JPH1079400A - 半導体装置の実装方法及び半導体装置の構造 - Google Patents

半導体装置の実装方法及び半導体装置の構造

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JPH1079400A
JPH1079400A JP8234826A JP23482696A JPH1079400A JP H1079400 A JPH1079400 A JP H1079400A JP 8234826 A JP8234826 A JP 8234826A JP 23482696 A JP23482696 A JP 23482696A JP H1079400 A JPH1079400 A JP H1079400A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アウターリードの浮きを押さえ、基板上のボ
ンディングパッドとアウターリードを完全に接触させ、
ＴＣＰの安定した信頼性の高いリフロー実装を行うこと
ができる半導体装置の実装方法及び半導体装置の構造を
提供する。 【解決手段】 ＴＣＰ８のアウターリード７上に金属片
１３を載置することにより、アウターリード７の浮きを
押さえ、基板９上のボンディングパッド１０とアウター
リード７を完全に接触させることができ、また濡れ性の
悪いアウターリード７でも比較的大きいフィレットを形
成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の実装
方法及びその実装構造に係り、特にテープキャリアパッ
ケージにおける実装方法とその半導体装置の構造に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、従来のテープキャリアパッケー
ジ（以下、ＴＣＰと略す）は、以下に示すような構成を
有するものであった。図２は従来のＴＣＰの構成図であ
り、図２（ａ）はベースフィルムに載置されたＴＣＰの
全体斜視図、図２（ｂ）はそのＴＣＰの斜視図である。
図３はそのＴＣＰの基板への実装を説明する斜視図であ
る。
【０００３】まず、図２に示すように、ベースフィルム
１にスプロケットホール２等の位置決め穴を打ち抜き、
導体パターン５を形成し、ＩＣチップ６を実装し、必要
な形状に打ち抜く。その後、図３に示すように、ガラス
エポキシやガラス等の基板９のボンディングパッド１０
とＴＣＰ８のアウターリード７を位置合わせし、半田や
異方性導電フィルム等を介してボンディングツール１１
で熱圧着するものであった。なお、図２において、３は
デバイスホール、４はアウターリードホール、８はＴＣ
Ｐである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のＴＣＰ実装方法では、 ＴＣＰ８を実装する専用装置と、ＴＣＰ８個別にボン
ディングツール１１が必要であり、実装も一般に個別で
行わなければならない。また、ＴＣＰ８を一般の半導体
装置と同様にリフロー実装すると、 ＴＣＰ８のアウターリード７は、１８〜３５μｍ程度
の薄い金属箔を使用しているため、図４（ａ）に示すよ
うに、上下方向にリードがばらつき、アウターリード７
が基板９のボンディングパッド１０に対して未接合とな
ったり、図４（ｂ）に示すように、アウターリード７が
基板９のボンディングパッド１０に対してルーズ接合を
起こすといった問題があった。
【０００５】リフロー装置内の搬送により、図４
（ｃ）で示すように、アウターリード７と基板９のボン
ディングパッド１０がずれて接合され、短絡不良が発生
する恐れがある。 ＴＣＰ８のアウターリード７には、一般に接合用に半
田や錫等のメッキが施されているが、経時変化により半
田の濡れ性が悪くなったアウターリード７の半田接合を
行うと、図４（ｄ）に示すように、アウターリード７上
面まで半田が濡れず、必要な接合強度が得られないとい
った問題があった。
【０００６】一般に、半導体装置を実装する場合に
は、基板９のボンディングパッド１０に、半田ペースト
等の接合剤１２を塗布しておかなければならないが、パ
ッドの微細化が進むと、接合剤１２の塗布時の位置合わ
