JP2001210666A - 突起電極形成装置および突起電極形成方法 - Google Patents

突起電極形成装置および突起電極形成方法

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JP2001210666A JP2000018935A JP2000018935A JP2001210666A JP 2001210666 A JP2001210666 A JP 2001210666A JP 2000018935 A JP2000018935 A JP 2000018935A JP 2000018935 A JP2000018935 A JP 2000018935A JP 2001210666 A JP2001210666 A JP 2001210666A
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electrode
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陽介 川野
Minoru Shimada
実 島田
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一弥 奥富
Yukihiko Tsukuda
幸彦 津久田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】電極のマイクロピッチに対応でき、強度が強
く、ボンディングの作業性を向上させる突起電極形成装
置および突起電極形成方法を提供する。 【解決手段】 突起電極形成装置は、ワイヤー径に対応
してボンディングに寄与するキャピラリーの先端部の形
状を設定するので、シングルチャンファー４を有するキ
ャピラリー３により、電極のマイクロピッチに対応する
突起電極を形成でき、かつ、突起電極の強度を強くで
き、さらに、突起電極のボンディングの作業性を向上さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、チップ上
に形成された電極パッドにボンディングにより突起電極
を形成する突起電極形成装置および突起電極形成方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体技術の向上と共にマイクロ
サイズのチップ部品が開発されている。このチップ部品
上にマイクロピッチ対応（８０μｍ以下）の電極パッド
を形成し、さらに、このマイクロピッチ対応の電極パッ
ド上に金（Ａｕ）製のスタッドバンプ（突起電極：Ｓｔ
ｕｄ Ｂｕｍｐ）をボンディングにより形成し、プリン
ト配線板上の接続パターンにスタッドバンプ付半導体素
子（ＬＳＩ：大規模集積回路）をフェイスダウンボンデ
ィングして、加熱・加圧によりプリント配線板上への実
装を可能としていた。
【０００３】ここで、マイクロピッチ対応の電極パッド
上にスタッドバンプを形成するためには、ピッチに対応
して金製のワイヤーの線径を細くする必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
のスタッドバンプ形成方法では、スタッドバンプを形成
するために用いられる微小ノズルであるキャピラリー
（毛細管：Ｃａｐｉｌｌａｒｙ）の形状のうち、細い線
径に対してボンディングに寄与するノズルの先端部の形
状が大きいため、これに対応してマイクロピッチに対応
できない形状の大きなスタッドバンプが形成されるとい
う不都合があった。
【０００５】また、ワイヤーの線形が細いため、ワイヤ
ーそのものの破断荷重が低いために、形成されるスタッ
ドバンプ自体の強度が弱くなってしまい、これにより、
フリップチップの基板上への実装後においてスタッドバ
ンプが破断してパターンがショートまたはブレークして
しまうという不都合があった。
【０００６】また、ワイヤーの線形が細いため作業性が
非常に悪く、具体的には各電極パッド毎に位置決めされ
て連続したボンディングを行うスタッドバンプ形成装置
