JPS5827355A - 自動ボンディング用テープ - Google Patents

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】 〔発明の属する分野〕 本発明は、集積回路のテープ自動ボンディングに関する
。特にその自動ボンディング用テープおよびその製造方
法に関する。

〔従来技術の説明〕

テープ自動ボンディング法は、集積回路のパッドを接続
する方法として知られている。通常３５鶴幅のフィルム
ベースの一巻のテープは、集積回路のための一連の相互
接続用の配列を備えている。

この配列は「フレーム」と称される。それぞれのフレー
ムには、多数のエツチングされた銅の「ビーム」が設け
られる。このビームは「リード」または「フィンガ」と
も称され、各ビームは集積回路の各パッドにボンディン
グされるために配設される。このビームとパッドの各結
合は、「バンプ」と呼ばれる端子を介して行われる。こ
のバンプは、ビーム上のパッドに対応する位置、もしく
はこのパッド上のいずれかに形成される。

この結合は、はんだリフローまたは熱圧着により行われ
る。集積回路のパッド上に初期に形成されるバンプは、
集積回路が未だ大きなウェーハの一部である間に通常形
成される。このバンプ形成は［ウェーハ・バンビイング
」として知られている。

テープにボンディングがなされると、各集積回路および
この集積回路にそれぞれ対向するフレームが、パッケー
ジのためにテープから切離され、−例として、デュアル
インライン形の集積回路パッケージに接続される。特別
には成型されたプラスチックパッケージの「リードフレ
ーム」に接続される。また別の方法としてテープボンデ
ィングされた集積回路は、ハイブリッド基板またはプリ
ント回路基板に直接接続することもできる。

このテープを使用することにより、ボンディング工程の
自動化が容易に実現でき、またビームが電気的に絶縁さ
れていれば、ボンディングされたチップをテープ上に載
置されている間に自動的に試験することができる。この
自動的に試験を行うために、テープはリールからリール
へ巻取る巻取り機に掛けられる。このとき巻取り機は自
動試験機に連動する。

いくつかのテープは特殊な集積回路のテープ自動ボンデ
ィングに利用することができる。これらのテープには、
上記集積回路に適合する相互接続用のフレームが形成さ
れる。−例としてフレーム内のエツチングされた銅ビー
ムには、金メッキされた銅バンプが形成されている。こ
の種のテープは「バンプ付テープ」として知られている
。またいくつかの集積回路は、テープボンディング用に
金メッキのバンプが形成されたパッドを備えている。こ
の種の集積回路は「バンプ付チップ」として知られてい
る。

しかし従来のバンプ付テープは、バンプにおいて確実に
密着した結合が行われ難い欠点があった。

これは、例えば銅ビーム上に形成された銅バンプが比較
的硬く、かつバンプの表面が平らでないため、金メツキ
後でもその表面が平らでなく、しかも柔軟性に欠けるこ
とから、集積回路のパッドを形成するアルミニウムや他
の金属に対する粘着力が弱いためと考えられる。

〔発明の目的〕

本発明は、上記欠点を解消するもので、集積回路のパッ
ドとフレームのビームとを強い粘Ｍ力で結合することが
できる自動ボンディング用テープおよびその製造方法を
提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明の第一の特徴は、集積回路のテープ自動ボンディ
ングに用いられるテープにある。このテープはその長さ
方向に一連の相互接続用のフレームが形成され、各フレ
ームにはボンディング用の複数のビームが設けられる。

バンプは集積回路のパッドとフレームのビーム間を結合
するために、ビーム上にそれぞれ設けられる。各バンプ
はビッカース硬さ係数で５５以下の導電材により構成さ
れる。バンプは各バンドに対して全ボンディング面にわ
たって実質的に平らにボンディングすることができる柔
軟性を有する。

各バンプは導電材によりすべて形成することもできる。

この導電材は金または金の合金がよい。

この場合には、各バンプは芯を比較的硬い金または金の
合金にして、外層を比較的軟らかい金または金の合金で
構成することがよい。

この導電材は各バンプを形成する複数の異種の金属の中
から選ばれた一種類の金属でもよい。

本発明の第二の特徴は、上記テープを製造する方法にあ
る。この方法には、集積回路のパッドに対向するテープ
上の所定位置に、バンブ形成のための一種または複数の
材料を被覆する工程を含んでいる。

