(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面エッジ部に複数個のボンディグパッドが形成された半導体チップと、前記ボンディグパッドが露出されるように前記半導体チップ上に絶縁接着剤を介して接着され、ビームリードにより外部に延長される導電パターンをその内部に形成したテープと、このテープの導電パターンに電気的に連結されるソルダボールとを含み、
前記ビームリードは、第１方向に延長される前端部と、第１方向に対してキャピラリの圧力に対して緩衝作用をなす所定角度で折曲した第２方向に前記前端部から延長される第１連結部と、第１方向に前記第１連結部から延長される接合部と、前記所定角度で折曲した第２方向に前記接合部から延長される第２連結部と、第１方向に前記第２連結部から延長される後端部とからなり、
前記テープの開口部であるスロット内において、前記前端部の幅は、前記接合部の幅より広く、且つ前記接合部の幅は、前記後端部の幅より広く形成され、
前記接合部は、前記ボンディグパッドに電気的に連結されることを特徴とするチップスケールパッケージ。
【請求項２】
前記所定角度は、４５°であることを特徴とする請求項１記載のチップスケールパッケージ。
【請求項３】
前記接合部の幅は、前記ボンディグパッドの幅の４０％〜７０％の大きさを持つことを特徴とする請求項１記載のチップスケールパッケージ。
【請求項４】
前記前端部、接合部及び後端部は、各々の幅を長手方向に均一に維持することを特徴とする請求項１記載のチップスケールパッケージ。
【請求項５】
前記前端部の幅は、前記後端部の幅の２倍以上であることを特徴とする請求項４記載のチップスケールパッケージ。
【請求項６】
前記前端部の幅は、前記接合部の幅の１．２倍以上であることを特徴とする請求項５記載のチップスケールパッケージ。
【請求項７】
前記後端部の幅は、５〜２０μｍであることを特徴とする請求項１記載のチップスケールパッケージ。
【請求項８】
前記絶縁接着剤は、弾性重合体であることを特徴とする請求項１記載のチップスケールパッケージ。
【請求項９】
前記絶縁接着剤の厚さは、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項８記載のチップスケールパッケージ。
【請求項１０】
前記導電パターンは、銅薄膜がベースフィルム上にラミネート及びパタニングされて形成されることを特徴とする請求項１記載のチップスケールパッケージ。
【請求項１１】
前記導電パターンは、金、錫またはこれらの合金でメッキされることを特徴とする請求項１０記載のチップスケールパッケージ。
【請求項１２】
表面エッジ部に複数個のボンディグパッドが形成された半導体チップと、前記ボンディグパッドが露出されるように前記半導体チップ上に絶縁接着剤を介して接着され、ビームリードにより外部に延長される導電パターンをその内部に形成したテープと、このテープの導電パターンに電気的に連結されるソルダボールとを含み、
前記ビームリードは、所定間隔で相互分離された第１及び第２前端部と、この分離された第１及び第２前端部を合わせるように前記前端部の長手方向に延長される接合部と、前記接合部の長手方向に延長される後端部とからなり、
前記接合部は、前記ボンディグパッドに電気的に連結されることを特徴とするチップスケールパッケージ。
【請求項１３】
前記接合部は、前記ボンディグパッドと接合する部分で均一な幅を維持し、その他の部分は前記後端部側にいくほど幅が狭くなることを特徴とする請求項１２記載のチップスケールパッケージ。
【請求項１４】
前記後端部の幅は、前記接合部幅の１／２以下であることを特徴とする請求項１２記載のチップスケールパッケージ。
【請求項１５】
前記接合部の幅は、前記ボンディグパッドの幅の４０％〜７０％の大きさを持つことを特徴とする請求項１２記載のチップスケールパッケージ。
【請求項１６】
前記第１及び第２前端部は、前記テープ上で分離された状態で、前記接合部で合わされるべく延長されることを特徴とする請求項１２記載のチップスケールパッケージ。
【請求項１７】
前記第１と第２前端部とがなす形状は、六角形または楕円形であることを特徴とする請求項１６記載のチップスケールパッケージ。
【請求項１８】
前記導電パターンは、銅薄膜がベースフィルム上にラミネート及びパタニングされて形成されることを特徴とする請求項１２記載のチップスケールパッケージ。
