JPH10189808A - 半導体パッケ−ジ用チップ支持基板 - Google Patents

半導体パッケ−ジ用チップ支持基板

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JPH10189808A JP8343463A JP34346396A JPH10189808A JP H10189808 A JPH10189808 A JP H10189808A JP 8343463 A JP8343463 A JP 8343463A JP 34346396 A JP34346396 A JP 34346396A JP H10189808 A JPH10189808 A JP H10189808A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産性に優れる反りの少ない小型半導体パッ
ケ−ジ用チップ支持基板を提供する。 【解決手段】 ポリイミドベースフィルムの配線形成面
に9μm厚でポリイミド接着剤を塗布し、反対面に12
μm厚でポリイミド接着剤を塗布したポリイミドボンデ
ィングシート1に、アウター接続部3及び貫通穴9をド
リル加工で形成する。銅箔を接着後、インナー接続部及
び展開配線2を通常のエッチング法で形成する(図1
a)。支持基板の半導体チップ搭載領域に、ダイボンド
フィルムを仮接着し(図1b)、半導体チップ6を支持
基板の所定の位置に接着し半導体チップ電極とインナー
接続部を、金ワイヤ5をボンディングして電気的に接続
する(図1c)。半導体封止用エポキシ樹脂7で封止し
(図1d)、アウター接続部にはんだボール8を配置し
溶融させ(図1e)、パンチにより個々のパッケージに
分離し半導体パッケージを得る(図1f)。外部基板1
0に実装する(図1g)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体パッケ−ジ
用チップ支持基板に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体の集積度が向上するに従い、入出
力端子数が増加している。従って、多くの入出力端子数
を有する半導体パッケージが必要になった。一般に、入
出力端子はパッケージの周辺に一列配置するタイプと、
周辺だけでなく内部まで多列に配置するタイプがある。
前者は、QFP(Quad Flat Packag
e)が代表的である。これを多端子化する場合は、端子
ピッチを縮小することが必要であるが、0.5mmピッ
チ以下の領域では、配線板との接続に高度な技術が必要
になる。後者のアレイタイプは比較的大きなピッチで端
子配列が可能なため、多ピン化に適している。従来、ア
レイタイプは接続ピンを有するPGA(Pin Gri
d Array)が一般的であるが、配線板との接続は
挿入型となり、表面実装には適していない。このため、
表面実装可能なBGA(Ball Grid Arra
y)と称するパッケージが開発されている。
【0003】一方、電子機器の小型化に伴って、パッケ
ージサイズの更なる小型化の要求が強くなってきた。こ
の小型化に対応するものとして、半導体チップとほぼ同
等サイズの、いわゆるチップサイズパッケージ(CS
P; Chip Size Package)が提案さ
れている。これは、半導体チップの周辺部でなく、実装
領域内に外部配線基板との接続部を有するパッケージで
ある。具体例としては、バンプ付きポリイミドフィルム
を半導体チップの表面に接着し、チップと金リード線に
より電気的接続を図った後、エポキシ樹脂などをポッテ
ィングして封止したもの(NIKKEI MATERI
ALS & TECHNOLOGY 94.4,No.
140,p18−19)や、仮基板上に半導体チップ及
び外部配線基板との接続部に相当する位置に金属バンプ
を形成し、半導体チップをフェースダウンボンディング
後、仮基板上でトランスファーモールドしたもの(Sm
allest Flip−Chip−Like Pac
kage CSP; TheSecond VLSI
Packaging Workshop of Jap
an,p46−50,1994)などがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】各種提案されているC
SPのなかでポリイミドフィルム基板を用いたCSPは
信頼性とコストを両立できるももとして期待されてい
る。しかしながら、ポリイミドフィルム基板を従来から
ある金属フレームと同様の短冊状リードフレームに加工
し、既存の製造設備であるダイボンダ、ワイヤボンダ、
トランスファモールド機を用いて組み立て加工をする場
合、フィルム状の基板が反るために搬送中にひっかかる
など生産の自動化を阻害すしやすい。反り量は基板の
幅、厚さ、配線密度などに影響され、反りを少なく制御
することが重要な課題である。本発明は生産性に優れる
反りの少ない小型の半導体パッケ−ジ用チップ支持基板
を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体パッケ−
