JPH03252148A - Ｔａｂインナーリードのバンプ構造およびその形成方法 - Google Patents
Ｔａｂインナーリードのバンプ構造およびその形成方法Info
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- JPH03252148A JPH03252148A JP4991190A JP4991190A JPH03252148A JP H03252148 A JPH03252148 A JP H03252148A JP 4991190 A JP4991190 A JP 4991190A JP 4991190 A JP4991190 A JP 4991190A JP H03252148 A JPH03252148 A JP H03252148A
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- bump
- inner lead
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- hollow
- lsi chip
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- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract 1
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Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、半導体素子の実装に用いられるＴＡＢ（Ｔａ
ｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）用テープ
キャリアのインナーリード先端部に形成されるバンプの
構造およびその形成方法に関する。
ｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）用テープ
キャリアのインナーリード先端部に形成されるバンプの
構造およびその形成方法に関する。
（従来の技術）
一般に、半導体素子をＴＡＢ用テープキャリアに実装す
るには、半導体素子の電極部またはテープキャリアのイ
ンナーリード先端部のいずれか一方に、バンプとなる突
起を形成する必要がある。半導体素子の電極部にバンプ
形成する方法には、例えば、アイビーエムジャーナル（
ＩＢＭ Ｊｏｕｒｎａｌ）第８巻（１９６４年）１０２
頁に記載のように電極部に直接バンプとなる突起をメツ
キ法により形成する方法や、エレクトロニック・パッケ
ージング・アンド・プロダクション（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ ＆ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
）、１９８４年１２月号、３３〜３９頁に記載のように
エツチング技術を用いたペデスタル法、すなわちバンプ
を形成する部分をマスキングしておき、他のインナーリ
ード部分をハーフエツチングすることにより、３０〜４
０ｐｍの高さの突起を形成する方法がある。しかし、こ
れらの方法でバンプを形成するには、高価な露光装置や
メツキ装置などの設備が必要となるだけでなく、パター
ニングのためのりソゲラフイエ程やエツチング工程が必
要になるためバンプ形成工程も長くなる課題がある。
るには、半導体素子の電極部またはテープキャリアのイ
ンナーリード先端部のいずれか一方に、バンプとなる突
起を形成する必要がある。半導体素子の電極部にバンプ
形成する方法には、例えば、アイビーエムジャーナル（
ＩＢＭ Ｊｏｕｒｎａｌ）第８巻（１９６４年）１０２
頁に記載のように電極部に直接バンプとなる突起をメツ
キ法により形成する方法や、エレクトロニック・パッケ
ージング・アンド・プロダクション（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ ＆ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
）、１９８４年１２月号、３３〜３９頁に記載のように
エツチング技術を用いたペデスタル法、すなわちバンプ
を形成する部分をマスキングしておき、他のインナーリ
ード部分をハーフエツチングすることにより、３０〜４
０ｐｍの高さの突起を形成する方法がある。しかし、こ
れらの方法でバンプを形成するには、高価な露光装置や
メツキ装置などの設備が必要となるだけでなく、パター
ニングのためのりソゲラフイエ程やエツチング工程が必
要になるためバンプ形成工程も長くなる課題がある。
このため、特公昭６４−１００９４号公報に記載のよう
に金型を用いた機械的なプレス成形加工技術を用いてイ
ンナーリード先端部にペデスタルを製作する方法が提案
されている。この方法は第４図（ａ）に示すように、下
型２３ヘフイルム２１とインナーリード１４が一体とな
