JPS622629A - 銅テ−プおよびその製法 - Google Patents

銅テ−プおよびその製法

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JPS622629A
JPS622629A JP61149352A JP14935286A JPS622629A JP S622629 A JPS622629 A JP S622629A JP 61149352 A JP61149352 A JP 61149352A JP 14935286 A JP14935286 A JP 14935286A JP S622629 A JPS622629 A JP S622629A
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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】 本発明は一般に集積回路ダイをダイの刀プセル封じ前に
金属リードフレームに接続または接着することに関する
。より詳細には本発明は電気移動(81eCtrOmi
gratiOn )抵抗処理が施された改良された銅テ
ープを用いてダイをリードフレームにテープ式自動化ボ
ンディングすることに関する。
従来の技術 半導体デバイスを実装する際にはデバイス(一般にダイ
またはチップと呼ばれる)を金属リードフレーム上に形
成された複数のリード線に連結する必要がある。このよ
うな連結は一般に異なる2種の方法(ワイヤボンディン
グおよびテープ式自動化ボンディングと呼ばれる)のう
ちのいずれかにより行われる。ワイヤボンディングはワ
イヤボンドが個々にダイ上のポンディングパッドとフレ
ーム上のリード線の内端との間で形成される逐次法であ
る。ワイヤボンディングはある種の用途にとっては優れ
た方法であるが、これはボンドが順次形成されろ必要が
あるため比較的低速である。
最も高速の自動化ワイヤボンディング装置を用いてもダ
イのワイヤボンディングが終了するのに数秒かかる可能
性がある。
これに対しテープ式自動化ボンディングはダイとリード
フレームのすべての接続を同時に形成しうる。金属テー
プ(一般に銅)は通常の打抜き法およびエツチング法に
より二次加工され、これにより複数の別個のリード線(
しばしばビームと呼ばれる)が形成される。これらのビ
ームはテープから片持ばり状に突出している。すなわち
これらはそれらの外端においてはテTプに連結したまま
であり、−万それらの内端は自由であり、ダイに連結し
つる。ビームの内端をダイ上に形成された金属化パッド
のパターンに正確に一致するパターンで形成することに
より、ビームの内端をダイに整列させ、次いで1回の圧
縮および加熱工程で接続させろことができる。同様な操
作でビームの外端をリードフレームに接続し、次いでビ
ームをテープの残部から切り放す。
リードビームの内端を半導体ダイに接続する際には、ダ
イまたはビーム上にバンプ(bump )を形成する必
要がある。このバンプ(金属から形成される)はビーム
とダイの接続を形成するために必要な材料を提供し、か
つビームとダイの間隔を短くし、またはオフセットを与
える。半導体ダイまたはビームのいずれかにバンプを形
成することには、利点および欠点が伴う。本発明はノく
ンプ付きボンディングテープ、すなわちそれらの内端に
形成された接続用バンプを備えたボンディングチーブを
目的とする。
本発明者らは、テープ式自動化ボンディング法に銅テー
プを用いる場合、ダイの・表面で銅の電気移動に伴う問
題の生じる可11目性があることを見出した。このよう
な電気移動はダイ上の金属化パッド間における電位差に
よって起こり、これによりダイ表面に銅が樹枝状に流れ
る。最悪の場合、銅が移動して金属化パッド2個または
それ以上の間に短絡を形成し、デバイスを不良品とする
可能性がある。
従って、ダイ表面での銅の移動に伴う問題が避けられる
改良された銅製ボンディングテープを提供することが望
ましいであろう。特にその改良テープの製法が既存の銅
テープ加工法とわずかしか差違がないことが望ましいで
あろう。
本発明は、半導体デバイスの釜属化パッドにボンディン
グされる面以外のすべてのノ(ンプ表面が移動抵抗性金
属(一般にニッケルまたはニッケル合金)の薄層で被覆
された、改良された信頼性の高い銅製バンプ付きテープ
を提供する。移動抵抗層は、ダイ表面の別個の金属化パ
ッド間の電位差により生じる銅の電気移動を防止する。
またこの金属層はテープの強度を高め、かつ後続の処理
工程に際してのテープの腐食を抑制し、信頼性の高い最
終製品を与える。この種のテープを製造するために用い
