BOFパッケージ用テープおよびその形成方法および半導体装置
【課題】 BOFテープのバンプと半導体チップの電極との接触不良およびショート不良を防止する。
【解決手段】 BOFテープ1に導電性のテープリード23を形成したBOFパッケージ用テープであって、テープリード23を絶縁性の保護膜3で覆い、テープリード23の高さ方向にある保護膜3の部分にメッシュ状の開口部分4を形成した。また、開口部分4に臨むテープリード23の部分を核としてバンプ5を形成した。これによりバンプの表面を凹凸のある状態に形成することが可能となる。半導体チップと組み立てた場合、半導体チップの半導体電極パッドに小さなドーナツ状の接合部分が多く形成することが可能となる。このため、従来の接合より多くの接合面積をとることが可能となるため、接触不良に対する対策が可能となり、より良好な電気的接合を持つBOFパッケージの提供が可能となる。
【解決手段】 BOFテープ1に導電性のテープリード23を形成したBOFパッケージ用テープであって、テープリード23を絶縁性の保護膜3で覆い、テープリード23の高さ方向にある保護膜3の部分にメッシュ状の開口部分4を形成した。また、開口部分4に臨むテープリード23の部分を核としてバンプ5を形成した。これによりバンプの表面を凹凸のある状態に形成することが可能となる。半導体チップと組み立てた場合、半導体チップの半導体電極パッドに小さなドーナツ状の接合部分が多く形成することが可能となる。このため、従来の接合より多くの接合面積をとることが可能となるため、接触不良に対する対策が可能となり、より良好な電気的接合を持つBOFパッケージの提供が可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体装置のパッケージ形成方法、特にBOF(Bump・On・Film)のパッケージ形成において用いられるBOFパッケージ用テープおよびその形成方法および半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
半導体装置のパッケージ形成方法、特にBOF(Bump・On・Film)のパッケージ形成方法について従来の方法について説明する。
【0003】
まずはBOFパッケージ用テープの作成方法について説明する。
【0004】
図8、図9は従来のBOFパッケージ用テープの作成方法のフローについて示したものである。以下にこのBOFパッケージ用テープの作成方法について詳細に説明する。
【0005】
図8(a)に示すように、まず、ポリイミド製のBOFテープ1と電極層21の2層構造になっているベースのテープを形成する。通常、電極層21は導電性のある物質であるCuが広く用いられている。
【0006】
図8(b)に示すように、その後、このテープ上全面に感光性の電極エッチングレジスト22の塗布を行い、マスク、現像工程を経ることでテープリード23を形成する部分以外のレジストの除去を行う。
【0007】
図8(c)に示すように、その後、エッチング工程で電極層21のエッチングを行いテープリード23の形成を行う。
【0008】
図9(a)に示すように、その後、不要となった電極エッチングレジスト22の除去を行う。
【0009】
図9(b)に示すように、その後、めっき工程でバンプ5の形成を行う。通常、このめっきはテープリードを電極としてその上にAuやCuやNiをめっきで形成する方法をとる。またこのめっきには電解めっきを用いるのが一般的である。
【0010】
図10(a)、(b)は、図9(b)で示しためっき方法について上面から見た図を詳細に示したものである。
【0011】
図10(a)に示すように、まずスリット11を用いてバンプ5を形成するところ以外のテープリード23を覆う。この理由としてはバンプ5をめっき方式で形成する際、めっき液をバンプ5を形成する部分であるテープリード23以外に形成させない為である。
【0012】
図10(b)に示すように、その後、めっき方式によりめっき液をテープリード23に当て、加えてテープリード23に電流を供給することでバンプ5を形成する。
【0013】
以上のフローによりBOFパッケージ用テープが完成する。
【0014】
次にこのBOFパッケージ用テープを用いたBOF組立方法について説明する。
【0015】
図11は、従来のBOFパッケージ用テープを用いたBOF組立方法のフローについて示したものである。以下にこのBOFパッケージ用テープを用いたBOF組立方法について詳細に説明する。
【0016】
図11(a)に示すように、まず、半導体チップ6とBOFテープ1との位置合わせ、その後、接合させる半導体電極パッド7とバンプ5との位置合わせを行う。
【0017】
図11(b)に示すように、その後、半導体チップ6とBOFテープ1とをツールなどで熱圧着させる。この際、半導体チップ6から超音波をかけ、バンプ5が半導体電極パッド7上の酸化膜を破り易くすることが必要である。こうすることでバンプ3が半導体電極パッド7上で酸化膜を破りながら潰れ、両者の導通が可能となる。またその際、封止樹脂を半導体チップ6及びBOFテープ1の間に注入し、封止を行う。
【0018】
その後、ツール等を外し、硬化させ、BOFパッケージが完成する(特許文献1,2参照)。
【特許文献1】特開2004−327936号公報
【特許文献2】特開2001−168129号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0019】
しかしながら、図8〜図10に示すBOFパッケージ用テープでは、バンプ5自体の形状が先の丸まった突起状であるため、図11に示す様に半導体チップ6とBOFテープ1との組立を行った場合、バンプ5と半導体電極パッド7との接触状態が悪く両者の接触不良が起こってしまいやすくなる。以下にその理由を説明する。
【0020】
