JPS61207045A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置

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JPS61207045A
JPS61207045A JP4770585A JP4770585A JPS61207045A JP S61207045 A JPS61207045 A JP S61207045A JP 4770585 A JP4770585 A JP 4770585A JP 4770585 A JP4770585 A JP 4770585A JP S61207045 A JPS61207045 A JP S61207045A
Authority
JP
Japan
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layer
bonding
resin substrate
plating layer
nickel
Prior art date
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Pending
Application number
JP4770585A
Other languages
English (en)
Inventor
Harumi Mizunashi
水梨 晴美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS61207045A publication Critical patent/JPS61207045A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49866Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers characterised by the materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814Conductive parts
    • H01L21/4846Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
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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、半導体チップを樹脂基板上に搭載する構造の
樹脂封止型半導体装置に関するものである。
〔従来の技術〕
樹脂基板を用いた樹脂封止型半導体装置において、搭載
したペレット上のボンディングパッドと樹脂基板上のボ
ンディングパッドとの結線は、金線を用いた熱圧着ボン
ディングが多用されている。
前記熱圧着ボンディングとは、金属細線の先端を加熱溶
融させボール状にして前記ボンディングパッドに圧着す
る方法である。したがって、金属細線先端のボール状に
なった部分は、前記ボンディングパッド表面の金属膜、
通常は金メッキによる金膜と圧着し終わるまで、圧着に
必要な温度に維持しておく必要がある。なぜなら金属I
hji線を加熱するだけでは、金属細線の熱容量が小さ
いためその先端のボール状になった部分がボンディング
パッド触れたとたんに温度が下がり、圧着が不十分にな
るからである。そこで、一般にボンディングの作条では
、樹脂基&をあらかしめ100〜150’Cに加熱して
おくことが行なわれている。ボンディングのスピード、
熱圧着の状態を考慮した場合は、樹脂基&をもっと両温
の150〜200℃に加熱することが望ましい。しかし
、wBvI基板には、ガラス・エポキシ、ガラス・ポリ
イミド、ガラス・トリアジン等が用いているため、これ
らを150〜200℃程度に加熱すると軟化してしまう
。そのため樹脂基板上のボンディングパッド金構成する
金属層が下部の樹脂基板の支えを失ってしまい、熱圧着
ボンディングを行なう際に圧力が樹脂基板に吸収されて
うまく圧着されない場合が生じる。
そこで樹脂基板が軟化していても圧着時に変形しない程
度の剛性を金属層に持たせる必要がある。
金属層の構成としては、銅箔の上にボンディングに必要
な金属、例えばAut”被覆させているが、それらの間
に硬質金属層、例えばNiの様な硬質金属層を設けるの
が一般的である。該硬質金属層も薄くては、十分な靭性
な持たせることができない。硬質金属層を厚くすると、
例えばメッキで前記下地金属る形成しようとするとポン
ディフグパッド以外の部分にも該硬質が厚くついてしま
い、フレキシブルな樹脂基板の取り扱いによっては、下
地金属が切断等破損することになる。
また、ボンディングパッド表面には、酸化防止、ボンデ
ィング性の改善の為にAuメッキが多用されているが、
そのボンディング時の下地加熱温度を上げると、下地金
属を介してAuが拡散してしまい、上述の機能が来たせ
なくなるおそれがある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来の樹脂基板では、フレキシブルな取シ扱い
を考慮すると下地金属を十分な強度を有する厚さにでき
ず、熱圧着ボンディング時に樹脂基板の軟化によるボン
ディング不良の発生が生じるという欠点がある。
