JPH0368151A - 第１の電子部品と第２の電子部品とをボンディングする方法 - 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〕 この発明は電子部品の製造及びパッケージング（実装）
方法に関し、特にタブリードフレームアセンブリとその
製造方法に関する。

〔従来の技術及びその課題〕

従来の電子部品のパッケージングまたは実装の技術分野
にあっては、種々のサイズとピッチの部品パッケージに
ついてボンディングを行うためのリードフレームの製造
工程ノ効率が悪いという問題があった。即ち、従来技術
では、プリント配線基板に様々なパッケージを接続する
のに、異なるリードフレームを製造しなければならない
ことに伴う能率の低さのためにコスト高であう、不経済
である。

しかしながら、僅かの修正を行うだけで様々なピッチの
パッケージに用いることが可能なユニバーサル・タブリ
ードフレームを用いるならば、コスト節減と資材節約と
が相俟って製造及びパッケージング工程が大幅に改善さ
れる。この発明のパッケージ−基板間において、ピッチ
を可変とした可変ピッチタブリードフレームアセンブリ
は上記のような従来技術の問題点を解消するものである
。

〔発明の概要〕

この発明の可変ピッチタブリードアセンブリは、電子デ
バイス上のボンディング箇所に対して入出力信号を伝送
するパターン化された複数個の導電エレメントを有する
。さらに、このリードフレームアセンブリは複数の棟部
ピッチのボンドサイトのプリント配線基板フットプリン
トに対応し得るようにピッチを可変とした導電エレメン
トを有する。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例について図面を参照しつつ詳細
に説明するが、これらの実施例は単に例示説明を目的と
するものであシ、種々の態様で実施可能であるというこ
とは明らかであろう。従って、ここに開示する個々の構
造及び作用に関する詳細事項は、本願発明に対して何ら
かの制限的な意味を有するものと解してはならず、当業
者が細部を適宜具体化したシステム及び構造でこの発明
を様々に実施することができるよう開示し、説明するた
めの典型例であると解すべきである。筐た、以下の図示
説明においては、発明を理解しやすくするために、場合
によっては材料の厚さや部品の相対的寸法を適宜拡大し
て示しである。

本願発明は信頼性、歩留シ、材料効率及び製造効率等の
向上を達成するための電子部品の製造、ボンディング及
びパッケージングの改良に関するものである。この本願
発明による改良は、エツチドシャドウマスク構造、導電
性メタライズドバンブ組成、及びテープリードフレーム
の構造の改善等ようなる。

第１図はマスクの一例の図で、マスク全体を符号１０で
示ｔ。マスクはシャドウマスクあるいは蒸着マスクとも
呼ばれ、様々な形状、構造のものがあるが、その主たる
機能はその下側に置かれたダイ上に導電材料を蒸着させ
るための蒸着パターンを形成することにある。そのため
、マスク１０の上面１２には開口部またはビア１６が形
成されている。マスク１０はダイの表面上に着脱自在に
取シ付けられ、はんだ接合性（ンルダラプル）材料を蒸
着するためのチャンバに入れられる。この蒸着工程では
、はんだ接合性材料はマスク１ｏのビア１６を通過し、
ダイ表面上にマスク１ｏにょＤ定まる所定のパターンを
なすよう蒸着される。

このダイ上のはんだ接合性材料のパターンは後工程のり
フロー、ボンディング、筐たはその他の工程で利用され
る。

従来技術のマスクは、反シやその他の後変形を惹起して
、蒸発したはんだ接合性材料がビアを通った後各ビア部
位の直下部以外のダイの様々な部分に付着してしまうこ
とが度々あう、その結果ダイ上で好１しくない短絡が起
こる等の問題があった。また、従来技術にあっては、マ
スクを揺すったｂ僅かに動かす際にマスク表面の大部分
がダイと接触した状態になっているため、ダイ表面にお
き傷が生じる結果をしばしば招来するという問題もあっ
た。これらの問題は生産工程における良品ダイの歩留り
を大幅に低下させる。製造欠陥や損傷のあるダイの修理
、修復には高価な再生作業が必要なため、欠陥デバイス
、損傷デバイスは多くの場合投棄される。このように、
歩留シの問題がこの産業分野における無駄や非効率の原
因と□っていることは明らかであろう。

第２図は、第１図のほぼ線２−２に沿って切断した断面
図で、取付は手段２０によシマスフ１０をダイ２４に着
脱自在に取や付けた状態を示す。

ダイ２４は半導体チップあるいは多数の半導体チップよ
りなるウェーハ等である。ダイ２４は種々の材料及び層
で構成することができるが、ダイの上部のパッシベーシ
ョン領域２５ば、その典型的な材料の組合せによれば、
窒化シリコン、より一般的には絶縁材のようなパッシベ
ーション部２５ａ、及びアルミニウム、よう一般的には
導電性メタライゼーションのようなメタライズド部２５
ｂ　よりなる。当技術分野においては周知のように、メ
タライズド部２５ｂは導電性相互接続部、即ち後工程で
蒸発したはんだ接合性材料を蒸着させるための蒸着サイ
トよりなる。よシ詳しくは、第３図に示すように、通常
はまず界面メタライゼーション層２８がメタライズド部
２５ｂ上に蒸着され、続いてやはシ第３図に示すはんだ
接合性バンプ材３０がビア１Ｂを通って界面メタライゼ
ーション層２８上に蒸着される。

