JPH09275125A - インナーリード接続方法 - Google Patents
インナーリード接続方法Info
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- JPH09275125A JPH09275125A JP8185784A JP18578496A JPH09275125A JP H09275125 A JPH09275125 A JP H09275125A JP 8185784 A JP8185784 A JP 8185784A JP 18578496 A JP18578496 A JP 18578496A JP H09275125 A JPH09275125 A JP H09275125A
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- Japan
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- inner lead
- aluminum electrode
- copper foil
- chip
- bonding
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-
- 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
-
- 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
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/077—Connecting of TAB connectors
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低コストで高さバラツキの少ない薄型の接続
が可能である。 【解決手段】 銅箔２にＡｕメッキ３を施してなるイン
ナーリード４とフィルム５を接着剤６によって接着した
構造のインナーリード部１（（ａ）および（ｂ））を、
恒温槽１６において２００〜３００℃の還元雰囲気中で
アニールすることにより、予めインナーリード４を軟化
させ（（ｃ））、このアニール処理したインナーリード
４を、５００℃のボンディングツール２３によってＩＣ
チップ８のアルミ電極９に押圧することにより、加熱し
てビッカース硬度４０〜６０［ＨＶ］にさらに軟化させ
ながらアルミ電極９に、バンプを介さずに直接圧着する
（（ｄ）および（ｅ））。また（ｃ）のアニール処理を
せずに、インナーリード部１を５６０℃のボンディング
ツールによって（ｄ）および（ｅ）の要領でアルミ電極
９に直接圧着しても良い。
が可能である。 【解決手段】 銅箔２にＡｕメッキ３を施してなるイン
ナーリード４とフィルム５を接着剤６によって接着した
構造のインナーリード部１（（ａ）および（ｂ））を、
恒温槽１６において２００〜３００℃の還元雰囲気中で
アニールすることにより、予めインナーリード４を軟化
させ（（ｃ））、このアニール処理したインナーリード
４を、５００℃のボンディングツール２３によってＩＣ
チップ８のアルミ電極９に押圧することにより、加熱し
てビッカース硬度４０〜６０［ＨＶ］にさらに軟化させ
ながらアルミ電極９に、バンプを介さずに直接圧着する
（（ｄ）および（ｅ））。また（ｃ）のアニール処理を
せずに、インナーリード部１を５６０℃のボンディング
ツールによって（ｄ）および（ｅ）の要領でアルミ電極
９に直接圧着しても良い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の実装
工程においてインナーリードをＩＣチップのアルミ電極
へ接続するインナーリード接続方法に関するものであ
る。
工程においてインナーリードをＩＣチップのアルミ電極
へ接続するインナーリード接続方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、このようなインナーリード接続方
法においては、インナーリードとアルミ電極はバンプを
介して接続されるためバンプ形成工程が不可欠であり、
インナーリード接続方法は、ＩＣチップのアルミ電極上
にバンプを形成する方法とインナーリード側にバンプを
形成する方法の二種類に大別される。
法においては、インナーリードとアルミ電極はバンプを
介して接続されるためバンプ形成工程が不可欠であり、
インナーリード接続方法は、ＩＣチップのアルミ電極上
にバンプを形成する方法とインナーリード側にバンプを
形成する方法の二種類に大別される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のインナーリード接続方法においては、バンプ形成工程
の設備とバンプ形成技術の蓄積が必要であり、半導体装
置の製造コストが高くなってしまうという問題があっ
た。
のインナーリード接続方法においては、バンプ形成工程
の設備とバンプ形成技術の蓄積が必要であり、半導体装
置の製造コストが高くなってしまうという問題があっ
た。
【０００４】本発明はこのような従来の問題を解決する
ものであり、低コストで高さバラツキの少ない薄型の接
続が可能なインナーリード接続方法を提供することを目
的とするものである。
ものであり、低コストで高さバラツキの少ない薄型の接
続が可能なインナーリード接続方法を提供することを目
的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明の請求項１のインナーリード接続方法は、
銅箔に金メッキを施したインナーリードを加熱すること
により軟化させながら、ＩＣチップのアルミ電極に直接
圧着することを特徴とするものである。
めに、本発明の請求項１のインナーリード接続方法は、
銅箔に金メッキを施したインナーリードを加熱すること
により軟化させながら、ＩＣチップのアルミ電極に直接
圧着することを特徴とするものである。
【０００６】上記の請求項１のインナーリード接続方法
によれば、インナーリードを加熱することにより軟化さ
せながら、ＩＣチップのアルミ電極に圧着することによ
り、バンプを用いずに直接圧着することができる。
によれば、インナーリードを加熱することにより軟化さ
せながら、ＩＣチップのアルミ電極に圧着することによ
り、バンプを用いずに直接圧着することができる。
