JPH0974115A - テープキャリアパッケージ - Google Patents
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Abstract
れる性能、機能の増大により、半導体チップの羽場を縮
小することに制約が生じつつある。 【解決手段】 デバイスホール7が設けれらた絶縁性フ
ィルム2上に導体パターン4が形成され、デバイスホー
ル7から導体リードが突出し、導体リードが半導体チッ
プ1の電極パッドと電気的に接続され、半導体チップ1
の電極パッドは、少なくとも一対の2辺に平行に2列に
配置され、各上記パッド列は、半導体チップ1のエッジ
よりパッド列間の中央線側に配置され、電極パッドを除
き、絶縁性フィルム2と半導体チップ1との間の領域を
含む全半導体チップ1の素子形成面が樹脂封止されてい
る。
Description
ッケージに関するものである。
CP」という。)は多ピンの半導体装置を小さなサイズ
にパッケージングするのに最適な実装形態であり、現在
では液晶パネル駆動用半導体装置のパッケージとして最
も広く用いられている。
示す。図12において、1は半導体チップ、2は絶縁性
フィルム、3は接着剤、4は導体パターン、5は金属バ
ンプ、6は封止樹脂、7はデバイスホール、8はインナ
ーリード、14は液晶パネル、15は異方性導電膜、1
6はプリント配線基板、17は折り曲げ領域の絶縁性フ
ィルムに形成したスリットに露出する導体パターンを保
護する絶縁性樹脂である。液晶パネル14の接続は液晶
パネル14の縁部のガラス上に設けられた電極リードに
異方性導電膜15を仮付けし、TCPの出力リードと液
晶出力リードをアライメントし、加熱したツールで圧力
をかけて行う。この際、出力端子部分を除くTCPは液
晶パネル14のガラス縁からはみ出した形態となるが、
このはみ出し量(以下、「額縁サイズ」という。)が大
きいと、液晶モジュールサイズが大きくなってしまい、
モジュール面積に対する表示面積率が低くなる。特に、
ノート、サブノートタイプのパーソナルコンピュータや
PDA(PersonalDigital Assis
tanse)のようなモジュール外形に厳しい制約があ
る場合、額縁サイズは最小にする必要がある。
動用半導体チップの形状を従来の方形若しくは長方形か
ら棒状にしたスリムTCPと呼ばれる形態にしたり、液
晶ガラスの端部からTCPを折り曲げる構造を採用して
きた。図13はスリムTCP、図14は折り曲げTCP
の実装例を示す図である。
構造をとることは、額縁サイズを最小にはできるが、折
り曲げ領域が必要となるため、TCP全体のサイズが大
きくなり、コストの面で問題がある他、液晶モジュール
厚も厚くなる。また、折り曲げる作業が必要になり、工
程の簡略化にも不利である。
は額縁サイズは大きくなるが、TCPサイズも小さく、
コスト的に有利であり、且つ、折り曲げる必要がないの
で、工程は簡略化できる。
の大型液晶パネルで広く用いられるようになっている。
は半導体チップをなるべく細長くし、TCPの導体配線
領域を小さくすることで、額縁サイズをより小さくして
きたが、出力端子数の増大と、半導体チップに要求され
る性能、機能の増大により、半導体チップの幅を縮小す
ることに制約が生じつつある。
ュールサイズの小型化が市場のニーズとして強まる中、
額縁サイズ縮小の要求はますます厳しくなってきてい
る。
配置された半導体チップを使用する限り、額縁サイズは
半導体チップの長さ+TCP配線領域+樹脂封止領域+
入力端子長さ以下にはならず、ここにスリムTCPの限
界があった。
半導体チップの距離が極端に短いため、TCPの入力端
子を基板に接続する際にかかる応力や、実装工程中の搬
送での振動に対しての機械強度が十分に強いとは言え
ず、特に額縁サイズの制約から無理をして半導体チップ
と入力端子の距離を極端に短くした場合、上述の応力に
よって封止樹脂にクラックが入ったり、その結果インナ
ーリードが断線する場合もある。
等以下にし、TCP配線領域と樹脂封止領域とを縮小
し、額縁サイズを一気に縮小する構造をもつTCPが、
例えば、特開平5−47849号公報、実開平1−17
3957号公報に提案されている。
導体チップのエッジショートを防止することを主目的と
しており、チップエッジのみにTCPの絶縁フィルムが
接するものであり、素子形成領域表面までを、覆うこと
はできなかった。何故ならば、素子形成領域表面を保護
する絶縁層と絶縁フィルムとが接することとなり、樹脂
封止の際、素子形成領域全体を樹脂で覆うことができ
ず、水分の侵入を防止できず、素子の信頼性を確保する
ことができなかった。
Pであるデバイスホールと半導体チップとの間の空隙分
