JPH07183325A - 円形の被露出領域を有するボンディング・パッドとその方法 - Google Patents
円形の被露出領域を有するボンディング・パッドとその方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 突き抜け現像を回避するボンディング・パッ
ドを提供する。 【構成】 ボンディング・パッドは、パッシベーション
層により覆われて、絶縁と腐食保護とを行う。ボンディ
ング・パッド上のパッシベーション層がエッチングされ
て、ボンディング・パッドの円形部分を露出し、ここに
ボンディング・ワイヤが付着される。金属部分上のパッ
シベーション層を滑らかな曲線をもつ形にすることによ
って、鋭角のエッジをなくする。円形の被露出金属領域
により、高電圧をボンディング・パッドに印加すること
により発生する電界密度を最小限に抑え、それによって
パッシベーション層の破壊を回避する。
ドを提供する。 【構成】 ボンディング・パッドは、パッシベーション
層により覆われて、絶縁と腐食保護とを行う。ボンディ
ング・パッド上のパッシベーション層がエッチングされ
て、ボンディング・パッドの円形部分を露出し、ここに
ボンディング・ワイヤが付着される。金属部分上のパッ
シベーション層を滑らかな曲線をもつ形にすることによ
って、鋭角のエッジをなくする。円形の被露出金属領域
により、高電圧をボンディング・パッドに印加すること
により発生する電界密度を最小限に抑え、それによって
パッシベーション層の破壊を回避する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にボンディング・
パッドに関し、さらに詳しくは円形の被露出領域を有す
るボンディング・パッドに関する。
パッドに関し、さらに詳しくは円形の被露出領域を有す
るボンディング・パッドに関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】集積
回路(IC)は、IC内に信号を送るための金属チャン
ネルを有するのが普通である。ICの回路構成を外部に
相互接続するためには、すべてとは言わないまでも、大
半のICはボンディング・パッドを用いて、ボンディン
グ・ワイヤを通じてICパッケージのピンに金属チャン
ネルを接続する。このボンディング・パッドは、半導体
基板の上面に配置される。ボンディング・パッドは、通
常、銅および/またはシリコン部分を少量含むアルミニ
ウムで構成される。酸化シリコンまたは窒化シリコンな
どのガラス材料からなるパッシベーション層が、汚染,
腐食やその他の外部環境条件から、基板とボンディング
・パッドとを隔離する。従来の技術においては、正方形
または矩形のパッシベーション層材料がエッチングされ
て、ボンディング・パッドを露出させ、ボンディング・
ワイヤが接着するための接触点を作る。
回路(IC)は、IC内に信号を送るための金属チャン
ネルを有するのが普通である。ICの回路構成を外部に
相互接続するためには、すべてとは言わないまでも、大
半のICはボンディング・パッドを用いて、ボンディン
グ・ワイヤを通じてICパッケージのピンに金属チャン
ネルを接続する。このボンディング・パッドは、半導体
基板の上面に配置される。ボンディング・パッドは、通
常、銅および/またはシリコン部分を少量含むアルミニ
ウムで構成される。酸化シリコンまたは窒化シリコンな
どのガラス材料からなるパッシベーション層が、汚染,
腐食やその他の外部環境条件から、基板とボンディング
・パッドとを隔離する。従来の技術においては、正方形
または矩形のパッシベーション層材料がエッチングされ
て、ボンディング・パッドを露出させ、ボンディング・
ワイヤが接着するための接触点を作る。
【0003】ボンディング・パッドの問題は、高電圧I
Cによく起こる。高電圧ICは、通常、高電圧のボンデ
ィング・パッドとそれに接続する金属チャンネルおよび
低電圧の金属チャンネルを有する。パッシベーション層
は、生来は絶縁体であるが、その誘電体を侵食し、低電
圧の金属チャンネルを短絡するに充分な電位をパッシベ
ーション層の両端に誘導することができる。たとえば4
00ボルト以上の高電圧を高電圧ボンディング・ワイヤ
に印加することにより形成される電界により、高電圧ボ
ンディング・パッドから低電圧金属チャンネルまでパッ
シベーション層に突き抜け現象(パンチスルー)が起こ
ることもあり、これによりICは損傷を受ける。
Cによく起こる。高電圧ICは、通常、高電圧のボンデ
ィング・パッドとそれに接続する金属チャンネルおよび
低電圧の金属チャンネルを有する。パッシベーション層
は、生来は絶縁体であるが、その誘電体を侵食し、低電
圧の金属チャンネルを短絡するに充分な電位をパッシベ
ーション層の両端に誘導することができる。たとえば4
00ボルト以上の高電圧を高電圧ボンディング・ワイヤ
に印加することにより形成される電界により、高電圧ボ
ンディング・パッドから低電圧金属チャンネルまでパッ
シベーション層に突き抜け現象(パンチスルー)が起こ
ることもあり、これによりICは損傷を受ける。
【0004】この問題は、長い間、矩形のボンディング
・パッドの鋭角のコーナー部のせいとされてきた。従来
の解決策には、高電圧ボンディング・パッドと低電圧金
属チャンネルの間の距離を大きくしたり、または高電圧
ボンディング・パッドと低電圧金属チャンネルの間にた
とえばダイオード保護などのある種の保護回路構成を設