図12はバンプ5と半導体電極パッド7との接合状態について示したものである。この図に示す様に、バンプ5は半導体電極パッド7上で酸化膜を破りながら潰れる為、半導体電極パッド7上にバンプ5との接合部分10が大きなドーナツ状に出来る。しかし、図12に示す大きなドーナツ状の接合部分10だと接合面積が小さい為、上記で述べた接触不良が発生してしまう原因になる。
【0021】
本原因としては、バンプ5は半導体電極パッド7と接合は超音波等を用い半導体電極パッド7表面と接合をしていくが、その際、半導体電極パッド7への負荷は徐々に強くかかる傾向があり、その為、最初にバンプ5と半導体電極パッド7が接触する半導体電極パッド7のセンター部分は接合せずに後に接触する半導体電極パッド7の周辺部分の方が接合されるからである。すなわち、バンプ5と半導体電極パッド7が最初に接触した時は半導体電極パッド7よりバンプ5が潰れる割合が大きく、徐々にバンプ5と半導体電極パッド7が同じ割合でつぶれ始め接合部分10のような大きなドーナツ状の接合部分が形成されるしくみである。
【0022】
また、図13に示す様に隣接する半導体電極パッド7の間隔が狭い場合、隣接するバンプ6同士がショートしてしまう恐れが発生する。
【0023】
したがって、この発明の目的は、上記問題点に鑑み、BOFテープのバンプと半導体チップの電極との接触不良およびショート不良を起さず、狭パッドピッチ、多出力が可能なBOFパッケージ用テープおよびその形成方法および半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0024】
上記課題を解決するために本発明の請求項1記載のBOFパッケージ用テープは、BOFテープに導電性のテープリードを形成したBOFパッケージ用テープであって、前記テープリードを絶縁性の保護膜で覆い、前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分に、バンプを形成するためのメッシュ状の開口部分を形成した。
【0025】
請求項2記載のBOFパッケージ用テープは、請求項1記載のBOFパッケージ用テープにおいて、前記開口部分に臨む前記テープリードの部分を核としてバンプを形成した。
【0026】
請求項3記載のBOFパッケージ用テープは、請求項2記載のBOFパッケージ用テープにおいて、前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分において、前記開口部分の最外周と前記保護膜の端までの距離を、前記バンプの高さと同一もしくは長くした。
【0027】
請求項4記載のBOFパッケージ用テープは、請求項2または3記載のBOFパッケージ用テープにおいて、前記開口部分に対応して前記バンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小3μm以上とした。
【0028】
請求項5記載のBOFパッケージ用テープ形成方法は、BOFテープに電極層を積層する工程と、前記電極層のエッチングを行いテープリードを形成する工程と、前記テープリードの全面に絶縁性の保護膜を形成する工程と、前記テープリードにバンプを形成するために前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分にメッシュ状の開口部分を形成するとともに、バンプを形成する部分以外の保護膜を除去する工程と、前記開口部分に臨む前記テープリードの部分を核として電解めっきを用いてバンプを形成する工程とを含む。
【0029】
請求項6記載のBOFパッケージ用テープ形成方法は、請求項5記載のBOFパッケージ用テープ形成方法において、前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分において、前記開口部分の最外周と前記保護膜の端までの距離が、前記バンプの高さと同一もしくは長くなるように前記開口部分を形成する。
【0030】
請求項7記載のBOFパッケージ用テープ形成方法は、請求項5または6記載のBOFパッケージ用テープ形成方法において、前記開口部分に対応して前記バンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小3μm以上となるように、前記開口部分の大きさを制御する。
【0031】
請求項8記載の半導体装置は、請求項2,3または4記載のBOFパッケージ用テープを用いて、内部に回路を形成した半導体チップの電極を前記BOFパッケージ用テープのバンプに電気的に接続して組み立てた。
【発明の効果】
【0032】
本発明の請求項1記載のBOFパッケージ用テープによれば、テープリードを絶縁性の保護膜で覆い、テープリードの高さ方向にある保護膜の部分に、バンプを形成するためのメッシュ状の開口部分を形成したので、めっき工程でバンプの形成を行う際、開口部分に臨むテープリードの部分を核としてバンプを形成することができる。
【0033】
請求項2では、開口部分に臨むテープリードの部分を核としてバンプを形成したので、バンプの表面を凹凸のある状態に形成することが可能となる。半導体チップと組み立てた場合、半導体チップの半導体電極パッドに小さなドーナツ状の接合部分が多く形成することが可能となる。このため、従来の接合より多くの接合面積をとることが可能となるため、接触不良に対する対策が可能となり、より良好な電気的接合を持つBOFパッケージの提供が可能となる。
【0034】
請求項3では、請求項2記載のBOFパッケージ用テープにおいて、テープリードの高さ方向にある保護膜の部分において、開口部分の最外周と保護膜の端までの距離を、バンプの高さと同一もしくは長くすることが好ましい。バンプが保護膜の端からはみ出すことなく形成することができるため、隣接するバンプ同士がショートしてしまうことがない。
【0035】
