JP2000357700A - ボールボンディング方法および電子部品の接続方法 - Google Patents

ボールボンディング方法および電子部品の接続方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品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、ボンディ
ングの接合性を確保する。 【解決手段】 第１導体３ａおよび第２導体４とを電気
的に接続するワイヤボンディングに先立ち、ワイヤボン
ディングの２次側となる第２導体４にバンプ６を形成す
る際に、キャピラリ７の先端にボール５ａを形成し、キ
ャピラリ７を移動させてボール５ａを第２導体４に接触
させた後、キャピラリ７を第２導体４の表面に対して垂
直方向に移動させると同時に水平方向に移動させて、ボ
ール５ａを第２導体４に圧着させる。これにより、キャ
ピラリ７の先端部によってボール５ａを第２導体４の粒
塊４ａの凹凸に食い込ませることができ、接合面積の増
大およびアンカー効果による接合性の向上を得ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品をワイヤ
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。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣチップおよび回路基板（配線基板）
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。
【０００３】このような回路基板でＩＣチップのパッド
（第１導体）と回路基板のランド（第２導体）とをワイ
ヤボンディングによって接合する手順を図９に基づいて
説明する。
【０００４】まず、回路基板Ｊ１のランドＪ４上にＡｕ
ワイヤＪ５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Ｊ６を形成する。具体的には、Ａｕワイヤ
Ｊ５の先端を放電によって溶解させて球状ボールを形成
し、キャピラリＪ７をランドＪ４表面に対して垂直方向
に移動させてボールをランドＪ４に押し付ける（図９
（ａ））。さらにキャピラリＪ７をランドＪ４上に押し
付けてＡｕワイヤＪ５を切断する（図９（ｂ））。
【０００５】次に、ランド上に形成したバンプＪ６とＩ
ＣチップＪ３のパッドＪ３ａとをワイヤボンディングに
よって接合する。具体的には、ＩＣチップのパッドＪ３
ａ上にボールボンディングによって１次ボンディングを
行い（図９（ｃ））、続いてバンプＪ６にウェッジボン
ディングによって２次ボンディングを行う（図９
（ｄ））。以上の図９（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。
【０００６】この方法によれば、回路基板のＣｕ等のラ
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。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の接続方法では、
Ａｕワイヤと被ボンディング材料とを超音波振動によっ
て固着させるだけでなく、熱を加えながらボンディング
を行うことにより両金属間の拡散による合金層形成を促
して接合性を得るという方法を用いている。従って、回
路基板およびＩＣチップはボンディング時において加熱
されている。このため、回路基板の配線（ランド）とし
てＣｕ等の卑金属を用いる場合には、室温放置でもラン
ドの酸化が進行してしまうのに加え、熱によりボンディ
ングが進むに従ってさらに酸化が進行してしまい、ボー
ルボンディングが接合できなくなってしまうという問題
がある。
【０００８】また、ランドはめっきによって形成されて
いることから、ランド表面は下地材料の表面粗度の影響
を受けやすい。このため、Ｃｕめっき配線上の表面粗度
が大きくなるとボンディング性が低下してしまうという
問題があった。
【０００９】本発明は、上記点に鑑み、電子部品をワイ
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、ボンディングの接合性を確保するこ
とを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１記載の発明では、キャピラリ
（７）によって線材（５）を導体（４）に接続するボー
ルボンディング方法であって、キャピラリ（７）の先端
に線材（５）によってボール（５ａ）を形成し、キャピ
ラリ（７）を移動させてボール（５ａ）を導体（４）に
接触させた後、前記キャピラリ（７）を導体（４）の表
面に対して垂直方向に移動させると同時に水平方向に移
動させて、ボール（５ａ）を導体（４）に圧着させるこ
とを特徴としている。
【００１１】これにより、キャピラリ（７）の先端部に
よってボール（５ａ）を導体（４）の粒塊（４ａ）の凹
凸に食い込ませることができるので、導体（４）とボー
ル（５ａ）との接合面積が増大させることができるとと
もに、導体（４）の表面の粗さによるアンカー効果によ
って導体（４）とボール（５ａ）との間の高い接合性を
得ることができる。
【００１２】また、請求項２に記載の発明では、第１導
体（３ａ）および第２導体（４）とをワイヤボンディン
