JPH04355940A

JPH04355940A - Ｔａｂインナーリードの接合方法

Info

Publication number: JPH04355940A
Application number: JP3279370A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Otsuka; 泰弘大塚; Hideki Kaneko; 秀樹金子
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1991-03-27
Filing date: 1991-10-25
Publication date: 1992-12-09
Anticipated expiration: 2013-01-14
Also published as: KR100220109B1; JP2697411B2; DE69213522T2; US5288006A; DE69213522D1; EP0506112A1; EP0506112B1

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】

【０００１】

【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（Ｔａｐｅ　　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　　
Ｂｏｎｄｉｎｇ）用テープキャリアのインナーリードと
半導体素子の電極とを接合する方法とそれに用いるボン
ディングツールに関する。

【０００２】

【従来の技術】インナーリードと半導体素子の電極との
接合においては、一般に、図９に示すように半導体素子
１５の電極部１２またはテープキャリアのインナーリー
ド１３の先端部のいずれか一方にバンプ２０となる突起
を形成した後、バンプ２０を介して電極１２にインナー
リード１３を接合していた。ここで、接合に用いられる
ボンディングツール２１は、図１０（ａ）、（ｂ）に示
すように先端部端面が平面状であり、先端部の大きさは
インナーリード１３の幅よりも大きく、しかも電極１２
に対しても同等以上の大きさのものが一般に用いられて
いた。ここで、図１０（ａ）は先端部が平坦な従来のボ
ンディングツール２１ａを示し、図１０（ｂ）は先端部
端面が平面状で十字状の微小凸部を有す従来のボンディ
ングツール２１ｂを示す。

【０００３】従来のＴＡＢインナーリードの接合方法に
おいて、バンプが必要であった主な理由は、次の２点で
ある。まず第一に図８（ａ）に示すように半導体素子の
電極１２が、電極表面に対し凸となるパッシベーション
膜１４により周囲が覆われているため、インナーリード
１３を電極１２に直接接触させることができなかった。電極面１２の開口部の大きさは、インナーリード１３の
幅よりも一般的には大きく形成されるが、インナーリー
ド１３は図８（ａ）に示すように長手方向にはパッシベ
ーション膜１４に接触するため、電極面１２と同等以上
の大きさの先端部を有する従来のボンディングツール２
１ｆでは、インナーリード１３を電極面１２に直接接触
させることができなかった。このため、図９に示すよう
に電極面１２あるいはインナーリード１３の先端に突起
となるバンプ２０を形成する必要があった。

【０００４】第二に、図８（ｂ）に示すようにインナー
リード１３を電極面１２に接触させることができても、
インナーリード１３を直接電極１２に接続する方法では
、接合時に電極面１２にクラック等の損傷が生じやすか
った。インナーリード１３は一般的にＣｕ箔を基材とし
、これにＡｕやＳｎをフラッシュメッキして構成される
。Ｃｕは、一般に用いられているバンプ材料であるＡｕ
に比べ硬く変形しにくいため、ボンディング荷重の印加
により、インナーリード１３のエッヂ部と電極面との接
触領域近傍に、図８（ｃ）に示すような過大な応力集中
が生じる。このような状態で超音波振動１８を印加する
と、過大な応力集中が生じるインナーリード１３のエッ
ヂ部近傍にクラックが発生しやすかった。一方、図９に
示すようにＡｕバンプのように軟らかいバンプ２０を介
して接合を行う場合には、電極１２にクラックが発生す
るような大きな圧力が作用する前にバンプ２０に変形が
生じ、応力集中の発生を回避することができるため、電
極１２にクラックが発生することなく十分な強度で接合
を行うことができる。

【０００５】半導体素子の電極部にバンプ形成する方法
には、例えば、「アイビーエムジャーナル（ＩＢＭ　　
Ｊｏｕｒｎａｌ）」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ッキ法に
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（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
Ｐａｃｋａｇｉｎｇ　　＆　　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）
」、１９８４年１２月号、３３〜３９頁に記載のように
エッ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ッチングすることにより、３０〜４
０μｍの高さの突起を形成する方法、あるいは「昭和６
０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ある。

