DE19504543C2 - Verfahren zur Formung von Anschlußhöckern auf elektrisch leitenden mikroelektronischen Verbindungselementen zum lothöcker-freien Tab-Bonden - Google Patents

Verfahren zur Formung von Anschlußhöckern auf elektrisch leitenden mikroelektronischen Verbindungselementen zum lothöcker-freien Tab-Bonden

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Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Formung von Anschlußhöckern auf elektrisch leitenden mikroelektronischen Verbindungselementen, insbesondere auf elektrisch leitenden Anschlußbeinchen (englisch: leads). Diese geformten Anschlußhöcker auf den Anschlußbeinchen ersetzen die beim herkömmlichen TAB(tape-automated bonding)-Bonden auf den Chip-Kontaktierungsflächen aufgebrachten Lothöcker bzw. Bumps (zumeist aus Gold), weshalb die Verwen­ dung von Anschlußbeinchen mit mechanisch geformten Anschlußhöckern beim TAB-Bonden auch als Bumpless-TAB-Bonden bezeichnet wird.
Stand der Technik
Aus der JP 3-214745 A ist ein Verfahren zum mechanischen Erzeugen von Anschlußhöckern auf mikroelektronischen Verbindungselementen bekannt. Bei diesem Verfahren wird ein Verbindungselement mit rechteckförmigem Quer­ schnitt auf einem Trägermaterial fixiert, wobei an der Stelle des Verbindungs­ elementes, an der ein Anschlußhöcker erzeugt werden soll, im darunterliegen­ den Trägermaterial eine muldenförmige Ausnehmung, insbesondere eine Boh­ rung, vorhanden ist, deren Querschnittsabmessungen bzw. Durchmesser genau auf die gewünschten Querschnittsabmessungen bzw. den gewünschten Durchmesser der Anschlußhöcker abgestimmt sein müssen. Mit einem weiteren Werkzeug, nämlich einem Stempel bzw. Dorn, wird auf der der Bohrung gegenüberliegenden Seite des Verbindungselementes auf dieses Verbindungselement Druck ausgeübt und gemäß dem Vorgang beim Tiefziehen das Verbindungselement teilweise in die Bohrung hineingedrückt. Es entsteht somit auf der Seite der Bohrung ein Anschlußhöcker auf dem Verbindungselement, während auf der Stempelseite eine Vertiefung resultiert. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß zwei Werkzeuge, nämlich ein mit einer oder mehreren Bohrungen versehener Träger und ein auf die Bohrungen angepaßter Stempel benötigt werden. Sind auf einem Verbindungselement mehrere Anschluß­ höcker zu formen, so muß für voneinander verschiedene Anschlußhöckeranordnun­ gen auch jedesmal ein speziell darauf abgestimmter Träger mit bestimmtem Boh­ rungsmuster hergestellt werden. Begnügt man sich mit einer einzigen Bohrung im Träger, so muß neben dem Stempel auch die Trägerplatte positioniert werden, das erstens für das in der Regel sehr dünne Verbindungselement eine sehr große Gefahr der Verbiegung oder Zerstörung birgt und zweitens die Einhaltung geforderter Ju­ stiertoleranzen erschwert. Desweiteren ist die auf der gegenüberliegenden Seite eines Anschlußhöckers bei dem bekannten Verfahren zwangsläufig entstehende Vertiefung nachteilig insofern, als bei einem nachfolgenden TAB-Bondprozeß genau an dieser Stelle eine Thermode angesetzt wird, wo infolge von Kerbwirkung die Gefahr der Be­ schädigung des Verbindungselementes besonders groß ist. Zudem muß die Thermode vergleichsweise genau positioniert werden.
