JP2000323514A - Icチップと回路基板との接続方法 - Google Patents
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Abstract
グで形成された導線によって電気的に接続する方法にお
いて、回路基板と導線との接合性を確保するとともに多
ピンかつ狭ピッチのICチップへのボンディングを可能
とする。 【解決手段】 第1のボール5aでボールボンディング
を行って、ワイヤボンディングの2次側となるランド4
にバンプ6を形成する工程と、第1のボール5aより小
さいボール径の第2のボール5bでボールボンディング
を行って、パッド3aを1次側とし、バンプ6を2次側
としてワイヤボンディングを行って導線10を形成し、
ICチップ3および回路基板1とを電気的に接続する工
程とを備える。これにより、ランド4は大径の第1のボ
ール5aで接合性を確保し、パッド3aは小径の第2の
ボール5bではみ出し等を防いで多ピン、狭ピッチのI
Cチップ3にボンディングを行うことができる。
Description
ドと回路基板のランドとをワイヤボンディングで形成さ
れた導線によって電気的に接続する方法に関する。
とをAuワイヤを用いたワイヤボンディングにて電気的
に接続する場合に、一般に、回路基板上の配線材料がC
u等のようなAuワイヤとの接合性の悪い材料である
と、配線(ランド)上に直接ボンディングを行うことが
できないとされている。
(パッド)および回路基板の電極(ランド)とにワイヤ
ボンディングを行う手順を図5に基づいて説明する。ま
ず、回路基板のランド上にAuワイヤにて予め接合性の
よいボールボンディングを行ってバンプを予め形成して
おく(図5(a)、(b))。次に、ICチップのパッ
ド上に1次ボンディングを行い(図5(c))、続いて
配線上に形成しておいたバンプに2次ボンディングを行
う(図5(d))。以上の図5(a)〜(d)に示す工
程によって、Auワイヤボンディングの接合性を確保し
ている。
ンドとAuワイヤは接合性のよいボールボンディングで
接合し、さらに配線上のバンプとAuワイヤは通常のウ
ェッジボンディングで同質同材のAu同士の接合を行う
ことによって良好な接合を得ることができる。
ICチップ上に形成されているボンディングパッドは多
ピン、狭ピッチ化が進んでおり、ICチップ上のパッド
にボールボンディングを行う際には、パッドの大きさに
応じて小径のボールを用いなければならない。このと
き、チップ上のパッドにボールボンディングを行うのと
同じボール径のボールを用いて、基板上のCu等のラン
ドにボールボンディングを行ったとすると、ボールの体
積が小さいため、Cu等のランドとAuワイヤの界面が
十分接合されないうちにつぶれてしまうことになる。そ
の結果、ボンディング後の接合強度が弱いばかりでな
く、ボンディング中においても接合が確保されず、はが
れてしまうという不具合が発生する。
性を確保するために、ランドにボールボンディングを行
うのと同じボール径のボールを用いてICチップ上のパ
ッドにボールボンディングと行うとすれば、ボールがパ
ッドから大きくはみ出してしまい隣り合うパッドでショ
ートしてしまうという不具合が発生する。本発明は、上
記点に鑑み、ICチップと回路基板とをワイヤボンディ
ングで形成された導線によって電気的に接続する方法に
おいて、回路基板と導線との接合性を確保するとともに
多ピンかつ狭ピッチのICチップへのボンディングを可
能とすることを目的とする。
成するために、請求項1に記載の発明は、第1のボール
(5a)を形成してボールボンディングを行うことによ
り、ワイヤボンディングの2次側となるランド(4)に
バンプ(6)を形成するバンプ形成工程と、パッド(3
a)に応じて第1のボール(5a)より小径の第2のボ
ール(5b)を形成してボールボンディングを行うこと
により、パッド(3a)を1次側としてワイヤボンディ
ングを行う1次側ボンディング工程と、バンプ(6)を
2次側としてワイヤボンディングを行って導線(10)
を形成し、ICチップ(3)および回路基板(1)とを
電気的に接続する2次側ボンディング工程とを備えるこ
とを特徴としている。
(4)にボンディングを行う際には、大径の第1のボー
ル(5a)を用いてボールボンディングを行って接合性
を確保できるとともに、ICチップ(3)上のパッド
(3a)にボンディングを行う際には、第1のボール
(5a)より小径の第2のボール(5b)を用いてボー
ルボンディングを行い、パッド(3a)からのはみ出し
や、ショートを防ぐことができ、多ピンかつ狭ピッチの
ICチップ(3)へのボンディングが可能となる。
成工程は、ワイヤボンディングの2次側となるランド
(4)のすべてについて連続してバンプ(6)を形成す
ることを特徴としている。このようにすべてのランド
(4)について連続してボンディングを行うことによ
り、ランド(4)とパッド(3a)で異なるボール径の
ボールを形成してボールボンディングを行う場合に、ボ
ール径を変更することなくランド(4)にボールボンデ
ィングを行うことができ、ボンディングを効率よく行う
ことができる。
プ(3)が複数であり、異なるボール径の第2のボール
(5b)を必要とするパッド(3a)が存在する場合に
は、ボンディング工程において、パッド(3a)に応じ
て第2のボール(5b)のボール径を変更するととも
に、同じボール径の第2のボール(5b)に対応するパ
ッド(3a)のすべてについて連続してワイヤボンディ
ングを行うことを特徴としている。
路基板(1)に設置されており、各ICチップ(3)に