【０００６】また図１１に示すように、バンプ形成を行
わずにワイヤボンディング法と同様にして超音波併用の
熱圧着方式により、インナーリード１３を直接半導体素
子の電極１２に接続する方法も提案されている（特開平
２−１１９１５３号公報）。以後、バンプ形成を行わず
にインナーリードを直接半導体素子の電極に接合する方
法を、ダイレクトボンディング法と呼ぶ。特開平２−１
１９１５３号公報に記載の従来のダイレクトボンディン
グ法では、インナーリードの幅よりも先端部が大きなボ
ンディングツールを用い、超音波振動をインナーリード
の長手方向に作用させて接合が行われていた。また、図
１１に示すように半導体素子の電極１２の開口部はイン
ナーリード１３の幅よりも大きなものが用いられていた
。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように一般に、
従来のＴＡＢインナーリードの接合方法では、半導体素
子あるいはインナーリードの何れか一方にバンプを形成
する必要があった。一般にバンプを形成するためにはリ
ソグラフィ等の複雑な工程が必要であり、高価な設備が
必要とされる。また、バンプ形成を１００％の歩留りで
達成することは困難であり、バンプ形成工程において高
価な半導体素子、あるいは高価なＴＡＢテープを損傷す
る問題があった。これらの原因により、従来のバンプ形
成工程を必要とするＴＡＢインナーリードの接合方法で
は、実装コストが高くなる課題があった。

【０００８】また、従来のダイレクトボンディング法で
は、インナーリード幅よりも大きなボンディングツール
を用いて接合を行うため、電極面にクラックが発生しや
すかった。この原因については、以下のように推察され
る。

【０００９】図８（ｃ）に示すように、接合に必要な接
合面の最小圧力をＰｍｉｎとおき、電極面１２にクラッ
クが発生する接合面の圧力をＰｍａｘとおくと、電極面
１２にクラック等の損傷を与えないためには、接合部１
７の最大圧力がＰｍａｘ以下となるようにボンディング
ツール２１ｇに荷重を作用させることが必要となる。接
合は、圧力がＰｍｉｎ以上に達した領域で行われ、圧力
がＰｍｉｎ以下の領域では、見かけ上インナーリード１
３と電極１２が接触していても接合は行われない。電極
面のクラック発生を防止し、十分な強度で接合を行うた
めには、接合面の最大圧力がＰｍａｘ以下で、しかもＰ
ｍｉｎ以上の圧力が作用する領域を極力大きくすること
が条件となる。このためには接合部１７の圧力分布を極
力均一に形成することが重要となる。ところが、従来の
ダイレクトボンディング方法では、インナーリード１３
のエッヂ部近傍に応力集中が生じるため、クラックが発
生しやすくなるという問題があった。クラックの発生を
防止するためにボンディング荷重を減少するか、超音波
振動の出力を減少する必要があり、クラックの発生を防
止して、しかも十分な強度で接合することは困難であっ
た。

【００１０】また従来のダイレクトボンディング法では
、超音波振動をインナーリードの長手方向に作用させる
ため、対抗する２辺に電極が形成された半導体素子に対
しては接合を行うことができるが、半導体素子の４辺全
てに電極が形成された半導体素子に対しては接合が困難
であるという問題があった。

【００１１】本発明の目的はこのような従来の課題を解
決し、バンプ形成工程を不要とした低コストなＴＡＢイ
ンナーリードの接合方法を提供すること、半導体素子の
４辺全てに電極が形成された半導体素子に対してバンプ
形成を行わずに接続できるＴＡＢインナーリードの接合
方法を提供すること、および半導体素子の電極面にクラ
ック等の損傷を与えることなく、十分な強度で接合でき
る信頼性の高いＴＡＢインナーリードの接合方法を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、半導体素
子の電極とＴＡＢテープのインナーリードをシングルボ
ンディング方式により接続する方法において、前記半導
体素子の電極よりも先端部が小さなボンディングツール
を前記インナーリードに押圧して該インナーリードに窪
みを形成した後、前記ボンディングツールに超音波を印
加することを特徴とする。

