JPH11330146A - 半導体装置およびその製造方法ならびにその製造方法で使用するテープキャリヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 端子ピッチ（ボール電極ピッチ）のバラツキ
が小さくできる半導体装置の製造技術の提供。 【解決手段】 導体からなるリードのパッドの一面にボ
ール電極が形成されてなる半導体装置であって、前記パ
ッドの表面には窪んだ座が設けられているとともに前記
窪んだ座上に前記ボール電極が設けられている。前記リ
ードは絶縁性フィルムの一面に接着されているとともに
前記パッドは前記絶縁性フィルムに設けられた穴部分に
位置している。前記絶縁性フィルムは半導体チップの一
面に絶縁板を介して接着固定され、前記各リードは半導
体チップの電極に接続されている。全体の大きさが前記
半導体チップと同一あるいは近似した大きさになってい
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および半
導体装置の製造方法ならびにその製造方法で使用するテ
ープキャリヤに関し、特にＣＳＰ（Chip Size Package)
型半導体装置の製造技術に適用して有効な技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の一つとして、製品全体の大
きさが半導体チップの大きさと同一またはチップよりも
わずかに大きくなる所謂チップサイズパッケージ（ＣＳ
Ｐ）型半導体装置が知られている。

【０００３】ＣＳＰ型半導体装置には、テープキャリヤ
をパターン変換基板（インタポーザ）として半導体チッ
プよりも小さい領域にバンプ（ボール電極）を配列した
もの（テープ構造）、インタポーザを用いずに半導体チ
ップ上に直接バンプを形成したもの、リードを使用して
半導体チップの導体パッド位置を変換するもの等が知ら
れている。

【０００４】ＣＳＰ型半導体装置については、工業調査
会発行「電子材料」1995年４月号、Ｐ22〜Ｐ28に記載さ
れている。同文献には、ＣＳＰとしてμＢＧＡ（ボール
グリッドアレイ）について記載されている。

【０００５】μＢＧＡは、ＩＣチップの一面のエリアア
レイ上にエラストマを介して銅・ポリイミドフレキシブ
ル配線板（テープキャリヤ）が固定された構造になって
いる。前記フレキシブル配線板の周縁からはリードが突
出し、このリードの一端がチップの電極（Ａｌ電極パッ
ド）に固定されている。また、前記フレキシブル配線板
の露出面にはバンプ（Ｎｉ／Ａｕバンプ）が整列配置さ
れている。

【０００６】一方、日経ＢＰ社発行「日経マイクロデバ
イス」1997年10月号、P136およびP137には、ＣＳＰの端
子ピッチは０．８ｍｍ，０．５ｍｍ等が採用され、ボー
ル径は０．５ｍｍや０．３ｍｍが採用されている旨記載
されている。

【０００７】他方、工業調査会発行「電子材料」1997年
９月号、Ｐ52〜Ｐ56には、ＢＧＡパッケージ用銅ボール
について記載されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来、テープキャリヤ
を使用した半導体装置の製造技術として、ＴＣＰ（Tape
Carrier Package）技術〔別名ＴＡＢ（Tape Automated
Bonding）技術〕が知られている。ＴＣＰ技術では、テ
ープキャリヤはポリイミドフレキシブルテープ等の絶縁
性テープの表面に貼り付けた金属箔をエッチングしてリ
ードを形成した構造になっていて、半導体装置の製造に
おいては、テープキャリヤに設けた複数のリードの内端
を半導体チップの電極に接続した後、前記半導体チップ
および接続されたリード部分を絶縁性の樹脂で封止する
ことによって製造される。

【０００９】ＣＳＰ型半導体装置で使用するテープキャ
リヤも前記ＴＣＰ技術で使用されるテープキャリヤと略
同様のものが使用される。

【００１０】ＣＳＰ型半導体装置では、その製造におい
てテープキャリヤのテープに設けられたリードのパッド
部分に半田ボールが固定されてバンプ電極（ボール電
極）が形成される。

【００１１】一方、端子ピッチの狭小化によって端子ピ
ッチは順次狭くなる傾向にあり、時として隣接するバン
プ電極同士が半田で接続される不良（ハンダブリッジ）
が発生してしまうことがある。

【００１２】このハンダブリッジ不良について分析検討
した結果、本発明者は以下のことを知見した。

【００１３】図２４は、位置ずれしてボール電極が形成
される状況を説明する模式図である。ＣＳＰ型半導体装
置の製造においては、図２４に示すように、テープキャ
リヤ１５の絶縁性のフィルムからなるテープ１に設けた
リード３のパッド１６部分に、半田ボール１７を固定し
てボール電極（バンプ電極）２０を形成する。この際、
ボール電極２が形成されるテープ部分には穴２１が設け
られ、穴２１の底に臨むパッド１６部分に半田ボール１
７が固定される。前記テープ１とリード３は太線で示す
ように接着剤２２によって接着されている。

