JPH03241848A - 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（Ｔａｐ
ｅ　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
により複数のバンプを一括して形成するバンプ構造とそ
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（ＩＢＭ　Ｊｏｕｒｎａｌ）Ｊ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（Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎｉｃ　Ｐａｃｋａｇｉｎｇ　＆Ｐｒｏｄｕｃｔ
ｉｏｎ）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、あるいは
「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２」（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ばかりで
なく、材料コストが高く、しかもパターンニングのため
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
バンプ形成工程が長くなるという問題がある。

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バンプを製作する方法が提案さ
れている。この方法は、第６図（ａ）。

（ｂ）、　（ｃ）に示すように、下型２２ヘフイルム２
０とインナーリード１４が一体となったＴＡＢテープ２
１を装着し、上方からインナーリード１４の幅よりも太
きな凸部２３を有する上型２４を降下させてインナーリ
ードの先端部にバンプ２５をプレス加工によって形成す
る方法である。なお、上型の凸部により押圧されたイン
ナーリードの凹部により押圧されたインナーリードの凹
部２６の材料の逃げのため、幅方向に切欠き２７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２５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。

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０．５μｍ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１４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が
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、バンプ高さのバラツキが存在し
ても半導体素子との良好な接合を達成できる生産性に優
れたバンプ構造と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） 前記目的を達成するため、本発明に係るＴＡＢインナー
リードのバンプ構造においては、ＴＡＢ用テープキャリ
アのインナーリード先端部近傍に中空バンプを有し、 該中空バンプは前記インナーリードの表面側が凹状に窪
み、インナーリードの裏面側に凸状に張り出した構造で
あり、 さらに、該中空バンプは前記インナーリードの幅方向に
沿って形成され、そのインナーリード幅方向の両端がイ
ンナーリードの両側に開口した溝構造としたものである
。

また、本発明に係るＴＡＢインナーリードのバンプ構造
は、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であって、少なくともインナ
ーリード装着工程と、位置決め工程と、プレス工程とを
含み、 インナーリード装着工程は、ダイスにＴＡＢ用テープキ
ャリアのインナーリードを装着する工程であり、前記ダ
イスは、底部の幅が前記インナーリードの幅に等しく、
かつその上部開口の幅か底部より広幅のテーパ状断面形
状をもつ複数の配置溝と、各配置溝の底部に形成された
バンプ溝とを有し、該配置溝はそのテーパ状側面部に前
記インナーリードを弾接させて粗位置決めするものであ
り、位置決め工程は、ポンチの凸部の中心が前記ダイス
のバンプ溝の中心に一致するようにポンチとダイスとを
位置決めする工程であり、該ポンチはその凸部が前記ダ
イスのバンプ溝より小さな幅をもち、該凸部の周囲に平
坦部が形成されたものであり、 プレス工程は、ポンチの凸部及び平坦部により前記イン
ナーリードをダイスの配置溝底部に向けて圧下してその
一部をダイスのバンプ溝内に圧入して該インナーリード
に中空バンプをプレス加工する工程であるＴＡＢインナ
ーリードのバンプ形成方法により得られる。

〔イ乍用１ ポンチとダイスを用いて、インナーリードの幅より小さ
なバンプを形成することにより、ドーム状の中空構造の
バンプを形成することができる。

中空構造のバンプではバンプ形成のための前加工が不用
となり、バンプ形成工程を大幅に簡略化できるという利
点があり、しかも、中実構造に比べ圧縮力に対して変形
し易い性質を有するため、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
、全てのバンプを均一な高さに矯正することができる。

このため、バンプ高さにバラツキが存在しても、中空バ
ンプを半導体素子の全ての電極部と均一に密着させ、良
好な接合を達成できる。

このような中空バンプは一般に第５図に示すように、１
組のダイスＩＩと棒状のポンチ１７を用いて形成される
。この場合、１本のインナーリード１４に対してバンプ
１８をｌケづつ形成するため、多品種少量生産の用途に
対しては十分効果があるが、大量生産の用途に対しては
バンプ形成に要する時間が長くなるため（１ケ当たり１
秒程度）、生産性が低くなるという課題がある。生産性
を向上するためには、複数のダイス穴を有するダイスと
複数の突起を有するポンチを用いて、−括して複数のイ
ンナーリードをプレス加工し、同時に複数の中空バンプ
を形成すれば良い。

