JPS6149432A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/1515—Shape
- H01L2924/15153—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device
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電極に外部回路との接続用リード
群を簡便に接続する方法に関するものである。
群を簡便に接続する方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、IC,LSI等の半導体素子は各種の家庭電化製
品、産業用機器の分野へ導入されている0これら家庭電
化製品、産業用機器は省資源化、少電力化のためにある
いは利用範囲を拡大させるために、小型化、薄型化のい
わゆるボータプル化が促進されてきている。
品、産業用機器の分野へ導入されている0これら家庭電
化製品、産業用機器は省資源化、少電力化のためにある
いは利用範囲を拡大させるために、小型化、薄型化のい
わゆるボータプル化が促進されてきている。
半導体素子においてもポータプル化に対応するために、
パッケージングの小型化、薄型化が要求されてきている
。拡散工程、電極配線工程の終了したシリコンスライス
は半導体素子単位のチップに切断され、チップの周辺に
設けられたアルミ電極端子から外部端子へ電極リードを
取出して取扱いやすくしまた機械的保護のためにパッケ
ージングされる。通常、これら半導体素子のパッケージ
ングにはDIL、チップキャリヤ、フリップテップ、テ
ープキャリヤ方式等が用いられている。この中で接続箇
所の信頼性が高く、小型化、薄型化のパッケージングを
提供できるものとして、フリップチップとテープキャリ
ヤ方式がある。フリップテップ方式は、半導体素子上の
電極端子上にバリヤメタルと呼ばれる多層金属膜を設け
、さらに、この多層金属膜上に電気メツキ法により金属
突起を設け、前記金属突起を回路基板の配線パターンに
一括接合する方式である。またテープキャリヤ方式は前
記フリップチップ方式と同様に、半導体素子上の電極端
子上にバリヤメタルを介して電気メツキ法により金属突
起を形成する。そして、一定幅の長尺のポリイミドテー
プ上に金属リード端子を設け、半導体素子の電極端子上
の金属突起とリード端子とを、電極端子数に無関係に同
時に一括接続するものである。しかしながらこれらフリ
ップチップ、テープキャリヤ方式も次の様な問題がある
。゛ フリップチップおよびテープキャリヤ方式は、半導体素
子の電極端子上に金属突起を形成するための工程として
多層電極膜を形成するための蒸着工程、電解メッキ用マ
スクを形成するためのフォトリソ工程、電解メッキで金
属突起を形成するためのメッキ工程そして、不要の前記
多層電極膜を除去するためのエソテング工程を必要とし
、これらの工程によって、半導体素子に損傷を与え、こ
の工程での歩留りを低下さし、金属突起形成工程のコス
トを高価にしていた。またフリップテップ方式において
は、半導体素子の電極端子上に形成した金属突起を回路
基板の配線パターンに直接接合するために、前記回路基
板に熱膨張や機械的歪が発生すると、その応力を緩和で
きず、金属突起の接合部分や半導体素子を破損せしめ完
全な電気的不良を多発せしめていた。一方フィルムキャ
リャ方式においては、半導体素子の電極端子上に形成し
た金属突起と金属リード端子を接合し、この金属端子を
利用して電気的測定を行なった後、前記金属リード端子
を所定の長さに切断し、これを回路基板の配線パターン
に接合していた。このために、フリップチップ方式で問
題となった回路基板の熱膨張や機械的歪を前記リード端
子で完全に緩和でき、接合の信頼性が著じるしく高いも
のであるが、金属リードを形成した前記ポリイミドテー
プの製造コストが著しるしく高く、汎用性を欠くもので
ある。
パッケージングの小型化、薄型化が要求されてきている
。拡散工程、電極配線工程の終了したシリコンスライス
は半導体素子単位のチップに切断され、チップの周辺に
設けられたアルミ電極端子から外部端子へ電極リードを
取出して取扱いやすくしまた機械的保護のためにパッケ
ージングされる。通常、これら半導体素子のパッケージ
ングにはDIL、チップキャリヤ、フリップテップ、テ
ープキャリヤ方式等が用いられている。この中で接続箇
所の信頼性が高く、小型化、薄型化のパッケージングを
提供できるものとして、フリップチップとテープキャリ
ヤ方式がある。フリップテップ方式は、半導体素子上の
電極端子上にバリヤメタルと呼ばれる多層金属膜を設け
、さらに、この多層金属膜上に電気メツキ法により金属
突起を設け、前記金属突起を回路基板の配線パターンに
一括接合する方式である。またテープキャリヤ方式は前
記フリップチップ方式と同様に、半導体素子上の電極端
子上にバリヤメタルを介して電気メツキ法により金属突
起を形成する。そして、一定幅の長尺のポリイミドテー
プ上に金属リード端子を設け、半導体素子の電極端子上
