JPH09330948A - Tabテープを用いた半導体装置 - Google Patents

Tabテープを用いた半導体装置

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JPH09330948A
JPH09330948A JP8148915A JP14891596A JPH09330948A JP H09330948 A JPH09330948 A JP H09330948A JP 8148915 A JP8148915 A JP 8148915A JP 14891596 A JP14891596 A JP 14891596A JP H09330948 A JPH09330948 A JP H09330948A
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祐治 藤田
Masaru Sakaguchi
勝 坂口
Tokuo Nakajo
徳男 中條
Pooru Aoyagi
ポール アオヤギ
Satoshi Yoshida
学志 吉田
Touya Isada
筒哉 諌田
Kunio Matsumoto
邦夫 松本
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  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】高周波特性が良好でかつ接続信頼性に優れたT
ABテープを用いた半導体装置を提供する。 【解決手段】TABリード19を用いてICチップ17
と回路基板10を電気的に接合する半導体装置で、TA
Bリード19の上面方向からバンプ18の周縁部の複数
ヵ所をを観察できるように、バンプ18の直径φdより
もTABリード19リードの先端部分の幅W2を小さく
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はTABテープを用い
た半導体装置に係り、特に、高周波特性と接続信頼性の
両面に優れたTABテープを用いた半導体装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、通信用ICチップの信号処理能力
は著しく増大しており、これらICチップへの入出力信
号の高速化がますます要求されている。
【0003】従来、この種の半導体装置は、例えば、特
開平5−291347 号公報に開示されているものがある。こ
の公報に開示された従来例を図7に示す。図7で、10
0は基板、101は導体層、102は誘電体層、104
は導体層、105は誘電体層、106は導体層、107
はICチップ、108はバンプ、109は1層TABリ
ード、110はAgペーストである。
【0004】このように構成される従来の半導体装置で
は、信号層である1層TABリード109と、グランド
電位に接続されている導体層104、および誘電体層1
02により、所定のインピーダンスを有するマイクロス
トリップライン構造を形成できる。このため、銅箔層を
用いた2層TABテープと同様のインピーダンス制御が
1層TABリードで可能となり、低コストでTABリー
ドから発生するノイズを低減できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の半導体装置
では、1層TABリード109と導体層101を接合
し、これら導体層の最終的な形状を想定してインピーダ
ンス制御を行う必要がある。しかし、Agペーストや半
田などの接合材料を用いると、接合時に流動するため、
接合後の導体層の幅や厚さを高精度に制御することは難
しい。また、1層TABリード109と導体層101の
表面とは平行ではなく、さらに個々のリードも垂直方向
へ様々に変位している。このため、流動性の接合材料を
用いて一括リフロー接合を行うと、各導体層の最終的な
厚さにばらつきが生じてしまう。すなわち上述のような
接合方式では、最終的な導体層の形状を均一にすること
ができないので、インピーダンスの不整合が生じ、その
結果ノイズを増大させてしまう。
【0006】また、Agペーストや半田などの使用を避
ける方法は、例えば図6に示すように、金などのバンプ
108を、メッキあるいはワイヤバンピングにより導体
層101の表面に形成し、シングルポイントボンダ、あ
るいはギャングボンダ等のツールを1層TABリード1
09の上面から押し当てて、熱圧着接合や超音波接合を
行う方法が考えられる。本方式によれば、接合材料が流
動することはなく、また個々のリードの垂直方向への変
位も、ツールの押し当てにより矯正することができる。
このため、各導体層の最終的な形状はほぼ均一となり、
インピーダンスの不整合を原因とするノイズを大幅に低
減できる。しかしこの接合方式において接続信頼性を確
保するためには、バンプ108の中心にツールの位置を
正確に合わせる必要がある。
【0007】図9は、図8における領域Rを基板上面か
ら見た透視図である。ここで、導体層101の幅をW
1,リード109の幅をW2,バンプ108の外形をφ
