半導体装置
【課題】半導体素子がフリップチップ実装されたテープキャリアをキャリア基板に設ける際にテープキャリアの４隅が変形する虞がある。
【解決手段】半導体装置は、半導体素子１とテープキャリア３とキャリア基板５とを備えている。半導体素子１は、矩形の主面に複数の電極２を有し、裏面がキャリア基板５の上面に対向するように配置されている。テープキャリア３は中央部３ａ及び周縁部３ｂを有し、中央部３ａは半導体素子が配線４にフリップチップ接続された領域であり、周縁部３ｂは中央部３ａの各辺からキャリア基板５の上面へ向かって屈曲されてボンディングパッド６の上まで延びている。配線４は、一端が電極２に接続され他端がボンディングパッド６に接続されるように中央部３ａの下面から周縁部３ｂのそれぞれの下面へ延びている。互いに隣り合う周縁部３ｂ，３ｂの間には、切り欠き部３１が形成されている。
【解決手段】半導体装置は、半導体素子１とテープキャリア３とキャリア基板５とを備えている。半導体素子１は、矩形の主面に複数の電極２を有し、裏面がキャリア基板５の上面に対向するように配置されている。テープキャリア３は中央部３ａ及び周縁部３ｂを有し、中央部３ａは半導体素子が配線４にフリップチップ接続された領域であり、周縁部３ｂは中央部３ａの各辺からキャリア基板５の上面へ向かって屈曲されてボンディングパッド６の上まで延びている。配線４は、一端が電極２に接続され他端がボンディングパッド６に接続されるように中央部３ａの下面から周縁部３ｂのそれぞれの下面へ延びている。互いに隣り合う周縁部３ｂ，３ｂの間には、切り欠き部３１が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子がフリップチップ実装された可とう性のあるテープキャリアがキャリア基板に設けられた半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子がフリップチップ実装された可とう性のあるテープキャリアがキャリア基板に設けられた半導体装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
以下、従来の半導体装置について、図１３〜図１５を参照しながら説明する。
【０００４】
図１３は従来の半導体装置の断面図であり、図１４はその上面図であり、図１５はその製造方法を説明する斜視図である。
【０００５】
図１３〜図１５において、４１は半導体素子であり、４２は半導体素子４１の主面上に形成された素子電極であり、４３はテープキャリアであり、４４はテープキャリア４３の表面に形成された配線であり、半導体素子４１はテープキャリア４３にフリップチップ実装されており、素子電極４２は配線４４の一端に接合されている。また、４５はキャリア基板であり、４６はキャリア基板４５上に形成されたボンディングパッドであり、半導体素子４１の裏面がキャリア基板４５の表面に対向するように半導体素子４１が配置されており、半導体素子４１がフリップチップ実装されたテープキャリア４３の４辺において配線４４がボンディングパッド４６に接合されている。
【０００６】
また、従来の半導体装置の製造方法は、図１５に示すように、半導体素子４１がフリップチップ実装されたテープキャリア４３を準備する工程と、半導体素子４１の裏面がキャリア基板４５の表面に対向する方向に載置する工程と、テープキャリア４３の４辺の配線４４をボンディングパッド４６に接合する工程とからなる。
【特許文献１】特開２００２−２３１７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の半導体装置では、図１６に示すように、もともと凹凸のないシート状のテープキャリア４３が半導体素子４１を挟み込んでキャリア基板４５上に設けられている。そのため、テープキャリア４３には、テープキャリア４３の４隅から半導体素子４１の４隅に至る皺状の変形部４７が形成される。ここで、図１６は、従来の半導体装置における課題を説明する図であり、図１６では、図１３〜図１５に記載の構成要素と同一の構成要素に対しては同一の符号を付けている。
【０００８】
テープキャリア４３に形成された変形部４７では、キャリア基板４５と密着しない箇所が生ずる。そのため、その変形部４７を配線４４とボンディングパッド４６との接合に用いることができず、よって、ボンディングパッド４６の配列数が制限されるという課題があった。
【０００９】
また、テープキャリア４３に形成された変形部４７は変形前の形状に戻ろうとする応力を内在する為、変形部４７に隣接する配線４４とボンディングパッド４６との接合の信頼性を低下させるという課題があった。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題を解決するものであり、テープキャリアの４隅に変形を生じない半導体装置及を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の半導体装置は、複数の電極が矩形の主面に設けられた半導体素子と、半導体素子がフリップチップ接続される配線を有するテープキャリアと、複数のボンディングパッドが上面に設けられたキャリア基板とを備えている。半導体素子は、主面とは反対側の面である裏面がキャリア基板の上面のうちボンディングパッドよりも内側に位置する部分に対向するように配置されている。テープキャリアは中央部及び周縁部を有しており、中央部は半導体素子が配線にフリップチップ接続された領域であり、周縁部は中央部の各辺からキャリア基板の上面へ向かって屈曲されてボンディングパッドの上まで延びる。配線は、一端が電極に接続され他端がボンディングパッドに接続されるように、中央部の下面から周縁部のそれぞれの下面へ延びている。互いに隣り合う周縁部の間には、切り欠き部が形成されている。
【００１２】
上記構成では、４隅に皺を発生させることなくテープキャリアをキャリア基板の上面上に設けることができる。
【００１３】
後述の好ましい実施形態では、周縁部の外形を規定する辺のうち半導体素子の主面を規定する辺に対して平行に延びる辺を第１の辺とし、第１の辺がキャリア基板の上面上において互いに交差する点を第１の点とし、第１の辺の端部を第２の点とし、半導体素子の主面の頂点がテープキャリアに投影された点を第３の点としたとき、切り欠き部は、第１の点と、その第１の点の近くに位置する２つの第２の点と、その第１の点の近くに位置する第３の点とで囲まれた領域である。このとき、テープキャリアの中央部の下面からキャリア基板の上面までの距離をｈとし、且つ、テープキャリアの周縁部を中央部と同一平面上に配置したときに、第１の辺が互いに交差する点を第４の点とし、第１の辺の端部を第５の点とし、第３の点から第１の辺までの最短距離をＬ１とし、第４の点から第５の点までの距離をＬ２としたときに、Ｌ２≧Ｌ１−（Ｌ１２−ｈ２）１／２ を満たすことが好ましい。
【００１４】
本発明の半導体装置では、テープキャリアの中央部と周縁部とを同一平面上に配置したときには、第１の辺の長さは、半導体素子の主面を規定する辺の長さよりも長く、且つ、配線の一部分は周縁部のうち半導体素子の主面を規定する辺を一辺とする矩形状の領域よりも外側に配置されていることが好ましい。これにより、配線の一端をボンディングパッドの上へ容易に当接させることができる。
【００１５】
本発明の半導体装置では、テープキャリアにおいて、切り欠き部が第１の周縁部と第２の周縁部との間に形成されているとし、切り欠き部と第１の周縁部との境界線を第１の境界線とし、切り欠き部と第２の周縁部との境界線を第２の境界線とし、第１の境界線及び第２の境界線のうち中央部寄りに位置する端部同士を接続する線を接続線としたときに、第１の境界線及び第２の境界線と接続線とは鈍角をなしても良く、第１の境界線及び第２の境界線と接続線との交点は面取りされていても良く、接続線は円弧であっても良い。いずれの場合であっても、テープキャリアの破断を防止することができる。
【００１６】
本発明の半導体装置では、キャリア基板の上面に凹部が形成されており、凹部内に半導体素子が設けられていてもよく、キャリア基板にキャリア基板の厚み方向に貫通する貫通孔が形成されており、貫通孔内に半導体素子が設けられていてもよい。どちらの場合であっても、半導体装置の小型化を図ることができる。また、キャリア基板にキャリア基板の厚み方向に貫通する貫通孔が形成されている場合には、半導体素子の裏面に放熱用の突起電極が設けられていればさらに好ましい。これにより、半導体素子で生じた熱を素早く半導体装置の外へ放出することができる。
【００１７】
本発明の半導体装置では、テープキャリアにおける配線密度はキャリア基板における配線密度よりも高く、半導体素子がフリップチップ接続された複数のテープキャリアが互いに重なることなくキャリア基板の上面上に配置されていても良いし、半導体素子がフリップチップ接続された複数のテープキャリアが互いに重なるようにキャリア基板の上面上に配置されていても良い。どちらの場合であっても、半導体装置の配線密度を高くすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の半導体装置によれば、テープキャリアに切り欠き部が形成されているので、テープキャリアの４辺が互いに影響されることなく可動する。よって、テープキャリアのうちキャリア基板に接合される部分では、テープキャリアの４隅に変形が生ずることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されない。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置の斜面図であり、図２は図１に示すII−II'線における断面図である。
