(57)【要約】【課題】  チップパッケージ構造及び関連するインナーリードボンディング方法を提供すること。【解決手段】  チップパッケージ構造はチップ及びフィルム基材を含む。チップは金バンプを備え、フィルム基材はリードを備える。金バンプは第１のボンディング面と複数の側壁とを含む。金バンプは共晶材料層を通じて内側のリードに電気的に接続され、第１のボンディング面と、複数の側壁のうちの少なくとも１つとは共晶材料層によって覆われている。【選択図】  図２
2018074155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金バンプを備えるチップと、
リードを備えるフィルム基材と、
を含むチップパッケージ構造であって、
前記金バンプは第１のボンディング面と複数の側壁とを含み、前記金バンプは共晶材料被覆を通じて前記リードに電気的に接続され、前記第１のボンディング面と、前記複数の側壁のうちの少なくとも１つとは前記共晶材料被覆によって覆われている、チップパッケージ構造。
【請求項２】
前記リード及び前記金バンプは第１の方向に沿って延在し、前記金バンプは第２の方向に向かって前記リードと接触し、前記金バンプの幅及び前記リードの幅は第３の方向に沿ったサイズであり、前記第１の方向、前記第２の方向及び前記第３の方向は互いに垂直である、請求項１に記載の構造。
【請求項３】
前記金バンプの幅は前記リードの幅以下である、請求項２に記載の構造。
【請求項４】
前記金バンプの幅は前記リードの幅よりも大きい、請求項２に記載の構造。
【請求項５】
前記リードは第２のボンディング面を含み、該第２のボンディング面は前記第２の方向に向かって前記金バンプの第１のボンディング面と対向し、前記第２のボンディング面は前記共晶材料被覆によって覆われている、請求項１に記載の構造。
【請求項６】
前記第２のボンディング面及び前記第１のボンディング面は第１の平面と平行であり、該第１の平面への前記第２のボンディング面及び前記第１のボンディング面の突出は部分的に重なっているか又は完全に重なっており、前記複数の側壁は第２の平面と平行であり、前記第１の平面は前記第２の平面に対して垂直である、請求項５に記載の構造。
【請求項７】
前記第２のボンディング面及び前記第１のボンディング面は第１の平面と平行であり、前記複数の側壁は第２の平面と平行であり、前記第１の平面は前記第２の平面に対して垂直であり、前記複数の側壁は、
前記第１のボンディング面に接続されるとともに前記第１のボンディング面及び前記第３の方向に対して垂直な第１の側壁と、
前記第１のボンディング面に接続されるとともに前記第１のボンディング面及び前記第３の方向に対して垂直な第２の側壁と、
を含み、前記第１の側壁及び前記第２の側壁は前記共晶材料被覆によって覆われている、請求項２に記載の構造。
【請求項８】
前記金バンプは第３の側壁を含み、該第３の側壁は前記第１のボンディング面、前記第１の側壁及び前記第２の側壁に接続されるとともに、前記第１のボンディング面及び前記第１の方向に対して垂直であり、前記共晶材料被覆によって覆われている、請求項７に記載の構造。
【請求項９】
チップパッケージ構造のためのリードボンディング方法であって、該チップパッケージ構造はチップ及びフィルム基材を含み、当該方法は、
前記チップの金バンプの第１のボンディング面を前記フィルム基材のリードに接触させるステップと、
前記金バンプと前記リードとの間に共晶材料被覆を形成するために前記金バンプ及び前記リードを所定の温度範囲に加熱するステップと、
第１のボンディング面と、第２のボンディング面と、前記金バンプの複数の側壁のうちの１つとを前記共晶材料被覆で覆うために所定の期間維持するステップと、
を含む方法。
【請求項１０】
前記チップに前記金バンプを形成するステップと、
前記フィルム基材に前記リードを形成するステップと、
をさらに含む、請求項９に記載の構造。
【請求項１１】
