JP2551150B2 - バンプ形成方法及びその形成装置 - Google Patents
バンプ形成方法及びその形成装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はバンプ形成方法及びその形成装置に関し、特
にボールボンディング方法を利用してワイヤ先端に形成
したボールのみをICチップの電極などで接触し凸型の電
極を形成するバンプ形成方法及びその形成装置に関する
ものである。
にボールボンディング方法を利用してワイヤ先端に形成
したボールのみをICチップの電極などで接触し凸型の電
極を形成するバンプ形成方法及びその形成装置に関する
ものである。
従来、この種のバンプ形成方法は例えば特開昭62−21
1937号に示されている。それによれば、第６図（ａ）〜
（ｈ）に示す工程により形成される。ICチップ５の電極
上にボンディングツール１を降下させボール４を接触し
て、そのあとボンディングツールを一定距離分だけ上昇
させ、さらにボンディングツールをICチップ面と平行方
向に移動させ、ボール部とワイヤの接続箇所よりワイヤ
を引きちぎる様にして切断して電極上にボールのみを接
続していた。そして第７図（ａ）〜（ｃ）の如くボール
上面を平坦な治具40を押し付けてボールを整形し凸型の
電極、即ちバンプを形成していた。
1937号に示されている。それによれば、第６図（ａ）〜
（ｈ）に示す工程により形成される。ICチップ５の電極
上にボンディングツール１を降下させボール４を接触し
て、そのあとボンディングツールを一定距離分だけ上昇
させ、さらにボンディングツールをICチップ面と平行方
向に移動させ、ボール部とワイヤの接続箇所よりワイヤ
を引きちぎる様にして切断して電極上にボールのみを接
続していた。そして第７図（ａ）〜（ｃ）の如くボール
上面を平坦な治具40を押し付けてボールを整形し凸型の
電極、即ちバンプを形成していた。
第７図（ａ）〜（ｃ）はバンプ整形の手段を示す側面
図である。第７図（ａ）はIC5にワイヤ２の先端のボー
ル４が接続されボールボンディングツール１がひきあげ
られた状態を示し、第７図（ｂ）は一定方向にボンディ
ングツールを移動させワイヤを切断した状態を示してい
る。その後第７図（ｃ）に示すようにボール上面を平坦
な治具40を押し付けてボールを整形し、凸形の電極、即
ちバンプを形成していた。
図である。第７図（ａ）はIC5にワイヤ２の先端のボー
ル４が接続されボールボンディングツール１がひきあげ
られた状態を示し、第７図（ｂ）は一定方向にボンディ
ングツールを移動させワイヤを切断した状態を示してい
る。その後第７図（ｃ）に示すようにボール上面を平坦
な治具40を押し付けてボールを整形し、凸形の電極、即
ちバンプを形成していた。
上述した従来のバンプ形成方法では、ICチップ電極に
接続したボールとワイヤを切断する為に、ボンディング
ツールを第８図（ａ）の如く常に一方向にのみ移動さ
せ、ワイヤをボールとワイヤの接続部分より分離してい
た。よってIC電極に接続されたボール上には切断された
ワイヤの一部が約100μ程度傾いた様にして残り平面的
に見ると第８図（ｂ）のようなバンプ形状になる場合が
あった。この残ったワイヤの傾きはボンディングツール
の移動方向になびく傾向がある。よって従来ICチップ電
極のボールを接続しICチップのどの電極に対してもボン
ディングツールを常に一方向だけに移動させていたので
第８図（ｂ）の如くＢ辺では、ボール上に残ったワイヤ
が隣接する電極に接続されたボールに点42に示す如く接
触したりする問題があった。又第９図（ａ）のようにボ
ール上のワイヤ43が隣接するワイヤに仮に接触していな
くてもワイヤが傾いていると、第９図（ｂ）に示すよう
に、バンプ整形の際、バンプ整形治具40によりワイヤが
押しつぶされ第９図（ｃ）のようにワイヤが倒れてしま
い隣接電極に接触されたボールと接触するという問題が
あった。
接続したボールとワイヤを切断する為に、ボンディング
ツールを第８図（ａ）の如く常に一方向にのみ移動さ
せ、ワイヤをボールとワイヤの接続部分より分離してい
た。よってIC電極に接続されたボール上には切断された
ワイヤの一部が約100μ程度傾いた様にして残り平面的
に見ると第８図（ｂ）のようなバンプ形状になる場合が
あった。この残ったワイヤの傾きはボンディングツール
の移動方向になびく傾向がある。よって従来ICチップ電
極のボールを接続しICチップのどの電極に対してもボン
ディングツールを常に一方向だけに移動させていたので
第８図（ｂ）の如くＢ辺では、ボール上に残ったワイヤ
が隣接する電極に接続されたボールに点42に示す如く接
触したりする問題があった。又第９図（ａ）のようにボ
ール上のワイヤ43が隣接するワイヤに仮に接触していな
くてもワイヤが傾いていると、第９図（ｂ）に示すよう
