(57)【要約】【課題】インナーリードボンド工程において、フィルムの収縮力、復元力によって、一旦接合されたインナーリードと金属突起電極が引き剥がれるオープン不良を防止する。【解決手段】半導体チップ５ａにダミー金属突起電極１７を形成するとともに、テープキャリア上にダミー金属突起電極１７に対応させ、かつ半導体チップ５ａの搭載領域内にダミーインナーリード１８を形成しておき、ダミー金属突起電極１７とダミーインナーリード１８を接合する。この接合部により接合強度を補強するとともに接合後のフィルム１ａの変形分によって発生する応力の内、導体リードによる収縮力、復元力を減少させることができるため、ダミーインナーリード１８がダミー金属突起電極１７から剥がれにくく、インナーリード４ａの金属突起電極６からの剥がれの発生を防ぐことができる。【選択図】        図１
2004241747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部回路と電気的に接続された複数の突起電極および前記内部回路と電気的に絶縁されたダミー突起電極が表面に形成された半導体チップの前記表面と、前記突起電極と対応するリードおよび前記ダミー突起電極と対応するダミーリードが表面に形成されたフィルム基板の前記表面とが対向配置され、前記突起電極と前記リードとが接合されるとともに前記ダミー突起電極と前記ダミーリードとが接合された半導体装置。
【請求項２】
前記ダミー突起電極と対応するダミーリードは、前記突起電極と対応するリードと接続されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記ダミーリードに接続された前記リードと対応する前記突起電極は、前記ダミー突起電極の隣に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記ダミーリードは前記フィルム基板の表面の前記半導体チップの搭載領域内にのみ形成されたことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれかに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記半導体チップの表面形状が四角形であり、その四角形のコーナー部近傍に前記ダミー突起電極が形成されたことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれかに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記半導体チップの表面形状が四角形であり、その四角形の辺に沿って形成された前記突起電極間の間隔の広い部分と狭い部分とがあり、前記間隔の広い部分の突起電極間に前記ダミー突起電極が形成されたことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】
前記突起電極間の間隔の広い部分の間隔は３００μｍ以上であり、前記突起電極間の間隔の狭い部分の間隔は３００μｍ未満であることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記突起電極とダミー突起電極とが同一材料からなることを特徴とする請求項１〜７のうちいずれかに記載の半導体装置。
【請求項９】
前記リードとダミーリードとが同一材料からなることを特徴とする請求項１〜８のうちいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１０】
内部回路と電気的に接続された複数の突起電極および前記内部回路と電気的に絶縁されたダミー突起電極が表面に形成された半導体チップを準備する工程と、前記突起電極と対応するリードおよび前記ダミー突起電極と対応するダミーリードが表面に形成されたフィルム基板とを準備する工程と、前記半導体チップの表面と前記フィルム基板との表面とを対向させて前記突起電極と前記リードとを接合すると同時に前記ダミー突起電極と前記ダミーリードとを接合する工程とを含む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、デバイスホールを持たないテープキャリアを用いた半導体装置およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＳＩなどの半導体製品は低価格化、軽量化、薄型化、小型化の実現のために高密度実装が要求され続けている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一般に、半導体素子の高密度実装を実現する半導体装置としてテープキャリアパッケージ（以下ＴＣＰ）があるが、その中でもデバイスホールや折り曲げスリットが無く、半導体チップ上の金属電極と接続されるインナーリード４ａがテープ基材２に密着しているものがチップ・オン・フィルム（以下ＣＯＦという）構造のＴＣＰである（図８参照）。ＣＯＦはデバイスホールが無く、インナーリード４ａがフィルム基材２に密着している為に、曲がりを生じやすいフライングリードが存在せず、導体リードを薄膜化することができる。これにより従来のデバイスホールがあるＴＣＰと比較すると導体リードのエッチング性が向上し、より微細な導体パターンを形成することができる。現在、４５μｍピッチのＣＯＦテープが量産されており、さらなるファイン化が現実的に期待されている。
