JPH0352244A - 半導体チップの実装構造 - Google Patents

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】 〔概要〕 半導体チップを回路基板に搭載す．る実装構造に関し、 半導体チップが気密に封止され、実装占有面積が小さく
て電子部品の高密度が推進され、且つ半導体チップの実
装時間が短縮された、半導体チップの実装構造を提供す
ることを目的とし、回路基板の所定の位置に接着された
導電性高分子フィルム枠と、該導電性高分子フィルム枠
内で、該回路基板の表面に実装される半導体チップと、
該半導体チップがフェースアップにボンディングされた
テープキャリアと、該導電性高分子フィルム枠の枠内に
充満して、該半導体チップを覆う封止剤と、を備え、該
テープキャリアのリードの外側先端部が、該導電性高分
子フィルム枠の高導電化リードパターンを介して、該回
路基板の対応する導体パターンに接続された構戒とする
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体チップを回路基板に搭載する実装構造
に関する。

近年は、ＩＣ特にＬＳＩ等の半導体部品の多ビン化に伴
い、半導体チップの電極をテープキャリア，即ちＴＡＢ
　（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）
のリードの内側先端部にフェースアップにボンディング
して、半導体チップをテープキャリアに組み込み、その
テープキャリアのリードの外側先端部を回路基板のパタ
ーンにボンディング接続するという、半導体チップの搭
載手段が、自動実装化が容易であるので、広く使用され
ている。

一方、このような半導体チップは、湿気，塵埃，その他
の環境条件等から保護するため、気密封止が要求されて
いる。

［従来の技術〕 第３図は従来の半導体チップの実装構造を示す断面図で
ある。

図において、１は、所定の個所に半導体チップ３を実装
する、硝子繊維入りエポキシ樹脂等よりなる回路基板で
ある。

１０は、搭載すべき半導体チップ３の平面視形状より所
望に大きい角形のチップ用ホールを、中央部に設けた枠
形の樹脂フィルム（例えばポリイ≧ド系樹脂フィルム）
１２と、細長い短冊形の銅箔よりなるリード１１が、樹
脂フィルム１２の各辺に直交して所望数配列したテープ
キャリアである。

半導体チップ３をテープキャリアＩＯの下方からチップ
用ホール内に挿入し、半導体チップ３の電極４を対応す
るりード１１の内側先端部に位置合わせし、電極４上に
設けたバンプ（例えば金バンプ等）を、それぞれのり一
ド１１の内側先端部に熱圧着することで、半導体チップ
３がフェースアップにテープキャリア１０にボンディン
グされている。

そして、半導体チップ３を組み込んだテープキャリア１
０は、半導体チップ３の裏面が接着剤５により回路基板
１の表面に固着され、それぞれのリード１１の外側先端
部が、回路基板１の導体パターン２の端末に重畳した状
態で、熱圧着手段によりボンディングされている。

なお、接着剤５は加熱することで硬化する接着剤である
。

１５は、内枠寸法がテープキャリア１０の外形よりも充
分に大きく、厚さが（５００〜８００）μｍの樹脂フィ
ルム枠である。

樹脂フィルム枠ｌ５は、予め下面に塗布した接着剤（加
熱することで硬化する接着剤）１６が、回路基仮１の表
面に密着することで、テープキャリア１０の外郭となる
。

６は、例えばエポキシ系樹脂等よりなる流動性が大きい
、熱硬化性の封止剤である。

封止剤６は、半導体チップ３上に注入されて枠内に充満
して、導体チップ３を覆い、加熱（ほぼ１５０゜Ｃ）さ
れることで硬化している。

上述のように流動性の大きい封止剤６を用い、樹脂フィ
ルム枠１５内に充満させ、外部への流出を阻止する構造
となっている。

したがって、半導体チップ３の上面及び側面の隅々まで
封止剤が浸透し密着し、半導体チップの気密封止の信頼
度が高い。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記従来の実装構造は、テープキャリアの
リードの外側に、テープキャリアよりも充分に大きい樹
脂フィルム枠を設けてある。

したがって、実装占有面積が大きくなり、電子部品の高
密度実装に支障をきたすという問題点があった。

また、リードを導体パターンにポンディングする工程、
半導体チップを回路基板に接着する加熱硬化工程、及び
樹脂フィルム枠を回路基板に接着する加熱硬化工程がそ
れぞれ単独して行われ、半導体チップの実装時間が多く
なるという問題点があった。