【請求項１９】
前記導電パターンは、金、錫またはこれらの合金でメッキされることを特徴とする請求項１８記載のチップスケールパッケージ。
【請求項２０】
４方のエッジに所定幅でスロットが形成されたベースフィルムと、このベースフィルム上に蒸着され所定形状でパタニングされて前記スロット内でビームリードの形態で露出される導電パターンと、この導電パターンの内側端部に形成されたソルダボール用導電パッドとを含み、
前記ビームリードは、第１方向に延長される前端部と、第１方向に対して所定角度で折曲した第２方向に前記前端部から延長される第１連結部と、第１方向に前記第１連結部から延長される接合部と、第２方向に前記接合部から延長される第２連結部と、第１方向に前記第２連結部から延長される後端部とからなり、
前記テープの開口部であるスロット内において、前記前端部の幅は、前記接合部の幅より広く、且つ前記接合部の幅は、前記後端部の幅より広く形成されることを特徴とするチップスケールパッケージ用テープ。
【請求項２１】
前記所定幅は、０．３ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２０記載のチップスケールパッケージ用テープ。
【請求項２２】
前記所定角度は、４５°であることを特徴とする請求項２０記載のチップスケールパッケージ用テープ。
【請求項２３】
４方のエッジに所定幅でスロットが形成されたベースフィルムと、このベースフィルム上に蒸着され所定形状でパターニングされて前記スロット内でビームリードの形態で露出される導電パターンと、この導電パターンの内側端部に形成されたソルダボール用導電パッドとを含み、
前記ビームリードは、所定間隔で相互分離された第１及び第２前端部と、この分離された第１及び第２前端部を合わせるように前記前端部の長手方向に延長される接合部と、前記接合部の長手方向に延長される後端部とからなることを特徴とするチップスケールパッケージ用テープ。
【請求項２４】
前記接合部は、前記後端部側にいくほど幅が狭くなることを特徴とする請求項２３記載のチップスケールパッケージ用テープ。
【請求項２５】
前記後端部の幅は、前記接合部の幅の１／２以下であることを特徴とする請求項２３記載のチップスケールパッケージ用テープ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体チップパッケージに係り、より詳細には、半導体チップ上のチップパッドと電気的に連結されるビームリード(Beam Lead) の形状を変形させてこのビームリードをチップパッドと接合させる時、ビームリードの前端部にクラック(Crack) が形成されたり、テープが変形されたりすることを防止するチップスケールパッケージ（Chip Scale Package : CSP）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に半導体チップパッケージは、リードフレーム(Lead Frame)のダイパッド上部面にボンディグパッド(Bonding Pad) が具備された半導体チップを接着剤を使用して付着して、リードフレームのインナリード(Inner Lead)と半導体チップのボンディグパッドとを導電性ワイヤを利用して電気的に接続連結した後、半導体チップとリードフレームのインナリードとを包含する一定部位を成形樹脂でモールディング(Molding) し、その後、周知のトリミング／フォーミング工程とプレティング(Plating) 工程とを経て作製される。
【０００３】
このようにして作製された半導体チップパッケージを印刷回路基板上に実装するためには、アウタリード(Outer Lead)をガルウィング(Gull Wing) またはゼーベンド(J Bend)タイプに形象化するフォーミング工程を実行しなければならないという工程上の問題点があった。
【０００４】
また、半導体チップの大きさより半導体チップの外側に位置するパッケージの大きさ及び実装時に利用される実装部の大きさの方が大きく、アウタリードが成形樹脂の外部に突出されているため半導体チップパッケージの高集積化及び薄形化が困難であり、しかも、半導体チップパッケージを印刷回路基板に実装する場合にアウタリードが変形されるという問題点もあった。
【０００５】
