JP2009231802A - 超音波接合方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の超音波接合方法は、第1の部材11と、嵩高部材3上に固着された第2の部材4とを金属バンプ8を介して超音波接合する方法において、超音波振動ヘッド10に第1の部材11を取り付け、超音波接合装置1のステージ2の上面に嵩高部材3を取り付けた場合に、前記嵩高部材3を前記ステージ2の上面で発振開始直後からスライド可能なように構成したものである。
【選択図】図1
Description
また、請求項9の発明のように、前記金属バンプとして、Auバンプを用いることが好ましい。請求項10の発明のように、前記樹脂基板として、超音波振動ヘッドと異なる固有振動数を持ち、かつ、ランダム振動を防止するため、補強板が接着剤層を介して予め接合された構造のフレキシブル基板を用いることが良い構成である。
まず、図7は、本発明の第4の実施例を示すものである。尚、第1の実施例と同一構成には、同一符号を付している。この第4の実施例においては、図7に示すように、半導体素子4を単品にしてステージ2の上面に載置し、樹脂基板(フレキシブル基板12)11との超音波接合を実施した。この場合、樹脂基板11に補強板13を取り付けた効果を調べるために、補強板13を取り付けた場合と、取り付けなかった場合と、更に、補強板13を取り付けた場合には接着剤の厚さ寸法を種々変更した場合とについて、超音波接合し、バンプ下地のダメージの有無を調査してみた。この調査結果を、下記の表3に示す。尚、この場合のステージ2の上面の面粗さは、Rz1.6μmに設定した。また、超音波振動ヘッド10の振幅を1.3μm、発振時間を0.5秒と設定した。
図17は、本発明の第5の実施例を示すものであり、片側の1本のガイドレール18だけで円筒形部品3をガイド支持するように構成したものである。
Claims (20)
- 第1の部材と、嵩高部材上に固着された第2の部材とを金属バンプを介して超音波接合する方法において、
超音波振動ヘッドに前記第1の部材を取り付け、
超音波接合装置のステージの上面に前記嵩高部材を取り付けた場合に、前記嵩高部材が前記ステージの上面で発振開始直後からスライド可能なように構成したことを特徴とする超音波接合方法。 - 前記第2の部材は、接合用電極としてAl電極が形成された半導体素子であると共に、前記Al電極の下地層としてSiO2膜が形成されていることを特徴とする請求項1記載の超音波接合方法。
- 前記第1の部材として樹脂基板を使用したことを特徴とする請求項1または2記載の超音波接合方法。
- 前記嵩高部材と前記ステージとの間の摩擦係数を小さくする手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の超音波接合方法。
- 前記摩擦係数を小さくする手段として、固体潤滑剤を塗布することを特徴とする請求項4記載の超音波接合方法。
- 前記摩擦係数を小さくする手段として、前記嵩高部材の下面または前記ステージの上面の面粗度を静止摩擦係数が0.7以下になるように調整したことを特徴とする請求項4記載の超音波接合方法。
- 前記ステージに減圧吸引用の孔を設けたことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の超音波接合方法。
- 前記嵩高部材の傾きを防止する治具を前記ステージ上に設けたことを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の超音波接合方法。
- 前記金属バンプとして、Auバンプを用いることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の超音波接合方法。
- 前記樹脂基板として、超音波振動ヘッドと異なる固有振動数を持ち、補強板が接着剤層を介して予め接合された構造のフレキシブル基板を用いることを特徴とする請求項3ないし9のいずれかに記載の超音波接合方法。
- 前記補強板として、シリコン製、金属製、または、セラミックス製の板材を用いることを特徴とする請求項10記載の超音波接合方法。
- 前記接着剤として、厚さが20±10μmのエポキシ系接着フィルムを用いることを特徴とする請求項10記載の超音波接合方法。
- 前記樹脂基板として、超音波振動ヘッドと異なる固有振動数を持ち、補強板に予め樹脂成形した構造のフレキシブル基板を用いることを特徴とする請求項3記載の超音波接合方法。
- 前記フレキシブル基板として、ポリイミド系基材を用いることを特徴とする請求項10または13記載の超音波接合方法。
- 前記樹脂基板に設けられた接合用電極の表層部には、Au層が形成されていることを特徴とする請求項3ないし14のいずれかに記載の超音波接合方法。
- 前記樹脂基板に設けられた接合用電極として、Auバンプを用いることを特徴とする請求項3ないし14のいずれかに記載の超音波接合方法。
- 前記半導体素子に設けられたAl電極の上に、Auバンプが形成されていることを特徴とする請求項2ないし14のいずれかに記載の超音波接合方法。
- 前記半導体素子に設けられたAl電極の表層部には、Au層が形成されていることを特徴とする請求項2ないし14のいずれかに記載の超音波接合方法。
- 前記嵩高部材として中空構造部品を用いる場合、前記中空構造部品の固有振動数が、前記超音波振動ヘッドの振動数と異なるように構成したことを特徴とする請求項1ないし18のいずれかに記載の超音波接合方法。
- 前記嵩高部材として、ダイヤフラム部に圧力センサを接合したほぼ円筒状の金属ステムを用いるように構成したことを特徴とする請求項1ないし19のいずれかに記載の超音波接合方法。
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