JP2001250898A - 金メッキビームリードの半導体素子への接合方法 - Google Patents
金メッキビームリードの半導体素子への接合方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体装置用テープキャリアの金メッキビー
ムリードと半導体素子の電極とが高い接合強度を有し、
導通安定性が確保され、しかも製品間のバラツキがなく
製品歩留まりが良好な金メッキビームリードの半導体素
子への接合方法を提供する。 【解決手段】 半導体装置用テープキャリアのビームリ
ードに電解金メッキを施した後、半導体素子の電極に該
金メッキビームリードを接合するに際し、該電解金メッ
キを電流密度１．５Ａ／ｄｍ2 以下で行うことを特徴と
する金メッキビームリードの半導体素子への接合方法。
ムリードと半導体素子の電極とが高い接合強度を有し、
導通安定性が確保され、しかも製品間のバラツキがなく
製品歩留まりが良好な金メッキビームリードの半導体素
子への接合方法を提供する。 【解決手段】 半導体装置用テープキャリアのビームリ
ードに電解金メッキを施した後、半導体素子の電極に該
金メッキビームリードを接合するに際し、該電解金メッ
キを電流密度１．５Ａ／ｄｍ2 以下で行うことを特徴と
する金メッキビームリードの半導体素子への接合方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置用テー
プキャリアにおける金メッキビームリードの半導体素子
への接合方法に関し、特に、マイクロ・ボール・グリッ
ド・アレイ（μＢＧＡ）の金メッキビームリードを半導
体素子の電極にビームリードボンディングによって接合
させる際に、高い接合強度を有し、導通安定性を確保し
た金メッキビームリードの半導体素子への接合方法に関
する。
プキャリアにおける金メッキビームリードの半導体素子
への接合方法に関し、特に、マイクロ・ボール・グリッ
ド・アレイ（μＢＧＡ）の金メッキビームリードを半導
体素子の電極にビームリードボンディングによって接合
させる際に、高い接合強度を有し、導通安定性を確保し
た金メッキビームリードの半導体素子への接合方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
携帯電話、パーソナルコンピュータ等の電子機器の高機
能化、高性能化さらには、小型化、薄型化、軽量化の要
請が一層高まり、多数の電極を有する樹脂基板を用いた
半導体装置が開発されている。このような要請の中で、
小型の樹脂封止半導体装置として各種のボール・グリッ
ド・アレイ（ＢＧＡ）等が提案され、また開発されてい
る。
携帯電話、パーソナルコンピュータ等の電子機器の高機
能化、高性能化さらには、小型化、薄型化、軽量化の要
請が一層高まり、多数の電極を有する樹脂基板を用いた
半導体装置が開発されている。このような要請の中で、
小型の樹脂封止半導体装置として各種のボール・グリッ
ド・アレイ（ＢＧＡ）等が提案され、また開発されてい
る。
【０００３】このような各種ＢＧＡの中でμＢＧＡ用テ
ープキャリアは、銅導体の表面に金メッキを施したパタ
ーンを有し、この金メッキパターンにおけるビームリー
ド部が半導体素子の電極とビームリードボンディングに
よって接合されるようになっている。また、裏面には穴
部ランドパッドがパンチングによって形成され、該穴部
ランドパッドに外部端子となるハンダボールが充填、実
装されるようになっており、該穴部ランドパッドにフラ
ックスを塗布後、ハンダボールを穴部に落し込み充填し
たμＢＧＡテープを、リフロー炉に入れて加熱し、ハン
ダボールをボールパッドに融着させることにより、マザ
ーボードとのハンダ接続が行われることになる。
ープキャリアは、銅導体の表面に金メッキを施したパタ
ーンを有し、この金メッキパターンにおけるビームリー
ド部が半導体素子の電極とビームリードボンディングに
よって接合されるようになっている。また、裏面には穴
部ランドパッドがパンチングによって形成され、該穴部
ランドパッドに外部端子となるハンダボールが充填、実
装されるようになっており、該穴部ランドパッドにフラ
ックスを塗布後、ハンダボールを穴部に落し込み充填し
たμＢＧＡテープを、リフロー炉に入れて加熱し、ハン
ダボールをボールパッドに融着させることにより、マザ
ーボードとのハンダ接続が行われることになる。
【０００４】このようなμＢＧＡ用テープキャリアの銅
ビームリードは、上述のように半導体素子の電極と良好
な接合強度を得るべく、金メッキを施し、金メッキビー
ムリードとして半導体素子の電極とビームリードボンデ
ィングによって接合される。そして、金メッキビームリ
ードと電極間の接合強度としては、導通安定性を確保す
べく、プルカット強度が７グラム以上であることが要求
されるが、製品によってプルカット強度にバラツキがあ
