JPH04123448A

JPH04123448A - 半導体実装装置

Info

Publication number: JPH04123448A
Application number: JP2242513A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Takubo; 知章田窪; Hiroshi Tazawa; 田沢　浩; Yoshiharu Tsuboi; 義治坪井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-09-14
Filing date: 1990-09-14
Publication date: 1992-04-23
Also published as: US5220486A; DE4130569A1; KR950014677B1

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、ＩＣ，ＬＳＩなどの半導体素子を実装するフ
ィルムキャリアを用いた半導体装置に関する。

（従来の技術）ＩＣやＬＳＩなどの半導体装置の高集積化が進むにつれ
て、入出力信号や電源を供給するための半導体素子（以
下、チップという）上の電極パッド数は益々増え、消費
、電力も増大して動作速度が速くなってきている。これ
まで、パッケージ内部配線とチップ上の端子との間は、
ボンディングワイヤで接続する方法が多く行われていた
が、半導体装置の高集積化が進み、ポンディングパッド
が高密度になるとボンディングツールが隣接するワイヤ
と接触してボンディングができなくなったり、ポンディ
ングパッドの大きさやピッチをある程度以上小さくでき
ないためにチップサイズを余り小さくできず、チップ上
での信号配線長を短くできないという問題等もある。こ
のような問題を避けるために、テープキャリアを用いた
いわゆるＴＡＢ　（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂ
ｏｎｄｉｎｇ）技術が提唱されている。この方法は、長
尺状の可撓性樹脂フィルム基板上に金属配線を施し、こ
れと前記チップの入出力電極パッドとをバンブといわれ
る突起電極を介して接続を行う技術であって、これをＧ
ａＡｓ集積回路などの速い動作速度が要求される半導体
装置の実装に適用することにより多数の入出力電極ノ＜
・ンドおよび高速動作に対応することが可能になる。

第４図（ａ）〜（ｂ）は、従来のＴＡＢ方法に用いられ
るフィルムキャリアおよびチ・ノブが搭載された状態を
示す図である。フィルムキャリア基材となる樹脂フィル
ム（以下、フィルムという）２０は、可撓性を有するポ
リイミド樹脂やポリエステルなどのプラスチックからな
る絶縁材料から形成されている。このフィルム２０は、
帯状部材であり、その両側縁には長手方向にフィルムを
移動させる送り孔１３が所定の間隔をもって設けられて
おり、軸方向中央部には、チップ１を載置するための開
口部２が形成されている。また、このチップ載置用開口
部２には、この開口部の各辺に対向するように所定の間
隔をおいて細長い台形の開口部４が、チップ載置用開口
部２を囲むように４つ形成されている。この４つの台形
の開口部４を隔てるフィルムは、４本の細い架橋部１４
となっており、この４本の架橋部が中心部とその周辺部
に形成された開口部の間のフィルム領域３を支持する、
配線６は主としてこの開口部間のフィルム領域３上に形
成される、この配線６は、通常のフオトエ・ソチング技
術を用いてフィルム２０に形成されるので、セラミック
パッケージ内のリード配線に比較してリード配線の配線
幅や間隔を十分小さく、かつ、高精度に設定することか
できる。この配線６は、端に外部接続端子であるアウタ
ーリード７と他端にインナーリード５を備えており、そ
れらの中間は、いわゆる中間リードと云われていて前記
フィルム２０の開口部間の領域３によって支持されてい
る。インナー　リード５は、チップ１内の電極／り・ソ
ドとバンブ電極（図示せず）を介して直接接続される。

したかって、このリードの先端は、チップ搭載用開口部
２まで延びている。一方、アウターリード７は前記開口
部２の周囲に形成されたアウターリード用開口部４上に
配置されている。このフィルム２０上の配線６は、チッ
プ１上の電極パッドがチップの各辺に沿って規則正しく
配置されているので、通常は各辺につながるリード群が
、それぞれ同一のパターンを有するように配置されてい
る。したがって、各辺の配線パターン間は、アウター　
リード用開口部４で囲まれたほぼ正方形の部分の対角線
上にあり、その部分は、リードが形成されていない比較
的広いマージン部になっている。ここに形成される配線
パターンは、このように規則正しい形をしているとは限
らない。たとえば、バイポーラＩＣなどにその例が多く
見られるように、チップ上の電極パッドが不均等に配列
されていると、それに応じて配線パターンは変形する場
合がある。このような場合は、必しも前記の配線パター
ン間が前記対角線上にあるとは限らず、多少離れること
もある。チップ１の裏面は、放熱基板９に接着剤ｌＯを
介して固定さると共にフィルム下面に設けられた金属配
線面８とも接着剤１１を介して接続されている。なお接
着剤１０．１１とじては、例えばポリイミドよりなるダ
イボンディング剤などが使用される。放熱基板９はアル
ミニウムや銅系の合金等よりなる金属であり、チップ１
が搭載されるべき部分が略チップの厚さ分、例えば５０
０μＩ程度の厚さで凹形状となっている。