の稼働中にワイヤー切れ等が発生する恐れがあり、さら
に、ワイヤーそのものが細すぎて実用的ではないため
に、ワイヤーの歩留まりが悪くなり、このため各電極パ
ッド毎に位置決めされて連続したボンディングを行う動
作において安定したスタッドバンプの形成が行えないと
いう不都合があった。
【０００７】このように、フリップチップを構成するＬ
ＳＩ（大規模集積回路：ＬａｒｇｅＳｃａｌｅ Ｉｎｔ
ｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）上の電極パッドのピ
ッチが８０μｍ以下であるマイクロピッチに対応可能な
スタッドバンプを形成するには、スタッドバンプのボト
ム径（台座径）を小さくし、隣接するスタッドバンプと
干渉しないようにしなければならなかった。
【０００８】そのために、スタッドバンプを形成するた
めに使用する部材を小さくし、ワイヤーに至っては線径
１５μｍを使用してボンディングを行っていた。また、
スタッドバンプの形状を成形するために使用するキャピ
ラリーもワイヤー径に比例し、キャピラリー内部の形状
を小さくしなければならなかった。
【０００９】このように、スタッドバンプを形成する部
材が小さいため、各部材のバラツキが大きく安定したス
タッドバンプの連続ボンディングが行えず、また、スタ
ッドバンプ形成後に形状が安定しなかったり、Ａｌ／Ａ
ｕ合金の部分剥離が発生したりして信頼性が安定しなか
った。
【００１０】そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなさ
れたものであり、電極のマイクロピッチに対応でき、強
度が強く、ボンディングの作業性を向上させることがで
きる突起電極形成装置および突起電極形成方法を提供す
ることを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の突起電極形成装
置は、突起電極形成用ノズルに通されたワイヤーの先端
を放電によりスパークさせてワイヤーの先端にイニシャ
ルボールを形成し、ノズルを電極パッド上に下降し、イ
ニシャルボールを超音波加熱および加圧により電極パッ
ドにボンディングして突起電極を形成する突起電極形成
装置において、ワイヤー径に対応してボンディングに寄
与するノズルの先端部の形状を設定するものである。
【００１２】また、本発明の突起電極形成方法は、突起
電極形成用ノズルに通されたワイヤーの先端を放電によ
りスパークさせてワイヤーの先端にイニシャルボールを
形成し、ノズルを電極パッド上に下降し、イニシャルボ
ールを超音波加熱および加圧により電極パッドにボンデ
ィングして突起電極を形成する突起電極形成方法におい
て、放電の強さ、位置または角度を設定することによ
り、イニシャルボールの形成をコントロールするもので
ある。
【００１３】従って本発明によれば、以下の作用をす
る。まず、ノズルの形状による作用を説明する。太いワ
イヤーを使用することでワイヤ切れを防ぐことができる
ため、突起電極形成専用ノズルを１段の段差の面取り部
の面を有するように構成する。この突起電極形成専用ノ
ズルの１段の段差の面取り部の面の加圧により、線径の
大きいワイヤーを用いて、マイクロピッチに対応可能な
微小な突起電極を形成する。
【００１４】次に、突起電極の形成方法におけるイニシ
ャルボールのコントロールについて説明する。イニシャ
ルボールを小さく形成するようにスパークの角度・距離
・強さをコントロールして、マイクロピッチ対応の微小
かつ安定した突起電極を形成する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本実施の形態のスタッドバンプ形成方法
は、マイクロピッチ対応の金製のスタッドバンプを形成
するものであって、従来細い金ワイヤーを使用してスタ
ッドバンプを形成していたのに対して、太い金ワイヤー
を使用してマイクロピッチ対応のスタッドバンプを形成
するものである。
【００１６】このため、本実施の形態では、ボンディン
