(57)【要約】【課題】テープキャリアパッケージの信頼性向上に寄与するテープキャリアを提供すること。【解決手段】テープキャリアは、電極バンプを平坦面に有する板状の半導体チップを搭載するためのフレキシブル基板からなり、そのフレキシブル基板は半導体チップの搭載領域と非搭載領域を有すると共に、搭載領域から非搭載領域にわたって設けられ半導体チップの電極バンプと接続されるインナーリードを備え、搭載領域はその一部にインナーリードを持ち上げて電極バンプと接続させる隆起部を有する。【選択図】　図１
2004022753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極バンプを平坦面に有する板状の半導体チップを搭載するためのフレキシブル基板からなり、そのフレキシブル基板は半導体チップの搭載領域と非搭載領域を有すると共に、搭載領域から非搭載領域にわたって設けられ半導体チップの電極バンプと接続されるインナーリードを備え、搭載領域はその一部にインナーリードを持ち上げて電極バンプと接続させる隆起部を有するテープキャリア。
【請求項２】
隆起部の裏側の面に貼り付けられる熱硬化性フィルムをさらに備える請求項１に記載のテープキャリア。
【請求項３】
隆起部の裏側の面に塗布される耐熱性ソルダーレジストをさらに備える請求項１に記載のテープキャリア。
【請求項４】
半導体チップの平坦面に設けられた電極バンプと接続されるインナーリードを備えるフレキシブル基板の表面を、半導体チップの搭載領域と非搭載領域とに区画し、搭載領域の一部を裏面から加熱・押圧して隆起部を形成し、電極バンプを隆起部においてインナーリードに熱圧着する工程を備えるテープキャリアパッケージの製造方法。
【請求項５】
隆起部を形成する工程は、平面状の加熱面を有する加熱部材を用いて搭載領域の一部を裏面から加熱・押圧する工程を含む請求項４に記載のテープキャリアパッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、テープキャリアおよびそれを用いたテープキャリアパッケージの製造方法に関し、詳しくは、半導体チップを搭載するテープキャリアの構造とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置や小型携帯機器など薄型化が要求される機器に適した半導体チップのパッケージ形態としてＴＡＢ（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープを用いたＴＣＰ（Ｔａｐｅ　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｐａｃｋａｇｅ）と呼ばれるパッケージ形態が知られている（例えば、特開２０００−３３２０６６号公報参照）。
ＴＡＢテープはフレキシブル基板上に銅箔などの配線パターンを形成したものである。
【０００３】
通常のＴＣＰでは、半導体チップが搭載される箇所にデバイスホールと呼ばれる開口部が形成され、このデバイスホールに配線パターンから延びるインナーリードが突き出たＴＡＢテープが用いられる。
半導体チップの底面に設けられた電極バンプは、デバイスホールに突き出たインナーリードに熱圧着によって接合され、さらにこの熱圧着部分が樹脂封止されることにより一般的なＴＣＰが完成する。
【０００４】
しかし、上記のようなＴＣＰを製造する工程において、デバイスホールに突き出たインナーリードはフレキシブル基板によって支持されておらず、その強度は比較的弱い。
特に、半導体チップの高機能化による電極バンプのファインピッチ化に伴ってインナーリードがファインピッチ化されると、この傾向がより一層顕著に表れ、インナーリードに望ましくない変形が生じることがある。
インナーリードに望ましくない変形が生じると、当然ながら半導体パッケージの信頼性が損なわれることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
電極バンプのファインピッチ化に対応するべく、デバイスホールを備えないＳＯＦ（Ｓｙｓｔｅｍ　Ｏｎ　Ｆｉｌｍ）というパッケージ形態が開発されている。
ＳＯＦでは、インナーリードがフレキシブル基板によって支持されている。このため、インナーリードの強度は、一般的なＴＣＰと比較して高くなる。
しかし、この強度向上は、インナーリードがフレキシブル基板の形状に依存することによってもたらされている。
このため、半導体チップの搭載時にフレキシブル基板が変形すれば、インナーリードもそれに倣って変形してしまうことになる。
【０００６】
ところで、半導体チップを搭載する場合、一般的にはフリップチップボンダーを用いることが多い。
フリップチップボンダーは、その吸着ヘッドで半導体チップを吸着し、吸着した半導体チップをステージ上のテープキャリアへ位置合わせしつつ圧接する。
この状態でテープキャリアがステージによって加熱されると、半導体チップの電極バンプとテープキャリアのインナーリードとが熱圧着し、ＩＬＢ（インナー・リード・ボンディング）がなされる。