Ｌ記のような方法で、同時に複数のバンプを高精度、か
つ生産性良く形成するためには、各々のインナーリード
とポンチ及びダイスの位置決めを高精度に、かつ瞬時に
行うことが要求される。ところが、−括して形成するバ
ンプの数、すなわちインナーリードの本数が増加する程
位置決めの累積誤差が増加するため、より高度な位置決
め技術が必要となり、しかも形成バンプ数が増加する程
一般に位置決めに要する時間が長くなるため、生産性の
点でも問題が生じる。

そこで、本発明では第１図（ａ）、　（ｂ）に示すよう
に、まずダイス１１の配置溝１２のテーパ状側面部１２
ａにインナーリード１４が接触するようにインナーリー
ド１４を粗位置決めし、装着する。ここで、配置溝１２
はインナーリード１４と等ピッチで複数形成されており
、しかも配置溝１２の底部にはポンチ１７の凸部１５の
外形寸法よりも大きなバンプ溝１３が形成されている。

配置溝１２は、その底面の幅がインナーリード１４の幅
に等しく、その上面の幅がインナーリード１４の幅より
も広いテーパ状の断面を有するため、粗位置決めを瞬時
に行うことができる。

次いで、凸部１５の周囲が平坦である平坦部１６を有す
るポンチ１７を、凸部１５の中心がバンプ溝１３の中心
に一致するように配置し、ポンチ１７をダイス１１に向
けて下降させる。これにより、インナーリード１４はポ
ンチ１７の凸部１５及び平坦部１６により押圧され、イ
ンナーリードＩ４の先端近傍は配置溝１２のテーパ状の
側面に沿って弾性的に移動し、第１図（Ｃ）に示すよう
にインナーリード幅に等しい幅を有する配置溝１２の底
面に挿入される。以上のようにして、インナーリード１
４とポンチ１７及びダイス＋１の位置決めが行われる。

なお、第１１１ｉＪ（ｂ）。

（Ｃ）では、説明上ポンチを図示していない。

バンプ１８の形成は、さらにポンチ１７に作用させる荷
重を増加し、インナーリード１４にポンチ１７の凸部１
５を押し込むことにより行われ、複数の中空バンプ１８
が一括してインナーリード１４に形成される。

以上のように本発明のバンプの形成方法では、幅の広い
ダイス配置溝のテーパ状の側面にインナーリードを粗位
置決めさえすれば、インナーリードにバンプを高精度に
形成できる。ダイス配置溝の幅を十分広くすることによ
り、インナーリードの本数が増加しても、高精度にイン
ナーリードとポンチ及びダイスの位置決めを短時間で行
うことができ、複数の中空構造のバンプを高精度、かつ
容易に、しかも生産性良く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（ａ）〜（ｄ）は本発明のインナーリードのバン
プ形成方法を工程順に説明する断面図並びに平面図を示
す。

第４図に示すように本発明に係るＴＡＢインナーリード
のバンプ構造は、インナーリード１４の先端部近傍に中
空バンプ１８を有しており、該中空バンプ１８はインナ
ーリード１４の表面側が凹状に窪み、かつ、インナーリ
ード１４の裏面側に凸状に張り出した構造であり、しか
も、インナーリード１４の幅方向に沿って形成され、さ
らに、該中空バンプ１８は、インナーリード幅方向の両
端＋８ａ、　１８ｂがインナーリード１４の両側に開口
した溝構造としたものである。また、第１図（ａ）にお
いて、１１はダイス、１２はダイスｌｌ上に形成された
テーパ状断面を有する配置溝、１３は配置溝１２の底部
に形成されたバンプ溝、１５はポンチ先端に形成した凸
部、１６は平坦部、１７はポンチを示す。

ポンチ１７は第２図（ａ）、　（ｂ）に示すように、そ
の凸部１５が幅３０±２μｍ、凸部１５周囲の平坦部１
６は幅６７±Ｉμｍ、長さ５００±５μｍの長方形であ
（）、凸部１５のピッチは１４０±２μｍとし、凸部１
５は一列に３０ケ形威した。ダイス１１は第２図（ａ）
、　（ｂ）に示すように、バンプ溝１３が幅５０±１μ
ｍ、深さが３０±１μｍであり、配置溝１２は底面の幅
７０±１μｍ、長さ５００±５μｍ、ストレート部の深
さ２０±１μｍである。配置溝１２の上面の幅は１００
±５μｍであり、ピッチ＋４０±２μｍで一列に３０ケ
形成した。