られる本発明方法は、一般に採用されているテープの二
次加工法にわずか1つの処理工程を追加すればよいので
特に有利である。
本発明方法はコネクタビームの内端にコネクタバングが
形成された単層鋼テープを使用する。コネクタバンプは
一般的なホトレジスト処理技術によりコネクタビームに
形成される。ます銅テープの両面をホトレジストで被覆
し、ホトレジストにパターンを施して目的とする寸法の
バンプを形成する。ホトレジストを現像し、銅をエツチ
ングしてバンプを形成したのちには、ダイ上の金属化バ
ンドに結合される予定の平担な接続面以外は露出してい
る。次いでニッケル層をテープに施し、ポンデ面以外面
以外のバンプ表面すべてに析出させる。従ってホトレジ
ストを剥離したのちは、銅テープ上のバンプは半導体ダ
イに接続される予定の面以外のすべての露出面が被覆さ
れている。
実施例 第1図は本発明に使用できるテープの単層鋼テ。
−プ10を示す。テープ1oにはf固々の7レーム12
が複数個含まれており、これらにはそれぞれ個々のビー
ム14が多数含まれている。コネクタビームは、ビーム
14がそれらの外端16においてテープに連結し、−万
それらの内端18はフレーム12の中央開口の周りに自
由に懸垂している。
ビーム14の内端18を適正に配置することにより、内
端のパターンは特定の半導体ダイ(図示されていない)
上のポンディングパッドのパターンに対応するであろう
。
本発明方法によれば、ビーム14の内端18にコネクタ
バンプが形成される。のちに詳述するように、パンダの
形成に際しては、最終的に半導体デバイスのポンディン
グパッドにボンディングされる面以外のすべてのバンプ
表面に移動抵抗性金属層が施される。このような金属被
膜により、半導体デバイスにボンディングされた銅の電
気移動が防止され、かつ腐食が抑制され、コネクタビー
ムが強化される。
次いで第2〜6図について述べると、本発明の処理法が
詳細に示されるであろう。銅テープ1゜を適宜洗浄化し
たのち、ホトレジスト)tli20が常法によりテープ
10に施される。個々のコネクタビーム14上のホトレ
ジスト2oをMzA図および第2B図に示す。
次いでホトレジスト層2oにパターンを施し、現像して
、第3A図および第3B図に示すパターンを形成する。
コネクタビーム14はその内端18に゛おいて3面22
,24および26が露出している。第4面28(内端1
8から離れている)も露出している。
第3A図および第3B図に示した構造物に、次いで異方
性のエツチング処理を施し、これにより露出した水平面
(たとえば面28)が実質的に垂直な面(たとえば22
.24および26)に比べて優先的にエツチングされる
。水平および垂直という指示は図面に関してなされたも
のであり、エツチングの方向が面28を優先的にエツチ
ングする方向に向けられたものである限り、実際上テー
プはあらかじめ選ばれたいかなる方向に向けられていて
もよいことは認められるであろう。
異方性エツチングの結果を第4A図および第4B図に示
す。キャビティ30が露出領域28に形成され、一方露
光面22.24および26は実質的に不変である。キャ
ビティ30が形成された結果、コネクタバング32がコ
ネクタビーム14の内端18に形成される。バンプ32
には4つの露出面22,24.26および34が含まれ
る。バンプの残りの面はホトレジスト層20aで被覆さ
れている。半導体デバイスの金属化パッドに最終的にボ
ンディングされるのはこの被覆された面である。
次いで第5A図および第5Bについて述べると、移動抵
抗性の金属層36がコネクタビーム14の露出面にめっ
きされる。適切な移動抵抗性金属にはニッケル、ニッケ
ル合金、クロム、チタン/タングステン、パラジウム、
金な沢が含まれる。ニッケル被膜が一般により安価であ
るため好ましい。
金属層36は通常の電気めっき法により析出させること
ができる。層の厚さは好ましくは0.1〜10μ、特に
好ましくは約0.25μである。
次いで第6A図および第6B図について述べると、ホト
レジストtm2oが剥離され、金属被膜36によって4
面22,24,26および32が保護されたコネクタビ
ーム32が残る。ニッケル被膜を含まない底面38が常
法により半導体デバイス上の金属化パッドにボンディン
グされるはずである。こうしてボンディングされたのち
、バンプ32の隣接する各面は半導体表面上の銅の電気
移動を防止するであろう。
半導体を銅テープにテープ式自動化ボンディングする際
の残りの処理工程は一般的なものであり、ことに述べる
必要はない。
以上本発明を明らかに理解するために図面および実例に
より詳述したが、特許請求の記載の範囲・内において一
