JPH0349246A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH0349246A
JPH0349246A JP1184367A JP18436789A JPH0349246A JP H0349246 A JPH0349246 A JP H0349246A JP 1184367 A JP1184367 A JP 1184367A JP 18436789 A JP18436789 A JP 18436789A JP H0349246 A JPH0349246 A JP H0349246A
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JP
Japan
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integrated circuit
substrate
semiconductor chip
semiconductor integrated
circuit device
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JP1184367A
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English (en)
Inventor
Ikuo Yoshida
吉田 育生
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations
    • H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/721—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors
    • H10W90/722—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors between stacked chips

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  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路装置技術に関し、特に、実装
方式としてT A B (Tape Automate
d Randung)  方式を用いる半導体集積回路
装置に適用して有効な技術に関するものである。
〔従来の技術〕
TAB方式を用いる半導体集積回路装置については、例
えば株式会社プレスジャーナル社、平成元年5月20日
発行、「月刊セミコンダクターワールド(Semico
nductor World) −1989年6月号J
P107〜P131に記載があり、フィルムキャリヤや
TAB用のバンプ電極の形成技術およびTABのインナ
ーリード部と半導体チップの電極とのボンディング技術
等について説明されている。
ところで、従来のT A B方式を用いる半導体集積回
路装置においては、半導体チップの電極とフィルムキャ
リヤにパターン形成されたリードのインナーリード部と
を電気的に接続した後、半導体チップの素子形成面のみ
、あるいは全面をポツティング樹脂により被覆し半導体
チップを封止していた。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、上記従来のTAB方式を用いる半導体集積回
路装置技術においては、半導体チップをポツティング樹
脂によって封止するため、半導体チップを外部の湿気や
不純物イオン等の汚染源から充分に保護することができ
ず、これらの汚染源に起因して半導体チップに形成され
た素子の電気的特性が変動したり、配線が腐食したり、
ひいては素子の破壊や配線の断線不良が発生したりする
問題があることを本発明者は見出した。
本発明は上記課題に着目してなされたものであり、その
目的は、TAB方式を用いる半導体集積回路装置の信頼
性を向上させることのできる技術を提供することにある
。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、明
細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
〔課題を解決するための手段〕
本僧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、以下のとおりである。
すなわち、シリコン基板上にCCBバンプを介して実装
された半導体チップの素子形成面を、その外周に沿って
延設された封止部によって気密封止するとともに、前記
シリコン基板の外周にバンプ電極を形成し、前記バンプ
電極とフィルムキャリヤのインナーリード部とを接続し
た半導体集積回路装置構造とするものである。
〔作用〕
上記した手段によれば、半導体チップに形成された素子
や配線が湿気や不純物イオン等の汚染源から保護される
ため、汚染源に起因する素子の電気的特性の変動や素子
破壊および配線の腐食や断線不良等が抑制され、TAB
方式を用いる半導体集積回路装置の信頼性を向上させる
ことが可能上なる。
〔実施例1〕 第1図は本発明の一実施例である半導体集積回路装置を
示す一部破断斜視図、第2図はこの半導体集積回路装置
の平面図、第3図は第1図の■III線の断面図、第4
図(a)〜(C)はこの半導体集積回路装置の組立工程
を示す断面図であ)。
以下、本実施例1の半導体集積回路装置を第1図、第2
図および第3図により説明する。
ポリイミド樹脂等からなるフィルムキャリヤLの中央に
は、例えば四角形状のデバイス孔2が穿孔されている。
フィルムキャリヤlの上面には、例えば銅(Cu)から
なるリード3が、デバイス孔2の各辺に沿って複数パタ
ーン形成されており、各リード3の一端のインナーリー
ド部3aは、デバイス孔2内に突出するように延設され
ている。
デバイス孔2内には、例えば四角形状の/リコン(Si
)配線基板(以下、基板という)4aが配!されている
。
この基板4aの外周には、アルミニウム(Aβ)等から
なる電極5a(第3図)が、基板4aの各辺に沿って複
数形成されている。各電極5aの上面には、下地金属1
iFls6aが形成されている。下地金属部6aは、下
方から順にチタン(T1)、ニッケル(Ni)、Au等
の金属層が積層されてなる。下地金属部6aの上面には
、Au等からなるバンプ電極が形成されている。そして
、バンプ電極7は、フィルムキャリヤlのインナーリー
ド部3aと電気的に接続されており、基板4aは、フィ
ルムキャリヤlに実装された状響になっている。
一方、基板4aの中央には、所定の集積回路が形成され
た半導体チップ8が、素子形成面を下方に向けて半田(
Pb/Sn)等からなるCCBバンプ9を介して実装さ
れている。そして、半導体チップ8の素子形成面は、半
導体チップ8の外周に沿って延設された封止部10によ
って気密封止されている。したがって、本実施例1の半
導体集積回路装置においては、半導体チップ8に形成さ
れた素子や配線が外部の湿気や不純物イオン等から保護
される構造となっている。封止部lOは、例えば、半導
体チップ8の保護膜11a上に形成された棒状の下地金
tilloaと、基板4aの保護膜11b上に形成され
た棒状の下地金り部10bと、これら下地金fuE10
a、lObの間に形成された半田(Pb/Sn)等から
なる接合m1OCとか:)構成されている。なお、下地
金属部IQa、jobは、各々保護膜11a、llb上
に、順にT+、Ni、Au等の金属層が積層されてI;
る。また、保護膜11a、llbは、8102等からな
る。
また、半導体チップ8は、基板4aと同じS1単結晶か
らなる。したがって、半導体チップ3と基板4aとの熱
膨張係数が同じなので、熱膨張係数の差に起因する。C
CBバンプ9や封止部10への熱応力の集中が抑制され
、これらの接合寿命を充分に保証できる構造となってい
る。
半導体チップ8と低板4aとを電気的に接続するCCB
バンプ9:ゴ、半導体チップ8に形成された下地金属に
6bを介して半導体チップ8に形成されたAN等からな
る電極5bと電気的に接続されている。
また、CCBバンプ9は、基板4aに形成された下・地
金属部6Cを介して基板4aに形成されたへ1等からな
る電極5Cと電気的に接続されている。そして、この電
極5Cは、基板4aに形成、された1へp等かろなる配
線12およびスルーホール部13を介して基板4aの外
周に形成されたバンプ電極7と電気的に接続されている
。
このようfl半導体集積回路装置を組み立てるには、例
えば以下のようにする。
まず、第4図(a)に示すように、半導体チップ8の下
地金属部6b、lOaの上面に半田(Pb/Sn)等を
スパッタリング法あるいは蒸着法等により被着し、下地
金属16bの上面にCCBバンプ9形成し、かつ下地金
属部103の上面に接合部10cを形成する。
次に、第4図(b)に示すように、半導体チップ8の素
子形成面を下方に向けて、半導体チップ8に形成された
CCBバンプ9と基板4aに形成された下地金属部6C
とを相対応させ、かつ接合部10Cと基板4aに形成さ
れた下地金属部10bとを4目対応させ、これらの位置
合わせを行った後、ap%理炉を通すことによりCCB
バンプ9および接合部10cを構成する半田(Pb/S
n)をリフローする。
そして、第4図(C)に示すように、CCBバンプ9と
下地金属部6Cとを接合して半導体チップ8の電極5b
と基板4aの電極5Cとを電気的に接続し、かつ接合、
%lOCと下地金属部10bとを接合して半導体チップ
8の素子形成面を気密封止する。
その後、半導体チップ8の実装された基板4aをインナ
リードボンダのボンディングステージ14上に載置して
、基板4aの外周に形成された複数のバンプ電融7とフ
ィルムキャリヤ1から延設された複数のインナーリード
部3aとを位置合わけし、加熱ツール15を図中の矢印
に示す方向に下げて、バンプ電極7とインナーリード1
3aとをギヤングボンディングし、第1図〜第3図に示
した半導体集積回路装置を組み立てる。
このように本実施例1によれば、以下の効果を得ること
ができる。(1)、フィルムキャリヤlに実装さ°れた
基板4a上にCCBバンプ9を介して実装された半導体
チップ8の素子形成面を半導体チップ8の外周に沿って
延設された封止部lOによって気密封止したことにより
、素子や配線が湿気や不純物イオン等の汚染源から保護
されるため、汚染源に起因する素子の電気的特性の変動
や素子破壊および配線の腐食や断線不良等が抑制され、
TAB方式を用いる半導体集積回路装置の信頼性を向上
させることが可能となる。(2)、ギヤングボンディン
グが可能であり、多ピンの半導体集積回路装置を短時間
でボンディング可能である、(3)。
フィルムキャリヤに実装された状態で電気回路の試験が
行える、(4)、高速回路において良好な高周波特性を
得ることが可能である、(5)、100μm以下の電極
ピッチに対応できるため、半導体集積回路装置の小形化
が図れる、(6)、TABのリードは引張強度が大きい
ため、高い信頼性を得られる等の効果の他に以下の効果
を得ることができる。
すなわち、フィルムキャリヤlに実装された基阪4a上
にCCBバンプ9を介して実装された半導体チップ8の
素子形成面を半導体チップ8の外周に沿って延設された
封止部lOによって気密封止したことにより、素子や配
線が湿気や不純物イオン等の汚染源から保護されるため
、素子の電気的特性の変動や素子破壊および配線の腐食
や断線不良等の発生が抑制され、TAB方式を用いる半
導体集積回路装置の信頼性を向上させることが可能とな
る。
〔実施例2〕 第5図は本発明の他の実施例である半導体集積回路装置
を示す平面図、第6図は第5図のVl−Vl線の断面図
である。
本実施例2においては、第5図および第6図に示すよう
に、基[4b上に複数の半導体チップ8が実装されてい
る。各半導体チップ8の素子形成面は、各半導体チップ
8の外周に沿って延設された封止部l口(第6図)によ
って気密封止されている。そして、第5図破線で示すよ
うに、基板4bにおいて、半導体チップ8が実装されて
いない領域には、メモリ回路16が形成されている。
メ゛モリ回路16には、図示はしないが、例えばMOS
)ランジスタ等の能動素子と、情報を電荷の状態で保持
するキャパシタ等の受動素子とが形成されている。
このよ−うに本実施例2によれば、TAB方式を用いる
半導体集積回路装置において、以下の効果を得ることが
できる。
(1)、基板4b上に半導体チップ8を複数実装したこ
とにより、半導体集積回路装置の大規模化に対応するこ
とが可能となる。
(2)、基板4bの配線経路の組み換えにより、半導体
集積回路装置の回路機能の変更および拡張に即座に対応
することが可能となる。
(3)、基板4bにメモリ回路16を形成したことによ
り、半導体集積回路装置の回路機能をさらに拡張するこ
とが可能となる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
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。
例えば、前記実施例1においては、バンプ電極をAuに
よって構成した場合について説明したが、これに限定さ
れるものではな(、半田(Pb/Sn)によって構成し
ても良い。この場合、バンプ電極と、半導体チップのC
CBバンプとが同一材料となるので、半導体チップを基
板上に実装する際にバンプ電極とインナーリード部とを
同時に接合することができ、半導体集積回路装置の組立
工程を低減することが可能となる。
また、前記実施例2おいては、基板にメモリ回路を形成
した場合について説明したが、これに限定されるもので
はなく種々変更可能であり、例えば論理回路でも良い。
〔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。
すなわち、シリコン基板上にCCBバンプな合弁して実
装された半導体チップの素子形成面を、そα外周に沿っ
て延設された封止部によって気密封止するとともに、前
記シリコン基板の外周にバンプ電極を形成し、前記バン
プ電極とフィルムキャリヤのインナーリード部とを接続
したことにより、素子や配線が湿気や不純物イオン等の
汚染源から保護されるため、汚染源に起因する素子の電
気的特性の変動や素子破壊および配線の腐食や断線不良
等が抑制される効果を得ることが可能となり、TAB方
式を用いる半導体集積回路装置の信頼性を向上させるこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である半導体集積回路装置を
示す一部破断斜視図、 第2図はこの半導体集積回路装置の平面図、第3図は第
1図の[1−[II線の断面図、第4図(a)〜(C)
はこの半導体集積回路装置の組立工程を示す断面図、 第5図は本発明の他の実施例である半導体集積回路装置
を示す平面図、 第6図は第5図のVl−Vl線の断面図である。 l・・・フィルムキャリヤ、2・・・デバイス孔、3・
・・リード、3a・・・インナーリード部、4a、4b
・・・基板(/リコン基板)、53〜5C・・・電極、
63〜6C・・・下地金属部、7・・・バンプ電極、8
・・・半導体チップ、9・・・CCBハンプ、10・・
・封止部、lOa、lQb・・・下地金属部、IOc・
・・接合部、lla、llb・・・保護膜、12・・・
配線、13・・・スルーホール!、14・・・ボンディ
ングステージ、15・・・加熱ツール、16・・・メモ
リ回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、シリコン基板上にCCBバンプを介して実装された
    半導体チップの素子形成面を、その外周に沿って延設さ
    れた封止部によって気密封止するとともに、前記シリコ
    ン基板の外周にバンプ電極を形成し、前記バンプ電極と
    フィルムキャリヤのインナーリード部とを接続したこと
    を特徴とする半導体集積回路装置。 2、前記シリコン基板上に複数の半導体チップを実装し
    、それぞれの半導体チップの素子形成面をその外周に沿
    って延設された封止部によって気密封止したことを特徴
    とする請求項1記載の半導体集積回路装置。 3、前記シリコン基板において、前記半導体チップが実
    装されていない領域に、能動素子または受動素子を形成
    したことを特徴とする請求項1または2記載の半導体集
    積回路装置。
JP1184367A 1989-07-17 1989-07-17 半導体集積回路装置 Pending JPH0349246A (ja)

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Cited By (6)

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