上記材料は電気メッキにより被覆してもよし、あるいは
実質的に球状の材料をテープの上記位置にそれぞれ置い
てボンディングすることもできる。

〔実施例による説明〕

以下実施例図面を用いて詳細に説明する。

第１図において、テープ自動ボンディング用のテープは
、柔軟な電気絶縁性のキャリヤ１を基材として構成され
る。この例ではキャリヤ１は、ポリイミドの細長い３５
鶴幅のフィルムベースである。

このキャリヤｌには、その両縁に沿ってスプロケット用
の孔２が各−列に穿設される。第１図に示す３個の相互
接続用フレームには、それぞれ金メッキされた複数の銅
ビーム３が設けられる。このビーム３は所望の配列パタ
ーンが金によりメッキされ、さらに孔２の二列間の領域
４に予め被覆された銅層がエツチングされて形成される
。約８日平方に開口されたウィンドウ５は、集積回路を
支持するために、キャリヤｌ内の各フレームの下に形成
される。このウィンドウ５の大きさはボンディングされ
る集積回路の大きさによって決められる。これらのウィ
ンドウ５は第１図に破線で示される。

第２図には、５本のビーム３の内部端が示される。各ビ
ーム３の最も内側には、バンプ６が設けられる。このバ
ンプ６は、集積回路のパッドにボンディングするために
上面が形造られたボンディング面（ａ　５ｈａｐｅｄ　
ｕｐｐｅｒ　ｂｏｎｄｉｎｇ　５ｕｒｆａｃｅ）を有す
る金の小塊からなっている。

第３図において、ビーム３の内部端に設けられた金のバ
ンプ６は、集積回路８のパッド７にボンディングされる
。この例ではビーム３　（テープは図示せず）は、その
バンプ６を下向きにして集積回路８上に位置決めされる
。バンプ６のパッド７へのボンディングは熱圧着により
行われる。

ビーム３上にバンプ６を形成する一つの方法として、バ
ンプ６とビーム３とが異なる材料からできている場合に
は、まずビーム３とは別にバンプ６を形成し、次の操作
でこれらを一体にする方法がある。この方法は非常に小
さい金の球体をつくり、これを金メッキされた銅テープ
上の所望の位置ヘポンディングすることにより達成し得
る。この方法は「アディティブ」法として知られている
。

もう一つ別のセミアディティブ法は電気メッキを伴い、
次の工程で行われる。

まず最初に、テープ自動ボンディング用のテープが用意
される。このテープは前述の通常の３５鶴フイルムベー
ス１により構成される。このフィルムベース１は銅層が
接着剤により接着された領域４を有する。テープはまず
物理的に腐食されて用意される。液体レジストがウィン
ドウ５に塗られ、十分ベーキングされる。次いで銅層４
の表面は酸の浴で調節される。

準備工程の後、テープは、２５μｍのネガティブドライ
フィルムのホトレジスト層で覆われる。次に所望のフレ
ームのマスクが露光のために使用され、感光した画像が
現像される０次いでフレームの感光した銅ビーム３は化
学的に洗浄され、焼かれた後、凝縮したオルトリン酸液
内で反転メッキされる。次にこのテープは脱イオン化し
た水で洗浄され、１０％のオルトリン酸の浴で調節され
る。

これによりビーム３の金による電気メッキの前処理が完
了する。ここでビーム３の金メッキ（「フラッシング」
）がなされると、金のバンプ６が形成される。

最初に、残っているネガティブドライフィルムのホトレ
ジストが剥がされる。感光した銅は酸の浴で調節された
後、５０μ−のネガティブドライフィルムのホトレジス
ト層が塗られ、フレーム上の所望のバンブ位置に対して
マスクが露光のために使用される。その結果感光したバ
ンブ画像は現像され、感光した金のパッドが化学的に洗
浄されて焼かれる。次にバンプの画像は１０％のオルト
リン酸の浴で調節され、脱イオン化した水ですすがれる
。さらにこの画像はバンプ６が約３５μ−の厚さになる
まで金メッキされ、その側壁はバンプ６の形状を決める
ための塗布されたレジスト内で形成される。ネガティブ
ホトレジストが剥がされると、ウィンドウ５が再び液体
レジストで覆われて十分ベーキングされる。最後に、メ
ッキされていない銅層４が塩化第二鉄でエツチングされ
て除去され、ビーム３の裏側に残っていたレジストは、
すべてアルカリ剥離液で除去される。

