JP2000021917A - 突出接点の形成方法 - Google Patents
突出接点の形成方法Info
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- JP2000021917A JP2000021917A JP10187430A JP18743098A JP2000021917A JP 2000021917 A JP2000021917 A JP 2000021917A JP 10187430 A JP10187430 A JP 10187430A JP 18743098 A JP18743098 A JP 18743098A JP 2000021917 A JP2000021917 A JP 2000021917A
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/11—Manufacturing methods
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
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- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体素子チップや弾性表面波素子チップ等
に設けられた電極パッド上に突出接点（バンプ）を形成
する方法において、金属ワイヤの先端に形成された金属
ボールを前記電極パッドに当接しながら超音波を印加す
る技術を改良し、その後のフリップ実装工程等を経て
も、前記突出接点形成部が剥離したり損壊したりしない
ような突出接点の形成方法を提供する。 【解決手段】 前記金属ボールと前記電極パッドとの接
触部に、前記電極パッドの上面に平行で互いに垂直な二
方向の振動成分を有する超音波を印加することにより、
前記金属ボールを前記電極パッドに接合した後、前記金
属ワイヤを前記金属ボールから切り離す。
に設けられた電極パッド上に突出接点（バンプ）を形成
する方法において、金属ワイヤの先端に形成された金属
ボールを前記電極パッドに当接しながら超音波を印加す
る技術を改良し、その後のフリップ実装工程等を経て
も、前記突出接点形成部が剥離したり損壊したりしない
ような突出接点の形成方法を提供する。 【解決手段】 前記金属ボールと前記電極パッドとの接
触部に、前記電極パッドの上面に平行で互いに垂直な二
方向の振動成分を有する超音波を印加することにより、
前記金属ボールを前記電極パッドに接合した後、前記金
属ワイヤを前記金属ボールから切り離す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子チップ
や弾性表面波素子チップ等に設けられた電極パッドと、
プリント配線基板やフリップ実装用パッケージ等に設け
られた電極端子とを接続するために、前記素子チップの
電極パッド上に突出接点を形成する方法に関する。
や弾性表面波素子チップ等に設けられた電極パッドと、
プリント配線基板やフリップ実装用パッケージ等に設け
られた電極端子とを接続するために、前記素子チップの
電極パッド上に突出接点を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子チップや弾性表面波素子チッ
プ等に設けられた電極パッド上に突出接点を形成する方
法として、金属ワイヤの先端に形成された金属ボールを
前記電極パッドに当接しながら、熱又は超音波を印加す
る技術が、特公平４−４１５１９号、特公平６−９５４
６８号等に開示されている。
プ等に設けられた電極パッド上に突出接点を形成する方
法として、金属ワイヤの先端に形成された金属ボールを
前記電極パッドに当接しながら、熱又は超音波を印加す
る技術が、特公平４−４１５１９号、特公平６−９５４
６８号等に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、半導体素子
チップや弾性表面波素子チップ等に設けられた電極パッ
ド上に突出接点を形成する方法において、金属ワイヤの
先端に形成された金属ボールを前記電極パッドに当接し
ながら超音波を印加する技術を改良し、その後のフリッ
プ実装工程等を経ても、前記突出接点形成部が剥離した
り損壊したりしないような突出接点の形成方法を提供す
るものである。
チップや弾性表面波素子チップ等に設けられた電極パッ
ド上に突出接点を形成する方法において、金属ワイヤの
先端に形成された金属ボールを前記電極パッドに当接し
ながら超音波を印加する技術を改良し、その後のフリッ
プ実装工程等を経ても、前記突出接点形成部が剥離した
り損壊したりしないような突出接点の形成方法を提供す
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本願発明者は、超音波の
印加により金属ボールを電極パッドに接合する場合、一