本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、半導
体チップが気密に封止され、実装占有面積が小さくて電
子部品の高密度実装が推進され、且つ半導体チップの実
装時間が短縮された、半導体チップの実装構造を提供す
ることを目的としている． 〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達或するために本発明は、第１図に例示し
たように、回路基板ｌの所定の位置に接着された導電性
高分子フィルム枠２０と、導電性高分子フィルム枠２０
内で、回路基板ｌの表面に実装される半導体チップ３と
、半導体チップ３がフェースアップにボンディングにさ
れたテープキャリア１０と、導電性高分子フィルム枠２
０の枠内に充満して、半導体チップ３を覆う封止剤６と
を、備えた構戒とする。

そして、テープキャリア１０のリード１１の外側先端部
１１ｂが、導電性高分子フィルム枠２０の高導電化リー
ドパターン２１を介して、回路基板ｌの対応ずる導体パ
ターン２に接続されたものとする。

〔作用〕

前述の導電性高分子フィルム枠２０は、接着剤を分散さ
せた導電性高分子と熱可塑性樹脂との複合高分子フィル
ム，或いは異方性導電膜よりなる導電性高分子フィルム
（絶縁性フイルム）を、所望の枠形にプレス加工し、半
導体チップ３のリード１１に対応する部分を、レーザー
ビームの照射，或いはイオン注入等によるドーピングに
より導電性を付与して、高導電化リードパターン２１を
設けたものである。

導電性高分子フィルム枠２０の枠形状は、テープキャリ
ア１０のリード１１の外側先端部１１ｂが構戒する角形
の枠にほぼ等しい。

そして、導体パターン２の端末の上に、それぞれの高導
電化リードパターン２１が重畳し、さらに高導電化リー
ドパターン２１の上にリード１１の外側先端部１１ｂが
重畳した状態で接続している。

したがって、リード１１の外側先端部１１ｂの外側に、
外郭形に設けた従来の樹脂フィルム枠より、本発明の導
電性高分子フィルム枠２０の方が充分に小さい。よって
、半導体チップ３の実装占有面積が小さくなり、電子部
品の高密度実装が推進される。

また、導電性高分子フィルム枠２０に接着剤を分散させ
たことにより、熱硬化性の接着フィルム機能が付与され
ている。

したがって、半導体チップ３を接着すべき個所に、熱硬
化性の接着剤を塗布した後に、高導電化リードパターン
２１を導体パターン２に位置合わせして、導電性高分子
フィルム枠２０を回路基板１に重ね、半導体チップ３を
フェースアップにボンデイングしたテープキャリア１０
を位置合わせして導電性高分子フィルム枠２０に重畳す
る。

その後、加熱したステージ上に回路基板ｌを載せ、上方
より加熱した圧着ツールを用いてリード１１の外側先端
部１１ｂを押圧することにより、テープキャリアのリー
ドを導体パターンにボンディングする工程、半導体チッ
プを回路基板に接着する加熱硬化工程、及び導電性高分
子フィルム枠を回路基板に接着する加熱硬化工程、が同
時に行われる。

即ち、半導体チップの実装時間を著しく短縮することが
できる。

なお、流動性の大きい封止剤６を用い、導電性高分子フ
ィルム枠２０に注入し、半導体チップ３の上面及び側面
の隅々まで封止剤６を浸透・密着させてあるから、半導
体チップの気密封止の信頼度が高いことは勿論のことで
ある。

〔実施例〕

以下図を参照しながら、本発明を具体的に説明する。な
お、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。

第１図は本発明の実施例の断面図、第２図は本発明の要
部を示す斜視図である。

第ｌ図において、２０は、接着剤を分散させたポリピロ
ールやポリアニリン等の導電性高分子とポリエチレン等
の熱可塑性樹脂との複合高分子フイルム（絶縁性フィル
ム）を、テープキャリア１０のリ一ド１１の外側先端部
１１ｂが構戒する角形枠に、プレス加工した導電性高分
子フィルム枠である。

導電性高分子フィルム枠２０のフィルム厚は、半導体チ
ップ３の高さにほぼ等しくて、（５００〜８００）μｍ
であり、その耐熱温度は１７０゜Ｃ以上である。

また、導電性高分子フィルム枠２０は、半導体チップ３
のリード１１に対応する部分を、レーザービームの照射
により分子を炭化させたり、或いはドーピング材料とし
て、（　Ａｓ　Ｆｓ）　，（Ｂ　Ｆｓ　）等のルイス酸
や、Ｉｔ＋ＢＰＺ　　等のハロゲン分子を用い、イオン
注入，気相拡散によるドーピングにより、枠部材を上下
に縦断する高導電化リードパターン２１を配列して設け
てある。

硝子繊維入りエポキシ樹脂等よりなる回路基板１の、導
体パターン２が配列した所定の位置に、導体パターン２
と高導電化リードパターン２１とを位置合わせして、上
述の導電性高分子フィルム枠２０を重ね接着してある。

