JPH0543544U - 電子素子の接続端子構造 - Google Patents

電子素子の接続端子構造

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JPH0543544U
JPH0543544U JP100919U JP10091991U JPH0543544U JP H0543544 U JPH0543544 U JP H0543544U JP 100919 U JP100919 U JP 100919U JP 10091991 U JP10091991 U JP 10091991U JP H0543544 U JPH0543544 U JP H0543544U
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JP
Japan
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electronic element
connection terminal
pad
bonding wire
pad portion
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JP100919U
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寛 大橋
孝之 稲岡
康範 中島
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Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子素子基板への金線やアルミニウム線等の
ボンディングワイヤの接続において、機械的損傷を低減
し、接続の安定化を図る。 【構成】 電子素子基板１に形成した配線金属層の外部
接続端子部において、厚さ約０．３μｍに形成した第１
層配線電極２を約２μｍ周期の格子状のパターンに形成
する。その上に約１μｍの厚みでパッド用金属薄膜３を
形成し、約０．３μｍの凹凸のあるパッド部４を得るこ
とにより、超音波ボンディング工程において、従来より
も小さい機械的圧接力でボンディングワイヤ７を接続す
る。

Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本考案は、表面弾性波素子（ＳＡＷ）、トランジスタ、ＩＣ等の電子素子の製 作工程における電極とワイヤとの接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トランジスタ、ＩＣ等の製作は、鏡面状に研磨された基板表面上にフォ トリソグラフィ法によるパターン形成、不純物拡散、層間絶縁膜形成等の所定の 工程を経た後、その表面上に真空蒸着法、スパッタ法により、おもに金、アルミ ニウム等の金属薄膜を約０．３〜１．０μｍの厚みに堆積して配線する。
【０００３】 さらに電子素子を外部回路に接続するため、図４に示すように配線電極２′上 に電極膜厚を約１μｍに厚くした外部接続端子部（パッド部）３′を設ける。
【０００４】 このパッド部３′を外部回路に接続するには、電子素子全体を約１５０〜２０ ０℃に加熱した状態で、直径３０〜１００μｍの金線、またはアルミニウム線を 用いたボンディングワイヤ７を治具８を用いて超音波振動を加えながらパッド部 ３′に圧接する。圧接時に超音波振動を加えることによりパッド部３′表面を活 性化し、パッド部３′表面とボンディングワイヤ７との圧接境界面に合金層を形 成することにより、十分な強度を有して接続される。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】
これらの接続工程において、パッド部３′とボンディングワイヤ７との接続は 電子素子の信頼性を決める大きな要素である。この接続強度、信頼性は超音波振 動の強度、圧接力、パッド部３′表面の平坦さ、硬さ等に依存し、これらの条件 を最適化し、ボンディングワイヤ７の接続工程を安定化する必要がある。
【０００６】 このパッド部３′は、電子素子の平坦な部分に形成され、前述の真空蒸着法、 スパッタ法により形成されるため、パッド部３′表面も図４に示すように平坦な 表面となる。このためパッド部３′にボンディングワイヤ７を圧接したときの接 触面積、摩擦係数は小さくなり、十分な接続強度を得るためには超音波振動の強 度、圧接力を大きくする必要がある。
【０００７】 しかし超音波振動の強度、圧接力を大きくすると電子素子基板１に機械的損傷 を与え、電子素子の信頼性を阻害するという悪影響がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本考案は、電子素子基板への金線、アルミニウム線等の接続工程で、機械的損 傷を低減し、接続の安定化を図ることを目的とする。このため電子素子のパッド 部表面に凹凸を形成し、電子素子基板への損傷を大きくすることなく、ボンディ ングワイヤをパッド部に圧接したときの接触面積、摩擦係数を大きくし、ボンデ ィングワイヤ接続工程を安定化する構造としたもので、以下実施例につき図面を 参照して詳細に説明する。