に、バンプ整形の際、バンプ整形治具40によりワイヤが
押しつぶされ第９図（ｃ）のようにワイヤが倒れてしま
い隣接電極に接触されたボールと接触するという問題が
あった。
本発明の目的は、ICチップ電極上に接続したボール上
に残されたワイヤが他のボールと接触することを防止で
きるバンプ形成方法およびその形成装置を提供すること
にある。
に残されたワイヤが他のボールと接触することを防止で
きるバンプ形成方法およびその形成装置を提供すること
にある。
本発明の第１の発明のバンプ形成方法は、ボールボン
ディング方法を用いてボールをICチップ電極上に接続
し、ボールとワイヤ間を切断しボールのみを電極上に接
続するバルブ形成方法において、前記ボールとワイヤ間
の切断工程においてワイヤとボールの切断工程中のボン
ディングツールの動きをICチップの電極毎に適宜変更
し、ボール上のワイヤ形状をあらかじめ癖づけをし、隣
接する電極との接触を防止したことを特徴として構成さ
れる。
ディング方法を用いてボールをICチップ電極上に接続
し、ボールとワイヤ間を切断しボールのみを電極上に接
続するバルブ形成方法において、前記ボールとワイヤ間
の切断工程においてワイヤとボールの切断工程中のボン
ディングツールの動きをICチップの電極毎に適宜変更
し、ボール上のワイヤ形状をあらかじめ癖づけをし、隣
接する電極との接触を防止したことを特徴として構成さ
れる。
また、本発明の第２のバンプ形成装置は、キャピラリ
とクランパを上下に動かすＺ軸駆動機構を備えたボンデ
ィングヘッドと、そのボンディングヘッドが取り付けら
れているXYステージと、被接合部を固定して加熱するヒ
ータプレートと、これらの動作を制御する制御部とを含
むバンプ形成装置において、ICチップ電極毎にボールと
ワイヤの切断時のボンディングツールの移動方向を電極
毎に適宜変更する制御手段を有することを特徴として構
成される。
とクランパを上下に動かすＺ軸駆動機構を備えたボンデ
ィングヘッドと、そのボンディングヘッドが取り付けら
れているXYステージと、被接合部を固定して加熱するヒ
ータプレートと、これらの動作を制御する制御部とを含
むバンプ形成装置において、ICチップ電極毎にボールと
ワイヤの切断時のボンディングツールの移動方向を電極
毎に適宜変更する制御手段を有することを特徴として構
成される。
次に、本発明について図面を参照して説明する。第１
図（ａ）〜（ｉ）は本発明の一実施例におけるバンプ形
成方法の手順を示すボンディングツール部の断面図、第
２図（ａ），（ｂ）は本発明の一実施例のバンプ形成方
法におけるボール上のワイヤ形状の癖づけ方法を示す斜
視図および平面図、また第３図，第４図は本発明の一実
施例のバンプ形成装置の側面図および制御部構成図であ
る。
図（ａ）〜（ｉ）は本発明の一実施例におけるバンプ形
成方法の手順を示すボンディングツール部の断面図、第
２図（ａ），（ｂ）は本発明の一実施例のバンプ形成方
法におけるボール上のワイヤ形状の癖づけ方法を示す斜
視図および平面図、また第３図，第４図は本発明の一実
施例のバンプ形成装置の側面図および制御部構成図であ
る。
まず、バンプ形成方法について第１図（ａ）〜（ｉ）
および第２図（ａ），（ｂ）を用いて説明する。ICチッ
プ５のＡ辺10及びＣ辺12の電極パッドにボール４を超音
波熱圧着方法などを用いて接続する。その後ボンディン
グツールをボール上に上昇させ、次に、第２図（ａ）の
如くボンディングツール１を、まず、ｘ方向のICチップ
の内部方向に動かしワイヤとボールの切断を行なう。こ
のときボール上にワイヤ部分が残る場合があるがそのワ
イヤはボンディングツールをまずチップ内部方向に動か
しボールと切断させるので第２図は（ｂ）の如くワイヤ
はチップの内部方向に傾いた形状となる。よって仮にワ
イヤが倒れても隣接ボールとはワイヤの倒れている方向
が隣接ボールの方向とは異なるので接触することはな
い。又一般的にICチップ表面に絶縁膜があり倒れたワイ
ヤとICチップの内部論理回路との短絡の可能性はない。
他のICチップＢ辺11及びＤ辺13の電極上へのバンプ形成
は上述したようにワイヤとボールの切断の際ボンディン
グツールをＡ辺及びＣ辺の場合とは異なりｙ方向のICチ
ップ内部配線方向に、即ちICチップ端辺と直行するよう
に第２図（ａ）の如く動かせばボール上に残ったワイヤ
が隣接するワイヤと接触することはない。よって第２図
（ｂ）に示すようにICチップＡ辺及びＣ辺の電極上にバ
ンプを形成する場合はボンディングツールをｘ方向に相
対的に動かしＢ辺並びにＤ辺の電極上にバンプを形成に
ついてはボンディングツールををｙ方向に相対的に動か
すようにする。このようにしてICチップ上の電極の位置
によりボンディングツールを動かす方向を適宜変更する
ようにすれば、仮にボール上にワイヤ部分の一部分が残
