JPH0936184A

JPH0936184A - テープキャリア及びそれを用いた半導体チップの実装方法

Info

Publication number: JPH0936184A
Application number: JP7185712A
Authority: JP
Inventors: Taizo Tomioka; 泰造冨岡; Ikuo Mori; 郁夫森
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-07-21
Filing date: 1995-07-21
Publication date: 1997-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は半導体装置の組立て製造に容易な
テープキャリアを提供することを目的とする。【解決手段】ベースフィルム上に形成されるリードを
アウタリードホール外側近傍で小断面部とし、引張り力
で簡単に切断できるように構成した。また、アウタリー
ドホールを経てベースフィルム上に形成されるリード長
さをリード線幅以下とし、同様に引張り力で容易にこの
部分でリードがベースフィルムから剥れ得るように構成
した。この結果、従来のような高精度の金型の使用が不
要となった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置の製
造に使用されるテープキャリアの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣ（集積回路）等の半導体装置の製造
に使用される従来のテープキャリアは、図９に示すよう
に構成されていた。即ち、フィルム状のベースフィルム
１の略中央部には、図示しない半導体チップが配置され
る四角形状のデバイスホール１ａが設けられるととも
に、デバイスホール１ａの周囲にはこのデバイスホール
１ａの各辺に夫々対応して、例えば台形状のアウタリー
ドホール１ｂが４個形成されている。勿論、ベースフィ
ルム１のデザイン、即ちデバイスホール１ａの形状や大
きさ等は、接続される半導体チップの種類によって異な
る。

【０００３】アウタリードホール１ｂの外側には、アウ
タリードホール１ｂと平行し、かつ半導体チツプの各電
極バンプに対応するように多数のテストパッド２が列状
に設けられている。また、半導体チップがデバイスホー
ル１ａ内に配置され、半導体チップの各電極バンプと各
テストパッド２とは、略放射状に配線されたリード３に
よって一対一に接続される。デバイスホール１ａとアウ
タリードホール１ｂとの間のベースフィルム１はサポー
トリング１ｃと称するが、サポートリング１ｃは、リー
ド３が半導体チップに接続され実装基板に組立てられる
ときの支持体としての役割を担う。

【０００４】テープキャリアは上記回路構成が左右に連
続して長尺に形成されている。ベースフィルム１に予め
デバイスホール１ａ及び複数のアウタリードホール１ｂ
が形成され、その上に接着剤により貼付された銅箔のエ
ッチングにより、所定形状のリード３及びテストパッド
２が形成されて製造される。その後、金や錫、はんだ等
のめっきを行う。

【０００５】実際に、テープキャリアに半導体チップが
載置されＩＣが組立て製造される方法を図１０及び図１
１に示す。図１０は、図９のＡ−Ａ線で切断し矢印Ｙ方
向に見た部分での要部拡大断面図で、これに半導体チッ
プ４を接続する様子、即ちインナリードボンディング
（以下ＩＬＢと称する）の状況を示している。図１０に
おいて、デバイスホール１ａ内に半導体チップ４が配置
され、この半導体チップ４の電極バンプ４ａとサポート
リング１ｃに支持されたリード３のインナリード３ａと
は接合ツールであるヒータチップ５の押圧加熱により接
続される。通常、インナリード３ａには錫あるいは金の
めっきが、他方の電極バンプ４ａには金めっきが夫々施
されている。ＩＬＢ後は、図１１に示すように、樹脂６
が塗布され、熱硬化によるポッティングがなされて接合
部及びＩＣが保護される。

【０００６】なお、半導体チップ４は、図９に示したテ
ープキャリアへ接続された状態で、テストパッド２に試
験機のテスト端子を接触させて通電され、常温でのＩＣ
としての動作確認テストが行われる。その後、約１２５
℃の高温雰囲気中でＩＣの連続動作確認が行われるが、
この場合の連続動作時間はＩＣの種類によって異なる。

【０００７】動作テストに合格したＩＣは、図１２に点
線Ａで示すように、各アウタリードホール１ｂに位置す
るアウタリード３ｂ部が高精度高品質の金型で切断さ
れ、この部分のアウタリード３ｂをこの後の実装基板へ
の装着作業に都合のよいようにガルウィング状にフォー
ミングされるとともに、互いに隣接するアウタリードホ
ール１ｂ間のベースフィルム１、つまりタイバー１ｄも
点線Ｂに示す位置で同様に金型で切断される。その結
果、ポッティング状態の半導体チップ４及び各リード３
はリング状のサポートリング１ｃで保持される。この
後、図１３に示すように、アウタリード３ｂは実装基板
７の電極パッド７ａに位置合わせされ、上方からヒータ
チップ５の押し当てはんだ付けによる接続、つまりアウ
タリードボンディング（以下ＯＬＢと称する）されて実
装基板７に装着される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のテープキャ
リアは、半導体チップの種類に応じて夫々異なる大きさ
及び形状を有するが、図１２に示した工程から分かるよ
うに、細いアウタリードを切断してフォーミングを行う
金型は、高精度高品質のものを必要とし、また接続され
るテープキャリアのデザインに応じて多種類必要とし
た。

