JPH05198615A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH05198615A
JPH05198615A JP4007853A JP785392A JPH05198615A JP H05198615 A JPH05198615 A JP H05198615A JP 4007853 A JP4007853 A JP 4007853A JP 785392 A JP785392 A JP 785392A JP H05198615 A JPH05198615 A JP H05198615A
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JP
Japan
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semiconductor chip
leads
film carrier
lead
carrier tape
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JP4007853A
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English (en)
Inventor
Yuichi Tateishi
雄一 立石
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/50Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto

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  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のバンプを形成することによるコスト
高、及び半導体チップの電極に熱的及び機械的ストレス
を加えるため電極部が破壊し易く信頼性が劣る等の欠点
を解決する。 【構成】 半導体チップ7aの表面にポリイミドコート
2aを形成しフィルムキャリヤテープ6aのリード12
aを直接アルミパッド1aに低圧力で仮接合した後熱硬
化性で絶縁性がありアルミ合金ガラス等と接着可能で且
つ熱により軟化する接着剤4aを保護板13aを通じて
熱圧着する。接着剤4aは熱により軟化しリード12a
とアルミパッド1aの接合部までは浸透後硬化する。こ
の現象により仮止めの接合は完全な接合となる。更に保
護板13aは外部からのストレスを防ぎ従来のトランス
ファモールドパッケージと同等な取扱いが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フィルムキャリヤ方式
による半導体装置の製造方法に関し、特にバンプ無しで
低圧力接合が可能な半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のフィルムキャリヤ方式による半導
体装置の製造方法は、図11(a)に示す如く、搬送及
び位置決め用のスプロケットホール11a″と半導体チ
ップ7a″が入る開孔部で、デバイスホール5a″を有
するポリイミド等の絶縁フィルム上に胴等の金属箔を接
着し、金属箔をエッチング等により所望の形状のリード
12a″と電気選別の為のパッド10a″とを形成した
フィルムキャリヤテープ6a″とあらかじめ電極端子上
に金属突起物であるバンプ3aを設けた半導体チップ7
a″とを準備し、次にフィルムキャリヤテープのリード
12a″と半導体チップのバンプ3aとを熱圧着または
共晶法等によりインナーリードボンディングし、フィル
ムキャリヤテープの状態で電気選別用パッド10a″上
に接触子を接触させて、電気選別やデバイス試験を実施
し、次にリード12a″を所望の長さに切断する。
【0003】ついで、例えば図11(b)に示すように
プリント基板8a上に接着剤9aにより半導体チップ7
a″を固着後、リード12a″をプリント基板8a上の
ボンディングパッドにアウターリードボンディングを行
なうことにより、完成するものである。
【0004】上記のようなフィルムキャリヤ方式による
半導体装置の製造方法は、ボンディングがリードの数と
無関係に一度で可能であるため、スピードが速いこと、
フィルムキャリヤテープを使用するため、ボンディング
等の組立と電気選別作業の自動化がはかれ量産性が優れ
ている等の利点を有している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のフィルムキャリヤ半導体装置は、半導体チップ
の電極上にバンプを形成する必要があり、ウエハー状態
で主に電解メッキ法により実施するバンプ形成のための
コストが高いという欠点がある。これを解決するために
幾つかのバンプ形成法が紹介されている。一例としてS
olid State Technology日本版1
978年11月号33p〜35p等で紹介されているバ
ンプ付きフィルムキャリヤテープ(以下B−Tap
e)、National Technical Rep
ort Vol.31 No.3 Jun1985 11
6p〜124p等で紹介されている転写バンプ、特開昭
54−2662号、特開昭60−194543号等で紹
介されているワイヤーボンディングにおける金属ボール
をバンプとする方法(以下ボールバンプ)等がある。
【0006】これらのうちB−Tapeは、フィルムキ
ャリヤテープのリード先端部を残して他のリード部分を
ハーフエッチングし、ハーフエッチングされず凸状で残
ったリード先端部をバンプとするものであるが、リード
