JPH0368150A - Film carrier provided with lump bump and manufacture thereof - Google Patents

Film carrier provided with lump bump and manufacture thereof

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JPH0368150A
JPH0368150A JP1204124A JP20412489A JPH0368150A JP H0368150 A JPH0368150 A JP H0368150A JP 1204124 A JP1204124 A JP 1204124A JP 20412489 A JP20412489 A JP 20412489A JP H0368150 A JPH0368150 A JP H0368150A
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JP
Japan
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bonding
wire
film carrier
bump
inner lead
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Application number
JP1204124A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Shimazu
島津 泰生
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SONITSUKUSU KK
Sonix Co Ltd
Original Assignee
SONITSUKUSU KK
Sonix Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0368150A publication Critical patent/JPH0368150A/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/002Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating specially adapted for particular articles or work
    • B23K20/004Wire welding

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable a bump of high quality to be formed at a precise position by a method wherein a bump main body is joined to the tips of the inner leads of a synthetic resin film carrier main body through a eutectic bonding or a thermocompression bonding. CONSTITUTION:At processing, a film carrier 1 is previously plated with tin, and a gold wire is used as a bonding wire 6. A blade 10 is made to descent to press a wire 6 against a lead 3, and the wire 6 is pressed by the blade 10 together with an anvil 12 located at the rear side. By heating and pressing, the tin plating layer formed on the lead 3 and gold of the wire 6 are eutectically bonded together to be surely joined, and the wire 6 is cut off at a device hole 4 by a cutter 11 located at the side of the blade 10. Next, the wire 6 joined to the lead 3 is processed to be divided, for instance, by a wire 13 of a discharge wire cutter machine.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、超薄型高密度集積回路素子用半導体チップの
ワイヤレスボンディングに係り、フィルムキャリア側に
チソ1ボンディング用のバングを金m等で形成するよう
にした塊状バンプ付きフィルムキャリア及びその製造方
法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to wireless bonding of semiconductor chips for ultra-thin high-density integrated circuit elements, in which a TiSO1 bonding bang is made of gold m or the like on the film carrier side. The present invention relates to a film carrier with bulk bumps formed thereon and a method for manufacturing the same.

[従来の技術] 一般にICやLSI等を製造する場合、半導体チップを
リードフレームのグイパッドに接着した後、該チップの
各電極とリードフレームのアウターリード間を、極細の
純金線等ボンディング用のワイヤーにより1本づつボン
ディングするワイヤボンディングが周知である。
[Prior Art] Generally, when manufacturing ICs, LSIs, etc., after a semiconductor chip is bonded to a lead frame pad, a bonding wire such as an ultra-fine pure gold wire is connected between each electrode of the chip and the outer lead of the lead frame. Wire bonding, in which wires are bonded one by one, is well known.

しかし乍ら、超高密度集積化されたLSI等の場合、ア
ウターリードに対応するピン数は数百に及ぶ為、各ビン
間距離が数十ミクロンの間隔で接近しており、上記ワイ
ヤーボンディングでは製造工程や品質上限界が出てくる
However, in the case of ultra-high-density integrated LSIs, the number of pins corresponding to the outer leads is in the hundreds, so the distance between each bin is close to each other at intervals of several tens of microns. There are limits to the manufacturing process and quality.

このようなことから昨今では、該半導体チップの各電極
を直接インナーリードに熱圧着するテープ オートメイ
テッド・ボンディング(TAB)方式が多用されている
For this reason, tape automated bonding (TAB) method, in which each electrode of the semiconductor chip is directly thermocompression bonded to the inner lead, has recently been widely used.

在来のTABは、ポリイミド樹脂、ボエステル樹脂、ガ
ラスエポキシ樹脂等で成形された厚さ125μ程の長尺
のテープフィルムに、厚さ35μ程の銅箔を積層形成し
てあって、これにフィルム送り用のスプロケットと噛合
するパーフォレーションやデイバイスポールを穿設し、
又、フォトレジスト及びエツチングにより所定の回路パ
ターンやインナーリード等を写真フィルムと同様に多数
の駒として連設状態で形成し、更に該各リード部分に無
電解錯メソキ成るいは電解金メッキ処理したフィルムキ
ャリアを使用するものである。
Conventional TAB is made by laminating copper foil about 35μ thick on a long tape film about 125μ thick made of polyimide resin, boester resin, glass epoxy resin, etc. Perforations and device poles that mesh with the feeding sprocket are drilled,
In addition, a film in which predetermined circuit patterns, inner leads, etc. are formed in a continuous manner as a large number of frames similarly to photographic film by photoresist and etching, and each lead portion is subjected to electroless complex metal plating or electrolytic gold plating. It uses a carrier.

又、半導木チップは、拡散済みウェハのパッド部分に熱
圧着用の突起(バンプ)を形成してあって、該チップの
裏面に所定の金属でバリヤ層(バリヤメタル〉を形成し
、且つその上に金や錫等の金属で所定サイズのバンプを
形成し、これを上記各リードに熱圧着してチップ電極と
外部回路とをワイヤレスボンディング接続するものであ
る。
In addition, the semiconductor chip has a protrusion (bump) for thermocompression formed on the pad part of the diffused wafer, and a barrier layer (barrier metal) is formed on the back surface of the chip with a predetermined metal. Bumps of a predetermined size are formed on the top using metal such as gold or tin, and these bumps are thermocompression bonded to each of the leads to connect the chip electrodes and an external circuit by wireless bonding.