グに使用するワイヤーの線径を太くし、後述するように
キャピラリー内部の構成を限界まで搾り込み特徴的な構
造とし、また、イニシャルボールをコントロールするこ
とにより、太いワイヤーを使用してもマイクロピッチ対
応のスタッドバンプを形成することができるようにして
いる。
【００１７】まず、本実施の形態のキャピラリーの構造
を説明する。図１は、従来と本実施の形態のキャピラリ
ーの概略の構造比較を示す図である。図１Ａに示す従来
のキャピラリー１は、ワイヤーを通すホールの先端部が
２段の段差の面取り部の面を有するダブルチャンファー
（Ｄｏｕｂｌｅ Ｃｈａｍｆｅｒ）２を構成しているの
に対して、図１Ｂに示す本実施の形態のキャピラリー３
は、１段の段差の面取り部の面を有するシングルチャン
ファー（ＳｉｎｇｌｅＣｈａｍｆｅｒ）４を構成してい
る。
【００１８】従来のキャピラリー１がダブルチャンファ
ー２を有していたのは、従来のワイヤボンディングに使
用するノズルの構造をそのまま流用したものであったこ
とと、順次キャピラリー１を電極パッド毎に移動させ
て、各電極パッド上に各スタッドバンプをボンディング
により形成する動作中において、キャピラリー１の移動
によるワイヤ切れを防止するためであった。
【００１９】しかし、太いワイヤーを使用することでワ
イヤ切れを防ぐことができるため、スタッドバンプ形成
専用として本実施の形態のキャピラリー３をシングルチ
ャンファー４を有するように構成することができた。こ
のシングルチャンファー４の加圧により、線径の大きい
ワイヤーを用いて、マイクロピッチに対応可能な微小な
スタッドバンプを形成することができる。
【００２０】従来のキャピラリー１がダブルチャンファ
ー２を有していたため、後述するようにネック部分が細
く先端のトップ部分が鋭利なスタッドバンプが形成さ
れ、次工程においてスタッドバンプを形成したフリップ
チップをプリント配線板に加圧接触する際に、鋭利なス
タッドバンプがプリント配線板上の配線パターンを損傷
してショートすることがあった。
【００２１】しかし、本実施の形態のキャピラリー３を
シングルチャンファー４を有するように構成することに
より、ネック部分が太く先端のトップ部分の平らな部分
が大きなスタッドバンプが形成されるため、次工程にお
いてスタッドバンプを形成したフリップチップをプリン
ト配線板に加圧接触する際に、スタッドバンプがプリン
ト配線板上の配線パターンを損傷してショートすること
がなくなり、適正な加圧接触が可能となる。
【００２２】また、図２は、本実施の形態のキャピラリ
ーの具体的な構造を示す図である。キャピラリーに通す
金ワイヤー径は、従来は１５μｍであったのに対して本
実施の形態では２５μｍを使用している。図２Ａに示す
キャピラリー全体図において、全長Ｌ（Ｌｅｎｇｔｈ）
および外径ＯＤ（Ｏｕｔｅｒ Ｄｉａｍｅｔｅｒ）に対
して先端部の円錐体角度ＣＡ（Ｃｏｎｅ Ａｎｇｌｅ）
は従来および本実施の形態共に２０度である。
【００２３】また、図２Ｂおよび図２Ｃに示すキャピラ
リー先端部拡大図において、チップ径Ｔ（Ｔｉｐ Ｄｉ
ａｍｅｔｅｒ）は従来は１８０μｍであったのに対して
本実施の形態では１００μｍである。
【００２４】また、図２Ｂおよび図２Ｃにおいて、ホー
ル径Ｈ（Ｈｏｌｅ Ｄｉａｍｅｔｅｒ）は従来は２２μ
ｍであったのに対して本実施の形態では３３μｍであ
る。これは、ホール径は、ワイヤー径に８μｍ程度の寸
法を加えた値が適当であるので、２５μｍのワイヤー径
使用時のホール径は３３μｍとなるためである。
【００２５】また、図２Ｂおよび図２Ｃにおいて、チャ
ンファーの径を示す円錐体径ＣＤ（Ｃｏｎｅ Ｄｉａｍ
ｅｔｅｒ）は従来は３３μｍであったのに対して本実施
の形態では３８μｍである。これは、従来はダブルチャ
ンファーであったのに対して、本実施の形態ではシング
ルチャンファーとして形成されるスタッドバンプのネッ
ク部を太くして強度を増すためである。
【００２６】また、図２Ｂの本実施の形態において、接