この際、テープキャリアの基材となっているフレキシブル基板は、ステージからの熱によって撓んで伸張するが、この伸張した部分はその後、冷却がすすむにつれて収縮し垂直方向に変形する。
【０００７】
ここで、上述のように、インナーリードはフレキシブル基板の変形に倣って変形してしまう。この結果、搭載された半導体チップのエッジが、変形したインナーリードと接触するという望ましくない状態が生じうる。
特に、半導体チップの電極バンプが金バンプであり、インナーリードに金メッキが施されている場合には、接合部においてインナーリードが変形し易くなり、接触の危険性がより一層増す傾向にある。
【０００８】
一般的に、半導体チップの表面には保護膜が設けられているが、最近の半導体チップではスクライブライン上にテスト用のメタルが配置されており、このメタルがダイシング後の半導体チップのエッジに残ることがある。
このため、半導体チップのエッジとインナーリードとが接触すると、リークによって誤作動するなどの特性不良が生じることがある。最悪の場合には半導体チップが破壊される危険性もある。
【０００９】
この発明は以上のような事情を考慮してなされたものであり、テープキャリアパッケージの信頼性向上に寄与するテープキャリアおよびそれを用いたテープキャリアパッケージの製造方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、電極バンプを平坦面に有する板状の半導体チップを搭載するためのフレキシブル基板からなり、そのフレキシブル基板は半導体チップの搭載領域と非搭載領域を有すると共に、搭載領域から非搭載領域にわたって設けられ半導体チップの電極バンプと接続されるインナーリードを備え、搭載領域はその一部にインナーリードを持ち上げて電極バンプと接続させる隆起部を有するテープキャリアを提供するものである。
【００１１】
つまり、この発明によるテープキャリアは、半導体チップの搭載領域がその一部にインナーリードを持ち上げて電極バンプと接続させる隆起部を有する。
このため、半導体チップは、隆起部の高さ分だけ搭載領域から持ち上げられるように搭載され、インナーリードと半導体チップのエッジが接触することを効果的に防止できる。
この結果、テープキャリアを用いたテープキャリアパッケージの信頼性が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明によるテープキャリアは、電極バンプを平坦面に有する板状の半導体チップを搭載するためのフレキシブル基板からなり、そのフレキシブル基板は半導体チップの搭載領域と非搭載領域を有すると共に、搭載領域から非搭載領域にわたって設けられ半導体チップの電極バンプと接続されるインナーリードを備え、搭載領域はその一部にインナーリードを持ち上げて電極バンプと接続させる隆起部を有することを特徴とする。
【００１３】
この発明において、フレキシブル基板としては、一般的なフレキシブル基板に用いられる樹脂材料を用いることができるが、例えば、ポリイミドやポリエステルなどからなるフィルム状またはテープ状のものを用いることができる。
また、インナーリードとしては、一般に配線用材料として用いられる金属材料を用いることができるが、例えば、銅やアルミニウムからなるものを用いることができる。
【００１４】
また、この発明によるテープキャリアは、隆起部の裏側の面に貼り付けられる熱硬化性フィルムをさらに備えてもよい。
また、この発明によるテープキャリアは、隆起部の裏側の面に塗布される耐熱性ソルダーレジストをさらに備えてもよい。
このように構成されると、隆起部を搭載領域から容易に隆起させることができ、さらには、隆起した形状を半導体チップ搭載の前後において保持し易くなる。
【００１５】
また、この発明は、別の観点からみると、半導体チップの平坦面に設けられた電極バンプと接続されるインナーリードを備えるフレキシブル基板の表面を、半導体チップの搭載領域と非搭載領域とに区画し、搭載領域の一部を裏面から加熱・押圧して隆起部を形成し、電極バンプを隆起部においてインナーリードに熱圧着する工程を備えるテープキャリアパッケージの製造方法を提供するものでもある。
【００１６】
つまり、この発明によるテープキャリアパッケージの製造方法では、搭載領域の一部を隆起させて隆起部を形成してから、その隆起部に電極バンプが支持されるように半導体チップを搭載する。
このため、半導体チップは、隆起部の高さ分だけ搭載領域から持ち上げられるように搭載され、インナーリードと半導体チップのエッジが接触することを効果的に防止できる。
この結果、信頼性の高いテープキャリアパッケージを製造できるようになる。
【００１７】
上述のこの発明によるテープキャリアパッケージの製造方法において、隆起部を形成する工程は、平面状の加熱面を有する加熱部材を用いて搭載領域の一部を裏面から加熱・押圧する工程を含んでいてもよい。
