JPH0360051A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents

半導体装置とその製造方法

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JPH0360051A
JPH0360051A JP1194697A JP19469789A JPH0360051A JP H0360051 A JPH0360051 A JP H0360051A JP 1194697 A JP1194697 A JP 1194697A JP 19469789 A JP19469789 A JP 19469789A JP H0360051 A JPH0360051 A JP H0360051A
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JP
Japan
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tin foil
tin
lead
gold
bonded
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Application number
JP1194697A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Hayashi
林 浩明
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • 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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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 リードが金一錫共晶体によって接続された半導体装置の
製造方法に関し、 リードとその接続相手との接続における製造歩留まりの
改善を目的とし、 一方の端部が半導体チップに接続されるリードを、金属
板の少なくとも一方の面に錫箔の接合された複合板から
形成し、該金属板より形成された主導体部に該錫箔より
形成され錫箔層が接合する該リードの該錫箔層に、該リ
ードの接続相手の金パッドが接続されてなることを特徴
とする半導体装置の構成、 前記複合板からリードフレームを形成し該リードフレー
ムに半導体チップを搭載するまたは、前記複合板に絶縁
フィルムを接着したものよりテープキャリアを形成しリ
ードに半導体チップを搭載することを特徴とする半導体
装置製造方法の構成である。
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置の製造方法、特に、金一錫共晶体で
リードが接続される半導体装置の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
半導体装置の量産プロセスにおいて、一端が半導体チッ
プに接続し他端がパッケージの基板等に接続される多数
のリードは、一般に、リードフレームまたはテープキャ
リアとして形成される。
T A B (Tape Autmated Bond
ing)技術等を利用したリードの接続が金(Au)一
錫(Sn)共晶体によるとき、接続相手が金であるリー
ドの接続面には錫を被着させる必要がある。従来のかか
るリードは、金属板より形成したのち表面に錫めっきを
被着していた。
第4図はテープキャリアを使用した従来の半導体装置の
製造方法の説明図である。
第4図(イ)において、テープキャリア(フィルムキャ
リア)の製造には、耐熱性絶縁フィルム(ポリイミドテ
ープ)2の上面に、金属板(銅板)3を接着した板材1
を使用する。
板材lの金パッド(12)を接続(エツチング)して形
成されるテープキャリア4は、第4図(II)に示す如
く、絶縁フィルム2から形成した絶縁フィルム基体8に
、金属板3から形成し導体パターン5が被着されてなる
。絶縁フィルム基体8は、リード6を表呈させる透孔9
を有する。導体パターン5は、放射状に配設された多数
のりード6の各外端部が一点鎖線13の位置で角形枠状
連結部7に連結され、導体パターン5の全表呈面には錫
めっきが被着される。
第4図(ハ)において、下面に金パッド12の形成され
た半導体チップ11をテープキャリア4に搭載し、錫め