触角度ＦＡ（Ｆａｃｅ Ａｎｇｌｅ）は任意の角度であ
るのに対して図２Ｃの本実施の形態では０度である。こ
れは、デバイス角度に応じて適当な値を選択すればよ
い。
【００２７】例えば、図３に接触角度別のスタッドバン
プの形状を示すように、図３Ａに示す任意の接触角度Ｆ
Ａを有するキャピラリー５を用いることにより電極パッ
ド７上に接触面８を介して任意の接触角度ＦＡを有する
スタッドバンプ６を形成することができる。また、図３
Ｂに示す接触角度ＦＡが０度のキャピラリー９を用いる
ことにより電極パッド１１上に接触面１２を介して接触
角度ＦＡが０度のスタッドバンプ１０を形成することが
できる。
【００２８】また、図２Ｂおよび図２Ｃにおいて、チャ
ンファーの面取り角度を示すＩＣ角度ＩＣＡ（Ｉｎｔｅ
ｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ａｎｇｌｅ）は従来は
９０度であったのに対して本実施の形態では７０度であ
る。これは、従来は角度が大きいためマイクロピッチ対
応の強度の高いスタッドバンプの形成が困難であったの
に対して、本実施の形態では角度を小さくしてマイクロ
ピッチ対応の強度の高いスタッドバンプの形成を容易に
するためである。
【００２９】このような具体的なキャピラリーの構造に
より、線径の大きいワイヤーを用いて、マイクロピッチ
に対応可能な小さく、強度の高いスタッドバンプを形成
することができる。
【００３０】なお、図４にスタッドバンプの各部の名称
を示すように、図４Ａに示すスタッドバンプ形成後の下
部の外径がボトム径１４であり、下部の段差までの高さ
がボトム高１５であり、中央のくびれ部分がネック１３
である。また、図４Ａに示すスタッドバンプ形成後のス
タッドバンプの上部を任意の高さに切断するレベリング
を行った後の図４Ｂに示すレベリング後の全高さがトッ
プ高１６であり、トップの直径がトップ径１７である。
【００３１】なお、上述した図２に示すキャピラリーの
構造においては、ホール径Ｈ、チャンファーの径を示す
円錐体径ＣＤ、およびチャンファーの面取り角度を示す
ＩＣ角度ＩＣＡの寸法が重要であり、特に、これらの値
を微妙にコントロールして適当な値に設定することによ
り、太いワイヤーを使用しても安定したスタッドバンプ
を形成することができる。
【００３２】次に、本実施の形態のスタッドバンプの形
成方法におけるイニシャルボールのコントロールについ
て説明する。図５〜図９に本実施の形態のスタッドバン
プの形成方法を説明する。図５Ａおよび図５Ｂにおい
て、キャピラリーに通されたワイヤー先端のイニシャル
ボールの形成を説明する。なお、図５Ａは任意の接触角
度ＦＡを有するキャピラリー２０を示し、図５Ｂは接触
角度ＦＡが０度のキャピラリー２７を示す。
【００３３】図５Ａおよび図５Ｂにおいて、キャピラリ
ー２０、２７に通されたワイヤー先端をトーチ２１、２
３、２８、３０からの放電によりスパークさせるが、そ
のとき放たれるスパーク２２、２４、２９、３１のトー
チ２１、２３、２８、３０に対する角度・距離・強さが
重要な要素となる。
【００３４】これにより、太いワイヤーを用いたときに
イニシャルボール２５、３２を小さく形成するようにス
パークの角度・距離・強さをコントロールして、マイク
ロピッチ対応のスタッドバンプを形成することができ
る。
【００３５】第１の要素として、角度は、従来トーチ２
１、２８を用いて３５度の傾斜でキャピラリー２０、２
７に通されたワイヤー先端に放電させてスパーク２２、
２９を発生させていたが、本実施の形態ではトーチ２
３、３０を用いて２５度の傾斜でキャピラリー２０、２
７に通されたワイヤー先端に放電させてスパーク２４、
３１を発生させて電極パッド２６、３３上で安定したス
パーク２４、３１により安定したイニシャルボール２
５、３２を形成する。
【００３６】第２の要素として、距離は、従来トーチ２
１、２９とワイヤー先端間の距離は長かったが、本実施
の形態ではトーチ２３、３０をワイヤー先端の下方に位
