(57)【要約】【課題】μBGAのような半導体装置の製造方法において、配線基板の外周にめっき用配線を引き出すことによって配線できない箇所が生じるという課題を解消する。【解決手段】配線基板４は、半導体チップの主面に配線基板４が接着された状態において該主面に垂直な方向から見てILB用開口部７のパッド１とは重ならない位置に配されるように開口部７を跨いでおり、かつ他の配線９に電気的に接続されためっき用配線１２−１を有する。そして、配線のめっき処理後、半導体チップの主面に配線基板４を接着し、開口部７内のめっき用配線１２−１をパッド１にボンディングせずにボンディングツールによって切断する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップとこの主面に接着された配線基板とを含む半導体装置の製造方法であって、
該主面に電極パッドが形成された前記半導体チップを準備する工程と、
該主面に接着される該配線基板であって、該主面の該電極パッドを露出させる開口部と、該主面に該配線基板が接着された状態において該主面に垂直な方向から見て該開口部の該電極パッドと重なる位置に配されるように該開口部を跨いでいる第１の配線と、該状態において該主面に垂直な方向から見て該開口部の該電極パッドとは重ならない位置に配されるように該開口部を跨いでおり、かつ該第１の配線に電気的に接続された第２の配線とを有する前記配線基板を準備する工程と、
前記電極パッドが前記開口部より露出するように前記半導体チップの主面に前記配線基板を接着する工程と、
前記開口部の前記第１の配線をボンディングツールによって切断しつつ前記電極パッドにボンディングする工程と、
前記開口部の前記第２の配線を前記電極パッドにボンディングせずに該ボンディングツールによって切断する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記開口部の前記第２の配線は前記開口部の前記第１の配線と比べて細い、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記開口部の前記第２の配線は前記状態において前記開口部の隣接する前記電極パッドの中間に配される、請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記開口部の前記第２の配線は前記開口部の端の近傍に配される、請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記配線基板がボールバンプを搭載する複数のランドをさらに有し、前記第２の配線が、該複数のランドのうちの、半導体装置のノーコネクションピンとなるボールバンプを搭載するランドに電気的に接続された、当該ランドの電解めっきを行うめっき用配線である半導体装置の製造方法であって、
該ノーコネクションピンのランドをめっき処理した後、前記接着する工程を経て、前記切断する工程を行う、請求項１から４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第２の配線が、１本の配線から分岐されて前記開口部を跨いでいる２本の配線で形成されている半導体装置の製造方法であって、
前記接着する工程の後、前記切断する工程において、前記開口部の前記第２の配線を形成する前記２本の配線の一つを前記ボンディングツールによって切断する、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ILB（インナーリードボンディング）用開口部を有するテープ状配線基板を用いたμBGAのような半導体装置を製造する方法に関し、特に、ILB用開口部に形成するリードの表面にめっきが施された配線基板を使った半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、μBGAと称されるようなILBタイプの半導体パッケージが知られている。このμBGAは、図１および図２に示すように、主面にパッド１が列状に配設された半導体チップ２と、半導体チップ２の主面にDAFやエラストマ等の接着部材３を介して接着されたテープ状配線基板４と、配線基板４に形成されボールバンプ５を搭載するランド６と、配線基板４に形成され半導体チップ２のパッド１を露出する開口部７と、配線基板４に形成されボールバンプ５と接続された内部配線９と、内部配線９を開口部７の内側へ延長して構成されパッド１と電気接続される複数のリード１０と、を含むものである。そして、通常、パッド１とリード１０の接続はインナーリードボンディングと呼ばれる方式により接続され、この接続部分は、封止体１１を開口部７に充填することで封止されている。
