JPS6088452A - バンプ付フイルムキヤリヤとその製造方法 - Google Patents

バンプ付フイルムキヤリヤとその製造方法

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JPS6088452A
JPS6088452A JP58196347A JP19634783A JPS6088452A JP S6088452 A JPS6088452 A JP S6088452A JP 58196347 A JP58196347 A JP 58196347A JP 19634783 A JP19634783 A JP 19634783A JP S6088452 A JPS6088452 A JP S6088452A
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準市 岡元
Kenzo Hatada
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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】 産業上の利用分野 本発明は、半導体素子の実装に使用されるフィルムキャ
リヤに関し、特に、半導体素子とフィルムキャリヤのボ
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ン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は、第1図に示すようにデバイス
孔か形成された町と91リユ絶縁フイルム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一ド2か
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6上に形成された金バンプ6とフィルム
キャリヤのり一ド2の先端とが熱圧着あるいは超音波ボ
ンディングにより接合されるものである。
しかしながら、このような従来のフィルムキャリヤでは
、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する。これは良
品の半導体素子4にバンプを形成したとしてもバンプを
形成する際に不良品となる場合がありイ↓Iるためであ
り、バンプを形成した半導体素子が非常に高価なものに
なる。さらに、バンプ形成処理を各半導体メーカーに新
たに依頼しなければならず、各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などの欠点があった・ そこで従来、第2図に示すように、可とう仕給縁フィル
ム1のデバイス孔に延在して形成されたリード2の先端
部分に、金メツキ法あるいは金球を熱圧着して金バンプ
7を形成し、半導体素子4のアルミニウムパッド6が未
処理のitでボンディングすることができるバンプ付フ
ィルムキャリヤが提案されていた。
しかしながら、従来のバンプ付フィルムキャリヤでは、
バンプが99.99係〜99.9係の純度を有する金だ
けで作られているため、高価であり、さらには熱圧着お
よび超音波ボンディングの際に金バンプ7のつぶれによ
る広がりが大きく、金バンプ7どうしで短絡が生じてフ
ァインピッチ化に追従することができなかった。そのた
め、高度に集積化された半導体素子には使用することが
できず、用途が限定されたり、金バンプ7のつぶれるよ
る広がりが大きいことから、リード2が金バンプ7の中
にめり込み、半導体素子4のエツジ部と、リード2とが
短絡する等の欠点があった。
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、
半導体素子は未処理のままでボンディングすることがで
き、かつバングのつぶれによる広がりが小さく、ファイ
ンパターン化に適し、さらに容易に製造することができ
、安価であり量産性の優れたバング付きフィルン・キャ
リヤとその製造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だめに、本発明は、可とう仕給縁フ
ィルム上もしくは可とう仕給縁フィルム上の開孔部まで
延在して形成された複数本のIJ−ドの先端部分に、純
度99.0%以上の第1の金層と純度50.0%以上の
第2の金層からなる金バンプを備えたもので、−主面に
金が形成された無機質板に、半導体素子のアルミニウム
パッドに対応した位置に窓をもつ、メッキ用絶縁膜を設
け、この窓の部分に、第1の金層、第2の金層を順次積
層して金バンプを形成し、この金バンプをフィルムキャ
リヤのリードに熱圧着したものである。
実施例の説明 以下、図面により本発明の実施例を詳細に説明する。第
3図は本発明のバンプ付きフィルムキャリヤの実施例の
構成を示す図で、第1図および第2図と同一符号のもの
は同一のものを示している。
第3図において、可とう仕給縁フィルム1のデバイス孔
まで延在して形成された複数本のリード2の先端部分に
バンプ8が形設されている。このバング8は、厚さ5μ
m〜30μmで、99.0%以上の純度を有する第1の
金層8a上に、この第1の金層8aの純度より低純度で
あり、50%以上の純度を有する第2の金層8bが形成
されたものである。
上記の構成において、本実施例は、バンプ8が99.9
9%〜99.9%の高純度の金のみだけでなく、高純度
の第1の金層8a上に低純度の第2の金層8bを積層し
た構成を有するもので、バンプコストの低減を図ること
ができ、さらに本実施例を半導体素子4に熱圧着あるい
は超音波ボンディングにより接合する際に、低純度のM
2の金層8bが硬いことにより、バンプ8のつぶれによ
