JPH0758159A - Tabキャリアとボンディングツール - Google Patents

Tabキャリアとボンディングツール

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JPH0758159A
JPH0758159A JP5206574A JP20657493A JPH0758159A JP H0758159 A JPH0758159 A JP H0758159A JP 5206574 A JP5206574 A JP 5206574A JP 20657493 A JP20657493 A JP 20657493A JP H0758159 A JPH0758159 A JP H0758159A
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JP
Japan
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hole
holes
outer lead
lead
tcp
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5206574A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisashi Takeda
久司 武田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0758159A publication Critical patent/JPH0758159A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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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

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 TABキャリアとボンディングツールに関
し、回路基板に位置精度よくボンディングできることを
目的とする。 【構成】 TABキャリアを製造するに当たってベース
フィルム(1)を選択エッチングする際に、デバイスホ
ール(5)とアウターリードホール(6)との中間領域
でリード端子(11)のパターン形成がなされていないサポ
ートリング(13)から、アウターリードホール(6)間を
結ぶタイパー(19)を通ってツーリングホール(7)を結
ぶ領域にラインホール(20)を設け、また、ボンディング
ツールの吸着ノズルが、方形をした枠体の底部に複数の
吸着孔(30)を有すると共に、この枠体の底面がTCPの
アウターリードホール(6)の内側位置に当接するよう
に構成する。

