DE69527473T2

DE69527473T2 - Halbleiteranordnung bestehend aus einem Halbleiterchip, der mittels Kontakthöckern auf der Leiterplatte verbunden ist und Montageverfahren

Info

Publication number: DE69527473T2
Application number: DE69527473T
Authority: DE
Inventors: Michitaka Urushima
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Electronics Corp
Priority date: 1994-05-09
Filing date: 1995-04-28
Publication date: 2003-03-20
Anticipated expiration: 2015-04-29
Also published as: KR100224133B1; EP0683517A2; EP0683517A3; DE69527473D1; US5474957A; KR950035545A; EP0683517B1

Description

Erfindungsgebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Montagetechnologie für einen Halbleiterchip und insbesondere eine Montagetechnologie für einen Halbleiterchip durch eine automatisierte Bandbondierung auf eine gedruckte Leiterplatte.

Beschreibung des Standes der Technik

Ein typisches Beispiel eines Vorganges zum Montieren eines Halbleiterchips auf einem Filmträgerband, das für TAB (automatische Bandbondierung)-Technologie zur Verfügung steht, ist in den Fig. 1A bis 1C und 2 gezeigt, und die Fig. 2 zeigt das Layout eines Filmträgerbandes an der in der Fig. 1A gezeigten Stufe.
Das Montageverfahren gemäß dem Stand der Technik beginnt mit der Herstellung des Filmträgerbandes. In einem Basisfilm 4 aus Isoliermaterial, wie beispielsweise Polyimid werden nämlich Filmtransportlöcher 1, ein Anordnungsloch 2 und Trennlöcher 3 ausgebildet. Die Teile zwischen dem Vorrichtungsloch 2 und den Trennlöchern 3 werden als Stützen 4a bezeichnet, und die Teile zwischen den Trennlöchern 3 werden als Brücken 4b bezeichnet.
Die Filmtransportlöcher 1 sind entlang der Seitenkanten des Basisfilms 4 angeordnet und werden zum Bewegen und Positionieren des Filmträgerbandes in einem späteren Schritt verwendet. Das Vorrichtungsloch 2 ist weit genug, um einen Halbleiterchip 5 aufzunehmen, und an den an der Oberseite des Halbleiterchips 5 freigelegten Elektroden werden Metallhöcker 5a für einen Innenleiterbondierung ausgebildet. Die Trennlöcher 3 werden als "OLB" (Außenleiterbondier)-Löcher abgekürzt und sind um das Vorrichtungsloch 2 angeordnet.
Darauffolgend wird auf die Oberseite des Basisfilms 4 eine Metallfolie, beispielsweise Kupfer, laminiert, und eine klebende Paste 6 bindet die Metallfolie an die Oberseite des Basisfilms 4. Die Metallfolie wird unter Verwendung von fotolithographischen Technologien zu einer Anzahl von Leiterdrähten 7 strukturiert. Jeder der Leiterdrähte 7 ist nach unten zu einem inneren Leiterteil, einem äußeren Leiterteil und einem Pad-Teil für elektrische Tests unterteilt. Der innere Leiterteil 6a steht teilweise in das Vorrichtungsloch 2 vor, und geht in den äußeren Leiterteil in der Stütze 4a über. Der äußere Leiterteil erstreckt sich über die Trennlöcher 3 und geht in den Pad-Teil über. Die Leiter 7 sind durch Galvanisierung mit Gold, Zinn oder Lot abgedeckt und der Goldfilm, der Zinnfilm oder der Lotfilm dient als ein Schutzfilm.
Filmtransporträder (nicht dargestellt) fördern das Filmträgerband, und das Vorrichtungsloch 2 wird zu dem Halbleiterchip 5 ausgerichtet. Dann wird ein Bondierwerkzeug (nicht dargestellt) gegen die Höcker 5a gepreßt und es wird von dem Bondierwerkzeug auf die inneren Leiterteile der Leiter 7 Wärme aufgebracht. Auf diese Art und Weise werden die Leiter 7 durch Thermokompressionsbondier-Technik an die Höcker 5a gebondet. Für das Bonden der Leiter 7 an die Höcker 5a kann ein eutektischer Vorgang verwendet werden. Die resultierende Struktur in diesem Schritt ist in den Fig. 1A und 2 dargestellt.
Darauffolgend wird auf der Oberseite des Halbleiterchips 5, der wie in der Fig. 1B gezeigt, durch das Vorrichtungsloch 2 freigelegt ist, ein Stück Kunstharz 8 vorgesehen, und verhindert, dass an der Oberseite des Halbleiterchips 5 von einer unerwünschten Kontamination ein Schaltungsmuster ausgebildet wird.
Die Brücken 4b des Filmträgerbandes 4 werden gebrochen, und die Stützen 4a werden von dem Filmträgerband zusammen mit dem Halbleiterchip 5 und den Leitern 7 getrennt.
Der Hersteller hat zuvor eine gedruckte Leiterplatte 9 hergestellt, und auf einer starren Isolierplatte 9b ist ein Leitermuster 9a aufgedruckt. Der Halbleiterchip 5 und die äußeren Leiterteile der Leiter 7 werden zu dem Leitermuster 9a ausgerichtet und die äußeren Leiterteile werden durch die Thermokompressionsbondier-Technik an das Leitermuster 9a gebondet.
