JPS58197834A - 半導体装置の外部電極接続方式 - Google Patents
半導体装置の外部電極接続方式Info
- Publication number
- JPS58197834A JPS58197834A JP8000082A JP8000082A JPS58197834A JP S58197834 A JPS58197834 A JP S58197834A JP 8000082 A JP8000082 A JP 8000082A JP 8000082 A JP8000082 A JP 8000082A JP S58197834 A JPS58197834 A JP S58197834A
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- Japan
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- bonding
- film
- wiring pattern
- pellet
- pad
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01013—Aluminum [Al]
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術の野〕
この発明は、半導体装置の外部電極接続方式、すなわち
ペレット電極部からリードフレームなどペレット外の導
体部へ配線接続する方式に関する。
ペレット電極部からリードフレームなどペレット外の導
体部へ配線接続する方式に関する。
半導体装置においては、最近高密度・高集積化技術の進
展に伴い、ペレットの寸法縮少と端子の多ピン化が進ん
でいる。
展に伴い、ペレットの寸法縮少と端子の多ピン化が進ん
でいる。
従来、外部電極−の一般的な接続方式として、Ａｕワイ
ヤやＡｌワイヤによるワイヤボンディングが行われてき
た。このワイヤボンディング方式でペレット上に設けら
れるポンディングパラ）゛の大きさは径９０〜１１００
ｐが下限の限界であり、またパッドピッチは１５０〜１
７０μｍが最小値であって、これ以下に小さくすること
はできなかった。
ヤやＡｌワイヤによるワイヤボンディングが行われてき
た。このワイヤボンディング方式でペレット上に設けら
れるポンディングパラ）゛の大きさは径９０〜１１００
ｐが下限の限界であり、またパッドピッチは１５０〜１
７０μｍが最小値であって、これ以下に小さくすること
はできなかった。
一方代表的なワイヤレスボンディングであるＴＡＢ （
Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ １３ｏｎｄｉｎｇ ）
方式は、ワイヤレスボンディングとテープによる連続組
立とを組み合わせた方式で、スプロケットホールをもつ
長尺のポリイミドテープにデバイスホール等のせん孔部
を形成しておき、テープ上に銅箔を接着して配線パター
ンをエツチングし、せん孔部における配線パターンはフ
ィンガーリードとして形成し、一方ペレット上に形成し
ておいたバンプをフィンガーリードに一括して熱圧着接
続する方法である。
Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ １３ｏｎｄｉｎｇ ）
方式は、ワイヤレスボンディングとテープによる連続組
立とを組み合わせた方式で、スプロケットホールをもつ
長尺のポリイミドテープにデバイスホール等のせん孔部
を形成しておき、テープ上に銅箔を接着して配線パター
ンをエツチングし、せん孔部における配線パターンはフ
ィンガーリードとして形成し、一方ペレット上に形成し
ておいたバンプをフィンガーリードに一括して熱圧着接
続する方法である。
このＴＡＢ方式では配線パターンの一部はテープ上に固
定されているとはいえ、熱圧着されるリード部はテープ
のせん孔部にフィンガー状に突出して遊んでいる状態で
あるから、これと接続されるペレット上のパッドの大き
さは精々小さくしても５０μｍ以下にすることはできず
、またパッドピッチも８０μｍ以下にすることができな
い。また銅箔から形成された厚く剛性のあるフィンガー
リードを熱圧着させるためには、ペレット上のパッドに
は突起したバンプを形成する必要がありそのための特別
な工程を要する。さらに高密度の組立になる程、ギヤン
グボンディングで多数の個所を熱圧着によって安定かつ
信頼性良く接続することは極めて難かしぐなるという問