ったテープキャリア２２を装着し、上方からインナーリ
ード１４の幅よりも大きな凸部２７を有する上型２４を
降下させて、第４図（ｅ）に示すようにインナーリード
１４の先端部に四部２８をプレス成形よって形成し、バ
ンプとなるペデスタル２５をインナーリード先端部に形
成する方法である。なお、上型２４の凸部２７により押
圧されたインナーノード１４の凹部２８の材料の逃げの
ため、第４図（ｂ）に示すように輻方向に切欠き２６が
設けられている。
に金型を用いた機械的なプレス成形加工技術を用いてイ
ンナーリード先端部にペデスタルを製作する方法が提案
されている。この方法は第４図（ａ）に示すように、下
型２３ヘフイルム２１とインナーリード１４が一体とな
ったテープキャリア２２を装着し、上方からインナーリ
ード１４の幅よりも大きな凸部２７を有する上型２４を
降下させて、第４図（ｅ）に示すようにインナーリード
１４の先端部に四部２８をプレス成形よって形成し、バ
ンプとなるペデスタル２５をインナーリード先端部に形
成する方法である。なお、上型２４の凸部２７により押
圧されたインナーノード１４の凹部２８の材料の逃げの
ため、第４図（ｂ）に示すように輻方向に切欠き２６が
設けられている。
（発明が解決しようとする課題）
ところが、このようなプレス加工方法によりインナーリ
ード先端部に成形されたバンプつまりペデスタル２５は
、中実構造であるため、半導体素子とバンプを熱圧着で
接合する工程において作用させる圧縮荷重に対して、は
ぼ剛体として作用する。このため個々のバンプの高さに
バラツキがあると、半導体素子とバンプを接合するとき
、すべてのバンプを均一に接合することができず、電気
的に接続不良が発生するという課題がある。接続不良を
発生させないためには、バンプの高さのバラツキを少な
くとも０．５ｐｍ以下とすることが必要であり、極めて
高精度にバンプを形成することが要求される。また、イ
ンナーリードの四部には、事前に切欠きを設ける加工を
行う必要がある等の課題もある。
ード先端部に成形されたバンプつまりペデスタル２５は
、中実構造であるため、半導体素子とバンプを熱圧着で
接合する工程において作用させる圧縮荷重に対して、は
ぼ剛体として作用する。このため個々のバンプの高さに
バラツキがあると、半導体素子とバンプを接合するとき
、すべてのバンプを均一に接合することができず、電気
的に接続不良が発生するという課題がある。接続不良を
発生させないためには、バンプの高さのバラツキを少な
くとも０．５ｐｍ以下とすることが必要であり、極めて
高精度にバンプを形成することが要求される。また、イ
ンナーリードの四部には、事前に切欠きを設ける加工を
行う必要がある等の課題もある。
本発明の目的はこのような従来の課題を解決し、バンプ
形成工程が簡単で、バンプ高さのバラツキが存在しても
十分な接合強度で、しかも信頼性高く半導体素子との接
合が達成できるインナーノードのバンプ構造およびその
形成方法を提供することにある。
形成工程が簡単で、バンプ高さのバラツキが存在しても
十分な接合強度で、しかも信頼性高く半導体素子との接
合が達成できるインナーノードのバンプ構造およびその
形成方法を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明のＴＡＢインナーリードのバンプ構造は、前記バ
ンプが中空構造であり、かつ該中空構造バンプの内面に
、ＬＳＩチップと前記中空構造バンプとのボンディング
時の温度よりも融点が高い材料を埋め込んで構成される
。
ンプが中空構造であり、かつ該中空構造バンプの内面に
、ＬＳＩチップと前記中空構造バンプとのボンディング
時の温度よりも融点が高い材料を埋め込んで構成される
。
本発明のＴＡＢインナーリードのバンプ形成方法は、イ
ンナーリード上に、ＬＳＩチップと前記中空構造バンプ
とのボンディング時の温度よりも融点が高い薄板状の材
料を配置し、ポンチとダイスを用いた機械的なプレス法
により、前記薄板状の材料を打ち抜くとともに、連続的
に前記インナーリードをプレス成形しバンプを形成して
構成される。
ンナーリード上に、ＬＳＩチップと前記中空構造バンプ
とのボンディング時の温度よりも融点が高い薄板状の材
料を配置し、ポンチとダイスを用いた機械的なプレス法
により、前記薄板状の材料を打ち抜くとともに、連続的
に前記インナーリードをプレス成形しバンプを形成して
構成される。
（作用）
本発明のバンプ構造は、第１図に示すようなインナーリ
ード１４の幅よりも小さなドーム状に形成した中空構造
のバンプ１５である。中空構造バンプではバンプ形成の
ための前加工が不要となりバンプ形成工程を大幅に簡略
化できる利点があり、しかも中実構造に比べ圧縮力に対
して変形し易いバンプ構造となるため、バンプの高さに
バラツキが存在しても熱圧着時の圧縮荷重によりバンプ
が塑性変形し、均一な高さにバンプ高さを矯正すること
ができる。
ード１４の幅よりも小さなドーム状に形成した中空構造
