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DE69706720T2 - Höckerloses Verfahren zur Verbindung von inneren Leitern mit integrierten Halbleiterschaltungen - Google Patents

Höckerloses Verfahren zur Verbindung von inneren Leitern mit integrierten Halbleiterschaltungen

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DE69706720T2
DE69706720T2 DE69706720T DE69706720T DE69706720T2 DE 69706720 T2 DE69706720 T2 DE 69706720T2 DE 69706720 T DE69706720 T DE 69706720T DE 69706720 T DE69706720 T DE 69706720T DE 69706720 T2 DE69706720 T2 DE 69706720T2
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Toshinari Kondo
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen von inneren Anschlußdrähten an die Metallelektroden eines integrierten Halbleiterschaltungschips.
  • Herkömmliche Verfahren zur Anbringung von inneren Anschlußdrähten, die beispielsweise bei einer bandautomatisierten Bondierung verwendet werden, verwenden Bumps bzw. erhöhte Kontaktierungsflächen aus einem weichen Metall, wie beispielsweise aus Gold, die an entweder den Metallelektroden oder den inneren Anschlußdrähten selbst ausgebildet werden. Während diese Weichmetall-Bumps das Bondieren der inneren Anschlußdrähte an die Elektroden erleichtern, ist die Ausbildung der Bumps ein teurer Prozeß, der eine einzelne Ausrüstung und ein besonderes Labor erfordert, und es dauert eine gewisse Zeit, die Technologie für eine Ausbildung von Bumps bzw. erhöhten Kontaktierungsflächen zu lernen. Der Bumpausbildungsprozeß addiert sich somit signifikant zu den Kosten der fertiggestellten Halbleitervorrichtung.
  • Edwards J. C.: "No-bump Beam Tape", tBM Technical Disclosure Bulletin, vol. 25, no. 4, 1. September 1982, Seite 1948/1949 XP000577277 offenbart ein Verfahren zum Verwenden eines planaren Trägerbands (d. h. ohne Bumps), um Anschlußdrähte an Elektroden unter Verwendung eines Thermokompressionswerkzeugs zu bondieren, und ist im Oberbegriff des Anspruchs 1 berücksichtigt.
  • US-A-4 754 912 (Burns Carmen D) offenbart die Herstellung gesteuerter Bump- Formen in die Metallkontaktfinger, die beim Sortimentsbondierungszusammenbau von Halbleitervorrichtungen zu verwenden sind. Gleichermaßen offenbart US-A-4 209 355 (Burns Carmen D) eine Herstellung eines zusammengesetzten Bandes mit Bumps für eine automatische Sortimentsbondierung.
  • "High Strength Thermocompression Bonds" IBM Technical Disclosure Bulletin, vol. 30, no. 7, Dezember 1987, New York US, Seiten 208-209, XP002047923 offenbart die Verwendung aufgerauhter Oberflächen zum Ausbilden von Thermokompressionsbändern hoher Festigkeit. Ein Aufrauhen von Anschlußdrähten für einen Zusammenbau integrierter Schaltungen ist auch in GB-A-2 187 331 (Seiko Epson Corp.) offenbart.
