JPS5852337B2 - 実装体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は実装体の製造方法とくに、ＩＣ，ＬＳＩ素子の
電極端子から外部回路の電極端子への接続を行なう部分
の製造方法に関し、工程が簡単で、低コストにリード端
子を形成する方法を提供するものである。

ＩＣ，ＬＳＩ等の素子上に形成された電極端子を外部回
路の電極端子へ電気的に導出する方法として、従来いく
つかの方法が開発されたが、最も公知な方法として２５
〜３７φμｍのＡｕｊＡｔ等の極細線で、前記電極端子
同志を熱圧着法もしくは超音波法によって接続する、い
わゆるワイヤボンディング技術がある。

この方法では、電極端子数が少ない場合には、接続の信
頼性も高いが、近年のＬＳＩの様に１素子内の機能数が
高まるにつれ、電極端子の数も４０〜７０端子と多くな
ってくると、この接続を行なうのに２回のボンディング
を必要とするため、接続数が極めて多くなる。

すなわち素子の電極端子数が７０端子を有する場合には
、その接続数は１４０個にも達する。

このために接続の信頼性を低下させ、かつこの接続工程
での低コスト化の実現は困難であった。

又、外部回路への接続にあたっても、前記ＩＣ、ＬＳＩ
素子を−たん、回路基板に固定する必要があり、かつ極
細線で接続する時、素子表面より極細線が湾曲した形で
持ち上がるため、薄型、小型化したパフケージの実現は
著しるしく困難であった。

この様な欠点をなくするために、前記電極端子たとえば
７０個を一度に処理する、いわゆる極細線を用いないワ
イヤレス技術が実用化されてきた。

例えばこのワイヤレス技術におけるビームリード方式は
、素子がシリコンのウェハプロセス段階で素子の電極端
子に矩形状の電極リードを形成するものである。

ところが、ビームリード方式では電極端子から伸びた電
極リードの形成されるシリコン面には素子を形成する事
が出来ない。

このため１ウエハー内での素子が形成される有効面積は
、完全に全ウェハー内に素子が形成された場合に較べ５
０〜６０％となり、ウェハーの利用効率が極めて悪くな
る。

すなわち、ビームリードの長さは０．７〜１．２ｆｉで
あるから、１素子の周辺のこの長さにひってきするシリ
コン領域は完全にリード形成のためにしか存在しない。

したがって高価なシリコンウェハーを無駄に使用するば
かりか、電極リード形成の製造工程が複雑であるために
かえつて、高価となり薄型化、小型化は実現されるが、
低コスト化の実現は困難であった。

又フィルムキャリヤ方式は、ウェハプロセス段階で素子
の電極端子上に金属突起物（通常バンプと呼ばれる）を
設け、この金属突起物にポリイミドフィルム上に形成し
たＳｎメッキ処理したＣｕ箔のリードを加圧加熱させ、
Ａｕ−８ｎ共晶を形成する事）こよって、接続を行なう
ものであるが、この方式においては、金属突起物とリー
ドとの接続を行なわなければならないため、接続の箇所
の数がワイヤボンジング法と同じくなるためかえって工
数が増え、かつ高価なフィルムを用いるため、量産性に
は富むものの、高価となった。

本発明はこのような実状の検討に鑑み、表面の電極端子
に接続された金属突起電極を有する素子に、メッキ法に
よりリード電極を正確かつ容易に形成する特有の方法を
用いることによって、上記欠点を除去しようとするもの
である。

以下本発明の一実施例にかかる方法を図面と共に説明す
る。

まず、ポリエステル、ポリイミド等の樹脂フィルム１に
真空蒸着法あるいは貼付法等によって第１の金属膜２を
形成させる。

第１の金属膜２は例えばＣｕ 、Ｎ＋ 、Ａｇ等の如き
電気抵抗の比較的小さい材料で０．１〜３０μｍ程度の
厚さに形成する（第１図）。

また樹脂フィルムは巾８ｆ１２あるいは３５Ｍで長さは
１０ｍあるいは５０ｍ報度の長さで連続したものである
。

一方半導体素子３はＳｉ材料の基板４で構成され、第２
図では、既に基板４中に不純物が拡散され、多くの受動
素子、能動素子（図示せず）が形成され、機能単位毎に
分割された一部の状態を示している。

そして、Ｓｉ基板４上には受動素子および能動素子間を
接続する配線パターンが構成されかつ、外部回路への接
続を容易にするためのＡｔで形成した電極端子５が設け
られ、更に配線パターンを保護するためにＣＶＤ Ｓ
ｉｏ ２６が形成され、電極端子近傍のみを開孔し、複
数層からなる金属膜γを形成した後、メッキ法により１
０〜３０μｍの厚さとＡ ｕ 、Ｃｕ 、Ａｇ等の金属
突起物８が形成されている。

なお、複数層からなる金属膜１はバリアメタルと呼ばれ
、Ｃｒ−Ｃｕ、Ｃｒ−Ａｕ、Ｃｒ Ａｇ、ＣｒＣｕ−
Ａｕ 、 Ｔ ｊ−Ｃｕ 、 Ｔ ｊ −Ａｕ 、 Ｃ
ｒ−Ｎｉ等の複数層から構成した金属膜であって、Ｃｒ
、Ｔｉは素子３の電極端子７に対して強い被着強度をも
たせるものであり、Ｃｕ ｔ Ｎ ｒ 、Ａ ｇ ｔ
Ａ ｕはメッキ処理を容易とするためｊこ用いられる材
料である。