【００１３】第２の発明は、第１の発明のＴＡＢインナ
ーリードの接合方法において、前記超音波印加時に前記
ボンディングツールに作用させる押圧荷重は、前記ボン
ディングツールを前記インナーリードに押し込む際に作
用させる押圧荷重よりも小さいことを特徴とする。

【００１４】第３の発明は、第１または第２の発明のＴ
ＡＢインナーリードの接合方法において、前記ボンディ
ングツールは、先端部に丸みを有し、かつ先端部の大き
さが前記半導体素子の電極開口部よりも小さいことを特
徴とする。

【００１５】第４の発明は、第１、第２、第３の発明の
ＴＡＢインナーリードの接合方法において、前記インナ
ーリードの突き出し量は、前記インナーリード先端が少
なくとも前記半導体素子の電極を囲むパッシベーション
膜に接触する長さであることを特徴とする。

【００１６】第５の発明は、第１、第２、第３、第４の
発明のＴＡＢインナーリードの接合方法において、前記
半導体素子の電極開口部の前記インナーリードの幅方向
の大きさは、前記インナーリードの幅よりも小さく形成
したことを特徴とする。

【００１７】第６の発明は、半導体素子の電極とＴＡＢ
テープのインナーリードをシングルボンディング方式に
より接続するボンディングツールにおいて、先端部に丸
みを有することを特徴とする。

【００１８】

【作用】本発明の作用について図面を参照して説明する
。本発明のＴＡＢインナーリードの接合方法では、図１
に示すように半導体素子１５の電極１２の開口部の大き
さよりも先端部が小さなボンディングツール１１ａを用
いて接合を行う。

【００１９】まず図１（ａ）に示すように、インナーリ
ード１３と半導体素子１５の電極１２との目合わせを行
った後、ボンディングツール１１ａをインナーリード１
３に押し込み、インナーリード１３にボンディングツー
ル１１ａの先端形状が転写された窪み１６を形成し、ボ
ンディングツール先端１１ａをインナーリード１３に密
着させる。この時、インナーリード１３の底面には微小
な凸部１９が形成され、インナーリード１３を電極面１
２に直接接触させることができる。なお、図１（ａ）に
示すようにインナーリード１３は電極周囲のパッシベー
ション膜１４に接触するが、電極１２よりも小さな先端
部を有するボンディングツール１１ａを用いるため、パ
ッシベーション膜１４に損傷を与えるような過大な圧力
を生じることなく、インナーリード１３を電極面１２に
接触させることができる。

【００２０】次に、図１（ａ）の接触状態を保ったまま
、図１（ｂ）に示すように、ボンディングツール１１ａ
に超音波振動１８を印加することにより、インナーリー
ド１３と電極１２を接合することができる。なお、図面
には記載していないが、半導体素子１５は加熱装置によ
り合金層形成に必要な温度まで加熱されている。第１の
発明では、上記のようにインナーリード１３の底面に微
小な丸みを有する凸部１９を形成するため、従来のダイ
レクトボンディング法に比べ、電極にクラックが発生す
るような過大な応力集中を回避することができ、クラッ
クを防止し、しかも十分な強度で接合することが可能と
なる。

【００２１】次に、第２の発明の作用について説明する
。一般に接合強度は、ボンディング荷重の増加に伴い増
加するが、ボンディング荷重の増加に伴い電極にクラッ
クが発生しやすくなるため、ボンディング荷重には上限
が存在する。ボンディング荷重の増加に伴う接合強度の
増加は、以下のような理由によるものと推察される。インナーリード底面の凸部表面には微細な凹凸が存在す
るため、ボンディング荷重が小さい場合には、真実接触
面積は見かけの接触面積に比べ揺かに小さくなり、接合
強度は不十分なる。一方、ボンディング荷重が十分に大
きい場合には、インナーリード底面の凸部上に存在する
微細な凹凸が塑性変形し、凸部表面が電極面の表面にな
らい、真実接触面積が増加し広範にわたり合金層が形成
されるため、接合強度が増加するものと考えられる。