る広がりを非常に少なく抑えてバンプ8間の短絡を抑止
することができるとともにバンプ8内にリード2かめシ
込むの°を阻止して半導体素子4のエッチ部との接触を
防止することができる。この時、第2の金層8bは、第
1の金層8aよりも低純度で、かつ60%以上の純度を
必要とし、60%以下の純度では、フィルムキャリヤの
リードとの接合が不十分となり、歩留捷9低下となる。
また、半導体素子4のアルミパッド6との接合は、バン
プ8の先端側の第1の金層8aが変形することにより、
アルミパッド5上に自然発生したアルミニウムの酸化膜
を破り、素地のアルミニウム面を露出させ、熱と圧力に
よって共晶結合するだめ、十分な接合強度が得られる。
この時、バンプ8の先端側の第1の金層8aは5μm〜
30μmの厚さを必要とし、それ以下では第1の金層8
aの変形が小さいので半導体素子4のアルミハツト6と
の接合を確実に行うことができず、またそれ以上では第
1の金層8aのつぶれによる広がりが大きくなり、バン
プ8間の短絡が発生する恐れがあるCまた第1の金層8
aは、99.0%以上の純度を必要とし、それ以下では
、第1の金層8aの変形が小さく、さらに金とアルミニ
ウムとの共晶結合か十分にとれなくアルミパッド6との
接合を確実に行うことができない。接合を確実に行うと
すれば相当な圧力を必要とし、逆に半導体素子4あるい
は、フィルムキャリヤリード2にダメージを生じ、フィ
ルムキャリヤリード2の場合、低荷重(6〜10g。
ダメージのない場合は20〜3oy、)でリード切れが
発生する。
また、本実施例は第4図に示す工程に従って製造される
。第4図において、第3図と同一符号のものは同一のも
のを示している。まず表面が平滑な無機質板9の一生面
に金を蒸着して金蒸着膜10を形成して電気メッキの共
通電極とした後、メッキ用絶縁膜としてフォトレジスト
11を用い半導体素子のバンド位置と同じ位置に窓12
を形成する。そして、この窓12の部分に、厚さ6μm
〜30μmで99.0%以上の純度を有する第1の金層
8a、この第1の金層8aの純度より低純度であり、6
0%以上の純度を有する第2の金層8bをそれぞれ電気
メッキにより順次積層して形成し二層からなる去ンプを
形成する。
次に、フィルムキャリヤのリード2の先端部分をバンプ
8に位置合わせした後、加熱ツール13によりリード2
とバンプ8の第2の金層8bとを熱圧着する。その後、
バンプ8を無機質板9から引t[してバンプ付きフィル
ムキャリヤが完成する。
上記の製造方法において、本実施例の)くノブ8は電気
メツキ法により順次積層するだけで形成することができ
、さらに、金蒸着膜10と電気メッキされた第1の金層
8aとの界面にてバンプ8が剥離するため、非常に容易
にバンプ付きフィルムキャリヤを製造することができる
とともに、無機質板9は金蒸着膜10およびフォトレジ
スト11が残るのでバンプ用基板として半永久的な使用
が可能であり、同一の無機質板9を再使用すれば、2回
目以降は、第1の金層8aと第2の金層8bとの2回の
メソキ工程だけでバンプ8を作ることができる。また、
リード2とバンプ8とを熱圧着する際に、良品のパップ
が形成されたバンプ用基板だけを選択して熱圧着を行う
ことにより、品質の優れたパップ付きフィルムキャリヤ
を製造することができる。
次に、本実施例の製造方法を具体的に説明する。
まず、長尺の可とう仕給縁フィルム1として、幅35陶
、厚さ126μmのポリイミドフィルムを使用して、第
6図に示すように、スプロケット孔14およびデバイス
孔15を予め準備した金型でパンチングして形成した。
スプロケット孔14は2mmX3mmの孔を4.758
ピンチで可とう仕給縁フィルム1の幅方向の両端に設け
、デバイス孔15は6 mm X 5 mmの孔をスプ
ロケット孔1403コマのピッチで可とう仕給縁フィル
ム1の中央に設けた、そして、厚さ35 pm 、幅2
2.5mmで厚さ20μmの 着剤3付きの電解銅箔を
、スプロケット孔14を避けて可とう仕給縁フィルム1
上にラミネートした後、フォトエツチング法にて半導体
素子4のパッド位置と適合するパターンのり一ド2を形
成した。リード2の形成においては、デバイス孔15か
らの銅箔の裏エツチングを防ぐためにデバイス孔16の
裏側から電解鋼箔にアルカリ可溶性のレジストを塗布し
、パターン形成後除去した。−また、エツチング液には
塩化第二鉄溶液を使用した。その後、スズメッキ液にリ
ード2を形成した可とう仕給縁フィルム1を浸漬し、無
電解メッキ法により厚さ0.4μm〜0.6μmのスズ
の膜を銅箔表面に形成し、水洗いしてデバイス孔15上
にリード2が延在するフィルムキャリヤを作った。
次に、第4図と同様の工程でバンプを作った。
まず、無機質板9として4インチウニハルのシリコン板
を使用してその主面に、蒸着法によシ曜さ2000〜2
600への金蒸着膜1oを形成し、さらに、メッキ用絶
縁膜のフォトレジスト11をスピンナーで金蒸着膜1o
の表面に塗布し、90℃で10分間ベーキングした。そ
の後、マスクを位置合わせし、紫外線を当て、現像し、
フォトレジスト11を除去して窓12を形成し、さらに
110℃で10分間ベーキングした。次に99.0%の
純度の金メッキ液〔田中賞金層工業(株)製、部品名ニ
ュートロネクス24o〕浴と67%の純度の金メッキ液
〔口中貴金属工業(株)製、商品名ニュートロネクス2
6o〕浴とを準備し、まず、99.Q係の純度の金メッ
キ浴に無機質板9を浸漬し、電気メッキによシ厚さ15
μmの第1の金層8aをフォトレジスト11のない窓1
2の部分に形成し、水洗いした後、67%の純度の金メ
ッキ浴に浸漬し、電気メッキにより厚さ10μmの硬い
第2の金層8bを第1の金層8a上に形成し、さらに水
