JPS60130835A - 半導体素子の実装方法 - Google Patents
半導体素子の実装方法Info
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- JPS60130835A JPS60130835A JP58238893A JP23889383A JPS60130835A JP S60130835 A JPS60130835 A JP S60130835A JP 58238893 A JP58238893 A JP 58238893A JP 23889383 A JP23889383 A JP 23889383A JP S60130835 A JPS60130835 A JP S60130835A
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- bonding
- semiconductor element
- lead
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- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01082—Lead [Pb]
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】
（産業上の利用分野）
本発明は、半導体素子の実装方法に関し、特に半導体素
子のボンディングに関するものである。
子のボンディングに関するものである。
（従来例の構成とその問題点）
一般に、半導体素子のボンディング方式の中で、高速で
量産性に富み、かつ、高い信頼性を有する方式として、
複数の電極を一度にボンディ汽ジグすることができるフ
ィルムキャリヤによる方式が広く知られている。
量産性に富み、かつ、高い信頼性を有する方式として、
複数の電極を一度にボンディ汽ジグすることができるフ
ィルムキャリヤによる方式が広く知られている。
このフィルムキャリヤ方式は、第１図に示すように、デ
バイス孔が形成された可とぅ性絶縁フィルム１上に、デ
バイス孔に延在するように形成された複数本のり−ド２
が接着剤３により接着されたもので、半導体素子４のア
ルミニウムパッド５上に形成された金バンプ６を電極部
７とし、この電極部７とフィルムキャリヤのり−ド２の
先端とがボンディングソール８により熱圧着され、接合
されるものである。
バイス孔が形成された可とぅ性絶縁フィルム１上に、デ
バイス孔に延在するように形成された複数本のり−ド２
が接着剤３により接着されたもので、半導体素子４のア
ルミニウムパッド５上に形成された金バンプ６を電極部
７とし、この電極部７とフィルムキャリヤのり−ド２の
先端とがボンディングソール８により熱圧着され、接合
されるものである。
また、上記構成は、半導体素子４にバンプ形成処理を必
要とするため、半導体素子そのものの歩留りが大きく低
減し、半一体素子が非常に高価になる。さらに、バンプ
形成処理は、一般に半導体メーカーに依頼しなければな
らないが、半導体メーカーの製品を自由に使用すること
ができない等から、さらに第２図に示すようなバンブ付
きフィルムキャリヤも提案されていた。
要とするため、半導体素子そのものの歩留りが大きく低
減し、半一体素子が非常に高価になる。さらに、バンプ
形成処理は、一般に半導体メーカーに依頼しなければな
らないが、半導体メーカーの製品を自由に使用すること
ができない等から、さらに第２図に示すようなバンブ付
きフィルムキャリヤも提案されていた。
これは、可とう性絶縁フィルム１のデバイス孔に延在す
るように形成されたリード２の先端部分に、金メツキ法
あるいは金球を熱着して金バンプ６を形成し、この金バ
ンプ６と半導体素子４のアルミニウムパッド５の電極部
７とがボンディングソール８により熱圧着され接合され
るものである。
るように形成されたリード２の先端部分に、金メツキ法
あるいは金球を熱着して金バンプ６を形成し、この金バ
ンプ６と半導体素子４のアルミニウムパッド５の電極部
７とがボンディングソール８により熱圧着され接合され
るものである。
しかしながらこの従来方法では、フィルムキャリヤリー
ドに接するボンディングツール８０表面温度が非常に高
温を要し、４５０〜５５０℃の範囲におよんでいた。そ
のため、ボンディングツール８の寿命が非常に短かく請
７デイング回数を多くとれない。さらに、高温下におい
