JPH0533533B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0533533B2 JPH0533533B2 JP61043226A JP4322686A JPH0533533B2 JP H0533533 B2 JPH0533533 B2 JP H0533533B2 JP 61043226 A JP61043226 A JP 61043226A JP 4322686 A JP4322686 A JP 4322686A JP H0533533 B2 JPH0533533 B2 JP H0533533B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bump
- bonding
- plating layer
- aluminum pad
- circuit board
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/701—Tape-automated bond [TAB] connectors
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明はバンプ付き基板によるテープキヤリア
方式の回路基板構造に関する。 〔発明の概要〕 本発明はバンプ付き基板によるテープキヤリア
方式の回路基板構造において、その回路基板のフ
インガーリード先端に位置し、かつ集積回路素子
のアルミパツドに対向した位置に設けられたバン
プにつき、その表面の面粗度を５〜15μｍにする
ことにより、集積回路素子のアルミパツドとの接
合性を安定化したものである。 〔従来技術〕 従来のバンプ付き基板によるテープキヤリア方
式の回路基板構造は、第２図にその断面を示すよ
うに、４のフインガーリードに、５で示すような
凹状のネツク部を設けることにより、６のような
突起すなわちバンプを形成している。そしてバン
プ６の表面８すなわち集積回路素子と接合される
面については、その面粗度が3μｍ以下の平滑な
状態を用いていた。 〔発明の解決しようとする問題点〕 しかし、前述の従来技術では、集積回路素子の
アルミパツドと接合させる際に、特にアルミパツ
ドの表面酸化膜が比較的厚くなつている場合に
は、接合が不安定で、強度が出ない、あるいは接
合しないといつた状態に至る場合があるという問
題点を有する。そこで本発明はこのような問題点
を解決するものであり、その目的とするところ
は、集積回路素子のアルミパツドと安定して接合
可能なバンプ付き基板構造を提供するところにあ
る。 〔問題を解決するための手段〕 本発明の回路基板構造は、基板表面に配置され
るフインガーリードに集積回路素子が接合される
回路基板構造において、前記フインガーリードは
前記集積回路素子のパツドと対向する位置に形成
される突起状のバンプと、前記バンプの表面に形
成されるニツケルメツキ層と、前記ニツケルメツ
キ層の表面に形成される金メツキ層とを有し、前
記バンプの前記パツドと対向する表面が面粗度５
〜15μｍに形成されてなることを特徴とする。 〔作用〕 本発明の上記の構成によれば、ICチツプのア
ルミパツドとの接合の際に、基板バンプ表面の粗
い凸部が、アルミパツド表面にくい込みつつ変形
することにより、アルミパツド表面の酸化膜を効
率的に破壊し、アルミパツド内部の清浄な金属面
と基板バンプ金属とが、容易に合金を形成し、強
固な接合を得ることが可能となる。 特に5μｍ以上の面粗度において、前記の酸化
膜破壊効果が大きく、接合強度及び接合歩留りの
点で優れている。ただし、15μｍを越える面粗度
とすると、バンプ６の凹凸の谷の部分におけるフ
インガーリードの厚みが、かなり薄くなり、フイ
ンガーリード自体の破壊強度が、接合強度に比較
して極めて弱くなつてしまうため問題がある。 したがつて、総合的にみて５〜15μｍの面粗度
とした場合が、最も品質的に優れている。 〔実施例〕 第１図は本発明の実施例における主要断面図で
あつて、１はポリイミド等の基板ベースフイル
ム、２は接着層、３は導体パターン、４はフイン
ガーリード、５はフインガーリードの凹部であ
り、６はフインガーリードのバンプ部、７はバン
プの接合面であり、この面は銅素材にニツケルメ
ツキ及びさらにその上に金メツキが施こされてお
り、この接合面の面粗度が約9μｍであることが
特徴である。 一方、第２図は従来の実施例における主要断面
図であり、８で示すバンプ部接合面は、面粗度が
約3μｍ以下となつている。 第１図の本発明のフインガーリード４は厚み約
35μｍ、幅約60μｍであり、凹部５の深さは約15μ