第２図に示すように、ダイ２４は上面３４及び下面３６
を有する。また、第２図及び第３図から明らかなように
、ダイ２４にエツチングその他の方法によシ複数個の蒸
着サイトが形成され、これによってほぼ上面３４より伸
び出すバンブの形態のはんだ接合性材料が界面メタライ
ゼーション層２８上に形成されるようになっている。こ
れらの蒸着サイトの中の所望の特定のサイトにはんだ接
合性材料の蒸気を正確に位置決めして蒸着させるには、
適度の剛性とビアパターンを有するマスクを使用しなけ
ればならない。このようなマスクは多くの場合金属材料
製で、マスク１０も金属製とすることが望ましく、典型
的にはモリブデンが用いられる。但し、ガラスあるいは
プラスチック等、金属以外の材料も使用可能である。

マスク１０は使用時にダイ２４と反対側に臨む外面をな
す上面１２、及びその反対側の下面１３を有する。第２
図に示すように、ビア１６はマスク１０をその上面１２
と下面１３との間で買通し、ボンディング金属の蒸気が
マスクを通ってダイ２４の所定場所に蒸着することがで
きるようにする。

やはう第２図に示すように、マスク１０の下面１３には
複数個の凹部４４が形成されている。これらの凹部４４
は蒸着工程に釦いてダイ２４と接触するマスク１０の部
分の面積をできるだけ少なくするためのものである。さ
らに、これらのビア１６を取り囲むように下面１３に配
置形成された凹部４４は、符号Ｒで示すように、ビア部
にほぼマスクと同じ厚さを持たせるよう形成されており
、ビア部によシ区画形成されるダイ２４の所定の蒸着サ
イト内に蒸着物を保持するようビアの周りに訃いてダム
（堰き止め）作用をなす。

蒸気凹部４４とビア１６との関係をもう一つの角度から
説明すると、凹部４４はダイ上面３４から深さＤの所に
底面４Ｔを有する。このように、マスク１０の下面１３
には、各ビア１６の周シに突起部４９が形成されるよう
エツチングによって凹部４４が形成されている。これら
の突起部４９はエツチングによシ形成された凹部４４の
底面４Ｔを含む下面５０より突出して、マスク１０のダ
イ２４との接触面積を全蒸着工程を通じてできるだけ小
さくするよう、図中ダイ２４と接触するマスクの下面１
３の部分だけに限定している。

このようにダイ２４と実際に接触するマスク１０の表面
積を少なくすることによって、ダイをマスクによって損
傷する危険性を著しく低下させることができる。さらに
、このマスクの構造によれば、取付は手段２０の締め付
は力または保持力をビア１６を直に取り囲むマスクの下
面１３によう区画される部分に集中させることができる
ので好都合である。このようにして、マスク１０がしつ
かり嵌合され、はんだ接合性材料が不本意に第２図に符
号Ｒ′で示す各ビア１６の直径により定まるダイ上の区
域を超えて蒸着されるのを防ぐことができる。従来技術
のシャドウマスクでは、適量のはんだ接合性材料を取り
込むことができず、またはんだ接合性材料が不都合にも
所定の蒸着サイト間で無統制に滲み出ることが度々あシ
、短絡欠陥やデバイスの性能低下を来すことが多かった
。

マスク１０上のビアの数が増加するにしたがって、上記
のような目標を達成するためにはマスク１３の下面の面
積を増大させる必要があるということは容易に理解でき
よう。また、ビア１６の密度が大きくなるにつれてマス
ク１０の好１しくないたわみや剛性損が増大する。そこ
で、第１図及び第２図に示すような補強熱部６６を用い
ることによυ、マスク１０の剛性を高めることができる
。

これらの熱部６６はこの発明の範囲内において様々の長
所を達成すぺ〈様々の方向及び形状によシ設けることが
できる。実際、これらの補強熱部は上面１２より突出さ
せた構造に限定されるものではなく、マスク１０の他の
部分の材料に対して補強材を固定筐たは固着した構造と
することもできる。

この発明の一実施例に唱いては、マスク１０は全厚４ミ
ルのモリブデンマスクより々る。この実施例のマスク１
０は、例えばパッシベーション層及びメタライゼーショ
ン層を合わせて厚さが約２０ミルのダイと共に使用する
。さらに、第３図に一部拡大して概略図示するように、
このような組合せによれば、約Ｏ，Ｓミクロンの薄膜状
界面メタライゼーション層２８を蒸着し、次いで１００
ミクロンのはんだ接合性材料３０を蒸着する手段が得ら
れる。もちろん、ここに示すサイズや形状はそれぞれの
生産の必要に応じて大幅に変更してもよい。ここで最も
重要なのは、この発明の方法によれば、マスク１０とダ
イ２４の間の接触面の面積を大幅に少なくすることがで
き、またダイ２４上に半径Ｒ′で示されるビア部よシは
み出して導電性メタライゼーション材が蒸着されるのを
防止することができるということである。

