-
GEBIET DER
ERFINDUNG
-
Diese
Erfindung betrifft einen Bandträger
für ein
BGA (Ball Grid Array, Kugelgitteranordnung) und eine Halbleitervorrichtung,
die dieses benutzt, und genauer einen Bandträger für ein BGA, der in der Verdrahtungsdichte
und im Feuchtigkeitsverhalten verbessert ist, und eine Halbleitervorrichtung,
die diesen benutzt.
-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Jüngst, in
Antwort auf die Anforderungen nach Kompaktheit der Baugruppen und
hoher Dichte der aufgebauten Baugruppen ist eine Baugruppe (Halbleitervorrichtung)
geringer Größe, CSP
(Chipgrößenbaugruppe)
vorgeschlagen worden, mit einer BGA-Struktur, die einen Bandträger benutzt,
was das hochdichte Verdrahten vereinfacht. Insbesondere sind mehrere
Arten von Baugruppen, die in der Größe gleich den Halbleiterchips
sind, entwickelt worden. Unter ihnen ist eine Mikro-BGA-Baugruppe,
die von TESSERA COMPANY entwickelt worden ist, als eine hochgradig
zuverlässige
Halbleiterbaugruppe bemerkt worden.
-
Der
Aufbau des Hauptanteils dieser Halbleitervorrichtungen geschieht
in einem Stil, wobei ein Halbleiterchip vom Mittelstreifentyp, bei
dem Elektroden so gebildet sind, daß sie entlang der Mittellinie des
Chip angeordnet sind, auf einer Silikon-Harzschicht angebracht wird,
die auf einer Oberfläche
eines Bandträgers
mit einer Öffnung
vorgesehen ist. Die Elektrodenabschnitte des Halbleiterchips, Leitungen,
die mit auf dem Bandträger
gebildeten Lötkugeln
verbunden sind, und die Öffnung
des Bandträgers
werden eingebettet, so daß sie
durch isolierendes Dichtmaterial geschützt sind.
-
1 und 2 zeigen die Struktur eines Verdrahtungsmusters
bei einem herkömmlichen Bandträger mit
dem isolierenden Film 7, der ein in der Mitte gebildetes
Vorrichtungsloch 10 und Durchgangslöcher 11 aufweist,
sowie plattierende Energie zuführende
Leitungen 13, um eine elektroplattierte Schicht 14 aus
Gold auf dem Verdrahtungsmuster der Leiterschicht 8 einschließlich der
Leitungen 9 und Ansätze 12 zu
bilden. Unterhalb des Bandträgers 2 ist
ein Elastomer 3 zum Anbringen eines Halbleiterchips vorgesehen.
Die äußeren Endender
plattierenden energieführenden
Leitungen 13 werden abgeschnitten und durch äußere Stanzwerkzeuge 17 oder dergleichen
entfernt, nachdem die mit Gold elektroplattierte Schicht 14 gebildet
ist.
-
Zum
Herstellen des Bandträgers
wird der isolierende Film 7, der aus Polyimid oder dergleichen hergestellt
ist, gestanzt, um das Vorrichtungsloch 10 und die Durchgangslöcher 11 zu
bilden, dann wird das Verdrahtungsmuster der leitenden Schicht 8 aus Leitungen 9,
Ansätzen 12 und
energieführenden
Leitungen 13 auf dem isolierenden Film mittels Fotoätzens gebildet.
Die mit Gold elektroplattierte Schicht 14 wird auf das
Verdrahtungsmuster gebracht, die energieführenden Leitungen 13,
die nach außen
frei liegen, werden abgeschnitten und mittels äußerer Stanzwerkzeuge 7 entfernt.
Danach wird ein elastischer Körper
(Elastomer) 3 auf die Leiterschicht 8 gebracht,
so daß er
nicht von dem Umfang des isolierenden Films 7 nach außen vorsteht.
-
3 zeigt die Struktur einer
herkömmlichen Halbleitervorrichtung
vom BGA-Typ. 4 zeigt
eine Draufsicht auf die Halbleitervorrichtung (von der Seite der
Lötkugeln
her). 5 zeigt die Unterseite
der Halbleitervorrichtung (Seite des Halbleiterchips).
-
Die
Halbleitervorrichtung ist mit dem Halbleiterchip 1, dem
Bandträger 2,
dem Elastomer 3, das sowohl den Halbleiterchip 1 als
auch den Bandträger 2 festlegt,
dem Dichtmittel 5 zum Schützen des Elektrodenabschnittes 4 des
Halbleiterchips 1 und der Lötkugel 6, die als
Elektrode für
die Halbleitervorrichtung dient, in ihrer Struktur gebildet.
