JPH04109640A

JPH04109640A - 集積回路装置

Info

Publication number: JPH04109640A
Application number: JP2228730A
Authority: JP
Inventors: Yuji Iwata; 岩田　勇治; Yoshimasa Hiki; 比企　能正
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1990-08-30
Filing date: 1990-08-30
Publication date: 1992-04-10
Anticipated expiration: 2014-10-12
Also published as: JP2961839B2

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】［産業上の利用分野コ本発明は半導体チップの表面上に形成された金属突起物
（バンプ）とテープキャリアに設けられたリードとがイ
ンナーリードボンディング（Ｉｎｎｅｒ　Ｌｅａ、ｄ　
Ｂｏｎｄｉｎｇ　；以下、ＩＬＢという）された集積回
路装置に関する。

［従来の技術］近時、コンピュータには小型化及び高速化が要求されて
おり、これに伴い、コンピュータ等に使用されるＬＳＩ
（大規模集積回路）も高速化及び多ピン化が要望されて
いる。

第７図はこのような高速化及び多ピン化に対応したＴＡ
　Ｂ　（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎ
ｇ）技術による従来の集積回路装置を示す斜視図である
。

ＬＳＩチップ２１の上面縁部には、複数個のバンプ２２
が形成されている。一方、テープキャリア２３は、ＬＳ
Ｉチップ２１よりも若干大きいデバイスホール２５が設
けられた絶縁性フィルム及びこのフィルム上からデバイ
スホール２５内に導出した複数本のＴＡＢリード２４等
により構成されている。ＬＳＩチップ２１はデバイスホ
ール２５の中央に配置されており、各バンプ２２は各リ
ード２４の先端に個別的にボンディングされている。

コンピュータに使用されているこの種の集積回路装置に
は、通常、１辺が約１５ｍｍの正方形のＬＳＩチップ２
１が使用されており、現在、リード２４を５００本程度
付する集積回路装置が製造されている。この５００本の
リード２４を有する集積回路装置の場合、ＬＳＩチップ
２１のバンプ２２の配列ピッチは約１０（１μｍである
。

バンプ２２の大きさは、リード２４の幅、ＩＬＢ時の位
置ずれ並びにボンディングツールの加圧によるバンプ２
２及びリード２４の横方向の広がり等を考慮して決定さ
れている。通常、バンプ２２の幅ＢはＴＡＢリード２４
の幅Ｗ。よりもｌＯ乃至３０μｍ広くなっている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上述した従来の集積回路装置においては
、以下に示す問題点がある。

即ち、従来の集積回路装置においては、ＩＬＢ時のバン
プ２２とＴＡＢリード２４との目合わせすれ及びボンデ
ィング装置（ボンダー）の精度がバンプ２２とＴＡＢリ
ード２４とのボンディング位置精度に直接影響する。こ
のため、ＴＡＢＩＪ−ド２４がバンプ２２にずれて接合
され、所定のボンディング強度を確保することができな
いことがある。また、特定のバンプ２２に接合されたり
−ド２４がこのバンプ２２に隣接する他のバンプ２．２
に接触して短絡不良が発生することもある。

このような短絡不良を回避するためには、ＴＡＢ　Ｕ−
ド２４の幅を狭くするか、又はバンプ２２の幅を広くす
ることが考えられる。しかし、前者の方法では所定のボ
ンディング強度を確保することが困難であると共に、リ
ード２４が変形しやすくなるという欠点がある。また、
リード２４の断面積が減少するため、電気抵抗が増大す
るという欠点もある。一方、後者の方法においては、必
要なバンプ幅を確保するためにはＬＳＩチップを大型化
する必要があり、製造コストの上昇を招来すると共に、
集積回路装置の高集積化及び高速化が阻害されるという
欠点がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
リードとバンプとを常に高精度で接合することができ、
リードとバンプとの接合部における強度不足及び短絡不
良を回避できる集積回路装置を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］本発明に係る集積回路装置は、その表面上にバンプが設
けられた半導体チップと、この半導体チップが配置され
るデバイスホール及びこのデバイスホールに導出されて
前記バンプに接続されたリードを備えたテープキャリア
とを有し、前記リードにおける前記バンプとの接続部に
は傾斜した壁面を有する凹部が設けられており、前記リ
ードと前記バンプとは前記凹部の前記壁面で係合されて
いることを特徴とする。

［作用］本発明においては、リードにおける前記バンプとの接続
部には傾斜した壁面を有する凹部が設けられており、リ
ードとバンプとはこの凹部の壁面で係合されている。従
って、半導体チップのバンプとリードとを接合するとき
にバンプとリードとの間に位置ずれがあっても、ボンデ
ィング装置によりリード先端をバンプに向けて押圧する
と、リードはその凹部の傾斜した壁面がバンプの縁部に
接触して移動し、少なくとも凹部の２つの壁面がバンプ
の２辺に接触した所定の位置で固定される。