これらの問題点を解決するために、BGA のような表面実装形半導体チップパッケージが開発され、最近では半導体チップの大きさとほぼ同じ大きさを持つCSP という新しい形態のパッケージが開発されている。
以下、一般的なCSP 構造について概略的に説明する。
【０００６】
図３は一般的なエッジボンディグパッドCSP 構造を示す平面図、図４は図３のII- II’線に沿って切断した断面図である。
図示されるように、CSP はエッジボンディグパッド３を持つ半導体チップ１とCSP 用テープ10とが弾性重合体(Elastomer) である絶縁接着剤２により接着されており、テープ10のスロット８に露出されたビームリード４がエッジボンディグパッド３に電気的に連結されている。
【０００７】
ここで、テープ10は、ベースフィルム６と、ベースフィルム６上に形成された銅薄膜の導体パターン７と、導体パターン７から延長されて外部に露出されたビームリード４とで構成され、導体パターン７上にはソルダリングを容易にするためAu／Niがメッキされている。また、ソルダボール９は、ベースフィルム６のソルダボール(Solder Ball) 用開放部を通して導体パターン７端部に形成されたソルダボール用パッド５に接合されている。未説明符号12はパッケージの輪郭線である。
【０００８】
以後の説明で使用されるビームリードは、導体パターンの一部でベースフィルム６のスロット内に形成されて絶縁接着剤２に付着されず露出される部分を示すため、他の用語で使用される。
【０００９】
このように構成されたCSP の製造方法について説明すると、まず、ダイボンディング工程でCSP 用テープ10を半導体チップ１の上側に移動させてテープ10の下部面中央部と半導体チップ１の上部面中央部の位置を整合させた状態でこれらを接着剤２を介して接着させる。この時、半導体チップ１のエッジボンディグパッド３がテープ10のスロット８内に位置する。
【００１０】
次に、ビームリードボンディング工程ではダイボンディングが完了されたテープ10をキャピラリ(Capillary: 図示せず) の下側に移動させてテープ10のビームリード４の中の一つとキャピラリとの位置を整合させた後、キャピラリを落下させる過程を反復しながらビームリード４を半導体チップ１のエッジボンディグパッド３に対応させて熱圧着し、電気的に連結する。
【００１１】
次に、密封工程では、ビームリードボンディングが完了したテープ10を密封部( 図示せず) の下側に移動させて密封部から一定量の弾性重合体の封止樹脂をテープ10の周囲に落す。これはビームリード４を保護してCSP の全体形状を確保するためである。
【００１２】
次に、ソルダボール圧着工程では、ソルダボール９をベースフィルム６の開放部に各々露出されたソルダボール金属パッド５に対応させて圧着及び接合させた後、テープ10を一定の大きさに各々切断してCSP を個別化させる。
【００１３】
このようなCSP において、テープのスロットに形成され、半導体チップのエッジボンディグパッドに電気的に連結されるビームリードについて具体的に説明すると次のようである。
【００１４】
図５は図３のＡ部分を拡大した詳細図で、図示されるように、ビームリード４はスロット８の幅方向にわたって一定の幅を持つ。
より詳細に説明すると、ビームリード４はスロット８の幅方向に対して３つの部分、即ち、テープ10から露出される前端部4aとスロット８領域内に延長された接合部4bと接合部4bからテープに連結される後端部4cとに分割され、前端部4a、接合部4b及び後端部4cは各々同一の幅を持つ。
【００１５】
一方, 前述したようにビームリードボンディング工程を実行すると、ビームリード４の上部からキャピラリが下降してビームリード４を半導体チップ１のボンディグパッド３に熱圧着して接合する。この時、ビームリード４は前端部4aが適切に彎曲され、後端部4cが切断され、接合部4bがボンディグパッド３に接合される。即ち、テープ10は絶縁接着剤２を介して半導体チップ１上に付着され、絶縁接着剤２は所定の厚さを持つから、ビームリード４をボンディグパッド３に接合させる時ビームリード４はキャピラリからの圧力により強制的に下向きに彎曲される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の構造においてはビームリードの幅が全体にわたって均一であるためキャピラリからの圧力が全体的に均一に伝達され、その圧力が前端部4aに伝達されてクラックが発生するか、場合によってはビームリードの後端部4cだけではなく前端部4aも切断される。また、前端部に伝達された圧力によりテープのエッジ部が変形することもある。