【００２２】そこで第２の発明では、図２に示すように
超音波振動印加時に作用させるボンディング荷重Ｆ２　
をボンディングツールのインナーリードへの押し込み時
に作用させる荷重Ｆ１　に比べ減少させて接合を行う。十分に大きなボンディング荷重Ｆ１　を作用させること
により、インナーリード底面の凸部と電極面との真実接
触面積を十分に大きく形成した後に、ボンディング荷重
Ｆ２　を減少し超音波振動を印加するため、クラック発
生を防止し、しかも十分な強度で接合を行うことが可能
となる。一般に、超音波振動印加時のボンディング荷重
Ｆ２　を減少すると、ボンディングツールとインナーリ
ードとの間にすべりが発生しやすくなり、接合強度が低
下するが、本発明においては、ボンディング荷重Ｆ１　
の印加時にボンディングツール先端をインナーリードに
形成した窪みに密着させることができるため、超音波振
動印加時の荷重を減少させても、十分な強度で接合でき
ることを実験で確認した。

【００２３】次に、第３の発明の作用について説明する
。図３（ｅ）に示すような先端部が平坦なボンディング
ツール１１ｅを用いた場合に比べ、図３（ａ）〜（ｄ）
に示すような先端部に丸みを有するボンディングツール
１１ａを用いた方が、大きな強度で接合でき接合の信頼
性を向上できることを実験で確認した。この原因につい
ては明かではないが、図４（ａ）に示すように先端部に
丸みを有するボンディングツールを用いた方が、図４（
ｂ）に示すような先端が平坦なボンディングツール１１
ｅを用いた場合に比べ、接合面の圧力分布の均一性が優
れるためと考えられる。なお、図３（ｅ）に示す先端が
平坦なボンディングツールを用いた場合においても、実
用的には十分な強度で接合が可能であることを実験で確
認した。

【００２４】なお、上記の第１〜第３の発明においては
、インナーリード先端が前記半導体素子の電極を囲むパ
ッシベーション膜に接触するように配置することにより
、接合強度の増加を図れることを実験で確認した。図５
（ａ）、（ｂ）はそれぞれインナーリード１３の先端が
電極を囲うパッシベーション膜１４に接触しない場合、
およびパッシベーション膜１４に接触する場合の接合面
の状態を示す断面図である。図５（ａ）に示すように、
インナーリードの先端がパッシベーション膜１４に接触
しない場合には、インナーリード先端エッヂ部２２が、
電極面に接触する。この状態で、インナーリード１３の
長手方向に超音波振動１８を作用させると、インナーリ
ード１３先端部近傍に集中応力が発生し、電極面１２に
クラックが発生しやすくなる。クラックの発生を防止す
るためには、ボンディング荷重Ｆおよび超音波振動１８
の出力を減少する必要があり、この場合には接合強度が
低下する。一方、インナーリード１３先端部がパッシベ
ーション膜１４に接触している場合には、図５（ｂ）に
示すようにインナーリード先端エッヂ部２２は電極面に
接触せず、インナーリード裏面に形成された微小な丸み
を有す凸部１９のみが電極と接触する。この場合、接合
面に過大な応力集中が発生するのを防止することができ
るため、十分な強度で接合を行うことができる。