Ferner ist aus der JP 3-141655 A ein Verfahren zur Formung eines Anschlußhöckers (englisch: bump) auf einem Anschlußbeinchen (englisch: lead) bekannt, bei dem ein feststehendes, d. h. unbewegtes Formwerkzeug benutzt wird. Als Formwerkzeug dient ein Metallblock; der entsprechend der Position und Form des zu formenden Anschlußhöckers eine demgemäße Ausnehmung auf einer ersten Oberfläche besitzt. Das Anschlußbeinchen wird zur Formung eines Bumps mit einem Stempel gegen die erste Oberfläche des Formwerkzeuges gedrückt, wodurch am Ort der Ausnehmung des Formwerkzeuges aus/auf dem Anschlußbeinchen ein Anschlußhöcker plastisch geformt wird. Die erste Oberfläche des Metallblock sowie die Anpreßfläche des Stempels sind nahezu gleich groß und haben eine solche Größe, die verhindert, daß das Anschlußbeinchen während des Formungsprozesses verbogen wird. Durch das bekannte Verfahren können Bumps mit definierter geometrischer Form in einem einzigen Formungsschritt reproduzierbar hergestellt werden. Nachteilig ist, daß die Bumphöhe bei nicht vollständiger Ausfüllung der Ausnehmung sehr ungenau ist. Durch die Tiefe der Ausnehmung im Formwerkzeug ist zudem die Höhe der formbaren Bumps auf einen maximalen Wert begrenzt. Sollen mehrere gleichartige Bumps gleichzeitig herstellbar ein, so erfordert dies mehrere in den geometrischen Abmessungen gleiche Ausnehmungen im Formwerkzeug.
Darstellung der Erfindung
Ausgehend von dem oben dargelegten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfin­ dung ein Verfahren zur Erzeugung von Anschlußhöckern auf elektrisch leitenden mi­ kroelektronischen Verbindungselementen anzugeben, das mit geringstmöglichem technischen Aufwand einfach und schnell durchführbar ist und bei welchem die mechanische Belastbarkeit eines Verbindungselementes erhalten bleibt.
Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Verfahren zur Formung eines oder mehrerer elektrisch leitender Anschlußhöcker auf einem oder mehreren elektrisch leitenden mikroelektronischen Verbindungselementen nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. In den Unteransprü­ chen sind Weiterbildungen aufgeführt.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Drahtbondkapillare mit ihrer Kapillarspitze als Formwerkzeug auf einen Teilbereich der Oberfläche eines oder mehrerer elektrisch leitender mikroelek­ tronischer Verbindungselemente gedrückt, wobei durch die Geometrie der Kapillarspitze in diesem Oberflächenteilbereich eine oder mehrere An­ schlußhöcker durch plastische Verformung, insbesondere Kaltverformung, des Verbindungselementematerials ausgebildet werden, jedoch außerhalb dieses Oberflächenteilbereichs ein Verbindungselement keine weitere Verformung erleidet. Insbesondere resultiert beim erfindungsgemäßen Verfahren auf der einem Anschlußhöcker gegenüberliegenden Seite eines Ver­ bindungselementes keine Verformung der Oberfläche.
Die Form eines Anschlußhöcker ist durch die geometrischen Ausbildungen der Kapillarspitzenform und der Innenausnehmung der Kapillare bestimmt, insbesondere ist dadurch die zur Oberfläche eines Verbindungsele­ mentes parallele Querschnittsfläche eines Anschlußhöckers festgelegt. Für eine bessere Formung eines Anschlußhöckers aus der Oberfläche eines Verbin­ dungselementes kann neben dem Aufpreßdruck des Formwerkzeuges auch eine Temperatur- und/oder Ultraschallbeaufschlagung mit eingesetzt werden.