の金属突起とリード端子とを、電極端子数に無関係に同
時に一括接続するものである。しかしながらこれらフリ
ップチップ、テープキャリヤ方式も次の様な問題がある
。゛ フリップチップおよびテープキャリヤ方式は、半導体素
子の電極端子上に金属突起を形成するための工程として
多層電極膜を形成するための蒸着工程、電解メッキ用マ
スクを形成するためのフォトリソ工程、電解メッキで金
属突起を形成するためのメッキ工程そして、不要の前記
多層電極膜を除去するためのエソテング工程を必要とし
、これらの工程によって、半導体素子に損傷を与え、こ
の工程での歩留りを低下さし、金属突起形成工程のコス
トを高価にしていた。またフリップテップ方式において
は、半導体素子の電極端子上に形成した金属突起を回路
基板の配線パターンに直接接合するために、前記回路基
板に熱膨張や機械的歪が発生すると、その応力を緩和で
きず、金属突起の接合部分や半導体素子を破損せしめ完
全な電気的不良を多発せしめていた。一方フィルムキャ
リャ方式においては、半導体素子の電極端子上に形成し
た金属突起と金属リード端子を接合し、この金属端子を
利用して電気的測定を行なった後、前記金属リード端子
を所定の長さに切断し、これを回路基板の配線パターン
に接合していた。このために、フリップチップ方式で問
題となった回路基板の熱膨張や機械的歪を前記リード端
子で完全に緩和でき、接合の信頼性が著じるしく高いも
のであるが、金属リードを形成した前記ポリイミドテー
プの製造コストが著しるしく高く、汎用性を欠くもので
ある。
発明の目的
本発明はこのような従来の問題に鑑み、回路基板の膨張
やそりに対応し接続不良が発生しないばかりか、半導体
素子の歩留りを低下させない安価な接続方法を提供する
ことを目的とする。
やそりに対応し接続不良が発生しないばかりか、半導体
素子の歩留りを低下させない安価な接続方法を提供する
ことを目的とする。
発明の構成
本発明は、基板上に半導体素子の電極と対応した位置に
突起を有し、前記半導体素子の端外へ延在するリード群
を形成しておき、前記リード群の突起とを接合せしめ、
基板上のリード群を剥離・転写し、半導体素子の電極上
に形成する構成である。
突起を有し、前記半導体素子の端外へ延在するリード群
を形成しておき、前記リード群の突起とを接合せしめ、
基板上のリード群を剥離・転写し、半導体素子の電極上
に形成する構成である。
実施例の説明
第1図で本発明の詳細な説明する。リード群2を形成す
る基板1はセラミック、ガラス等の絶縁体を母体として
構成され、リード群2は半導体素子6の電極6と相対す
る位置に突起3を有し、半導体素子の端外へ延在4した
構成である。またリード群2はメッキ法または印刷法等
により基板1上に形成され、その材料はAu、半田、C
u。
る基板1はセラミック、ガラス等の絶縁体を母体として
構成され、リード群2は半導体素子6の電極6と相対す
る位置に突起3を有し、半導体素子の端外へ延在4した
構成である。またリード群2はメッキ法または印刷法等
により基板1上に形成され、その材料はAu、半田、C
u。
Aq等であって、少なくとも半導体素子5の電極6と合
金化しやすい材料である。
金化しやすい材料である。
半導体素子6をツール7で吸引し、前記半導体素子6の
電極(例えばアルミ)6とリード群2の突起3とを位置
合せする(第1図a)。次いで、ソール7を下降8せし
め、ツール7により加圧・加熱すれば、半導体素子5の
電極6とリード群2の突起3とが接合されツールを上昇
9せしむればリード群2は基板1から剥離され丁度、半
導体素子の電極にビーム・リードが形成された状態とな
る(第1図b)。ここでリード群2がAuで構成される
ならば、Au−A7の合金で半導体素子6の電極6とリ
ード群は接合されるものであり、また、リード群がAu
、半導体素子の電極がAuで構成されればAu−A
uの圧着で接合される。捷たツール7の加圧力はリード
群1本当り3o〜1007で、温度は350〜5501
:、加圧時間0.2〜1.6秒で確実な接合が得られる
。
電極(例えばアルミ)6とリード群2の突起3とを位置
合せする(第1図a)。次いで、ソール7を下降8せし
め、ツール7により加圧・加熱すれば、半導体素子5の
電極6とリード群2の突起3とが接合されツールを上昇
9せしむればリード群2は基板1から剥離され丁度、半
導体素子の電極にビーム・リードが形成された状態とな
る(第1図b)。ここでリード群2がAuで構成される
ならば、Au−A7の合金で半導体素子6の電極6とリ
ード群は接合されるものであり、また、リード群がAu
、半導体素子の電極がAuで構成されればAu−A
uの圧着で接合される。捷たツール7の加圧力はリード
群1本当り3o〜1007で、温度は350〜5501
:、加圧時間0.2〜1.6秒で確実な接合が得られる
。
次にリード群を形成するための基板の構成例について説
明する。リード群には半導体素子の電極との接合を完全
に実施するために突起が形成される。この突起によりツ
ールの加圧・加熱時に集中的に電極に荷重が作用し、よ