けることがある。それでも突き抜け現象の問題は、多く
の高電圧ICに起こっている。
・パッドの鋭角のコーナー部のせいとされてきた。従来
の解決策には、高電圧ボンディング・パッドと低電圧金
属チャンネルの間の距離を大きくしたり、または高電圧
ボンディング・パッドと低電圧金属チャンネルの間にた
とえばダイオード保護などのある種の保護回路構成を設
けることがある。それでも突き抜け現象の問題は、多く
の高電圧ICに起こっている。
【0005】
【実施例】ボンディング・パッド12を有するIC10
の上面図を図1に示す。IC10上には12のようなボ
ンディング・パッドがいくつかある。ボンディング・パ
ッド12は、高電圧入力信号VHIGHを受け取り、金属チ
ャンネルを介してIC内の高電圧回路構成(図示せず)
に高電圧信号を送る。ボンディング・パッド12は、銅
および/またはシリコンを少量追加したアルミニウムで
構成され、IC10の任意の特定領域に存在する。低電
圧金属チャンネル16は、低電圧信号VLOWを受け取
り、IC10内にその低電圧信号を送る。パッシベーシ
ョン層18は、ボンディング・パッド12と金属チャン
ネル16との上に配置されて、ほこりや腐食などの外部
条件からの隔離と保護を行う。パッシベーション層18
は、酸化シリコンまたは窒化シリコンなどのガラス材料
からなる。円形の被露出領域14が従来の集積回路製造
過程を用いてパッシベーション層18からエッチングさ
れ、ボンディング・パッド12の滑らかな曲線部を露出
する。
の上面図を図1に示す。IC10上には12のようなボ
ンディング・パッドがいくつかある。ボンディング・パ
ッド12は、高電圧入力信号VHIGHを受け取り、金属チ
ャンネルを介してIC内の高電圧回路構成(図示せず)
に高電圧信号を送る。ボンディング・パッド12は、銅
および/またはシリコンを少量追加したアルミニウムで
構成され、IC10の任意の特定領域に存在する。低電
圧金属チャンネル16は、低電圧信号VLOWを受け取
り、IC10内にその低電圧信号を送る。パッシベーシ
ョン層18は、ボンディング・パッド12と金属チャン
ネル16との上に配置されて、ほこりや腐食などの外部
条件からの隔離と保護を行う。パッシベーション層18
は、酸化シリコンまたは窒化シリコンなどのガラス材料
からなる。円形の被露出領域14が従来の集積回路製造
過程を用いてパッシベーション層18からエッチングさ
れ、ボンディング・パッド12の滑らかな曲線部を露出
する。
【0006】図2に、IC10の断面図を示す。図1に
用いられているのと同じ参照番号を付した図2内の部品
は、同じ構造をもち同じ機能を果たす。基板22は、金
属層をその上に構築するのに適した積層された絶縁材料
からなる。次に金属層が基板22上に付着されて、従来
の集積回路過程によりボンディング・パッド12と金属
チャンネル16内にパターニングされる。ボンディング
・パッド12が従来のCAD(コンピュータ支援設計)
過程により付設されて、この装置に関して所望のレイア
ウト図形と構造とが設けられる。ボンディング・パッド
12と金属チャンネル16とは、パッシベーション層1
8で覆われる。ボンディング・パッド12上でパッシベ
ーション層18の円形部分が除去されて、ワイヤ・ボン
ディングのための金属が露出される。所望の形にパッシ
ベーション材料を除去するには、従来のフォトリソグラ
フィおよびエッチング過程が用いられる。球形のワイヤ
・ボンド20が露出された部分14に付着され、ボンデ
ィング・パッド12に固着される。たとえば700ボル
トの高電圧入力信号VHIGHがワイヤ・ボンド20を通じ
てボンディング・パッド12に印加される。
用いられているのと同じ参照番号を付した図2内の部品
は、同じ構造をもち同じ機能を果たす。基板22は、金
属層をその上に構築するのに適した積層された絶縁材料
からなる。次に金属層が基板22上に付着されて、従来
の集積回路過程によりボンディング・パッド12と金属
チャンネル16内にパターニングされる。ボンディング
・パッド12が従来のCAD(コンピュータ支援設計)
過程により付設されて、この装置に関して所望のレイア
ウト図形と構造とが設けられる。ボンディング・パッド
12と金属チャンネル16とは、パッシベーション層1
8で覆われる。ボンディング・パッド12上でパッシベ
ーション層18の円形部分が除去されて、ワイヤ・ボン
ディングのための金属が露出される。所望の形にパッシ
ベーション材料を除去するには、従来のフォトリソグラ
フィおよびエッチング過程が用いられる。球形のワイヤ
・ボンド20が露出された部分14に付着され、ボンデ
ィング・パッド12に固着される。たとえば700ボル
トの高電圧入力信号VHIGHがワイヤ・ボンド20を通じ
てボンディング・パッド12に印加される。
【0007】この高電圧により、ボンディング・パッド
12の内部と周囲に電界が生まれ、ボンディング・パッ
ド12と金属チャンネル16との間に大きな電圧差が生
まれる。電界強度はその高い電子電荷密度のために、導
電材料のコーナー部分、たとえば図1の点C1,C2,
C3,C4で最大になることがわかっている。不活性化
(パッシベーション)された金属コーナー部C1〜C4
は通常は、高い破壊強度をもつパッシベーション層18
により保護されている。しかし、露出された金属領域1
4は、破壊強度と完全性が比較的低いICパッケージの
成形材料などの他の材料によりその保護が悪くなってい
