JPS62208642A

JPS62208642A - 半導体装置の実装方法

Info

Publication number: JPS62208642A
Application number: JP5040586A
Authority: JP
Inventors: Hirohiko Izumi; 和泉　裕彦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-03-10
Filing date: 1986-03-10
Publication date: 1987-09-12
Anticipated expiration: 2009-10-19
Also published as: JPH0682705B2

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】〔発明の技術的分野〕本発明は、半導体素子上の電極と外部金属リードとを接
合する場合のボンディング方法に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点］近年、ＩＣ．レクエの半導体，集積回路素子は、家庭電
化製品，通信．産業用各種機器に急速に導入されている
。これらの電子．電気機器は省電力化，スペースの効率
活用化，携帯化，低価格化などの観点から、小型化，薄
型化のいわゆる軽薄短小化を最も強く要求されている。

このためｌこは、半導体，集積回路素子もパッケージン
グの小型化，薄形化，低価格化も重要な問題となってい
る。

各種プロセスを経た半導体素子単位のチップはぞの周辺
に設けられた金属（例えばアルミ）電極端子から外部端
子へ電極リードを取り出し、外部回路ｅｔｃとの接続を
取扱いやすく、かつ機械的保護を目的とし、パッケージ
ングを行なう。通常、これら半導体素子のパッケージン
グには、リードフレームとウイヤ、ボンティングによる
もの、金属突起（バンプ）を介して基板と接続するもの
とテープキャリア方式とがある。テープキャリア方式は
接続数が多く、小型化、薄型化には特に有効で信頼性も
高い。

テープキャリア方式とは、半導体素子上の電極端子上に
、バリアメタルと呼ばれる多層金属膜を設け、さらにこ
のバリアメタル上に、ホールホンディングメッキあるい
は半田付けなどで金属突起を設け、一定幅の長尺のプラ
スチック、フィルム上の金属リード端子群と、その金属
突起とを電極端子数に関わらす一拠に、同時に接続する
ものである（第５図）。あるいは、一定幅の長尺のプラ
スチック、フィルム上の金属リード群の先端部にエツチ
ングにより突起を設け、半導体素子上のバリアメタル上
に接続する（第３図）。あるいは、転写バンプ方式とし
て、バンプを別の基板上に形成し転写により、一定幅の
長尺のプラスチック。

フィルム上の金属リード群の先端部に設け、これをバン
プとし、半導体素子上のバリアメタル上に接続する（第
４図）。

以上のいずれの方法において、突起物を先に形成し、そ
の突起物に加重と加熱を同時に行なうことにより、半導
体素子の電極端子と金属リード端子を接続するもので、
とくに加重を行なうこ吉は半導体素子への機械的ダメー
ジを与える要素が大きく製造上、歩留りや信頼性の低下
をもたらし易い欠点を有する。さらに、突起物とリード
を別々１こ形成することは工程が複雑化し、低価格化が
難かしい。

また、金属リード端子にエツチングにより突起物を形成
する方法は、エツチング条件、能力により、突起物の高
さを大きくすることができないことや、突起物表面への
Ａｕメッキ付加など、接合する半導体素子の種類に制限
が生じたり、高価になりやすい点が難点である。

〔発明の目的〕

本発明は上述した従来の方式の問題、欠点を解決する全
く新しいテープキャリア方式の接合法を提供することを
目的とする。

〔発明の概要〕

プラスチック、フィルム上に先端部にスルーホールを有
する金属端子群を構成し、これを半導体素子上に半導体
素子の電極端子位置と金属端子群先端部のスルーホール
位蓋とが一致するよう固定し、数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚの
周波数、数１０〜数百Ｗの出力の超音波を印加した、Ｐ
ｂ−８ｕを主成分とする半田浴槽中に浸漬し、−挙に金
属端子群と電極端子を形成するものである。なお、半田
浴槽はＮ２ガスあるいは不活性ガスで囲まれていること
とする。

［発明の効果〕本発明によれば、従来の方法と異なり、種々の効果が生
じる。

まず、はじめに金属端子群のスルーホールを通して、半
導体素子上の電極端子との位置合わせを２辺あるいは４
辺で行なうので、精度および容易さが得やすい。また、
半導体チップ上の電Ｍｑ２子は、従来問題となっていた
Ａｔの酸化膜は印加する超音波により剥離されるためＭ
膜で良く、バリアメタル形成などの複雑な工程を必要と
せず、半導体素子の種類を選ばなくて良い。さらに、金
属端子群と電極端子との接合は加熱と超音波の印加のみ
となり、加圧を必要としないため半導体素子に機械的ダ
メージを与えない。