そして、更にリードが半導体チップに向けて押圧され、
リードとバンプとが接合される。このようにして、本発
明に係る集積回路装置においては、ＩＬＢ時に各リード
と各バンプとが常に高精度で接合されるため、短絡不良
及び接合強度不足を回避することができる。

バンプとの接続部におけるリードの幅はバンプの幅に比
して大きい必要がある。しかし、リードの他の部分の幅
をこの接続部における幅よりも細くすると共に、隣接し
たリードの長さが交互に異なるようにリードを形成し、
且つ、バンプを前記リードに合わせて半導体チップの表
面上に千鳥状に配置することにより、リードの配設ピッ
チを小さくしてより多くのリードを設けることができ、
集積回路装置をより一層高集積化することができる。

［実施例コ次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。

第１図は本発明の第１の実施例に係る集積回路装置を示
す平面図、第２図は同じくそのリードとバンプとの接合
部を示す拡大図、第３図は第２図の■−■線による断面
図である。

ＬＳＩチップ１の上面縁部には、複数個のバンプ２が周
知のめっき技術により形成されている。

また、テープキャリア３にはデバイスホール５が設けら
れており、リード４はこのデバイスホール５内に導出し
て形成されている。このリード４は、例えば絶縁フィル
ム上に厚さが約３５乃至７０μｍのＣｕ箔を接合し、こ
のＣｕ箔を周知のエツチング技術により所定の形状に成
形することにより形成されており、その表面にはＡｕｓ
　Ｓｎ又は半田がめっきされている。

このリード４は、第２図に示すように、その幅Ｗｏがバ
ンプ２の幅Ｂよりも大きくなっている。

また、リード４の先端部の下面には四部６が設けられて
おり、第３図に示すように、この凹部６の開口幅（リー
ド下面における凹部６の幅）Ｗｌはバンプ２の幅Ｂより
も大きく、凹部６の上底部の幅はバンプ２の幅Ｂよりも
若干小さくなっている。

従って、この凹部６のリード４の幅方向の２つの壁面は
、傾斜した傾斜面になっている。このような形状の凹部
６は、リード４形成前のＣｕ箔をハーフエツチングする
ことにより、容易に形成することができる。なお、凹部
６の開口幅ＷＩは、工ＬＢ時のバンプ２とリード４との
位置合わせにおける位置すれとバンプ２の幅Ｂとを加算
した寸法以上に設定される。

ＬＳＩチップ１とリード４とは、第３図に示すように、
四部６の前記２つの傾斜面とバンプ２の上面の相互に対
向する２辺とが接触するようにして接合されている。

第４図（ａ）乃至（ｃ）は本実施例の集積回路装置の製
造方法を工程順に示す断面図である。

ボンディング装置はボンディングステージ８及びボンデ
ィングツール７により構成されている。

ボンディングステージ８はその上面が平坦な台である。

また、ボンディングツール７はボンディングステージ８
の上方に配置されており、その下面の縁部には下方に向
かって突出した凸部が設けられている。このボンディン
グツール７は、適宜の駆動装置により駆動されて、ボン
ディングステージ８の上方を上下方向に移動するように
なっている。

先ず、第４図（ａ）に示すように、ボンディングステー
ジ８上にＬＳＩチップ１を載置する。そして、デバイス
ホール５内に導出したり−ド４の先端部とバンプ２とが
略整合するようにして、ＬＳＩチップ１上にテープキャ
リア３を配置する。

次に、第４図（ｂ）に示すように、ボンディングツール
７を下方に移動させ、このボンディングツール７の下面
縁部の凸部によりリード４の先端部をバンプ２に向けて
押圧する。そうすると、リード４の凹部６の傾斜面のい
ずれか１つの面がバンプ２の縁部に接触し、この傾斜面
に沿ってり−ド４が移動する。そして、第３図に示すよ
うに、凹部６の２つの傾斜面がバンプ２の上面の２辺に
接触し、この状態でリード４がバンプ２上に固定される
。その後、更にボンディングツール７によりリード４を
押圧すると共にリード４とバンプ２との接触部を加熱す
ることにより、リード４とバンプ２とを加熱圧着する。

次いで、第４図（Ｃ）に示すように、ボンディングツー
ル７を上昇させた後、集積回路装置をボンディングステ
ージ８から取り外す。

本実施例においては、上述の如＜、ＩＬＢ時のり−ド４
とバンプ２との位置合わせにおいて位置ずれがあっても
、ＩＬＢ工程においてこの位置ずれが自動的に修整され
て、凹部６の形状及びバンプ２の大きさ等により決定さ
れる所定の位置でリード４とバンプ２とが固定される。

これにより、リード１４とバンプ２とが常に高精度でボ
ンディングされる。従って、例えば、１辺が約１５ｍｍ
の正方形であり、約５０乃至７０μｍのピッチでバンプ
が形成されたＬＳＩチップに約１０００本のリードを接
合することができ、高集積化された集積回路装置を得る
ことができる。