【０００７】従って、バンプ形成に関する設備投資およ
び労力が不要となるので、大幅にコストを削減すること
が可能となる。また直接接続なので、高さバラツキの少
ない薄型の接続が可能となる。さらに軟化させたインナ
ーリードを直接圧着することによりＡｕ−Ａｌ金属間化
合物を確実に生成することができるので、高歩留まりか
つ高信頼性の接続が可能となる。
び労力が不要となるので、大幅にコストを削減すること
が可能となる。また直接接続なので、高さバラツキの少
ない薄型の接続が可能となる。さらに軟化させたインナ
ーリードを直接圧着することによりＡｕ−Ａｌ金属間化
合物を確実に生成することができるので、高歩留まりか
つ高信頼性の接続が可能となる。
【０００８】次に、請求項２のインナーリード接続方法
は、銅箔に金メッキを施したインナーリードを約２００
〜３００℃の還元雰囲気中でアニールし、このアニール
処理したインナーリードを、ビッカース硬度が約４０〜
６０［ＨＶ］になるように、例えば約５００℃で加熱し
ながら、ＩＣチップのアルミ電極に直接圧着することを
特徴とするものである。
は、銅箔に金メッキを施したインナーリードを約２００
〜３００℃の還元雰囲気中でアニールし、このアニール
処理したインナーリードを、ビッカース硬度が約４０〜
６０［ＨＶ］になるように、例えば約５００℃で加熱し
ながら、ＩＣチップのアルミ電極に直接圧着することを
特徴とするものである。
【０００９】ここで、上記のビッカース硬度とはビッカ
ース硬度測定法によって測定した硬度値（値が大きい程
硬い）のことであり、インナーリードのアニール処理前
のビッカース硬度は約１１０〜１２０［ＨＶ］であり、
アニール処理により約８０〜１００［ＨＶ］に軟化す
る。
ース硬度測定法によって測定した硬度値（値が大きい程
硬い）のことであり、インナーリードのアニール処理前
のビッカース硬度は約１１０〜１２０［ＨＶ］であり、
アニール処理により約８０〜１００［ＨＶ］に軟化す
る。
【００１０】上記の請求項２のインナーリード接続方法
によれば、インナーリードを恒温槽等を用いて約２００
〜３００℃の窒素等の還元雰囲気中でアニールすること
により予め軟化させ、このアニール処理したインナーリ
ードを、例えば約５６０℃で加熱してさらに約４０〜６
０［ＨＶ］に軟化させながらアルミ電極に圧着すること
により、バンプを用いずに直接圧着することができる。
によれば、インナーリードを恒温槽等を用いて約２００
〜３００℃の窒素等の還元雰囲気中でアニールすること
により予め軟化させ、このアニール処理したインナーリ
ードを、例えば約５６０℃で加熱してさらに約４０〜６
０［ＨＶ］に軟化させながらアルミ電極に圧着すること
により、バンプを用いずに直接圧着することができる。
【００１１】ここで、上記インナーリードの加熱および
アルミ電極への圧着には、約５６０℃に加熱されてお
り、移動してインナーリードに接触し、インナーリード
を加熱しながら押圧するボンディングツール等を用い
る。
アルミ電極への圧着には、約５６０℃に加熱されてお
り、移動してインナーリードに接触し、インナーリード
を加熱しながら押圧するボンディングツール等を用い
る。
【００１２】従って、バンプ形成に関する設備投資およ
び労力が不要となるので、大幅にコストを削減すること
が可能となる。また直接接続なので、高さバラツキの少
ない薄型の接続が可能となる。さらに約４０〜６０［Ｈ
Ｖ］に軟化させたインナーリードを直接圧着することに
よりＡｕ−Ａｌ金属間化合物を確実に生成することがで
きるので、高歩留まりかつ高信頼性の接続が可能とな
る。
び労力が不要となるので、大幅にコストを削減すること
が可能となる。また直接接続なので、高さバラツキの少
ない薄型の接続が可能となる。さらに約４０〜６０［Ｈ
Ｖ］に軟化させたインナーリードを直接圧着することに
よりＡｕ−Ａｌ金属間化合物を確実に生成することがで
きるので、高歩留まりかつ高信頼性の接続が可能とな
る。
【００１３】次に、請求項３のインナーリード接続方法
は、銅箔に金メッキを施したインナーリードを、ビッカ
ース硬度が約４０〜６０［ＨＶ］になるように加熱しな
がら、ＩＣチップのアルミ電極に直接圧着することを特
徴とするものである。
は、銅箔に金メッキを施したインナーリードを、ビッカ
ース硬度が約４０〜６０［ＨＶ］になるように加熱しな
がら、ＩＣチップのアルミ電極に直接圧着することを特
徴とするものである。
【００１４】上記の請求項３のインナーリード接続方法
によれば、インナーリードを加熱して約４０〜６０［Ｈ
Ｖ］に軟化させながらアルミ電極に圧着することによ
り、バンプを用いずに直接圧着することができる。
によれば、インナーリードを加熱して約４０〜６０［Ｈ
Ｖ］に軟化させながらアルミ電極に圧着することによ
り、バンプを用いずに直接圧着することができる。
【００１５】従って、請求項２の方法に比べて加熱温度
は上昇するがアニール処理が不要となるので、工程を簡
略化することができる。
は上昇するがアニール処理が不要となるので、工程を簡
略化することができる。
【００１６】次に、請求項４のインナーリード接続方法
は、請求項１、２、または３の方法において、ＩＣチッ
プのアルミ電極に接続する面を粗面にした銅箔に金メッ
キを施したインナーリードを用いることを特徴とするも
のである。また請求項５のインナーリード接続方法は、
請求項４の方法において、前記銅箔の粗面を約１．０
［μｍ］以上の凹凸ピッチとしたことを特徴とするもの
である。
は、請求項１、２、または３の方法において、ＩＣチッ
プのアルミ電極に接続する面を粗面にした銅箔に金メッ
キを施したインナーリードを用いることを特徴とするも
のである。また請求項５のインナーリード接続方法は、
請求項４の方法において、前記銅箔の粗面を約１．０
［μｍ］以上の凹凸ピッチとしたことを特徴とするもの
である。
【００１７】上記の請求項４または５のインナーリード
接続方法によれば、インナーリードのアルミ電極接合面
を粗面とすることにより、アルミ電極表面の自然酸化膜
が厚い場合にも、自然酸化膜を容易に破り、Ａｕ−Ａｌ
金属間化合物を確実に生成することができるので、高歩
留まりかつ高信頼性の接続が可能となる。
接続方法によれば、インナーリードのアルミ電極接合面
を粗面とすることにより、アルミ電極表面の自然酸化膜
が厚い場合にも、自然酸化膜を容易に破り、Ａｕ−Ａｌ
金属間化合物を確実に生成することができるので、高歩