り、長期導通安定性が確保できないため、製品信頼性も
劣ったものであった。
ビームリードは、上述のように半導体素子の電極と良好
な接合強度を得るべく、金メッキを施し、金メッキビー
ムリードとして半導体素子の電極とビームリードボンデ
ィングによって接合される。そして、金メッキビームリ
ードと電極間の接合強度としては、導通安定性を確保す
べく、プルカット強度が７グラム以上であることが要求
されるが、製品によってプルカット強度にバラツキがあ
り、長期導通安定性が確保できないため、製品信頼性も
劣ったものであった。
【０００５】従って、本発明の目的は、半導体装置用テ
ープキャリアの金メッキビームリードと半導体素子の電
極とが高い接合強度を有し、導通安定性が確保され、し
かも製品間のバラツキがなく、製品歩留まりが良好な金
メッキビームリードの半導体素子への接合方法を提供す
ることにある。
ープキャリアの金メッキビームリードと半導体素子の電
極とが高い接合強度を有し、導通安定性が確保され、し
かも製品間のバラツキがなく、製品歩留まりが良好な金
メッキビームリードの半導体素子への接合方法を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、検討の結
果、銅ビームリードを金メッキする際の電流密度を１．
５Ａ／ｄｍ2 以下とすることによって、上記目的が達成
し得ることを知見した。
果、銅ビームリードを金メッキする際の電流密度を１．
５Ａ／ｄｍ2 以下とすることによって、上記目的が達成
し得ることを知見した。
【０００７】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、半導体装置用テープキャリアのビームリードに電解
金メッキを施した後、半導体素子の電極に該金メッキビ
ームリードを接合するに際し、該電解金メッキを電流密
度１．５Ａ／ｄｍ2 以下で行うことを特徴とする金メッ
キビームリードの半導体素子への接合方法を提供するも
のである。
で、半導体装置用テープキャリアのビームリードに電解
金メッキを施した後、半導体素子の電極に該金メッキビ
ームリードを接合するに際し、該電解金メッキを電流密
度１．５Ａ／ｄｍ2 以下で行うことを特徴とする金メッ
キビームリードの半導体素子への接合方法を提供するも
のである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明では、半導体装置用テープキャリア
のビームリードを金メッキするに際して、電流密度を
１．５Ａ／ｄｍ2 以下、好ましくは１．０Ａ／ｄｍ2 以
下とすることに特徴を有する。電流密度が１．５Ａ／ｄ
ｍ2 を超えると、金メッキビームリードと半導体素子の
電極とのプルカット強度が７グラム以下になる場合が生
じ、導通安定性が確保されず、また製品歩留まりも劣っ
たものとなる。なお、長尺テープ状で連続的に金メッキ
を行う場合、テープが通電接点部近傍を通過する際の金
メッキ初期時及び終了時に、例えば２〜３秒間は電流密
度が一時的に１．５Ａ／ｄｍ2 を超える場合があるが、
この場合も本発明に包含される。
て説明する。本発明では、半導体装置用テープキャリア
のビームリードを金メッキするに際して、電流密度を
１．５Ａ／ｄｍ2 以下、好ましくは１．０Ａ／ｄｍ2 以
下とすることに特徴を有する。電流密度が１．５Ａ／ｄ
ｍ2 を超えると、金メッキビームリードと半導体素子の
電極とのプルカット強度が７グラム以下になる場合が生
じ、導通安定性が確保されず、また製品歩留まりも劣っ
たものとなる。なお、長尺テープ状で連続的に金メッキ
を行う場合、テープが通電接点部近傍を通過する際の金
メッキ初期時及び終了時に、例えば２〜３秒間は電流密
度が一時的に１．５Ａ／ｄｍ2 を超える場合があるが、
この場合も本発明に包含される。
【０００９】本発明が適用される半導体装置としては、
ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）、ＣＳＰ
（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＴＡＢ（Ｔ
ａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）等が挙げ
られるが、特にμＢＧＡに好適に適用できる。
ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）、ＣＳＰ
（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＴＡＢ（Ｔ
ａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）等が挙げ
られるが、特にμＢＧＡに好適に適用できる。
【００１０】銅ビームリードを金メッキする条件は、特
に制限はないが、例えばメッキ液として６〜１０ｇ／ｌ