このような製造方法によれば、隆起部を容易に形成できるようになる。
【００１８】
【実施例】
以下にこの発明の実施例によるテープキャリアおよびそれを用いたテープキャリアパッケージの製造方法について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の複数の実施例において、共通する部材には同じ符号を用いて説明する。
【００１９】
実施例１
図１はこの発明の実施例１によるテープキャリアを用いたテープキャリアパッケージを示す断面図である。
図１に示されるように、実施例１によるテープキャリア１は、電極バンプ３を平坦面に有する板状の半導体チップ２を搭載するためのフレキシブル基板７からなり、そのフレキシブル基板７は半導体チップ２の搭載領域５と非搭載領域６を有すると共に、搭載領域５から非搭載領域６にわたって設けられ半導体チップ２の電極バンプ３と接続されるインナーリード４を備え、搭載領域５はその一部にインナーリード４を持ち上げて電極バンプ３と接続させる隆起部５ａを有する。
【００２０】
つまり、テープキャリア１は、インナーリード４を含む配線が表面に形成されたフレキシブル基板７を搭載領域５と非搭載領域６に区画し、搭載領域５の一部を搭載領域５から隆起させて隆起部５ａを形成したものである。
ここで、隆起部５ａの寸法は、半導体チップ２を搭載したときに隆起部５ａの外縁が半導体チップ２の外縁の範囲内に収まり、かつ、電極バンプ３が隆起部５ａの範囲内に収まるように決定される。
【００２１】
図１において、半導体チップ２はテープキャリア１にＩＬＢ（インナー・リード・ボンディング）接続されている。
このＩＬＢ接続された状態を安定して保持するために、半導体チップ２の周囲は封止樹脂８によって封止されている。
また、電極バンプ３と接続されるインナーリード４の先端を除いてソルダーレジスト９が塗布され、インナーリード４を保護している。
【００２２】
以下、図１に示されるテープキャリアパッケージの製造方法について図２に基づいて説明する。図２は図１に示されるテープキャリアパッケージの製造方法を示す工程図である。
まず、図２（ａ）に示されるように、隆起部５ａとすべき領域がフリップチップボンダーのステージ１０上に載置されるように位置合わせし、フレキシブル基板７をステージ１０上に載置する。
なお、ステージ１０は、その搭載面の各辺の長さが、搭載すべき半導体チップ２（図１参照）の一辺よりも５０μｍ程度短いものである。すなわち、隆起部５ａの寸法はステージ１０の寸法によって決定される。
この状態でステージ１０を発熱させ、フレキシブル基板７を加熱・押圧すると隆起部５ａとすべき領域が搭載領域５から隆起し、ステージ１０の寸法に対応した隆起部５ａが形成される。
【００２３】
ここで、隆起部５ａを隆起させる高さ（オフセット量）は、約５０〜１００μｍ程度が適当である。
というのは、オフセット量が約１００μｍ以上となると、インナーリード４の先端４ａがオフセット量だけ後退することや、インナーリード４がフレキシブル基板７の急激な変形に追従しきれずに断線してしまう恐れがあるからである。
一方、オフセット量が約５０μｍ以下であると、半導体チップ２（図１参照）を搭載する際の荷重と加熱によりフレキシブル基板７が撓んだ場合に、半導体チップ２が搭載された最終的な状態において約２０μｍ以上のオフセット量を確保することが難しくなる。
【００２４】
上記約５０〜１００μｍというオフセット量は、半導体チップ２の電極バンプ３の高さが一般的に１０〜２０μｍ程度であることを考慮したものである。
従って、実際のオフセット量は搭載する半導体チップ２の電極バンプ３の高さやフレキシブル基板７の撓み具合等の要素を考慮して任意に決定すればよい。
なお、実施例１によるテープキャリア１において、フレキシブル基板７の厚さは約２５〜５０μｍ、インナーリード４の厚さは約１２〜１８μｍである。
【００２５】
次に、図２（ｂ）に示されるように、搭載する半導体チップ２をフリップチップボンダーの吸着ヘッド１１で吸着し、隆起部５ａによって持ち上げられたインナーリード４へ圧接する。
この状態でステージ（図示せず）を発熱させてフレキシブル基板７を加熱し、インナーリード４と半導体チップ２の電極バンプ３を熱圧着させてＩＬＢ接続する。
その後、半導体チップ２の周囲を封止樹脂８（図１参照）で封止すると、図１に示されるテープキャリアパッケージが完成する。
【００２６】
このように製造されたテープキャリアパッケージでは、図１に示されるように半導体チップ２のエッジ部２ａとインナーリード４との間に強制的に隙間が形成される。
このため、半導体チップ２のエッジ２ａとインナーリード４とが接触することが確実に防止され、テープキャリアパッケージの信頼性が向上する。
【００２７】
実施例２
図３はこの発明の実施例２によるテープキャリアを用いたテープキャリアパッケージを示す断面図である。