留まりかつ高信頼性の接続が可能となる。
【００１８】次に、請求項６のインナーリード接続方法
は、請求項１、２、または３の方法において、ＩＣチッ
プのアルミ電極に接続する面をメサ型形状にした銅箔に
金メッキを施したインナーリードを用いることを特徴と
するものである。
は、請求項１、２、または３の方法において、ＩＣチッ
プのアルミ電極に接続する面をメサ型形状にした銅箔に
金メッキを施したインナーリードを用いることを特徴と
するものである。
【００１９】上記の請求項６のインナーリード接続方法
によれば、インナーリードのアルミ電極接合面を、例え
ばエッチングによりメサ型形状とすることにより、アル
ミ電極周辺に保護膜（パッシベーション膜）がある場合
にも、圧着の際に保護膜を押圧してクラックを発生させ
ることなく、Ａｕ−Ａｌ金属間化合物を確実に生成する
ことができるので、高歩留まりかつ高信頼性の接続が可
能となる。
によれば、インナーリードのアルミ電極接合面を、例え
ばエッチングによりメサ型形状とすることにより、アル
ミ電極周辺に保護膜（パッシベーション膜）がある場合
にも、圧着の際に保護膜を押圧してクラックを発生させ
ることなく、Ａｕ−Ａｌ金属間化合物を確実に生成する
ことができるので、高歩留まりかつ高信頼性の接続が可
能となる。
【００２０】
第一実施形態 図１は本発明の第一実施形態を示す工程説明図である。
図１において、（ａ）はインナーリード部の構造を示す
断面図、（ｂ）は（ａ）の上面図、（ｃ）はインナーリ
ードのアニール工程を示す図、（ｄ）はインナーリード
のアルミ電極へのボンディング工程を示す図であり、ボ
ンダーにインナーリード部およびＩＣチップをセットし
た状態を示す上面図、（ｅ）は（ｄ）の断面図である。
図１において、（ａ）はインナーリード部の構造を示す
断面図、（ｂ）は（ａ）の上面図、（ｃ）はインナーリ
ードのアニール工程を示す図、（ｄ）はインナーリード
のアルミ電極へのボンディング工程を示す図であり、ボ
ンダーにインナーリード部およびＩＣチップをセットし
た状態を示す上面図、（ｅ）は（ｄ）の断面図である。
【００２１】まず、インナーリードの構造について説明
する。図１（ａ）および（ｂ）に示すインナーリード部
１は、銅箔２にＡｕメッキ３を施したインナーリード４
と、ポリイミド等のフィルム５と、接着剤６よりなる。
する。図１（ａ）および（ｂ）に示すインナーリード部
１は、銅箔２にＡｕメッキ３を施したインナーリード４
と、ポリイミド等のフィルム５と、接着剤６よりなる。
【００２２】インナーリード部１は、ＩＣチップ孔７を
有するフィルム５上に接着剤６を塗布し、その上面全体
（ＩＣチップ孔７上も含む）に３５［μｍ］程度の銅箔
を貼り付け、インナーリードとなる銅箔２以外の銅箔部
分をエッチングにより除去し、最後に銅箔２の露出表面
（ＩＣチップ孔７に突き出た裏面を含む）にＡｕメッキ
３を０．５［μｍ］程度施すことにより形成される。
尚、このときのインナーリード４のビッカース硬度は、
通常１１０〜１２０［ＨＶ］である。
有するフィルム５上に接着剤６を塗布し、その上面全体
（ＩＣチップ孔７上も含む）に３５［μｍ］程度の銅箔
を貼り付け、インナーリードとなる銅箔２以外の銅箔部
分をエッチングにより除去し、最後に銅箔２の露出表面
（ＩＣチップ孔７に突き出た裏面を含む）にＡｕメッキ
３を０．５［μｍ］程度施すことにより形成される。
尚、このときのインナーリード４のビッカース硬度は、
通常１１０〜１２０［ＨＶ］である。
【００２３】次に、インナーリードのアニール工程につ
いて説明する。図１（ｃ）に示すように、恒温層１６を
用いて、インナーリード部１を２００〜３００℃の窒素
等の還元雰囲気中で３０分アニール処理を施する。この
アニール処理工程により、インナーリード４は軟化し、
ビッカース硬度は８０〜１００［ＨＶ］となる。
いて説明する。図１（ｃ）に示すように、恒温層１６を
用いて、インナーリード部１を２００〜３００℃の窒素
等の還元雰囲気中で３０分アニール処理を施する。この
アニール処理工程により、インナーリード４は軟化し、
ビッカース硬度は８０〜１００［ＨＶ］となる。
【００２４】次に、ボンディング工程について説明す
る。図１（ｄ）および（ｅ）には、ボンダー部分とし
て、ステージ２１、クランパ２２、およびボンディング
ツール２３を示してある。ステージ２１は１００℃に加
熱され、ボンディングツール２３は５００℃に加熱され
ており、クランパ２２はステージ２１上に配設され、ボ
ンディングツール２３はステージ中央部の上方に位置し
ている。
る。図１（ｄ）および（ｅ）には、ボンダー部分とし
て、ステージ２１、クランパ２２、およびボンディング
ツール２３を示してある。ステージ２１は１００℃に加
熱され、ボンディングツール２３は５００℃に加熱され
ており、クランパ２２はステージ２１上に配設され、ボ
ンディングツール２３はステージ中央部の上方に位置し
ている。
【００２５】まずステージ２１上にＩＣチップ８をセッ
トし、さらにインナーリード４の先端部がＩＣチップ８
のアルミ電極９の直上方に位置するように、クランパ２
２上にインナーリード部１をセットする。
トし、さらにインナーリード４の先端部がＩＣチップ８
のアルミ電極９の直上方に位置するように、クランパ２
２上にインナーリード部１をセットする。
【００２６】次に図１（ｄ）に点線で示すように、ボン
ディングツール２３を下降させることにより、インナー
リード４先端部を５００℃で加熱しながらアルミ電極９
に押圧し、インナーリード４先端部のＡｕメッキとアル
ミ電極９との間でＡｕ−Ａｌ金属間化合物を生成させ、
インナーリード４を直接アルミ電極９に接続する。
ディングツール２３を下降させることにより、インナー
リード４先端部を５００℃で加熱しながらアルミ電極９
に押圧し、インナーリード４先端部のＡｕメッキとアル
ミ電極９との間でＡｕ−Ａｌ金属間化合物を生成させ、
インナーリード４を直接アルミ電極９に接続する。
【００２７】尚、このときのボンディングツール２３の
押圧荷重は１．０［ｋｇ］、押圧時間は０．８［ｓｅ
ｃ］である。またこのときインナーリード４は、５００
℃のボンディングツール２３からの加熱により、ビッカ
ース硬度４０〜６０［ＨＶ］に軟化している。
押圧荷重は１．０［ｋｇ］、押圧時間は０．８［ｓｅ
ｃ］である。またこのときインナーリード４は、５００
℃のボンディングツール２３からの加熱により、ビッカ