っき膜10の被着された各リード6の内端部と金パッド
12とを熱圧着させると、その圧着部には金一錫共晶体
が生威し、該共晶体によってリード6とパッド12は電
気的,機械的に接続されるようになる。
次いで、一点鎖線13に沿って切断し各リード6を連結
部7から切り離したのち、第4図(二)に示すように、
錫めっき膜10の被着された各リード6の外端部を、パ
ッケージ基体14の上面に形成された金パッド15に熱
圧着させると、その圧着部に生成された金一錫共晶体に
よって、リード6と金パッド15は電気的,機械的に接
続される。
なお、第4図(二)においてセラミック基体l4は多層
配線構成であり、基体14の下面より垂下する各リード
端子16は、基体l4内の配線によって、基体14の上
面に形成された金パッド15に接続しており、基体14
の上面にセラミックキャップを被せ半導体装置17が完
成する。
[発明が解決しようとする諜B] 以上説明したように、2リードを金−錫共晶体で接続し
た従来の半導体装置において、リードに被着された錫め
っき膜の厚さは、1〜2μm程度の薄いものであった。
このような錫めっき膜は加熱を要する金−錫共晶体によ
る接続、特に、第1回目の接続で半導体チップと接続し
たのち、パッケージ基体と接続させる第2回目の接続に
際し錫の量が不充分であった。
そこで、従来方法と同じめっきにより錫膜を厚くすると
、錫めっき膜は表面が粗れて厚さのばらつきが大きくな
ると共に、ホイスカーの発生、成長が顕著となり、金−
錫共晶体接続の不良率が高くなるという問題点があった
[課題を解決するための手段] 上記問題点の解決を目的とした本発明方法は、その実施
例に係わる第1図によれば、内端部が半導体チップ11
に接続されるリード6を、金属板3の上面に錫箔22の
接合された複合板21から形成し、金属板3からの主導
体部6aに錫箔22からの錫箔層6bが接合するり−ド
6の錫箔層6bに、リード6の接続相手の金パッド12
.15を接続することを特徴とした半導体装置26、 および、金属板の上面と下面とに錫箔を接合した複合板
から形成したリードを利用したことを特徴とする半導体
装置、 さらに、金属板の少なくとも一方の面に錫箔を結合した
複合板からリードフレームを形成し、該リードフレーム
を使用することを特徴とした前記半導体装置の製造方法
、 前記複合板に絶縁フィルムを接着したものからテープキ
ャリアを形成し、リードを使用することを特徴とした前
記半導体装置の製造方法である。
〔作用〕
リードの主導体部形成用の金属板に錫箔を接合した上記
手段によれば、リードとその接続相手とを金−錫共晶体
で接続するのに必要な錫の量が確保され、かつ、錫箔は
錫の厚めつきより表面が平滑にしてホイスカーが存在し
ないため、金−錫共晶体接続が均一化されることによっ
て、該接続に係わる不良率が低減される。
〔実施例〕 以下に、図面を用いて本発明方法の実施例を説明する。
第1図(イ)〜(ニ)は本発明の第1の実施例による半
導体装置の製造方法の説明図、第2図(イ)〜(:)は
本発明の第2の実施例による半導体装置の製造方法の説
明図、第3図(イ)〜(ニ)は本発明の第3の実施例に
よる半導体装置の製造方法の説明図である。なお、第1
図(イ)、(ニ)と第2図(イ)8(=)と第3図(イ
)、(、:)は側面図、第1図(II+)と第2図(U
)は一部分を破断した平面図、第1図(ハ)と第2図(
ハ)と第3図(0) 、 (ハ)は側断面図である。
第1図(イ)において、リードフレームの製造に使用す
る複合板21は、金属板例えば厚さ35μ隅の銅板3の
上面に、例えば厚さlOt!−の錫箔22を接合(クラ
ッド)したものである。
複合板21の金パッド(12)を接続(エツチング)し
て形成されるリードフレーム23は、第1図(ロ)に示
す如く、銅板3の金パッド(12)を接続した導体パタ
ーン24と、錫箔22より形成され導体パターン24の
全上面に被着する錫箔パターン25にてなる。導体パタ
ーン24は放射状に整列する多数のり一部6の主導体部
6aを具え、主導体部6aの上面には錫箔パターン25
の一部である錫箔層6bが接合する。
第1図(ハ)において、リードフレーム23に搭載され
る半導体チップ11は、下面に形成された金パッド12
をリード主導体部6aの内端部の錫箔層6bに熱圧着さ
せる。その結果、半導体チップ11とリード6とは金−
錫共晶体によって電気的1機械的に接続される。
次いで、リードフレーム23を主導体部6aの接続部で
切断し、第1図(ニ)に示すように、各リード主導体部