【０００３】
配線基板４の絶縁性基材４ａとしては樹脂フィルムが用いられ、リード１０、内部配線９、バンプ用ランド６などは、樹脂フィルムへの銅箔貼付け、パターニング、および金めっき処理を順に経て形成される。そして、リード部ではボンディング時の半導体チップへの荷重を軽減するため、リード表面のめっき厚を厚くする必要があり、配線基板４の作製工程での金めっき処理では電解めっき法が用いられている。
【０００４】
電解めっき処理では各リードに対して給電を行う必要があるため、そのめっき処理の際に用いられる配線（以下、めっき用配線と呼ぶ）が配線基板に配される。
【０００５】
このようなめっき用配線に関連する技術として、例えば、特許文献１（実用新案登録第3107043号）には、チップアレイ間の切断・分割のための経路にめっき用配線を施し、該経路でのパッケージ切断によってめっき用配線を切断する技術が開示されている。
【０００６】
また特許文献２（特開2000-216203号公報）や特許文献３（特開2000-286294号公報）には、半導体チップのパッドを露出するための配線基板の開口部にボンディング用リードが該開口部を跨ぐように形成され、該ボンディング用リードが、該配線基板上に形成しためっき用給電リードに接続された構成が開示されている。そして、それらのリードを含む配線へのめっき処理後、配線基板と半導体チップをアセンブリする工程で、該開口部を跨いでいるボンディング用リードを切断しつつ、この切断されたリードの端部を半導体チップ主面のパッドにインナーリードボンディングすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実用新案登録第3107043号
【特許文献２】特開2000-216203号公報
【特許文献３】特開2000-286294号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
μBGAのような半導体パッケージでは、図１および図２に示したように、端子となるボールバンプ５がランドに搭載され、該ランドに配線９を介して電気的に繋がったリード１０が配線基板の開口部７の内側へ突出し、該リード１０の先端が半導体チップのパッド１にボンディングされている。このとき、半導体チップの動作に必要な端子は全てパッド１に電気的に接続する必要があるが、NCピン（ノーコネクションピン）のような動作に必要のない端子（図１中のボールバンプ５のうちNCと表記した端子）は、パッド１に電気的に接続する必要がない。しかし、NCピンもボールバンプを搭載するためのランドが必要であるため、ランドへのめっきが必要である。このため、配線基板の作製の際、NCピンのランドのめっき用配線１２を、NCピンのランドから開口部７の内側へ、あるいは配線基板４の外周端より外へ引き出さなければならない。そして、めっき処理が終了した後は、半導体チップ２と配線基板４をアセンブリする工程においてNCピンを作るために、そのめっき用配線１２と、半導体チップ２に繋がる他の回路用配線とは切断された状態にしなければならない。
【０００９】
特許文献２，３等の従来技術のようにめっき用配線をILB用開口部に該開口部を跨ぐように形成した場合、NCピンのランドのめっき用配線１２については、図３に示した断面図のように、ILB用開口部７を跨いだめっき用配線１２をパッド１上で切断することで、他の配線９との電気接続を絶っていた。しかし、このような手法では、NCピンのランドのめっき用配線１２は、必ずパッド１上まで、他の配線９と同等の配線幅で引き出す必要があり、配線が密集するILB用開口部７では、他の配線の引き回しの妨げになる場合がある。
【００１０】
また別の手法として、図１に示したように、NCピンのランドのめっき用配線１２を配線基板４の外周端側へ引き出した場合は、そのめっき用配線１２が邪魔をして、他の配線（図中に点線で示した配線１３）を配線できないという問題が生じる。加えて、グラウンド（Gnd）端子同士もしくは電源端子同士のような本来は相互接続すべき端子同士を配線する際、他の配線の邪魔にならないように配線基板４の外周縁の空き領域を利用して配線すること（図１中に点線で示したように配線１４を形成すること）が一般的であるが、上記のようにめっき用配線１２を配線基板４の外周端側へ引き出した場合はグラウンド（Gnd）端子同士もしくは電源端子同士を相互接続すべき配線の形成が難しくなるという問題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、半導体チップとこの主面に接着された配線基板とを含む半導体装置の製造方法を提供する。
【００１２】
その一つの態様は、主面に電極パッドが形成された半導体チップを準備する工程と、