Bei der Montagetechnologie gemäß dem Stand der Technik wird jedoch bezüglich der Produktionskosten ein Problem hervorgerufen. Im einzelnen haben die Leiter 7 eine Dicke in der Größenordnung von 35 um und von den äußeren Leiterteilen der Leiter 7 wird erwartet, daß sie exakt strukturiert und extrem koplanar sind, um eine Bondierabhebung der Halbleitervorrichtung zu verhindern. Diese Bedingungen erfordern eine Spezialbondiermaschine zum Bondieren der äußeren Leiterteile der Leiter 7 an das Leitermuster 6a der bedruckten Leiterplatte 9, und das Montagesystem, welches eine derartige Spezialmaschine enthält, ist kaum für andere Halbleitervorrichtungen mit unterschiedlicher Bauart geeignet, wie beispielsweise QFP, die durch einen gleichzeitigen Rückflußschritt montiert werden. Dies führt zu einer großen Menge an Planungs- und Ausrüstungsinvestition, was wiederum die Produktionskosten der Halbleitervorrichtung erhöht.
Wie vorstehend beschrieben, ist QFP für die Produktivität wegen des gleichzeitigen Rückflusses wünschenswert. Das Rastermaß der Außenleiterteile ist jedoch auf 0,4 mm minimiert; und setzt an der Schnittstelle einer integrierten Schaltung eine Grenze. Eine attraktive Durchbruchstechnologie ist durch Nikkei Microdevices, 1994, Mai, Seiten 58 bis 64 eingeführt worden und wird als das Kugelgitterarray bezeichnet. Eine große Anzahl von Lothöckern sind an einer Rückseite einer Packung vom GBA-Typ angeordnet und sind dichter als QFP. Beispielsweise erfordert QFP ein Mindestrastermaß von 0,4 mm für 220 Signalstifte auf einer quadratischen Fläche von 23 · 24 mm. Das GBA realisiert jedoch 220 Signalstifte auf derselben Fläche mit einem Rastermaß von 1,5 mm. Das heißt, daß die GBA-Technologie die Besetzungsfläche der Signalstifte senken kann und demgemäß die Längen der Signalpfade senken kann. Die verminderten Signalpfade verbessern die Charakteristika der Vorrichtung.
Daher ist die GBA-Technologie für Hersteller sehr attraktiv, und es wird für eine GBA- Packung eine mehrstufig bedruckte Schaltungsplatte verwendet. Die mehrstufig bedruckte Schaltungsplatte ist aus Keramikplatten oder Filmen, wie beispielsweise automatischen Filmbondbändern gebildet. Die japanische Patentveröffentlichung der ungeprüften Anmeldung Nr. 63-34936 offenbart die mehrstufig bedruckte Schaltungsplatte, die aus den automatischen Filmbondbändern gebildet ist. Gemäß der japanischen Patentveröffentlichung der ungeprüften Anmeldung ist auf der Hauptfläche eines Basisfilms ein Leitermuster ausgebildet, und ist über Durchgangslöcher, welche in dem Basisfilm ausgebildet sind, elektrisch mit den Anschlüssen an der Rückseite verbunden. Die Anschlüsse sind an eine bedruckte Leiterplatte angeschlossen. Darüberhinaus ist es notwendig, eine mehrstufige Verdrahtungsstruktur auf dem Film herzustellen. Dies führt zu einer sehr teuren Packung. Ein weiteres Problem, das der Montagetechnologie gemäß dem Stand der Technik inhärent ist, ist eine niedrige Fertigungsausbeute. Wie vorstehend beschrieben, sind die Leitungdrähte 7 an das leitfähige Muster 9a durch die Thermokompressions-Bondiertechnik gebondet und sind kaum zu reparieren, selbst wenn eine Bond-Ablösung stattfindet.
Eine Halbleitervorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 ist aus der JP-A-02252248 bekannt. Diese Veröffentlichung zeigt ebenfalls ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Halbleitervorrichtung. Die JP-A-05259221, JP-A- 04067658, JP-A-01082646 zeigen ebenfalls Vorrichtungen zum Aufbau einer Halbleitervorrichtung.
Die US-A-5216278 offenbart einen geschützten Draht in Form eines Kontaktloches in einem isolierten Trägersubstrat, und es gibt einen Abstrahlhöcker, der an den Leiter gebondet und an den Plattenmitteln befestigt ist.
Es ist eine wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ökonomische und zuverlässige Montagetechnologie zu schaffen.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 7 gelöst.
Vorteilhafte Merkmale sind in den Unteransprüchen gezeigt.
Die Elektroden, welche mit den Leitungsdrähten verbunden sind, können vor dem Ausbilden der Höcker mit Kunstharz abgedeckt werden.