【０００４】
次に、図８を用いて一般的なＣＯＦ構造の半導体装置を説明する。図８（ａ）はＣＯＦ構造の従来の半導体装置の導体リード側からみた平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＣ−Ｃ’断面図である。
【０００５】
フィルム１は、絶縁、可撓の性質を有し、ポリイミドなどの樹脂で形成されたフィルム基材２と、銅などの金属箔で形成された導体リード４とで構成されている。導体リード４において半導体チップ５に形成された金属突起電極６と接続する部分の先端からソルダーレジスト３にいたるまでのソルダーレジスト３に覆われていない領域をインナーリード４ａ、インナーリード４ａより外へフィルム基材２上に延長された導体リード４のうち、外部回路と接続される領域をアウターリード４ｂと呼ぶ。導体リード４には通常めっきが施されている。インナーリード４ａ周辺の領域は半導体チップ５の表面保護や半導体装置自身の強度確保のために封止樹脂７で覆われている。
【０００６】
次に、共晶などの金属間接合によりフィルム１のインナーリード４ａと半導体チップ５に形成した金属突起電極６を接合する方式の従来のＣＯＦについて、その一般的な組立工程を図９を用いて説明する。
【０００７】
フィルム１は、金属突起電極６の位置に合わせてインナーリード４ａがフィルム基材２上に形成されている（図９（ａ））。インナーリード４ａの表面にはスズや金などによってめっきが施されている。フィルム基材２は３８μｍや２５μｍなどで、従来の一般的なＴＣＰの厚みである７５μｍよりかなり薄い。半導体チップ５は、金属突起電極６が半導体チップ５の外周に沿う形かまたは、半導体チップ５の表面全体に配置されている（図９（ａ））。フィルム１はボンディングツールが入出する開口部１２を有するフォーミング板８とクランパ９を用いて、フィルム１のインナーリード４ａと半導体チップ５上の金属突起電極６の間に隙間を設けて固定されている（図９（ａ））。そして、半導体チップ５上の金属突起電極６とフィルム１のインナーリード４ａを所定の位置に合わせて熱圧着方式により接合する（図９（ｂ））。熱圧着方式とはインナーリード４ａに施されためっき材と金属突起材を共晶融合あるいは固相拡散させるために必要な温度（３００℃〜５００℃程度）と荷重を加えながらインナーリード４ａと金属突起電極６を接合する方式である。フィルム基材２側から押さえる治具をボンディングツール１０、半導体チップ５側で支える治具をボンディングステージ１１などと呼ぶ。
【０００８】
ここで、ボンディングツール１０の形状について、図１０を用いて説明する。図１０（ａ）は半導体チップ５の表面を図示したものである。図１０（ｂ）はボンディングツール１０をフィルム基材２に接する方向から見たものである。ボンディングツール１０のフィルム基材２に接触する接触面１４の外周１６は、半導体チップ５の各辺に最も近い金属突起電極６の端部に接する直線を結んでできる金属突起電極外周１５と相似形状で金属突起電極外周１５より片側で２０μｍ〜４０μｍ大きくしたものである（図１０（ａ）の距離αが２０μｍ〜４０μｍ）。そのため、その形状は四角形で各頂角が９０度である。
【０００９】
そして、熱圧着後、インナーリード４ａと金属突起電極６の接合部分と半導体チップ５の回路が存在する表面部分を保護し、半導体装置全体の機械強度を確保するために封止樹脂７をフィルム１と半導体チップ５の隙間に樹脂供給ノズル１３を使用して注入する（図９（ｃ））。封止後に捺印、検査を行ないＣＯＦ製品が完成する。インナーリード４ａと金属突起電極６を接合する工程をＩＬＢ（インナーリードボンド）工程、インナーリード４ａ及び半導体チップ５の表面を封止樹脂７によって封止する工程を封止工程という。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−１２４５２６号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例の不具合の一例を図１１を用いて説明する。図１１（ａ）はボンディングツール１０により加圧、加熱されているボンディング中の状態をフィルム基材２の上方から見た図であり、ボンディングツール１０はフィルム基材２に接触する接触面１４のみ図示している。図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＤ−Ｄ’断面図である。図１１（ｃ）はＩＬＢ直後のボンディングツール１０がフィルム基材２から離脱した瞬間を図示したものである。
【００１２】
