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JPH05235108A - フィルムキャリアテープの製造方法 - Google Patents

フィルムキャリアテープの製造方法

Info

Publication number
JPH05235108A
JPH05235108A JP4001179A JP117992A JPH05235108A JP H05235108 A JPH05235108 A JP H05235108A JP 4001179 A JP4001179 A JP 4001179A JP 117992 A JP117992 A JP 117992A JP H05235108 A JPH05235108 A JP H05235108A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lead
solder
film carrier
carrier tape
film
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Withdrawn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
JP4001179A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Kikkai
明 吉開
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP4001179A priority Critical patent/JPH05235108A/ja
Publication of JPH05235108A publication Critical patent/JPH05235108A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the groups H01L21/18 - H01L21/326 or H10D48/04 - H10D48/07
    • H01L21/4814Conductive parts
    • H01L21/4846Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 インナーリードボンディング(ILB)側と
アウターリードボンディング(OLB)側のリードのメ
ッキ材料および膜厚の異なるフィルムキャリアテープの
製造方法を提供する。 【構成】 接着剤1aを介して絶縁フィルム1に銅等の
金属箔11が接着される。次に、金属箔11を選択的に
エッチングしてリード4が形成される。次いで、レジス
タ膜12bを用いてサスペンダー6上のリード4を含む
デバイスホール3内のリード4が選択的にメッキされ、
金メッキ層13が形成される。次に、印刷法により半田
ペースト層15が形成される。次いで、フィルムキャリ
アテープ全体を、半田の溶融温度に加熱して、半田ペー
スト15を溶融させ、表面張力によりOLBホール内の
リード4全面に半田層が形成され、ILB側の部分のリ
ード4と、OLB側の部分のリード4のメッキの材料お
よび膜厚の異なるフィルムキャリアテープが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフィルムキャリアテープ
の製造方法に関し、特に、リードに半導体チップが接合
されて、フィルムキャリア半導体装置を構成するフィル
ムキャリアテープの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のフィルムキャリアテープの構造
は、図4(a)および(b)に示されるように、ポリイ
ミド等の絶縁フィルム1の両側縁部に搬送および位置決
め用のスプロケットホール2が、一定の間隔で設けられ
ている。また、絶縁フィルム1の幅方向中央部には、矩
形の開口されたデバイスホール3が絶縁フィルム1の長
手方向に所定のピッチで設けられている。各デバイスホ
ール3の周囲には、リード4が配置されている。このリ
ード4のデバイスホール3の側の端部は、デバイスホー
ル3内に延在し、リード4の他端部には、電器選別用パ
ッド5が形成されている。
【0003】デバイスホール3の周囲には、絶縁フィル
ム1の枠を形成するサスペンダ6が設けられており、こ
のサスペンダ6の外側には、アウターリードボンディン
グホール(以下、OLBホールと云う)3aが設けられ
ている。その先端部がデバイスホール3内に突出してい
るリード4は、その中間部がサスペンダ6により支持さ
れることにより、その変形が防止されている。
【0004】次に、従来のフィルムキャリアテープの製
造方法の一例について説明する。
【0005】先ず、ポリイミド等の絶縁フィルム1に搬
送および位置決め用のスプロケットホール1、デバイス
ホール3およびOLBホール3aを形成した後に、銅等
の金属箔が接着される。次いで、この金属箔が接着され
た絶縁フィルム1の両面にレジスタ膜を形成した後に、
金属箔上のレジスタ膜を感光・現像した後に当該金属箔
をエッチングして、所望のリード4および電気選別用パ
ッド5が形成される。そして、次に、リード4および電
気選別用パッド5の表面に、金等の金属膜をメッキによ
り形成することにより、フィルムキャリアテープが形成
される。
【0006】次に、フィルムキャリアテープを使用した
フィルムキャリア型半導体装置の従来の製造方法につい
て説明する。
【0007】図4(a)および(b)に見られるよう
に、フィルムキャリアテープのデバイスホール3の中央
には、半導体チップ7が配置されており、この半導体チ