【００１７】
したがって、本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的は、テープのスロット内に位置するビームリードにキャピラリからの圧力が加わる時、ビームリード自体が緩衝役割をすることによりビームリードの前端部が切断されるか、クラックが発生するか、またはテープのエッジ部が変形することを防止するチップスケールパッケージを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の特徴によると、表面エッジ部に複数個のボンディングパッドが形成された半導体チップと、前記ボンディングパッドが露出されるように前記半導体チップ上に絶縁接着剤を介して接着され、ビームリードにより外部に延長される導電パターンをその内部に形成したテープと、このテープの導電パターンに電気的に連結されるソルダボールとを含むチップスケールパッケージにおいて、ビームリードは、第１方向に延長される前端部と、第１方向に対してキャピラリの圧力に対して緩衝作用をなす所定角度で折曲した第２方向に前端部から延長される第１連結部と、第１方向に第１連結部から延長される接合部と、上記所定角度で折曲した第２方向に接合部から延長された第２連結部と、第１方向に第２連結部から延長される後端部とからなり、前記テープの開口部であるスロット内において、前端部の幅は、接合部の幅より広く、且つ接合部の幅は、後端部の幅より広く形成され、接合部は、ボンディングパッドに電気的に連結される。
【００１９】
好ましくは、第１方向と第２方向とがなす角度は４５°であり、接合部の幅はボンディグパッドの幅の４０％〜７０％の大きさを持つ。
【００２０】
また、前端部の幅は後端部の幅の２倍以上であり、接合部の幅の１．２倍以上である。後端部の幅は５〜２０μｍであることが好ましい。
【００２１】
好ましくは、絶縁接着剤は弾性重合体であり、絶縁接着剤の厚さは100 μｍ以下である。
【００２２】
導電パターンは銅薄膜がベースフィルム上にラミネート及びパターニングされて形成され、好ましくは金、錫またはこれらの合金でメッキされる。
【００２３】
本発明の他の特徴にようと、表面エッジ部に複数個のボンディグパッドが形成された半導体チップと、ボンディグパッドが露出されるように半導体チップ上に絶縁接着剤を介して接着され、ビームリードにより外部に延長される導電パターンをその内部に形成したテープと、このテープの導電パターンに電気的に連結されるソルダボールとを含むチップスケールパッケージにおいて、ビームリードは所定間隔で相互分離された第１及び第２前端部と、この分離された第１及び第２前端部を合わせるように前端部の長手方向に延長される接合部と、接合部の長手方向に延長される後端部とからなり、接合部はボンディグパッドに電気的に連結される。
【００２４】
また、接合部は、ボンディグパッドと接合する部分は均一な幅を維持し、その他の部分は後端部側にゆくほど幅が狭くなる。
【００２５】
好ましくは、後端部の幅は接合部の幅の１／２以下であり、接合部の幅はボンディグパッドの幅の６０％の大きさを持つ。
【００２６】
また、第１及び第２前端部は、テープ上で分離された状態でスロット内に延長され、第１及び第２前端部がなす形状は六角形または楕円形である。
【００２７】
本発明の他の特徴によると、４方のエッジに所定幅でスロットが形成されたベースフィルムと、このベースフィルム上に蒸着されて所定形状でパターニングされてスロット内でビームリードの形態で露出される導電パターンと、この導電パターンの内側端部に形成されたソルダボール用導電パッドとを含み、ビームリードは第１方向に延長される前端部と、第１方向に対して所定角度で折曲した第２方向に前端部から延長される第１連結部と、第１方向に第１連結部から延長される接合部と、第２方向に接合部から延長される第２連結部と、第１方向に第２連結部から延長される後端部とからなるチップスケールパッケージ用テープが開示される。
この時、スロットの幅は０．３ｍｍ以上である。
【００２８】
