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JPS59110128A - 半導体装置にリ−ドを接続する方法 - Google Patents

半導体装置にリ−ドを接続する方法

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Publication number
JPS59110128A
JPS59110128A JP58229274A JP22927483A JPS59110128A JP S59110128 A JPS59110128 A JP S59110128A JP 58229274 A JP58229274 A JP 58229274A JP 22927483 A JP22927483 A JP 22927483A JP S59110128 A JPS59110128 A JP S59110128A
Authority
JP
Japan
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tape
lead
laser beam
leads
bumps
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58229274A
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English (en)
Inventor
ピ−タ−・ジヨン・オ−クレイ
ノ−マン・ロイ・ストツカム
ハイデイ・マリア・ミラ−
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.)
Welding Institute England
Original Assignee
Welding Institute England
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Publication date
Application filed by Welding Institute England filed Critical Welding Institute England
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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】 （技術分野） 本発明は半導体回路装置にリードを接続する方法に関す
る。
（背景技術） ハイブリット装置あるいはディスクリート装置の製造の
際に、集積回路装置の相互接続が必要である。この相Ｗ
接続は一般にワイヤボンデインクによりなされるが、こ
の方法は各ワイヤを別々に溶接しなければならないので
時間がかかるという欠点を有する。自動ワイヤボンディ
ング装置によれば、２５ｇｍの径のワイヤを用いた場合
、１秒あたり　１０ループまでの速度で装置への接続を
形成することが可能となる。同時にいくつかのジヨイン
トを作ることにより作業速度を増加させるため、及びマ
イクロ回路の相互接続の信頼性を改善するために、これ
まで種々の技術が考えられてきた。このうち最も成功を
おさめた技術は、テープ自動ボンディング（ＴＡＢ　（
ｔａｐｅ　ａｕｔｏｍａ、ｔｅｄｂｏｎｄｉｎｇ　）と
して知られている方法である。この技術では、リードは
連続フィルムに形成され、各操作においてリードの自由
端は半導体チップ上の金属性ホンディング突起（゛バン
プ″）に接続される。ここで使用されるテープとしては
第１ａ図、第１ｂ図、第１ｃ図に示す３つのタイプのも
のを利用することができる。第１ａ図に示す第１のタイ
プのものにおいては、例えば銅ホイル、アルミニウムホ
イルのごとき単層の金属ホイルがテープ状となっており
、該金属ホイルはエツチングされて所望のパターンのそ
れぞれのリードを形成している。
これらのリードは相互接続されてテープを形成している
。これらの相互接続はリードを短絡させているので、こ
の単層のテープでは装置のテストをすることはできない
。単層テープｌＯの端部がチップ１４上のバンプ１２に
結合されたとき、テープの相互接続された部分はリード
を離間させるために切り取られる。
第１ｂ図は２層型のテープを示す。このテープは銅とプ
ラスチック物質から成る絶縁体とのラミ克−トより構成
される。絶縁体は例えば金属ホイルリードに直接接合さ
れたポリイミドフィルムであって良い。このテープとし
てはテスト可能及びテスト不可能の両方のフォーマット
のものが利用できる。
第１ｃ図は３層型のテープを示す。通常誘電性フィルム
１６は厚くなっており、接着剤層１８により金属ホイル
に接合されている。
フィルムの各フレームはインデクス及びレジストレーシ
ョンのためのスプロケット穴を有している。第１ｄ図に
示すように、プラスチックフィルムにはウィンドウ１７
が形成され、チップ１４上のバンプ１２に接続されるべ
きリード１０の端部はウィンドウ　１７のエツジ上を張
出している。ノくンプ１２は、必要な金属部と、インナ
リードボンディング及びリードとチップの短絡を防止す
る物理的スペースに対するコンプライアンスを付与する
。
第２図は　　　　　　　　　　　　　　　れた典型的な
様子を示す。アルミニウムパッド２０、接着金属層２２
及び拡散／ヘリヤ金属層２４から成る３層の金属部が先
ずチップ１４に当てかわれ、その後、銅、金あるいは錫
／鉛から成るバンプ１２がバリヤ金属層２４の上に電気
メッキされ、銅製または錫メッキもしくは金メ・ツキし
た銅から成るテープに対する接点パッドが形成される。