浄いしてバンプ8を得ることができた。
そして、フィルムキャリヤのリード2の先端とバンプ8
とを顕微鏡゛により位置合わせした後、270℃はどに
加熱したモリブデン材の加熱ツール13を用いて、リー
ド1本当1)3o〜50Jの圧力が加わるように圧力設
定してリード2とバンプ8とを熱圧着することによって
バンプ付きフィルムキャリヤが完成した1、 以上のようにして製造した本実施例を使用して、半導体
素子4のアルミニウムパッド5に、ツール先端温度が4
80℃〜500℃のモリブデンツールで、リード1本当
り60〜809の圧力で直かにボンディングしても、本
実施例はバンプつぶれ広が9の少ない、確実な接合状態
を得ることができた。
発明の詳細 な説明したように、本発明は、99.0%以上の純度を
有する第1の金層、それ以下の純度で50%以上の純度
を有する第2の金層を順次積層して形成したバンプをフ
ィルムギヤリヤのリードの先端部分に熱圧着したもので
あるので、バンプそのもののコストの低減が図られ、さ
らに半導体素子は未処理のままで半導体素子パッドにボ
ンディングすることができ、その際に、確実な接合が得
られるとともに、バングのつぶれによる広がシが小さく
かつ半導体素子のエツジ部とリードの接触がないのでフ
ァインパターン化に適し、また、容易に商品質のものを
製造することができ、量産性が高い等の効果を有するも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のフィルムキャリヤと半導体素子の断面図
、第2図は従来のバンプ付きフィルムキャリヤと半導体
素子の断面図、第3図は本発明のバンプ付きフィルムキ
ャリヤの一実施例と半導体素子の断面図、第4図は本発
明のバンプ付きフィルムキャリヤの製造方法の実施例の
工程図、第5図は本発明の実施例のフィルムキャリヤの
平面図である。 1・・・・・・可とう仕給縁フィルム、2・・・・・・
リード、3・・・・・・接着剤、4・・・・・・半導体
素子、5・・・・・・アルミニウムパッド、6,7・・
・・・・金バンプ、8・・・・・・バンプ、8a・・・
・・・99.0%以上の純度を有する第1の金層、8b
・・・・・・第1の金層よシ低純度で60%以上の純度
を有する第2の金層、9・・・・・・無機質板、1o・
・・・・・金蒸着膜、11・・・・・・フォトレジスト
、12・・・・・・窓、13・・・・・・加熱ツール、
14・・・・・・スプロケット孔、16・・・・・・デ
バイス孔。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 2 第2図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 可とう仕給縁フィルム上、もしくは、可とう仕
    給縁フィルム上の開孔部まで延在して形成された複数本
    のリードと、このリードの先端部分に、第1の金層と第
    2の金層からなる金バンプが形成され、前記第1の金層
    が99.0%以上の純度を有し、さらに第2の金層、が
    、第1の金層の純度よシ低純度であり6o、o%以上の
    純度を有することを特徴とするバング付フィルムキャ1
    7 ヤ。
  2. (2) 前記第1の金層が51tm〜30μmの厚さを
    有することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のバ
    ンプ付フィルムキャリヤ。
  3. (3) 無機質板の一生血に金層を形成し、前記金層上
    に、半導体素子のアルミニウムパッドに対応した位置に
    窓をもつメッキ用絶縁膜を設け、この窓の部分に純度9
    9.0%以上の第1の金層、純度50、OL%以上の第
    2の金層を順次積層させて金バンプを形成する工程と、
    可とう仕給縁フィルム上、もしくは可とう仕給縁フィル
    ム上の開孔部まで延在して形成された複数本のリードの
    先端部分と、前記無機質板上に形成された金バンプとを
    位置合わせした後、加熱ツールにより前記金バンプを前
    記リードの先端部分に熱圧着する工程とからなることを
    特徴とするバンプ付フィルムキャリヤの製造方法。
JP58196347A 1983-10-20 1983-10-20 バンプ付フイルムキヤリヤとその製造方法 Granted JPS6088452A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0327996A2 (en) * 1988-02-09 1989-08-16 National Semiconductor Corporation Tape automated bonding of bumped tape on bumped die
JP2014201030A (ja) * 2013-04-08 2014-10-27 アオイ電子株式会社 回路基板およびそれを用いたサーマルプリントヘッド

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0327996A2 (en) * 1988-02-09 1989-08-16 National Semiconductor Corporation Tape automated bonding of bumped tape on bumped die
JP2014201030A (ja) * 2013-04-08 2014-10-27 アオイ電子株式会社 回路基板およびそれを用いたサーマルプリントヘッド

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