JPH1041344A

JPH1041344A - 半導体装置用テープキャリア

Info

Publication number: JPH1041344A
Application number: JP8196701A
Authority: JP
Inventors: Yasuharu Kameyama; 康晴亀山; Norio Okabe; 則夫岡部; Katsutoshi Taga; 勝俊多賀; Mamoru Onda; 護御田; Ichiro Anjo; 一郎安生
Original assignee: Hitachi Cable Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1996-07-25
Filing date: 1996-07-25
Publication date: 1998-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】ファインピッチ化に伴ってノッチ部の幅が狭
くなる結果、ボンディング前にリードが切れる、リード
が変形する、ノッチ部以外で切断される、ノッチ部が切
断されない等の状況を生じることがある。【解決手段】テープキャリアは、デバイスホール４が
開口された絶縁性フィルム２、絶縁性フィルム２上から
デバイスホール４を横断するように伸びるインナーリー
ドを有する。このインナーリードは、金属導体側からデ
バイスホール４内へ突出するファンアウト部１３と、フ
ァンアウト部１３に接続されて反対側の絶縁性フィルム
２にかかるように配設されたファンイン部１４と、ファ
ンアウト部１３とファンイン部１４の境界位置に形成さ
れたノッチ部１５とから成り、ファンイン部１４はファ
ンアウト部１３よりも大きい幅を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に用いる
テープキャリアに係り、特に、デバイスホールにインナ
ーリードが架け渡される形状の半導体装置に最適なテー
プキャリアに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】テープキャリアを用いた半導体装置のパ
ッケージング工程には、テープキャリアのインナーリー
ドを半導体チップの電極に接続するインナーリードボン
ディング（ＩＬＢ）工程を含んでいる。図８はテープキ
ャリアを用いた半導体装置の一構成例を示す正面断面図
である。

【０００３】テープキャリア１は、ポリイミド等の絶縁
性フィルム２、この絶縁性フィルム２の片面に形成され
た金属導体３、テープキャリア１の中央部に設けられた
開口により形成されたデバイスホール４、このデバイス
ホール４内に突出するようにして金属導体３の内側に形
成されたインナーリード５の各々を備えて構成されてい
る。

【０００４】テープキャリア１のデバイスホール４内に
は、半導体チップ６が位置決めされる。この半導体チッ
プ６の上面の所定位置には、インナーリード５の端部に
接続される電極パッド７が設けられている。電極パッド
７とインナーリード５の接続（ＩＬＢ）は、ボンディン
グツール（不図示）を用いて行われる。ところで、イン
ナーリードボンディングを行うに際しては、従来より、
片持ち式のリード構造、及びストレートリード構造が用
いられる。

【０００５】図９は片持ち式のリード構造を用いたイン
ナーリードボンディング工程におけるボンディング前の
状態（ａ）、及びボンディング後の状態（ｂ）を示す模
式図である。ボンディング前のインナーリード５は直線
状にデバイスホール４内へ伸びている。この形状から片
持ち式のリードと称している。このインナーリード５は
電極パッド７上に重なるように位置決めされ、更にイン
ナーリード５上にはボンディングツール９が配設されて
いる。

【０００６】この状態でボンディングツール９を下降さ
せて行く過程でボンディングツール９の下端部はインナ
ーリード５の上面に当接する。休むことなくボンディン
グツール９を下降させれば、インナーリード５の先端部
が変形しながら押し下げられ、ついにはインナーリード
５の下面が電極パッド７に接触する。この時点でボンデ
ィングツール９のボンディング部を動作させればインナ
ーリード５と電極パッド７が接続される。

【０００７】ところで、半導体装置のピン数（リード
数）が増加するのに伴ってリードピッチが狭くなってき
ており、これに伴ってリード幅も細くなり、片持ち式の
リード構造ではリード変形が起きやすいという問題が生
じている。また、多ピンのＢＧＡ（ Ball Grid Array：
ボールグリッドアレイ）用テープキャリアでは、全
てのリードに電気めっき用の給電配線を設ける構造が用
いられている。

