JPH0547831A - Tab式半導体装置のリードフレームへの実装構造 - Google Patents

Tab式半導体装置のリードフレームへの実装構造

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JPH0547831A
JPH0547831A JP3200723A JP20072391A JPH0547831A JP H0547831 A JPH0547831 A JP H0547831A JP 3200723 A JP3200723 A JP 3200723A JP 20072391 A JP20072391 A JP 20072391A JP H0547831 A JPH0547831 A JP H0547831A
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JP
Japan
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lead frame
lead
semiconductor device
type semiconductor
bump
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Pending
Application number
JP3200723A
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English (en)
Inventor
Keiji Kuwabara
啓二 桑原
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/79Apparatus for Tape Automated Bonding [TAB]
    • 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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャリアフィルムに接続した半導体素子をリ
ードフレームに実装することにより、狭ピッチ、多リー
ドのTAB式半導体装置が得られる。 【構成】 TAB式半導体装置のアウターリードに2段
バンプを設け、リードフレームのリードにこのバンプに
対応して穴部を設け、この穴部にメッキを設けることに
より、低荷重で両者を接合することができ、又、バンプ
と穴部に対して2種類の接合合金を形成して、さらに位
置合わせが容易で接合強度を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に係り、さら
に詳しくは、半導体素子とリードフレームとの接続方式
を改良した半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近の電子機器は、小型化、軽量化、高
機能化が著しく、これに伴って電子機器に搭載される半
導体装置も、小形、表面実装形、高密度実装の要求が強
くなっている。
【0003】図5(a)はパッケージの四方にリードが
設けられた従来の半導体装置(以下QFPという)の一
例を示す平面図、図5(b)はそのB−B断面図であ
る。図において、1は半導体素子、2は半導体素子1の
電極に対応してリードフレームに形成されたリードで、
以下半導体素子1と接続する側をインナーリード2a、
その反対側をアウターリード2bということがある。3
は金、アルミニウム等からなり、半導体素子1の電極と
これに対応したリード3とを接続するワイヤー出ある。
4は半導体素子1、インナーリード2aおよびワイヤー
3を封止したパッケージである。このような半導体装置
は、リードフレームのデバイスホール内に半導体素子1
を搭載し、ボンディングツールを用い半導体素子1の各
電極とこれに対応したリード2とをそれぞれワイヤー3
で接続する。ついで、これら各素子の劣化を防止するた
め、エポキシ樹脂などによりパッケージ4し、各リード
2を必要な長さでリードフレームから切離し、bに示す
ようにフォーミングする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、半導体
装置は小形化、高密度実装の要求が高まっており、上述
のQFP形の半導体装置においては、現在既にリードの
数は200本を超えており、さらに高密度化のすう勢に
ある。しかしながら、リードフレームのインナーリード
2aのピッチPは、エッチング能力から板厚tの2倍程
度、即ちP≒2tが限界であり、このような制約のため
ファインピッチ化することは困難である。一方、半導体
素子1の電極とインナーリード2aの先端部との間隔を
広くすればインナーリード2aの数をある程度増加する
ことができるが、このためにはワイヤー3を長くしなけ
ればならない。しかし、ワイヤーを長くすると隣接する
ワイヤー3と接触して短絡したり、パッケージ4の際に
倒れたりするため、一般にワイヤー3の長さは2.5m
m程度とされている。
【0005】このように、従来のリードフレームを用い
てワイヤーでボンディングする方式の半導体装置におい
ては、リードのピッチ及びワイヤーの長さに技術的限界
があり、リードの数をこれ以上増加することは困難であ
った。
【0006】本発明は、上記の課題を解決すべくなされ
たもので、キャリアフィルムに接続した半導体素子をリ
ードフレームに実装することにより、狭ピッチ、多リー
ドのTAB式半導体装置のリードフレームへの実装構造
を得ることを目的としたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
は、半導体素子の電極に絶縁性フィルムに形成した回路
パターンのインナーリードをそれぞれ接続して外形切断
したTAB式半導体装置と、多数のリードを有するリー
ドフレームとからなり、前記TAB式半導体装置の回路
パターンのアウターリードをリードフレームのリードに
それぞれ接続して樹脂で封止したものである。
【0008】また、TAB式半導体装置のアウターリー
ドに2段バンプを設け、リードフレームのリードにこの
バンプに対応して穴部を設け部分メッキをしたものであ
る。
【0009】
【作用】リードフレームのデバイスホールに、TAB式
半導体装置の半導体素子を搭載し、各アウターリードを
それぞれリードフレームのリードと整合させ、ボンディ
ングツールで熱圧着して両者を整合する。ついでTAB
式半導体装置及びリードフレームのインナーリードを樹
脂等でパッケージし、リードフレームのアウターリード
を切断してフォーミングする。
【0010】TAB式半導体装置のアウターリードにバ
ンプを設けた場合は、低荷重で両者を強固に接続でき
る。
【0011】さらにリードフレームのリードに上記バン
プに対応して穴部を設けると、両者の位置合わせが容易
になるばかりでなく、接合強度を高めることができる。
【0012】さらにリードフレームのリードに2種類以