ース硬度４０〜６０［ＨＶ］に軟化している。
【００２８】図２は上記のような構造のインナーリード
における加熱温度とビッカース硬度の関係を示すグラフ
であり、二種類の銅箔、ＡおよびＢを用いた場合につい
てそれぞれ示してある。
における加熱温度とビッカース硬度の関係を示すグラフ
であり、二種類の銅箔、ＡおよびＢを用いた場合につい
てそれぞれ示してある。
【００２９】図２において、銅箔Ａを用いたインナーリ
ードと銅箔Ｂを用いたインナーリード５００℃は、どち
らもビッカース硬度４０〜６０［ＨＶ］に軟化している
ことが判る。この硬度値は、従来技術におけるＡｕバン
プの硬度と同程度であり、このことがバンプを用いずと
も確実にＡｕ−Ａｌ金属間化合物を生成することができ
る理由である。
ードと銅箔Ｂを用いたインナーリード５００℃は、どち
らもビッカース硬度４０〜６０［ＨＶ］に軟化している
ことが判る。この硬度値は、従来技術におけるＡｕバン
プの硬度と同程度であり、このことがバンプを用いずと
も確実にＡｕ−Ａｌ金属間化合物を生成することができ
る理由である。
【００３０】以上のように第一実施形態によれば、銅箔
にＡｕメッキを施してなるインナーリードを２００〜３
００℃の還元雰囲気中でアニールすることにより予め軟
化させ、このアニール処理したインナーリードを５００
℃のボンディングツールによって加熱してさらに４０〜
６０［ＨＶ］に軟化させながらアルミ電極に圧着するこ
とにより、バンプを用いずに直接アルミ電極に接続する
ことができる。
にＡｕメッキを施してなるインナーリードを２００〜３
００℃の還元雰囲気中でアニールすることにより予め軟
化させ、このアニール処理したインナーリードを５００
℃のボンディングツールによって加熱してさらに４０〜
６０［ＨＶ］に軟化させながらアルミ電極に圧着するこ
とにより、バンプを用いずに直接アルミ電極に接続する
ことができる。
【００３１】従って、バンプ形成に関する設備投資およ
び労力が不要となるので、大幅にコストを削減すること
が可能となる。また直接接続なので、高さバラツキの少
ない薄型の接続が可能となる。さらに４０〜６０［Ｈ
Ｖ］に軟化させたインナーリードを直接圧着することに
よりＡｕ−Ａｌ金属間化合物を確実に生成することがで
きるので、高歩留まりかつ高信頼性の接続が可能とな
る。
び労力が不要となるので、大幅にコストを削減すること
が可能となる。また直接接続なので、高さバラツキの少
ない薄型の接続が可能となる。さらに４０〜６０［Ｈ
Ｖ］に軟化させたインナーリードを直接圧着することに
よりＡｕ−Ａｌ金属間化合物を確実に生成することがで
きるので、高歩留まりかつ高信頼性の接続が可能とな
る。
【００３２】第二実施形態 本第二実施形態は、工程の簡略化を図るために、第一実
施形態において、アニール工程を行わず、ボンディング
工程におけるインナーリードの加熱温度を上げたもので
ある。従ってインナーリードの構造は、第一実施形態と
全く同様であるので、その説明を省略する。
施形態において、アニール工程を行わず、ボンディング
工程におけるインナーリードの加熱温度を上げたもので
ある。従ってインナーリードの構造は、第一実施形態と
全く同様であるので、その説明を省略する。
【００３３】次にボンディング工程について説明する。
図３は第二実施形態におけるインナーリードのアルミ電
極へのボンディング工程を示す図であり、図１（ｅ）に
おいてボンディングツール２３に替えて、その温度が５
６０℃であるボンディングツール２４を用いたものであ
る。
図３は第二実施形態におけるインナーリードのアルミ電
極へのボンディング工程を示す図であり、図１（ｅ）に
おいてボンディングツール２３に替えて、その温度が５
６０℃であるボンディングツール２４を用いたものであ
る。
【００３４】まずステージ２１上にＩＣチップ８をセッ
トし、さらにインナーリード４の先端部がＩＣチップ８
のアルミ電極９の直上方に位置するように、クランパ２
２上にインナーリード部１をセットする。尚、このとき
のインナーリード４のビッカース硬度は、通常１１０〜
１２０［ＨＶ］である。
トし、さらにインナーリード４の先端部がＩＣチップ８
のアルミ電極９の直上方に位置するように、クランパ２
２上にインナーリード部１をセットする。尚、このとき
のインナーリード４のビッカース硬度は、通常１１０〜
１２０［ＨＶ］である。
【００３５】次に点線で示すように、ボンディングツー
ル２４を下降させることにより、インナーリード４先端
部を５６０℃で加熱しながらアルミ電極９に押圧し、イ
ンナーリード４先端部のＡｕメッキとアルミ電極９との
間でＡｕ−Ａｌ金属間化合物を生成させ、インナーリー
ド４を直接アルミ電極９に接続する。尚、このときのボ
ンディングツール２４の押圧荷重は１．０［ｋｇ］、押
圧時間は０．８［ｓｅｃ］である。またこのときインナ
ーリード４は、５６０℃のボンディングツール２４から
の加熱により、ビッカース硬度４０〜６０［ＨＶ］に軟
化している。
ル２４を下降させることにより、インナーリード４先端
部を５６０℃で加熱しながらアルミ電極９に押圧し、イ
ンナーリード４先端部のＡｕメッキとアルミ電極９との
間でＡｕ−Ａｌ金属間化合物を生成させ、インナーリー
ド４を直接アルミ電極９に接続する。尚、このときのボ
ンディングツール２４の押圧荷重は１．０［ｋｇ］、押
圧時間は０．８［ｓｅｃ］である。またこのときインナ
ーリード４は、５６０℃のボンディングツール２４から
の加熱により、ビッカース硬度４０〜６０［ＨＶ］に軟
化している。
【００３６】以上のように第二実施形態によれば、銅箔
にＡｕメッキを施してなるインナーリードを、５６０℃
のボンディングツールによって加熱して４０〜６０［Ｈ
Ｖ］に軟化させながらアルミ電極に圧着することによ
り、アニール処理をせずに、またバンプを用いずに直接
アルミ電極に接続することができる。
にＡｕメッキを施してなるインナーリードを、５６０℃
のボンディングツールによって加熱して４０〜６０［Ｈ
Ｖ］に軟化させながらアルミ電極に圧着することによ
り、アニール処理をせずに、またバンプを用いずに直接
アルミ電極に接続することができる。
【００３７】従って、バンプ形成に関する設備投資およ
び労力が不要となるので、大幅にコストを削減すること
が可能となる。また直接接続なので、高さバラツキの少
ない薄型の接続が可能となる。また４０〜６０［ＨＶ］
に軟化させたインナーリードを直接圧着することにより
