JP3311376B2 - バンプ形成方法 - Google Patents
バンプ形成方法Info
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- JP3311376B2 JP3311376B2 JP02284592A JP2284592A JP3311376B2 JP 3311376 B2 JP3311376 B2 JP 3311376B2 JP 02284592 A JP02284592 A JP 02284592A JP 2284592 A JP2284592 A JP 2284592A JP 3311376 B2 JP3311376 B2 JP 3311376B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子の実装に用
いられるリードに、メッキによって金属を成長させ、こ
れを半導体素子上の電極と接続するためのバンプとして
利用するバンプの形成方法に関するものである。
いられるリードに、メッキによって金属を成長させ、こ
れを半導体素子上の電極と接続するためのバンプとして
利用するバンプの形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の実装において、ＴＡＢ(Tap
e Automated Bonding)テープが多用される傾向にあり、
このＴＡＢテープのリードと半導体素子を接続するに当
たり、Ａｕ，Ａｌなどの金属細線を用いて電極−リード
間を架橋接合するワイヤーボンディングのほか、素子上
に設けた電極或るいはリードにバンプを設け、素子とリ
ードを直接接続する方法が採られている。従来このバン
プの製作には、いわゆる転写法が知られているが、この
方法では厚膜レジストを用いたリソグラフィ工程を経る
ために製造プロセスが複雑であり、高価になるという問
題があった。一方電極とリードは、これらに設けた多数
のバンプを介して一括接続（圧着）する際、接合温度が
高くなり、半導体素子に物理的な影響を与えることがあ
り、またバンプ数が多くなる程接続を安定して行うこと
が難しくなる。一方、バンプは通常高純度のＡｕを電極
にメッキするなどの方法で作られ、硬度を下げてリード
との圧着接合を良好にするために、ほぼ２５０〜３００
℃で熱処理されるが、この熱処理中にＡｕと電極（Ａ
ｌ）との拡散によって、Ａｕ−Ａｌ界面の劣化を起こす
ことがあり、これを防止するために、ＴｉＷ等の拡散防
止金属薄膜を両金属間に介在させるという複雑な手段を
講じなければならない。
e Automated Bonding)テープが多用される傾向にあり、
このＴＡＢテープのリードと半導体素子を接続するに当
たり、Ａｕ，Ａｌなどの金属細線を用いて電極−リード
間を架橋接合するワイヤーボンディングのほか、素子上
に設けた電極或るいはリードにバンプを設け、素子とリ
ードを直接接続する方法が採られている。従来このバン
プの製作には、いわゆる転写法が知られているが、この
方法では厚膜レジストを用いたリソグラフィ工程を経る
ために製造プロセスが複雑であり、高価になるという問
題があった。一方電極とリードは、これらに設けた多数
のバンプを介して一括接続（圧着）する際、接合温度が
高くなり、半導体素子に物理的な影響を与えることがあ
り、またバンプ数が多くなる程接続を安定して行うこと
が難しくなる。一方、バンプは通常高純度のＡｕを電極
にメッキするなどの方法で作られ、硬度を下げてリード
との圧着接合を良好にするために、ほぼ２５０〜３００
℃で熱処理されるが、この熱処理中にＡｕと電極（Ａ
ｌ）との拡散によって、Ａｕ−Ａｌ界面の劣化を起こす
ことがあり、これを防止するために、ＴｉＷ等の拡散防
止金属薄膜を両金属間に介在させるという複雑な手段を
講じなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、この様な従
来における問題点を解消するものであって、半導体素子
の実装に用いられるリードに、メッキ法により極めて簡
易に且つ安価に、しかも半導体素子電極と安定した直接
接続が可能なバンプを形成する方法を提供することを目
的とする。
来における問題点を解消するものであって、半導体素子
の実装に用いられるリードに、メッキ法により極めて簡
易に且つ安価に、しかも半導体素子電極と安定した直接
接続が可能なバンプを形成する方法を提供することを目
