JPH0878471A - 半導体パッケ−ジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アウタリ−ドの曲りがなく、取扱いが容易な
半導体パッケ−ジ（ＴＣＰ）を提供する。 【構成】 サポ−トリング１１ａと、このサポ−トリン
グ１１ａに設けられ一端部をこのサポ−トリング１１ａ
の内側に突出させたリ−ド１５と、このリ−ド１５の上
記サポ−トリング１１ａの内側に突出した一端部に接続
された半導体素子と、上記サポ−トリング１１ａに設け
られ、上記各リ−ド１５の他端部に連続して形成される
と共に千鳥状に配設された電極パッド１７とを具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＴＡＢ（Tape Autom
ated Bonding）技術を利用した半導体パッケ−ジに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】最近のＬＳＩの多端子狭ピッチ化に対応
する半導体パッケ−ジとして、従来のプラスチックパッ
ケ−ジよりもさらに多端子狭ピッチ化を図ることができ
るＴＣＰ（Tape Carrier Package：テ−プキャリアパッ
ケ−ジ）が登場している。

【０００３】このＴＣＰは、ＴＡＢ（Tape Automated B
onding）の技術を用いて製造されるものである。ＴＡＢ
の技術では、従来のプラスチックパッケ−ジの製造と異
なり、表面に所定パタ−ンのリ−ドが形成されてなる長
尺シネフィルム状のキャリアテ−プ（「フィルムキャリ
ア」とも言う）を用いる。

【０００４】この技術により上記ＴＣＰを製造するに
は、まず上記キャリアテ−プのインナ−リ−ドに半導体
素子を接続する。ついで、このキャリアテ−プを上記半
導体素子とともに所定の形状に打ち抜くと共に、外方に
突出したアウタリ−ドを外部端子の形（例えばガルウイ
ング状）に折り曲げてフォ−ミングする。このような工
程により、図９（ａ）に示すＴＣＰ１が完成する。

【０００５】すなわち、このＴＣＰ１は、上記打ち抜か
れたキャリアテ−プからなるサポ−トリング２を具備
し、このサポ−トリング２の外側に上記ガルウイング状
のアウタリ−ド３ａを突出させ、内側（デバイスホ−ル
内）に上記半導体素子４が接続されてなるインナ−リ−
ド３ｂを突出させている。

【０００６】このようなＴＣＰ１によれば、従来のＱＦ
Ｐ等のプラスチックパッケ−ジでは実現できなかった３
５０ピン以上の多端子化が実現できると共に、従来のＱ
ＦＰに比べ、厚さが１／３で、かつ重さが１／２の半導
体パッケ−ジが得られる。

【０００７】一方、このＴＣＰ１をプリント基板上に表
面実装する方法としては以下に説明する方法がある。第
１に、一括リフロ−ハンダ付けによる方法である。

【０００８】この方法は、まず、同図（ａ）に５で示す
プリント基板に設けられた配線パタ−ン６上にハンダペ
−スト７を印刷供給する。ついで、上記ＴＣＰ１を、こ
のＴＣＰ１の上記アウタリ−ド３ａの先端を上記配線パ
ッド６上のハンダペ−スト７に接触させた状態で搭載す
る。

【０００９】ついで、このプリント基板５をリフロ−炉
（加熱炉）内に挿入する。このことで、上記配線パタ−
ン６上に供給されたハンダペ−スト７を再溶融させ、上
記ＴＣＰ１のすべてのアウタリ−ド３ａを一括的に上記
配線パタ−ン上にハンダ付けする。このことで、上記Ｔ
ＣＰ１は同図（ｂ）に示すように上記基板５に表面実装
される。

【００１０】第２に、個別ハンダ付けによる方法であ
る。この方法では、上記リフロ−ハンダ付けと異なり、
上記アウタリ−ドを上記電極パッドに押し付けるボンデ
ィングツ−ルを用いる。すなわち、このボンディングツ
−ルを用いて上記ＴＣＰ１のアウタリ−ド３ａを上記配
線パタ−ン６に対して加圧すると共に加熱する。

