JPH05335372A - 半導体装置用フィルムキャリアテープ及びそのボンディング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トランスファー成形するフィルムキャリアテ
ープの樹脂封止時に発生する半導体素子の変形（位置ズ
レ・傾き）を抑止する。 【構成】 インナーリードボンディング前にリード１０
１に上反りの加工を行ない、ボンディング時に半導体素
子１０３とリード１０２とのオフセットを調節し、ボン
ディング後のリード面を元の位置と同じにする。これに
より、リード１０１の弛みが無くなり、半導体素子１０
３の位置ズレ・傾きを抑止して樹脂封止すると、半導体
装置用デバイス部品が高精度に完成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂封止時の位置変形
防止を対策した半導体装置用フィルムキャリアテープ及
びそのボンディング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フィルムキャリアテープを用いた
半導体装置用パッケージ（Tape Carrier Package／以
下、Ｔ．Ｃ．Ｐと略す）は、近年の高密度実装対応の要
求にあって、薄型・小型化が容易に図られ、多ピン化に
適していることから急速に伸長しつつある。こうした傾
向に沿って、Ｔ．Ｃ．Ｐをトランスファー成形すること
が検討されている。

【０００３】このトランスファー成形を用いたＴ．Ｃ．
Ｐは、絶縁性フィルムをベースに銅等の金属箔層を形成
し、所定の形状をパターン加工している。図２（１）〜
（３）は、Ｔ．Ｃ．Ｐの半導体素子周辺におけるトラン
スファー成形工程におけるボンディング法を段階別に示
したもので、図３はその結果得られたデバイス部品の半
導体素子周辺部を断面図により示したものである。

【０００４】トランスファー成形工程は、先ず図２
（１）に示す如く、サスペンダー２上に導電性金属材に
より形成されたリード１を配設したインナーリードボン
ディング直前の状態のフィルムキャリアを準備し、引き
続いて図２（２）に示す如く、インナーリードボンダー
上のステージ５上に半導体素子３をセットした上で、ボ
ンディングヘッド６によってリード１と半導体素子３上
のバンプ４とをボンディング接続することにより、デバ
イス部品を得る。

【０００５】このボンディング接続直前では、バンプ４
とリード１とに間隙を開ける必要がある為、ボンディン
グ接続を行った後には図２（３）に示す如く、リード１
に沈みを生じてリード１が沈み量７を有する状態とな
る。

【０００６】更に、図３に示す如く、上金型８と下金型
９とで半導体素子３を搭載したフィルムキャリアテープ
を挾み込み、封止樹脂１０を注入方向１１から注入して
充填することにより、トランスファー成形を完了する。
尚、半導体装置は、この後、通常の製造プロセスを経て
完成される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のフィルムキャリ
アテープにおけるボンディング方法の場合、上述した如
く、トランスファー成形工程でリード１が沈み量７を有
する状態となる為、この沈みがリード１の弛みとなる。
このように、弛みを有するリード１を用いて封止樹脂１
０を注入すると、封止樹脂１０の粘性力等により半導体
素子３の位置が動いて不良品が製造され、結果として、
半導体装置を製品化できないことがしばしばある。それ
故、従来のトランスファー成形を要してのボンディング
方法は、大きな欠陥を抱えている。

【０００８】本発明は、かかる欠点を解消すべくなされ
たもので、その技術的課題は、効率良く精巧に半導体装
置を完成し得る半導体装置用フィルムキャリアテープ及
びそのボンディング方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、導電性
金属材により形成されたリードと半導体素子とをボンデ
ィング接続する半導体装置用フィルムキャリアテープの
ボンディング方法において、ボンディング接続を行う前
に半導体素子に対する取りつけ側とは反対側にリードを
折り曲げ、該リードに折曲部を形成する折り曲げ工程
と、折曲部を折り曲げ工程前の面と一致するように変形
させて半導体素子にボンディングするボンディング工程
とを含む半導体装置用フィルムキャリアテープのボンデ
ィング方法が得られる。

