JPS5825242A - 半導体装置の製法 - Google Patents

半導体装置の製法

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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】 本発明は半導体装置に関し、殊に＠器内のＩｉＩ！線に
７イル▲キｆリャ冥装体ｔ−適用し導体導体装置の製法
に関すゐ〇 現在用いられている半導体素子の実侠方式はワイヤボン
ディング方式が主流である０ワイヤボンディング万式嬬
容器に固着した苧導体禦子ＯＩＥ極と容器上のリードと
を３０〜５０ｐｍ≠の金線又はアル＜ニラ▲巌でＩＩａ
するｔのである〇一方、接続にワイヤを使用しない所謂
ワイヤレスボンディング方式は１９６０年後半よ》例え
ば７リツプチツプ、パンプスオンすプストレート、ビー
ムリード、ビームリードオンサブストレート、サブリー
ドボンディング、チップ埋め込み及びフィル▲キｆリャ
等多くの方式が提案されている。
ワイヤレスボンディング方式はその開発当初よ夛多ビン
化及び高ｉ生Ｉｌ性が期待されていたが未だ広く実用化
されてはいない０これは半導体素子からの放熱性が悪く
（殊にビームリード等）素子の価格が高くなり（殊にビ
ームリード及びパンプスオンサプストレート）、を九実
装技術が複雑で（殊にチップ埋込み）信頼性が低い為で
ある。殊にワイヤレスボンディング方式では半導体素子
と収容容器基板間との接触面積が小さく両者間に大きな
空１１！２間がある為、素子を基板Ｋ［１ｌｆｉＳｉ１
着する一般のワイヤボンディング方式に比較して素子の
放熱性が著しく劣っていた。
本発明は従来のワイヤレスポンディン７７ｊ弐にあった
上記の欠点を考慮して、フィルムキャリヤ方式及びチッ
プ埋込み方式等の利点を生かし、さらにハンダ接合を使
用して改良された半導体素子の実装方法を提供するもの
である。
以下、実總例について本発明の詳細な説明する。
第１図に本発明にかかるフィルムキャリヤ配線体ｌを示
す０同図において、２は可撓性透明フィルムで、例えば
ポリイミド、ポリアントイ建ド、紙等の少くとも５〜１
０分の短時間に亘って３０００Ｃ程度の加熱に耐える材
料からなる０３は有機接着剤である０５は約３５紳厚さ
の銅よ）なる平らな配線体（壱）で、接着剤３に向した
一面に錫６０重量−鉛４０重量−の共晶ハンダ層４を有
し、他面にハンダに対して濡れ性が悪く又鋼に対して密
着性の良好な例えばクロム、チタンあるいはポリイミド
等よりなるハンダダム６と例えば錫３０亜鉛７０、鉛９
４．５銀５．５、錫１０亜鉛９０等からなる融点が３７
０〜４００＠Ｃのハンダで形成したバンプ７．８を有す
る。尚、バンプ７．８は実装体ｌ底面のは埋両端ｓＫ配
置され、ハンダ層４の厚さを１０〜３０μｍ１バンプ７
．８の高さを１００〜５００　ｐｉｍＫ形成すると以後
の工１において好都合である０配線層５はフォトエツチ
ング或はスタンピングによ）、ハンダダム６は蒸着とフ
ォトエツチング或はマスク蒸着によシ、又バンプ７．８
は１スフ蒸着とウェットバック或はスクリーンプリント
によル製造する。ここでバング８は、後述の半導体素子
の電極へ接続される端子部を構成し、またバンプ７は半
導体素子収容器に配線される外１ｌｌＩＩｌｌｌ端子等
へ接続される端子部を構成する。従って、これらのパン
ツを有する配線体紘その数を半導体素子の電極の数と同
じ数として構成される。
上記のようにして製造したフィルムキャリヤ配線体１を
半導体素子に仮付けする友めのインナーリードボンディ
ングの方法を！２図に示す０同図においてｌＯはシリコ
ン等から構成される半導体素子で−ｌ１ｌｉ（上１１）
Ｋ電極９を、１九他面（下向）に亘って金属層１ｌｔ−
備える。電極９の少くとも表層はバンプ８に対して濡れ
性のよい金属にすることが必要である０骸牛導体素子１
０はウェハー状態の１１１！で融点がワックス等約１５
０＠（＠Ｏ接着層１２を介して保持［１３に固着された
後、さらにダイヤモンドンー等の切断工具により所定間
隔に義ウェハーを切断し接着層１２’ｆｆｉで至る切間
し用＄　１２　ｍが形成される。そして、該切聰し用溝
を付けた連続状の半導体素子を保持板１３に載せた状態
でホットグレー）１４上に置き１５０〜１８０°Ｃに加
熱する０この際、接着層１２は溶融して保持９１３に付
着している０かかる状態において半導体素子の電極９に
前記配線体のバンプ８を位置合わせし、上方よｐ工具１
５で矢印の方向に軽く押圧して両者を接触させてインナ
ーリードボンディングを行なう〇 次にフィルムキャリヤ配線体１を引き上げると、１ｉ１
着／１ｌ１２はホットプレー）１４の加熱で溶けている
のでＷ２Ｂ図に示すよ５に１個の半導体素子１０が保持
７ＩＩｉ１３からフィルムキ〒リヤ配線体上に接続され
て取り出される＠このようにして構成したフィルムキャ