る。
12の内部と周囲に電界が生まれ、ボンディング・パッ
ド12と金属チャンネル16との間に大きな電圧差が生
まれる。電界強度はその高い電子電荷密度のために、導
電材料のコーナー部分、たとえば図1の点C1,C2,
C3,C4で最大になることがわかっている。不活性化
(パッシベーション)された金属コーナー部C1〜C4
は通常は、高い破壊強度をもつパッシベーション層18
により保護されている。しかし、露出された金属領域1
4は、破壊強度と完全性が比較的低いICパッケージの
成形材料などの他の材料によりその保護が悪くなってい
る。
【0008】電界がパッシベーション層18の電界強度
を越えると、電子がボンディング・パッド12と金属チ
ャンネル16との間に流れる。通常の経路は、図2の経
路Pに沿ってパッシベーション層18の表面から点Aま
でとなり、ここに金属チャンネル16に対する突き抜け
現象が起きる。このため、パッシベーション層18を通
り金属チャンネル16に充分に高い電界が通り抜け、I
C10は不良となる。本発明の主な特徴は、保護を行う
主要経路がコーナー部C1〜C4から金属チャンネル1
6に対するものではなく、被露出部14からパッシベー
ション層18の表面上の経路Pに沿って点Aを通り金属
チャンネル16に向かうものとなっている点である。被
露出領域14は、パッシベーション層18から円形にエ
ッチングされて、電界密度を最小限に抑えるようになっ
ている。パッシベーション層18とボンディング・パッ
ド12との接続部もまた円形となって、鋭角のコーナー
部ができないようになっている。被露出領域14内部と
その周囲に鋭角のコーナーを作らないことで、被露出領
域14から放出される電界は、周囲の電子電荷を平均に
分配することで最小限に抑えられる。このように被露出
領域14を鋭角のコーナーを持たない円形にすることに
よって、IC10は早期破壊の影響を受けにくくなる。
被露出領域14に関してその他の滑らかな曲線図形を用
いて、電界の影響を小さくしてもよい。
を越えると、電子がボンディング・パッド12と金属チ
ャンネル16との間に流れる。通常の経路は、図2の経
路Pに沿ってパッシベーション層18の表面から点Aま
でとなり、ここに金属チャンネル16に対する突き抜け
現象が起きる。このため、パッシベーション層18を通
り金属チャンネル16に充分に高い電界が通り抜け、I
C10は不良となる。本発明の主な特徴は、保護を行う
主要経路がコーナー部C1〜C4から金属チャンネル1
6に対するものではなく、被露出部14からパッシベー
ション層18の表面上の経路Pに沿って点Aを通り金属
チャンネル16に向かうものとなっている点である。被
露出領域14は、パッシベーション層18から円形にエ
ッチングされて、電界密度を最小限に抑えるようになっ
ている。パッシベーション層18とボンディング・パッ
ド12との接続部もまた円形となって、鋭角のコーナー
部ができないようになっている。被露出領域14内部と
その周囲に鋭角のコーナーを作らないことで、被露出領
域14から放出される電界は、周囲の電子電荷を平均に
分配することで最小限に抑えられる。このように被露出
領域14を鋭角のコーナーを持たない円形にすることに
よって、IC10は早期破壊の影響を受けにくくなる。
被露出領域14に関してその他の滑らかな曲線図形を用
いて、電界の影響を小さくしてもよい。
【0009】本発明の特定の実施例が図示および説明さ
れてきたが、さらなる改良および改善が当業者には可能
であろう。本発明は図示された特定の形式に限定される
ものではなく、添付の請求項は、本発明の精神と範囲か
ら逸脱しないすべての改良を包含するものであることを
理解されたい。
れてきたが、さらなる改良および改善が当業者には可能
であろう。本発明は図示された特定の形式に限定される
ものではなく、添付の請求項は、本発明の精神と範囲か
ら逸脱しないすべての改良を包含するものであることを
理解されたい。
【図1】ボンディング・パッドの上面図である。
【図2】ボンディング・パッドの断面図である。
10 集積回路 12 ボンディング・パッド 14 被露出領域 16 金属チャンネル 18 パッシベーション層 C1,C2,C3,C4 コーナー部 VHIGH,VLOW 信号
Claims (4)
- 【請求項1】 高電圧入力信号を受け取るために結合さ
れた金属領域(12);前記金属領域の上に配置されて
絶縁を行うパッシベーション層(18)であって、滑ら
かな曲線を有する前記金属領域の被露出部分(14)を
作成するように形成されている前記パッシベーション層
(18);および前記金属領域の前記被露出部分に結合
されて、前記の高電圧入力信号を受け取るボンディング
・ワイヤ(20);によって構成されることを特徴とす
るボンディング・パッド。 - 【請求項2】 前記金属領域の前記被露出部分が円形の
形をしている請求項1記載のボンディング・パッド。 - 【請求項3】 パッドに対して接着を行う方法であっ
て:高電圧入力信号を受け取る金属領域(12)を設け
る段階;前記金属領域の上に絶縁を行うパッシベーショ
ン層(18)を配置する段階;前記金属領域上の前記パ
ッシベーション層を成形して、滑らかな曲線を有する前
記金属領域の被露出部分(14)を作成する段階;およ
び前記金属領域の前記被露出部分にボンディング・ワイ
ヤ(20)を付着して、前記の高電圧入力信号を受け取
る段階;によって構成されることを特徴とする方法。 - 【請求項4】 前記成形段階が、前記パッシベーション