題もある。
定されているとはいえ、熱圧着されるリード部はテープ
のせん孔部にフィンガー状に突出して遊んでいる状態で
あるから、これと接続されるペレット上のパッドの大き
さは精々小さくしても５０μｍ以下にすることはできず
、またパッドピッチも８０μｍ以下にすることができな
い。また銅箔から形成された厚く剛性のあるフィンガー
リードを熱圧着させるためには、ペレット上のパッドに
は突起したバンプを形成する必要がありそのための特別
な工程を要する。さらに高密度の組立になる程、ギヤン
グボンディングで多数の個所を熱圧着によって安定かつ
信頼性良く接続することは極めて難かしぐなるという問
題もある。
この発明の目的は、前記のごとき従来のり一ドボンディ
ングの問題点を解決し、特により小型であってピン数の
多い半導体装置を製造するに適する改良されたリードボ
ンディング方式を提供することにある。
ングの問題点を解決し、特により小型であってピン数の
多い半導体装置を製造するに適する改良されたリードボ
ンディング方式を提供することにある。
この発明の外部電極接続方式は、配線パターンが絶縁性
有機フィルム上に形成されており、該配線パターンを半
導体ペレット又は外部リードに対向せしめ、該配線パタ
ーンの接合部を半導体ペレットのポンディングパッド又
は外部リードのボンディング部に位置決めし、接合手段
からの接合エネルギーを上記フィルムを介して上記接合
部に伝達し、上記接合部と上記ポンディングパッド又は
上記ボンディング部とを接合するものである。
有機フィルム上に形成されており、該配線パターンを半
導体ペレット又は外部リードに対向せしめ、該配線パタ
ーンの接合部を半導体ペレットのポンディングパッド又
は外部リードのボンディング部に位置決めし、接合手段
からの接合エネルギーを上記フィルムを介して上記接合
部に伝達し、上記接合部と上記ポンディングパッド又は
上記ボンディング部とを接合するものである。
従来のＴＡＢ方式と異なる点は、配線パターンの接合部
がフィルムのせん孔部にフィンガー状に突出しているの
でなく、フィルム上に支持固定すれていること、及び接
合手段からの接合エネルギー １が配線パターンの
接合部に直接伝達されるのでなく、フィルムを介して伝
達されることの二点にある。
がフィルムのせん孔部にフィンガー状に突出しているの
でなく、フィルム上に支持固定すれていること、及び接
合手段からの接合エネルギー １が配線パターンの
接合部に直接伝達されるのでなく、フィルムを介して伝
達されることの二点にある。
実施例１は、接合手段として超音波振動を利用したもの
で第１図に示す。半導体ペレット１には、厚さＩＰｍ参
面積６０μｍ口のアルミニウムのポンディングパッド２
が設けられ、他のペレット表面はＳｉＯ□、 ＰＳＧな
どのパッシベーションＭ６で被覆されている。厚さ１０
０μｍのポリイミドフィルム５上に厚さＩＰｍのアルミ
ニウム膜を蒸着し、写真蝕刻法を用いて形成した配線パ
ターン４がポンディングパッド２に対向して位置決めさ
れている。６は超音波ホーン（図示せず）に固定された
キャピラリであって、キャピラリ６はフィルム５の外側
から配線パターン４の接合部４１ヲポンデイングパツド
２に加圧して接触せしめる。そのような接触状態におい
てキャピラリ６からの超音波エネルギーはフィルム５を
介して接合部４１に伝達され、接触している接合部４１
とパッド２とは接合される。接合を容易にするため２０
０ｂ程度にペレット１を加熱してもよい。キャピラリ６
の形状は円錐もしくは角錐とし、その先端径もしくは先
端幅は２０〜５０μｍφもしくは２０〜５０μｍ「−１
とするのが適当である。キャピラリ６の振動方向は水平
方向もしくは回転方向とするのがよい。
で第１図に示す。半導体ペレット１には、厚さＩＰｍ参
面積６０μｍ口のアルミニウムのポンディングパッド２
が設けられ、他のペレット表面はＳｉＯ□、 ＰＳＧな
どのパッシベーションＭ６で被覆されている。厚さ１０
０μｍのポリイミドフィルム５上に厚さＩＰｍのアルミ
ニウム膜を蒸着し、写真蝕刻法を用いて形成した配線パ
ターン４がポンディングパッド２に対向して位置決めさ
れている。６は超音波ホーン（図示せず）に固定された
キャピラリであって、キャピラリ６はフィルム５の外側
から配線パターン４の接合部４１ヲポンデイングパツド
２に加圧して接触せしめる。そのような接触状態におい
てキャピラリ６からの超音波エネルギーはフィルム５を