この装置を組み立てるには、まずチップ１を放熱基板９
上に接着剤３１で固定した後、放熱基板付チップの電極
パッドとインナーリード５が接合されるように位置合わ
せをして、放熱基板９とフィルム裏面に設けられた配線
面８を接着剤１１等で接続する。この後にチップ１のパ
ッドと、インナーリード５は接合用金属バンブにより接
合されることになる。

このようにして組み立てられた半導体装置のインナーリ
ード５付近の断面は（第４図（ａ））フィルム上の配線
６よりチップ１の電極パッドが低いため、折れ曲った形
となる。これは、チップ１の電極パッドがフィルム上の
配線６より高い場合インナーリード５がチップのエツジ
に当たり、電気的にショートする恐れが生じるためであ
る。従つて、フィルム上の配線６よりチップ１の電極パ
ッドは低くなるように設定される。しかし、この高さの
差は接着剤の厚さのばらつきや、チップ裏面を研磨しチ
ップの厚さをうすくする場合にはそのチ・ツブの厚さの
ばらつきなどにより設計値より大きくなることがある。

その場合、インナーリード５の折れ曲がりが大きくなり
、インナーリードが該部分で切断されてしまうという問
題が生じる。

とくに多ビンになると、インナーリードピッチの縮小化
にともないインナーリードの巾や厚さが小さくなり、イ
ンナーリードの機械的強度が低下する為、該折れ曲がり
部で切断されやすくなる傾向にある。又、これを回避す
るために、インナーリード長を長くすることが考えられ
るが前述した機械的強度の低下により、製造過程でイン
ナーリードが破損しないためには、その長さにも制限が
ある。又インナーリードを長くすることは電気的特性の
面から見て、インダクタンスの増加をまねき高速な信号
を劣化させるという問題を生じさせる。

（発明が解決しようとする課題）以上のようにＬＳＩが高集積化し、ピン数が多くなると
インナーリードピッチの縮小化が計られインナーリード
巾及び厚さが小さくなることによるインナーリード強度
の低下が生じ、インナーリードボンディング時に、イン
ナーリードが折れ曲がりが生じた際該部分において破断
が起こるという問題が生じていた。

本発明は、上記の事情に鑑み発明されたもので、インナ
ーリードに生じる力を小さくし、折れ曲がりを小さくし
該部分における破断が起こらないような構造の半導体装
置提供することを目的としている。

Ｃ発明の構成コ（課題を解決するための課題）上記目的を達成するために、本発明の半導体装置は、フ
ィルムキャリアのチップ搭載部に設けられたフィルム開
口部において、インナーリードを支えるフィルムがイン
ナーリードボンディング時に変形し折れ曲がるように、
フィルム開口部周辺に複数の切り込みを設けた構成とす
る。

（作　　用）このような構成とすることによりインナーリードボンデ
ィング時にチップ上の電極パッドよりインナーリードが
かなりの差をもって上方にあっても、インナーリードを
支えるフィルムが変形し、インナーリードが大きく折れ
曲がることを防ぎ結果としてインナーリード破断を防ぐ
ことが出来る。

（実施例）実施例１以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図（ａ）は第１の実施例に用いられるフィルムキャ
リアの平面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）に示された
フィルムキャリアのＡ−Ａ’断面図である。まずフィル
ムキャリアの基板は例えば、ポリイミドのフィルム２０
からなる。フィルムは両側端に所定間隔に送り孔１３が
形成されているのは前述した従来のものと同じである。

その他チップ１を載置する開口部２、この開口部２を囲
むアウターリードを支持する開口部４および開口部２．
４に囲まれた領域に配線が形成されるフィルム領域３が
形成されているのも同様である。この領域にリード群６
が形成される。これらのリードは、この領域の中心に形
成された開口部２に載置された例えば、ＧａＡｓ半導体
チップの電極パッドに接続されている。電極パッドとリ
ードとはバンブ電極を介して接続される。各リードはた
とえば銅箔をフォトエツチングして形成される。この銅
箔の上には、Ｎｉ−８ｎもしくはＮｉ−Ａｕメツキが施
される。ここで、フィルム２０の厚さは２５〜１２５μ
■であり、リードの厚さは１５〜３５μｍ程度である。