この実施例の損傷軽減が可能なエツチング裏シャドウマ
スク１０の製造方法はダイ２４の表面にボンディング金
属の蒸着パターンを形成するのにも使用可能である。こ
の方法は、好筐しくは、上面１２及び下面１３を有する
非濡れ性（ｎｏｎｗ６ｔｔａｂｌｅ）シャドウマスク１
０を形成する過程と：マスク１０を貫通して伸びるビア
１６を形成する過程と：底面１３をエツチングして凹部
４４及び厚さがほぼマスク厚に等しい部分（第２図で、
この部分の高さ（厚さ）はＥで示されており、この部分
の幅はＲ−Ｒ’である）形成する過程と；で構成される
。この凹部４４は蒸着工程に訃いてダイ２４と接触する
マスクの部分の面積を小さくする。上記エツチング過程
は、さらに、マスク１０の下面１３にビア１６の周シを
囲む突起部４９または畝部を形成する過程を含んでもよ
い。マスク１０は、第３図に示すように、はんだ接合性
バンブ材３０よりなる複数個のバンブの蒸着形成を可能
にする。バンプ３０は陰影によってリフロー状態の形が
示しである。

電子部品の製造及びパッケージングの分野にふ・いては
、導電性バンブの高さの均一性が不十分なこと、パッケ
ージ内に許容不可能な有機物が入シ込むこと、ボンドが
疲労し易いこと、及び部品が温度に左右され易いこと等
のために重大な問題が残されている。第４図（ａ）に高
さが不均一な導電性バンブの例を示す。これらは従来技
術によシダイ６２上に形成されたゴールドバンブ６１ａ
、６１ｂ。

６１ｃ、及び６１ｄよりなる。図示のように、バンブ６
１　ａ　＋　６　ｌ　ｂ　＋　６１　ｃ　＋及び６１ｄ
は高さが異なっておシ、このような従来のバンブ構造で
しばしば見られる高さの不均一性を典型的に示している
。

典型的な従来技術のプロセスでは、通常リードフレーム
アセンブリがダイ６２及びバンブ”の上に載置される。

リードフレームアセンブリは導電性金属リード６３を有
する。

第４図Ｑ）Ｊは、ボンディングチップ（ｂｏｎｄｉｎｇ
ｔｉｐ）手段６６によってリード６３に対して平面的に
ボンディング力が加えられた後の第４図（ａｔの構造を
示す。また、第４図（ｂ）には、ゴールドバンブ６１ｂ
の下側においてこのバンブが高過ぎたためにダイ６２が
破断した状態が示されている。これに対して、ゴールド
バンブ６１ｃ　　は低すぎるためにそのリードと接合さ
れていない。その結果、このダイ６２を使用し、その動
作がバンブ６１ｃとそのリードとの接合によって左右さ
れるデバイスは導通不良（接続不良）及び性能不良とな
る。

第５図（ａｔ及び（ｂ）はソルダバンブ６４によるボン
ディングのために設けられた有機材料製スタンドオフ手
段を有するリードフレームの支所面図である。スタンド
オフ手段６４は、ポンプイングチツブ手段６６をリード
６３に接触させてリード６３とダイ６２とをソルダバン
ブ６１ｅ　　を介して導通可能に接続する時、−様なス
タンドオフ高さを維持することのできないソルダバンブ
６１ｅのような比較的柔らかい４％性ボンディング材中
にリード６３が過剰圧入されるのを防ぐのに一般的に使
用される。スタンドオフ手段６４は絶縁手段をもなし、
有機材料で形成されることが多いが、このような有機材
料は水分凝集や長期の経時劣化に曝される。

この発明のソリッドベース上にスズキャップを設けたバ
ンブによれば、上記に第４図ら）及び第５図〜、：で説
明したような問題は解消される。上記の６１ｂのような
従来技術のゴールドバンブに代えてこの発明のソリッド
ベース上にスズキャップを設けたバンブを用いるならば
、上記のゴールドバンブの下方におけるダイ６２の亀裂
の発生を著しく減少させることができる。さらに、上記
に第４図Ｑ））で説明したゴールドバンブ６１ｃ　にお
けるような接続不良も、そのようなバンブに代えてこの
発明のソリッドベース上にスズキャップを設けたバンブ
を用いることによって著しく少なくすることができる。

さらに、従来技術のソルダバンブ６１ｅ　に代えてこの
発明のソリッドベース上にスズキャップを設けたバンブ
を用いると、有機材料製のスタンドオフ手段６４を省く
ことができ、その結果有機材料のないパッケージを作る
ことも可能となう、これによって国防総省制定の米軍標
準規格第３８５１０号の規定を満たすことも可能である
。

また、電子部品の製造及びボンディングの分野にあって
は、リードを種々のデバイスに対して強力且つ効率的に
ボンディングするための適切な手段が欠けていることに
関連していくつかの問題がある。例えば、従来技術のリ
ードをボンディングするには相当な必要なボンディング
力及び温度が必要なため集積回路に亀裂が生じたシ、接
続不良を生じることが度々あった。そのため、リードの
メツキ、一般的には銅リードをスズメツキしてボンディ
ングに要する力及び温度を低下させることが行われた。

しかしながら、この、解決策は主としてスズメツキ工程
中に発生するホイスカリング（ｗｈｉｓｋｅｒｉｎｇ　
）　　として知られる新たな問題を生じさせた。この問
題は、特に第６図に示す如くスズのようなはんだ接合性
材料７８でメツキまたはコーティングされた銅リード７
６に関連がある。