【００２１】
図１および図２において、１は半導体素子であり、２は半導体素子１の主面上に形成された素子電極（電極）であり、３はテープキャリアであり、４はテープキャリア３の下面に形成された配線である。半導体素子１はテープキャリア３にフリップチップ実装されており、素子電極２は配線４の一端に接合されている。５はキャリア基板であり、６はキャリア基板５の上面上に形成されたボンディングパッドである。半導体素子１の裏面（主面とは反対側の面）がキャリア基板５の上面に対向しており、テープキャリア３は半導体素子１がフリップチップ実装された領域（テープキャリアの中央部）から外側に向かって延び、キャリア基板５の上面へ向かって屈曲してキャリア基板５の上面上に延びている。テープキャリア３の外形を規定する辺のうち半導体素子１の主面を規定する辺に対して平行に延びる辺（第１の辺）７の近傍において、配線４がボンディングパッド６に接合されている。
【００２２】
テープキャリア３について説明する。テープキャリア３は、矩形の中央部３ａと中央部３ａの各辺に接続された周縁部３ｂとを有している。中央部３ａには、半導体素子１が配線４にフリップチップ接続されており、周縁部３ｂは、中央部３ａの各辺から半導体素子１の外側へ延び、キャリア基板５の上面へ向かって屈曲されてボンディングパッド６の上まで延びている。
【００２３】
テープキャリア３の下面には配線４が形成されているが、その配線４の一端には半導体素子１の素子電極２が接続されており、その他端にはキャリア基板５のボンディングパッドが接続されている。よって、配線４は、テープキャリア３の中央部３ａの下面から周縁部３ｂのそれぞれの下面まで延びている。このようなテープキャリア３は、隣り合う周縁部３ｂ，３ｂの間に切り欠き部３１を有している。
【００２４】
本実施形態における切り欠き部３１について説明する。切り欠き部３１は、図１に示すように、第１の頂点８と２つの第２の頂点９，９と第３の頂点１０とで囲まれた領域である。ここで、第１の頂点８は、隣り合う周縁部３ｂ，３ｂの第１の辺７，７をキャリア基板５の上面上において延長させたときに、その延長された直線が互いに交差する点である。第２の頂点９は、第１の辺７の端部である。第３の頂点１０は、半導体素子１の主面の頂点がテープキャリア上に投影された点である。よって、本実施形態に係る半導体装置には、第１の頂点８が４つ存在し、第２の頂点９が８つ存在し、第３の頂点１０が４つ存在する。切り欠き部３１は、それぞれ、１つの第１の頂点８と、その第１の頂点８の最も近くに位置する２つの第２の頂点９，９（その第１の頂点８から距離Ｌだけ離れた点）と、その第１の頂点８の最も近くに位置する１つの第３の頂点１０とで囲まれている。これにより、本実施形態にかかる半導体装置では、図１６に示す皺状の変形部４７がテープキャリア３に形成されることを防止できる。
【００２５】
半導体装置の構成に話を戻すと、図２における１２は半導体素子１とテープキャリア３とを接着する第１の樹脂であり、１３はテープキャリア３とキャリア基板５とを接着する第２の樹脂であり、１４はキャリア基板５の裏面に形成されたランドであり、１５はランド１４上に形成された接続用端子であり、１６はボンディングパッド６とランド１４とを電気的に接続するスルーホールである。
【００２６】
ここで、本実施形態にかかる半導体装置を構成する材料の一例を示す。
【００２７】
半導体素子１の厚みは、ハンドリングの容易さと半導体装置の総厚を抑える必要性との兼ね合いで、５０〜５００μｍ程度であることが好ましい。テープキャリア３としては、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）用途として市場に標準的に流通している厚み４０μｍ〜７０μｍ程度のポリイミドテープを用いることが好ましい。キャリア基板５としては、ＢＧＡパッケージ用途として市場に標準的に流通している厚み３００μｍ〜５００μｍ程度の２層から４層銅箔のエポキシやＢＴレジンによる積層基板を用いることが好ましい。
【００２８】
テープキャリア３の配線４は、厚み８μｍ〜２０μｍ程度の銅からなり、その銅の表面に厚み０．２μｍ程度の無電解錫メッキが形成されていることが好ましい。
【００２９】
半導体素子１の素子電極２上には厚みが１５μｍ程度の電解金バンプが形成されており、その電解金バンプはテープキャリア３上の配線４と錫−金の共晶により接合されている。
【００３０】
第１の樹脂１２としては、絶縁性のあるＮＣＰ(Ｎｏｎ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）またはＮＣＦ(Ｎｏｎ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）を用いることが好ましい。
【００３１】
キャリア基板５上のボンディングパッド６は、厚み８μｍ〜２０μｍ程度の銅からなり、その銅の表面に厚み３〜５μｍ程度の電解ニッケルメッキと更にその電解ニッケルメッキの表面に厚み０．５μｍ程度の電解金メッキとが形成されていることが好ましい。
【００３２】
第２の樹脂１３には、導電粒子を内在したＡＣＰ(Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）またはＡＣＦ(Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）を用いることが好ましく、第２の樹脂１３は、テープキャリア３とキャリア基板５とを接着するとともにＡＣＦ中の導電粒子により電気的導通を得る。
【００３３】
なお、本実施形態では、配線４の表面に錫メッキを形成するかわりに厚み０．５μｍ程度の電解金メッキを形成し、半導体素子１の素子電極２上の電解金バンプと金−金の圧着により接合する構成でも良い。
【００３４】
また、別の構成としては、配線４のうち素子電極２及びボンディングパッド６に対向する部分の表面に厚み５〜７μｍ程度の突起電極を電解銅メッキで形成し、その電解銅メッキ上に厚み０．５μｍ程度の電解金メッキを形成して、各々の突起電極を素子電極２及びボンディングパッド６にそれぞれ接合しても良い。この場合、配線４上の突起電極をボンディングパッド６に接合する部分の第２の樹脂１３には導電粒子を内在したＡＣＰまたはＡＣＦを使用する必要は無く、絶縁性のあるＮＣＰまたはＮＣＦを用いればよい。
【００３５】
また、図２には、半導体素子１の裏面とキャリア基板５の上面との間に間隙があるが、半導体素子１の裏面とキャリア基板５の上面とは密着していても良い。また、半導体素子１の裏面とキャリア基板５の上面との間に樹脂が充填されており、半導体素子１がキャリア基板５に固定されていても良い。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態では、テープキャリア３には切り欠き部３１が形成されているので、図１６に示す皺状の変形部を発生させることなくキャリア基板５の上面上にテープキャリア３を配置することができる。よって、本実施形態では、テープキャリア３とキャリア基板５とが密着しない箇所が生じることを防止できるので、配列数に制限されることなくボンディングパッド６をキャリア基板５に形成することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、図１６に示す皺状の変形部を発生させることなくキャリア基板５の上面上にテープキャリア３を配置することができるので、変形に伴う応力がテープキャリア３に内在することを防止できる。よって、配線４とボンディングパッド６との接合の信頼性の低下を阻止できる。
【００３８】
（第２の実施形態）
図３は本発明の第２の実施形態にかかる半導体装置の主要部分の簡略図である。図３（ａ）は半導体装置の上方から見た平面図である。図３（ｂ）は図３（ａ）におけるIIIB−IIIB'線における断面図であり、説明を容易にする為に図２よりも垂直方向に伸張した図面としている。
【００３９】
図３において、図１及び図２に示した第１の実施形態の要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００４０】
図３において、３’はテープキャリア３を平面に展開したときのテープキャリアであり、平面に展開されたテープキャリア３’の外形を破線で示す。１７は、テープキャリア３を平面に展開した場合に、平面に展開されたテープキャリア３’の外形を規定する辺のうち半導体素子１の主面を規定する辺に対して平行に延びる辺（第１の辺）である。１８は、テープキャリア３を平面に展開した場合に、隣り合う周縁部３ｂ，３ｂの第１の辺１７，１７をキャリア基板５の上面上において延長させたときにその延長された直線が互いに交差する点（第４の頂点）である。１９は、テープキャリア３を平面に展開した場合に、第１の辺１７の端部に位置する点（第５の頂点）である。
【００４１】
本実施形態にかかる半導体装置では、テープキャリア３の中央部３ａの下面とキャリア基板５の表面との距離をｈとし、テープキャリア３を平面に展開した場合に第３の頂点１０から第１の辺１７までの最短距離をＬ１とし、第４の頂点１８とその第４の頂点１８の最も近くに位置する第５の頂点１９との距離をＬ２とした場合、
Ｌ２≧Ｌ１−（Ｌ１２−ｈ２）１／２
が実質的に成り立つ。
【００４２】
なお、図３には、Ｌ２が最小の場合、すなわち
Ｌ２＝Ｌ１−（Ｌ１２−ｈ２）１／２
の場合を示している。