ジ用チップ支持基板は A.絶縁性支持基板の一表面には複数組の配線が形成さ
れており、前記配線は少なくとも半導体チップ電極と接
続するインナ−接続部及び半導体チップ搭載領域部を備
えるものであり、 B.前記絶縁性支持基板には、前記絶縁性支持基板の前
記配線が形成されている箇所であって前記インナ−接続
部と導通するアウタ−接続部が設けらる箇所に、開口が
設けられており、 C.前記絶縁性支持基板には、前記配線の半導体チップ
搭載領域部含む半導体チップ搭載箇所に、チップを搭載
するための絶縁性のフィルム状接着材が形成されてお
り、 D.前記絶縁性支持基板の配線形成面には配線を接着す
るための第一の接着剤層が形成され、反対面には前記第
一の接接着剤層より厚い第二の接着剤層が形成されてい
ることを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】絶縁性支持基板としては、ポリイ
ミド、エポキシ樹脂等のプラスチックフィルムが好適で
あり、このほかポリイミド、エポキシ樹脂、ポリイミド
等のプラスチックをガラス不織布等基材に含浸・硬化し
たもの等が使用できる。絶縁性支持基板の一表面に複数
組の配線を形成すには、第一の接着剤層に銅箔を接着し
てから銅箔をエッチングする方法、第一の接着剤層の上
の所定の箇所に銅めっきをする方法、それらを併用する
方法等が使用できる。また、本発明では配線形成面とは
反対の面にも配線形成面の第一の接着剤層より厚い第二
の接着剤層を形成することにより、各種要因により発生
する反り量を制御する。
【0007】絶縁性支持基板に外部接続部、貫通穴など
の開口を設けるには、ドリル加工やパンチングなどの機
械加工、エキシマレーザや炭酸ガスレーザなどのレーザ
加工等により行うことができる。また、接着性のある絶
縁基材等に開口部をあらかじめ設け、それを銅箔等の配
線形成用金属箔と張り合わせる方法、銅箔付きまたはあ
らかじめ配線が形成された絶縁基材に開口部を設ける方
法、それらを併用する等が可能である。インナ−接続部
と導通するアウタ−接続部は、絶縁性支持基板開口部に
ハンダボール、めっき等によりバンプ等を形成すること
により作成することができる。これは、外部の基板等に
接続される。
【0008】配線の半導体チップ搭載領域部含む半導体
チップ搭載箇所に、チップを搭載すフィルム状接着材を
形成する。絶縁性のフィルム状接着材は、半導体チップ
搭載のためのダイボンド材である。具体的には、化1
【化1】 (ただし、n=2〜20の整数を示す。)で表されるテ
トラカルボン酸二無水物(1)の含量が全テトラカルボ
ン酸二無水物の70モル%以上であるテトラカルボン酸
二無水物と、ジアミンを反応させて得られるポリイミド
樹脂、更にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなるフィ
ルム状接着材がある。更にこれにシリカ、アルミナ、等
の無機物質フィラーを含有させることもできる。厚みに
ついては、絶縁性を確保できる限り薄くしたほうが吸湿
量が少ないために好ましい。接着前のフィルム状接着材
の厚みとしては、0.005mm以上かつ0.030m
m以下が好ましく、さらには0.010mm以上かつ
0.020mm以下の範囲がより好ましい。
【0009】絶縁性支持基板の配線形成面には配線を接
着するための第一の接着剤層が形成され、反対面には前
記第一の接着剤層より厚い第二の接着剤層を形成する。
接着剤は特に限定されないがエポキシ樹脂やポリイミド
樹脂が好ましく、インナー接続の信頼性を確保するため
にはガラス転移温度が150℃以上の接着剤が好まし
い。配線を接着するために形成された第一の接着剤層に
対して、反対面の第二の接着剤層の厚さを1.1倍から
1.9倍にすることで、配線形成面の側を内側にして発
生する反りを低減することができる。この場合、反り量
はリードフレーム状支持基板端部の最大浮量で測定し、
2mm以下であれば、既存の製造設備であるダイボン
ダ、ワイヤボンダ、トランスファモールド機を用いて組
み立て加工をするときも、自動搬送や自動組み立てが可
能である。
【0010】本発明の半導体パッケ−ジ用チップ支持基
板を使用して半導体パッケ−ジを製造する一例として
は、本発明の半導体パッケ−ジ用チップ支持基板のフィ
ルム状接着材の面に半導体チップを接着し、半導体チッ
プ電極を支持基板のインナ−接続部とワイヤーボンディ
ング等により接続する。さらに半導体チップの少なくと
も半導体チップ電極面を樹脂封止し、アウター接続部に
はんだボールを搭載することにより半導体パッケ−ジを
製造することが出来る。
【0011】
【実施例】図1により、本発明の一実施例について説明
する。厚さ50μmのポリイミドベースフィルムの配線
形成面に9μm厚でポリイミド接着剤を塗布し、反対面
に12μm厚でポリイミド接着剤を塗布した厚さ0.0
71mmのポリイミドボンディングシート1に、アウタ
ー接続部3及び貫通穴9をドリル加工で形成する。次に