せが困難となり、実装後パッド間ショートを起こす可能
性がある。本発明は、上記問題点を除去し、アウターリ
ードの浮きを押さえ、基板上のボンディングパッドとア
ウターリードを完全に接触させ、ＴＣＰの安定した信頼
性の高いリフロー実装を行うことができる半導体装置の
実装方法及び半導体装置の構造を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 （１）テープキャリアパッケージの基板への実装方法に
おいて、基板のボンディングパッド上に重ね合わせたテ
ープキャリアパッケージのアウターリード上に金属片を
載置してリフロー実装を行うようにしたものである。
【０００８】（２）上記（１）記載の半導体装置の実装
方法において、前記金属片を予め金属片用基板に配置し
ておき、この金属片用基板ごと金属片を一括してテープ
キャリアパッケージのアウターリード上に載置してリフ
ロー実装を行うようにしたものである。 （３）上記（１）又は（２）記載の半導体装置の実装方
法において、前記金属片のアウターリードに接触する面
を球面状に形成するようにしたものである。
【０００９】（４）上記（２）又は（３）記載の半導体
装置の実装方法において、前記金属片用基板、テープキ
ャリアパッケージのベースフィルム、基板にそれぞれ実
装のために位置合わせした時点で完全に重なり合う位置
決め穴を空けておき、実装時にこの位置決め穴に位置決
めピンを差し込んで位置合わせを行い、そのままリフロ
ー実装を行うようにしたものである。
【００１０】（５）上記（２）、（３）又は（４）記載
の半導体装置の実装方法において、前記金属片用基板に
金属片が剥がれやすい素材を使用し、リフロー実装後、
前記金属片用基板を取り外すようにしたものである。 （６）上記（１）、（２）、（３）、（４）又は（５）
記載の半導体装置の実装方法において、前記金属片を接
合剤で形成し、基板上のボンディングパッドに接合剤を
付加せずにリフロー実装を行うようにしたものである。
【００１１】（７）上記（６）記載の半導体装置の実装
方法において、前記金属片を、リフロー実装時に溶融し
ない材料を核にし、その周りに接合剤を付加した２重構
造で形成するようにしたものである。 （８）半導体装置の構造において、ベースフィルムに載
置されるアウターリードを有するテープキャリアパッケ
ージと、ボンディングパッドが形成される基板と、前記
ボンディングパッドに接続されるアウターリード上に載
置される金属片用基板と、前記金属片用基板とベースフ
ィルムと基板のそれぞれに形成される位置決め穴と、前
記位置決め穴に差し込まれ位置合わせを行う位置決めピ
ンとを具備し、前記金属片用基板、テープキャリアパッ
ケージを前記位置決めピンにより一体化するようにした
ものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１
実施例を示すＴＣＰの接合部の実装工程断面図である。
なお、従来のものと同じ部分については、同じ符号を付
してそれらの説明は重複するので省略する。
【００１３】（１）まず、図１（ａ）に示すように、基
板９上に形成されたボンディングパッド１０に、半田ペ
ーストや半田メッキ等の接合剤１２を付加する処理をす
る。 （２）次いで、図１（ｂ）に示すように、ＴＣＰ８のア
ウターリード７をボンディングパッド１０に位置合わせ
して載置する。 （３）その後、図１（ｃ）に示すように、アウターリー
ド７上に金属片１３を載置する。
【００１４】（４）次に、図１（ｄ）′及び図１
（ｄ）″に示すように、一般の半導体装置と同様にリフ
ロー処理を行うことにより、溶融した接合剤１２が金属
片１３を這い上がり、フィレット状態を形成し接合され
る。このとき、アウターリード７上に載置する金属片１
３は、リード浮きを押さえられるだけの十分な重量が必
要であり、アウターリード７の幅やアウターリード７の
厚さに合わせて設定しなければならない。
【００１５】金属片１３の幅は接合剤１２の這い上がり
を考慮し、ボンディングパッド１０の幅以下に設定する
ことが望ましく、材料としては接合剤１２との濡れ性が
良いことが条件となる。また、金属片１３の長さは、ボ