このメツキリード７６は半導体デバイス８２上に形成さ
れた導電性のメタライズドバンブ８０にボンディングす
る前の状態が描かれている。この新たな問題はスズの応
力除去のために新たな工程を付加するか、あるいは銅ｉ
たはその他の金属製のリードフレームを金筐たはその他
の金属でメツキする等の方法によう解決が図られた。し
かしながら、これらの解決方法は比較的大きな時間と費
用を要するものであった。これに対して、この発明によ
る金のようなソリッドベース上にスズキャップを設けた
バンプを用いる方法は、有利にも低コストの解決策を提
供するものである。

上記のこの発明の方法によれば、第７図に示すように、
導電性のメタライズドリードフレームの一部等のような
導電リード８４が用いられ、導電性のメタライズドバン
プ９８がダイ９０上に載置されている。この実施例にお
いては、バンプ９８は、ボンディング工程においてほぼ
一定のスタンドオフ高さを確保することができるようほ
ぼ１００重量パーセン）の金よりなる金ベース材料で形
成された下部９２を具備することが望筐しい。また、バ
ンプ９８は下部９２の金ベース材料の上面９７に蒸着さ
れた有効量のスズよυなる上部９４を具備することが望
喧しい。この実施例の金ベースバンブ９８上のスズキャ
ップは電子部品を相互接続するための改良された手段を
提供するものであう、ダイ上にンルダバンブを設けたも
のに比べて疲労特性ならびに膨張係数特性が著しく改善
される。

この金−スズの組合せによれば、強力でリフロー可能な
合金が得られる。

はぼ１００重量パーセントの金を用いた上記のバンプの
下部９２で好適に使用可能な他のベース材料としては、
クロム、ニッケル、チタン−タングステン、コバルト、
及び銅からなる群よう選択される少なくとも一種の金属
を用いることができる。しかしながら、ここで特に重要
なのは、バンプの下部９２がボンディング工程において
有効スタンドオフ高さを確保するようにし、且つボンデ
ィング工程においてスズキャップ材がリードをバンプ構
造中に充分大ジ込１せることかできるようにして、バン
プ高さの一様性の公差がそれほど厳格でなくとも済むよ
うにしたことである。また、この発明のソリッドベース
上にスズキャップを設けたバンプは、特に金ペースによ
らずとも試用可能であるということは容易に理解できよ
う。例えば、上記のように、ニッケルあるいはその他適
宜の導電性材料のソリッドベースを用いることもこの発
明の範囲に台筐れる。

さらに、前述した従来技術の問題点のいくつかばこの発
明による比較的安価な材料の組合せ及び構成によって解
決される。この発明によれば、金ベース上にスズをメツ
キし、その後ボンディング工程においてスズをリフロー
させることによってダイとリードフレームとの間に金−
スズ接合が形成される。これによれば、しばしばダイに
亀裂を生じさせたりあるいは上記のスズのホイスカリン
グを生じるスズメツキまたは金メツキリードとゴールド
バンプを用いる方法に比べて、リードフレームとチップ
とのボンディング工程を簡単化する金−スズ合金バンプ
の製造が可能となる。

この発明によるソリッドベースの下部９２上にスズキャ
ップの上部９４を設けたバンプを用いるとり−ド８４か
またはダイ９０のどちらかに有機材料を固着する必要性
の如何に関わらす、これとは独立にスタンドオフ高さを
確保することができる。そのため、国防総省の米軍標準
規格第３８５１０号及びこれと同様の軍用標準規格によ
る有機材料集止規定を満足し得るよう電子部品を相互接
続するのに使用可能なバンプを得ることができる。その
結果、電子部品の信頼性が著しく改善される。

さらに、このような構造によれば、ボンド高さの一様性
に関する制約がなくすることによって高密度電子デバイ
スにおけるいわゆる「ギヤングボンディング」として知
られている大量ボンディングを容易化することができる
。言い換えると、バンプの上部９４をなすスズ材がリー
ド８４の適度の貫入を許容する逃し部として作用するた
め、複数個のバンプ９Ｂの個々のボンド高さは正確に同
じでなくともよい。また、この構造はバンプの補修や再
加工が簡単でちるため、総合的な製造コストの低減を図
ることができる。

第８図及び第１０図に示すバンプ９９　、１００のよう
な金のみからなる従来技術のバンプは高さが±１マイク
ロメータ以内で均一でなければならない。これに対して
、第９図及び第１１図に示すバンプ１０１．１０２　の
ようなこの発明によるソリッドベース上にスズキャップ
を設けたバンプでは、約±５マイクロメータの範囲内で
パンダ高さの不均一性が許容される。このように、図示
実施例の金ベース筐たはニッケルベースのようなソリッ
ドベース上にスズキャップを設けたバンブ９８，１０１
及び１０２は、非有機材料型の非圧潰性高さスタンドオ
フ手段を与えるとともに、導電リードのスズキャップ中
への充分な移動または貫入を許容して、従来技術のバン
ブ構造よりも高いボンディング信頼性を達成することを
可能にするものである。