特に金のバンプ６は熱圧着のボンディングプロセスに機
械的かつ電気的に使用されるに適している。これは、用
いられる軟らかい金は、５５以下の（望ましくは約３５
の）ビッカース硬さ係数を有する柔軟な材料であり、し
かも従来のバンプに用いられた比較的硬い材料より、よ
り展性のある材料だからである。従来のバンプでは、例
えば通常用いられる銅の典型的なビッカース硬さ係数は
９０である。

以上により金のバンプ６は、従来のバンプの粘着力より
強い粘着力を集積回路パッドに与えることができるため
、ボンディングはバンプの全ボンディング面にわたって
実質的に平坦に行われる。

なおボンディング面を剪断することによって良好な結合
がなされるため、各バンプは円い形状を有することが好
ましい。

また各バンプ６は、最初は比較的硬い金で芯を形成し、
次にその外層を比較的軟らかい金で被覆して、柔軟なバ
ンプをつくることもできる。実際には、金はビッカース
硬さ係数で３０から１００までの範囲を有する。

また金の代りに他の同様の柔軟な材料をバンブ毎、ある
いはバンプの一部に用いることもできる。

さらにバンプは、その柔軟性および電気化学的特性を最
適化するために、数種の異なった金属を連続的に電気メ
ッキすることにより形成することもできる。例えば、錫
や鉛からなるバンプを形成することもできる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、集積回路のパッド
に対向するフレームのビーム上に、５５以下のピンカー
ス硬さ係数の材料によりバンプを形成することにより、
バンプの表面が平坦で、かつ柔軟性になるため、ボンデ
ィング時に集積回路のパッドを形成するアルミニウムや
他の金属に対して全ボンディング面にわたって実質的に
平らにボンディングが行われ、バンプの粘着力が強大と
なる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例のテープ自動ボンディングに用
いられてるテープの部分平面図。 第２図は第１図に示したテープの相互接続用フレームの
内部拡大平面図。 第３図は第１図に示したテープの相互接続用フレームの
ビーム内部端と集積回路のパッドとの間の結合を示す断
面図。 １−キャリヤ（フィルムベース）、２一孔、３−ビーム
、４−銅層、５−ウィンドウ、６−ノくンプ、７−パッ
ド、８・−集積回路。 特許出願人 第１図 英国サフォーク・イブスウィッ チ・ニードハム・マーケットフ オクスグローブ・アベニュー７３ 番地

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１集積回路のテープ自動ボンディングに用いられる
   自動ボンディング用テープにおいて、長さ方向に一連に
   配列されたフレームと、このフレームに設けられ上記集
   積回路のパッドにボンディングされる複数のビームと、
   このビーム上に形成され上記集積回路のパッドと上記フ
   レームのビームとの間を結合しビッカース硬さ係数が５
   ５以下である導電材により構成され上記各パッドに対し
   て全ボンディング面にわたり実質的に平らにボンディン
   グすることができる柔軟性を有するバンプと を備えたことを特徴とする 自動ボンディング用テープ。 （２）各バンプはすべて導電材により形成された特許請
   求の範囲第（１１項に記載の自動ボンディング用テープ
   。 （３）導電材は金または金の合金である特許請求の範囲
   第（１１項または第（２）項に記載の自動ボンディング
   用テープ。 （４）各バンプは芯が比較的硬い金または金の合金であ
   って、外層が比較的軟らかい金または金の合金である特
   許請求の範囲第（３）項に記載の自動ボンディング用テ
   ープ。 （５）導電材は各バンプを形成する複数の異なる金属の
   中から選ばれた一種類の金属である特許請求の範囲第（
   １）項または第（３）項に記載の自動ボンディング用テ
   ープ。 （６）集積回路のテープ自動ボンディングに用いられる
   自動ボンディング用テープの製造方法において、 上記集積回路のパッドに対向するテープ上の所定位置に
   、バンプ形成のための一種または複数の被覆材料を被覆
   する工程を含む 自動ボンディング用テープの製造方法。 （７）　　被覆材料は電気メッキされて形成される特許
   請求の範囲第（６）項に記載の自動ボンディング用テー
   プの製造方法。 （８）　　被覆材料として金または金の合金が用いられ
   た特許請求の範囲第（６）項または第（７）項に記載の
   自動ボンディング用テープの製造方法。