JPH08195417A

JPH08195417A - フィルム基板及び半導体装置

Info

Publication number: JPH08195417A
Application number: JP7004349A
Authority: JP
Inventors: Toshio Hamano; 寿夫浜野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1995-01-13
Filing date: 1995-01-13
Publication date: 1996-07-30

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】半導体チップの電極に、直接フィルム基板の
電極を接続する構成の半導体装置において、半導体チッ
プとフィルム基板、或いは実装基板とフィルム基板間の
熱的不整合を緩和して、半導体装置の信頼性及び歩留り
を向上させる。【構成】電極２ａを有する半導体チップ２に、フィル
ム基板５をフィルム基板５の上面に設けられた上部半田
電極４ａと、下面に設けられた下部半田電極４ｂとによ
って接続する。フィルム基板５の上面５ａに、上部電極
４ａの高さ以下の厚さに接着材１３を塗布すると共に、
フィルム基板５の下面５ｂに、下面電極４ｂの高さ以下
の厚さに接着材１３を塗布する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に係り、特に
ＡＳＩＣ用として注目されているチップサイズパッケー
ジに関する。半導体チップを封止せずに、フィルム基板
に直接搭載する構成の半導体装置は、大きさを半導体チ
ップと略同じにすることができることからチップサイズ
パッケージとも呼ばれている。チップサイズパッケージ
は、特に端子数の多いＡＳＩＣ用の半導体チップの実装
に適用される場合が多いが、近年のＡＳＩＣのＩ／Ｏの
増加に伴い、高密度実装への要求がますます強くなって
いる。

【０００２】高密度実装には、例えば半田バンプのよう
な突起電極を用いたフリップチップ・ボンディングが有
効であるが、突起電極による実装方法は実装が良好に行
われたかを目視で認識しにくい上に、電機的導通試験も
行いにくい。よって、接続の信頼性に対しては特に留意
する必要がある。

【０００３】

【従来の技術】図９に従来の半導体装置１の概略構成を
示す。半導体装置１は大別して半導体チップ２と、ポリ
イミドフィルムより構成されるフィルム基板５より構成
される。半導体チップ２には半導体チップ２に形成され
た電子回路の電気的信号を外部に取り出す電極２ａが設
けられている。

【０００４】一方、図中に示した上記の構成のフィルム
基板５は、例えば異方導電コネクタ「セットアクシス」
と呼ばれ、すでに製品化されているものである（日東電
工（株）社製）。フィルム基板５には突起電極となる半
田電極４が上面５ａ、下面５ｂにそれぞれ突出して設け
られている。半田電極４のうち、説明の都合上フィルム
基板５の上部に突出した部分を上部半田電極４ａ、下面
に突出する部分を下部半田電極４ｂとする。上下の半田
電極４ａ、４ｂはスルーホール中の半田材４ｃによって
電気的に接続し一体化した構成とされている。上部半田
電極４ａは半導体チップ２の電極２ａとのコンタクトを
得るために設けられた電極である。また、下部電極４ｂ
は半導体装置１の実装時において実装基板とのコンタク
トをとるために設けられたものである。

【０００５】半導体チップ２は、フィルム基板５に搭載
されて半導体装置１となった後に、特性の試験及びバー
インを行い良品と判断されたものが出荷され、実装基板
（図示せず）に実装される。また、半導体チップ２とフ
ィルム基板５の間に樹脂材を用いる構成のものも、従来
より使われている。この構成を図１０に示す。樹脂材３
は半導体チップ２をフィルム基板５に搭載した後に半導
体チップ２とフィルム基板５間に充填（アンンダーフィ
ル）され、半導体装置１の実装工程で係る熱によって半
田電極４ａに加わる応力を緩和するものである。樹脂材
３には、膨張係数が半導体チップ２とフィルム基板５の
間に位置するような値を有するエポキシ樹脂材が選ばれ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】電極２ａに上部半田電
極４ａを接続する際には上部半田電極４ａの表面を溶融
する加熱処理が必要である。この加熱処理で加えられた
熱は半導体チップ２、フィルム基板５にも及ぶ。よって
このチップ付け後に両者の膨張係数の違いにより上部半
田電極電極４ａに応力が加わって、上部半田電極４ａが
電極２ａから剥がれてしまうという問題が生じる。