第８図及び第９図はスピンオンレジストプロセスを用い
て形成されたバンブを示し、第１０図及び第１１図はド
ライフィルムレジストプロセスを用いて形成されたバン
ブを示す。第９図及び第１１図に示すように、この発明
によるスズキャップ式バンブ１０１，１０２は新規な構
造を有する。これらのソリッドベース上にスズキャップ
を形成したバンブは従来技術におけるボンドの信頼性の
問題及び有機物の問題を克服することができる。筐た、
この発明による新規なバンブ構造は従来技術におけるボ
ンドサイ）　（ｂｏｎｄ　５ｉｔｅ）疲労の問題及びス
ズのホイスカリングの問題をも解消する。さらに、この
発明によるソリッドベース上にスズキャップを形成した
強力バンブによれば、相当な膨張係数を有し且つ従来技
術に釦けるよりも低い温度及び圧力でり７０−訟よびボ
ンディングが可能々材料を使用することが可能になる。

この発明の一実施態様を説明すると、第７図に概略図示
する如く、この発明によるソリッドベース上にスズキャ
ップを形成したバンブ９８は、その下部９２の上面９７
に約５ミクロンのスズキャップを有する。この実施例の
バンブの下部９２の材料は例えば金等の厚さが約３０□
クロンのソリッドベース材ようなる。好喧しくは、ボン
ディングプロセスはリード８４をダイ９０上にボンディ
ングする際の衝撃をできるだけ小さくするためにファー
ネスボンディングによることが望ましい。

このようにして、この発明によれば、電子部品同士を低
い温度で高い信頼性の下にボンディングする方法が得ら
れる。その方法は第１及び第２の電子部品を用意する過
程と：ボンデイング工程に訃いて非有機材料型の高さス
タンドオフを確保するために有効量のソリッドまたは非
圧潰性の導電性金属（例えば金またはニッケル）のベー
ス材からなる下部９２を有するバンブを第１の電子部品
上に形成する過程と；上記のソリッドベース材上に有効
量のスズボンディング材を載置する過程と第６図及び第
７図にそれぞれＦ及びＦ′で示すように力を加えつつ上
記スズボンディング材の近傍に上記の第２の電子部品を
位置決めする過程とニスズボンディング材をリフローさ
せて、第１の電子部品と第２の電子部品をボンディング
し、ソリッドベース材とスズボンディング材をボンディ
ングする過程と；で構成されている。好筐しくは、この
方法における第１の電子部品はリードフレームのり−ド
８４のようなリードよシなシ、第２の電子部品は半導体
チップ筐たはウェーハあるいは同様のバンブ担持デバイ
スのダイ９０の如きダイよ少なる。また、電子部品間に
おいて低温で信頼性の高いボンディングを行う方法には
、ファーネスヒータ内でリフローする過程を含めること
が望ましい。

次に、この発明によるソリッドベース上にスズキャップ
を形成したバンブを用いたもう一つのボンディング方法
について説明する。この方法は半導体チップをリードフ
レームの導電エレメントにファーネスボンディングする
もので、複数個のボンディング箇所を有する半導体チッ
プをチップ支−持面を有する保持部材に位置決めする過
程を含む。

この過程に続いて、プレフォームされたボンディング材
が各ボンディング箇所に供給される。これらのプレフォ
ームされたボンディング材は、ボンディング工程におい
て非有機材料型の高さスタンドオフを確保するための非
圧潰性の導電性金属で形成された下部、及びリードフレ
ームの導電エレメントとチップのボンディング箇所を接
続するためのりフロー可能なスズキャップよりなる上部
を有する。次に、リードフレームの導電エレメントを半
導体チップ上のそれぞれ対応するボンディング箇所に対
して位置合わせした後、導電エレメントとチップのボン
ディング箇所との間にボンディング材が介在するように
して導電エレメントをそれらのボンディング箇所の方へ
移動させる。次いで、ファーネスボンディング工程に移
ｂ、ボンディング材をリフロー点筐で加熱して、全ての
導電エレメントをボンディング材のスズキャップの上部
にボンディングさせると共に、スズギャップの上部を非
圧潰性の下部に融合させる。その後、ボンディング材及
びリードフレームの導電エレメントを冷却する。

電子部品のパッケージングの分野においてもう一つ問題
となるのは、リードフレームの導電エレメントを種々間
隔の異なる次のパッケージングレベルに合わせて接続す
る方法である。タブリードフレームのような導電性リー
ドフレームのメーカーにとって、ピッチの種々異なるプ
リント配線基板のフットプリントにそれぞれ合致させる
ために異なるリードフレームを設計することは極めて普
通に行われていることである。しかしながら、これら従
来のリードフレームは、はんの僅かな修正を行うだけで
ピッチの異なる次のパッケージングレベルのボンドサイ
トパターンで使用可能となる゛ようには構成されてい々
い。そこで、第１２図に一部を示すような効率的な可変
ピッチタブ式のリードフレームアセンブリが要望されて
いた。