【００１０】又、本発明によれば、導電性金属材により
形成されたリードと半導体素子とを絶縁フィルム上で位
置決めしてボンディング接続する半導体装置用フィルム
キャリアテープのボンディング方法において、絶縁フィ
ルムにスプロケットホール及び引き伸ばし助長孔を形成
する孔形成工程と、絶縁フィルムをスプロケットホール
を利用して位置決め変位手段へ装着するフィルム装着工
程と、ボンディング接続の後に位置決め変位手段を変位
させて引き伸ばし助長孔を利用してリードの弛みを引き
伸ばす引き伸ばし工程とを含む半導体装置用フィルムキ
ャリアテープのボンディング方法が得られる。

【００１１】更に、本発明によれば、搬送及び位置決め
用のスプロケットホールと、半導体素子を挿入するため
のデバイスホールと、導電性金属材により形成されたリ
ードと、リードに接続された電気選別用パッドとを有す
る絶縁フィルムから成り、絶縁フィルムにはデバイスホ
ール内にてリードの弛みを除去するための引き伸ばし助
長孔が設けられた半導体装置用フィルムキャリアテープ
が得られる。

【００１２】加えて、本発明によれば、上記半導体装置
用フィルムキャリアテープを用いて上記半導体装置用フ
ィルムキャリアテープのボンディング方法により製造し
たデバイス部品を樹脂封止した半導体装置が得られる。

【００１３】

【作用】本発明は、リードの弛みを無くして半導体素子
の位置ずれ防止を対策している。位置ずれ防止対策は、
ボンディング前にインナーリードを上向きに反らせ、ボ
ンディング時の半導体素子とフィルムキャリアテープと
のオフセット量を調節することで、ボンディング後のテ
ープの面が元の状態になるようにするか、或いは絶縁フ
ィルムを装着変位させる位置決め変位手段としての下金
型に備えられた変位可能な位置決めピンを挿入するため
のピン挿入孔を絶縁フィルムに形成し、ボンディング接
続後の樹脂封止前に位置決めピンを変位させてリードの
弛みを引き伸ばしてデバイス部品を製造するものであ
る。後者の場合、リードにテンションをかけ、リードを
そのテンション方向に変位させるものである。

【００１４】

【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明の半導体装置用
フィルムキャリアテープ及びそのボンディング方法につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。

【００１５】図１（１）〜（４）は、本発明の一実施例
（第１の実施例）である半導体装置用フィルムキャリア
テープのボンディング方法を、トランスファー成形工程
において段階別に示したものである。

【００１６】このトランスファー成形工程は、先ず図１
（１）に示す如く、サスペンダー１０２上にリード１０
１を配設したインナーリードボンディング直前の状態の
フィルムキャリアを準備し、引き続いて図２（２）に示
す如く、リード１０１をボンディング接続する前に後述
する半導体素子１０３に対する取りつけ側とは反対側の
上反り方向に折り曲げて折曲部を形成する折り曲げ工程
を施す。これにより、折曲部は反り量１０７を有する。

【００１７】次に、図２（３）に示す如く、インナーリ
ードボンダー上のステージ１０５上に半導体素子１０３
をセットした上で、ボンディングヘッド１０６によって
リード１０１の折曲部を折り曲げ工程前の面と一致する
ように変形させて半導体素子１０３上のバンプ１０４に
ボンディング接続するボンディング工程を施すことによ
り、デバイス部品を製造する。このボンディング工程
は、半導体素子１０３とフィルムキャリアテープとのオ
フセット量の調節を要するものであるが、ボンディング
接続直前にバンプ１０４とリード１０１とは折曲部が反
り量１０７を有する為、間隙は必然的に開き、ボンディ
ング接続を行った後には図２（４）に示す如く、リード
１に沈みを生じること無く、リード１は図１（１）に示
した状態と同じになる。

【００１８】更に、図４に示す如く、上金型１０８と下
金型１０９とで半導体素子１０３を搭載したフィルムキ
ャリアテープを挾み込み、封止樹脂１１０を注入方向１
１から注入して充填することにより、トランスファー成
形を完了する。ここでは、先のボンディング工程でリー
ド１０１の弛みを解消しているので、半導体素子１０３
は図３に示した場合のように位置ずれを生じない。この
場合も、半導体装置はこの後に通常の製造プロセスを経
て完成される。

【００１９】尚、リード１０１に対する折り曲げ工程
は、例えば図５に示す如く、リード曲げ金型１１２を用
いてリード１０１を動作方向１１３に押し曲げることに
より、折曲部を容易に形成することができる。このと
き、折曲部の加工精度（位置、角度、平坦度等）は、次
のインナーリードボンディング（特にギャングボンディ
ング）工程で達成されるので、高精度でなくても良い。