の金属金含有シアン系金メッキ液を用い、ｐＨ５．５〜
６．５、温度５０〜７０℃で銅リードに厚み０．５μｍ
以上の金メッキを施す。
に制限はないが、例えばメッキ液として６〜１０ｇ／ｌ
の金属金含有シアン系金メッキ液を用い、ｐＨ５．５〜
６．５、温度５０〜７０℃で銅リードに厚み０．５μｍ
以上の金メッキを施す。
【００１１】このように金メッキされたビームリードは
半導体素子の電極と接合される。接合方法としては、特
に制限はないが、μＢＧＡに用いられるビームリードボ
ンディングが好ましく採用される。
半導体素子の電極と接合される。接合方法としては、特
に制限はないが、μＢＧＡに用いられるビームリードボ
ンディングが好ましく採用される。
【００１２】このビームリードボンディングにおける接
合部の一例を示す平面図を図１に、そのＡ−Ａ′部分の
断面図を図２に示す。図１〜２において、１はビームリ
ード、２はランドパッド、３はパターン、４はポリイミ
ドフィルム、５は接着剤、６は接着シート、７はシリコ
ンウェハ、８はボンディングツールをそれぞれ示す。ビ
ームリード１、ランドパッド２及びパターン３は１μｍ
厚のメッキが施されている（図示せず）。
合部の一例を示す平面図を図１に、そのＡ−Ａ′部分の
断面図を図２に示す。図１〜２において、１はビームリ
ード、２はランドパッド、３はパターン、４はポリイミ
ドフィルム、５は接着剤、６は接着シート、７はシリコ
ンウェハ、８はボンディングツールをそれぞれ示す。ビ
ームリード１、ランドパッド２及びパターン３は１μｍ
厚のメッキが施されている（図示せず）。
【００１３】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明
する。
する。
【００１４】〔実施例〕一般的な方法で得られたμＢＧ
Ａの銅ビームリードにＥＥＪＡ社製テンベレックス８４
００金メッキ液で電解金メッキを施した。電解メッキ条
件は、メッキ液として８ｇ／ｌの金属金含有シアン系金
メッキ液の未使用の新液と１年使用した旧液とを用い、
ｐＨ６．０、温度６５℃で行った。電流密度は０．３Ａ
／ｄｍ2、０．８８６Ａ／ｄｍ2 、１．５Ａ／ｄｍ2 、
３．０Ａ／ｄｍ2 、５．５Ａ／ｄｍ2 でそれぞれ行っ
た。各電流密度についてメッキ時間を調整し、１μｍの
金メッキ厚のリードを有するμＢＧＡサンプルが得られ
た。なお、ストライクＡｕは、ＥＥＪＡ社製オーロボン
ドＴＮ（酸性浴）を使用し、６Ａ／ｄｍ2 で５０℃、１
５秒間メッキしている。
Ａの銅ビームリードにＥＥＪＡ社製テンベレックス８４
００金メッキ液で電解金メッキを施した。電解メッキ条
件は、メッキ液として８ｇ／ｌの金属金含有シアン系金
メッキ液の未使用の新液と１年使用した旧液とを用い、
ｐＨ６．０、温度６５℃で行った。電流密度は０．３Ａ
／ｄｍ2、０．８８６Ａ／ｄｍ2 、１．５Ａ／ｄｍ2 、
３．０Ａ／ｄｍ2 、５．５Ａ／ｄｍ2 でそれぞれ行っ
た。各電流密度についてメッキ時間を調整し、１μｍの
金メッキ厚のリードを有するμＢＧＡサンプルが得られ
た。なお、ストライクＡｕは、ＥＥＪＡ社製オーロボン
ドＴＮ（酸性浴）を使用し、６Ａ／ｄｍ2 で５０℃、１
５秒間メッキしている。
【００１５】このようにして作製したμＢＧＡサンプル
は、アルミニウム蒸着シリコンウェハー上の１１０〜１
２５μｍ厚の接着シートを介して貼り付けられ、μＢＧ
Ａの金メッキビームリードはアルミニウム蒸着シリコン
ウェハ上にボンディングツールにより押し付けられ、ビ
ームリードボンディング接続が行われた。接合条件は、
出力８０ｍＷ、時間１５０ｍＳ、荷重６０ｇ、ステージ
温度１５０℃で行った。なお、装置は、Ｋ＆Ｓ社のマニ
ュアルホンダー（ｍｏｄｅｌ ４５２２）を使用した。
また、ビームリード線巾は３５〜５０μｍ、リード厚は
１５〜１８μｍであった。
は、アルミニウム蒸着シリコンウェハー上の１１０〜１
２５μｍ厚の接着シートを介して貼り付けられ、μＢＧ
Ａの金メッキビームリードはアルミニウム蒸着シリコン
ウェハ上にボンディングツールにより押し付けられ、ビ
ームリードボンディング接続が行われた。接合条件は、
出力８０ｍＷ、時間１５０ｍＳ、荷重６０ｇ、ステージ
温度１５０℃で行った。なお、装置は、Ｋ＆Ｓ社のマニ
ュアルホンダー（ｍｏｄｅｌ ４５２２）を使用した。
また、ビームリード線巾は３５〜５０μｍ、リード厚は
１５〜１８μｍであった。
【００１６】次に、この接合状態を評価すべく、２５０
℃、３分の加熱を３回行った後、プルカット強度の測定
を行った。その結果を図１に示す。なお、この結果は、
ｎ＝１０の平均値である。なお、プルカット強度の測定
は下記の通りである。
℃、３分の加熱を３回行った後、プルカット強度の測定
を行った。その結果を図１に示す。なお、この結果は、
ｎ＝１０の平均値である。なお、プルカット強度の測定
は下記の通りである。
【００１７】（プルカット強度の測定）Ｄａｇｅ社製Ｐ
