JPS5850021B2 - 半導体装置の製法 - Google Patents

半導体装置の製法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置に関し、殊に容器内の結線にフィル
ムキャリヤ実装体を適用した半導体装置の製法に関する
。
現在用いられている半導体素子の実装方式はワイヤボン
ディング方式が主流である。
ワイヤボンディング方式は容器に固着した半導体素子の
電極と容器上のリードとを３０〜５０μｍφの金線又は
アルミニウム線で接続するものである。
一方、接続にワイヤを使用しない所謂ワイヤレスボンデ
ィング方式は１９６０年後半より例えばフリップチップ
、バンプスオンサブストレート、ビームリード、ビーム
リードオンサブストレート、サブリードボンディング、
チップ埋め込み及びフィルムキャリヤ等多くの方式が提
案されている。
ワイヤレスボンディング方式はその開発当初より多ピン
化及び高い生産性が期待されていたが未だ広く実用化さ
れてはいない。
これは半導体素子からの放熱性が悪く（殊にビームリー
ド等）素子の価格が高くなり（殊にビームリード及びバ
ンプスオンサブストレート）、また実装技術が複雑で（
殊にチップ埋込み）信頼性が低い為である。
殊にワイヤレスボンディング方式では半導体素子と収容
容器基板間との接触面積が小さく両者間に大きな空隙空
間がある為、素子を基板に直接固着する一般のワイヤボ
ンディング方式に比較して素子の放熱性が著しく劣って
いた。
本発明は従来のワイヤレスボンディング方式にあった上
記の欠点を考慮して、フィルムキャリヤ方式及びチップ
埋込み方式等の利点を生かし、さらにハンダ接合を使用
して改良された半導体素子の実装方法を提供するもので
ある。
以下、実施例について本発明の詳細な説明する。
第１図に本発明にかかるフィルムキャリヤ配線体１を示
す。
同図において、２は可撓性透明フィルムで、例えばポリ
イミド、ポリアミドイミド、紙等の少くとも５〜１０分
の短時間に亘つて３００℃程度の加熱に耐える材料から
なる。
３は有機接着剤である。
５は約３５μｍ厚さの鋼よりなる平らな配線体（層）で
、接着剤３に面した一面に錫６０重量％鉛４０重量％の
共晶ハンダ層４を有し、他面にハンダに対して濡れ性が
悪く又銅に対して密着性の良好な例えばクロム、チタン
あるいはポリイミド等よりなるハンダダム６と例えば錫
３０亜鉛７０．鉛９４．５銀５．５、錫１０亜鉛９０等
からなる融点が３７０〜４００℃のハンダで形成したバ
ンプ７．８を有する。
尚、バンプ７゜８は実装体１底面のほぼ両端部に配置さ
れ、ハンダ層４の厚さを１０〜３０μｍ、バンプ７．８
の高さを１００〜５００μｍに形成すると以後の工程に
おいて好都合である。
配線層５はフォトエツチング或はスタンピングにより、
ハンダダム６は蒸着とフォトエツチング或はマスク蒸着
により、又バンプ７．８はマスク蒸着とウェットバック
或はスクリーンプリントにより製造する。
ここでバンプ８は、後述の半導体素子の電極へ接続され
る端子部を構威し、またバンプ７は半導体素子収容器に
配線される外部接続端子等へ接続される端子部を構成す
る。
従って、これらのバンプを有する配線体はその数を半導
体素子の電極の数と同じ数として構成される。
上記のようにして製造したフィルムキャリヤ配線体１を
半導体素子に仮付けするためのインナーリードボンディ
ングの方法を第２図に示す。
同図において１０はシリコン等から構成される半導体素
子で一面（上面）に電極９を、また他面（下面）に亘っ
て金属層１１を備える。
電極９の少くとも表層はバンプ８に対して濡れ性のよい
金属にすることが必要である。
該半導体素子１０はウェハー状態のままで融点がワック
ス等約１５０℃程の接着層１２を介して保持板１３に固
着された後、さらにダイヤモンドソー等の切断工具によ
り所定間隔に該ウェハーを切断し接着層１２まで至る切
離し用溝１２ａが形成される。
そして、該切離し用溝を付けた連続状の半導体素子を保
持板１３に載せた状態でホットプレート１４上に置き１
５０〜１８０℃に加熱する。
この際、接着層１２は溶融して保持板１３に付着してい
る。
かかる状態において半導体素子の電極９に前記配線体の
バンプ８を位置合わせし、上方より工具１５で矢印の方
向に軽く押圧して両者を接触させてインナーリードボン
ディングを行なう。
次にフィルムキャリヤ配線体１を引き上げると、接着層
１２はホットプレート１４の加熱で溶けているので第３
図に示すように１個の半導体素子１０が保持板１３から
フィルムキャリヤ配線体上に接続されて取り出される。
このようにして構成したフィルムキャリヤ実装体を１６
で示す。
この時、第３図に示すように半導体素子１０の下面には
接着層１２が一部残存するが、適当な溶剤を用いて除去
する。