的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、以下の構成を要旨とする。即ち、リード表
面を絶縁性塗料で被覆した後、リードの所定部に切断等
の機械的手段を用いてリード導体を露出せしめ、少なく
ともこの露出導体部分を金、銅のいずれかのメッキ液に
接触させ、該露出導体部にメッキ金属を付着成長させて
バンプを形成した後、２５０〜３００℃で熱処理するこ
とを特徴とするバンプ形成方法であり、上記露出導体部
に付着成長したメッキ金属に、熱処理を行って軟化する
ことが本発明の好ましい実施態様である。
に本発明は、以下の構成を要旨とする。即ち、リード表
面を絶縁性塗料で被覆した後、リードの所定部に切断等
の機械的手段を用いてリード導体を露出せしめ、少なく
ともこの露出導体部分を金、銅のいずれかのメッキ液に
接触させ、該露出導体部にメッキ金属を付着成長させて
バンプを形成した後、２５０〜３００℃で熱処理するこ
とを特徴とするバンプ形成方法であり、上記露出導体部
に付着成長したメッキ金属に、熱処理を行って軟化する
ことが本発明の好ましい実施態様である。
【０００５】以下に本発明を詳細に説明する。図１は本
発明のバンプ形成方法によりＴＡＢテープのインナーリ
ードにバンプを形成する場合の製作概略を示す図であ
る。即ち（ａ）図はＴＡＢテープにおけるインナーリー
ド部分を示し、ポリイミド等の有機樹脂よりなる基盤レ
ジストフィルム１上に配線されるリードの先端部分（イ
ンナーリード）２が基盤レジストフィルム１より延長し
露出している。本発明はこの露出しているインナーリー
ド２を含むリードの露出部分を（ｂ）図に示すように絶
縁塗料でメッキレジスト被覆３を施した後、インナーリ
ード２の先端部を切断し、（ｃ）図に示すようにリード
２の端面４にリード導体を露出させる。
発明のバンプ形成方法によりＴＡＢテープのインナーリ
ードにバンプを形成する場合の製作概略を示す図であ
る。即ち（ａ）図はＴＡＢテープにおけるインナーリー
ド部分を示し、ポリイミド等の有機樹脂よりなる基盤レ
ジストフィルム１上に配線されるリードの先端部分（イ
ンナーリード）２が基盤レジストフィルム１より延長し
露出している。本発明はこの露出しているインナーリー
ド２を含むリードの露出部分を（ｂ）図に示すように絶
縁塗料でメッキレジスト被覆３を施した後、インナーリ
ード２の先端部を切断し、（ｃ）図に示すようにリード
２の端面４にリード導体を露出させる。
【０００６】次いでＴＡＢテープを少なくとも導体露出
端面４がメッキ浴に接触するように、メッキ浴中に浸漬
するか、メッキ浴噴流を当てる等の方法によって、
（ｄ）図に示すように、リード露出面４にメッキ金属を
付着し、成長させてバンプ５を突出形成する。
端面４がメッキ浴に接触するように、メッキ浴中に浸漬
するか、メッキ浴噴流を当てる等の方法によって、
（ｄ）図に示すように、リード露出面４にメッキ金属を
付着し、成長させてバンプ５を突出形成する。
【０００７】このバンプ５は、少なくともリード高さは
必要であり、むしろそれより高くなるように、即ちレジ
スト被覆３の表面より僅かに突出するようにメッキ金属
を成長することが好ましい。メッキ金属としては、Ｃｕ
或いはＡｕであれば良く特に限定しないが、リード２と
同質であることが好ましい。このメッキに際してはリー
ドの露出面以外の部分は絶縁物質で被覆してあるため、
浸漬メッキの場合でもメッキ金属の付着はない。
必要であり、むしろそれより高くなるように、即ちレジ
スト被覆３の表面より僅かに突出するようにメッキ金属
を成長することが好ましい。メッキ金属としては、Ｃｕ
或いはＡｕであれば良く特に限定しないが、リード２と
同質であることが好ましい。このメッキに際してはリー
ドの露出面以外の部分は絶縁物質で被覆してあるため、
浸漬メッキの場合でもメッキ金属の付着はない。
【０００８】図２は本発明の別の態様を示すものであっ
て、レジスト被覆３したリード２の先端を露出するに際
し、（ａ）図に示すように、リード端面４のみならず、
端面４を含めた先端部の一部についてレジスト被覆３を
除去して先端露出部６を形成したものである。先端露出
部６の形成に当たっては、前記した切断等の機械的手段
によって行う。（ｂ）図は図１（ｄ）と同様のメッキ処
理を行って先端露出部６にメッキ金属を付着成長させて
バンプ５′を形成させたものであり、メッキ金属はリー