り合金化を作シやすくするものである。第2図において
半導体素子の電極と対応する位置の基板1上に突起1o
が形成され、基板1の表全面にわたシ導電膜11が形成
される。導電膜11はPt、Pd、ito膜で構成され
メッキ処理が行なえ、かつ剥離が容易な材料を用いる。
明する。リード群には半導体素子の電極との接合を完全
に実施するために突起が形成される。この突起によりツ
ールの加圧・加熱時に集中的に電極に荷重が作用し、よ
り合金化を作シやすくするものである。第2図において
半導体素子の電極と対応する位置の基板1上に突起1o
が形成され、基板1の表全面にわたシ導電膜11が形成
される。導電膜11はPt、Pd、ito膜で構成され
メッキ処理が行なえ、かつ剥離が容易な材料を用いる。
メッキ用のマスク12 、12’はリード群2を形成す
るパターンを有し、SiO2,S 1 a N4+ A
Z20sやポリイミド膜等の比較的耐熱性のある材料
で構成される。導電膜11をメッキ用の一方の電極と5
.シて電解メッキ処理すれば破線の如くにリード群が形
成される。リード群2は基板1の突起1oに相当する領
域は、他の領域よりも高く、すなわち突起を有するリー
ド群を得ることができる。半導体素子の電極にリード群
を転写・接合した後、基板1は再度メッキ処理すれば、
あらたにリード群を形成できるものである。
るパターンを有し、SiO2,S 1 a N4+ A
Z20sやポリイミド膜等の比較的耐熱性のある材料
で構成される。導電膜11をメッキ用の一方の電極と5
.シて電解メッキ処理すれば破線の如くにリード群が形
成される。リード群2は基板1の突起1oに相当する領
域は、他の領域よりも高く、すなわち突起を有するリー
ド群を得ることができる。半導体素子の電極にリード群
を転写・接合した後、基板1は再度メッキ処理すれば、
あらたにリード群を形成できるものである。
第3図によって基板の他の構成例を説明する。
基板1′上において、半導体素子の電極と相対する領域
の導電膜11′と延在する他の領域の導電膜11′との
比抵抗が異なる。導電膜11′は低い抵抗を有し、導電
膜11′は導電膜11′よりも高い抵抗を示し、例えば
導電膜11′と11”とは同一材質で抵抗値の異なる構
成であっても良いし、異種材料で構成しても良い。次い
でリード群を形成するためのメッキ用マスク12 、1
2’を形成する。メッキ用マスクの材料は第2図の構成
と同一である。
の導電膜11′と延在する他の領域の導電膜11′との
比抵抗が異なる。導電膜11′は低い抵抗を有し、導電
膜11′は導電膜11′よりも高い抵抗を示し、例えば
導電膜11′と11”とは同一材質で抵抗値の異なる構
成であっても良いし、異種材料で構成しても良い。次い
でリード群を形成するためのメッキ用マスク12 、1
2’を形成する。メッキ用マスクの材料は第2図の構成
と同一である。
第3図の構成でメッキ処理すれば、抵抗値の高い所はメ
ッキ溶液中において、電界が低くなるので形成されるメ
ッキ厚が薄くなり、逆に抵抗値の低い所はメッキ厚が厚
くなる。したがって抵抗値の低い導電膜11′上には厚
く、導電膜11″上には薄く形成されるので突起を有し
たリード群2を形成できる。また抵抗値の高い領域は一
般にメッキの附着力も弱いので、半導体素子の電極に転
写・接合する際に、容易に基板から剥離しやすい効果が
ある。
ッキ溶液中において、電界が低くなるので形成されるメ
ッキ厚が薄くなり、逆に抵抗値の低い所はメッキ厚が厚
くなる。したがって抵抗値の低い導電膜11′上には厚
く、導電膜11″上には薄く形成されるので突起を有し
たリード群2を形成できる。また抵抗値の高い領域は一
般にメッキの附着力も弱いので、半導体素子の電極に転
写・接合する際に、容易に基板から剥離しやすい効果が
ある。
実施例ではリードの形成をメッキ法で行なったが、印刷
法により形成することもできる。
法により形成することもできる。
次に本発明の半導体装置を基板に実装する場合を説明す
る。リード群を半導体素子の電極に接合すれば、半導体
素子の端外ヘリード群が延在した構造となるから、第4
図の如くリード群2に電気特性測定用の探針を接触させ
れば、容易に半導体素子の電気的検査を行なうことがで
きる。次に検査の終了した半導体素子6は、回路基板2
6の配線パターン27にフェイスダウンの形で半田づけ
28固定しても良いしく第5図a)、回路基板26′に
凹部29を設け、これに半導体素子6を挿入し、配線パ
ターン27′と半田づけ28′シ固定することにより(
第5図b)実装するものである0発明の効果 (1)半導体素子の電極へのリード形成が、−回のみの
接合工程でしかも一括して形成できる。このため半導体
素子へのリード形成のための設備が著しるしく簡略し、
かつ材料および製造コストが安価になる。
る。リード群を半導体素子の電極に接合すれば、半導体
素子の端外ヘリード群が延在した構造となるから、第4
図の如くリード群2に電気特性測定用の探針を接触させ
れば、容易に半導体素子の電気的検査を行なうことがで
きる。次に検査の終了した半導体素子6は、回路基板2