該主面に接着される該配線基板であって、該主面の該電極パッドを露出させる開口部と、該主面に該配線基板が接着された状態において該主面に垂直な方向から見て該開口部の該電極パッドと重なる位置に配されるように該開口部を跨いでいる第１の配線とを有する該配線基板を準備する工程と、
該電極パッドが該開口部より露出するように該半導体チップの主面に該配線基板を接着する工程と、
該開口部の該第１の配線をボンディングツールによって切断しつつ該電極パッドにボンディングする工程と、を有する。
【００１３】
とりわけ、該配線基板は、該主面に該配線基板が接着された状態において該主面に垂直な方向から見て該開口部の該電極パッドとは重ならない位置に配されるように該開口部を跨いでおり、かつ該第１の配線に電気的に接続された第２の配線とをさらに有する。
【００１４】
そして、この態様の製造方法は、該開口部の該第２の配線を該電極パッドにボンディングせずに該ボンディングツールによって切断する工程をさらに有することを特徴とする。
【００１５】
なお、特許文献２および３に開示されるような従来技術では、ILB用開口部のリードは半導体チップ主面のパッドにボンディングする目的のため、チップ主面に垂直な方向から見て該パッドと重なる位置に配置されている。そのため、チップ主面に垂直な方向から見て開口部内の該パッドと重ならない位置にリードを配置し、該リードへのめっき処理後、該リードを該パッドにボンディングせずに開口部内で切断するという本願の思想は記載されていない。また半導体装置の仕様変更等の際に用いるNCピンのランドのめっきに用いられるめっき用配線の記載も無い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、半導体チップの主面に配線基板が接着された状態において該配線基板の開口部を跨ぐ第１の配線が電極パッドに対向させて配置されるだけでなく、該開口部を跨ぐ第２の配線が電極パッドと相対しない位置に配置される。そして、この開口部の第２の配線は該電極パッドにボンディングされずにボンディングツールにて切断されることになっている。したがって、該第２の配線をNCピンのランドのめっき用配線として利用すれば、該めっき用配線を配線基板の外周側へ引き出す必要が無くなる。その結果、従来技術では、NCピンのランドのめっき用配線が在ることで配線できなかった、図１に示したような配線１３や配線１４を形成することが可能になる。
【００１７】
また、第２の配線はパッドにボンディングしないものであるため、パッドに対向配置させる必要はなく、隣接するパッド同士の中間や開口部の端近傍などに配置することができる。このため、第２の配線を切断した際、その切断した配線が他の配線と接触する危険性を減らせる。
【００１８】
また、パッドにボンディングしない第２の配線は、これと接続される第１の配線と同じ線幅で形成する必要はなく、第１の配線よりも細く形成することも可能である。このため、配線が密集しやすい開口部において第１の配線の引き回しを妨げない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来の半導体装置を外部端子の搭載面側から見た平面模式図。
【図２】図１のX-X’断面図。
【図３】半導体装置のILB用開口部に該開口部を跨ぐようにNCピン用ランドのめっき用配線を形成した場合の問題点を説明するための図。
【図４】図１に示した従来方式の配線に対して本発明を適用した場合の実施例を示した図。
【図５】図４に示しためっき用配線の切断前を示す図。
【図６】図４に示しためっき用配線の切断後を示す図。
【図７】図５に示しためっき用配線の切断部分を示す図。
【図８】図５に示しためっき用配線の切断の様子を示す断面図。
【図９】本発明の実施例１によるめっき用配線の切断前を示す図。
【図１０】本発明の実施例１によるめっき用配線の切断後を示す図。
【図１１】本発明の実施例２によるめっき用配線の切断前を示す図。
【図１２】本発明の実施例２によるめっき用配線の切断後を示す図。
【図１３】本願発明をめっき用配線以外の配線について適用する場合の例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態例について図面を参照して説明する。
【００２１】
図４は、図１に示した従来方式の配線に対して本発明を適用した場合の実施形態例を示している。なお、図４に示した半導体装置におけるボールバンプ搭載面に対して直交する断面の構成は、図２に示した断面構造と実質的に同じである。
【００２２】