【０００９】とりわけ、近年のＩＣは用途に応じて多種
多様なデザインのものが生産されるようになり、これら
半導体チップの種類に対応したテープキャリア及び金型
もそれに対応して多種類のものを用意する必要があり改
善が要望されていた。

【００１０】そこで、この発明は半導体装置を組立てる
のに、格別高精度高品質な金型を必要としないテープキ
ャリア及びそれを用いた半導体チップの実装方法を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第一の発明は、少なくと
もベースフィルムにデバイスホールが形成されるととも
に、ベースフィルムの一方の面には前記デバイスホール
側から複数のリードが配線されてなるフィルム状のテー
プキャリアにおいて、前記リードにはベースフィルム上
にその幅方向横断面積が他の部分よりも小となる部分を
形成するか、またはベースフィルム上に形成された箇所
の長さをリード線幅以下としたことを特徴とする。

【００１２】第二の発明は、上記第一の発明のテープキ
ャリアを用いた半導体チップの実装方法に係り、テープ
キャリアに形成されたデバイスホールに突出して形成さ
れたリードの一端部をデバイスホールに配置された半導
体チップの各電極バンプに接続する第一の工程と、この
第一の工程の後に前記リードの他端部を実装基板の所定
位置に接続する第二の工程と、この第二の工程で実装基
板に接続された前記テープキャリアは、前記所定位置に
接続された箇所に張力を加えて前記実装基板から所定位
置近傍で分離される第三の工程とで構成されることを特
徴とする。

【００１３】従って、この発明によるテープキャリア
は、ベースフィルム上のリードの横断面積が他の部分の
よりも小となる部分を形成するか、またはベースフィル
ム上の長さをリード線幅以下としたので、リードにわず
かな機械的引っ張り応力を加えるだけでテープキャリア
とベースフィルムの切り離しが可能となる。

【００１４】また、半導体チップを上記のようなテープ
キャリアに接続して実装基板に実装する場合、リードの
横断面積が小さい部分又はベースフィルム上での長さが
リード線幅以下の短い部分を有するので、張力のみで容
易に切断又は切り離しが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明によるテープキャ
リアの実施例を図１乃至図８を参照し詳細に説明する。
なお、図９乃至図１２に示した従来の構成と同一構成に
は同一符号を付して、詳細な説明は省略する。

【００１６】図１はこの発明によるテープキャリアの第
一の実施例を説明するための要部拡大平面図で、説明
上、リード３１の線幅を実際よりも拡大して示してい
る。即ち、図１にはサポートリング１ｃからアウタリー
ドホール１ｂを経て、テストパッド２に至る線幅Ｄ（約
１５０μｍ）のリード３１を示しているが、リード３１
には、アウタリードホール１ｂの外側縁に近いベースフ
ィルム１上で、線幅ｄを約２０μｍ程度とし、横断面積
が他の部分よりも小となる小断面部３１１を形成した。

【００１７】一般に、リード３１の厚さはベースフィル
ム１に接着される銅箔の厚さで決まる。一般にはベース
フィルム１の厚さは５０〜１００μｍで、銅箔の厚さは
３５μｍ程度である。

【００１８】従って、実質的に幅の長さが狭くなる小断
面部３１１では他の部分に比較して機械的応力に対して
弱く、この小断面部３１１を挟んで、両側から小さな張
力を加えることで容易に切断される。

【００１９】図２はこの発明によるテープキャリアの第
二の実施例を示す平面図で、図１に示した第一の実施例
との相違点は、リード３１の小断面部３１１の構成を、
リード線幅を縮小することなく、リード部分に小さな穴
３１１ａを１個又は複数個設けることによって、実質的
にその部分の横断面積を小さくし、小さな張力でも容易
に破断できるように構成した。このようにこの発明のテ
ープキャリアは、リード３１に小断面部３１１を設けた
ので、格別高精度の金型を使用することなく、リード３
１の切断が可能となった。また、この穴３１１ａは貫通
孔でも良いが、凹部状に形成された穴でも良い。