【００４３】
本実施形態では、上記第１の実施形態で得られた効果と同一の効果を得ることができる。つまり、テープキャリア３の下面に半導体素子１をフリップチップ接続させ、テープキャリア３のうち半導体素子１がフリップチップ接続された領域よりも外側の部分を屈曲させてテープキャリア３の周縁部３ｂをボンディングパッド６に接合させてもテープキャリア３の隣り合う周縁部３ｂ，３ｂの第１の辺７，７が互いに重ならないため、図１６に示す皺状の変形部４７がテープキャリア３に生じることを阻止できる。よって、配線４とボンディングパッド６との接合の信頼性を確保することができる。
【００４４】
（第３の実施形態）
図４は本発明の第３の実施形態にかかる半導体装置のテープキャリア３を平面に展開した図である。図４において、図１〜図３に示した要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００４５】
図４において、テープキャリア３を平面に展開した場合に、第１の辺１７の長さＷ１が半導体素子１の主面を規定する各辺の長さＷ２よりも長く、配線４の一部分はテープキャリア３の周縁部３ｂのうちＷ２を一辺とする矩形状の領域（図４に示す斜線部分）よりも外側に配置されている。
【００４６】
本実施形態によれば、配線４の一部分がテープキャリア３の周縁部３ｂのうちＷ２を一辺とする矩形状の領域（図４に示す斜線部分）よりも外側に形成されているので、第１の辺１７における配線４のピッチ（Ｐ１）を半導体素子１の素子電極２のピッチ（Ｐ２）よりも大きくすることができる。よって、配線４の一端とキャリア基板５上のボンディングパッド６との接合時に、配線４の一端をボンディングパッド６の上へ容易に当接させることができる。これにより、半導体装置の生産性を向上させることができる。このように本実施形態では、上記第１の実施形態に記載の効果に加えて、半導体装置の生産性を向上させることができるという効果を得ることができる。
【００４７】
（第４の実施形態）
図５は本発明の第４の実施形態にかかる半導体装置のテープキャリア３を平面に展開した図である。図５において、図１〜図３に示した要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００４８】
本実施形態におけるテープキャリア３には、第１の境界線３１ａと第２の境界線３１ｂと接続線３１ｃとが形成されている。ここで、図５の右上に位置する切り欠き部３１に着目すると、その切り欠き部３１は、図５の右に位置する周縁部３ｂ（便宜上「第１の周縁部」と記す。）と図５の上に位置する周縁部３ｂ（便宜上「第２の周縁部」と記す。）との間に形成されている。このとき、第１の境界線３１ａは着目している切り欠き部３１と第１の周縁部との境界線であり、第２の境界線３１ｂは着目している切り欠き部３１と第２の周縁部との境界線であり、接続線３１ｃは第１の境界線３１ａ及び第２の境界線３１ｂのうち中央部３ａ寄りに位置する端部同士を接続している。別の言い方をすると、本実施形態における切り欠き部３１の外形は、第１の境界線３１ａ、第２の境界線３１ｂ及び接続線３１ｃにより規定されている。そして、本実施形態では、第１の境界線３１ａ及び第２の境界線３１ｂと接続線３１ｃとは鈍角をなしている。
【００４９】
このようなテープキャリア３をキャリア基板５に接合させると、接続線３１ｃに加わる応力を低下させることができるので、テープキャリア３の破断を防止できる。よって、本実施形態では、上記第１の実施形態に記載の効果に加えて、テープキャリア３の破断を伴うことなくテープキャリア３をキャリア基板５に接合させることができるという効果を得ることができる。
【００５０】
（第５の実施形態）
図６は本発明の第５の実施形態にかかる半導体装置のテープキャリア３を平面に展開した図である。図６において、図１〜図３に示した要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００５１】
上記第４の実施形態と同じように、本実施形態におけるテープキャリア３には、第１の境界線３１ａと第２の境界線３１ｂと接続線３１ｃとが形成されている。そして、本実施形態では、第１の境界線３１ａ及び第２の境界線３１ｂと接続線３１ｃとの交点は面取りされている。別の言い方をすると、本実施形態では、接続線３１ｃの両端には円弧部が存在する。
【００５２】
このようなテープキャリア３をキャリア基板５に接合させると、接続線３１ｃに加わる応力を低下させることができるので、テープキャリア３の破断を防止できる。よって、本実施形態では、上記第１の実施形態に記載の効果に加えて、テープキャリア３の破断を伴うことなくテープキャリア３をキャリア基板５に接合させることができるという効果を得ることができる。従って、本実施形態では、上記第４の実施形態において得られる効果と同一の効果を得ることができる。
【００５３】
（第６の実施形態）
図７は本発明の第６の実施形態にかかる半導体装置のテープキャリア３を平面に展開した図である。図７において、図１〜図３に示した要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００５４】
上記第４の実施形態と同じように、本実施形態におけるテープキャリア３には、第１の境界線３１ａと第２の境界線３１ｂと接続線３１ｃとが形成されている。そして、本実施形態では、接続線３１ｃは円弧である。
【００５５】
このようなテープキャリア３をキャリア基板５に接合させると、接続線３１ｃに加わる応力を低下させることができるので、テープキャリア３の破断を防止できる。よって、本実施形態では、上記第１の実施形態に記載の効果に加えて、テープキャリア３の破断を伴うことなくテープキャリア３をキャリア基板５に接合させることができるという効果を得ることができる。従って、本実施形態では、上記第４の実施形態において得られる効果と同一の効果を得ることができる。
【００５６】
（第７の実施形態）
図８は本発明の第７の実施形態にかかる半導体装置の断面図である。図８において、図１〜図３に示した要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００５７】
図８において、２０はキャリア基板５の上面に形成された凹部であり、半導体素子１が凹部２０中に配置されている。
【００５８】
本実施形態にかかる半導体装置は、上記第１〜第６の実施形態におけるテープキャリア３の何れかを備えており、また、本実施形態におけるキャリア基板５には凹部２０が形成されている。よって、本実施形態では、上記第１の実施形態に記載の効果に加えて、半導体装置の高さを低減することができるという効果を得ることができる。
【００５９】
（第８の実施形態）
図９は本発明の第８の実施形態にかかる半導体装置の断面図である。図９において、図１〜図３に示した要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００６０】
図９において、２１はキャリア基板５の厚み方向に貫通する貫通穴であり、半導体素子１が貫通穴２１中に配置されている。
【００６１】
本実施形態にかかる半導体装置は、上記第１〜第６の実施形態におけるテープキャリア３の何れかを備えており、また、本実施形態におけるキャリア基板５には貫通穴２１が形成されている。よって、本実施形態では、上記第１の実施形態に記載の効果に加えて、半導体装置の高さを低減することができるという効果を得ることができる。
【００６２】
（第９の実施形態）
図１０は本発明の第９の実施形態にかかる半導体装置の断面図である。図１０において、図１〜図３に示した要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００６３】
図１０において、２１はキャリア基板５の厚み方向に貫通する貫通穴であり、半導体素子１が貫通穴２１中に配置されている。また、２２は半導体素子１の裏面に形成された放熱用の突起電極であり、２３は配線基板であり、２４は配線基板２３の上面上に形成されたランドである。キャリア基板５の下面に形成された接続用端子１５及び放熱用の突起電極２２はそれぞれランド２４を介して配線基板２３に接続されている。
【００６４】
本実施形態にかかる半導体装置では、放熱用の突起電極２２が配線基板２３に接続されているので、半導体素子１で生じた熱を半導体素子１の裏面から放熱用の突起電極２２を介して配線基板２３へ効率良く逃がすことができる。よって、本実施形態では、上記第８の実施形態に記載の効果に加えて、半導体素子１で生じた熱を半導体素子１の裏面から放熱用の突起電極２２を介して配線基板２３へ効率良く逃がすことができるという効果を得ることができる。
【００６５】
（第１０の実施形態）
図１１は本発明の第１０の実施形態にかかる半導体装置の断面図である。図１１において、図１〜図３に示した要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００６６】
図１１において、テープキャリア３における配線密度はキャリア基板５における配線密度より大きく、半導体素子１がフリップチップ実装された複数（図１１では２個）のテープキャリア３，３が互いに重なることなくキャリア基板５の上面上のボンディングパッドに接合されている。
【００６７】
本実施形態によれば、半導体素子１が実装された複数のテープキャリア３，３，…が１つのキャリア基板５のボンディングパッド６に接合されているので、上記第１の実施形態などに比べて半導体装置における配線密度を向上することができる。よって、本実施形態では、上記第１の実施形態に記載の効果に加えて、半導体装置における配線密度を向上することができるという効果を得ることができる。