Vorzugsweise ist das Formwerkzeug so ausgebildet, daß in einem Aufpreßvor­ gang ein einziger Anschlußhöcker geformt wird. Zumindest jedoch ist ein Anschlußhöcker wesentlich höher als eventuell weitere entstehende parasitäre Nebenanschlußhöcker. Für einen kreisförmigen Querschnitt eines Anschluß­ höckers eignet sich als Formwerkzeug am besten eine herkömmliche Draht­ bondkapillare, die für Innendurchmesser zwischen ca. 17 µm und ca. 600 µm kommerziell erhältlich sind und gewöhnlich aus einer Keramik oder Wolframcar­ bid hergestellt sind. Spezielle Kapillarspitzenformen, welche ja die Verformung in unmittelbarer Umgebung der Anschlußhöcker wesentlich beeinflussen, sind erhältlich. Damit kann durch geeignete Herstellung der Kapillarspitzenform und des Durchmessers der Kapillarbohrung die Form der Anschlußhöcker und seiner Umgebung vorbestimmt werden. Daneben ist zu­ folge der oft eingesetzten Verbindungselemente aus Kupfer, in der Regel noch versehen mit einer Goldschutzschicht, das Härteverhältnis des Kupfers zum Kapillarmaterial für die Formung eines Anschlußhöckers günstig.
Das Formwerkzeug ist vorteilhafterweise mittels Positioniereinrichtungen, die idealerweise programmierbar sind, relativ zur Oberfläche eines oder mehrerer Verbindungselemente bewegbar. Dadurch sind mehrere Anschlußhöcker, insbesondere in größeren gegenseitigen Abständen, schnell und einfach formbar. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet so die Herstellung fast beliebiger Anschlußhöckermuster und das schnell und genau.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine Kapillaren nicht mit einer kreisrunden Bohrung versehen, sondern mit einer bezüglich dem Querschnitt langgezogenen ovalen oder nahezu rechteckförmigen Innenaus­ nehmung. Die größere Ausdehnung dieses Querschnittes ist vorzugsweise deutlich größer als der Durchmesser oder die Querausdehnung bzw. Breite eines Verbindungselements. Legt man mehrere Verbindungselemente, am besten parallel, nebeneinander, so wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in einem einzigen Aufpreßvorgang jedes dieser Verbindungselemente mit einem Anschlußhöcker versehen.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Formung eines Anschlußhöckers und seiner unmittelbaren Umgebung so einstellbar ist, daß bei einem nachfolgenden Kontaktieren des Anschlußhöckers mit einem Anschlußpad auf einem Chip durch TAB die Passivierungs­ schicht um das Anschlußpad auf dem Chip nicht beschädigt wird. Da die geformten Anschlußhöcker auf den Anschlußbeinchen die beim herkömmlichen TAB(tape-automated bonding)-Bonden auf den Chip-Kontaktierungsflächen aufgebrachten Lothöcker bzw. Bumps (zumeist aus Gold) ersetzen, entfällt bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens der Bump-Prozeß zum Aufbringen der Lothöcker auf die Chip-Kontaktierungsflächen, wodurch kostengünstigere TAB-Packages resultieren.
Ein weiterer Vorteil ist, daß für die Formung eines oder mehrerer Anschluß­ höcker auf Verbindungselementen, insbesondere auf Anschlußbeinchen (sogenanntes lead-forming) herkömmliche Drahtbondgeräte eingesetzt werden können. Somit ist für das leadforming und für das nachfolgende Thermokom­ pressionsbonden nur ein Gerät erforderlich. Beim Bonden mit einer Thermode, die an der gegenüberliegenden Seite des Anschlußhöckers eines Verbin­ dungselements angesetzt wird, ist es ein großer Vorteil, daß das erfindungsge­ mäße Verfahren an der Stelle des Verbindungselements, wo die Thermode an­ setzt, keine Vertiefung und keine Reduktion der mechanischen Belastbarkeit, z. B. infolge von Kerbwirkung, hervorruft. Desweiteren bietet das erfindungsgemä­ ße Verfahren den Vorteil, die Hilfseinrichtung von Drahtbondgeräten zur Messung des Verformungsweges zu nutzen, beispielsweise als definiertes Ab­ bruchkriterium für den Formungsprozeß eines Anschlußhöckers.
