JPH0750319A - テープ自動ボンディングビームリード絶縁を行なう改善された装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コストが低減しかつ絶縁の信頼性が向上した
テープ自動ボンディングビームリード絶縁のための装置
及び方法を提供すること。 【構成】 本装置は、基板、基板上の少なくとも１つの
電気接点、電気接点に連結される電気リード、及び基板
からリードを絶縁するために基板に取り付けられた絶縁
体手段を有することを特徴とする。一実施例において、
電気接点は実質的に平坦で薄い導電層からなる。他の実
施例において、絶縁体材料が基板に積層化されかつ隆起
した絶縁体を形成するようにエッチングされたポリマー
フォトマスク材料からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テープ自動ボンディン
グに関し、かつさらに特定すれば、集積回路からテープ
自動ボンディング（ＴＡＢ）回路を絶縁することに関す
る。

【０００２】ここにおいては特定の用途に関する実施例
を引用して本発明を説明するが、本発明はこれに限定さ
れるものではないことを理解されたい。当該技術分野に
おいて平均的な熟練度を有しかつここに提供された技術
に近い専門家によれば、その権利範囲内において、かつ
本発明が役立つ追加的な分野において、追加的な変更態
様、応用及び具体例が認識されるであろう。

【０００３】

【従来の技術及び解決すべき課題】テープ自動ボンディ
ング（ＴＡＢ）回路は、集積回路パッケージング及び集
積化サーマルインクジェットプリントヘッドへの相互接
続を含む多くの用途に利用される。ＴＡＢ回路は、フレ
キシブルポリマー基板上への銅又は金導体のめっきによ
って製造される。代表的な用途において、ＴＡＢ回路
は、集積回路とパッケージのリードとの間に相互接続を
行なうために、集積回路基板上の接点パッドに溶接され
るビームリードを有する。ＴＡＢビームリードは、銅リ
ードであり、これらは金めっきされており、かつ全体と
して四角形横断面を有する。

【０００４】基板自体が導体でありかつ回路の一部とし
て使われるので、ＴＡＢリードを集積回路基板から絶縁
しなければならない。集積回路を製造するためにシリコ
ンウエハを処理する間に、ウエハ上にガラス状の層が取
り付けられるが、この層は、ウエハを個々の集積回路基
板に切断するときに割れ、したがって絶縁体としては作
用しない。

【０００５】ＴＡＢビームリードに絶縁を行なう通常の
アプローチは、ボンディングの信頼性を改善しかつ電気
的短絡を防止するため、ＴＡＢビームリード上に２５．
４ミクロン（０．００１インチ）の隆起部を金めっきで
作ることである。ＴＡＢビームリード上の隆起部は、集
積回路基板上の平らな接点パッドに取り付けられ、かつ
ＴＡＢビームリードは、隆起部によって持ち上げられ、
この隆起部は、集積回路基板に対する電気的短絡を防止
する。

【０００６】残念ながらこの目的のために金を使用する
とその値段は、消費者の製品のあるものにとってはあま
りに高くなりすぎることである。典型的にはヒューレッ
トパッカード社により販売されるもののようなインクジ
ェットプリンタは、ノズル列を有するインクジェットペ
ンを含んでいる。インクジェットペンは、連続する列を
なしてページにわたって動くカートリッジ内に取り付け
られている。それぞれのインクジェットペンは、起動さ
れたとき、当該のノズルからインクの放射を引き起こす
ヒータ回路を有する。ヒータ回路は、集積ヒータ回路基
板上に集積化されており、かつＴＡＢビームリードが、
集積ヒータ回路基板との相互接続のために使用される。
インクジェットペンにインクが空である場合、これらイ
ンクジェットペンは廃棄され、このことから、インクジ
ェットペンの値段ができるだけ低いことが要求される。

【０００７】集積回路に対するＴＡＢビームリードの電
気的短絡を防止するその他の通常のアプローチは、エッ
ジ短絡を最小にするようにＴＡＢビームリードを予備成
形し又は後成形することを含む。ビームリードの予備成
形は、ボンディング前のリードの曲げを含み、これは可
能でありかつ大きなろう付けリードに一般に利用されて
いるが、非常に小さいＴＡＢビームリードに対する予備
成形は、ＴＡＢボンディング特性に不利な作用を及ぼす
困難なプロセスである。

【０００８】ビームリードの後成形は、ボンディング後
のリードの曲げを含むが、非常に小さいＴＡＢビームリ
ードに対する後成形は、不可能でありかつ後成形プロセ
スにおいてボンディングが弱められることがある。