【００１１】このことで、上記配線パタ−ン６上のハン
ダ材７を溶融させ、上記アウタリ−ド３ａと配線パタ−
ン６とのハンダ付けを行う。このことで、上記ＴＣＰ１
は、上記基板５に表面実装される。

【００１２】

【発明が解決しようする課題】ところで、上記ＴＣＰ１
のアウタリ−ド３ａは、上記キャリアテ−プの表面に被
着された銅箔を所定のパタ−ンでエッチング加工するこ
とで形成されたものである。したがって、このアウタリ
−ド３ａの幅は例えば１５０μｍ、厚さは３５μｍと非
常に微細なものとなっている。

【００１３】このためＴＣＰ１のアウタリ−ド３ａは、
非常に変形しやすく、このアウタリ−ド３ａをガルウイ
ング状に成形する際や、搬送の際、プリント基板５上に
載置する際に容易に変形してしまうということがある。

【００１４】このため、このアウタリ−ド３ａを成形し
た際や上記プリント基板５に装着する直前に上記アウタ
リ−ド３ａの曲りを検査し、曲りのあるアウタリ−ド３
ａを有するＴＣＰ１の装着を未然に防止する必要があっ
た。

【００１５】また、上記プリント基板５に上記ＴＣＰ１
を装着した後においても上記アウタリ−ド３ａの変形を
防止する必要があるから、上記アウタリ−ド３ａを接着
剤でコ−トするなどの保護措置が必要であった。

【００１６】したがって、上記ＴＣＰ１は、前述したよ
うに薄型、軽量で、多端子化が図れる半導体パッケ−ジ
ではあるが、取扱いが非常に難しいという問題があっ
た。この発明は、このような事情に鑑みて成されたもの
で、取扱いが容易で、アウタリ−ドの曲りがない半導体
パッケ−ジ（ＴＣＰ）を提供することを目的とするもの
である。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の手段
は、フィルム材料からなるサポ−トリングと、このサポ
−トリングに設けられ、一端部をこのサポ−トリングの
内側に突出させたリ−ドと、このリ−ドの上記サポ−ト
リングの内側に突出した一端部側に接続された半導体素
子と、上記サポ−トリングに設けられ、上記各リ−ドの
他端部側に形成された電極パッドとを具備することを特
徴とする半導体パッケ−ジである。

【００１８】第２の手段は、フィルム材料からなるサポ
−トリングと、このサポ−トリングに設けられ、一端部
をこのサポ−トリングの内側に突出させたリ−ドと、上
記リ−ドの一端部側に接続された半導体素子と、上記サ
ポ−トリング上に設けられ、上記各リ−ドの他端部側と
接続された電極パッドと、この電極パッド上に突設され
た突起電極とを具備することを特徴とする半導体パッケ
−ジである。

【００１９】第３の手段は、上記第１あるいは第２の手
段の半導体パッケ−ジにおいて、上記電極パッドは、千
鳥状に配設されていることを特徴とするものである。第
４の手段は、第２の手段の半導体パッケ−ジにおいて、
上記突起電極は、微小金属体を上記電極パッドに固着す
ることで形成されていることを特徴とするものである。

【００２０】

【作用】このような半導体パッケ−ジによれば、サポ−
トリングから外方に突出するアウタリ−ドを具備せず、
このサポ−トリング上に形成された電極パッドを用いて
基板等に表面実装を行うことができる。

【００２１】したがって、アウタリ−ドがない分、この
半導体パッケ−ジを小形化することができる。また、ア
ウタリ−ドを具備しないから、当然アウタリ−ドの変形
の問題は生じない。

【００２２】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。最初に、キャリアテ−プの構成について図１
（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。

【００２３】図中１１はキャリアテ−プである。このキ
ャリアテ−プ１１は、幅方向両側部にスプロケットホ−
ル１２ａ…が形成されてなる長尺シネフィルム状のベ−
スフィルム１２を具備する。このベ−スフィルム１２は
絶縁材料により形成された薄肉の可撓性フィルムであ
る。

【００２４】このベ−スフィルム１２の幅方向中央部に
は、同図には一つしか図示しないが、このベ−スフィル
ムの長手方向に沿って所定間隔で複数個のデバイスホ−
ル１３…が設けられている。