ド端面４のみならず先端露出部６全周に亘って付着成長
し、従って、バンプ５′はリード先端を食い込んで強固
に接合する。
て、レジスト被覆３したリード２の先端を露出するに際
し、（ａ）図に示すように、リード端面４のみならず、
端面４を含めた先端部の一部についてレジスト被覆３を
除去して先端露出部６を形成したものである。先端露出
部６の形成に当たっては、前記した切断等の機械的手段
によって行う。（ｂ）図は図１（ｄ）と同様のメッキ処
理を行って先端露出部６にメッキ金属を付着成長させて
バンプ５′を形成させたものであり、メッキ金属はリー
ド端面４のみならず先端露出部６全周に亘って付着成長
し、従って、バンプ５′はリード先端を食い込んで強固
に接合する。
【０００９】バンプ５，５′形成金属は前記した金属或
いはその合金から選ばれるが、半導体素子上の電極と圧
着接続する場合に、高硬度材であれば適当な硬度となる
ように軟質化することが好ましく、そのためにバンプに
は適宜の方法で熱処理を行う。例えば、Ａｕのバンプの
場合での軟化処理は、２５０〜３００℃で３０〜６０分
行えば良く、図３に示すように偏平状バンプがボール形
状のバンプ５″になって変形しやすくなる。この様に熱
処理を行うことによりバンプの特性を改善でき、電極と
の接続加工が容易になると共にリードの接続高さのばら
つきを無くすることができる。
いはその合金から選ばれるが、半導体素子上の電極と圧
着接続する場合に、高硬度材であれば適当な硬度となる
ように軟質化することが好ましく、そのためにバンプに
は適宜の方法で熱処理を行う。例えば、Ａｕのバンプの
場合での軟化処理は、２５０〜３００℃で３０〜６０分
行えば良く、図３に示すように偏平状バンプがボール形
状のバンプ５″になって変形しやすくなる。この様に熱
処理を行うことによりバンプの特性を改善でき、電極と
の接続加工が容易になると共にリードの接続高さのばら
つきを無くすることができる。
【００１０】尚、本発明において、インナーリード表面
に被覆したレジストフィルムは、実装時除去しておいて
も支障がない。
に被覆したレジストフィルムは、実装時除去しておいて
も支障がない。
【００１１】この様に形成したＴＡＢテープのインナー
リード１は、その先端部分に設けた接続用バンプ５を、
半導体素子上に設けた電極位置に配置し、電極表面にツ
ールを用いて圧接接続せしめるか、バンプを電極に接触
固定して、この状態でメッキ浴中に浸漬或いは噴射メッ
キ液中に置くことによって、バンプとと電極とをメッキ
金属で接続することができる。メッキ接合する金属は、
接続用金属と同材質若しくは他の導電材料、例えばＣ
ｕ，Ｎｉ，Ａｕ，Ｓｎ及びその合金や半田を用いること
ができ、これらが所定の接合強度となるような付着量と
すればよい。
リード１は、その先端部分に設けた接続用バンプ５を、
半導体素子上に設けた電極位置に配置し、電極表面にツ
ールを用いて圧接接続せしめるか、バンプを電極に接触
固定して、この状態でメッキ浴中に浸漬或いは噴射メッ
キ液中に置くことによって、バンプとと電極とをメッキ
金属で接続することができる。メッキ接合する金属は、
接続用金属と同材質若しくは他の導電材料、例えばＣ
ｕ，Ｎｉ，Ａｕ，Ｓｎ及びその合金や半田を用いること
ができ、これらが所定の接合強度となるような付着量と
すればよい。
【００１２】この様な接続においてリード先端に形成し
たバンプは、半導体素子の電極との位置合わせが容易と
なり、これらの接続に極めて好都合である。
たバンプは、半導体素子の電極との位置合わせが容易と
なり、これらの接続に極めて好都合である。
【００１３】
【実施例】［実施例１］ メッキ接続用の銅バンプを以下の方法で作成した。ＴＡ
Ｂテープは、リード幅が７０μｍ、リード厚さが３５μ
ｍ、ピッチが１４０μｍで、リード数が２００個の２層
ＴＡＢを用いた。先ず、ＴＡＢテープの銅リード部分を
絶縁塗料で数μｍ被覆する。被覆する材料は例えば油性
の塗料があげられるが、メッキ溶液中で絶縁が保たれる
材料であればどのような材料を使用しても構わない。絶
縁塗料の被覆後にインナーリードの先端を切断〔図１
（ａ，ｂ）参照〕することにより、インナーリードの先
端のみ銅の金属部分を露出させる。
Ｂテープは、リード幅が７０μｍ、リード厚さが３５μ
ｍ、ピッチが１４０μｍで、リード数が２００個の２層
ＴＡＢを用いた。先ず、ＴＡＢテープの銅リード部分を
絶縁塗料で数μｍ被覆する。被覆する材料は例えば油性
