JPS63136537A

JPS63136537A - 半導体用テ−プ状リ−ド

Info

Publication number: JPS63136537A
Application number: JP61282900A
Authority: JP
Inventors: Shoji Shiga; 志賀　章二; Toru Tanigawa; 徹谷川; Masaaki Kurihara; 正明栗原
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1986-11-27
Filing date: 1986-11-27
Publication date: 1988-06-08

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】Ｃ産業上の利用分野）本発明は半々体素子上の外部接続用電１か（パッド）と
外部回路を接続する半導体用テープ状リードに関し、特
に高密度で信４イ！斗の高い接続を可能にするｂのであ
る。

〔従来の技術〕

ＩＣ，ＬＳＩ等の半う９体素子は、３ｉなどのチップ表
面にＡｌ配線を形成したパッドを除いてパッシベーショ
ン層により保温され、パッドと外部回路との接続には、
ＡｕヤΔ１　＄１１１線を用いたワイヤーボンドが利用
されている。しかるにＬＳＩＩＪＶＳＬＩなどの高集積
素子では、チップ当りのパッド数が数１０〜１００以上
となり、隣接するワイヤー間で接触混線等の障害か起り
易い。このため最近ではテープ自動ホンディングク（Ｔ
ａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｒ＋ｇ　　：
　ＴＡ　Ｂ　）を用い、テープ状リードを一括接続する
方式が採用される方向にある。

テープ状リードやＴＡＢテープについては、例えばソリ
ツドステイトデクノロジイ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅ　Ｔ
ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）１９７８年３月号ｐ、５３〜５８
に詳しく説明されている。即らテープ状リートは厚さ７
０μ、３５μ又はこれ以下のタフピッチ銅（Ｃ１１０　
）　、無酸素銅（ＣＩＯＩ　）　、　Ｃｕ−２，４％［
ｅ−０，１２％Ｚｎ−０，０３％Ｐ合金（Ｃ１９／ｌ）
。

電解銅等のお条体からエツチングなどにより形成される
。デツプ外周近くに配列するパッドは通常５０〜１００
μ角で、１００〜３００μピツチに形成されて２１３つ
、リード先端もこれに正確に市なるパターンに形成され
、２層又は３層のテープ状ソートはリード先端部を除き
、それぞれ片面又は両面かポリイミド膜で処理される。

素子のパッド上に形成されたＡｕバンプ（凸起）とＡｕ
メッキされたリード先端は熱ブロツク上で圧着して接続
しているか、より新しい方法としてリード側にバンプを
形成している。この方法にＪ：ればチップにバンプを形
成することによるコストや品７１上の難問が回避できる
。

（発明か解決しようとする問題点〕しかしながら熱膨張差により不可避的に発生する熱応力
や外部機械的ストレスが素子や素子とリードの接合部に
直接的に過大に作用することを避けねばならない。これ
を避【プるためにリートサイズを縮小しているが、リー
トサイズの縮小による効果には限界があり、リード形状
にＪ、るス１−レス吸収が試みられているか、これも完
全ではない。

また熱圧着における過大な荷重や温度は素子のクラック
発生の１京囚となるので厳しく制限される。リード上に
Ａｕバンブを形成する場合（３上それＣ：Ｅど問題ｔま
ないが、コス１〜」−不利である。

これに替りＱｕバンプや△ＵメッキＣＵバンプでは温度
や荷重の制約が大きい。

上記の問題はＬＳＩヤＶＬＳＩなどのように高集積化、
微細化及び多層化されるにつれて、より重大となる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこれに鑑み種々検討の結末、半導体の小型化・
高集積化においてますます車装となっているパッドと外
部回路との高密度かつ信頼性の高い接続を可能にする半
導体用テープ状リードを開発したもので、純度９９．９
９５％以」ニの純Ｃｕに、ＭｇＯ，１〜５０ｐｐｍ　、
　ｃａｏ、ｉ　〜１１００ｐｐ。

