JPH02288246A - 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

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】 （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機械的なプレス加工
によす成形されるバンプ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
を形成する方法には、例えば、「アイビーエムジャーナ
ル（ＩＢＭＪｏｕｒｎａ１月第８巻（１９６４年）１０
２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、［昭和６０年度電子通信学
会半導体・材料部門全国大会論文集、講演番号２Ｊ　（
１９８５年１１月）に記載のようにガラス基板にバンプ
を形成した後、電極部にバンプを移し換える方式の転写
バンプ法などが行われている。

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、バンプ形成工程も長くなるという問題がある。また
バンプ形成工程において、半導体素子をメツキ液中へ浸
漬したり、バンプ転写時に半導体素子が熱衝撃を受ける
ため、半導体素子を損傷する欠点もある。そこで、半導
体素子の実装技術の立場から考えると、半導体素子の電
極部にバンプを形成する方法よりもインナーリード先端
部にバンプを形成する方法が、高価な半導体素子に損傷
を与えないため望ましい手段となる。

従来のインナーリードにバンプを形成する方法は、例え
ば「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（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｐａｃｋａｇｉｎ
ｇ　＆Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）Ｊ　、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、３０〜４０μｍの高さの突起を形
成する方法がある。この方法は、インナーリードの厚さ
寸法が他の方法に比べて２倍必要となり、材料的にコス
ト高になること、パターンニングするためノソグラフイ
工程やエツチング技術が必要になること、などの欠点が
ある。

また「昭和５８年度電子通信学会半導体・材料部門全国
大会論文集、講演番号１７０Ｊ　（１９８３年９月）に
記載のようにメツキ法を用いてガラス板に所定形状のバ
ンプを形成した後、そのバンプを熱圧着法によりインナ
ーリード先端部に移し換えて製作する転写バンプ法があ
る。この方法は、バンプ形成工程と共に形成したバンプ
をインナーリードに接合する工程が必要であり、工程が
長くなる問題がある。

そこで、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、下型ヘフィルムとインナーリードが
一体となったテープキャリアを装着し、上方からインナ
ーリードの幅よりも大きな凸部を有する上型を降下させ
てインナーリードの先端部に凹部をプレス加工によって
形成し、バンプとなるペデスタルをインナーリード先端
部に形成する方法である。なお、上型の凸部により押圧
されたインナーリードの四部の材料逃げのため、幅方向
に切欠きが設けられている。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来のプレス加工法によりインナーリード先端
部に成形されたバンプは、インナーリードの外形部分を
金型を用いて成形した断面形状が中実構造のバンプのた
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
る性質を持っている。そのため個々のバンプの高さにば
らつきがあると、半導体素子とバンプを接合するとき、
すべてのバンプが均一に接合できず、電気的に接続不良
が発生する問題がある。接続不良を発生させないために
はバンプの高さのばらつきを０．５ｐｍ以下というきわ
めて小さな範囲におさえなければならなかった。また、
インナーリードの凹部は板厚が薄くなるため、強度が弱
くなったり、事前に幅方向に切欠きを設ける加工をして
おく必要があるなどの欠点もある。

本発明の目的は、このような従来の欠点を除去せしめて
バンプ形成工程が簡単で、バンプ高さのばらつきが存在
しても良好な半導体素子との接合が達成されるインナー
リ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） 第１の発明のインナーリードのバンプ構造は、ＴＡＢ用
テープキャリアにおいてインナーリード先端部近傍に、
インナーリードの輻よりも小さなドーム状の突起構造を
有することを特徴とする。

第２の発明のインナーリードのバンプ形成方法は、ＴＡ
Ｂ用テープキャリアのインナーリード先端部近傍をポン
チとダイスを用いた金型で挟み、機械的に絞り成形加工
を行い、ドーム状構造のバンプを形成することを特徴と
する。

（作用） 本発明のように、インナーリードのバンプ構造を、従来
のインナーリードの外形を幅全体に成形加工した中実構
造から絞り加工による幅よりも小さなドーム状構造にす
ることにより、肉厚の均一なバンプ形状が得られ、かつ
バンプの圧縮作用に対して変形し易いバンプが実現でき
る。またバンプ高さのばらつきが存在してもバンプが塑
性変形性をある程度有するため均一な高さに矯正ｇれ、
半導体素子のすべての電極部と均一に密着でき、良好な
接合が達成される。

また機械的な絞り加工法によりドーム状のバンプを形成
するとインナーリードの板厚がほぼ一様となるためイン
ナーリードの強度が一定になると共に、バンプ形成のた
めの前加工も不要となるのでバンプ形成工程が大幅に簡
略化できる利点がある。さらに接合部に残留歪や熱応力
が発生してもバンプが弾性変形して緩和ができる効果が
あり、高信頼化が図れる。

（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（ａ）、　（ｂ）は第１の発明のインナーリード
のバンプ構造の一実施例を示す部分断面図を含む側面図
、平面図である。１はインナーリード、２はインナリー
ド１と一体構造に接合されたフィルム、３はインナーリ
ード先端部の幅中央部に形成された幅よりも小さな寸法
のドーム状のバンプで、半球面状の凸部４と底面が半球
状で円筒形の凹部５を有し、凸部４と凹部５の軸心は一
致した構造をしている。