このTAB方式の在来例は、半導体チップ側にボンディ
ング用の突起(バンプ)を金や錫等で形成する為5拡散
済みウェハに金g膜形成工程〜フオトリソ工程〜ストラ
イク処理工程〜メッキ工程〜レジスト除去工程〜フォト
リソ工程〜フオトリソ工程〜エッチング工程〜レジスト
除去工程〜アニール工程等を必要とし、且つこのように
して得られたバンプ付きウェハを1枚づつネストプレー
トにワックスで貼着〜ダイシングしてチップ化した後、
前記ボンディングを行うものである。
The conventional example of this TAB method is to form bonding protrusions (bumps) on the semiconductor chip side using gold, tin, etc. 5 steps to form a gold film on a diffused wafer ~ photolithography process ~ strike treatment process ~ plating process ~ It requires a resist removal process, a photolithography process, a photolithography process, an etching process, a resist removal process, an annealing process, etc., and the bumped wafers obtained in this way are pasted one by one on a nest plate with wax, then diced. After chipping,
The bonding is performed.

従って、製造工程がかなり複雑であり、又、小片チップ
の各電極上に微小なバンプを多数精密にメッキ析出させ
ることが難しく、必然的に生産コストが嵩み特殊用途向
けにしかならない。
Therefore, the manufacturing process is quite complicated, and it is difficult to precisely plate a large number of minute bumps on each electrode of a small chip, which inevitably increases production costs and makes the chip only suitable for special purposes.

このようなことから、昨今ではフィルムキャリアのイン
ナーリード側に金等の金属で厚みが10〜30μのバン
プを形成する手段が汎用化されつつあり、以下の方法が
周知である。
For this reason, in recent years, means for forming bumps with a thickness of 10 to 30 microns using metal such as gold on the inner lead side of a film carrier have become common, and the following method is well known.

まず第1例は、インナーリード端にフォトエンチング加
工し、そこに噴射メッキ処理でインナーリド表面より若
干盛り上がったメサ状のバンプを形成する方法である。
The first example is a method in which the end of the inner lead is photo-etched and a mesa-shaped bump slightly raised above the inner lead surface is formed thereon by spray plating.

第2例は転写バンプ方式であって、ガラス基板にマスク
を使用して一旦所定数の金バンプのみをメッキで析出形
威し、次にこれを前記フィルムキャリアのインナーリー
ド側に熱圧着して該バンプをそこに転写する方法である
The second example is a transfer bump method, in which only a predetermined number of gold bumps are deposited by plating using a mask on a glass substrate, and then these are thermocompressed onto the inner lead side of the film carrier. The method is to transfer the bump thereto.

[発明が解決しようとする課題〕 而で、上記第11vlは、従来の部分メッキ手段により
インナーリード先端に微小メンキ部を形成する為、メサ
状のバンプとは言え実際にはメッキ析出層は薄く、しか
も形状が不整形なためメッキ厚みのバラツキが生じ、そ
のままではチップとのボンディングに支障が出てくるこ
とから、後加工で該バンプ表面の整形処理を必要とする
[Problems to be Solved by the Invention] Therefore, in the above-mentioned No. 11vl, since a minute cracked part is formed at the tip of the inner lead by conventional partial plating means, although it is a mesa-shaped bump, the plating deposit layer is actually thin. Moreover, since the bump surface is irregularly shaped, the plating thickness will vary, and if left as is, bonding with the chip will be hindered, so the surface of the bump needs to be shaped in post-processing.

一方策2[1Nの手段によれば、ガラス基板にバンプを
形成する時と、該バンプをフィルムキャリアに転写する
時の2回、精密な位置合わせが必要であるため工程が面
倒なこと、越冬ビン構造の半導体チップの場合は実装が
難しいことが指摘されている。
On the other hand, according to the 1N method, the process is troublesome because precise positioning is required twice: when forming bumps on the glass substrate and when transferring the bumps to the film carrier. It has been pointed out that mounting a semiconductor chip with a bottle structure is difficult.

これは以下の理由による。This is due to the following reasons.

まず、ガラス基板にバンプを形成すると、その時点では
先鋭メサ状のバンプとなるが、それをフィルムキャリア
側に熱転写した時には上下が反転した状態になる。
First, when a bump is formed on a glass substrate, it becomes a sharp mesa-shaped bump at that time, but when it is thermally transferred to a film carrier side, it becomes upside down.

即ち、上記先鋭部分がインナーリードの表面に貼着し、
それより広い面積の底面が上向き(逆テーパー状)にな
って、バンプ頂部の直径が底部のそれより大となり且つ
インナーリードの幅員よりも大きくなるため、リード間
隔を極ti11m化できず越冬ビン構造チップ用には不
向きである。
That is, the sharp portion is stuck to the surface of the inner lead,
The bottom surface of a wider area is upwardly facing (reversely tapered), and the diameter of the top of the bump is larger than that of the bottom and also larger than the width of the inner lead, so the lead spacing cannot be reduced to 11 m, making it possible to create a wintering bottle structure. Not suitable for chips.

その上、バンプの頂部が広く且つフラットであるから、
チップとのボンディングに際して、該バンプの頂部表面
が加熱及び加圧力により変形しにくい(ボンディングし
にくい〉状態であり、又、バンプの頂部表面が押圧力で
崩れ乍らチップ電極と接合するが、この時バンプ内部の
新鮮な金属面(新生面)が次々と露出してこないので接
合能力が低下する等が原因である。
Moreover, since the top of the bump is wide and flat,
When bonding with a chip, the top surface of the bump is not easily deformed (difficult to bond) due to heating and pressing force, and the top surface of the bump collapses under the pressing force while bonding to the chip electrode. This is because the fresh metal surface (new surface) inside the bump is not exposed one after another, resulting in a decrease in bonding ability.

次に、上記公知例を含む従来のフィルムキャリアのボン
ディングについて説明する。
Next, bonding of conventional film carriers including the above-mentioned known examples will be explained.