っても隣接するボールと接触するようなことはない。本
発明のバンプ形成方法を実行する為に本発明の装置は、
第３図の少なくともx,y方向にボンディングツールとIC
チップを移動させる機構x,yステージ21を有する構成を
もちさらに、第４図の如くICチップ上の電極の位置に応
じボンディングツールの動作パターンを入力・記憶保持
する記憶ユニット29とバンプ形成に関しその記憶ユニッ
ト内のデータによりICチップ上の各電極の位置に応じ最
適なボンディングツール動作シーケンスを制御する制御
ユニット27を持たせる様にする。なお第４図において25
はx,yステージ駆動部、26はボンディングヘッド駆動部
である。
および第２図（ａ），（ｂ）を用いて説明する。ICチッ
プ５のＡ辺10及びＣ辺12の電極パッドにボール４を超音
波熱圧着方法などを用いて接続する。その後ボンディン
グツールをボール上に上昇させ、次に、第２図（ａ）の
如くボンディングツール１を、まず、ｘ方向のICチップ
の内部方向に動かしワイヤとボールの切断を行なう。こ
のときボール上にワイヤ部分が残る場合があるがそのワ
イヤはボンディングツールをまずチップ内部方向に動か
しボールと切断させるので第２図は（ｂ）の如くワイヤ
はチップの内部方向に傾いた形状となる。よって仮にワ
イヤが倒れても隣接ボールとはワイヤの倒れている方向
が隣接ボールの方向とは異なるので接触することはな
い。又一般的にICチップ表面に絶縁膜があり倒れたワイ
ヤとICチップの内部論理回路との短絡の可能性はない。
他のICチップＢ辺11及びＤ辺13の電極上へのバンプ形成
は上述したようにワイヤとボールの切断の際ボンディン
グツールをＡ辺及びＣ辺の場合とは異なりｙ方向のICチ
ップ内部配線方向に、即ちICチップ端辺と直行するよう
に第２図（ａ）の如く動かせばボール上に残ったワイヤ
が隣接するワイヤと接触することはない。よって第２図
（ｂ）に示すようにICチップＡ辺及びＣ辺の電極上にバ
ンプを形成する場合はボンディングツールをｘ方向に相
対的に動かしＢ辺並びにＤ辺の電極上にバンプを形成に
ついてはボンディングツールををｙ方向に相対的に動か
すようにする。このようにしてICチップ上の電極の位置
によりボンディングツールを動かす方向を適宜変更する
ようにすれば、仮にボール上にワイヤ部分の一部分が残
っても隣接するボールと接触するようなことはない。本
発明のバンプ形成方法を実行する為に本発明の装置は、
第３図の少なくともx,y方向にボンディングツールとIC
チップを移動させる機構x,yステージ21を有する構成を
もちさらに、第４図の如くICチップ上の電極の位置に応
じボンディングツールの動作パターンを入力・記憶保持
する記憶ユニット29とバンプ形成に関しその記憶ユニッ
ト内のデータによりICチップ上の各電極の位置に応じ最
適なボンディングツール動作シーケンスを制御する制御
ユニット27を持たせる様にする。なお第４図において25
はx,yステージ駆動部、26はボンディングヘッド駆動部
である。
第４図は（ａ），（ｂ）は本発明のバンプ形成方法の
他の実施例により形成されたICチップ上のバンプの状況
を示す上面図である。第４図（ａ）に示すように、ICチ
ップ上の電極が周辺になくICチップの内部に密集して配
置しているような場合、ボール上に残ったワイヤを第ｈ
列31の場合は右下45゜方向に倒し第ｉ列33の場合は左下
45゜方向に倒した癖づけしておけば隣接するバンプとワ
イヤが接触する問題は防ぐことが出来る。
他の実施例により形成されたICチップ上のバンプの状況
を示す上面図である。第４図（ａ）に示すように、ICチ
ップ上の電極が周辺になくICチップの内部に密集して配
置しているような場合、ボール上に残ったワイヤを第ｈ
列31の場合は右下45゜方向に倒し第ｉ列33の場合は左下
45゜方向に倒した癖づけしておけば隣接するバンプとワ
イヤが接触する問題は防ぐことが出来る。
以上説明したように本発明は、ICチップ電極の位置に
応じボールとワイヤの切断時のボンディングツールの移
動方向を適宜変更することによりボール上に残ったワイ
ヤがボールと接触する問題を防止することができる効果
がある。
応じボールとワイヤの切断時のボンディングツールの移
動方向を適宜変更することによりボール上に残ったワイ
ヤがボールと接触する問題を防止することができる効果
がある。
第１図（ａ）〜（ｉ）は本発明の一実施例に使用したバ
ンプ形成におけるボンディングツールの動作手順を示す
断面図、第２図（ａ），（ｂ）は本発明の一実施例のバ
ンプ形成方法によるボール上のワイヤ形状の癖づけ方法
を示す斜視図および平面図、第３図，第４図は本発明の
一実施例のバンプ形成装置の構成を示す側面図および制
御部構成図、第５図（ａ），（ｂ）は、本発明の他の実
施例により形成されたICチップ上のバンプの状況を示す
上面図、第６図（ａ）〜（ｈ）は従来のバンプ形成にお
