JPH11233565A - テープキャリアパッケージ半導体装置 - Google Patents

テープキャリアパッケージ半導体装置

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JPH11233565A
JPH11233565A JP10028614A JP2861498A JPH11233565A JP H11233565 A JPH11233565 A JP H11233565A JP 10028614 A JP10028614 A JP 10028614A JP 2861498 A JP2861498 A JP 2861498A JP H11233565 A JPH11233565 A JP H11233565A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor chip
sealing resin
insulating tape
tape
filler
Prior art date
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Pending
Application number
JP10028614A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasutaka Furuyui
康隆 古結
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp filed Critical Matsushita Electronics Corp
Priority to JP10028614A priority Critical patent/JPH11233565A/ja
Publication of JPH11233565A publication Critical patent/JPH11233565A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/50Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テープキャリアパッケージ半導体装置におい
て封止樹脂が絶縁テープ裏面に回り込む量を増やし絶縁
テープ、インナーリード、半導体チップの密着強度を増
すとともに半導体チップ表面への吸湿を防止する。 【解決手段】 絶縁テープ2は表面に金属リード3が形
成されている。また、金属リード3がデバイスホール5
内に突出したインナーリード4の一端がバンプ7aに接
続されている。半導体チップ6は絶縁テープ2の裏面に
配置されている。封止樹脂8に含まれる充填材9は絶縁
テープ2と半導体チップ6の隙間より小さい粒径で構成
される。そのため液状封止樹脂を上面から塗布すると液
状樹脂が絶縁テープ2の裏面に均一に流れ込むため、テ
ープキャリア1と半導体チップ6、インナーリード4と
の密着強度を増すとともに、半導体チップ6への吸湿を
防止する。さらに封止樹脂8全体の充填材9の含有量を
均一化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はテープキャリアパッ
ケージ半導体装置に属するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、Tape Automated
Bonding 工法(以下、TAB工法と表す。)を
用いたパッケージには、テープキャリアに半導体チップ
を接合し樹脂封止したテープキャリアパッケージや、テ
ープキャリアを更にリードフレームに接続するプラスチ
ックパッケージや、テープ・ボール・グリッド・アレイ
がある。特に、液晶ドライバー用半導体装置等、多ピン
のパッケージが要求されている分野においてはテープキ
ャリアパッケージに半導体チップを実装するのが一般的
である。
【0003】図3は従来のテープキャリアパッケージ半
導体装置の構成を示す断面図である。図3において、1
はテープキャリアで、これは、デバイスホール5が開口
され、絶縁テープ2に金属リード3を付着、形成されて
いる。金属リード3がデバイスホール5内に突出した部
分が、インナーリード4である。6は半導体チップであ
り、この半導体チップ6上にバンプ7aおよびバンプ7
bが形成されている。そして、インナーリード4の先端
部がバンプ7aを介して半導体チップ6と接続してい
る。バンプ7bは絶縁テープ2と半導体チップ6との隙
間を少なくともバンプ高さ以上に確保することを目的と
している。8は封止樹脂で、半導体チップ6の表面とイ
ンナーリード4とバンプ7(バンプ7aとバンプ7bを
総称)と絶縁テープ2の一部を少なくとも覆っている。
封止樹脂8は、半導体チップ6の表面及びインナーリー
ド4とバンプ7aとの接合部の保護や、テープキャリア
1と半導体チップ6との一体固着を目的としている。9
は封止樹脂8に含まれる充填材であり、封止樹脂8の硬
度確保と線膨張係数の低下を目的としている。
【0004】次にテープキャリア1の形成方法の一例に
ついて、以下に説明する。
【0005】まず、絶縁テープ2にデバイスホール5や
スリットなどの孔を金型で明ける。次に、絶縁テープ2
の表面に金属箔を付着する。そして、パターンやリード
形成のために金属箔のエッチングを行う。その後、エッ
チングされた金属箔のパターンやリードに電解メッキま
たは無電解メッキ法により、バンプ7と接合するための
金属メッキを施す。なお、絶縁テープ2と接している金
属リード3と呼び、デバイスホール5に突出しているリ
ードをインナーリード4と呼ぶ。このようにしてテープ
キャリア1が完成する。
【0006】次に、テープキャリア1と半導体チップ6
の組立方法について説明する。
【0007】まず、絶縁テープ2のデバイスホール5付
近の絶縁テープ2の裏面に、インナーリード4と接続す
るバンプ7aが重なるように半導体チップ6を配置す
る。そして、デバイスホール5の内側に突出しているイ
ンナーリード4とバンプ7aとを熱圧着し、金属的な接
合を形成することにより、電気的に接合する。その後、
半導体チップ6とインナーリード4と絶縁テープ2の一
部の上方より液状の封止樹脂を塗布する。そして、液状
の封止樹脂を乾燥させ、硬化させることにより、封止樹
脂8が形成される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この従来のテープキャ
リアパッケージ半導体装置は、できるだけテープキャリ
アパッケージの幅を狭くするために、デバイスホール5
を半導体チップ6より小さくする。この場合、液状の封
止樹脂を半導体チップ6の上方から塗布して半導体チッ
プ6と絶縁テープ2との隙間に流し込む必要があった。
しかしながら絶縁テープ2と半導体チップ6との隙間が
狭く、封止樹脂8に含まれる充填材9がこの隙間をふさ
ぎ、封止樹脂8が絶縁テープ2の裏面に回り込む量が少
なるために、絶縁テープ2、インナーリード4、半導体
チップ6との充分な密着強度が得られないという問題が
あった。
【0009】また、絶縁テープ2の裏面に回り込んだ封
止樹脂8は充填材9の量が少なく、半導体チップ6上の
封止樹脂8と物性が異なるという問題があった。特に充
填材9の量が少ない場合は封止樹脂8の線膨張係数が大
きくなり温度に対する体積変化率が大きくなるため部分
的に応力がかかるなど、信頼性が低下する可能性があ
る。
【0010】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、絶縁テープ2の裏面に回り込む封止樹脂8の量を増
やし、絶縁テープ2、インナーリード4、半導体チップ
