JPH0357223A - 半導体装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の電極構造に係り、特に絶縁テープ
上に形成された薄膜リードに対し同時ボンディングによ
り接続される電極に関する。

〔従来の技術〕

ＬＳＩチップの大型化や多ビン化に対応でき、かつ軽薄
短小のパッケージ技術としてＴＡＢパソケージが従来か
ら知られている。

このＴＡＢパフケージ技術は、 ｐ１１５に記載されているように、厚さ１２５〜７５μ
ｍ程度の樹脂テープ上に銅合金よりなる薄膜リード（厚
さ２０〜３０μｍ）を形成したものに対して、半導体基
板表面に配置したバンブ電極を重ねた状態でリード側か
らツール（ボンダ）を押し付け、同時に多数個の電極・
リード熱圧着（ギャング・ボンディング）を行うもので
ある。

従来のＴＡＢボンディング技術では第８図を参照し、チ
ンプｌ上のバンプ２電極２をＡｕ（金）により形成し、
リード４側にＳｎめっき６を施してＡｕ−Ｓｎ共晶接合
７によりボンディングを行うことが主流であったが、Ｓ
ｎめっきはホイスカ（単結晶の析出）の発生を来たすこ
とから、半田めっき化の検討が進んでいる。しかし、Ａ
ｕ一半田ボンディングでは、高温・高荷重を必要とする
ために半田のとびちりやツールの汚れを招きやすい。ま
た、バンプ電極を半田により形成し、半田一半田接合を
行おうとすれば、現在の厚い（２０μｍ以上）バンブ形
状ではボンディング加圧によってバンブがつぶれ、隣り
合うバンプ電極との間に半田ブリフジを起し短絡事故を
おこしやすい等の問題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

半田バンブ電極で半田ブリンジを生ずるのは、接合に必
要な半田以外の半田の量が多すぎることによる。

しかし、半田の厚さを薄＜シて半田の量が少ないと「ぬ
れ」性や接合強度に問題があり、少なくともそれに必要
な最少限度の半田量と接合面積とを確保しなければなら
ない。

本発明は上記した点を考慮してなされたものであって、
その目的とするところは、充分な接合面積を確保して充
分な接合強度を確保し、しかも半田が多すぎて半田ブリ
ッジを生じるようなことがない安定した半田バンプ電極
構造を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達戒するために、本発明は半導体基板の一生
表面上にバンプ電極群が配置した半導体装置において、
バンプ電極を半田膜により形成するとともにその厚さを
ＩＯμｍ程度ないしそれ以下としたものである。

また、以上半導体装置をＴＡＢパッケージに適合させる
ために半田膜による各バンブ電極をリード方向にそって
長方形に形戒するものである。

〔作用〕

半田バンプ電極の厚さを薄く形戒することで、半田接合
の際に溶けた半田の表面張力により半田はリードに吸い
上り、横流れを少なくし半田ブリッジを防止する。

また、半田バンブ電極をリード方向にそって長方形に形
成することで接合面積の大きさを充分なものとして接合
強度を保つことができる．〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図〜第６図により説明す
る。

第１図は半導体装置の一つの電極構造を示す平面図であ
る。

１は半導体基板、２は長方形パターンの半田バンプ、３
ぱバンブ下部で接合するＡＩパンド（Ａｌ電極・配線膜
）であって、バンブ接合部以外の表面はＳｉ０２等の絶
縁膜（８）で覆われており、破線で示される。

第１図におけるＢ−Ｂ　’視断面は第５図に示される。

第２図は第１図の半田バンプ２上にリード（イナーリー
ド）４をボンディングした状態の平面図である。

第２図におけるＡ−Ａ”断面は第３図により示される． ５（破線）はＴＡＢパフケージング時にリード（４）を
支持するための樹脂キャリアテーブの一部である． バンブ２は半田膜により形成され、その厚さは１０μｍ
程度と薄く、第２図で示すように（第７図を参照）、そ
の長方形状の長い辺はリードの方向と一致するように形
成され、かつ、配置されている． 第４図乃至第６図はバンブ電極を形戒するプロセスの工
程断面図である。