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ICチップの実装
に使用するTABキャリアとTCPを回路基板に装着す
るのに使用するボンディングツールの構造に関する。
【0002】半導体ICはこれを構成する単位素子の小
形化が行なわれてLSIやVLSIが実用化されている
が、更に大容量化が進んでULSIが実用化されつゝあ
る。こゝで、このように集積度が向上したICチップの
パッケージング法としてリードフレームを使用するフラ
ットパッケージが使用されているが、VLSIなど集積
度の向上したICチップのパッケージングにはTAB
(Tape Automated Bonding) 技術が使用されている。
【0003】本発明はTAB技術に使用するTABキャ
リアと、このTABキャリアにICチップを装着して
後、保護樹脂の被覆やフォーミングを施してなるTCP
(TapeCarrier Package) をプリント配線基板やセラミ
ック回路基板のICチップ装着位置に搭載するのに使用
するボンディングツールの改良に関する。
【0004】
【従来の技術】TAB技術は厚さが約30μm の銅(Cu)箔
に写真蝕刻技術(フォトリソグラフィ)を使用して幅が
数10〜数100 μm のリードを多数備えたテープキャリア
を作り、これに錫(Sn), 半田, 金(Au)などのメッキを施
したものであり、具体的には図6に断面を示すように厚
さが約120 μm のポリイミドよりなるベースフィルム1
の上に厚さが約30μm のCu箔2よりなり、微細なピッチ
で配列する多数のリード端子を作り、更にリード間の絶
縁を保つために、必要に応じてその上に厚さが約10μm
のソルダーレジスト3を被覆して形成されるもので、図
6に示すようにCu箔を接着剤を介してベースフィルムに
接着した後、ソルダーレジストを塗布する三層構造か或
は、ベースフィルム1とCu箔2の二層構造をとって作ら
れている。
【0005】以下、本発明の基礎となる従来のTABキ
ャリアについて、製造方法とその構造を説明する。図2
は従来のTABキャリアの平面図であって、スプロケッ
トにより移動するスプロケットホール4を両側にもつベ
ースフィルム1を選択エッチングして、半導体ICを搭
載するデバイスホール5と、アウターリードホール6
と、半導体ICの位置決めを行なうツーリングホール7
とを形成した後、このベースフィルム1の上にエポキシ
系の接着剤を用いてCu箔2を貼着して細長いCu箔貼りの
テープが形成される。
【0006】次に、このCu箔2を選択エッチングしてイ
ンナーリード8と、アウターリード9と、テストパッド
10とを備えたリード端子11を多数個パターン形成するも
ので、これにより、ICチップの装着が行なわれるデバ
イスホール5にインナーリード8が覗き、また、上下と
左右にあるアウターリードホール6にアウターリード9
が橋渡ししている多数のリード端子11が形成される。
【0007】次に、中央のデバイスホール5と四箇所あ
るアウターリードホール6との間の領域には写真蝕刻技
術によりパターン形成されている多数のリード端子11が
あって配線間の絶縁に不安があるためにサポートリング
13を含む領域にソルダーレジスト3を被覆してTABキ
ャリアが完成している。
【0008】次に、図2に平面図を示すTABキャリア
は図6に示したようにベースフィルム/Cu箔/ソルダー
レジストの三層構造をして構成されており、図2のツー
リングホール7を位置合わせに使用してデバイスホール
5の中央にICチップを位置決めし、ICチップの周辺
に設けられているバンプとリード端子11の先端にあるイ
ンナーリード8とをボンディングツールを用いてインナ
ーリードボンディングを行なった後、ICチップと熱圧
着領域を保護樹脂で被覆する。次に、ベースフィルム1
をテストパッド10の位置で切断すると同時にリード端子
11のアウターリード9にホーミング(Forming) を行なっ
てTCP(Tape Carrier Package) が完成している。
【0009】図7はこのようにして完成したTCPの断
面図であって、リード端子11のインナーリード8をIC
チップ15のバンプ16に熱圧着した後、このICチップ15
を保護するために保護樹脂17を被覆してある。また、ホ
ーミングを行なったアウターリード9はプリント配線基
板やセラミック配線基板の上のICチップ装着位置にパ
ターン形成してあるボンディングパッドに対応してお
り、ボンディングツールを用いてアウターリードボンデ
ィングするよう構成されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このようにして、TC
Pの回路基板への装着が行なわれていた。然し、ICチ
ップの集積度が増し、リード端子の幅とピッチが狭くな
るに従って図8に示すようにリード端子11の弯曲(そ
り)を生じ、回路基板のパッドへ精度の高いボンディン
グを行なうことが困難になってきた。
【0011】すなわち、リード端子11の幅が約150 μm
でリード端子11のピッチが約300 μm 程度のTCPにつ
いてはリード端子11のそりによるアウターリードボンデ
ィング不良は発生しなかったが、リード端子の幅が60μ
m でリード端子のピッチが150 μm 程度に狭くなるとそ
りによる不良発生が大きく、精度の高いボンディングを
行なうことが困難になり、特にソルダーレジストを塗布
してあるTCPはリード端子11のそりとアウターリード
位置でのゆがみが大きく、配線基板のボンディングパッ
ドとの位置ずれが大きくなり正確なボンディングができ
なくなった。そこで、高精度のボンディングができるよ
うにすることが課題である。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、TABキ
ャリアを製造するに当たってベースフィルムを選択エッ
チングする際に、デバイスホールとアウターリードホー
ルとの中間領域でリード端子のパターン形成がなされて
いないサポートリングから、アウターリードホール間を
結ぶタイパーを通ってツーリングホールを結ぶ領域にラ
インホールを設け、また、ボンディングツールの吸着ノ
ズルが、方形をした枠体の底部に複数の吸着孔を有する
と共に、この枠体の底面がTCPのアウターリードホー
ルの内側位置に当接するよう構成することにより解決す
ることができる。
【0013】
【作用】本発明は集積度が向上したICチップを搭載す
るのに使用するTABキャリアにラインホールを設けて
歪みを開放し、また、ボンディングに使用するボンディ
ングツールを改良してTCPのアウターリードホールの
内側位置に吸着ノズルが当接するようにしたものであ
る。
【0014】発明者はリード端子がそりを生じ、また、
アウターリード位置がゆがむ原因は積層している材料の