  • Weitere Sortimentsbondierungsverfahren sind in US-A-4 607 779 (Burns Carmen D) und Patent Abstracts of Japan, vol. 010, no. 343 (E-456), 19. November 1986 und JP 61 147560 A (NEC Corp.), 5. Juli 1986 offenbart.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Anbringen von Spitzen von inneren Anschlußdrähten an Metallelektroden eines integrierten Halbleiterschaltungschips durch Erhitzen eines Bondierungswerkzeugs und zum Pressen der Spitzen der inneren Anschlußdrähte direkt an die Metallelektroden mit dem Bondierungswerkzeug geschaffen, um dadurch gleichzeitig die Spitzen der inneren Anschlußdrähte durch Erhitzen weich zu machen und die Spitzen der inneren Anschlußdrähte an die Metallelektroden preßzuschweißen, welches Verfahren den zusätzlichen Schritt zum Ausglühen der inneren Anschlußdrähte zum Vor- Erweichen von ihnen vor dem Schritt zum Pressen der Spitzen der inneren Anschlußdrähte auf die Metallelektroden aufweist.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die beigefügten Zeichnungen zeigen folgendes:
  • Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Plastikfilm-Anschlußdrahtrahmen mit in-. neren Anschlußdrähten;
  • Fig. 2 ist eine Schnittansicht durch die Linie X-X in Fig. 1;
  • Fig. 3 ist eine Zeichnung eines Ausglühofens;
  • Fig. 4 ist eine Kurve, die die Beziehung zwischen einer Temperatur und einer Anschlußdrahthärte darstellt;
  • Fig. 5 ist eine Draufsicht auf einen vorbereitend zu einer Anschlußdrahtanordnung im Plastikfilm-Anschlußdrahtrahmen untergebrachten IC- Chip;
  • Fig. 6 ist eine Schnittansicht durch die Linie Y-Y in Fig. 5, die den Prozeß zum Bondieren eines inneren Anschlußdrahts darstellt;
  • Fig. 7 ist eine Schnittansicht, die einen inneren Anschlußdraht mit einer aufgerauhten Oberfläche darstellt;
  • Fig. 8 ist eine Schnittansicht, die einen inneren Anschlußdraht mit einer Flachstück-Oberfläche darstellt; und
  • Fig. 9 ist eine Schnittansicht, die das Bondieren des inneren Leiters in Fig. 8 darstellt.
    • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Nun werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten darstellenden Zeichnungen beschrieben. Identische Bezugszeichen werden für äquivalente oder identische Elemente in unterschiedlichen Zeichnungen verwendet.
    • Erstes Ausführungsbeispiel
  • Fig. 1 zeigt einen Teil eines Plastikfilm-Anschlußdrahtrahmens des Typs, der beispielsweise bei einer bandautomatisierten Bondierung verwendet wird. Der Anschlußdrahtrahmen weist einen Polyimidfilm 2 mit einem zentralen Loch 4 auf, und eine Vielzahl von inneren Anschlußdrähten 6, die an den Polyimidfilm 2 angebracht sind, sich aber über das zentrale Loch 4 hinaus erstrecken. Die Querschnittsstruktur des Rahmens durch die Linie X-X ist in Fig. 2 dargestellt. Jeder innere Anschlußdraht 6 weist einen Kupferfolienkern 8 auf, der ungefähr fünfunddreißig Mikrometer (35 um) dick ist und der durch eine Goldplattierung 10 bedeckt ist, die etwa 5 um dick ist. Der innere Anschlußdraht 6 ist durch ein Klebemittel 12 an den Polyimidfilm 2 angebracht.
  • Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Anschlußdrahtrahmen ist durch Ausbreiten eines Klebemittels 12 auf dem Polyimidfilm 2 unter Verwendung des Klebemittels 12 zum Bondieren einer Schicht einer Kupferfolie auf die gesamte Oberfläche des Polyimidfilms 2 (einschließlich des zentralen Lochs 4), durch Mustern der Kupferfolie zum Entfernen derjenigen Teile, die keine inneren Anschlußdrähte 6 werden, um dadurch die Kupferfolienkerne 8 der inneren Anschlußdrähte am Polyimidfilm 2 angebracht zu lassen, und durch darauffolgendes Goldplattieren der freigelegten Oberflächen der Kupferfolienkerne 8 einschließlich sowohl oberer als auch unterer Oberflächen erzeugt. Die Härte der resultierenden inneren Anschlußdrähte 6 hat normalerweise einen Wert von 110 bis 120 auf der Vickers-Härte-Skala (HV).
  • Bevor die inneren Anschlußdrähte 6 an einen integrierten Halbleiterschaltungschip (der nachfolgend IC-Chip genannt wird) bondiert werden, wird der Anschlußdrahtrahmen in einem Ausglühofen des in Fig. 3 gezeigten Typs untergebracht und bei einer Temperatur im Bereich von etwa 200ºC bis etwa 300ºC für ungefähr 30 Minuten in einer Reduktionsatmosphäre, wie beispielsweise einer Stickstoffatmosphäre, ausgeglüht. Dieses Ausglühen vor-erweicht die inneren Anschlußdrähte 6, was ihre Härte auf nahezu 80 bis 100 HV reduziert.