おけるパッド(3a)の大きさ等が異なる場合には、そ
れぞれのパッド(3a)からはみ出したりすることなく
ボンディングを行うことができ、同じボール径の第2の
ボール(5b)を必要するパッド(3a)についてボー
ル径を変更することなく連続してボンディングを行うこ
とができ、ボンディングを効率よく行うことができる。
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一
例である。
プと回路基板との接続方法について図に基づいて説明す
る。図1から3は、本発明の第1実施形態に係るICチ
ップ3と回路基板1との接続方法を示す工程図であり、
図4はボンディング後の回路基板を示している。なお、
図4ではICチップ3上のパッド3aを省略している。
以下、接続工程順に説明する。
ト基板などの基板)1を用意する。この回路基板1の一
面上には、ダイマウントペースト2(例えばはんだやA
gペースト)によりICチップ3がダイマウントされ、
ICチップ3上には、ICチップ3の内部回路と電気的
に接続されたパッド3aが設けられている。本実施形態
では、回路基板1には複数のICチップ3が設置されて
いる。
プ3の設置領域と異なる部分には、Cu、Ni、フラッ
シュAuめっき等のようにAuワイヤと接合性の悪い配
線材料を用いたランド4が形成されている。そして、図
1(a)〜(d)に示すように、このランド4上に、A
uよりなる凸状のAuバンプ6を、Auワイヤ5を用い
てボールボンディングにより形成する。これは、ICチ
ップ3のパッド3aとランド4との間をAuワイヤ5を
用いてワイヤボンディングして後述の導線10を形成す
る場合に、Auバンプ6と導線10とを同質材質のAu
により構成することにより、導線10の接合性を良くす
るためである。
ャピラリ7の貫通孔7aにAuワイヤ5を挿通した状態
で、トーチ電極8からの放電によりキャピラリ7から突
出したAuワイヤ5の先端に第1のボール5aを形成す
る。このとき、使用するAuワイヤ5の径が30μmの
場合には、第1のボール5aのボール径dを70〜80
μmとすることがランド4とAuワイヤ5との接続性を
確保するために最適である。本実施形態においては、第
1のボール5aのボール径dを例えば75μmとしてい
る。
リ7をランド4上に位置させてボールボンディングを行
う。このボールボンディングによってAuバンプ6を形
成する。次に、図1(c)に示すように、キャピラリ7
を後方(Auバンプ6に対しICチップ3と反対側の方
向)に移動させてウェッジボンディングを行う。このと
き、キャピラリ7をランド4上に押しつけてAuバンプ
6から延びるAuワイヤ5を切断する。
せ、図1(d)に示すように、トーチ電極8からの放電
により、Auワイヤ5の先端に第1のボール5aを形成
する。以上の図1(a)〜(d)の工程を順次繰り返
し、回路基板1のすべてのランド4上にAuバンプ6を
形成していく。図4(a)はすべてのランド4上にAu
バンプ6を形成した状態の配線基板1を示す。
リ7の貫通孔7aにAuワイヤ5を挿通した状態で、ト
ーチ電極8からの放電によりキャピラリ7から突出した
Auワイヤ5の先端に上記第1のボール5aより小径の
第2のボール5bを形成する。このとき、ICチップ3
上におけるパッド3aの大きさが90〜110μmであ
り、隣り合うパッド3aの間隔が100〜140μmで
あるとすると、パッド3aからのはみ出し等を防止する
ためには第2のボール5bのボール径を60〜70μm
とすることが最適である。本実施形態では、トーチ電極
8の電圧、電流量を調整することにより第2のボール5
bのボール径eを例えば65μmとしている。
プ3に形成されたパッド3a上にボールボンディング
(1次ボンディング)を行うとともに、図2(c)に示
すように、上記工程で形成したランド4上のバンプ6に
ウェッジボンディング(2次ボンディング)を行う。こ
れにより、ICチップ3のパッド3aとランド4上のバ
ンプ6との間にAuよりなる上記導線10が形成され、
ICチップ3と回路基板1とが電気的に接続される。
り返して、第2のボール5bの同じボール径eを必要と
するすべてのパッド3a、すなわち大きさや間隔が同程
度であるすべてのパッド3aについてボンディングを行
う。図4(b)は、以上の図2(a)〜(c)の工程に
より、大きさ、間隔が同じであるすべてのパッド3aに
ボンディングが終了した後の回路基板1を示している。
プ3が回路基板1に設置されており、さらに、各ICチ
ップ3でパッド3aの大きさ等が異なる場合には、各I
Cチップ3ごとに、そのパッド3aの大きさ、間隔に応
じたボール径の第2のボール5bを形成する。例えば、
図3に示すように、上記のボール径eより大きく第1の
ボールのボール径dより小さいボール径fの第2のボー
ル5bをトーチ8の電流、電圧量を調整して形成する。
いて説明したのと同様に、ICチップ3に形成されたパ
ッド3a上にボールボンディング(1次ボンディング)
を行うとともに、ランド4上のバンプ6にウェッジボン
ディング(2次ボンディング)を行う。図4(c)は、
以上の工程によってすべてのパッド3aにボンディング
が終了し、ICチップ3と回路基板1とが電気的に接続
された後の回路基板1を示している。
1上のランド4側は大きなボール径の第1のボール5a
にてボールボンディングを行って接合性を確保すること
ができる。そして、ICチップ3のパッド3a側はパッ
ド3aの大きさ、間隔に合わせて、第1のボール5aよ
り小径の第2のボール5bを形成し、この第2のボール
5bにてボールボンディングを行うことにより、パッド
