(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ搭載領域に多数の半田ボール搭載用ホールを設けたＢＧＡ型半導体装置用ＴＡＢテープの前記チップ搭載領域内に半導体チップの電極パッド位置に対応する帯状の開口部を有すると共に、前記チップ搭載領域の周囲に前記チップ搭載領域と他の領域を連結する連結部を残して形成されたスリットを有するＴＡＢテープを用い、前記ＴＡＢテープの前記チップ搭載領域に半導体チップを搭載し、前記半導体チップの電極パッドと前記ＴＡＢテープの配線パターンを前記帯状の開口部を通してボンディング接続すると共に前記ボンディング接続した部分を樹脂封止し、前記ＴＡＢテープの前記半田ボール搭載用ホールに半田ボールを搭載し、前記連結部を切断することにより半導体装置を個片化する方法であって、前記チップ搭載領域は対向する第１および第３の辺と、対向する第２および第４の辺を有した矩形状の領域であり、前記帯状の開口部は前記第１および第３の辺の側に形成され、前記連結部は前記第２および第４の辺のほぼ中央部に形成され、前記連結部は前記ＴＡＢテープを構成する樹脂フィルムの一部であることを特徴とするＢＧＡ型半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープに半導体チップ及び半田ボールを実装する構造のＢＧＡ（ｂａｌｌ  ｇｒｉｄ  ａｒｒａｙ  ）型半導体装置における、ＢＧＡ型半導体装置の製造方法、ＢＧＡ型半導体装置用ＴＡＢテープおよびＢＧＡ型半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半田ボールを使用して基板へ表面実装を行う構造の半導体装置として、ＢＧＡ型半導体装置が知られている。このＢＧＡ型半導体装置は、パッケージの平面部の全面で基板との電気的な接合が可能になるため、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  ｐａｃｋａｇｅ  ）等のパッケージの各辺で接続するものと比較して、リード（端子）間のピッチを狭くすることなく、多ピン化（多端子化）が図れるという特長がある。特に、ＴＡＢテープをパッケージの構造材として使用した場合、薄型化及び小型化（ｃｈｉｐ  ｓｉｚｅ  ｐａｃｋａｇｅ  ）が可能になる。
【０００３】
ＢＧＡ型半導体装置の従来の製造方法は、チップをＴＡＢテープに搭載した後、インナーリードボンディング、樹脂封止、ボールマウントの各処理を順次実行し、最後に、金型を用いてＴＡＢテープの４つの周辺部を同時に打ち抜くという工程を備えて成る。
【０００４】
図３は従来のＢＧＡ型半導体装置の製造方法によって製造された半導体装置を示し、図４は図３のＢ−Ｂ断面を示す。各図は、パッケージを切断する前の状態を示している。
【０００５】
樹脂フィルムによるＴＡＢテープ１には、その両側に一定間隔にスプロケットホール２が設けられ、その中心部には一定間隔に半導体チップ３が実装されている。半導体チップ３の実装は、接着面を有するエラストマ４を用いて行われる。固定した半導体チップ３の電極パッド３ａ（この例では、上下辺の２列）とＴＡＢテープ１より突出するように設けられたインナーリード５とがボンディングにより接続される。このインナーリード５を保護するため、樹脂封止材６によるモールドが施されている。ＴＡＢテープ１の半導体チップ３が搭載されている部分の裏面の配線パターン７には、複数の半田ボール８が二次元的及び規則的に実装されている。最終的には、半導体チップ３毎にＴＡＢテープ１から切り離すが、その場所が図３の点線で示す切断位置９である。
【０００６】
図５は半導体チップ３の搭載部の詳細構成を示す。ＴＡＢテープ１には、インナーリード５を通過させるための帯状の開口部が設けられており、この開口部はボンディング後に樹脂封止材６により封止される。
【０００７】
図３〜図５におけるＢＧＡ型半導体装置の製造手順について説明すると、まず、ＴＡＢテープ１の片面に半導体チップ３をエラストマ４を介して貼着する。ついで、図５に示すように、半導体チップの電極パッド３ａとＴＡＢテープ１側のインナーリード５とをボンディング接続し、このボンディング部分を保護するために樹脂封止材６で封止する。次に、図３に示すように、配線パターン７の所定位置に半田ボール８を実装する。この後、金型を用いて、ＴＡＢテープ１の切断位置９で４辺を同時に切断すれば、１つのパッケージが得られる。
【０００８】