Kurze Beschreibung der Figuren

Die Merkmale und Vorteile der Montagetechnologie gemäß der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung anhand der begleitenden Figuren im Einzelnen hervor, in welchen zeigt:
Fig. 1A und 1C Ansichten im Schnitt des Montagevorganges für die Halbleitervorrichtung gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den in der Fig. 1A gezeigten Trägerfilm, die das Layout zeigt;
Fig. 3A bis 3E Ansichten im Schnitt eines Montagevorgangs für eine Halbleitervorrichtung;
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Halbleiterchip, der an ein Trägerband angeschlossen ist;
Fig. 5A eine Draufsicht auf einen wesentlichen Schritt einer anderen Montagevorgangssequenz gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5B eine Ansicht im Schnitt eines weiteren wesentlichen Schrittes der Herstellungssequenz;
Fig. 6A eine Ansicht im Schnitt eines wesentlichen Schrittes eines modifizierten Verfahrens; und
Fig. 6B eine Ansicht im Schnitt eines weiteren wesentlichen Schrittes des modifizierten Verfahrens.
Die Fig. 3A bis 3E und 4 zeigen ein Beispiel eines Montageverfahrens und die Fig. 3A bis 3E zeigen Ansichten im Schnitt entlang der Linie A-A in der Fig. 4. Von der in der Fig. 4 ist der Einfachheit halber jedoch die Kunstharzbeschichtung von der Struktur weggelassen worden.
Der Montagevorgang beginnt mit der Herstellung eines flexiblen Filmträgerbandes 10, und entlang der zwei Seitenkanten des flexiblen Filmträgerbandes 10 werden zwei Reihen von Filmtransportlöchern 10a ausgebildet. Ferner werden in Intervallen die Vorrichtungslöcher 10b ausgebildet und diese sind etwas weiter als ein Halbleiterchip 11. Um jedes der Vorrichtungslöcher 10b werden 4 längliche Trennlöcher 10c angeordnet, und eine Stützfläche 10d ist über Brückenflächen 10e mit einer Rahmenfläche 10f verbunden. Bei diesem Beispiel dient die Rahmenfläche 10f als eine erste Fläche und die Stützfläche 10e dient als eine zweite Fläche.
Auf die Oberfläche des flexiblen Trägerfilms 10 ist eine leitfähige Metallfolie aus beispielsweise Kupfer, mittels eines Klebstoffes 12 geklebt, und die leitfähige Metallfolie ist unter Verwendung von fotolithographischen Techniken zu einer Anzahl von Leitungsdrähten 13 strukturiert.
Jeder der Leitungsdrähte 13 ist in einen inneren Leiterteil 13a, der in das Vorrichtungsloch 10b vorsteht und einen Pad-Teil 13b unterteilt, der in den inneren Leiterteil 13a übergeht, und die Pad-Teile 13b sind in einem Array angeordnet, wie dies am besten aus der Fig. 4 zu ersehen ist. Bei diesem Beispiel sind die Pad-Teile 13b in Intervallen von 1,0 mm angeordnet.
Wenigstens die Leiterdrähte 13 und die freigelegte Stützfläche 10d werden mit einem Abdeckresist beschichtet und der Abdeckresistfilm wird so strukturiert, daß zentrale Flächen der Pad-Teile 13b und die innenliegende periphäre Subfläche der Stützfläche 10d. In der Fig. 4 zeigen die gestrichelten Linien 14a, 14b und 14c jeweils einen Außenumfang und einen Innenumfang der Abdeckresistschicht 14 und die kleinen Löcher der freizulegenden Teile der Pad-Teile 13b an.
Der Anfangselastizitätsmodul des Abdeckresists 14 ist weniger als ein Zehntel desjenigen des Basisfilms 10, und die Ebenheit des Basisfilms 10 ist für die späteren Schritte zu akzeptieren. Es wird empfohlen, ein Abdeckresist 14 mit einem Anfangselastizitätsmodul von ungefähr einem Zwanzigstel zu verwenden, um die Verwindung des Basisfilms 10 vernachlässigbar zu machen. Wenn andererseits als Abdeckresist 14 ein Epoxydharz verwendet wird, ist der anfängliche Elastizitätsmodul in der Größenordnung von 200 kg/mm², und die Verwindung des Basisfilms 10 ist für die späteren Schritte ernst zu nehmen.