400〜800μm(スリムTCPでは通常200〜4
00μm分)のインナーリード長さが短縮できるに過ぎ
ず、TCPサイズの縮小効果は小さい。
電極パッドとの距離は短いままであるし、絶縁フィルム
と半導体チップの重なり領域が非常に狭いので、機械的
強度向上の効果は少ない。
半導体チップサイズで、従来より額縁サイズを小さく
し、且つ、TCPの機械強度を向上させることを目的と
するものである。
テープキャリアパッケージは、デバイスホールが設けら
れた絶縁性フィルム上に導体パターンが形成され、上記
デバイスホールから上記導体パターンと電気的に接続し
た導体リードが突出し、該導体リードが半導体チップの
電極パッドと電気的に接続したテープキャリアパッケー
ジにおいて、上記半導体チップの電極パッドは、少なく
とも該半導体チップの対向する2辺に平行に2列に配置
され、且つ、各上記パッド列は、上記半導体チップのエ
ッジより上記パッド列間の中央側に設置され、且つ、上
記デバイスホールが、上記半導体チップの素子形成領域
内に位置し、上記電極パッドを除き、上記絶縁性フィル
ムと上記半導体チップとの間の領域を含む全半導体チッ
プの素子形成面が樹脂封止されていることを特徴とする
ものである。
リアパッケージは、上記半導体チップと上記絶縁性フィ
ルムとの間に、該半導体チップと絶縁性フィルムとを所
定の間隔に保つ保持部材を設けたことを特徴とする、請
求項1記載のテープキャリアパッケージである。
リアパッケージは、上記絶縁性フィルムの線膨張係数と
上記封止樹脂の線膨張係数とが共に30ppm/℃以下
であることを特徴とする、請求項1又は請求項2記載の
テープキャリアパッケージである。
リアパッケージは、上記保持部材が一又は複数の導電性
物質からなり、上記半導体チップの素子形成領域の外周
部にループ状に電気的に一体形成され、外部電極に接続
されていることを特徴とする、請求項1、請求項2又は
請求項3に記載のテープキャリアパッケージである。
サイズの半導体チップを使って、より小さいサイズのT
CPを作成することができ、その結果、液晶パネルの額
縁サイズも小さくできる。
乗った構造となっているため、TCPの機械的強度が大
幅に向上し、その結果、TCP実装工程において、TC
Pにかかる応力に対する信頼性が向上する。
間の間隔を一定に保持することにより、封止樹脂によっ
て半導体チップと絶縁性フィルムとの間の領域の半導体
チップ表面も封止される。
り、電気的に一体形成された保持部材に断線等が生じ、
チップの割れや欠けが検出される。
明について詳細に説明する。
LCDドライバー用TCPの断面図、同(b)は従来の
LCDドライバー用TCPの断面図、図2は本発明の樹
脂突起を用いた第2の実施の形態を示す斜視図、図3は
本発明のスペーサ用バンプを用いた実施の形態を示す断
面図、図4は本発明のスペーサ用バンプをチップ表面の
割れや欠け等の欠陥検出に用いた場合の第4の実施の形
態を示す平面図であり、図5は図4におけるX−X断面
を示す図、図6は本発明のスペーサ用バンプをチップ表
面の割れや欠け等の欠陥検出に用いた場合の第5の実施
の形態を示す平面図であり、図7は図6におけるY−Y
断面を示す図、図8は本発明のスペーサ用バンプをチッ
プ表面の割れや欠け等の欠陥検出に用いた場合の第6の
実施の形態を示す平面図であり、図9はウエハをダイシ
ングした後の割れや欠けが生じた半導体チップの平面
図、図10、図11はスペーサ用バンプを1列に配置し
た本発明の実施の形態を示す図である。
プ、2は絶縁性フィルム、3は接着剤、4は導体パター
ン、5は金属バンプ、6は封止樹脂、7はデバイスホー
ル、8はインナーリード、12は樹脂突起、13はスペ
ーサ用バンプ、18はアルミ電極、19は保護膜、20
はバリアメタル、21は欠陥検出用配線兼スペーサ用バ
ンプ、22は欠陥検出用バンプ、23は欠陥検出用配線
を示す、24は割れ、25は欠けを示す。
「ユーピレックス」(宇部興産(株)製)、商品名「カ
プトン」(東レデュポン(株)製)、商品名「アピカ
ル」(鐘淵化学工業(株)製)等のポリイミド材料から
なるフィルムや、ガラスエポキシ、BTレジン、PET
等のポリイミド系材料以外のものも使用することが可能
であり、75μm厚以下のものならば使用可能である。
絶縁性フィルム2が金属バンプ5の高さに対して厚すぎ
ると導体パターン4の屈曲が大きくなり、不適切であ
る。本実施例では、75μm厚のものを用い、接着剤は
厚さが19μmtypのエポキシ系材料を使う。
ypの電解銅箔をエッチングして形成されており、絶縁
性確保のためにソルダーレジスト(図示せず。)を印刷
塗布することも可能である。また、導体パターン材料と
して圧延銅箔も使用することができ、厚さも12〜35