けるボンディングツールの動作手順を示す断面図、第７
図（ａ）〜（ｃ）は従来のバンプ整形の手順を示す側面
図、第８図（ａ），（ｂ）は従来のバンプ形成方法によ
るICチップのバンプ形成方法および形成されたバンプの
形状を示す斜視図および平面図、第９図（ａ）〜（ｃ）
はバンプ整形時にボール上のワイヤと隣接するボールと
の接触する状態を示す側面図である。 １……ボンディングツール、２……ワイヤ、３……クラ
ンプ、４……ボール、５……ICチップ、６……スパーク
ロッド、７……バンプ、10……ICチップＡ辺、11……IC
チップＢ辺、12……ICチップＣ辺、13…ICチップＤ辺、
14……ICチップＢ辺にバルブ形成を行なう場合のｙ方向
にボンディングツールを移動させワイヤ切断する超音波
ホーン、15……ICチップＣ辺にバンプ形成を行なう場合
のｘ方向にボンディングツールを移動させワイヤ切断す
る超音波ホーン、18……ICチップ内部方向に傾いたボー
ル上のワイヤ、20……超音波ホーン、21……x,yステー
ジ、22……ワイヤ供給機、23……ボンディングヘッド、
24……Ｚ軸駆動機構、25……x,yステージ駆動部、26…
…ボンディングヘッド駆動部、27……制御ユニット、28
……記憶ユニット、29……ボンディングツール動作パタ
ーン記憶ユニット、30……電極が密集したICチップ、31
……ICチップ30の第ｈ列、32……ICチップ30の第ｉ列、
33……第ｈ列の電極上に形成されたバンプ、34……第ｉ
列の電極上に形成されたバンプ、35……第ｈ列の電極上
に接続されたボール上の癖づけされたワイヤ、36……第
ｉ列の電極上に接続されたボール上の癖づけされたワイ
ヤ、40……バンプ整形治具、41……ICチップＢ辺にバン
プ形成を行なう場合ICチップＡ辺（又はＣ辺）の場合と
同じくｘ方向にのみボンディングツールを移動させワイ
ヤを切断する超音波ホーン、42……ボール上のワイヤと
隣接するボールの接触箇所、43……隣接するボールとは
接触していないが形状が傾いているボール上のワイヤ。
ンプ形成におけるボンディングツールの動作手順を示す
断面図、第２図（ａ），（ｂ）は本発明の一実施例のバ
ンプ形成方法によるボール上のワイヤ形状の癖づけ方法
を示す斜視図および平面図、第３図，第４図は本発明の
一実施例のバンプ形成装置の構成を示す側面図および制
御部構成図、第５図（ａ），（ｂ）は、本発明の他の実
施例により形成されたICチップ上のバンプの状況を示す
上面図、第６図（ａ）〜（ｈ）は従来のバンプ形成にお
けるボンディングツールの動作手順を示す断面図、第７
図（ａ）〜（ｃ）は従来のバンプ整形の手順を示す側面
図、第８図（ａ），（ｂ）は従来のバンプ形成方法によ
るICチップのバンプ形成方法および形成されたバンプの
形状を示す斜視図および平面図、第９図（ａ）〜（ｃ）
はバンプ整形時にボール上のワイヤと隣接するボールと
の接触する状態を示す側面図である。 １……ボンディングツール、２……ワイヤ、３……クラ
ンプ、４……ボール、５……ICチップ、６……スパーク
ロッド、７……バンプ、10……ICチップＡ辺、11……IC
チップＢ辺、12……ICチップＣ辺、13…ICチップＤ辺、
14……ICチップＢ辺にバルブ形成を行なう場合のｙ方向
にボンディングツールを移動させワイヤ切断する超音波
ホーン、15……ICチップＣ辺にバンプ形成を行なう場合
のｘ方向にボンディングツールを移動させワイヤ切断す
る超音波ホーン、18……ICチップ内部方向に傾いたボー
ル上のワイヤ、20……超音波ホーン、21……x,yステー
ジ、22……ワイヤ供給機、23……ボンディングヘッド、
24……Ｚ軸駆動機構、25……x,yステージ駆動部、26…
…ボンディングヘッド駆動部、27……制御ユニット、28
……記憶ユニット、29……ボンディングツール動作パタ
ーン記憶ユニット、30……電極が密集したICチップ、31
……ICチップ30の第ｈ列、32……ICチップ30の第ｉ列、
33……第ｈ列の電極上に形成されたバンプ、34……第ｉ
列の電極上に形成されたバンプ、35……第ｈ列の電極上
に接続されたボール上の癖づけされたワイヤ、36……第
ｉ列の電極上に接続されたボール上の癖づけされたワイ
ヤ、40……バンプ整形治具、41……ICチップＢ辺にバン
プ形成を行なう場合ICチップＡ辺（又はＣ辺）の場合と
同じくｘ方向にのみボンディングツールを移動させワイ
ヤを切断する超音波ホーン、42……ボール上のワイヤと
隣接するボールの接触箇所、43……隣接するボールとは
接触していないが形状が傾いているボール上のワイヤ。
Claims (2)
- 【請求項１】ボールボンディング方法を用いてボールを
ICチップ電極上に接続し、ボールとワイヤ間を切断し、
ボールのみを電極上に接続するバンプ形成方法におい
て、前記ボールとワイヤ間の切断工程においてワイヤと
