JPH077046A - フィルムキャリアおよび半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体部品を実装する基板を破損させること
がなく、かつ装置を大型化させることなく、高速で半導
体装置の製造を行えるフィルムキャリアを提供すること
を目的とするものである。 【構成】 デバイスホ−ル３が設けられた可撓性のベ−
スフィルム２と、上記デバイスホ−ル３内に突設された
インナ−リ−ド１６ａと、このインナ−リ−ド１６ａと
連続的に設けられかつ上記デバイスホ−ル３の外方に延
出されたアウタリ−ド１６ｂとを具備するフィルムキャ
リア１５であって、上記アウタリ−ド１６ｂは、上記イ
ンナ−リ−ド１６ａよりも大きな幅で成形され実装時に
折曲される第１のアウタリ−ド部Ａと、この第１のアウ
タリ−ド部Ａよりも小さい幅で成形され実装時にボンデ
ィングツ−ルにより押圧される第２のアウタリ−ド部Ｂ
とで構成されているものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フィルムキャリアお
よびこのフィルムキャリアを用いた半導体部品を基板に
実装することで半導体装置を製造する半導体装置の製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＴＡＢ（Tape Automated Bonnding ）の
技術においては、一般に、図６（ａ）、（ｂ）に示すよ
うなフィルムキャリア１を用いる。図６（ａ）に示すよ
うに、このフィルムキャリア１は、長尺なるベ−スフィ
ルム２を具備する。このベ−スフィルム２の幅方向両端
部には、送り駆動用のスプロケットホ−ル２ａ…が設け
られ、図に矢印で示す方向に送り駆動されるようになっ
ている。

【０００３】このベ−スフィルム１には、図に３で示す
矩形状のデバイスホ−ルが長手方向に沿って所定間隔で
穿設されている（図には一つのみ図示）。また、このデ
バイスホ−ル３を区画する４辺の外側には、それぞれ、
アウタリ−ドホ−ル４…が配設されている。

【０００４】上記フィルムキャリア１の、上記デバイス
ホ−ル３とアウタリ−ドホ−ル４…が設けられた位置に
は、図に示すような配線パタ−ンが形成されている。こ
の配線パタ−ンは、先端部５ａ（以下「インナ−リ−
ド」という）を上記デバイスホ−ル３内に突出させ、他
端部５ｂ（以下「アウタリ−ド」という）を上記アウタ
リ−ドホ−ル４に架設させた複数本のリ−ド５…からな
る。上記複数本のリ−ド５…は、このデバイスホ−ル３
を区画する各辺からそれぞれ４方向に延出されている。

【０００５】また、上記インナ−リ−ド５ａ…は小さい
幅で形成されているのに対してアウタリ−ド５ｂ…はこ
のインナ−リ−ド５ａ…よりも大きい幅で形成されてい
る。これは、上記インナ−リ−ド５ａは後述するように
半導体素子の狭ピッチで設けられた微細な電極に対応す
る必要がある一方、上記アウタリ−ド５ｂは、後工程で
ガルウイング状に折曲され、この部品の「足」となるた
めに相当の強度を必要とするからである。

【０００６】次に、図７を参照して、このフィルムキャ
リア１を用いて半導体装置の製造を行う工程について説
明する。図７（ａ）に示すように、上記フィルムキャリ
ア１は、図６（ｂ）に示す状態から反転された状態で略
水平に張設される。このフィルムキャリア１は、図に矢
印で示す方向に間欠的に送り駆動され、上記デバイスホ
−ル３を順次図にＢｇで示すボンディング位置に停止さ
せる。

【０００７】このボンディング位置Ｂｇの下側には、上
端面に半導体素子７を保持し、この半導体素子７の上面
に設けられた各電極７ａを上記インナ−リ−ド５ａの下
面に当接させるボンディングステ−ジ８が設けられてい
る。また、このボンディングステ−ジ８の上記フィルム
キャリア１を挟んだ上方には、ボンディング機構９が設
けられている。