Ａｕ−Ａｌ金属間化合物を確実に生成することができる
ので、高歩留まりかつ高信頼性の接続が可能となる。さ
らにアニール工程を行わないので、第一実施形態に比べ
て工程を簡略化することができる。
び労力が不要となるので、大幅にコストを削減すること
が可能となる。また直接接続なので、高さバラツキの少
ない薄型の接続が可能となる。また４０〜６０［ＨＶ］
に軟化させたインナーリードを直接圧着することにより
Ａｕ−Ａｌ金属間化合物を確実に生成することができる
ので、高歩留まりかつ高信頼性の接続が可能となる。さ
らにアニール工程を行わないので、第一実施形態に比べ
て工程を簡略化することができる。
【００３８】第三実施形態 本第三実施形態は、アルミ電極上の自然酸化膜が厚い場
合にも、この酸化膜を容易に破ることができるように、
インナーリードのアルミ電極接合面を粗面としたもので
ある。
合にも、この酸化膜を容易に破ることができるように、
インナーリードのアルミ電極接合面を粗面としたもので
ある。
【００３９】以下に、インナーリード部の構造について
説明する。図４は第三実施形態におけるインナーリード
部の構造を示す断面図である。図４に示すインナーリー
ド部３１は、銅箔３２にＡｕメッキ３を施した粗面イン
ナーリード３４と、ポリイミド等のフィルム５と、接着
剤６よりなる。
説明する。図４は第三実施形態におけるインナーリード
部の構造を示す断面図である。図４に示すインナーリー
ド部３１は、銅箔３２にＡｕメッキ３を施した粗面イン
ナーリード３４と、ポリイミド等のフィルム５と、接着
剤６よりなる。
【００４０】インナーリード部３１は、次のようにして
形成される。ＩＣチップ孔７を有するフィルム５上に接
着剤６を塗布し、その上全体に（ＩＣチップ孔７上も含
む）銅箔を貼り付け、インナーリードとなる銅箔３２以
外の銅箔部分をエッチングにより除去する。次に銅箔３
２のＩＣチップ孔７に突き出た下面をエッチングによ
り、例えば１．０［μｍ］程度の面粗さ（凹凸のピッ
チ）を有する粗面に仕上げる。最後に銅箔３２の露出表
面（上記の粗面を含む）にＡｕメッキ３を施す。尚、こ
のときの粗面インナーリード３４のビッカース硬度は、
通常１１０〜１２０［ＨＶ］である。この粗面インナー
リード３１を用いて第一実施形態に示すアニール工程お
よびボンディング工程を行う。
形成される。ＩＣチップ孔７を有するフィルム５上に接
着剤６を塗布し、その上全体に（ＩＣチップ孔７上も含
む）銅箔を貼り付け、インナーリードとなる銅箔３２以
外の銅箔部分をエッチングにより除去する。次に銅箔３
２のＩＣチップ孔７に突き出た下面をエッチングによ
り、例えば１．０［μｍ］程度の面粗さ（凹凸のピッ
チ）を有する粗面に仕上げる。最後に銅箔３２の露出表
面（上記の粗面を含む）にＡｕメッキ３を施す。尚、こ
のときの粗面インナーリード３４のビッカース硬度は、
通常１１０〜１２０［ＨＶ］である。この粗面インナー
リード３１を用いて第一実施形態に示すアニール工程お
よびボンディング工程を行う。
【００４１】以上のように第三実施形態によれば、イン
ナーリードのアルミ電極接合面をエッチングにより所定
の面粗さ（例えば１．０［μｍ］程度）の粗面とするこ
とにより、ＩＣチップのアルミ電極表面の自然酸化膜が
厚い場合にも、自然酸化膜を容易に破り、Ａｕ−Ａｌ金
属間化合物を確実に生成することができるので、高歩留
まりかつ高信頼性の接続が可能となる。
ナーリードのアルミ電極接合面をエッチングにより所定
の面粗さ（例えば１．０［μｍ］程度）の粗面とするこ
とにより、ＩＣチップのアルミ電極表面の自然酸化膜が
厚い場合にも、自然酸化膜を容易に破り、Ａｕ−Ａｌ金
属間化合物を確実に生成することができるので、高歩留
まりかつ高信頼性の接続が可能となる。
【００４２】尚、本第三実施形態においては銅箔の露出
下面全体を粗面としたが、露出下面のアルミ電極と接合
する部分のみを粗面としても良い。また本第三実施形態
においてはアニール工程を行っているが、第二実施形態
に示すようにアニール工程を行わないようにしても良
い。
下面全体を粗面としたが、露出下面のアルミ電極と接合
する部分のみを粗面としても良い。また本第三実施形態
においてはアニール工程を行っているが、第二実施形態
に示すようにアニール工程を行わないようにしても良
い。
【００４３】第四実施形態 本第四実施形態は、アルミ電極周辺に保護膜（パッシベ
ーション膜）がある場合にも、インナーリードが保護膜
を押圧して保護膜にクラックを発生させることがないよ
うに、インナーリードのアルミ電極接合部をメサ型形状
としたものである。
ーション膜）がある場合にも、インナーリードが保護膜
を押圧して保護膜にクラックを発生させることがないよ
うに、インナーリードのアルミ電極接合部をメサ型形状
としたものである。
【００４４】以下に、インナーリード部の構造について
説明する。図５は第四実施形態におけるインナーリード
部の構造を示す断面図である。図５に示すインナーリー
ド部４１は、銅箔４２にＡｕメッキ３を施したメサ型イ
ンナーリード４４と、ポリイミド等のフィルム５と、接
着剤６よりなる。
説明する。図５は第四実施形態におけるインナーリード
部の構造を示す断面図である。図５に示すインナーリー
ド部４１は、銅箔４２にＡｕメッキ３を施したメサ型イ
ンナーリード４４と、ポリイミド等のフィルム５と、接
着剤６よりなる。
【００４５】インナーリード部４１は、次のようにして
形成される。ＩＣチップ孔７を有するフィルム５上に接
着剤６を塗布し、その上面全体に（ＩＣチップ孔７上も
含む）銅箔を貼り付け、インナーリードとなる銅箔４２
以外の銅箔部分をエッチングにより形成する。次に銅箔
４２のＩＣチップ孔７に突き出た下面を、エッチングに
よりアルミ電極接合部分に四角形等のメサ部４５を有す
る面に仕上げる。最後に銅箔４２の露出表面（上記の粗
面を含む）にＡｕメッキ３を施す。尚、このときのメサ
型インナーリード４４のビッカース硬度は、通常１１０
〜１２０［ＨＶ］である。また上記のメサ部４５の形状
としては、四角形の他に、円形、六角形、菱形等でも良
い。
形成される。ＩＣチップ孔７を有するフィルム５上に接
着剤６を塗布し、その上面全体に（ＩＣチップ孔７上も
含む）銅箔を貼り付け、インナーリードとなる銅箔４２
以外の銅箔部分をエッチングにより形成する。次に銅箔
４２のＩＣチップ孔７に突き出た下面を、エッチングに