ンディングパッド１０より短ければよく、高さは前述し
たような重量が考慮されていれば、リフロー装置内搬送
での倒れや実装後の製品重量を考えると低い方が有利で
ある。
【００１６】このように第１実施例によれば、ＴＣＰ８
のアウターリード７上に金属片１３を載置することによ
り、アウターリード７の浮きを押さえ、基板９上のボン
ディングパッド１０とアウターリード７を完全に接触さ
せることができる。また、濡れ性の悪いアウターリード
７でも、比較的大きいフィレットを形成することができ
るため、ＴＣＰ８の安定した信頼性の高いリフロー実装
を行うことができる。
【００１７】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。図５は本発明の第２実施例を示すＴＣＰの基板のボ
ンディングパッドへの実装の説明図であり、図５（ａ）
はそのＴＣＰの基板のボンディングパッドへの接合部の
断面図、図５（ｂ）はそのＴＣＰのアウターリードを押
さえる金属片用基板の斜視図である。
【００１８】上記第１実施例では金属片１３を選択的に
ＴＣＰ８のアウターリード７上に配置するが、第２実施
例では、専用の金属片用基板１４に金属片１３を予め配
置しておき、金属片用基板１４ごと金属片１３を一括し
てアウターリード７に載置する方法である。なお、この
実施例においては、第１実施例と同じ部分については同
じ番号を付してそれらの説明については、重複するので
省略する。
【００１９】このように第２実施例では、金属片１３
を、金属片用基板１４ごとアウターリード７上に載置す
るようにしているため、第１実施例で挙げた重量の問題
を金属片用基板１４そのもので確保することが可能であ
り、金属片１３の形状の自由度が高くなり、搬送中の位
置ずれも起こし難くなる。また、金属片用基板１４にフ
ォトリソ、エッチング技術やメッキ技術等で金属片１３
を形成することにより、容易に位置精度の高い金属片１
３の形成が可能となり、アウターリード７上に選択的に
リードの本数分の金属片１３を載置しなければならなか
ったが、この実施例によれば、１回の位置合わせで全て
の金属片１３の位置合わせが可能となるので、作業が容
易になるとともに、時間が短縮できる。
【００２０】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。図６は本発明の第３実施例を示すＴＣＰの基板のボ
ンディングパッドへの接合部の断面図である。上記第２
実施例においては、金属片１３のアウターリード７に接
する面は平面状であったが、この第３実施例では、球面
状の金属片１３にしたものである。
【００２１】このように第３実施例では、金属片１３の
アウターリード７に接する面を球面状としたため、第１
実施例及び第２実施例と比較して、接合剤１２が這い上
がり易くなり、接合剤１２のフィレットが大きくなり、
接合強度を高くすることができる。次に、本発明の第４
実施例について説明する。
【００２２】図７は本発明の第４実施例を示すＴＣＰの
基板のボンディングパッドへの接合部の断面図である。
上記第２実施例、３実施例に追加して、金属片用基板１
４に少なくとも２箇所以上の貫通する位置決め穴１４Ａ
を空け、ＴＣＰ８のベースフィルム１にも、金属片用基
板１４と位置合わせしたときに完全に重なる同形状の貫
通する位置決め穴１Ａを空ける。同様に、基板９にもア
ウターリード７とボンディングパッド１０を位置合わせ
したときに完全に重なる同形状の貫通もしくは、基板９
途中までの位置決め穴９Ａを空ける。
【００２３】その後、実装する前のボンディングパッド
１０とアウターリード７と金属片１３を位置合わせする
場合、この位置決め穴１４Ａ，１Ａ，９Ａよりも若干細
い位置決めピン１５をベースフィルム１、基板９、金属
片用基板１４のそれぞれの位置決め穴１４Ａ，１Ａ，９
Ａに差し込むことにより、位置合わせを行うものであ
る。
【００２４】このように第４実施例では、すでに精度良
く形成されたベースフィルム１、基板９、金属片用基板
１４の位置決め穴１４Ａ，１Ａ，９Ａに位置決めピン１
５を差し込むことにより、比較的容易に、精度の高い位
置合わせを可能とし、またピンを差し込んだまま実装を