請求項4では、請求項2または3記載のBOFパッケージ用テープにおいて、開口部分に対応してバンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小3μm以上とすることが好ましい。小さなドーナツ状の接合部分を多く形成することが可能となる。なお、3μm以上としたのは3μm以下では接合部分が発生しないためである。
【0036】
本発明の請求項5記載のBOFパッケージ用テープ形成方法によれば、テープリードにバンプを形成するためにテープリードの高さ方向にある保護膜の部分にメッシュ状の開口部分を形成するとともに、バンプを形成する部分以外の保護膜を除去する工程と、開口部分に臨むテープリードの部分を核として電解めっきを用いてバンプを形成する工程とを含むので、バンプの表面を凹凸のある状態に形成することが可能となり、請求項2と同様の効果が得られる。
【0037】
請求項6では、請求項5記載のBOFパッケージ用テープ形成方法において、テープリードの高さ方向にある保護膜の部分において、開口部分の最外周と保護膜の端までの距離が、バンプの高さと同一もしくは長くなるように開口部分を形成することで、請求項3と同様の効果が得られる。
【0038】
請求項7では、請求項5または6記載のBOFパッケージ用テープ形成方法において、開口部分に対応してバンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小3μm以上となるように、開口部分の大きさを制御することで、請求項4と同様の効果が得られる。
【0039】
本発明の請求項8記載の半導体装置によれば、請求項2,3または4記載のBOFパッケージ用テープを用いて、内部に回路を形成した半導体チップの電極をBOFパッケージ用テープのバンプに電気的に接続して組み立てたので、より良好な電気的接合を持つBOFパッケージの提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0040】
本発明の実施形態を図1〜図7に基づいて説明する。図1〜図3は本発明の実施形態のBOFパッケージ用テープ作成方法のフローについて示したものである。以下にこのBOFパッケージ用テープの作成方法について詳細に説明する。
【0041】
図1(a)に示すように、まず、ポリイミド製のBOFテープ1と電極層21の2層構造になっているベースのテープを形成する。通常、電極層21は導電性のある物質であるCuが広く用いられている。
【0042】
図1(b)に示すように、その後、このテープ上全面に感光性の電極エッチングレジスト22の形成を行う。通常、この形成には印刷方法などが用いられる。その後、マスク、現像工程を経ることでテープリード23を形成する部分以外のレジストの除去を行う。
【0043】
図1(c)に示すように、その後、エッチング工程で電極層21のエッチングを行いテープリード23の形成を行う。
【0044】
図2(a)に示すように、その後、不要となった電極エッチングレジスト22の除去を行う。
【0045】
図2(b)に示すように、その後、このテープリード23全面に保護膜3の形成を行う。通常、この保護膜3は0.5〜1.0μm程度形成する。また、この保護膜3は絶縁性のものを使用することが必要である。
【0046】
図2(c)に示すように、その後、マスク、現像工程を経ることでバンプ5を形成する部分以外の保護膜3の除去を行い、保護膜開口部分4の形成を行う。
【0047】
図3(a)に示すように、その後、めっき工程でバンプ5の形成を行う。通常、このめっきは電解めっきを用い、その際テープリード23から電流を供給する。バンプ5は通常AuやCuを用いて形成を行う。また、ある程度の硬度が必要ならばNiを混ぜる方法もある。
【0048】
図3(b)に示すように、その後、バンプ5をテープリード23からはみ出さない程度まで形成する。
【0049】
図4は図2(c)〜図3(b)で示した内容について上面から見た図を詳細に示したものである。
【0050】
図4(a)に示すように、マスク、現像工程を経ることでバンプ5を形成する部分以外の保護膜3の除去を行い、保護膜開口部分4を形成する。その際注意することとしては保護膜開口部分4を小さくメッシュ状に形成することがポイントである。また、保護膜3の端から保護膜開口部分4までのオーバーラップ42については後に形成するバンプ5の高さと同じ量にする必要がある。また、その隣り合う保護膜開口部分4について、バンプ5を形成した場合、開口部分に対応してバンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小3μm以上になるようにすることが必要である。
【0051】
図4(b)に示すように、その後、めっき工程でバンプ5の形成を行う。ここで、先に示す様に保護膜開口部分4を小さくメッシュ状に形成することで、保護膜開口部分4に臨むテープリード23の部分を核として、バンプ5の表面状態が凹凸のある状態になるように形成することが可能となる。また、保護膜3の端から保護膜開口部分4までのオーバーラップ42については後に形成するバンプ5の高さと同じ量にすることで、バンプ5を狙いの高さまで形成してもバンプ5が保護膜3の端からはみ出すことなく形成することが可能となる。また、その隣り合う保護膜開口部分4について、バンプ5を形成した場合、保護膜開口部分4の大きさを制御することで、最終的に隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点が最小3μm以上になるよう形成することが可能となる。
【0052】
図5(a)〜(b)に示すように、その後、この半導体チップ6とBOFテープ1との組立を行う。半導体チップ6の表面には半導体電極パッド7および半導体保護膜8が形成されている。
【0053】
図5(a)に示すように、その方法としては、まず半導体チップ6とBOFテープ1との位置を合わせ、その後、接合させる半導体電極パッド7とバンプ5との位置合わせを行い、両者の接合を行う。
【0054】