−aにバンプ付きフィルムキャリアは、インナーリード
にのみバンプを形成しであるから、まず最初にインナー
リードボンディング(ILB)でチップを接合し、その
後、別工程でアウターリードボンディング(OLB)を
行い外部回路基板電極との接合をしていた。
-A film carrier with bumps forms bumps only on the inner leads, so the chips are first bonded by inner lead bonding (ILB), and then outer lead bonding (OLB) is performed in a separate process to external It was connected to a circuit board electrode.

このOLHの場合は前記チップの接合と異なって、接合
部の表面処理材は錫等の金属を使用し、メッキ処理厚み
も前記バンプと比較すると相当薄い(2〜3μ)もので
あるから、ILBとは全く別異の接合機能が要求される
ものである。
In the case of this OLH, unlike the above-mentioned chip bonding, the surface treatment material of the bonding part uses metal such as tin, and the plating thickness is quite thin (2 to 3μ) compared to the bumps, so ILB This requires a completely different joining function.

つまり従来は、同一のフィルムキャリアに対してILB
とOLBを別々の工程で処理せざるを得ず、製造コスト
が嵩む原因の1つであった。
In other words, conventionally, ILB for the same film carrier
This was one of the causes of increased manufacturing costs, as the OLB and OLB had to be processed in separate processes.

更に、バンプ形成手段に関しても次のような問題点があ
った。
Furthermore, there were also the following problems regarding the bump forming means.

まず、前記第1及び第2公知例ともバンプ形状に際して
、メッキ析出速度が1μ≠ るから1駒分のバンプを形状するのには、かなりの時間
がかかり生産性が頗る悪い。
First, in both the first and second known examples, when forming bumps, the plating deposition rate is 1 μ≠, so it takes a considerable amount of time to form a bump for one frame, and productivity is extremely poor.

又、メッキにより析出した金属の硬度は、周知のように
本来その金属が有する硬度よりかなり高いものであるか
ら、半導体チップとの接合に際してチップ側の電極部を
破壊する危険性があった。
Furthermore, as is well known, the hardness of the metal deposited by plating is considerably higher than the hardness of the metal itself, so there is a risk that the electrode portion on the chip side will be destroyed when bonded to the semiconductor chip.

更に、メッキでバンプを形威する際、ワークのインナー
リード巾等の形成寸法公差等によるメッキ面積のバラツ
キから、メッキ電流計測でメッキ時間制御方式を採用し
てもメッキ厚を充分な精度内に押さえることは難しく、
特に、ピン数が多いほど困難である。
Furthermore, when forming bumps by plating, due to variations in the plating area due to forming dimensional tolerances such as the inner lead width of the workpiece, it is difficult to ensure that the plating thickness is within sufficient accuracy even if a plating time control method is used to measure the plating current. It's difficult to hold down,
In particular, the larger the number of pins, the more difficult it is.

[課題を解決するための手段] 本発明は叙上の問題点に鑑み戊されたものであり、半導
体チップ実装用のリードフレームやフィルムキャリアの
リード先端又は、プリント基板等の回路上に直接バンプ
を形成する方法であって。
[Means for Solving the Problems] The present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and is a method of bumping directly onto the lead ends of lead frames and film carriers for semiconductor chip mounting, or onto circuits such as printed circuit boards. A method of forming.

該バンプを精密な位置に形威し、且つ高品位なものが得
られるようにし、越冬ビンの半導体チップも高効率で実
装可能とした塊状バンプ付フィルムキャリア及びその製
造方法の提供を目的とする物である。
The purpose of the present invention is to provide a film carrier with lumpy bumps and a method for manufacturing the same, in which the bumps can be formed in precise positions and high quality products can be obtained, and semiconductor chips in wintering bottles can also be mounted with high efficiency. It is a thing.

上記目的を達成する手段として、例えば、ワイヤボンデ
ィング用の金線を、フィルムキャリアに形成された錫メ
ッキ付きインナーリードに跨架する状態で配置し、該イ
ンナーリードと金線とを共高結合させた陸、各インナー
リードの間に突出している金線のみを切断除去し、各イ
ンナーリードの先端に精密なバンプを形成せしめるよう
にしである。
As a means for achieving the above object, for example, a gold wire for wire bonding is arranged so as to straddle a tin-plated inner lead formed on a film carrier, and the inner lead and the gold wire are cohesively bonded. Then, only the gold wire protruding between each inner lead is cut and removed, and a precise bump is formed at the tip of each inner lead.

又、インナーリード先端に形成されたバンプは、ボンデ
ィングに際してその表面から順次新生面が露出可能な形
態とし、且つインナーリードの幅員より小さいサイズと
して、越冬ビン構造の半導体チップ向けとしである。
In addition, the bumps formed at the tips of the inner leads are designed so that new surfaces can be sequentially exposed from the surface during bonding, and are smaller in size than the width of the inner leads, making them suitable for semiconductor chips with a winter bottle structure.

更に、上記インナーリードの先端には半導体チノブとの
ボンディング(ILB)用の主バンプを上記の如く形成
し、且つアウターリードの所定部には外部回路電極との
ボンディング(OLB)用の副バンプが、例えば、半田
線を用いて上記手段と同じ方法で形成しである。
Furthermore, a main bump for bonding (ILB) with the semiconductor chinobu is formed at the tip of the inner lead as described above, and a sub bump for bonding (OLB) with the external circuit electrode is formed at a predetermined portion of the outer lead. , for example, by using a solder wire in the same manner as the above method.