層を円形にエッチングする段階を含む請求項3記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US152355 | 1993-11-16 | ||
US08/152,355 US5366589A (en) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | Bonding pad with circular exposed area and method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07183325A true JPH07183325A (ja) | 1995-07-21 |
Family
ID=22542574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6302661A Pending JPH07183325A (ja) | 1993-11-16 | 1994-11-14 | 円形の被露出領域を有するボンディング・パッドとその方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5366589A (ja) |
EP (1) | EP0653788A1 (ja) |
JP (1) | JPH07183325A (ja) |
KR (1) | KR950015680A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020053734A1 (en) | 1993-11-16 | 2002-05-09 | Formfactor, Inc. | Probe card assembly and kit, and methods of making same |
US5424245A (en) * | 1994-01-04 | 1995-06-13 | Motorola, Inc. | Method of forming vias through two-sided substrate |
US5495667A (en) * | 1994-11-07 | 1996-03-05 | Micron Technology, Inc. | Method for forming contact pins for semiconductor dice and interconnects |
US5731243A (en) * | 1995-09-05 | 1998-03-24 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method of cleaning residue on a semiconductor wafer bonding pad |
US8033838B2 (en) | 1996-02-21 | 2011-10-11 | Formfactor, Inc. | Microelectronic contact structure |
US5994152A (en) | 1996-02-21 | 1999-11-30 | Formfactor, Inc. | Fabricating interconnects and tips using sacrificial substrates |
US5618320A (en) * | 1996-05-14 | 1997-04-08 | Chevron Chemical Company | Aromatic esters of polyalkylphenoxyalkanols and fuel compositions containing the same |
US5877037A (en) * | 1996-07-22 | 1999-03-02 | The Whitaker Corporation | Process for reducing bond resistance in semiconductor devices and circuits |
EP0903780A3 (en) * | 1997-09-19 | 1999-08-25 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for a wire bonded package for integrated circuits |
JP3603296B2 (ja) * | 1997-11-11 | 2004-12-22 | ソニー株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
US6108210A (en) * | 1998-04-24 | 2000-08-22 | Amerasia International Technology, Inc. | Flip chip devices with flexible conductive adhesive |
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US6274397B1 (en) | 1999-06-01 | 2001-08-14 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Method to preserve the testing chip for package's quality |