ては、ノールの熱膨張が大きくなり、ツール表面が変形
して確実な接合が得られにくい欠点があった。この現象
はツール表面形状が長寸になるほど顕著である。まだ、
半導体素子に損傷を与え、ボンディング終了後、機能し
ない半導体素子も発生するなどの欠点があった。
ドに接するボンディングツール８０表面温度が非常に高
温を要し、４５０〜５５０℃の範囲におよんでいた。そ
のため、ボンディングツール８の寿命が非常に短かく請
７デイング回数を多くとれない。さらに、高温下におい
ては、ノールの熱膨張が大きくなり、ツール表面が変形
して確実な接合が得られにくい欠点があった。この現象
はツール表面形状が長寸になるほど顕著である。まだ、
半導体素子に損傷を与え、ボンディング終了後、機能し
ない半導体素子も発生するなどの欠点があった。
（発明の目的）
本発明は、上記従来例の欠点に鑑みてなされたもので、
フィルムキャリヤリードおよび半導体素子は、従来のま
まで使用でき、ボンディングソールを高寿命とし、さら
に、半導体素子に損傷を与えることなく、確実な接合が
得られる低温ボンディングによる半導゛体素子の実装方
法を提供するものである。
フィルムキャリヤリードおよび半導体素子は、従来のま
まで使用でき、ボンディングソールを高寿命とし、さら
に、半導体素子に損傷を与えることなく、確実な接合が
得られる低温ボンディングによる半導゛体素子の実装方
法を提供するものである。
（発明の構成）
上記目的を達成するために、本発明は、可とぅ性絶縁フ
ィルム上、もしくは、その可とぅ性絶縁フィルムに形成
した開孔部まで延在しで設けられた複数本のリードと、
半導体素子の電極部とをボンディングソールにてボンデ
ィングする半導体素子の実装方法において、ボンディン
グツールのフィルム対向面に凸部を設け、この凸部の表
面がリードに接して加圧加熱すると共に、ボンディング
ソールの少なくとも凸部表面以外の表面の輻射熱によっ
又、ボンディングソールに接していない可とう性絶縁フ
ィルムもしくはリード部を加熱し、ボンディングソール
の凸部表面と接するリードと半導体素子の電極部とを接
合するものである。
ィルム上、もしくは、その可とぅ性絶縁フィルムに形成
した開孔部まで延在しで設けられた複数本のリードと、
半導体素子の電極部とをボンディングソールにてボンデ
ィングする半導体素子の実装方法において、ボンディン
グツールのフィルム対向面に凸部を設け、この凸部の表
面がリードに接して加圧加熱すると共に、ボンディング
ソールの少なくとも凸部表面以外の表面の輻射熱によっ
又、ボンディングソールに接していない可とう性絶縁フ
ィルムもしくはリード部を加熱し、ボンディングソール
の凸部表面と接するリードと半導体素子の電極部とを接
合するものである。
さらに、本発明は、ボンディングツールの凸部表面とそ
の周囲のフィルム対向面との段差を１０龍以下に構成す
る。このような、本発明による半導体素子の実装方法は
、ボンディングの際に、ボンディングツールからフィル
ムキャリヤＩＪ −ト、さらには半導体素子、特に、フ
ィルムキャリヤリード側に直接伝導される熱を少なくし
たものである。
の周囲のフィルム対向面との段差を１０龍以下に構成す
る。このような、本発明による半導体素子の実装方法は
、ボンディングの際に、ボンディングツールからフィル
ムキャリヤＩＪ −ト、さらには半導体素子、特に、フ
ィルムキャリヤリード側に直接伝導される熱を少なくし
たものである。
（実施例の説明）
以Ｆ１本実施例を、図面を用いて説明する。
第３図のように、長尺の絶縁フィルム１に３５朋幅、１
２５μｍ厚のポリイミドフィルムを使用し、この絶縁フ
ィルムにスプロケット孔１１およびデバイス孔１２を、
あらかじめ準備した金型でパンチングし形成した。スプ
ロケット孔１１は２１１１Ｉ×３鴎の孔で４．７５ｆｉ
ピツチで設けている。、デバイス孔１２として５關Ｘ５
ｍの孔を絶縁フィルム１の中央部にスズロケット孔１１
が３コマのピッチで設けた。
２５μｍ厚のポリイミドフィルムを使用し、この絶縁フ
ィルムにスプロケット孔１１およびデバイス孔１２を、
あらかじめ準備した金型でパンチングし形成した。スプ
ロケット孔１１は２１１１Ｉ×３鴎の孔で４．７５ｆｉ
ピツチで設けている。、デバイス孔１２として５關Ｘ５
ｍの孔を絶縁フィルム１の中央部にスズロケット孔１１
が３コマのピッチで設けた。
次いで、２０μｍ厚みの接着剤３付き電解銅箔（厚み３