6の配線パターン27にフェイスダウンの形で半田づけ
28固定しても良いしく第5図a)、回路基板26′に
凹部29を設け、これに半導体素子6を挿入し、配線パ
ターン27′と半田づけ28′シ固定することにより(
第5図b)実装するものである0発明の効果 (1)半導体素子の電極へのリード形成が、−回のみの
接合工程でしかも一括して形成できる。このため半導体
素子へのリード形成のための設備が著しるしく簡略し、
かつ材料および製造コストが安価になる。
(2)リード群が半導体素子の端外へ延在した構成であ
るため、リード群の接合後に半導体素子の電気的検査が
容易に行なう、不良の半導体素子を回路基板に搭載する
事がないから実装の歩留りおよび信頼度が高い。また、 (3)リード群が半導体素子の端外へ延在した構成であ
るため、そのまま回路基板上に搭載できるため、余分な
工程、設備が不用であり、著しるしく信頼性が高く、製
造コス+が安価になる。
るため、リード群の接合後に半導体素子の電気的検査が
容易に行なう、不良の半導体素子を回路基板に搭載する
事がないから実装の歩留りおよび信頼度が高い。また、 (3)リード群が半導体素子の端外へ延在した構成であ
るため、そのまま回路基板上に搭載できるため、余分な
工程、設備が不用であり、著しるしく信頼性が高く、製
造コス+が安価になる。
(4) また、リード群を形成する基板も何回も繰返
しメッキ処理できるので、リード群の形成費用を著しる
しく安価にできる。
しメッキ処理できるので、リード群の形成費用を著しる
しく安価にできる。
第1図a、bは本発明の一実施例の工程を示す断面図、
第2図、第3図は本発明のリード群を形成するための基
板の実施例を示す断面図、第4図は検査方法を示す断面
図、第6図a、bは本発明の半導体装置の実装例を示す
断面図である。 1・・・・・・基板、2・・・・・・リード群、6・・
・・・・素子、6・・・・・・%E極、7・・・・・・
ツール。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが1名ご IJ3図
第2図、第3図は本発明のリード群を形成するための基
板の実施例を示す断面図、第4図は検査方法を示す断面
図、第6図a、bは本発明の半導体装置の実装例を示す
断面図である。 1・・・・・・基板、2・・・・・・リード群、6・・
・・・・素子、6・・・・・・%E極、7・・・・・・
ツール。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが1名ご IJ3図
Claims (3)
- (1)基板上に形成され、少なくとも半導体素子の電極
と対応し、前記半導体素子の端外へ延在するリード群と
前記半導体素子の電極とを位置合せ、加圧・加熱せしめ
、前記リード群を前記基板上から剥離し前記半導体素子
の電極に接合することを特徴とする半導体装置の製造方
法。 - (2)リード群の半導体素子の電極と対応する位置に突
起が形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の半導体装置の製造方法。 - (3)リード群を形成する基板の金属膜において、リー
ド群の突起を形成する領域の金属膜が低抵抗、その他の
領域が比較的高抵抗を有することを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59171937A JPS6149432A (ja) | 1984-08-18 | 1984-08-18 | 半導体装置の製造方法 |
US07/040,769 US4784972A (en) | 1984-08-18 | 1987-04-17 | Method of joining beam leads with projections to device electrodes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59171937A JPS6149432A (ja) | 1984-08-18 | 1984-08-18 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6149432A true JPS6149432A (ja) | 1986-03-11 |
JPH0332914B2 JPH0332914B2 (ja) | 1991-05-15 |
Family
ID=15932589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59171937A Granted JPS6149432A (ja) | 1984-08-18 | 1984-08-18 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4784972A (ja) |
JP (1) | JPS6149432A (ja) |
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