3aからのはみ出し、ショートを防止することができ
る。従って、回路基板1と導線10との接合性を確保で
きるとともに多ピンかつ狭ピッチのICチップ3へのボ
ンディングを可能にすることができる。
手順を示す工程図である。
手順を示す工程図である。
側面図である。
ける配線基板の状態を示す平面図である。
を示す工程図である。
ンド、5…Auワイヤ、5a…第1のボール、5b…第
2のボール、6…凸状のAuバンプ、10…導線。
Claims (3)
- 【請求項1】 ICチップ(3)のパッド(3a)およ
び回路基板(1)のランド(4)とをワイヤボンディン
グで形成された導線(10)で電気的に接続する方法で
あって、 第1のボール(5a)を形成してボールボンディングを
行うことにより、ワイヤボンディングの2次側となる前
記ランド(4)にバンプ(6)を形成するバンプ形成工
程と、 前記第1のボール(5a)より小さいボール径の第2の
ボール(5b)を形成してボールボンディングを行うこ
とにより、前記パッド(3a)を1次側としてワイヤボ
ンディングを行うとともに、前記バンプ(6)を2次側
としてワイヤボンディングを行って前記導線(10)を
形成し、前記ICチップ(3)および前記回路基板
(1)とを電気的に接続するボンディング工程とを備え
ることを特徴とするICチップと回路基板との接続方
法。 - 【請求項2】 前記バンプ形成工程は、ワイヤボンディ
ングの2次側となる前記ランド(4)のすべてについて
連続して前記バンプ(6)を形成することを特徴とする
請求項1に記載のICチップと回路基板との接続方法。 - 【請求項3】 前記ICチップ(3)が複数であり、異
なるボール径の前記第2のボール(5b)を必要とする
前記パッド(3a)が存在する場合には、 前記ボンディング工程において、前記パッド(3a)に
応じて前記第2のボール(5b)のボール径を変更する
とともに、同じボール径の前記第2のボール(5b)に
対応する前記パッド(3a)のすべてについて連続して
ワイヤボンディングを行うことを特徴とする請求項2記
載のICチップと回路基板との接続方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13189799A JP3855532B2 (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | Icチップと回路基板との接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13189799A JP3855532B2 (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | Icチップと回路基板との接続方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000323514A true JP2000323514A (ja) | 2000-11-24 |
JP3855532B2 JP3855532B2 (ja) | 2006-12-13 |
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ID=15068725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2017080816A1 (de) * | 2015-11-09 | 2017-05-18 | Robert Bosch Gmbh | Kontaktieranordnung für ein leiterplattensubstrat und verfahren zum kontaktieren eines leiterplattensubstrats |
-
1999
- 1999-05-12 JP JP13189799A patent/JP3855532B2/ja not_active Expired - Fee Related
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DE102005006333B4 (de) * | 2005-02-10 | 2007-10-18 | Infineon Technologies Ag | Halbleiterbauteil mit mehreren Bondanschlüssen und gebondeten Kontaktelementen unterschiedlicher Metallzusammensetzung und Verfahren zur Herstellung desselben |
US7391121B2 (en) | 2005-02-10 | 2008-06-24 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor device with a number of bonding leads and method for producing the same |
WO2017080816A1 (de) * | 2015-11-09 | 2017-05-18 | Robert Bosch Gmbh | Kontaktieranordnung für ein leiterplattensubstrat und verfahren zum kontaktieren eines leiterplattensubstrats |
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