上のメッキをすることにより、接合強度を更に高めるこ
とができる。
【0013】
【実施例】図1は、本発明の実施例を示す図である。
【0014】図において、10はキャリアフィルムに設
けた回路パターンのインナーリードに半導体素子1を接
続した半導体装置(以下TAB式半導体装置という)で
ある。このTAB式半導体装置10は図4(a)に示す
ように、ポリイミドフィルム等からなり、所定の間隔で
多数のデバイスホール12が設けられた長尺(例えば3
00m)のキャリアフィルム11に、各デバイスホール
12ごとに銅箔等からなる多数の回路パターン13を形
成してその一端をデバイスホール12に突出させ、イン
ナーリード13aとする。そして、デバイスホール12
に半導体素子1を配設し、その各電極にボンディングツ
ールによりインナーリード13aを接続して、回路パタ
ーンを切断位置(1点鎖線)14の位置で切断したもの
である。この状態を図4(b)に示す。なお、回路パタ
ーン13の面には例えば金メッキが施してある。 15
はテスト用パッド、16はキャリアフィルム11を搬送
するためのスプロケット穴である。
【0015】2はリードフレームのリード(以下単にリ
ードフレームという)で、その上面には銀メッキが施さ
れている。4は例えばエポキシ樹脂で封止したパッケー
ジである。
【0016】上記のようなTAB式半導体装置10をリ
ードフレーム2に実装するには、リードフレームのデバ
イスホールにTAB式半導体装置10の半導体素子1
を、その能動面を上にして配設し、そして図1(b)に
示すようにヒーターを内蔵したボンディングツール5に
よりアウターリード13bに設けた金メッキとリードフ
レーム2に設けた銀メッキとが溶融し、両者は強固に熱
圧着される。
【0017】各アウターリード13bとリードフレーム
2との接合が終ったときは、半導体素子1、回路パター
ン13を含むキャリアフィルム11及びリードフレーム
のインナーリード2aを例えばエポキシ樹脂で封止して
パッケージ4し、リード2のアウターリード2bを切断
してフォーミングすれば半導体装置の製造は終了する。
【0018】図2は本発明の実施例の要部を示したもの
で、図2(a)は側面図、図2(b)は平面図、図2
(c)は作用説明図である。本実施例はTAB式半導体
装置10のアウターリード13bの下面に、例えばハー
フエッチングによりバンプ13cと13dを形成し、そ
の表面に例えば金メッキを施したものである。
【0019】アウターリード13bを上記のように構成
することにより、アウターリード13bとリードフレー
ム2との接触面積を少なくできるので、低荷重で両者を
熱圧着することができる。 又、リードフレーム2にバ
ンプ13cとの対応する位置にプレス等により、穴部2
cを設けることによりリードフレーム2とバンプ13c
との位置合わせを容易にすることができる。
【0020】そして、リードフレーム2の表面を金、銀
又は錫でメッキにして、この穴部2cに錫又は錫と鉛の
合金でメッキしてバンプ13cの位置合わせを行い両者
を接合すると熱圧着に際して図2(c)に示すようにバ
ンプ13cの周囲にフィレット9が形成され溶融し接合
強度を増すことができる。、リードフレーム2の金メッ
キ等と小バンプ13dを同時に熱圧着接合するすること
ができ、両者の接合強度を更に増すことができる。
【0021】図3は本発明の他の実施例の断面図であ
る。本実施例はTAB式半導体装置10の半導体素子1
の能動面を下にしてリードフレーム2に接続したもので
ある。なおこのように実装する場合は、リード13に設
ける金メッキ等、あるいはバンプ13cは、リード13
の上面側に形成する。
【0022】このように構成したことにより、リード1
3とリードフレーム2との位置合わせが容易になり、そ
のうえ接合強度を更に高めることができる。
【0023】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
はワイヤーを使用せず、狭ピッチ、多リードが可能なT
AB式半導体装置のアウターリードをリードフレームの
リードに接続するようにしたので、半導体素子とリード
フレームのリードの先端部との間隔を広げることがで
き、このためリードの数を増加することができる。また
ワイヤーを使用しないのでピッチを小さくしても短絡事
故を生ずることもない。さらに、TAB式半導体装置を
使用したので、半導体素子の特性試験が容易である。
【0024】また、TAB式半導体装置のアウターリー
ドにバンプを設け、リードフレームのリードにこのバン
プに対応して穴部を設け、この穴部にメッキを設けるこ
とにより、低荷重で両者を接合することができ、又、バ
ンプと穴部に対して2種類の接合合金を形成して、さら
に位置合わせが容易で接合強度を高めることができる
等、実施による効果大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)(b)は本発明の実施例を示す図。
【図2】 (a)〜(c)は本発明の実施例の要部を示
す図。
【図3】 本発明の他の実施例を示す断面図。
【図4】 (a) TAB式半導体装置を示す平面図。 (b) TAB式半導体装置のA−A断面図。
【図5】 (a) 従来の半導体装置を示す平面図。 (b) 従来の半導体装置のB−B断面図。
【符号の説明】
1 半導体素子 2 リードフレーム 2a インナーリード 2b アウターリード 2c アウターリード穴 3 ワイヤー 4 パッケージ 5 ボンディングツール 9 フィレット 10 TAB式半導体装置 11 キャリアフィルム 12 デバイスホール 13 回路パターン 13a インナーリード 13b アウターリード 13c バンプ 13d 小バンプ 14 切断位置 15 テスト用パッド 16 スプロケット穴

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体素子の電極に絶縁性フィルムに形成
    した回路パターンのインナーリードをそれぞれ接続して
    外形切断したTAB式半導体装置と、多数のリードを有
    するリードフレームとからなり、前記TAB式半導体装
    置の回路パターンのアウターリードにバンプを形成する
    と共に、前記リードフレームのリードの前記バンプと対
    応する位置に穴部を形成すると共に、前記リードフレー
    ムのリードにメッキをして穴部に部分メッキを形成する
    と共に、前記TAB式半導体装置に2段のバンプを形成
    し、それぞれ接続して樹脂で封止したことを特徴とする
    TAB式半導体装置のリードフレームへの実装構造。
JP3200723A 1991-08-09 1991-08-09 Tab式半導体装置のリードフレームへの実装構造 Pending JPH0547831A (ja)

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