リヤ実装体を１６で示す０この時、第３＃Ａに示すよう
に半導体素子ｌＯの下面には接着層１２が一部残存する
が、適当な溶剤を用いて除去する〇 ＠４図に該フィルムキーｖ’）ヤ笑装体を、実装すべき
収容容器の一つとして所謂サーディツプ型容器２１を示
す。同図において２２はアルミナセランツク等の熱伝導
性の良い絶縁体からなる基板で、その−面の中央付近く
少くとも最上層が鑞材に対し濡れ性の良いパターン２３
を有し、コバール等からなる外Ｓ＊続期用リード４がガ
ラス２５によシ固着されている口ｌたリード２４の内ｍ
Ｋはバンプ７に対して濡れ性の良い金属層２６が形成さ
れている。
前記フィルムキャリヤ実装体１６とサーディツプ型容器
２１をリード上の金属層２６及びバンプ７ｓにおいて位
置合わせする。この際フィルム２が透明であるので整合
点が見えて好都合である◇これと同時にハンダ層２７が
パターン２３ｆＫＩＫせられる。かかる状態において容
器２１を３８０〜４００°ＣＫ７ＦＤ熱するとバンプ７
．８及びハンダ層２７が同時に浴融し、半導体素子ｌＯ
の電極９はフィルム実装体１６を介して外ｓＩＩ続用リ
ード２４へ接続され且つ該半導体素子１０は容器２１へ
固着され続いて徐冷することによシ一体化される。次い
で再び２５０’ＣＩＩＫＮ熱して前記有機接着剤３を溶
融し可佛性珈明フィルムを除去した後、更に４３０〜４
５０’ＣＫ７Ｘｌ熱してガラス３２によりキｆツブ３３
を固着し！Ｉ！装構造体が完成する。
第５図に本発明による半導体装置の構造３１を示す〇 本発明は上記のように構成したので下記に示す如く多く
の利点を府する。
（１）半導体素子が基板へ直接固着されることによ）半
導体素子から基板への熱抵抗は従来のワイヤレスポンデ
ィング方式に比し釣部となり１（Ｗ）当Ｊ）１００以下
である◇又配縁体５の断面積をワイヤボンディング方式
におけるワイヤに比し大きくすることができ、該配線体
５を介しての熱放散性がすぐれている（例えばワイヤー
３０μｍφ、リード＝５０１１ｍ　Ｘ　１００　ｐｍ　
）。
（２ｊ　　半導体素子の固着と、該半導体素子の電極及
び外部接続用リードの配艇体への接続固着を同時に行な
えるので組立工数が減少し又技術的に容易である０ ｆ３３　　ハンダ接合を利用しているので多ビン化に有
利である。
（４）配線層上部のハンダ層の厚みが大きくとれるので
配線が丈夫であり耐酸性及び耐薬品性にすぐれている。
ｔＳ）　　容量を大型化し、半導体素子を僚数個搭歇す
ることが可能でるる〇 （６１配線抵抗が小さく又電ｔｌｔ容量を大きくとるこ
とができる。
なお、以上の説明にあっては、半導体素子収容容器とし
てサーディツプ型容器を掲げたが、本発明はこれに限定
されるものではなく、他の封止構造をとるものに適用し
得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のフィルムキャリヤ配線体の構造を示す
図、第２図は第１図のフィルムキャリヤ配線体を半導体
素子に仮付けする要領を示す図、＠３図は本発明のフィ
ルムキャリヤ実装体の構造を示す図、第４図はす〜ディ
ップ型容器の構造を示す図、ｊＩ！５図は本発明の半導
体素子の実装構造を示す全体図であるＯ １・・・フィルムキャリヤ配線体、 ２・・・可撓性造明フィルム、　　３・・・Ｖ機接着剤
層、４・・・ハンダ層、　　　　　　　５・・・配線層
、７・・・外！Ｉ１ｍ続用リードへ接続されるバング、
８・・・電極へ接続されるバンク、９・・・電極、１０
・・・半導体素子、　　　　　２１・・・収容容器、２
４・・・外ｉｌＳ接続用リード、　　２７・・・ハンダ
層◎第１図　　　　　　　７１ ／ ／

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ｌ．絶縁体の収容容器のほぼ中央ＩＩＩ　Ｋ　％上部に
    電極【有する苧導体素子會ハンダ層ｔ−介して固着し、
    宇導体素子周囲の上記容器上に外ｓＩＩ絖用リ〜すを配
    設する半導体装置の製法でありて、可Ｉ＠性ａ明７イル
    ▲上ＫＷＩＩ接着剤層、パターニングされたハンダ層、
    咳ハンダ層上の配線層、咳配線層上に半導体素子の電極
    へ接続されるパンツと容器上に配録され良外部接続用す
    ードヘＩｌｉ続されるパンツを予め設けた７イルムキｆ
    リャ配線体會形成し、上記配ＩＩＮＩｔ−夫々のパンツ
    を介して上記半導体素子の電極と上記外ｉｉ＊続用リー
    す間に１って配設し、上記収容容器、牛導体累子、配Ｉ
    ＩＩＩＩＩＩ及び外Ｓ＊続用リすド相互間管夫々融着ｍ
    続して後有機豪着剤の溶融で上紀可佛性透明ツイル▲會
    除去することｔ＋％黴とする半導体装置の製法０
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