【０００８】このボンディング機構９は、上記インナ−
リ−ド５ａの上面を下方に押圧し、このインナ−リ−ド
５ａを一本ずつ上記半導体素子７の各電極７ａに押し付
ける針状のキャピラリ１０を具備する。このキャピラリ
１０は図に１１で示す超音波ホ−ンの先端に保持され、
図示しない超音波発振源から超音波振動が印加されるよ
うになっている。

【０００９】このボンディング機構９は、上記キャピラ
リ１０を用いて超音波エネルギおよび熱エネルギを上記
インナ−リ−ド５ａと上記半導体素子７の電極７ａとの
当接部に印加することで、これらを圧着するようになっ
ている。

【００１０】そして、上記ボンディング機構９は、上記
キャピラリ１０を上下および水平方向に高速で駆動する
ことで、上記各インナ−リ−ド５ａと上記半導体素子７
の各電極７ａとを一組ずつ個別的に接合していく。

【００１１】このようなボンディング方法は、シングル
ポイントボンディング法と呼ばれ、近年の半導体素子の
多端子狭ピッチ化に有効に対応することができるボンデ
ィング方法の一つである。

【００１２】このようにして上記半導体素子７が上記フ
ィルムキャリア１にインナ−リ−ドボンディングされた
ならば、このフィルムキャリア１および上記アウタリ−
ド５ｂは、図６（ａ）および図７（ａ）に示す一点鎖線
に沿って切断される。以下、このように切断された部品
をＴＡＢ部品（半導体部品）という。

【００１３】このＴＡＢ部品は、図７（ｂ）に示すよう
に上記アウタリ−ド５ｂをガルウイング形状にフォ−ミ
ングされ、図に１２で示す基板に実装（アウタリ−ドボ
ンディング）される。このアウタリ−ドボンディングも
例えばシングルポイントボンディング方法による。

【００１４】すなわち、同じく超音波ホ−ン１３の先端
部に取着されたキャピラリ１４を用いて上記ＴＡＢ部品
の各アウタリ−ド５ｂを上記基板１２に設けられた図示
しない配線に一組ずつ個別的に接合していくようにす
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のフィ
ルムキャリアおよびボンディング方法には、以下に説明
する解決すべき課題がある。上記ボンディングにおいて
良好な接合強度を得るためにはボンディング条件（加圧
力やボンディングエネルギ）を適正化する必要がある。

【００１６】例えば、上記アウタリ−ド５ｂとインナ−
リ−ド５ａのボンディング条件を比較した場合、上記ア
ウタリ−ド５ｂの幅とインナ−リ−ド５ａの幅は異なる
ので、両者はボンディング条件も異ならせなければなら
ない。

【００１７】すなわち、上記アウタリ−ド５ｂの接合強
度は、少なくともインナ−リ−ド５ａの接合強度と等し
いかそれ以上にする必要がある。そのためには、それぞ
れの単位面積当たりの加圧力およびボンディングエネル
ギ（加熱量や超音波印加時間）を等しいかそれ以上にす
る必要がある。このため上記アウタリ−ド５ｂをボンデ
ィングする場合には、幅（接合面積）が大きい分加圧力
および加熱量等を増加させなければならないということ
がある。

【００１８】しかし、上記アウタリ−ド５ｂから上記基
板１２に伝わる加圧力は一様ではなく、アウタリ−ドリ
−ド５ｂの形状誤差やこのアウタリ−ド５ｂや基板１２
の傾き等によって加圧力の分布にばらつきが生じて、局
部的に加圧力が集中する場合がある。この場合、アウタ
リ−ド５ｂの加圧力が上記基板１２の許容加圧力よりも
大きいと、局部的に集中する加圧力により上記基板１２
に亀裂が生じたり破損に至る恐れがある。

【００１９】また、加熱量を増大するためには、上記ボ
ンディングステ−ジ８に組み込まれるヒ−タの容量を大
きくする必要があり、装置が大型化するということもあ
る。さらに、シングルポイントボンディングの場合に
は、加圧力の増加に加えて超音波印加時間も増加しなけ
ればならず、接合時間もかかるということがある。

【００２０】また、複数のチップ（半導体素子）を一枚
の基板に搭載したマルチチップモジュ−ルでは種類の異
なる複数のチップを実装する場合、それら複数のチップ
のリ−ド幅がそれぞれ異なり、用いるボンディングツ−
ルや接合条件も異なるものとしなければならない場合が
ある。この場合においても上述した問題が生じることが
ある。

【００２１】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、基板を破損させることがなく、かつボンデ
ィング装置を大型化させることなく、高速で半導体装置
のの製造を行えるフィルムキャリアおよび半導体装置の
製造方法を提供することを目的とするものである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の手段
は、可撓性のベ−スフィルムと、このベ−スフィルムに
設けられた複数本のインナ−リ−ドと、このインナ−リ
−ドと連続的に設けられかつこのインナ−リ−ドの外側
に延出されたアウタリ−ドとを具備するフィルムキャリ
アにおいて、上記アウタリ−ドの一部は、このアウタリ
−ドの他の部分よりも小さい幅で成形されていることを
特徴とするものである。

【００２３】第２の手段は、半導体部品から延出された
複数本のアウタリ−ドを所定の基板に接続する半導体装
置の製造方法において、上記アウタリ−ドのうち他の部
分よりも小さい幅で成形された部位を上記基板に接合す
ることで、このアウタリ−ドを上記基板に接続すること
を特徴とするものである。第３の手段は、上記第２の手
段において、上記アウタリ−ドの基板への接続は、上記
アウタリ−ド一本毎に行うことを特徴とするものであ
る。

【００２４】

【作用】このような構成によれば、アウタリ−ドのうち
他の部分よりも小さい幅で形成された部位を基板に接合
することで、このアウタリ−ドを上記基板に接続するこ
とができる。

【００２５】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１を参照して
説明する。なお、従来例と同一の構成要素には同一符号
を付してその説明は省略する。この発明のフィルムキャ
リア１５は、図１（ａ）に示すような配線パタ−ンを具
備する。この配線パタ−ンは、従来例と同様に、上記デ
バイスホ−ル３から上記４つのアウタリ−ドホ−ル４…
の方向に延出された複数本のリ−ド１６…で構成され
る。

【００２６】上記各リ−ド１６は、上記デバイスホ−ル
３内に突出したインナ−リ−ド１６ａと、上記アウタリ
−ドホ−ル４に架設されたアウタリ−ド１６ｂとからな
る。

【００２７】上記アウタリ−ド１６ｂは、同図（ｂ）に
拡大して示すように、上記デバイスホ−ル３とアウタリ
−ドホ−ル４の間のフィルムキャリア１５上から上記ア
ウタリ−ドホ−ル４内の中途部に亘って上記インナ−リ
−ド１６ａの幅よりも大きな幅で形成された第１のアウ
タリ−ド部Ａと、上記アウタリ−ドホ−ル４内からこの
アウタリ−ドホ−ル４の外側のフィルムキャリア１５上
に亘って上記第１のアウタリ−ド部Ａよりも小さい幅で
形成された第２のアウタリ−ド部Ｂとからなる。

【００２８】次に、このフィルムキャリア１５を用いて
上記半導体素子７の実装（半導体装置の製造）を行う工
程について説明する。まず、従来例（図７参照）と同様
の動作で、図１に示すデバイスホ−ル内に半導体素子７
が搭載される。すなわち、この半導体素子７の搭載は、
図２に示すように、デバイスホ−ル３内に突出する上記
インナ−リ−ド１６ａの先端部と上記半導体素子７の電
極７ａとを、図に二点鎖線で示すキャピラリ１０を用い
て、一組ずつ個別的に接合（インナ−リ−ドボンディン
グ）するシングルポイント法により行われる。

【００２９】このインナ−リ−ドボンディングが終了し
たならば、上記フィルムキャリア１５は、図示しないポ
ッティング工程に送られる。このポッティング工程で
は、上記インナ−リ−ドボンディングされた半導体素子
７に液状の樹脂が塗布され、いわゆる樹脂封止が施され
る。

【００３０】ついで、このフィルムキャリア１５は図示
しない金型装置に送られ、図１に示す一点鎖線に沿って
打ち抜かれる。この打ち抜かれた部品は一つのＴＡＢ部
品としてフィルムキャリア１５から取り出される。

【００３１】次に、このＴＡＢ部品は、上記アウタリ−
ド１６ｂを外部端子形状に成形する成形工程に送られ
る。この工程において、上記アウタリ−ド１６ｂの第１
のアウタリ−ド部Ａは、図示しない金型によって、図２
に示すように、一旦垂直方向に折曲された後再び水平に
折曲される。このことで、上記アウタリ−ド１６ｂはガ
ルウイング状の外部端子に成形される。

【００３２】このとき、このアウタリ−ド１６ｂの下端
水平部には、上記第２のアウタリ−ド部Ｂによって第１
のアウタリ−ド部Ａよりも小さい幅で成形された部分が
位置するようになっている。

【００３３】このようにして、上記アウタリ−ド１６ｂ
の成形が終了したならば、このＴＡＢ部品は、図２に１
２で示す基板上に実装（アウタリ−ドボンディング）さ
れる。

【００３４】まず、上記ＴＡＢ部品は上記基板１２上に
移載される。このＴＡＢ部品は、上記アウタリ−ド１６
ｂの下端水平部（第２のアウタリ−ド部Ｂ）をこの基板
１２に設けられた配線パタ−ンの電極パッド１９に当接
させた状態で上記基板１２上に載置される。

【００３５】ついで、図に１４で示すキャピラリで上記
アウタリ−ド１６ｂの第２のアウタリ−ド部Ｂの部分を
上記電極パッド１９方向に押圧し、超音波振動を印加す
る。このような動作をこのＴＡＢ部品のすべてのアウタ
リ−ド１６ｂ…について行うことで、各アウタリ−ド１
６ｂと電極パッド１９とを一組ずつ個別的に接合してい
く。

【００３６】また、このアウタリ−ドボンディングは、
上記第２のアウタリ−ド部Ｂの幅に適合したボンディン
グ条件（加圧力、加熱温度、超音波印加時間）で行うよ
うにする。例えば、この第２のアウタリ−ド部Ｂの幅
が、上記インナ−リ−ド１６ａの幅と略等しいときに
は、上記インナ−リ−ドボンディングと略同じボンディ
ング条件でこのアウタリ−ドボンディングを行うように
しても良い。

【００３７】このような構成によれば、以下に説明する
効果がある。まず、第１に、上記基板１２の電極パッド
１９に接合されるアウタリ−ド１６ｂに、このアウタリ
−ド１６ｂのガルウイング状に折曲される部分よりも幅
の小さい第２のアウタリ−ド部を設け、この第２のアウ
タリ−ド部Ｂを押圧することで上記電極パッド１９に接
続するようにしたので、アウタリ−ドボンディング時の
加圧力を小さくすることができ、基板１２の破損を有効
に防止することができる効果がある。

【００３８】なお、上記アウタリ−ド１６ｂの折曲され
る部分、すなわち第１のアウタリ−ド部Ａは、インナ−
リ−ド１６ａよりも大きな幅で成形し、剛性を向上させ
るようにしたので、安定した折曲が行え、良好な形状の
外部端子を成形することができる。

【００３９】また、第２に、アウタリ−ド１６ｂの基板
１２に接合される第２のアウタリ−ド部Ｂの幅を小さく
したので、ボンディングに要するエネルギ量を小さくす
ることができる。このことで、ボンディング時の加熱量
を小さくすることができるので高温に加熱する必要がな
い。したがってフィルムキャリア１５に熱膨張による伸
びを生じさせることも少なく、精度、品質の高いボンデ
ィングを行うことができる。また、加熱装置を小さくす
ることができるので、装置の簡略化および小型化を図る
ことができる効果がある。