膨張係数の違いとリード端子のパターンが均等に形成さ
れていないことによることから、これにより発生する応
力を開放乃至緩和する方法を研究した。すなわち、図6
に示すようにTABキャリアは典型的にはベースフィル
ム(ポリイミドフィルム)/Cu箔/ソルダーレジストの
三層構造で構成されているが、これらの材料の線膨張係
数は1.0 ×10-5cm/ ℃/1.65×10-5cm/ ℃/6.5×10-5c
m/ ℃であり、それぞれの接着は200 ℃程度の高温で行
なわれている。
【0015】そのために、積層体の温度を常温にまで戻
した場合には線膨張係数の大きな材料の方にそりを生
じ、また、リード端子が均等な間隔で一様にパターン形
成されていないことから(サポートリングにはリード端
子がないことから)、波打ち状のゆがみを生ずるもの
で、この現象は、図8に示すようにソルダーレジストを
被覆しないTCPについても現れる。こゝで、リード端
子の幅が150 μm でリード端子のピッチが300 μm の場
合にボンディングが無かったのはリード端子の機械的強
度が線膨張係数の差により発生する応力より優っている
からに他ならない。
【0016】そこで、本発明は図1に示すようにデバイ
スホール5とアウターリードホール6との中間領域でリ
ード端子のパターン形成がなされていないサポートリン
グ13から、アウターリードホール6相互間を結ぶタイパ
ー19を通ってツーリングホール7を結ぶ領域にラインホ
ール20の切込みを設けるもので、これにより内部歪みが
開放される。
【0017】こゝで、ラインホール20はベースフィルム
を選択エッチングしてデバイスホールとアウターリード
ホールとツーリングホールを形成する段階で作ればよ
く、このようにするとTABキャリアのデバイスホール
にICチップを装着して後、リード端子の切断とホーミ
ングを行なった際に応力が開放され、リード端子のそり
とゆがみを緩和することができる。
【0018】次に、TCPを回路基板に装着するに当た
っては吸着ノズルと加圧ツールとを一体化したボンディ
ングツールが用いられているが、従来は図5に示すよう
にICチップの装着が行なわれているデバイスホール5
の上にからベースフィルム1に掛かるように保護樹脂を
被覆してICチップを保護しているが、この保護樹脂の
中央部で円形の破線で描かれてきる領域22を図示を省略
したノズルで真空吸着することによりTCP23を固定
し、この状態で回路基板のICチップ搭載位置に位置決
めして後、加圧ツールによりアウターリード9を熱圧着
して半田付けが行なわれていたが、この際、TCPのリ
ード端子が図8に示したようにそり、また、ゆがんでい
たために、位置ずれが生じていたのである。
【0019】然し、本発明の実施によって応力が開放さ
れた結果、図8に示したようなリード端子のそりは無く
なり、アウターリードが回路基板のボンディングパッド
から全くずれて半田付けされてしまうと云う問題は解決
したものゝ、ベースフィルムとCu箔との熱膨張係数の差
は存在するので、リード端子のそりは本質的には無くな
ってはいない。
【0020】そこで、本発明に係るボンディングツール
はノズルの当接位置をTCPのアウターリードホールの
内側とするものである。図4(A)はボンディングツー
ルの断面図、また、同図(B)は平面図であって、点線
で示す四つの領域25をノズルで真空吸着して固定するこ
とによりアウターリード9の変形を抑制し、圧接治具27
で加圧することにより精度の高いボンディングを行なう
ものである。
【0021】
【実施例】ベースフィルム/Cu箔/ソルダーレジストよ
りなるTABキャリアにおいて、ベースフィルムとして
厚さが125 μm のポリイミドを用い、Cu箔の厚さは35μ
mとし、また、ソルダーレジストとして品名CR240GS(朝
日化学研究所) を用いて図1に示すTABキャリアを形
成した。
【0022】こゝで、ICチップを搭載するデバイスホ
ールの大きさは10 mm 角であり、またアウターホールの
外側位置での大きさは20 mm 角であり、幅60μm のリー
ド端子256 本が150 μm ピッチでパターン形成されてい
る。また、アウターリードホールを結ぶタイパー19の幅
は1 mm でありこの中央を通りサポートリング13からツ
ーリングホール7を結ぶ位置に幅300 μm のラインホー
ル20を形成した。
【0023】かゝるTABキャリアに大きさが10 mm 角
のICチップを従来と同じ方法で装着し、保護樹脂の被
覆を行なった後にリード端子の切断とホーミングを行な
って形成したTCPについて、リード端子のそりとゆが
みを測定したが、ゆがみは無く、またそりについて従来
のTABキャリアを使用する場合、ソルダーレジストを
被覆していないものについても最大で200 μm のそりが
存在するのに対し、最大100 μm 程度に抑えることがで
きた。
【0024】次に、このTCPを回路基板に半田付けす
るに当たって図3に示すような吸着ノズルを使用した。
すなわち、従来の吸着ノズルはボンディングツールの中
央にあり、TCPのデバイスホールの中央位置に当接す
るよう構成されていたのに対し、吸気管29を同図
(B),(C)に示すように四分割し、この各々が三個
づつの吸気孔30を備えて形成した。その結果、図4
(B)の点線で示す領域25を真空吸着することができ、
この状態でTCPのアウターリードを多層セラミック回
路基板のボンディングパッドに当接し、320 ℃に加熱し
てある圧接治具27を10Kgの荷重で5秒間加熱することで
半田付けを行なったが、ボンディングの位置精度は良好
であった。
【0025】
【発明の効果】本発明の実施によりリード端子の幅が10
0 μm 以下のTCPについても位置精度よくボンディン
グすることが可能となり、これにより従来の問題を解決
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るTABキャリアの平面図であ
る。
【図2】 従来のTABキャリアの平面図である。
【図3】 本発明に係る吸着ノズルの上面図(A),断
面図(B)および底面図(C)である。
【図4】 本発明に係るボンデイングツールの断面図
(A)と真空吸着位置を示すTCPの平面図(B)であ
る。
【図5】 TCPへの従来の真空吸着位置を示す平面図
である。
【図6】 TABキャリアの材料構成を示す断面図であ
る。
【図7】 TCPの断面図である。
【図8】 従来のTCPの断面図である。
【符号の説明】
1 ベースフィルム 2 Cu箔 3 ソルダーレジスト 5 デバイスホール 6 アウターリードホール 7 ツーリングホール 8 インナーリード 9 アウターリード 11 リード端子 13 サポートリング 15 ICチップ 17 保護樹脂 19 タイパー 20 ラインホール 23 TCP 26 吸着ノズル 27 圧接治具 29 吸気管 30 吸気孔