-
Wegen
der Struktur dieser Halbleitervorrichtung ist der Halbleiterchip 1 auf
der Seite des Elastomers 3 des Bandträgers angebracht und befestigt, wobei
die Elektrode 4 des Halbleiterchips 1 und die Leitung 9 des
Bandträgers
elektrisch verbunden sind. Weiter sind die Elektrode 4 des
Halbleiterchips 1 und die Leitung 9, wie sie so
verbunden sind, und das Vorrichtungsloch 10 luftdicht durch
ein isolierendes Dichtmittel 9 versiegelt. Dann wird die
Lötkugel 6 auf den
Ansatz 12 des Bandträgers
gebracht, und schließlich
wird, durch Schneiden entlang der Teilschneidelinie 21 (2), die Halbleitervorrichtung fertiggestellt.
-
Bei
dem herkömmlichen
Bandträger
jedoch ist das Verdrahtungsmuster ausgedehnt, und es ist nicht leicht,
eine hochdichte Verdrahtung zu bilden, da die energieführenden
Leitungen 13 für jede
Leitung 9 gezogen werden. Somit ist es schwierig, auf Anforderungen
nach Kompaktheit und Zuwachs in der Anzahl der Anschlußstifte
zu antworten. Darüber hinaus,
wenn eine Halbleitervorrichtung, die einen herkömmlichen Bandträger benutzt,
dem PCT (Dampfdrucktest) unterworfen wird, um den Feuchtigkeitswiderstand
nach dem Fertigstellen des Gehäuses
zu bewerten, dringt Wasser von der Anschlußoberfläche energieführender
Leitungen 13, die nach außerhalb des Gehäuses frei
liegen (3), ein und
erreicht die Leitung 9, die mit dem Elektrodenabschnitt 4 des
Halbleiterchips verbundenen ist, so daß Korrosion an dem Elektrodenabschnitt 4 des
Halbleiterchips auftritt.
-
Aus
US 6,342,728 B2 ist
eine Halbleitervorrichtung vom BGA-Typ bekannt, bei der die Bonding-Stärke zwischen
der Verdrahtung und dem Substratmaterial verbessert wird und eine
stabile Funktion des Schneidens der Kerbe erreicht wird, indem sich
die beiden Leitungen zweier nebeneinander liegender Ansätze über die Öffnung für das Bonden
erstrecken. Auf der gegenüberliegenden
Seite sind sie miteinander verbunden. Von jedem der Ansätze führt des
weiteren eine einzelne Leitung zum Längsrand des Substrats, wo jede
einzelne dieser Leitungen offen liegt für die elektrische Kontaktierung
für das
Plattieren.
-
Aus
JP 5-136212 A ist ein Verfahren für das Herstellen eines Bandträgers für automatisches
Folienbonden bekannt, bei dem zum Zwecke des Zuführens der Energie für das Plattieren
eine leitfähige Membran
auf die voneinander unabhängigen
elektrischen Leitungen des Substrats gelegt wird, welche dadurch
die elektrischen Leitungen des Substrats elektrisch miteinander
verbindet.
-
JP
2-192135 A offenbart einen Folienträger, bei dem das Lösen einer
Verdrahtung für
das Plattieren erleichtert wird durch ein Verfahren, bei dem eine Kerbe
zuvor in einen Verbindungsteil einer Verdrahtung für das Plattieren
einem Raster aus Leitungen geschnitten ist.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Demgemäß ist es
die Aufgabe der Erfindung, einen Bandträger für ein BGA zur Verfügung zu
stellen, der leicht hergestellt werden kann und in der Lage ist,
Verdrahtungsmuster mit höherer
Dichte zu tragen, und eine Halbleitervorrichtung zur Verfügung zu
stellen, die diesen benutzt.
-
Die
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bandträger für ein BGA
zur Verfügung
zu stellen, der bezüglich
des Feuchtigkeitswiderstandes des Verdrahtungsmusters des Bandträgers und
der Zuverlässigkeit
der Baugruppe verbessert ist, und eine Halbleitervorrichtung, die
diesen benutzt.