【００４０】また、同時に超音波印加時間すなわち接合
にかかる時間を短縮することができるので、接合部への
ダメ−ジを減少させる他、半導体装置の製造をより高速
で行うことができる効果もある。

【００４１】次に、第２の実施例を図３を参照して説明
する。なお、上記第１の実施例と同一の構成要素には同
一符号を付してその説明は省略する。この第２の実施例
のフィルムキャリア１５´は、上記第１の実施例の第２
のアウタリ−ド部Ｂの外側に、この第２のアウタリ−ド
部Ｂよりも大きな幅を有する第３のアウタリ−ド部Ｃを
有するものである。

【００４２】このような構成でも、上記キャピラリ１４
を上記第２のボンディング部Ｂに当接させてボンディン
グを行うようにすれば、上記第１の実施例と略同様の効
果を得ることができる。

【００４３】また、このような構成によれば、上記第３
のアウタリ−ド部Ｃの上記アウタリ−ドホ−ル４の外側
に位置する部位をテスト用パッドとして用いることが可
能になる。このことにより、フィルムキャリア１５´上
で上記ＴＡＢ部品の電気テストを容易に行える効果があ
る。

【００４４】次に、第３の実施例を図４および図５を参
照して説明する。なお、上記第１の実施例と同一の構成
要素には同一符号を付してその説明は省略する。この第
３の実施例のフィルムキャリア１５´´は、上記第２の
アウタリ−ド部Ｂの幅を上記第１のアウタリ−ド部Ａの
幅の１／２以下とし、かつ、この第２のアウタリ−ド部
Ｂを上記第１のアウタリ−ド部Ａの幅方向一端側に連続
させて成形したものである。

【００４５】このようなフィルムキャリア１５´´を用
いてＴＡＢ部品を成形するようにすれば、図５に示すよ
うに、このＴＡＢ部品を２層に実装する場合に、より高
密度で実装を行える効果がある。

【００４６】すなわち、上記第２のアウタリ−ド部Ｂを
第１のアウタリ−ド部Ａの幅方向一端側に設けたＴＡＢ
部品（図４）と、上記第２のアウタリ−ド部Ｂを上記第
１のアウタリ−ド部Ａの幅方向他端側に設けたＴＡＢ部
品を用いれば、図５に示すように、従来１本のアウタリ
−ドしか接続できなかった範囲に、２本のアウタリ−ド
１６ｂ、１６ｂを接続することができ、実装の高密度化
を行える効果がある。

【００４７】なお、この発明は上記一実施例に限定され
るものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々変
形可能である。例えば、上記一実施例では、上記第２ア
ウタリ−ド部Ｂの幅を上記インナ−リ−ド１６ａの幅と
略同じにしたが、これに限定されるものではない。少く
とも、上記第１のアウタリ−ド部Ａの幅よりも小さけれ
ば良く、特に、上記キャピラリ１４の加圧力が上記基板
１２の許容加圧力以下になるように設定できるような幅
であればなお良好である。

【００４８】また、この発明は、マルチチップモジュ−
ルを製造する場合には、なお有効である。すなわち、マ
ルチチップモジュ−ルを製造する場合には、種類の異な
る複数の半導体部品をアウタリ−ドボンディングする必
要があるが、すべての半導体部品のアウタリ−ドの上記
２のアウタリ−ド部Ｂを同一幅に統一しておけば、上記
異なる種類の半導体部品をアウタリ−ドボンディングす
る場合でも同一のボンディングツ−ルでかつ同一の条件
でボンディングを行うことができる。したがって、半導
体素子毎にボンディングツ−ルを交換する必要がなくな
る他マルチチップモジュ−ルを製造する際の条件管理が
簡素化できる効果がある。