ｍであり、バンプ６は厚み約35μｍ、幅約60μｍ、
長さ約60μｍである。バンプ接合面７は、銅素材
上にニツケルメツキ約1μｍ、その上に金メツキ
約1μｍの構成となつており、その面粗度は約9μ
ｍである。その面粗度測定データを第４図に示
す。この約9μｍの粗さの形成方法に関しては、
第１に第１図に示す本実施例の場合のように、１
の回路基板ベースフイルム側に向う方向に、バン
プ接合面７を設ける場合においては、導体パター
ン３の接着層２との接着面１２の粗さを、化学研
磨等を施して除去すること無く、そのまま用い
て、その面の上にニツケル及び金メツキを施して
用いる。すなわち、接着面１２は、銅箔製造時に
おいて、接着層２との接着力を増す目的で、電解
銅メツキによる析出粒子にて、粗化してあるため
である。また第２として、バンプ接合面７を１の
回路基板ベースフイルム側と反対方向に形成する
場合においては、非接着面１３は銅箔製造時に
は、3μｍ以下であるため、化学エツチングによ
り粗化してから、ニツケル及び金メツキを施して
用いる。 このような本発明による回路基板構造を用いれ
ば、第３図に示すように、ICチツプのアルミパ
ツドと、基板のフインガーリード上のバンプとを
一括接合させる際に、次のような作用により、互
いに強固な接合状態を安定して得ることができ
る。 まず、ICチツプ９のアルミパツド１０と、基
板の対応するフインガーリード上のバンプ６とを
位置合わせする。次に、ヒーターツールにより、
フインガーリードのバンプ６をICチツプ９に押
しつけ、フインガーリード上のバンプ接合面７を
アルミパツド１０に接触させて、加圧、加熱す
る。加圧は１バンプあたり約100ｇ、加熱はヒー
ターツール温度で約500℃、時間は１〜２秒であ
る。この時において、初めに基板バンプ表面の粗
い実起がICチツプのアルミパツドにくさび状に
くい込み、そしてヒーターツールの圧力により、
基板バンプの粗い突起が押しつぶされ、加圧方向
と垂直方向にふくらむ状態にて変形することによ
り、アルミパツド表面のアルミ酸化膜を非常に効
率的に破壊排除し、アルミパツド内部のアルミの
清浄な面を安定して露出させることができる。こ
れにより、加熱，加圧環境のもとにおいて、基板
バンプの金属とアルミとが容易に反応し、十分な
合金を形成して、強固な接合を得ることができ
る。結果として、接合強度としては、従来の場合
は、平均14.6ｇ、標準偏差5.4ｇであるのに対し、
本発明の場合には、平均22.1ｇ、標準偏差4.1ｇ
と約50％アツプとなり、また接合歩留りとして
も、従来の場合は80％程度であるのに対し、本発
明の場合は99％以上となる。ただし、ここでいう
接合強度とは、第３図において、ICチツプを接
合したフインガーリードの凹部５に測定器の端子
を引つかけて、接合部を剥離する方向すなわち図
面上上方へ引つ張つた時の破壊強度であり、接合
部が破壊する場合とフインガーリード自体あるい
はICチツプ自体が破壊する場合とがある。 次に、バンプ接合面７の面粗度の変化に対する
接合強度及び接合歩留りの詳しいデータを第１表
に示す。
方式の回路基板構造に関する。 〔発明の概要〕 本発明はバンプ付き基板によるテープキヤリア
方式の回路基板構造において、その回路基板のフ
インガーリード先端に位置し、かつ集積回路素子
のアルミパツドに対向した位置に設けられたバン
プにつき、その表面の面粗度を５〜15μｍにする
ことにより、集積回路素子のアルミパツドとの接
合性を安定化したものである。 〔従来技術〕 従来のバンプ付き基板によるテープキヤリア方
式の回路基板構造は、第２図にその断面を示すよ
うに、４のフインガーリードに、５で示すような
凹状のネツク部を設けることにより、６のような
突起すなわちバンプを形成している。そしてバン
プ６の表面８すなわち集積回路素子と接合される
面については、その面粗度が3μｍ以下の平滑な
状態を用いていた。 〔発明の解決しようとする問題点〕 しかし、前述の従来技術では、集積回路素子の
アルミパツドと接合させる際に、特にアルミパツ
ドの表面酸化膜が比較的厚くなつている場合に
は、接合が不安定で、強度が出ない、あるいは接
合しないといつた状態に至る場合があるという問
題点を有する。そこで本発明はこのような問題点
を解決するものであり、その目的とするところ
は、集積回路素子のアルミパツドと安定して接合
可能なバンプ付き基板構造を提供するところにあ
る。 〔問題を解決するための手段〕 本発明の回路基板構造は、基板表面に配置され
るフインガーリードに集積回路素子が接合される
回路基板構造において、前記フインガーリードは
前記集積回路素子のパツドと対向する位置に形成