図３に示されるように、実施例２に示されるテープキャリア２１は、隆起部５ａの裏側に熱硬化性フィルム２２が貼り付けられている。この熱硬化性フィルム２２はカバーレイフィルムであってもよい。
【００２８】
実施例２によるテープキャリア２１は、熱硬化性フィルム２２の厚みに起因して隆起部５ａが搭載領域５から隆起している。
つまり、実施例２によるテープキャリア２１において、隆起部５ａのオフセット量は熱硬化性フィルム２２の厚みとほぼ同一であり、また、隆起部５ａの寸法は熱硬化性フィルム２２の寸法とほぼ同一である。
このため、熱硬化性フィルム２２の厚さと寸法は、形成すべき隆起部５ａのオフセット量と、寸法に基づいて決定される。
【００２９】
具体的には、熱硬化性フィルム２２の厚さは約２０μｍであり、その寸法は熱硬化性フィルム２２の外縁が搭載する半導体チップ２の外縁よりも５０μｍ内側となるように決定される。
その他の構成は上述の実施例１によるテープキャリア１（図１参照）と同様である。
【００３０】
以下、図３に示されるテープキャリアパッケージの製造方法について図４に基づいて説明する。図４は図３に示されるテープキャリアパッケージの製造方法を示す工程図である。
まず、図４（ａ）に示されるように、フレキシブル基板７の隆起部５ａとすべき箇所の裏側に熱硬化性フィルム２２を貼り付ける。
【００３１】
次に、図４（ｂ）に示されるように、フレキシブル基板７をフリップチップボンダーのステージ１０上に載せ、吸着ヘッド１１に吸着された半導体チップ２をインナーリード４上の所定箇所に圧接する。
この状態でステージ１０を発熱させてフレキシブル基板７を加熱すると、インナーリード４と電極バンプ３が熱圧着によってＩＬＢ接続される共に、熱硬化性フィルム２２の厚み分だけ隆起部５ａが隆起する。
その後、半導体チップ２の周囲を封止樹脂８（図３参照）で封止すると、図３に示されるテープキャリアパッケージが完成する。
【００３２】
なお、半導体チップ２のＩＬＢ接続が完了した後、熱硬化性フィルム２２は、パッケージの最終形態を薄くする目的でテープキャリア２１から剥がされてもよい。
しかし、そのまま貼り付けておけば、熱硬化性フィルム２２が隆起部５ａを裏側から支持する補強材として働くので隆起部５ａの隆起形状が維持され、インナーリード４の予期しない変形を確実に防止できる。
【００３３】
実施例３
図５はこの発明の実施例３によるテープキャリアを用いたテープキャリアパッケージを示す断面図である。
図５に示されるように、実施例３によるテープキャリア３１は、隆起部５ａの裏側にソルダーレジスト３２が塗布されている。
つまり、実施例３によるテープキャリア３１は、実施例２によるテープキャリア２１（図３参照）において、隆起部５ａを隆起させるために用いられる熱硬化性フィルム２２の代わりにソルダーレジスト３２を用いるものである。
【００３４】
その他の構成については、実施例２によるテープキャリア２１と同様である。
なお、隆起部５ａの裏側に塗布されるソルダーレジスト３２は、インナーリード４を保護するためにテープキャリア３１の表側に塗布されるソルダーレスト９と同じものであり、新たな材料を用いるものではない。
また、実施例２と同様に、半導体チップ２のＩＬＢ接続が完了した後、ソルダーレジスト３２はテープキャリア３１から剥がされてもよいが、そのままにしておけば、隆起部５ａを裏側から支持する補強材としての効果が得られる。
【００３５】
【発明の効果】
この発明によれば、半導体チップの搭載領域がその一部にインナーリードを持ち上げて電極バンプと接続させる隆起部を有するので、半導体チップは隆起部の高さ分だけ搭載領域から持ち上げられるように搭載され、インナーリードと半導体チップのエッジが接触することを効果的に防止でき、結果としてテープキャリアを用いたテープキャリアパッケージの信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１によるテープキャリアを用いたテープキャリアパッケージを示す断面図である。
【図２】図１に示されるテープキャリアパッケージの製造方法を示す工程図である。
【図３】この発明の実施例２によるテープキャリアを用いたテープキャリアパッケージを示す断面図である。
【図４】図３に示されるテープキャリアパッケージの製造方法を示す工程図である。
【図５】この発明の実施例３によるテープキャリアを用いたテープキャリアパッケージを示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・テープキャリア
２・・・半導体チップ
２ａ・・・半導体チップのエッジ
３・・・電極バンプ
４・・・インナーリード
５・・・搭載領域
５ａ・・・隆起部
６・・・非搭載領域
７・・・フレキシブル基板
８・・・封止樹脂
９・・・ソルダーレジスト
【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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