よりアルミ電極接合部分に四角形等のメサ部４５を有す
る面に仕上げる。最後に銅箔４２の露出表面（上記の粗
面を含む）にＡｕメッキ３を施す。尚、このときのメサ
型インナーリード４４のビッカース硬度は、通常１１０
〜１２０［ＨＶ］である。また上記のメサ部４５の形状
としては、四角形の他に、円形、六角形、菱形等でも良
い。
【００４６】次に、このメサ型インナーリード４４を用
いて第一実施形態に示すアニール工程およびボンディン
グ工程を行う。図６はボンディング工程においてメサ型
インナーリード４４をＩＣチップ８のアルミ電極９に圧
着する様子を示す断面図である。図６において、メサ型
インナーリード４４がボンディングツール２３によって
押圧される際には、メサ部４５のみがアルミ電極９に接
触し、メサ型インナーリード４４の他の部分はアルミ電
極９周辺部の保護膜１０には接触しない。尚、このとき
メサ型インナーリード４４の接合強度は、第一実施実施
形態と同じ程度である。
いて第一実施形態に示すアニール工程およびボンディン
グ工程を行う。図６はボンディング工程においてメサ型
インナーリード４４をＩＣチップ８のアルミ電極９に圧
着する様子を示す断面図である。図６において、メサ型
インナーリード４４がボンディングツール２３によって
押圧される際には、メサ部４５のみがアルミ電極９に接
触し、メサ型インナーリード４４の他の部分はアルミ電
極９周辺部の保護膜１０には接触しない。尚、このとき
メサ型インナーリード４４の接合強度は、第一実施実施
形態と同じ程度である。
【００４７】以上のように第四実施形態によれば、イン
ナーリードのアルミ電極接合面をエッチングによりメサ
型形状とすることにより、ＩＣチップのアルミ電極周辺
に保護膜（パッシベーション膜）がある場合にも、圧着
の際に保護膜を押圧してクラックを発生させることな
く、Ａｕ−Ａｌ金属間化合物を確実に生成することがで
きるので、高歩留まりかつ高信頼性の接続が可能とな
る。
ナーリードのアルミ電極接合面をエッチングによりメサ
型形状とすることにより、ＩＣチップのアルミ電極周辺
に保護膜（パッシベーション膜）がある場合にも、圧着
の際に保護膜を押圧してクラックを発生させることな
く、Ａｕ−Ａｌ金属間化合物を確実に生成することがで
きるので、高歩留まりかつ高信頼性の接続が可能とな
る。
【００４８】尚、本第四実施形態においてはアニール工
程を行っているが、第二実施形態に示すようにアニール
工程を行わないようにしても良い。
程を行っているが、第二実施形態に示すようにアニール
工程を行わないようにしても良い。
【００４９】
【発明の効果】以上のように本発明のインナーリード接
続方法は、バンプ形成に関する設備投資および労力が不
要となるので、大幅にコストを削減することが可能とな
るという効果を有する。また直接接続なので、高さバラ
ツキの少ない薄型の接続が可能となるという効果を有す
る。さらに４０〜６０［ＨＶ］に軟化させたインナーリ
ードを直接圧着することによりＡｕ−Ａｌ金属間化合物
を確実に生成することができるので、高歩留まりかつ高
信頼性の接続が可能となるという効果を有する。
続方法は、バンプ形成に関する設備投資および労力が不
要となるので、大幅にコストを削減することが可能とな
るという効果を有する。また直接接続なので、高さバラ
ツキの少ない薄型の接続が可能となるという効果を有す
る。さらに４０〜６０［ＨＶ］に軟化させたインナーリ
ードを直接圧着することによりＡｕ−Ａｌ金属間化合物
を確実に生成することができるので、高歩留まりかつ高
信頼性の接続が可能となるという効果を有する。
【図１】本発明の第一実施形態を示す工程説明図であ
る。 （ａ） インナーリード部の構造を示す断面図である。 （ｂ） （ａ）の上面図である。 （ｃ） アニール工程を示す図である。 （ｄ） ボンディング工程を示す上面図である。 （ｅ） （ｄ）の断面図である。
る。 （ａ） インナーリード部の構造を示す断面図である。 （ｂ） （ａ）の上面図である。 （ｃ） アニール工程を示す図である。 （ｄ） ボンディング工程を示す上面図である。 （ｅ） （ｄ）の断面図である。
【図２】インナーリードにおける加熱温度と硬度の関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図３】本発明の第二実施形態におけるボンディング工
程を示す説明図である。
程を示す説明図である。
【図４】本発明の第三実施形態におけるインナーリード
部の構造を示す断面図である。
部の構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第四実施形態におけるインナーリード
部の構造を示す断面図である。
部の構造を示す断面図である。
【図６】本発明の第四実施形態のボンディング工程にお
いてメサ型インナーリードをＩＣチップのアルミ電極に
圧着する様子を示す断面図である。
いてメサ型インナーリードをＩＣチップのアルミ電極に
圧着する様子を示す断面図である。
１、３１、４１ インナーリード部 ２ 銅箔 ３ Ａｕメッキ ４ インナーリード ５ フィルム ６ 接着剤 ７ ＩＣチップ孔 ８ ＩＣチップ ９ アルミ電極 １０ 保護膜（パッシベーション膜） １６ 恒温槽 ２１ ステージ ２２ クランパ ２３、２４ ボンディングツール ３４ 粗面インナーリード ４４ メサ型インナーリード ４５ メサ部
Claims (6)
- 【請求項１】 銅箔に金メッキを施したインナーリード
を加熱することにより軟化させながら、ＩＣチップのア
ルミ電極に直接圧着することを特徴とするインナーリー
ド接続方法。 - 【請求項２】 銅箔に金メッキを施したインナーリード
を約２００〜３００℃の還元雰囲気中でアニールし、こ
のアニール処理したインナーリードを、ビッカース硬度
が約４０〜６０［ＨＶ］になるように加熱しながら、Ｉ
Ｃチップのアルミ電極に直接圧着することを特徴とする
インナーリード接続方法。 - 【請求項３】 銅箔に金メッキを施したインナーリード
を、ビッカース硬度が約４０〜６０［ＨＶ］になるよう
に加熱しながら、ＩＣチップのアルミ電極に直接圧着す
ることを特徴とするインナーリード接続方法。 - 【請求項４】 ＩＣチップのアルミ電極に接続する面を
粗面にした銅箔に金メッキを施したインナーリードを用
いることを特徴とする請求項１、２、または３に記載の
インナーリード接続方法。 - 【請求項５】 前記銅箔の粗面を約１．０［μｍ］以上