【００２０】なお、上記第一及び第二の実施例によるテ
ープキャリアにＩＣを実装するのは、まず従来と同様
に、インナリード３１ａと半導体チップ４上の電極バン
プ４ａとを位置合わせし、その上からコンスタントヒー
ト方式のヒータチップ５を押し当てて加熱して両者を接
合して行われる。次に、ＩＣ上に樹脂を塗布し、加熱硬
化によるポッティングを行い、この状態でテストパッド
２によるＩＣの機能テストを行う。機能テストに合格し
たものは、バーンインテストを行うが、ここでは７２時
間１２５℃に加熱した状態で、テストパッド２から電気
信号を送り動作させ、その後ＩＣの機能テストを行う。

【００２１】次に、テープキャリアを金型にセットし、
タイバー１ｄを切断する。この場合の金型は従来とは異
なり、精細なリード３１を切断する必要がないので精度
は低いもので十分である。次に、アウタリード３１ｂと
実装基板７の電極パッド７ａ（所定位置）とを位置合わ
せした後、図３（ａ）乃至図３（ｃ）に示したように、
パルスヒート方式のヒータチップ５でアウタリード３１
ｂを加圧しながら加熱し、両者間ではんだ付けによるＯ
ＬＢを行う。このはんだ付け後のアウタリード３１ｂの
切断は、ヒータチップ５でアウタリード３１ｂを加圧し
ている状態で、外側周辺部を矢印Ｚ方向に単に機械的に
持ち上げるだけで小断面部３１１に張力が加わり、破断
し、外側のベースフィルム１が切り離される。

【００２２】また、この場合、ヒータチップ５で加圧し
た状態でアウタリード３１ｂの切断が行われるので、ボ
ンディング部の剥離や電極パッド７ａの剥離等は防止さ
れる。

【００２３】なお、第一の実施例の場合も同様である
が、第二の実施例のテープキャリアを使用したＩＣの組
込み実装作業を考えると、金型によるリード切断は行わ
ないので、別にリードフォーミングを行う。そこで、リ
ードフォーミング用の金型を用いずにリードフォーミン
グ作業をより簡単化するために、実装基板７を図３
（ａ）に示すように構成した。図３（ａ）は図１３に示
した構成に対応して示したものであるが、図示のよう
に、実装基板７は半導体チップ４が載置される部分に凹
部７ｂを形成し、電極パッド７ａの取付け位置と比較し
て低くし、必要とするアウターリード３１ｂのリードフ
ォーミング量の軽減化を図ったものである。これによ
り、リードフォーミングは、リードをヒータチップ５で
加圧することで自然に行われる。

【００２４】次に、この発明によるテープキャリアの第
三の実施例を図４を参照して説明する。図４はテストパ
ッド（２）がベースフィルム１には設けられてなく、リ
ード３１先端はアウタリードホール１ｂの外側縁から、
リード線幅Ｄ以下の約１００μｍ外側に延びた長さ
（Ｌ）にとどめたものである。この実施例によるテープ
キャリアでは、第一及び第二の実施例と同様にＩＬＢや
ポッティングを行った後は、ＩＣの機能テストやバーン
インテストを実施すること無く、タイバー１ｄの切断を
行い、次にパルスヒート加熱方式でＯＬＢを行う。この
とき、ツールでリード３１を加圧及び加熱しつつ、前記
実施例と同様に、ベースフィルム１の他方部即ち外側部
を上方に持ち上げることによって、リード線幅より短い
わずか約１００μｍ長さのリード３１は容易にベースフ
ィルム１から離脱される。

【００２５】この実施例のテープキャリアを採用した半
導体装置では、ＩＬＢ後のＩＣ機能テストやバーンイン
テストは実施できないので、このようなテープキャリア
に採用されるＩＣは、製造上不良発生率が低く安定した
性能が得られるものである。また、実装基板７への実装
方法は前述の第一及び第二の実施例と同様である。

【００２６】なお、上記第一乃至第三の実施例におい
て、実装基板７に装着した後のテープキャリアのリード
切断部分を、従来のテープキャリアを示した図９上に示
せば、いずれも点線Ｃの位置となる。従って、実装基板
７への装着後に不要なテープキャリアの部分を切離すに
は、外側の部分即ち、ＩＣ接続側とは反対側の他方部
に、持ち上げるだけのわずかな引っ張り応力を加えるだ
けで、点線Ｃの部分から切断又は剥離による切り離しが
可能となる。

【００２７】以上のように、上記実施例によれば、テー
プキャリアの金型による切断は、ダイバー１ｄ部分のみ
であり切断精度や品質はそれほど要求されないないか
ら、従来のようにリード切断用の高精度金型を使用する
必要がない利点が得られる。