【０００７】また、上部半田電極４ａと半導体チップ２
の接続が問題無く完了して半導体チップ１ａが完成した
としても、半導体チップ１ａは実装基板に実装される際
に再び加熱処理を受ける。この熱により、上部半田電極
４ａが再び溶融して電極２ａとの接続に支障をきたすこ
とになる。また、実装基板への実装後も半導体チップ
２、フィルム基板５に影響して再び上部半田電極４ａに
応力が加わることになる。上部半田電極４ａに加わった
応力は上部半田電極４ａを電極２から剥がす方向に作用
する。このため、半導体装置１を実装基板に実装した後
も、半導体チップ２がフィルム基板５上の半田電極４ａ
から剥がれる危険性がある。

【０００８】一方図９に示した半導体装置１０では、半
導体チップ２とフィルム基板５の間に樹脂材３を充填
し、実装後に上部半田電極に加わる応力を緩和する構成
とされている。しかし、半導体装置１０では、電極２ａ
と上部半田電極４ａを接続した後に、樹脂材３が充填さ
れている。電極２ａとフィルム基板５の間隔は上部半田
電極４ａの高さと略等しい（約０．１ｍｍ）狭い空間と
なっている。この狭い空間に粘性を有する樹脂を充填
（アンダーフィル）する場合、半導体チップ２とフィル
ム基板５の間に樹脂材３が行き渡らないで空洞部分（以
下ボイドという）が発生することがあった。

【０００９】以下にボイドの発生によって生じる問題に
ついて説明する。樹脂材３には、僅かながら（０．３％
以下）空気中の水分を吸収するという性質がある。樹脂
材３が吸収した水分は空洞となっているボイドに侵入す
る。半導体装置１０に樹脂材３の充填が行われた後に続
いて下部半田電極４ｂを実装基板に接合する処理が行わ
れる。この処理で加えられる下部半田電極４ｂの表面を
溶融するための熱によって、ボイド中の水が気化して体
積膨張すると、樹脂材３に亀裂（以降この亀裂をクラッ
クと記す）が生じてしまう場合がある。クラックの発生
は、樹脂材３が半導体チップ２と上部半田電極４ａとの
熱的不整合を緩和する効果を不充分にするばかりでは無
く、時として上部半田電極４ａを半導体チップ２から剥
がす原因ともなり得る。

【００１０】ボイドの発生が少なくなるように粘性がよ
り低く、充填性のより高い樹脂材も開発されているが、
この樹脂材には熱膨張係数が高く熱的不整合を緩和する
効果が小さく、樹脂自身の耐湿性が低く水分を吸収し易
い性質がある。よって半導体装置１０の信頼性を高める
には不充分である。

【００１１】本発明は上記の点に鑑みて行われたもので
あり、より信頼性の高いチップサイズパッケージタイプ
の半導体装置を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では以下の各手段を講じたことを特徴とす
るものである。請求項１記載のフィルム基板では、上面
に接着材を設けたフィルム基板において、接着材の熱膨
張係数が、フィルム基板よりも小さいことを特徴とする
ものである。

【００１３】請求項２記載のフィルム基板では、フィル
ム基板の上面に接着材が設けられると共に、下面にも接
着材が設けられ、かつ上面の接着材と下面の接着材が共
にフィルム基板よりも小さい熱膨張係数を有することを
特徴とするものである。

【００１４】請求項３記載のフィルム基板では、予め上
面に接着材が設けられると共にスルーホール，上部電
極，及び下部電極が形成されたフィルム基板に、電極を
有する半導体チップを搭載した半導体装置において、接
着材の熱膨張係数が、フィルム基板よりも小さいことを
特徴とするものである。

【００１５】請求項４記載のフィルム基板では、フィル
ム基板の上面に接着材が設けられると共に、下面にも接
着材が設けられたことを特徴とするものである。請求項
５記載のフィルム基板では、電極を有する半導体チップ
と、半導体チップを搭載するフィルム基板と、半導体チ
ップ下面とフィルム基板の上面の間隙に充填される第１
の樹脂材と、第１の樹脂材表面を被覆する第２の樹脂材
とよりなり、第１の樹脂が、第２の樹脂よりも高い充填
性を有し、かつ第２の樹脂が第１の樹脂よりも高い耐湿
性を有することを特徴とするものである。