の凹凸ピッチとしたことを特徴とする請求項４に記載の
インナーリード接続方法。 - 【請求項６】 ＩＣチップのアルミ電極に接続する面を
メサ型形状にした銅箔に金メッキを施したインナーリー
ドを用いることを特徴とする請求項１、２、または３に
記載のインナーリード接続方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18578496A JP3558459B2 (ja) | 1996-02-08 | 1996-07-16 | インナーリード接続方法 |
| US08/790,282 US5885892A (en) | 1996-02-08 | 1997-01-28 | Bumpless method of attaching inner leads to semiconductor integrated circuits |
| KR1019970003116A KR980012371A (ko) | 1996-07-16 | 1997-01-31 | 반도체 집적회로에 내부리드의 무범프 접속방법 |
| CN97101097A CN1105399C (zh) | 1996-02-08 | 1997-02-05 | 将内引线焊接到半导体集成电路上的无凸缘方法 |
| EP97300813A EP0789392B1 (en) | 1996-02-08 | 1997-02-07 | Bumpless method of attaching inner leads to semiconductor integrated circuits |
| DE69706720T DE69706720T2 (de) | 1996-02-08 | 1997-02-07 | Höckerloses Verfahren zur Verbindung von inneren Leitern mit integrierten Halbleiterschaltungen |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-22353 | 1996-02-08 | ||
| JP2235396 | 1996-02-08 | ||
| JP18578496A JP3558459B2 (ja) | 1996-02-08 | 1996-07-16 | インナーリード接続方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09275125A true JPH09275125A (ja) | 1997-10-21 |
| JP3558459B2 JP3558459B2 (ja) | 2004-08-25 |
Family
ID=26359555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18578496A Expired - Fee Related JP3558459B2 (ja) | 1996-02-08 | 1996-07-16 | インナーリード接続方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5885892A (ja) |
| EP (1) | EP0789392B1 (ja) |
| JP (1) | JP3558459B2 (ja) |
| CN (1) | CN1105399C (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2003526937A (ja) * | 2000-03-10 | 2003-09-09 | チップパック，インク． | フリップチップ接合構造 |
| US7808114B2 (en) | 2005-04-28 | 2010-10-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Circuit device and method of manufacturing thereof |
| US10388626B2 (en) | 2000-03-10 | 2019-08-20 | STATS ChipPAC Pte. Ltd. | Semiconductor device and method of forming flipchip interconnect structure |
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| JP3658160B2 (ja) | 1997-11-17 | 2005-06-08 | キヤノン株式会社 | モールドレス半導体装置 |
| US6306684B1 (en) * | 2000-03-16 | 2001-10-23 | Microchip Technology Incorporated | Stress reducing lead-frame for plastic encapsulation |
| US6512304B2 (en) | 2000-04-26 | 2003-01-28 | International Rectifier Corporation | Nickel-iron expansion contact for semiconductor die |
| US6656772B2 (en) * | 2001-11-23 | 2003-12-02 | Industrial Technology Research Institute | Method for bonding inner leads to bond pads without bumps and structures formed |
| US7459376B2 (en) * | 2005-02-04 | 2008-12-02 | Infineon Technologies Ag | Dissociated fabrication of packages and chips of integrated circuits |
| IL196635A0 (en) * | 2009-01-21 | 2009-11-18 | Solomon Edlin | High current capacity inner leads for semiconductor device |
