342278A Pending JPH05152378A (ja) | 1991-11-30 | 1991-11-30 | テープキヤリアパツケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05152378A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970053659A (ko) * | 1995-12-15 | 1997-07-31 | 김주용 | 탭 기술을 이용한 반도체 패키지 및 제조방법 |
| US5932927A (en) * | 1996-07-24 | 1999-08-03 | Nec Corporation | High-frequency device package |
| US5992729A (en) * | 1996-10-02 | 1999-11-30 | Mcnc | Tacking processes and systems for soldering |
| US6723627B1 (en) | 1999-10-08 | 2004-04-20 | Nec Corporation | Method for manufacturing semiconductor devices |
| US8053082B2 (en) | 2004-03-23 | 2011-11-08 | Ube Industries, Ltd. | Adhesion-enhanced polyimide film, process for its production, and laminated body |
-
1991
- 1991-11-30 JP JP3342278A patent/JPH05152378A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970053659A (ko) * | 1995-12-15 | 1997-07-31 | 김주용 | 탭 기술을 이용한 반도체 패키지 및 제조방법 |
| US5932927A (en) * | 1996-07-24 | 1999-08-03 | Nec Corporation | High-frequency device package |
| US5992729A (en) * | 1996-10-02 | 1999-11-30 | Mcnc | Tacking processes and systems for soldering |
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| US8053082B2 (en) | 2004-03-23 | 2011-11-08 | Ube Industries, Ltd. | Adhesion-enhanced polyimide film, process for its production, and laminated body |
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