前記リード及び前記金バンプは第１の方向に沿って延在し、前記金バンプは第２の方向に向かって前記リードと接触し、前記金バンプの幅及び前記リードの幅は第３の方向に沿ったサイズであり、前記第１の方向、前記第２の方向及び前記第３の方向は互いに垂直である、請求項９に記載の構造。
【請求項１２】
前記金バンプの幅は前記リード前記金バンプの幅以下である、請求項１１に記載の構造。
【請求項１３】
前記金バンプの幅は前記リードの幅よりも大きい、請求項１１に記載の構造。
【請求項１４】
前記リードは第２のボンディング面を含み、前記第２のボンディング面は前記金バンプの第１のボンディング面の方を向き、前記共晶材料被覆は前記第２のボンディング面を覆う、請求項９に記載の構造。
【請求項１５】
前記第２のボンディング面及び前記第１のボンディング面は第１の平面と平行であり、該第１の平面への前記第２のボンディング面及び前記第１のボンディング面の突出は部分的に又は完全に重なっており、前記複数の側壁は第２の平面と平行であり、前記第１の平面は前記第２の平面に対して垂直である、請求項１４に記載の構造。
【請求項１６】
前記第２のボンディング面及び前記第１のボンディング面は第１の平面と平行であり、前記複数の側壁は第２の平面と平行であり、前記第１の平面は前記第２の平面に対して垂直であり、前記複数の側壁は、
前記第１のボンディング面に接続されるとともに前記第１のボンディング面及び前記第３の方向に対して垂直な第１の側壁と、
前記第１のボンディング面に接続されるとともに前記第１のボンディング面及び前記第３の方向に対して垂直な第２の側壁と、
を含み、前記第１の側壁及び前記第２の側壁は前記共晶材料被覆によって覆われている、請求項１１に記載の構造。
【請求項１７】
前記金バンプは第３の側壁を含み、該第３の側壁は前記第１のボンディング面、前記第１の側壁及び前記第２の側壁に接続されるとともに、前記第１のボンディング面及び前記第１の方向に対して垂直であり、前記共晶材料被覆によって覆われている、請求項１６に記載の構造。
【請求項１８】
前記温度範囲は４００〜５００℃である、請求項９に記載の構造。
【請求項１９】
前記所定の期間は０．１〜２秒である、請求項９に記載の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップパッケージ構造（chip  packaging  structure）及び関連するリードボンディング方法に関し、より具体的にはチップパッケージ構造と、非埋め込みボンディング（non-embedded  bonding）を用いた関連するリードボンディング方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
チップオンフィルム（ＣＯＦ）パッケージングは、フリップチップボンディングをフィルム基材に行うワイヤーボンディングに取って代わる技術である。ＣＯＦパッケージングを通じて、フィルム基材がチップのベース基材として利用され、チップ及び関連する電子素子をフィルム基材に直接配置するためにインナーリードボンディングを行うことによりチップの金バンプをフィルム基材のリードに接続することができる。したがって、従来のプリント回路基板をフィルム基材に置き換えて、小さく、軽量でコンパクトなデザインを実現できる。
【０００３】
チップ性能（例えば、高い分解能及びチャンネル数）又はよりコンパクトなデザインの要求を満たすために、リードボンディングは高ピン数及び微細ピッチデザインの課題に直面している。インナーリードボンディングのための微細ピッチの精度を考えた場合、リードと金バンプとの間で良好な導電性、機械的接合及び信頼性を得るにはリードのサイズ、金バンプのサイズ、共晶材料（eutectic  material）、ボンディング応力及び溶接温度等のパラメータを分析し且つ最適化しなければならない。
【０００４】
図１は、ＸＺ平面にリードボンディングを行うチップパッケージ構造１の（Ｙ方向に沿った）第１の斜視図を示す。チップパッケージ構造１は、チップ１０と、金バンプ１１と、リード１２と、フィルム基材１３とを含む。チップ１０は、ダイ１００と、少なくとも１つのパッド１０１と、パッシベーション層１０２とを含む。