【００２５】次に第５の発明の作用について説明する。超音波振動方向に対して長手方向が直角方向であるイン
ナーリードを接合する場合、半導体素子の電極の開口部
をインナーリード幅よりも小さく形成することにより、
接合強度を増加できることを実験で確認した。図６（ａ
）、（ｂ）はそれぞれ、インナーリード１３の幅よりも
大きな開口部を有する電極１２およびインナーリード１
３の幅よりも小さな開口部を有する電極１２に接合を行
った状態を示す断面図である。図６（ａ）に示すように
、電極１２の開口部がインナーリード１３の幅よりも大
きい場合には、インナーリード側面エッヂ部２３が電極
面１２と接触する。このような状態で、インナーリード
１３の長手方向に直角な方向に超音波振動１８を作用さ
せると、インナーリード側面エッヂ部２３近傍に集中応
力が発生し電極面１２にクラックが発生しやすくなる。クラックの発生を防止するためには、ボンディング荷重
Ｆおよび超音波振動１８の出力を減少する必要が生じる
が、接合強度は低下する。一方、インナーリード１３の
幅よりも電極面１２を小さく形成した場合には、インナ
ーリード側面エッヂ部２３は電極１２に接触せず、イン
ナーリード裏面に形成された微小な丸みを有す凸部１９
のみが電極１２に接触する。このため、過大な応力集中
の発生を防止でき、クラックの発生を防止して、しかも
十分な強度で接合を行うことが可能となる。

【００２６】また、電極１２の大きさが同一の場合、電
極１２の開口部の大きさが小さい程電極の露出面積が小
さくなるため接合部の耐環境性を向上でき、信頼性の高
い接合を実現できる。

【００２７】次に、第６の発明の作用について説明する
。バンプを介した一般的なＴＡＢインナーリードの接続
においても、先端に丸みを有するボンディングツールを
用いることにより、接合面の圧力分布の均一性が向上し
、電極面にクラックが発生しにくくなり、十分な強度で
安定した接合を実現することが可能となる。

【００２８】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を用いて詳
細に説明する。図１（ａ）、（ｂ）に、本発明のインナ
ーリードの接合方法を工程順に示す概略図を、図２にボ
ンディングツールに印加する荷重、および超音波出力の
関係を示すチャート図を示す。図３（ａ）〜（ｅ）は、
本発明の実施例で用いたＴＡＢインナーリード接合用の
ボンディングツールの概略を示す。

【００２９】まず第１の実施例について説明する。接合
に用いたＴＡＢテープは、インナーリード幅が１００μ
ｍ、インナーリード厚さが３５μｍのＣｕリードに０．
６μｍのＡｕメッキが施されたものであり、半導体素子
は対向する２辺に電極が形成されたものを用いた。ボン
ディングツール１１ａは、図３（ａ）に示すように先端
部が円錐状でかつ先端部に丸みを有するものを用いた。図１（ａ）に示すように、半導体素子１５の電極１２と
インナーリード１３との目合わせを行った後、ボンディ
ングツール１１ａに荷重をＦ１　＝６０ｇｆ印加し、ボ
ンディングツール１１ａをインナーリード１３に押圧し
た。次いで図１（ｂ）に示すように、ボンディングツー
ル１１ａに印加する荷重をＦ２　＝６０ｇｆに保持した
状態で、ボンディングツール１１ａに超音波振動１８を
印加し、インナーリード１３と電極１２との接合を行っ
た。ここで、超音波振動１８の方向は、インナーリード
１３の長手方向に平行な方向であり、インナーリード１
３の先端がパッシベーション膜１４に接触する状態で接
合を行った。なお接合時には、図面には記載していない
が半導体素子１５を加熱装置により２８０℃に加熱保持
した。

【００３０】以上の操作を全てのインナーリード１３に
対して繰り返し行った後、接合強度の測定および電極面
１２に発生したクラックの有無を観察した。その結果、
プル強度は２５ｇｆ以上と十分な接合強度であり、しか
も電極面１２にはクラックの発生がないことを確認した
。