方向のみの振動成分を有する超音波を用いると、金属ボ
ールと電極パッドとの接合部９０は、図６に示すように
超音波の振動方向を短径とした楕円形となることを見出
した。
印加により金属ボールを電極パッドに接合する場合、一
方向のみの振動成分を有する超音波を用いると、金属ボ
ールと電極パッドとの接合部９０は、図６に示すように
超音波の振動方向を短径とした楕円形となることを見出
した。
【０００５】又、上述の如く一方向のみの振動成分を有
する超音波を印加して電極パッド上に形成した突出接点
を、フリップ実装用パッケージ等に設けられた電極端子
に接続すると、前記突出接点における金属ボールと電極
パッドとの接合部９０が、図７に示すように前記楕円形
状の長弧部分９１から剥離しやすいことを見出した。
する超音波を印加して電極パッド上に形成した突出接点
を、フリップ実装用パッケージ等に設けられた電極端子
に接続すると、前記突出接点における金属ボールと電極
パッドとの接合部９０が、図７に示すように前記楕円形
状の長弧部分９１から剥離しやすいことを見出した。
【０００６】斯かる発見に基づき、本発明による突出接
点の形成方法は、基板上に電極パッド部を含む薄膜パタ
ーンを形成した後、前記電極パッド上に突出接点を形成
する方法において、金属ワイヤの先端に形成された金属
ボールを前記電極パッドに当接しながら、前記金属ボー
ルと前記電極パッドとの接触部に、前記電極パッドの上
面に平行で互いに垂直な二方向の振動成分を有する超音
波を印加することにより、前記金属ボールを前記電極パ
ッドに接合した後、前記金属ワイヤを前記金属ボールか
ら切り離すことを特徴とする。
点の形成方法は、基板上に電極パッド部を含む薄膜パタ
ーンを形成した後、前記電極パッド上に突出接点を形成
する方法において、金属ワイヤの先端に形成された金属
ボールを前記電極パッドに当接しながら、前記金属ボー
ルと前記電極パッドとの接触部に、前記電極パッドの上
面に平行で互いに垂直な二方向の振動成分を有する超音
波を印加することにより、前記金属ボールを前記電極パ
ッドに接合した後、前記金属ワイヤを前記金属ボールか
ら切り離すことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態に従った突出
接点の形成方法においては、図１に示すように、セラミ
ック製のキャピラリ３に挿通した金属ワイヤ４の先端に
放電等の熱エネルギーにより金属ボール５を形成した
後、図２に示すように、前記キャピラリ３を降下させて
前記金属ボール５を弾性表面波素子チップ１等に設けら
れた電極パッド２に当接する。そして、前記キャピラリ
３により前記金属ボール５を前記電極パッド２に押し当
てながら、前記金属ボール５と前記電極パッド２との接
触部に超音波を印加する。該超音波は、前記電極パッド
２の上面に平行で互いに垂直な二方向の振動成分を有
し、前記キャピラリ３から前記金属ボール５を通って前
記接触面に伝搬される。
接点の形成方法においては、図１に示すように、セラミ
ック製のキャピラリ３に挿通した金属ワイヤ４の先端に
放電等の熱エネルギーにより金属ボール５を形成した
後、図２に示すように、前記キャピラリ３を降下させて
前記金属ボール５を弾性表面波素子チップ１等に設けら
れた電極パッド２に当接する。そして、前記キャピラリ
３により前記金属ボール５を前記電極パッド２に押し当
てながら、前記金属ボール５と前記電極パッド２との接
触部に超音波を印加する。該超音波は、前記電極パッド
２の上面に平行で互いに垂直な二方向の振動成分を有
し、前記キャピラリ３から前記金属ボール５を通って前
記接触面に伝搬される。
【０００８】その後、図３に示すように、前記キャピラ
リ３を上昇させると共に前記金属ワイヤ４を引張り上げ
ることにより、前記金属ワイヤ４は脆弱化した部分で破
断し、前記電極パッド上２に突出接点６（以下、バンプ
と称す。）が形成される。上記実施形態に従えば、バン
プと電極パッドとの接合部９は、図４に示すように略円
形となる。
リ３を上昇させると共に前記金属ワイヤ４を引張り上げ
ることにより、前記金属ワイヤ４は脆弱化した部分で破
断し、前記電極パッド上２に突出接点６（以下、バンプ
と称す。）が形成される。上記実施形態に従えば、バン
プと電極パッドとの接合部９は、図４に示すように略円
形となる。
【０００９】尚、上記実施形態において、弾性表面波素
子チップは、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチ
ウム等の圧電性基板上に、Ａｌ，Ｃｕ、Ａｌ−Ｃｕ合金
等からなる薄膜パターンが形成されたものであり、該薄
膜パターンは電極パッド部を有する。又、金属ワイヤ及
び金属ボールの材料としては、Ａｕ等が適する。上記実
施形態に従った実施例と、従来技術に従って電極パッド
の上面に平行な振動成分が一方向のみの超音波を用いた
従来例について、電極パッドに対するバンプの接合強度
を比較する実験を行った。その結果を表１に示す。