ップ7には、その電極端子上に、金属突起物のバンプ7
aが形成されている。このバンプ7aとリード4とを、
熱圧着法または共晶法等によるインナーリードボンディ
ング(以下、ILBと云う)により接続する(図4
(a)および(b)参照)。このようにして、デバイス
ホール3に半導体チップ7を配置して、リード4および
バンプ7aを介して半導体チップ7をフィルムキャリア
テープに固定した後、半導体チップ7の表面または図5
(a)に示されるようにデバイスホール3内をポッディ
ング法等により樹脂8aにより封止する。その後、半導
体チップ7がフィルムキャリアテープ上に搭載された状
態において、電気選別用パッド5に接触子を接触させる
ことにより、半導体チップ7の電気選別試験およびバー
ンイン試験が実施され、不良品が除去される。これによ
り、フィルムキャリア半導体装置が完成する。
【0008】このフィルムキャリア半導体装置は、図5
(b)に示されるように、プリント基板10上に実装さ
れるが、その方法を以下に説明する。
【0009】先ず、リード4を所望の長さに切断して、
半導体チップ7をフィルムキャリアテープから分離す
る。そして、半導体チップ7を接着剤8bによりプリン
ト基板10上に固着する。次に、リード4をプリント基
板10上のボンデイングパッド9にアウターリードボン
ディング(以下、OLBと云う)する。これにより、フ
ィルムキャリア半導体装置のプリント基板10上に対す
る実装が完了する。
【0010】フィルムキャリァテープを使用したフィル
ムキャリア半導体装置は、バンプ7aおよびリード4の
数が多くなっても、全てのバンプ7aとリード4を同時
にボンデイングすることができるために、ILBに要す
る時間が短いという利点を有するとともに、フィルムキ
ャリアテープを使用するために、作業の自動化が容易に
なるという利点がある。
【0011】一方において、フィルムキャリア半導体装
置は、Au −Auの熱圧着、Au−Snの共晶法、導電
性接着剤および半田を使用したろう付け等によりプリン
ト基板に実装される。また、抵抗、コンデンサおよび半
導体チップをプラスチックパッケージまたはセラミック
パッケージに封止した半導体装置等の部品は、一般的に
半田を使用したろう付けによりプリント基板に実装され
る。この場合には、先ず、印刷法等により、プリント基
板上のボンディングパッド上に半田ペーストを塗布し
て、次に、接着剤を使用して半導体装置および抵抗等の
部品をプリント基板上の所定位置に接着仮止めし、次い
で赤外線加熱炉、熱風加熱炉および加熱蒸気槽等にプリ
ント基板を挿入して、前記半田ペーストを溶融させて、
半導体装置および抵抗等の部品をプリント基板上に実装
される。
【0012】このような半田リフロー法による実装にお
いては、多くの部品を同時に実装することができ、作業
効率が良好になるという利点がある。しかしながら、フ
ィルムキャリア半導体装置の場合には、半田リフロー法
により実装が行われると、前述のように、サスペンダー
6が絶縁フィルム1により形成されているために、実装
時における熱により、このサスペンダー6が変形して、
OLB側のリード先端部の高さにバラツキが発生する。
このために、半田リフロー法においては、フィルムキャ
リア半導体装置を実装する場合には、実装時にリード先
端部をプリント基板に向けて押圧しておくことが必要と
なる。従って、フィルムキャリア半導体装置における実
装は、加熱ツールをリードに押し当てながら行う方法が
一般的である。
【0013】また、一般的なプリント基板は、ガラスエ
ポキシまたはガラスフェノール等の樹脂を主成分として
いるために耐熱性が比較的低く、Au−Au熱圧着法お
よびAu−Sn共晶法等による実装は適当ではない。こ
のために、ガラスエポキシまたはガラスフェノール等の
樹脂を主成分とするプリント基板に半導体装置等の部品
を実装する場合には、導電性接着剤または半田を使用し
て接続される場合が多い。なお、導電性接着剤は、フィ
ルムキャリア半導体装置のOLBに広く使用されている
が、接続電気抵抗が高いという欠点があり、使用するこ
とのできる半導体装置が制約される。メモリ、マイクロ
コンピュータおよびゲートアレイ等の高速にて動作する
半導体装置においては、導電性接着剤で実装する方法は
不適である。これらの半導体装置の場合には、半田によ
り実装する方が望ましい。また、フィルムキャリア半導
体装置の場合には、リードにAu、Snまたは半田等の
金属がメッキされている。Snまたは半田メッキされた
リードは、半田付けにより半導体装置を実装する場合に
好適である。しかし、Snメッキしたリードには、Sn
にホイスカーが発生し易いという欠点がある。
【0014】一方、半田メッキしたリードは、ILB時
に接続部(ボンディング部)近傍の半田メッキ層の半田
が溶融して、この半田が接続部に集中して半田玉が形成
され、リードと半導体チップとの間が、この半田玉によ
り接続される恐れがある。従って、このような事態を回
避するためには、半田メッキ層の厚さが約1μmと薄く
なるようにメッキ条件を管理するとともに、ILB条件
も適正に管理する必要がある。しかし、このように半田
メッキ層の厚さを管理するものとしても、OLB時にお
いては、半田メッキ層の厚さが1μm程度と薄いため
に、安定してOLBを行うことができない。また、リー
ドにAuメッキされている場合には、リードと半導体チ
ップとを容易に、且つ安定して接合することが可能であ
るが、Auメッキ層の厚さが厚い場合においては、半田
によるOLB時に、Auメッキ層と半田との接続境界に
おいて、AuおよびSn等の拡散により金属間化合物が
生成され、接続強度が著しく低下する。例えば、約2.