【０００８】このリード変形を防止する手段として用い
られるのが、図１０に示すストレートリード形状による
インナーリードボンディング（ファンインボンディン
グ）である。（ａ）に示すように、インナーリードはデ
バイスホール４を横断可能な長さを有しており、先端部
は反対側のテープ上に載っている。この場合のインナー
リードは、先端側のファンイン部１０と金属導体側のフ
ァンアウト部１１から成り、ファンイン部１０とファン
アウト部１１の境界（ボンディングツール９の位置より
リード端部寄りの位置）にノッチ部１２（切欠部）が形
成されている。このノッチ部１２は両側に形成された縦
溝であり、この部分から容易に切断が可能な構成になっ
ている。

【０００９】まず、図１０の（ａ）に示すように、ボン
ディングツール９を電極パッド７上に位置決めする。つ
いで、ファンインボンディングを行う前にボンディング
ツール９によってファンアウト部１１を叩く（押圧す
る）と、ノッチ部１２に応力が集中し、リードはノッチ
部１２から切断される。ついで、この状態のままボンデ
ィングツール９を下降させれば、ファンアウト部１１は
折り曲げられながら先端部は強制的に下降し、ついには
電極パッド７に接触する。この状態のままボンディング
ツール９のボンディング部を動作させれば、インナーリ
ード４の先端と電極５とが接続される（図１０の
（ｂ））。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のストレ
ートリード形状のテープキャリアによると、ファインピ
ッチ化を行うほどリード幅が細くなり、これに伴ってノ
ッチ部の幅も狭くなり、図１１に示すようにボンディン
グ前にリードが切れたり、リード変形が生じる場合があ
る。

【００１１】また、ノッチ部の幅を大きくすると、リー
ドとノッチ部との強度差が無くなり、ボンディング時に
リード全体が撓むため、リード切断そのものが行えなく
なくなる場合がある。リード切断ができたとしても、図
１２に示すようにノッチ部以外で切断されたり、図１３
に示すようにノッチ部で切断されない場合がある。そこ
で本発明は、ファインピッチ化を行っても、ノッチ部で
確実に切断することのできる半導体装置用テープキャリ
アを提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、所定位置にデバイスホールが開口され
た絶縁性フィルムと、その周囲又は近傍に形成された金
属導体と、この金属導体より前記デバイスホールへ突出
するファンアウト部、該ファンアウト部に接続されて前
記デバイスホールを横断するように設けられたファンイ
ン部、及び該ファンイン部と前記ファンアウト部との境
界位置に形成されたノッチ部から成るインナーリードと
を備えた半導体装置用テープキャリアにおいて、前記フ
ァンアウト部は、前記ファンイン部より機械的強度を小
さくした構成を有することを特徴とする半導体装置用テ
ープキャリアを提供する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を基に説明する。図１は本発明による半導体装置
用テープキャリアの第１の実施の形態を示し、（ａ）は
ボンディング前の状態を示す模式図であり、（ｂ）はボ
ンディング後の状態を示す模式図である。

【００１４】本発明におけるインナーリードは、ファン
アウト部１３とファンイン部１４から成り、両者の境界
部分にノッチ部１５（切欠部）が形成されている。そし
て、ファンイン部１４はファンアウト部１３に対し、図
２に示すように幅広に作られている。すなわち、ファン
アウト部１３の幅Ｌｏに対し、ファンイン部１４の幅を
Ｌｉにしている。幅Ｌｏと幅Ｌｉの関係は、ノッチ部１
５の幅をＬｎとすれば、Ｌｎ＜Ｌｏ＜０．７・Ｌｉを満
たすように設定される。

【００１５】ちなみに、従来のテープキャリアのインナ
ーリードは、図３に示すように、インナーリード５の一
部にノッチ部１２を設けたにすぎないので、ファンアウ
ト部１１の幅Ｌｏ′はファンイン部１０の幅と同一値で
ある。この場合、ノッチ部１２の幅Ｌｎ′は幅Ｌｏ′に
対し、Ｌｎ′＜０．７・Ｌｏ′の関係にある。図２に示
したように、本発明によるテープキャリアは、切断後に
テープ上に残されるファンイン部１４の幅がファンアウ
ト部１３に対して幅広に設定されているため、ファンイ
ン部１４の強度はファンアウト部１３に比べて高くな
る。