本方式は、テープキャリア方式の最もシンプルな方法と
なっているため半導体素子と先端部にスルーホールを有
する金属端子群からなるフィルム吉の固定、Ｎ２ガスあ
るいは不活性ガス雰囲気、超音波印加の半田浴槽への浸
漬と一本一連の金属端子群からなるフィルムで連続的ｌ
こ製造できる特長を有する。半導体素子にプラスチック
、フィルムを固定することによって、半導体素子表面を
環境から保岐でき、信頼性を高められる特徴を有する。

［発明の実施例］まず、第２図で本発明の詳細な説明する。

プラスチック、フィルム（Ｊｌ）とその上に形成した金
属リード端子（２りの先端部にフィルムを含めたスルー
ホールｃ！東を有するキャリア、フィルムを半導体素子
Ｏａ−ヒに電極端子（ハ）とスルーホール（２濠の位置
合せを行ない固定する。プラスチック、フィルムは、３
０μｍ程度のポリイミド樹脂製、金にリード端子はＣｕ
メッキを用い、衣ｍ目こ薄いＳｕメッキあるいは半田メ
ッキを行なっている。ポリイミド樹脂のスルーホールは
打抜きあるいは、Ｉｔ　Ｉ　Ｂ　、化学上−チングなど
で行なう。キャリア、フィルムと半導体素子との固定は
、耐熱性の接着剤を用い、あらかじめどちらか一方に塗
布をしておく。

また、プラスチック、フィルム（２］ａ、ｂ）は、半導
体素子上では厚＜　（２１ａ）、半導体素子周辺部では
薄い構成とし、プラスチック、フィルム（２１ｂ）と電
極端子（ハ）との間に数μｍ〜数十μｍの間隙を設けか
つ、周辺部のプラスチック、フィルム（２１ｂ）は半導
体素子Ｃ，ａと固定しないような構造をとっている。

第１図は、本発明の実施例を示したもので、半田により
接合された断面図である。第２図で示した半導体素子と
キャリア、フィルム（２１，２２）を固定したものを、
超音波および加熱印加装置を南し、かつ周辺をＮ、ガス
あるいは不活性カスで葎った半田浴槽中を浸漬させ接合
を得る。

超音波は数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚ　、出力は数十Ｗ〜数百
Ｗを有し、電極端子のＡｔ膜膜面向酸化膜を！＋１離さ
せる作用と金属リード端子のスルーホールと電極端子間
を接合しやすくする半田の浸透作用を行なう。加熱はＰ
ｂ−８ｎを主成分とする半田を溶融させるもので、温度
制御は＋５℃程度である。Ｎ。

ガスおよび不活性ガスは、半導体素子の電極端子の高温
化による酸化の防止と電極端子間、金属リード端子間の
半田ブリッジを防止するためで、その効果は絶大である
。

【図面の簡単な説明】

ｂ’　１図は、この発明の実施例の接合状態を示す断面
図、第２図は接合前の断面図、第３図、第４図及び第５
図は従来例を示す断面図である。９］ａ・・・プラスチック、フィルム２１ｂ・・・プラスチック、フィルム２２・・・金属リード端子２　：３　・・・　スル　−　ホ　−ル２４・・・半導
体素子２５・・・電極端子２６・・・半田３１・・・突起部付金属リ−ド姑子３２・・・プラスチック、フィルム　　　　３３・・・
金属リード端子３４・・・突起部３５・・・突起部代理人　計理士　則　近　憲　佑同　　　　竹　花　書久男第２図第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）プラスチックフィルム上に配線され、先端部にプ
ラスチックフィルムを貫通してスルーホールを設けた金
属リード端子群を、半導体素子上にスルーホールを透し
て半導体素子の電極端子と位置合せを行ない固定化した
後、半田浸漬により接合することを特徴とする半導体装
置の実装方法。
（２）半田浸漬において超音波を印加することを特徴と
する前記特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の実装
方法。
（３）半田浸漬において、雰囲気にＮ＿２ガス、不活性
ガスを用いたことを特徴とする前記特許請求の範囲第１
項記載の半導体装置の実装方法。
（４）半田はＰｂ、Ｓｎを主成分とすることを特徴とす
る前記特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の実装方
法。