【００２０】ところで、ボンディング工程でリードの弛
みを解消する他の方法としては、リードと半導体素子と
を絶縁フィルム上で位置決めしてボンディング接続する
ものであれば、絶縁フィルムを装着変位させる位置決め
変位手段を準備し、この位置決め変位手段に絶縁フィル
ムを装着するために、絶縁フィルムにスプロケットホー
ル及び引き伸ばし助長孔を形成する孔形成工程を経た
後、絶縁フィルムを位置決め変位手段へ装着してボンデ
ィング接続し、位置決め変位手段を変位させて引き伸ば
し助長孔を利用してリードの弛みを引き伸ばす方法が挙
げられる。

【００２１】そこで、このボンディング方法を第２の実
施例とし、図６と図７とを参照して以下に詳細に説明す
る。

【００２２】先ず図６に示す如く、少なくとも搬送及び
位置決め用のスプロケットホール１１５と半導体素子１
０３を装着するためのデバイスホール１１９とが汎用的
に設けられる絶縁フィルム１１４上に、これらの他に予
め位置決めホール１１６やスリット１２０等の引き伸ば
し助長孔を通常のパターンニングプロセスで設け、図７
に示す如く位置決め変位手段としての成形金型の下金型
１０９に設置できるようにしておく。尚、図６は電気選
別パッド１１８に接続されたリード１０１の複数個を半
導体素子１０３にボンディング接続した後の絶縁フィル
ム１１４を示している。

【００２３】この絶縁フィルム１１４上に設けられたス
プロケットホール１１５及び位置決めホール１１６のう
ち、半導体素子１０３の上下方向にそれぞれ延びたリー
ド１０１群に対応して接続された電気選別パッド１１８
群の近傍に３個ずつ設けられたスプロケットホール１１
５と、半導体素子１０３の左右方向にそれぞれ延びたリ
ード１０１群に対応して接続された電気選別パッド１１
８群の近傍に３個ずつ設けられた位置決めホール１１６
とは、図７に示す下金型１０９の上下左右にそれぞれ３
つずつ設けられた合計１２本の位置決めピン１２３に嵌
合される。これにより、絶縁フィルム１１４は下金型１
０９上にセットされる。

【００２４】下金型１０９には、デバイスホール１１９
を位置決めするためのキャビティ１２１と、このキャビ
ティ１２１に結合したライナー１２２とが設けられる
他、それぞれ３個ずつ位置決めピン１２３を備えたピン
プレート１２４が上下左右に設けられている。下金型１
０９上に絶縁フィルム１１４がセットされると、位置決
めピン１２３をのせたピンプレート１２４を矢印の引張
り方向１２５にそれぞれ動かして絶縁フィルム１１４を
変形させると、リード１０１の弛みを引き伸ばして解消
することができる。このとき、絶縁フィルム１１４に設
けられたスリット１２０は、タイバー１１７の間を通っ
てサスペンダー１０２を４分割するように設けられてい
るので、リード１０１の弛みをとるための絶縁フィルム
１１４の引き伸ばし変形を助長する。この第２の実施例
は、図６に示した如くリード１０１の本数に関係なく様
々なＴ．Ｐ．Ｃに応用できるので、汎用性に優れる。

【００２５】ところで、第１乃至第２の実施例によるボ
ンディング方法を用いて製造した半導体装置用フィルム
キャリアテープと従来の方法により製造したものとを、
それぞれインナーボンディング後の沈み量と樹脂封止後
の変形度（傾き及び上下方向の位置ずれ）とを測定して
比較した。測定結果は何れも１００個の製品を製造した
ものの平均を表わすもので、従来のものでは沈み量が５
７．２（μｍ），傾き５．３６度，位置ずれ４１．５
（μｍ）であったのに対し、第１の実施例のものでは沈
み量が９．３（μｍ），傾き０．１７度，位置ずれ５．
２（μｍ）であり、第２の実施例のものでは沈み量が５
２．６（μｍ），傾き０．０５度，位置ずれ４．０（μ
ｍ）であった。

【００２６】これにより、第１又は第２の実施例による
ボンディング方法を用いて製造した半導体装置用フィル
ムキャリアテープは、従来の方法により製造したものよ
りも樹脂封止後の変形をずっと抑止できることが判っ
た。