以下工程順に説明する。

（１）第４図に示す半導体電子回路基板１の下地絶縁膜
８の上に蒸着Ａｌ膜からなる電極バソド３を形戒し、そ
の上を表面保護膜（Ｓｉ０２膜９、ポリイミド樹脂膜１
０）で覆い、ボンディング・エリア（パッド）部分を露
出するようにエッチした後、全面にめっきのための通電
ｌ′ｉ＃ｌｌとしてＮｉ等のアンダーバンプメタルを蒸
着し、その上に再びバンド部分を残してレジストマスク
１２をバンブ形戒のために設ける。

（２）次にこの状態でレジストマスクの厚さの分だけ半
田めっきを行い、その後レジストマスクとその下のアン
ダーバンブメタル１１を取り除くことにより、第５図に
示すように電極パッド上にレジスト厚さ（ｙ）分の高さ
の垂直半田バンブ２を得る。

このようにして得られた半田バンブは第１図に示すよう
に長方形のパターンを有する。

（３）ＴＡＢパソケージ技術により、半田バンブ上にリ
ード付けを行う。このリードはキャリアテーブ上にＣｕ
薄膜からなるリードフレーム・パターンを施したもので
、インナリード部分は長方形の半田バンブの短辺の長さ
に等しいか、もしくはそれより小さいリード幅をもち、
表面に半田めっき６が施されている。このキャリアテー
ブ上の複数のリードと対応する各半田バンプとを位置合
わせし、テープの窓孔を通してツール（ポンダ）により
低温・低荷重（Ｗ）にてギャングボンディングを行い、
第２図、第３図、第６図に示すようにリード・半田バン
プの接合を完了する。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構威されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。

半田膜からなるパッドは薄く形成することでボンディン
グ時の横もれを少なくし、半田ブリソジの発生を防ぐこ
とができる。

バンドを長方形に形戒することで細い幅のリード付けに
適応し、充分な面積を確保でき、低温・低荷重のボンデ
ィングが可能となり、ボンディング歩留を向上し、低コ
スト化、高信頼化が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図乃至第７図は本発明の一実施例を示すものである
。 これらのうち、第１図は半導体装置における一つのバン
ブ電極の平面図である。 第２図は完成したバンブ電極に対し、リードを接合した
形態を示す平面図である。 第３図は第２図におけるＡ−Ａ’視断面図である． 第４図はバンブ形戒前の電極パッドの断面図である． 第５図はバンブ完戒時の電極パッドであって第１図にお
けるＢ−Ｂ　”視断面図である。 第６図はリード接合時のバンブ電極であって、第２図に
おけるｃ−ｃ′視断面図である。 第７図はチップにおけるバンプ電極とリードとの関係を
示す平面図である。 第８図はバンプ電極にリードを接合した従来技術の例を
示す断面図である。 １・・・半導体基板（チップ）、２・・・半田バンブ電
極３・・・Ａ１配線（電極）、　　４・・・リード。 第 １ 図 →Ｃ′ 第３図 ７５キｑ１７７−ｒ−フ・ 第 ５ 図 第 ６ 図 Ｗ 第 ７ 図 第 ８ 図 （砿剰詐灯）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体基板の一主表面上にバンプ電極群が配置され
   た半導体装置であって、各バンプ電極は半田膜により形
   成されるとともに、その厚さは１０μｍ程度ないしそれ
   以下であることを特徴とする半導体装置。 ２、請求項１に記載の半導体装置において、上記半田膜
   によるバンプ電極はリード方向にそって長方形状に形成
   され、かつ、配置される。 ３、請求項１に記載の半導体装置において、上記半田膜
   によるバンプ電極群は絶縁テープ上の薄膜リード群に対
   し、同時ボンディングにより接続されるように配置され
   ている。