【００１６】本発明のテープキャリアを用いたインナー
リードのボンディングについて説明すると、まず、図１
の（ａ）に示す状態において、不図示のボンディングツ
ールを電極パッド７の上方に位置決めし、この状態から
ボンディングツールを垂直に下降させる。このボンディ
ングツールの下降の過程で、ツール下端面がファンアウ
ト部１３の上面に当接すると、その押圧力によってノッ
チ部１５の部分から切断される。ここで休まずボンディ
ングツールを下降させれば、ファンアウト部１３の先端
部はＳ字状（或いはＪ字状）に折り曲げられながら下降
し、ついには電極パッド７に接触する。この状態のま
ま、ボンディングツールのボンディング部を動作させれ
ば、ファンアウト部１３の先端と電極５とが接続される
（図１の（ｂ））。

【００１７】このように、ファンイン部１４の強度が高
められたことにより、工程中におけるリード切れやリー
ド変形がなくなり、且つ所定の位置で確実に切断するこ
とが可能になる。この結果、ファインピッチのリード形
成が容易になる。図４は本発明による半導体装置用テー
プキャリアの第２の実施の形態を示す模式図である。

【００１８】図１の構成においては、ファンイン部１４
の幅を大きくすることによりファンイン部１４とファン
アウト部１３の強度を変えるようにした。これに対し、
本例は、ファンイン部１６を金属導体３の厚みと同じに
し、ファンアウト部１７をファンイン部１６の部分より
も薄くし、且つ、ノッチ部１８をリードの厚み方向から
形成している。つまり、リードの厚みを変えて強度差を
もたせた構造にしており、幅を変えた構造と同様に、工
程中におけるリード切れやリード変形がなくなり、且つ
所定の位置で確実に切断することが可能になる。この結
果、ファインピッチのリード形成が容易になる。

【００１９】なお、図１と図４の構造を組み合わせた構
成にしてもよい。例えば、ノッチ部をエッチング等によ
り溝付きにする構造、又はファンアウト部をエッチング
等により薄くする構造にすることができる。或いは、フ
ァンイン部を電気めっき等により厚くする構造にするこ
ともできる。図５は本発明による半導体装置用テープキ
ャリアの第３の実施の形態を示す模式図である。

【００２０】上記したように、本発明はファンイン部の
強度を高めることを主眼にしている。したがって、ファ
ンアウト部１３と同一断面積を有するファンイン部１６
とによりインナーリードを形成し、ノッチ部１５の近傍
のファンイン部１６に補強手段としての補強部材１９を
設ける構成によっても本発明の目的は達成される。補強
部材１９としては、硬質のめっき（例えば、ニッケルめ
っき等）、或いはポリイミド樹脂等の塗布（又は接着）
等により構成することができる。

【００２１】

【実施例】図６は本発明による半導体装置用テープキャ
リアの実施例を示す平面図である。リードピッチを８０
μｍとし、各リードの厚みは１８μｍにした。また、フ
ァンアウト部１３の幅を２５μｍ、ファンイン部１４の
幅を３５をμｍにし、図６のように本発明の実施例を製
作した。

【００２２】また、比較例として、従来技術に基づく図
７の如きテープキャリアも製作した。すなわち、リード
ピッチが８０μｍで、各リードの厚みを１８μｍにした
寸法は本発明の実施例と同じであるが、ファンアウト部
１１の幅を２５μｍ、ファンイン部１０の幅を２５をμ
ｍにした。図７に示す比較例のリード構造は、リード幅
が２５μｍであるため、上記したＬｎ′＜０．７・Ｌ
ｏ′の規定に基づいて、ノッチ部１２の幅Ｌｎ′はリー
ド幅Ｌｏ′に対し、２５μｍ×０．７＝１７．５μｍ以
下を狙う必要がある。しかし、この寸法では、リード切
れやリード変形が多発し、ボンディング自体が不可能に
なる。仮に、ノッチ幅Ｌｎ′を２０μｍにした場合、ボ
ンディング時にリード全体が撓み、ノッチ部１２で切断
できなかったり、ノッチ部１２以外の場所で切断され易
くなる。