【００２５】また、このキャリアテ−プ１１の表面に
は、上記デバイスホ−ル１３を囲む複数本のリ−ド１５
が形成されている。このリ−ド１５は、例えば上記ベ−
スフィルム１２上に被着された導電箔（銅箔）を所定の
パタ−ンでエッチング加工することで成形されたもの
で、非常に微細なものである。

【００２６】このリ−ド１５は、一端部１５ａを上記デ
バイスホ−ル１３内に突出させた状態でこのベ−スフィ
ルム上に形成されている。そして、このリ−ドの他端側
１５ｂは、上記デバイスホ−ルから外方に向かって次第
に隣り合うリ−ドとのピッチが広がるように放射状に延
出されている。

【００２７】すなわち、上記リ−ド１５の一端部１５ａ
は、例えば、幅５０μｍ、隣り合うリ−ド１５の一端部
１５ａとのピッチ１００μｍで形成されている。また、
同じリ−ド１５の他端側１５ｂの最外端部ではそのピッ
チｐが３００μｍとなるように形成されている。

【００２８】また、各リ−ド１５の最外端部には、図に
１７で示す電極パッドが一体的に形成されている。この
電極パッド１７は、一辺３００μｍの矩形状のもので、
上記リ−ド１５のエッチング加工と同じ方法で同時に形
成される。

【００２９】そして、隣り合う各リ−ド１５に設けられ
た各電極パッド１７は、このリ−ド１５の導出方向に互
い違いになるように形成され、千鳥状に配設されてい
る。したがって、隣り合う電極パッド１７どうしの配設
ピッチは、上記リ−ド１５の他端側１５ｂの最外端部の
ピッチｐの２倍（２ｐ）となっている。

【００３０】また、上記リ−ド１５の中途部は、図に斜
線で示したレジスト１８によって覆われている。このレ
ジスト１８は、各リ−ド１５を保護すると共に各リ−ド
１５間の絶縁を行うものである。

【００３１】次に、このキャリアテ−プ１１を用いた半
導体パッケ−ジ（ＴＣＰ：Tape Carrier package）の製
造について説明する。このキャリアテ−プ１１は、図示
しないリ−ルに巻回収納された状態で、まずインナ−リ
−ドボンディング装置に取り付けられる。このインナ−
リ−ドボンディング装置は、このキャリアテ−プ１１に
半導体素子をインナ−リ−ドボンディングする装置であ
る。

【００３２】このインナ−リ−ドボンディング装置は、
上記リ−ルからキャリアテ−プ１１を順次繰出し、図２
に示すように略水平に張設した状態で間欠的に送り駆動
する。そして、このキャリアテ−プ１１に形成されたデ
バイスホ−ル３を図にＡで示すボンディング位置に停止
させる。

【００３３】このボンディング位置Ａの下方にはボンデ
ィングステ−ジ１９が設けられている。このボンディン
グステ−ジ１９は、上記キャリアテ−プ１の下側で図に
２０で示す半導体素子を保持し、この半導体素子２０に
設けられた図示しない突起電極２１を上記デバイスホ−
ル１３内に突出したリ−ド先端部１５ａに対向させる。

【００３４】また、このボンディング位置Ａの上方に
は、ボンディング機構２２が設けられている。このボン
ディング機構２２は図に示すようなボンディングツ−ル
２３を具備し、このボンディングツ−ル２３を下降駆動
することで、上記リ−ド１５の一端部１５ａを上記半導
体素子２０の突起電極２１に対して加圧および加熱す
る。

【００３５】このことで、上記リ−ド先端部１５ａは上
記半導体素子２０の突起電極２１に接合され、上記半導
体素子２０は、図３に示すように上記キャリアテ−プ１
１に搭載される。

【００３６】インナ−リ−ドボンディングが終了したな
らば、上記千鳥状に配設された電極パッド１７…を用い
て電気テストが行われる。この電気テストは、上記各電
極パッドに図に二点鎖線で示すような通電ピン２５を当
接させることで行う。