図４中の符号１２−１が本実施形態例によるめっき用配線を指し示している。また、図４中に示した符号ａは隣接するパッド１間のピッチを指し示しており、ピッチは不等である。本形態例では、図４に示すように、他の配線９の配線幅に比べて細い、NCピンのランドのめっき用配線１２−１を該ランドからILB用開口部７の内側へ延長しつつ該開口部を跨ぐように形成し、他の配線９と電気的に接続することで、NCピンのランドへの電解めっきを可能にしている。そして、開口部７を跨いだ、NCピンのランドのめっき用配線１２−１については、NCピンのランドへのめっき処理後、半導体チップ２と配線基板４をアセンブリする工程において開口部７のパッド１にインナーリードボンディングせずに該配線１２−１を切断する。このような製造方法によると、図１に示した従来方式では配線基板４上に配線が不可能であった配線１３，１４が、図４中符号１３−１，１４−１で示すように配線可能になる。
【００２３】
特に、開口部７内に形成した、NCピンのランドのめっき用配線１２−１は、半導体チップ主面のパッド１にボンディングをしないものであるため、図４の平面図のように半導体チップ主面に垂直な方向から見て、パッド１とは重ならない位置（図４では隣接するパッド１の中間）に配置されている。
【００２４】
このような形態は、特許文献２および３に開示されるような従来技術とは大きく異なることに留意されたい。すなわち、特許文献２および３に開示されるような従来例では、図３に示したように、NCピンのランドのめっき用配線１２から切断しつつ分離された配線９はパッド１にボンディングする必要があるので、NCピンのランドのめっき用配線１２は図１のような平面図で見て、パッド１とは重なる位置に配置され、かつ、パッド１上まで配線９と同等の配線幅で形成されていた。
【００２５】
さらに、図５〜８にNCピンのランドのめっき用配線１２−１を詳細に示す。図５はめっき用配線１２−１の切断前を示す図であり、図６はめっき用配線１２−１の切断後を示す図、図７はめっき用配線１２−１の切断部分を示す図である。
【００２６】
めっき用配線１２−１の切断される部分（被切断部分）１３は、図７に示したように、配線を切断しやすいようにくびれを有する形状になっている。
【００２７】
図８はめっき用配線１２−１の切断の様子を示す断面図で、（ａ）はめっき用配線１２−１の切断前の様子を示し、（ｂ）はめっき用配線１２−１の切断後の様子を示している。これらの図に示すように、ボンディングツール１６にてめっき用配線１２−１の切断部分１３をチップ２側に押すことで、めっき用配線１２−１を切断する。このときのボンディングツール１６は、めっき用配線１２−１の切断の際に、パッド１が形成されたチップ主面に接触しない程度の高さで停止する。また、切断部分１３の形状は、切れやすい形状であれば図７に示した形状以外でも可能である。
【００２８】
次に、本発明のその他の実施形態例を示す。
【００２９】
「他の実施例１」
図９，１０にめっき用配線１２−１に関するその他の実施例１を示す。図９は他の実施例１によるめっき用配線１２−１の切断前を示す図であり、図１０は他の実施例１によるめっき用配線１２−１の切断後を示す図である。
【００３０】
図４に示した形態例では、めっき用配線１２−１を開口部７の縁からパッド１とパッド１の間に引き出しているが、本実施例１では、略矩形の長穴状の開口部７の端とこの端に最も近いパッド１との間にめっき用配線１２−１を形成している。
【００３１】
本実施例１のめっき用配線１２−１の切断においても、図８と同様にボンディングツール１６にてめっき用配線の被切断部をチップ側に押すことで、めっき用配線１２−１を切断する。なお、本実施例１によるめっき用配線１２−１の被切断部分も切断されやすいように図７に示した形状と同じである。
【００３２】
本実施例１の場合、切断後のめっき用配線１２−１は、図１０に示すようにILB用開口部７の端に存在するため、他の配線との接触によるショートを減らすことができる。
【００３３】
「他の実施例２」
図１１，１２にめっき用配線１２−１に関するその他の実施例２を示す。図１１は他の実施例２によるめっき用配線１２−１の切断前を示す図であり、図１２は他の実施例２によるめっき用配線１２−１の切断後を示す図である。
【００３４】
図９に示した実施例１では、めっき用配線１２−１をILB用開口部７の長辺方向に対して垂直になるように配線しているが、本実施例２では、開口部７の長辺と短辺を結ぶようにめっき用配線１２−１を配線している。
【００３５】
本実施例２のめっき用配線１２−１の切断においても、図８と同様にボンディングツール１６にてめっき用配線の被切断部をチップ側に押すことで、めっき用配線１２−１を切断する。なお、本実施例２によるめっき用配線１２−１の被切断部分も切断されやすいように図７に示した形状と同じである。