【００２７】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の半導体
装置用フィルムキャリアテープのボンディング方法によ
れば、インナーリードの弛みを無くすことによって樹脂
封止後の半導体素子の変形を効率良く防止できる。この
ように、デバイス部品としてのフィルムキャリアテープ
を高精度に製造できるので、更なる半導体装置の完成を
効率良く精巧に行い得るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（１）〜（４）は、本発明の一実施例（第１の
実施例）である半導体装置用フィルムキャリアテープの
ボンディング方法を、トランスファー成形工程において
段階別に示したものである。

【図２】（１）〜（３）は、従来の半導体装置用フィル
ムキャリアテープのボンディング方法を、トランスファ
ー成形工程において段階別に示したものである。

【図３】図２（１）〜（３）に示すボンディングを経た
ものに封止樹脂を注入して得たトランスファー成形完了
後のデバイス部品を側面図により示したものである。

【図４】図１（１）〜（４）に示すボンディングを経た
ものに封止樹脂を注入して得たトランスファー成形完了
後のデバイス部品を側面図により示したものである。

【図５】本発明の第１の実施例で用いるリード曲げ金型
を側面図により示したものである。

【図６】本発明の第２の実施例に係るボンディング後の
絶縁フィルムを平面図により示したものである。

【図７】本発明の第２の実施例に係る絶縁フィルム用位
置決め変位手段としての下金型を平面図により示したも
のである。

【符号の説明】

１，１０１ リード ２，１０２ サスペンダー ３，１０３ 半導体素子 ４，１０４ バンプ ５，１０５ ステージ ６、１０６ ボンディングヘッド ７ 沈み量 ８，１０８ 上金型 ９，１０９ 下金型 １０，１１０ 封止樹脂 １１，１１１ 注入方向 １０７ 反り量 １１２ リード曲げ金型 １１３ 動作方向 １１４ 絶縁フィルム １１５ スプロケットホール １１６ 位置決めホール １１７ タイバー １１８ 電気選別パッド １１９ デバイスホール １２０ スリット １２１ キャビティ １２２ ランナー １２３ 位置決めピン １２４ ピンプレート １２５ 引張り方向

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性金属材により形成されたリードと
   半導体素子とをボンディング接続する半導体装置用フィ
   ルムキャリアテープのボンディング方法において、前記
   ボンディング接続を行う前に前記半導体素子に対する取
   りつけ側とは反対側に前記リードを折り曲げ、該リード
   に折曲部を形成する折り曲げ工程と、前記折曲部を前記
   折り曲げ工程前の面と一致するように変形させて前記半
   導体素子にボンディングするボンディング工程とを含む
   ことを特徴とする半導体装置用フィルムキャリアテープ
   のボンディング方法。
2. 【請求項２】 導電性金属材により形成されたリードと
   半導体素子とを絶縁フィルム上で位置決めしてボンディ
   ング接続する半導体装置用フィルムキャリアテープのボ
   ンディング方法において、前記絶縁フィルムにスプロケ
   ットホール及び引き伸ばし助長孔を形成する孔形成工程
   と、前記絶縁フィルムを前記スプロケットホールを利用
   して位置決め変位手段へ装着するフィルム装着工程と、
   前記ボンディング接続の後に前記位置決め変位手段を変
   位させて前記引き伸ばし助長孔を利用して前記リードの
   弛みを引き伸ばす引き伸ばし工程とを含むことを特徴と
   する半導体装置用フィルムキャリアテープのボンディン
   グ方法。
3. 【請求項３】 搬送及び位置決め用のスプロケットホー
   ルと、半導体素子を挿入するためのデバイスホールと、
   導電性金属材により形成されたリードと、前記リードに
   接続された電気選別用パッドとを有する絶縁フィルムか
   ら成り、前記絶縁フィルムには前記デバイスホール内で
   前記リードの弛みを除去するための引き伸ばし助長孔が
   設けられたことを特徴とする半導体装置用フィルムキャ
   リアテープ。
4. 【請求項４】 請求項３記載の半導体装置用フィルムキ
   ャリアテープを用いて請求項１又は２に記載の半導体装
   置用フィルムキャリアテープのボンディング方法により
   製造したデバイス部品を樹脂封止して得られたことを特
   徴とする半導体装置。