WO2002045164A2 (en) | 2000-12-01 | 2002-06-06 | Broadcom Corporation | Thermally and electrically enhanced ball grid array packaging |
US6906414B2 (en) * | 2000-12-22 | 2005-06-14 | Broadcom Corporation | Ball grid array package with patterned stiffener layer |
US7161239B2 (en) | 2000-12-22 | 2007-01-09 | Broadcom Corporation | Ball grid array package enhanced with a thermal and electrical connector |
US7132744B2 (en) * | 2000-12-22 | 2006-11-07 | Broadcom Corporation | Enhanced die-up ball grid array packages and method for making the same |
US20020079572A1 (en) | 2000-12-22 | 2002-06-27 | Khan Reza-Ur Rahman | Enhanced die-up ball grid array and method for making the same |
US6853070B2 (en) | 2001-02-15 | 2005-02-08 | Broadcom Corporation | Die-down ball grid array package with die-attached heat spreader and method for making the same |
US7259448B2 (en) | 2001-05-07 | 2007-08-21 | Broadcom Corporation | Die-up ball grid array package with a heat spreader and method for making the same |
US6879039B2 (en) | 2001-12-18 | 2005-04-12 | Broadcom Corporation | Ball grid array package substrates and method of making the same |
US7550845B2 (en) * | 2002-02-01 | 2009-06-23 | Broadcom Corporation | Ball grid array package with separated stiffener layer |
US7245500B2 (en) * | 2002-02-01 | 2007-07-17 | Broadcom Corporation | Ball grid array package with stepped stiffener layer |
US6825108B2 (en) | 2002-02-01 | 2004-11-30 | Broadcom Corporation | Ball grid array package fabrication with IC die support structures |
US6861750B2 (en) | 2002-02-01 | 2005-03-01 | Broadcom Corporation | Ball grid array package with multiple interposers |
US6876553B2 (en) * | 2002-03-21 | 2005-04-05 | Broadcom Corporation | Enhanced die-up ball grid array package with two substrates |
US7196415B2 (en) | 2002-03-22 | 2007-03-27 | Broadcom Corporation | Low voltage drop and high thermal performance ball grid array package |
US7482686B2 (en) | 2004-06-21 | 2009-01-27 | Braodcom Corporation | Multipiece apparatus for thermal and electromagnetic interference (EMI) shielding enhancement in die-up array packages and method of making the same |
US7411281B2 (en) | 2004-06-21 | 2008-08-12 | Broadcom Corporation | Integrated circuit device package having both wire bond and flip-chip interconnections and method of making the same |