Die Öffnungen des Abdeckresists 14 haben eine etwas kleinere Fläche als diejenige der Pad-Teile 13b. Wenn die Pad-Teile 13b einen Durchmesser von 0,6 mm haben, haben die Öffnungen in dem Abdeckresist 14 einen Durchmesser von ungefähr 0,5 mm. Es ist nicht notwendig, die Leitungsdrähte 13 auf der Stützfläche 10d zu plattieren, und das Weglassen des Plattierschrittes senkt die Herstellungskosten der Halbleitervorrichtung.
Bei einer Modifikation sind die Pad-Teile 13b näher an den Trennlöchern 10c angeordnet und es sind Test-Pads und plattierte Verdrahtungen ausgebildet. Die Pad-Teile 13b stehen jedoch als Überprüfungspads für einen Kurzschluß des Verdrahtungsmusters zur Verfügung und dies begünstigt eine Verkleinerung der Halbleitervorrichtung.
Somit ist ein automatisches Filmbondband 15 fertiggestellt, und die resultierende Struktur dieses Schrittes ist in der Fig. 3A dargestellt.
Das automatische Filmbondband 15 wird in eine Innenbondmaschine gesetzt, und rotierende Filmzahnrollen 16a werden sequentiell zum Kämmen mit den Filmtransportlöchern 10a gebracht, um das automatische Filmbondband 15 synchron mit einem Trägerband (nicht dargestellt) welches die Halbleiterchips 11 trägt, zu fördern. Der Halbleiterchip 11 hat eine Anzahl von Elektroden 1 1a, die mit einer elektrischen Schaltung verbunden sind, welche in dem Halbleiterchip 11 hergestellt ist, und die Innenbondmaschine richtet die inneren Leiterteile 13a mittels eines Thermokompressionswerkzeuges 16b zu den Elektroden 11a aus. Das Thermokompressionswerkzeug 16b preßt die inneren Leiterteile 13a gegen die Elektroden 11a, und die inneren Leiterteile 13a werden durch Thermokompression an die Elektroden 11a gebondet. Die resultierende Struktur dieses Schrittes ist in der Fig. 3B gezeigt.
Darauffolgend werden die Verbindungen zwischen den Elektroden 1 1a und den inneren Leiterteilen 13a mit einem Stück Kunstharz 17 abgedeckt, und dieses füllt einen Raum aus, der zwischen dem Halbleiterchip 11 und dem Basisfilm 10 belassen worden ist, wie dies in der Fig. 3C gezeigt ist.
Das Kunstharzstück 17 deckt weiterhin die innere periphäre Sub-Fläche der Stützfläche 10d ab und geht in das Abdeckresist 14 über. Aus diesem Grund ist das Stück Kunstharz 17 um wenigstens einen Millimeter größer als das Vorrichtungsloch 10b. Es wird empfohlen, die Höhe des Kunstharzstückes 17 so zu bemessen, daß sie mit Bezug auf die Oberseite des Halbleiterchips 11 nicht höher als 250 um ist.
Das Kunstharzstück 17 verhindert eine Oxidation und Kontaminierung der Verbindung zwischen den Elektroden 11a und den inneren Leiterteilen 13a und fixiert den Halbleiterchip 11 sicher an den inneren Leiterteilen 13a und der Stützfläche 10d des automatischen Filmbondbandes.
Darauffolgend werden auf den Pad-Teilen 13b Lotkügelchen vorgesehen und in Stickstoffatmosphäre geschmolzen. Dann werden die Lotkügelchen an die Pad-Teile 13b gebondet, und auf den Pad-Teilen 13b sind jeweils Höcker 18 ausgebildet. Die Höcker 18 haben einen Durchmesser, der größer als derjenige der Öffnungen in dem Abdeckresist 14 ist. Bei diesem Beispiel haben die Höcker einen Durchmesser von 0,8 mm.
Eine andere Ausbildungstechnik für die Höcker 18 ist das Drucken. Wenn die Pad-Teile 13b mit dicken Oxidfilmen abgedeckt werden, ist ein Flußmittel notwendig. Wenn jedoch kein Flußmittel verwendet wird, ist es nicht notwendig, die Öffnungen in dem Abdeckresist 14 kleiner als die Pad-Teile 13b zu machen.
Die Brückenteile 10e werden durchgeschnitten, und die Stützfläche 10d und der Halbleiterchip 11 werden von der Rahmenfläche 10f getrennt, wie dies in der Fig. 3D gezeigt ist.