【０００５】
パッド１０１はダイ１００に電気的に接続されており、ダイ１００の信号チャネルとして用いられる。ダイ１００はパッシベーション層１０２に覆われている。パッシベーション層１０２は、パッド１０１と金バンプ１１との間の接続経路として用いられるパッシベーション開口１０３を備える。パッシベーション開口１０３の構造デザインの下で、金バンプ１１が液体状態になるように加熱されてチップ１０に形成された場合、液体状態の金パンプ１１には空洞部（hollow）１１３ができる。パッシベーション開口１０３の領域は空洞部１１３及び表面全体の比（例えば９５％）に関連する。リード１２はフィルム基材１３上に形成され、平坦面を備える。
【０００６】
金パンプ１１及びリード１２は熱圧着（thermo-compression  bonding）を通じて互いにはんだ付けされ得る。また、金バンプ１１の空洞部１１３及びリード１２のための接触領域を最大化するために、熱圧着を行う場合にリード１２に圧力又は応力を加えてリード１２を金バンプ１１に埋め込む。したがって、リード１２は金バンプ１１の空洞部１１３と強固に接合され、金バンプ１１とリード１２との間のボンディング強度を保証して、チップパッケージ構造１の配送又はプロセス障害に起因する接触ロス及び接触不良の問題を回避する。しかしながら、熱圧着はチップパッケージ構造１に破損の危険性をもたらすため歩留まり率が低下する。例えば、加えられる圧力又は応力によって、パッド１０１、パッシベーション層１０２及びダイ１００等の金バンプ１１の下にある素子が損傷し、チップパッケージ構造１の破損につながる。
【０００７】
また、ボンディング強度を保証するためリード１２が確かに金バンプ１１に埋め込まれるようにするために金バンプ１１の幅はリード１２の幅よりも大きくすべきである。しかしながら、金バンプ１１の幅が大きいと、単位面積当たりのチャンネルの数が少なくなるとともに金バンプ１１の材料使用の量が増え、製造コストの増大につながる。
【０００８】
したがって、上述した要求を満たすチップパッケージ構造及び関連するインナーリードボンディング方法を提供する必要性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明は、前述した要求を満たすチップパッケージ構造及び関連するインナーリードボンディング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明はチップパッケージ構造を開示する。当該チップパッケージ構造は金バンプを備えるチップと、リードを備えるフィルム基材とを含み、前記金バンプは第１のボンディング面と複数の側壁とを含み、前記金バンプは共晶材料被覆（eutectic  material  coverage）を通じて前記リードに電気的に接続され、前記第１のボンディング面と、前記複数の側壁のうちの少なくとも１つとは前記共晶材料被覆によって覆われている。
【００１１】
本発明はさらにチップパッケージ構造のためのリードボンディング方法をさらに開示する。該チップパッケージ構造はチップ及びフィルム基材を含む。当該方法は、前記チップの金バンプの第１のボンディング面を前記フィルム基材のリードに接触させるステップと、前記金バンプと前記リードとの間に共晶材料被覆を形成するために前記金バンプ及び前記リードを所定の温度範囲に加熱するステップと、第１のボンディング面と、第２のボンディング面と、前記金バンプの複数の側壁のうちの１つとを前記共晶材料被覆で覆うために所定の期間維持（holding  on）するステップと、を含む。
【００１２】