【００１６】請求項６記載のフィルム基板では、突起電
極のうち、フィルム基板の上部に突出する電極を、フィ
ルム基板の下部に突出する電極を形成する金属部材より
も融点の高い金属部材によって形成することを特徴とす
るものである。

【００１７】請求項７記載のフィルム基板では、請求項
３乃至６のいずれかに記載の半導体装置において、フィ
ルム基板上に、半導体チップの電極と電気的に接続され
る配線と、配線と電気的に接続する試験用電極とを設け
て、半導体装置を実装する前後に半導体装置の試験を行
うことが可能である構成とすることを特徴とするもので
ある。

【００１８】請求項８記載のフィルム基板では、配線
と、試験用電極を設けたフィルム基板にスリットを設け
て、実装時にフィルム基板を折り曲げて実装することを
特徴とするものである。

【００１９】

【作用】上記の各手段は下記のように作用する。請求項
１及び３記載の発明によれば、フィルム基板の上面にフ
ィルム基板よりも熱膨張係数の小さな材料よりなる接着
材を塗布することによって、フィルム基板の熱膨張後の
収縮を緩和する。よって、突起電極にかかる応力が緩和
されて、突起電極が半導体チップの電極から剥がれてし
まうことを防ぐことができる。

【００２０】請求項２及び４記載の発明によれば、フィ
ルム基板の上面にフィルム基板よりも熱膨張係数の小さ
な材料よりなる接着材を塗布することにに加えて、フィ
ルム基板の下面にも接着材を塗布する。よって、半導体
装置を実装基板に実装する際にもフィルム基板の熱膨張
後の収縮を緩和するから、突起電極にかかる応力が緩和
され、突起電極が半導体チップの電極、実装基板上の電
極から剥がれてしまうことを防ぐことができる。

【００２１】請求項５記載の発明によれば、フィルム基
板の上面に充填性の高い第１の樹脂材を充填することに
よって、ボイドの発生を抑止する。ボイドの発生を低減
する。また、耐湿性の高い第２の樹脂材によって第１の
樹脂材表面を被覆することにより、第１の樹脂に水分が
吸収されることを防いでボイドによるクラックの発生を
防ぐことができる。

【００２２】請求項６記載の発明によれば、突起電極の
うち、フィルム基板の上部に突出する電極を、フィルム
基板の下部に突出する電極を形成する金属部材よりも融
点の高い金属部材によって形成する。このことにより、
先に行うフィルム基板に半導体チップを搭載するプロセ
スよりも、後に行う半導体装置を実装基板に実装するプ
ロセスを低い温度で行うことができる。半導体チップを
フィルム基板に搭載する突起電極は、後で行われる実装
工程で再び溶融して半導体チップとフィルム基板との接
続に支障をきたすことが無い。

【００２３】請求項７記載の発明によれば、フィルム基
板上で半導体チップの試験及びバーインを行うことによ
って、実装基板への実装以前に良品チップの選別及び半
導体チップと突起電極の電気的な接続が正常に行われて
いるかの試験を行うことができ。よって不良チップを実
装基板へ実装することを回避することができる。

【００２４】また、実装後に半導体装置と実装基板の接
続を試験する場合において、実装基板との接続不良やど
の半導体装置が不良の原因となっているかを容易に発見
できる。不良と判断された半導体装置の接続部の再接合
や不良と判断された半導体チップのみを交換することに
より実装基板全体の歩留りを向上させることができる。

【００２５】請求項８記載の発明によれば、フィルム基
板にスリットを設けたことによって、実装時にフィルム
基板を折り曲げて実装することができるため、半導体装
置の平面状の大きさは略半導体チップと同程度となる。
フィルム基板に試験用の配線や電極を設けても尚、半導
体装置の実装密度を高く維持することができる。

【００２６】

【実施例】図１は、本発明の第１実施例の半導体装置１
１の構成を示す図である。以下に、図１を用いて本発明
の第１実施例の構成について述べる。半導体装置１１
は、大別して半導体チップ２とフィルム基板５とから構
成されている。

【００２７】図中、前記した従来の半導体装置１と同一
の構成については、同一符号を記して示すものとする。
半導体チップ２の電極２ａはアルミニウム製で、チップ
下面の周辺部分に３列に設けられている。フィルム基板
５はポリイミド製のテープで、電極２ａに当接する位置
にスルーホール６が設けられている。電極４のうちスル
ーホール６より上面に突出する部分を上部半田電極４
ａ、下部に突出する部分を下部半田電極を４ｂとする。