【００３６】
本実施例２の場合も、切断後のめっき用配線１２−１は、図１２に示すようにILB用開口部７の短辺側の端に存在するため、他の配線との接触によるショートを防ぐことができる。
【００３７】
以上説明したように、半導体装置（例えばμBGA）を製造するに際しては、NCピンのランドのめっき用配線１２−１がILB用開口部７を跨ぐように形成された配線基板４を作製しておく。そして、配線のめっき処理後、配線基板４と半導体チップ２をアセンブリする工程において、開口部７内のパッド１にボンディングせずにめっき用配線１２−１を切断することで、NCピンが出来る。このような製法によると、配線基板４の外周側へ引き出すめっき用配線１２−１を無くすことができるため、図１に示したような、NCピンのランドのめっき用配線による配線不可の問題（配線１３や配線１４を配線できない状態）を解消することができる。
【００３８】
また、NCピンのランドのめっき用配線１２−１はアセンブリ工程でパッド１にはボンディングしないものであるため、パッド１と重なるように対応させることなくILB用開口部７に配置することができる。これにより、めっき用配線１２−１を、パッド１上ではなく、隣接するパッド１同士の中間や開口部７の端近傍などに配置することができるので、NCピンを設けるためにめっき用配線１２−１を切断した際、その切断した配線が他の配線と接触する危険性を減らせる。
【００３９】
また、パッド１にボンディングしないめっき用配線１２−１は他の配線９の配線幅よりも細く形成され得るので、配線が密集しやすい開口部７において他の配線の引き回しを妨げない。
【００４０】
なお、上述した形態例では、NCピンのランドのめっき用配線１２−１をボンディングツール１６によってパッド１とボンディングせずに切断することを示したが、「ボンディングツールによってパッドとボンディングせずに配線を切断する」という手法は、めっき用配線１２−１以外の配線についても適用可能である。
【００４１】
このような場合の例を図１３に示す。図１３中の端子に表記されたＢＯは、Bonding  Option  を意味している。このようなBOピンは、VDD（プラス電源）とVSS（マイナス電源）の両方のピンにそれぞれ配線１７，１８を介して接続されている。BOピンから分岐した配線１７，１８はそれぞれ、配線基板４のILB用開口部７を跨ぐように延在して、VDDピンとVSSピンに繋がっている。各配線１７，１８の開口部７内の部分は、図７に示しためっき用配線１２−１と同じように、配線を切断しやすいようにくびれを有している。
【００４２】
こうした形態において、図１３（ａ）中の配線１７の開口部７内の部分をボンディングツールにてチップ側に押して該部分を切断することで、BOピンはVSSとすることができる（図１３（ｂ）参照）。一方、図１３（ａ）中の配線１８の開口部７内の部分をボンディングルールにてチップ側に押して該部分を切断することで、BOピンはVDDとすることができる（図１３（ｃ）参照）。なお、切断後の各配線１７，１８はパッド１にボンディングすることを目的としていないため、各配線１７，１８はパッド１の位置とは無関係に開口部７に配置することができる。
【００４３】
このように本願の「ボンディングツールによってパッドとボンディングせずに配線を切断する」という手法は、めっき用配線１２−１の切断だけでなく他の目的にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１    電極パッド
２    半導体チップ
３    接着部材
４    配線基板
５    ボールバンプ
６    ランド
７    ILB用開口部
９    内部配線
１０    リード（開口部９内に形成された配線）
１１    封止体
１２、１２−１    NCピンのランドのめっき用配線
１３、１４    配線が不可能であった配線
１５    めっき用配線の被切断部
１６    ボンディングツール
１７、１８    配線
ａ    パッド間のピッチ
【図１】
2011253935.tif 000003
【図２】
2011253935.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2011253935.tif 000010
【図９】
2011253935.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2011253935.tif 000013
【図１２】
2011253935.tif 000014
【図１３】
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