本発明は、金バンプの表面に形成される共晶材料被覆２４に起こる毛管効果を利用して、応力を何ら加えることなく共晶材料被覆がボンディング面及び金バンプの少なくとも１つの側壁へと流れて共晶材料被覆の領域が拡大する。したがって、本発明は、リードと金バンプとの間のボンディング強度を改善し、ボンディングインピーダンスを低減し、変形への耐性を高め、構造の完全性を保証し、短絡リスクを低減する非埋め込みボンディングを実現する。さらに、本発明のチップパッケージ構造では、リード及び金バンプのサイズを低減して微細ピッチを実現し、ポッティング接着剤の流動性を改善し、放熱のための空間を増やし、材料利用を節約し、パッケージングの精度（許容度）を高め、試験のピンバリによる短絡リスクを低減する。
【００１３】
様々な図面に図示する下記の好ましい実施形態の詳細な説明を読み終えた後、本発明の上記の目的及び他の目的が当業者に間違いなく明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１はＸＺ平面へのリードボンディングを行うチップパッケージ構造の（Ｙ方向に沿った）第１の斜視図を示す。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る、ＸＺ平面へのリードボンディングを行うチップパッケージ構造の（Ｙ方向に沿った）第１の斜視図を示す。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る、リードボンディング後の伸長試験結果を示す。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る、ＹＺ平面へのリードボンディングを行う図２のチップパッケージ構造の（Ｘ方向に沿った）第２の斜視図を示す。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る、ＸＹ平面への図２のチップパッケージ構造の（Ｚ方向に沿った）第３の斜視図を示す。
【図６】図６は、リードの幅と屈曲回数との間の例示の関係図を示す。
【図７】図７は、金バンプ及びリードの２つの空間構成の比較を示す。
【図８】図８は、従来技術に係る、ＸＺ平面への図１のチップパッケージ構造の反転させた第１の斜視図を示す。
【図９】図９は、本発明の一実施形態に係るＸＺ平面への図２のチップパッケージ構造の反転させた第１の斜視図を示す。
【図１０】図１０は、図１の従来のチップパッケージ構造の等方図を示す。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態に係る、図２のチップパッケージ構造の等方図を示す。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態に係る、ＸＺ平面へのチップパッケージ構造の（Ｙ方向に沿った）第１の斜視図を示す。
【図１３】図１３は、本発明の一実施形態に係る、リードボンディングプロセスのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図２は、本発明の一実施形態に係る、ＸＺ平面へのリードボンディングを行うチップパッケージ構造の（Ｙ方向に沿った）第１の斜視図を示す。チップパッケージ構造２はチップ２０と、金バンプ２１と、リード２２と、フィルム基材２３とを含む。チップ２０は、ダイ２００と、少なくとも１つのパッド２０１と、パッシベーション層２０２とを含む。リード２２はフィルム基材２３に形成されている。
【００１６】
金バンプ２１はＹ方向に沿って延在し、第１のボンディング面２１１及び複数の側壁を含む。複数の側壁のそれぞれは第１のボンディング面２１１に接続されているとともに金バンプ２１の面である。リード２２はＹ方向に沿って延在し、第２のボンディング面２２１を含む。金バンプ２１の第１のボンディング面２１１は、金バンプ２１とリード２２とを接合するためにリード２２の第２のボンディング面２２１と対向する。例えば、リード２２の第２のボンディング面２２１は金バンプ２１の第１のボンディング面２１１と接合されるためにＺ方向を向いている。
【００１７】