Das erfindungsgemäße Verfahren kommt vorteilhafterweise mit einem Werk­ zeug, nämlich dem Formwerkzeug, aus. Der Träger, auf dem eine oder mehrere Verbindungselemente fixiert werden, ist unabhängig von dem zu erzeugenden Anschlußhöcker-Muster und damit auch unabhängig von der Anschlußbelegung eines Chips. Daraus resultiert eine erhebliche Zeltersparnis bei der Herstellung eines chipspezifischen Anschlußhöckers-Musters auf den Verbindungselemen­ ten.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand von Zeichnungen an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 Mikroelektronisches Verbindungselement und Drahtbondkapillare vor der Anschlußhöcker-Formung;
Fig. 2 Mikroelektronisches Verbindungselement während der Anschlußhöcker-Formung mit einer Drahtbondkapillare;
Fig. 3 Mikroelektronisches Verbindungselement mit Anschlußhöcker vor dem Bonden auf eine Anschlußfläche eines Chips;
Fig. 4 Mikroelektronisches Verbindungselement mit Anschlußhöcker nach dem Bonden auf eine Anschlußfläche eines Chips.
Fig. 1 zeigt als mikroelektronisches Verbindungselement ein Anschlußbeinchen (1) (englisch: lead), das mit einem Trägermaterial (2) (Tape) fixiert ist. Das Anschlußbeinchen hat einen etwa rechteckförmigen Querschnitt, wobei die kurze Seite gleichbedeutend mit der Dicke des Verbindungselementes ca. 25 µm dünn ist, während die lange Seite bzw. lead-Breite mehrere Millimeter auf­ weist. Das Material ist Kupfer, wobei auf die Oberfläche noch eine Gold­ schutzschicht aufgebracht ist. Senkrecht zu diesem Anschlußbeinchen wird mit einem Drahtbondgerät eine Drahtbondkapillare (3) mit einem Durchmesser der Kapillarinnenbohrung (4), der etwa gleich der lead-Breite ist, auf einen Oberflächenteilbereich des Anschlußbeinchens zubewegt. Durch Aufdrücken der Kapillare auf die Oberfläche des Anschlußbeinchens wird in diesem Oberflächenteilbereich ein Anschlußhöcker (5) geformt (siehe Fig. 2). Man er­ kennt an Fig. 2, daß zufolge der speziellen Form der Spitze (6) der eingesetzten Kapillare noch ein parasitärer Anschlußhöcker (7) entsteht. Der Druck und die Zeitdauer beim Aufdrücken hängt insbesondere ab von der Anpreßfläche der Kapillare und damit von der Kapillarspitzenform sowie der lead-Breite als auch von der Temperatur und einer eventuellen Ultraschallbeaufschlagung. In der Regel liegt die Anpreßdauer unter 10 ms.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Kapillarspitzenform so gewählt, daß keine parasitären Anschlußhöcker entstehen. Solch ein geformtes An­ schlußbeinchen (8) ist in Fig. 3 vor dem Bonden auf eine Anschlußfläche (9) aus Aluminium eines Chips (10) gezeigt. Es wird in Fig. 3 deutlich, daß das Bond­ werkzeug (11), eine Thermode, gerade auf der gegenüberliegenden Seite des Anschlußhöckers des Anschlußbeinchens angesetzt wird. Die Form des Anschlußhöckers und seiner unmittelbaren Umgebung am Anschlußbeinchen ist so hergestellt, daß eine Passivierungsschicht (12) auf dem Chip, insbesondere am Rand der Anschlußfläche, nicht beschädigt wird. Die erzeugte Kontaktverbindung nach dem Bondprozeß ist in Fig. 4 dargestellt.