【００６８】
なお、本実施形態におけるキャリア基板５は上記第７または上記第８の実施形態におけるキャリア基板５であっても良く、本実施形態における半導体素子１は上記第９の実施形態における半導体素子１であっても良い。
【００６９】
（第１１の実施形態）
図１２は本発明の第１１の実施形態にかかる半導体装置の断面図である。図１２において、図１〜図３に示した要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００７０】
図１２において、テープキャリア３における配線密度はキャリア基板５における配線密度より大きく、半導体素子１がフリップチップ実装された複数（図１２では２個）のテープキャリア３，３が互いに積層されてキャリア基板５の上面上のボンディングパッドに接合されている。
【００７１】
本実施形態によれば、半導体素子１が実装された複数のテープキャリア３，３，…が１つのキャリア基板５のボンディングパッド６に接合されているので、上記第１０の実施形態と同じく半導体装置における配線密度を向上することができる。
【００７２】
また、本実施形態によれば、複数のテープキャリア３，３，…が互いに積層されているので、上記第１０の実施形態に比べて半導体装置の底面積を減少させることができる。
【００７３】
以上より、本実施形態では、上記第１０の実施形態に記載の効果に加えて、半導体装置の底面積を減少させることができるという効果を得ることができる。
【００７４】
なお、本実施形態におけるキャリア基板５は上記第７または上記第８の実施形態におけるキャリア基板５であっても良く、本実施形態における半導体素子１は上記第９の実施形態における半導体素子１であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の半導体装置は、半導体素子が実装された可とう性のあるテープキャリアをキャリア基板に実装する分野の技術として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１の実施形態における半導体装置を示す斜視図
【図２】本発明の第１の実施形態における半導体装置を示す断面図
【図３】本発明の第２の実施形態における半導体装置を示す平面図及び断面図
【図４】本発明の第３の実施形態における半導体装置を示す平面図
【図５】本発明の第４の実施形態における半導体装置を示す平面図
【図６】本発明の第５の実施形態における半導体装置を示す平面図
【図７】本発明の第６の実施形態における半導体装置を示す平面図
【図８】本発明の第７の実施形態における半導体装置を示す断面図
【図９】本発明の第８の実施形態における半導体装置を示す断面図
【図１０】本発明の第９の実施形態における半導体装置を示す断面図
【図１１】本発明の第１０の実施形態における半導体装置を示す断面図
【図１２】本発明の第１１の実施形態における半導体装置を示す断面図
【図１３】従来の半導体装置の断面図
【図１４】従来の半導体装置の上面図
【図１５】従来の半導体装置の製造方法を説明する斜視図
【図１６】従来の半導体装置における課題を説明する斜視図
【符号の説明】
【００７７】
１、４１ 半導体素子
２、４２ 素子電極
３、４３ テープキャリア
４、４４ 配線
５、４５ キャリア基板
６、４６ ボンディングパッド
７ テープキャリアの最外周を構成する辺
８ 第１の頂点
９ 第２の頂点
１０ 第３の頂点
１２ 第１の樹脂
１３ 第２の樹脂
１４ ランド
１５ 接続用端子
１６ スルーホール
１７ テープキャリアの最外周を構成する辺
１８ 第４の頂点
１９ 第５の頂点
２０ 凹部
２１ 貫通穴
２２ 放熱用端子
２３ 配線基板
３１ 切り欠き部
４７ テープキャリアの変形部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子がフリップチップ実装された可とう性のあるテープキャリアがキャリア基板に設けられた半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子がフリップチップ実装された可とう性のあるテープキャリアがキャリア基板に設けられた半導体装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
以下、従来の半導体装置について、図１３〜図１５を参照しながら説明する。
【０００４】
図１３は従来の半導体装置の断面図であり、図１４はその上面図であり、図１５はその製造方法を説明する斜視図である。
【０００５】
図１３〜図１５において、４１は半導体素子であり、４２は半導体素子４１の主面上に形成された素子電極であり、４３はテープキャリアであり、４４はテープキャリア４３の表面に形成された配線であり、半導体素子４１はテープキャリア４３にフリップチップ実装されており、素子電極４２は配線４４の一端に接合されている。また、４５はキャリア基板であり、４６はキャリア基板４５上に形成されたボンディングパッドであり、半導体素子４１の裏面がキャリア基板４５の表面に対向するように半導体素子４１が配置されており、半導体素子４１がフリップチップ実装されたテープキャリア４３の４辺において配線４４がボンディングパッド４６に接合されている。
【０００６】
また、従来の半導体装置の製造方法は、図１５に示すように、半導体素子４１がフリップチップ実装されたテープキャリア４３を準備する工程と、半導体素子４１の裏面がキャリア基板４５の表面に対向する方向に載置する工程と、テープキャリア４３の４辺の配線４４をボンディングパッド４６に接合する工程とからなる。
【特許文献１】特開２００２−２３１７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の半導体装置では、図１６に示すように、もともと凹凸のないシート状のテープキャリア４３が半導体素子４１を挟み込んでキャリア基板４５上に設けられている。そのため、テープキャリア４３には、テープキャリア４３の４隅から半導体素子４１の４隅に至る皺状の変形部４７が形成される。ここで、図１６は、従来の半導体装置における課題を説明する図であり、図１６では、図１３〜図１５に記載の構成要素と同一の構成要素に対しては同一の符号を付けている。
【０００８】
テープキャリア４３に形成された変形部４７では、キャリア基板４５と密着しない箇所が生ずる。そのため、その変形部４７を配線４４とボンディングパッド４６との接合に用いることができず、よって、ボンディングパッド４６の配列数が制限されるという課題があった。
【０００９】
また、テープキャリア４３に形成された変形部４７は変形前の形状に戻ろうとする応力を内在する為、変形部４７に隣接する配線４４とボンディングパッド４６との接合の信頼性を低下させるという課題があった。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題を解決するものであり、テープキャリアの４隅に変形を生じない半導体装置及を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の半導体装置は、複数の電極が矩形の主面に設けられた半導体素子と、半導体素子がフリップチップ接続される配線を有するテープキャリアと、複数のボンディングパッドが上面に設けられたキャリア基板とを備えている。半導体素子は、主面とは反対側の面である裏面がキャリア基板の上面のうちボンディングパッドよりも内側に位置する部分に対向するように配置されている。テープキャリアは中央部及び周縁部を有しており、中央部は半導体素子が配線にフリップチップ接続された領域であり、周縁部は中央部の各辺からキャリア基板の上面へ向かって屈曲されてボンディングパッドの上まで延びる。配線は、一端が電極に接続され他端がボンディングパッドに接続されるように、中央部の下面から周縁部のそれぞれの下面へ延びている。互いに隣り合う周縁部の間には、切り欠き部が形成されている。
【００１２】
上記構成では、４隅に皺を発生させることなくテープキャリアをキャリア基板の上面上に設けることができる。
【００１３】
後述の好ましい実施形態では、周縁部の外形を規定する辺のうち半導体素子の主面を規定する辺に対して平行に延びる辺を第１の辺とし、第１の辺がキャリア基板の上面上において互いに交差する点を第１の点とし、第１の辺の端部を第２の点とし、半導体素子の主面の頂点がテープキャリアに投影された点を第３の点としたとき、切り欠き部は、第１の点と、その第１の点の近くに位置する２つの第２の点と、その第１の点の近くに位置する第３の点とで囲まれた領域である。このとき、テープキャリアの中央部の下面からキャリア基板の上面までの距離をｈとし、且つ、テープキャリアの周縁部を中央部と同一平面上に配置したときに、第１の辺が互いに交差する点を第４の点とし、第１の辺の端部を第５の点とし、第３の点から第１の辺までの最短距離をＬ１とし、第４の点から第５の点までの距離をＬ２としたときに、Ｌ２≧Ｌ１−（Ｌ１２−ｈ２）１／２ を満たすことが好ましい。
【００１４】
本発明の半導体装置では、テープキャリアの中央部と周縁部とを同一平面上に配置したときには、第１の辺の長さは、半導体素子の主面を規定する辺の長さよりも長く、且つ、配線の一部分は周縁部のうち半導体素子の主面を規定する辺を一辺とする矩形状の領域よりも外側に配置されていることが好ましい。これにより、配線の一端をボンディングパッドの上へ容易に当接させることができる。