【００４９】また、上記一実施例では、上記アウタリ−
ド１６を基板１２に接合するボンディング方法として、
シングルポイントボンディング法を用いたが、これに限
定されるものではない。例えばギャングボンディング法
を用いて、すべてのアウタリ−ド１６ｂ…を上記基板１
２の電極パッド１９…に一括的に接合するようにしても
良い。

【００５０】

【発明の効果】以上述べたように、この発明の第１の構
成は、可撓性のベ−スフィルムと、このベ−スフィルム
に設けられた複数本のインナ−リ−ドと、このインナ−
リ−ドと連続的に設けられかつこのインナ−リ−ドの外
側に延出されたアウタリ−ドとを具備するフィルムキャ
リアにおいて、上記アウタリ−ドの一部は、このアウタ
リ−ドの他の部分よりも小さい幅で成形されているもの
である。

【００５１】第２の構成は、半導体部品から延出された
複数本のアウタリ−ドを所定の基板に接続する半導体装
置の製造方法において、上記アウタリ−ドのうち他の部
分よりも小さい幅で成形された部位を上記基板に接合す
ることで、このアウタリ−ドを上記基板に接続するもの
である。

【００５２】第３の構成は、上記第２の手段において、
上記アウタリ−ドの基板への接続は、上記アウタリ−ド
一本毎に行うものである。このような構成によれば、ア
ウタリ−ドボンディングに要する加圧力およびボンディ
ングエネルギを小さくすることができるので、この半導
体部品を実装する基板を破損させることがなく、かつ装
置を大型化させることなく、高速で半導体装置の製造を
行える効果がある。

【００５３】また、マルチチップモジュ−ルなどのよう
に、種類の異なる複数の半導体部品をアウタリ−ドボン
ディングする際には、上記アウタリ−ドの一部の幅を統
一しておけば、各半導体部品毎にボンディングツ−ルを
交換するひつようがなく、接合条件の管理が簡略化でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、この発明の一実施例を示す概略平面
図、（ｂ）は要部を拡大して示す平面図。

【図２】同じく、インナ−リ−ドとアウタリ−ドの接続
を示す正面図および上面図。

【図３】第２の実施例の要部を拡大して示す平面図。

【図４】第３の実施例の要部を拡大して示す平面図。

【図５】同じく、アウタリ−ドの接続を示す平面図およ
び上面図。

【図６】（ａ）は従来例を示す概略平面図、（ｂ）は、
一部を拡大して示す平面図。

【図７】（ａ）は、インナ−リ−ドボンディング工程を
示す正面図、（ｂ）はアウタリ−ドボンディング工程を
示す正面図。

【符号の説明】

１５…フィルムキャリア、２…ベ−スフィルム、３…デ
バイスホ−ル、１６…リ−ド、１６ａ…インナ−リ−
ド、１６ｂ…アウタリ−ド、Ａ…第１のアウタリ−ド
（アウタリ−ドの他の部分）、Ｂ…第２のアウタリ−ド
（アウタリ−ドの一部）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性のベ−スフィルムと、このベ−ス
   フィルムに設けられた複数本のインナ−リ−ドと、この
   インナ−リ−ドと連続的に設けられかつこのインナ−リ
   −ドの外側に延出されたアウタリ−ドとを具備するフィ
   ルムキャリアにおいて、 上記アウタリ−ドの一部は、このアウタリ−ドの他の部
   分よりも小さい幅で成形されていることを特徴とするフ
   ィルムキャリア。
2. 【請求項２】 半導体部品から延出された複数本のアウ
   タリ−ドを所定の基板に接続する半導体装置の製造方法
   において、 上記アウタリ−ドのうち他の部分よりも小さい幅で成形
   された部位を上記基板に接合することで、このアウタリ
   −ドを上記基板に接続することを特徴とする半導体装置
   の製造方法。
3. 【請求項３】 上記アウタリ−ドの基板への接続は、上
   記アウタリ−ド一本毎に行うことを特徴とする請求項２
   記載の半導体装置の製造方法。