Die Leiterdrähte 13, die mit dem Halbleiterchip 11 verbunden sind, werden einer elektrischen Auswahl unterzogen. Bei einer positiven Diagnose werden die Höcker 18 zu einem Leitungsmuster 19a einer gedruckten Leiterplatte 19b ausgerichtet. Die Höcker 18 werden an das Leitungsmuster 19a mittels eines laufenden Rückflußverfahrens gebondet. Die Rückflußmaschine steht für andere Arten von Halbleiterchips allgemein zur Verfügung und es ist keine Spezialaußenbondiermaschine erforderlich. Aus diesem Grund wird die Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ökonomisch an der gedruckten Leiterplatte 19b befestigt.
Darüberhinaus werden die Höcker 18 sicher an das Leitermuster 19a gebondet und verbessern die Fertigungsausbeute der Halbleitervorrichtung.
Eine Modifikation des Beispiels hat eine Hitzeabstrahlplatte, die an dem Halbleiterchip 11 mittels Klebstoff mit einem großen Wärmeübertragungskoeffizienten Befestigt ist. Eine weitere Modifikation kann ferner an der Hitzeabstrahlplatte eine mittels Klebstoff befestigte Wärmesenke haben. Die Hitzeabstrahlplatte und die Wärmesenke werden aufeinanderfolgend an dem Halbleiterchip 11 nach der Montage an der gedruckten Leiterplatte 19b befestigt.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu ersehen ist, befestigen die Höcker 18 die Pad- Teile 13b fest an dem Leitungsmuster 19a der gedruckten Leiterplatte 19b ohne eine Spezialmaschine, und die Produktionskosten, die Ausbeute und die Zuverlässigkeit der Halbleitervorrichtung werden sicher verbessert.
Die Fig. 5A und 5B zeigen wesentliche Schritte eines Montagevorgangs, der die vorliegende Erfindung verkörpert. Für die Halbleitervorrichtung sind ein Hitzeabstrahlhöcker 21, eine Hitzeabstrahlplatte 22a und eine Wärmesenke 22b vorgesehen, und die übrigen Komponenten sind ähnlich wie die bei dem Beispiel gezeigten. Aus diesem Grund sind die anderen Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern wie die entsprechenden Teile der Halbleitervorrichtung, welche das Beispiel implementiert, bezeichnet, ohne daß sie detailliert beschrieben werden.
Die Herstellungssequenz, welche das Beispiel implementiert, beginnt ebenfalls mit der Herstellung eines automatischen Filmbondbandes 23, der Halbleitervorrichtung 11, der gedruckten Leiterplatte 19b, der Hitzeabstrahlplatte 22a und der Wärmesenke 22b, und diese sind mit Ausnahme des Folgenden ähnlich wie bei dem Montagevorgang.
Das automatische Filmbondband 23 ist ähnlich wie das automatische Filmbondband 15 mit Ausnahme eines gestützten Drahtes 24. Der gestützte Draht 24 ist aus der gleichen Metallfolie wie die Leitungsdrähte 13 laufend ausgebildet und hat einen zentralen Teil 24a über dem Halbleiterchip 11 und Brückenteile 24b, die in den zentralen Teil 24a übergehen.
Das Abdeckresist 14 erstreckt sich über den gestützten Draht 24 und deckt ihn ferner ab. Um das Abdeckresist 14 klar zu unterscheiden, ist das Abdeckresist 14 in der Fig. 5A durch Schraffurlinien angegeben.
In dem Abdeckresist 14 ist eine Öffnung 25 ausgebildet und legt einen Teil des zentralen Teils 24a frei. Für die Öffnung 25 ist es wünschenswert, daß sie einen gleichen Durchmesser wie die Öffnungen an den Pad-Teilen 13b haben, weil die Öffnung 15 zusammen mit den Öffnungen über den Pad-Teilen 13b fortlaufend in dem Abdeckresist 14 ausgebildet wird. Wenn jedoch die Höcker durch einen Druckvorgang ausgebildet werden, ist es nicht notwendig, die Öffnung 25 auf den Durchmesser der Öffnungen an den Pad-Teilen 13b zu beschränken.
Eine Art Kunstharz 25 wird von einem Spalt zwischen dem gestützen Draht zugeführt und breitet sich zwischen dem gestützten Draht 24 und dem Halbleiterchip 11 durch das Kapillarphänomen aus. Anders ausgedrückt, es wird empfohlen, ein Kunstharz 25 zu wählen, welches eine Viskosität hat, die klein genug ist, um sich infolge des Kapillarphänomens auszubreiten.