【００１５】
本発明の半導体装置では、テープキャリアにおいて、切り欠き部が第１の周縁部と第２の周縁部との間に形成されているとし、切り欠き部と第１の周縁部との境界線を第１の境界線とし、切り欠き部と第２の周縁部との境界線を第２の境界線とし、第１の境界線及び第２の境界線のうち中央部寄りに位置する端部同士を接続する線を接続線としたときに、第１の境界線及び第２の境界線と接続線とは鈍角をなしても良く、第１の境界線及び第２の境界線と接続線との交点は面取りされていても良く、接続線は円弧であっても良い。いずれの場合であっても、テープキャリアの破断を防止することができる。
【００１６】
本発明の半導体装置では、キャリア基板の上面に凹部が形成されており、凹部内に半導体素子が設けられていてもよく、キャリア基板にキャリア基板の厚み方向に貫通する貫通孔が形成されており、貫通孔内に半導体素子が設けられていてもよい。どちらの場合であっても、半導体装置の小型化を図ることができる。また、キャリア基板にキャリア基板の厚み方向に貫通する貫通孔が形成されている場合には、半導体素子の裏面に放熱用の突起電極が設けられていればさらに好ましい。これにより、半導体素子で生じた熱を素早く半導体装置の外へ放出することができる。
【００１７】
本発明の半導体装置では、テープキャリアにおける配線密度はキャリア基板における配線密度よりも高く、半導体素子がフリップチップ接続された複数のテープキャリアが互いに重なることなくキャリア基板の上面上に配置されていても良いし、半導体素子がフリップチップ接続された複数のテープキャリアが互いに重なるようにキャリア基板の上面上に配置されていても良い。どちらの場合であっても、半導体装置の配線密度を高くすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の半導体装置によれば、テープキャリアに切り欠き部が形成されているので、テープキャリアの４辺が互いに影響されることなく可動する。よって、テープキャリアのうちキャリア基板に接合される部分では、テープキャリアの４隅に変形が生ずることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されない。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置の斜面図であり、図２は図１に示すII−II'線における断面図である。
【００２１】
図１および図２において、１は半導体素子であり、２は半導体素子１の主面上に形成された素子電極（電極）であり、３はテープキャリアであり、４はテープキャリア３の下面に形成された配線である。半導体素子１はテープキャリア３にフリップチップ実装されており、素子電極２は配線４の一端に接合されている。５はキャリア基板であり、６はキャリア基板５の上面上に形成されたボンディングパッドである。半導体素子１の裏面（主面とは反対側の面）がキャリア基板５の上面に対向しており、テープキャリア３は半導体素子１がフリップチップ実装された領域（テープキャリアの中央部）から外側に向かって延び、キャリア基板５の上面へ向かって屈曲してキャリア基板５の上面上に延びている。テープキャリア３の外形を規定する辺のうち半導体素子１の主面を規定する辺に対して平行に延びる辺（第１の辺）７の近傍において、配線４がボンディングパッド６に接合されている。
【００２２】
テープキャリア３について説明する。テープキャリア３は、矩形の中央部３ａと中央部３ａの各辺に接続された周縁部３ｂとを有している。中央部３ａには、半導体素子１が配線４にフリップチップ接続されており、周縁部３ｂは、中央部３ａの各辺から半導体素子１の外側へ延び、キャリア基板５の上面へ向かって屈曲されてボンディングパッド６の上まで延びている。
【００２３】
テープキャリア３の下面には配線４が形成されているが、その配線４の一端には半導体素子１の素子電極２が接続されており、その他端にはキャリア基板５のボンディングパッドが接続されている。よって、配線４は、テープキャリア３の中央部３ａの下面から周縁部３ｂのそれぞれの下面まで延びている。このようなテープキャリア３は、隣り合う周縁部３ｂ，３ｂの間に切り欠き部３１を有している。
【００２４】
本実施形態における切り欠き部３１について説明する。切り欠き部３１は、図１に示すように、第１の頂点８と２つの第２の頂点９，９と第３の頂点１０とで囲まれた領域である。ここで、第１の頂点８は、隣り合う周縁部３ｂ，３ｂの第１の辺７，７をキャリア基板５の上面上において延長させたときに、その延長された直線が互いに交差する点である。第２の頂点９は、第１の辺７の端部である。第３の頂点１０は、半導体素子１の主面の頂点がテープキャリア上に投影された点である。よって、本実施形態に係る半導体装置には、第１の頂点８が４つ存在し、第２の頂点９が８つ存在し、第３の頂点１０が４つ存在する。切り欠き部３１は、それぞれ、１つの第１の頂点８と、その第１の頂点８の最も近くに位置する２つの第２の頂点９，９（その第１の頂点８から距離Ｌだけ離れた点）と、その第１の頂点８の最も近くに位置する１つの第３の頂点１０とで囲まれている。これにより、本実施形態にかかる半導体装置では、図１６に示す皺状の変形部４７がテープキャリア３に形成されることを防止できる。
【００２５】
半導体装置の構成に話を戻すと、図２における１２は半導体素子１とテープキャリア３とを接着する第１の樹脂であり、１３はテープキャリア３とキャリア基板５とを接着する第２の樹脂であり、１４はキャリア基板５の裏面に形成されたランドであり、１５はランド１４上に形成された接続用端子であり、１６はボンディングパッド６とランド１４とを電気的に接続するスルーホールである。
【００２６】
ここで、本実施形態にかかる半導体装置を構成する材料の一例を示す。
【００２７】
半導体素子１の厚みは、ハンドリングの容易さと半導体装置の総厚を抑える必要性との兼ね合いで、５０〜５００μｍ程度であることが好ましい。テープキャリア３としては、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）用途として市場に標準的に流通している厚み４０μｍ〜７０μｍ程度のポリイミドテープを用いることが好ましい。キャリア基板５としては、ＢＧＡパッケージ用途として市場に標準的に流通している厚み３００μｍ〜５００μｍ程度の２層から４層銅箔のエポキシやＢＴレジンによる積層基板を用いることが好ましい。
【００２８】
テープキャリア３の配線４は、厚み８μｍ〜２０μｍ程度の銅からなり、その銅の表面に厚み０．２μｍ程度の無電解錫メッキが形成されていることが好ましい。
【００２９】
半導体素子１の素子電極２上には厚みが１５μｍ程度の電解金バンプが形成されており、その電解金バンプはテープキャリア３上の配線４と錫−金の共晶により接合されている。
【００３０】
第１の樹脂１２としては、絶縁性のあるＮＣＰ(Ｎｏｎ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）またはＮＣＦ(Ｎｏｎ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）を用いることが好ましい。
【００３１】
キャリア基板５上のボンディングパッド６は、厚み８μｍ〜２０μｍ程度の銅からなり、その銅の表面に厚み３〜５μｍ程度の電解ニッケルメッキと更にその電解ニッケルメッキの表面に厚み０．５μｍ程度の電解金メッキとが形成されていることが好ましい。
【００３２】
第２の樹脂１３には、導電粒子を内在したＡＣＰ(Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）またはＡＣＦ(Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）を用いることが好ましく、第２の樹脂１３は、テープキャリア３とキャリア基板５とを接着するとともにＡＣＦ中の導電粒子により電気的導通を得る。
【００３３】
なお、本実施形態では、配線４の表面に錫メッキを形成するかわりに厚み０．５μｍ程度の電解金メッキを形成し、半導体素子１の素子電極２上の電解金バンプと金−金の圧着により接合する構成でも良い。
【００３４】
また、別の構成としては、配線４のうち素子電極２及びボンディングパッド６に対向する部分の表面に厚み５〜７μｍ程度の突起電極を電解銅メッキで形成し、その電解銅メッキ上に厚み０．５μｍ程度の電解金メッキを形成して、各々の突起電極を素子電極２及びボンディングパッド６にそれぞれ接合しても良い。この場合、配線４上の突起電極をボンディングパッド６に接合する部分の第２の樹脂１３には導電粒子を内在したＡＣＰまたはＡＣＦを使用する必要は無く、絶縁性のあるＮＣＰまたはＮＣＦを用いればよい。
【００３５】
また、図２には、半導体素子１の裏面とキャリア基板５の上面との間に間隙があるが、半導体素子１の裏面とキャリア基板５の上面とは密着していても良い。また、半導体素子１の裏面とキャリア基板５の上面との間に樹脂が充填されており、半導体素子１がキャリア基板５に固定されていても良い。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態では、テープキャリア３には切り欠き部３１が形成されているので、図１６に示す皺状の変形部を発生させることなくキャリア基板５の上面上にテープキャリア３を配置することができる。よって、本実施形態では、テープキャリア３とキャリア基板５とが密着しない箇所が生じることを防止できるので、配列数に制限されることなくボンディングパッド６をキャリア基板５に形成することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、図１６に示す皺状の変形部を発生させることなくキャリア基板５の上面上にテープキャリア３を配置することができるので、変形に伴う応力がテープキャリア３に内在することを防止できる。よって、配線４とボンディングパッド６との接合の信頼性の低下を阻止できる。