介して接合部４１に伝達され、接触している接合部４１
とパッド２とは接合される。接合を容易にするため２０
０ｂ程度にペレット１を加熱してもよい。キャピラリ６
の形状は円錐もしくは角錐とし、その先端径もしくは先
端幅は２０〜５０μｍφもしくは２０〜５０μｍ「−１
とするのが適当である。キャピラリ６の振動方向は水平
方向もしくは回転方向とするのがよい。
第１図実施例１でみるように、配線パターン４及びその
接合部４１はフィルム５に支持されているから、各接合
部４１の相対位置は正確に保持される。また接合エネル
ギーはフィルムを介して伝達されるから、キャピラリ６
の中心軸と接合部４１の中心とは少々のずれがあっても
許容できる。従ってポンディングパッドの大きさは実施
ｆｌｉｔのように６０μｍ ［１であっても確実に接合
ができ、パッドの大きさの下限限界は確認できたわけで
はないが３５μｍ程度、またパッドピッチの限界は同様
６０μｍと認めることができた。
接合部４１はフィルム５に支持されているから、各接合
部４１の相対位置は正確に保持される。また接合エネル
ギーはフィルムを介して伝達されるから、キャピラリ６
の中心軸と接合部４１の中心とは少々のずれがあっても
許容できる。従ってポンディングパッドの大きさは実施
ｆｌｉｔのように６０μｍ ［１であっても確実に接合
ができ、パッドの大きさの下限限界は確認できたわけで
はないが３５μｍ程度、またパッドピッチの限界は同様
６０μｍと認めることができた。
また第１図に図示したように、ポンディングパッド２に
はバンプを形成することなく配線パターン４′ｆ：接続
することができた。その理由は配線パターン４がフィル
ム５に支持されているために薄膜で済み、またフィルム
５も有機物であって柔軟性があり、そのためキャピラリ
６の加圧により接合部４１とバッド２とは接触が良く完
全に接合できるからである。従ってＴＡＢ方式とは異な
って、特別にパッシベーション膜６の膜厚が厚い場合な
どのほかは、バンブが必要でないということがこの発明
の大きな利点の一つとして挙げることができる。
はバンプを形成することなく配線パターン４′ｆ：接続
することができた。その理由は配線パターン４がフィル
ム５に支持されているために薄膜で済み、またフィルム
５も有機物であって柔軟性があり、そのためキャピラリ
６の加圧により接合部４１とバッド２とは接触が良く完
全に接合できるからである。従ってＴＡＢ方式とは異な
って、特別にパッシベーション膜６の膜厚が厚い場合な
どのほかは、バンブが必要でないということがこの発明
の大きな利点の一つとして挙げることができる。
実施例２は、接合手段としてレーザ光を利用したもので
、これを第２図に示す。半導体ペレットとフィルム上の
配線パターンの仕様は実施例１の場合と同じものを用い
た。レーザ光を照射するボンディングへ、ドアは、中空
体として構成されており、その内部にはレーザ発振器（
図示せず）に接続された光ファイバ８が収容され、ヘッ
ド７の先端には光ファイバ８の先端に接続されたルビー
、ダイヤモンド、サファイア等のレーザ透過材からなる
圧接片９が嵌装されている。この圧接片９を透シてレー
ザ光のエネルギーにより接合部４１はバッド２に融着さ
れる。
、これを第２図に示す。半導体ペレットとフィルム上の
配線パターンの仕様は実施例１の場合と同じものを用い
た。レーザ光を照射するボンディングへ、ドアは、中空
体として構成されており、その内部にはレーザ発振器（
図示せず）に接続された光ファイバ８が収容され、ヘッ
ド７の先端には光ファイバ８の先端に接続されたルビー
、ダイヤモンド、サファイア等のレーザ透過材からなる
圧接片９が嵌装されている。この圧接片９を透シてレー
ザ光のエネルギーにより接合部４１はバッド２に融着さ
れる。
第６図に示すようにテープ状のフィルム５を用い多数組
の配線パターンを整列形成し、テープの両側縁にスズロ
ケットホールを設け、順次テープ送りをして連続的にペ
レット１を接合することができる。そして第４図に示す
ように、次にペレット１を装着した１組の配線パターン
を含むテープを打ち抜き、リードフレーム１０やセラミ
ックパッケージ上のリードとの接続をペレットとの接続
と同様に行うことができる。
の配線パターンを整列形成し、テープの両側縁にスズロ
ケットホールを設け、順次テープ送りをして連続的にペ
レット１を接合することができる。そして第４図に示す
ように、次にペレット１を装着した１組の配線パターン