Wenn der gestützte Draht 24 z. B. während des Zuführens des Kunstharzes 25 durch eine Vakuumdüse gestützt wird, verbreitet sich das Kunstharz 24 ausreichend über den Raum zwischen dem geschützten Draht 24 und dem Halbleiterchip 11.
Der Hitzeabstrahlhöcker 21 hält den Halbleiterchip 11 parallel zur Oberfläche der gedruckten Leiterplatte 19b.
Wenn ein größeres Hitzeabstrahlvermögen für die Halbleitervorrichtung erwartet wird, ist die Hitzeabstrahlplatte 22a aus Aluminium an den Halbleiterchip 11 mittels einer Klebstoffpastenschicht 26a mit einem großen Wärmeübertragungskoeffizienten gebondet.
Wenn für die Halbleitervorrichtung ein sehr viel größeres Hitzeabstrahlvermögen zu erwarten ist, ist ferner die Wärmesenke 22b mittels einer Klebstoffpastenschicht 26b mit einem großen Wärmeübertragungskoeffizienten an die Hitzeabstrahlplatte 22a gebondet.
Die Befestigung der Hitzeabstrahlplatte 22a und der Wärmesenke 22b wird nach dem Bondierschritt zwischen den Höckern 18 und 21 und dem Leitungsmuster 19a ausgeführt.
Obwohl die Hitzeabstrahlplatte 22a und die Wärmesenke 22b für die Halbleitervorrichtung, welche das Beispiel wie vorstehend beschrieben, implementiert, zur Verfügung steht, ist es zu empfehlen, die Hitzeabstrahlplatte 22a nicht nur an den Halbleiterchip 11 sondern auch an den Basisfilm 10 zu bonden, weil das Gewicht den Halbleiterchip bei Abwesenheit des Hitzeabstrahlhöckers 21 nach unten drückt. Alternativ können eine Lötplatte oder eine Kunstharzspalte vorab an der gedruckten Leiterplatte 19b vorgesehen worden sein, und die Lötplatte oder die Kunstharzspalte stützen den Halbleiterchip am Harzstück 25.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu ersehen ist, erzielt die Halbleitervorrichtung, welche die Ausführungsform implementiert, alle Vorteile des Beispiels und hat eine große Hitzeabstrahlung. Die Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung benötigt nämlich keine gedruckte Schaltungsplatte mit Durchgangslöchern, Keramikplatte mit Durchgangslöchern und TAB-Band mit Durchgangslöchern, und es steht ein ökonomisches Standard-TAB-Band zur Verfügung. Die Höcker 18 und 21 werden laufend durch einen Rückfluß an das Leitermuster 19a gebondet, und die Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Rückflußsystem gemeinsam mit anderen Arten von Halbleitervorrichtungen benutzen.
Obwohl eine bestimmte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann klar zu ersehen, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne daß vom Umfang der vorliegenden Erfindung abgewichen wird. Beispielsweise können die Pad-Teile 13b durch die Höcker 18 mit einem Leitungsmuster, das auf einem flexiblen Film ausgebildet ist, elektrisch verbunden werden.
Darüberhinaus werden die inneren Leiterteile unter Verwendung des Werkzeuges der vorstehend beschriebenen Ausführungsform fortlaufend an die Elektroden auf dem Halbleiterchip gebondet. In einem weiteren Vorgang gemäß der vorliegenden Erfindung können die Elektroden sequentiell an die Elektroden gebondet werden.
Schließlich kann die Hitzeabstrahlplatte oder es können die Hitzeabstrahlplatte und die Wärmesenke vor dem Montageschritt an den Halbleiterchip gebondet werden. Im einzelnen zeigt die Fig. 6A eine Hitzeabstrahlplatte 31 und eine Wärmesenke 32, die an den Halbleiterchip 11 gebondet sind, welcher mit den Leitungsdrähten 13 verbunden ist. Danach werden auf den Pad-Teilen 13b die Höcker ausgebildet und die Höcker 18 werden an das Leitungsmuster 19a der gedruckten Leiterplatte 19b, wie in der Fig. 6B gezeigt, gebondet.