US7432586B2 (en) | 2004-06-21 | 2008-10-07 | Broadcom Corporation | Apparatus and method for thermal and electromagnetic interference (EMI) shielding enhancement in die-up array packages |
US7786591B2 (en) * | 2004-09-29 | 2010-08-31 | Broadcom Corporation | Die down ball grid array package |
US8183680B2 (en) | 2006-05-16 | 2012-05-22 | Broadcom Corporation | No-lead IC packages having integrated heat spreader for electromagnetic interference (EMI) shielding and thermal enhancement |
US7952834B2 (en) * | 2008-02-22 | 2011-05-31 | Seagate Technology Llc | Flex circuit assembly with thermal energy dissipation |
US8669777B2 (en) | 2010-10-27 | 2014-03-11 | Seagate Technology Llc | Assessing connection joint coverage between a device and a printed circuit board |
DE102018105462A1 (de) * | 2018-03-09 | 2019-09-12 | Infineon Technologies Ag | Halbleitervorrichtung, die ein bondpad und einen bonddraht oder -clip enthält |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6015957A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
JPS60257551A (ja) * | 1984-06-04 | 1985-12-19 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
US4827326A (en) * | 1987-11-02 | 1989-05-02 | Motorola, Inc. | Integrated circuit having polyimide/metal passivation layer and method of manufacture using metal lift-off |
JPH0212950A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-17 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
US5244833A (en) * | 1989-07-26 | 1993-09-14 | International Business Machines Corporation | Method for manufacturing an integrated circuit chip bump electrode using a polymer layer and a photoresist layer |
US5266446A (en) * | 1990-11-15 | 1993-11-30 | International Business Machines Corporation | Method of making a multilayer thin film structure |
US5242864A (en) * | 1992-06-05 | 1993-09-07 | Intel Corporation | Polyimide process for protecting integrated circuits |
-
1993
- 1993-11-16 US US08/152,355 patent/US5366589A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-11-07 EP EP94117500A patent/EP0653788A1/en not_active Withdrawn
- 1994-11-10 KR KR1019940029381A patent/KR950015680A/ko not_active Application Discontinuation
- 1994-11-14 JP JP6302661A patent/JPH07183325A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR950015680A (ko) | 1995-06-17 |
EP0653788A1 (en) | 1995-05-17 |
US5366589A (en) | 1994-11-22 |
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