  • Die Ausglühtemperatur kann gemäß dem Typ einer bei den inneren Anschlußdrähten verwendeten Kupferfolie variiert werden. Fig. 4 stellt die Beziehung zwischen einer auf der horizontalen Achse gezeigten Ausglühtemperatur und einer auf der vertikalen Achse gezeigten Anschlußdrahthärte dar. Die weißen Punkte sind Datenstellen, die für einen Typ von Kupferfolie genommen sind, die bei inneren Anschlußdrähten gemeinhin verwendet wird, wofür eine Ausglühtemperatur von etwa 300ºC geeignet ist. Die schwarzen Punkte sind Datenstellen für einen anderen Typ von Kupferfolie, der gemeinhin bei inneren Anschlußdrähten verwendet wird, wofür eine niedrigere Ausglühtemperatur geeignet ist.
  • Gemäß Fig. 5 wird der Anschlußdrahtrahmen als nächstes in einer Bondierungsvorrichtung untergebracht, so daß die ausgeglühten inneren Anschlußdrähte 6 in einen IC-Chip 14 bondiert werden können, der innerhalb des zentralen Lochs 4 angeordnet ist. Das Bondieren wird durch ein Bondierungswerkzeug 16 erreicht.
  • Der Bondierungsprozeß ist deutlicher durch die Schnittansicht in Fig. 6 dargestellt. Der IC-Chip 14 wird im Zentrum einer Bühne bzw. eines Tischs 18 angeordnet, die bzw. der auf 100ºC erhitzt wird. Das Bondierungswerkzeug 16, das auf 500ºC erhitzt wird, wird über dem Zentrum der Bühne positioniert. Eine Klemmhalterung 20 wird auf der Bühne 18 angeordnet, und der Polyimidfilm 2 wird an der Klemmhalterung 20 angeordnet und in einer derartigen Position gehalten, daß die Spitzen der inneren Anschlußdrähte 6 direkt über den Aluminiumelektroden 22 des IC-Chips 14 sind. Das Bondierungswerkzeug 16 wird dann abgesenkt, so daß es die Spitzen der inneren Anschlußdrähte 6 gegen die Aluminiumelektroden 22 preßt, während die Spitzen der inneren Anschlußdrähte 6 gleichzeitig auf 500ºC erhitzt werden. Das Pressen bzw. der Druck wird mit einer Kraft von einem Kilogramm (1 kg) für acht Zehntel einer Sekunde (0,8 s) beibehalten. Die Kombination aus hoher Temperatur und Druck verbindet die Goldplattierung der inneren Anschlußdrähte 6 mit dem Aluminium der Elektroden 22, um dadurch die inneren Anschlußdrähte 6 direkt an die Aluminiumelektroden 22 preßzuschweißen.
  • Ein Kontakt mit dem Bondierungswerkzeug 16 auf 500ºC erweicht die Spitzen der inneren Anschlußdrähte 6 auf einen Härtewert von nahezu 40 HV bis 60 HV, wie es aus der Fig. 4 verifiziert werden kann. Dieser Härtewert ist gleich der Härte der Gold-Bumps, die für ein Bondieren von inneren Anschlußdrähten im Stand der Technik Verwendet werden. Das erfundene Verfahren kann demgemäß Bondierungen mit einer Zuverlässigkeit bilden, die vergleichbar mit derjenigen im Stand der Technik ist, ohne daß dafür Bumps nötig sind. Das Ergebnis ist eine größere Ersparnis in bezug auf eine Ausrüstung und Laborkosten.
  • Ein weiterer Vorteil des erfundenen Verfahrens besteht darin, daß die Bondierungen ein einheitlich niedriges Profil haben, da die Anschlußdrähte ohne erhöhte Bumps direkt an die Aluminiumelektroden bondiert sind.
