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JP2001060600A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JP2001060600A
JP2001060600A JP11233438A JP23343899A JP2001060600A JP 2001060600 A JP2001060600 A JP 2001060600A JP 11233438 A JP11233438 A JP 11233438A JP 23343899 A JP23343899 A JP 23343899A JP 2001060600 A JP2001060600 A JP 2001060600A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lead
tape carrier
substrate
semiconductor device
wiring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP11233438A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidenori Suzuki
秀紀 鈴木
Yasuhisa Hagiwara
靖久 萩原
Akira Haruta
亮 春田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Solutions Technology Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi ULSI Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi ULSI Systems Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP11233438A priority Critical patent/JP2001060600A/ja
Publication of JP2001060600A publication Critical patent/JP2001060600A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/50Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/50Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱収縮量差に起因する応力の集中があって
も、テープキャリア基板における配線リードの断線を確
実に防止し、接続信頼性を向上する。 【解決手段】 テープBGA半導体装置のテープキャリ
ア基板において、バンプが形成される基板電極のうち、
テープキャリア基板に接着された補強材の内周辺である
補強材端ラインHLの直下に端部が位置している基板電
極8aは、リード引き出し部8bから引き出されたリー
ド配線3が、ある長さだけ補強材端ラインHLに沿って
平行に配線された後、その折れ曲がり部に所定の円弧が
形成されて曲げられ、補強材端ラインHLに直交せずに
斜めに、ある角度をつけて配線されている。よって、補
強材端ラインHLを通過するリード配線3の面積を大き
くでき、断線を大幅に低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、テープキャリアに
形成されたリード配線の断線防止技術に関し、特に、C
SP(Chip Size Package)などの補
強枠が用いられたテープキャリアの断線防止に適用して
有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明者が検討したところによれば、た
とえば、テープ形BGA(BallGrid Arra
y)半導体装置は、半導体チップを搭載するキャリア基
板としてテープキャリア基板が用いられ、TAB(Ta
pe AutomatedBonding)技術によっ
て接続される。
【0003】このテープキャリア基板は、たとえば、ポ
リイミドなどからなる樹脂テープの裏面にリード配線と
なる銅箔が貼り付けられている。テープキャリア基板の
中央部には、半導体チップを搭載するデバイスホールが
設けられており、デバイスホールから突き出した配線部
分がパッド電極となり、半導体チップのボンディングパ
ッドと電気的に接続されている。
【0004】テープキャリア基板の裏面には、アレイ状
の基板電極が形成されており、これら基板電極はリード
配線を介してそれぞれのパッド電極に電気的に接続され
ている。各々の基板電極には、外部導出用リードの代わ
りとして球形のはんだ、いわゆる、はんだボールが形成
されており、これらはんだボールを介して電子部品が実
装されるプリント配線基板の電極部に接続されている。
【0005】また、テープキャリア基板の表面における
搭載された半導体チップの外周部近傍には、たとえば、
ニッケルからなる補強枠が接着されている。この補強枠
により、テープキャリア基板の平坦度が維持され、実装
時の取り扱いを容易にすることができる。
【0006】なお、この種の半導体装置について詳しく
述べてある例としては、平成10年7月27日、株式会
社プレスジャーナル発行、「’99半導体組立・検査技
術」P17〜P20があり、この文献には、各種のBG
A形半導体装置における構成などが記載されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な半導体装置では、次のような問題点があることが本発
明者により見い出された。
【0008】すなわち、基板電極から引き出されたリー
ド配線が、テープキャリア基板の表面に接着された補強
枠と直交するように配線されており、テープキャリア基
板と補強枠との膨張係数の違いなどからテープキャリア
基板における補強枠の周辺部に応力が集中してしまい、
リード配線が断線してしまう恐れがあり、半導体装置の
信頼性が低下してしまうという問題がある。
【0009】また、このような断線は、補強枠における
周辺部の直下に位置する基板電極から引き出されるリー
ド配線が顕著となっている。
【0010】本発明の目的は、熱収縮量差に起因する応
力の集中があっても、配線リードの断線を確実に防止
し、接続信頼性を向上することのできる半導体装置を提
供することにある。
【0011】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0012】
【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、
以下のとおりである。