を含むテープを打ち抜き、リードフレーム１０やセラミ
ックパッケージ上のリードとの接続をペレットとの接続
と同様に行うことができる。
第５図はこの発明の方式を実施するための装置の一例を
示した概略図である。第５図において、１１はＸＹテ〜
プルからなる位置決め装置であり、イ）″１．置決め装
置１１はＸ−Ｙ２軸ないしはｘ−ｙ−ｚ−θ →４軸制御のものとすることができる。１２〜１４はそ
れぞれ半導体ペレット１上のポンディングパッド位置、
フィルム５上の配線パターン及びリードフレーム１０の
ボンディング部を光学的に認識するためのテレビカメラ
であり、これらテレビカメラ１２〜１４の出力は図形認
識装置１５に印加さ シ）。
示した概略図である。第５図において、１１はＸＹテ〜
プルからなる位置決め装置であり、イ）″１．置決め装
置１１はＸ−Ｙ２軸ないしはｘ−ｙ−ｚ−θ →４軸制御のものとすることができる。１２〜１４はそ
れぞれ半導体ペレット１上のポンディングパッド位置、
フィルム５上の配線パターン及びリードフレーム１０の
ボンディング部を光学的に認識するためのテレビカメラ
であり、これらテレビカメラ１２〜１４の出力は図形認
識装置１５に印加さ シ）。
れるとともに位置決め装置１１ヲ制御する制御装置１６
に印加される。制御装置１６は例えばコンビーータ等に
よって構成され、光学的に認識されたパタ一ンが一致す
るように電気的に信号処理してその結果を機械的に実現
するように位置決め装置１１を制御する。
に印加される。制御装置１６は例えばコンビーータ等に
よって構成され、光学的に認識されたパタ一ンが一致す
るように電気的に信号処理してその結果を機械的に実現
するように位置決め装置１１を制御する。
なお、第５図において、１７は投光器であり、６（７）
はボンディングヘッドである。また１８は半導体ペレッ
トの、１９は絶縁性有機フィルムの、２０ Ｆｉ＋Ｊ
−）”フレーム１０の夫々供給装置である。
はボンディングヘッドである。また１８は半導体ペレッ
トの、１９は絶縁性有機フィルムの、２０ Ｆｉ＋Ｊ
−）”フレーム１０の夫々供給装置である。
供給装置１８〜２０の機械的構成はどのようなものであ
ってもよく、連続的供給のためにリール付き巻出し装置
などとして構成される。
ってもよく、連続的供給のためにリール付き巻出し装置
などとして構成される。
第５図に示した装置構成はボンディング並びに検査及び
計測の各ステーションが同一であるが夫々側々のステー
ションであってもよく、またペレットボンディングとリ
ードフレームボンディングも夫々別装置で別個に行うよ
うにしてもよい。
計測の各ステーションが同一であるが夫々側々のステー
ションであってもよく、またペレットボンディングとリ
ードフレームボンディングも夫々別装置で別個に行うよ
うにしてもよい。
以上の如き内容の本発明によれば、
（ｉ） 外部接続のための配線パターンは絶縁性有機
フィルム上に支持されて位置が正確に保持されることな
どにより、ペレット上に設けたボンティングパッドのバ
ッドの大きさ及びパッドピッチの下限限界を一段と小さ
な値とすることができるから、半導体装置の小型化・多
ビン化の要請に寄与することができる。
フィルム上に支持されて位置が正確に保持されることな
どにより、ペレット上に設けたボンティングパッドのバ
ッドの大きさ及びパッドピッチの下限限界を一段と小さ
な値とすることができるから、半導体装置の小型化・多
ビン化の要請に寄与することができる。
（ｉｉ） テープ自動化に適合した方式であり、ペレ
ットにボンディング用バンプを備える必要がないから工
程数・工数の低減により半導体装置の製造コストに著し
く有利である。
ットにボンディング用バンプを備える必要がないから工
程数・工数の低減により半導体装置の製造コストに著し
く有利である。
などの効果が得られる。
第１図は本発明方式の一実施例の縦断面図、第２図は本
発明方式の別の実施例の縦断面図、第６図は本発明のペ
レットボンディングの状態を示す略図、第４図は本発明
のリードフレームボンディングの状態を示す略図、第５
図は本発明方式を実施する装置例の要部概略図である。 １・・・半導体ペレット、２・・・ポンディングパッド
、４・・・配線パターン、４１・・・接合部、５・・・
絶縁性有機フィルム、６，７・・・ボンディングヘッド
（接合手段）、８・・・光ファイバ、９・・・圧接片、
１０・−・ リ一ドフレーム（外部リード）、１１・・
・位置決め装置。 第１図 第３ｍ １ 第４図 第５図 １゜