パッド２０１はダイ２００に電気的に接続され、ダイ２００の信号経路として用いられる。ダイ２００はパッシベーション層２０２によって覆われている。パッシベーション層２０２は、パッド２０１と金バンプ２１との間の接続経路として用いられるパッシベーション開口２０３を備える。図１のパッシベーション開口１０３と比較した場合、パッシベーション層２０２のパッシベーション開口２０３の（ＸＹ平面上の）領域が小さくなることにより、金バンプ２１の空洞部２１３と面全体との比（例えば、５％）が小さくなり得るため、金バンプ２１の第１のボンディング面２１１は略平坦となり、平面として近似できる。他方、リード２２はフィルム基材２３上に形成され、平坦面を備える。
【００１８】
金バンプ２１とリード２２との間に共晶材料被覆（ＥＭＣ）２４が形成されている。金バンプ２１の一部及びリード２２の一部は、共晶材料、金及び銅（リード）の合金を形成するために所定の期間加熱することを通じて共晶材料被覆２４と合体され得る。金バンプ２１の第１のボンディング面２１１は平面に近似し、空洞部２１３には共晶材料被覆２４が充填され得るため、金バンプ２１は共晶材料被覆２４を通じてリード２２に電気的に接続され、第１のボンディング面２１１と、第２のボンディング面２２１と、複数の側壁の少なくとも１つとが共晶材料被覆２４によって覆われる。
【００１９】
金バンプ２１の複数の側壁は第１の側壁２１２＿Ｌ及び第２の側壁２１２＿Ｒを含む。第１の側壁２１２＿Ｌ及び第２の側壁２１２＿ＲはＹＺ平面と平行であるとともに、第１のボンディング面２２１（例えば、ＸＹ平面）及びＸ方向に対して垂直である。第１の側壁２１２＿Ｌ及び第２の側壁２１２＿Ｒは共晶材料被覆２４によって覆われている。そのような構造では、金バンプ２１とリード２２との間のボンディングは、Ｘ方向に沿った力に対して耐性があるためボンディング強度が向上する。
【００２０】
金バンプ２１の複数の側壁は、ＸＺ平面と平行であるとともに第１のボンディング面２２１及びＹ方向に対して垂直な第３の側壁２１２＿Ｂをさらに含む。第３の側壁２１２＿Ｂは共晶材料被覆２４によって覆われている。そのような構造では、金バンプ２１とリード２２との間のボンディングはＹ方向に沿った力に対して耐性があるためボンディング強度が向上する。
【００２１】
金バンプ２１とリード２２とをボンディングする場合、金バンプ２１の第１のボンディング面２１１をリード２２の第２のボンディング面２２１と接触させ、次いで金バンプとリードとの間に共晶材料被覆２４を形成するために金バンプ２１及びリード２２が所定の温度範囲に加熱され、最後に金バンプ２１とリード２２との接触を所定の期間維持して、第１のボンディング面２１１と、第２のボンディング面２２１と、複数の側壁２１２＿Ｌ、２１２＿Ｒ及び２１２Ｂのうちの少なくとも１つとが共晶材料被覆２４によって覆われるようにする。一実施形態では、前記温度範囲は４００〜５００℃であり、所定の期間は０．１〜２秒である。金バンプ２１の第１のボンディング面２１１は平面に近似し、小さな空洞部２１３には共晶材料被覆２４が充填され得るため、第１のボンディング面２１１と第２のボンディング面２２１とを接触させることによりボンディング強度が保証され得る。
【００２２】
金バンプ２１の幅Ｗ２１及びリード２２の幅Ｗ２２は、リード２２及び金バンプ２１のＸ方向に沿ったサイズを意味し、Ｘ、Ｙ及びＺ方向は互いに対して垂直である。一実施形態では、金バンプ２１の幅Ｗ２１はリード２２の幅Ｗ２２以下であり得る。これにより、チップパッケージ構造２は印加応力なしにリードボンディングを行うことができる。
【００２３】
図１のチップパッケージング構造１では、金バンプ１１の幅はリード１２の幅よりも大きい。そのため、単位面積当たりのチャンネル数が小さくなるとともに、金バンプ１１の材料利用が多くなって製造コストが上昇する。対照的に、チップパッケージ構造２では、金バンプ２１の幅２１はリード２２の幅Ｗ２２以下である。そのため、単位面積当たりのチャンネル数が大きくなるとともに、金バンプ２１の材料利用が少なくなり製造コストが抑えられる。
【００２４】