【0013】すなわち、本発明の半導体装置は、バンプ
が形成されるテープキャリア基板の基板電極から引き出
されるリード配線を、半導体チップの外周部近傍に設け
られた補強枠の内周辺に直交しないように配線したもの
である。
【0014】また、本発明の半導体装置は、前記リード
配線を、テープキャリア基板に形成された基板電極のう
ち、補強枠における内周辺の直下またはその近傍に位置
する基板電極にのみ形成したものである。
【0015】さらに、本発明の半導体装置は、前記基板
電極におけるリード配線の引き出し部を、ある配線長だ
け補強枠の内周辺に平行して配線した後、リード配線の
折れ曲がり部を円弧状に形成し、補強枠の内周辺に直交
しないように配線したものである。
【0016】以上のことにより、補強枠の内周辺を通過
するリード配線の面積を大きくすることができ、リード
配線の断線を大幅に低減することができる。
【0017】また、基板電極から引き出されたリード配
線の折れ曲がり部に所定の円弧を形成することにより、
リード配線をより断線しにくくすることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【0019】図1は、本発明の一実施の形態による半導
体装置の断面図、図2は、本発明の一実施の形態による
テープキャリア基板の平面図、図3は、本発明の一実施
の形態による基板電極からリード配線が引き出されるリ
ード引き出し部における形状の説明図、図4は、本発明
の一実施の形態による半導体装置における製造工程のフ
ローチャート、図5〜図8は、本発明の一実施の形態に
よる半導体装置における製造工程の説明図、図9は、本
発明の一実施の形態による半導体チップが搭載されたテ
ープキャリア基板の平面図である。
【0020】本実施の形態において、半導体装置1は、
表面実装形パッケージの一種であるテープBGAからな
っている。半導体装置1には、図1に示すように、テー
プ状のフレキシブル配線基板であるテープキャリア基板
2が設けられている。
【0021】テープキャリア基板2は、たとえば、ポリ
イミドなどの絶縁テープフィルム2aの裏面に接着材を
介して配線リード3が形成されている。この配線リード
3における先端部がインナリード3aとなり、これらイ
ンナリード3aがテープキャリア基板2の中央部に位置
するデバイスホール4に搭載された半導体チップCHの
バンプBPと接続されている。半導体チップCHのバン
プBPは、たとえば、金(Au)バンプなどからなる。
【0022】半導体チップCHの外周部近傍には、銅あ
るいはニッケルなどからなる枠状の補強材(補強枠)5
が接着材6を介してテープキャリア基板2に貼り付けら
れている。補強材5は、テープキャリア基板2の平坦度
を維持し、実装時の取り扱いを容易にする。
【0023】また、テープキャリア基板2に搭載された
半導体チップCHの側面および主面には、エポキシなど
のレジン7が塗布され封止されている。テープキャリア
基板2の裏面には、円形の基板電極8が形成されてお
り、これら基板電極8以外の裏面には、ソルダーレジス
ト9が形成されている。
【0024】さらに、基板電極8は、テープキャリア基
板2の裏面における補強材5が貼り付けられた領域に形
成されている。基板電極8には、バンプ10がそれぞれ
形成されている。これらバンプ10は、球状のはんだで
ある、いわゆるはんだボールからなり、半導体装置1の
外部引き出し用リードの代わりとなって、電子部品など
を実装するプリント配線基板に実装される。
【0025】次に、本実施例におけるテープキャリア基
板2における配線リード3と基板電極8との接続形状に
ついて、図2、図3を用いて説明する。
【0026】テープキャリア基板2には、図2に示すよ
うに、デバイスホール4の各外周辺からテープキャリア
基板2の外周辺にかけてそれぞれ3列の基板電極8が形
成されている。
【0027】これら基板電極8のうち、デバイスホール
4の外周辺に最も近い、すなわち半導体チップCH周辺
部に最も近い位置に形成された基板電極8aは、該基板
電極8aの端部が、補強材5の内周辺である補強材端ラ
インHLの直下に位置している。
【0028】また、基板電極8aのリード引き出し部8
bから引き出されたリード配線3は、図3に示すよう
に、ある長さだけ補強材端ラインHLに沿って平行に配
線された後、その折れ曲がり部に所定の円弧が形成され
て曲げられており、補強材端ラインHLに直交せずに斜
めに、ある角度をつけて配線されている。よって、補強
材端ラインHLを通過するリード配線3の面積を大きく
することができる。
【0029】次に、半導体装置1の製造方法について、
図1、図2、図4のフローチャート、図5〜図8の工程
説明図、および図9の平面図を用いて説明する。
【0030】まず、図5に示すように、テープキャリア
基板2(図2)が繰り返し形成されたテープキャリアT
Pを準備する。このテープキャリアTPに、図6に示す
ように、接着材6を介して補強材5を熱圧着などによっ
て貼り付ける(ステップS101)。
【0031】そして、テープキャリアTPにおけるテー
プキャリア基板2上に半導体チップCHを搭載し、図7
に示すように、半導体チップCHに形成されたバンプB
Pとテープキャリア基板2に形成されたインナリード3
aとを、一括熱圧着ボンディング、いわゆるギャグボン
ディングなどにより接続する(ステップS102)。
【0032】ここで、半導体チップCHのバンプBPと
テープキャリア基板2インナリード3aとがギャグボン
ディングされた状態の図9に示す。
【0033】その後、図8に示すように、半導体チップ
CHの側面、ならびに主面に液状のレジン7を塗布して
封止し(ステップS103)、テープキャリア基板2の
基板電極8にバンプ10を蒸着法などによって形成し
(ステップS104)、テープキャリアTPを個片切断
して図1に示すような半導体装置が製造される。
【0034】それにより、本実施の形態においては、基
板電極8aに接続されるリード配線3を補強材端ライン
HLに対して斜めに、ある角度をつけて引き出して配線
することにより、補強材端ラインHLを通過するリード
配線3の面積を大きくすることができ、テープキャリア
基板2における補強材端ラインHL近傍に温度変化など
によって応力がかかってもリード配線3の断線を大幅に
低減することができる。
【0035】また、基板電極8aから引き出されたリー
ド配線3の折れ曲がり部に所定の円弧を形成することに
より、リード配線3をより断線しにくくすることができ
る。
【0036】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の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
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。
