(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＯＦ用フィルムのインナーリードと半導体チップ上のバンプとを電気的に接続し、該接続部を封止材で封止した半導体装置であって、前記ＣＯＦ用フィルムのインナーリードは、絶縁性フィルム上に、前記半導体チップ上のバンプに対応する間隔で形成したものであり、前記インナーリードの内、前記半導体チップの特定のバンプに対応するインナーリードには、前記インナーリードと前記半導体チップ上のバンプとの位置合わせ用パターンを付加し、前記位置合わせ用パターンは、半導体チップ上のメタルガードリングの外周に合わせたＬ字型の形状であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、前記位置合わせ用パターンを付加したインナーリードは、前記半導体チップの４隅に形成されたバンプに対応するインナーリードであることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
ＣＯＦ用フィルムのインナーリードと半導体チップ上のバンプとを電気的に接続し、該接続部を封止材で封止した半導体装置であって、前記ＣＯＦ用フィルムのインナーリードは、絶縁性フィルム上に、前記半導体チップ上のバンプに対応する間隔で形成したものであり、前記インナーリードの内、前記半導体チップの特定のバンプに対応するインナーリードには、前記インナーリードと前記半導体チップ上のバンプとの位置合わせ用パターンを付加し、前記位置合わせ用パターンを付加したインナーリードの幅寸法が他のインナーリードの幅寸法と異なることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
ＣＯＦ用フィルムのインナーリードと半導体チップ上のバンプとを電気的に接続し、該接続部を封止材で封止した半導体装置であって、前記ＣＯＦ用フィルムのインナーリードは、絶縁性フィルム上に、前記半導体チップ上のバンプに対応する間隔で形成したものであり、前記インナーリードの内、前記半導体チップの特定のバンプに対応するインナーリードには、前記インナーリードと前記半導体チップ上のバンプとの位置合わせ用パターンを付加し、前記位置合わせ用パターンを付加したインナーリードに対応する半導体チップ上のバンプのサイズが、他のバンプのサイズと異なることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップ オン フィルム（Ｃhip Ｏn Ｆilm：以下ＣＯＦという）型半導体装置に関し、特に、ＣＯＦ用フィルムの位置合わせ用パターンを付加したインナーリードを用いた液晶駆動装置に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＣＯＦ型半導体装置の組立におけるＣＯＦ用フィルム上に形成されたインナーリードと半導体チップ上に形成されたバンプとのボンディング（接続）の手順を図７を参照して説明する。図７は、従来のＣＯＦ用フィルム上のインナーリードと半導体チップ上のバンプとのボンディングの説明図であり、ＣＯＦ用フィルム上から見た図である。図７において、７０１はバンプ、７０２はインナーリード、５０４は半導体チップである。
【０００３】
典型的なＣＯＦボンディング装置は、頂部で半導体チップを吸引保持する平坦面が形成されたボンディングヘッドと、前記平坦面に対向し、押圧面を有するボンディングステーションを備えている。
【０００４】
まず、ＣＯＦ用フィルムがボンディングステーションに供給され、認識カメラにより、そのＣＯＦ用フィルムの供給位置の、所定位置からのずれ量が求められる。次に、前記特定の半導体チップ５０４が選択され、選択された半導体チップ５０４は移送され、ボンディングヘッドに吸引保持され、吸引保持されている位置の、所定の位置からのずれ量が認識カメラにより求められ、該ずれ量と前記ＣＯＦフィルムの供給位置の所定位置からのずれ量に基づいてボンディングヘッドの位置が補正される。次に、ＣＯＦフィルム上から、認識カメラにより、インナーリード７０２及びバンプ７０１の画像が撮影され、パターン認識装置により、ＣＯＦフィルム上のインナーリードに対する半導体チップ５０４上のバンプのＸ方向、Ｙ方向、θ方向のずれ量が求められ、求められたずれ量の補正がボンディングヘッドに対して行われる。