【００２８】電極２ａとフィルム基板５の上面との間隙
には接着材１３が介装されている。接着材１３は半導体
チップ２を搭載する以前に、予めフィルム基板５に塗布
されたものである。ここで、本実施例で用いたスルーホ
ール６に半田電極４を設ける工程について説明する。

【００２９】先ずスルーホール６内に半田材４ｃを充填
する。続いてフィルム基板５の面５ａから、上部半田電
極４ａとなる半田ボールを半田材４ｃ上に載置して、半
田が溶融する温度以上の温度で加熱する。半田の表面張
力により半田材４ｃと半田ボールとが接着して上部電極
４ａとなる。同様にフィルム基板５の面５ｂから、塗布
された半田材４ｃ上に半田ボールを載置して２２０℃〜
２３０℃の高い温度で加熱すると、下部電極４ｂが形成
される。

【００３０】上記工程を経て完成したフィルム基板５を
半導体チップ２と接続してチップサイズパッケージ型の
半導体装置１１を構成する。半導体チップ２の電極２ａ
と上部半田電極４ａを接続する場合においても共晶半田
が溶融する温度以上の、２２０℃〜２３０℃の温度を加
えなければならない。この工程で加えられる熱によって
フィルム基板５、半導体チップ２も加熱されるから両者
共に熱膨張を起こす。加熱された時点では上部半田電極
４ａも溶融した状態であるから半導体チップ２、フィル
ム基板５が膨張しても接続した状態でいることが可能で
ある。

【００３１】しかし、冷却後に半導体チップ２、フィル
ム基板５共に収縮する際には、上部半田電極４ａは固ま
っている。半導体チップ２の基板であるＳｉの熱膨張係
数は３×１０^-6ｃｍ／ｃｍ／℃であり、ポリイミドフィ
ルムからなるフィルム基板５の熱膨張係数は２×１０^-5
ｃｍ／ｃｍ／℃である。両者の熱膨張係数の違いによっ
て上部半田電極４ａが固まった冷却後に、ポリイミドフ
ィルム５の方が大きく収縮する。よって、上部半田電極
４ａに応力が加わり、時には上部半田電極４ａが電極２
ａから剥がれてしまうこともある。

【００３２】本実施例の特徴となる構成である接着材１
３は、この応力を緩和するために電極２ａとフィルム基
板５とを接続する前に予め塗布されたものである。即
ち、膨張係数の異なる半導体チップ２と、フィルム基板
５を合わせて加熱した場合、両者は加熱時に膨張し、常
温へ戻った時にはもとの大きさに収縮する。つまり、加
熱時と常温時では大きさが変動するわけであるが、この
変動の大きさは両者の熱膨張係数の差と相関を持つ。よ
って接着材１３には、低応力エポキシ樹脂のようにポリ
イミドフィルムよりも熱膨張係数の小さな部材が用いら
れる。

【００３３】半導体チップ２とフィルム基板５を接続す
る際の加熱後にフィルム基板５は半導体チップ２よりも
収縮する度合いが大きい。上部半田電極４ａは電極２ａ
上に固定されたままで、フィルム基板５の収縮に合わせ
て外側に引かれる応力が加わることになる。この時、接
着材１３の膨張係数はフィルム基板５よりも小さく、半
導体チップ２よりも大きいため、フィルム基板５の膨張
を抑制して上部半田電極４ａに印加される応力を緩和す
ることができる。

【００３４】また、接着材１３はフィルム基板５に半導
体チップ２を接続する以前に塗布するので、フィルム基
板５上に一様に塗布することが可能である。一様に塗布
された接着材１３は、フィルム基板５に半導体チップ２
を接続した際にフィルム基板５と半導体チップ２の間を
隙間無く埋めて、ボイド等を発生することが無い。

【００３５】但し、接着材１３の塗布された厚みが上部
半田電極４ａの高さよりも厚いと、上部半田電極４ａと
電極２ａが接触することを妨げて、上部半田電極４ａと
電極２ａの抵抗値高くなる。よって、接着材１３の塗布
に当たっては、塗布厚を上部半田ボール４ａの高さ以下
にすることが必要である。