のバンプ１５である。中空構造バンプではバンプ形成の
ための前加工が不要となりバンプ形成工程を大幅に簡略
化できる利点があり、しかも中実構造に比べ圧縮力に対
して変形し易いバンプ構造となるため、バンプの高さに
バラツキが存在しても熱圧着時の圧縮荷重によりバンプ
が塑性変形し、均一な高さにバンプ高さを矯正すること
ができる。
しかしその反面中空構造のバンプでは、僅かな圧縮荷重
でバンプが押し潰されてしまうため、熱圧着後に十分な
バンプ高さを確保することが困難であり、また、変形抵
抗が小さいため、熱圧着時にバンプとＬＳＩチップ上の
電極部とを十分な圧力で密着させることができず、十分
な強度でボンディングすることが困難である課題があっ
た。そこで本発明のバンプ構造では、中空構造バンプ１
５の内面に熱圧着時の温度よりも融点が高いストッパー
材料１６が埋め込まれている。このため第３図に示すよ
うに本発明の中空構造のバンプは、熱圧着時の圧縮荷重
によりまず中空バンプとして容易に塑性変形を開始する
が、ストッパー材料１６がボンディングツール１９に接
触すると、従来の中実構造のバンプと同様にほぼ剛体構
造のバンプとして作用するため、バンプ１５とＬＳＩチ
ップの電極１８とを十分な圧力で密着させることが可能
となる。またバンプ高さは、ストッパ材料１６の厚さを
変えることにより容易に調整でき、熱圧着後にも十分な
バンプ高かを確保することが可能となる。
でバンプが押し潰されてしまうため、熱圧着後に十分な
バンプ高さを確保することが困難であり、また、変形抵
抗が小さいため、熱圧着時にバンプとＬＳＩチップ上の
電極部とを十分な圧力で密着させることができず、十分
な強度でボンディングすることが困難である課題があっ
た。そこで本発明のバンプ構造では、中空構造バンプ１
５の内面に熱圧着時の温度よりも融点が高いストッパー
材料１６が埋め込まれている。このため第３図に示すよ
うに本発明の中空構造のバンプは、熱圧着時の圧縮荷重
によりまず中空バンプとして容易に塑性変形を開始する
が、ストッパー材料１６がボンディングツール１９に接
触すると、従来の中実構造のバンプと同様にほぼ剛体構
造のバンプとして作用するため、バンプ１５とＬＳＩチ
ップの電極１８とを十分な圧力で密着させることが可能
となる。またバンプ高さは、ストッパ材料１６の厚さを
変えることにより容易に調整でき、熱圧着後にも十分な
バンプ高かを確保することが可能となる。
上記のような構造の中空構造のバンプは、インナーリー
ド上にストッパー材料となる薄板状の材料を配置し、ポ
ンチとダイスを用いた機械的なプレス法により、前記薄
板状の材料を打ち抜くとともに、前記インナーリードを
プレス成形することにより、中空構造内面にストッパ材
料を埋め込むことができ、容易に形成することができる
。
ド上にストッパー材料となる薄板状の材料を配置し、ポ
ンチとダイスを用いた機械的なプレス法により、前記薄
板状の材料を打ち抜くとともに、前記インナーリードを
プレス成形することにより、中空構造内面にストッパ材
料を埋め込むことができ、容易に形成することができる
。
（実施例）
以下本発明について図面を用いて詳細に説明する。第１
図は、本発明のインナーリードのバンプ構造の一実施例
を示す断面図、第２図（ａ）、（ｂ）は、本発明のバン
プ形成方法の一実施例を工程順に示す断面図である。
図は、本発明のインナーリードのバンプ構造の一実施例
を示す断面図、第２図（ａ）、（ｂ）は、本発明のバン
プ形成方法の一実施例を工程順に示す断面図である。
まず第２図（ａ）に示すように、ダイス１１上にインナ
ーリード１４および板厚３０μｍのＣｕ箔１３を配置し
、ダイス１１の中心軸と軸心を一致させてポンチ１２を
固定した。ここで、ダイス穴１７の直径は７０ｐｍであ
り、ポンチの直径は５０ｐｍとした。次いで第２図（ｂ
）に示すようにポンチ１２を徐々に下方に移動しインナ
ーリード１４をプレス成形したところ、Ｃｕ箔１３は打
ち抜かれ、インナーリード１４上に第１図に示すような
ストッパー材料１６が埋め込まれた中空構造のバンプ１
５を形成することができた。なお、打ち抜かれたＣｕ箔
１３がストッパー材料１６として作用する。ここで、イ
ンナーリードは幅１００νｍ、厚さ３０ｐｍ、ピッチ２
００ｐｍのＣｕ箔にＡｕメツキをｌｐｍ施したものを用
いた。
ーリード１４および板厚３０μｍのＣｕ箔１３を配置し
、ダイス１１の中心軸と軸心を一致させてポンチ１２を
固定した。ここで、ダイス穴１７の直径は７０ｐｍであ
り、ポンチの直径は５０ｐｍとした。次いで第２図（ｂ
）に示すようにポンチ１２を徐々に下方に移動しインナ
ーリード１４をプレス成形したところ、Ｃｕ箔１３は打
ち抜かれ、インナーリード１４上に第１図に示すような
ストッパー材料１６が埋め込まれた中空構造のバンプ１
５を形成することができた。なお、打ち抜かれたＣｕ箔
１３がストッパー材料１６として作用する。ここで、イ
ンナーリードは幅１００νｍ、厚さ３０ｐｍ、ピッチ２
００ｐｍのＣｕ箔にＡｕメツキをｌｐｍ施したものを用
いた。