の一部をハーフエッチングするため、金属箔のみの一層
フィルムキャリヤで実施する。
【0007】従って、各リードは電気的に接続されてお
り、フィルムキャリヤテープ状態での電気的選別が困難
であるという欠点を有している。
【0008】これを解決するため従来のような絶縁フィ
ルム上に形成されたリードに同様にバンプを形成するこ
とも可能であるが、工程が複雑であり、逆にコスト高に
なるという欠点がある。
【0009】転写バンプは、ガラス等の基板上に電解メ
ッキ法によりバンプを形成しフィルムキャリヤテープの
リードをボンディングしてバンプを基板からリードに転
写する方法があるが、バンプを電解メッキ法により形成
すること、リードに転写するためのボンディングが必要
であること等から、従来のウエハ状態でのバンプ形成法
と比べてコスト的に利点は多いが完全ではない。
【0010】ボールバンプは熱圧着ワイヤーボンディン
グの際、形成する金属ボールのみを半導体チップの電極
上に接着してバンプとするものであるが、バンプ形成時
及びフィルムキャリヤテープのリードをバンプにボンデ
ィングする時の二度にわたり半導体チップの電極に熱的
及び機械的ストレスを加えるため、電極部が破壊し易
く、信頼性的に劣るという欠点がある。また、ボンディ
ング後の半導体チップ表面とリード下面の距離が20μ
m 程度しかないため、半導体チップの傾きや、リードの
方向の変形が少しでもあると、半導体チップのエッジと
リードが触れてショートを起こし易いという欠点もあ
る。
【0011】そこで、本発明の技術的課題は、上記欠点
に鑑み、製造コストを低減し、電極部の信頼性を高める
半導体の製造方法を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、半導体ウエハーの表面が少なくともポリイミ
ド等からなる樹脂材料を付着、形成する工程と、前記ポ
リイミド被膜を前記半導体ウエハーの表面の各電極パッ
ドが露出する様、所望の形状に選択的にエッチング加工
する工程と、前記半導体ウエハーを半導体チップとなる
様切断する工程と、少くとも搬送及び位置決め用の孔と
所定の形状のリードを有するフィルムキャリヤテープに
おいて、前記リードの長さを前記半導体チップの電極パ
ッドの幅よりも短く且つ電極パッドのセンターよりも長
い様に加工したフィルムキャリヤテープを準備する工程
と、前記リードと前記半導体チップの電極パッドを仮接
合する工程と仮接合された半導体チップの表面に少なく
とも常温は、固体であり、加熱すると軟化後硬化する熱
硬化性で且つ絶縁性である様な熱硬化固体接着剤を放置
する工程と前記熱硬化固体接着剤の表面に絶縁材等から
なる保護板を放置する工程と前記保護板の表面をツール
により加熱加圧する工程とを少なくとも有している。
【0013】
【実施例】次に本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。
【0014】図1から図10は、本発明の一実施例であ
り、フィルムキャリヤテープ方式半導体装置の製造工程
の平面図と断面図である。
【0015】図1に示す如く、半導体チップ7aは、ア
ルミパッド1aが露出する様、ポリイミド等からなる樹
脂材料で表面をコーティングされ、厚みは例えば20μ
m 程度である。
【0016】フィルムキャリヤテープ6aのリード12
aの先端の長さは、例えばリード12aの先端を前記ア
ルミパッド1aに接合した場合、アルミパッド1aから
はみ出さない程度とする。リードの材質は銅材であり表
面処理は、金メッキを実施し、厚みはリードのピッチに
応じて、狭ピッチ程薄くするが18〜35μm 程度とす
る。
【0017】上記フィルムキャリヤテープ6aのリード
12aと前記半導体チップ7aのアルミパッド1aと
を、一括で接合可能な様に熱と圧力とを同時に加えるこ
とができるボンディングツール15aを使用し、仮止め
接合を図5に如く実施する。次に熱硬化固体接着剤4a
と保護板13aを準備する。
【0018】図2に示す如く、熱硬化固体接着剤4a
は、前記半導体チップ7aのアルミパッド1aの内側と
なるポリイミドコート2aより多少小さくなる様加工さ
れ、材質は合成エラストマーと、熱可塑性、及び熱硬化
性樹脂からなり、厚みは、例えば50μm 程度とする。
【0019】保護板13aは前記半導体チップ7aと同
一の形状もしくは、前記フィルムキャリヤ6aのリード
12aを所望の長さまで保護する様、図3如く加工さ
れ、材質はガラス材・セラミックス材・アルミ陽極可材
料等からなり、厚みは、例えば50μm 程度とする。
【0020】上述した熱硬化固体接着剤4aと前記保護
板13aを前記フィルムキャリヤテープ6aと前記半導
体チップ7aとを仮接合したうえに図1の(f)の如く
設置する。ついで、熱硬化固体接着剤4aを軟化及び硬
化させるための接着剤硬化用ツール16aにより、保護
板13aの表面を熱圧着することで、熱硬化固体接着剤
を加熱溶融後、硬化させ本実施例の半導体装置が製造さ
れる。
【0021】次に第2の実施例について説明する。
【0022】図10の(a′)に示す如く、実施例1と
同様に半導体チップ7a′は、アルミパッド1a′だけ
を露出させる様、ポリイミド等からなる材質で表面をコ
ーティングされ、厚みは例えば20μm 程度とする。
【0023】フィルムキャリヤテープ6a′のリード1
2a′の先端の長さは、例えばリード12a′の先端を
先アルミパッド1a′に接合した場合、アルミパッド1
a′からはみ出さない程度とする。材質は銅材であり、
表面処理は、金メッキを実施し、厚みは18〜35μm
程度である。上記フィルムキャリヤテープ6a′のリー