-
Gemäß der Erfindung
weist ein Bandträger für ein BGA,
der ein vorbestimmtes Muster an Ansätzen für Lötkugeln, Leitungen, die mit
einem Halbleiterchip zu verbinden sind, und Verdrahtungen zum Verbinden
der Ansätze
und der Leitungen, die auf einem isolierenden Film gebildet sind,
umfaßt,
auf:
eine plattierende energieführende Leitung, die auf dem
isolierenden Film gebildet ist, wobei ein Ende der plattierenden
energieführenden
Leitung sich nach außerhalb
des isolierenden Films erstreckt, wobei das andere Ende der plattierenden
energieführenden
Leitung mit den Leitungen oder den Verdrahtungen verbunden ist,
und wobei ein vorbestimmter Punkt der plattierenden energieführenden
Leitung mit einem leicht zu schneidenen Abschnitt ausgebildet ist,
wobei die Leitungen aus einer Vielzahl von Leitungen bestehen, die
miteinander verbunden sind, und bei dem die plattierende energieführende Leitung
aus einer einzelnen plattierenden energieführenden Leitung besteht, die
mit der Vielzahl der Leitungen gemeinsam verbunden ist.
-
Gemäß dem weiteren
Merkmal der Erfindung umfaßt
eine Halbleitervorrichtung, einen Halbleiterchip mit einer Vielzahl
von Elektroden, und einen Bandträger
für ein
BGA, der ein vorbestimmtes Muster von Ansätzen für Lötkugeln, Leitungen, die mit
der Vielzahl der Elektro den verbunden sind, und Verdrahtungen zum
Verbinden der Ansätze
und der Leitungen, die auf einem isolierenden Film gebildet sind,
aufweist, wobei der Bandträger
aufweist:
eine plattierende energieführende Leitung, die auf dem
isolierenden Film gebildet ist, wobei ein Ende der plattierenden
energieführenden
Leitung sich nach außerhalb
des isolierenden Films erstreckt, wobei das andere Ende der plattierenden
energieführenden
Leitungen mit den Leitungen oder den Verdrahtungen verbunden ist,
und wobei ein vorbestimmter Punkt auf der plattierenden energieführenden
Leitung mit einem leicht zu schneidenden Abschnitt ausgebildet ist,
wobei die Leitungen aus einer Vielzahl von Leitungen, die miteinander
verbunden sind, bestehen, und wobei die plattierende energieführende Leitung
aus einer einzelnen energieführenden
Leitung besteht, die mit der Vielzahl der Leitungen gemeinsam verbunden
ist.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Die
Erfindung wird in weiteren Einzelheiten im Zusammenhang mit den
beigefügten
Zeichnungen erläutert
werden, in denen:
-
1 eine
erläuternde
Querschnittsansicht ist, die einen herkömmlichen Bandträger zeigt;
-
2 eine
erläuternde
Draufsicht ist, die das Verdrahtungsmuster bei einem herkömmlichen Bandträger zeigt;
-
3 eine
erläuternde
Ansicht einer herkömmlichen
Halbleitervorrichtung ist;
-
4 eine
Draufsicht auf die Halbleitervorrichtung ist, die in 3 gezeigt
ist (Lötkugelseite);
-
5 eine
Ansicht der Halbleitervorrichtung von unten ist, die in 3 gezeigt
ist (Halbleiterchipseite);
-
6 eine
erläuternde
Draufsicht ist, die das Verdrahtungsmuster bei einem Bandträger für ein BGA
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
7 eine
erläuternde
Ansicht der Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
-
8 eine
erläuternde
Ansicht ist, die die Form einer gekerbten Leitung zeigt, die für die Halbleitervorrrichtung,
die in 7 gezeigt ist, verwendet wird.
-
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
6 zeigt
den Aufbau eines Bandträgers für ein BGA
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung. Der Bandträger
ist mit einem isolierenden Film 7 aus Polyimid oder dergleichen
versehen, mit einem Vorrichtungsloch 10, das in der Mitte
gebildet ist, und einem Durchgangsloch 11, und Ansätzen 12 für Lötkugeln,
Leitungen 9, die mit dem Elektrodenabschnitt 4 eines
Halbleiterchips elektrisch verbunden werden sollen, und einer plattierenden
energieführenden
Leitung 13, die mit der Leitung 9 verbunden ist,
die jeweils auf dem isolierenden Film 7 in einem vorbestimmten
Muster gebildet sind. Ein leicht zu schneidender Abschnitt (in 8 und 9 gezeigt) ist in der Mitte der plattierenden
energieführenden
Leitung 13 vorgesehen.