【００２８】なお、アウタリード３１ｂのリード幅は前
述の通りであるが、リード間のピッチは０．３mmであ
る。一方インナード３１ａのピッチは８０μｍで、リー
ド幅は３５μｍに形成されている。即ち、図９及び図１
２に示した従来の構成と同様に、インナーリード３１ａ
からアウタリード３１ｂへはサポートリング１ｃ上のリ
ード部分でリード幅とピッチが広がっている。また、リ
ード３１には錫めっきが施されているが、錫めっきのほ
かには金めっきや、はんだめっき等が施される。更に、
実装基板７の電極パッド７ａにはクリームはんだが印刷
により供給されている。勿論、電極パッド７ａに金めっ
きを施しても良い。

【００２９】次に、この発明によるテープキャリアの第
四の実施例を図５を参照して説明する。上記第一及び第
三の実施例と同様に、ベースフィルム１上のリード３１
の一部に機械的張力に弱い小断面部３１１を設けたり
（図５（ａ），（ｂ））、またベースフィルム１上のリ
ード３１の長さをリード線幅Ｄ以下の長さ（Ｋ）だけに
とどめ（図５（ｃ））、弱い張力でも切断、あるいはベ
ースフィルムからの剥離が可能となるように構成されて
いる。

【００３０】この第四の実施例によるテープキャリアを
使用して、ＩＣを実装基板７に搭載する場合は、図６に
示したように、搭載する半導体チップ４をフェースダウ
ンで接続するフリップＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａ
ｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）とした。この場合、電極パッ
ド７ａが半導体チップ４に接近した位置にあるので、リ
ードフォーミング量が軽減され、上記図３に示したよう
な特殊な形状の基板を使用する必要がない利点がある。
図７にこの実施例によるテープキャリアの平面図を示
す。図９に示した従来のテープキャリアと比較するに、
デバイスホール１ａは存在するがアウタリードホール１
ｂが無く構成が簡単である。この実施例でも、図８に示
すようにＩＬＢ及びポッティングを行う。この実装構成
ではサポートリング（１ｃ）及びこれをベースフィルム
１と連結するタイバー（１ｄ）が無いので、タイバー
（１ｄ）切断用金型は必要としない。ポッティングを行
った後は、アウタリード３１ｂを実装基板７の電極パッ
ド７ａに接合した状態で、外側部分のベースフィルム１
を上方に持ち上げることにより、張力が加わりアウタリ
ード３１ｂは図７の点線Ｃで示す位置から切断または剥
離により切り離される。

【００３１】なお、上記のように、この発明のテープキ
ャリアに半導体チップを組込み接続するＩＬＢの方法と
して、錫や金のめっきを施したインナリード３１ａを半
導体チップ４上の電極バンプ４ａに熱圧着して接合する
と説明したが、超音波接合によりインナリード３１ａを
１本ずつ電極バンプ４ａに接続しても良い。また、実装
基板７の電極パッド７ａへのＯＬＢについても、はんだ
付けのほかに金めっきを施したアウタリード３１ｂを同
じく金めっきした電極パッド７ａに熱圧着する方法やさ
らには超音波接合を行っても良い。

【００３２】また、上記各実施例でリード３１は略放射
状に形成されていると説明したが、必ずしも、四方に広
がるパターンに限らず左右のみ、あるいはいずれか一方
にのみ広がるパターンでも良い。更に、上記各実施例に
おいて、ベースフィルム１の中央部に形成されるデバイ
スホール１ａの数は、説明上１個のみの場合を示してい
るが、複数個設け外側のリードを複数のＩＣに接続した
いわゆるマルチチップＴＡＢの実装としても良い。

【００３３】以上のように、この発明によるテープキャ
リアは、これを使用して半導体装置を製造するに際し、
アウタリードを金型で切断する必要が無いので、簡単な
製造設備と簡単な工程が実現できる。特に、フリップＴ
ＡＢに適用した場合は、金型を全く必要としないので著
しい効果が得られる。

【００３４】また、この発明によれば、リード切断前に
ＯＬＢを行うので位置決めが確実であり、ＯＬＢの精度
が向上する。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、この発明によるテープキ
ャリアは、ＩＣ接続後の基板への装着作業が容易かつ確
実になるものであり、実用上の効果大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるテープキャリアの第一の実施例
を説明する要部拡大平面図である。