形成された中空構造バンプ１５の外径は７０ｐｍ、内径
は５０μｍであり、バンプ高かは３０±ｌｐｍであった
。また、中空構造バンプ１５の断面観察を行ったところ
、バンプ内面に埋め込まれたストッパー材料１６である
Ｃｕ箔１３は、第１図に示すように僅かに深絞り加工さ
れたため、その厚さは２５ｐｍに減少した。
は５０μｍであり、バンプ高かは３０±ｌｐｍであった
。また、中空構造バンプ１５の断面観察を行ったところ
、バンプ内面に埋め込まれたストッパー材料１６である
Ｃｕ箔１３は、第１図に示すように僅かに深絞り加工さ
れたため、その厚さは２５ｐｍに減少した。
以上のようにして形成した中空バンプ１５とＬＳＩチッ
プ１８のＡＩ電極１９とを第３図に示すように低温ボン
ディング法（素子加熱温度＝２７５°Ｃ１加圧用ツール
２０の温度：４５０°Ｃ１圧力ニ６０ｇｆ／リード、１
秒）により接合した結果、強度的（引張り強度：６０ｇ
ｆ／１リード）にも電気的にも良好な接続が達成され、
インナーリードのバンプとして十分に使用できることを
確認した。バンプ高さに±ｌｐｍのバラツキがあるにも
かかわらず良好な接続を達成できたのは、ストッパー材
料１６が加圧用ツール２０と接触するまでは、バンプが
中空構造として作用し容易に塑性変形を生じ、全てのバ
ンプを均一な高さに矯正できたためであり、ボンディン
グ後のバンプ高さが２０ｐｍと十分な高さを確保できた
のは、ストッパー材料１６が加圧用ツール２０と接触す
ると、バンプがほぼ剛体構造として作用したためである
。
プ１８のＡＩ電極１９とを第３図に示すように低温ボン
ディング法（素子加熱温度＝２７５°Ｃ１加圧用ツール
２０の温度：４５０°Ｃ１圧力ニ６０ｇｆ／リード、１
秒）により接合した結果、強度的（引張り強度：６０ｇ
ｆ／１リード）にも電気的にも良好な接続が達成され、
インナーリードのバンプとして十分に使用できることを
確認した。バンプ高さに±ｌｐｍのバラツキがあるにも
かかわらず良好な接続を達成できたのは、ストッパー材
料１６が加圧用ツール２０と接触するまでは、バンプが
中空構造として作用し容易に塑性変形を生じ、全てのバ
ンプを均一な高さに矯正できたためであり、ボンディン
グ後のバンプ高さが２０ｐｍと十分な高さを確保できた
のは、ストッパー材料１６が加圧用ツール２０と接触す
ると、バンプがほぼ剛体構造として作用したためである
。
最後に接合の信頼性を評価するために、半導体素子とイ
ンナーリードとの接合を行った後、１２０°Ｃ〜−４０
°Ｃ（１サイクル／時間）の熱衝撃試験を５００サイク
ルに行い、熱応力に対する強度試験を行なった。その結
果、本発明の一実施例によるバンプ構造では、接合不良
は全く生じないことを確認した。
ンナーリードとの接合を行った後、１２０°Ｃ〜−４０
°Ｃ（１サイクル／時間）の熱衝撃試験を５００サイク
ルに行い、熱応力に対する強度試験を行なった。その結
果、本発明の一実施例によるバンプ構造では、接合不良
は全く生じないことを確認した。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明のＴＡＢインナーリードの
バンプ構造では、バンプのバラツキが存在しても、バン
プと半導体素子の電極部とを均一に十分な接合強度でボ
ンディングでき、しかも接合後に熱応力や外力が作用し
ても接合不良が生じない信頼性の高い接合を実現できる
効果がある。
バンプ構造では、バンプのバラツキが存在しても、バン
プと半導体素子の電極部とを均一に十分な接合強度でボ
ンディングでき、しかも接合後に熱応力や外力が作用し
ても接合不良が生じない信頼性の高い接合を実現できる
効果がある。
また本発明のＴＡＢインナーリードのバンプ形成方法で
は、中空構造のバンプの内面にストッパ材料を埋め込ん
だ中空構造のバンプを容易に形成できる効果がある。
は、中空構造のバンプの内面にストッパ材料を埋め込ん
だ中空構造のバンプを容易に形成できる効果がある。
第１図は、本発明のインナーリードのバンプ構造を示す
断面図、第２図（ａ）、 （ｂ）はそれぞれ本発明のバ
ンプ形成方法を工程順に示す概略図、第３図は、本発明
の一実施例で形成した中空構造のバンプとＬＳＩチップ
のＡＩ電極部とのボンディング時の状態を示す断面図、
第４図（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ従来の中実構造バンプ
の形成方法を示す、断面図、平面図、および側面図であ
る。 １１・・・ダイス、１２・・・ポンチ、１３・・・Ｃｕ
箔、１４・・・インナーリード、１５・・・中空構造バ
ンプ、１６・・・ストッパー材料、１７・・・ダイス穴
、１８・・・ＬＳＩチップ、１９・・・ＡＩ電極、２０
・・・加圧用ツール、２１・・・フィルム、２２・・・
テープキャリア、２３・・・下型、２４・・・上型、２
５・・・ペデスタル、２６・・・切欠き、２７・・・凸
部、２８・・・凹部
断面図、第２図（ａ）、 （ｂ）はそれぞれ本発明のバ
ンプ形成方法を工程順に示す概略図、第３図は、本発明