される突起状のバンプと、前記バンプの表面に形
成されるニツケルメツキ層と、前記ニツケルメツ
キ層の表面に形成される金メツキ層とを有し、前
記バンプの前記パツドと対向する表面が面粗度５
〜15μｍに形成されてなることを特徴とする。 〔作用〕 本発明の上記の構成によれば、ICチツプのア
ルミパツドとの接合の際に、基板バンプ表面の粗
い凸部が、アルミパツド表面にくい込みつつ変形
することにより、アルミパツド表面の酸化膜を効
率的に破壊し、アルミパツド内部の清浄な金属面
と基板バンプ金属とが、容易に合金を形成し、強
固な接合を得ることが可能となる。 特に5μｍ以上の面粗度において、前記の酸化
膜破壊効果が大きく、接合強度及び接合歩留りの
点で優れている。ただし、15μｍを越える面粗度
とすると、バンプ６の凹凸の谷の部分におけるフ
インガーリードの厚みが、かなり薄くなり、フイ
ンガーリード自体の破壊強度が、接合強度に比較
して極めて弱くなつてしまうため問題がある。 したがつて、総合的にみて５〜15μｍの面粗度
とした場合が、最も品質的に優れている。 〔実施例〕 第１図は本発明の実施例における主要断面図で
あつて、１はポリイミド等の基板ベースフイル
ム、２は接着層、３は導体パターン、４はフイン
ガーリード、５はフインガーリードの凹部であ
り、６はフインガーリードのバンプ部、７はバン
プの接合面であり、この面は銅素材にニツケルメ
ツキ及びさらにその上に金メツキが施こされてお
り、この接合面の面粗度が約9μｍであることが
特徴である。 一方、第２図は従来の実施例における主要断面
図であり、８で示すバンプ部接合面は、面粗度が
約3μｍ以下となつている。 第１図の本発明のフインガーリード４は厚み約
35μｍ、幅約60μｍであり、凹部５の深さは約15μ
ｍであり、バンプ６は厚み約35μｍ、幅約60μｍ、
長さ約60μｍである。バンプ接合面７は、銅素材
上にニツケルメツキ約1μｍ、その上に金メツキ
約1μｍの構成となつており、その面粗度は約9μ
ｍである。その面粗度測定データを第４図に示
す。この約9μｍの粗さの形成方法に関しては、
第１に第１図に示す本実施例の場合のように、１
の回路基板ベースフイルム側に向う方向に、バン
プ接合面７を設ける場合においては、導体パター
ン３の接着層２との接着面１２の粗さを、化学研
磨等を施して除去すること無く、そのまま用い
て、その面の上にニツケル及び金メツキを施して
用いる。すなわち、接着面１２は、銅箔製造時に
おいて、接着層２との接着力を増す目的で、電解
銅メツキによる析出粒子にて、粗化してあるため
である。また第２として、バンプ接合面７を１の
回路基板ベースフイルム側と反対方向に形成する
場合においては、非接着面１３は銅箔製造時に
は、3μｍ以下であるため、化学エツチングによ
り粗化してから、ニツケル及び金メツキを施して
用いる。 このような本発明による回路基板構造を用いれ
ば、第３図に示すように、ICチツプのアルミパ
ツドと、基板のフインガーリード上のバンプとを
一括接合させる際に、次のような作用により、互
いに強固な接合状態を安定して得ることができ
る。 まず、ICチツプ９のアルミパツド１０と、基
板の対応するフインガーリード上のバンプ６とを
位置合わせする。次に、ヒーターツールにより、
フインガーリードのバンプ６をICチツプ９に押
しつけ、フインガーリード上のバンプ接合面７を
アルミパツド１０に接触させて、加圧、加熱す
る。加圧は１バンプあたり約100ｇ、加熱はヒー
ターツール温度で約500℃、時間は１〜２秒であ
る。この時において、初めに基板バンプ表面の粗
い実起がICチツプのアルミパツドにくさび状に
くい込み、そしてヒーターツールの圧力により、
基板バンプの粗い突起が押しつぶされ、加圧方向
と垂直方向にふくらむ状態にて変形することによ
り、アルミパツド表面のアルミ酸化膜を非常に効
率的に破壊排除し、アルミパツド内部のアルミの
清浄な面を安定して露出させることができる。こ
れにより、加熱，加圧環境のもとにおいて、基板
バンプの金属とアルミとが容易に反応し、十分な
合金を形成して、強固な接合を得ることができ
る。結果として、接合強度としては、従来の場合
は、平均14.6ｇ、標準偏差5.4ｇであるのに対し、
本発明の場合には、平均22.1ｇ、標準偏差4.1ｇ
と約50％アツプとなり、また接合歩留りとして
も、従来の場合は80％程度であるのに対し、本発
明の場合は99％以上となる。ただし、ここでいう
接合強度とは、第３図において、ICチツプを接
合したフインガーリードの凹部５に測定器の端子
を引つかけて、接合部を剥離する方向すなわち図
面上上方へ引つ張つた時の破壊強度であり、接合