【００３１】第２の実施例では、図２に示すように超音
波振動印加時のボンディング荷重Ｆ２　をボンディング
荷重Ｆ１　に比べ減少させる方法で接合を行った。ボン
ディングツールは第１の実施例と同様に、図３（ａ）に
示す先端部が円錐状で先端に丸みを有するものを用い、
ＴＡＢテープおよび半導体素子も第１の実施例と同様の
ものを用いた。まず、図１（ａ）に示すように、ボンデ
ィングツール１１ａに荷重Ｆ１　＝１００ｇｆを印加し
、ボンディングツール１１ａをインナーリード１３に押
圧した。次いで、ボンディングツール１１ａに印加する
荷重をＦ２　＝４０ｇｆに減少すると同時に、図１（ｂ
）に示すようにボンディングツール１１ａに超音波振動
１８を印加し、インナーリード１３と電極１２との接合
を行った。なお第１の実施例と同様に、超音波振動１８
の方向は、インナーリード１３の長手方向と平行な方向
であり、インナーリード１３の先端をパッシベーション
膜１４に接触させた状態で接合を行った。接合は、半導
体素子１５を２８０℃に加熱保持した状態で行った。

【００３２】以上の操作を全てのインナーリード１３に
対して繰り返し行った後、接合強度の測定および電極面
１２に発生したクラックの有無を観察した。その結果、
プル強度は４５ｇｆと第１の実施例に比べ増加すること
ができ、しかも電極面１２にはクラックが発生していな
いことを確認した。

【００３３】第３の実施例では、図３（ｅ）に示すよう
に先端が平坦なボンディングツール１１ｅを用いて、第
２の実施例と同様のボンディング荷重のシーケンスを用
い、インナーリード１３と電極１２との接合を行った。接合に用いたＴＡＢテープおよび半導体素子は第１の実
施例と同様のものを用いた。先端が平坦なボンディング
ツールでは、第２の実施例と同様の接合条件では電極面
１２の一部に微小なクラックが発生したため、ボンディ
ングツール１１ｅに印加する荷重Ｆ１　、Ｆ２　および
超音波出力を第２の実施例に比べ減少させて接合を行っ
た。ボンディングツール１１ｅに荷重をＦ１　＝７０ｇｆ印
加し、ボンディングツール１１ｅをインナーリード１３
に押圧した後、ボンディングツール１１ｅに印加する荷
重をＦ２　＝３０ｇｆに減少し、同時にボンディングツ
ール１１ｅに超音波振動を印加し、接合を行った。超音
波振動１８の方向は、第１および第２の実施例と同様に
インナーリード１３の長手方向に平行な方向であり、イ
ンナーリード１３の先端をパッシベーション膜１４に接
触させた状態で接合を行った。接合は、半導体素子１５
を２８０℃に加熱保持した状態で行った。

【００３４】以上の操作を全てのインナーリード１３に
対して繰り返し行った後、接合強度の測定および電極面
１２に発生したクラックの有無を観察した。その結果、
第２の実施例に比べると接合強度は低下したが平均プル
強度は２０ｇｆと実用上十分な強度で接合を行うことが
でき、しかも電極面１２にはクラックの発生がないこと
を確認した。

【００３５】第４の実施例では、図５（ａ）に示すよう
にインナーリード１３の先端が電極を囲うパッシベーシ
ョン膜１４に接触しない状態で接合を行い、第２の実施
例と接合強度の比較を行った。その他の条件は第２の実
施例と同一として接合を行った。その結果、プル強度は
３０ｇｆと、インナーリードの先端が電極を囲むパッシ
ベーション膜１４に接触する第２の実施例に比べ若干減
少した。