[作用] 金属線を用いてバンプを形成する際に金属線とインナー
リード部等の接続は、外部から熱と圧力を加えることに
よる金と錫の共晶結合、又は、金と金との熱圧着によっ
て接合が達成され、且つ圧着に際し、圧力板の形状に応
じて金線を適当な断面形状にコイニングすることが可能
であるが、予め所定の断面形状に整形された金線を使用
して、上記手段による所望の断面形状のバンプが得られ
且つ、このバンプの形状は、その後の半導体チップとの
熱圧着時に、その接合の良否を決定する重要な要素とな
るから、所定のバンプ形状を得ることは重要である。
[Function] When forming a bump using a metal wire, the connection between the metal wire and the inner lead part is achieved by eutectic bonding of gold and tin by applying heat and pressure from the outside, or by heat bonding between gold and gold. Bonding is achieved by crimping, and during crimping, it is possible to coin the gold wire into an appropriate cross-sectional shape depending on the shape of the pressure plate, but it is possible to coin the gold wire into a suitable cross-sectional shape according to the shape of the pressure plate. By using the above method, a bump with a desired cross-sectional shape can be obtained, and since the shape of this bump is an important factor in determining the quality of the bonding during subsequent thermocompression bonding with a semiconductor chip, it is preferable to use a predetermined bump shape. Getting is important.

又、上記金線とインナーリードとの接合後、インナーリ
ード間に出ている余分な部分を、ワイヤーカットや、高
速回転する薄いブレードによって機械的に切断するか、
レーザー光線により金線を溶融切断することで、所定個
所にのみにバンプを形成させることができる上、バンプ
をインナーリードの幅員より小とすることや、ILBに
際してバンプの接合面に新生面が形成され易い形状にす
ることも容易である。
After joining the gold wire and the inner lead, the excess portion protruding between the inner leads may be cut mechanically using a wire cutter or a thin blade rotating at high speed.
By melting and cutting the gold wire with a laser beam, it is possible to form bumps only in predetermined locations, and it is also possible to make the bumps smaller than the width of the inner lead, and it is easy to form a new surface on the bonding surface of the bumps during ILB. It is also easy to shape it.

更には、アウターリードにも錫やハンダ等の金線を用い
てOLB用の第2バンプ(副バンプ)を同様の方法で形
成することができる。
Furthermore, a second bump (secondary bump) for the OLB can be formed in the same manner on the outer lead using a gold wire such as tin or solder.

[実施rIA2 次に本発明の実施例について図面に基づき説明する。[Implementation rIA2 Next, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

第1[Jに図示のフィルムキャリア1は、例えばポリイ
ミドフィルム2に、銅箔で形成されたインナーリード3
を有し、且つ所定個所にデバイスホール4を形成した周
知のものである。
The film carrier 1 shown in the first [J] is made of, for example, a polyimide film 2 and an inner lead 3 formed of copper foil.
This is a well-known device having device holes 4 formed at predetermined locations.

このフィルムキャリア1は、その両側に穿設されている
パーフォレーション(図示せず)を利用して、別置のワ
ーク移送機構(図示せず)により定速度で順次駒送りさ
れ、且つ所定位置に上記デバイスホール4が静止される
ようにしである。
This film carrier 1 is sequentially fed frame by frame at a constant speed by a separate work transfer mechanism (not shown) using perforations (not shown) provided on both sides of the film carrier 1, and is moved to a predetermined position by the above-mentioned film carrier. This is so that the device hole 4 is kept stationary.

他方、このデバイスホール4を挟んだ上下に渡ってワイ
ヤー供給機構5を配置しである。
On the other hand, wire supply mechanisms 5 are disposed above and below this device hole 4.

該ワイヤー供給1[5は、デバイスホール4の下方にボ
ンディングワイヤー(金線〉6を順次繰り出すホルダー
7を配置し、ここから出てくるボンディングワイヤー6
を掴み所定長さだけ引っ張り出すためのチャック8を該
デバイスホール4の上方に配置してあり、チャツク8自
体は昇降動自在で且つ前記インナーリード3の上面を所
定角度範囲内だけ水平旋回動自在としである。
The wire supply 1 [5 has a holder 7 that sequentially feeds out bonding wires (gold wire) 6 below the device hole 4, and the bonding wires 6 that come out from there.
A chuck 8 for grasping and pulling out a predetermined length is disposed above the device hole 4, and the chuck 8 itself is movable up and down and horizontally pivotable within a predetermined angle range on the upper surface of the inner lead 3. It's Toshide.

又、このワイヤー供給機構5と並設して、平板状のプレ
ス!!横9を設けである。
Also, in parallel with this wire supply mechanism 5, a flat press! ! There are 9 horizontal sections.

これは、昇降動自在なヒーター内蔵のブレード10を前
記インナーリード3の真上に配置し、該ブレード10の
側辺に上記ホルダー7から繰り出される金線を切断する
ためのカッター11を突設しである。
A blade 10 with a built-in heater that can be moved up and down is placed directly above the inner lead 3, and a cutter 11 is provided protruding from the side of the blade 10 to cut the gold wire fed out from the holder 7. It is.

又、インナーリード3の裏側に位置し、上記ブレード1
0と対抗する状態でヒーター内蔵のアンビル12を固定
してあり、該アンビル12と上記ブレード10は共に、
400〜600℃に加熱しておき、且つ両者が所定の加
圧力で押圧するようにしである。
Also, the blade 1 is located on the back side of the inner lead 3.
An anvil 12 with a built-in heater is fixed in opposition to the blade 10, and both the anvil 12 and the blade 10 are
It is heated to 400 to 600°C, and both are pressed with a predetermined pressure.

この池、後述の如く各インナーリード3の間に突出する
金線を切断するための切断機構が設けてあって、本第1
実施例ではワイヤーカット放電加工機を使用している。
This pond is provided with a cutting mechanism for cutting the gold wire protruding between each inner lead 3 as described later.
In the embodiment, a wire-cut electric discharge machine is used.