第５図は本発明の第２の実施例に係る集積回路装置を示
す平面図である。

ＬＳＩチップ１１の上面にはバンプ１２が千鳥状に配列
されて形成されている。一方、テープキャリア１３には
デバイスホール１５が設けられており、ＴＡＢリード１
４はこのデバイスホール１５内に導出して形成されてい
る。リード１４にはデバイスホールへの導出長が交互に
異なる２種類のリードが用意されており、これにより千
鳥状に配列された複数のバンプ１２に夫々リード１４の
先端が整合するようになっている。また、リード１４の
先端接合部は他の部分に比して幅が太くなっている。更
に、リード１４の先端の下面には、傾斜した４つの壁面
を有する凹部１６が設けられている。そして、リード１
４は、この４つの壁面がハンプ１２上面の４辺に接触す
るようにして、バンプ１２に接合されている。

本実施例においては、ＬＳＩチップ１１にバンプ１２が
千鳥状に配列して形成されているため、ＬＩＳチップ１
１に第１の実施例よりも多くのバンプ１２を設けること
ができる。また、凹部１６が傾斜した４つの壁面を有す
るため、リード１４の長さ方向及び幅方向に対して、高
精度でリード１４とバンプ１２とを接合することができ
る。これにより、第１の実施例に比して、より多くのリ
ードを有する集積回路装置を形成することができる。

なお、バンプの形状及び凹部の形状は上述の第１及び第
２の実施例により限定されるものではなく、例えば、第
６図（ａ）乃至（ｆ）に示す種々の形状が考えられる。

第６図（ａ）乃至（Ｃ）に示す集積回路装置においては
、バンプ２ａ、２ｂ。

２ｃが夫々平面視で円形、楕円形及び六角形状に形成さ
れており、リード４ａ、４ｂ、４ｃには、第１の実施例
と同様に、２つの傾斜面が相互に対向して配置された凹
部６ａ＋　　８ｂ＋　　８ｃが設けられている。また、
第６図（ｄ）乃至（ｆ）に示す集積回路装置においては
、バンプ２ｄ＋　　２ｅ＋　２ｆは夫々平面視で円形、
楕円形及び六角形状に形成されており、リード４ｄ、４
ｅ＋　　４ｆには夫々バンプ２　ｄ　１２　ｅ　ｒ　２
　ｆと相似形の開口部及び上底面を有する凹部６ｄ、６
ｅ＋　　８ｆが設けられている。これらの集積回路装置
においても、上述の第１及び第２の実施例と同様の効果
を得ることができる。

口発明の効果］以上説明したように本発明によれば、リードにおけるバ
ンプとの接続部に傾斜した壁面を有する凹部が設けられ
ているから、インナーリードボンディング時にはこの凹
部の壁面とバンプの縁部とが接触する位置でリードがバ
ンプ上に固定されて、この状態でリードとバンプとが係
合される。このため、リードとバンプとのボンディング
位置精度が極めて良好であり、常に所定の接合強度を得
ることができると共に、リードが所定のバンブ以外のバ
ンプに接触することが防止でき、短絡不良の発生を回避
することができる。また、リードとバンプとの間の電気
抵抗が常に一定になり、電気抵抗の安定性が良好である
。更に、ボンディング位置精度が良好なため、バンプの
配列ピッチを従来よりも狭くすることが可能であり、集
積回路装置を従来に比して一層高集積化することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係る集積回路装置を示
す平面図、第２図は同じくそのリードとバンプとの接合
部を示す拡大図、第３図は第２図の■−■線による断面
図、第４図（ａ）乃至（Ｃ）は同じくその製造方法を工
程順に示す断面図、第５図は本発明の第２の実施例に係
る集積回路装置を示す平面図、第６図（ａ）乃至（ｆ）
はいずれも本発明の他の実施例を示す平面図、第７図は
従来の集積回路装置を示す斜視図である。１．１１，２１；ＬＳＩチップ、２，１２，２２；バン
プ、３，１３，２３；テープキャリア、４、　１４，２
４；　　リード、５．　１５，２５；デバイスホール、；凹部、７；ボンディングツール、８；ボンディングステージ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）その表面上にバンプが設けられた半導体チップと
、この半導体チップが配置されるデバイスホール及びこ
のデバイスホールに導出されて前記バンプに接続された
リードを備えたテープキャリアとを有し、前記リードに
おける前記バンプとの接続部には傾斜した壁面を有する
凹部が設けられており、前記リードと前記バンプとは前
記凹部の前記壁面で係合されていることを特徴とする集
積回路装置。
（２）前記リードはその長さが交互に異なり、前記バン
プは対応するリードに合わせて千鳥状に配列されている
と共に、前記リードは前記バンプとの接続部における幅
が他の部分の幅及び前記バンプの幅に比して大きいこと
を特徴とする請求項１に記載の集積回路装置。