6との密着強度を増すことができるとともに、絶縁テー
プ2の裏面に回り込む封止樹脂8に含まれる充填材9の
割合を半導体チップ6上の封止樹脂8と同等にできるテ
ープキャリアパッケージ半導体装置を提供することを目
的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
し目的を達成するために、テープキャリアパッケージ半
導体装置において、封止樹脂に含まれる充填材の粒径
を、絶縁テープと半導体チップの隙間の8割以下とする
封止樹脂を用いることを特徴とするものである。
【0012】この構成により、封止樹脂に含まれるほと
んどすべての充填材が絶縁テープと半導体チップとの隙
間を通過することができるようになるため、封止樹脂の
絶縁テープの裏面に回り込む量を増やすことができる。
【0013】また、絶縁テープの裏面に回り込んだ封止
樹脂の充填材の割合を、半導体チップ上に形成された封
止樹脂の充填材の割合と同等にできる。充填材の最大粒
径と封止樹脂が裏面に回り込む量との関係を調査した結
果、次の結果を得た。充填材の最大粒径を小さくするこ
とによって絶縁テープに回り込む樹脂の量は増える。し
かし絶縁テープと半導体チップの隙間に対して充填材の
粒径を等しくした場合、絶縁テープ裏面に回り込む樹脂
の量はばらつきが残る。充填材の粒径を絶縁テープと半
導体チップの隙間の8割以下とした場合、絶縁テープに
回り込む封止樹脂の量は安定する。
【0014】つまり、絶縁テープ裏面に封止樹脂が安定
して回り込み、その中の充填材がチップ上の封止樹脂に
含まれる割合と同等とするためには、樹脂に含まれる充
填材の粒径を8割以下とする必要がある。一方、粒径を
細かくしすぎると封止樹脂の液状での流動性が悪くなる
ため、粒径のバランスを取ることが重要である。また充
填材の粒径分布は必ずしも均一である必要はない。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1記載の発明は、
絶縁テープと半導体チップの隙間に対して少なくとも8
割以下の粒径である充填材を含む封止樹脂を使用するこ
とを特徴としているので、封止樹脂が絶縁テープの裏側
に回り込む量を増やすことが出来るという作用を有す
る。
【0016】本発明の請求項2記載の発明は、半導体チ
ップ上の封止樹脂に含まれる充填材の割合と、絶縁テー
プの裏面に回り込んだ封止樹脂に含まれる充填材の割合
とが同等となるため、封止樹脂の物性、特に線膨張係数
を等しくすることができるという作用を有する。
【0017】(実施の形態)図1は本発明の実施の形態
におけるテープキャリアパッケージ半導体装置の封止樹
脂形成前の構成を示す上面図、図2は図1におけるテー
プキャリアパッケージ半導体装置のA−A断面図であ
る。
【0018】図1および図2において、前記図3で説明
した従来のテープキャリアパッケージ半導体装置の構成
と同様の部分は、同一符号にしている。ただし、封止樹
脂8に含まれる充填材9の粒径については、図3に示す
ように従来、最大粒径が絶縁テープ2と半導体チップ6
の隙間より大きいものであったのに対し、本発明の実施
の形態においては、絶縁テープ2と半導体チップ6の隙
間の8割以下の粒径を持つ充填材9で構成されている。
【0019】図1に示すように、絶縁テープ2はデバイ
スホール5が明けられており、パターン形成された金属
リード3とデバイスホール5の内側にインナーリード4
が突出している。半導体チップ6上には、インナーリー
ド4と電気的に接合するバンプ7aと、絶縁テープ2と
半導体チップ6との隙間を少なくともバンプ高さ以上に
確保するためのバンプ7bが形成されている。
【0020】これらの高さは一例として約15μmであ
る。半導体チップ6は絶縁テープ2の裏面に位置してお
り、半導体チップ6の横の長さはデバイスホール5の横
の長さより長く、半導体チップ6とデバイスホール5は
一例として約0.1mm重なる。半導体チップ6の縦の
長さはデバイスホールの縦の長さより約0.2mm短
い。
【0021】以上のように構成される封止樹脂形成前の
半導体装置に、半導体チップ6の表面と絶縁テープ2と
金属リード3とインナーリード4の上方から液状の封止
樹脂8を塗布し、封止樹脂8を乾燥、硬化させ、テープ
キャリアパッケージ半導体装置が完成する。封止樹脂8
に含まれる充填材9の粒径は、半導体チップ6と絶縁テ
ープ2の隙間の8割以下である。
【0022】半導体チップ6と絶縁テープ2の隙間はバ
ンプ7bの高さとほぼ同等となり約15μmであるの
で、封止樹脂8に含まれる充填材9の粒径は一例として
12μm以下で構成する。液状の封止樹脂の流動性を考
慮して、充填材9の平均粒径は一例として5μmとす
る。その結果、図2に示すように封止樹脂8は充填材と
ともに絶縁テープ裏面に回り込む。封止樹脂8はデバイ
スホール5から一例として約0.2〜0.5mm広が
る。
【0023】以上のように封止樹脂8に含まれる充填材
9の粒径を半導体チップ6と絶縁テープ2の隙間の8割
以下とすることにより、絶縁テープ2の裏面のB部には
液状の封止樹脂8が回り込む量を増加させることがで
き、テープキャリア1と半導体チップ6との密着強度を
増すことができる。また半導体チップ6上の封止樹脂8
と絶縁テープ2の裏面のB部に回り込んだ封止樹脂8に
含まれる充填材9の割合を同等とすることにより、封止
樹脂8の物性、特に線膨張係数を同等とすることができ
る。さらに絶縁テープ2と半導体チップ6との隙間へ封
止樹脂8を完全に充填することにより、半導体チップ6
の表面への吸湿を防止することができる。
【0024】なお、上記の本実施の形態では、半導体チ
ップ6の縦の長さがデバイスホール5の縦の長さより短
い例を挙げて説明したが、本発明における、粒径が、半
導体チップ6と絶縁テープ2の隙間の8割以下である充
填材9で構成される封止樹脂8を用いれば、半導体チッ
プ6の縦の長さがデバイスホール5の縦の長さより長く
0.1mm程度の重なりを持つ場合でも、充分な密着強
度を持つ。
【0025】充填材9としては絶縁性の材質で酸化珪
素、アルミナ、窒化アルミニウムなどが望ましい。特に
放熱特性を要求する場合は熱伝導性に優れる窒化アルミ
ニウムを用いる。その形状は球状、または卵形のような
とがった部分のない形状がよい。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、封止樹脂
8に含まれる充填材9の粒径を半導体チップ6と絶縁テ
ープ2の隙間の8割以下とすることにより、絶縁テープ
2の裏面に液状の封止樹脂8が回り込む量を増加させる
ことができ、テープキャリア1と半導体チップ6との密
着強度を増すことができる。また半導体チップ6上の封
止樹脂8と絶縁テープ2の裏面に回り込んだ封止樹脂8
に含まれる充填材9の割合を同等とすることにより、封
止樹脂8の物性、特に線膨張係数を同等とすることがで
きる。
【0027】このため温度変化に対して局所的に応力が
かかることがなく、信頼性を向上することができる。さ
らに絶縁テープ2と半導体チップ6との隙間へ封止樹脂
8を完全に充填することにより、半導体チップ6の表面
への吸湿を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるテープキャリアパ
ッケージ半導体装置の封止樹脂形成前の構成を示す上面
【図2】図1のテープキャリアパッケージ半導体装置の
A−A断面図
【図3】従来のテープキャリアパッケージ半導体装置の
断面図
【符号の説明】
1 テープキャリア 2 絶縁テープ 3 金属リード 4 インナーリード 5 デバイスホール 6 半導体チップ 7 バンプ 8 封止樹脂 9 充填材