ド12a′と半導体チップ7a′のアルミパッド1a′
とを、1点毎で接合可能な様に熱と圧力と超音波振動と
を加えることができるボンディングツール15a′を使
用し、仮止め接合を図9の如く実施する。その以降の工
程は、実施例1と同様であり、図10の(b′)の如く
製造される。
【0024】この実施例では、実施例1と比較し、品種
切替時にボンディングツール15aを変換する必要がな
く、更に1点毎のボンディングとなるため、確実に仮止
め接合が可能となる。
【0025】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明は、半導体チ
ップの表面にポリイミドコートを形成し、フィルムキャ
リヤテープのリードを直接、アルミパッドに低圧力で仮
接合した後、熱硬化性且つ絶縁性であり、熱を加えると
軟化する接着剤を保護板を通じて熱圧着することで完全
接合となる半導体装置を製造する為、以下の効果があ
る。
【0026】1.バンプやリードのボンディング後のつ
ぶれにより、リードの狭ピッチ化が妨げられていたが、
低圧力接合によりつぶれ量が制御でき、狭ピッチ化、多
ピン化が可能となる。
【0027】2.リードを直接アルミパッドに接合する
ことにより、バンプを形成する必要がない。
【0028】3.低圧力で接合することにより、アルミ
パッドに対するストレスが低減でき、信頼性が向上す
る。
【0029】4.保護板の大きさを半導体チップの大き
さと同一以上にすることにより、リードとアルミパッド
との接合部及び境界部に直接ストレスが加わらなくな
り、信頼性が向上する。
【0030】5.接着剤の硬化によりアルミパッドとリ
ードとを完全に接合することができ、これによりアルミ
パッドに直接衝撃を与えないことができ、信頼性が向上
する。
【0031】6.半導体チップの表面にポリイミドコー
トを形成していることにより、リードが何らかのストレ
スで傾いたとしてもエッジタッチとなる恐れが無い。
【0032】7.接着剤により、半導体チップの表面が
大気にさらされている部分を被覆し、封止した状態とな
る、更に保護板により、外部からのストレスを防ぐこと
により、従来のトランスファーモールド封止によるパッ
ケージと同等の取扱いが可能となり超薄型パッケージ、
例えば405μm 〜450μm 程度を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の平面図及び断面図。
【図2】本発明の一実施例の平面図及び断面図。
【図3】本発明の一実施例の平面図及び断面図。
【図4】本発明の一実施例の平面図及び断面図。
【図5】本発明の一実施例の平面図及び断面図。
【図6】本発明の一実施例の平面図及び断面図。
【図7】本発明の一実施例の平面図及び断面図。
【図8】本発明の一実施例の平面図及び断面図。
【図9】本発明の一実施例の平面図及び断面図。
【図10】本発明の一実施例の平面図及び断面図。
【図11】従来の実施例の平面図及び断面図。
【符号の説明】
1a,1a′ アルミパッド 2a,2a′ ポリイミドコート 3a バンプ 4a,4a′ 熱硬化固体接着剤 5a,5a′,5a″ デバイスホール 6a,6a′,6a″ フィルムキャリヤテープ 7a,7a′,7a″ 半導体チップ 8a プリント基板 9a 接着剤 10a,10a′,10a″ 選別用パッド 11a,11a′,11a″ スプロケットホール 12a,12a′,12a″ リード 13a,13a′ 保護板 14a,14a′ アウターリードホール 15a,15a′ ボンディングツール 16a,16a′ 接着剤硬化用ツール

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ウエハーの表面に樹脂材料にて、
    樹脂被膜を形成する工程と、前記樹脂被膜を前記半導体
    ウエハーの表面の各電極パッドが露出する様、所定の形
    状に加工する工程と、前記半導体ウエハーを半導体チッ
    プとなる様、切断する工程と、少くとも搬送及び位置決
    め用の孔と所定の形状のリードを有するフィルムキャリ
    ヤテープに対し、前記リードの長さを前記半導体チップ
    の電極パッドの幅よりも短く且つ電極パッドのセンター
    よりも長い様に加工したフィルムキャリヤテープを準備
    する工程と、前記リードと前記半導体チップの電極パッ
    ドを仮接合する工程と、仮接合された半導体チップの表
    面に、少なくとも常温は、固体であり加熱すると軟化後
    硬化する熱硬化性で且つ絶縁性である様な、熱硬化固体
    接着剤を設置する工程と、前記熱硬化固体接着剤の表面
    に絶縁材からなる保護板を設置する工程と、前記保護板
    の表面を加熱加圧する工程とを、有することを特徴とす
    る半導体装置の製造方法。
JP4007853A 1992-01-20 1992-01-20 半導体装置の製造方法 Withdrawn JPH05198615A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006324602A (ja) * 2005-05-20 2006-11-30 Renesas Technology Corp 半導体装置およびその製造方法
US10600672B2 (en) * 2015-12-03 2020-03-24 Nexperia B.V. Backend taping using fluid assisted fixation

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Effective date: 19990408