【０００９】
【実施例】
図１は、外部接続端子部（パッド部）４の表面構造を示す実施例で、パッド部 ４は約０．２ｍｍ×０．２ｍｍの広さに形成され、その表面に約２μｍ周期の格 子状の凹部１０を形成している。また図２は、図１に示す実施例の断面構造及び 金線等のボンディングワイヤ７をパッド部４に接続するときの概略図を示す。
【００１０】 絶縁性を有する電子素子基板１上の表面に第１層配線電極２であるアルミニウ ム薄膜を真空蒸着法で約０．３μｍの厚みに形成し、フォトリソグラフィ法で約 ２μｍ周期の格子状のパターンを形成する。その上にさらに、第２層目のパッド 用金属薄膜３であるアルミニウムを真空蒸着法で約１μｍの厚みに形成し、フォ トリソグラフィ法で約０．２ｍｍ×０．２ｍｍのパッド部４を形成する。
【００１１】 この結果、パッド部４表面には、第１層配線電極２が格子状に形成され、約０ ．３μｍの凹凸が形成される。
【００１２】 金線等のボンディングワイヤ７をパッド部４に接続する場合は、電子素子基板 １を約１５０℃に加熱した支持台９の上に置き、ボンディングワイヤ７をパッド 部４の表面に治具８を用いて押し当て、さらに超音波を加える。
【００１３】 このとき、図２に示すように治具８で加えている超音波及び圧接力により、ボ ンディングワイヤ７は最初にパッド部４の凸部と接触し、次にパッド部４の凹部 １０とボンディングワイヤ７とが圧接される。このため従来よりも摩擦係数が大 きくなり、より小さな圧接力でパッド表面に合金層を形成できる。すなわち従来 よりも小さい機械的圧接力で接続できる。
【００１４】 図３は不純物を拡散させた多結晶シリコンを電極として用いた実施例で、その 断面構造を示す。
【００１５】 電子素子基板１上に、第１層目の平坦な絶縁層のシリコン酸化膜５を約０．５ μｍの厚みに熱ＣＶＤ（Chmical Vapor Deposition）法で形成し、その上の第２ 層目の多結晶シリコン層６を熱ＣＶＤ法で約０．３μｍの厚みに形成し、フォト リソグラフィ法で約２μｍ周期の網目状のパターンを形成する。その上にさらに 、第３層目のパッド用金属薄膜３であるアルミニウム薄膜を真空蒸着法で約１μ ｍの厚みに形成し、フォトリソグラフィ法で約０．２ｍｍ×０．２ｍｍのパッド 部４を形成する。
【００１６】 この結果、パッド部４表面には、第２層目の多結晶シリコン層６が格子状に形 成されるので、約０．３μｍの凹凸が形成される。以下金線等のボンディングワ イヤをパッド部４に接続する工程は前述の実施例と同様であるため省略する。
【００１７】
【考案の効果】
本考案によってパッド部表面にボンディングワイヤを治具で圧接すると、表面 の凹凸によりボンディングワイヤとパッド部との摩擦係数が局部的に大きくなる 。この結果、パッド部とボンディングワイヤとの接続作業において、従来よりも 圧接力及び超音波強度を弱くしてもパッド表面を活性化でき、十分な接続強度、 安定した作業性が得られ、電子素子への機械的損傷が低減し信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の実施例を示すパッド部の表面構造図で
ある。
【図２】本実施例の断面構造及び接続の概略図である。
【図３】他の実施例の表面構造図である。
【図４】従来例を示す断面構造図である。
【符号の説明】
１ 電子素子基板 ２ 第１層配線電極 ３ パッド用金属薄膜 ４ パッド部 ５ シリコン酸化膜 ６ 多結晶シリコン層 ７ ボンディングワイヤ ８ 治具 １０ 凹部

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子素子基板上に形成した配線金属層の
    外部接続端子部において、２層以上の金属膜層からな
    り、そのうちの少なくとも１層は厚さ０．１〜０．５μ
    ｍ、ピッチ１〜２０μｍの格子状または網目状のパター
    ンで形成し、その上部に積層した外部接続端子部の表面
    に凹凸を形成したことを特徴とする電子素子の接続端子
    構造。
JP100919U 1991-11-12 1991-11-12 電子素子の接続端子構造 Pending JPH0543544U (ja)

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Cited By (1)

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WO2021240748A1 (ja) * 2020-05-28 2021-12-02 三菱電機株式会社 半導体装置およびその製造方法ならびに電力変換装置

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