子チップは、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチ
ウム等の圧電性基板上に、Ａｌ，Ｃｕ、Ａｌ−Ｃｕ合金
等からなる薄膜パターンが形成されたものであり、該薄
膜パターンは電極パッド部を有する。又、金属ワイヤ及
び金属ボールの材料としては、Ａｕ等が適する。上記実
施形態に従った実施例と、従来技術に従って電極パッド
の上面に平行な振動成分が一方向のみの超音波を用いた
従来例について、電極パッドに対するバンプの接合強度
を比較する実験を行った。その結果を表１に示す。
【００１０】
【表１】 実験には、金属ワイヤとして直径３０μｍのＡｕ線を用
い、金属ボール形成時の放電時間は１．８ｍｓ、放電電
流は７０ｍＡ、超音波の印加条件は表１に示すとおりで
ある。又、表１に示した接合強度は、バンプを電極パッ
ドと共に基板から剥離させるのに要する剪断力を意味
し、バンプが電極パッドと共に基板から剥離する前に、
バンプが電極パッドから剥離することはなかった。尚、
試料数は、実施例及び従来例について各１０個である。
い、金属ボール形成時の放電時間は１．８ｍｓ、放電電
流は７０ｍＡ、超音波の印加条件は表１に示すとおりで
ある。又、表１に示した接合強度は、バンプを電極パッ
ドと共に基板から剥離させるのに要する剪断力を意味
し、バンプが電極パッドと共に基板から剥離する前に、
バンプが電極パッドから剥離することはなかった。尚、
試料数は、実施例及び従来例について各１０個である。
【００１１】表１を見ればわかるように、本発明実施例
における接合強度の方が、従来例に比べてやや大きい。
における接合強度の方が、従来例に比べてやや大きい。
【００１２】次に、図５に示すように、上記実施例及び
従来例によるバンプが形成された基板１を、フリップ実
装用パッケージ７に実装したときの接合強度を比較し
た。その結果を表２に示す。
従来例によるバンプが形成された基板１を、フリップ実
装用パッケージ７に実装したときの接合強度を比較し
た。その結果を表２に示す。
【００１３】
【表２】 ここで、前記基板１にはそれぞれ１０個のバンプ６が形
成されており、前記フリップ実装は、基板上に形成され
た各バンプ６とフリップ実装用パッケージに設けられた
各電極端子８との接触部に、基板の上面に平行な振動成
分が一方向のみの超音波を印加することによって行っ
た。基板のサイズは３．９ｍｍ×２．０ｍｍ、パッケー
ジのサイズは５．０ｍｍ×５．０ｍｍ、パッケージに設
けられた電極端子にはＡｕメッキが施されており、超音
波の印加条件等は表２に示すとおりである。又、表２に
示した接合強度は、少なくとも１個のバンプを電極パッ
ドと共に基板から剥離させるのに要する剪断力を意味
し、バンプが電極パッドと共に基板から剥離する前に、
バンプが電極パッドから剥離したり電極端子がパッケー
ジから剥離することはなかった。尚、試料基板は、実施
例及び従来例について各１５枚である。
成されており、前記フリップ実装は、基板上に形成され
た各バンプ６とフリップ実装用パッケージに設けられた
各電極端子８との接触部に、基板の上面に平行な振動成
分が一方向のみの超音波を印加することによって行っ
た。基板のサイズは３．９ｍｍ×２．０ｍｍ、パッケー
ジのサイズは５．０ｍｍ×５．０ｍｍ、パッケージに設
けられた電極端子にはＡｕメッキが施されており、超音
波の印加条件等は表２に示すとおりである。又、表２に
示した接合強度は、少なくとも１個のバンプを電極パッ
ドと共に基板から剥離させるのに要する剪断力を意味
し、バンプが電極パッドと共に基板から剥離する前に、
バンプが電極パッドから剥離したり電極端子がパッケー
ジから剥離することはなかった。尚、試料基板は、実施
例及び従来例について各１５枚である。
【００１４】表２を見ればわかるように、本発明実施例
における接合強度の方が、従来例に比べてかなり大き
い。そして、従来例における剥離のしかたを観察する
と、前記図７に示したように、バンプと電極パッドとの
楕円形接合部の長弧部分が電極パッドの下側から剥離し
ていた。又、接合強度測定前に、前記楕円形接合部を透
明な基板の裏側から見ると、長弧部分に干渉色が観察さ
れるものがあった。
における接合強度の方が、従来例に比べてかなり大き
い。そして、従来例における剥離のしかたを観察する
と、前記図７に示したように、バンプと電極パッドとの
楕円形接合部の長弧部分が電極パッドの下側から剥離し
ていた。又、接合強度測定前に、前記楕円形接合部を透
明な基板の裏側から見ると、長弧部分に干渉色が観察さ
れるものがあった。
【００１５】これは、金属ボールと電極パッドとの接合
時に、従来例においては超音波振動が楕円形接合部の長
弧部分に集中して該部分が脆弱化するのに対して、実施
例においては超音波振動が略円形接合部の全周に分散し
て該部分が脆弱化しにくいことによるものと考えられ
る。
時に、従来例においては超音波振動が楕円形接合部の長
弧部分に集中して該部分が脆弱化するのに対して、実施