6aの外端部に被着された錫箔N6bと、パッケージ基
体14の上面に形成された金パッド15とを熱圧着によ
り接続させると、リード6と金パッド15とは金−錫共
晶体によって電気的1機械的に接続される。そこで、基
体14の上面にセラミックキャップを被せると半導体装
置26が完成する。
第2図(イ)において、テープキャリア(フィルムキャ
リア)の製造に使用する板材31は、主導体金属の薄板
例えば厚さ35μmの銅板3の上面に例えば厚さ10μ
mの錫箔22を接合(クラッド)した複合板21、主導
体金属板3の下面に接着した耐熱性絶縁フィルム(ポリ
イミドテープ)2にて構成される。
複合板21および絶縁フィルム2の金パッド(12)を
接続(エツチング)して形成されるテープキャリア32
は、第2図(0)に示す如く、銅板3の金パッド(12
)を接続した導体パターン33と、錫箔22より形成さ
れた錫箔パターン34と、透孔36のあいた絶縁フィル
ム基板35にてなる。導体パターン33は放射状に整列
する多数のり一部6の主導体部6aを具え、主導体部6
aの上面には錫箔パターン34の一部である錫箔16b
が接合し、絶縁フィルム基板35の透孔36にはり−ド
6が表呈する。
第2図(ハ)において、テープキャリア32に搭載され
た半導体チップ11は、下面に形成された金パッド12
をリード主導体部6aの内端部の錫箔層34に熱圧着さ
せる。その結果、半導体チップ11とり−ド6とは金−
錫共晶体によって電気的1機械的に接続されるようにな
る。
次いで、テープキャリア32を主導体部6aの接続部で
切断し、第2図(=)に示すように、各リード主導体部
6aの外端部に被着された錫箔層34と、パッケージ基
体14の上面に形成された金パッド15とを熱圧着によ
り接続させると、リード6と金パッド15とは金−錫共
晶体によって電気的、S械的に接続される。そこで、基
体14の上面にセラミックキャップを被せると半導体装
置37が完成する。
第3図(イ〉において、リードフレームの製造に使用す
る複合板41は、金属板例えば厚さ35μmの銅板3の
上面に、例えば厚さ10μmの錫箔42を接合(クラッ
ド)し、銅板3の下面に例えば厚さ10μmの錫箔43
を接合(クラッド)したものである。
第3図(TI)において、複合板4Iの金パッド(12
)を接続(エツチング)して形成されるリードフレーム
44は、第1図(II)に示すリードフレーム23と平
面形状が同一であり、銅板3の金パッド(12)を接続
した導体パターン24の全上面に錫箔42より形成され
た錫箔パターン45が接合し、導体パターン24の全下
面には錫箔43より形成された錫箔パターン46が接合
される。導体パターン24は多数の主導体部6aを具え
、主導体部6aの上面と下面には錫箔パターン45また
は46の一部である錫箔N6bが接合する。
第3図(ハ)において、リードフレーム44に搭載され
た半導体チップ11は、下面に形成された金パッドI2
とリード主導体部6aの上面内端部の錫箔層6bに熱圧
着させる。その結果、半導体チップ11とリード6とは
金−錫共晶体によって電気的9機械的に接続される。
次いで、リードフレーム44を主導体部6aの接続部で
切断し、第3図(=)に示すように、各リード主導体部
6aの下面外端部に被着された錫箔層6bとパッケージ
基体14の上面に形成された金パッド15とを熱圧着さ
せると、リード6と金パッド15とは金−錫共晶体によ
って電気的2機械的に接続される。そこで、基体14の
上面にセラミックキャップを被せると半導体装置47が
完成する。
なお、前記実施例において主導体金属には鋼の薄板を使
用したが、本発明は銅の薄板に替えて他の金属薄板、例
えばリードフレーム用複合板にステンレス等の薄板を使
用し、実施例と同等の効果が得られる。
また、第3の実施例に使用した複合板41の一方の面(
錫箔42または43)に絶縁フィルム(ポリイミドテー
プ)を接着し、その板材より第2の実施例におけるテー
プキャリア32と同様なテープキャリアを作成すれば、
本発明方法に係わる他の構成例の半導体装置が実現する
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明方法によれば、リード主導体
部形成用の金属板に錫箔を接合した複合板を利用するこ
とによって、リードとその接続相手とを金−錫共晶体で
接続するのに必要な錫の量が確保され、かつ、錫箔は錫
の厚めつきより表面が平滑にしてボイスカーが存在しな
いため、金−錫共晶体接続が均一化されることによって