部が破壊する場合とフインガーリード自体あるい
はICチツプ自体が破壊する場合とがある。 次に、バンプ接合面７の面粗度の変化に対する
接合強度及び接合歩留りの詳しいデータを第１表
に示す。
バンプの表面に特性の異なる２種類のメツキ層
を、即ち、ニツケルメツキ層と金メツキ層とを積
層すると共にその面粗度を５〜15μｍとする構成
としたので、バンプの表面に形成された硬度の高
いニツケルメツキ層により、例えば、硬度の低い
銅からなるバンプ表面の素地の凹凸面が補強され
ると共に、集積回路素子のアルミパツドとの接合
時にその凹凸状態が維持できることから、接合時
において、バンプはアルミパツドの表面に形成さ
れている絶縁性の酸化膜を破壊して内部の清浄な
面と確実に接触できる、加えて、ニツケルメツキ
層の表面には硬度の低い金メツキ層を形成してい
るので、ニツケルメツキ層表面の凸部の金メツキ
層が塑性変形して凹部に移動することから、バン
プとアルミパツドとの接合強度及び安定性が著し
く向上できる、また、ニツケルメツキ層の介在は
銅と金との拡散を防ぐバリア層としても寄与する
ので、金メツキ層の表面に銅が拡散してきて酸化
し、接合性を妨げてしまうという課題も回避でき
る、という顕著な効果を有する。
を、即ち、ニツケルメツキ層と金メツキ層とを積
層すると共にその面粗度を５〜15μｍとする構成
としたので、バンプの表面に形成された硬度の高
いニツケルメツキ層により、例えば、硬度の低い
銅からなるバンプ表面の素地の凹凸面が補強され
ると共に、集積回路素子のアルミパツドとの接合
時にその凹凸状態が維持できることから、接合時
において、バンプはアルミパツドの表面に形成さ
れている絶縁性の酸化膜を破壊して内部の清浄な
面と確実に接触できる、加えて、ニツケルメツキ
層の表面には硬度の低い金メツキ層を形成してい
るので、ニツケルメツキ層表面の凸部の金メツキ
層が塑性変形して凹部に移動することから、バン
プとアルミパツドとの接合強度及び安定性が著し
く向上できる、また、ニツケルメツキ層の介在は
銅と金との拡散を防ぐバリア層としても寄与する
ので、金メツキ層の表面に銅が拡散してきて酸化
し、接合性を妨げてしまうという課題も回避でき
る、という顕著な効果を有する。
第１図は本発明の回路基板構造の一実施例を示
す主要断面図。第２図は従来の回路基板構造を示
す主要断面図。第３図は本発明の回路基板を用い
たICチツプでの実装構造を示す断面図。第４図
は本発明のバンプ接合面の面粗度データ図。 １……回路基板ベースフイルム、２……接着
層、３……導体パターン、４……フインガーリー
ド、５……フインガーリード凹部、６……フイン
ガーリードバンプ部、７……バンプ接合面、８…
…従来のバンプ接合面、９……ICチツプ、１０
……ICチプのアルミパツド、１１……ICチツプ
のパシベーシヨン膜、１２……接着面、１３……
非接着面。
す主要断面図。第２図は従来の回路基板構造を示
す主要断面図。第３図は本発明の回路基板を用い
たICチツプでの実装構造を示す断面図。第４図
は本発明のバンプ接合面の面粗度データ図。 １……回路基板ベースフイルム、２……接着
層、３……導体パターン、４……フインガーリー
ド、５……フインガーリード凹部、６……フイン
ガーリードバンプ部、７……バンプ接合面、８…
…従来のバンプ接合面、９……ICチツプ、１０
……ICチプのアルミパツド、１１……ICチツプ
のパシベーシヨン膜、１２……接着面、１３……
非接着面。
Claims (1)
- １ 基板表面に配置されるフインガーリードに集
積回路素子が接合される回路基板構造において、
前記フインガーリードは前記集積回路素子のバツ
ドと対向する位置に形成される突起状のバンプ
と、前記バンプの表面に形成されるニツケルメツ
キ層と、前記ニツケルメツキ層の表面に形成され
る金メツキ層とを有し、前記バンプの前記パツド
と対向する表面が面粗度５〜15μｍに形成されて
なることを特徴とする回路基板構造。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61043226A JPS62200738A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 回路基板構造 |
| US07/017,419 US4786545A (en) | 1986-02-28 | 1987-02-24 | Circuit substrate and method for forming bumps on the circuit substrate |
