説明

TCP型半導体装置

【課題】TCP型半導体装置の製造コストを削減すること。
【解決手段】TCP型半導体装置1は、ベースフィルム10と、ベースフィルム10上に搭載された半導体チップ20と、ベースフィルム10上に形成され半導体チップ20と電気的に接続された複数のリード30と、を備える。複数のリード30の各々は、その両端以外の位置にテストパッド部33を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体装置及びそのテスト方法に関する。特に、本発明は、TCP(Tape Carrier
Package)型の半導体装置及びそのテスト方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体装置のテストにおいて用いられるプローブカードが知られている。プローブカードは、テスト対象が有するテスト端子と接触するプローブ(探針)を多数備えている。そして、それぞれのプローブの先端を対応するテスト端子と接触させ、テスタからプローブカードを通してテスト対象にテスト信号を供給し、また、テスト対象から出力信号を取り出すことにより、テストが実施される。この時、ショート不良等が発生しないように、各プローブを対応するテスト端子に1対1で正確に接触させることが必要である。
【0003】
その一方で、近年、半導体装置の微細化や端子数の増大により、テスト端子間のピッチが小さくなってきている。従って、プローブカードも、テスト端子の狭ピッチ化に対応する必要がある。例えば、テスト端子の狭ピッチ化に伴って、プローブカードの隣り合うプローブの先端間のピッチも小さくすることが考えられる。但し、隣り合うプローブ間で絶縁性を確保する必要があるため、プローブ先端間のピッチを小さくすることにも限界がある。そこで、プローブの先端位置を複数の列に分散させることが提案されている。これにより、プローブ間の絶縁性を確保しつつ、プローブ先端間の実質的なピッチを小さくすることが可能となり、テスト端子の狭ピッチ化に対応することができる。そのようなプローブパターンを有するプローブカードは、例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3に開示されている。
【0004】
また、TCP(Tape Carrier Package)型の半導体装置が知られている。TCPの場合、TAB(Tape Automated Bonding)テープ等のベースフィルム上に半導体チップが搭載される。TCP型半導体装置は、COF(Chip On Film)と一般的に呼ばれているものも含む。
【0005】
図1は、特許文献4に開示されているTCP型半導体装置を概略的に示す平面図である。図1において、ベースフィルム(キャリアテープ)110上に半導体チップ120が搭載されている。また、ベースフィルム110上には、複数のリード130と複数のコンタクトパッド140が形成されている。複数のリード130のそれぞれは、複数のコンタクトパッド140のそれぞれと半導体チップ120とを電気的に接続している。
【0006】
より詳細には、図1に示されるように、各リード130を部分的に覆うようにソルダーレジストSRが形成されている。ソルダーレジストSRは、リード130の上に塗布される樹脂であり、リード130を電気的に絶縁すると共に、腐食等の化学的ストレス及び外力によるリード130への物理的ストレスを緩和する役割を果たす。ソルダーレジストSRが形成されていない領域のリード130は、電気的に外部と接続可能な端子となり、その領域が端子領域となる。半導体チップ120は、ソルダーレジストSRが形成されていない中央の端子領域上に実装され、実装後に樹脂封止される。一方、ソルダーレジストSRが形成されていない外側の端子領域は、外部端子領域であり、コンタクトパッド140と電気的に接続されている。
【0007】
そのコンタクトパッド140は、半導体チップ120のテスト時に用いられるテスト端子であり、ベースフィルム110上の所定の領域(パッド配置領域RP)中に配置されている。つまり、半導体チップ120のテスト時、プローブカードのプローブは、パッド配置領域RP中のコンタクトパッド140と接触する。そして、コンタクトパッド140及びリード130を通して、半導体チップ120にテスト信号が供給され、また、半導体チップ120から出力信号が取り出される。尚、ここで用いられるプローブカードも、プローブの先端位置が複数の列に分散したプローブパターンを有する。そのようなプローブパターンに対応して、コンタクトパッド140も、図1に示されるように複数の列に分散的に配置されている。
【0008】
図1において、ベースフィルム110の幅方向及び延在方向は、それぞれx方向及びy方向である。図1で示された構造は、y方向に沿って繰り返し形成されている。テスト終了後、半導体チップ120を1つずつ切り分ける際には、図1中の破線で示されるカットラインCLに沿って、ベースフィルム110及び複数のリード130が切断される。この時、パッド配置領域RP中のコンタクトパッド140は、ベースフィルム110上に残ったままである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開平8−94668号公報
【特許文献2】特開平8−222299号公報
【特許文献3】実開平4−5643号公報
【特許文献4】特開2004−356339号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
近年、半導体チップの端子数は増大しており、テスト時に半導体チップに供給されるテスト信号の数や半導体チップから取り出される出力信号の数も増加している。このことは、図1で示されたTCP型半導体装置におけるコンタクトパッド140の数の増加を意味する。コンタクトパッド140の数の増加は、パッド配置領域RPの増大、すなわち、ベースフィルム110の幅及び長さの増大を招く。結果として、TCP型半導体装置の製造コストが増大してしまう。従って、TCP型半導体装置の製造コストを削減することができる技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の1つの観点において、TCP型半導体装置が提供される。そのTCP型半導体装置は、ベースフィルムと、ベースフィルム上に搭載された半導体チップと、ベースフィルム上に形成され半導体チップと電気的に接続された複数のリードと、を備える。複数のリードの各々は、その両端以外の位置にテストパッド部を有する。
【0012】
本発明の他の観点において、TCP型半導体装置が提供される。そのTCP型半導体装置は、ベースフィルムと複数の半導体装置とを具備する。ベースフィルムは、カットラインで囲まれる領域であるデバイス領域を複数有し、そのカットラインに沿って切断される。複数の半導体装置は、複数のデバイス領域のそれぞれの内側に配置される。複数の半導体装置の各々は、ベースフィルム上に搭載された半導体チップと、ベースフィルム上に形成され半導体チップと電気的に接続された複数のリードと、を備える。複数のリードの各々は、その両端以外の位置にテストパッド部を有する。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、TCP型半導体装置の製造コストが削減される。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】図1は、典型的なTCP型半導体装置を概略的に示す平面図である。
【図2】図2は、本発明の実施の形態に係るTCP型半導体装置を概略的に示す平面図である。
【図3】図3は、本実施の形態に係る1単位のTCP型半導体装置を示す平面図である。
【図4】図4は、本実施の形態に係るリードのテストパッド部を示す平面図である。
【図5】図5は、本実施の形態に係る複数のリードのそれぞれのテストパッド部の配置の一例を示す平面図である。
【図6】図6は、本実施の形態に係る複数のリードのそれぞれのテストパッド部の配置の他の例を示す平面図である。
【図7】図7は、本実施の形態に係るリードのテストパッド部の変形例を示す平面図である。
【図8】図8は、本実施の形態に係るリードのテストパッド部の他の変形例を示す平面図である。
【図9】図9は、本実施の形態に係るリードのテストパッド部の更に他の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【0016】
図2は、本実施の形態に係るTCP型半導体装置の構成を概略的に示している。TCP型半導体装置では、TABテープ等のベースフィルム(キャリアテープ)10が用いられる。図2に示されるように、ベースフィルム10の幅方向及び延在方向は、それぞれ、x方向及びy方向である。
【0017】
ベースフィルム10上には、複数の半導体装置1が搭載される。より詳細には、ベースフィルム10は、y方向に沿って順番に配置された複数のデバイス領域RDを有している。各デバイス領域RDは、ベースフィルム10上のカットラインCLで囲まれた領域である。そして、複数の半導体装置1は、それら複数のデバイス領域RDのそれぞれの内側に配置される。すなわち、ベースフィルム10上で、半導体装置1がy方向に沿って繰り返し配置されている。半導体装置を1つずつ切り分ける際には、カットラインCLに沿ってベースフィルム10が切断される。尚、本実施の形態では、ベースフィルム10上に、図1で示されたようなパッド配置領域RPは設けられない。図2に示されるように、デバイス領域RDのみが繰り返し現れる。
【0018】