【００２３】一方、本発明の実施例によれば、上記した
ように各寸法をＬｎ＜Ｌｏ＜０．７・Ｌｉに規定してい
る。したがって、ファンアウト部１３の幅Ｌｏに対し、
ファンイン部１４の幅Ｌｉは、２５μｍ（Ｌｏ）÷０．
７≒３５μｍの大きさにでき、ノッチ部１５の幅Ｌｎを
２０μｍにした場合、工程内でリード切れやリード変形
を招くことが無い。また、ボンディング時には、ノッチ
部１５で確実に切断できるようになる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明は、ファンア
ウト部に対し、ファンイン部の機械的強度を高めるよう
にしたので、ボンディング前のリード切れを防止し、更
に、リードが切れなかったりノッチ部以外の場所で切断
される事態が発生しなくなる。この結果、リード切断が
ノッチ部において確実に行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による半導体装置用テープキャリアの第
１の実施の形態を示し、（ａ）はボンディング前の状態
を示す模式図であり、（ｂ）はボンディング後の状態を
示す模式図である。

【図２】本発明におけるインナーリード部の詳細を示す
説明図である。

【図３】従来のインナーリード部の詳細を示す説明図で
ある。

【図４】本発明による半導体装置用テープキャリアの第
２の実施の形態を示す模式図である。

【図５】本発明による半導体装置用テープキャリアの第
３の実施の形態を示す模式図である。

【図６】本発明による半導体装置用テープキャリアの実
施例の寸法関係を示す平面図である。

【図７】従来技術に基づいて製作した比較例としてのテ
ープキャリアの寸法関係を示す平面図である。

【図８】テープキャリアを用いた半導体装置の構成例を
示す正面断面図である。

【図９】片持ち式のリードを用いたインナーリードボン
ディング工程を示し、（ａ）はボンディング前の状態を
示す模式図、（ｂ）はボンディング後の状態を示す模式
図である。

【図１０】ストレートリード形状によるインナーリード
ボンディング工程を示し、（ａ）はボンディング前の状
態を示す模式図、（ｂ）はボンディング後の状態を示す
模式図である。

【図１１】従来のインナーリードにおいて、ノッチ部が
細いためにリード切れが生じた状態を示す模式図であ
る。

【図１２】従来のインナーリードにおいて、ノッチ部が
太いためにノッチ部以外の場所でリード切れが生じた状
態を示す模式図である。

【図１３】従来のインナーリードにおいて、ノッチ部が
太いためにリード切断が果たせなかった状態を示す模式
図である。

【符号の説明】

２絶縁性フィルム３金属導体４デバイスホール５インナーリード６半導体チップ７電極パッド１３，１７ファンアウト部１４，１６ファンイン部１５，１８ノッチ部１９補強部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者多賀勝俊茨城県土浦市木田余町3550番地日立電線株式会社システムマテリアル研究所内 (72)発明者御田護茨城県日立市助川町３丁目１番１号日立電線株式会社電線工場内 (72)発明者安生一郎東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式会社日立製作所半導体事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定位置にデバイスホールが開口された絶
縁性フィルムと、その周囲又は近傍に形成された金属導
体と、この金属導体より前記デバイスホールへ突出する
ファンアウト部、該ファンアウト部に接続されて前記デ
バイスホールを横断するように設けられたファンイン
部、及び該ファンイン部と前記ファンアウト部との境界
位置に形成されたノッチ部から成るインナーリードとを
備えた半導体装置用テープキャリアにおいて、前記ファンアウト部は、前記ファンイン部より機械的強
度を小さくした構成を有することを特徴とする半導体装
置用テープキャリア。
【請求項２】前記ファンアウト部は、前記ファンイン部
よりも小さい幅を有することを特徴とする請求項１記載
の半導体装置用テープキャリア。
【請求項３】前記ファンアウト部は、前記ファンイン部
よりも小なる厚さを有することを特徴とする請求項１記
載の半導体装置用テープキャリア。
【請求項４】前記ファンイン部は、機械的強度を大きく
する補強手段を有することを特徴とする請求項１記載の
半導体装置用テープキャリア。
【請求項５】前記ファンアウト部は、エッチングにより
厚さを小にされていることを特徴とする請求項３記載の
半導体装置用テープキャリア。
【請求項６】前記補強手段は、めっき又は樹脂被覆で
あることを特徴とする請求項４記載の半導体装置用テー
プキャリア。