第１２図に示すように、可変ピッチタブリードフレーム
アセンブリ１０３はほぼ同様の複数個のリードフレーム
アセンブリセグメント１０４　よシなυ、これらの各セ
グメント１０４は電子デバイス上のボンディング箇所１
１０　へ入出力信号を伝送するための所定パターンに従
って配置された導電エレメント１０７　　ようなる。筐
た、可変ピッチタブリードフレームアセンブリ１０３　
はＪＥＤＥＣ（Ｊｏｉｎｔ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｄｅｖ
ｉｃｅ　ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｕｎｃｔｌ　：電
子デバイス技術連合評議会）標準規格指定のフットプリ
ントのような複数の標準ピッチボンドサイトのプリント
配線基板フットプリントに対応できるよう導電エレメン
ト１０７に可変ピッチを付与する手段をも具備している
。第１２図はこの発明による可変ピッチタブリードフレ
ームアセンブリの一実施例の一部のセグメントを示して
＞、）、これらの各セグメントは第１３図に一点鎖線で
示すような相対的位置関係に配列されて完全な状態の可
変ピッチタブリードフレームアセンブリ１０３を欧すと
共に、好１しくはこれらのリードフレームアセンブリを
複数個スプロケットテープ１１２上に搭載する。第１２
図及び第１３図において、符号１１６で示す中心部分は
、可変ピッチタブリードフレームアセンブリ１０３と相
互接続するためにダイ、半導体チップ等をセットする領
域を表す。

図示実施例の可変ピッチタブリードフレームアセンブリ
のセグメント１０４　は導電エレメント１０フにつかへ
んピッチを付与する手段を具備し、各導電エレメ／）１
０７は上記領域１１６に置かれた半導体チップパッケー
ジと接続されるべく配置された第１の端部１２０　を有
する。４た、各導電エレメントは次のパッケージングレ
ベルでの接続に用いられる第２の端部１２３を有し、こ
れらの第２端部の位置はメーカーが決定することができ
るようになっている。好ましくは、隣接導電エレメント
の第１端部１２０間のピッチ間隔を第１ピッチ間隔とす
るならば、隣接導電エレメントの第２端部１２３間の第
２ピッチ間隔は第１ピッチ間隔とは異なるものとする。

第１２図には、この関係が隣接導電エレメントの第１及
び第２端部をそれぞれ１２Ｑａ、１２０ｂ及び１２３ａ
、１２３ｂで表して示されている。可変チップタブリー
ドフレームアセンブリ１０４は、電子部品パッケージン
グ（実装）の分野で一般的に使用されている例えばＪＥ
ＤＥＣ標準ピッチ間隔に対応するピッチ間隔を各々有す
る複数の平行部分を設けてもよい。例えば、これらのリ
ード（導電エレメント）の第２端部間のピッチ間隔は５
０ミル（１，２５ｍｍ）、４ｏミル（１，０ｍｍ）、２
５ミル（０，６２５ｍｍ）、２ｏミル（０，５ｍｍ　）
　、あるいはそれ以下とすることができる。しかしなが
ら、リードの数が増大し、より高いパッケージング密度
が求められるにつれて、パッケージングのピッチは小さ
くな夛続ける。しかも、１つのパッケージで異なるピッ
チが用いられる都度、そのピッチに個別に合わせたパッ
ケージのリードフレーム−基板間隔（ｐａｃｋａ、ｇｅ
　　Ｉｓａｄｆｒａｍｅ　−ｔｏ　−ｂｏａｒｄ　ｓｐ
ａｃｉｎｇ）が必要に碌る。

そこで、この発明の可変ピッチタブリードフレームでは
、パッケージを種々のピッチの次のパッケージングレベ
ルで接続可能なようにパッケージに接続される導電エレ
メント１０７　　よりなるリードフレームアセンブリセ
グメント１０４を使用する。このような可変ピッチタブ
リードフレームは、タイトピッチのパッケージにフィー
ドバックフレームを取付け、タブの設計によってリード
フレーム−基板（ｌｅａｄｆｒａ、ｍ５−ｔｏ−ｂｏａ
ｒｄ）ピッチを変えるようにすることにより達成される
。好ましくは、リードフレームアセンブリセグメント１
０４には各導電エレメントに沿って所望の種々のピッチ
へファンアウトされる相互接続サイトを設けることが望
号しい。この構成によれば、チップメーカーは様々なユ
ーザに対し、それらの各ユーザがタイトピッチを用いて
次のパッケージングレベルに合わせてデバイスをボンデ
ィングする場合の詳細設計に応じてパッケージされたデ
バイスを提供することができる。言い換えると、予め導
電エレメント１０７　に対して形成された複数の第２端
部のパターンよう所望のピッチ長の第２端部が得られる
よう導電エレメント１０γを切断することによって、１
種類のサイズの可変ピッチタブリードフレームアセンブ
リ１０３　をピッチが種々異なるプリント配線基板やパ
ッケージ配置に合わせて使用することが可能となる。こ
れによれば、メーカーは異なる基板毎あるいはユーザの
要求毎に新規にリードフレームやパッケージの生産態勢
を構築する必要がなくなるので、時間及び経費の大幅な
制激が可能となる。上記に例示したものより大きいある
いは小さいピッチ間隔も勿論本願発明の範囲に含１れる
ものであシ、同様に沢山の異なるピッチを得るために導
電エレメント１０γの平行部分を何個設ける場合でも、
その数の如何に関からす本願発明の範囲内に含１れるも
のとする。