【００３６】尚、半田電極を形成する工程において、フ
ィルム基板の上面と下面の半田ボールの大きさを異なら
せることも可能である。この例としてフィルム基板２５
を図２に示す。フィルム基板２５では下部半田電極４ｂ
が、上部半田電極４ａよりも大きい構成となっている。
これは半導体チップ２上の電極２ａが小さいために、電
極２ａと接続する上部半田電極４ａを小さく形成する必
要がある。しかし下部半田電極４ｂは、半導体チップを
低い抵抗，インダクタンスで実装基板に実装することが
好ましい。よって、実装基板と接触する面積が広くなる
ように大きく形成されるのである。

【００３７】本実施例によれば、予めフィルム基板５に
塗布された接着材１３を用いることによって、ボイドの
発生が無い良好な状態で半導体チップ２とフィルム基板
５を接続することができた。よって、両者の熱膨張の違
いによって起こる熱的不整合を緩和することができる。

【００３８】次に本発明の第２実施例について以下に述
べる。図３は第２実施例の概略構成を示す図である。図
３においても先に説明したものと同一の構成に対しては
同一符号を記すものとする。第２実施例の特徴となる点
は、接着材１３を半導体チップ２とフィルム基板５の間
に介装すると共に、実装する実装基板（図示せず）とフ
ィルム基板５との間にも接着材３３を介装した構成とし
た点である。

【００３９】半導体装置２１は実装基板に実装される際
に再び半田の溶融する温度以上の熱を加えられる。面５
ｂに塗布された接着材３３は、実装基板と半導体装置２
１とを加熱処理により接続した後、下部半田電極４ｂに
加わる応力を緩和するための構成である。

【００４０】半導体装置２１を構成するフィルム基板５
は実装工程で、先に行われた搭載工程と同様に加熱処理
によって膨張し、加熱終了後、常温に戻るにつれて収縮
する。半導体装置２１のフィルム基板５は、実装基板２
よりも膨張、収縮する度合いが大きいから、収縮時には
下部半田電極４ｂに剥がれ方向の応力が加わえられる。
このことによって実装が完了した半導体装置２１が、実
装工程後にフィルム基板５より剥がれてしまうことが起
こり得る。従って、接着材３３には膨張係数がフィル
ム基板５よりも小さく、半導体チップ２よりも大きく、
実装基板に近似する部材を用いて、フィルム基板５の膨
張を抑制して下部半田電極４ｂに係る応力を緩和するこ
とができるように構成する。

【００４１】また、接着材３３は実装工程の以前に予め
フィルム基板５の面５ｂに塗布するので、面５ｂ上に一
様に塗布することが可能である。一様に塗布された接着
材３３は、半導体装置１１を実装基板に実装する際に、
フィルム基板５と実装基板の間を隙間無く埋めて、ボイ
ド等を発生することが無い。

【００４２】但し、接着材３３の塗布された厚みが下部
半田電極４ｂの高さよりも厚いと、下部半田電極４ｂと
実装基板の電極が接触することを妨げられて、下部半田
電極４ｂと実装基板との抵抗値を高くする。よって、接
着材３３の塗布に当たっては、塗布厚を下部半田電極４
ｂの高さ以下にすることが必要である。

【００４３】尚、接着材１３と接着材３３には同じ種類
のものを用いても良いが、より半導体チップ２をフィル
ム基板５に実装するのに適した部材と、半導体装置２１
の実装に使用するのに適した部材がある場合には両者を
異なる部材とすることも可能である。

【００４４】次に本発明の第３実施例について述べる。
図４は第３実施例の半導体装置３１の概略構成を図示し
たものである。本実施例の半導体装置３１の特徴は、半
導体チップ２とフィルム基板１５の間に充填された第１
の樹脂材２３の表面に、樹脂材４３を第２の樹脂材とし
て塗布した構成となっている点である。半導体チップ２
とフィルム基板５との間に充填された樹脂材２３は、半
導体チップ２とフィルム基板５間のボイドの発生が少な
く、熱膨張係数がフィルム基板よりも小さい部材であ
る。但し、第１の樹脂材２３のみで耐湿性をも含めたす
べての特性に優れることは困難である。