ＣＯＦのＩＬＢ工程においては、フィルム１はボンディングツール１０が入出する開口部１２を有するフォーミング板８とクランパ９を用いて、フィルム１のインナーリード４ａと半導体チップ５上の金属突起電極６の間に隙間を設けて固定されている（図９（ａ））。そのため、ボンディング時にはフィルム１を変形させながらボンディングツール１０が下降しインナーリード４ａと金属突起電極６を加圧、加熱する。そして、所定時間の加圧、加熱後、ボンディングツール１０が離脱し、フィルム１が室温へと温度降下する時に、加熱により伸びていたフィルム基材２とインナーリード４ａを含むクランパ９の開口部１２内の導体リード４がもとの形状に復元するために発生する収縮力、また、ボンディングツール１０で押し下げたフィルム１のフィルム基材２とインナーリード４ａを含むクランパ９の開口部１２内の導体リード４の変形分によって弾性による復元力が発生する。この収縮力と復元力はインナーリード４ａを金属突起電極６から引き離し、電気的に導通していないオープン不良（図１１（ｃ）の破線囲み部Ｓ）を発生させることが有る。
【００１３】
クランパ９の開口部１２はボンディングツール１０の接触面１４と相似形状をしており、接触面１４より大きくかつ半導体チップ５より大きい。また、その開口部１２と接触面１４の重心は一致している。よって、接触面１４の外周１６の各点とその各点に一番近いクランパの開口部１２の一辺までの距離Ｘと次に近い一辺までの距離Ｙの和＝Ｘ＋Ｙ（以下、距離の和と呼ぶ）が一番小さくなるのは、接触面１４の各頂角である。ボンディングツール１０の外周１６に接するフィルム１の各点は全て、ボンディングツール１０によって同一距離Ｚ押し下げられる。そのため、距離の和が小さいところは、距離の和が大きいところに比べ、多く伸びなければならない。よって、フィルム１の変形量が最大となる所は接触面１４の各頂角である。そのため、ボンディングツール１０の離脱時に発生するフィルム１の復元力は、接触面１４の各頂角の接点で最大となる。そのため、この接点近傍の金属突起電極６とインナーリード４ａの接続のオープン不良発生率は他の場所に比べて高い。
【００１４】
また、半導体チップ各辺の金属突起電極６の配置において、均等配置にならず疎密が生じる場合がある。図１０（ａ）の破線囲み部Ｐで示す疎の部分においても、フィルム基材２の収縮力、復元力は発生する。仮に疎の部分に金属突起電極６が配置された場合には、疎の部分であった場所に発生するフィルム基材２の収縮力、復元力を仮に置いたインナーリード４ａと金属突起電極６との接合点で受けることになるが、この仮の金属突起電極６が無く、疎の部分ができた場合、疎の部分で発生したフィルム基材２の収縮力、復元力が、密から疎に変わる所のインナーリード４ａと金属突起電極６との接合点に集中することになる。よって、金属突起電極６の配置が疎密となっている所の密から疎に変わる所のインナーリード４ａと金属突起電極６との接合が剥がれやすくなる。ここでいう密とは、隣接する金属突起電極６までの距離が３００μｍ未満で金属突起電極６が配置されている部分である［例えばβ１（＝３００μｍ未満）の部分］。疎とは、隣接する金属突起電極６までの距離が３００μｍ以上あいている金属突起電極６が無い部分である［例えばβ２（＝３００μｍ以上）の部分］。そして密から疎に変わる所とは、密の領域に有る金属突起電極６の中で最外端部の金属突起電極６ａが配置されている所である。
【００１５】
ＣＯＦのＩＬＢ工程の条件選定においては、ボンディングツール１０の接触面１４の各頂角近傍に位置する半導体チップ上の各コーナー部や半導体チップ各辺の金属突起電極６の配置が均等配置にならず疎密となっている密から疎に変わる部分などのインナーリード４ａと金属突起電極６の接合が剥がれやすい部分がオープン不良とならない条件を選定しなければならず、条件の選択肢を減らし、また、安定した生産ができる条件の幅を狭めてしまう問題がある。
【００１６】
したがって、本発明の目的は、チップ・オン・フィルム（ＣＯＦ）構造である半導体装置において、インナーリードと金属突起電極との接合（ＩＬＢ）工程での条件の選定を緩和して、一旦接合されたインナーリードと金属突起電極が引き剥がされてオープン不良を発生することを防止できる半導体装置およびその製造方法を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の半導体装置は、内部回路と電気的に接続された複数の突起電極および内部回路と電気的に絶縁されたダミー突起電極が表面に形成された半導体チップの表面と、突起電極と対応するリードおよびダミー突起電極と対応するダミーリードが表面に形成されたフィルム基板の表面とが対向配置され、突起電極とリードとが接合されるとともにダミー突起電極とダミーリードとが接合されたものである。
【００１８】
この請求項１の構成によれば、電気的な機能を有する通常の突起電極とリードの他に、電気的な機能を有しないダミー突起電極とダミーリードをそれぞれ半導体チップとフィルム基板に形成して、ダミー突起電極とダミーリードを通常の突起電極とリードと同様に接合することにより、接合強度の補強が図れるため、突起電極とリードとの接合工程での条件の選定を緩和でき、一旦接合されたリードと突起電極が引き剥がされてオープン不良が発生することを防止することができる。
【００１９】
また、請求項２に記載の半導体装置は、請求項１に記載の半導体装置において、ダミー突起電極と対応するダミーリードは、突起電極と対応するリードと接続されていることを特徴とする。
【００２０】