グで形成された導線（１０）によって電気的に接続する
方法であって、ワイヤボンディングの２次側となる第２
導体（４）に、線材（５）によってバンプ（６）を形成
するバンプ形成工程と、バンプ形成工程の後、第１導体
（３ａ）を１次側とするとともにバンプ（６）を２次側
としてワイヤボンディングを行うことにより導線（１
０）を形成し、第１導体（３ａ）および第２導体（４）
とを電気的に接続するボンディング工程とを備え、バン
プ形成工程では、キャピラリ（７）の先端に線材（５）
によってボール（５ａ）を形成し、キャピラリ（７）を
移動させてボール（５ａ）を第２導体（４）に接触させ
た後、キャピラリ（７）を第２導体（４）の表面に対し
て垂直方向に移動させると同時に水平方向に移動させ
て、ボール（５ａ）を第２導体（４）に圧着させること
を特徴としている。
【００１３】これにより、第１導体（３ａ）および第２
導体（４）とをワイヤボンディングで形成された導線
（１０）によって電気的に接続する方法において、予め
第２導体（４）にバンプ（６）を形成する際に、第２導
体（４）とバンプ（６）との間の高い接合性を得ること
ができる。
【００１４】また、請求項３に記載の発明では、バンプ
形成工程における水平方向は、キャピラリ（７）が第１
導体（３ａ）から遠ざかる方向であることを特徴として
いる。
【００１５】これにより、バンプ（６）における第１導
体側に形成される平坦部（６ａ）の面積が大きくするこ
とができ、導線（１０）とバンプ（６）との接合部分の
面積が大きくなって、導線（１０）とバンプ（６）との
接合強度を向上させることができる。
【００１６】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
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。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用したＩＣチッ
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および図２は、本発明の第１実施形態に係るＩ
Ｃ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３は回路基板上のランドと、ランド上に形成され
たバンプとの接続状態を示す拡大断面図である。
【００１８】以下、接続工程順に説明する。
【００１９】まず、回路基板（セラミック基板やプリン
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、ワイヤボンディングすべきＩＣチップ３が複
数設置されている。このＩＣチップ３は、ダイマウント
ペースト２（例えばはんだやＡｇペースト）により回路
基板１上にダイマウントされており、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。一方、回路基板１の一面上の
うちＩＣチップ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。本実施形態においては、ランド４はＣｕめっきによ
って形成されている。
【００２０】なお、本実施形態では第１導体はＩＣチッ
プ上のパッド３ａにより構成され、第２導体は回路基板
上のランド４により構成される。
【００２１】そして、図１（ａ）〜（ｄ）に示すよう
に、このランド４上に、Ａｕよりなる凸状のＡｕバンプ
６を、Ａｕワイヤ（線材）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。
【００２２】具体的には、図１（ａ）に示すように、キ
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の先端にボール５ａを形成する。
【００２３】次に、図１（ｂ）に示すように、キャピラ
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
うことによってＡｕバンプ６を形成する。
【００２４】このボールボンディング工程について図
３、図４に基づいて説明する。図３は、図１（ｂ）に示
すボール５ａをランド４に圧着させる工程の詳細を示し
ており、図４はＡｕバンプ６とランド４との境界におけ
る接触状態を示している。
【００２５】まず、図３（ａ）に示すようにキャピラリ
７をランド４上に移動させてボール５ａをランド４に接
触させる。このとき、キャピラリ７には超音波振動が加
えられており、回路基板は加熱されているので、図３
（ｂ）に示すようにボール５ａがランド４に接触した瞬
間から、超音波振動による凝着と熱による拡散が始ま
る。
【００２６】次に、図３（ｃ）に示すようにキャピラリ
７をランド４の表面に対して垂直方向に移動させると同
時に水平方向にも移動させる。即ち、ボール５ａはラン
ド４に対して斜め方向に押し付けられて荷重をかけられ
ることになる。これにより、ボール５ａはキャピラリ７
の先端部によってランド４にこすりつけられ、図４に示
すようにボール５ａはランド４の粒塊４ａの凹凸に食い
込むように圧着される。
【００２７】このとき、キャピラリ７は、回路基板１上
におけるＩＣチップ３搭載位置から遠ざかる方向（図３
中右側）に移動させる。これにより、図３（ｃ）に示す
ようにキャピラリ７の先端部によってＡｕバンプ６のＩ