定の変更および修正を行いうろことは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明方法により処理する前の銅製ボンディン
グテープの透視図である。 第2A図は両面にホトレジスト層が析出した個々のコネ
クタビームの断面図であり、fft(2B図はその右端
を示す。 第3A図は、ホトレジストにパターンが施され、現像さ
れて、コネクタビームのエツチングされてコネクタバン
プを形成すべき面が露出した状態の第2A図のコネクタ
ビームを示す断面図であり、gaB図はその右端を示す
。 第4A図はエツチング佼の状態を示す、第3A図のコネ
クタビームの断面図であり、第4B図はその右端を示す
。 第5A図は、露出面に移行抵抗層を析出させたのちの状
態を示す、第4A図のコネクタビームの断面図下あり、
第5B図はその右端を示す。 第6A図は、ホトレジストが剥離されたのちの状態を示
す、第5A図のコネクタビームの断面図であり、第6B
図はその右端を示す。 これらの図面において各記号は下記のものを表わす。 1(l銅テープ;12:フレーム; 14:コネクタピーム;16:14の外端、18:14
の内端;2o:ホトレジスト層;22.24,26.2
8.34:露出面;30:キャピティ; 32:コネク
タバンプ;36:移動抵抗性金属1m ; 38 :ボ
ンディング面。 (外5名) FIG、−2A、         FIG、−2B。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体金属化パッドにボンディングされる予定の
    面以外のすべてのバンプ表面に移動抵抗性金属層を形成
    することにより改良された、内端に半導体ダイ上の金属
    化パッドに接続させるためのバンプを備えたビームを含
    む、テープ式自動化ボンディングに使用される型の改良
    された銅テープ。
  2. (2)移動抵抗性金属層がニッケルまたはニッケル合金
    である、特許請求の範囲第1項に記載の改良された銅テ
    ープ。
  3. (3)移動抵抗性金属層の厚さが0.1〜10μである
    、特許請求の範囲第1項に記載の改良された銅テープ。
  4. (4)厚さが約0.25μである、特許請求の範囲第3
    項に記載の改良された銅テープ。
  5. (5)テープの両面にホトレジスト層を施し;ホトレジ
    ストを露光して、テープのコネクタビームの内端にバン
    プを定めるパターンを形成させ;ホトレジストを現像し
    て、バンプを定める面以外のコネクタビーム内端を露出
    させ; 銅テープをエッチングしてバンプを形成させ;ホトレジ
    ストを適所に残した状態で銅上に移動抵抗性金属の層を
    めつきし、これによりバンプの露出面は移動抵抗性金属
    で被覆され、ただしホトレジストにより保護された面は
    被覆されず;そして 残りのホトレジストを除去する ことよりなる、銅製バンプ付きテープの製法。
  6. (6)移動抵抗性金属がニッケルまたはニッケル合金で
    ある、特許請求の範囲第5項に記載の方法。
  7. (7)移動抵抗性金属が0.1〜10μの厚さでめつき
    される、特許請求の範囲第5項に記載の方法。
  8. (8)厚さが0.25μである、特許請求の範囲第7項
    に記載の方法。
  9. (9)ボンディング面以外のすべての面に移動抵抗層が
    形成されたコネクタバンプを特徴とする改良された銅製
    ボンディングテープを使用し、ボンディング面を半導体
    デバイスのボンディングパッドにボンディングすること
    よりなる、リードフレームへの半導体デバイスのテープ
    式自動化ボンディング法。
  10. (10)移動抵抗性金属層がニッケルまたはニッケル合
    金である、特許請求の範囲第9項に記載の方法。
  11. (11)移動抵抗性金属層の厚さが0.1〜10μであ
    る、特許請求の範囲第9項に記載の方法。
  12. (12)移動抵抗性金属層の厚さが約0.25μである
    、特許請求の範囲第11項に記載の方法。
JP61149352A 1985-06-26 1986-06-25 銅テ−プおよびその製法 Expired - Lifetime JPH0732172B2 (ja)

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US748876 1985-06-26
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