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スプロケットにより移動するスプロケッ
    トホール(4)を両側にもつベースフィルム(1)を選
    択エッチングして、半導体ICを搭載するデバイスホー
    ル(5)と、アウターリードホール(6)と、半導体I
    Cの位置決めを行なうツーリングホール(7)とを形成
    し、該ベースフィルム(1)の上に銅箔を接着した後、
    該銅箔を選択エッチングしてインナーリード(8)と、
    アウターリード(9)と、テストパッド(10)とを備えた
    リード端子(11)を多数個パターン形成した後、デバイス
    ホール(5)とアウターリードホール(6)との中間領
    域にパターン形成してある多数のリード端子(11)に必要
    に応じてソルダーレジストを被覆してなるTABキャリ
    アにおいて、 前記ベースフィルム(1)を選択エッチングする際に、
    デバイスホール(5)とアウターリードホール(6)と
    の中間領域でリード端子(11)のパターン形成がなされて
    いないサポートリング(13)から、アウターリードホール
    (6)間を結ぶタイパー(19)を通ってツーリングホール
    (7)を結ぶ領域にラインホール(20)を設けたことを特
    徴とするTABキャリア。
  2. 【請求項2】 半導体ICを搭載してあるTCPのアウ
    ターリード(9)を、回路基板上にパターン形成してあ
    るパッドに接続するのに使用するボンディングツールの
    吸着ノズルが、方形をした枠体の底部に複数の吸着孔(3
    0)すると共に、該枠体の底面がTCPのアウターリード
    ホール(6)の内側位置に当接するよう構成されている
    ことを特徴とするボンディングツール。
JP5206574A 1993-08-20 1993-08-20 Tabキャリアとボンディングツール Withdrawn JPH0758159A (ja)

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JP5206574A Withdrawn JPH0758159A (ja) 1993-08-20 1993-08-20 Tabキャリアとボンディングツール

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002023617A1 (en) * 2000-09-12 2002-03-21 Mitsui Mining & Smelting Company, Ltd. Two-metal tab tape, double-sided csp tape, bga tape, and method for manufacturing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002023617A1 (en) * 2000-09-12 2002-03-21 Mitsui Mining & Smelting Company, Ltd. Two-metal tab tape, double-sided csp tape, bga tape, and method for manufacturing the same
US6798048B2 (en) 2000-09-12 2004-09-28 Mitsui Mining & Smelting Company, Ltd. 2-Metal layer TAB tape and both-sided CSP•BGA tape

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