５μｍ１幅２２．５ ｒｏｍ ） １３をスプロケット
孔１１をさけて絶縁フィルム１上にラミ坏−トシ、これ
をフォトエツチング処理して第３図のパターンのリード
２を形成した。リード２の形成においては、デバイス孔
１２からの銅の裏エツチングを防ぐため、デバイス孔１
２にアルカリ可溶性のレジストを塗布し、パターン形成
後剥離した。またエツチング液は塩化第二鉄溶液を使用
した。
５μｍ１幅２２．５ ｒｏｍ ） １３をスプロケット
孔１１をさけて絶縁フィルム１上にラミ坏−トシ、これ
をフォトエツチング処理して第３図のパターンのリード
２を形成した。リード２の形成においては、デバイス孔
１２からの銅の裏エツチングを防ぐため、デバイス孔１
２にアルカリ可溶性のレジストを塗布し、パターン形成
後剥離した。またエツチング液は塩化第二鉄溶液を使用
した。
その後、すずメッキ液に銅リードパターンの形成された
フィルムキャリヤを浸漬し、無電解メッキ法にて０．４
〜０６μｍ厚のすず膜１４を形成後、水洗した。
フィルムキャリヤを浸漬し、無電解メッキ法にて０．４
〜０６μｍ厚のすず膜１４を形成後、水洗した。
以上にて、すずメッキされたリードパターンを有スるフ
ィルムキャリヤを得ることができた。
ィルムキャリヤを得ることができた。
第５図は、本発明の一実施例の実装方法を示したもので
、アルミニウムパッド５上に金バンプ、６を形成した４
Ｉｔ＠ Ｘ ４ ｍｍの半導体素子４が使用されてい
る。金バンプ６の形成においては、まず半導体ウェハ内
の半導体素子４のアルミニウムパッド５上に強固に発生
している酸化膜を除去する目的からアルミニウム面を処
理した。処理液としてリン酸（３７５ｅＣ）、酢酸（６
ｔ）ｃｃ）、硝酸（１５ｃｃ）の混合液を用いた。処理
後、半導体ウェハ内の半導体素子４のアルミニウムパッ
ド５上に、チタン（２０００＾）とパラジウム（’５０
００＾）を介して１５〜２０μｍの厚みの金バンプ６を
形成した。さらに、ダイ７ングンーでカッティングし、
金バンプ６を設けた半導体素子４を得ることができた。
、アルミニウムパッド５上に金バンプ、６を形成した４
Ｉｔ＠ Ｘ ４ ｍｍの半導体素子４が使用されてい
る。金バンプ６の形成においては、まず半導体ウェハ内
の半導体素子４のアルミニウムパッド５上に強固に発生
している酸化膜を除去する目的からアルミニウム面を処
理した。処理液としてリン酸（３７５ｅＣ）、酢酸（６
ｔ）ｃｃ）、硝酸（１５ｃｃ）の混合液を用いた。処理
後、半導体ウェハ内の半導体素子４のアルミニウムパッ
ド５上に、チタン（２０００＾）とパラジウム（’５０
００＾）を介して１５〜２０μｍの厚みの金バンプ６を
形成した。さらに、ダイ７ングンーでカッティングし、
金バンプ６を設けた半導体素子４を得ることができた。
また、ボンディングノール８としては、フィルムキャリ
ヤへ対向する面９の中央部に凸部１Ｏを形成したものが
使用される。ボンディングソール８の形成においては拐
質としでステンレスを用い、面９の全体の大きさを６Ｉ
ｌｓ×６錦とし、凸部１０の大きさを半導体素子４の寸
法と同じ４ ａｍ Ｘ ４ ＋＋ｎとした。ボンディン
グツールの面９と凸部１００表面との段差が０２錦と０
．７ｆｉの２品種を用意した。
ヤへ対向する面９の中央部に凸部１Ｏを形成したものが
使用される。ボンディングソール８の形成においては拐
質としでステンレスを用い、面９の全体の大きさを６Ｉ
ｌｓ×６錦とし、凸部１０の大きさを半導体素子４の寸
法と同じ４ ａｍ Ｘ ４ ＋＋ｎとした。ボンディン
グツールの面９と凸部１００表面との段差が０２錦と０
．７ｆｉの２品種を用意した。
ボンディングするに当り、１ず、ずずメッキされたフィ
ルムキャリヤリード２と、金バンプ６を設けた半導体素
子４の電極部７とを顕微鏡で位置合わせする。ここで、
ボンディングソール凸部１０の表面温度を４５０〜４７
０℃に保持して圧力（４０〜５０ｇ／り一ド１本邑たり
）を加え、位置合わせした部分をボンディングすると、
金とすすの共晶が進み過ぎとなり、確実な接合が得られ
ない。確実な接合を得るには、ボンディングツールの面
９と凸部１０の表面との段差が０，７關のものにおいて
は、５０〜７０℃、０２Ｈのものにおいて１／；ｔ １
２０〜】４０℃だけ凸部表面温度を低くする必要があり
、これによって強固な接合状態が得られた。
ルムキャリヤリード２と、金バンプ６を設けた半導体素
子４の電極部７とを顕微鏡で位置合わせする。ここで、