Ｃ２４００万能テスターにより、ボンディングリードに
フックを引っ掛け、０．０８ｍｍ／秒の速度でリードを
上方に引き上げ、リードが破断あるいは剥離した時の荷
重を測定した。またサンプルの破壊モードを顕微鏡で観
察し、リード破断、ボンディング部つけ根の破断（ネッ
ク切れ）及びボンディングリードとＩＣの界面での剥離
の３種類に分類した。
Ｃ２４００万能テスターにより、ボンディングリードに
フックを引っ掛け、０．０８ｍｍ／秒の速度でリードを
上方に引き上げ、リードが破断あるいは剥離した時の荷
重を測定した。またサンプルの破壊モードを顕微鏡で観
察し、リード破断、ボンディング部つけ根の破断（ネッ
ク切れ）及びボンディングリードとＩＣの界面での剥離
の３種類に分類した。
【００１８】図１の結果から明らかなように、金メッキ
時の電流密度が１．５Ａ／ｄｍ2 以下、好ましくは１．
０Ａ／ｄｍ2 以下において、新液も旧液も高いプルカッ
ト強度を示すことが判る。
時の電流密度が１．５Ａ／ｄｍ2 以下、好ましくは１．
０Ａ／ｄｍ2 以下において、新液も旧液も高いプルカッ
ト強度を示すことが判る。
【００１９】
【発明の効果】本発明の製造方法によって、金メッキビ
ームリードと半導体素子の電極とが高い接合強度を有
し、導通安定性が確保され、しかも製品間のバラツキが
なく、製品歩留まりが良好である。
ームリードと半導体素子の電極とが高い接合強度を有
し、導通安定性が確保され、しかも製品間のバラツキが
なく、製品歩留まりが良好である。
【図１】図１は、ビームリードボンディングにおける接
合部の一例を示す平面図である。
合部の一例を示す平面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ′部分の断面図である。
【図３】図３は、電解金メッキ時の電流密度とプルカッ
ト強度の関係を示すグラフである。
ト強度の関係を示すグラフである。
１：ビームリード ２：ランドパッド ３：パターン ４：ポリイミドフィルム ５：接着剤 ６：接着シート ７：シリコンウェハ ８：ボンディングツール
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体装置用テープキャリアのビームリ
ードに電解金メッキを施した後、半導体素子の電極に該
金メッキビームリードを接合するに際し、該電解金メッ
キを電流密度１．５Ａ／ｄｍ2 以下で行うことを特徴と
する金メッキビームリードの半導体素子への接合方法。 - 【請求項２】 上記電流密度が１．０Ａ／ｄｍ2 以下で
ある請求項１記載の金メッキビームリードの半導体素子
への接合方法。 - 【請求項３】 上記半導体装置がマイクロ・ボール・グ
リッド・アレイであり、上記接合がビームリードボンデ
ィングである請求項１又は２記載の金メッキビームリー
ドの半導体素子への接合方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000063043A JP2001250898A (ja) | 2000-03-08 | 2000-03-08 | 金メッキビームリードの半導体素子への接合方法 |
| KR1020010011999A KR100747392B1 (ko) | 2000-03-08 | 2001-03-08 | 금도금 빔리드를 반도체 소자에 접합하는 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000063043A JP2001250898A (ja) | 2000-03-08 | 2000-03-08 | 金メッキビームリードの半導体素子への接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001250898A true JP2001250898A (ja) | 2001-09-14 |
Family
ID=18582969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000063043A Pending JP2001250898A (ja) | 2000-03-08 | 2000-03-08 | 金メッキビームリードの半導体素子への接合方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001250898A (ja) |
| KR (1) | KR100747392B1 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100266726B1 (ko) * | 1995-09-29 | 2000-09-15 | 기타지마 요시토시 | 리드프레임과 이 리드프레임을 갖춘 반도체장치 |
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