Ｃチップ３搭載位置側（図３中左側）に平坦部６ａが形
成される。
【００２８】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。
【００２９】次に、再度、キャピラリ７を上方に移動さ
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。
【００３０】以上の図１（ａ）〜（ｄ）の工程を順次繰
り返し、ワイヤボンディングの２次側となるランド４上
にＡｕバンプ６を形成していく。
【００３１】次に、図２（ａ）に示すように、キャピラ
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の先端にボール５ａを形成する。次に、図
２（ｂ）に示すように、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、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。
【００３２】以上の図２（ａ）〜（ｃ）の工程を順次繰
り返して、複数のＩＣチップ３におけるすべてのパッド
３ａについてボンディングを行う。
【００３３】以上のように、本実施形態によれば、ラン
ド４にボールボンディングによってバンプ６を形成する
際に、キャピラリ７をランド４表面に対して垂直方向に
移動させるだけなく、キャピラリ７を回路基板１上にお
けるＩＣチップ搭載方向の反対側にも移動させることに
よって、キャピラリ７の先端部によってボール５ａをラ
ンド４の粒塊４ａの凹凸に食い込ませることができる。
これにより、図４に示すようにランド４とバンプ６との
接合面積が増大させることができ、さらに、ランド４の
表面の粗さによるアンカー効果によってランド４とバン
プ６との間の高い接合性を得ることができる。
【００３４】また、このときキャピラリ７をＩＣチップ
３搭載位置から遠ざかる方向に移動させることによっ
て、バンプ６におけるＩＣチップ搭載側に形成される平
坦部６ａの面積が大きくなる。これにより、図５に示す
ように導線１０とバンプ６との接合長ｋが長くなり、導
線１０とバンプ６との接合強度を向上させることができ
る。
【００３５】次に、本発明者らが本実施形態におけるＩ
Ｃチップと回路基板との接合方法について試作検討した
結果を図６から図８に基づいて説明する。本検討では、
比較的表面粗度の大きな（Ｒｚ＝４〜６μｍ）ランドに
対してボールボンディングを行っている。
【００３６】図６はランド上に形成したＡｕバンプのせ
ん断強度（Ｎ）を示しており、図７はＡｕバンプのせん
断後におけるＡｕ残り率（％）を示しており、図８は導
線の引っ張り強度（ｍＮ）を示している。なお、図７の
Ａｕ残り率とは、せん断後においてランド上に残ってい
るＡｕの面積の割合をいう。また、図６から図８におけ
る横軸のボンディング条件とは、キャピラリに加える超
音波振動、キャピラリによる荷重のかけ方等のボールボ
ンディングを行う際の条件を示しており、ボールボンデ
ィングにより適した条件の場合にボンディング条件が高
くなる。
【００３７】まず、ランド上にボールボンディングによ
って形成したＡｕバンプのせん断強度とせん断後のＡｕ
残り率について説明する。図６に示すように本実施形態
によれば従来の接合方法と比較してＡｕバンプのせん断
強度が向上しており、さらに、図７に示すように、本実
施形態ではＡｕ残り率が大幅に向上している。これは、
ランドを構成するＣｕ粒塊同士の接する凹部にＡｕボー
ルが入り込んだことにより、ランドとＡｕバンプとの接
合面積が増大するとともに、アンカー効果によってラン
ドとＡｕバンプとの密着力が向上したためにＡｕ残り率
が向上したものと考えられる。
【００３８】次に、ＩＣチップ上のパッドとバンプとを
接合するＡｕワイヤからなる導線の引っ張り強度につい
て説明する。図８に示すように、本実施形態によれば従
来の接合方法と比較して全体的に引っ張り強度が向上し
ていることがわかる。また、従来の接合方法ではボンデ
ィング条件の低い領域において、低強度のものがばらつ
きとして発生する場合があったのに対し、本実施形態に
おいては、ボンディング条件の低い領域でも強度のばら
つきが減少している。
【００３９】これは、図５に示すようにバンプと導線と
の接合長ｋが長くなり、これにより低いボンディング条
件でも接合力が向上したため、強度ばらつきが起きにく
くなったためと考えられる。
【００４０】なお、上記実施形態ではＩＣチップ上のパ
ッドと回路基板上のランドとを接続するワイヤボンディ
ングにおいて、ランド上にバンプを形成する場合につい
て説明したが、これに限らず、本発明はワイヤを接合性
の悪い導体上に接合するボールボンディングであれば適
用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】回路基板のランド上にバンプを形成する手順を
示す工程図である。
【図２】図１の工程に続いて、パッドとバンプとワイヤ
ボンディングによって接続する手順を示す工程図であ
る。
【図３】図１（ｂ）のボールをランドに押し付ける手順
の詳細を示す工程図である。
【図４】回路基板のランドと、ランド上に形成されたバ
ンプとの接合状態を示す拡大断面図である。
【図５】Ａｕバンプと導線との接合状態を示す拡大断面
図である。
【図６】ランド上に形成したＡｕバンプのせん断強度を
示す特性図である。