まず、第１図（ａ）に示すように、ポンチ１７の凸部１
５の中心がダイス１１のバンプ溝１３の中心に一致する
ようにポンチ１７を位置決めした。さらに第３図に示す
ような幅７０μｍ、厚さ３５μｍのインナーリード１４
が一辺に３０ケ、ピッチ１４０μｍで四辺に並んだフィ
ルム２０で形成されるＴＡＢテープ２１を、その−辺が
第１図（ｂ）に示すようにダイス１１の配置溝１２のテ
ーパ状側面に接触するように粗位置決めを行った。最後
に第１図（ｄ）に示すように、ポンチ１７に押し込み荷
重１２ｋ　ｇ　ｆを作用させ、インナーリード１４を押
圧し、中空バンプ１８を形成したところ、第４図に示す
ような中空バンプ１８を一括して１２０ケ形成すること
ができた。

インナーリード１４の先端に形成された第５図に示す中
空バンプ１８と、ＡＱｌを極の付いた半導体素子とを低
温ボンディング法（素子加熱温度：２７５℃。

加圧用ツール温度：４５０′Ｃ，圧力６０ｇｆ／リード
、加圧時間１秒）により接合したころ、電気的にも機械
的強度の面でも良好な強度で接合を達成できた。

なお、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１０秒以下でフィルム２０上の全てのイン
ナーリード１４上に１２０ケのバンプ形成が可能であっ
た。

本発明の一実施例では、３０ケ並んだインナーリードの
一辺に一括してバンプ形成し、同工程を連続して４辺に
あるインナーリードに対して４サイクル行うことによ番
ハフイルム２０上の全てのインナーリード１４にバンプ
形成を行ったが、−括して４辺にある全てのインナーリ
ード１４にバンプ形成を行っても、あるいは数ケのイン
ナーリード１４に対して中空バンプ１８を一括形成する
工程を複数サイクル行い、全てのインナーリード上にバ
ンプを成形してもよい。

［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
バンプ形成方法では、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半導体素子との良好な接合
を達成でき、かつ生産性に優れたバンプ形成を実現でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明のバンプ形成方法を工程
順に示した図であり、第１図（ａ）はインナーリードと
ポンチおよびダイスを粗位置決めした状態の断面図、第
１図（ｂ）は同平面図、第１図（ｃ）はインナーリード
が配置溝底面に挿入された状態を示す平面図、第１図（
ｄ）はバンプ形成の様子を示す断面図、第２図は本発明
の一実施例におけるポンチおよびダイスを示す断面図、
第３図は本発明の一実施例τ用いたフィルムの平面図、
第４図は本発明の一実施例により形成されたバンプの側
面図、第５図は一組のポンチとダイスにより、１ケづつ
バンプを形成する方法を示す断面図、第６図（ａ）〜（
ｃ）は従来の金型を用いた機械的なプレス成形加工技術
を用いたバンプ形成方法を示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＴＡＢ用テープキャリアのインナーリード先端部
   近傍に中空バンプを有し、 該中空バンプは前記インナーリードの表面側が凹状に窪
   み、インナーリードの裏面側に凸状に張り出した構造で
   あり、 さらに、該中空バンプは前記インナーリードの幅方向に
   沿って形成され、そのインナーリード幅方向の両端がイ
   ンナーリードの両側に開口した溝構造としたものである
   ことを特徴とするＴＡＢインナーリードのバンプ構造。
2. （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であって、 少なくともインナーリード装着工程と、位置決め工程と
   、プレス工程とを含み、 インナーリード装着工程は、ダイスにＴＡＢ用テープキ
   ャリアのインナーリードを装着する工程であり、前記ダ
   イスは、底部の幅が前記インナーリードの幅に等しく、
   かつその上部開口の幅が底部より広幅のテーパ状断面形
   状をもつ複数の配置溝と、各配置溝の底部に形成された
   バンプ溝とを有し、該配置溝はそのテーパ状側面部に前
   記インナーリードを弾接させて粗位置決めするものであ
   り、位置決め工程は、ポンチの凸部の中心が前記ダイス
   のバンプ溝の中心に一致するようにポンチとダイスとを
   位置決めする工程であり、該ポンチはその凸部が前記ダ
   イスのバンプ溝より小さな幅をもち、該凸部の周囲に平
   坦部が形成されたものであり、 プレス工程は、ポンチの凸部及び平坦部により前記イン
   ナーリードをダイスの配置溝底部に向けて圧下してその
   一部をダイスのバンプ溝内に圧入して該インナーリード
   に中空バンプをプレス加工する工程であることを特徴と
   するＴＡＢインナーリードのバンプ形成方法。