この請求項２の構成によれば、請求項１と同様の効果が得られる他、ダミーリードがリードと接続されているため、ダミーリードおよびリードにめっきを施す場合、めっきの積層速度の速い電解めっきによってダミーリードをリードとともにめっきを施すことができるため、ダミーリードおよびリードが形成されているフィルム基板の生産性の向上を図り、半導体装置の生産性の向上を図ることができる。
【００２１】
また、請求項３に記載の半導体装置は、請求項２に記載の半導体装置において、ダミーリードに接続されたリードと対応する突起電極は、ダミー突起電極の隣に配置されていることを特徴とする。
【００２２】
この請求項３の構成によれば、請求項２と同様の効果が得られる他、突起電極上のリードの途中からダミーリードにつなぐことができる。
【００２３】
また、請求項４に記載の半導体装置は、請求項１〜３のうちいずれかに記載の半導体装置において、ダミーリードはフィルム基板の表面の半導体チップの搭載領域内にのみ形成されたことを特徴とする。
【００２４】
この請求項４の構成によれば、請求項１〜３と同様の効果が得られる他、ダミーリードが半導体チップの搭載領域内にのみ形成されていることにより、接合時にダミーリードが変形される部分が少ないため、接合した後に発生するダミーリードが元の形状にもどろうとする収縮力や復元力を減少させることができ、ダミーリードとダミー突起電極との接合がより強固となる。その結果、リードと突起電極が引き剥がされてオープン不良が発生することをより防止することができる。
【００２５】
また、請求項５に記載の半導体装置は、請求項１〜４のうちいずれかに記載の半導体装置において、半導体チップの表面形状が四角形であり、その四角形のコーナー部近傍にダミー突起電極が形成されたことを特徴とする。
【００２６】
この請求項５の構成によれば、半導体チップ表面の四角形のコーナー部近傍はリードと突起電極のオープン不良が発生しやすく、そこにダミー突起電極を形成してそれと対応するダミーリードとを接合することにより、効果的に接合強度の補強が図れ、オープン不良の発生を効果的に防止することができる。
【００２７】
また、請求項６に記載の半導体装置は、請求項１〜４のうちいずれかに記載の半導体装置において、半導体チップの表面形状が四角形であり、その四角形の辺に沿って形成された突起電極間の間隔の広い部分と狭い部分とがあり、間隔の広い部分の突起電極間にダミー突起電極が形成されたことを特徴とする。
【００２８】
この請求項６の構成によれば、半導体チップ表面の四角形の辺に沿って形成された突起電極間の間隔の広い部分はリードと突起電極のオープン不良が発生しやすく、そこにダミー突起電極を形成してそれと対応するダミーリードとを接合することにより、効果的に接合強度の補強が図れ、オープン不良の発生を効果的に防止することができる。
【００２９】
また、請求項７に記載の半導体装置は、請求項６に記載の半導体装置において、突起電極間の間隔の広い部分の間隔は３００μｍ以上であり、突起電極間の間隔の狭い部分の間隔は３００μｍ未満であることを特徴とする。
【００３０】
突起電極間の間隔が３００μｍ以上になると特にオープン不良が発生しやすくなるため、この請求項７のように、３００μｍを基準として、間隔が３００μｍ以上の突起電極間にダミー突起電極を形成してダミーリードと接合することが好ましい。
【００３１】
また、請求項８に記載の半導体装置は、請求項１〜７のうちいずれかに記載の半導体装置において、突起電極とダミー突起電極とが同一材料からなることを特徴とする。
【００３２】
この請求項８の構成によれば、請求項１〜７と同様の効果が得られる他、突起電極とダミー突起電極とを同一工程で同時に形成できる。
【００３３】
また、請求項９に記載の半導体装置は、請求項１〜８のうちいずれかに記載の半導体装置において、リードとダミーリードとが同一材料からなることを特徴とする。
【００３４】
この請求項９の構成によれば、請求項１〜８と同様の効果が得られる他、リードとダミーリードとを同一工程で同時に形成できる。
【００３５】
本発明の請求項１０に記載の半導体装置の製造方法は、内部回路と電気的に接続された複数の突起電極および内部回路と電気的に絶縁されたダミー突起電極が表面に形成された半導体チップを準備する工程と、突起電極と対応するリードおよびダミー突起電極と対応するダミーリードが表面に形成されたフィルム基板とを準備する工程と、半導体チップの表面とフィルム基板との表面とを対向させて突起電極とリードとを接合すると同時にダミー突起電極とダミーリードとを接合する工程とを含んでいる。
【００３６】
この請求項１０の製造方法によれば、電気的な機能を有する通常の突起電極とリードの他に、電気的な機能を有しないダミー突起電極とダミーリードをそれぞれ半導体チップとフィルム基板に形成しておき、ダミー突起電極とダミーリードを通常の突起電極とリードと同様に接合することにより、接合強度の補強が図れるため、一旦接合されたリードと突起電極が引き剥がされてオープン不良が発生することを防止することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３８】
［第１の実施の形態］