【００３８】
（第２の実施形態）
図３は本発明の第２の実施形態にかかる半導体装置の主要部分の簡略図である。図３（ａ）は半導体装置の上方から見た平面図である。図３（ｂ）は図３（ａ）におけるIIIB−IIIB'線における断面図であり、説明を容易にする為に図２よりも垂直方向に伸張した図面としている。
【００３９】
図３において、図１及び図２に示した第１の実施形態の要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００４０】
図３において、３’はテープキャリア３を平面に展開したときのテープキャリアであり、平面に展開されたテープキャリア３’の外形を破線で示す。１７は、テープキャリア３を平面に展開した場合に、平面に展開されたテープキャリア３’の外形を規定する辺のうち半導体素子１の主面を規定する辺に対して平行に延びる辺（第１の辺）である。１８は、テープキャリア３を平面に展開した場合に、隣り合う周縁部３ｂ，３ｂの第１の辺１７，１７をキャリア基板５の上面上において延長させたときにその延長された直線が互いに交差する点（第４の頂点）である。１９は、テープキャリア３を平面に展開した場合に、第１の辺１７の端部に位置する点（第５の頂点）である。
【００４１】
本実施形態にかかる半導体装置では、テープキャリア３の中央部３ａの下面とキャリア基板５の表面との距離をｈとし、テープキャリア３を平面に展開した場合に第３の頂点１０から第１の辺１７までの最短距離をＬ１とし、第４の頂点１８とその第４の頂点１８の最も近くに位置する第５の頂点１９との距離をＬ２とした場合、
Ｌ２≧Ｌ１−（Ｌ１２−ｈ２）１／２
が実質的に成り立つ。
【００４２】
なお、図３には、Ｌ２が最小の場合、すなわち
Ｌ２＝Ｌ１−（Ｌ１２−ｈ２）１／２
の場合を示している。
【００４３】
本実施形態では、上記第１の実施形態で得られた効果と同一の効果を得ることができる。つまり、テープキャリア３の下面に半導体素子１をフリップチップ接続させ、テープキャリア３のうち半導体素子１がフリップチップ接続された領域よりも外側の部分を屈曲させてテープキャリア３の周縁部３ｂをボンディングパッド６に接合させてもテープキャリア３の隣り合う周縁部３ｂ，３ｂの第１の辺７，７が互いに重ならないため、図１６に示す皺状の変形部４７がテープキャリア３に生じることを阻止できる。よって、配線４とボンディングパッド６との接合の信頼性を確保することができる。
【００４４】
（第３の実施形態）
図４は本発明の第３の実施形態にかかる半導体装置のテープキャリア３を平面に展開した図である。図４において、図１〜図３に示した要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００４５】
図４において、テープキャリア３を平面に展開した場合に、第１の辺１７の長さＷ１が半導体素子１の主面を規定する各辺の長さＷ２よりも長く、配線４の一部分はテープキャリア３の周縁部３ｂのうちＷ２を一辺とする矩形状の領域（図４に示す斜線部分）よりも外側に配置されている。
【００４６】
本実施形態によれば、配線４の一部分がテープキャリア３の周縁部３ｂのうちＷ２を一辺とする矩形状の領域（図４に示す斜線部分）よりも外側に形成されているので、第１の辺１７における配線４のピッチ（Ｐ１）を半導体素子１の素子電極２のピッチ（Ｐ２）よりも大きくすることができる。よって、配線４の一端とキャリア基板５上のボンディングパッド６との接合時に、配線４の一端をボンディングパッド６の上へ容易に当接させることができる。これにより、半導体装置の生産性を向上させることができる。このように本実施形態では、上記第１の実施形態に記載の効果に加えて、半導体装置の生産性を向上させることができるという効果を得ることができる。
【００４７】
（第４の実施形態）
図５は本発明の第４の実施形態にかかる半導体装置のテープキャリア３を平面に展開した図である。図５において、図１〜図３に示した要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００４８】
本実施形態におけるテープキャリア３には、第１の境界線３１ａと第２の境界線３１ｂと接続線３１ｃとが形成されている。ここで、図５の右上に位置する切り欠き部３１に着目すると、その切り欠き部３１は、図５の右に位置する周縁部３ｂ（便宜上「第１の周縁部」と記す。）と図５の上に位置する周縁部３ｂ（便宜上「第２の周縁部」と記す。）との間に形成されている。このとき、第１の境界線３１ａは着目している切り欠き部３１と第１の周縁部との境界線であり、第２の境界線３１ｂは着目している切り欠き部３１と第２の周縁部との境界線であり、接続線３１ｃは第１の境界線３１ａ及び第２の境界線３１ｂのうち中央部３ａ寄りに位置する端部同士を接続している。別の言い方をすると、本実施形態における切り欠き部３１の外形は、第１の境界線３１ａ、第２の境界線３１ｂ及び接続線３１ｃにより規定されている。そして、本実施形態では、第１の境界線３１ａ及び第２の境界線３１ｂと接続線３１ｃとは鈍角をなしている。
【００４９】
このようなテープキャリア３をキャリア基板５に接合させると、接続線３１ｃに加わる応力を低下させることができるので、テープキャリア３の破断を防止できる。よって、本実施形態では、上記第１の実施形態に記載の効果に加えて、テープキャリア３の破断を伴うことなくテープキャリア３をキャリア基板５に接合させることができるという効果を得ることができる。
【００５０】
（第５の実施形態）
図６は本発明の第５の実施形態にかかる半導体装置のテープキャリア３を平面に展開した図である。図６において、図１〜図３に示した要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００５１】
上記第４の実施形態と同じように、本実施形態におけるテープキャリア３には、第１の境界線３１ａと第２の境界線３１ｂと接続線３１ｃとが形成されている。そして、本実施形態では、第１の境界線３１ａ及び第２の境界線３１ｂと接続線３１ｃとの交点は面取りされている。別の言い方をすると、本実施形態では、接続線３１ｃの両端には円弧部が存在する。
【００５２】
このようなテープキャリア３をキャリア基板５に接合させると、接続線３１ｃに加わる応力を低下させることができるので、テープキャリア３の破断を防止できる。よって、本実施形態では、上記第１の実施形態に記載の効果に加えて、テープキャリア３の破断を伴うことなくテープキャリア３をキャリア基板５に接合させることができるという効果を得ることができる。従って、本実施形態では、上記第４の実施形態において得られる効果と同一の効果を得ることができる。
【００５３】
（第６の実施形態）
図７は本発明の第６の実施形態にかかる半導体装置のテープキャリア３を平面に展開した図である。図７において、図１〜図３に示した要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００５４】
上記第４の実施形態と同じように、本実施形態におけるテープキャリア３には、第１の境界線３１ａと第２の境界線３１ｂと接続線３１ｃとが形成されている。そして、本実施形態では、接続線３１ｃは円弧である。
【００５５】
このようなテープキャリア３をキャリア基板５に接合させると、接続線３１ｃに加わる応力を低下させることができるので、テープキャリア３の破断を防止できる。よって、本実施形態では、上記第１の実施形態に記載の効果に加えて、テープキャリア３の破断を伴うことなくテープキャリア３をキャリア基板５に接合させることができるという効果を得ることができる。従って、本実施形態では、上記第４の実施形態において得られる効果と同一の効果を得ることができる。
【００５６】
（第７の実施形態）
図８は本発明の第７の実施形態にかかる半導体装置の断面図である。図８において、図１〜図３に示した要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００５７】
図８において、２０はキャリア基板５の上面に形成された凹部であり、半導体素子１が凹部２０中に配置されている。
【００５８】
本実施形態にかかる半導体装置は、上記第１〜第６の実施形態におけるテープキャリア３の何れかを備えており、また、本実施形態におけるキャリア基板５には凹部２０が形成されている。よって、本実施形態では、上記第１の実施形態に記載の効果に加えて、半導体装置の高さを低減することができるという効果を得ることができる。
【００５９】
（第８の実施形態）
図９は本発明の第８の実施形態にかかる半導体装置の断面図である。図９において、図１〜図３に示した要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００６０】
図９において、２１はキャリア基板５の厚み方向に貫通する貫通穴であり、半導体素子１が貫通穴２１中に配置されている。
【００６１】
本実施形態にかかる半導体装置は、上記第１〜第６の実施形態におけるテープキャリア３の何れかを備えており、また、本実施形態におけるキャリア基板５には貫通穴２１が形成されている。よって、本実施形態では、上記第１の実施形態に記載の効果に加えて、半導体装置の高さを低減することができるという効果を得ることができる。