図3は、1単位のTCP型半導体装置を示している。図3に示されるように、1つの半導体装置1は、ベースフィルム10上に搭載された半導体チップ20、及びベースフィルム10上に形成された複数のリード30を備えている。複数のリード30は、半導体チップ20と電気的に接続されている。より詳細には、各リード30は、その一端(第1端部31a)を含むチップ接続部31と、その他端(第2端部32a)を含む外部端子部32とを有する。このうち、チップ接続部31が、半導体チップ20に接続されている。一方、外部端子部32は、チップ接続部31とは逆側に位置している。
【0019】
また、図3に示されるように、リード30を部分的に覆うようにソルダーレジストSRが形成されている。ソルダーレジストSRは、リード30の上に塗布される樹脂であり、リード30を電気的に絶縁すると共に、腐食等の化学的ストレス及び外力によるリード30への物理的ストレスを緩和する役割を果たす。ソルダーレジストSRが形成されていない領域のリード30は、電気的に外部と接続可能な端子、すなわち、上述のチップ接続部31や外部端子部32となる。半導体チップ20は、ソルダーレジストSRが形成されていない中央領域においてチップ接続部31上に実装され、実装後に樹脂封止される。一方、外部端子部32は、露出しており、他のデバイスとの接続に用いられる外部接続端子となる。例えば、半導体チップ20が液晶表示パネル駆動用のICである場合、外部端子部32は、液晶表示パネルの電極と接続される。それにより、液晶表示パネルとその駆動用の半導体チップ20とが電気的に接続される。尚、その接続工程は、一般に、OLB(Outer Lead Bonding)と呼ばれている。
【0020】
本実施の形態では、ベースフィルム10上に、図1で示されたようなパッド配置領域RPは設けられない。つまり、図1で示されたようなテスト専用のコンタクトパッド140は設けられておらず、パッド配置領域RPはベースフィルム10上から排除されている。図3に示されるように、各リード30の外部端子部32(第2端部32a)は、テスト専用のコンタクトパッドとは接続されておらず、各リード30の終端となっている。すなわち、全てのリード30は、カットラインCLよりも内側に形成されており、カットラインCLの外側にはみ出していない。
【0021】
本実施の形態によれば、半導体チップ20のテスト時、プローブカードとの接触のために専用のコンタクトパッドは用いられない。その代わり、デバイス領域RD内のリード30の一部分が、プローブカードとの接触に用いられる。プローブカードとの接触に用いられる当該部分は、以下「テストパッド部33」と参照される。すなわち、各リード30は、上述のチップ接続部31及び外部端子部32に加えて、テストパッド部33を有する。より詳細には、図3に示されるように、各リード30のテストパッド部33は、当該リード30の両端(第1端部31a及び第2端部32a)以外の位置に設けられる。つまり、各リード30のテストパッド部33は、当該リード30のチップ接続部31と外部端子部32との間に位置する。テストパッド部33は、外部端子部32よりも半導体チップ20側に形成され、当然、カットラインCLよりも内側に位置している。
【0022】
図3に示されるように、ベースフィルム10上でカットラインCLに囲まれるデバイス領域RDは、3つの領域RE、RT、及びRCに区分けされる。1つ目は、リード30の外部端子部32が形成される「外部端子領域RE」である。2つ目は、リード30のテストパッド部33が形成される「テストパッド領域RT」である。3つ目は、半導体チップ20が配置される「チップ領域RC」である。テストパッド領域RTは、外部端子領域REとチップ領域RCとの間に挟まれている。つまり、外部端子領域REはデバイス領域RD中で最も外側に位置し、テストパッド領域RTは外部端子領域REよりも内側に位置し、チップ領域RCは更に内側に位置する。
【0023】
外部端子部32は、他のデバイスとの接続に用いられるため露出している必要がある。そのため、外部端子領域REは全体的にソルダーレジストSRに覆われていない。図3に示されるように、外部端子領域REの対向する2辺のうち、半導体チップ20側の辺はソルダーレジストSRが形成されている領域の一辺と一致し、他方の辺はカットラインCLの一辺と一致している。
【0024】
テストパッド部33は、プローブカードとの接触に用いられるため、少なくとも露出している必要がある。そのため、テストパッド領域RTにおいて、少なくともテストパッド部33が形成されている領域はソルダーレジスタSRに覆われていない。例えば、テストパッド領域RTは基本的にはソルダーレジストSRに覆われるが、テストパッド部33上にはソルダーレジストSRの開口部が形成される。
【0025】
チップ領域RC中のリード30は、基本的にはソルダーレジストSRや半導体チップ20実装後の封止に使用する樹脂に覆われており、露出していない。
【0026】
図4は、本実施の形態に係るリード30のテストパッド部33をより詳細に示している。上述の通り、テストパッド部33は、同じリード30のチップ接続部31と外部端子部32との間に位置している。また、テストパッド領域RTにおいて、テストパッド部33上にはソルダーレジストSRの開口部40が形成されている。これにより、テストパッド部33は露出し、プローブカードの対応するプローブとの接触が可能となる。また、テスト時に、1つのプローブの先端部が隣り合うリード30の両方に同時に接触することが防止される。すなわち、テスト時に、リード30間でショート不良が発生することが防止される。
【0027】
ここで、リード30の幅方向は、当該リード30の延在方向に直交する方向として定義される。例えば図4において、リード30の延在方向はy方向であり、リード30の幅方向は、その延在方向に直交するx方向である。このとき、図4に示されるように、テストパッド部33は他の部分よりも幅広に形成されている。つまり、テストパッド部33の幅WBは、リード30の他の部分の最小幅WAよりも大きい。これにより、テスト時に、プローブの先端部(針先)をテストパッド部33に接触させやすくなる。
【0028】
図5は、テストパッド領域RTにおける複数のリード30及びそれらのテストパッド部33の配置例を示している。例として、リード30−11〜30−13、30−21〜30−23が示されている。リード30−ij(i=1、2;j=1〜3)は、テストパッド部33−ijを有している。テストパッド領域RTにおいて、複数のリード30は互いに平行であり、各リード30の延在方向はy方向である。このとき、図5に示されるように、隣り合うリード30のそれぞれのテストパッド部33の位置は、y方向にずれていることが好適である。例えば、隣り合うリード30−11、30−12のそれぞれのテストパッド部33−11、33−12は、y方向にずれている。また例えば、隣り合うリード30−13、30−21のそれぞれのテストパッド部33−13、33−21は、y方向にずれている。
【0029】
図5で示されるような配置により、隣り合うリード30のテストパッド部33に接続するプローブ同士がショートすることなく、隣り合うリード30をより近づけることが可能となる。つまり、隣り合うリード30間のピッチを小さくすることが可能になる。特に、図5に示されるように、隣り合うリード30のそれぞれのテストパッド部33が、y方向において部分的に重なり合うように形成されることが好適である。それにより、テストパッド部33が非常に効率良く配置され、リード間ピッチが小さくなると共に、リード30の配置に必要なベースフィルム10の面積が縮小される。このことは、近年の半導体装置の微細化や端子数の増大の観点から好ましい。
【0030】
更に、テストパッド領域RTにおいて、複数のリード30のそれぞれのテストパッド部33は、複数段に分散されて配置されていることが好適である。例えば、図5に示されるように、リード30−i1のテストパッド部33−i1は、x方向において整列しており、同じ段に配置されている。また、リード30−i2のテストパッド部33−i2は、x方向において整列しており、同じ段に配置されている。更に、リード30−i3のテストパッド部33−i3は、x方向において整列しており、同じ段に配置されている。言い換えれば、複数のリード30のそれぞれのテストパッド部33は規則的に配置されており、テストパッド部33−i1〜33−i3のパターンが繰り返し現れる。これにより、テスト時に、各プローブを対応するテストパッド部33に1対1で正確に接触させやすくなる。
【0031】
図6は、テストパッド領域RTにおける複数のリード30及びそれらのテストパッド部33の配置の他の例を示している。図6に示されるように、あるリード30は、隣接するリード30のテストパッド部33を迂回するように形成されていてもよい。この場合も、図5の場合と同様の効果が得られる。
【0032】
以上に説明されたように、本実施の形態によれば、半導体チップ20のテスト時、プローブカードとの接触のために専用のコンタクトパッドは用いられない。その代わり、リード30のチップ接続部31と外部端子部32との間に幅広のテストパッド部33が形成され、そのテストパッド部33がプローブカードとの接触に用いられる。従って、図1で示されたようなテスト用のコンタクトパッド140は設けられず、パッド配置領域RPはベースフィルム10上から排除される。その結果、1つの半導体チップ20に対して要求されるベースフィルムの面積を、図1の場合と比べて大きく縮小することができる。従って、材料コストを削減し、また、ベースフィルム10上の半導体チップ20の配置効率を向上させることが可能となる。すなわち、半導体装置1の製造コストを削減することが可能となる。
【0033】