加工に際しては、予めフィルムキャリア1に絹をメッキ
処理し、ボンディングワイヤー6は、金線(汎用のワイ
ヤーボンディング用線材〉を使用する。
During processing, the film carrier 1 is plated with silk in advance, and the bonding wire 6 is a gold wire (general-purpose wire material for wire bonding).

先ず、フィルムキャリア1を所定速度で順送して、デバ
イスホール4がホルダー7の処に位置する状態で停止さ
せる。
First, the film carrier 1 is sequentially fed at a predetermined speed and stopped when the device hole 4 is located at the holder 7.

該ボルダ−7の先端からは、予めボンディングワイヤー
(金線)6を僅かに突出させておく。
A bonding wire (gold wire) 6 is made to slightly protrude from the tip of the boulder 7 in advance.

上記の状態下で、最初にチャック8が降下し、ボンディ
ングワイヤー6を挟持してから上昇し、−旦停止する。
Under the above conditions, the chuck 8 first descends, clamps the bonding wire 6, rises, and then stops.

然る後、チャック8はボンディングワイヤー6挟持した
ままインナーリード3の上で水平に旋回運動(円弧運動
)をし、フィンガー3の端部で停止すると、デバイスホ
ール4と並列に揃う各インナ−リード3全部に渡ってボ
ンディングワイヤー6を張架した状態になる。く第2図
参照)次いで、第3図に図示の如く、ブレード10が降
下し、ボンディングワイヤー6をインナーリード3に押
しつけ裏面に位置するアンビル12と共にこれを所定圧
力で押圧する。
After that, the chuck 8 makes a horizontal turning movement (arc movement) on the inner lead 3 while holding the bonding wire 6, and when it stops at the end of the finger 3, each inner lead is aligned in parallel with the device hole 4. The bonding wire 6 is stretched across all of the wires 3. (See FIG. 2) Next, as shown in FIG. 3, the blade 10 descends, presses the bonding wire 6 against the inner lead 3, and presses it together with the anvil 12 located on the back side with a predetermined pressure.

この加熱加圧力により、インナーリード3の表面の錫メ
ッキ層とボンディングワイヤー6の金とが共晶結合し、
確実に接合され且つブレード10の側辺のカフター11
により、デバイスホール4の処でボンディングワイヤー
6が切断される。
Due to this heating and pressure, the tin plating layer on the surface of the inner lead 3 and the gold of the bonding wire 6 are eutectic bonded,
Cuffer 11 on the side of blade 10 that is securely joined
As a result, the bonding wire 6 is cut at the device hole 4.

又、フィルムキャリア1を金メッキ処理しておけば、同
種金属どうしの熱圧着による接合状態になる。
Furthermore, if the film carrier 1 is plated with gold, similar metals will be bonded together by thermocompression bonding.

このように、インナーリード3とボンディングワイヤー
6との接合する時、上記ブレード10位置決めやプレス
時のストローク、圧力等を適宜調整することにより、極
めて精密に加工できる。
In this way, when bonding the inner lead 3 and the bonding wire 6, extremely precise processing can be achieved by appropriately adjusting the positioning of the blade 10, the stroke during pressing, the pressure, etc.

叙上のように一連の接合処理が終了すると、第4図に図
示の如く、ブレード10が上昇する一方チャック8も元
の位置に戻る。
When the series of bonding processes are completed as described above, as shown in FIG. 4, the blade 10 rises while the chuck 8 also returns to its original position.

次に、接合されたボンディングワイヤー6の分断処理に
ついて第5図以下に基づき説明する。
Next, the cutting process of the joined bonding wire 6 will be explained based on FIG. 5 and subsequent figures.

第5図は、ボンディングワイヤー6をワイヤーカット放
電加工機で切断する場合であって、該加工機のワイヤー
13は周知のように極めて細いものを含め多数種あり、
且っプーリー14で緊張状態を保持させながら順送しつ
つ放電させるものである。
FIG. 5 shows the case where the bonding wire 6 is cut by a wire-cut electric discharge machine, and as is well known, there are many types of wires 13 used in the machine, including extremely thin ones.
In addition, the tension state is maintained by the pulley 14, and the discharge is carried out while being fed sequentially.

このワイヤー13を前記インナーリード3の間隙に進入
させると、インナーリード3の間隙に突出している部分
のボンディングワイヤー〈金線〉6をアークで溶断し、
インナーリード3の上にのみボンディングワイヤー6が
残存し、塊状バンプ15が形成される。
When this wire 13 enters the gap of the inner lead 3, the bonding wire (gold wire) 6 of the part protruding into the gap of the inner lead 3 is melted and cut by an arc.
The bonding wire 6 remains only on the inner lead 3, and a lumpy bump 15 is formed.

又、切断に際して該インナーリード3には全く応力が作
用せず、インナーリード3の寸法や形状精度等を狂わす
ことがなく、且つ塊状バンプ15の仕上がり精度も高い
ので、チップ(図示せず)とのボンディング精度が著し
く向上する。
In addition, no stress is applied to the inner leads 3 during cutting, so the dimensions and shape accuracy of the inner leads 3 are not disturbed, and the finishing accuracy of the lumpy bumps 15 is high, so that it is easy to cut the inner leads 3 with chips (not shown). The bonding accuracy is significantly improved.

次の第6図の実施例は、薄いwIwl等を高速回転させ
てボンディングワイヤー6を切断する方法を示す。
The next embodiment shown in FIG. 6 shows a method of cutting the bonding wire 6 by rotating a thin wIwl or the like at high speed.