Claims

1. Halbleiteranordnung mit:

a) einem Halbleiterchip (11) mit einem elektrischen Schaltkreis, der mit Elektroden (11a) verbunden ist, die auf eine Oberfläche des Halbleiterchips (11) freiliegen;

b) einem rahmenartigen Film (10d), der ein zentrales Anordnungsloch hat, zu welchem die Elektroden freiliegen;

c) eine Vielzahl von Leitungsdrähten (13), die an den Film gebondet sind und äußere Endteile (13b) und innere Endteile (13a) aufweisen, die in das zentrale Anordnungsloch hineinragen und mit den Elektroden (11a) des Halbleiterchips (11) verbunden sind;

d) einem leitfähigen Muster (19a), das auf einer Platine (19b) angeordnet ist; und

e) Höckern (18), die jeweils an den äußeren Endteilen (13b) der Leitungsdrähte (13) ausgeformt sind und an das leitfähige Muster (19a) gebondet sind, um eine elektrische Verbindung zwischen den äußeren Endteilen (13b) der Leitungsdrähte (13) und dem leitfähigen Muster (19a) vorzusehen,

dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner aufweist

einen gestützten Draht (24), dessen Zentralteil (24a) in dem Geräteloch des rahmenartigen Filmes (10a) nahe dem Halbleiterchip (11) positioniert ist und von dem rahmenartigen Film (10d) über Brückenteile (24b) gestützt wird, die mit dem zentralen Teil (24a) zusammenhängen, und einen Hitzeabstrahlhöcker (21), der an den Teil (24a) gebondet ist, um durch den Halbleiterchip (11) erzeugte Hitze abzustrahlen, und der an die Platine (19b) angeheftet ist, um den Halbleiterchip (11) abzustützen.

2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, welche ferner aufweist ein Schutzmaterial, das elektrischen Verbindungen abdeckt und das Halbleiterchip sicher mit den inneren Endteilen (13a) und dem rahmenartigen Film (19d) verbindet.

3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 2, welche ferner mit einer Hitzeabstrahlplatte (22a), die an dem Halbleiterchip (11) befestigt ist.

4. Halbleiteranordnung nach Anspruch 3, welche ferner mit einer Wärmesenke (22b), die an der Hitzeabstrahlplatte (22a) befestigt ist.