    • Zweites Ausführungsbeispiel
  • Das zweite Ausführungsbeispiel, das nützlich zum Verstehen der beanspruchten Erfindung ist, ist gleich dem ersten, außer daß der Schritt zum Ausglühen der inneren Anschlußdrähte weggelassen ist und die Temperatur des Bondierungswerkzeugs 16 auf 560ºC erhöht ist. Der Bondierungsdruck ist wieder 1,0 kg und wird für 0,8 s gehalten. Bei dieser Temperatur und bei diesen Zeitbedingungen können die Spitzen der inneren Anschlußdrähte 6 auf 40 HV bis 60 HV erweicht werden, auch wenn die anfängliche Härte der Anschlußdrähte von 110 HV bis 120 HV ist.
  • Das zweite Ausführungsbeispiel erreicht Effekte, die gleich dem ersten Ausführungsbeispiel sind, und hat den zusätzlichen Vorteil, daß es kürzer und einfacher ist, da der Ausglühschritt weggelassen ist.
    • Drittes Ausführungsbeispiel
  • Das dritte Ausführungsbeispiel ist gleich dem ersten Ausführungsbeispiel, weist aber den zusätzlichen Schritt zum Aufrauhen der Unterflächen der inneren Anschlußdrähte 6 auf.
  • Das Aufrauhen wird durch Ätzen der Kupferfolienkerne 8 der inneren Anschlußdrähte 6 durchgeführt, nachdem die Kupferfolie gemustert worden ist, aber bevor die Anschlußdrähte 6 mit Gold plattiert werden. Die Goldplattierung 10 wird auf allen freigelegten Oberflächen der Anschlußdrähte, einschließlich der aufgerauhten Oberflächen, abgelagert. Fig. 7 ist eine Schnittansicht, die die aufgerauhte Oberfläche 24 eines inneren Anschlußdrahts 6 darstellt. Die Rauhigkeitsskalierung (der Abstand zwischen benachbarten Tälern in der aufgerauhten Oberfläche) ist im wesentlichen 1,0 um. Ein Aufrauhen ändert die Härte der inneren Anschlußdrähte 6 nicht, welche vor einem Ausglühen auf etwa 110 HV bis 120 HV bleibt.
  • Die Ausglüh- und Bondierungsschritte werden wie beim ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt, so daß eine Beschreibung weggelassen wird. Der Vorteil des dritten Ausführungsbeispiels besteht darin, daß selbst dann, wenn die Aluminiumelektroden 22 des IC-Chips 14 durch eine dicke natürliche Oxidschicht bedeckt sind, wenn die aufgerauhte Oberfläche 24 gegen die Elektrodenoberfläche gedrückt wird, die Oxidschicht ohne weiteres durchbrochen wird, was wie beim ersten Ausführungsbeispiel eine zuverlässige Ausbildung einer Aluminium-Gold-Legierungsnaht ermöglicht.
  • Das dritte Ausführungsbeispiel kann durch Weglassen des Ausglühschritts wie beim zweiten Ausführungsbeispiel modifiziert werden. Das dritte Ausführungsbeispiel kann auch durch Aufrauhen von nur Teilen der Unterflächen von inneren Anschlußdrähten 6 anstelle der gesamten Unterflächen modifiziert werden, vorausgesetzt die Teile, die die Aluminiumelektroden 22 kontaktieren, werden aufgerauht.
    • Viertes Ausführungsbeispiel
  • Das vierte Ausführungsbeispiel ist gleich dem ersten Ausführungsbeispiel, gibt aber den Spitzen der inneren Anschlußdrähte eine Flächenstückform, so daß die inneren Anschlußdrähte ohne ein Ausüben eines unerwünschten Drucks auf umgebende Passivierungsfilme mit den Aluminiumelektroden verbunden bzw. an diese bondiert werden können.