【図２】この発明によるテープキャリアの第二の実施例
を説明する要部拡大平面図である。

【図３】図１及び図２に示すテープキャリアに半導体チ
ップを接続し、実装基板に装着する状態を示す断面図で
ある。

【図４】この発明によるテープキャリアの第三の実施例
を説明する要部拡大平面図である。

【図５】この発明によるテープキャリアの第四の実施例
を説明する要部拡大平面図である。

【図６】図５に示すテープキャリアに半導体チップを接
続し、実装基板に装着する状態を示す断面図である。

【図７】図５（ａ）及び図５（ｂ）で説明したテープキ
ャリアの平面図である。

【図８】図７に示すテープキャリアに半導体チップを接
続し、実装基板に装着する状態を示す断面図である。

【図９】従来のテープキャリアを示す平面図である。

【図１０】図９に示すテープキャリアに半導体チップを
接続し、実装基板に装着する状態を示す一部断面拡大図
である。

【図１１】図９に示すテープキャリアに半導体チップを
接続された状態を示す一部断面拡大図である。

【図１２】図９に示すテープキャリアに半導体チップを
接続した状態を示す平面図である。

【図１３】図１２に示すテープキャリアに接続の半導体
チップが装置基板に接続搭載される状態を示す一部断面
図である。

【符号の説明】

１ベースフィルム１ａデバイスホール１ｂアウタリードホール１ｃサポートリング１ｄタイバー２テストパット３、３１リード３ａ、３１ａインナリード３ｂ、３１ｂアウタリード３１１小断面部４半導体チップ４ａ電極バンプ５ヒータチップ６樹脂７実装基板７ａ電極パッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベースフィルムに設けられたデバイスホ
ールとその周辺部に設けられたアウタリードホールと、
前記ベースフィルムの一方の面には前記デバイスホール
側からアウタリードホールを横断して配線された複数の
リードとを有するフィルム状のテープキャリアにおい
て、前記リードにはアウタリードホールの前記デバイス
ホールと反対側の縁部近傍にその幅方向横断面積が他の
部分よりも小となる部分を形成したことを特徴とするテ
ープキャリア。
【請求項２】前記リードに形成した幅方向横断面積が
他の部分よりも小となる部分は、リード線幅を狭めて構
成したことを特徴とする請求項１記載のテープキャリ
ア。
【請求項３】前記リードに形成した幅方向横断面積が
他の部分よりも小となる部分は、リードに凹部状の穴又
は貫通孔を形成して構成したことを特徴とする請求項１
記載のテープキャリア。
【請求項４】ベースフィルムに設けられたデバイスホ
ールとその周辺部に設けられたアウタリードホールと、
前記ベースフィルムの一方の面には前記デバイスホール
側からアウタリードホールを横断して配線された複数の
リードとを有するフィルム状のテープキャリアにおい
て、前記アウタリードホールの前記デバイスホールと反
対側の縁部から形成される前記リードの長さをリード線
幅以下としたことを特徴とするテープキャリア。
【請求項５】ベースフィルムに設けられたデバイスホ
ールと、前記ベースフィルムの一方の面には前記デバイ
スホール側から配線された複数のリードとを有するフィ
ルム状のテープキャリアにおいて、前記リードはベース
フィルムの一方の面上においてその幅方向横断面積が他
の部分よりも小となる部分を形成したことを特徴とする
テープキャリア。
【請求項６】前記リードに形成した幅方向横断面積が
他の部分よりも小となる部分は、リード線幅を狭めて構
成したことを特徴とする請求項５記載のテープキャリ
ア。
【請求項７】前記リードに形成した幅方向横断面積が
他の部分よりも小となる部分は、リードに凹部状の穴又
は貫通孔を形成して構成したことを特徴とする請求項５
記載のテープキャリア。
【請求項８】ベースフィルムに設けられたデバイスホ
ールと、前記ベースフィルムの一方の面には前記デバイ
スホール側から配線された複数のリードとを有するフィ
ルム状のテープキャリアにおいて、前記リードの前記デ
バイスホール縁部のベースフィルム上に形成された箇所
の長さをリード線幅以下としたことを特徴とするテープ
キャリア。
【請求項９】テープキャリアに形成されたデバイスホ
ールに突出して形成されたリードの一端部をデバイスホ
ールに配置された半導体チップの各電極バンプに接続す
る第一の工程と、この第一の工程の後に前記リードの他
端部を実装基板の所定位置に接続する第二の工程と、こ
の第二の工程で実装基板と接続された前記テープキャリ
アは、前記所定位置に接続された箇所に張力を加えて前
記実装基板から所定位置近傍で分離される第三の工程と
を有することを特徴とする半導体チップの実装方法。
【請求項１０】前記テープキャリアは請求項１乃至請
求項８記載のテープキャリアの内、いずれか１のテープ
キャリアを用いたことを特徴とする請求項９記載の半導
体チップの実装方法。