dとする。バンプ108の中心位置を認識するために
は、リード109の上面方向からバンプ108の周縁部
を観察できるように、φd>W2としなければならな
い。一方、バンプ108を形成するためには、少なくと
もW1>φdでなければならない。このため導体層の幅
はW1からW2へ不連続的に変化する。
【0008】これら二つの導体、導体層101およびリ
ード109のインピーダンスを整合させるためには、そ
れぞれの導体の領域に対応して、誘電体層102の厚さ
を2種類用意しなければならない。そのため、回路基板
のグランド層数の増加は避けられず、製造コストが増す
という問題点があった。
【0009】本発明の目的は、問題点を解消し、グラン
ド層数を増すことなく、インピーダンスを精度良く制御
することができ、かつリードの接続信頼性に優れたTA
Bテープを用いた半導体装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係るTABテー
プを用いた半導体装置は、ICチップと、ICチップを
搭載する回路基板と、ICチップおよび回路基板に設け
られた電極相互を接続するリードを有するフィルムキャ
リアとから成るTABテープを用いた半導体装置におい
て、電極のそれぞれの周縁部の複数ヵ所をリードの上面
方向から観察できるように、リードの先端部分が形成さ
れていることを特徴としている。特に、リードの先端部
分は、その一部が異なる幅を有するか、あるいは、少な
くとも一つの開口部が形成されていることを特徴として
いる。さらに、リードの先端部分は、複数の電極と接合
されていることを特徴としている。
【0011】また、電極は、突起状のバンプ、例えば、
金ワイヤ,金メッキなどから成ることを特徴としてい
る。さらに、フィルムキャリアは、フィルム層がリード
と銅箔層で挟まれていることを特徴としている。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明はICチップおよび回路基
板に設けられたバンプにTABリードを接合する際に、
リードの上面方向からバンプの周縁部を観察できるよう
に、リードの先端部分を形成した。これにより、バンプ
の中心位置の認識、さらにボンディングツールの正確な
位置合わせが可能となり、リードを熱圧着接合あるいは
超音波接合する場合の接続信頼性を確保できる。一方
で、接合部以外のリードの幅をバンプの外形より広くす
ることにより、リードの幅を回路基板上の導体層の幅に
ほぼ等しくしたり、あるいは導体層の幅より広くでき
る。これにより、一つの誘電体層の表面において導体層
とリードのインピーダンスを整合させることが可能とな
り、回路基板のグランド層数を増やさずにリードから発
生するノイズを低減できる。
【0013】次に、本発明のTABテープを用いた半導
体装置の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【0014】図1は本発明のTABテープを用いた半導
体装置の一実施例を示す断面図、および一部詳細を示す
上面図である。図1(a)において、回路基板10は、
導体層11,誘電体層12,導体層14,誘電体層1
5、および導体層16からなる。回路基板10は、例え
ばアルミナまたはムライトからなるセラミック基板を用
いることができる。キャビティ部13の底には導体層1
4が露出しており、グランド電位に保たれている。導体
層14の表面には導電性接着剤20を介してICチップ
17が搭載されており、ICチップ17の底面と導体層
14は電気的に接続されている。導体層11の表面、お
よびICチップ17の上面には、金ワイヤによりバンプ
18が形成されており、さらに上面に設けられたTAB
リード19が、これらバンプ18相互を電気的に接続し
ている。
【0015】次に、図1(a)の領域R(TABリード
19の近傍)の詳細を説明する。
【0016】図1(b)は、領域Rを回路基板上面から
見た透視図である。同図において、TABリード19の
ICチップ17側の先端部をインナーリード部201,
導体層11側の先端部をアウターリード部202とす
る。バンプ18の直径をφd,導体層11の幅をW1,
インナーリード部201、およびアウターリード部202
の幅をW2,TABリード19の中央部の幅をW3とす
る。
【0017】バンプ18は、約50μm径の金線をワイ
ヤボンディングツールを用いて形成したものであり、そ
の直径はおよそφd=100μmである。
【0018】導体層11は、バンプ18を導体層11の
上に確実に形成できるように、その幅W1を定めた。す
なわち、外形サイズ14mm□のセラミック基板を用いた
場合、外形の0.5% である約70μmをパターン寸法
公差とみなして、この寸法ばらつきを吸収するために、
W1=170μmとした。
【0019】TABのインナーリード部201、および
アウターリード部202の幅は、W2=70μmとし
た。W2<φdとなるので、TABリード19の上面方
向からバンプ18の周縁部を複数ヵ所観察できる。円の
中心位置は、円周の2ヵ所の接線に直交する直線上に存