【００６２】
（第９の実施形態）
図１０は本発明の第９の実施形態にかかる半導体装置の断面図である。図１０において、図１〜図３に示した要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００６３】
図１０において、２１はキャリア基板５の厚み方向に貫通する貫通穴であり、半導体素子１が貫通穴２１中に配置されている。また、２２は半導体素子１の裏面に形成された放熱用の突起電極であり、２３は配線基板であり、２４は配線基板２３の上面上に形成されたランドである。キャリア基板５の下面に形成された接続用端子１５及び放熱用の突起電極２２はそれぞれランド２４を介して配線基板２３に接続されている。
【００６４】
本実施形態にかかる半導体装置では、放熱用の突起電極２２が配線基板２３に接続されているので、半導体素子１で生じた熱を半導体素子１の裏面から放熱用の突起電極２２を介して配線基板２３へ効率良く逃がすことができる。よって、本実施形態では、上記第８の実施形態に記載の効果に加えて、半導体素子１で生じた熱を半導体素子１の裏面から放熱用の突起電極２２を介して配線基板２３へ効率良く逃がすことができるという効果を得ることができる。
【００６５】
（第１０の実施形態）
図１１は本発明の第１０の実施形態にかかる半導体装置の断面図である。図１１において、図１〜図３に示した要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００６６】
図１１において、テープキャリア３における配線密度はキャリア基板５における配線密度より大きく、半導体素子１がフリップチップ実装された複数（図１１では２個）のテープキャリア３，３が互いに重なることなくキャリア基板５の上面上のボンディングパッドに接合されている。
【００６７】
本実施形態によれば、半導体素子１が実装された複数のテープキャリア３，３，…が１つのキャリア基板５のボンディングパッド６に接合されているので、上記第１の実施形態などに比べて半導体装置における配線密度を向上することができる。よって、本実施形態では、上記第１の実施形態に記載の効果に加えて、半導体装置における配線密度を向上することができるという効果を得ることができる。
【００６８】
なお、本実施形態におけるキャリア基板５は上記第７または上記第８の実施形態におけるキャリア基板５であっても良く、本実施形態における半導体素子１は上記第９の実施形態における半導体素子１であっても良い。
【００６９】
（第１１の実施形態）
図１２は本発明の第１１の実施形態にかかる半導体装置の断面図である。図１２において、図１〜図３に示した要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００７０】
図１２において、テープキャリア３における配線密度はキャリア基板５における配線密度より大きく、半導体素子１がフリップチップ実装された複数（図１２では２個）のテープキャリア３，３が互いに積層されてキャリア基板５の上面上のボンディングパッドに接合されている。
【００７１】
本実施形態によれば、半導体素子１が実装された複数のテープキャリア３，３，…が１つのキャリア基板５のボンディングパッド６に接合されているので、上記第１０の実施形態と同じく半導体装置における配線密度を向上することができる。
【００７２】
また、本実施形態によれば、複数のテープキャリア３，３，…が互いに積層されているので、上記第１０の実施形態に比べて半導体装置の底面積を減少させることができる。
【００７３】
以上より、本実施形態では、上記第１０の実施形態に記載の効果に加えて、半導体装置の底面積を減少させることができるという効果を得ることができる。
【００７４】
なお、本実施形態におけるキャリア基板５は上記第７または上記第８の実施形態におけるキャリア基板５であっても良く、本実施形態における半導体素子１は上記第９の実施形態における半導体素子１であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の半導体装置は、半導体素子が実装された可とう性のあるテープキャリアをキャリア基板に実装する分野の技術として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１の実施形態における半導体装置を示す斜視図
【図２】本発明の第１の実施形態における半導体装置を示す断面図
【図３】本発明の第２の実施形態における半導体装置を示す平面図及び断面図
【図４】本発明の第３の実施形態における半導体装置を示す平面図
【図５】本発明の第４の実施形態における半導体装置を示す平面図
【図６】本発明の第５の実施形態における半導体装置を示す平面図
【図７】本発明の第６の実施形態における半導体装置を示す平面図
【図８】本発明の第７の実施形態における半導体装置を示す断面図
【図９】本発明の第８の実施形態における半導体装置を示す断面図
【図１０】本発明の第９の実施形態における半導体装置を示す断面図
【図１１】本発明の第１０の実施形態における半導体装置を示す断面図
【図１２】本発明の第１１の実施形態における半導体装置を示す断面図
【図１３】従来の半導体装置の断面図
【図１４】従来の半導体装置の上面図
【図１５】従来の半導体装置の製造方法を説明する斜視図
【図１６】従来の半導体装置における課題を説明する斜視図
【符号の説明】
【００７７】
１、４１ 半導体素子
２、４２ 素子電極
３、４３ テープキャリア
４、４４ 配線
５、４５ キャリア基板
６、４６ ボンディングパッド
７ テープキャリアの最外周を構成する辺
８ 第１の頂点
９ 第２の頂点
１０ 第３の頂点
１２ 第１の樹脂
１３ 第２の樹脂
１４ ランド
１５ 接続用端子
１６ スルーホール
１７ テープキャリアの最外周を構成する辺
１８ 第４の頂点
１９ 第５の頂点
２０ 凹部
２１ 貫通穴
２２ 放熱用端子
２３ 配線基板
３１ 切り欠き部
４７ テープキャリアの変形部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極が矩形の主面に設けられた半導体素子と、前記半導体素子がフリップチップ接続される配線を有するテープキャリアと、複数のボンディングパッドが上面に設けられたキャリア基板とを備え、
前記半導体素子は、前記主面とは反対側の面である裏面が前記キャリア基板の前記上面のうち前記ボンディングパッドよりも内側に位置する部分に対向するように配置されており、
前記テープキャリアは、前記半導体素子が前記配線にフリップチップ接続された領域である矩形状の中央部と、前記中央部の各辺から前記キャリア基板の前記上面へ向かって屈曲されて前記ボンディングパッドの上まで延びる周縁部とを有し、
前記配線は、一端が前記電極に接続され他端が前記ボンディングパッドに接続されるように、前記中央部の下面から前記周縁部のそれぞれの下面へ延びており、
互いに隣り合う前記周縁部の間には、切り欠き部が形成されてい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であって、
前記周縁部の外形を規定する辺のうち前記半導体素子の前記主面を規定する辺に対して平行に延びる辺を第１の辺とし、前記第１の辺が前記キャリア基板の前記上面上において互いに交差する点を第１の点とし、前記第１の辺の端部を第２の点とし、前記半導体素子の前記主面の頂点が前記テープキャリアに投影された点を第３の点としたとき、
前記切り欠き部は、前記第１の点と、その前記第１の点の近くに位置する２つの前記第２の点と、その前記第１の点の近くに位置する前記第３の点とで囲まれた領域であることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体装置であって、
前記テープキャリアの前記中央部の前記下面から前記キャリア基板の前記上面までの距離をｈとし、且つ、
前記テープキャリアの前記周縁部を前記中央部と同一平面上に配置したときに、前記第１の辺が互いに交差する点を第４の点とし、前記第１の辺の端部を第５の点とし、前記第３の点から前記第１の辺までの最短距離をＬ１とし、前記第４の点から前記第５の点までの距離をＬ２としたときに、
Ｌ２≧Ｌ１−（Ｌ１２−ｈ２）１／２ を満たすことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一つに記載の半導体装置であって、
前記テープキャリアの前記中央部と前記周縁部とを同一平面上に配置したときには、前記第１の辺の長さは、前記半導体素子の前記主面を規定する辺の長さよりも長く、且つ、前記配線の一部分は前記周縁部のうち前記半導体素子の前記主面を規定する辺を一辺とする矩形状の領域よりも外側に配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記テープキャリアにおいて、前記切り欠き部が第１の周縁部と第２の周縁部との間に形成されているとし、前記切り欠き部と前記第１の周縁部との境界線を第１の境界線とし、前記切り欠き部と前記第２の周縁部との境界線を第２の境界線とし、前記第１の境界線及び前記第２の境界線のうち前記中央部寄りに位置する端部同士を接続する線を接続線としたときに、