厚さ0.018mmの銅箔(日本電解製、商品名:SL
Pー18)を接着後、インナー接続部及び展開配線2を
通常のエッチング法で形成する。さらに、露出している
配線に無電解ニッケルめっき(膜厚:5μm)、無電解
金めっき(膜厚:0.8μm)を順次施す(不図示)。
ここでは、無電解めっきを使用したが、電解めっきを用
いてもよい。次に打ち抜き金型を用いてフレーム状に打
ち抜き、複数組のインナー接続部、展開配線、アウター
接続部を形成した支持基板を準備する(図1a)。次に
支持基板の半導体チップ搭載領域に、ダイボンドフィル
ム4(日立化成工業株式会社製、商品名:DF−33
5、厚み0.015mm)を仮接着する(図1b)。仮
接着の条件は、例えば温度160℃、時間5秒、圧力3
kgf/cm2である。この半導体パッケ−ジ用チップ
支持基板の反り量は0.2mmであった。次にパッケー
ジ組み立て工程の作業性を確認するために以下の方法で
組み立てを行った。まず、仮接着したダイボンドフィル
ム4を用いて、半導体チップ6を支持基板の所定の位置
に接着する。接着条件は、例えば温度220℃、時間5
秒、圧力300gf/cm↑2である。さらに、半導体
チップ電極とインナー接続部を、金ワイヤ5をボンディ
ングして電気的に接続する(図1c)。このようにして
形成したものをトランスファモールド金型に装填し、半
導体封止用エポキシ樹脂7(日立化成工業(株)製、商
品名:CL−7700)を用いて各々封止する(図1
d)。その後、アウター接続部にはんだボール8を配置
し溶融させ(図1e)、パンチにより個々のパッケージ
に分離し半導体パッケージが得られる(図1f)。各組
み立て工程での作業性は良好であり、既存の装置を用い
て自動組み立てができた。最後に半導体パッケージを、
外部基板10にIRリフロー(温度230℃)を用いて
実装する(図1g)。
【0012】
【発明の効果】CSPを安価に製造するために、既存の
金属リードフレームを用いたQFPやSOPなどのパッ
ケージ製造組み立て装置をそのま使うことが重要であ
る。本発明による半導体パッケ−ジ用チップ支持基板の
反り量は0.2mmであり、反り量を2mm以下に制御
できたため既存の製造設備であるダイボンダ、ワイヤボ
ンダ、トランスファモールド機を用いて自動搬送や自動
組み立てが可能となり、良好な生産性を示した。信頼性
については、支持基板の半導体チップ搭載領域に露出し
た配線があるので、通常のペースト状接着材(銀ペース
ト、無銀ペースト)を使用すると、半導体チップと配線
がショートしてしまう恐れがある。本発明では、フィル
ム状接着材を用いているために信頼性も優れている。以
上、本発明の支持基板を用いることにより、信頼性に優
れる小型半導体パッケージを、既存の組み立て装置を使
い良好な生産性で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を説明するための、半導体パ
ッケージ製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】
1 ポリイミドボンディングシート 2 インナー接続部及び展開配線 3 アウター接続部 4 ダイボンドフィルム 5 金ワイヤ 6 半導体チップ 7 半導体封止用エポキシ樹脂 8 はんだボール 9 外部基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 順雄 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】A.絶縁性支持基板の一表面には複数組の
    配線が形成されており、前記配線は少なくとも半導体チ
    ップ電極と接続するインナ−接続部及び半導体チップ搭
    載領域部を備えるものであり、 B.前記絶縁性支持基板には、前記絶縁性支持基板の前
    記配線が形成されている箇所であって前記インナ−接続
    部と導通するアウタ−接続部が設けらる箇所に、開口が
    設けられており、 C.前記絶縁性支持基板には、前記配線の半導体チップ
    搭載領域部含む半導体チップ搭載箇所に、チップを搭載
    するための絶縁性のフィルム状接着材が形成されてお
    り、 D.前記絶縁性支持基板の配線形成面には配線を接着す
    るための第一の接着剤層が形成され、反対面には前記第
    一の接接着剤層より厚い第二の接着剤層が形成されてい
    ることを特徴とする半導体パッケ−ジ用チップ支持基
    板。
  2. 【請求項2】第一の接着剤層にたいし第二の接着剤層の
    厚みが1.1〜1.9倍である請求項1記載の導体パッ
    ケ−ジ用チップ支持基板。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100345075B1 (ko) * 1999-12-16 2002-07-20 주식회사 하이닉스반도체 칩 사이즈 패키지
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