【0037】たとえば、前記実施の形態では、半導体チ
ップ周辺部に最も近い位置に形成された基板電極だけに
断線防止のリード配線形状としたが、リード配線のレイ
アウトに余裕がある場合には、すべての基板電極から引
き出されるリード配線を補強材端ラインに対して斜めに
配線することにより、応力による配線パターンの断線を
大幅に低減でき、半導体装置の接続信頼性をより向上す
ることができる。
【0038】また、基板電極から引き出されるリード配
線は、前記実施の形態に示した形状以外でもよく、たと
えば、図10に示すように、電極基板8aのリード引き
出し部8bを補強材端ラインHLに平行に配線せずに、
補強材端ラインに対して斜めに、ある角度をつけて引き
出すようにしてもよい。
【0039】これによっても、配線パターンの断線を大
幅に低減でき、半導体装置の接続信頼性をより向上する
ことができる。
【0040】
【発明の効果】本願によっ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単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0041】(1)本発明によれば、基板電極に接続さ
れるリード配線を補強枠の内周辺に対して斜めに配線す
ることにより、温度変化などによるリード配線の断線を
大幅に低減することができる。
【0042】(2)また、本発明では、基板電極から引
き出されたリード配線の折れ曲がり部に所定の円弧を形
成することにより、リード配線の断線をより低減するこ
とができる。
【0043】(3)さらに、本発明においては、上記
(1)、(2)により、半導体装置における信頼性を大
幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による半導体装置の断面
図である。
【図2】本発明の一実施の形態によるテープキャリア基
板の平面図である。
【図3】本発明の一実施の形態による基板電極からリー
ド配線が引き出されるリード引き出し部における形状の
説明図である。
【図4】本発明の一実施の形態による半導体装置におけ
る製造工程のフローチャートである。
【図5】本発明の一実施の形態による半導体装置におけ
る製造工程の説明図である。
【図6】図5に続く半導体装置の製造工程の説明図であ
る。
【図7】図6に続く半導体装置の製造工程の説明図であ
る。
【図8】図7に続く半導体装置の製造工程の説明図であ
る。
【図9】本発明の一実施の形態による半導体チップが搭
載されたテープキャリア基板の平面図である。
【図10】本発明の他の実施の形態による基板電極から
リード配線が引き出されるリード引き出し部における形
状の説明図である。
【符号の説明】
1 半導体装置 2 テープキャリア基板 2a 絶縁テープフィルム 3 リード配線 3a インナリード 4 デバイスホール 5 補強材(補強枠) 6 接着材 7 レジン 8 基板電極 8a 基板電極 8b リード引き出し部 9 ソルダーレジスト 10 バンプ CH 半導体チップ BP バンプ TP テープキャリア HL 補強材端ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩原 靖久 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 (72)発明者 春田 亮 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体グループ内 Fターム(参考) 5F044 MM03 MM08 MM13 MM25 MM28 MM31 NN09 RR18

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 テープキャリア基板の表面に半導体チッ
    プが搭載され、前記半導体チップの外周部近傍に補強枠
    が接着され、裏面にバンプを並べて外部端子とする半導
    体装置であって、前記バンプが形成される基板電極から
    引き出されるリード配線を、前記補強枠の内周辺に直交
    しないように配線したことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、前
    記リード配線を、前記テープキャリア基板に形成された
    前記基板電極のうち、前記補強枠における内周辺の直下
    またはその近傍に位置する基板電極に形成したことを特
    徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の半導体装置にお
    いて、前記基板電極における前記リード配線の引き出し
    部を、ある配線長だけ前記補強枠の内周辺に平行して配
    線した後、前記リード配線の折れ曲がり部を円弧状に形
    成し、前記補強枠の内周辺に直交しないように配線した
    ことを特徴とする半導体装置。
JP11233438A 1999-08-20 1999-08-20 半導体装置 Withdrawn JP2001060600A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7786569B2 (en) 2007-01-19 2010-08-31 Renesas Technology Corp. Semiconductor device using wiring substrate having a wiring structure reducing wiring disconnection
JP2013518417A (ja) * 2010-01-29 2013-05-20 シェンゼェン ビーワイディー オート アールアンドディー カンパニー リミテッド ゴールデンフィンガーの接点片、ゴールデンフィンガー、及び、ゴールデンフィンガーを備えるコネクタ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7786569B2 (en) 2007-01-19 2010-08-31 Renesas Technology Corp. Semiconductor device using wiring substrate having a wiring structure reducing wiring disconnection
JP2013518417A (ja) * 2010-01-29 2013-05-20 シェンゼェン ビーワイディー オート アールアンドディー カンパニー リミテッド ゴールデンフィンガーの接点片、ゴールデンフィンガー、及び、ゴールデンフィンガーを備えるコネクタ

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20061107