凸部４の裏側は、空間が形成された凹面形状であるため
、上方からの圧縮に対して変形し易い性質があり、バン
プ高さのばらつきが存在しても矯正されて同一平面上で
接合できる特徴がある。

第２図は、第２の発明のバンプ形成方法の一実施例を示
す断面図である。１はインナーリード、２はフィルム、
６はインナーリード先端部のバンプ形成位置に合致する
場所に微小な穴７が形成されたダイスで、インナーリー
ド１とフィルム２が一体となったテープキャリアが装着
されている。８は例えば先端が半球状でダイス６に設け
られた穴７の直径寸法よりも小さく、かつ中心位置が一
致するように配置されている棒状のポンチで、垂直方向
に粗微動できると共に水平方向に移動できるｘＹｚステ
ージ（図示せず）に保持されている。

本発明におけるバンプ形成方法は、ダイス６にテープキ
ャリアを装着し、穴７とインナーリード１の位置合わせ
した後、ポンチ８をインナーリード１のバンプ形成部分
に位置合わせし、ポンチ８を上方から降下させてインナ
ーリード先端部を絞り加工することにより行われる。

以下、本発明の具体例を示す。先端の外径３０ｐｍのポ
ンチと穴径５０ｐｍのダイスを用いて、幅７０μｍ、厚
さ３５ｐｍの銅製インナーリード（表面に０．５ｐｍの
金メツキ処理）にバンプを絞り加工した場合、バンプ高
さは第３図のようにポンチの押込荷重を５０ｇ〜９０ｇ
の範囲で変化させることによって、θ〜４０ｐｍの範囲
まで任意に形成することができた。なお、バンプ形成に
対するポンチの押込荷重は、５０ｇ以下では変形せず、
９５ｇ以上では形成されたバンプの底面が貫通して破損
した。半導体素子の接合実験には、押込荷重が８５ｇの
時のバンプ形状である直径５０１１ｍ、高さ３０ｐｍを
用いた。

第４図は、第３図で形成された高さ３０１１ｍのバンプ
を、平坦なダイス面上で直径１１００ｐの平面を有する
ポンチで加圧した場合の圧縮荷重とバンプ高さの関係で
ある。本発明のバンプは、圧縮荷重が増えるにつれてバ
ンプ高さは減少して行くが、圧縮荷重が約５０〜８０ｇ
の領域では飽和傾向を示す。このことは、バンプ高さの
ばらつきがあってもボンディング時に矯正される効果が
あることを意味する。バンプ高さがほぼ平坦になるのは
、変形量が大きくなるにつれてバンプ表面の接触面積が
増加し、圧縮荷重に対する単位面積当たりの圧力変化が
小さくなるためと考えられる。

上記方法によりＴＡＢテープの複数のインナーリード部
に中空バンプを形成し、半導体素子のＡ１電極部と低温
ボンディング法（素子加熱温度：２７５°Ｃ１加圧用ツ
一ル温度：４５０°Ｃ１圧カニ６０ｇ／リード、１ｓｅ
ｃ）により接合した結果、強度的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使
用できた。

なお、従来の中実構造のバンプでは、高さのばらつきが
０．５ｐｍ以下でなければ良好に接続されないが、本発
明では±５ｐｍ程度のばらつきがあっても容易に対応で
きた。従って、バンプ寸法精度が従来より１桁大きくて
も良いので、バンプ形成が容易となる利点がある。

上記実施例では、バンプである凸部をフィルムのある側
に形成した場合について述べたが、反対側に形成しても
よいしその工程も同じく容易である。

本発明のプレス加工によるバンプ形成方法は、サイクル
タイム１秒以下の高速連続成形が可能であり、前述の特
公昭６４−１００９４号公報の方法（２〜３秒）に比べ
て生産性が向上する効果がある。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のＴＡＢインナーノードの
バンプ及びその形成方法は、ポンチとダイスを用いて絞
り成形し、インナリード先端部にドーム状構造のバンプ
を形成することにより、従来の中実構造バンプにおいて
生じていたバンプ高さのばらつきによる接続不良や板厚
変動による強度変化が解消されるだけでなく前加工も不
要で、ＴＡＢ用テープキャリアのバンプ形成にとって極
めて大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明のバンプ構造の
一実施例を示す平面図および断面図、第２図は第１図に
示すバンプの形成方法の断面図、第３図は本発明のバン
プ形成方法のポンチ押込荷重とバンプ高さの関係図、第
４図は形成されたバンプの圧縮荷重とバンプ高さの関係
図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ＴＡＢ用テープキャリアにおいてインナーリード先
   端部近傍に、インナーリードの幅よりも小さなドーム状
   の突起構造を有することを特徴とする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
   傍をポンチとダイスを用いた金型で挟み、機械的に絞り
   成形加工を行い、ドーム状構造の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。