μmまで使用可能である。更に、導体パターン4の表面
には、厚さ0.2〜0.4μmの錫、金、ニッケル、半
田のメッキを施す。
0μm×1500μmのスリムタイプの形状になってお
り、液晶駆動出力パッドは240個、信号入力パッドは
30個、ダミーパッドは入力側に130個、出力側に4
個設けられており、出力側パッドの244個と入力側パ
ッドの160個がそれぞれ一列に並んでおり、出力側パ
ッドピッチは68μm、出力パッド列と入力パッド列と
の間の距離は190μmである。また、出力側パッドの
中心と出力側チップエッジとの距離は955μmあり、
デバイスホールエッジとチップエッジとの距離は700
μmである。また、入力側のでデバイスホールエッジと
チップエッジとの距離は100μmで、入力側デバイス
ホールエッジと入力端子用スリット部分エッジは350
μm、入力側チップエッジと入力端子用スリット部分エ
ッジとの距離は250μmである。更に、デバイスホー
ル7は700μm×17200μmで、デバイスホール
7のセンターは電極パッドセンターと一致する。
チは70μmで、半導体チップ1の電極パッドピッチと
の引き回し配線領域幅は、500μm必要となるが、こ
れはデバイスホールエッジとチップエッジとの間で行う
ことができる。
ルム2との間に封止樹脂6を充填するのに必要な空隙を
確保するために、半導体チップ1の表面に、電極パッド
上に形成するバンプと同時に形成する、高さが20μ
m、サイズが50μm×50μmのダミーバンプを複数
個配置されている。封止樹脂6はこの空隙を流れること
ができるよう、また、封止樹脂6の封止形状の変化によ
る応力の違いを考慮し、適切な粘度及び硬化温度等の特
性を適宜選択する必要がある。
もデバイスホール7の近傍と、半導体チップ1の外周付
近に形成する。
端子長さは1.5mmである。封止樹脂の半導体チップ
1側面のメニスカス6aの長さは片側が250μm以下
になるので、このTCPの額縁サイズは、250+15
00+250+1500=3500μmとなる。
ズの半導体チップ1を使用し、従来のスリムTCPのデ
ザインで実装した場合の断面図である。図1(a)に示
すものに比べて引き回し領域片側の500μm(入出力
両方で1mm)、デバイスホール7のギャップの200
μm、及び樹脂領域500μm×2分が大きくなってい
る。この場合の額縁サイズは500+100+1500
+100+500+1500=4200μmになり、図
1(a)に示す本発明のTCPと比べて、700μmも
額縁サイズが大きくなる。また、機械強度については、
従来より2倍以上になっていた。
説明する。
空隙確保用の樹脂突起12を印刷によって作成したもの
であり、この樹脂突起12は200μm×400μmの
サイズでデバイスホールエッジからチップエッジ方向に
数本形成されている。また、樹脂突起12の高さは10
〜40μmである。
50μm×50μm、高さが20μmのスペーサ用金属
バンプ13を設けた例を示している。
説明する。
て厚さが38μmのアラミドから成るフィルムを用い、
封止樹脂6には線膨張係数が28ppm/℃のエポキシ
系樹脂を用いた。
用いられる線膨張係数が16〜20ppm/℃のポリイ
ミドフィルムでも厚さが75μm以下であれば信頼性上
の問題はないことを確認しているが、線膨張係数が30
ppm/℃以上の絶縁性フィルム2若しくは封止樹脂6
を使用した場合、又は厚さが例えば125μmの絶縁性
フィルムを用いた場合は、半導体チップ1の線膨張係数
(2.4ppm/℃)との差によって、温度サイクル試
験において半導体チップ1と絶縁性フィルム2との間又
は半導体チップ1と封止樹脂6との間の伸びの差が応力
として半導体チップ1の表面やインナーリード8に加わ
り、信頼性上の問題が発生する可能性が高い。本実施例
の場合、アラミドフィルムは線膨張係数が4ppm/℃
と非常に低く半導体チップ1の線膨張係数の2.4pp
m/℃に近いため、上記ポリイミドフィルムを使用する
場合よりも更に信頼性が安定する。
イボンディングやワイヤーボンディング等の搬送工程時
に、図9のような割れや欠けが生じ、機能素子の断線、
リーク電流の発生、ショート等の不良の原因となってい
た。この割れや欠けを電気的に、例えば、ショートチェ
ック、オープンチェック、リーク測定等にて検出するた
めに、保持部材を図4〜図8に示す構造にする。
て、図4及び図5に示すように、半導体チップ1の素子
形成領域の外周部にループ状に欠陥検出用配線兼スペー
サ用バンプ21を、別途設けられた欠陥検出用金属バン
プ22に接続する。または、第5の実施の形態として、
図6及び図7に示すように、半導体チップ1の素子形成
領域の外周部にループ状に、スペーサ用バンプ13をポ
リシリコンや拡散層或いはアルミニウムから成る欠陥検