行うことにより、搬送中の位置ずれを完全に防止するこ
とができる。
【００２５】次に、本発明の第５実施例について説明す
る。図８は本発明の第５実施例を示すＴＣＰの基板のボ
ンディングパッドへの接合部の断面図であり、図８
（ａ）はその位置決めピンを装着した状態を示すＴＣＰ
の基板のボンディングパッドへの接合部の断面図、図８
（ｂ）はその位置決めピンを外した状態を示すＴＣＰの
基板のボンディングパッドへの接合部の断面図である。
【００２６】この実施例では、上記第２実施例、３実施
例、４実施例に対し実装後、金属片だけを残し、金属片
用基板を取り外すようにしている。この金属片用基板１
４は、実装前の搬送等では金属片１３が外れず、実装後
は接合部を破壊しない程度の強度で、金属片１３が外れ
る基板１４の材料を選択する必要があり、例えば、ガラ
ス基板に酸化インジウム錫の膜を塗布しておく方法等が
考えられる。
【００２７】このように第５実施例ではＴＣＰを基板に
実装後、金属片用基板１４を取り外すようにしたので、
前記第２実施例に示した利点を損なうことなく、重量を
軽くすることができ、金属片用基板１４を再利用するこ
とができる。また、例えば、金属片用基板１４の金属片
１３の不必要部分をマスクしておき、電解メッキ技術に
て金属片１３を形成すれば、ＴＣＰ８実装後そのまま金
属片用基板１４に、別のＴＣＰ８実装用の金属片１３を
容易に形成することができる。
【００２８】次に、本発明の第６実施例について説明す
る。図９は本発明の第６実施例を示すＴＣＰの基板のボ
ンディングパッドへの接合部の断面図である。この実施
例では、上記第１実施例、２実施例、３実施例、４実施
例、５実施例に示す金属片１３を接合剤１２で形成する
ようにしたものである。
【００２９】上記実施例の、基板９上のボンディングパ
ッド１０に接合剤１２を付加する工程を削除し、その
後、前記実施例と同様に実装を行うことにより、金属片
１３が溶融し、接合剤１２としてボンディングパッド１
０とアウターリード７を接合するものである。このよう
に第６実施例によれば、金属片１３を塗布などにより接
合剤１２で形成することにより、予めボンディングパッ
ド１０に接合剤１２を付加する工程を削除することがで
きる。
【００３０】また、金属片用基板１４を使用する場合、
金属片１３の底面に高さばらつきがあると、金属片１３
をアウターリード７上に載置した時点で、全ての金属片
１３を接触させることができない可能性があり、接合不
良を起こす可能性があるが、第６実施例であれば、リフ
ロー時に金属片１３が溶融するため、自然に金属片用基
板１４が下がり、確実に金属片１３をアウターリード７
に接触させることが可能となる。
【００３１】次に、本発明の第７実施例について説明す
る。図１０は本発明の第７実施例を示すＴＣＰの基板の
ボンディングパッドへの接合部の断面図である。この図
に示すように、この実施例では、金属片用基板１４の金
属片１３の表面に接合剤１２を付加するようにしたもの
である。すなわち、第６実施例と同様に、予めボンディ
ングパッド１０に接合剤１２を付加することが不要とな
る。
【００３２】金属片１３は実装時に溶融しない材料を使
用し、金属片１３の周りにメッキ技術等により実装時に
溶融する接合剤１２を付加して２重構造としたものであ
る。このように第７実施例によれば、金属片１３を２重
構造としたため、前記第６実施例では第１実施例の効果
で説明したような、大きいフィレットを形成する効果が
損なわれてしまい、また、実装時に金属片１３が完全溶
融してしまうと、溶融した金属片１３の中にアウターリ
ード７がもぐり込んでしまい接続不良を起こす可能性が
あるが、この第７実施例では、金属片１３の表面の接合
剤１２のみ溶融するため、以上のような問題をなくすこ
とができる。
【００３３】次に、本発明の第８実施例について説明す
る。図１１は本発明の第８実施例を示すＴＣＰと金属片
用基板とを一体化した状態を示す断面図である。まず、
位置決めピン１５の上部に、位置決め穴１４Ａよりも大
きい位置決めピンの止め部分１５Ａを作り、金属片用基
板１４が抜けないようにして金属片用基板１４に差し込
む。
【００３４】次に、ＴＣＰ８のベースフィルム１に位置