ボンディングソール凸部１０の表面温度を４５０〜４７
０℃に保持して圧力（４０〜５０ｇ／り一ド１本邑たり
）を加え、位置合わせした部分をボンディングすると、
金とすすの共晶が進み過ぎとなり、確実な接合が得られ
ない。確実な接合を得るには、ボンディングツールの面
９と凸部１０の表面との段差が０，７關のものにおいて
は、５０〜７０℃、０２Ｈのものにおいて１／；ｔ １
２０〜】４０℃だけ凸部表面温度を低くする必要があり
、これによって強固な接合状態が得られた。
次に、本発明の作用について説明する。本発明方法は、
ボンデインクツール８の凸部１０以外の対向面９からの
輻射熱を利用し、この輻射熱によってボンディングツー
ル８が接していないフィル、ムキャリャのり−ド２やフ
ィルム１を加熱し、ボンディングツール８の凸部１０か
らのフィルムキャリヤリードへの熱伝導を少なくしよう
とするものである。これによってボンディングツールの
温度降下を非常に小さくすることができる。実際、従来
仕様のボンディングノール温度では、ボンディング時の
フィルムキャリヤリードと半導体素子の電極部の接合点
は非常に高温度となる。そのため、適正なボンディング
温度条件を得るには、ノールの温度を予め低く設定する
必要がある。このように、本発明方法では、低温でのボ
ンディングが可能となるものである。
ボンデインクツール８の凸部１０以外の対向面９からの
輻射熱を利用し、この輻射熱によってボンディングツー
ル８が接していないフィル、ムキャリャのり−ド２やフ
ィルム１を加熱し、ボンディングツール８の凸部１０か
らのフィルムキャリヤリードへの熱伝導を少なくしよう
とするものである。これによってボンディングツールの
温度降下を非常に小さくすることができる。実際、従来
仕様のボンディングノール温度では、ボンディング時の
フィルムキャリヤリードと半導体素子の電極部の接合点
は非常に高温度となる。そのため、適正なボンディング
温度条件を得るには、ノールの温度を予め低く設定する
必要がある。このように、本発明方法では、低温でのボ
ンディングが可能となるものである。
本発明では、ボンディングツール８の表面９と凸部１０
の表面との段差を１．０鴎以下としているが、１．０關
以上あると表ｉ’ｋｉ９からの輻射熱てフィルム等を十
分加熱することができなくなり、本発明の効果が減少す
る。
の表面との段差を１．０鴎以下としているが、１．０關
以上あると表ｉ’ｋｉ９からの輻射熱てフィルム等を十
分加熱することができなくなり、本発明の効果が減少す
る。
（発明の効果）
以」ニのように、本発明によれば、フィルムキャリヤリ
ードおよび半導体素子の構造を変えることなく、従来の
状態で使用でき、ボンディングノールを高寿命とし、さ
らに、半導体素子に損傷を与えることなく、低温ボンデ
ィングにより確実な接合が得られるものである。
ードおよび半導体素子の構造を変えることなく、従来の
状態で使用でき、ボンディングノールを高寿命とし、さ
らに、半導体素子に損傷を与えることなく、低温ボンデ
ィングにより確実な接合が得られるものである。
第１図及び第２図は、従来の半導体素子の実装方法を示
す断面図、第３図は、本発明の一実施例に使用されるフ
ィルムキャリヤの平面図、第４図は、第３図のＡ −Ａ
’におけるリードの断面図、第５図は、本発明の一実施
例の半導体素子実装方法の構成を示す断面図である。 １ ・・・・・・・・・絶縁フィルム、 ２ ・・・・
・・・・ リード、４ ・・・・・・・・半導体素子、
７ ・・・・・・・電極部、８ ・・・・・・・・・
ボンディングツール、 ９ ・・・・・・・・・ボンデ
ィングソールのフィルムへの対向面、１０・・・・・・
・・凸部、１２・・・・・・・・・デバイス孔。 特許出願人 松下電器産業株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図 １ス
す断面図、第３図は、本発明の一実施例に使用されるフ
ィルムキャリヤの平面図、第４図は、第３図のＡ −Ａ
’におけるリードの断面図、第５図は、本発明の一実施
例の半導体素子実装方法の構成を示す断面図である。 １ ・・・・・・・・・絶縁フィルム、 ２ ・・・・
・・・・ リード、４ ・・・・・・・・半導体素子、
７ ・・・・・・・電極部、８ ・・・・・・・・・
ボンディングツール、 ９ ・・・・・・・・・ボンデ
ィングソールのフィルムへの対向面、１０・・・・・・