図5(b)に示すように、その後、半導体チップ6とBOFテープ1とをツールなどで熱圧着させる。またその際、封止樹脂9を半導体チップ6及びBOFテープ1の間に注入する。これにより、半導体電極パッド7バンプ5が接合し、電気的に導通する。また、封止樹脂9を注入することにより、半導体チップ6とBOFテープ1の間が埋められ、半導体電極パッド7やバンプ5に水分等が触れることで腐食する恐れがなくなる。
【0055】
図6はバンプ6と半導体電極パッド7との接合状態について示したものである。今回、図1〜図3および図4のBOFパッケージ用テープの形成で述べたとおり、バンプ5の表面を凹凸のある状態でBOFパッケージ用テープを作製しているため、バンプ5と半導体電極パッド7を接合した場合、バンプ5は半導体電極パッド7上で酸化膜を破りながら潰れる為、半導体電極パッド7上にバンプ5との接合部分10がドーナツ状に出来る。しかし、バンプ5の表面に最少3μm以上の凹凸がある為、小さなドーナツ状の接合部分10が多く形成することが可能となる。この際、凹凸の大きさを3μm以下にしてしまった場合、この小さなドーナツ状の接合部分10が発生しないので十分注意する必要がある。その理由としては、接合の際、バンプ5が徐々に潰れていくが、この凹凸の大きさが小さいと接合圧力がバンプ5上の凹凸および半導体電極パッド7に伝わり難く、小さなドーナツ状の接合部分10が出来ず、図12に示す大きなドーナツ状の接合部分になってしまうからである。以上の方法で従来の接合よりも多くの接合面積をとる事が可能となる為、接触不良に対する対策が可能となり、このことで、バンプ5と半導体電極パッド7が電気的にオープンすることの無い接合が可能となり、より良好なBOFパッケージ形成方法の提供が可能となる。
【0056】
また、図7に示す様に隣接する半導体電極パッド7の間隔が狭い場合でも、バンプ5を保護膜3の端からはみ出すことなく形成している為、隣接するバンプ5同士がショートしてしまう恐れに対して対策することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【0057】
本発明に係るBOFパッケージ用テープおよびその形成方法および半導体装置は、特にBOF(Bump・On・Film)のパッケージ形成として有用である。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【図1】本発明の実施形態のBOFパッケージ用テープの形成方法について示す工程図である。
【図2】図1の次の工程図である。
【図3】図2の次の工程図である。
【図4】図2(c)〜図3(b)の平面図である。
【図5】本発明の実施形態のBOFパッケージの形成方法について示す工程図である。
【図6】本発明の実施形態のBOFパッケージの接合状態について示す説明図である。
【図7】本発明の実施形態のBOFパッケージの形成状態について示す説明図である。
【図8】従来のBOFパッケージ用テープの形成方法について示す工程図である。
【図9】図8の次の工程図である。
【図10】図9(b)で示しためっき方法についての平面図である。
【図11】従来のBOFパッケージの形成方法について示す工程図である。
【図12】従来のBOFパッケージの接合状態について示す説明図である。
【図13】従来のBOFパッケージの形成状態について示す説明図である。
【符号の説明】
【0059】
1 BOFテープ
21 電極層
22 電極エッチングレジスト
23 テープリード
3 保護膜
4 保護膜開口部分
42 オーバーラップ
5 バンプ
6 半導体チップ
7 半導体電極パッド
8 半導体保護膜
9 封止樹脂
10 接合部分
11 スリット
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体装置のパッケージ形成方法、特にBOF(Bump・On・Film)のパッケージ形成において用いられるBOFパッケージ用テープおよびその形成方法および半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
半導体装置のパッケージ形成方法、特にBOF(Bump・On・Film)のパッケージ形成方法について従来の方法について説明する。
【0003】
まずはBOFパッケージ用テープの作成方法について説明する。
【0004】
図8、図9は従来のBOFパッケージ用テープの作成方法のフローについて示したものである。以下にこのBOFパッケージ用テープの作成方法について詳細に説明する。
【0005】
図8(a)に示すように、まず、ポリイミド製のBOFテープ1と電極層21の2層構造になっているベースのテープを形成する。通常、電極層21は導電性のある物質であるCuが広く用いられている。
【0006】
図8(b)に示すように、その後、このテープ上全面に感光性の電極エッチングレジスト22の塗布を行い、マスク、現像工程を経ることでテープリード23を形成する部分以外のレジストの除去を行う。
【0007】
図8(c)に示すように、その後、エッチング工程で電極層21のエッチングを行いテープリード23の形成を行う。
【0008】
図9(a)に示すように、その後、不要となった電極エッチングレジスト22の除去を行う。
【0009】
図9(b)に示すように、その後、めっき工程でバンプ5の形成を行う。通常、このめっきはテープリードを電極としてその上にAuやCuやNiをめっきで形成する方法をとる。またこのめっきには電解めっきを用いるのが一般的である。
【0010】
図10(a)、(b)は、図9(b)で示しためっき方法について上面から見た図を詳細に示したものである。
【0011】
図10(a)に示すように、まずスリット11を用いてバンプ5を形成するところ以外のテープリード23を覆う。この理由としてはバンプ5をめっき方式で形成する際、めっき液をバンプ5を形成する部分であるテープリード23以外に形成させない為である。
【0012】