まず、第１の実施の形態について説明する。図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態の半導体装置をフィルム基材２の方向から見た図であり、フィルム基材２と封止樹脂７を透視している。図１（ｂ）は、図１（ａ）の半導体装置のＡ−Ａ’断面図である。図２は、本実施の形態の半導体装置に使用される半導体チップを示しており、図３は、その製造方法を示したものである。図４は、本実施の形態の半導体装置に使用されるテープキャリアを示している。図５は、本実施の形態の半導体装置のダミーインナーリードとダミー金属突起電極の形状と位置関係の例を示したものである。図６は、本実施の形態の半導体装置の製造方法を示したものである。
【００３９】
図１で示す本実施の形態の半導体装置において、フィルム１ａは、絶縁、可撓の性質を有し、ポリイミドなどの樹脂で形成されたフィルム基材２と、銅などの金属箔で形成された導体リード４とで構成されている。導体リード４において半導体チップ５ａに形成された金属突起電極６と接続する部分の先端からソルダーレジスト３にいたるまでのソルダーレジスト３に覆われていない領域をインナーリード４ａ、インナーリード４ａより外へフィルム基材２上に延長された導体リード４のうち、外部回路と接続される領域をアウターリード４ｂと呼ぶ。導体リード４には通常めっきが施されている。また、半導体チップ５ａに形成されたダミー金属突起電極１７に対応させ、且つ、半導体チップ５ａが搭載される領域内（図４（ａ）の破線囲み部Ｚ）にダミーインナーリード１８を形成している。ダミーインナーリード１８の材質は、インナーリード４ａの材質と同一であり、インナーリード４ａを含む導体リード４作製時に同一の作製法によって形成される。このダミーインナーリード１８にも導体リード４と同じめっきが施されている。そのインナーリード４ａと金属突起電極６およびダミーインナーリード１８とダミー金属突起電極１７は共晶などの金属間接合により接合されている。インナーリード４ａおよびダミーインナーリード１８周辺の領域は半導体チップ５ａの表面保護や半導体装置自身の強度確保のために封止樹脂７で覆われている。
【００４０】
図２で示す本実施の形態の半導体装置に使用される半導体チップ５ａでは、従来の半導体チップ５のインナーリード４ａと金属突起電極６の接合が剥がれやすい部分、例えば、金属突起電極６の無い各コーナー部付近などに、半導体チップ５ａ内の回路とは電気的接続状態を持たないダミー金属突起電極１７を配置する。ここで、コーナー部付近にダミー金属突起電極１７を配置するとは、図２に示すように半導体チップ５ａの各辺に最も近い金属突起電極６の端部に接する直線を結んでできる金属突起電極外周１５の各頂点付近においてその頂点を含むようにダミー金属突起電極１７を配置したり、金属突起電極外周１５より外側の位置に配置することを意味する。また、別の例では、図１０（ａ）の破線囲み部Ｐで示すような各辺の金属突起電極６の疎密が生じている場所の疎の部分にもダミー金属突起電極１７を配置する。なお、ダミー金属突起電極１７は各金属突起電極６と同様に形成される。
【００４１】
このダミー金属突起電極１７および金属突起電極６の形成方法について説明する。ここでは一例としてメッキバンプ法について説明する。図３はメッキバンプ法による金属突起電極６およびダミー金属突起電極１７の形成方法を示す工程ごとの主要な断面図であり、特に電極パッド部分の断面を拡大した断面図である。
【００４２】
まず図３（ａ）に示すように、金属突起電極６およびダミー金属突起電極１７を形成する半導体チップ５ａのアルミニウムや銅よりなる電極パッド１９と形成する金属突起電極６およびダミー金属突起電極１７との接着力を強化するため、また金属突起電極６およびダミー金属突起電極１７用の金属材が電極パッド１９へ拡散することを防止するために、半導体チップ５ａ上にスパッタ法を用いてアンダーバンプメタル層２０を積層形成する。ここで形成するアンダーバンプメタル層２０の断面形状としては、後工程で形成する金属突起電極６およびダミー金属突起電極１７との密着力を強化するためにアンカー形状として、電極パッド１９の表面に凹凸をなすようにアンダーバンプメタル層２０を形成する。なお、図３（ａ）において、２１は保護層であり、化学気相堆積法（ＣＶＤ法）によって形成されている。
【００４３】
次に図３（ｂ）に示すように、電極パッド１９表面の金属突起電極６およびダミー金属突起電極１７を形成する領域を開口させ、それ以外の半導体チップ５ａ表面を被うレジスト層２２をリソグラフィ形成する。
【００４４】
次に図３（ｃ）に示すように、半導体チップ５ａ上の電極パッド１９上にメッキ法により金属突起電極６およびダミー金属突起電極１７を形成する。
【００４５】
そして図３（ｄ）に示すように、レジスト層２２を除去し、次いで金属突起電極６およびダミー金属突起電極１７の下面領域以外のアンダーバンプメタル層２０をエッチング除去することにより、金属突起電極６およびダミー金属突起電極１７を電極パッド１９上に形成するものである。金属突起電極６とダミー金属突起電極１７との違いは、それぞれの下層にある電極パッド１９が半導体チップ５ａ内の回路と接続されているか、あるいは、接続されていないかの違いであり、ダミー金属突起電極１７は、半導体チップ５ａ内の回路とは接続されていない。
【００４６】