多数のリードが、通常、テープ及びバンプの金属材料に
応じて、熱圧着、共晶ボンディングまたははんだリフロ
ーボンディングによって、各バンプに同時に結合される
。
第３図は典型的なボンディングのシーケンスを示す。加
熱されたツールまたは電極２８がフィルム内のウィンド
ウを介して下降し、インナリードをバンプに抗して押圧
し、ポンドを形成する。チップ１４は加熱操作によりそ
の下方に位置するワクス層２８からはずされ（第３ｃ図
）、そして新しい組のインナリードが新しいチップ上の
バンプのボンディング位置に導かれる（第３ｄ図）。そ
して加熱されたツール２６が再びフィルム１６内のウィ
ンドウを介して下降し、新しい組のボンドを形成する。
このアプローチは商業的には成功したけれども、シリコ
ンチップ上にバンプを設けるというかなり余分な操作が
必要となる欠点を有する。これは少数の色々な装置を必
要とする適用においては経済的でない。
シリコンウェハの余分な処理の必要性を取除くため、チ
ップの代わりにテープ上に突起（）くンブ）を形成する
ことが可能である。この方法は／ヘンブトテープ自動ボ
ンディング（ＢＴＡＢ　（ｂｕｍｐｅｄｔａｐｅ　ａｕ
ｔｏｍａｔｅｄ　ｂｏｎｄｉｎｇ　））として知られて
いる。
この方法は特別なチップを必要とせずに従来のｌζンプ
トチップ方法と同様な利点、すなわち作業速度及び結合
強度が良好であるという利点を与える。／ヘンブトテー
プ（バンプが形成されたテープ）は第４図に示されてお
り、バンプ１２ａは金属テープを選択的にエツチングす
ることにより形成されている。典型的には、７０ｇｍの
厚さの単層の銅製テープが、バンプのための３５　ｇｍ
の余分な厚さをもって、リードのための３５　ｇ、ｍの
厚さにエツチングされる。エツチング処理に代えてメッ
キ処理を用いることもできる。メッキ処理は、銅のバン
プが要求される場合よりむしろ金のバンプを金属テープ
に形成すべき場合において好ましい。しかし、パンブト
テープ方法では、バンプのサイズ、表面状態及び硬度を
一様にするのが難しく、その結果、不均一なボンディン
グが生じてしまうという問題があった。
（発明の課題） 本発明は上述のごとき問題を解決するためになされたも
のである。本発明によれば、半導体装置にリードを接続
するパンブトテープ自動ポンディング方法において使用
されるテープ上の導電性リードの自由端に接続用バンプ
を形成する方法において、表面張力によって各リードの
液相端が接続用バンブをなすボールに形成されるように
前記リードの自由端を溶融するためにレーザ・ビームに
より前記テープ上の前記リードの自由端を加熱する。し
かる後、従来の技術により、テープのリードのバンプが
形成された端部が装置の端子に接続される。
（発明の構成及び作用） 以下本発明の一実施例を第５図に基づいて説明する。
第５図はスプロケット穴３４を有するポリイミドテープ
１６を示す。テープ１６は半導体装器側こ結合されるべ
きリード１０を支持している。リードｌＯの端部はテー
プ１６内のウィンドウ３０のエツジを張出している。レ
ーザ３１からのピ′−ム３２は各リードの端部上に集束
され、／＜ンプ１２ａをｉ順次形成する。
バンプはテープマニュファクチャラによりリードに適用
されても良い。
バンプがリードＬに形成された場合、チ・ンプ番こ対す
る接続は第３図に示した方法と同様な方法側こより形成
される。
このようにしてチップに対するインチ接続が形成された
とき、チップはアウタリードボンドがプリント回路基板
または他のキャリアになされるステーションまでテープ
ーヒにて運ばれる。そして絶縁フィルムが取除かれ、ア
ウタポンドの形成を可能ならしめる。
第５図に示す方法において使用されるレーザはＮｄ／Ｙ
ＡＧハルスレーザであるのが好ましいか、パルス出力も
しくは連続波出力を有するその他のレーザ（例えばＣＯ
２レーザ）も使用することができる。レーザ・ビームの
１つのパルスが、テープが固定された状態で各リードも
しくはフィンガに向けられる。その後レーザ・ビームは
次のリードもしくはフィンガ上に移動する。これに代え
て、急速なパルスビームの下でテープを一様な速度で移
動させても良い。一様な速度で移動するテープを連続波
ビームと関連させて使用することもできる。次々とバン
プを形成する間テープを移動させる代わりに、レーザー
ビーム自身を鏡により移動させても良い。テープリード
に使用される（銅ホイルまたはアルミニウムホイルのご
とき）金属ホイルは反射度が大きいので、レーザ會ビー
ムの焦点はリードもしくはフィン力の表面あるいは表面
近傍になるようにしなければならない。いくつかの物質
に対しては不活性気体シールドが必要とされる。
１つのフィンガに対して１個のパルスによす銅製テープ
リード上にバンプを形成するときには２Ｊのパルスエネ
ルギが使用され、フィンガの列を横切ってビームを走査
させる方法を用いたときには５０Ｈ７の繰返し速度及び
１．５　ｍ７分（２５ｍｍ　７秒）の横断速度で２Ｊの
パルスエネルギが使用される。もちろん必要なパルスエ
ネルギはテープリードの物質及び大きさに依存し、ビー
ム走査の場合にはフィンガの間隔に依存する。
半導体装置に対するワイヤポンディングに関して、焔の
使用によりあるいはワイヤと電極の間のアーク放電の発
生により吊下ワイヤの端部にポールを形成し、該ポール
を熱圧着技術により半導体装置に結合させることが提案
されている。しかし、この方法においては、断面が円形
のワイヤがワイヤ供給装置から垂らされており、垂らさ
れたワイヤの下端部は加熱されて吊下ポールを形成する
。エツチングまたはメッキによりテープリード上にバン
プを形成する工程を含む自動ボンディング方法が１９７