【０００９】集積回路に対するＴＡＢビームリードの電
気的短絡を防止するその他の通常のアプローチは、リー
ドをボンディングした後にリード下側の材料を封入する
か又は絶縁することである。このアプローチはコストが
かさみかつ信頼性がない。

【００１０】したがって当該技術分野において、コスト
を低減しかつ絶縁の信頼性を改善するテープ自動ボンデ
ィングビームリード絶縁のための改善された装置及び方
法を提供する必要がある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】当該技術分野における必
要性は、本発明によるテープ自動ボンディングビームリ
ード絶縁を行なう改善された装置によって対応される。
本発明は、基板上に設けられた少なくとも１つの電気接
点を備えた基板を含む。電気リードは、電気接点に連結
される。絶縁材料は、基板から電気リードを絶縁するた
めに基板に取り付けられる。

【００１２】テープ自動ボンディングビームリード絶縁
を行なう本発明による改善された方法は、 １）少なくとも１つの電気接点を有する基板上に絶縁体
材料を積層化し、かつ２）基板上に絶縁体を形成するよ
うに絶縁体材料をエッチングする、ステップを含む。

【００１３】

【実施例】本発明の有利な構成及び動作、及び例示した
実施例及び代表的な用途を、ここで添付図面を引用して
説明する。

【００１４】図１は、基板１２上の基板電気接点１８と
電気ビームリード１４との間の従来のＴＡＢビームリー
ド接続１０を示している。２５．４ミクロン（０．００
１インチ）の高さの（図１に寸法Ｄとして示す）金隆起
部１６は、基板電気接点１８と電気ビームリード１４と
の間に設けられている。金隆起部１６は、基板１２から
電気ビームリード１４を持ち上げ、これは、基板１２に
対する電気ビームリード１４の短絡を防止している。

【００１５】図２は、本発明による改善されたＴＡＢビ
ームリード接続３０を示す例示的な側面図であり、かつ
図３は、図２の部分３−３の例示的な平面図である。通
常のアプローチにおけるように、電気ビームリード１４
は、基板１２上の基板電気接点１８にボンディングされ
又は溶接される。絶縁体２０は、電気ビームリード１４
と基板１２の間において基板１２に取り付けられてい
る。後で説明するように、絶縁体２０は、絶縁体が必要
なところにはどこでも基板上に配置することができる。

【００１６】インクジェットペンはノズル列を有し、イ
ンクジェットペンのヒータ回路を起動したとき、ここか
らインクが発射される。ヒータ回路は、ヒータ回路基板
上に集積化されており、かつノズルは、ヒータ回路基板
の上部に形成される。それぞれのノズルのためのインク
発射空間を形成するため、障壁材料が利用される。この
障壁材料は、ポリマーフォトマスク材料であり、これ
は、ヒータ回路基板を製造するウエハ処理の一部として
ウエハに積層化される。それから障壁材料は、インク発
射空間のために必要な幾何学的構造に障壁マスクによっ
てフォト形成される。一度ウエハを完全に処理した後
に、ウエハは、個々のヒータ回路基板を形成する部分に
切断される。

【００１７】電気ビームリード１４のための絶縁体２０
は、同様に形成できる。ヒータ回路基板の場合、絶縁体
は、図２及び３に示すように、基板のエッジの近くに基
板ボンディングパッドに隣接して障壁材料の薄いストリ
ップを残すように、又は絶縁を行なう必要があるところ
にはどこでも基板上に障壁材料を残すように、障壁マス
クを変形することによってどのような追加的な処理ステ
ップを行なうことなく形成することができる。

【００１８】通常の集積回路処理の中間ステップの間
に、ポリマーフォトマスク材料が、集積回路基板に取り
付けられるが、処理の最後には完全に取り除かれる。基
板上に絶縁体を形成するため、集積回路基板にポリマー
フォトマスク材料を積層化する処理ステップが加えられ
る。その代わりに最後の集積回路処理ステップでエッチ
ングを形成するため利用されるポリマーフォトマスク材
料は、これを取り除きかつ別の材料層を取り付けるので
はなく、絶縁体のためのポリマーフォトマスク材料とし
てまた利用できる。それから次のステップは、隆起した
絶縁体を形成するためにポリマーフォトマスク材料をフ
ォト形成することである。