一方、角形のチップ用ホールを中央部に設けた枠形の樹
脂フィルムｌ２と、細長い短冊形の銅箔よりなるリード
１１が、樹脂フィルム１２の各辺に直交して所望数配列
したテープキャリアＩＯには、チップ用ホール内に半導
体チップ３を挿入し、半導体チップ３の電極４を対応す
るりード１１の内側先端部１１ａに位置合わせし、電極
４上に設けたバンブを介して、半導体チップ３をフェー
スアップにボンディングしてある。

半導体チップ３を組み込んだテープキャリアＩＯは、半
導体チップ３の裏面を接着剤５により回路基板１の表面
に固着した状態で、それぞれのりード１１の外側先端部
１１ｂを、導電性高分子フィルム枠２０の高導電化リー
ドパターン２１に重畳することで、高導電化リードパタ
ーン２１にボンディングされている。

エボキシ系樹脂等よりなる流動性が大きい、熱硬化性の
封止剤６が、半導体チップ３上に注入されて、導電性高
分子フィルム枠２０の枠内に充満して、半導体チップ３
の上面及び側面を覆って半導体チップ３を気密に封止し
ている。

上述のように構放された半導体チップの実装構造は、第
２図の斜視図に示すようにして組立られる。

半導体チップ３を接着すべき回路碁板１の所定の個所に
、熱硬化性の接着剤５を塗布した後に、高導電化リード
パターン２１を導体パターン２に位置合わせして、導電
性高分子フィルム枠２０を回路基板１に重ねる。

次に、外側先端部１１ｂを高導電化リードパターン２工
に位置合わせして、半導体チシプ３をフェースアップに
ボンディングしたテープキャリア１０を、導電性高分子
フィルム枠２０に重畳する。

そして、加熱したステージ上に回路基板１を載せ、上方
より加熱した圧着ツール（図示省略）を用いてリード１
１の外側先端部１１ｂを押圧することにより、導電性高
分子フィルム枠２０を回路基板１に、テープキャリア１
０を導電性高分子フィルム枠２０に接着する。この際、
高導電化リードパターン２１部分にも接着剤が分散して
いて、加熱されるので、高導電化リードパターン２１の
下面と導体パターン２間、及び高導電化リードパターン
２１の上面と外側先端部１１ｂとが接着して、電気的に
導通ずる。

また、接着剤５も加熱するので、半導体チップ３の下面
が回路基板１に接着する。

その後、封止剤６を半導体チップ３上に注入し、導電性
高分子フィルム枠２０の枠内に充満させて半導体チップ
３を埋め、加熱（ほぼ１５０℃）して封止剤６を硬化さ
せる。

上述のように、テープキャリア１０のリ一ド１１を回路
基板１の導体パターンにボンディングする工程、半導体
チップ３を回路基板１に接着する加熱硬化工程、及び導
電性高分子フィルム枠２０を回路基板１に接着する加熱
硬化工程が同時に行われる．即ち、半導体チップの実装
時間を著しく短縮することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、高導電化リードパターン
を設けた導電性高分子フィルム枠を、回路基板に設置し
、テープキャリアのリードを高導電化リードパターンを
介して回路基板の導体パターンに接続するよう構威した
半導体チップの実装構造であって、半導体チップが気密
に封止されることは勿論のこと、電子部品の高密度実装
が推進され、且つ半導体チップの実装時間が短縮される
等、実用上で優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例の断面図、 第２図は本発明の要部を示す斜視図、 第３図は従来例の断面図である。 図において、 ■は回路基板、 ２は導体パターン、 ３は半導体チップ．． ４は電極、 ５は接着剤、 ６は封止剤、 １０はテープキャリア、 １１はリード、 １１ａは内側先端部、 １１ｂは外側先端部、 ｌ２は樹脂フィルム、 １５は樹脂フィルム枠、 ２０は導電性高分子フィルム枠、 第 １ 閏 里テーアキャリア 第 ２ 図 柾来別の断面図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回路基板（１）の所定の位置に接着された導電性高分子
   フィルム枠（２０）と、 該導電性高分子フィルム枠（２０）内で、該回路基板（
   １）の表面に実装される半導体チップ（３）と、該半導
   体チップ（３）がフェースアップにボンディングされた
   テープキャリア（１０）と、該導電性高分子フィルム枠
   （２０）の枠内に充満して、該半導体チップ（３）を覆
   う封止剤（６）と、を備え、 該テープキャリア（１０）のリード（１１）の外側先端
   部（１１ｂ）が、該導電性高分子フィルム枠（２０）の
   高導電化リードパターン（２１）を介して、該回路基板
   （１）の対応する導体パターン（２）に接続されたこと
   を特徴とする半導体チップの実装構造。