置させてトーチ２３、３０とワイヤー先端間の距離を短
くして、安定したスパーク２４、３１をワイヤー先端に
飛ばすことができ、微小なイニシャルボール２５、３２
を形成することができる。具体的には、トーチ２３、３
０とワイヤー先端間の水平距離を短くして（例えば５０
μｍ程度）、かつ、トーチ２３、３０とイニシャルボー
ル２５、３２との垂直距離を長くするように配置して、
ワイヤー先端の下からスパークさせることにより、微小
なイニシャルボールを形成させる。
【００３７】第３の要素として、強さは、イニシャルボ
ール２５、３２を作るためのパラメータとして、トーチ
２３、３０から放電する電流（ｍＡ）、電圧（ｍＶ）と
その時間（ｍｓｅｃ）が重要となり、これらの条件を小
さくすることにより、スパーク２４、３１の強さをコン
トロールして、微小なイニシャルボール２５、３２を形
成することができる。
【００３８】このようにして、図５に示すようにして、
キャピラリー２０、２７に通されたワイヤーの先端を上
述した条件によりコントロールして放電によりスパーク
２４、３１を発生させる。このとき、このワイヤーの先
端部はスパーク２４、３１により金の結晶が砕かれて微
小なイニシャルボール２５、３２が形成される。
【００３９】次に、図６Ａおよび図６Ｂに示す状態から
図７Ａおよび図７Ｂに示すように、図示しない駆動部に
よりキャピラリー２０、２７を降下させて、イニシャル
ボール２５、３２を電極パッド２６、３３上に超音波加
熱および加圧の作用によりボンディングする。
【００４０】次に、図８Ａおよび図８Ｂに示す状態から
図９Ａおよび図９Ｂに示すように、図示しない駆動部に
よりキャピラリー２０、２７を上昇させて、イニシャル
ボール２５、３２を電極パッド２６、３３から引き上げ
ると共に図示しないクランプ部を用いてワイヤーを押さ
えて、引きちぎって、電極パッド２６、３３上にスタッ
ドバンプ３４、３５を形成する。
【００４１】このように、太いＡｕワイヤー、微小スタ
ッドバンプ形成用キャピラリー、およびスパークの各条
件を組み合わせることにより、マイクロピッチ対応のス
タッドバンプを形成することができる。
【００４２】図１０は、従来と本実施の形態のスタッド
バンプの形状比較をする図である。図１０Ａおよび図１
０Ｃに示す従来のスタッドバンプはネックが細いのに対
して、図１０Ｂおよび図１０Ｄに示す本実施の形態のス
タッドバンプはボトム径は同じでネックが太く形成され
る。
【００４３】このようにして、従来ワイヤー径が１５μ
ｍのときにイニシャルボール径は３５μｍで、スタッド
バンプのボトム径は５０μｍであったのに対して、本実
施の形態ではワイヤー径が２５μｍのときにイニシャル
ボール径は４０μｍで、スタッドバンプのボトム径は５
０μｍとすることができる。
【００４４】図１０Ａは従来のスタッドバンプを示して
いて、上述した図１Ａに示したダブルチャンファー２を
有するキャピラリー１の加圧により、ネック部分が細く
形成されている。
【００４５】図１０Ｂは本実施の形態のスタッドバンプ
を示していて、上述した図１Ｂに示したシングルチャン
ファー４を有するキャピラリー３の加圧により、ネック
部分が太く形成されている。
【００４６】図１０Ｃは従来のレベリング後のスタッド
バンプを示していて、トップ部分が比較適狭いスタッド
バンプが形成される。
【００４７】図１０Ｄは本実施の形態のレベリング後の
スタッドバンプを示していて、トップ部分が比較的広い
スタッドバンプが形成される。
【００４８】図１１に上述したスタッドバンプが形成さ
れるベアチップ構造を示す。図１１Ａはベアチップ全体
図を示していて、表面にＡｌ（アルミニューム）製の電
極パッド１１０が形成されている。
【００４９】図１１Ｂはベアチップの拡大図を示してい
て、各電極パッド１００の電極ピッチ１０１は８０μｍ
程度である。
【００５０】図１１Ｃはベアチップの断面構造図を示し
ていて、Ｓｉ（シリコン）製の基板１０２上に酸化シリ
コン層（ＳｉＯ2 ）１０３が形成され、酸化シリコン層
（ＳｉＯ2 ）１０３の上に電極パッド１００および電極