ＢＧＡ型半導体装置の他の従来例として、例えば、特開平８−３１８６９号公報および特開平８−１５３８１９号公報がある。前者は、ＴＡＢテープにデバイスホールを設けてその周囲にインナーリードに接続された複数の電極バンプ（半田ボール）形成用の電極パッドを点在させ、パッド領域の周囲の４辺に長穴形のカットホールが設けられている。電極バンプの形成後、実装基板へ実装する前にカットホールの部分で切断・分離が行われる。また、後者は、（半導体チップの）電極の形成面を上にして半導体チップを基板に搭載し、基板の上面の配線パターンとをボンディングワイヤで接続し、更に基板の上面と下面の配線パターンの一部をスルーホールで接続し、下面の配線パターンには半田ボールが実装される。最外周に設けられた長穴は、特開平８−３１８６９号公報の半導体装置と同様に実装基板へ実装する前に切断・分離するための場所として用いられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のＢＧＡ型半導体装置の製造方法によると、個片化の際に、パッケージの全周を同時に打ち抜くため、ＴＡＢテープと樹脂封止材や半導体チップとの接着界面、更には半導体チップの電極パッドとリードの接合部に応力が加わり易く、接合部の剥離や封止樹脂のクラックの発生を招いてパッケージの信頼性を低下させることがある。
【００１０】
樹脂封止材による封止が液状樹脂を用いて封止される場合は、半導体チップの外周にＴＡＢテープが連続して存在するため、この部分への樹脂の濡れ広がりのばらつきによって、最終的に形成される封止樹脂の厚みに過不足を生じ易い（濡れ広がり大のとき、樹脂厚が不足）。同様に、ＴＡＢテープの切断位置（パッケージの外形ライン）まで樹脂が濡れ広がると、最終切断の際にＴＡＢテープと共に樹脂を切断することになり、やはり接合部の剥離や封止樹脂のクラックの発生を招いてパッケージの信頼性を低下させることがある。
【００１１】
なお、特開平８−３１８６９号公報および特開平８−１５３８１９号公報のＢＧＡ型半導体装置では、上記したような接着界面や接合部が各半田ボールの内側にある。つまり、各半田ボールは半導体チップを取り囲むように設けられており、応力が加わることによる半導体チップの電極パッドとリードの接合部の剥離や封止樹脂のクラックの発生の問題は生じない構成になっている。
【００１２】
したがって、本発明の目的は、薄型化、小型化を図りながら高い信頼性を得ることのできるＢＧＡ型半導体装置の製造方法、ＢＧＡ型半導体装置用ＴＡＢテープおよびＢＧＡ型半導体装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、チップ搭載領域に多数の半田ボール搭載用ホールを設けたＢＧＡ型半導体装置用ＴＡＢテープの前記チップ搭載領域内に半導体チップの電極パッド位置に対応する帯状の開口部を有すると共に、前記チップ搭載領域の周囲に前記チップ搭載領域と他の領域を連結する連結部を残して形成されたスリットを有するＴＡＢテープを用い、前記ＴＡＢテープの前記チップ搭載領域に半導体チップを搭載し、前記半導体チップの電極パッドと前記ＴＡＢテープの配線パターンを前記帯状の開口部を通してボンディング接続すると共に前記ボンディング接続した部分を樹脂封止し、前記ＴＡＢテープの前記半田ボール搭載用ホールに半田ボールを搭載し、前記連結部を切断することにより半導体装置を個片化する方法であって、前記チップ搭載領域は対向する第１および第３の辺と、対向する第２および第４の辺を有した矩形状の領域であり、前記帯状の開口部は前記第１および第２の辺の側に形成され、前記連結部は前記第２および第４の辺のほぼ中央部に形成され、前記連結部は前記ＴＡＢテープを構成する樹脂フィルムの一部であることを特徴とするＢＧＡ型半導体装置の製造方法を提供する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面をもとに説明する。
【００１７】
図１は本発明のＢＧＡ型半導体装置の製造方法により製造された個片化される前の半導体装置を示し、図２は図１のＡ−Ａ断面を示す。
【００１８】
樹脂フィルムによるＴＡＢテープ１には、その両側に一定間隔にスプロケットホール２が設けられ、その中心部には一定間隔に半導体チップ３が実装されている。半導体チップ３の搭載領域の上下には半導体チップ３の電極パッド位置に対応して開口部が帯状に形成され、その外側には“コ”の字形のスリット１ａ、１ｂが向かい合う状態に設けられてチップ搭載領域を画定している。半導体チップ３の実装は、接着面を有して接着層を形成するエラストマ４を用いて行われる。この半導体チップ３の不図示の電極パッドとＴＡＢテープ１より突出するように設けられたインナーリード５とが前記開口部を通してボンディングにより接続される。このインナーリード５を保護するため、液状の樹脂封止材６によるモールドが施されている。ＴＡＢテープ１の裏面には配線パターン７が設けられており、この配線パターン７には、複数の半田ボール８が二次元的および規則的に配設されている。
【００１９】
図１に示すように、ＴＡＢテープ１のスリット１ａと１ｂの間には、切断部として用いられる連結部１ｃ、１ｄが残されている。この連結部１ｃ、１ｄは、ＴＡＢテープ１と樹脂封止材６や半導体チップ３との接着界面、および電極パッド３ａとインナーリード５の接合部から離れた場所、すなわち樹脂封止材６が設けられるインナーリード接続部に直交する側（辺）に設けられている。