図10(b)に示すように、その後、めっき方式によりめっき液をテープリード23に当て、加えてテープリード23に電流を供給することでバンプ5を形成する。
【0013】
以上のフローによりBOFパッケージ用テープが完成する。
【0014】
次にこのBOFパッケージ用テープを用いたBOF組立方法について説明する。
【0015】
図11は、従来のBOFパッケージ用テープを用いたBOF組立方法のフローについて示したものである。以下にこのBOFパッケージ用テープを用いたBOF組立方法について詳細に説明する。
【0016】
図11(a)に示すように、まず、半導体チップ6とBOFテープ1との位置合わせ、その後、接合させる半導体電極パッド7とバンプ5との位置合わせを行う。
【0017】
図11(b)に示すように、その後、半導体チップ6とBOFテープ1とをツールなどで熱圧着させる。この際、半導体チップ6から超音波をかけ、バンプ5が半導体電極パッド7上の酸化膜を破り易くすることが必要である。こうすることでバンプ3が半導体電極パッド7上で酸化膜を破りながら潰れ、両者の導通が可能となる。またその際、封止樹脂を半導体チップ6及びBOFテープ1の間に注入し、封止を行う。
【0018】
その後、ツール等を外し、硬化させ、BOFパッケージが完成する(特許文献1,2参照)。
【特許文献1】特開2004−327936号公報
【特許文献2】特開2001−168129号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0019】
しかしながら、図8〜図10に示すBOFパッケージ用テープでは、バンプ5自体の形状が先の丸まった突起状であるため、図11に示す様に半導体チップ6とBOFテープ1との組立を行った場合、バンプ5と半導体電極パッド7との接触状態が悪く両者の接触不良が起こってしまいやすくなる。以下にその理由を説明する。
【0020】
図12はバンプ5と半導体電極パッド7との接合状態について示したものである。この図に示す様に、バンプ5は半導体電極パッド7上で酸化膜を破りながら潰れる為、半導体電極パッド7上にバンプ5との接合部分10が大きなドーナツ状に出来る。しかし、図12に示す大きなドーナツ状の接合部分10だと接合面積が小さい為、上記で述べた接触不良が発生してしまう原因になる。
【0021】
本原因としては、バンプ5は半導体電極パッド7と接合は超音波等を用い半導体電極パッド7表面と接合をしていくが、その際、半導体電極パッド7への負荷は徐々に強くかかる傾向があり、その為、最初にバンプ5と半導体電極パッド7が接触する半導体電極パッド7のセンター部分は接合せずに後に接触する半導体電極パッド7の周辺部分の方が接合されるからである。すなわち、バンプ5と半導体電極パッド7が最初に接触した時は半導体電極パッド7よりバンプ5が潰れる割合が大きく、徐々にバンプ5と半導体電極パッド7が同じ割合でつぶれ始め接合部分10のような大きなドーナツ状の接合部分が形成されるしくみである。
【0022】
また、図13に示す様に隣接する半導体電極パッド7の間隔が狭い場合、隣接するバンプ6同士がショートしてしまう恐れが発生する。
【0023】
したがって、この発明の目的は、上記問題点に鑑み、BOFテープのバンプと半導体チップの電極との接触不良およびショート不良を起さず、狭パッドピッチ、多出力が可能なBOFパッケージ用テープおよびその形成方法および半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0024】
上記課題を解決するために本発明の請求項1記載のBOFパッケージ用テープは、BOFテープに導電性のテープリードを形成したBOFパッケージ用テープであって、前記テープリードを絶縁性の保護膜で覆い、前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分に、バンプを形成するためのメッシュ状の開口部分を形成した。
【0025】
請求項2記載のBOFパッケージ用テープは、請求項1記載のBOFパッケージ用テープにおいて、前記開口部分に臨む前記テープリードの部分を核としてバンプを形成した。
【0026】
請求項3記載のBOFパッケージ用テープは、請求項2記載のBOFパッケージ用テープにおいて、前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分において、前記開口部分の最外周と前記保護膜の端までの距離を、前記バンプの高さと同一もしくは長くした。
【0027】
請求項4記載のBOFパッケージ用テープは、請求項2または3記載のBOFパッケージ用テープにおいて、前記開口部分に対応して前記バンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小3μm以上とした。
【0028】
請求項5記載のBOFパッケージ用テープ形成方法は、BOFテープに電極層を積層する工程と、前記電極層のエッチングを行いテープリードを形成する工程と、前記テープリードの全面に絶縁性の保護膜を形成する工程と、前記テープリードにバンプを形成するために前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分にメッシュ状の開口部分を形成するとともに、バンプを形成する部分以外の保護膜を除去する工程と、前記開口部分に臨む前記テープリードの部分を核として電解めっきを用いてバンプを形成する工程とを含む。
【0029】
請求項6記載のBOFパッケージ用テープ形成方法は、請求項5記載のBOFパッケージ用テープ形成方法において、前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分において、前記開口部分の最外周と前記保護膜の端までの距離が、前記バンプの高さと同一もしくは長くなるように前記開口部分を形成する。
【0030】