本発明のチップパッケージ構造２は、共晶材料被覆２４で第１のボンディング面２１１と、第２のボンディング面２２１と、複数の側壁２１２＿Ｌ、２１２＿Ｒ及び２１２＿Ｂのうちの少なくとも１つとを覆うことにより金バンプ２１及びリード２２のリードボンディングを行う。したがって、リードボンディングを行うのに金バンプ２１の第１のボンディング面２１１をリード２２の第２のボンディング面２２１に接触させるだけで十分であり、金バンプ２１にリード２２を埋め込むために応力を加える必要がない。その結果、ボンディング応力及び圧力分析を回避してプロセスステップを効果的に簡略化し、応力を加えることに起因する構造ダメージを防止することができ、非埋め込みボンディングを実現できる。
【００２５】
図３は、本発明の一実施形態に係るリードボンディング後の伸長試験（stretch  experiment）の結果を示す。図３から分かるように、リード２２及び金バンプ２１のボンディング面に加えて（即ち、第１のボンディング面２１１及び第２のボンディング面２２１）、金バンプ２１の側壁２１２＿Ｒ、２１２＿Ｌ及び２１２＿Ｂ並びにボンディング面２１１の拡張領域２１１＿Ｅは、毛管効果によって共晶材料被覆２４によって覆われる。
【００２６】
具体的には、金バンプ２１の面は粗く非平滑面であるため、金バンプ２１の面に液体状態の共晶材料被覆２４が形成されると毛管効果が起こり、液体状態の共晶材料被覆２４が金バンプ２１の側壁２１２＿Ｒ、２１２＿Ｌ及び２１２＿Ｂ並びに第１のボンディング面２１１の拡張領域２１１＿Ｅに向かって流れて共晶材料被覆２４の領域を大きくするとともにリード２２と金バンプ２１とのボンディング強度を高める。また、金バンプ２１を覆う共晶材料被覆２４の領域が大きくなっているため、金バンプ２１の硬さも増大して、ボンディングプロセス後の金バンプ２１の変形が軽減され、短絡リスクが軽減される。共晶材料被覆２４の領域が増加してリード２２と金バンプ２１との間の導電性が改善されるため、リード２２と金バンプ２１との間の界面インピーダンスが低下する。さらに、金バンプ２１のサイズが小さくなると熱膨張効果が小さくなるため、パッケージングの許容度（packaging  tolerance）及び歩留まり率が向上する。
【００２７】
図３から分かるように、伸長試験では、リード２２から金バンプ２１を分離するために外力が加えられる。試験結果は、外力によってリード２２が破損し、破損点ＢＰは共晶材料被覆２４の外側にあることを示す。したがって、リード２２と金バンプ２１とのボンディング強度はリード２２の引っ張り強度よりも強い。さらに、金バンプ２１の面は粗いため、共晶材料被覆２４はリード２２に流れることなく金バンプ２１の接触面及び側壁を覆う（リード２２が別のものと短絡するのを防止する）。即ち、リード２２の幅が金バンプ２１の幅よりも実質的に大きいという条件下では、リード２２への短絡リスクが防止され得る。
【００２８】
図４は、本発明の一実施形態に係る、ＹＺ平面へのリードボンディングを行うチップパッケージ構造２の（Ｘ方向に沿った）第２の斜視図を示す。図５は、本発明の一実施形態に係るチップパッケージ構造２の（Ｚ方向に沿った）第３の斜視図を示す。図４及び図５に示すように、リード２２の第２のボンディング面２２１（１）及び金バンプ２１の第１のボンディング面２２１（１）のＸＹ平面への突出（projections）は完全に重複するか又はリード２２の第２のボンディング面２２１（１）及び金バンプ２１の第１のボンディング面２２１（１）のＸＹ平面への突出は部分的に重複する。第１のボンディング面２１１（２）及び第２のボンディング面２２１（２）が部分的に重複した場合、金バンプ２１の側壁２１２は共晶材料被覆２４によって覆われるためボンディング強度が維持される。
【００２９】
図６はリードの幅と屈曲回数（bending  times）との間の例示の関係図を示す。基材の面積及びリードの数が固定されているとした場合、リードのピッチが小さくなるほどリードの幅が大きくなり、リードの機械強度及び耐屈曲性（bending  resistivity）が大きくなる。図６では、リードの幅が１２マイクロメートルから２１．９マイクロメートルに増大すると、屈曲回数は４００回から６５０回に増加する。したがって、リードの幅が大きくなると、リードの機械強度及び屈曲回数が改善する。