Claims (11)

1. Verfahren zur Formung einer oder mehrerer elektrisch leitender Anschlußhöcker auf der Oberfläche eines oder mehrerer elektrisch leitender mikroelektronischer Verbin­ dungselemente, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drahtbondkapillare (3) mit ihrer Kapillarspitze (6) als Formwerkzeug auf einen oder mehrere Teilbereiche der Oberfläche eines oder mehrerer Verbindungselemen­ tes (1) einseitig aufgedrückt wird, wobei durch die Geometrie der Kapillarspitze in diesem Oberflächenteilbereich ein oder mehrere Anschlußhöcker (5) durch plastische Verformung des Verbindungselementematerials ausgebildet werden, jedoch au­ ßerhalb dieses Oberflächenteilbereichs das oder die Verbindungselemente keine weitere Verformung erleiden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die geometrischen Ausbildungen der Kapillarspitzenform (6) und der Innen­ ausnehmung der Kapillare die Anschlußhöcker mit vorbestimmter und definierter Form ausgebildet werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Formung eines oder mehrerer Anschlußhöcker neben dem Aufpreßdruck des Formwerkzeuges eine Temperatur- und/oder Ultraschallbeaufschlagung einge­ setzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Verbindungselemente (1) vorzugsweise nahezu paralleler Anordnung für einen Aufpreßvorgang verwendet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Anschlußhöcker (5) auf einem Oberflächenteilbereich eines Verbin­ dungselementes (1) geformt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Formung eines oder mehrerer Anschlußhöcker eine Kapillare aus einer Ke­ ramik oder einem Hartmetall, vorzugsweise Wolframcarbid, eingesetzt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Formung eines oder mehrerer Anschlußhöcker eine Kapillare mit einer kreis­ runden Innenbohrung oder Innenausnehmung verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Formung eines oder mehrerer Anschlußhöcker eine Kapillare mit einer be­ züglich dem Kapillarquerschnitt langgezogenen ovalen oder nahezu rechteckförmi­ gen Innenausnehmung verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtbondkapillare durch, vorzugsweise programmierbare, Positionierein­ richtungen relativ zur Oberfläche eines oder mehrerer Verbindungselemente posi­ tionierbar ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungselement ein Kupferstab mit nahezu rechteckförmigem Quer­ schnitt und einer dünnen Goldüberzugsschicht als Oxidationsschutz verwendet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Formung eines oder mehrerer Anschlußhöcker der Verformungsweg gemessen wird und der Formprozeß bei Erreichen vorbestimmter Abbruchkriterien beendet wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19809081A1 (de) * 1998-03-04 1999-09-16 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Kontaktstelle zur Herstellung einer elektrischen Verbindung

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3558459B2 (ja) * 1996-02-08 2004-08-25 沖電気工業株式会社 インナーリード接続方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3531852A (en) * 1968-01-15 1970-10-06 North American Rockwell Method of forming face-bonding projections
US3589000A (en) * 1969-01-13 1971-06-29 Du Pont Method for attaching integrated circuit chips to thick film circuitry
US3939559A (en) * 1972-10-03 1976-02-24 Western Electric Company, Inc. Methods of solid-phase bonding mating members through an interposed pre-shaped compliant medium
US4786545A (en) * 1986-02-28 1988-11-22 Seiko Epson Corporation Circuit substrate and method for forming bumps on the circuit substrate
JPS63119552A (ja) * 1986-11-07 1988-05-24 Sharp Corp Ｌｓｉチツプ
JP2753054B2 (ja) * 1989-07-19 1998-05-18 オリエント時計株式会社 プレス金型
JPH03290937A (ja) * 1989-12-29 1991-12-20 Orient Watch Co Ltd バンプ付き金属リード及びその製造方法
JPH03214745A (ja) * 1990-01-19 1991-09-19 Nec Corp Ｔａｂインナーリードのバンプ形成装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19809081A1 (de) * 1998-03-04 1999-09-16 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Kontaktstelle zur Herstellung einer elektrischen Verbindung

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