８年より知られているが、レーザあるいは他のタイプの
熱源による自動ホンディング方法を使用してテープリー
ドの平担な端部上にバンプを形成することは提案されて
いない。
本発明においては第１ａ図〜第１ｃ図に示された任意の
タイプのテープを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
第１ａ図、第１ｂ図、第１ｃ図は２つのチップを結合す
るために利用される種々のタイプのテープを示す図、第
１ｄ図はチップに対する結合位置にあるテープを示す図
、第２図は既知の方法でバンプがチップに設けられてい
る様子を示す図、第３ａ図、第３ｂ図、第３ｃ図、第３
ｄ図はバンプの設けられたチップにテープリードを結合
するための既知の方法を　　。 示す図、第４図は既知の方法でチップに結合されるバン
プが設けられたテープリードを示す図、第５図は本発明
によりテープコネクタ上にバンプを形成する方法を説明
するための図である。 １Ｏ−−−リード、 １２ａ−−−バンプ、 １６コー　テープ、 ３２−一−レーザ・ビーム。 特許出願人 ザ　ウェルディング　インスティチュート特許出願代理
人 弁理士　山本恵− 図面の浄書（内容に変更なし） ｌｄ 手続補正書（自発） 昭和５９年１月１’日 特許庁長官　若　杉　和　夫　　殿 １、事件の表示 昭和５８年　特　許　願　第２２９２７４号２、発明の
名称 半導体装置にリードを接続する方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名　称　　ザ　ウェルディング　インスティテユート図
面及び優先権証明書 ６、補正の内容 （１）　　正式図面を別紙の通り提出する。 （２）　　優先権証明書及び表紙訳文を別紙の通り提°
出する。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）半導体装置にリードを接続する／ヘンブトテープ
    自動ホンディング方法において使用されるテープ（１６
    ）上の導電性リード（ｌＯ）の自由端に接続用バンプを
    形成する方法において、表面張力によって各リードの液
    相端が接続用バンプ（１２ａ）をなすボールに形成され
    るように前記リードの自由端を溶融するためにレーザー
    ビーム（３２）により前記テープ上の前記リードの自由
    端を加熱することを特徴とする方法。
  2. （２）前記レーザ・ビームを付与するために使用される
    レーザがＮｄ／ＹＡＧレーザであることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項に記載の方法。
  3. （３）前記レーザ・ビームｉ前記テープの位置関係を互
    いに固定した状態で前記レーザ・ビームの１つのパルス
    を各リードに向かわしめ、前記レーザ・ビームと前記テ
    ープがパルスの間で相対運動を行ない、次のリードに対
    して次のパルスを向かわしめることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項または第２項に記載の方法。
  4. （４）前記テープが連続的に移動し、前記レーザ・ビー
    ムを順次各リード端と位置合わせさせることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。
  5. （５）レーザが上記各位置合わせした状態ごとにパルス
    を発生することを特徴とする特許請求の範囲第４項に記
    載の方法。
  6. （６）前記テープが多数の連続するバンプの形成の間固
    定され、前記レーザ・ビームは反射手段を用いてリード
    端からリード端へ移動されることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項または第２項に記載の方法。
  7. （７）特許請求の範囲第１項〜第５項のうちのいずれか
    の方法により前記テープ上の前記リードの端部にバンプ
    を形成し、しかる後に前記テープ上の前記リードのバン
    プが形成された端部を半導体回路装置の端子にポンディ
    ングすることを含む、リードを半導体回路装置に接続す
    る方法。
JP58229274A 1982-12-06 1983-12-06 半導体装置にリ−ドを接続する方法 Pending JPS59110128A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8234733 1982-12-06
GB8234733 1982-12-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59110128A true JPS59110128A (ja) 1984-06-26

Family

ID=10534773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58229274A Pending JPS59110128A (ja) 1982-12-06 1983-12-06 半導体装置にリ−ドを接続する方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4587395A (ja)
EP (1) EP0117348B1 (ja)
JP (1) JPS59110128A (ja)
DE (1) DE3370240D1 (ja)

Cited By (1)

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