【００３０】
図７は、金バンプ及びリードの２つの空間構成の比較を示す。実際に、リードボンディングのパッケージングプロセスの精度並びに金バンプ及びリードの製造ばらつきを考えると、一般に内側の金バンプに対応する内側のリードの端部は、パッケージングのプロセスドリフトに起因する短絡リスクを回避するために外側の金バンプの端部から少なくとも６マイクロメートル離れているべきである。
【００３１】
図２によれば、本発明のチップパッケージ構造２では、金バンプ２１の幅Ｗ２１は実質的にリード２２の幅Ｗ２２以下である。これは、金バンプ２１の幅Ｗ２１を小さくすることには金バンプ２１に対応するリード２２と隣接する金バンプの端部との間の距離を大きくするという利点がある。具体的には、一実施形態では、リード及び外側の金バンプの端部間の距離ＧＰ１は、金バンプ２１の幅Ｗ２１がリード２２の幅Ｗ２２よりも実質的に小さい場合（例えば、金バンプの幅Ｗ２１が７マイクロメートルで、リードの幅Ｗ２２が９マイクロメートルの場合）７マイクロメートルであり、パッケージングのプロセスドリフトに起因する短絡リスクが回避される。別の実施形態では、リード及び外側の金バンプの端部間の距離ＧＰ２は、金バンプ２１の幅Ｗ２１がリード２２の幅Ｗ２２と実質的に等しい場合（例えば、金バンプの幅Ｗ２１が７マイクロメートルで、リードの幅Ｗ２２が７マイクロメートルの場合）８マイクロメートルであり、パッケージングのプロセスドリフトに起因する短絡リスクが回避される。
【００３２】
図８は、従来技術に係る、ＸＺ平面へのチップパッケージ構造１の反転させた（flipped）第１の斜視図を示し、図９は、本発明の一実施形態に係る、ＸＺ平面へのチップパッケージ構造２の反転させた第１の斜視図を示す。図８では、金バンプ１１の幅はリード１２の幅よりも大きく、図９では、金バンプ２１の幅はリード２２の幅よりも小さい。
【００３３】
図８及び図９を比較した場合、同じピッチＰＣＨの下では、チップパッケージ構造１の２つのリード１２間の断面領域Ａ１は、チップパッケージ構造２の２つのリード２２間の断面領域Ａ２よりも小さいことに加えて、断面領域Ａ１の形状は断面領域Ａ２の形状よりも鋭い（sharper）（例えば、金バンプ１１とリード１２とがボンディングされる角度ＡＮＧ１は９０°よりも小さい一方、金バンプ２１とリード２２とがボンディングされる角度ＡＮＧ２は９０°よりも大きい）。さらに、断面領域Ａ２は断面領域Ａ１よりも大きいため、チップパッケージ構造２の放熱ための空間はチップパッケージ構造１のものよりも大きい。そのため、放熱能力が改善している。
【００３４】
加えて、金バンプ２１の幅は金バンプ１１の幅よりも小さく（即ち、Ｘ方向に沿ったサイズ）、リード２２の高さはリード１２の高さよりも大きい（即ち、Ｚ方向に沿ったサイズ）。これによって、材料利用（例えば金及び銅）が抑えられてチップパッケージ構造２がより価格競争力のあるものとなる。リード２２の高さはリード１２の高さよりも小さい（即ち、Ｚ方向に沿ったサイズ）ため、リード２２とチップ２０との間の距離はリード１２とチップ１０との間の距離よりも大きくなり、チップパッケージ構造２がパッケージング試験を行う場合の鉤バリの試験（test  key  burr）に起因する短絡リスクが低減される。
【００３５】
図１０は、従来のチップパッケージ構造１の等方図（isotropic  view）を示す。図１０に示すように、チップパッケージ構造１の断面領域Ａ１の形状は複雑であるため、ポッティング工程の間にポッティング接着剤（potting  glue）が角部と遭遇するか又はスリップすると乱流が生じ、ポッティング接着剤の流動性が悪化するとともにチップパッケージ構造１に気泡が残留する。
【００３６】
図１１は、本発明の一実施形態に係るチップパッケージ構造２の等角図を示す。図１１に示すように、対照的に、チップパッケージ構造２の断面領域Ａ２はより大きく且つ平滑であるため、流動性のためにより大きな空間を提供してチップパッケージ構造２に残留する気泡を低減してポッティング樹脂の均一性が改善される。