| KR102061649B1 (ko) * | 2012-11-07 | 2020-01-02 | 현대모비스 주식회사 | 차량용 레이더장치 |
| CN116018218A (zh) * | 2020-09-18 | 2023-04-25 | 贺利氏德国有限两合公司 | 用于激光键合的表面改性的铜带的生产 |
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| US4209355A (en) * | 1978-07-26 | 1980-06-24 | National Semiconductor Corporation | Manufacture of bumped composite tape for automatic gang bonding of semiconductor devices |
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| US4534811A (en) * | 1983-12-30 | 1985-08-13 | International Business Machines Corporation | Apparatus for thermo bonding surfaces |
| US4754912A (en) * | 1984-04-05 | 1988-07-05 | National Semiconductor Corporation | Controlled collapse thermocompression gang bonding |
| JPS61147560A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-05 | Nec Corp | 半導体装置 |
| US4786545A (en) * | 1986-02-28 | 1988-11-22 | Seiko Epson Corporation | Circuit substrate and method for forming bumps on the circuit substrate |
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| US5059559A (en) * | 1987-11-02 | 1991-10-22 | Hitachi, Ltd. | Method of aligning and bonding tab inner leads |
| US4842662A (en) * | 1988-06-01 | 1989-06-27 | Hewlett-Packard Company | Process for bonding integrated circuit components |
| US5142117A (en) * | 1990-11-20 | 1992-08-25 | Motorola, Inc. | Proximity heater for an ultrasonic bonding tool |
| JPH05109969A (ja) * | 1990-12-10 | 1993-04-30 | Nippon Steel Corp | 半導体素子用複合リードフレームの製造方法 |
| US5403785A (en) * | 1991-03-03 | 1995-04-04 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Process of fabrication IC chip package from an IC chip carrier substrate and a leadframe and the IC chip package fabricated thereby |
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| KR940006083B1 (ko) * | 1991-09-11 | 1994-07-06 | 금성일렉트론 주식회사 | Loc 패키지 및 그 제조방법 |
| DE19504543C2 (de) * | 1995-02-11 | 1997-04-30 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Formung von Anschlußhöckern auf elektrisch leitenden mikroelektronischen Verbindungselementen zum lothöcker-freien Tab-Bonden |
-
1996
- 1996-07-16 JP JP18578496A patent/JP3558459B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-01-28 US US08/790,282 patent/US5885892A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-05 CN CN97101097A patent/CN1105399C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-02-07 EP EP97300813A patent/EP0789392B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-07 DE DE69706720T patent/DE69706720T2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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| EP0789392A3 (en) | 1998-02-25 |
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| US5885892A (en) | 1999-03-23 |
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| DE69706720T2 (de) | 2002-07-04 |
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