【００４５】よって、例えばより耐湿性の高い第２の樹
脂材４３を表面に塗布し、樹脂材２３に水分が吸収され
ることを防ぐ構成としている。上記構成によって、樹脂
材２３の充填及び熱的整合性における長所と、樹脂材４
３の耐湿性が高い特性の長所の両方を生かすことが可能
となる。

【００４６】よって、ボイドの発生の低減と耐湿性の向
上の両方を実現できることによって、半導体装置３１の
信頼性が高められる。次に本発明の第４実施例について
述べる。図５は第４実施例の半導体装置４１の構成につ
いて図示するものである。

【００４７】半導体装置４１は基本的には半導体装置１
１と同様の構成である。但し、本実施例では上部半田電
極１４と下部半田電極２４の融点が異なることが特徴と
なる。２種類の半田のうち、上部半田電極１４を形成す
る半田を高融点半田１４ａ、下部半田電極２４を形成す
る半田を低融点２４ａとする。両者の違いは、鉛（Ｐ
ｂ）と、錫（Ｓｎ）との組成比によるものである。

【００４８】上部半田電極１４の形成する高融点半田１
４ａには、例えば前記してきた実施例で使用した９０Ｐ
ｂ／１０Ｓｎ（数字は組成比を重量ｗｔ％で表してい
る）の半田を用いる。この９０Ｐｂ／１０Ｓｎ半田の液
相温度は２１６℃である。これに対して下部半田電極２
４を形成した低融点半田２４ａには、例えば６３Ｐｂ／
３７Ｓｎを用いる。この融点は１８３℃である。

【００４９】以下に、上部と下部で融点の異なる半田に
よって電極を形成する工程を述べる。先ず、高融点半田
１４ａをフィルム基板５に設けたスルーホール６の中に
充填して、更に下面５ｂに引き出す。次に上面に高融点
半田１４ａによって形成した上部半田電極１４を載置す
る。上部半田電極１４に半導体チップ２の電極２ａを合
わせて２５０〜２６０℃で加熱する。続いて引き出した
高融点半田１４ａの上に低融点半田２４ａの下部半田電
極２４を載置して２２０〜２３０℃の熱を加える。加熱
された下部半田電極２４は高融点半田１４ａ上に接続す
る。尚、下面５ｂの配線パターンを内側に引き入れて
（ファン・イン）下部半田電極３４をエリア・アレイ状
に形成することも可能である。

【００５０】本実施例の構成では、上部半田電極１４
と、下部半田電極２４とで異なる融点の半田を用いるこ
とによって、先に設けられた上部半田電極１４に溶融す
るような温度を加えることが無くなる。よって半導体チ
ップ２と半田電極１４との接続が実装時に損なわれるこ
とが無くなって半導体装置４１の信頼性を高くする。

【００５１】次に本発明の第５実施例について述べる。
第５実施例は、本発明の信頼性をより高めるために半導
体装置の試験及びバーインを行える構成とした事を特徴
とするものである。図６（ａ）及び（ｂ）は本発明の第
５実施例の要部の構成を示す図である。図６（ａ）は試
験用の電極１２を設けたフィルム基板１５の平面図で、
図６（ｂ）は図６（ａ）に示したフィルム基板１５の上
面に半導体チップ２を搭載した状態の平面図である。

【００５２】フィルム基板１５は先に、第１乃至第４実
施例で述べたフィルム基板５と同様のフィルム基板に半
導体装置を試験するための回路が設けられたものであ
る。先ず図６（ａ）で示すフィルム基板１５の構成を説
明する。フィルム基板１５はフィルム基板５同様にポリ
イミド製のテープである。１５ａはフィルム基板１５上
にパッド１２、配線３４のマスクパターンをエッチング
によってパターニングするための位置合わせ及びテープ
送り孔である。上部半田電極４ａは後で搭載される半導
体チップ２の電極に相当する位置に予め設けられる。上
部半田電極４ａの周囲には銅箔をエッチングし無電解ス
ズ或いは無電解ニッケル／金を施されたパッド１２が設
けられており、上部半田電極４ａはパッド１２と配線３
４によってつながれている。