【００３７】
図１２は、本発明の一実施形態に係る、ＸＺ平面へのチップパッケージ構造３への（Ｙ方向に沿った）第１の斜視図を示す。チップパッケージ構造３は、チップ３０と、金バンプ３１と、リード３２と、フィルム基材３３とを含む。金バンプ３１は第１のボンディング面３１１と、複数の側壁３１３＿Ｌ及び３１３＿Ｒとを含み、側壁３１３＿Ｌ及び３１３Ｒのそれぞれは第１のボンディング面３１１に接続されているとともに、金バンプ３１の面である。リード３２は第２のボンディング面３２１を含む。
【００３８】
金バンプ３１とリード３２との間に共晶材料被覆３４が形成されており、金バンプ３１の一部及びリード３２の一部は、共晶材料の合金を形成するために所定の期間加熱されることを通じて共晶材料被覆３４と合体され得る。金バンプ３１は共晶材料被覆３４を通じてリード３２に電気的に接続され、第１のボンディング面３１１と、第２のボンディング面３２１と、複数の側壁３３のうちの少なくとも１つとは共晶材料被覆３４によって覆われている。
【００３９】
金バンプ３１の幅Ｗ３１及びリード３２の幅Ｗ３２はＸ方向に沿ったサイズであることに留意されたい。本実施形態では、金バンプ３１の幅Ｗ３１はリード３２の幅Ｗ３２よりも大きい。幅Ｗ３１及びＷ３２間の差異を適切に制御することにより、非埋め込みボンディングを実現して第１のボンディング面３１１と、第２のボンディング面３２１と、複数の側壁３１３＿Ｌ及び３１３＿Ｒのうちの少なくとも１つとが共晶材料被覆３４によって覆われるようにできる。
【００４０】
チップパッケージ構造２又は３に関する製造プロセスは、図１３に示すリードボンディングプロセス１３０に要約され得る。リードボンディングプロセス１３０は下記のステップを含む。
【００４１】
ステップ１３００：チップ上に金バンプを形成する。金バンプは第１のボンディング面及び複数の側壁を備える。
【００４２】
ステップ１３０１：フィルム基材上にリードを形成する。リードは第２のボンディング面を備える。
【００４３】
ステップ１３０２：金バンプの第１のボンディング面をリードの第２のボンディング面に接触させる。
【００４４】
ステップ１３０３：金バンプとリードとの間に共晶材料被覆を形成するために、金バンプ及びリードを所定の温度範囲（４００〜５００℃）に加熱する。
【００４５】
ステップ１３０４：第１のボンディング面と、第２のボンディング面と、複数の側壁のうちの少なくとも１つとが共晶材料被覆によって覆われるように、所定の期間（０．１〜２秒）維持する。
【００４６】
リードボンディングプロセス１３０の詳細作業は図２の記載を参照することにより得られ得るため記載を省略する。
【００４７】
総括すると、本発明は、金バンプの面に形成される共晶材料被覆２４に起こる毛管効果を利用し、応力を何ら加えることなく共晶材料被覆がボンディング面及び金バンプの少なくとも１つの側壁へと流れて共晶材料被覆の領域が拡大する。したがって、本発明は、リードと金バンプとの間のボンディング強度を改善し、ボンディングインピーダンスを低減し、変形への耐性を高め、構造の完全性を保証し、短絡リスクを低減する非埋め込みボンディングを実現する。さらに、本発明のチップパッケージ構造では、リード及び金バンプのサイズを低減して微細ピッチを実現し、ポッティング接着剤の流動性を改善し、放熱のための空間を増やし、材料利用を節約し、パッケージングの精度（許容度）を高め、試験のピンバリによる短絡リスクを低減する。
【００４８】
当業者であれば、本発明の教示を維持しながら多くの変更及び改良が装置及び方法に加えられ得ることに容易に気付く。従って、上記の開示は、添付の請求項の範囲によってのみ限定されると解釈すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【外国語明細書】
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