Ｂ　ｅＯ，１１−５０ｐｐ　、　Ｙｏ、１〜１１００ｐ
ｐ、希土類元素（ＲＥ　）　０．１〜１１００ｐｐ、　
Ｔ　ｉ　Ｏ，１〜１１００ｐｐ。

Ｚ　ｒｏ、１〜１１００ｐｐ、　　ｔ−１ｆ　Ｏ，１〜
１１００ｐｐ、　　Ｎ　ｂＯ，１〜１１００ｐｐ、　　
Ｔａ０．１〜１１００ｐｐ、　　ＶＯ，ｔ　〜１１００
ｐｐ、　Ｃｒｏ、１〜１１００ｐｐの範囲内で何れか１
種又は２種以上を０．１〜１１００ｐｐ含有せしめ、α
含′、０損を２０ｐｐｍ以下とした合金箔条体からなる
テープ状リードの一部にバンプを形成したことを特徴と
するものでおる。

即ち本発明は上記組成のＣｕ合金を圧延加工して所定の
厚さに仕上げてから、エツチングやプレス法によりリー
ドパターンに成形される。

通常リード厚さは１８〜１００μでリード巾は用途に応
じ５０〜２００μ位であり、バンプはリード先端の素子
上のパッドと接続可能な位置に設けられる。バンプの形
状は高さ１０〜５０μの凸状をなし、エツチング、プレ
スなどの咀械的／Ｊｉｌ工の他、上記組成のＣｕ合金を
溶接やかしめなどの方法で付加することもできる。

本発明リードは上記合金テープ単体の所謂１層リードの
他、ポリイミド膜で補強した２層又は３層リードも有効
であり、箔条体にポリイミドをコートシてからパターン
を成形するか、打（々成形したポリイミドテープに箔条
体を積層してからパターン成形を行なう。

（作　用）本発明は上記の如く高純度ＣＬＪを用いることにより、
前記従来リードの欠陥を改善したもので必る。即ら素子
上のＡ１パッドとリードのバンプは３００〜６００℃で
熱圧着されるか、本発明リードは、その精選された上記
合金組成にＪ、す、より低温又は低荷重で熱圧着が可能
となるため、素子へのダメージの危険が少ない。これは
通常の電気銅などに比べ、高温での変形能か大きいため
でおる。また本発明リードは高温での軟化が迅速なため
、前記熱圧着などの半導体組立工程中に充分軟質化し、
熱膨張差ヤ）機械的振動を吸収して接合部へのス］・レ
スの直接印加を抑えることができる。従来リードで（よ
パターン成形したＣｕテープを必らかじめ熱処理して軟
質化するケースもあったが、取り扱い（１４に変形し易
く不都合であった。

本発明リードでは圧延上りの加工硬化材をそのままリー
ドに使用しても半導体組立中に軟化するので、上記不都
合を回避することができる。

更に本発明リードは疲労特性なども優れており、長期の
実用においてリード破断の心配はない。

本発明リードは曲記の如く、純度９９．９９５％以上の
高純Ｃｕを用い、これにｆＶＨ？０．１〜５０１）ｐｍ
　。

Ｃａ０．１〜１０（ｌｐｐｍ、　Ｂｅ０．１〜５０ｐｐ
ｍ　、　Ｙｏ、１〜ｉｏｐｐｍ　、　ＲＥｏ、１〜１１
００ｐｐ、　Ｔ　ｉ　Ｏ，１〜１１００ｐｐ　、　Ｚ　
ｒｏ、１〜１１００ｐｐ、　Ｈｆｏ、１〜１１００ｐｐ
。

Ｎ　　ｂｏ、１　〜１１００ｐｐ、　　丁’ａ０．１　
〜１１００ｐｐ、　　Ｖｏ、１〜１１００１）ｌ）、　
Ｃｒｏ、１〜１１００１）ｐの範囲内で何れか１種又は
２種以上を合計０．１〜１１００ｐｐ、特に望ましくは
０．５〜５０ｐｐＨｌ含有せしめ、更にα含有量を２０
ｐｐｍ以下、特に望ましくはｉｏｐｐｍ以下にル１１限
することにより、上記作用効果が得られる。