【００５３】次に図６（ａ）で示したフィルム基板１５
に半導体チップ２を搭載した半導体装置６１について図
６（ｂ）を用いて説明する。図中２で示すのは半導体チ
ップ２の背面である。これに対向する面上には電極２ａ
が上部半田電極４ａと同様の配置で設けられている。電
極２ａが上部半田電極４ａと接続されるように半導体チ
ップ２をフィルム基板１５上に合わせてフリップチップ
・ボンディングで接続すると、電極２ａ、上部半田電極
４ａ、配線３４、パッド１２は電気的に接続された状態
となる。従って、半導体装置３１は実装以前に、パッド
１２を使って半導体チップ２の特性を測定できる構成と
なる。

【００５４】本発明の半導体装置は半導体チップ２に直
接上部半田電極４ａを接続した構成であるから、樹脂等
で封止した半導体装置と比較すると、実装時の加熱処理
によって影響されやすく、信頼性の評価はより重要にな
る。更に、実装基板に多数の半導体チップ２を実装して
から不良半導体チップが検出された場合、実装された半
導体チップ２のうちどれが不良の原因か判別する手順は
煩雑である。

【００５５】よって、実装前に半導体チップ２の試験及
びバーインを行いｋｎｏｗｎ−ｇｏｏｄ−ｄｉｅを得る
ことができる本実施例の構成は半導体装置３１及び半導
体装置３１を実装した実装基板の歩留りを向上に寄与す
るものである。また、フィルム表面のパッド１２を用い
て実装基板への実装後にインサーキット・テストを行う
ことで、半田実装後の不良箇所を容易に特定することが
できることも特徴の一つである。

【００５６】但し、本実施例の構成ではフィルム基板１
５にパッド１２、配線３４を設けるスペースが必要とな
るために、フィルム基板１５の大きさが半導体チップ２
よりも大きくなる。フィルム基板１５の大きさが大きく
なれば、半導体装置３１の大きさも大きくなり、実装の
高密度化に不利である。そこで、本実施例では図７に示
すようにフィルム基板１５の四隅にスリット１７を設け
た。スリット１７を設けることによって、フィルム基板
１５を折り曲げて実装することが可能となった。

【００５７】フィルム基板１５を折り曲げて実装した半
導体装置３１を図８に示す。図示するように、スリット
１７の端部からフィルム基板１５を折り曲げた半導体装
置３１は略半導体チップ２の大きさと同等の大きさとな
り、実装密度を低下させることが無い。

【００５８】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、下記の種
々の効果を実現することがてきる。請求項１及び３記載
の発明によれば、フィルム基板の上面に接着材を塗布す
ることによって、半導体チップとフィルム基板間の熱的
不整合を緩和させることができる。このために突起電極
にかかる剥がれ方向の応力を抑止して半導体装置の信頼
性を高めることが可能となる。

【００５９】また、この時フィルム基板上に予め接着材
を塗布しておくことによって充分に電極間を接着材で埋
めることが可能となり、接着材中にボイドが発生するこ
とを防止することができる。よって、ボイドによるクラ
ックの発生を低減することによっても半導体装置の歩留
りを向上させると共に信頼性を高めることが可能とな
る。

【００６０】また、請求項２及び４記載の発明によれ
ば、フィルム基板の上面及び下面に接着材を塗布するこ
とによって、半導体チップとフィルム基板、実装基板の
熱的不整合を緩和させることができる。このために突起
電極にかかる剥がれ方向の応力を抑止して半導体装置の
信頼性を高めることが可能となる。

【００６１】また、この時フィルム基板の上下面に予め
接着材を塗布しておくことによって充分に電極間を接着
材で埋めることが可能となり、接着材中にボイドが発生
することを防止することができる。よって、ボイドによ
るクラックの発生を低減することによっても半導体装置
の歩留りを向上させると共に信頼性を高めることが可能
となる。

【００６２】また、請求項５記載の発明によれば、充填
性に優れる第１の樹脂材を充填することにより、フィル
ム基板と半導体チップの間にボイドを発生させることな
く樹脂材の充填を行うことができる。また、この表面に
耐湿性に優れる第２の樹脂材を塗布することによって、
樹脂材の耐湿性を高める効果を得ることができる。更
に、従来より使用されてきた樹脂材を組み合わせて使う
ことによって、全ての特徴を満足する新たな材料の検討
を行う必要がなく開発に係る時間を短縮することができ
る。