つぎに本実施の形態の半導体装置に使用されるテープキャリアについて図４を用いて説明する。図４（ａ）は、導体リード側からみた本実施の形態の半導体装置に使用されるテープキャリアの平面図である。図４（ｂ）は図４（ａ）のテープキャリアのＢ−Ｂ’断面図である。
【００４７】
フィルム１ａは、絶縁、可撓の性質を有し、ポリイミドなどの樹脂で形成されたフィルム基材２と、銅などの金属箔で形成された導体リード４とで構成されている。導体リード４において半導体チップ５ａに形成された金属突起電極６と接続する部分の先端からソルダーレジスト３にいたるまでのソルダーレジスト３に覆われていない領域をインナーリード４ａ、インナーリード４ａより外へフィルム基材２上に延長された導体リード４のうち、外部回路と接続される領域をアウターリード４ｂと呼ぶ。導体リード４にはスズや金によりめっきが施されている。また、半導体チップ５ａに形成されたダミー金属突起電極１７に対応させ、且つ、半導体チップ５ａが搭載される領域内（破線囲み部Ｚ）にダミーインナーリード１８を形成させる。ダミーインナーリード１８の材質は、インナーリード４ａの材質と同一であり、インナーリード４ａを含む導体リード４作製時に同一の作製法によって形成される。このダミーインナーリード１８にも導体リード４と同じめっきが施されている。
【００４８】
ダミーインナーリード１８とダミー金属突起電極１７との各接触面積は、インナーリード４ａと金属突起電極６との各接触面の中で一番小さい面積以上を有していれば良く、ダミーインナーリード１８の形状は、図５（ａ）、図５（ｂ）で示すように、ダミー金属突起電極１７領域内であり曲線形状や多角形であっても良い。また、図５（ｃ）、図５（ｄ）で示すように、ダミー金属突起電極１７領域を越えて、曲線形状や多角形でも良い。
【００４９】
次に本発明の半導体装置の製造方法を図６を用いて説明する。
【００５０】
半導体チップ５ａがボンディングステージ１１上に載置され、フィルム１ａはボンディングツール１０が入出する開口部１２を有するフォーミング板８とクランパ９を用いて、フィルム１ａのインナーリード４ａおよびダミーインナーリード１８と半導体チップ５ａ上の金属突起電極６およびダミー金属突起電極１７との間に隙間を設けて固定されている（図６（ａ））。そして、半導体チップ５ａ上の金属突起電極６およびダミー金属突起電極１７とフィルム１ａのインナーリード４ａおよびダミーインナーリード１８をそれぞれ所定の位置に合わせた後、フィルム１ａを変形させながらボンディングツール１０が下降しインナーリード４ａと金属突起電極６およびダミーインナーリード１８とダミー金属突起電極１７を熱圧着方式により接合させる（図６（ｂ））。熱圧着方式とはインナーリード４ａおよびダミーインナーリード１８に施されためっき材と金属突起材を共晶融合あるいは固相拡散させるために必要な温度（３００℃〜５００℃程度）と荷重を加えながらインナーリード４ａと金属突起電極６およびダミーインナーリード１８とダミー金属突起電極１７を接合する方式である。そして、所定時間の加圧、加熱後、ボンディングツール１０が上昇して離脱する。
【００５１】
このように、ダミー金属突起電極１７とダミーインナーリード１８を接合してできるアンカーポイントを、金属突起電極６とインナーリード４ａの接合と同時に形成することができる。このアンカーポイントのテープキャリア上のダミーインナーリード１８はクランパ９の開口部１２の縁部まで延伸されておらず、半導体チップ５ａの搭載領域内に形成しているため、アンカーポイント部では、ＩＬＢ工程で加圧、加熱された後の、ボンディングツール１０が離脱し、フィルム１ａが室温へと温度降下する時に発生する収縮力と、ボンディングツール１０で押し下げたフィルム１ａの変形分によって発生する弾性による復元力のうち、導体リードによる収縮力、復元力を減少させることができる。よって、アンカーポイントでは、クランパ９の開口部１２の縁部まで延伸されているインナーリード４ａと金属突起電極６との接合点と比べ、ダミーインナーリード１８がダミー金属突起電極１７から剥がれにくい。
【００５２】
このアンカーポイントを、インナーリード４ａと金属突起電極６の接合が剥がれやすい半導体チップ５ａ上、例を挙げると、ボンディングツール１０の接触面１４の各頂角近傍に位置する半導体チップ５ａ上の各コーナー部や半導体チップ５ａの各辺の金属突起電極６の配置が均等配置にならず疎密となっている疎の部分に配置することで、アンカーポイントが無い場合よりインナーリード４ａの金属突起電極６からの剥がれの発生を防ぐことができる。
【００５３】
そして、インナーリード４ａと金属突起電極６の接合部分およびアンカーポイントの接合部分と半導体チップ５ａの回路が存在する表面部分を保護し、半導体装置全体の機械強度を確保するために封止樹脂７をフィルム１ａと半導体チップ５ａの隙間に樹脂供給ノズル１３を使用して注入して（図６（ｃ））本実施の形態の半導体装置は完成する。
【００５４】