再び第１２図で説明すると、図示の可変ピッチタブリー
ドフレームアセンブリ１０３は領域１１６に置かれる半
導体チップパッケージと、プリント配線基板等に応じて
全体として１２６で示す部分Ｋｌｔかれる次のパッケー
ジングレベルの対象物とを接続する手段を提供するもの
である。また、好ましくは、可変ピッチリードフレーム
アセンブリ１０３は、電子デバイス上のボンディング箇
所へ入出力信号を伝送するための所定パターンに従い配
列された複数の導電エレメント１０７　よりなるリード
フレームアセンブリセグメント１０４　よりなる構成と
することが望ましい。そして、好適には、可変ピッチタ
ブリードフレームアセンブリ１０３は、各々隣接導電エ
レメント１０７が互いに平行な第１部分１３０及び第２
部分１３２と、隣接エレメント１０γが互いに平行でな
い第３部分とからなり且つこれらの第１部分と第２部分
とが第３部分によう接続された構成の導電エレメント１
０１に可変ピッチを付与する手段を真価する。

また、各導電ニレメン）１０７は半導体チップパッケー
ジと接続される第１の端部１２０及び次のパッケージレ
ベルで接続される第２端部を有する。

ここで、第１２図乃至第１６図に示すように、第２端部
１２３は種々の長さｌたはピッチで配設することか可能
なことは容易に理解できよう。好會しくは、隣接導電エ
レメント１０７の第１端部１２０は第１のピッチ間隔を
有し、これら隣接導電ニレメン）１０７の第２端部は上
記第１端部と異なる第２のピッチ間隔を有する。このよ
うに、図示実施例の可変ピッチタブリードフレームアセ
ンブリ１８３の隣接導電エレメント間のピッチ間隔は第
１部分と第２部分とで異なっている。

この発明の可変ピップタブリードアセンブリ１０３でＦ
１、種々のピッチ間隔を用いることが可能であるが、隣
接導電エレメント１０７の第１端部１２０は実際上許容
されるピッチ間隔で配設される。同様に、これらの第１
端部に対応する隣接導電エレメント１０７　の第２端部
は一般に約５ミル（０，１２５ｍｍ）乃至５０ミル（１
，２５ｍｍ）の間のピッチ間隔で配設される。ここで、
次のパッケージングレベルのユーザがリードフレームか
ら基板への取付けのための適宜のピッチを決定するとい
うことは明らかであろう。たとえば、第１４図乃至第１
６図に示すように、隣接導電エレメントの第２端部１２
３は導電エレメント１０Ｔを切断する位置に応じて異な
るピッチを有し、そのピッチは次のパッケージングレベ
ルのボンドサイト（ｂｏｎｄ　ａｉｔｅ）のピッチによ
シ決する。第１４図では、第２端部１２３がピッチア１
を有する対応ボンドバッド１３０上に置かれている状態
が示されている。これに対して、第１５図はピッチア１
と異なるピッチＰ２を有するボンドバッド１４０　によ
る次のパッケージングレベルが必要な例を示している。

同様に、第１６図はボンドバッド１５０間のピッチＰ３
に対して上記と異なるパッケージングが必要な場合を示
している。従来技術のタブリードフレームアセンブリで
は、第１４図乃至第１６図に示すように、ピッチの異な
る複数回のパッケージングレベルが必要な場合に対応す
ることができる構成は知られておらず、用いられてもい
ない。これに対して、この発明によるタブリードフレー
ムアセ／ブリ１０３様々なピッチ要求に応じて使用可能
であう、しかも簡単、材料効率が良い、電子部品パッケ
ージング時間の節減が可能等多大の長所を有して＞、６
、従来技術に比して極めて有用である。

この発明によれば、半導体チップパッケージと次のパッ
ケージングレベルとの間に電気的接続を図ることが可能
ないくつかの過程からなるタブリードフレームアセンブ
リの製造方法が得られる。

好筐しくは、これらの過程はほぼ第１２図に示すような
パターン化された複数の導電エレメントようなるリード
フレームを用意する過程と；上記リードフレームの導電
エレメントのパターンヲ隣接導電エレメント同士が互い
に平行な第１部分、第２部分及び第３部分と、隣接導電
エレメント同士が互いに平行でなく末広状を々し且つ上
記第１、第２及び第３部分を相互接続する第４部分及び
第５部分が形成されるよう構成する過程と：を含む。

さらにリードフレームの導電エレメントのパターンを構
成する上記過程は、隣接導電エレメントのピッチ間隔が
第１、第２及び第３部分の間で異なるよう複数の第１、
第２及び第３上記の設けるようにしてもよい。上記の方
法において、さらに多くの導電エレメントの部分を設け
るようにしてもよい。

以上、本願発明を特定実施例によ！ｌｌ説明してきたが
、この発明は本願中に開示、説明した特定の形状、寸法
あるいは構成に限定されるものではなく、当業者であれ
ば本願発明の範囲を逸脱することなくこれら以外に種々
の実施例を案出することができるということは明白であ
る５゜

