JPH043442A - 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形成するバンプ構造
および機械的なプレス加工によりバンプを形成する方法
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、例工ば、「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がある。

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、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に長時間を要
する。

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、第４図（ａ）に示すように
下型３２ヘフイルム３３とインナーリード１８とが一体
となったテープキャリア３４を装着し、上方からインナ
ーリード１８の幅よりも大きな凸部２７を有する上型２
８を降下させ、第４図（ロ）、（Ｃ）に示すようにイン
ナーリード１８の先端部に凸部２７のプレス加工によっ
て凹部３０を形成し、バンプとなるペデスタル２９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
２８の凸部２７により押圧されたインナーリード１８の
凹部３０の材料の逃げのため、幅方向に切欠き３１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、このよプ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と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、これがほぼ
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とを一括で接合す
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。した
がって、接続不良を発生させないためには、バンプの高
さ精度を少なくとも０．５μｍ以下程度と高精度にバン
プを形成するか、あるいは高温において変形が生じ易い
材料をバンプ材料として用い、半導体素子とバンプの接
合時にバンプ高さを矯正する等の処理が必要となる。第
４図（ｂ）。

（ｃ）に示した従来のバンプ構造では、インナーリード
上に機械加工により直接バンプ形成を行うため、バンプ
材料を任意に選ぶことは困難であった。したがって、従
来法によるときには極めて高精度にバンプを形成するこ
とが要求されていた。

本発明の目的はこのような従来の課題を解決し、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
十分な接合強度で、しかも信頼性高く半導体素子との接
合が達成できるＴＡＢ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］ 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と、チップとの組合せからなる、Ｔ
ＡＢインナーリードのバンプ構造であって、 前記ＴＡＢ用テープキャリアのインナーリードは、その
先端部近傍にガイド穴を有するものであり、前記チップ
は、インナーリードに熱圧着可能な素材からなり、その
先端をインナーリードから張出させてインナーリードの
ガイド穴に圧入されたものである。

また、本発明に係るＴＡＢインナーリードのバンプ構造
は、打抜工程と、ガイド穴形成工程と、チップ形成工程
と、圧入工程とを含み、ＴＡＢ用テープキャリアのイン
ナーリード及びチップの組合せからなるＴＡＢインナー
リードのバンプ構造の形成方法であって、 前記打抜工程は、対をなすポンチと第１のダイスとの間
にリボン状チップ材料を配置し、該ポンチと第１のダイ
スとによりリボン状チップ材料を打抜いて貫通孔を形成
するものであり、前記ガイド穴形成工程は、前記第１の
ダイスの下方にインナーリードを配置し、かつ該インナ
ーリードの下方に第２のダイスを前記第１のダイスと細
心を一致させて配置し、前工程にてリボン状チップ材料
に打抜加工された貫通孔に前記ポンチを通して該ポンチ
と前記第２のダイスとによりインナーリードをプレス成
形しインナーリードにガイド穴を形成するものであり、 前記チップ形成工程は、前記ポンチと第１のダイスとの
間に送り込まれたリボン状チップ材料の打抜加工されて
いない領域をポンチと第１のダイスとにより打抜加工し
て柱状チップを形成するものであり、 前記圧入工程は、前記チップ形成工程にて加工された柱
状チップをインナーリードのガイド穴に圧入するもので
あり、 前記柱状チップは、インナーリードのガイド穴に圧入さ
れてその先端がインナーリードより張り出す長さをもつ
ものであり、 最初にＴＡＢインナーリードのバンプ構造を形成するに
あたっては、打抜工程、ガイド穴形成工程。

チップ形成工程、圧入工程を連続して行い、次回以降は
、打抜工程を省略して、ガイド穴形成工程。

チップ形成工程、圧入工程を繰り返す形成方法により得
られる。

［作用］ 本発明のインナーリード先端部近傍に形成するバンプ構
造では、第１図に示すようにガイド穴２１に柱状チップ
２３の一部が埋め込まれた構造である。

柱状チップ２３とインナーリード１８は、摩擦力を利用
して接合する。このためバンプ形成時には、チップ２３
とインナーリード１８の接合強度は不十分であるが、第
３図に示すように半導体素子２４の電極２５とチップ２
３を熱圧着法により接合する際に、同時にガイド穴２１
とチップ２３を熱圧着できるため、ＴＡＢインナーリー
ドのバンプとして十分な強度を達成することができる。

また、本発明のバンプ構造ではバンプ材料を任意に選ぶ
ことができるため、バンプ高さにバラツキが生じても、
半導体素子とインナーリードとを均一に接合することが
可能となる。