また、ボンディングパッド表面金属としてAuを用いた
場合、下地加熱時の熱拡散に耐え得るA、膜厚みを一定
以上の厚みとする必要があり、コストダウンを妨げてい
た。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の構成は、樹脂基板上に半導体チップを取フ付け
る構造の樹脂封止型半導体装置において、樹脂基板上に
設けたボンディングパッド表面の金属膜の下地金属を靭
性を有する合金にすることである。
〔*施例〕
第1図を参照するに、樹脂基板としてガラス・エポキシ
基板(予め、表面に鋼箔を張り付けである。)1を用い
。エツチングにより樹脂基板lの上にCu配線パターン
2を形成する。また、必要に応じて無X解Cuメッキを
施して、パターン2を形成する。そのCu上にニッケル
メッキ3を施す。
ニッケルメッキ浴の組成は、例えば4aハニッケル24
0g/l、塩化ニッケル4 s g/ 1、はう@30
g/lである。その際にニッケルメッキ液に硫酸コバル
トを2g/lを添加してニッケルーコバ/L/ ト合金
メッキ浴とする。液@45℃、it流密度0.75A/
dul”でメッキすると73wt%N is 27 W
I%Coの組成の下地金属層3をquた。そし【最終表
面層4としてAuメッキを14すことになる。
硫酸コバル電流−8 0、75A/dm! し、電極板であるNi板内のコバ
ルトや投入する檗品に不純物として存在するコバルトを
考慮するとコバルト析出量は、20〜7Qwt%となり
表面金属層であるAuメッキ4の下地金属層としてニッ
ケル−コバルト合金の状態でコバルトが20wt%以上
であれば効果がでてくる□メッキ作業中においては、コ
バルトはニッケルよりも析出しやすいため、一定間隔で
コバルトの濃度をチェックし、硫酸コバルト液を追加す
る必要がある。従来、ニッケルメッキ単独では、おおよ
そ10μm前後の下地金属層が必要としていたが、ニッ
ケル−コバルト合金メッキ層としてだおよそ5μmで程
度で実用的な強度が得られる。フレキシブルな樹脂テー
プの場合には、曲げ半径をより小さくできて取り扱いも
有利にとなる。また、10μm前後のメッキ厚であれば
より高温の下地加熱が可能であり、これは、樹脂基板の
高温時硬度の傾向に合わせてメッキ厚を決めることにな
る。
また、前記ニッケル−コバルト合金メッキ層は、表面金
属層であるA.拡散防止用としてもニッケルメッキ層単
独よりも効果がありAuメッキとして0.5μin以上
必要であったものが0.25μm以上で十分となった。
以上の央厖例においてに、ニッケル−コバルト合金につ
いて述べたが合金化によって所期の靭性を持たせ得る組
み曾わせならその種類を問わないのは勿論である。
〔発明の効果〕
本発明により、樹脂封止盤牛導体装置において、m側基
板上に設はボンディングパッドの表面の金属膜の下地金
属を比較的薄くかつ靭性な有するものにすることで、熱
圧層ボ/ディ/グ時に加熱により、樹脂基板が軟化して
もボンディングパッドを機械的に安定した状態を保ちホ
ンディフグ不良の発生を極力減少させることができる。
また、同じ下地加熱温度ならより薄いAu膜でよく、コ
ストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ボンディングパッド部の金属構成を示す断面
図である。 1・・・・・・樹脂基板、2・・・・・・Cu、3・・
・・・・下地金属層、4・・・・・・表面金属層。 代理人 弁理士  内 原   音  ゛ノヘノノ (ボ′ン 4表曲柾眉 3丁(6鉦高層 ?@層 〆樹脂基板 テ゛イングパ、ント部trafIJ回)男51 @

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)樹脂基板上に半導体チップを取り付ける構造の樹
    脂封止型半導体装置において、樹脂基板上に少なくとも
    ボンディングパッドを設けており、該ボンディングパッ
    ド表面の金属膜の下地金属が靭性を有する合金である樹
    脂封止型半導体装置。
  2. (2)該下地金属にニッケル−コバルト合金を用いたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲(1)項記載の樹脂封止
    型半導体装置。
JP4770585A 1985-03-11 1985-03-11 樹脂封止型半導体装置 Pending JPS61207045A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010073692A (ja) * 2008-09-18 2010-04-02 Samsung Sdi Co Ltd 保護回路モジュール、および二次電池
US10066303B2 (en) 2014-03-01 2018-09-04 Imec Vzw Thin NiB or CoB capping layer for non-noble metallic bonding landing pads

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JPS5854644A (ja) * 1981-09-28 1983-03-31 Nec Corp ボンデイング用樹脂基板

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