その後、位置合わせされた半導体チップ５０４とＣＯＦフィルムは、高加熱したボンディングステーションのステージとボンディングヘッドのツール熱荷重にて一括ボンディングが行われる。その結果、ＣＯＦ用フィルム上のインナーリード７０２と半導体チップ５０４上のバンプ７０１がボンディングされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のボンディングにおけるインナーリード７０２とバンプ７０１とのボンディングでは、図７に示すように、半導体チップの４辺に設置されたバンプ７０１に対して、インナーリード７０２は４辺それぞれに対して垂直に配置されるため、バンプ７０１とインナーリード７０２の位置合わせは、Ｘ方向及びＹ方向同時にしなければ、インナーリード７０２が隣接するバンプに接触して、ショートしてしまうという問題があった。
【０００６】
また、全てのバンプ７０１と全てのインナーリード７０２の位置合わせを同時にしなければ、インナーリードが所定のバンプに接続されない場合に生じるオープン不良が発生してしまうという問題があった。
【０００７】
例えば、液晶駆動装置では、バンプの数が５００個以上あり、さらに、バンプサイズ及びインナーリードの微細精密化が進んでいるため、幅は狭くなり近接している。そのため、インナーリード７０２とバンプ７０１は高精度で位置合わせする必要がある。
【０００８】
また、前記のボンディング方法における半導体チップとＣＯＦ用フィルムとの位置合わせでは、ＣＯＦ用フィルムが半透明であり、インナーリード及びバンプの画像を同時に得ることが困難であるため、２台の認識カメラにより、インナーリード及びバンプの画像を得て、位置合わせする等、位置合わせ機構が複雑になり、取り扱いも不便であった。
【０００９】
また、テープ キャリア パッケージ（以下、ＴＣＰパッケージと呼ぶ）と装置の共用を考えた場合には、１台のカメラにより、バンプとインナーリードを位置合わせできるようにする必要があるが、ＣＯＦ用フィルム越しでは、鮮明な画像が得られないため不可能であった。
【００１０】
本発明の目的は、機構が複雑なＣＯＦパッケージ組立装置に対して、従来のＴＣＰパッケージ組立装置でＣＯＦパッケージの組立が可能な技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、インナーリードと半導体チップのバンプとの位置合わせ方法を簡略化し、ＣＯＦ型半導体装置の組立性を向上することが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１２】
第１の発明は、ＣＯＦ用フィルムのインナーリードと前記半導体チップ上のバンプとを電気的に接続し、該接続部を封止材で封止した半導体装置であって、前記ＣＯＦ用フィルムのインナーリードは、絶縁性フィルム上に、半導体チップ上のバンプに対応する間隔でインナーリードを形成し、前記インナーリードの内、前記半導体チップの特定のバンプに対応するインナーリードに、前記インナーリードと前記半導体チップ上のバンプとの位置合わせ用パターンを付加したものである。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明の半導体装置において、前記位置合わせ用パターンを付加したインナーリードは、前記半導体チップの４隅に形成されたバンプに対応するインナーリードである。
【００１４】
第３の発明は、第１の発明の半導体装置において、前記位置合わせ用パターンは、半導体チップ上のメタルガードリングの外周に合わせたＬ字型の形状である。
【００１５】
第４の発明は、第１の発明の半導体装置において、前記位置合わせ用パターンを付加したインナーリードの幅寸法が他のインナーリードの幅寸法と異なるものである。
【００１６】
第５の発明は、第１の発明の半導体装置において、前記位置合わせ用パターンを付加したインナーリードに対応する半導体チップ上のバンプのサイズが、他のバンプのサイズと異なるものである。
【００１７】
第６の発明は、ＣＯＦ用フィルムのインナーリードと前記半導体チップ上のバンプとを位置合わせした後電気的に接続し、該接続部を封止材で封止する半導体装置の製造方法であって、前記絶縁性フィルム上に位置合わせ用パターンを付加したインナーリードを形成するＣＯＦ用フィルム形成工程と、前記ＣＯＦ用フィルム上の特定のリードに付加された位置合わせ用パターンを、該位置合わせ用パターンに対応する半導体チップのバンプに位置合わせを行う位置合わせ工程と、該位置合わせした状態のままでインナーリードボンディングを行うインナーリードボンディング工程とを備えた方法である。