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁テープの裏面の少なくとも一部と半
    導体チップの表面の少なくとも一部とが一定の隙間を有
    して重なり合い、前記隙間に封止樹脂を充填することで
    前記絶縁テープと前記半導体チップとが一体固着される
    テープキャリアパッケージ半導体装置において、表面に
    バンプを有する前記半導体チップとデバイスホールを有
    する前記絶縁テープ上に形成される金属リードと前記デ
    バイスホールの内側に露出し、一端が前記バンプに接続
    され、他端が前記金属リードに接続しているインナーリ
    ードの周囲に粒径が前記隙間の8割以下である充填材を
    含む前記封止樹脂により前記インナーリードと前記半導
    体チップの表面と前記絶縁テープの一部を覆う構成にし
    たことを特徴とするテープキャリアパッケージ半導体装
    置。
  2. 【請求項2】 絶縁テープと半導体チップの隙間を覆う
    封止樹脂に含まれる充填材が半導体チップ上の封止樹脂
    と同等に均一に分布する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半導体装置。
JP10028614A 1998-02-10 1998-02-10 テープキャリアパッケージ半導体装置 Pending JPH11233565A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10381265B2 (en) 2016-05-31 2019-08-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device with interlayer insulating layers

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10381265B2 (en) 2016-05-31 2019-08-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device with interlayer insulating layers
US11004732B2 (en) 2016-05-31 2021-05-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device

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