5. Halbleiteranordnung nach Anspruch 4, welche ferner mit einer Hitzeabstrahlplatte (22a), die am Halbleiterchip (11) befestigt ist.

6. Halbleiteranordnung nach Anspruch 5, welche ferner mit einer Wärmesenke (22b), die an der Hitzeabstrahlplatte (22a) befestigt ist.

7. Verfahren zum Befestigen eines Halbleiterchips an einer Befestigungsplatine mit den Schritten:

a) Vorbereiten eines Halbleiterchips (11), einer Befestigungsplatine (19b) und einem automatischen Filmbondband (15), welches ein Filmträgerband (10) enthält mit einer ersten Fläche (10f) und einer zweiter Fläche (10d), die von der ersten Fläche getrennt werden kann und eine zentrale Anordnungsausnehmung hat, und mit einem leitfähigen Muster, das an die zweite Fläche gebondet ist und innere Leitungen (13a) aufweist, die in die zentrale Anordnungsausnehmung vorspringen, und mit Höckern (13b), die elektrisch mit den inneren Leitungen (13a) verbunden sind, welche auf der zweiten Fläche (10d) ausgeschäumt sind;

a1) Ausbilden einer gestützten Leitung (24), deren Zentralteil (24a) in einer Anordnungsausnehmung der zweiten Fläche (10d) nahe dem Halbleiterchip (11) positioniert ist und von der zweiten Fläche (10d) abgestützt wird durch Brückenteile (4b), die mit dem Zentralteil (24a) verbunden sind; a2) Ausbilden eines Hitzestrahlhöckers (21), der an den Teil (24a) gebondet ist, um Hitze abzustrahlen, die durch den Halbleiterchip (11) erzeugt wurde, und der an der Platine (19b) befestigt ist, um den Halbleiterchip (11) abzustützen;

b) Bonden der inneren Leitungen (13a) an Elektroden (11a) des Halbleiterchips (11), die mit der zentralen Anordnungsausnehmung fluchten;

c) Formen von leitfähigen Höckern (18) auf den Flecken (13b);

d) Abtrennen der zweiten Fläche (13d) mit dem leitfähigen Muster, welches mit den Elektroden (11a) des Halbleiterchips (11) verbunden ist, von der ersten Fläche (10f); und

e) Bonden der Höcker (18) an das leitfähige Muster (19a) auf der Befestigungsplatine (19b)

8. Verfahren nach Anspruch 7, ferner mit dem Zwischenschritt a) Schritt und b): Beschichten des leitfähigen Musters und einer freiliegenden Unterfläche der zweiten Fläche (10d) mit einer Abdeckresist-Schicht (17), die Löcher hat, die mindestens Zentralflächen der Flecken (13b) freilegt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem die Abdeckresist-Schicht (17) ein elastisches Anfangsmodul von nicht größer als einem Zehntel des elastischen Moduls des Filmträgerbandes (10) hat.

10. Verfahren nach Anspruch 7, ferner mit dem Schritt:

Zuführen eines Stückes von Harz zum Halbleiterchip und einem Teil des Filmträgerbandes (10), um die Elektroden und die inneren Leitungen vor Kontamination zu schützen, und sicheres Befestigen des Halbleiterchips auf der zweiten Fläche des Filmträgerbandes (1d).

11. Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem leitfähige Höcker (18) die Flecken (13b) an das leitfähige Muster (19a) der Platine (19b) über Rückfluß bonden.

12. Verfahren nach Anspruch 7, welche zwischen den Schritten a) und b) ferner aufweist den Schritt:

Beschichten des leitfähigen Musters und einer freiliegenden Unterfläche der zweiten Fläche (10d) mit einer Abdeckresist-Schicht (14), die Löcher aufweist, die mindestens Zentralflächen der Flecken (13b) und eine Fläche der gestützten Leitung (24) freilassen, wobei ferner ein Hitzeabstrahlhöcker (21) auf der Fläche der gestützten Leitung (24) ausgeformt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 7, ferner mit dem Schritt:

Befestigen einer Hitzeabstrahlplatte (22a) am Halbleiterchip (11).

14. Verfahren nach Anspruch 13, ferner mit dem Schritt:

Befestigen einer Wärmesenke (22b) an der Hitzeabstrahlplatte (22).