【図７】Ａｕバンプのせん断後におけるＡｕの残り率を
示す特性図である。
【図８】ＩＣチップと回路基板とを接合している導線の
引っ張り強度を示す特性図である。
【図９】従来技術のＩＣチップと回路基板とを接続する
手順を示す工程図である。
【符号の説明】
１…回路基板、３…ＩＣチップ、３ａ…パッド、４…ラ
ンド、５…Ａｕワイヤ、５ａ…ボール、６…Ａｕバン
プ、７…キャピラリ、１０…導線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 撤男 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 5F044 AA02 CC05 KK19

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 キャピラリ（７）によって線材（５）を
    導体（４）に接続するボールボンディング方法であっ
    て、 前記キャピラリ（７）の先端に前記線材（５）によって
    ボール（５ａ）を形成し、前記キャピラリ（７）を移動
    させて前記ボール（５ａ）を前記導体（４）に接触させ
    た後、前記キャピラリ（７）を前記導体（４）の表面に
    対して垂直方向に移動させると同時に水平方向に移動さ
    せて、前記ボール（５ａ）を前記導体（４）に圧着させ
    ることを特徴とするボールボンディング方法
  2. 【請求項２】 第１導体（３ａ）および第２導体（４）
    とをワイヤボンディングで形成された導線（１０）によ
    って電気的に接続する方法であって、 ワイヤボンディングの２次側となる前記第２導体（４）
    に、線材（５）によってバンプ（６）を形成するバンプ
    形成工程と、 前記バンプ形成工程の後、前記第１導体（３ａ）を１次
    側とする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うことにより前記導線（１０）を形
    成し、前記第１導体（３ａ）および前記第２導体（４）
    とを電気的に接続するボンディング工程とを備え、 前記バンプ形成工程では、キャピラリ（７）の先端に前
    記線材（５）によってボール（５ａ）を形成し、前記キ
    ャピラリ（７）を移動させて前記ボール（５ａ）を前記
    第２導体（４）に接触させた後、前記キャピラリ（７）
    を前記第２導体（４）の表面に対して垂直方向に移動さ
    せると同時に水平方向に移動させて、前記ボール（５
    ａ）を前記第２導体（４）に圧着させることを特徴とす
    る電子部品の接続方法。
  3. 【請求項３】 前記バンプ形成工程における前記水平方
    向は、前記キャピラリ（７）が前記第１導体（３ａ）か
    ら遠ざかる方向であることを特徴とする請求項２に記載
    の電子部品の接続方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006095805A1 (ja) * 2005-03-09 2006-09-14 Hitachi Kyowa Engineering Co., Ltd. 電子回路およびその製造方法
JP2007234960A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Epson Toyocom Corp 電子デバイスおよびその製造方法
JP2011222813A (ja) * 2010-04-12 2011-11-04 Denso Corp ワイヤボンディング方法
CN107293500A (zh) * 2017-06-28 2017-10-24 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 一种系统级封装打线方法及装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006095805A1 (ja) * 2005-03-09 2006-09-14 Hitachi Kyowa Engineering Co., Ltd. 電子回路およびその製造方法
JP2006253289A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Hitachi Kyowa Engineering Co Ltd 電子回路およびその製造方法
JP4558539B2 (ja) * 2005-03-09 2010-10-06 日立協和エンジニアリング株式会社 電子回路用基板、電子回路、電子回路用基板の製造方法および電子回路の製造方法
JP2007234960A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Epson Toyocom Corp 電子デバイスおよびその製造方法
JP2011222813A (ja) * 2010-04-12 2011-11-04 Denso Corp ワイヤボンディング方法
CN107293500A (zh) * 2017-06-28 2017-10-24 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 一种系统级封装打线方法及装置

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