更に、本実施の形態によれば、金属バリに起因するショート不良を軽減することができる。比較例として、図1の場合を考える。比較例では、半導体チップ120がリード130を介してテスト用のコンタクトパッド140と接続されている。従って、半導体チップ120を1つずつ切り分ける際には、カットラインCLに沿ってリード130を切断する必要がある。この時に発生する金属バリが、後にショート不良を引き起こす可能性がある。一方、本実施の形態によれば、テスト用のコンタクトパッド140は設けられていない。図3で示されたように、リード30はカットラインCLで囲まれるデバイス領域RDの内部にだけ形成されている。従って、半導体チップ20を1つずつ切り分ける際には、リード30の切断は行われない。その結果、金属バリに起因するショート不良が軽減される。その上、カットラインCLで半導体装置を打ち抜く治具が、金属であるリード30をカットすることがなくなるため、その治具の寿命が延びるという効果も得られる。
【0034】
尚、テストパッド部33の平面形状は、図4で示されたような長方形に限られない。各リード30のテストパッド部33は、当該リード30の他の部分より幅広に形成されていればよい。例えば図7に示されるように、テストパッド部33の平面形状は、角が丸くなった長方形であってもよい。図8に示されるように、テストパッド部33の平面形状は、楕円形であってもよい。図9に示されるように、テストパッド部33の平面形状は、涙形状(tear-drop shape)であってもよい。
【0035】
以上、本発明の実施の形態が添付の図面を参照することにより説明された。但し、本発明は、上述の実施の形態に限定されず、要旨を逸脱しない範囲で当業者により適宜変更され得る。
【符号の説明】
【0036】
1 半導体装置
10 ベースフィルム
20 半導体チップ
30 リード
31 チップ接続部
31a 第1端部
32 外部端子部
32a 第2端部
33 テストパッド部
40 開口部
RD デバイス領域
RC チップ領域
RE 外部端子領域
RT テストパッド領域
CL カットライン
SR ソルダーレジスト

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベースフィルムと、
前記ベースフィルム上に搭載された半導体チップと、
前記ベースフィルム上に形成され、前記半導体チップと電気的に接続された複数のリードと
を備え、
前記複数のリードの各々は、その両端以外の位置にテストパッド部を有する
TCP型半導体装置。
【請求項2】
請求項1に記載のTCP型半導体装置であって、
前記各リードは、
前記各リードの一端を含み、前記半導体チップに接続されたチップ接続部と、
前記各リードの他端を含み、前記チップ接続部と逆側に位置する外部端子部と
を更に有し、
前記テストパッド部は、前記チップ接続部と前記外部端子部との間に位置し、
前記外部端子部と前記テストパッド部は露出している
TCP型半導体装置。
【請求項3】
請求項1又は2に記載のTCP型半導体装置であって、
前記各リードの前記テストパッド部の幅は、前記各リードの他の部分の最小幅よりも大きい
TCP型半導体装置。
【請求項4】
請求項1乃至3のいずれか一項に記載のTCP型半導体装置であって、
前記各リードの前記テストパッド部は、前記ベースフィルム上のテストパッド領域に形成され、
前記テストパッド領域における前記各リードの延在方向は第1方向であり、
前記複数のリードは、隣り合う第1リードと第2リードとを含み、
前記第1リードの前記テストパッド部の位置と前記第2リードの前記テストパッド部の位置は、前記第1方向にずれている
TCP型半導体装置。
【請求項5】
請求項4に記載のTCP型半導体装置であって、
前記第1リードの前記テストパッド部と前記第2リードの前記テストパッド部は、前記第1方向において部分的に重なり合っている
TCP型半導体装置。
【請求項6】
カットラインで囲まれる領域であるデバイス領域を複数有し、前記カットラインに沿って切断されるベースフィルムと、
前記複数のデバイス領域のそれぞれの内側に配置された複数の半導体装置と
を具備し、
前記複数の半導体装置の各々は、
前記ベースフィルム上に搭載された半導体チップと、
前記ベースフィルム上に形成され、前記半導体チップと電気的に接続された複数のリードと
を備え、
前記複数のリードの各々は、その両端以外の位置にテストパッド部を有する
TCP型半導体装置。
【請求項7】
請求項6に記載のTCP型半導体装置であって、
前記各リードの前記テストパッド部の幅は、前記各リードの他の部分の最小幅よりも大きい
TCP型半導体装置。
【請求項8】
請求項6又は7に記載のTCP型半導体装置であって、
前記複数のデバイス領域は、前記ベースフィルムの延在方向に沿って順番に配置されており、
前記各半導体装置において、前記複数のリードは、隣り合う第1リードと第2リードとを含み、
前記第1リードの前記テストパッド部の位置と前記第2リードの前記テストパッド部の位置は、前記延在方向にずれている
TCP型半導体装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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