  • Fig. 8 ist eine Schnittansicht, die einen inneren Anschlußdraht 6 des beim vierten Ausführungsbeispiel verwendeten Typs zeigt. Das Flächenstück 26 wird gebildet, nachdem die inneren Anschlußdrähte 6 durch Entfernen einer unerwünschten Kupferfolie gemustert worden sind und bevor die Goldplattierung 10 aufgetragen wird. Das Flächenstück 26 wird durch Ätzen zum Reduzieren der Dicke des Kupferfolienkerns 8 in Bereichen, die andere als das Flächenstück 26 sind, ausgebildet. Das Flächenstück kann quadratisch, rund, hexagonal, diamantförmig oder in irgendeiner anderen Form sein, die zum Bondieren an eine Aluminiumelektrode 22 geeignet ist. Die Ausbildung eines Flächenstücks ändert die Härte der inneren Anschlußdrähte 6 nicht, die 110 HV bis 120 HV bleibt, wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
  • Die Ausglüh- und Bondierungsprozesse werden ausgeführt, wie es beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Fig. 9 stellt das Bondieren eines inneren Anschlußdrahts an eine Aluminiumelektrode 22 dar, die durch einen Passivierungsfilm 28 umgeben und teilweise bedeckt ist. Wenn der innere Anschlußdraht 6 durch das Bondierungswerkzeug nach unten gepreßt bzw. gedrückt wird, stellt nur das Flächenstück 26 einen Kontakt zur Aluminiumelektrode 22 her. Kein Teil des inneren Anschlußdrahts 6 wird gegen den Passivierungsfilm 28 gedrückt.
  • Die Verbindungsfestigkeit der zwischen dem Flächenstück 26 und der Aluminiumelektrode 22 ausgebildeten Bondierung ist im wesentlichen dieselbe wie die Verbindungsfestigkeit der beim ersten Ausführungsbeispiel ausgebildeten Bondierung. Der Vorteil des vierten Ausführungsbeispiels besteht darin, daß der Passivierungsfilm 28 durch den Druck der Bondierung nicht zerbrochen werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf einen Einsatz bei einer bandautomatisierten Bondierung beschränkt, sondern ist bei irgendeinem Bondierungsprozeß anwendbar, bei welchem innere Anschlußdrähte an die Metallelektroden eines IC-Chips durch ein Preßschweißen angebracht werden, ungeachtet dessen, wie die inneren Anschlußdrähte selbst ausgebildet oder angebracht werden.
  • Die Temperaturen von 200ºC, 300ºc, 500ºC und 560ºC und die Vickers-Härte- Werte von 40 HV, 60 HV, 80 HV, 100 HV, 110 HV und 120 HV, die bei den obigen Ausführungsbeispielen angegeben sind, sind als allgemeine Richtlinien angegeben; die Erfindung ist nicht auf diese exakten Temperaturen oder Härtewerte beschränkt. Wenn der Ausglühschritt ausgeführt wird, ist die Ausglühzeit nicht auf dreißig Minuten begrenzt. Die Rauhigkeitsskalierung der aufgerauhten inneren Anschlußdrähte kann größer als 1,0 um sein und das Aufrauhverfahren ist nicht auf ein Ätzen begrenzt.
  • Nach einem Bondieren von inneren Anschlußdrähten kann der IC-Chip einzeln verpackt werden, oder er kann ein Teil eines Mehrfachchip-Moduls werden.