・・凸部、１２・・・・・・・・・デバイス孔。 特許出願人 松下電器産業株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図 １ス
Claims (2)
- （１） 可とう性絶縁フィルム上に設けられ、若しくは
、該可とう性絶縁フィルムに形成した開孔部壕で延在し
て設けられた複数本のリードと、半導体素子の電極部と
をボンディングツールにてボンディングし、半導体素子
を実装する方法において、前記ボンディングソールの前
記絶縁フィルムに対向する面に、凸部を設け、該凸部の
表面が前記す〜ドに接して加圧加熱すると共に、少なく
とも前記凸部の表面以外の対向面からの輻射熱によって
前記ボンディングソールが接しない絶縁フィルム若しく
はリード部を加熱し、前記リードと前記半導体素子の電
極部とを接合することを特徴とする半導体素子の実装方
法。 - （２）前記ボンディングツールに形成した凸部の表面と
その周囲の面との段差が、１．０ｍ以下であることを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の半導体素子の
実装方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58238893A JPS60130835A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 半導体素子の実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58238893A JPS60130835A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 半導体素子の実装方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60130835A true JPS60130835A (ja) | 1985-07-12 |
Family
ID=17036831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58238893A Pending JPS60130835A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 半導体素子の実装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60130835A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4876221A (en) * | 1988-05-03 | 1989-10-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Bonding method |
| US5258340A (en) * | 1991-02-15 | 1993-11-02 | Philip Morris Incorporated | Mixed transition metal oxide catalysts for conversion of carbon monoxide and method for producing the catalysts |
-
1983
- 1983-12-20 JP JP58238893A patent/JPS60130835A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4876221A (en) * | 1988-05-03 | 1989-10-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Bonding method |
| US5258340A (en) * | 1991-02-15 | 1993-11-02 | Philip Morris Incorporated | Mixed transition metal oxide catalysts for conversion of carbon monoxide and method for producing the catalysts |
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