決めピン１５を差し込み、金属片用基板１４が上下方向
に固定されないように隙間を開けたまま、位置決めピン
１５にＴＣＰ８を固定する。このとき、位置決めピン１
５の止め部分１５ＡとＴＣＰ８との隙間は、実装時のア
ウターリード７の上下方向のばらつきと接合剤１２の溶
融時の金属片用基板１４の沈み込みを考慮して、金属片
１３がアウターリード７をボンディングパッド１０に溶
融させることができる十分な間隔が必要である。
【００３５】このように第８実施例によれば、金属片１
３、金属片用基板１４とＴＣＰ８を一つの半導体装置と
して一体化させるようにしたので、ＴＣＰ８の特徴を持
ったリフロー実装が可能な半導体装置の供給が可能とな
る。なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００３６】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、次のような効果を奏することができる。 （１）請求項１記載の発明によれば、ＴＣＰのアウター
リード上に金属片を載置することにより、アウターリー
ドの浮きを押さえ、基板上のボンディングパッドとアウ
ターリードを完全に接触させることができる。また、濡
れ性の悪いアウターリードでも、比較的大きいフィレッ
トを形成することができるため、ＴＣＰの安定した信頼
性の高いリフロー実装を行うことができる。
【００３７】（２）請求項２記載の発明によれば、金属
片を金属片用基板ごとアウターリード上に載置するよう
にしているため、第１実施例で挙げた重量の問題を金属
片用基板そのもので確保することが可能であり、金属片
の形状の自由度が高くなり、搬送中の位置ずれも起こし
難くなる。また、１回の位置合わせで全ての金属片の位
置合わせが可能となるので、作業が容易になるととも
に、時間が短縮できる。
【００３８】（３）請求項３記載の発明によれば、金属
片のアウターリードに接する面を球面状とするようにし
たので、接合剤が這い上がり易くなり、接合剤のフィレ
ットが大きくなり、接合強度を高くすることができる。 （４）請求項４記載の発明によれば、すでに精度良く形
成されたベースフィルム、基板、金属片用基板の位置決
め穴に位置決めピンを差し込むことにより、比較的容易
に、精度の高い位置合わせを可能とし、またピンを差し
込んだまま実装を行うことにより、搬送中の位置ずれを
完全に防止することができる。
【００３９】（５）請求項５記載の発明によれば、ＴＣ
Ｐを基板に実装後、金属片用基板を取り外すため、重量
を軽くすることができ、また、金属片用基板を再利用す
ることができる。 （６）請求項６記載の発明によれば、金属片を接合剤で
形成することにより、予めボンディングパッドに接合剤
を付加する工程を削除することができる。
【００４０】また、リフロー時に金属片が溶融するた
め、自然に金属片用基板が下がり、確実に金属片をアウ
ターリードに接触させることが可能となる。 （７）請求項７記載の発明によれば、金属片を２重構造
としたため、金属片の表面の接合剤のみ溶融するため、
大きいフィレットを形成する効果が損なわれてしまい、
また、実装時に金属片が完全溶融してしまうと、溶融し
た金属片の中にアウターリードがもぐり込んでしまい接
続不良を起こすといった問題をなくすことができる。
【００４１】（８）請求項８記載の発明によれば、金属
片、金属片用基板とＴＣＰを一つの半導体装置として一
体化させるようにしたので、ＴＣＰの特徴を持ったリフ
ロー実装が可能な半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すＴＣＰの基板への接
合部の実装工程断面図である。
【図２】従来のＴＣＰの構成図である。
【図３】従来のＴＣＰの基板への実装を説明する斜視図
である。
【図４】従来のＴＣＰの基板への接合の問題点説明図で
ある。
【図５】本発明の第２実施例を示すＴＣＰの基板のボン
ディングパッドへの実装の説明図である。
【図６】本発明の第３実施例を示すＴＣＰの基板のボン
ディングパッドへの接合部の断面図である。
【図７】本発明の第４実施例を示すＴＣＰの基板のボン
ディングパッドへの接合部の断面図である。