0μmを越える厚さでAuメッキしたリードを半田によ
りプリント基板に接続すると、当初においては接続部に
おいて50乃至100gまたはそれ以上の十分な強度を
っ有している。しかし、このプリント基板に接続された
半導体装置を、温度が150°Cの条件において200
乃至300時間加速試験を行うと、接続部の強度が10
g以下に劣化してしまうという結果になる。
【0015】このような接続部の強度の劣化は、接続部
に発生する金属間化合物が原因であり、Auの量が多い
程加速される。従って、従来は、半田により実装される
フィルムキャリア半導体装置用のフィルムアキャリアテ
ープは、Auメッキ層の厚さを管理して製造されている
のが一般である。この場合に、接続部における半田に対
するAuの割合は、約2重量%を上限とすることが望ま
しいということが知られている。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のフィル
ムキャリアテープの製造方法においては、下記のような
欠点がある。即ち、近年、フィルムキャリア半導体装置
を含む半導体装置は多ピン化の傾向にあり、このために
リードと基板との接続面積が縮小され、OLB時にリー
ドにメッキされたAuに対して、半田の量が十分でない
ことがある。しかし、ILBにおける半導体チップとリ
ードとの安定した接続を保持し、且つOLBにおける接
続部の初期強度を確保するためには、メッキの厚さを薄
くすることには限界があり、このために配線上の信頼性
が劣化する惧れがあるという欠点がある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明のフィルムキャリ
アテープの製造方法は、絶縁性を有するフィルム上に、
少なくとも搬送および位置決め用のスプロケットホール
および所定形状のリードを形成する工程と、半導体チッ
プとの接合を行うインナーリード部のみに、選択的に第
1の金属層をメッキ法により形成する工程と、アウター
リードボンディングを行うリードの一方の面に、第2の
金属層を印刷法により形成する工程と、を含むことを特
徴としている。
【0018】なお、前記第2の金属層を印刷法により形
成した後に、当該第2の金属層をリフローさせる工程を
含んでもよく、また前記第1の金属層を、金、錫および
半田の何れかの金属により形成し、前記第2の金属層を
半田により形成してもよい。
【0019】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0020】図1(a)、(b)、(c)および(d)
と、図2(a)および(b)は、本発明の第1の実施例
における工程順に示される半導体装置の縦断面図ならび
に平面図である。
【0021】本実施例においては、図1(a)および図
2(a)に示されるように、先ず、ポリイミド等の絶縁
フィルム1に、スプロケットホール2、デバイスホール
3およびOLBホール3aがプレス法等により形成され
た後に、接着剤1aを介して絶縁フィルム1に銅等の金
属箔11が接着される。
【0022】次に、図1(b)に示されるように、レジ
スタ膜12aを使用してフォトリリグラフィー法によ
り、金属箔11上のレジスタ膜12aをパターニングし
た後、金属箔11を選択的にエッチングして、一端に電
気選別用パッド55を有しており、他端がデバイスホー
ル内に延在するリード4が形成される。
【0023】次いで、図1(c)に示されるように、レ
ジスト膜12aを除去した後に、更にレジスタ膜12b
を用いてサスペンダー6上のリード4を含むデバイスホ
ール3内のリード4が選択的にメッキされ、金メッキ層
13が厚さ1〜2μm程度に形成される。このメッキ層
の金属としては前述のSnおよび半田等によってもよ
い。
【0024】次に、図1(d)に示されるように、レジ
スタ膜12bを除去し、OLBを行うリード4上にメタ
ルマスク14を使用して、印刷法により半田ペースト層
15が形成される。この場合の半田ペースト層15を形
成する範囲は、図2(a)に示されるように、OLBホ
ール6内のリード4上において帯状に形成された範囲で
ある。次いで、このフィルムキャリアテープ全体を、半
田の溶融温度、即ち一般的には200〜250°C程度
に加熱して、半田ペースト15を溶融させる。溶融され
た半田ペーストは、図2(b)に示されるように、表面
張力によりOLBホール3a内のリード4全面に半田層
が形成され、ILB側の部分のリード4と、OLB側の
部分のリード4のメッキの材料および膜厚が異なったフ
ィルムキャリアテープが得られる。
【0025】次に、図3(a)および(b)は、本発明
の第2の実施例における工程順に示される半導体装置の
平面図ならびに縦断面図である。
【0026】本実施例においては、半田ペースト層15