在するので、バンプ18の2ヵ所の周縁部から、バンプ
18の中心位置を精度良く推定できる。これにより、ボ
ンディングツールをバンプ18の中心に精度良く合わせ
ることが可能となり、熱圧着接合あるいは超音波接合に
要するエネルギーを、バンプ18上面の接合箇所へ効率
良くかつ一定の伝達条件で加えることができる。
【0020】TABリード19の中央部の幅W3は、誘
電体層12としてアルミナ(比誘電率=10)を用いた
ときの導体層11のインピーダンス(50Ω)と一致さ
せるために、W3=165μmとした。これにより、一
つの誘電体層12の表面において導体層11とTABリ
ード19のインピーダンスを整合させることが可能とな
り、図1(a)に示した回路基板10のグランド層、例
えば導体層14の層数を増やすことなく、TABリード
19において信号の反射により発生するノイズを低減で
きる。
【0021】本発明では、上述した実施例に限定される
ことはなく、本発明の範囲すなわち、TABリード19
の先端部分が、TABリード19の上面方向からバンプ
18の周縁部を複数ヵ所観察できるように形成されてい
るという条件を逸脱しなければ、種々の設計変更は可能
である。例えば図1(a)において、回路基板としてガ
ラスエポキシ樹脂からなるプリント基板を用いても良
い。また、キャビティ部13の底に導体層14が露出し
ていなくても、本発明の効果は達成される。さらに図1
(b)において、インナーリード部201、およびアウタ
ーリード部202のそれぞれのバンプ18の直径φdは
一致している必要はないので、インナーリード部20
1、およびアウターリード部202それぞれの先端部の
幅W2も一致していなくとも良い。
【0022】また、本発明の範囲であれば、TABリー
ド19の先端部分に別の形状を適用しても構わない。そ
のような実施例のTABリード19近傍を上面から見た
透視図を図2乃至図4に示す。これらの実施例の内、特
に図3(a),(b),(c)と図4(a),(b),(c)の
例では、TABリード19の先端部分に、少なくとも一
つの開口部203が形成されているので、実施例(図
1)と同様に、バンプ18の2ヵ所以上の周縁部からバ
ンプ18の中心位置を精度良く推定することができる。
【0023】さらに、本発明をグランド配線、あるいは
電源配線部分に適用した実施例の、TABリード19近
傍を上面から見た透視図を図5に示す。
【0024】ここでは、各導体層11およびTABリー
ド19は、グランド電位、あるいは電源電位に保持され
ている。この各導体層11およびTABリード19に立
ち上がり時間の短い大量の電流が流れると、各導体が持
つインダクタンスのため、グランド電位、あるいは電源
電位が変動し、この電圧変化がICチップの誤動作を引
き起こしてしまう。
【0025】そこで、図5(a)に示すように、導体層
11を複数個用意し、各導体層11上に形成した複数の
バンプ18に対して、幅の広いTABリード19を一括
して接合した。一つの導体層11に一つのTABリード
19を接合する場合に比べてインダクタンスが低減で
き、電源電位の変動を抑制することができる。ここで、
本発明の範囲に従い、各TABリード19の上面方向か
らバンプ18の周縁部を複数ヵ所観察できるように、す
なわちW2<φdとなるようにTABリード19の先端
部分を形成した。これにより、実施例と同様に、ボンデ
ィングツールをバンプ18の中心に精度良く合わせるこ
とが可能となり、信頼性の高い熱圧着接合あるいは超音
波接合を実現できる。
【0026】また、各TABリード19の先端形状は、
図5(a)に示す形状である必要はなく、図2,図3,
図4に示したような形状と組み合わせてもよい。例えば
図3(c)と組み合わせた場合の実施例を図5(b)に
示す。開口部203を通じてバンプ18の周縁部を各2
ヵ所観察できるので、ボンディングツールをバンプ18
の中心に精度良く合わせることが可能となり、信頼性の
高い熱圧着接合あるいは超音波接合を実現できる。
【0027】図6は、本発明の第3の実施例を示す断面
図である。ICチップ17は、回路基板10に設けられ
たキャビティ部13に搭載されている。このため、IC
チップ17の側面と、誘電体層12の側面との間には、
すき間が生じる。TABリード19は、このすき間の直
上において、高精度にインピーダンスを制御することは
できない。そこで、図6に示すように、TABリード1
9の上面にフィルム層21を介して銅箔層22を接着し
た2層TABテープを用いて、ICチップ17および回
路基板10上のバンプ18相互を接続した。本実施例に
より、TABリード19の全ての領域において、導体層
11のインピーダンスと精度良く整合させることがで
き、TABリード19において信号の反射により発生す
るノイズを大幅に低減できる。一方、TABリード19
の先端部分は、図1ないし図5と同様にバンプ18の周
縁部を複数ヵ所観察できるように形成されている。従っ
て、前記実施例と同様に、ボンディングツールをバンプ
18の中心に精度良く合わせることが可能となり、信頼