、該接続に係わる半導体装置の不良率が、従来の175
〜1/10に低減されるようになった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例による半導体装置の製造
方法の説明図、 第2図は本発明の第2の実施例による半導体装置の製造
方法の説明図、 第3図は本発明の第3の実施例による半導体装置の製造
方法の説明図、 第4図は金−錫共晶体接続を利用した従来の半導体装置
の製造方法の説明図、 図中において、 2は絶縁フィルム、 3は金属板、 6はリード、 6aは主導体部、 6bは錫箔層、 11は半導体チップ、 12、15は金パッド、 14はパッケージ基体、 21.41は複合板、 22、42.43は錫箔、 23.44 はリードフレーム、 26.37.47は半導体装置、 32はテープキャリア、 を示す。 旦す−トフし一ム ( 本発明の第1の突7i!例tr!+犀体裟夏O製逍方法
の逆明因早 図 11+捧イ2ト・ラー77゜ 第 2 文 、木茫明の第3のツζ′袴fil二Iう午譚イ本に夏の
製造巧;太の説明間第 3 記

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)一方の端部が半導体チップ(11)に接続されるリ
    ード(6)を、金属板(3)の一方の面に錫箔(22)
    の接合された複合板(21)から形成し、 該金属板(3)より形成されたの主導体部(6a)に該
    錫箔(22)より形成された錫箔層(6b)が接合する
    該リード(6)の該錫箔層(6b)が、該半導体チップ
    (11)に形成された金パッド(12)と半導体チップ
    搭載基体(14)に形成された金パッド(15)に接続
    されてなることを特徴とする半導体装置。 2)一方の端部が半導体チップ(11)に接続されるリ
    ード(6)を、金属板(3)の一方の面に錫箔(42)
    を接合し他方の面に錫箔(43)の接合された複合板(
    41)から形成し、 該金属板(3)より形成されたの主導体部(6a)に該
    錫箔(42)により形成された錫箔層(6b)が該半導
    体チップ(11)に形成された金パッド(12)に接合
    し、半導体チップ搭載基体(14)に形成された金パッ
    ド(15)に接続されてなることを特徴とする半導体装
    置。 3)金属板(3)の少なくとも一方の面に錫箔(22、
    42、43)を接合して前記複合板(21、41)とし
    、該複合板(21、41)の不要部を除去して前記リー
    ド(6)を有するリードフレーム(23、44)を形成
    し、該リードフレーム(23、44)のリード(6)の
    錫箔層(6b)に前記半導体チップ(11)の金パッド
    (12)を接続し、 該リードフレーム(23、44)の不要部を除去したの
    ち、 該錫箔層(6b)を前記半導体チップ搭載基体(14)
    の金パッド(15)に接続することを特徴とする前記請
    求項1または2記載半導体装置の製造方法。 4)金属板(3)の少なくとも一方の面に錫箔(22、
    42、43)を接合して前記複合板(21、41)とし
    、該複合板(21、41)の下面に絶縁フィルム(2)
    を接着し、 該複合板(21、41)と該絶縁フィルム(2)の不要
    部を除去して前記リード(6)を有するテープキャリア
    (32)を作成し、 該テープキャリア(32)のリード(6)の錫箔層(6
    b)に前記半導体チップ(11)の金パッド(12)を
    接続し、 該テープキャリア(32)の不要部を除去したのち、該
    錫箔層(6b)を前記半導体チップ搭載基体(14)の
    金パッド(15)に接続することを特徴とする前記請求
    項1または2記載半導体装置の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009020068A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Ono Sokki Co Ltd 車両試験装置用可動床及びこれを備えた車両試験装置
WO2016027593A1 (ja) * 2014-08-22 2016-02-25 株式会社 豊田自動織機 接合構造、接合材、及び接合方法

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