【００２０】
ここで、ＴＡＢテープ１のスリット１ａと１ｂの内側に形成されたチップ搭載領域は、対向する第１および第３の辺と、対向する第２および第４の辺を有した矩形状の領域である。そして、前記ボンディング接続した部分および前記樹脂封止した部分は、前記第１および第３の辺に位置している。また、連結部１ｃ、１ｄは、前記第２および第４の辺に位置している。
【００２１】
半導体チップ３の搭載部の詳細は図５に示した通りであり、半導体チップ３の電極パッド３ａと配線パターン７に導通しているインナーリード５とをボンディング後、保護のために液状の樹脂封止材６による封止が行われる。この樹脂封止材６による封止部のすぐ外側にスリット１ａ、１ｂが設けられているため、パッケージの全周を同時に打ち抜いても、ＴＡＢテープ１に加わる応力は連結部１ｃ、１ｄの近傍の一部の接続部に集中し、他の接続部に及ぶ応力は低減する。したがって、組立て時のダメージは大幅に低減する。また、同じく、樹脂封止材６による封止部のすぐ外側にスリット１ａ、１ｂが設けられているため、封止樹脂の広がりがスリット１ａ、１ｂ位置で限定され、一定形状の樹脂フィレットが形成されるので、封止樹脂厚みの制御が容易であると共に、最終切断部となる連結部１ｃ、１ｄへの樹脂流れはないが、あってもごくわずかのため、切断時負荷が少なく、ストレスによるパッケージ損傷がない。
【００２２】
図１および図２の半導体装置においては、半導体チップ３の電極パッド３ａとの接続は、配線パターン７を突出させたインナーリード５によるものとしたが、これに代えてワイヤボンディングを用いてもよい。
【００２３】
次に、本発明のＢＧＡ型半導体装置の製造方法について説明する。
【００２４】
（１）ＴＡＢテープのチップ搭載領域の周囲に、連結部１ｃ、１ｄを残してスリット１ａ、１ｂを形成する。
【００２５】
（２）エラストマ４を用いて半導体チップ３をＴＡＢテープ１に貼着する。
【００２６】
（３）インナーリードボンディングを行い、半導体チップ３の電極パッド３ａとＴＡＢテープ１の配線パターン７とを電気的に接続する。
【００２７】
（４）インナーリードボンド部分を保護するため、液状の樹脂封止材６による樹脂封止を行う。
【００２８】
（５）配線パターン７に半田ボール５を搭載する。
【００２９】
（６）ＴＡＢテープ１のパッケージ切断位置（図１のスリット１ａ、１ｂの内側に点線で示す切断位置１０）で、金型を用いて打ち抜きを行う。
【００３０】
本発明方法によれば、スリット１ａ、１ｂによってパッケージ切断位置の長さが連結部１ｃ、１ｄの部分のみになり、従来に比べて極めて短くなる。しかも、切断場所となる連結部１ｃ、１ｄは、樹脂封止材６による樹脂封止部とは異なる辺に設けているため、打ち抜きの際、ＴＡＢテープ１の配線パターン７と電極パッド３ａとの接合部にかかる応力を小さくでき、樹脂封止材６を打ち抜く可能性も低減する。
【００３１】
【発明の効果】
以上より明らかな如く、本発明によれば、チップ領域の周囲にチップ搭載領域と他の領域を連結する連結部を残して連結部を有するスリットからなる開口部を形成したＴＡＢテープを用いたため、チップ搭載領域の表面における封止樹脂の広がりをスリットの辺の位置で制限することができ、封止樹脂の厚みの制御を容易にすることができる。また、予め半導体チップの周辺に開口部を設けておき、最終段階で開口部において切断を行うようにしたので、組立て後の切断長さが短くなり、ボンディング部の剥離や封止樹脂のクラックの発生が防止され、パッケージの組立て歩留まりおよび信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＢＧＡ型半導体装置の製造方法を適用して製作された半導体装置を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図３】従来のＢＧＡ型半導体装置の製造方法によって製造された半導体装置を示す平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図５】図３のＢＧＡ型半導体装置の半導体チップ搭載部の詳細構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１  ＴＡＢテープ
１ａ、１ｂ  スリット
１ｃ、１ｄ  連結部
２  スプロケットホール
３  半導体チップ
３ａ  電極パッド
４  エラストマ
５  インナーリード
６  樹脂封止材
７  配線パターン
８  半田ボール
９、１０  切断位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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