を印刷法により形成するまでの工程については、前述の
第1の実施例の場合と同様であるが、それ以降の工程に
ついては差異がある。図3(a)に示されるように、半
田ペースト層15はOLBを行うリード4上においての
み形成される。また、図3(b)に示されるように、半
田ペースト層15を形成した後に、半田ペーストを溶融
することなく、リード4の一方の面のみに形成する方法
である。
【0027】フイルムキャリアテープのOLBのピッチ
またはリード4の幅が小さくなると、リード4上に形成
される半田ペースト層15を溶融する際に、リード4の
ピッチが小さいと隣接するリード4との間に半田プリッ
ジが発生し、フィルムキャリアテープの製造歩留りが低
下する。また、リード4の幅が小さい場合にはリード4
の表面張力が不十分となり、リード4と隣接するリード
間に形成される半田ペースト層15が、リード4の周囲
に集まらずにリード4から脱落してしまい、リード4表
面の半田の量が不十分となる。また、リード4のピッチ
が一定でない場合には、リード4間の半田の量が異なっ
てくるために、リード4により各リード上の半田の量に
差異を生じることも考えられる。このような場合におい
ても、本実施例によれば、上記問題点は一切発生せず、
安定した半田量の半田ペースト層15をリード4上に形
成することができる。
【0028】また、本実施例においては、全てOLBを
行う部分の絶縁フィルムには当該OLBホールが形成さ
れているが、印刷法により、半田ペースト15を形成す
る際にはリード4の変形等が発生し易いために、OLB
ホール3aを形成しないフィルムキャリアテープの方
が、リード4の変形等もなく、安定したフィルムキャリ
アテープの製造を行うことができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、リード
に形成される金属層の厚さおよび材料が、ILB側とO
LB側において異なるように形成されるために、半導体
チップとリードおよび基板のボンディングパッドとリー
ドとを、何れも良好な状態に接合することが可能とな
り、信頼性の高いフィルムキャリアテープの製造方法を
提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における半導体装置の縦
断面図である。
【図2】本発明の第1の実施例における半導体装置の平
面図および縦断面図である。
【図3】本発明の第2の実施例における半導体装置の平
面図および縦断面図である。
【図4】従来例における半導体装置の平面図および縦断
面図である。
【図5】従来例における半導体装置の縦断面図である。
【符号の説明】
1 絶縁フィルム 1a、8b 接着剤 2 スプロケットホール 3 デバイスホール 3a OLBホール 4 リード 5 電気選別用パッド 6 サスペンダー 7 半導体チップ 7a バンプ 8a 樹脂 9 ボンディングパッド 10 プリント基板 11 金属箔 12a、12b レジスト膜 13 金メッキ層 14 メタルマスク 15 半田ペースト層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性を有するフィルム上に、少なくと
    も搬送および位置決め用のスプロケットホールおよび所
    定形状のリードを形成する工程と、 半導体チップとの接合を行うインナーリード部のみに、
    選択的に第1の金属層をメッキ法により形成する工程
    と、 アウターリードボンディングを行うリードの一方の面
    に、第2の金属層を印刷法により形成する工程と、 を含むことを特徴とするフィルムキャリアテープの製造
    方法。
  2. 【請求項2】 前記第2の金属層を印刷法により形成し
    た後に、当該第2の金属層をリフローさせる工程を含む
    請求項1記載のフィルムキャリアテープの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記第1の金属層が、金、錫および半田
    の何れかの金属により形成され、前記第2の金属層が半
    田により形成される請求項1および2記載のフィルムキ
    ャリアテープの製造方法。
JP4001179A 1992-01-08 1992-01-08 フィルムキャリアテープの製造方法 Withdrawn JPH05235108A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0926720A3 (en) * 1997-12-16 2000-01-12 Shinko Electric Industries Co. Ltd. Tape carrier manufacture
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990408