の塗料があげられるが、メッキ溶液中で絶縁が保たれる
材料であればどのような材料を使用しても構わない。絶
縁塗料の被覆後にインナーリードの先端を切断〔図１
（ａ，ｂ）参照〕することにより、インナーリードの先
端のみ銅の金属部分を露出させる。
【００１４】次に白金ワイヤーを陽極とし、ＴＡＢテー
プが陰極をとなるように定電源装置に接続してメッキ槽
中に浸漬し、室温メッキを行った。メッキ液は、ＣｕＳ
Ｏ4（０．８mol/ｌ）およびＨ2 ＳＯ4 （０．５mol/
ｌ）の水溶液で、メッキ電流密度は１００Ａ／ｍ2 で、
メッキ時間は５０分で、リード先端部分にバンプを形成
させた。この後、水洗を行い付着しているメッキ液を除
去する。形成されたバンプのリード表面からの高さは、
約２０μｍであった。
プが陰極をとなるように定電源装置に接続してメッキ槽
中に浸漬し、室温メッキを行った。メッキ液は、ＣｕＳ
Ｏ4（０．８mol/ｌ）およびＨ2 ＳＯ4 （０．５mol/
ｌ）の水溶液で、メッキ電流密度は１００Ａ／ｍ2 で、
メッキ時間は５０分で、リード先端部分にバンプを形成
させた。この後、水洗を行い付着しているメッキ液を除
去する。形成されたバンプのリード表面からの高さは、
約２０μｍであった。
【００１５】このＴＡＢテープを用いてＩＣチップの電
極パットとのメッキ接続を行ったところ、位置合わせの
際にＴＡＢリード先端と電極パッドとの接触が容易にな
り、３０ｇ（プル試験）の強度が得られた。
極パットとのメッキ接続を行ったところ、位置合わせの
際にＴＡＢリード先端と電極パッドとの接触が容易にな
り、３０ｇ（プル試験）の強度が得られた。
【００１６】［実施例２］ ＴＡＢ接続用の金バンプを以下の方法で作成した。実施
例１と同様のＴＡＢを用い、かつ同様の方法でＴＡＢイ
ンナーリード先端のみ銅の金属部分を露出した。
例１と同様のＴＡＢを用い、かつ同様の方法でＴＡＢイ
ンナーリード先端のみ銅の金属部分を露出した。
【００１７】その後実施例１と同様の方法でメッキを行
った。メッキ液はＫＡｕ（ＣＮ）2〔１２ｇ／ｌ〕、ク
エン酸カリウム〔１２５ｇ／ｌ〕、酒石酸アンチモンカ
リウム〔１ｇ／ｌ〕、ＥＤＴＡコバルト−２−カリウム
〔３ｇ／ｌ〕の水溶液で、室温でメッキを行った。メッ
キ条件は電流密度が７０Ａ／ｍ2 、メッキ時間は４０分
でリード先端にバンプを形成させた。この後、絶縁被覆
をアセトン等を用いて除去した後、熱処理を行った。こ
の金バンプつきのＴＡＢテープを用い、インナーリード
ボンダー（ＩＬＢ）を用い接合を行ったところ平均の接
合強度は３５ｇであった。
った。メッキ液はＫＡｕ（ＣＮ）2〔１２ｇ／ｌ〕、ク
エン酸カリウム〔１２５ｇ／ｌ〕、酒石酸アンチモンカ
リウム〔１ｇ／ｌ〕、ＥＤＴＡコバルト−２−カリウム
〔３ｇ／ｌ〕の水溶液で、室温でメッキを行った。メッ
キ条件は電流密度が７０Ａ／ｍ2 、メッキ時間は４０分
でリード先端にバンプを形成させた。この後、絶縁被覆
をアセトン等を用いて除去した後、熱処理を行った。こ
の金バンプつきのＴＡＢテープを用い、インナーリード
ボンダー（ＩＬＢ）を用い接合を行ったところ平均の接
合強度は３５ｇであった。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、本発明によればリード部
分に、メッキ法を適用して極めて簡易且つ安価にバンプ
を設けることができ、またバンプ形成金属の選択範囲が
広く、しかもその特性改善も容易に行うことが可能とな
り、半導体素子の実装に極めて有益である。
分に、メッキ法を適用して極めて簡易且つ安価にバンプ
を設けることができ、またバンプ形成金属の選択範囲が
広く、しかもその特性改善も容易に行うことが可能とな
り、半導体素子の実装に極めて有益である。
【図１】（ａ），（ｂ），（ｃ）及び（ｄ）は本発明Ｔ
ＡＢテープのインナーリード先端部にバンプを成形する
一例を示す概略図である。
ＡＢテープのインナーリード先端部にバンプを成形する
一例を示す概略図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は本発明ＴＡＢテープのインナ
ーリード先端部にバンプを成形する他の例を示す概略図
である。
ーリード先端部にバンプを成形する他の例を示す概略図
である。
【図３】本発明ＴＡＢテープのインナーリード先端部に
形成されたバンプの別の例を示す図である。
形成されたバンプの別の例を示す図である。