【００３７】このような電気テストにより、上記半導体
素子２０の作動を確認すると共に上記リ−ド先端部１５
ａと上記半導体素子２０との接続状態の良否を検出す
る。この電気テストが終了したならば、上記キャリアテ
−プ１１はさらに送り駆動され、上記半導体素子２０が
搭載されてなるデバイスホ−ル１３を図示しない樹脂封
止装置に対向させる。

【００３８】この樹脂封止装置は、図３に示すように、
上記半導体素子２０の上面および上記リ−ド先端部１５
ａを覆うように封止用樹脂２６を塗布することで樹脂封
止を行う。

【００３９】塗布された封止用樹脂２６は、例えば熱硬
化性樹脂であり、このキャリアテ−プ１１を図示しない
加熱炉内を通過させることで、硬化させられる。つい
で、このキャリアテ−プ１１は、打ち抜き装置に移送さ
れ、図１に示す一点鎖線に沿って切断され、打ち抜かれ
る。

【００４０】従来のＴＣＰ製造工程であると、上記キャ
リアテ−プを打ち抜く際に、従来例の項で述べたよう
に、同時にアウタリ−ドを打ち抜き、このアウタリ−ド
の成形を行うのであるが、この発明のＴＣＰの場合に
は、アウタリ−ドを有しないので、そのような工程は必
要ない。

【００４１】このような工程により、図４（ａ）、
（ｂ）に示す半導体パッケ−ジ（ＴＣＰ）２８が完成す
る。なお、このキャリアテ−プ１１を打ち抜いて製造さ
れた矩形状のフィルム片は、一般的に「サポ−トリン
グ」と称される。

【００４２】次に、このＴＣＰ２８を基板に実装する工
程について説明する。なお、この工程は、従来はアウタ
リ−ドボンディング装置で行われていたが、このＴＣＰ
はアウタリ−ドを具備しない。したがって、このＴＣＰ
を実装する装置を、単に実装装置と称することとする。

【００４３】なお、上記ＴＣＰ２８が搭載される基板と
しては、通常のプリント基板の他、例えばＰＧＡ等のセ
ラミックパッケ−ジに用いる多層セラミック基板や、液
晶パネルに用いる透明回路基板等が対象となる。

【００４４】上記ＴＣＰ２８は、上記基板に実装される
前に、バンプ形成装置によって、上記電極パッド１７上
に、バンプ２９（突起電極）が形成される。このバンプ
２９はハンダ材からなるものであり、例えば転写バンプ
方式により形成される。

【００４５】ついで、この実装装置は、同図に示すよう
に上記ＴＣＰ２８を反転させ、上記半導体素子２０の裏
面を吸着ノズル３０で吸着保持し、このＴＣＰ２８を図
に３１で示す基板に対向させる。この基板３１上には、
上記ＴＣＰ２８の各電極パッド１７に対応する配線パタ
−ン３２が形成されている。

【００４６】ついで、上記吸着ノズル１９を下降駆動す
ることで、上記バンプ２９を上記基板３０の配線パタ−
ン３１に当接させ、このＴＣＰ２８を上記基板３０上に
載置する。

【００４７】なお、このとき、このＴＣＰ２８を上記基
板３０上に接着剤で接着するようにしても良い。ＴＣＰ
２８が搭載されたならば、この基板３０をリフロ−炉内
に挿入する。このことで、上記電極パッド１７に形成さ
れたバンプ２９は溶融し、この電極パッド１７は、上記
基板３０の配線パタ−ン３１にハンダ付けされる。

【００４８】このような工程により、このＴＣＰ２８の
実装は終了する。このような構成によれば、以下に説明
する効果がある。第１に、取扱いの容易なＴＣＰ２８を
得ることができる効果がある。

【００４９】すなわち、この発明のＴＣＰ２８は従来の
ＴＣＰと異なりアウタリ−ドを具備しないから、このア
ウタリ−ドを保護したり、曲りを検査したりする必要性
がない。

【００５０】したがって、プラスチックパッケ−ジと比
較して薄形、軽量化および多端子化を図ることができる
と共に、取扱いの容易な半導体パッケ−ジを得ることが
できる。