-
Da
sich ein Ende der plattierenden energieführenden Leitung 13 nach
außerhalb
des isolierenden Films erstreckt und das andere Ende mit der Leitung 9 verbunden
ist, wird der Schaltkreis, der durch Verbinden der Leitung 9 und
der plattierenden energieführenden
Leitung 13 gebildet wird, als ein Leistungsschaltkreis
benutzt, wenn die mit Gold elektroplattierte Schicht 14 gebildet
wird. Auf der unteren Seite des Bandträgers ist ein Elastomer 3 zum
Anbringen eines Halbleiterchips vorgesehen.
-
Da
der äußere Abschnitt
der energieführenden
Leitungen 13, der sich nach außerhalb des isoliernden Films 7 erstreckt,
keinen Nutzen hat, nachdem die mit Gold elektroplattierte Schicht 14 gebildet ist,
wird er mittels eines Werkzeugs abgeschnitten und entfernt. In dieser
Verbindung wird der Bandträger,
der kontinuierlich hergestellt wird, nachdem er schließlich mit
dem Elastomer 3 versehen ist, entlang der Teilschneidelinie 21 des
Bandträgers 2 geschnitten
und fertiggestellt, so daß er
einen Bandträger
für ein
BGA darstellt.
-
7 zeigt
den Aufbau einer Halbleitervorrichtung vom BGA-Typ gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung. Die Halbleitervorrichtung ist mit dem Halbleiterchip 1,
den Leitungen 9, welche mit einer Vielzahl von Elektroden 4 des
Halbleiterchips 2 verbunden sind, dem Bandträger 2,
der auf dem isolierenden Film 7 eine Vielzahl von Lötkugeln
6 zum Verbinden der Leitungen 9 mit einer äußeren Schaltung
trägt,
und der plattierenden energieführenden Leitung 13,
die auf dem isolierenden Film 7 gebildet ist, versehen,
deren eines Ende sich über
den isolierenden Film 7 hinaus erstreckt und deren anderes Ende
mit einer Vielzahl von Leitungen 9 verbunden ist.
-
Der
Halbleiterchip 1 ist auf einem Elastomer 3 angebracht,
das auf dem Bandträger 2 befestigt
ist. Die Lötkugel 6,
die als Elektrode für
die Halbleitervorrichtung dient, ist auf dem Ansatz 12 über ein
Durchgangsloch 11, das in dem isolierenden Film 7 gebildet ist,
angebracht. Die Leitungen 9 und die Elektroden 4 des
Halbleiterchips 1 sind an der Lage des in der Mitte des
isolierenden Films gebildeten Vorrichtungsloches 10 verbunden,
und sind geschützt,
indem sie mit einem isolierenden Dichtmittel 5 eingebettet
wurden.
-
Bei
der Struktur der Halbleitervorrichtung, wie sie in 7 gemäß der Ausführungsform
gezeigt ist, wird die plattierende energieführende Leitung 13 mittels
einer mechanischen Einrichtung von den Leitungen 9 getrennt,
um einen Ankerabschnitt 23 auf dem distalen Ende der Leitung
zu bilden, wenn der Halbleiterchip 1 angebracht ist. Die
Verbindung der plattierenden energieführenden Leitung 13,
der Leitungen 9 und des Ankerabschnittes 23 auf
dem distalen Ende der Leitung wird aufgebrochen und in einem Abschnitt
der plattierenden ener gieführenden Leitung 13 anschließend an
den Zusammenbau des Gehäuses
getrennt. Die Verbindung zwischen den Leitungen 9 und der
plattierenden energieführenden Leitung 13 wird
an dem Ende der Leitung aufgebrochen und getrennt zu dem Zeitpunkt,
wenn die Halbleitervorrichtung zusammengebaut ist, nachdem die mit
Gold elektroplattierte Schicht 14 gebildet worden ist,
somit, selbst wenn es geschieht, daß Wasser von der plattierenden
energieführenden
Leitung 13 her eindringt, wie es durch einen Pfeil angegeben
wird, wird das Eindringen von Wasser an die Stelle verhindert, wo
die Leitungen 9 und der Verankerungsabschnitt 23 an
dem Ende der Leitung getrennt sind, so daß das Wassereindringen in den
Elktrodenabschnitt 4 des Halbleiterchips verhindert wird.