の一実施例で形成した中空構造のバンプとＬＳＩチップ
のＡＩ電極部とのボンディング時の状態を示す断面図、
第４図（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ従来の中実構造バンプ
の形成方法を示す、断面図、平面図、および側面図であ
る。 １１・・・ダイス、１２・・・ポンチ、１３・・・Ｃｕ
箔、１４・・・インナーリード、１５・・・中空構造バ
ンプ、１６・・・ストッパー材料、１７・・・ダイス穴
、１８・・・ＬＳＩチップ、１９・・・ＡＩ電極、２０
・・・加圧用ツール、２１・・・フィルム、２２・・・
テープキャリア、２３・・・下型、２４・・・上型、２
５・・・ペデスタル、２６・・・切欠き、２７・・・凸
部、２８・・・凹部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ＴＡＢ用テープキャリアのインナーリード先端部近
傍に形成するバンプの構造において、前記バンプが中空
構造であり、かつ該中空構造バンプ内面に、ＬＳＩチッ
プと前記中空構造バンプとのボンディング時の温度より
も融点が高い材料を埋め込んだことを特徴とするＴＡＢ
インナーリードのバンプ構造。 ２．ＴＡＢ用テープキャリアのインナーリード先端部近
傍にバンプを形成する方法において、インナーリード上
に、ＬＳＩチップと前記中空構造バンプとのボンディン
グ時の温度よりも融点が高い薄板状の材料を配置し、ポ
ンチとダイスを用いた機械的なプレス法により、前記薄
板状の材料を打ち抜くとともに、連続的に前記インナー
リードをプレス成形しバンプを形成することを特徴とす
るＴＡＢインナーリードのバンプ形成方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4991190A JPH03252148A (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Ｔａｂインナーリードのバンプ構造およびその形成方法 |
| US07/510,208 US5123163A (en) | 1989-04-27 | 1990-04-17 | Process and apparatus for forming bumps on film carrier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4991190A JPH03252148A (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Ｔａｂインナーリードのバンプ構造およびその形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03252148A true JPH03252148A (ja) | 1991-11-11 |
Family
ID=12844198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4991190A Pending JPH03252148A (ja) | 1989-04-27 | 1990-02-28 | Ｔａｂインナーリードのバンプ構造およびその形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03252148A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5679978A (en) * | 1993-12-06 | 1997-10-21 | Fujitsu Limited | Semiconductor device having resin gate hole through substrate for resin encapsulation |
| US6034428A (en) * | 1993-11-22 | 2000-03-07 | Fujitsu Limited | Semiconductor integrated circuit device having stacked wiring and insulating layers |
| US6111306A (en) * | 1993-12-06 | 2000-08-29 | Fujitsu Limited | Semiconductor device and method of producing the same and semiconductor device unit and method of producing the same |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP4991190A patent/JPH03252148A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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