電動又は、エアーにより高速回転するシャフト21に、
銅箔を円板状に形成させた銅箔カッター22を固定する
A shaft 21 rotates at high speed by electric power or air,
A copper foil cutter 22 made of copper foil formed into a disk shape is fixed.

インナーリード3の間隙に突出しているボンディングワ
イヤー6を切断する場合、銅箔カッター22を高速回転
させると、本来柔らがく薄い銅箔カフター22が遠心力
によって剛体化し、鋭いカッターとしての1受目をする
When cutting the bonding wire 6 protruding into the gap between the inner leads 3, when the copper foil cutter 22 is rotated at high speed, the thin copper foil cuffer 22, which is originally soft, becomes rigid due to centrifugal force, and the first cutter becomes a sharp cutter. do.

従って、高速回転させ乍ら前記インナーリード3の間隙
に進入させることで分断処理ができる。
Therefore, the cutting process can be performed by entering the gap between the inner leads 3 while rotating at high speed.

本実施例の場合、銅箔カッター22の外周断面形状に応
じて切断形状が決定できる特徴がある。
This embodiment has a feature that the cutting shape can be determined according to the outer peripheral cross-sectional shape of the copper foil cutter 22.

次の第7図に図示の実施例は、レーザー光線によるボン
ディングワイヤー6の分断方法である。
The next embodiment shown in FIG. 7 is a method of cutting the bonding wire 6 using a laser beam.

炭酸ガスレーザー発振器31から出力されるレーザー光
線32を、光学系プリズムレンズ33を介して前記イン
ナーリード3の間隙に照射させるようにし、又、インナ
ーリード3を検出するセンサー34からの検出信号によ
り該炭酸ガスレーザー発振器31を制御するようにしで
ある。
A laser beam 32 output from a carbon dioxide laser oscillator 31 is irradiated into the gap of the inner lead 3 through an optical system prism lens 33, and a detection signal from a sensor 34 that detects the inner lead 3 is used to irradiate the carbon dioxide. This is to control the gas laser oscillator 31.

尚、ギンディングワイヤー(金線〉6は、予めその表面
の光反射を低下させ、且つレーザー光線吸収率を向上さ
せるために、化学的エツチング、又は金めつき等で、そ
の表面を粗面にしておくことが必要である。
The ginning wire (gold wire) 6 has been roughened by chemical etching or gold plating in order to reduce the light reflection on the surface and improve the laser beam absorption rate. It is necessary to keep

前記したようにインナーリード3に接合されたボンディ
ングワイヤー6を分断する時は、上記炭酸ガスレーザー
発振器31とセンサー34と光学系プリズムレンズ33
を、図中左方へ一定速度で掃引する。
As described above, when cutting the bonding wire 6 bonded to the inner lead 3, the carbon dioxide laser oscillator 31, the sensor 34, and the optical system prism lens 33 are used.
is swept to the left in the figure at a constant speed.

該センサー34がインナーリード3を検出しない時のみ
炭酸ガスレーザー発振器31からレーザー光線を出力し
、インナーリード3の間隙に突出したボンディングワイ
ヤー6を;客間する。
Only when the sensor 34 does not detect the inner lead 3, the carbon dioxide laser oscillator 31 outputs a laser beam, and the bonding wire 6 protruding into the gap between the inner leads 3 is exposed.

以上のような各手段により、インナーリード3の間隙に
出ている余剰のボンディングワイヤー6を分断除去する
ことで、各インナーリード3の先端に塊状のボンディン
グワイヤー、即ち、塊状バンプ15が形成されるが、前
記したように、このバンプはそれ自体がボンディングワ
イヤー(金線〉であるため、メッキによる析出金属より
も硬度が低くボンデインクに好適である。
By dividing and removing the excess bonding wire 6 protruding into the gap between the inner leads 3 using the above-mentioned means, a lump-like bonding wire, that is, a lump-like bump 15 is formed at the tip of each inner lead 3. However, as described above, since this bump itself is a bonding wire (gold wire), it has lower hardness than metal deposited by plating and is suitable for bonding ink.

又、上記の如く形成されたバンプは、その断面形状が所
謂る蒲鉾形になり、チップとのボンディングに際して頂
部から順次崩れ易く、常に新生面が露呈するので確実な
ボンディングが可能であるが、より確実性を持たせるた
めに該断面形状を所望の形態にすることができる。
In addition, the bumps formed as described above have a so-called semi-cylindrical cross-sectional shape, and when bonding with a chip, they tend to collapse from the top one by one, and the newly formed surface is always exposed, so that reliable bonding is possible. The cross-sectional shape can be made into a desired shape in order to provide properties.

この場合第8図に図示のように、前記インナーリード3
の上を張架するボンディングワイヤー6を、予め任意の
断面形状、例えば断面長円形や台形算にコイニングして
おき、これを共晶結合又は熱圧着させた陸、上記のよう
にボンディングワイヤー6を分断して、第9図のように
各インナーリード3の端部に塊状バンプ41が形状でき
る。
In this case, as shown in FIG.
The bonding wire 6 to be stretched over the top is coined in advance into an arbitrary cross-sectional shape, such as an elliptical or trapezoidal cross-section, and then the bonding wire 6 is coined into a land that is eutectic bonded or thermocompressed, and the bonding wire 6 is By dividing, a lumpy bump 41 can be formed at the end of each inner lead 3 as shown in FIG.

この結果、チップとのボンディングに最適の形状及び硬
度のものが高精度で得られる。
As a result, a shape and hardness optimal for bonding with a chip can be obtained with high precision.

上記実施例は、インナーリード3に塊状バンプ15を形
成する場合のみであるが、アウターリードにも同様に専
用のバンプを形状できる。
In the above embodiment, only the lumpy bumps 15 are formed on the inner leads 3, but dedicated bumps can be formed on the outer leads as well.

