JPH0227745A - Ｉｃのリード接続方法 - Google Patents

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】 （ａｌ産業上の利用分野 この発明は、チップ状ＩＣにフィルムキャリアのインナ
ーリードなどのリードを接続する方法に関する。

（ｂｌ従来の技術 近年、電子機器の小型化、薄形化の要求に伴い電子部品
の実装技術が発展し、種々の実装形態が考案され実施さ
れている０例えば一般にＴＡＢ　（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏ
ｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）と呼ばれるフィルムキャ
リア方式など回路基板のリードにＩＣチップを直接接続
するボンディング方式がある。このフィルムキャリア方
式は下記に示す特徴を備え、特に端子数の多いＬＳＩ、
ＶＬＳＩおよび小型・薄形化が要求される分野での用途
が主流になっている■ボンディングパッド数に関係な（
同時−括ポンディングできる。

■厚さ０．５〜Ｑ、３ｍｍ程度の薄形実装が可能である
。

■リードの機械的強度が大きい（３０μｍψのＡｕｖＡ
の５倍以上）。

■フィルムキャリアをハイブリッドＩＣ基板として使用
できる。

■２つのロール間でテープ状に工程を流すことができる
。

■フィルムキャリア上でＩＣの動作テストができる。

フィルムキャリア方式の場合、キャリアフィルムに形成
されているリードに対してＩＣチップをボンディングす
る際、−ｉにバンプが形成されるが、その形態によりい
くつかの方式に分類される。第３図〜第６図にその例を
示す、これらの図において１はＩＣチップ、２はパフシ
ベ亨ジョン膜、３はボンディングパッドである。

第３図に示す例は所謂チップバンプ法であり、ボンディ
ングパッド３の上部にバリアメタル１０を介してＡｕバ
ンプ１１を形成している。このようにＩＣチップ側にバ
ンプを形成し、フィルムキャリアのインナーリード７と
ボンディングされる。バリアメタル１０はボンディング
パッド３とバンプ１１によるＡｌ−Ａｕ金属間化合物の
発生を防止するとともに両者の密着力を高めるために設
けられている。一般にＴｉ／Ｗ−Ａｕ、Ｔｉ−Ｐｔ−Ａ
ｕまたはＣｒ−Ｃｕ−Ａｕの２層または３層の金属薄膜
から形成されている。各層の内置下層はＡｌとの密着お
よびバリア用、中間層はバリア用およびＡｕメツキ下地
用、最上層はＡｕメツキ下地用として用いられている。

第４図に示す例は所謂ＢＴＡＢ法によるものであり、Ｃ
ｕリード１２の先端部にバンプ部分１２ａが形成されて
、その表面にＡｕメツキ膜が施されている。このように
バンプ付きリードがＩＣＣワンプンディングパッド３に
ボンディングされる第５図および第６図に示す例は所謂
転写バンプ法によるものであり、予めバンプ形成用基板
に複数のバンプを配列形成しておき、この基板上のバン
プをリード（第５図の例）またはＩＣのボンディングパ
ッド（第６図の例）に転写することによってバンプ付き
リードまたはバンプ付きＩＣチップとするものである。

第５図に示す例ではバンプ１３の転写されたリード７が
ＩＣチップのボンディングパッド３にボンディングされ
る。また、第６図に示す例ではバンプ１３の転写された
ＩＣチップに対してリード７がボンディングされる。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 上述した各ボンディング法には次に述べる長所および短
所を備えていて、その特性に応じた方法でボンディング
が行われなければならない。

チップバンプ法はＡｌパッド（ボンディングパ・ノド）
が露出していないため、腐蝕に対する信頼性が高い。ウ
ェハー単位でバンプ形成ができる。

位置ずれ許容量が大きく例えばボンディングパッドピッ
チ８０μｍまで可能である０等の長所を有するが１．ｌ
酸化膜除去のためのスパッタエッチ、バリアメタルの２
層または３層連続蒸着および３００“Ｃ３０分間のバン
プアニールなどの処理が必要でありバンプ形成プロセス
が複雑である。

ＢＴＡＢ法と転写バンプ法はＩＣチップ側にハンプを形
成する処理が不要であるが、ボンディング後もＡ１パッ
ドの一部が露出するため信頼性の面で問題が残る。また
、ＢＴＡＢ法ではリードに対するバンプ形成のためにコ
スト高となり、硬質のＣｕバンプであるためＩＣチップ
側に所謂Ｓｉクレータリングが生じやすい。転写バンプ
法では実質上ボンディングを２回行うため、位置ずれの
許容量が小さく、例えばパッドピッチを１３０μｍ程度
より細かくできない。