本発明に係るＴＡＢインナーリードのバンプ形成方法で
は、まず第２図（ａ）に示すように、ポンチ１３と第１
のダイス１５によりリボン状チップ材料１７を打ち抜き
、ポンチ１３を元の位置に戻す。このときリボン状チッ
プ材料１７には、ポンチ１３の直径に等しい貫通孔２０
が形成される。ついで第２図（ロ）に示すように、第１
のダイス１５と第２のダイス１６の間にインナーリード
１８を配置し、ポンチ１３を下方に移動する。第２図（
ａ）で形成したリボン状チップ材料１７の貫通孔２０を
ポンチ１３が通過し、第２のダイス１６とポンチ１３に
よりインナーリード１８をプレス成形し、ポンチ１３の
直径に等しいガイド穴２１を形成する。ついで第２図（
ｃ）に示すように、リボン状チップ材料１７を移動し、
貫通孔２０の位置を移動する。最後に第２図（社）に示
すように、第１のダイス１５とポンチ１３によりリボン
状チップ材料１７を打ち抜き、柱状のチップ２３を形成
し、チップ２３の一部をガイド穴２１に埋め込む。

以上のようにして、第１図（ａ）、（ロ）に示すような
、バンプ構造を容易に形成することができる。ここで第
２図■〜（ｄ）の工程において、ポンチ１３、第２のダ
イス１６およびガイド穴２１の軸心は常に一致している
ため、チップ２３をガイド穴２１に埋め込む際に、ガイ
ド穴２１とポンチ１３との特別な位置決めを行う必要は
なく、第１図に示すようなＴＡＢインナーリードのバン
プ構造を容易に形成することができる。

なお以後のバンプ形成においては、第２図（ｃｌ）の工
程によりリボン状チップ材料１７にポンチ１３と軸心が
一致した貫通孔２０が形成されるため、第２図（ａ）の
工程は不要となり、第２図６）〜（社）の工程を繰り返
せば良い。

［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）、（ロ）は本発明の実施例によるＴＡＢイ
ンナーリードのバンプ構造を示す断面図、および斜視図
である。第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例に係る
ＴＡＢインナーリードのバンプ形成方法を工程順に示す
部分断面図である。

第２図（ａ）〜（ｄ）に示すように、外径６Ｍの円筒状
のポンチホルダ１１の内面に先端直径が３２ｐｍである
ポンチ１３を挿入し、ポンチホルダＩＩの上端とポンチ
１３を固定した。ポンチホルダＩＩの一部は上下方向に
伸縮するバネ構造１２となっている。ポンチホルダＩＩ
の下端の一部には、リボン状チップ材料１７を挿入する
幅１．２ｍｍ、高さ５０ｐｍの断面を有するスリット状
のリボンガイド１４が設けられている。リボンガイド１
４の下方に、直径３５μｍ、深さ］ＯＯＩＩｍの貫通ダ
イス穴を有する第１のダイス１５を、ポンチホルダ１１
と一体構造となるように構成した。第１のダイス１５の
下方には、直径５０μｍのダイス穴を有する第２のダイ
ス１６が配置されており、第１のダイス１５と第２のダ
イス１６の間に電解銅箔に金をｌｐｍメツキしたインナ
ーリード１８を配置した。

まず第２図（ａ）に示すように、リボン状チップ材料１
７を第１のダイス１５とポンチ１３により打ち抜き、リ
ボン状チップ材料１７に直径３５ｐｍの貫通孔２０を形
成した。ここで用いたリボン状チップ材料１７は、幅１
ｍｍ、厚さ３０μｍの金からなる素材とした。次に第２
図（ハ）に示すように、インナーリード１８を第１のダ
イス１５と第２のダイス１６との間に配置し、アクチュ
エータ１９を下方に移動し、ポンチ１３と第２のダイス
１６によりインナーリード１８をプレス形成し、直径３
５ｐｍ、深さ２０ｐｍのガイド穴２１を形成した。

ガイド穴２１の裏面には、直径５０ｐｍの球面状凸部２
２が形成された。ここで、アクチュエータ１９によりポ
ンチ１３を下方に移動する際、ポンチ１３は第２図（ａ
）で形成した貫通孔２０を通過するため、リボン状チッ
プ材料１７を打ち抜くことなく、インナーリード１８の
みがプレス成形され、第２図（ｃ）に示すようなガイド
穴２１を形成することができる。

次いで、第２図（ｃ）に示すように、リボン状チップ材
料１７を移送し、貫通孔２０の位置を移動した。

最後に第２図（ハ）に示すようにアクチュエータ１９に
よりポンチ１３を下方に移動し、リボン状チップ材料１
７をポンチ１３と第１のダイス１５により打ち抜き、直
径３５ｐｍ、高さ３０ｐｍの柱状チップ２３を形成し、
バンプ２３の一部を第２図（ハ）で形成したガイド穴２
１に埋め込んだ。ガイド穴２１に埋め込んだチップ２３
のインナーリード上面からの高さは約２５±ｌｐｍであ
った。