| GB8704425A GB2187331B (en) | 1986-02-28 | 1987-02-25 | Method of forming an integrated circuit assembly or part thereof |
| GB8901825A GB2211351B (en) | 1986-02-28 | 1989-01-27 | Method of forming an integrated circuit assembly or part thereof |
| SG14/92A SG1492G (en) | 1986-02-28 | 1992-01-08 | Method of forming an integrated circuit assembly or part thereof |
| SG1392A SG1392G (en) | 1986-02-28 | 1992-01-08 | Method of forming an integrated circuit assembly or part thereof |
| HK360/93A HK36093A (en) | 1986-02-28 | 1993-04-15 | Method of forming an integrated circuit assembly or part thereof |
| HK359/93A HK35993A (en) | 1986-02-28 | 1993-04-15 | Method of forming an integrated circuit assembly or part thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61043226A JPS62200738A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 回路基板構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62200738A JPS62200738A (ja) | 1987-09-04 |
| JPH0533533B2 true JPH0533533B2 (ja) | 1993-05-19 |
Family
ID=12657998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61043226A Granted JPS62200738A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 回路基板構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62200738A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2606606B2 (ja) * | 1994-10-14 | 1997-05-07 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| KR19980044255A (ko) * | 1996-12-06 | 1998-09-05 | 황인길 | 플립 칩(Flip Chip)용 기판(Substrate)의 리드 핑거(Lead Finger)구조 |
| JP4222703B2 (ja) * | 2000-01-28 | 2009-02-12 | Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52124865A (en) * | 1976-04-13 | 1977-10-20 | Sharp Corp | Semiconductor device |
| JPS55138864A (en) * | 1979-04-16 | 1980-10-30 | Sharp Corp | Method of fabricating semiconductor assembling substrate |
| JPS55140238A (en) * | 1979-04-20 | 1980-11-01 | Hitachi Ltd | Tape carrier type semiconductor device |
-
1986
- 1986-02-28 JP JP61043226A patent/JPS62200738A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62200738A (ja) | 1987-09-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |