JP2780376B2 - バンプ付きtabテープの製造方法 - Google Patents
バンプ付きtabテープの製造方法Info
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/50—Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Description
れる配線用テープいわゆるTAB(Tape Automated Bondin
g)テープのうち、特にバンプ付きのTABテープの製造方
法に関する。
の高度化に対応して、ワイヤボンディング法の限界を越
える範囲への適応を中心として、広く採用されるように
なってきた。このTAB方式による接合では、ワイヤーボ
ンディング法におけるリードフレームの代わりに、リー
ドパターンが連続的に形成されたTABテープが使用さ
れ、ボンディングワイヤの代わりは、TABテープ上のリ
ード側もしくはチップ側のいずれかに予め形成されてい
るバンプが果たすことになる。実際の接合は、半導体チ
ップとTABテープを重ね合わせた状態で加熱しながら加
圧する等の方法によって行われている。
等の、電気伝導度が高くて、化学的にも安定な金属が用
いられ、上述のように、このバンプはTABテープのリー
ド部かもしくは半導体チップの電極部のいずれかに、予
め形成されていることが必要である。バンプを半導体チ
ップ側に形成するためには、チップのAl電極上に部分メ
ッキをして作るのが普通であるが、作業性が悪いことと
メッキ工程中に半導体チップが損傷を受ける危険性のあ
る点に大きな問題がある。
にも、特開昭62−286239号公報に開示されているように
フォトレジスト技術を駆使する方法など、多くの提案が
なされている。これらのうち、既に実用化されているも
のとしては、次の方法がある。第4図は、National Tec
hnical Report Vol.31,No.3(1985),P.116−124におい
て提案されている「転写バンプ法」の概要を示す図であ
る。図において、(イ)は、リードパターンを有するTA
Bテープであるが、後に述べるような通常の方法で作製
されたものが使用される。そしてこれとは別に、ガラス
基板等の上に、半導体チップの電極と対応する位置にメ
ッキ法によってバンプを形成する(ロ)。次に、この
(イ)と(ロ)を位置合わせして重ね合わせ、加熱・加
圧することによってリード部にバンプを転写する。この
ようにしてバンプ付きTABテープ(ニ)が得られる訳で
ある。これを用いて半導体チップの接合を行う場合に
は、バンプ付きTABテープ(ニ)を半導体チップ(ハ)
と位置合わせした上、加熱・加圧を行えば良い。
損傷する危険性は避けられるが、バンプを転写する作業
が煩雑なのが第1の欠点である。また同じバンプが、転
写時に一度と半導体チップとの接合時に一度の合計二回
の接合工程を経るため、特に2度目の半導体チップとの
接合が、既に一度変形を受けたバンプとの間で行われる
ことになるので、接合の信頼性や安定性に欠けるきらい
があるのが、第2の欠点とされている。
るが、良く用いられるのは、2層テープと3層テープの
二つである。この両者には、次のような違いがある。す
なわち2層テープはテープのフィルムベースの上に、金
属(多くは銅)をメッキして直接リードパターンを形成
したものである。一方、3層テープは、フィルムベース
上に金属箔を接着剤で貼り合わせた後、エッチングでリ
ードパターンを作製したものである。またテープのベー
スフィルムとしては、ポリイミド、ポリエステル等の合
成樹脂が使用されるが、これらに予めスプロケット孔及
びデバイス孔が開けられたものもTABテープ用として提
供されている。
にコストがかかり過ぎること、並びにバンプ形成作業が
チップに損傷を与える恐れのあること等の問題がある。
本発明はこれらの課題を解決するものであって、半導体
チップに損傷を与える危険のないTABテープ側にバンプ
を形成する方式であって、しかもバンプ形成が容易で信
頼性の高いバンプ付きTABテープの製造を可能にするも
のである。
用バンプを配置・固定したバンプシートテープを作った
後、該バンプシートテープの片面に、個々のバンプと電
気的に導通するように金属製のリードパターンを形成す
ることを特徴とするバンプ付きTABテープの製造方法で
ある。
ードパターンが先に作られた後に、その先端部に転写等
の手段でバンプが形成されていたのに対し、本発明法で
は、まずバンプを所定のパターンに配列したテープ状の
バンプシートを作製し、次に、該バンプシートの片面に
リードパターンを形成するところが最も大きな特徴であ
る。
するベースフィルム上の特定の位置にバンプが配列され
た、バンプシートの製作である。バンプを定まった位置
に配列する方法としては、まず決まった形とサイズのバ
ンプを作製し、これを定められた大きさの穴が定まった
通りの配列になるように穿孔されているベースフィルム
上に圧入する等、いくつかの方法がある。いずれにして
も、バンプはフィルム面から少なくとも片面だけは、頭
部が突出した状態で固定されることが必要である。片面
のみはバンプ頭部がフィルム表面と同一平面をなすよう
であれば、頭部が突出していなくても差し支えないが、
この場合でも、バンプ表面は電気的に導通可能な状態で
なければならない。従ってバンプシートを作る際に、バ
ンプを所定位置に仮配列した後で溶融した樹脂を流して
固めるような方法をとる場合には、バンプ頭部が樹脂で
被覆されてしまう可能性があるから、フィルムが固まっ
た後で、アルカリ液等の樹脂を溶かす溶剤を用いてバン
プ表面についた余分な樹脂を除去し、金属面を露出させ
ておくことが望ましい。ただし樹脂被膜が薄ければ、接
合時に被膜が破壊されることも期待できるので、バンプ
表面の被膜が極く薄い場合にはエッチングを省略できる
場合もある。
る。リードを形成する方法は、既に説明した2層テープ
もしくは3層テープの製造技術が利用できる。すなわち
直接リードパターンをメッキによって形成するか、ある
いは、金属箔を貼り合わせた後にエッチングでパターン
を形成すれば良い。この場合、先の工程で埋めこまれた
バンプの表面が予め導通状態になっていないと、形成さ
れたリードとバンプとの間が絶縁されてしまうので、TA
Bテープとしての機能に欠陥を生じてしまう恐れがあ
る。またバンプの片側だけがフィルム面から頭部を突出
しているバンプシートを使用する場合には、リードは頭
部の突き出ていない側に形成すべきであるのは言うまで
もない。
径のそろった球状の、金、アルミ、銅等の導電材料を使
用することが好ましい。
半導体チップの電極部と位置あわせして重ね合わせた
上、熱圧着等の方法で接合を行うことが出来ることは、
既存のバンプ付きTABテープの場合とまったく同じであ
る。
る。
さの球を作製してバンプとした。実際の球の直径は75〜
85μmの範囲に入っていた。
ードの位置に合わせて配置した。配置の仕方について
は、第1図に基づいて説明する。金球の直径より少し小
さい直径70μmの貫通穴を、TABテープのインナーリー
ド位置と対応するように合わせてあけたステンレス薄板
製の型11を用意し、この型の貫通穴12の部分を下から真
空ポンプで吸引することによって、貫通穴の位置にバン
プ4が配置・仮固定されるようにした(ロ)。次にポリ
イミドを溶媒にとかした液20を流して固化させた
(ハ)。固化後のポリイミドフィルム2の厚さは40μm
になるようにした。ポリイミドが完全に固まったところ
で型から剥がし取ると、所定の位置にバンプの形成され
たバンプシート(ニ)が得られた。
の上側〕がポリイミドの皮膜を破ってしまっていたの
で、苛性ソーダで表面を軽くエッチングして頭部の金属
面を露出させた。
30μm厚さのリードパターン1を直接形成して(ホ)、
本発明法によるバンプ付きTABテープが完成した。
を有する半導体チップに位置合わせして置き、全体をTA
Bボンダーにより熱圧着をおこなった。圧着の条件は、3
50℃で2秒とした。
Bのインナーリード部で切断され、接合部は十分な強度
を有していることが確認された。
部分がデバイス孔として窓枠状にくり抜いてあり、リー
ドの先端部分だけが、デバイス孔の内側に突き出るよう
な形につくられている。また半導体チップとの接合は第
3図(イ)のようにして行われている。図において、1
はリードパターン、2はTABテープのベースフィルム、
3は半導体チップ、4はバンプ、5はボンディングツー
ル、をそれぞれ示している。第3図(イ)のような形で
はデバイス孔が開いていないとボンディングは不可能で
ある。既存の方式のままどうしてもデバイス孔を無しで
済まそうとすれば、第3図(ロ)のようにして圧着する
ことになる。この場合、加熱されたボンディングツール
がテープのベースフィルムに直接接触することになり、
フィルムが焼けて絶縁性がそこなわれたり、ボンディン
グツール面が汚れる等の不都合を生じて、とても実用に
耐える接合を行うことができない。
可欠である。このため、2層タイプの場合にはリードを
形成した後にフィルムをエッチングしてデバイス孔を開
けているし、3層タイプの場合には、リードを形成する
前に予めパンチング等によって、スプロケット穴と一緒
にデバイス孔を打ち抜いている。
して設けられているので、デバイス孔の開いていないテ
ープをそのまま使用しても、第3図(ハ)に示されるよ
うに、ボンダーのボンディングツールが直接フィルムに
接触することはない。つまりテープ製作過程で、デバイ
ス孔を設けるための工程が省略できる。この点は、本発
明法の作業性が優れていることを示す付加的な利点のひ
とつである。
μm(実測87〜93μm)の球を作製した。40μmの厚み
のポリイミドフィルムに、レーザで200ピンの半導体チ
ップの電極パターンを形成するように80μmの穴をあけ
た。この穴に金球を固定したが、その方法については、
以下第2図を用いて説明する。
ィルム2の裏側に、フィルムと同じ位置に穴の開いてい
るステンレス薄板11を重ね合わせ(イ)、ステンレス薄
板の裏側を真空に引いてボリイミドフィルムの穴の位置
に金球4を吸引した(ロ)。その後、後方から金球をプ
レス13によって機械的に押し込んで、球の頭部がテープ
の反対側の面から5μm程度突き出るようにした
(ハ)。このような方法によって、金バンプがテープの
厚み方向に対して非対象な位置に固定されたバンプシー
ト(ニ)を得ることができた。
している側のシート表面に銅メッキによってリードパタ
ーン1を形成した(ホ)。銅メッキの厚みは30μm程度
とした。これにより、金バンプと銅のリードは一体化さ
れ、電気的な導通はもとより、ある程度の強さで機械的
にも接合された。このバンプシートの中央部で半導体チ
ップが重なる部分には、エッチングによってテープに窓
枠状のデバイス孔を開けた(へ)。これにより、リード
先端部はデバイス孔の内側に突き出た形になり、そのリ
ード先端部には球形の金バンプが着いた状態のバンプ付
きTABテープが得られた。
して、半導体チップとの接続試験をおこなった。圧着の
条件は、450℃、1秒とした。リード接合部のプル強度
を調べたところ、すべてがリード部で破断し、リードと
バンプ間もバンプと半導体チップ間も完全な接合がなさ
れていた。
ンプ付きTABテープと同じように、半導体チップが載る
部分のテープにデバイス孔を設けた。穴を開けるための
工程は追加されるが、第3図(ニ)に示すような形で接
合を行うことができるので、ボンディングの加熱条件を
自由に選べることにより、より完全な接合が実現でき
る。また本実施例の場合もバンプ形状が球形であるた
め、実際の接合時に半導体チップの電極部との接触が非
常にスムーズに行われ、チップに過大な負荷を与えない
という利点も認められた。
μmの穴を開け、99.99%の純度をもつ平均直径90μm
の金球を押し込んだ。金球はテープ上で、100ピンの半
導体チップの電極パターンに対応するように、配列させ
た。金球をテープに固定した方法は実施例2と同じ方法
によった。金球はテープの一方の面からは約5μm、他
方の面からは約45μmほど突き出るように固定した。
出ている側の表面に、厚み35μmの銅箔を接着剤で貼り
付けた。バンプの頭が少しだけ突きでているが、銅箔の
貼付には支障がなかった。この銅箔をエッチングして、
100ピンの半導体の電極位置に対応するリードパターン
を形成した。その後ベースフィルムにもエッチングでデ
バイス孔を開けて、バンプ付きTABテープを作製した。
リードとの間の接合は必ずしも十分ではなかったが、こ
のバンプ付きTABテープを使用して半導体チップとの接
合を行った時にバンプとリード間の接合も完全なものと
なり、十分な電気的・機械的接合が達成された。
ンを形成することにより、半導体チップを損傷する恐れ
がなく、しかもテープ製作の作業性も良好でかつ安定な
接合の出来るTAB技術が確立できた。
プの具体的な作製例を示す図、第3図は、既存のバンプ
付きTABテープと本発明法によるバンプ付きTABテープの
各々を使用して実際に半導体チップとの接合を行う場合
の方法を比較した図、第4図は、本発明によらない既存
のバンプ付きTABテープを作製するための方法を概念的
に示す図である。 1……リードパターン、 2……TABテープのベースフィルム、 3……半導体チップ、 4……バンプ、 5……ボンディングツール。
Claims (1)
- 【請求項1】予め作製しておいた微細な導電性材料より
なる球を、テープ状シートの半導体チップ電極に対応す
る位置に配置・固定して接続用バンプを形成した後、前
記テープ状シートの片面に、個々の前記接続用バンプと
電気的に導通するように金属製のリードパターンを形成
する事を特徴とするバンプ付きTABテープの製造方法。
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1234916A JP2780376B2 (ja) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | バンプ付きtabテープの製造方法 |
US07/578,491 US5164336A (en) | 1989-09-11 | 1990-09-06 | Method of connecting tab tape to semiconductor chip, and bump sheet and bumped tape used in the method |
KR1019900014073A KR940004246B1 (ko) | 1989-09-11 | 1990-09-06 | Tab 테이프와 반도체칩을 접속하는 방법 및 그것에 사용하는 범프시이트와 범프 부착 tab 테이프 |
DE69027448T DE69027448T2 (de) | 1989-09-11 | 1990-09-07 | Verfahrungen und Vorrichtung zur Befestigung von Kontakthöckern auf TAB-Trägerleiter |
EP92112860A EP0527387B1 (en) | 1989-09-11 | 1990-09-07 | Methods and apparatus for bonding bumps to leads of a TAB tape |
SG1996005005A SG73389A1 (en) | 1989-09-11 | 1990-09-07 | Method of connecting tab tape to semiconductor chip and bump sheet and bumped tape used in the method |
DE69033078T DE69033078T2 (de) | 1989-09-11 | 1990-09-07 | Verfahren zum Verbinden eines TAB-Bandes an einem Halbleiterchip |
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MYPI90001556A MY106847A (en) | 1989-09-11 | 1990-09-10 | Method of connecting tab tape to semiconductor chip, and bump sheet and bumped tape used in the method. |
US07/669,189 US5114878A (en) | 1989-09-11 | 1991-03-13 | Method of bonding bumps to leads of tab tape and an apparatus for arranging bumps used for the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1234916A JP2780376B2 (ja) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | バンプ付きtabテープの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0397240A JPH0397240A (ja) | 1991-04-23 |
JP2780376B2 true JP2780376B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=16978296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1234916A Expired - Lifetime JP2780376B2 (ja) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | バンプ付きtabテープの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2780376B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4700473A (en) * | 1986-01-03 | 1987-10-20 | Motorola Inc. | Method of making an ultra high density pad array chip carrier |
-
1989
- 1989-09-11 JP JP1234916A patent/JP2780376B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0397240A (ja) | 1991-04-23 |
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