請求項7記載のBOFパッケージ用テープ形成方法は、請求項5または6記載のBOFパッケージ用テープ形成方法において、前記開口部分に対応して前記バンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小3μm以上となるように、前記開口部分の大きさを制御する。
【0031】
請求項8記載の半導体装置は、請求項2,3または4記載のBOFパッケージ用テープを用いて、内部に回路を形成した半導体チップの電極を前記BOFパッケージ用テープのバンプに電気的に接続して組み立てた。
【発明の効果】
【0032】
本発明の請求項1記載のBOFパッケージ用テープによれば、テープリードを絶縁性の保護膜で覆い、テープリードの高さ方向にある保護膜の部分に、バンプを形成するためのメッシュ状の開口部分を形成したので、めっき工程でバンプの形成を行う際、開口部分に臨むテープリードの部分を核としてバンプを形成することができる。
【0033】
請求項2では、開口部分に臨むテープリードの部分を核としてバンプを形成したので、バンプの表面を凹凸のある状態に形成することが可能となる。半導体チップと組み立てた場合、半導体チップの半導体電極パッドに小さなドーナツ状の接合部分が多く形成することが可能となる。このため、従来の接合より多くの接合面積をとることが可能となるため、接触不良に対する対策が可能となり、より良好な電気的接合を持つBOFパッケージの提供が可能となる。
【0034】
請求項3では、請求項2記載のBOFパッケージ用テープにおいて、テープリードの高さ方向にある保護膜の部分において、開口部分の最外周と保護膜の端までの距離を、バンプの高さと同一もしくは長くすることが好ましい。バンプが保護膜の端からはみ出すことなく形成することができるため、隣接するバンプ同士がショートしてしまうことがない。
【0035】
請求項4では、請求項2または3記載のBOFパッケージ用テープにおいて、開口部分に対応してバンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小3μm以上とすることが好ましい。小さなドーナツ状の接合部分を多く形成することが可能となる。なお、3μm以上としたのは3μm以下では接合部分が発生しないためである。
【0036】
本発明の請求項5記載のBOFパッケージ用テープ形成方法によれば、テープリードにバンプを形成するためにテープリードの高さ方向にある保護膜の部分にメッシュ状の開口部分を形成するとともに、バンプを形成する部分以外の保護膜を除去する工程と、開口部分に臨むテープリードの部分を核として電解めっきを用いてバンプを形成する工程とを含むので、バンプの表面を凹凸のある状態に形成することが可能となり、請求項2と同様の効果が得られる。
【0037】
請求項6では、請求項5記載のBOFパッケージ用テープ形成方法において、テープリードの高さ方向にある保護膜の部分において、開口部分の最外周と保護膜の端までの距離が、バンプの高さと同一もしくは長くなるように開口部分を形成することで、請求項3と同様の効果が得られる。
【0038】
請求項7では、請求項5または6記載のBOFパッケージ用テープ形成方法において、開口部分に対応してバンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小3μm以上となるように、開口部分の大きさを制御することで、請求項4と同様の効果が得られる。
【0039】
本発明の請求項8記載の半導体装置によれば、請求項2,3または4記載のBOFパッケージ用テープを用いて、内部に回路を形成した半導体チップの電極をBOFパッケージ用テープのバンプに電気的に接続して組み立てたので、より良好な電気的接合を持つBOFパッケージの提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0040】
本発明の実施形態を図1〜図7に基づいて説明する。図1〜図3は本発明の実施形態のBOFパッケージ用テープ作成方法のフローについて示したものである。以下にこのBOFパッケージ用テープの作成方法について詳細に説明する。
【0041】
図1(a)に示すように、まず、ポリイミド製のBOFテープ1と電極層21の2層構造になっているベースのテープを形成する。通常、電極層21は導電性のある物質であるCuが広く用いられている。
【0042】
図1(b)に示すように、その後、このテープ上全面に感光性の電極エッチングレジスト22の形成を行う。通常、この形成には印刷方法などが用いられる。その後、マスク、現像工程を経ることでテープリード23を形成する部分以外のレジストの除去を行う。
【0043】
図1(c)に示すように、その後、エッチング工程で電極層21のエッチングを行いテープリード23の形成を行う。
【0044】
図2(a)に示すように、その後、不要となった電極エッチングレジスト22の除去を行う。
【0045】
図2(b)に示すように、その後、このテープリード23全面に保護膜3の形成を行う。通常、この保護膜3は0.5〜1.0μm程度形成する。また、この保護膜3は絶縁性のものを使用することが必要である。
【0046】
図2(c)に示すように、その後、マスク、現像工程を経ることでバンプ5を形成する部分以外の保護膜3の除去を行い、保護膜開口部分4の形成を行う。
【0047】
図3(a)に示すように、その後、めっき工程でバンプ5の形成を行う。通常、このめっきは電解めっきを用い、その際テープリード23から電流を供給する。バンプ5は通常AuやCuを用いて形成を行う。また、ある程度の硬度が必要ならばNiを混ぜる方法もある。
【0048】
図3(b)に示すように、その後、バンプ5をテープリード23からはみ出さない程度まで形成する。
【0049】
図4は図2(c)〜図3(b)で示した内容について上面から見た図を詳細に示したものである。
【0050】
図4(a)に示すように、マスク、現像工程を経ることでバンプ5を形成する部分以外の保護膜3の除去を行い、保護膜開口部分4を形成する。その際注意することとしては保護膜開口部分4を小さくメッシュ状に形成することがポイントである。また、保護膜3の端から保護膜開口部分4までのオーバーラップ42については後に形成するバンプ5の高さと同じ量にする必要がある。また、その隣り合う保護膜開口部分4について、バンプ5を形成した場合、開口部分に対応してバンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小3μm以上になるようにすることが必要である。
【0051】
図4(b)に示すように、その後、めっき工程でバンプ5の形成を行う。ここで、先に示す様に保護膜開口部分4を小さくメッシュ状に形成することで、保護膜開口部分4に臨むテープリード23の部分を核として、バンプ5の表面状態が凹凸のある状態になるように形成することが可能となる。また、保護膜3の端から保護膜開口部分4までのオーバーラップ42については後に形成するバンプ5の高さと同じ量にすることで、バンプ5を狙いの高さまで形成してもバンプ5が保護膜3の端からはみ出すことなく形成することが可能となる。また、その隣り合う保護膜開口部分4について、バンプ5を形成した場合、保護膜開口部分4の大きさを制御することで、最終的に隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点が最小3μm以上になるよう形成することが可能となる。
【0052】
図5(a)〜(b)に示すように、その後、この半導体チップ6とBOFテープ1との組立を行う。半導体チップ6の表面には半導体電極パッド7および半導体保護膜8が形成されている。
【0053】
図5(a)に示すように、その方法としては、まず半導体チップ6とBOFテープ1との位置を合わせ、その後、接合させる半導体電極パッド7とバンプ5との位置合わせを行い、両者の接合を行う。
【0054】
図5(b)に示すように、その後、半導体チップ6とBOFテープ1とをツールなどで熱圧着させる。またその際、封止樹脂9を半導体チップ6及びBOFテープ1の間に注入する。これにより、半導体電極パッド7バンプ5が接合し、電気的に導通する。また、封止樹脂9を注入することにより、半導体チップ6とBOFテープ1の間が埋められ、半導体電極パッド7やバンプ5に水分等が触れることで腐食する恐れがなくなる。
【0055】
図6はバンプ6と半導体電極パッド7との接合状態について示したものである。今回、図1〜図3および図4のBOFパッケージ用テープの形成で述べたとおり、バンプ5の表面を凹凸のある状態でBOFパッケージ用テープを作製しているため、バンプ5と半導体電極パッド7を接合した場合、バンプ5は半導体電極パッド7上で酸化膜を破りながら潰れる為、半導体電極パッド7上にバンプ5との接合部分10がドーナツ状に出来る。しかし、バンプ5の表面に最少3μm以上の凹凸がある為、小さなドーナツ状の接合部分10が多く形成することが可能となる。この際、凹凸の大きさを3μm以下にしてしまった場合、この小さなドーナツ状の接合部分10が発生しないので十分注意する必要がある。その理由としては、接合の際、バンプ5が徐々に潰れていくが、この凹凸の大きさが小さいと接合圧力がバンプ5上の凹凸および半導体電極パッド7に伝わり難く、小さなドーナツ状の接合部分10が出来ず、図12に示す大きなドーナツ状の接合部分になってしまうからである。以上の方法で従来の接合よりも多くの接合面積をとる事が可能となる為、接触不良に対する対策が可能となり、このことで、バンプ5と半導体電極パッド7が電気的にオープンすることの無い接合が可能となり、より良好なBOFパッケージ形成方法の提供が可能となる。
【0056】
また、図7に示す様に隣接する半導体電極パッド7の間隔が狭い場合でも、バンプ5を保護膜3の端からはみ出すことなく形成している為、隣接するバンプ5同士がショートしてしまう恐れに対して対策することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【0057】
本発明に係るBOFパッケージ用テープおよびその形成方法および半導体装置は、特にBOF(Bump・On・Film)のパッケージ形成として有用である。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【図1】本発明の実施形態のBOFパッケージ用テープの形成方法について示す工程図である。
【図2】図1の次の工程図である。
【図3】図2の次の工程図である。
【図4】図2(c)〜図3(b)の平面図である。
【図5】本発明の実施形態のBOFパッケージの形成方法について示す工程図である。
【図6】本発明の実施形態のBOFパッケージの接合状態について示す説明図である。
【図7】本発明の実施形態のBOFパッケージの形成状態について示す説明図である。
【図8】従来のBOFパッケージ用テープの形成方法について示す工程図である。
【図9】図8の次の工程図である。
【図10】図9(b)で示しためっき方法についての平面図である。
【図11】従来のBOFパッケージの形成方法について示す工程図である。
【図12】従来のBOFパッケージの接合状態について示す説明図である。
【図13】従来のBOFパッケージの形成状態について示す説明図である。
【符号の説明】
【0059】
1 BOFテープ
21 電極層
22 電極エッチングレジスト
23 テープリード
3 保護膜
4 保護膜開口部分
42 オーバーラップ
5 バンプ
6 半導体チップ
7 半導体電極パッド
8 半導体保護膜
9 封止樹脂
10 接合部分
11 スリット
【特許請求の範囲】
【請求項1】
BOFテープに導電性のテープリードを形成したBOFパッケージ用テープであって、前記テープリードを絶縁性の保護膜で覆い、前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分に、バンプを形成するためのメッシュ状の開口部分を形成したことを特徴とするBOFパッケージ用テープ。