【００３６】第５の実施例では、半導体素子の４辺全て
に電極がある半導体素子とインナーリードとの接合を行
った。図５（ｂ）は超音波振動１８の方向がインナーリ
ード１３の長手方向に平行な場合の接合部近傍の断面図
を、図６（ａ）、（ｂ）は超音波振動１８の方向がイン
ナーリード１３の長手方向に直角な場合の接合部近傍の
断面図を示す。ここで図６（ａ）は、電極のインナーリ
ードの幅方向の開口部が１２０μｍとインナーリード１
３の幅よりも開口部が大きい場合を示し、図６（ｂ）は
開口部が８０μｍとインナーリード１３の幅よりも開口
部が小さい場合を示す。第２の実施例と同一条件で接合
を行った結果、電極１２の開口部が８０μｍの場合のプ
ル強度は、超音波振動１８に対してインナーリード１３
の長手方向が平行な接合部では４５ｇｆ以上であり、超
音波振動１８対してインナーリード１３の長手方向が直
角な接合部では４０ｇｆ以上であった。一方、電極１２
の開口部の大きさが１２０μｍとインナーリード１３の
幅よりも大きな場合のプル強度は、超音波振動に対して
インナーリード１３の長手方向が平行な接合部では４５
ｇｆ以上であり開口部が８０μｍの場合と同一プル強度
であったが、超音波振動１８に対してインナーリード１
３の長手方向が直角な接合部では２０ｇｆ以上と、電極
の開口部の大きさが８０μｍの場合に比べ著しく強度が
低下した。

【００３７】第６の実施例では、図７に示すようなイン
ナーリード１３の先端をハーフエッチングし、インナー
リード１３の先端にバンプ２０を形成したバンプ付きＴ
ＡＢテープキャリアを用い接合を行った。接合は、図３
（ａ）に示す先端に丸みを有する、円錐状のボンディン
グツール１１ａを用いて行った。第２の実施例と同一条
件でインナーリード１３と電極１２との接続を行った結
果、平均プル強度３５ｇｆと十分な強度で接続できるこ
とを確認した。また、電極面１２にはクラックが発生し
ていないことを確認した。なお第２の実施例に比べ、プ
ル強度が若干低下したのは、インナーリード先端をハー
フエッチングしたため、インナーリード１３の破断強度
が低下したためである。なお、第４の実施例では、イン
ナーリードの幅よりも小さな先端を有するボンディング
ツールを用いて接合を行ったが、インナーリードの幅よ
りも先端部が大きく、かつ先端部に丸みを有するボンデ
ィングツールを用いても同様の効果が得られることを確
認した。

【００３８】また、第６の実施例では、インナーリード
先端をハーフエッチングして形成したバンプを用いたが
、半導体素子の電極あるいはインナーリード先端にＡｕ
バンプを形成した場合にも、同様の効果を得られること
を確認した。

【００３９】なお、第１、第２、第４および第５の実施
例では図３（ａ）に示すような先端部に丸みを有する円
錐状のボンディングツールを用いたが、図３（ｂ）に示
すような先端部に丸みを有する角錘状のボンディングツ
ール１１ｂでも、図３（ｃ）に示すような先端部に丸み
を有する棒状のボンディングツール１１ｃでも、さらに
は図３（ｄ）に示すように先端部に丸みを有し、かつ十
字状の微小凸部を有する十字突起付きボンディングツー
ル１１ｄを用いた場合にも、先端部に丸みを有し、しか
もボンディング荷重Ｆ１　によりインナーリードの底面
に凸部を形成し、凸部と電極面を接触できるような大き
さの先端部を有するボンディングツールであれば、同様
の効果が得られることを確認した。

【００４０】また、第６の実施例では図３（ａ）に示す
ような先端部に丸みを有する円錐状のボンディングツー
ルを用いたが、図３（ｂ）に示すような先端部に丸みを
有する角錘状のボンディングツール１１ｂでも、図３（
ｃ）に示すような先端部に丸みを有する棒状のボンディ
ングツール１１ｃでも、さらには図３（ｄ）に示すよう
な先端部に丸みを有し、かつ十字状の微小凸部を有する
十字突起付きボンディングツール１１ｄを用いた場合に
も、先端部に丸みを有するボンディングツールであれば
、同様の効果が得られることを確認した。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のＴＡＢイ
ンナーリードの接合方法では、バンプ形成工程が不要で
あり、従来法に比べ実装コストを著しく低減できる。ま
た、本発明の接合方法では、半導体素子の４辺全てに電
極が形成された半導体素子に対してもバンプ形成を行わ
ずにインナーリードを接続できる。また、半導体素子の
電極面にクラック等の損傷を生じることなく、しかも十
分な強度で半導体素子の電極とインナーリードとを接合
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインナーリードの接合方法を工程順に
示す概略図である。