【００１８】
本発明のポイントは、ＣＯＦ用フィルム上に形成されるインナーリードの内特定のインナーリードに、半導体チップ上の特定のパターンと位置合わせするための位置合わせ用パターンを付加した点である。
【００１９】
本発明によれば、位置合わせパターンと半導体チップ上の特定のパターンとの位置合わせにより、バンプとインナーリードの位置合わせが容易にできる。
例えば、半導体チップ上の鮮明な画像が得られるパターンを選択することにより、ＣＯＦ用フィルム越しの画像でも鮮明な画像が得られ、１台の画像処理装置でも、インナーリードとバンプとの高精度な位置合わせが可能となる。
【００２０】
以下に、本発明について、本発明による実施形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態１におけるＣＯＦ用フィルムの平面図、図２は、本実施形態１におけるＣＯＦ用フィルムのボンディング部の拡大図、図３は、本実施形態１のＣＯＦ用フィルム上のリードと半導体チップ上のバンプとのボンディング部分の説明図、図４は、本発明の実施形態２のＣＯＦフィルム上のリードと半導体チップ上のバンプとのボンディング部分の説明図、図５は本実施形態２におけるＣＯＦフィルム上のリードと半導体チップ上のバンプとの位置合わせの説明図、図６は、本発明によるＣＯＦ型半導体装置の断面図である。
【００２２】
図１において、１０１はＣＯＦ用フィルム、１０２は配線パターン、１０３はスプロケット、１０４は入力側アウターリード、１０５はボンディング部である。図２において、２０１はコーナーリード、２０２は半導体チップ搭載部分である。図３及び図４において、３０１はインナーリード、３０２はバンプ、３０３はコーナーバンプ、３０４はメタルガードリングである。図５において、５０１はＣＯＦ用フィルム、５０２はインナーリード、５０３はバンプ、５０４は半導体チップ、５０５はボンディングヘッド、５０６は認識カメラである。図６において、６０１はアンダーフィルである。
【００２３】
図１に示すように、本発明の半導体装置におけるＣＯＦ用フィルム１０１は、半導体チップのバンプに対応する間隔でリードを形成し、幅方向の両端部にスプロケットホール１０３が設けられている。
【００２４】
また、半導体チップのバンプに対応して設けられたリードの内で特定のリードのインナーリード側に、例えば、図２に示すように、半導体チップの４隅のバンプに対応するインナーリードに、インナーリードとバンプとの位置合わせのための位置合わせ用パターンが付加されている。位置合わせ用パターンに対応する半導体チップ上のパターンは、図３に示すように、例えば、メタルガードリングとする。この場合、インナーリードに付加する位置合わせ用パターンはメタルガードリングの外周に合わせてＬ字型の形状となる。
【００２５】
以上の位置合わせ用パターンを付加したインナーリードパターンを有するＣＯＦ用フィルムは、例えば、ポリイミドフィルムからなるベースに、スプロケットホールを、例えば、打ち抜き法あるいはエッチングにより設け、その後リードとなる銅箔を接着し、接着した銅箔の表面に位置合わせパターンを有するリードパターンのレジスト膜を形成し、前記レジスト膜をマスクとして銅箔をエッチングし、その後、銅に錫、半田、金等をメッキすることで得られる。
【００２６】
以上のインナーリードとバンプとの位置合わせは、例えば、図５に示すように、１台の画像認識装置を用いて、ＣＯＦ用フィルム越しにインナーリードに付加した位置合わせパターンと半導体チップのメタルガードリングの画像を認識させることにより行うことができる。インナーリードの付加した部分で位置合わせした半導体チップ及びＣＯＦ用フィルムは、高加熱したボンディングステーションのステージとボンディングヘッドのツール熱荷重にて一括ボンディングが行われる。ボンディング後、アンダーフィル樹脂を充填し硬化させる（図５）。
【００２７】
前記のように、半導体素子上の特定のパターンに対応して、インナーリードに位置合わせパターンを銅箔で付加することにより、半透過であるＣＯＦ用フィルムを透過して、インナーリードに設けられた位置合わせ用パターンとこの位置合わせ用パターンに対応した半導体素子上のパターンを同時に認識することができる。そのため１台の画像認識装置によって、インナーリードと半導体チップのバンプとの位置合わせが可能となる。