Claims (21)

1. Verfahren zum Anbringen von Spitzen innerer Anschlußdrähte (6) an Metallelektroden (22) eines integrierten Halbleiterschaltkreieses (14) durch Erhitzen eines Bondierungswerkzeugs (16) und direktes Pressen der Spitzen der inneren Anschlußdrähte (6) auf die Metallelektroden (22) mit dem Bondierungswerkzeug (16), um dadurch gleichzeitig die Spitzen der inneren Anschlußdrähte durch Erhitzen zu erweichen und die Spitzen der inneren Anschlußdrähte mittels Pressen an die Metallelektroden zu schweißen, dadurch gekennzeichnet, daß es den zusätzlichen Schritt zum Glühen der inneren Anschlußdrähte (6) zum Vor-Erweichen von ihnen vor dem Schritt zum Pressen der Spitzen der inneren Anschlußdrähte auf die Metallelektroden aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, das den zusätzlichen Schritt zum Aufrauhen bestimmter Oberflächen (24) der inneren Anschlußdrähte (6) vor dem Schritt zum Pressen aufweist, wobei die so aufgerauhten Oberflächen die Oberflächen aufweisen, die beim Schritt zum Pressen gegen die Metallelektroden (22) gepreßt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, das den zusätzlichen Schritt zum Pressen der inneren Anschlußdrähte (6) zum Bilden von Flachstücken (26) an den Spitzen der inneren Anschlußdrähte aufweist, wobei die Flachstücke beim Schritt zum Verarbeiten gegen die Metallelektroden (22) gepreßt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Spitzen der inneren Anschlußdrähte goldplattierte Kupferfolie aufweisen und die Elektroden Aluminium aufweisen, und das den Schritt zum Erhitzen des Bondierungswerkzeugs (16) auf eine Temperatur von wenigstens 400ºC aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Temperatur ausreichend hoch ist, daß die Spitzen der inneren Anschlußdrähte (6) auf einen Wert einer Vickershärte erweicht werden, der sechzig nicht übersteigt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Temperatur nicht so hoch ist, daß die Spitzen der inneren Anschlußdrähte (6) auf einen Wert einer Vickershärte von weniger als vierzig erweicht werden.
7. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Temperatur wenigstens 520ºC ist, aber nicht höher als 600ºC.
8. Verfahren nach Anspruch 4, das vor dem Schritt zum Pressen den zusätzlichen Schritt zum Glühen der inneren Anschlußdrähte (6) bei einem abnehmenden Luftdruck aufweist, um die inneren Anschlußdrähte vor-zuermreichen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt zum Glühen bei einer Temperatur von wenigstens 150ºC ausgeführt wird, die aber nicht höher als 350ºC ist.
10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt zum Erhitzen das Bondierungswerkzeug (16) auf eine Temperatur von wenigstens 460ºC erhitzt, die aber nicht höher als 540ºC ist.
11. Verfahren nach Anspruch 4, das vor dem Schritt zum Pressen den zusätzlichen Schritt zum Aufrauhen bestimmter Oberflächen (24) der inneren Anschlußdrähte (6) aufweist, wobei die so aufgerauhten Oberflächen Oberflächen aufweisen, die beim Schritt zum Pressen gegen die Metallelektroden (22) gepreßt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt zum Aufrauhen eine aufgerauhte Oberfläche mit einem Rauhigkeitsmaß von wenigstens 0,5 Mikrometern erzeugt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt zum Aufrauhen eine aufgerauhte Oberfläche mit einem Rauhigkeitsmaß erzeugt, das zehn Mikrometer nicht übersteigt.
14. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt zum Aufrauhen durch Aufrauhen der Kupferfolie ausgeführt wird, bevor die Kupferfolie goldplattiert wird.
15. Verfahren nach Anspruch 4, das den zusätzlichen Schritt zum Verarbeiten der inneren Anschlußdrähte (6) zum Ausbilden von Flachstücken (26) an den Spitzen der inneren Anschlußdrähte aufweist, wobei die Flachstücke beim Schritt zum Pressen gegen die Metallelektroden (22) gepreßt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt zum Verarbeiten ein Ätzen der inneren Anschlußdrähte (6) zum Ausbilden der Flachstücke (26) aufweist.
17. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt zum Verarbeiten durch Ätzen der Kupferfolie ausgeführt wird, bevor die Kupferfolie goldplattiert wird.
18. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schritt zum Pressen mit einer Preßkraft von wenigstens einem halben oder einem Kilogramm ausgeführt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Preßkraft zwei Kilogramm nicht übersteigt.
20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Preßkraft für wenigstens vier Zehntel einer Sekunde beibehalten wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Preßkraft für eine Zeit beibehalten wird, die 1,6 Sekunden nicht übersteigt.