層１０４が形成され、電極層１０４の上にＰｌ（プラス
チック）製の保護膜１０５が形成される。
【００５１】図１１Ｄは断面拡大図を示していて、電極
パッド１００は第１Ａｌ層１０６とその上の第２Ａｌ層
１０７とで構成されている。なお、電極層１０４は表面
保護層（パッシベーション：Ｐａｓｓｉｖａｓｉｏｎ）
を構成している。
【００５２】上述した本実施の形態により、比較的太い
Ａｕ（金）製のワイヤーを使用してスタッドバンプを形
成させることにより、ワイヤーの破断強度が増すため、
形成されるスタッドバンプの強度を飛躍的に増大させる
ことができる。
【００５３】また、スタッドバンプの強度が増大したこ
とにより、スタッドバンプの寿命が延びるため、信頼性
が向上する。
【００５４】また、Ａｕワイヤーの単価は細線になるほ
ど値段が上昇するため、本実施の形態ではマイクロピッ
チ対応の表面実装において最も多く使用されている太さ
のワイヤーを使用することにより、マイクロピッチ対応
のスタッドバンプを形成するので、コストを削減させる
ことができる。
【００５５】また、順次キャピラリーを電極パッド毎に
移動させて、各電極パッド上に各スタッドバンプをボン
ディングにより形成する動作中において、ワイヤー径が
細くなるほどキャピラリーの移動によるワイヤ切れが発
生しやすいため、ボンディング動作が難しいのに対し
て、本実施の形態では通常のワイヤーボンディングに使
用する太いワイヤーを使用して、かつキャピラリーをシ
ングルチャンファーを有するように構成することによ
り、ワイヤー切れを低減し、かつネック部分が太く先端
のトップ部分の平らな部分が大きなスタッドバンプが形
成されるので、ボンディング動作をしやすくすることが
できる。
【００５６】また、通常のワイヤーボンディングに使用
する太いワイヤーを使用しているので、マイクロピッチ
でスタッドバンプを形成する工程以外にも、ワイヤーそ
のものを流用することができる。
【００５７】また、スタッドバンプを形成したフリップ
チップを配線基板に実装する際に、スタッドバンプのト
ップ面と基板側接続端子との接合面積が従来に比べて大
きくなるため、接合部の面積が増えることにより安定し
た接続が可能になる。
【００５８】これは、スタッドバンプのネック部が従来
と比べて大きくなるため、フリップチップを配線基板に
実装するときのフリップチップのスタッドバンプへの荷
重の作用により、配線基板の配線パターンを損傷するこ
となく、スタッドバンプのネック部が潰されて広がるこ
とによりトップ面が広がるからである。
【００５９】上述した本実施の形態では、スタッドバン
プをフリップチップを構成するベアチップ上に形成する
例について述べたが、これに限られるものではなく、マ
イクロピッチに対応する各種電子デバイスにスタッドバ
ンプを形成する場合に適用することができる。
【００６０】
【発明の効果】この発明の突起電極形成装置は、突起電
極形成用ノズルに通されたワイヤーの先端を放電により
スパークさせてワイヤーの先端にイニシャルボールを形
成し、ノズルを電極パッド上に下降し、イニシャルボー
ルを超音波加熱および加圧により電極パッドにボンディ
ングして突起電極を形成する突起電極形成装置におい
て、ワイヤー径に対応してボンディングに寄与するノズ
ルの先端部の形状を設定するので、各種設定により、電
極のマイクロピッチに対応する突起電極を形成でき、か
つ、突起電極の強度を強くでき、さらに、突起電極のボ
ンディングの作業性を向上させることができるという効
果を奏する。
【００６１】また、この発明の突起電極形成装置は、上
述において、ワイヤーを通すためのノズルのホール径を
ワイヤー径の太さに対応させて太くするので、ワイヤー
切れが低減するのでノズルの操作性が向上し、突起電極
のボンディング動作を容易にすることができるという効
果を奏する。
【００６２】また、この発明の突起電極形成装置は、上
述において、イニシャルボールを電極パッド上に加圧す
る際のノズルの面取り部の径をイニシャルボールの寸法