本発明の他の特徴によると、４方のエッジに所定幅でスロットが形成されたベースフィルムと、このベースフィルム上に蒸着され所定形状でパターニングされてスロット内でビームリードの形態で露出される導電パターンと、この導電パターンの内側端部に形成されたソルダボール用導電パッドとを含み、ビームリードは所定間隔で相互分離された第１及び第２前端部と、この分離された第１及び第２前端部を合わせるように前端部の長手方向に延長される接合部と、接合部の長手方向に延長される後端部とからなるチップスケールパッケージ用テープが開示される。
好ましくは、接合部の幅は後端部側にいくほど狭くなる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、添附図面を参照して本発明による好ましい実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例によるビームリードの形状を示す平面図である。
図１に示すように、ベースフィルム６上に形成された導体パターン７からスロット８内に延長されたビームリード14は、第１方向に形成された前端部14ａと、第１方向に対して所定角度で折曲されて第２方向に前端部14ａから延長された第１連結部14ｄと、第１方向に第１連結部14ｄから延長された接合部14ｂと、第２方向に接合部14ｂから延長された第２連結部14d'と、第１方向に第２連結部14d'から延長された後端部14ｃとから構成される。
【００３０】
ここで、スロット８は、ベースフィルム６の４方のエッジ部に半導体チップ１のボンディグパッド３と平行に形成され、その幅は約０．３ｍｍ以上である。
【００３１】
また、第１方向と第２方向とがなす角度は好ましくは４５°であるが、各部分の幅と長さ等の変数を考慮して適切に選択できる。
【００３２】
また、前端部14ａの幅は後端部14ｃの幅の２倍以上とし、接合部14ｂの幅の１．２倍以上に設定することが好ましい。後端部14ｃの幅はボンディグパッド３との接合時に切断が容易となるような幅とし、好ましくは５〜２０μｍとする。
【００３３】
一方、本実施例では前端部14ａ、接合部14ｂ及び後端部14ｃは各々の幅を各部分の長手方向に同一に維持し、第１及び第２連結部14ｄ、14d'で漸次幅が減少するようにしたが、逆に、前端部14ａ、接合部14ｂ及び後端部14ｃは各々の幅を各部分の長手方向に漸次減少するようにし、第１及び第２連結部14ｄ、14d'の幅を各々長手方向に同一に維持することもできる。
【００３４】
また、接合部14ｂの幅はボンディグパッド３の幅の４０〜７０％であり、より好ましくは６０％の大きさを持ち、接合部14ｂの両側面からボンディグパッド３が突出するようにするのが良い。
【００３５】
導電パターン７は銅薄膜がフィルム６上にラミネート及びパタニングされて形成され、ソルダボール９の接合が容易になるように、金、錫またはこれらの合金でメッキされる。
【００３６】
以下、このように構成された本発明のチップスケールパッケージのビームリードの作用についてビームリード工程を中心にして詳細に説明する。
【００３７】
前述したように、ビームリードボンディング工程ではダイボンディングが完了したテープ10がキャピラリの下側に移動されてテープ10のスロット８内にあるビームリード14の中の一つとキャピラリとの位置が整合された後、キャピラリを落下させる過程を反復しながらビームリード14を半導体チップ１のエッジボンディグパッド３に対応させて熱圧着し、電気的に連結する。
【００３８】
この時、テープ10は絶縁接着剤２を介して半導体チップ１上に付着され、絶縁接着剤２は所定の厚さを持つからビームリード14をボンディグパッド３に接合する時ビームリード14はキャピラリからの圧力により強制的に下向に彎曲される。
【００３９】
本発明によると、第１方向に形成された前端部14ａ、接合部14ｂ及び後端部14ｃが、第２方向に形成された第１及び第２連結部14ｄ、14d'により連結されることにより、接合部14ｂに加わるキャピラリの圧力は第１及び第２連結部14ｄ、14d'により第２方向に分割される。したがって、第１方向に形成された前端部14ａと後端部14ｃとに加わる圧力は相対的に減少する。即ち、第１及び第２連結部14、14d'がキャピラリの圧力に対して緩衝作用をするようになる。
【００４０】
このように前端部14ａに加わる圧力が減少することにより前端部14ａにクラックが発生したり、前端部14ａが露出されてテープ10のエッジ部が変形されたりすることが防止される。