前記第１の境界線及び前記第２の境界線と前記接続線とは、鈍角をなしていることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記テープキャリアにおいて、前記切り欠き部が第１の周縁部と第２の周縁部との間に形成されているとし、前記切り欠き部と前記第１の周縁部との境界線を第１の境界線とし、前記切り欠き部と前記第２の周縁部との境界線を第２の境界線とし、前記第１の境界線及び前記第２の境界線のうち前記中央部寄りに位置する端部同士を接続する線を接続線としたときに、
前記第１の境界線及び前記第２の境界線と前記接続線との交点は、面取りされていることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記テープキャリアにおいて、前記切り欠き部が第１の周縁部と第２の周縁部との間に形成されているとし、前記切り欠き部と前記第１の周縁部との境界線を第１の境界線とし、前記切り欠き部と前記第２の周縁部との境界線を第２の境界線とし、前記第１の境界線及び前記第２の境界線のうち前記中央部寄りに位置する端部同士を接続する線を接続線としたときに、
前記接続線は、円弧であることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一つに記載の半導体装置であって、
前記キャリア基板の前記上面には、凹部が形成されており、
前記凹部内には、前記半導体素子が設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
請求項１から７の何れか一つに記載の半導体装置であって、
前記キャリア基板には、前記キャリア基板の厚み方向に貫通する貫通孔が形成されており、
前記貫通孔内には、前記半導体素子が設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の半導体装置であって、
前記半導体素子の前記裏面には、放熱用の突起電極が設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】
請求項１から１０の何れか一つに記載の半導体装置であって、
前記テープキャリアにおける配線密度は、前記キャリア基板における配線密度よりも高く、
前記半導体素子がフリップチップ接続された複数のテープキャリアは、互いに重なることなく前記キャリア基板の前記上面上に配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
請求項１から１０の何れか一つに記載の半導体装置であって、
前記テープキャリアにおける配線密度は、前記キャリア基板における配線密度よりも高く、
前記半導体素子がフリップチップ接続された複数のテープキャリアは、互いに重なるように前記キャリア基板の前記上面上に配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１】
複数の電極が矩形の主面に設けられた半導体素子と、前記半導体素子がフリップチップ接続される配線を有するテープキャリアと、複数のボンディングパッドが上面に設けられたキャリア基板とを備え、
前記半導体素子は、前記主面とは反対側の面である裏面が前記キャリア基板の前記上面のうち前記ボンディングパッドよりも内側に位置する部分に対向するように配置されており、
前記テープキャリアは、前記半導体素子が前記配線にフリップチップ接続された領域である矩形状の中央部と、前記中央部の各辺から前記キャリア基板の前記上面へ向かって屈曲されて前記ボンディングパッドの上まで延びる周縁部とを有し、
前記配線は、一端が前記電極に接続され他端が前記ボンディングパッドに接続されるように、前記中央部の下面から前記周縁部のそれぞれの下面へ延びており、
互いに隣り合う前記周縁部の間には、切り欠き部が形成されてい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であって、
前記周縁部の外形を規定する辺のうち前記半導体素子の前記主面を規定する辺に対して平行に延びる辺を第１の辺とし、前記第１の辺が前記キャリア基板の前記上面上において互いに交差する点を第１の点とし、前記第１の辺の端部を第２の点とし、前記半導体素子の前記主面の頂点が前記テープキャリアに投影された点を第３の点としたとき、
前記切り欠き部は、前記第１の点と、その前記第１の点の近くに位置する２つの前記第２の点と、その前記第１の点の近くに位置する前記第３の点とで囲まれた領域であることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体装置であって、
前記テープキャリアの前記中央部の前記下面から前記キャリア基板の前記上面までの距離をｈとし、且つ、
前記テープキャリアの前記周縁部を前記中央部と同一平面上に配置したときに、前記第１の辺が互いに交差する点を第４の点とし、前記第１の辺の端部を第５の点とし、前記第３の点から前記第１の辺までの最短距離をＬ１とし、前記第４の点から前記第５の点までの距離をＬ２としたときに、
Ｌ２≧Ｌ１−（Ｌ１２−ｈ２）１／２ を満たすことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一つに記載の半導体装置であって、
前記テープキャリアの前記中央部と前記周縁部とを同一平面上に配置したときには、前記第１の辺の長さは、前記半導体素子の前記主面を規定する辺の長さよりも長く、且つ、前記配線の一部分は前記周縁部のうち前記半導体素子の前記主面を規定する辺を一辺とする矩形状の領域よりも外側に配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記テープキャリアにおいて、前記切り欠き部が第１の周縁部と第２の周縁部との間に形成されているとし、前記切り欠き部と前記第１の周縁部との境界線を第１の境界線とし、前記切り欠き部と前記第２の周縁部との境界線を第２の境界線とし、前記第１の境界線及び前記第２の境界線のうち前記中央部寄りに位置する端部同士を接続する線を接続線としたときに、
前記第１の境界線及び前記第２の境界線と前記接続線とは、鈍角をなしていることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記テープキャリアにおいて、前記切り欠き部が第１の周縁部と第２の周縁部との間に形成されているとし、前記切り欠き部と前記第１の周縁部との境界線を第１の境界線とし、前記切り欠き部と前記第２の周縁部との境界線を第２の境界線とし、前記第１の境界線及び前記第２の境界線のうち前記中央部寄りに位置する端部同士を接続する線を接続線としたときに、
前記第１の境界線及び前記第２の境界線と前記接続線との交点は、面取りされていることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記テープキャリアにおいて、前記切り欠き部が第１の周縁部と第２の周縁部との間に形成されているとし、前記切り欠き部と前記第１の周縁部との境界線を第１の境界線とし、前記切り欠き部と前記第２の周縁部との境界線を第２の境界線とし、前記第１の境界線及び前記第２の境界線のうち前記中央部寄りに位置する端部同士を接続する線を接続線としたときに、
前記接続線は、円弧であることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一つに記載の半導体装置であって、
前記キャリア基板の前記上面には、凹部が形成されており、
前記凹部内には、前記半導体素子が設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
請求項１から７の何れか一つに記載の半導体装置であって、
前記キャリア基板には、前記キャリア基板の厚み方向に貫通する貫通孔が形成されており、
前記貫通孔内には、前記半導体素子が設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の半導体装置であって、
前記半導体素子の前記裏面には、放熱用の突起電極が設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】
請求項１から１０の何れか一つに記載の半導体装置であって、
前記テープキャリアにおける配線密度は、前記キャリア基板における配線密度よりも高く、
前記半導体素子がフリップチップ接続された複数のテープキャリアは、互いに重なることなく前記キャリア基板の前記上面上に配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
請求項１から１０の何れか一つに記載の半導体装置であって、
前記テープキャリアにおける配線密度は、前記キャリア基板における配線密度よりも高く、
前記半導体素子がフリップチップ接続された複数のテープキャリアは、互いに重なるように前記キャリア基板の前記上面上に配置されていることを特徴とする半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−１７１３０９（Ｐ２０１０−１７１３０９Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４０４６（Ｐ２００９−１４０４６）
【出願日】平成２１年１月２６日（２００９．１．２６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２６日（２００９．１．２６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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