【００２８】
（実施形態２）
本実施形態２における半導体装置を図４を用いて説明する。
図４に示すように、本実施形態２の半導体装置におけるＣＯＦ用フィルムは、位置合わせ用パターンを付加したコーナーリード２０１の幅寸法が他のインナーリード３０１の幅寸法と異なり、さらに、位置合わせ用パターンを付加したコーナーリード２０１に対応するコーナーバンプ３０３のサイズも他のバンプ３０２のサイズと異なることを特徴とする。
【００２９】
例えば、インナーリード３０１の幅寸法２０〜２５μｍに対して、コーナーリードの幅寸法を３５μｍ以上とし、バンプ３０２のバンプサイズ３０×５０μｍ程度に対し、コーナーバンプ３０３のバンプサイズ６０×６０μｍ以上と大きくする。
【００３０】
以上のコーナーリード２０１及びコーナーバンプ３０３とすることにより、ＣＯＦ用フィルム越しでの位置合わせでも、複数のインナーリードから位置合わせパターンが付加されたインナーリード及び複数のバンプから位置合わせパターンが付加されたインナーリードに対応するバンプを容易に認識でき位置合わせができる。
【００３１】
以上、本発明者によってなされた発明を、実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００３２】
例えば、前記実施形態では、半導体チップ上のメタルガイドリングに対応させて、位置合わせパターンを４隅のインナーリードに付加したが、例えば、位置合わせパターンはバンプのエッジ部に対応させた形状としてもいいし、特別に半導体チップ上に設けてもよい。また、位置合わせパターンを付加するインナーリードの数は位置合わせのための補正が可能となる数、例えば、対角２隅のインナーリードとしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡潔に説明すれば、下記のとおりである。
本発明によれば、ＣＯＦ用フィルムを透過して、インナーリードに設けられた位置合わせパターンと位置合わせパターンに対応した半導体チップ上のパターンを同時に認識することができるので、１台の画像認識装置によって、ＣＯＦ用フィルム上のインナーリードと半導体チップ（素子）上のバンプとの位置合わせが可能となる。
これにより、機構が複雑なＣＯＦパッケージ組立装置に対して、従来のＴＣＰパッケージ組立装置でＣＯＦパッケージの組立ができる。
また、インナーリードと半導体チップのバンプとの位置合わせ方法を簡略化し、ＣＯＦ型半導体装置の組立性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１におけるＣＯＦ用フィルムの平面図である。
【図２】本実施形態１におけるＣＯＦ用フィルムのボンディング部の拡大図である。
【図３】本実施形態１のＣＯＦ用フィルム上のインナーリードと半導体チップ上のバンプのボンディング部分の説明図である。
【図４】本発明の実施形態２のＣＯＦ用フィルム上のインナーリードと半導体チップ上のバンプのボンディング部分の説明図である。
【図５】本発明のＣＯＦ用フィルム上のインナーリードと半導体チップ上のバンプとの位置合わせの説明図である。
【図６】本発明のＣＯＦ型半導体装置の断面図である。
【図７】従来のＣＯＦ用フィルム上のインナーリードと半導体チップ上のバンプとのボンディングの説明図である。
【符号の説明】
１０１…ＣＯＦ用フィルム          １０２…配線パターン
１０３…スプロケット              １０４…入力側アウターリード
１０５…ボンディング部            ２０１…コーナーリード
２０２…半導体チップ搭載部分      ３０１…インナーリード
３０２…バンプ                    ３０３…コーナーバンプ
３０４…メタルガードリング        ５０１…ＣＯＦ用フィルム
５０２…インナーリード            ５０３…バンプ
５０４…半導体チップ              ５０５…ステージ
５０６…認識カメラ                ６０１…アンダーフィル
７０１…バンプ                    ７０２…インナーリード
【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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