【図８】本発明の第５実施例を示すＴＣＰの基板のボン
ディングパッドへの接合部の断面図である。
【図９】本発明の第６実施例を示すＴＣＰの基板のボン
ディングパッドへの接合部の断面図である。
【図１０】本発明の第７実施例を示すＴＣＰの基板のボ
ンディングパッドへの接合部の断面図である。
【図１１】本発明の第８実施例を示すＴＣＰと金属片用
基板とを一体化した状態を示す断面図である。
【符号の説明】 １ ベースフィルム １Ａ ベースフィルムの位置決め穴 ６ ＩＣチップ ７ アウターリード ８ ＴＣＰ ９ 基板 ９Ａ 基板の位置決め穴 １０ ボンディングパッド １２ 接合剤 １３ 金属片 １４ 金属片用基板 １４Ａ 金属片用基板の位置決め穴 １５ 位置決めピン １５Ａ 位置決めピンの止め部分

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 テープキャリアパッケージの基板への実
    装方法において、 基板のボンディングパッド上に重ね合わせたテープキャ
    リアパッケージのアウターリード上に金属片を載置して
    リフロー実装を行うことを特徴とする半導体装置の実装
    方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置の実装方法に
    おいて、前記金属片を予め金属片用基板に配置してお
    き、該金属片用基板ごと金属片を一括してテープキャリ
    アパッケージのアウターリード上に載置してリフロー実
    装を行うことを特徴とする半導体装置の実装方法。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の半導体装置の実装
    方法において、前記金属片のアウターリードに接触する
    面を球面状に形成するようにしたことを特徴とする半導
    体装置の実装方法。
  4. 【請求項４】 請求項２又は３記載の半導体装置の実装
    方法において、前記金属片用基板、テープキャリアパッ
    ケージのベースフィルム、基板にそれぞれ実装のために
    位置合わせした時点で完全に重なり合う位置決め穴を空
    けておき、実装時に該位置決め穴に位置決めピンを差し
    込んで位置合わせを行い、そのままリフロー実装を行う
    ことを特徴とする半導体装置の実装方法。
  5. 【請求項５】 請求項２、３又は４記載の半導体装置の
    実装方法において、前記金属片用基板に金属片が剥がれ
    やすい素材を使用し、リフロー実装後、前記金属片用基
    板を取り外すようにしたことを特徴とする半導体装置の
    実装方法。
  6. 【請求項６】 請求項１、２、３、４又は５記載の半導
    体装置の実装方法において、前記金属片を接合剤で形成
    し、基板上のボンディングパッドに接合剤を付加せずに
    リフロー実装を行うことを特徴とする半導体装置の実装
    方法。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の半導体装置の実装方法に
    おいて、前記金属片を、リフロー実装時に溶融しない材
    料を核にし、その周りに接合剤を付加した２重構造で形
    成するようにしたことを特徴とする半導体装置の実装方
    法。
  8. 【請求項８】 半導体装置の構造において、（ａ）ベー
    スフィルムに載置されるアウターリードを有するテープ
    キャリアパッケージと、（ｂ）ボンディングパッドが形
    成される基板と、（ｃ）前記ボンディングパッドに接続
    されるアウターリード上に載置される金属片用基板と、
    （ｄ）前記金属片用基板とベースフィルムと基板のそれ
    ぞれに形成される位置決め穴と、（ｅ）前記位置決め穴
    に差し込まれ位置合わせを行う位置決めピンとを具備
    し、（ｆ）前記金属片用基板、テープキャリアパッケー
    ジを前記基板に対して前記位置決めピンにより一体化し
    たことを特徴とする半導体装置の構造。
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