第４図に該フィルムキャリヤ実装体を、実装すべき収容
容器の一つとして所謂サーディツプ型容器２１を示す。
同図において２２はアルミナセラミック等の熱伝導性の
良い絶縁体からなる基板で、その一面の中央付近に少く
とも最上層が鑞材に対し濡れ性の良いパターン２３を有
し、コバール等からなる外部接続用リード２４がガラス
２５により固着されている。
またリード２４の内端にはバンプ７に対して濡れ性の良
い金属層２６が形成されている。
前記フィルムキャリヤ実装体１６とサーディツプ型容器
２１をリード上の金属層２６及びバンプ７部において位
置合わせする。
この際フィルム２が透明であるので整合点が見えて好都
合である。
これと同時にハンダ層２７がパターン２３上に載せられ
る。
かかる状態において容器２１を３８０〜４００℃に加熱
するとバンプ７．８及び・・ンダ層２７が同時に溶融し
、半導体素子１０の電極９はフィルム実装体１６を介し
て外部接続用リード２４へ接続され且つ該半導体素子１
０は容器２１へ固着され続いて徐冷することにより一体
化される。
次いで再び２５０°Ｃ程に加熱して前記有機接着剤３を
溶融し可撓性透明フィルムを除去した後。
更に４３０〜４５０℃に加熱してガラス３２によりキャ
ップ３３を固着し実装構造体が完成する。
第５図に本発明による半導体装置の構造３１を示す。
本発明は上記のように構成したので下記に示す如く多く
の利点を有する。
（１）半導体素子が基板へ直接固着されることにより半
導体素子から基板への熱抵抗は従来のワイヤレスボンデ
ィング方式に比し約１／１０となり１〔Ｗ〕当り１°Ｃ
以下である。
又配線体５の断面積をワイヤボンディング方式における
ワイャに比し大きくすることができ、該配線体５を介し
ての熱放散性がすぐれている（例えばワイヤー３０μｍ
φ、リード＝５ ｏμｍｘｉ ｏ。
μｍ）。
（２）半導体素子の固着と、該半導体素子の電極及び外
部接続用リードの配線体への接続固着を同時に行なえる
ので組立工数が減少し又技術的に容易である。
（３）・・ンダ接合を利用しているので多ピン化に有利
である。
（４）配線層上部の・・ンダ層の厚みが大きくとれるの
で配線が丈夫であり耐酸性及び耐薬品性にすぐれている
。
（５）容器を大型化し、半導体素子を複数個搭載するこ
とが可能である。
（６）配線抵抗が小さく又電流容量を大きくとることが
できる。
なお、以上の説明にあっては、半導体素子収容容器とし
てサーディツプ型容器を掲げたが、本発明はこれに限定
されるものではなく、他の封止構造をとるのに適用し得
ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のフィルムキャリヤ配線体の構造を示す
図、第２図は第１図のフィルムキャリヤ配線体を半導体
素子に仮付けする要領を示す図、第３図は本発明のフィ
ルムキャリヤ実装体の構造を示す図、第４図はサーディ
ツプ型容器の構造を示す図、第５図は本発明の半導体素
子の実装構造を示す全体図である。 １・・・・°°フィルムキャリヤ配線体、２・・・・・
・可撓性透明フィルム、３・・・・・・有機接着剤層、
４・・・・・・ハンダ層、５・・・・・・配線層、７・
・・・・・外部接続用リードへ接続されるバンプ、８・
・・・・・電極へ接続されるバンプ、９・・・・・・電
極、１０・・・・・・半導体素子、２１・・・・・・収
容容器、２４・・・・・・外部接続用リード、２７・・
・・・・・・ンダ層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁体の収容容器に、主面に複数の電極を有する半
    導体素子の裏面が固着され、且つ上記半導体素子周囲の
    上記容器上に外部接続用リードが配設された半導体装置
    の製法であって、可撓性フィルムと、該可撓性フィルム
    に有機接着剤により接着され、該外部接続用リードと該
    電極間を接続するための複数組の配線導体と、該配線導
    体の両端に形成されたバンプとから成るフィルムキャリ
    ヤ配線体を用意し、該配線導体の一方のバンプと該半導
    体素子の電極とを接続して該半導体素子を該フィルムキ
    ャリヤ配線体上に固定し、 該フィルムキャリヤ配線体を該収容容器上に移動し、該
    配線導体の他方のバンプな該外部接続用リードに接続す
    ると共に該半導体素子を該収容容器に固着し、 しかる後、該有機接着剤層を溶融して該可撓性フィルム
    を除去し、該収容容器を封止する工程を有することを特
    徴とする半導体装置の製法。
JP57122986A 1982-07-16 1982-07-16 半導体装置の製法 Expired JPS5850021B2 (ja)

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