【００５１】第２に、ＴＣＰを小形化でき、実装に必要
な面積を小さくすることができる。すなわち、このＴＣ
Ｐ２８は、従来のＴＣＰと異なりアウタリ−ドを具備し
ないので、このアウタリ−ドが存在しない分このＴＣＰ
２８の外形を小さくすることができる。

【００５２】したがって、このＴＣＰ２８を実装するの
に必要な基板３１上の面積（実装面積）を小さくするこ
とができるから、より高密度な実装を行える効果があ
る。第３に、より良好な実装を行うことができる効果が
ある。

【００５３】すなわち、このＴＣＰ２８では、上記各リ
−ド１５の最外端にこのリ−ド１５の幅と比較して大な
る電極パッド１７を設けると共に、これら電極パッド１
７を千鳥状に配置することで隣り合う電極パッド１７ど
うしのピッチを大きくとるようにした。

【００５４】このような電極パッド１７を用いて、上記
基板３１に形成された配線パタ−ン３２との接続を行う
ことで、隣り合う電極パッド１７間や隣り合う配線パタ
−ン３２間にハンダブリッジやショ−ト等の不良が生じ
るのを少なくすることができ、より良好な実装を行うこ
とができる効果がある。

【００５５】第３に、製造装置が簡略化する効果があ
る。すなわち、上記キャリアテ−プ１１を打ち抜く際
に、従来例のようにアウタリ−ドを折り曲げ、フォ−ミ
ングする必要がないから、そのための装置が不要になり
製造装置が簡略化する。また、アウタリ−ドの曲りをを
検査する装置等も不要になる。

【００５６】さらに、このＴＣＰ２８の搬送時において
も、上記アウタリ−ドの曲りを気にしなくても良いか
ら、搬送設備の構成を容易化することができる。なお、
この発明は、上記一実施例に限定されるものではなく、
発明の要旨を変更しない範囲で種々変形可能である。

【００５７】例えば、図に示すように、上記サポ−トリ
ング１１ａの表面に、図に３４で示す金属板を非導電性
接着剤３５を用いて接着し、このサポ−トリング１１ａ
の補強を行うようにしても良い。

【００５８】このような構成によれば、上記一実施例と
同様の効果を得ることができる他、リフロ−炉内でのＴ
ＣＰ２８の反りが防止できるので、より良好で安定した
リフロ−ハンダ付けを行える効果がある。

【００５９】また、図に示すように、上記サポ−トリン
グ１１ａの外形を上記半導体素子２０と略同じ大きさに
形成するようにしても良い。このような構成であっても
上記一実施例と同様の効果を得ることができると共に、
アウタリ−ドが不要であるから、このＴＣＰ２８´の大
きさを上記半導体素子２０と略同じ大きさとすることが
でき、かつ、このＴＣＰ２８´をフリップチップ式に上
記基板３１に実装することができる効果がある。

【００６０】さらに、上記一実施例では、上記電極パッ
ド１７上にハンダ材からなるバンプ（突起電極）２９を
形成していたが、これに限定されるものではなく、図８
（ａ）に示すように、上記電極パッド１７に微小金属球
３６を固着することで突起電極を形成しても良い。

【００６１】このような突起電極によれば、上記金属球
３６が上記配線パタ−ン３２の表面に当接することで電
気的な接続を確実に得ることができる効果がある。ま
た、同図（ｂ）に示すように、このような突起電極を設
けず、単に上記電極パッド２８上に図に３７で示すハン
ダペ−ストを印刷し、このハンダペ−ストを用いて上記
電極パッド１７と上記基板３１の配線パタ−ン３２との
ハンダ付けを行うようにしても良い。

【００６２】このような構成によれば、上記電極パッド
１７の間隔が広いのでハンダペ−ストの印刷を良好に行
うことができると共に、ハンダブリッジ等の接続不良が
生じることも少ない。