次に第３図で素子３の電極端子５の金属突起物８にここ
から外側にのびる矩形状の電極端子を形成する方法につ
いてのべる。

前記した樹脂フィルム１の金属膜２上に感光性樹脂９を
塗布する（第３図ａ）。

この感光性樹脂９は５〜５０μｍ厚さのシート状の感光
性樹脂を熱圧着で貼付する事も出来るが、ローラ塗布法
によって容易に形成する事が出来る。

次に素子３上の金属突起物８の位置と合致し、かつ素子
３の外周方向に延在したパターン９′を光蝕刻法で樹脂
９を選択的に除去することにより形成させる（第３図ｂ
）。

上記した工程によって感光性樹脂９によるパターン９′
の部分は金属膜２が露出した状態となっている。

パターン形成が終れば、素子３の電極端子５上の金属突
起物８を前記感光性樹脂９によるパターングに合致させ
た後、１００〜２００℃（７）温度によって熱圧着させ
る（第３図Ｃ）。

この工程によって前記金属突起物８は樹脂フィルム１上
の金属膜２に接する事になる。

次に前記金属膜２を一方の電極としで、前記感光性樹脂
９によるパターン９′の露出した金属膜２上に電解メッ
キ法によりＣｕ、Ａｕ、Ａｇ等の電極リード１０を形成
させる。

電解メッキにより、前記パターン９′の露出した金属膜
２上に金属膜が形成される一方、素子３の電極端子５上
の金属突起物８の側面にも前記電解メッキにより金属膜
が成長する事になり、突起物８から外方向に電極リード
１０が形成される。

電解メッキによるリード用の金属膜は５〜５０μｍの厚
さに形成する。

こうしたのち、感光性樹脂９を除去すると共に露出した
樹脂フィルム１上の金属膜２も除去する。

この金属膜２の除去において、前記電解メッキによる金
属膜の下の前記金属膜２は、オーバエツチングする事に
よって、容易に除去され、第３図ｄの状態を得る事が出
来る。

すなわち、前記素子３の金属突起物８には素子の外周方
向に矩形状の金属膜（電極リード１０）が形成される。

第４図に第３図ｄの状態の斜視を示す。

このように、容易かつ正確に多数のり一部１０を正確に
形成することができる。

又、本発明の製造方法においては、樹脂フィルム１をま
ったく損傷する事がないので、再生処理して使用する事
が出来るため、材料のコストを下げる事が出来るばかり
でなく、前記素子を電気的に送別した良品のみを使用す
れば、実に製造上の歩留りを向上でき、低コスト化を実
現出来る。

以上の方法によれば、 Ｉ ＩＣ，ＬＳＩ素子の電極端子上の電極リードの形
成が連続したプロセスで製造出来るため、従来のフィル
ムキャリヤ方式に比較して電極リードの接続箇所数が１
回で良い。

したがって工数を削減出来るとともに信頼性を高める事
が出来る。

２ 又、素子が分割された状態で電極リード形成を行な
うので、ビームリード素子の如くシリコン、ウェハを余
分に損失する事がないので、低コストが実現出来る。

３ 更に素子段階で素子の特性を送別し、本発明の製造
方法によって電極リードを形成すれば、最終工程での素
子特性を含めた歩留りが著じるしく向上すると共に、良
品である素子のみに電極リードを形成するから、製造コ
ストが著じるしく廉価になる等の効果を有するものであ
る。

以上の如く、本発明は従来のビームリード、フィルムキ
ャリヤ方式のもつ欠点を一掃し、まったく新しい方式の
製造方法を提供する事により接続箇所数が少なく、かつ
低コスト化した信頼性の高い、薄型、小型化のリード端
子を有する半導体装置を実現出来、本発明は高密度な半
導体装置の装置に大きく寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いる樹脂フィルムの断面図、第２図
は本発明に用いる素子の一例の断面図、第３図ａ−ｄは
本発明の一実施例にかかる実装体の製造方法の工程断面
図、第４図は本発明にて製造された実装体の斜視図であ
る。 １１・・・・・・樹脂フィルム、２・・・・・・金属膜
、４・・・・・・Ｓｉ基板、５・・・・・・電極端子、
８・・・・・・金属突起物、９・・・・・・感光性樹脂
膜、グ・・・・・・パターン、１０・・・・・・電極リ
ード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 絶縁性フィルム上に金属膜を形成する工程と、前記
   金属膜上に絶縁膜を形成する工程と、この絶縁膜を選択
   的に除去しパターンを形成する工程と、素子の電極端子
   上の金属突起物と前記金属膜上の前記絶縁膜のパターン
   とを位置合せして、前記金属突起物と前記金属膜とを熱
   圧着する工程と、前記金属膜を一方の電極として、露出
   した前記金属膜上および前記素子の金属突起物の側面に
   電解メッキ処理する工程と、次いで前記絶縁膜ならびに
   金属膜を除去する工程とを備え、前記素子の金属突起物
   にメッキによる電極リードを形成することを特徴とする
   実装体の製造方法。