に対応させて小さくするので、小さいイニシャルボール
により電極のマイクロピッチに対応する突起電極を形成
することができ、しかも、面取り部の径の小さいノズル
の加圧によりネック部の太い突起電極を形成して、電極
パッドにボンディングすることができるという効果を奏
する。
【００６３】また、この発明の突起電極形成装置は、上
述において、イニシャルボールを電極パッド上に加圧す
る際のノズルの面取り部の角度をイニシャルボールの寸
法に対応させて小さくするので、小さいイニシャルボー
ルを形成することができ、これにより、電極のマイクロ
ピッチに対応する突起電極を形成することができるとい
う効果を奏する。
【００６４】また、この発明の突起電極形成装置は、上
述において、イニシャルボールを電極パッド上に加圧す
る際のノズルの面取り部の段差をイニシャルボールの寸
法に対応させて小さくするので、面取り部の段差の小さ
いノズルの加圧によりネック部の太い突起電極を形成し
て、電極パッドにボンディングすることができるという
効果を奏する。
【００６５】また、この発明の突起電極形成方法は、突
起電極形成用ノズルに通されたワイヤーの先端を放電に
よりスパークさせてワイヤーの先端にイニシャルボール
を形成し、ノズルを電極パッド上に下降し、イニシャル
ボールを超音波加熱および加圧により電極パッドにボン
ディングして突起電極を形成する突起電極形成方法にお
いて、放電の強さ、位置または角度を設定することによ
り、イニシャルボールの形成をコントロールするので、
小さいイニシャルボールの形成により、電極のマイクロ
ピッチに対応し、かつ強度の高い安定した突起電極を形
成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来と本実施の形態のキャピラリーの構造比較
の図であり、図１Ａは従来のキャピラリー、図１Ｂは本
実施の形態のキャピラリーである。
【図２】本実施の形態のキャピラリーの構造を示す図で
あり、図２Ａは全体図、図２Ｂおよび図２Ｃは先端部拡
大図である。
【図３】キャピラリーの接触角度別のスタッドバンプの
形状を示す図であり、図３Ａは任意の接触角度を有する
場合、図３Ｂは接触角度が０度の場合である。
【図４】スタッドバンプの各部の名称を示す図であり、
図４Ａはスタッドバンプ形成後、図４Ｂはレベリング後
である。
【図５】スタッドバンプ形成方法のスパークによるイニ
シャルボールのコントロールを示す図であり、図５Ａは
任意の接触角度を有する場合、図５Ｂは接触角度が０度
の場合である。
【図６】スタッドバンプ形成方法のイニシャルボールの
形成を示す図であり、図６Ａは任意の接触角度を有する
場合、図６Ｂは接触角度が０度の場合である。
【図７】スタッドバンプ形成方法のキャピラリー降下を
示す図であり、図７Ａは任意の接触角度を有する場合、
図７Ｂは接触角度が０度の場合である。
【図８】スタッドバンプ形成方法のキャピラリー上昇を
示す図であり、図８Ａは任意の接触角度を有する場合、
図８Ｂは接触角度が０度の場合である。
【図９】スタッドバンプ形成方法のスタッドバンプの引
きちぎりを示す図であり、図９Ａは任意の接触角度を有
する場合、図９Ｂは接触角度が０度の場合である。
【図１０】従来と本実施の形態のスタッドバンプの形状
比較を示す図であり、図１０Ａは従来のスタッドバン
プ、図１０Ｂは本実施の形態のスタッドバンプ、図１０
Ｃは従来のレベリング後のスタッドバンプ、図１０Ｄは
本実施の形態のレベリング後のスタッドバンプである。
【図１１】ベアチップ構造を示す図であり、図１１Ａは
ベアチップ全体図、図１１Ｂはベアチップ拡大図、図１
１Ｃは断面構造図、図１１Ｄは断面拡大図である。
【符号の説明】
３，５，９……キャピラリー（ノズル）、４……シング
ルチャンファー（面取り面）、６，１０，３４，３５…
…スタッドバンプ（突起電極）、７，１１，２６，３３
……電極パッド、２４，３１……スパーク、２５，３２
……イニシャルボール、Ｈ……ホール径、ＣＤ……チャ