【００６３】また、請求項６記載の発明によれば、突起
電極のうち、フィルム基板の上部に突出する電極を、フ
ィルム基板の下部に突出する電極を形成する金属部材よ
りも融点の低い金属部材によって形成し、先に行うフィ
ルム基板と半導体チップとの接続を後に行う実装工程で
損なうことを防止することができる。また、半導体回路
等を損なわないためには、半導体装置の製造プロセス
は、成るべく低温で処理することが望ましいため、実装
工程が低温で処理することによって半導体装置の信頼性
を高めることが可能となる。

【００６４】また、請求項７記載の発明によれば、実装
以前に半導体装置の試験を行うことによって不良品であ
る半導体チップを実装基板に実装することを防ぐことが
でき、よって不良半導体装置を実装基板に実装する無駄
な労力が省かれて作業効率を高めることができる。ま
た、実装後にもインサーキット・テストを容易に行うこ
とができるため半導体装置が実装される電子機器の信頼
性も高めることができる。更に、試験用の回路を残した
まま実装することによって、実装基板において不良が発
生した場合、どの半導体チップが原因であるのかを容易
に判別することが可能となる。

【００６５】更に、請求項８記載の発明によれば、フィ
ルム基板にスリットを設けて、実装時に試験用の回路が
設けられた部分を折り畳むことによって、平面状の大き
さが半導体チップと略同等となり、よって試験用の回路
をフィルム基板に設けても半導体装置の実装密度の低下
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成を示す断面図であ
る。

【図２】第１実施例の応用例を示す図である。

【図３】本発明の第２実施例の構成を示す断面図であ
る。

【図４】本発明の第３実施例の構成を示す平面図であ
る。

【図５】本発明の第４実施例の構成を示す断面図であ
る。

【図６】本発明の第５実施例の要部の構成を示す断面図
である。

【図７】本発明の第５実施例の応用例の構成を示す平面
図である。

【図８】図６に示した構成の効果を説明する図である

【図９】従来のフィルム基板の構成を示す図である。

【図１０】従来のパッケージサイズの半導体装置の別の
構成を示す図である。

【符号の説明】

２半導体チップ３、２３樹脂材４、１４、２４半田電極５、１５、２５フィルム基板６スルーホール１１、１０、２１、３１、４１、５１、６１半導体装
置１２パッド１３、３３接着材３４配線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上面に接着材を設けたフィルム基板にお
いて、該接着材の熱膨張係数が、該フィルム基板よりも
小さいことを特徴とするフィルム基板。
【請求項２】該フィルム基板の上面に接着材が設けら
れると共に、下面にも接着材が設けられ、かつ上面の接
着材と下面の接着材が共に該フィルム基板よりも小さい
熱膨張係数を有することを特徴とする請求項１記載のフ
ィルム基板。
【請求項３】予め上面に接着材が設けられると共にス
ルーホール，上部電極，及び下部電極が形成されたフィ
ルム基板に、電極を有する半導体チップを搭載した半導
体装置において、該接着材の熱膨張係数が、該フィルム基板よりも小さい
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】該フィルム基板の上面に該接着材が設け
られると共に、下面にも接着材が設けられたことを特徴
とする請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】電極を有する半導体チップと、該半導体チップを搭載するフィルム基板と、該半導体チップ下面と該フィルム基板の上面の間隙に充
填される第１の樹脂材と、該第１の樹脂材表面を被覆する第２の樹脂材とよりな
り、該第１の樹脂が、該第２の樹脂よりも高い充填性を有
し、かつ該第２の樹脂が該第１の樹脂よりも高い耐湿性
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項６】該突起電極のうち、該フィルム基板の上
部に突出する電極を、該フィルム基板の下部に突出する
電極を形成する金属部材よりも融点の高い金属部材によ
って形成することを特徴とする請求項３乃至５のいずれ
かに記載の半導体装置。
【請求項７】請求項３乃至６のいずれかに記載の半導
体装置において、該フィルム基板上に、半導体チップの電極と電気的に接
続される配線と、該配線と電気的に接続する試験用電極とを設けて、該半
導体装置を実装する前後に該半導体装置の試験を行うこ
とが可能である構成とすることを特徴とする半導体装
置。
【請求項８】該配線と、該試験用電極を設けた該フィ
ルム基板にスリットを設けて、実装時に該フィルム基板
を折り曲げて実装することを特徴とする請求項７記載の
半導体装置。