【００１９】図２は、絶縁体２０を示しており、この絶
縁体は、基板１２にポリマーフォトマスク材料を積層化
し、かつそれからポリマーフォトマスク材料をフォト形
成しかつエッチングすることによって形成され、基板１
２に取り付けられ持ち上がった絶縁体を形成する。電気
ビームリード１４と基板１２との間の短絡は、電気ビー
ムリードが絶縁体２０によって基板１２から絶縁される
ので、防止される。図２及び３において、絶縁体２０
は、基板電気接点１８と基板のエッジ２２との間に配置
されているが、絶縁体２０の位置は、絶縁が必要なとこ
ろではどこでもよい。例えば絶縁体は、それぞれの基板
電気接点１８を囲むランドとして構成してもよい。図２
は、障壁材料２４も示しており、これは、インクジェッ
トペンのためにインク発射空間を形成するために使用で
きる。

【００２０】テープ自動ボンディングビームリード絶縁
を行なう改善された装置及び方法は、コストを低減し、
かつ絶縁信頼度を改善する。したがって本発明は、ここ
に特定の用途に関する特定の実施例を引用して説明し
た。それでもなお当該技術分野において平均的熟練度を
有しかつ本技術に近い専門家は、その権利範囲内におけ
る追加的な変更態様、応用及び具体例を認識するであろ
う。例えば本発明のポリマーフォトマスク材料の代わり
に、本発明の権利範囲から外れることなくその他の材料
を使用することができる。

【００２１】それ故に特許請求の範囲によって、本発明
の権利範囲に含まれるいかなる応用、変更及び具体例を
もカバーするものとする。

【００２２】以下、本発明の種々の構成要素の組み合わ
せからなる実施態様を示す。

【００２３】１．基板、基板上の少なくとも１つの電気
接点、電気接点に連結される電気リード、及び基板から
リードを絶縁するために基板に取り付けられた絶縁体手
段を有することを特徴とする、テープ自動ボンディング
ビームリード絶縁を行なう改善された装置。

【００２４】２．基板から電気リードを絶縁する絶縁体
手段が、基板に取り付けられた絶縁体材料からなること
を特徴とする、上記１のテープ自動ボンディングビーム
リード絶縁を行なう改善された装置。

【００２５】３．電気接点が、実質的に平らなかつ薄い
基板上の導電層からなることを特徴とする、上記２のテ
ープ自動ボンディングビームリード絶縁を行なう改善さ
れた装置。

【００２６】４．絶縁体材料が、基板に積層化されかつ
隆起した絶縁体を形成するようにエッチングされたポリ
マーフォトマスク材料からなることを特徴とする、上記
３のテープ自動ボンディングビームリード絶縁を行なう
改善された装置。

【００２７】５．隆起した絶縁体が、基板のエッジに沿
っていることを特徴とする、上記４のテープ自動ボンデ
ィングビームリード絶縁を行なう改善された装置。

【００２８】６．少なくとも１つの電気接点を有する基
板上に絶縁体材料を積層化し、かつ基板上に絶縁体を形
成するように絶縁体材料をエッチングする、ステップを
含むことを特徴とする、テープ自動ボンディングビーム
リード絶縁を行なう改善された方法。

【００２９】７．電気接点に電気リードを連結し、それ
により電気リードが、絶縁体により基板から絶縁される
ようにする、ステップを含むことを特徴とする、上記６
のテープ自動ボンディングビームリード絶縁を行なう改
善された方法。

【００３０】８．隆起した絶縁体を形成するように絶縁
体材料をエッチングする、ステップを含むことを特徴と
する、上記７のテープ自動ボンディングビームリード絶
縁を行なう改善された方法。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、以上述べた通りに構成されて
いるので、コストが低減しかつ絶縁の信頼性が向上した
装置並びに方法が実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】短絡を防止するようにＴＡＢビームを持ち上げ
るためにＴＡＢボンディングにおいてＴＡＢビーム上に
金隆起部を有する従来のＴＡＢビーム接続を示す略図で
ある。

【図２】本発明による改善されたＴＡＢビーム絶縁体を
示す概略側面図である。

【図３】本発明による改善されたＴＡＢビーム絶縁体を
示す図２の３−３部分の平面図である。

【符号の説明】

１０ ＴＡＢビームリード接続 １２ 基板 １４ 電気ビームリード １６ 金隆起部 １８ 電気接点 ２０ 絶縁体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エレン・リーク・タッポン アメリカ合衆国オレゴン州97330コーヴァ リス，ノースウエスト・ミュルキー・アヴ ェニュー・2511 (72)発明者 ジェイムズ・ソルター アメリカ合衆国カリフォルニア州95816サ クラメント，イースト・ストリート・2429

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板、 基板上の少なくとも１つの電気接点、 電気接点に連結される電気リード、及び基板からリード
   を絶縁するために基板に取り付けられた絶縁体手段を有
   することを特徴とする、テープ自動ボンディングビーム
   リード絶縁を行なう改善された装置。