【００１４】テープキャリヤ１５におけるリード３は、
穴２１等が設けられたパンチングが終了したテープ１の
一面に銅箔を接着剤２２を介して張り付けた後、前記銅
箔を所望のパターンにエッチングしてリード３を形成す
る。この際、一般に前記銅箔の張り付け後、銅箔を加圧
してテープと銅箔の接着性を高める方法が採用されてい
る。

【００１５】この加圧によって、図２４に示すように、
穴２１内に位置する銅箔部分、すなわちパッド１６部分
は、テープ１で支持されていないことから盛り上がる。
この盛り上がり部２３は中央が最も高い状態になる。こ
のような現象は、穴２１が小さな穴となることから顕著
に現れることも判明した。

【００１６】この結果、穴２１に半田ボール１７を供給
した場合、半田ボール１７は穴２１の中心Ｏに位置する
（二点鎖線で示す状態）ことなく転がり、前記盛り上が
り部２３の中央部分と、穴２１の一部の周縁部分で支え
られるようになり（実線で示す状態）、穴２１の中心Ｏ
からずれる。このズレｅは、１例を挙げるならば、テー
プ１の厚さが５０μｍ、銅箔（リード３）の厚さが２０
μｍ穴２１の直径が０．３ｍｍ、半田ボール１７の直径
が０．５ｍｍの場合、盛り上がり部２３の厚さは３０〜
５０μｍとなる場合、最大で５０μｍ程度になる。すな
わち、半田ボール１７の供給位置のズレは穴２１の中心
Ｏに対して±５０μｍとなる。

【００１７】このように半田ボール１７の供給位置のズ
レは、そのままボール電極２のバラツキになり、端子ピ
ッチが０．５ｍｍと狭い場合には、ハンダブリッジ発生
の大きな要因になる。半田ボール１７が金属球等のハー
ドコアボールの表面に半田膜を形成した構造の場合で
は、半田ボール１７の供給位置のズレがそのままボール
電極２の位置ズレになる確率が高い。

【００１８】他方、従来の場合では、丸い半田ボール１
７がパッド１６の平坦な面にが載る状態で半田リフロー
がなされることから、パッド１６によるボール電極２の
保持力（ホールド力）が小さく接合強度が低くなる場合
もあることが判明した。

【００１９】本発明の目的は端子ピッチ（ボール電極ピ
ッチ）のバラツキが小さくできる半導体装置の製造技術
を提供することにある。

【００２０】本発明の他の目的は、ボール電極の接合強
度の高い半導体装置の製造技術を提供することにある。

【００２１】本発明の前記ならびにそのほかの目的と新
規な特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきら
かになるであろう。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。

【００２３】（１）導体からなるリードのパッドの一面
にボール電極が形成されてなる半導体装置であって、前
記パッドの表面には窪んだ座が設けられているとともに
前記窪んだ座上に前記ボール電極が設けられている。前
記リードは絶縁性フィルムの一面に接着されているとと
もに前記パッドは前記絶縁性フィルムに設けられた穴部
分に位置している。前記絶縁性フィルムは半導体チップ
の一面に絶縁板を介して接着固定され、前記各リードは
半導体チップの電極に接続されている。全体の大きさが
前記半導体チップと同一あるいは近似した大きさになっ
ている。

【００２４】このような半導体装置は以下の方法で製造
される。

【００２５】導体からなるリードのパッドの表面に導電
性の半田ボールを供給した後、前記半田ボールをリフロ
ーしてボール電極を形成する半導体装置の製造方法であ
って、前記パッドの表面に窪んだ座を形成し、その後前
記窪んだ座上に半田ボールを供給しかつリフローしてボ
ール電極を形成する。あらかじめ前記ボール電極を形成
する部分に穴を設けた絶縁性のテープを用意した後、前
記テープの一面に金属箔を接着し、その後前記金属箔を
選択的にエッチングして前記穴部分に前記パッドが位置
するリードを形成してテープキャリヤを形成する工程
と、前記穴底のパッド面に前記窪んだ座を形成する工程
と、前記テープキャリヤに絶縁板を介して半導体チップ
を固定する工程と、前記テープキャリヤの各リードを前
記半導体チップの各電極に接続する工程と、所望部分を
絶縁性の樹脂で被う工程と、前記テープキャリヤの穴部
分に半田ボールを供給してリフローを行い前記穴底のパ
ッド上に前記ボール電極を形成する工程と、不要なテー
プキャリヤ部分を切断除去して半導体装置を製造する。
前記テープキャリヤの切断除去においては全体の大きさ
が前記半導体チップと同一あるいは近似した大きさにす
る。

【００２６】（２）前記手段（１）の構成の半導体装置
を以下の方法で製造する。

【００２７】あらかじめ前記ボール電極を形成する部分
に穴を設けた絶縁性のテープを用意した後、前記テープ
の一面に金属箔を接着し、その後前記金属箔を選択的に
エッチングして前記穴部分に前記パッドが位置するリー
ドを形成してテープキャリヤを形成する工程と、前記テ
ープキャリヤに絶縁板を介して半導体チップを固定する
工程と、前記テープキャリヤの各リードを前記半導体チ
ップの各電極に接続する工程と、所望部分を絶縁性の樹
脂で被う工程と、前記テープキャリヤに半導体チップを
固定した工程乃至前記絶縁性の樹脂で被う工程のうちの
いずれかの工程の後に前記穴底のパッドに前記窪んだ座
を形成し、ついで前記テープキャリヤの穴部分に半田ボ
ールを供給してリフローを行い前記穴底のパッド上に前
記ボール電極を形成し、その後不要なテープキャリヤ部
分を切断除去して半導体装置を製造する。前記テープキ
ャリヤの切断除去においては全体の大きさが前記半導体
チップと同一あるいは近似した大きさにする。

【００２８】（３）前記手段（１）の構成の半導体装置
は下記のテープキャリヤを使用して製造することができ
る。絶縁性のテープと、前記テープの一面に接着剤を介
して接着された導体からなるリードとを有し、前記リー
ドのボール電極を形成するパッドは前記テープに設けた
穴部分に形成されてなるテープキャリヤであって、前記
穴底の前記パッドの表面には窪んだ座が設けられてい
る。

【００２９】（４）前記手段（１）の構成の半導体装置
は下記のテープキャリヤを使用して製造することができ
る。絶縁性のテープと、前記テープの一面に接着剤を介
して接着された導体からなるリードとを有し、前記リー
ドのボール電極を形成するパッドは前記テープに設けた
穴部分に形成されてなるテープキャリヤであって、前記
テープキャリヤには半導体チップが固定される領域に絶
縁板が接着されているとともに、前記穴底の前記パッド
の表面には窪んだ座が設けられている。

【００３０】前記（１）の手段によれば、（ａ）ボール
電極の形成時、テープの穴部分に供給される半田ボール
は穴底に位置するパッド上に載るが、前記パッド面には
窪んだ座（ディンプル）が設けられていて、半田ボール
はこの窪んだ座に支えられて高精度に位置決めされるこ
とから、リフローによって形成されるボール電極の位置
ズレが少なくなり、端子ピッチのバラツキが極めて小さ
くなる。この結果、半導体装置の実装時、端子ピッチの
バラツキに起因する隣接するボール電極（バンプ電極）
同士の半田による接触不良（ハンダブリッジ）を防止で
きる。

【００３１】（ｂ）半田ボールはリードのパッド部分に
形成された窪んだ座によって支持されることから、接触
面積が広くなり、半田ボールとパッドとの接合強度が高
くなり、信頼性が高くなる。

【００３２】前記（２）の手段においても前記手段
（１）の場合と同様に端子ピッチのバラツキを小さくで
きるとともに、半田ボールとパッドとの接合強度の向上
を図ることができる。

【００３３】前記（３）および（４）の手段によるテー
プキャリヤの使用によっても、前記手段（１）の場合と
同様に端子ピッチのバラツキを小さくできるとともに、
半田ボールとパッドとの接合強度の向上を図ることがで
きる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を
説明するための全図において、同一機能を有するものは
同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

【００３５】（実施形態１）図１乃至図１６は本発明の
一実施形態（実施形態１）であるＣＳＰ型半導体装置お
よびその製造に係わる図である。

【００３６】図１は本実施形態１のＣＳＰ型半導体装置
の一部を示す模式的拡大断面図、図２はＣＳＰ型半導体
装置の平面図、図３は底面図、図４は図２のＡ−Ａ線に
沿う拡大断面図である。

【００３７】本実施形態１のＣＳＰ型半導体装置１４
は、図１乃至図４に示すように、長方形の半導体チップ
（半導体素子）４の主面（図１および図４で下面）側に
エラストマからなる絶縁板５を介してテープキャリヤか
ら分離されたテープ構成体２５を張り付けた構造になっ
ている。

【００３８】テープ構成体２５は、絶縁性フィルム１
と、この絶縁性フィルム１の一面に形成されたリード３
からなっていて、後述するテープキャリヤから切断分離
されることによって形成される。前記リード３は接着剤
２２を介して絶縁性フィルム１に接着されている。リー
ド３は複数設けられ、所望のパターンになっている。

【００３９】テープキャリヤは絶縁性フィルムからなる
パターニングされたテープと、このテープの一面に形成
されたリードからなる。前記テープは絶縁性の樹脂フィ
ルム、たとえば５０μｍの厚さのポリイミド樹脂フィル
ムからなる。

【００４０】リード３は、パターニングされた前記テー
プの一面に銅箔を接着剤を介して張り付けた後、前記銅
箔を所望のパターンにエッチングすることによって形成
される。また、前記銅箔の張り付け後、銅箔を加圧して
テープと銅箔の接着性を高める方法が採用されている。

【００４１】半導体チップ４の主面の両側には、それぞ
れ一列に電極１１が並んでいる。この電極１１列に沿う
ように前記絶縁性フィルム１には長穴からなるリードホ
ール２６が設けられている。前記リード３は一端を前記
リードホール２６内に張り出させ、他端を絶縁性フィル
ム１に設けられた穴２１部分に延在させるようになって
いる。前記穴２１の底に位置するリード部分はパッド１
６を構成している。

【００４２】前記穴２１は、本実施形態１では中央に沿
って４列配置されている。これらの穴底のパッド１６に
は半田ボールが取り付けられて絶縁性フィルム１の平坦
面から突出するボール電極（バンプ電極）２が形成され
ている。前記ボール電極２は、たとえば、金属球等のハ
ードコアボールの表面に半田膜を形成した半田ボールに
よって形成されている。

【００４３】前記リードホール２６から半導体チップ４
の周縁部分に亘る部分には絶縁性の樹脂によって封止体
９が形成されている。この封止体９によってリード３お
よび電極１１等が被われる。

【００４４】絶縁性フィルム１の外周は半導体チップ４
の縁よりも、たとえば、０．５ｍｍ程度とわずかに張り
出す程度でＣＳＰ型を構成している。

【００４５】一方、これが本発明の特徴の一つである
が、図１に示すように、前記穴２１の底に位置するリー
ド部分、すなわちパッド１６はボール電極２を受ける窪
んだ座（ディンプル）２７が設けられている。このディ
ンプル２７は、ボール電極２を形成するための球状の半
田ボールを受けるように円弧面になっている。前記円弧
面の中心は穴２１の中心に一致している。また、前記円
弧面の曲率は、前記半田ボールの直径と同一あるいは僅
かに大きくなっている。

【００４６】したがって、ボール電極２を形成する際、
穴２１内に半田ボールを供給した場合、半田ボールは前
記ディンプル２７によって支持されるため、常に穴２１
の中心に位置する。この結果、半田ボールのリフローに
よってボール電極２を形成した場合、ボール電極２は穴
２１の中心に位置することになり、ボール電極（端子）
位置のバラツキは極めて小さくなる。

【００４７】図１６は電子機器の実装基板３０に本実施
形態１の半導体装置１４を実装した状態を示すものであ
る。半導体装置１４の各ボール電極２が実装基板３０の
ランド３１に接続されたものであるが、各ボール電極２
が絶縁性フィルム１の穴２１およびパッド１６の中心に
ディンプル２７の作用によって位置していることから、
ボール電極２の位置バラツキが極めて小さく、端子ピッ
チが小さい場合、たとえば、０．５ｍｍであっても、ボ
ール電極２の位置バラツキの大きいことによる隣接する
ボール電極２との接触、すなわち、ハンダブリッジ不良
の発生を防止することができる。

【００４８】つぎに、図５乃至図１６を参照しながら本
実施形態１のＣＳＰ型半導体装置の製造方法について説
明する。

【００４９】本実施形態１の半導体装置１４は、図５の
フローチャートに示すように、テープ用意（ステップ１
００），テープパンチング（ステップ１０１）、リード
形成（ステップ１０２），ボール電極取付用座形成（ス
テップ１０３），絶縁板固定（ステップ１０４），半導
体チップ固定（ステップ１０５），リード接続（ステッ
プ１０６），樹脂封止（ステップ１０７），ボール電極
形成（ステップ１０８），テープ切断（ステップ１０
９）の各工程を経ることによって製造される。

【００５０】本実施形態１の半導体装置１の製造におい
ては、最初に図６に示すようなテープキャリヤ１５を形
成する。このテープキャリヤ１５は、テープ用意（ステ
ップ１００），テープパンチング（ステップ１０１）、
リード形成（ステップ１０２）によって形成される。

【００５１】すなわち、テープキャリヤ１５は、図６お
よび図７に示すように、絶縁性フィルムからなるパター
ニングされたテープ３５と、テープ３５の一面に形成さ
れたリード３とからなっている。また、一部の穴部分に
は銅箔によるパターニングされた補強体３９が設けられ
ている。テープ３５は両側に沿ってスプロケットホール
３６が設けられている。また、前記テープ３５の幅方向
に所定間隔離れて平行に長穴からなるリードホール２６
が設けられている。

【００５２】また、一対のリードホール２６間のテープ
部分には穴２１が設けられている。本実施形態１では、
前記穴２１は４列４行の配置になっている。リード３は
前記穴２１部分からいずれかのリードホール２６間に延
在している。リード３の一端は前記リードホール２６内
に張り出すとともに、他端は前記穴２１部分に位置し、
穴２１の底にパッド１６を形成している。

【００５３】一方、これが本発明の特徴の一つである
が、図１０に示すように、穴２１の底に位置するテープ
部分、すなわちパッド１６の表面には、半田ボールを受
ける窪んだ座（ディンプル）２７が設けられている。こ
のディンプル２７はボール電極を形成するための半田ボ
ール１７を受ける。ディンプル２７の中心は穴２１の中
心に位置している。

【００５４】このようなテープキャリヤ１５は、パター
ニングされた前記テープ３５の一面に、金属箔、たとえ
ば、銅箔を接着剤２２を介して張り付けた後、前記銅箔
を所望のパターンにエッチングすることによって形成さ
れる。また、前記銅箔の張り付け後、銅箔を加圧してテ
ープと銅箔の接着性を高める方法が採用される。穴２１
部分のリード３、すなわち、パッド１６部分は、前記加
圧のため図８に示すように、盛り上がり部２３が発生す
る。

【００５５】そこで、図９に示すように、前記テープキ
ャリヤ１５を下型８と上型７との間にクランプした後、
上型７のガイド穴３７に挿入される押しピン６でパッド
１６の表面を押圧してディンプル２７を形成する（ステ
ップ１０３）。

【００５６】なお、前記テープキャリヤ１５の各部の寸
法の一例を挙げるならば、テープ３５はポリイミド樹脂
フィルムからなり厚さ５０μｍ、リード３は厚さ２０μ
ｍ、穴２１の直径は０．３ｍｍ、半田ボールの直径は
０．５ｍｍである。

【００５７】つぎに、図１１および図１２に示すよう
に、テープキャリヤ１５のリード３が形成された面に図
示しない接着剤によって絶縁板５を固定する（ステップ
１０４）。前記絶縁板５は一対のリードホール２６間の
領域に張り付けられる。前記絶縁板５は、たとえば弾力
性のあるエラストマで形成されている。

【００５８】つぎに、図１３に示すように、テープキャ
リヤ１５のリード３が設けられた面側に半導体チップ４
が重ねられ、かつリード３の一端が前記半導体チップ４
の電極１１にシングルポイントボンディングによって固
定される（ステップ１０５・１０６）。なお、前記半導
体チップ４と絶縁板５は図示しない接着剤で接続され
る。

【００５９】つぎに、図１３に示すように、リードホー
ル２６部分に絶縁性の樹脂、たとえば、エポキシ樹脂が
充填され、かつキュアされて封止体９が形成される（ス
テップ１０７）。封止体９はリードホール２６部分のリ
ード３や半導体チップ４の周囲を被うようになる。

【００６０】つぎに、図１４および図１５に示すよう
に、半田ボール１７を各穴２１に供給し、かつリフロー
してパッド１６部分にボール電極２を形成する（ステッ
プ１０８）。この半田ボール１７の供給の際、半田ボー
ル１７はパッド１６のディンプル２７によって支持され
るため、常に穴２１の中心に位置する。この結果、半田
ボールのリフローによってボール電極２を形成した場
合、ボール電極２は穴２１の中心に位置することにな
り、位置精度の高いボール電極（端子）が形成されるこ
とになる。

【００６１】なお、前記半田ボール１７は、たとえば、
金属球等のハードコアボールの表面に半田膜を形成した
半田ボールになっている。

【００６２】つぎに、不要なテープキャリヤ部分を切断
除去する（ステップ１０９）。すなわち、この除去は、
テープ３５の切断によって行われる。これにより、図１
乃至図４に示すような半導体装置１４が製造される。

【００６３】本実施形態１の半導体装置およびその製造
方法によれば、以下の効果を奏する。

【００６４】（１）ボール電極２の形成時、テープ３５
の穴２１部分に供給される半田ボール１７は穴底に位置
するパッド１６上に載るが、前記パッド面には窪んだ座
（ディンプル）２７が設けられていて、半田ボール１７
はこのディンプル２７に支えられて高精度に位置決めさ
れることから、リフローによって形成されるボール電極
２の位置ズレが少なくなり、端子ピッチのバラツキが極
めて小さくなる。この結果、半導体装置の実装時、端子
ピッチのバラツキに起因する隣接するボール電極（バン
プ電極）同士の半田による接触不良（ハンダブリッジ）
を防止することができる。

【００６５】（２）半田ボール１７はリード３のパッド
部分に形成されたディンプル２７によって支持されるこ
とから、接触面積が広くなり、半田ボール１７とパッド
１６との接合強度（ホールド効果）が高くなり、信頼性
が高くなる。

【００６６】（３）本実施形態１によるディンプル２７
が形成されたテープキャリヤ１５（図７）、またはディ
ンプル２７が形成されかつ絶縁板５（エラストマ）が取
り付けられたテープキャリヤ１５（図１２）は、そのま
ま市販品として提供でき、ユーザでの使用によってボー
ル電極２の位置バラツキの小さい半導体装置の製造が可
能になる。また、半田ボール１７の接合強度の向上も可
能になる。

【００６７】（実施形態２）図１７乃至図２１は本発明
の他の実施形態（実施形態２）であるＣＳＰ型半導体装
置の製造に係わる図である。

【００６８】本実施形態２では、図１７のフローチャー
トで示すように、テープキャリヤ形成（ステップ２０
０），半導体チップ固定（ステップ２０１），リード接
続（ステップ２０２），ディンプル形成（ステップ２０
３），樹脂封止（ステップ２０４），ボール電極形成
（ステップ２０５）の各工程を有する。

【００６９】本実施形態２では、テープキャリヤに半導
体チップを固定した後、ディンプルを形成する。

【００７０】すなわち、図１８に示すように、接着剤１
０を用いて半導体チップ４をテープキャリヤ１５に固定
する（ステップ２００）。この際、半導体チップ４とテ
ープキャリヤ１５との間にエラストマからなる絶縁板５
を介在させる。

【００７１】また、図示はしないがリード３の一端が前
記半導体チップ４の電極１１にシングルポイントボンデ
ィングによって固定される（ステップ２０２）。

【００７２】テープキャリヤ１５のテープ３５の穴２１
に臨むパッド１６は、図１８に示すように、盛り上がり
部２３を有している。そこで、図１９に示すように、テ
ープキャリヤ１５を下型８と上型７との間にクランプし
た後、上型７のガイド穴３７に挿入される押しピン６で
パッド１６の表面を押圧してディンプル２７（図２０参
照）を形成する（ステップ２０３）。

【００７３】つぎに、図示はしないが、リードホール部
分に絶縁性の樹脂、たとえば、エポキシ樹脂を充填し、
かつキュアして封止体が形成される（ステップ２０
４）。封止体はリードホール部分のリードや半導体チッ
プの周囲を被うようになる。

【００７４】つぎに、図２１に示すように、半田ボール
１７を各穴２１に供給し、かつリフローしてパッド１６
部分にボール電極２を形成する（ステップ２０５）。こ
の半田ボール１７の供給の際、半田ボール１７はパッド
１６のディンプル２７によって支持されるため、常に穴
２１の中心に位置する。この結果、半田ボールのリフロ
ーによってボール電極２を形成した場合、ボール電極２
は穴２１の中心に位置することになり、位置精度の高い
ボール電極（端子）が形成される。

【００７５】つぎに、テープ３５を切断して、図１乃至
図４に示すような半導体装置１４を製造する。

【００７６】本実施形態２によれば、前記実施形態１の
場合と同様に端子ピッチのバラツキを小さくできる。

【００７７】また、前記実施形態１の場合と同様に、半
田ボール１７はリード３のパッド１６部分に形成された
ディンプル２７によって支持されることから、接触面積
が広くなり、半田ボール１７とパッド１６との接合強度
が高くなり、信頼性が高くなる。

【００７８】また、パッド１６の表面を押しピン６で押
圧しても、う４とリード３との間にエラストマが介在し
ていることから、半導体チップ４にクラック等が発生せ
ず、支障が起きない。また、エラストマが介在しても、
押しピン６の押圧によって確実にディンプル２７を形成
することができる。

【００７９】なお、図１８以降の図では、リード３とテ
ープ３５とを接着する接着剤については省略する。

【００８０】（実施形態３）図２２は本発明の他の実施
形態（実施形態３）であるＣＳＰ型半導体装置を示す模
式的断面図である。

【００８１】本実施形態３では、表面の中央に沿って１
列に電極１１が設けられた半導体チップ４を組み込んだ
半導体装置１４を示すものである。この構造でも前記実
施形態１の場合と同様にボール電極２の位置バラツキが
小さくかつ半田ボール１７のホールド効果が高い半導体
装置を製造することができる。

【００８２】（実施形態４）図２３は本発明の他の実施
形態（実施形態４）であるＣＳＰ型半導体装置を示す模
式的断面図である。

【００８３】本実施形態４では、中央のデバイスホール
４０に半導体チップ４を位置させ、デバイスホール４０
の周囲のテープ３５から延在するリード３の一端を半導
体チップ４の電極１１に接続させた構造になっている。
また、絶縁性フィルム１は枠状のエラストマからなる絶
縁板５に接着され、かつこの絶縁板５には枠状の補強プ
レート１３が接着剤１０によって固定されている。

【００８４】本実施形態４では、ボール電極２はデバイ
スホール４０の周囲のテープ３５の部分に配置されるい
わゆるファンアウト（FanOut）構造になっている。すな
わち、前記実施形態１乃至実施形態３では半導体チップ
４に対応する領域にボール電極２が配置されるファンイ
ン（FanIn)構造である。

【００８５】本実施形態４でも、拡大して示してはない
が、パッド１６の表面にディンプルを形成し、このディ
ンプルで半田ボール１７を受ける構造になっている。

【００８６】本実施形態４でも、前記実施形態１の場合
と同様にボール電極２の位置バラツキが小さくかつ半田
ボール１７のホールド効果が高い半導体装置を製造する
ことができる。

【００８７】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない、たとえ
ば、前記実施形態では、半田ボールとしては金属球等の
ハードコアボールの表面に半田膜を形成した半田ボール
を使用したが、全体が半田で構成される半田ボールでも
同様に適用できる。また、ディンプルの形状は円錐・角
錐窪み等他の形状でもよい。

【００８８】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。

【００８９】（１）ボール電極を形成するための半田ボ
ールは、パッドの表面に形成されたディンプルに支持さ
れる構成になっていることから、半田ボールの供給位置
は高精度になり、リフローによって形成されるボール電
極の位置ズレが少なくなり、端子ピッチのバラツキが極
めて小さくなる。この結果、半導体装置の実装時、端子
ピッチのバラツキに起因する隣接するボール電極同士の
半田による接触不良（ハンダブリッジ）を防止できる。

【００９０】（２）半田ボールはリードのパッド部分に
形成されたディンプルによって支持されることから、接
触面積が広くなり、半田ボールとパッドとの接合強度が
高くなり、信頼性が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態（実施形態１）であるＣＳ
Ｐ型半導体装置の一部を示す模式的拡大断面図である。

【図２】本実施形態１のＣＳＰ型半導体装置の平面図で
ある。

【図３】本実施形態１のＣＳＰ型半導体装置の底面図で
ある。

【図４】図２のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。

【図５】本実施形態１のＣＳＰ型半導体装置の製造工程
を示すフローチャートである。

【図６】本実施形態１のＣＳＰ型半導体装置の製造にお
いて用いるテープキャリヤの一部を示す平面図である。

【図７】本実施形態１のＣＳＰ型半導体装置の製造にお
いて用いるテープキャリヤの一部を示す模式的断面図で
ある。

【図８】前記テープキャリヤのリードのパッド部分の模
式的拡大断面図である。

【図９】前記リードのパッド部分にボール電極取付用の
ディンプルを形成する状態を示す模式的拡大断面図であ
る。

【図１０】前記リードのパッドに形成されたディンプル
を示す一部の模式的拡大断面図である。

【図１１】前記テープキャリヤにエラストマからなる絶
縁板を接着した状態を示す平面図である。

【図１２】前記テープキャリヤにエラストマからなる絶
縁板を接着した状態を示す模式的断面図である。

【図１３】本実施形態１のＣＳＰ型半導体装置の製造に
おいて、リード先端と半導体チップの電極を接続したテ
ープキャリヤの一部の模式的断面図である。

【図１４】本実施形態１のＣＳＰ型半導体装置の製造に
おいて、リードのパッドにボール電極を形成した状態を
示す模式図である。

【図１５】前記リードのパッドにボール電極が形成され
た状態を示す一部の模式的拡大断面図である。

【図１６】本実施形態１のＣＳＰ型半導体装置の実装状
態を示す一部の模式的拡大断面図である。

【図１７】本発明の他の実施形態（実施形態２）である
ＣＳＰ型半導体装置の製造の一部の工程を示すフローチ
ャートである。

【図１８】本実施形態２のＣＳＰ型半導体装置の製造に
おいてテープキャリヤに半導体チップが固定された状態
を示す一部の模式的断面図である。

【図１９】本実施形態２のＣＳＰ型半導体装置の製造に
おいて、ダイアタッチされたテープキャリヤのリードの
パッドにディンプルを形成する状態を示す模式的拡大断
面図である。