【請求項2】
前記開口部分に臨む前記テープリードの部分を核としてバンプを形成した請求項1記載のBOFパッケージ用テープ。
【請求項3】
前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分において、前記開口部分の最外周と前記保護膜の端までの距離を、前記バンプの高さと同一もしくは長くした請求項2記載のBOFパッケージ用テープ。
【請求項4】
前記開口部分に対応して前記バンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小3μm以上とした請求項2または3記載のBOFパッケージ用テープ。
【請求項5】
BOFテープに電極層を積層する工程と、前記電極層のエッチングを行いテープリードを形成する工程と、前記テープリードの全面に絶縁性の保護膜を形成する工程と、前記テープリードにバンプを形成するために前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分にメッシュ状の開口部分を形成するとともに、バンプを形成する部分以外の保護膜を除去する工程と、前記開口部分に臨む前記テープリードの部分を核として電解めっきを用いてバンプを形成する工程とを含むBOFパッケージ用テープ形成方法。
【請求項6】
前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分において、前記開口部分の最外周と前記保護膜の端までの距離が、前記バンプの高さと同一もしくは長くなるように前記開口部分を形成する請求項5記載のBOFパッケージ用テープ形成方法。
【請求項7】
前記開口部分に対応して前記バンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小3μm以上となるように、前記開口部分の大きさを制御する請求項5または6記載のBOFパッケージ用テープ形成方法。
【請求項8】
請求項2,3または4記載のBOFパッケージ用テープを用いて、内部に回路を形成した半導体チップの電極を前記BOFパッケージ用テープのバンプに電気的に接続して組み立てたことを特徴とする半導体装置。
【請求項1】
BOFテープに導電性のテープリードを形成したBOFパッケージ用テープであって、前記テープリードを絶縁性の保護膜で覆い、前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分に、バンプを形成するためのメッシュ状の開口部分を形成したことを特徴とするBOFパッケージ用テープ。
【請求項2】
前記開口部分に臨む前記テープリードの部分を核としてバンプを形成した請求項1記載のBOFパッケージ用テープ。
【請求項3】
前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分において、前記開口部分の最外周と前記保護膜の端までの距離を、前記バンプの高さと同一もしくは長くした請求項2記載のBOFパッケージ用テープ。
【請求項4】
前記開口部分に対応して前記バンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小3μm以上とした請求項2または3記載のBOFパッケージ用テープ。
【請求項5】
BOFテープに電極層を積層する工程と、前記電極層のエッチングを行いテープリードを形成する工程と、前記テープリードの全面に絶縁性の保護膜を形成する工程と、前記テープリードにバンプを形成するために前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分にメッシュ状の開口部分を形成するとともに、バンプを形成する部分以外の保護膜を除去する工程と、前記開口部分に臨む前記テープリードの部分を核として電解めっきを用いてバンプを形成する工程とを含むBOFパッケージ用テープ形成方法。
【請求項6】
前記テープリードの高さ方向にある前記保護膜の部分において、前記開口部分の最外周と前記保護膜の端までの距離が、前記バンプの高さと同一もしくは長くなるように前記開口部分を形成する請求項5記載のBOFパッケージ用テープ形成方法。
【請求項7】
前記開口部分に対応して前記バンプ表面に形成される複数の凸部のうち、隣り合う凸部どうしの谷間と凸部の頂点までの高さが最小3μm以上となるように、前記開口部分の大きさを制御する請求項5または6記載のBOFパッケージ用テープ形成方法。
【請求項8】
請求項2,3または4記載のBOFパッケージ用テープを用いて、内部に回路を形成した半導体チップの電極を前記BOFパッケージ用テープのバンプに電気的に接続して組み立てた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2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2006−216694(P2006−216694A)
【公開日】平成18年8月17日(2006.8.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−26732(P2005−26732)
【出願日】平成17年2月2日(2005.2.2)
【出願人】(000005821)松下電器産業株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成18年8月17日(2006.8.17)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年2月2日(2005.2.2)
【出願人】(000005821)松下電器産業株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】
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