この場合、フィルムキャリア1自体は、前記とと同様に
金又は、錫メンキ処理する。
In this case, the film carrier 1 itself is treated with gold or tin plating in the same manner as described above.

チップとボンディングするためのバンプ(以下主バンプ
という)は、上記各実施例によりフィルムキャリア1の
インナーリード3に金線で塊状の主バンプを熱圧着又は
、共晶結合で形成する。
Bumps for bonding with chips (hereinafter referred to as main bumps) are formed by thermocompression bonding or eutectic bonding to form bulk main bumps with gold wire on the inner leads 3 of the film carrier 1 according to each of the above embodiments.

他方、同フィルムキャリア1のアウターリード(図示せ
ず)は、外部回路とのボンディングに適した卑金属を利
用するもので、例えばハンダ線を上記主バンプと同様の
手段によりアウターリード端部に共晶結合し、次いで各
アウターリードの間隙から突出している部分を分断除去
し、ハンダ製の塊状の副バンプを形成する。
On the other hand, the outer lead (not shown) of the film carrier 1 uses a base metal suitable for bonding with an external circuit. After bonding, the portion of each outer lead protruding from the gap is separated and removed to form a sub-bump made of solder in the form of a lump.

このように、従来のフィルムキャリアをそのまま利用し
、同じくワイヤーボンディング用の金線やハンダ線を利
用して、チップボンディングに最適な主バンプと、外部
回路とのボンディングに最適な副バンプを各々同一フィ
ルムキャリアに形成できる。
In this way, by using the conventional film carrier as is and using the same gold wire and solder wire for wire bonding, the main bumps that are most suitable for chip bonding and the sub-bumps that are most suitable for bonding with external circuits are the same. Can be formed into a film carrier.

[発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、次のような効果が
ある。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention has the following effects.

■、フィルムキャリアのインナーリードにバンプを共晶
結合又は熱圧着させる際、ブレードのプレス化を決める
ことで、極めて精度よく達成することが可能である。
(2) When eutectic bonding or thermocompression bonding of the bump to the inner lead of the film carrier, it is possible to achieve extremely high accuracy by deciding to press the blade.

■、バンプの素材として、IC用ワイヤーボンディング
に用いられている材料を使用することが出来るから、バ
ンプ向けには極めて理想的な純度と硬度を有するものが
、yIF、価に製造することが可能である。
■As the bump material, it is possible to use the same material used for IC wire bonding, so it is possible to manufacture bumps with extremely ideal purity and hardness. It is.

■、フィルムキャリアのアウターリード用バングのIN
に汎用品である半田ワイヤー等を利用し且つインナーリ
ードと同様な方法で、極めて簡単にバンプを形成するこ
とが出来る。
■, IN of the bang for the outer lead of the film carrier
Bumps can be formed extremely easily by using a general-purpose solder wire or the like and using the same method as for inner leads.

■、チップボンディング用の主バンプ(金)と外部回路
ボンディング用の副バンプ(卑金属)の両方を、同一の
フィルムキャリアに形成できるので、極めて実用性が高
い。
(2) It is extremely practical because both the main bumps (gold) for chip bonding and the sub-bumps (base metal) for external circuit bonding can be formed on the same film carrier.

■、フィルムキャリアへのバンプ形成方法が従来の公知
手段に比較し、大巾に合理化され、且つ精密に出来る上
、歩留まりが数段と向上できるから、高品位の製品が極
めて廉価に提供できる。
(2) The method of forming bumps on a film carrier is much more streamlined and precise than conventional known means, and the yield can be improved to a great extent, making it possible to provide high-quality products at extremely low prices.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

各国は本発明の実施例に係るもので、第1図はワークで
あるフィルムキャリアをセットした状態を示す要部斜視
図、第2図はボンディングワイヤーを引き出した状態を
示す要部斜視図、第3図は該ボンディングワイヤーをフ
ィルムキャリアに接合した状態を示す要部斜視図、第4
図はこの接合が終了した状態の要部斜視図、第5図から
第7図はインナーリードの間隙に突出している部分を分
断する状態を示すもので、第5図はワイヤーカット放電
加工による例を示す要部斜視図、第6図はfA箔円盤の
高速回転による例を示す要部斜視図、第7図はレーザー
光線による分IT例を示す要部斜視図、第8図は予めコ
イニングされたボンディングワイヤーを使用した例を示
す要部斜視図、第9図は同上のボンディングワイヤーで
形成されたバンプを示す要部斜視図である。 1   フィルムキャリア 3   インナーリード 4   デバイスホール 5   ワイヤー供給機構 6   ボンディングワイヤー 7   ホルダー 8   チャック 9   ブレス機構 10□ブレード 11□カツター 12□アンビル 13□ワイヤーカツ 15□バンプ 22−銅箔円盤 31−炭酸ガスレーザ発振器 ト放電加工機のワイヤー
Each country is related to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a perspective view of the main part showing a state in which a film carrier, which is a work, is set, FIG. 2 is a perspective view of the main part showing a state in which the bonding wire is pulled out, and FIG. Figure 3 is a perspective view of the main parts showing the state in which the bonding wire is bonded to the film carrier;
The figure is a perspective view of the main part after this joining is completed, Figures 5 to 7 show the state in which the part protruding into the gap of the inner lead is separated, and Figure 5 is an example of wire-cut electrical discharge machining. Fig. 6 is a perspective view of the main part showing an example of fA foil disk rotating at high speed, Fig. 7 is a perspective view of the main part showing an example of separation IT using a laser beam, and Fig. 8 is a perspective view of the main part showing an example of separation using a laser beam. FIG. 9 is a perspective view of a main part showing an example in which a bonding wire is used, and FIG. 9 is a perspective view of a main part showing a bump formed with the same bonding wire as described above. 1 Film carrier 3 Inner lead 4 Device hole 5 Wire supply mechanism 6 Bonding wire 7 Holder 8 Chuck 9 Breath mechanism 10 □ Blade 11 □ Cutter 12 □ Anvil 13 □ Wire cut 15 □ Bump 22 - Copper foil disk 31 - Carbon dioxide laser oscillator electrical discharge machine wire