【００６３】

【発明の効果】以上述べたように、この発明の第１の構
成は、フィルム材料からなるサポ−トリングと、このサ
ポ−トリングに設けられ、一端部をこのサポ−トリング
の内側に突出させたリ−ドと、このリ−ドの上記サポ−
トリングの内側に突出した一端部側に接続された半導体
素子と、上記サポ−トリングに設けられ、上記各リ−ド
の他端部側に形成された電極パッドとを具備することを
特徴とする半導体パッケ−ジである。

【００６４】第２の構成は、フィルム材料からなるサポ
−トリングと、このサポ−トリングに設けられ、一端部
をこのサポ−トリングの内側に突出させたリ−ドと、上
記リ−ドの一端部側に接続された半導体素子と、上記サ
ポ−トリングの表面に設けられ、上記各リ−ドの他端部
側と接続された電極パッドと、この電極パッド上に突設
された突起電極とを具備することを特徴とする半導体パ
ッケ−ジである。

【００６５】第３の構成は、上記第１あるいは第２の構
成の半導体パッケ−ジにおいて、上記電極パッドは、千
鳥状に配設されていることを特徴とするものである。第
４の構成は、第２の構成の半導体パッケ−ジにおいて、
上記突起電極は、微小金属体を上記電極パッドに固着す
ることで形成されていることを特徴とするものである。

【００６６】このような構成によれば、フィルム材料か
らなるサポ−トリングに形成した微細なリ−ドを具備す
るものであるから、薄形、軽量、多端子化を図れると共
に、アウタリ−ドを具備するものでないから、取扱いの
容易な半導体パッケ−ジを得ることができる。

【００６７】さらに、千鳥状に配設された電極パッドを
用いて基板等との接続を行うことができるから、接続間
隔を広くとることができ、不良の少ない接続を行うこと
ができる効果がある。

【００６８】また、突起電極として、微小金属体を電極
に固着することで形成されたものを用いることで、この
電極パッドの基板等との接続を確実に行うことができる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すキャリアテ−プの平
面図および縦断面図。

【図２】同じく、インナ−リ−ドボンディング工程を示
す正面図。

【図３】同じく、検査工程を示す正面図。

【図４】同じく、半導体パッケ−ジの上面図および縦断
面図。

【図５】同じく、半導体パッケ−ジの基板への装着工程
を示す縦断面図。

【図６】他の実施例を示す縦断面図。

【図７】他の実施例を示す縦断面図。

【図８】他の実施例を示す拡大縦断面図。

【図９】従来例の半導体パッケ−ジの実装工程を示す縦
断面図。

【符号の説明】

１１…キャリアテ−プ、１５…リ−ド、１７…電極パッ
ド、２０…半導体素子、２８…ＴＣＰ（半導体パッケ−
ジ）。

フロントページの続き (72)発明者 池水 守彦 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝多摩川工場内 (72)発明者 中嶋 宣行 神奈川県川崎市川崎区日進町７番地１ 東 芝電子エンジニアリング株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィルム材料からなるサポ−トリング
   と、 このサポ−トリングに設けられ、一端部をこのサポ−ト
   リングの内側に突出させたリ−ドと、 このリ−ドの上記サポ−トリングの内側に突出した一端
   部側に接続された半導体素子と、 上記サポ−トリングに設けられ、上記各リ−ドの他端部
   側に形成された電極パッドとを具備することを特徴とす
   る半導体パッケ−ジ
2. 【請求項２】 フィルム材料からなるサポ−トリング
   と、 このサポ−トリングに設けられ、一端部をこのサポ−ト
   リングの内側に突出させたリ−ドと、 上記リ−ドの一端部側に接続された半導体素子と、 上記サポ−トリング上に設けられ、上記各リ−ドの他端
   部側と接続された電極パッドと、 この電極パッド上に突設された突起電極とを具備するこ
   とを特徴とする半導体パッケ−ジ。
3. 【請求項３】 請求項１あるいは請求項２記載の半導体
   パッケ−ジにおいて、 上記電極パッドは、 千鳥状に配設されていることを特徴とする半導体パッケ
   −ジ。
4. 【請求項４】 請求項２記載の半導体パッケ−ジにおい
   て、 上記突起電極は、 微小金属体を上記電極パッドに固着することで形成され
   ていることを特徴とする半導体パッケ−ジ。