１：レジストフィルム ２：インナーリード ３：メッキレジスト被膜 ４：インナーリード端面 ５：バンプ ６：先端露出部
フロントページの続き (72)発明者 大野 恭秀 神奈川県川崎市中原区井田1618番地 新 日本製鐵株式会社 先端技術研究所内 (72)発明者 藤津 隆夫 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝 多摩川工場内 (72)発明者 工藤 好正 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝 多摩川工場内 (72)発明者 清水 真也 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝 多摩川工場内 (56)参考文献 特開 昭53−52366（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−48463（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−154439（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−224241（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60
Claims (2)
- 【請求項１】 ＴＡＢテープのインナーリード表面を絶
縁性塗料で被覆した後、インナーリードの先端部に機械
的手段を用いてリード導体を露出せしめ、少なくともこ
の露出導体部分を金、銅のいずれかのメッキ液に接触さ
せ、該露出導体部にメッキ金属を付着成長させてバンプ
を形成した後、２５０〜３００℃で熱処理することを特
徴とするバンプ形成方法。 - 【請求項２】 リード表面を絶縁性塗料で被覆した後、
機械的手段を用いてリードの所定部にリード導体を露出
せしめ、少なくともこの露出導体部分を金、銅のいずれ
かのメッキ液に接触させ、該露出導体部にメッキ金属を
付着成長させてバンプを形成した後、２５０〜３００℃
で熱処理することを特徴とするバンプ形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02284592A JP3311376B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | バンプ形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02284592A JP3311376B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | バンプ形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05243336A JPH05243336A (ja) | 1993-09-21 |
| JP3311376B2 true JP3311376B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=12094051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02284592A Expired - Fee Related JP3311376B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | バンプ形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3311376B2 (ja) |
-
1992
- 1992-02-07 JP JP02284592A patent/JP3311376B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05243336A (ja) | 1993-09-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010619 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020416 |
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