【００４１】
また、本発明によると、後端部14ｃの幅を前端部14ａの幅の１／２以下に設定することにより、キャピラリから伝達される圧力により後端部14ｃだけが容易に切断される。したがって、従来のようにビームリード14をキャピラリで圧着する時、後端部14ｃと前端部14ａとが共に切断されたり、または前端部14ａだけが切断されたりすることが防止される。
【００４２】
なお、前記実施例では、絶縁接着剤２として弾性重合体を使用し、絶縁接着剤２の厚さを１００μｍ以下とする。
【００４３】
図２は本発明の第２の実施例によるビームリード形状を示す平面図である。
図示されるように、ビームリード24は、所定間隔で分離された第１及び第２前端部24ａ、24a'と、分離された第１及び第２前端部24ａ、24a'が合わせるように前端部の長手方向に延長された接合部24ｂと、接合部24ｂの長手方向に延長された後端部24ｃとから構成される。
【００４４】
好ましくは、第１及び第２前端部24ａ、24a'はテープ10上であらかじめ分離された状態でスロット８内に延長されることにより、テープ10に伝達される圧力は各々第１及び第２前端部24ａ，24a'で分割されて伝達されるので、テープの変形が防止される。
【００４５】
本実施例では第１及び第２前端部24ａ、24a'がなす形状は六角形であるが、楕円形等にすることも可能である。
【００４６】
また、接合部24ｂは後端部24ｃ側にいくほど幅が狭くなり、本実施例ではボンディグパッド３に接合される部分は均一な幅を維持し、その他の部分は幅が狭くなっている。したがって、ボンディグパッド３との接着力がそのまま維持できる。
なお、好ましくは、後端部24ｃの幅は接合部24ｂの幅の１／２以下である。
【００４７】
このような第２の実施例においても第１の実施例と同様の效果がある。
特に、前端部を相互分離された第１及び第２前端部24ａ、24a'で構成してテープ10への圧力集中を抑制することにより、キャピラリによるビームリード工程で前端部にクラックが発生したり、テープが変形したりすることを確実に防止できる。
【００４８】
また、後端部24ｃの幅を接合部24ｂの幅の１／２以下に設定することにより、ビームリード24をキャピラリで圧着する時、後端部24ｃの切断が容易になる利点がある。
【００４９】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明したが、本発明の属する技術分野において通常の知識を持つ者であれば、添附された請求範囲に定義された本発明の精神及び範囲を離脱することなく本発明を多様に変形または変更して実施できることはいうもでもない。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、ビームリード自体が緩衝作用するようにビームリードの形状を変形することにより、ビームリード工程時にビームリードに伝達される圧力を多方向に分散させ、キャピラリによるビームリード工程で前端部にクラックが発生したり、テープが変形したりすることを防止できる。
【００５１】
また、後端部の幅を前端部に対して狭く設定することによりビームリードをキャピラリで圧着する時、後端部を容易に切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるビームリードの形状を示す平面図。
【図２】本発明の他の実施例によるビームリードの形状を示す平面図。
【図３】一般的なエッジボンディングパッドCSP 構造を示す平面図。
【図４】図３のII−II’線に沿って切断した断面図。
【図５】図１のＡ部分を拡大した詳細図。
【符号の説明】
１  半導体チップ
２  絶縁接着剤
３  エッジボンディグパッド
６  ベースフィルム
７  導体パターン
８  スロット
９  ソルダボール
10  テープ
14、24  ビームリード
14ａ  前端部
14ｂ、24ｂ  接合部
14ｃ、24ｃ  後端部
14ｄ  第１連結部
14d'  第２連結部
24ａ  第１前端部
24a'  第２前端部
【図１】
0003663295.tif 000002
【図２】
0003663295.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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