【図２】ボンディングツールに印加する荷重、および超
音波出力の関係を示すチャート図である。

【図３】ボンディングツールの側面図である。

【図４】インナーリード幅よりも先端部が小さく、かつ
先端に丸みを有するボンディングツール、およびインナ
ーリード幅よりも先端部が小さく、かつ先端が平坦なボ
ンディングツールによる接合状態を説明する概略図であ
る。

【図５】インナーリードの先端がパッシベーション膜に
接しない場合の接合部の状態、およびインナーリードの
先端がパッシベーション膜に接する場合の接合部の状態
を示す断面図である。

【図６】半導体素子の電極の開口部の大きさがインナー
リード幅よりも大きい場合の接合面の状態、半導体素子
の電極の開口部の大きさがインナーリードの幅よりも小
さい場合の接合面の接触状態を示す断面図である。

【図７】本発明の実施例で用いた、インナーリードの先
端をハーフエッチングしてバンプを形成した、バンプ付
きＴＡＢテープの側面図である。

【図８】従来のＴＡＢインナーリードの接合方法におい
て、バンプ形成が必要であった理由を示す概略図である
。

【図９】従来のバンプを介したＴＡＢインナーリードの
接合方法を示す側面図である。

【図１０】従来のボンディングツールの側面図である。

【図１１】バンプ形成せずにインナーリードを直接半導
体素子の電極に接続する従来のダイレクトボンディング
法を示す概略図である。

【符号の説明】

１１　　ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅボンディングツール１２　
　電極１３　　インナーリード１４　　パッシベーション膜１５　　半導体素子１６　　窪み１７　　接合部１８　　超音波振動１９　　凸部２０　　バンプ２１　　ａ、ｂ従来のボンディングツール２２　　イン
ナーリード先端エッヂ部２３　　インナーリード側面エッヂ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　半導体素子の電極とＴＡＢテープのイ
ンナーリードをシングルボンディング方式により接続す
る方法において、前記半導体素子の電極よりも先端部が
小さなボンディングツールを前記インナーリードに押圧
して前記インナーリードに窪みを形成した後、前記ボン
ディングツールに超音波を印加することを特徴とするＴ
ＡＢインナーリードの接合方法。
【請求項２】　　前記超音波印加時に前記ボンディング
ツールに作用させる押圧荷重は、前記ボンディングツー
ルを前記インナーリードに押し込む際に作用させる押圧
荷重よりも小さいことを特徴とする、請求項１記載のＴ
ＡＢインナーリードの接合方法。
【請求項３】　　前記ボンディングツールは、先端部に
丸みを有し、かつ先端部の大きさが前記半導体素子の電
極開口部よりも小さいことを特徴とする、請求項１また
は２記載のＴＡＢインナーリードの接合方法。
【請求項４】　　前記インナーリードの突き出し量は、
前記インナーリード先端が少なくとも前記半導体素子の
電極を囲むパッシベーション膜に接触する長さであるこ
とを特徴とする請求項１、２または３記載のＴＡＢイン
ナーリードの接合方法。
【請求項５】　　前記半導体素子の電極開口部の前記イ
ンナーリードの幅方向の大きさは、前記インナーリード
の幅よりも小さく形成したことを特徴とする請求項１、
２、３、または４記載のＴＡＢインナーリードの接合方
法。
【請求項６】　　半導体素子の電極とＴＡＢテープのイ
ンナーリードをシングルボンディング方式により接続す
るボンディングツールにおいて、先端部に丸みを有する
ことを特徴とするＴＡＢインナーリードの接合用ボンデ
ィングツール。