以上のように本実施の形態によれば、ボンディングステージ１１上に載置された半導体チップ５ａ上の金属突起電極６と、ボンディングステージ１１に対向するボンディングツール１０が挿入される開口部１２を有する固定部材（８，９）にて固定されているテープキャリア（フィルム１ａ）に形成されたインナーリード４ａとを、ボンディングステージ１１とボンディングツール１０との間に挟んで押圧して、金属突起電極６とインナーリード４ａとを接合する半導体装置の製造装置を用いて製造されており、半導体チップ５ａ上にこの内部の回路とは電気的接続状態をもたないダミー金属突起電極１７と、テープキャリア上にダミー金属突起電極１７に対応させ、且つ、半導体チップ５ａの搭載領域内に形成したダミーインナーリード１８とを接合してできるアンカーポイントを備えたことにより、ＩＬＢ工程での条件の選定を緩和してインナーリード４ａが金属突起電極６から引き剥がれてオープン不良が発生することを防ぐことができる。
【００５５】
なお、本実施の形態では、ダミーインナーリード１８を半導体チップ５ａの搭載領域内にのみ形成したが、その一部が半導体チップ５ａの搭載領域の外にはみ出ていても構わない。半導体チップ５ａの搭載領域内にのみ形成する方が、前述の導体リードによる収縮力、復元力をより減少させ、本発明の効果をより高めることができる。
【００５６】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。図７は、本発明の第２の実施の形態の半導体装置をフィルム基材２の方向から見た図であり、フィルム基材２と封止樹脂７を透視している。
【００５７】
本実施の形態では、金属突起電極６と対応するインナーリード４ａを、ダミー金属突起電極７と対応するダミーインナーリード１８に接続している構成としたことが第１の実施の形態とは異なり、これ以外の構成については第１の実施の形態と同様である。以下、第１の実施の形態とは異なる構成について詳しく説明する。
【００５８】
インナーリード４ａをダミーインナーリード１８と接続した構成とすることによって、アウターリード４ｂからダミーインナーリード１８まで全て接続されるため、導体リード４の一部に電極を接触させれば、アウターリード４ｂからダミーインナーリード１８まで電解めっきを施すことができる。
【００５９】
先に述べたように、導体リード４とダミーインナーリード１８にはスズや金などのめっきが施されている。めっきの方法には大きく分けて、無電解めっきと電解めっきがあり、スズや金は無電解めっきで施すことができる。その無電解めっきは化学反応を用いたプロセスであるためめっきの反応速度はゆっくりと進む。一方、電解めっきの場合は、被めっき材に電力を印加させて行うプロセスであるためめっきの反応速度は電力に比例し、一般に電解めっきの方が、無電解めっきより反応速度が速い。したがって、本実施の形態では、図７に示すように、アウターリード４ｂからダミーインナーリード１８まで接続しているので、所定の膜厚を得るまでの時間が無電解めっきの場合より短くてすむ電解めっきを用いることができ、フィルム１ａ（図１（ｂ）参照）の生産性の向上が図れる。
【００６０】
なお、無電解めっきを用いる場合でも、インナーリード４ａとダミーインナーリード１８が接続されていても問題はない。
【００６１】
次に、インナーリード４ａとダミーインナーリード１８の配置および接続状態について詳細に説明する。
【００６２】
まず第１に、ダミーインナーリード１８以外のインナーリード４ａを含む導体パターン（導体リード４）を配置する。第２に、ダミーインナーリード１８をダミー金属突起電極１７と対応させ、且つ、半導体チップ５ａが搭載される領域内（図４（ａ）の破線囲み部Ｚ参照）にダミーインナーリード１８を配置する。ダミーインナーリード１８とダミー金属突起電極１７との各接触面積は、第１の実施の形態でも述べたように、インナーリード４ａと金属突起電極６との各接触面の中で一番小さい面積以上を有していれば良く、ダミーインナーリード１８の形状は、図５（ａ）、図５（ｂ）で示すように、ダミー金属突起電極１７領域内であり曲線形状や多角形であっても良い。また、図５（ｃ）、図５（ｄ）で示すように、ダミー金属突起電極１７領域を越えて、曲線形状や多角形でも良い。
【００６３】
そして第３に、ダミーインナーリード１８とインナーリード４ａを接続する。その方法は、インナーリード４ａの先端からダミーインナーリード１８に向かってリードを延長する。その延長したリードの経路は、半導体チップ５ａが搭載される領域内（図４（ａ）の破線囲み部Ｚ参照）であれば、直線でも曲線でもかまわない。また、ダミー金属突起電極１７に隣接した金属突起電極６と対応するインナーリード４ａを、ダミー金属突起電極１７と対応するダミーインナーリード１８と接続する場合には、金属突起電極６上のインナーリード４ａの途中からリードを伸ばし、ダミーインナーリード１８に接続してもかまわない。
【００６４】
なお、第１の実施の形態と同様、ダミーインナーリード１８、およびダミーインナーリード１８とインナーリード４ａとの接続部分は、インナーリード４ａの材質と同一であり、インナーリード４ａを含む導体リード４の作製時に同一工程で同時にフィルム基材２上に形成される。このように形成されたフィルム１ａを用いて、第１の実施の形態と同様、図６に示す方法で半導体装置を製造する。
【００６５】