性の高い熱圧着接合あるいは超音波接合を実現できる。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、TABリードの先端部
をリードの上面方向からバンプの周縁部が観察できるよ
うに形成したことにより、バンプの中心位置を正確に認
識でき、さらにボンディングツールの正確な位置合わせ
が可能となる。よって、リードを熱圧着接合あるいは超
音波接合する場合、その接続信頼性を充分確保できる。
一方、接合部以外のリードの幅を回路基板上の導体層の
幅にほぼ等しくしたり、あるいは導体層の幅より広くで
きる。このため、一つの誘電体層の表面において導体層
とリードのインピーダンスを整合させることが可能とな
り、回路基板のグランド層数を増やさずにリードから発
生するノイズを低減できる。
【0029】従って、高周波特性が良好でかつ接続信頼
性に優れたTABテープを用いた半導体装置を実現する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のTABテープを用いた半導体装置の第
1の実施例を示す説明図。
【図2】本発明のTABテープを用いた半導体装置の一
実施例の一部詳細を示す上面図。
【図3】本発明のTABテープを用いた半導体装置の一
実施例の一部詳細を示す上面図。
【図4】本発明のTABテープを用いた半導体装置の一
実施例の一部詳細を示す上面図。
【図5】本発明のTABテープを用いた半導体装置の第
2の実施例の一部詳細を示す上面図。
【図6】本発明のTABテープを用いた半導体装置の第
3の実施例を示す断面図。
【図7】TABテープを用いた半導体装置の従来例を示
す断面図。
【図8】TABテープを用いた半導体装置の他の従来例
を示す断面図。
【図9】図6に示した従来例の一部詳細を示す上面図。
【符号の説明】
10…回路基板、11…導体層、12…誘電体層、13
…キャビティ部、14…導体層、15…誘電体層、16
…導体層、17…ICチップ、18…バンプ、19…T
ABリード、20…導電性接着剤、201…インナーリ
ード部、202…アウターリード部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アオヤギ ポール 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 吉田 学志 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 諌田 筒哉 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 松本 邦夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ICチップと、前記ICチップを搭載する
    回路基板と、前記ICチップおよび回路基板に設けられ
    た電極相互を接続するリードを有するフィルムキャリア
    とから成るTABテープを用いた半導体装置において、
    前記電極の周縁部の複数ヵ所を前記リードの上面方向か
    ら観察できるように、前記リードの先端部分が形成され
    ていることを特徴とするTABテープを用いた半導体装
    置。
  2. 【請求項2】前記リードの先端部分の一部が異なる幅を
    有する請求項1に記載のTABテープを用いた半導体装
    置。
  3. 【請求項3】前記リードの先端部分には、少なくとも一
    つの開口部が形成されている請求項1または2に記載の
    TABテープを用いた半導体装置。
  4. 【請求項4】前記リードの先端部分は、複数の前記電極
    と接合されている請求項1,2または3に記載のTAB
    テープを用いた半導体装置。
  5. 【請求項5】前記電極は、突起状のバンプから成る請求
    項1,2,3または4に記載のTABテープを用いた半導
    体装置。
  6. 【請求項6】前記突起状のバンプは、金ワイヤ,金メッ
    キのいずれかから成る請求項5に記載のTABテープを
    用いた半導体装置。
  7. 【請求項7】前記フィルムキャリアは、フィルム層がリ
    ードと銅箔層で挟まれている請求項1,2,3,4,5
    または6に記載のTABテープを用いた半導体装置。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05291347A (ja) * 1992-04-14 1993-11-05 Oki Electric Ind Co Ltd 高周波用tab−icの実装構造
JPH06104313A (ja) * 1992-09-18 1994-04-15 Nec Corp 半田tabの構造ならびに半田tabのilb装置およびilb方法
JPH07147352A (ja) * 1993-11-24 1995-06-06 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置

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