ンファー径（円錐体径）、ＩＣＡ……チャンファーの面
取り角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥富 一弥 埼玉県坂戸市塚越1300 ソニーボンソン株 式会社内 (72)発明者 津久田 幸彦 埼玉県坂戸市塚越1300 ソニーボンソン株 式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 突起電極形成用ノズルに通されたワイヤ
    ーの先端を放電によりスパークさせて上記ワイヤーの先
    端にイニシャルボールを形成し、上記ノズルを電極パッ
    ド上に下降し、上記イニシャルボールを超音波加熱およ
    び加圧により上記電極パッドにボンディングして突起電
    極を形成する突起電極形成装置において、 上記ワイヤー径に対応して上記ボンディングに寄与する
    上記ノズルの先端部の形状を設定することを特徴とする
    突起電極形成装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の突起電極形成装置におい
    て、 上記ワイヤーを通すための上記ノズルのホール径を上記
    ワイヤー径の太さに対応させて太くすることを特徴とす
    る突起電極形成装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の突起電極形成装置におい
    て、 上記イニシャルボールを上記電極パッド上に加圧する際
    の上記ノズルの面取り部の径を上記イニシャルボールの
    寸法に対応させて小さくすることを特徴とする突起電極
    形成装置。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の突起電極形成装置におい
    て、 上記イニシャルボールを上記電極パッド上に加圧する際
    の上記ノズルの面取り部の角度を上記イニシャルボール
    の寸法に対応させて小さくすることを特徴とする突起電
    極形成装置。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の突起電極形成装置におい
    て、上記イニシャルボールを上記電極パッド上に加圧す
    る際の上記ノズルの面取り部の段差を上記イニシャルボ
    ールの寸法に対応させて小さくすることを特徴とする突
    起電極形成装置。
  6. 【請求項６】 突起電極形成用ノズルに通されたワイヤ
    ーの先端を放電によりスパークさせて上記ワイヤーの先
    端にイニシャルボールを形成し、上記ノズルを電極パッ
    ド上に下降し、上記イニシャルボールを超音波加熱およ
    び加圧により上記電極パッドにボンディングして突起電
    極を形成する突起電極形成方法において、 上記放電の強さ、位置または角度を設定することによ
    り、上記イニシャルボールの形成をコントロールするこ
    とを特徴とする突起電極形成方法。
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JP2006086324A (ja) * 2004-09-16 2006-03-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd バンプ形成方法及び装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006086324A (ja) * 2004-09-16 2006-03-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd バンプ形成方法及び装置
JP4523819B2 (ja) * 2004-09-16 2010-08-11 パナソニック株式会社 バンプ形成方法及び装置

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