以上のように本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が得られる他、ダミーインナーリード１８がインナーリード４ａと接続された構成とすることにより、それらにめっきを施す際、めっきの積層速度の速い電解めっきによってダミーインナーリード１８を導体リード４とともにめっきを施すことができるため、それらが形成されたフィルム１ａの生産性の向上を図り、半導体装置の生産性の向上を図ることができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電気的な機能を有する通常の突起電極とリードの他に、電気的な機能を有しないダミー突起電極とダミーリードをそれぞれ半導体チップとフィルム基板に形成して、ダミー突起電極とダミーリードを通常の突起電極とリードと同様に接合することにより、接合強度の補強が図れるため、突起電極とリードとの接合工程での条件の選定を緩和でき、一旦接合されたリードと突起電極が引き剥がされてオープン不良が発生することを防止することができる。
【００６７】
また、ダミーリードがリードと接続された構成とすることにより、ダミーリードおよびリードにめっきを施す場合、めっきの積層速度の速い電解めっきによってダミーリードをリードとともにめっきを施すことができるため、ダミーリードおよびリードが形成されているフィルム基板の生産性の向上を図り、半導体装置の生産性の向上を図ることができる。
【００６８】
また、ダミーリードが半導体チップの搭載領域内にのみ形成されていることにより、接合時にダミーリードが変形される部分が少ないため、接合した後に発生するダミーリードが元の形状にもどろうとする収縮力や復元力を減少させることができ、ダミーリードとダミー突起電極との接合がより強固となり、リードと突起電極が引き剥がされてオープン不良が発生することをより防止することができる。
【００６９】
また、リードと突起電極のオープン不良が発生しやすい、半導体チップの表面のコーナー部近傍や、間隔の広い部分の突起電極間に、ダミー突起電極を形成してそれと対応するダミーリードとを接合することにより、効果的に接合強度の補強が図れ、オープン不良の発生を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施の形態の半導体装置のフィルム基材の方向から透視した平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の半導体装置の半導体チップとその上に形成された金属突起電極の配置を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態の半導体装置の半導体チップ上の金属突起電極の形成方法を示す工程ごとの主要な断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第１の実施の形態の半導体装置のテープキャリアを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の実施の形態の半導体装置のダミーインナーリードとダミー金属突起電極の形状と位置関係の一例を表す図である。
【図６】本発明の実施の形態の半導体装置の組立工程を示す断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の半導体装置のフィルム基材の方向から透視した平面図である。
【図８】（ａ）は従来の半導体装置の導体リード側からみた平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’断面図である。
【図９】従来の半導体装置のＣＯＦ組立工程を示す断面図である。
【図１０】（ａ）は従来の半導体装置の半導体チップとその上に形成された金属突起電極の配置を示す平面図であり、（ｂ）は一般的なボンディングツールのフィルムと接する側から見た平面図である。
【図１１】（ａ）は従来の半導体装置のＣＯＦ組立工程におけるＩＬＢ中の状態をフィルム側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ’断面図であり、（ｃ）はＣＯＦ組立工程におけるＩＬＢ直後の状態の断面図である。
【符号の説明】
１  フィルム
１ａ  フィルム
２  フィルム基材
３  ソルダーレジスト
４  導体リード
４ａ  インナーリード
４ｂ  アウターリード
５  半導体チップ
５ａ  半導体チップ
６  金属突起電極
６ａ  密の領域に有る金属突起電極６の中で最外端部の金属突起電極
７  封止樹脂
８  フォーミング板
９  クランパ
１０  ボンディングツール
１１  ボンディングステージ
１２  クランパの開口部
１３  樹脂供給ノズル
１４  ボンディングツールのフィルム基材との接触面
１５  金属突起電極外周
１６  ボンディングツールの接触面の外形
１７  ダミー金属突起電極
１８  ダミーインナーリード
１９  電極パッド
２０  アンダーバンプメタル層
２１  保護層
２２  レジスト層
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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