また前記フィルム領域３は大体７韻角であり、この中心
に２關角のチップが配置されている。

チップ１を載置する開口部２の四隅のリードを支えるフ
ィルム上に切込み部Ｉ２を形成する。この場合は３角形
に近いものである。フィルムの開口には他の開口と同じ
く金型による打ち抜きでもよいしポリイミド樹脂をエツ
チングする方法でもかまわない。ここでこの切り込み部
分の大きさは３角形の短辺が１００μ麿、他の長辺が５
００μ麿程度の大きさであるが、特にこの大きさに限定
されるものではなく、フィルムの大きさ、チップの大き
さ、フィルムの厚さ等によって適宜の大きさに決められ
る。その形は、長細い三角形であり、４つとも同じ大き
さであるが、これもとくにこの形に限定されるものでな
く、フィルムの大きさ、フィルムの厚さ、開口部４辺の
それぞれのインナーリードの数やピッチ等によって適宜
、その形が四角形などの多角形でもよいし、曲線で形成
される形でもよく、互いの形が異なってもよい。

チップ１の裏面には、放熱基板９に接着剤Ｉｆ）を介し
て固定されると共にフィルム下面に設けられた金属配線
面８とも接着剤１１を介して接続されている。この接着
剤ｌＯと１１としてはポリイミドよりなるダイボンディ
ング剤であり、その厚さは１０〜３０μｍ程度である。

放熱基板９は、銅系の合金よりなる金属であり、チップ
１が載置されるべき部分が略チップの厚さ分、約５０（
ｌ　ｕ−程度の厚さで凹形状となっている。このように
して構成されたときにインナーリード下面と、チップ１
の電極パッド上に形成された接続用Ａｕや半田等の金属
バンブ（図示せず）の上面との差は１００〜１５０μｍ
程度となった状態でインナーリードボンディングが行な
われインナーリードと電極パッドが熱圧着される。その
時、第１図（ｂ）のように、フィルム部が変形すること
により、インナーリード部５の過度な変形を防ぐことが
出来、インナーリードの破断を起こすことがない。

第２図（ａ）　、　（ｂ）を参照して第２の実施例を説
明する。

この例は、チップ１を載置する開口部２の四隅のリード
を支えるフィルム上に設けられた切り込み部１２の形状
が実施例１と異なり、長方形であることに特徴がある、
ここでこの短辺の長さが１００μ誼長辺の長さが５００
μ−程度である。実施例１で記述したようにこれらの切
り込みの形、大きさはフィルムの大きさ、チップの大き
さフィルムの厚さ、開口部４辺のそれぞれのインナーリ
ードのピッチ等によって、適宜選択され、切り込み部同
志の形や大きさも互いに異っていてよい。

第３図（ａ）　、　（ｂ）を参照して第３の実施例を説
明する。

この例は、チップ１を載置する開口部２の四隅のリード
を支えるフィルム上に設けられた切り込み部の他に、該
四辺のインナーリード間のフィルムにも切り込みを設け
たところに特徴がある。ここで四隅に設けられた切り込
み部の形状及び大きさは実施例１のものと同じである。

四辺のインナーリード間のフィルムに設けられた切り込
み部の形は長方形でありその短辺の長さは１００μｍ、
長辺の長さは５００μｍ程度である。この場合実施例１
．２で記述したように、これらの切り込みの形。

大きさはフィルムの大きさ、チップの大きさ、開口部４
辺のそれぞれのインナーリードのピッチ等によって適宜
選択され、切り込み部同志の大きさや形も互いに異なっ
ていてよい。更に、該スリットを入れることが出来るよ
うな領域を作るように、フィルム上の配線６及びインナ
ーリードを迂回させるようにしても何ら差しつかえない
。

Ｃ発明の効果］以上述べたように、本発明によれば、フィルムキャリア
のチップが載置される開口部周辺の樹脂フィルムに切り
込み部を適宜形成することにより、インナーリードとチ
ップ上のパッド電極を接続用金属バンブを介して接続す
る際に、開口部周辺のフィルム部分から変形、折れ曲が
ることにより、インナーリードの過度な変形、折れ曲が
りを少なくし、インナーリード破断を防ぐことが出来る
ようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は本発明の詳細な説明する図
、第４図は従来例を説明する図である。図において、１・・・チップ、２・・・チップ搭載用開口部、４・・
・アウターリード用開口部、５・・・インナーリード、
６・・・金属配線、７・・・アウターリード、８・・・
裏面金属配線、９・・・放熱基板、１０．１１・・・接
着剤、１２・・・切り込み部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）半導体素子に対応して開口部が設けられた可撓性
フィルムと、この可撓性フィルム上に設けられた配線と
、前記開口部周辺の可撓性フィルムに設けられた切り込
みとを備えたことを特徴とする半導体実装装置。
（２）半導体素子と、この半導体素子に対応して開口部
が設けられた可撓性フィルムと、この可撓性フィルム上
に設けられた配線と、前記開口部周辺の可撓性フィルム
に設けられた切り込みとを備えたことを特徴とする半導
体実装装置。
（３）半導体素子裏面に取付けられた放熱手段を備えた
ことを特徴とする請求項（２）記載の半導体実装装置。