しかしてＭ９等の含有元素が下限未満でも、上限を越え
ても上記作用効果を発現することができない。また０２
は上記Ｍｇ等の含イＴ元素の作用に有害で、含イｊ早が
２ｏｐｐｍを越えると、上記作用効果が失われる。また
本発明リードはＡｕ。

Ａｇ、Ｓｎ、Ｎ　！″：！ｒのメッキを施すことにより
、実用」ニ一層望ましい場合がある。即らこれ等のメッ
キはパッドとの接合に有利に動くと共に、外部回路との
半田（＝Ｊけなどにおいて、半田濡れ牲を向上覆る。

（実施例）第１表に示ず組成の合金箔（厚さ７０μ）を用い、常法
により一層のテープ状リード（リードパターン２８．イ
ンナーリードｒｌ］８０μ）を」−ツチング成形し、更
にリード先端のバンプ部（直径６０μ）を残してリード
部をエツチングし、リード先端にバンプを有するテープ
状リードを形成した。

上記テープ状リードを用い、Ｓ１素子を模して１μの厚
さに／’ｌを蒸着した３ｉウエハに、Ｎ２−１０％１」
２気流中、４７５°Ｃ、ホンディング荷ｆＪ　１１００
ｇ／　ｃａｒにより２秒間加圧してボンディングした。

これらについてリード剥離強度を測定すると共に、リー
ド部の硬さをマイクロビッカースパイにより測定した。

その結果を従来テープ上に転写法により純Ａｕバンプを
形成したものと比較して第１表に併記した。

第１表から明らかなように、高純度の原料Ｃｕを用い、
添加元素の適量を含み、かつα６０字を低く迎えた本発
明リードＮ０１〜Ｂは、何れもへＵバンブを形成した従
来リードＮｏ、１４とほぼ同等のリード剥離強度を示し
、かつはるかに軟かいリード部を有することか判る。こ
の本発明リードにおいて、原′Ａ：；＋　ＣＵの純度か
１自いはど、リード剥離強度も畠く、リード部も軟かく
なっていることが判る。

これにｉ１シ、原料Ｃｕの純度が劣る比較リードＮＯ１
２〜１３及び添加元素の添加量か本発明で規定する範囲
より外れるもの、また０２含イ１吊か本発明で規定する
範囲より外れる比較リードＮ０９ヘ−１１では何れｂリ
ート剥離強度が劣るばかりか、リート部が硬クイ【るこ
とが判る。

（発明の効果）このように本発明半導体用テープ状リートは、リード部
と同等のＣｕバンプを形成したもので、従来のへＵバン
プを形成したものと同等以上の接、読が（ｊ７られ、半
導体の小型化、高集積化において、増々重要となってい
る素子と外部回路との高密度で信頼性の高い接続を可能
にする等工業上顕著な効果を秦するものである。

Claims

【特許請求の範囲】

純度９９．９９５％以上の純Ｃｕに、Ｍｇ０．１〜５０
ｐｐｍ、Ｃａ０．１〜１００ｐｐｍ、Ｂｅ０．１〜５０
ｐｐｍ、Ｙ０．１〜１００ｐｐｍ、希土類元素０．１〜
１００ｐｐｍ、Ｔｉ０．１〜１００ｐｐｍ、Ｚｒ０．１
〜１００ｐｐｍ、Ｈｆ０．１〜１００ｐｐｍ、Ｎｂ０．
１〜１００ｐｐｍ、Ｔａ０．１〜１００ｐｐｍ、Ｖ０．
１〜１００ｐｐｍ、Ｃｒ０．１〜１００ｐｐｍの範囲内
で何れか１種又は２種以上を合計０．１〜１００ｐｐｍ
含有せしめ、Ｏ＿２含有量を２０ｐｐｍ以下とした合金
箔条体からなるテープ状リードの一部にバンプを形成し
たことを特徴とする半導体用テープ状リード。