DE69706720T 1996-02-08 1997-02-07 Höckerloses Verfahren zur Verbindung von inneren Leitern mit integrierten Halbleiterschaltungen Expired - Fee Related DE69706720T2 (de)

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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3658160B2 (ja) 1997-11-17 2005-06-08 キヤノン株式会社 モールドレス半導体装置
WO2001068311A1 (en) 2000-03-10 2001-09-20 Chippac, Inc. Flip chip interconnection structure
US10388626B2 (en) 2000-03-10 2019-08-20 STATS ChipPAC Pte. Ltd. Semiconductor device and method of forming flipchip interconnect structure
US6306684B1 (en) * 2000-03-16 2001-10-23 Microchip Technology Incorporated Stress reducing lead-frame for plastic encapsulation
US6512304B2 (en) * 2000-04-26 2003-01-28 International Rectifier Corporation Nickel-iron expansion contact for semiconductor die
US6656772B2 (en) * 2001-11-23 2003-12-02 Industrial Technology Research Institute Method for bonding inner leads to bond pads without bumps and structures formed
US7459376B2 (en) * 2005-02-04 2008-12-02 Infineon Technologies Ag Dissociated fabrication of packages and chips of integrated circuits
JP2006310530A (ja) 2005-04-28 2006-11-09 Sanyo Electric Co Ltd 回路装置およびその製造方法
IL196635A0 (en) * 2009-01-21 2009-11-18 Solomon Edlin High current capacity inner leads for semiconductor device
KR102061649B1 (ko) * 2012-11-07 2020-01-02 현대모비스 주식회사 차량용 레이더장치
EP4214005A2 (de) * 2020-09-18 2023-07-26 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Herstellung von oberflächenmodifizierten cu-bändchen für das laserbonden

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4209355A (en) * 1978-07-26 1980-06-24 National Semiconductor Corporation Manufacture of bumped composite tape for automatic gang bonding of semiconductor devices
US4607779A (en) * 1983-08-11 1986-08-26 National Semiconductor Corporation Non-impact thermocompression gang bonding method
US4534811A (en) * 1983-12-30 1985-08-13 International Business Machines Corporation Apparatus for thermo bonding surfaces
US4754912A (en) * 1984-04-05 1988-07-05 National Semiconductor Corporation Controlled collapse thermocompression gang bonding
JPS61147560A (ja) * 1984-12-21 1986-07-05 Nec Corp 半導体装置
US4786545A (en) * 1986-02-28 1988-11-22 Seiko Epson Corporation Circuit substrate and method for forming bumps on the circuit substrate
US4917286A (en) * 1987-05-20 1990-04-17 Hewlett-Packard Company Bonding method for bumpless beam lead tape
US5059559A (en) * 1987-11-02 1991-10-22 Hitachi, Ltd. Method of aligning and bonding tab inner leads
US4842662A (en) * 1988-06-01 1989-06-27 Hewlett-Packard Company Process for bonding integrated circuit components
US5142117A (en) * 1990-11-20 1992-08-25 Motorola, Inc. Proximity heater for an ultrasonic bonding tool
JPH05109969A (ja) * 1990-12-10 1993-04-30 Nippon Steel Corp 半導体素子用複合リードフレームの製造方法
US5403785A (en) * 1991-03-03 1995-04-04 Matsushita Electric Works, Ltd. Process of fabrication IC chip package from an IC chip carrier substrate and a leadframe and the IC chip package fabricated thereby
US5142450A (en) * 1991-04-12 1992-08-25 Motorola, Inc. Non-contact lead design and package
US5487999A (en) * 1991-06-04 1996-01-30 Micron Technology, Inc. Method for fabricating a penetration limited contact having a rough textured surface
KR940006083B1 (ko) * 1991-09-11 1994-07-06 금성일렉트론 주식회사 Loc 패키지 및 그 제조방법
DE19504543C2 (de) * 1995-02-11 1997-04-30 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Formung von Anschlußhöckern auf elektrisch leitenden mikroelektronischen Verbindungselementen zum lothöcker-freien Tab-Bonden

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