ボールの切断工程中のボンディングツールの動きをICチ
ップの電極毎に適宜変更し、ボール上のワイヤ形状をあ
らかじめ癖づけをし隣接する電極との接触を防止したこ
とを特徴とするバンプ形成方法。 - 【請求項２】キャピラリとクランパを上下に動かすＺ軸
駆動機構を備えたボンディングヘッドと、該ボンディン
グヘッドが取り付けられているXYステージと、被接合部
を固定して加熱するヒータプレートと、これらの動作を
制御する制御部とを含むバンプ形成装置において、ICチ
ップ電極毎にボールとワイヤの切断時のボンディングツ
ールの移動方向をICチップ上の電極毎に適宜変更する制
御手段を有することを特徴とするバンプ形成装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1151632A JP2551150B2 (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | バンプ形成方法及びその形成装置 |
| US07/532,219 US5060843A (en) | 1989-06-07 | 1990-06-01 | Process of forming bump on electrode of semiconductor chip and apparatus used therefor |
| DE1990612438 DE69012438T2 (de) | 1989-06-07 | 1990-06-06 | Verfahren zum Herstellen einer Unebenheit auf einer Halbleiterchip-Elektrode und Apparat zur Anwendung dafür. |
| EP19900110727 EP0402756B1 (en) | 1989-06-07 | 1990-06-06 | Process of forming bump on electrode of semiconductor chip and apparatus used therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1151632A JP2551150B2 (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | バンプ形成方法及びその形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0314235A JPH0314235A (ja) | 1991-01-22 |
| JP2551150B2 true JP2551150B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=15522787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1151632A Expired - Fee Related JP2551150B2 (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-13 | バンプ形成方法及びその形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2551150B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69737621T2 (de) | 1996-10-01 | 2007-12-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma | Halbleiterelement mit einer Höckerelektrode |
| JP2002237499A (ja) * | 2001-02-09 | 2002-08-23 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法、半導体装置の製造装置 |
| JP3935370B2 (ja) | 2002-02-19 | 2007-06-20 | セイコーエプソン株式会社 | バンプ付き半導体素子の製造方法、半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器 |
-
1989
- 1989-06-13 JP JP1151632A patent/JP2551150B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0314235A (ja) | 1991-01-22 |
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