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、半導体チップをボンディングするのに適した素材に
より断面を任意形状に形成した塊状のバンプ本体を、合
成樹脂製フィルムキャリア本体のインナーリード各先端
に、共晶結合又は熱圧着で接合して成る塊状バンプ付き
フィルムキャリア。 2、塊状のバンプ本体を、断面が任意形状にコイニング
された金線で形成した請求項1記載の塊状バンプ付きフ
ィルムキャリア。 3、半導体チップをボンディングするのに適した素材に
より断面を任意形状に形成した塊状のバンプ本体を、合
成樹脂製フィルムキャリア本体のインナーリード各先端
に、共晶結合又は熱圧着で接合し、且つ同フィルムキャ
リア本体のアウターリード各先端には、外部回路電極と
のボンディングに適した素材により断面を任意形状に形
成した塊状の副バンプ本体を、共晶結合又は熱圧着で接
合して成る塊状バンプ付きフィルムキャリア。 4、塊状の副バンプ本体を、断面が任意形状にコイニン
グされた錫又は半田等の卑金属線で形成した請求項3記
載の塊状バンプ付きフィルムキャ リア。 5、フィルムキャリア本体の各インナーリードに錫メッ
キ処理し、断面が任意の形状に成形された金線等のボン
ディングワイヤーを複数のインナーリードに跨って張架
し、両者を所定押圧力で圧接してボンディングワイヤー
とインナリードを共晶結合せしめ、次いでインナーリー
ドの各間隙に突出しているボンディングワイヤーを切断
除去して、各インナーリード端に塊状のボンディングワ
イヤーを残存させ、これをバンプとする塊状バン プ付
きフィルムキャリアの製造方法。 6、フィルムキャリア本体の各インナーリードを金メッ
キ処理し、金線をボンディングワイヤーとし、両者を熱
圧着するようにした請求項5に記載塊状バンプ付きフィ
ルムキャリアの製造方法。 7、各インナーリードの間隙から突出しているボンディ
ングワイヤーを、ワイヤーカット放電加工により分断す
るようにした請求項5又は6記載の塊状バンプ付きフィ
ルムキャリアの製造方法。 8、各インナーリードの間隙から突出しているボンディ
ングワイヤーを、高速回転する金属箔板状のカッターに
より分断するようにした請求項5又は6記載の塊状バン
プ付きフィルムキャリアの製造方法。 9、各インナーリードの間隙から突出しているボンディ
ングワイヤーを、レーザー光線により分断するようにし
た請求項5又は6記載の塊状バンプ付きフィルムキャリ
アの製造方法。
[Claims] 1. A lumpy bump body whose cross section is formed into an arbitrary shape from a material suitable for bonding semiconductor chips is attached to each tip of the inner lead of a synthetic resin film carrier body by eutectic bonding or thermal bonding. A film carrier with lumpy bumps joined by pressure bonding. 2. The film carrier with lumpy bumps according to claim 1, wherein the lumpy bump main body is formed of a gold wire whose cross section is coined into an arbitrary shape. 3. A lumpy bump body whose cross section is formed into an arbitrary shape from a material suitable for bonding semiconductor chips is bonded to each tip of the inner lead of a synthetic resin film carrier body by eutectic bonding or thermocompression bonding, and At the tip of each outer lead of the film carrier body, there is a massive sub-bump body made of a material suitable for bonding with external circuit electrodes, whose cross section is formed into an arbitrary shape, and joined by eutectic bonding or thermocompression bonding. Comes with a film carrier. 4. The film carrier with lumpy bumps according to claim 3, wherein the lumpy sub-bump main body is formed of a base metal wire such as tin or solder whose cross section is coined into an arbitrary shape. 5. Each inner lead of the film carrier body is tin-plated, a bonding wire such as a gold wire whose cross section is formed into an arbitrary shape is stretched across the plurality of inner leads, and both are pressed together with a predetermined pressing force. The bonding wire and the inner lead are eutectic bonded together, and then the bonding wire protruding into each gap of the inner lead is cut and removed, leaving a lump of bonding wire at the end of each inner lead, and forming a lump of bump using this as a bump. A method for manufacturing a film carrier with a tape. 6. The method for manufacturing a film carrier with lumpy bumps according to claim 5, wherein each inner lead of the film carrier body is gold-plated, a gold wire is used as a bonding wire, and both are bonded by thermocompression. 7. The method for manufacturing a film carrier with lumpy bumps according to claim 5 or 6, wherein the bonding wire protruding from the gap between each inner lead is separated by wire-cut electrical discharge machining. 8. The method for manufacturing a film carrier with lumpy bumps according to claim 5 or 6, wherein the bonding wire protruding from the gap between each inner lead is cut by a cutter in the form of a metal foil plate rotating at high speed. 9. The method of manufacturing a film carrier with lumpy bumps according to claim 5 or 6, wherein the bonding wire protruding from the gap between each inner lead is separated by a laser beam.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52152147A (en) * 1976-06-14 1977-12-17 Torio Kk Monostable multivibrator
JPS60194543A (en) * 1984-03-16 1985-10-03 Hitachi Ltd Forming method of bump electrode

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