Weiterhin wird er Feuchtigkeitswiderstand des Gehäuses ausreichend
sichergestellt, da die plattierende energieführende Leitung 13 einzeln
ist, der Halbleiterchip 1 an dem Bandträger auf der Seite des Elastomers 3 angebracht
und befestigt ist und der angeschlossene Teil des Elektrodenabschnittes 4 des
Halbleiterchips mit den Leitungen 9 luftdicht mittels des
isolierenden Dichtmittels 5 versiegelt ist, zusammen mit
dem Vorrichtungsloch 10. Weiter wird die hohe Dichte des Verdrahtungsmusters
erreicht, da es nur eine einzelne plattierende energieführende Leitung 13 gibt.
-
8 zeigt
die Form der gekerbten Leitung, die bei der Halbleitervorrichtung
(7) verwendet wird. Die plattierende energieführende Leitung 13, welche
in das Vorrichtungsloch 10 des Bandträgers ragt, wobei sie an einem
Ende gehalten wird und mit anderen verbunden wird, ist so angeordnet,
daß sie das
Vorrichtungsloch 10 überbrückt. Die
plattierende energieführende
Leitung 13 ist mit einem Abschnitt versehen, der leicht
abgeschnitten werden kann, der aus einer Einprägung (gekerbt) 19 besteht,
so daß nach
dem Zusammenbau des Gehäuses
leicht abgeschnitten werden kann, wobei die gekerbte Leitung 20 gebildet
wird. Der endnahe Abschnitt 22 der Leitung und der dazu
benachbarte Ankerabschnitt 23 an dem Ende der Leitung werden
im verbundenen Zustand gebildet und sind somit so aufgebaut, daß sie in
der Lage sind, die Leitung 3 mit Elektrizität zu versorgen.
Die Energiezufuhr von der plattierenden energieführenden Leitung 13 kann
beim Elektroplattieren durch nur die plattierende energieführende Leitung 13 geliefert
werden, die einzeln vorliegt, da die Schaltung nur durch Verbinden
mit dem Ankerabschnitt 23 an einem Ende jeder der Leitungen 9 gebildet
wird, die sich über
dem Vorrichtungsloch 10 befinden.
-
Jede
der Leitungen 9, die miteinander verbunden sind, ist mit
einem Abschnitt versehen, der leicht aufgebrochen werden kann, der
aus der Einprägung
(gekerbt) 19 besteht, so daß sie leicht beim Zusammenbau
des Gehäuses
weggeschnitten werden kann, wodurch die gekerbte Leitung 20 gebildet ist.
Diese Kerbe 19 wird durch eine mechanische Einrichtung
anschließend
an den Zusammenbau der Halbleitervorrichtung aufgebrochen und weg
gebogen, bevor das isolierende Dichtmittel 5 eingespritzt wird,
somit, selbst wenn Wasser von der plattierenden energieführenden
Leitung 13 her eindringen könnte, die frei liegt, wird
das Eindringen von Wasser an der aufgebrochenen Stelle an der Kerbe 19 verhindert.
-
Bei
dem Bandträger
für ein
BGA und der Halbleitervorrichtung gemäß der Erfindung mit einer plattierenden
energieführenden
Leitung, die nach außerhalb
des Gehäuses
frei liegt, wird eine gekerbte Leitung, die mit einem Abschnitt
versehen ist, welcher leicht aufgebrochen werden kann und aus einer Einprägung besteht,
die das Schneiden erleichtert, zwischen den Leitungen und den energieführenden Leitungen
zum Plattieren benutzt, so daß die
Einprägung
anschließend
an den Zusammenbau der Halbleitervorrichtung aufgebrochen und weg
gebogen wird. Daher, selbst wenn Wasser von der energieführenden
Leitung zum Plattieren her eindringen könnte, die nach außen frei
liegt, wird das Eindringen von Wasser an der Stelle des eingeprägten Abschnittes verhindert,
so daß Wasser
nicht in die Elektrodenabschnitte des Halbleiterchips eindringen
kann, die sich im Mittelteil befinden. Demgemäß werden solche Wirkungen erreicht,
daß die
Korrosion des Elektrodenabschnittes aufgrund des Eindringens von
Wasser verhindert wird, der Wasserwiderstand der Halbleitervorrichtung
beträchtlich
verbessert wird, ebenso können
ein Bandträger
für eine
BGA, der die Zuverlässigkeit
der Halbleitervorrichtung beträchtlich
verbessert, und eine Halbleitervorrichtung, die diesen benutzt,
zur Verfügung
gestellt werden.