例においては超音波振動が略円形接合部の全周に分散し
て該部分が脆弱化しにくいことによるものと考えられ
る。
【００１６】尚、表２に係る実験のフリップ実装は、Ａ
ｕバンプとＡｕメッキ電極との超音波接合によって行っ
たが、Ａｕバンプと半田メッキ電極との熱接合による場
合でも、同様な結果となることが予想される。
ｕバンプとＡｕメッキ電極との超音波接合によって行っ
たが、Ａｕバンプと半田メッキ電極との熱接合による場
合でも、同様な結果となることが予想される。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、半導体素子チップや弾
性表面波素子チップ等に設けられた電極パッド上に超音
波を用いて突出接点（バンプ）を形成するに当たり、前
記電極パッド部の損傷が抑制され、その後のフリップ実
装工程等における接合部の剥離、損壊等が防止される。
性表面波素子チップ等に設けられた電極パッド上に超音
波を用いて突出接点（バンプ）を形成するに当たり、前
記電極パッド部の損傷が抑制され、その後のフリップ実
装工程等における接合部の剥離、損壊等が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の金属ボール形成工程に係る各部
材の断面図である。
材の断面図である。
【図２】本発明実施例の超音波接合工程に係る各部材の
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明実施例の金属ワイヤ切断工程に係る各部
材の断面図である。
材の断面図である。
【図４】本発明実施例による突出接点形成部の下面図で
ある。
ある。
【図５】本発明実施例のフリップ実装工程に係る各部材
の断面図である。
の断面図である。
【図６】従来例による突出接点形成部の下面図である。
【図７】従来例による突出接点形成部（フリップ実装
後）の下面図である。
後）の下面図である。
１ 基板（素子チップ） ２ 電極パッド ３ キャピラリ ４ 金属ワイヤ ５ 金属ボール ６ 突出接点（バンプ）
Claims (1)
- 【請求項１】 基板上に電極パッド部を含む薄膜パター
ンを形成した後、前記電極パッド上に突出接点を形成す
る方法において、 金属ワイヤの先端に形成された金属ボールを前記電極パ
ッドに当接しながら、前記金属ボールと前記電極パッド
との接触部に、前記電極パッドの上面に平行で互いに垂
直な二方向の振動成分を有する超音波を印加することに
より、前記金属ボールを前記電極パッドに接合した後、 前記金属ワイヤを前記金属ボールから切り離すことを特
徴とする突出接点の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10187430A JP2000021917A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 突出接点の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10187430A JP2000021917A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 突出接点の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000021917A true JP2000021917A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16205931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10187430A Pending JP2000021917A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 突出接点の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000021917A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010000704A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Canon Inc | 記録ヘッド及び記録ヘッドの製造方法 |
-
1998
- 1998-07-02 JP JP10187430A patent/JP2000021917A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010000704A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Canon Inc | 記録ヘッド及び記録ヘッドの製造方法 |
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