以上のようにしてＴＡＢテープの複数のインナーリード
１８に第１図に示すようなチップ２３を形成し、第３図
に示すように半導体素子２４のＡＱ電極２５と低温ボン
ディング法（素子加熱温度＝１５０℃、加圧用ツール２
６の温度：５００℃、圧カニ　６０ｇｆ／リード、接合
時間１秒）により接合した結果、強度的（リード１本当
たりのせん断強度６０ｇｆ以上）にも電気的にも良好な
接続が達成された。

上記のように第１図に示すバンプ構造で十分な接合強度
を達成できたのは、チップ２３とインナーリード１８と
を同時に熱圧着できたためである。なお、熱圧着後のバ
ンプ高さは２０μｍと十分な高さであり、ＴＡＢインナ
ーリードのバンプとして十分に使用できることを確認し
た。また、バンプ高さに±ｌＩＩｍのバラツキがあるに
もかかわらず、良好な接続を達成できたのは高温で変形
が生じやすい金リボンをバンプ材料として使用したため
である。

ｆ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
バンプ構造では、バンプ高さに一バラツキが生じても、
バンプと半導体素子の電極部と機械的にも電気的にも良
好に接続できる効果がある。

また、本発明のＴＡＢインナーリードのバンプ形成方法
では、上記のようなバンプを機械的プレス法により、容
易に形成できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ωは本発明のＴＡＢインナーリードのバンプ構
造を示す断面図、（ロ）は同斜視図、第２図（ａ）〜（
へ）は本発明のＴＡＢインナーリードのバンプ形成方法
を工程順に示す断面図、第３図は本発明により形成した
バンプと半導体素子の電極部との接合方法を示す断面図
、第４図（ａ）は従来法の課題を説明する断面図、（ロ
）は同平面図、（ｃ）は同側面図である。 １１・・・ポンチホルダ　　　　１２・・・バネ１３・
・・ポンチ　　　　　　　１４・・・リボンガイド１５
・・・第１のダイス １７・・・リボン状チップ材料 １９・・・アクチュエータ ２１・・・ガイド穴 ２３・・・柱状チップ ２５・・・ＡＱ電極

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と、チ
   ップとの組合せからなる、ＴＡＢインナーリードのバン
   プ構造であって、 前記ＴＡＢ用テープキャリアのインナーリードは、その
   先端部近傍にガイド穴を有するものであり、前記チップ
   は、インナーリードに熱圧着可能な素材からなり、その
   先端をインナーリードから張出させてインナーリードの
   ガイド穴に圧入されたものであることを特徴とするＴＡ
   Ｂインナーリードのバンプ構造。
2. （２）打抜工程と、ガイド穴形成工程と、チップ形成工
   程と、圧入工程とを含み、ＴＡＢ用テープキャリアのイ
   ンナーリード及びチップの組合せからなるＴＡＢインナ
   ーリードのバンプ構造の形成方法であって、 前記打抜工程は、対をなすポンチと第１のダイスとの間
   にリボン状チップ材料を配置し、該ポンチと第１のダイ
   スとによりリボン状チップ材料を打抜いて貫通孔を形成
   するものであり、 前記ガイド穴形成工程は、前記第１のダイスの下方にイ
   ンナーリードを配置し、かつ該インナーリードの下方に
   第２のダイスを前記第１のダイスと軸心を一致させて配
   置し、前工程にてリボン状チップ材料に打抜加工された
   貫通孔に前記ポンチを通して該ポンチと前記第２のダイ
   スとによりインナーリードをプレス成形しインナーリー
   ドにガイド穴を形成するものであり、 前記チップ形成工程は、前記ポンチと第１のダイスとの
   間に送り込まれたリボン状チップ材料の打抜加工されて
   いない領域をポンチと第１のダイスとにより打抜加工し
   て柱状チップを形成するものであり、 前記圧入工程は、前記チップ形成工程にて加工された柱
   状チップをインナーリードのガイド穴に圧入するもので
   あり、 前記柱状チップは、インナーリードのガイド穴に圧入さ
   れてその先端がインナーリードより張り出す長さをもつ
   ものであり、 最初にＴＡＢインナーリードのバンプ構造を形成するに
   あたっては、打抜工程、ガイド穴形成工程、チップ形成
   工程、圧入工程を連続して行い、次回以降は、打抜工程
   を省略して、ガイド穴形成工程、チップ形成工程、圧入
   工程を繰り返すことを特徴とするＴＡＢインナーリード
   のバンプ構造の形成方法。