発明方式の別の実施例の縦断面図、第６図は本発明のペ
レットボンディングの状態を示す略図、第４図は本発明
のリードフレームボンディングの状態を示す略図、第５
図は本発明方式を実施する装置例の要部概略図である。 １・・・半導体ペレット、２・・・ポンディングパッド
、４・・・配線パターン、４１・・・接合部、５・・・
絶縁性有機フィルム、６，７・・・ボンディングヘッド
（接合手段）、８・・・光ファイバ、９・・・圧接片、
１０・−・ リ一ドフレーム（外部リード）、１１・・
・位置決め装置。 第１図 第３ｍ １ 第４図 第５図 １゜
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 絶縁性有機フィルム上に金属質配線パターンを形成
し、該配線パターンの接合部を半導体ペレット上のボン
ディングパノド又は外部リードのボンディング部に対向
せしめて位置決めし、接合手段からの接合エネルギーを
上記フィルムを介して上記接合部に伝達し、上記接合部
を上記ポンディングパッド又は上記ボンディング部に接
合する半導体装置の外部電極接続方式。 ２ 接合エネルギーが超音波振動によるものである特許
請求の範囲第１項記載の方式。 ６ 接合エネルギーがレーザ光Ｖこよるものである特許
請求の範囲第１項記載の方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8000082A JPS58197834A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 半導体装置の外部電極接続方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8000082A JPS58197834A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 半導体装置の外部電極接続方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58197834A true JPS58197834A (ja) | 1983-11-17 |
| JPH0338739B2 JPH0338739B2 (ja) | 1991-06-11 |
Family
ID=13706028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8000082A Granted JPS58197834A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 半導体装置の外部電極接続方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58197834A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6224634A (ja) * | 1985-07-24 | 1987-02-02 | Hitachi Vlsi Eng Corp | 半導体装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5856430A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-04 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1982
- 1982-05-14 JP JP8000082A patent/JPS58197834A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5856430A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-04 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6224634A (ja) * | 1985-07-24 | 1987-02-02 | Hitachi Vlsi Eng Corp | 半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0338739B2 (ja) | 1991-06-11 |
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