【図２０】前記リードのパッドにディンプルが形成され
た状態を示す模式的拡大断面図である。

【図２１】前記リードのパッドにボール電極が形成され
た状態を示す模式的拡大断面図である。

【図２２】本発明の他の実施形態（実施形態３）である
ＣＳＰ型半導体装置を示す模式的断面図である。

【図２３】本発明の他の実施形態（実施形態４）である
ＣＳＰ型半導体装置を示す模式的断面図である。

【図２４】従来のＣＳＰ型半導体装置の製造においてボ
ール電極の位置ずれ不良が発生するメカニズムを説明す
る模式図である。

【符号の説明】

１…絶縁性フィルム、２…ボール電極、３…リード、４
…半導体チップ、５…絶縁板、６…押しピン、７…上
型、８…下型、９…封止体、１０…接着剤、１１…電
極、１２…Ａｕバンプ、１３…補強プレート、１４…半
導体装置、１５…テープキャリヤ、１６…パッド、１７
…半田ボール、２０…バンプ電極（ボール電極）、２１
…穴、２２…接着剤、２３…盛り上がり部、２５…テー
プ構成体、２６…リードホール、２７…窪んだ座（ディ
ンプル）、３０…実装基板、３１…ランド、３５…テー
プ、３６…スプロケットホール、３７…ガイド穴、３９
…補強体、４０…デバイスホール。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体からなるリードのパッドの一面にボ
   ール電極が形成されてなる半導体装置であって、前記パ
   ッドの表面には窪んだ座が設けられているとともに前記
   窪んだ座上に前記ボール電極が設けられていることを特
   徴とする半導体装置。
2. 【請求項２】 前記リードは絶縁性フィルムの一面に接
   着されているとともに前記パッドは前記絶縁性フィルム
   に設けられた穴部分に位置していることを特徴とする請
   求項１に記載の半導体装置。
3. 【請求項３】 前記絶縁性フィルムは半導体チップの一
   面に絶縁板を介して接着固定され、前記各リードは半導
   体チップの電極に接続されていることを特徴とする請求
   項１または請求項２に記載の半導体装置。
4. 【請求項４】 全体の大きさが前記半導体チップと同一
   あるいは近似した大きさになっていることを特徴とする
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の半導体装
   置。
5. 【請求項５】 導体からなるリードのパッドの表面に導
   電性の半田ボールを供給した後、前記半田ボールをリフ
   ローしてボール電極を形成する半導体装置の製造方法で
   あって、前記パッドの表面に窪んだ座を形成し、その後
   前記窪んだ座上に半田ボールを供給しかつリフローして
   ボール電極を形成することを特徴とする半導体装置の製
   造方法。
6. 【請求項６】 あらかじめ前記ボール電極を形成する部
   分に穴を設けた絶縁性のテープを用意した後、前記テー
   プの一面に金属箔を接着し、その後前記金属箔を選択的
   にエッチングして前記穴部分に前記パッドが位置するリ
   ードを形成してテープキャリヤを形成する工程と、前記
   穴底のパッド面に前記窪んだ座を形成する工程と、前記
   テープキャリヤに絶縁板を介して半導体チップを固定す
   る工程と、前記テープキャリヤの各リードを前記半導体
   チップの各電極に接続する工程と、所望部分を絶縁性の
   樹脂で被う工程と、前記テープキャリヤの穴部分に半田
   ボールを供給してリフローを行い前記穴底のパッド上に
   前記ボール電極を形成する工程と、不要なテープキャリ
   ヤ部分を切断除去して半導体装置を製造することを特徴
   とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
7. 【請求項７】 あらかじめ前記ボール電極を形成する部
   分に穴を設けた絶縁性のテープを用意した後、前記テー
   プの一面に金属箔を接着し、その後前記金属箔を選択的
   にエッチングして前記穴部分に前記パッドが位置するリ
   ードを形成してテープキャリヤを形成する工程と、前記
   テープキャリヤに絶縁板を介して半導体チップを固定す
   る工程と、前記テープキャリヤの各リードを前記半導体
   チップの各電極に接続する工程と、所望部分を絶縁性の
   樹脂で被う工程と、前記テープキャリヤに半導体チップ
   を固定した工程乃至前記絶縁性の樹脂で被う工程のうち
   のいずれかの工程の後に前記穴底のパッドに前記窪んだ
   座を形成し、ついで前記テープキャリヤの穴部分に半田
   ボールを供給してリフローを行い前記穴底のパッド上に
   前記ボール電極を形成し、その後不要なテープキャリヤ
   部分を切断除去して半導体装置を製造することを特徴と
   する請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
8. 【請求項８】 前記テープキャリヤの切断除去において
   は全体の大きさが前記半導体チップと同一あるいは近似
   した大きさにすることを特徴とする請求項５乃至請求項
   ７のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
9. 【請求項９】 絶縁性のテープと、前記テープの一面に
   接着剤を介して接着された導体からなるリードとを有
   し、前記リードのボール電極を形成するパッドは前記テ
   ープに設けた穴部分に形成されてなるテープキャリヤで
   あって、前記穴底の前記パッドの表面には窪んだ座が設
   けられていることを特徴とするテープキャリヤ。
10. 【請求項１０】 絶縁性のテープと、前記テープの一面
    に接着剤を介して接着された導体からなるリードとを有
    し、前記リードのボール電極を形成するパッドは前記テ
    ープに設けた穴部分に形成されてなるテープキャリヤで
    あって、前記テープキャリヤには半導体チップが固定さ
    れる領域に絶縁板が接着されているとともに、前記穴底
    の前記パッドの表面には窪んだ座が設けられていること
    を特徴とするテープキャリヤ。