この発明の目的は、ボンディングパッドが露出しないた
め信頼性が高く、ウェハー単位でバンプ形成ができ、位
置ずれ許容量が大きいというチップバンプ法の長所を有
しながら、チップバンプ法の短所であるバンプ形成プロ
セスの複雑化を解消したＩＣのリード接続方法を提供す
ることにある（ｄ）課題を解決するための手段 この発明のＩＣのリード接続方法は、ＩＣのボンディン
グパッドに金属薄膜を介してバンプを形成するバンプ形
成工程と、 前記バンプとリード間を加熱および加圧してバンプとリ
ード間を熱圧着するとともに、前記金属薄膜を破って前
記バンプを前記ボンディングパッドに合金化接続させる
ボンディング工程とからなる。

ｔｅ１作用 この発明のＩＣのリード接続方法では、まずバンプ形成
工程により、ＩＣのボンディングバンドに金属薄膜を介
してバンプが形成される。したがってボンディングパッ
ドはこの金属薄膜により被覆されることとなる。続くボ
ンディング工程では、バンプとリード間が加熱および加
圧されてバンプーリード間が熱圧着される。これと同時
にバンプが塑性変形して前記金属薄膜が破られボンディ
ングパッドに対して合金化接続される。このようにＩＣ
チップ側にバンプを形成する処理が必要であるが、チン
プバンプ法のように１．ｌバッドのスパッタエッチおよ
びバンプアニールが不要であり、金属薄膜も一層のみで
よいためバンプ形成プロセスが掻めて単純化される。

（ｆｌ実施例 この発明のＩＣのリード接続方法の一実施例である手順
を第１図（Ａ）〜（Ｈ）および第２図に示す。これらの
図において１はＩＣチップ、２はパッシベーション膜、
３はＡｌのボンディングパッド、６はＡｕのバンプ、７
はリードである。

まず第１図（Ａ）、　　（Ｂ）に示すようにＩＣチップ
の表面全面にＡｕまたはｐｔなどの貴金属をスパッタリ
ングまたは真空蒸着法などにより厚さ１０００〜２００
０人の金属薄膜４を形成する。

つづいて（Ｃ）に示すようにフォトレジスト膜５を塗布
し、フォトリソグラフィによりバンプを形成すべき箇所
に開口部Ｈを形成する。その後金属薄膜４を共通電極と
して約５ｍＡ／ａＪでＡｕを電気メツキすることにより
開口部にＡｕバンプ６を成長させる。つづいて（Ｅ）に
示すようにフォトレジスト膜（５）を溶剤により除去す
る。その後（Ｆ）に示すように先ず全面にフォトレジス
ト膜８を形成し、フォトリソグラフィによりＡｌバッド
３の開口部より多少広い領域を残す、つづいて（Ｇ）お
よび（Ｈ）に示すように金属薄膜４をエツチングし、レ
ジスト膜８を除去することによって一連のバンプ形成工
程を終了する。

このようにしてＩＣチップにバンプを形成した後、その
バンプにフィルムキャリアのインナーリードをボンディ
ングした状態を第２図に示す。ボンディングは、リード
とバンプの位置合わせが行われて、加熱・加圧ヘッドに
より一定温度一定荷重で圧着される。このときリード７
表面に形成されているＡｕメツキ膜とＡｕバンプ６とが
熱圧着される。また、バンプ６が塑性変形して金属薄膜
層４が破壊されＡｕバンプ６とＡｆパッド３とが直接合
金化され接続される。なお、ＡＪバッド表面に酸化膜が
形成されている場合、この酸化膜も破壊されてＡＩｌバ
ッド直接Ａｕバンプが接続される。

（３発明の効果 以上のようにこの発明によれば、ボンディング終了後も
ボンディングパッド表面が金属薄膜で被覆されているた
めボンディングパッドの腐蝕に対する信頼性が高まる。

また、ボンディング回数は一回であるため位置ずれ許容
量が大きく、ボンディングパソドビッチの細かなＩＣに
も適用できる。しかも金属薄膜は一層のみでよく、ボン
ディングパッド表面の酸化膜除去のためのスパッタエッ
チおよびバリアメタルを介してのバンプとボンディング
パッド間の密着力向上のためのバンプアニールが不要で
あり、バンプ形成プロセスが単純化されるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｈ）および第２図はこの発明の実施例
であるＩＣのリード接続方法を示す図であり、第１図（
Ａ）〜（Ｈ）はバンプ形成工程、第２図はボンディング
工程をそれぞれ示している。第３図〜第６図は従来の［
Ｃのリード接続方法を示す図であり、第３図はチップボ
ンディング法、第４図はＢＴＡＢ法、第５図と第６図は
転写バンプ法についてそれぞれ示している。 １−ＩＣチップ、 ２−パッシベーション膜、 ３−Ａ１バッド（ボンディングパッド）、４−金属薄膜
、 ６−Ａｕバンプ、 ７−リード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＩＣのボンディングパッドに金属薄膜を介してバ
   ンプを形成するバンプ形成工程と、 前記バンプとリード間を加熱および加圧してバンプとリ
   ード間を熱圧着するとともに、前記金属薄膜を破って前
   記バンプを前記ボンディングパッドに合金化接続させる
   ボンディング工程とからなるＩＣのリード接続方法。