出用配線23により接続し、電気的に一体形成されたも
のを形成し、別途設けられた欠陥検出用金属バンプ22
に接続する。
例えば接地電位等一定の固定レベルにバイアスすること
で、オープンチェックを行うことや両欠陥検出用金属バ
ンプ22、22に例えば5Vを印加し、導通チェックや
リーク電流を測定することにて、半導体チップ1の表面
の割れ24や欠け25の検出を行う。
バンプ13をポリシリコンや拡散層或いはアルミニウム
から成る欠陥検出用配線23で接続したものは、図4及
び図5に示す、欠陥検出用配線兼スペーサ用バンプ21
を用いた構造に比べ、コストが低くでき、より確実に割
れ24や欠け25を検出することが可能となる。また、
ポリシリコンや拡散層或はアルミから成る欠陥検出用配
線23の配線幅はプロセス毎に定められた最小線幅まで
狭くすることができることは言うまでもない。
すように、半導体チップ1の素子形成領域を所定の領
域、例えば4つの領域に分割し、欠陥検出用配線兼スペ
ーサ用バンプ21をそれぞれの領域にループ状に形成す
るようにしてもよい。この場合、樹脂流出部を確保する
ことができる。
配線兼スペーサ用バンプ21は金バンプや銅バンプ等の
他の導電性物質が適用可能である。
ペーサ用バンプ13又は欠陥検出用配線兼スペーサ用バ
ンプ21を2列に配置していたが、図10及び図11に
示すように、1列に配置することも可能である。
用いることにより、従来の半導体チップサイズで規定さ
れていたTCPのサイズを大幅に縮小することができ、
特に液晶パネルへの応用では、従来より液晶パネルの額
縁サイズを小さくできるので、同一モジュールサイズで
の液晶表示面積率の向上を図ることができる。
乗った構造になっているため、TCPの機械強度が大幅
に向上し、その結果、車載製品、携帯製品等のデバイス
への衝撃もしくは振動信頼性が厳しい製品へのTCPの
応用が図れる。
間の間隔を一定に保持することにより、封止樹脂によっ
て半導体チップと絶縁性フィルムとの間の領域の半導体
チップ表面も確実に封止される。
を用いることにより、その応力を30%以上低減でき
る。
外周部にループ状に形成し、その両端に電圧を測定する
ことにより、デバイスホールが半導体チップの素子形成
領域より小さいTCPにおいても、電気的に、半導体チ
ップ表面の割れや欠けを検出することができる。
ライバー用TCPの断面図であり、(b)は従来のLC
Dドライバー用TCPの断面図である。
実施例を示す斜視図である。
す断面図である。
検出に用いた場合の第4の実施の形態を示す平面図であ
る。
検出に用いた場合の第5の実施の形態を示す平面図であ
る。
検出に用いた場合の第6の実施の形態を示す平面図であ
る。
た半導体チップの平面図である。
場合の第1の平面図である。
場合の第2の平面図である。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 デバイスホールが設けられた絶縁性フィ
ルム上に導体パターンが形成され、上記デバイスホール
から上記導体パターンと電気的に接続した導体リードが
突出し、該導体リードが半導体チップの電極パッドと電
気的に接続したテープキャリアパッケージにおいて、 上記半導体チップの電極パッドは、少なくとも該半導体
チップの対向する2辺に平行に2列に配置され、 且つ、各上記パッド列は、上記半導体チップのエッジよ
り上記パッド列間の中央側に設置され、 且つ、上記デバイスホールが、上記半導体チップの素子
形成領域内に位置し、上記電極パッドを除き、上記絶縁
性フィルムと上記半導体チップとの間の領域を含む全半
導体チップの素子形成面が樹脂封止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。 - 【請求項2】 上記半導体チップと上記絶縁性フィルム
との間に、該半導体チップと絶縁性フィルムとを所定の
間隔に保つ保持部材を設けたことを特徴とする、請求項
1記載のテープキャリアパッケージ。 - 【請求項3】 上記絶縁性フィルムの線膨張係数と上記
封止樹脂の線膨張係数とが共に30ppm/℃以下であ
ることを特徴とする、請求項1又は請求項2記載のテー
プキャリアパッケージ。 - 【請求項4】 上記保持部材が一又は複数の導電性物質
からなり、上記半導体チップの素子形成領域の外周部に
ループ状に電気的に一体形成され、外部電極に接続され
ていることを特徴とする、請求項1、請求項2又は請求
項3に記載のテープキャリアパッケージ。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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