【図面の簡単な説明】

第１図はシャドウマスクビアを示すシャドウマスク−ダ
イアセンブリの上面図、第２図は第１図の線２−２に沿
って切断した側面の立断面図、第３図はダイの一部に蒸
着された半田接合性材料のダイからマスクを取シ外した
後の状態を示す第２図のダイの部分の拡大室断面図、第
４図（ａｊ及び第４図〜）はリードフレームとゴールド
バンプトノボンディング不良及びダイの破断を示す従来
技術にエルリードフレーム／ゴールドバンブボンデイン
クプロセスの立断面図、第５図（ａ）及び第５図（ｂ）
はンルダーバンブによるボンディング用の有機材料製ス
タンドオフ手段を有するリード７レームノ立断面図、第
６図は全メタライゼーションバンプへボンデイングされ
る従来技術のスズメッキ銅リドフレームの概略構成を示
す側面図、第７図はソリッドベース上にスズキャップを
メタライゼーションしたバンブヘボンディングされるよ
う位置決めされた銅リードフレームの概略側面図、第８
図はスピンオンレジストプロセスにょシ形成された従来
技術のゴールドバンプの立断面図、第９図はスズキャッ
プを有するスピンオンレジストによるソリッドベースバ
ンプの立断面図、第１０図はドライフィルムレジストプ
ロセスにより形成された従来技術の垂直壁型ゴールドバ
ンプの立断面図、第１１図はスズキャップを用いた垂直
壁型ドライフィルムレジストンリッドベースバンプの立
断面図、第Ｉ２図は可変ピッチタブリードフレームの部
分上面図、第１３図は中心部のパッケージ領域の周シに
完全な可変ピッチタブリードフレームを形成するよう４
つの部分を配設した典型的テープリードフレームの上面
図、第１４図は次のパック−ジンブレベルのボンドパッ
ドが第１ピツチに設定された可変ピッチタブリードフレ
ームの隣接導電エレメントの第２端部を示す概略上面図
、第１５図は次のパッケージングレベルのボンドパッド
が第２ピツプに設定された可変ピップタブリードフレー
ムの隣接導電エレメントの第２部分を示す概略上面図、
第１６、図は次のパッケージングレベルのボンドパッド
が第３ピツチに設定された可変ピッチタブリードフレー
ムの隣接導電エレメントの第２部分を示す概略上面図で
ある。 １０・・・・マスク、１６・・―・ビア、２４ａｓｓｓ
ダイ、６１ａ、８Ｈ＋、Ｈｃ、６１ｄ　・・◆・ゴール
ドバンプ、６２・・・・ダイ、８４・・・・導電リード
、９０・・◆・ダイ、９２・　・◆・バンプ下部、Ｓ４
・◆・◆バンブ上部、９８・・・・ゴールドベース上に
スズキャップを形成したバンプ、１０３　・・・・可変
ピッチタブリードフレームアセンブリ、１０４　・−・
・　リードフレームアセンブリのセグメント、１０７　
・・・・導電エレメント、１１０・・・・ボンディング
箇所、１１２　・・・・スプロケットテープ、１２０・
・第１端部、１２３・・・・第２端部、１３０・・・・
第１部分、１３２　・・・・第２部分、１３３・・・・
第４部分、１３４・・・・第３部分、１３５　・・・・
第５部分。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ａ）テープキャリヤ材と； ｂ）上記テープキャリヤ材上に複数の部分を形成するよ
   う且つ互いに隣接状をなすよう パターン化された配置された複数個の導電 エレメントであつて、上記複数の部分が： ｉ）隣接導電エレメント同士が互いに平行 に配列され且つ各々の部分の導電エレメ ントのピッチ間隔が他の２つの部分にお けるピッチ間隔と異なる第１部分、第２ 部分及び第３部分と； ｉｉ）上記第１部分と第２部分を接続する第４部分及び
   上記第２部分と第３部分を接 続する第５部分であつてそれらの各部分 における隣接導電エレメント同士が互い に非平行関係に配列された第４部分及び 第５部分と； からなる導電エレメントと； から構成され： ｃ）半導体チップパッケージとピッチの異なる複数のパ
   ッケージングレベルのボン ドサイトの中の１つとの間の電気的接続を 可能にしたこと； を特徴とする可変ピッチタブリードフレームアセンブリ
   。
2. （２）ピッチの異なる複数の次のパッケージングレベル
   のボンドサイトフットプリントの１つに対する電気的接
   続を可能にするタブリードフレームアセンブリの形成方
   法であつて： ａ）複数のパターン化された導電エレメントよりなる可
   変ピッチタブリードフレームを 得る過程と； ｂ）上記リードフレームの導電エレメントのパターンを
   、各々隣接導電エレメント同士 が平行に配設され且つ各々他の部分と異な るピツチ間隔（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）を有する第１部分（
   １３０）、第２部分（１３２）、及び第３部分（１３４
   ）を形成するよう構成する過程と； ｃ）リードフレームの導電エレメントの第４部分（１３
   ３）を上記第１部分（１３０）及び第２部分（１３２）
   に接続された部分として設けると共に、リードフレーム
   の導電エレ メントの第５部分（１３５）を上記第２部分（１３２）
   及び第３部分（１３４）に接続された部分として設け、
   その際にこれらの第４ 部分（１３３）及び第５部分（１３５）のそれぞれにお
   ける隣接導電エレメント（１０７）を互いに非平行な関
   係となるよう配列する 過程と； を具備したことを特徴とする方法。