JP2631013B2 - バンプ形成方法 - Google Patents

バンプ形成方法

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は半導体素子の電極上にバンプを形成する方法
に関する。
［従来の技術］ 従来、バンプ形成方法として、第３図に示すメツキ方
法と、第４図に示すボールボンデイング方法とが知られ
ている。第３図及び第４図に示すように、半導体素子１
は、Si層２上にAl配線等の電極３が形成され、更に電極
３上のバンプ形成部を除いて保護層４が形成されてい
る。
第３図に示すメツキ方法の場合には、前記電極３上の
バンプ形成部の周囲にバリア層５を形成し、メツキによ
ってバンプ６が形成されている。このバンプ６の形成方
法は、およそ次の工程によって形成される。半導体素子
１のバンプ形成部の周囲にバリアメタルを蒸着、レジス
ト処理（メツキ用）、メツキ、レジスト除去、レジスト
処理（バリアメタル除去用）、バリアメタル除去、レジ
スト除去する工程よりなる。
第４図に示すボールボンデイング方法は、例えば特開
昭54−2662号公報に示す方法である。即ち、同図（ａ）
に示すように、ワイヤボンデイング装置のキヤピラリ７
に挿通されたワイヤ８に放電等によってボール９を形成
する。次に同図（ｂ）に示すようにキヤピラリ７を下降
させてボール９を電極３上に押付ける。その後、同図
（ｃ）に示すようにキヤピラリ７を上昇させる。次に図
示しないクランパを閉じてワイヤ８をクランプし、同図
（ｄ）に示すようにクランパ及びキヤピラリ７を上昇さ
せてボール９を切断する。これにより、ボールよりなる
バンプ10が形成される。
［発明が解決しようとする課題］ 第３図のメツキ方法は、非常に多くの工程よりなり、
また非常に高価な設備を必要とするのでコスト高にな
る。また各工程を進む度に半導体素子１の良品率が低下
するので、歩留りが悪い。
第４図のボールボンデイング方法は、ボール９を形成
する必要があり、このボール９はワイヤ８の径の２〜３
倍であり、これを電極３上で押しつぶすので、狭ピツチ
化ができない。またボール９のつぶれ方やワイヤ８の切
断の仕方でバンプ10の高さにばらつきが出やすく、後工
程でインナーリードボンデイングする場合に悪影響を及
ぼす。またボールボンデイングの場合には、ボンダビリ
ティを上げるために、通常250℃程度の高温に半導体素
子１を加熱してボール９を電極３に接合する必要があ
る。このように、半導体素子１を長時間加熱するので、
バンプ10の変色及びバンプ10と電極３との接合部にパー
プルプレイング腐食を進行させる等の問題があった。ま
たワイヤ８の材質であるAuと電極３の材質であるAlで一
次共晶を作るので、後工程のリードボンデイング時に悪
影響を及ぼす。
本発明の目的は、コスト低減が図れると共に、狭ピツ
チ化及びバンプの高さの安定化が図れるバンプ形成方法
を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的は、ウエツジの下面に延在したワイヤを該ウ
エツジで半導体素子の電極に押圧し、その後ウエツジで
ワイヤを押圧している状態又はウエツジが上昇した状態
でワイヤを切断することによって電極上にバンプを形成
するバンプ形成方法において、前記ワイヤは、断面が長
方形又は正方形であることにより達成される。
〔作用〕
ワイヤそのものをウエツジにより電極に押圧して接合
するので、ワイヤの押しつぶされる量及びワイヤの広が
りが少ない。従って、狭ピツチでバンプが形成されると
共に、バンプの高さが均一化する。またワイヤの断面形
状は、長方形又は正方形であるので、バンプの高さがよ
り均一化する。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。同
図（ａ）に示すように、図示しないスプールに巻回され
たワイヤ15の先端は、図示しないワイヤガイド及びクラ
ンパ16を通ってウエツジ17の下面下方に一定量延在して
いる。ウエツジ17が電極３のバンプ形成部3aの上方より
下降し、同図（ｂ）に示すようにワイヤ15を電極３に押
圧すると共に、ウエツジ17が取付けられているホーン
（図示せず）に超音波振動が与えられ、ワイヤ15は電極
３に接合される。
次に同図（ｃ）に示すように、クランパ16が閉じた状
態で該クランパ16を斜め上方に上昇させると、ワイヤ15
は引っ張られてウエツジ17の根元部を切断し、押圧され
た部分のみが電極３上に残り、バンプ18が形成される。
次に同図（ｄ）に示すように、ウエツジ17は上昇し、ま
たクランパ16が開、上昇、閉、下降の動作を行ってワイ
ヤ15の先端はウエツジ17の下面下方に延在される。その
後、ウエツジ17、ワイヤ15及びクランパ16はこの状態を
保って同図（ａ）に示すように次に接合する電極３上の
上方に位置させられる。
第２図は本発明の他の実施例を示す。第２図（ａ）
（ｂ）の作用は第１図（ａ）（ｂ）と同じである。本実
施例は第２図（ｂ）のようにワイヤ15を電極３に接合し
た後、同図（ｃ）に示すように、クランパ16が開状態で
ウエツジ17をワイヤ15の延びた方向（斜め上方）に上昇
させる。その後、同図（ｄ）に示すように、クランパ16
を閉じて斜め上方に上昇させると、ワイヤ15は引っ張ら
れて接合部の根元より切断し、電極３上にバンプ18が形
成される。次に同図（ｅ）に示すように、ウエツジ17及
びクランパ16を共に上昇させ、その後クランパ16を斜め
下方に下降させると、ワイヤ15の先端はウエツジ17の下
面下方に一定量延在される。
このように、上記各実施例は、ワイヤ15そのものをウ
エツジ17により電極３に押圧して接合するので、ワイヤ
15の押しつぶれ量及びワイヤ15の広がりが少なく、狭ピ
ツチ化が図れると共に、バンプ18の高さが均一化する。
またウエツジ17を用いるので、ウエツジ17に超音波振動
を主体として加え、加熱は補助的で低温でバンプ18が形
成でき、バンプ18及びバンプ18と電極３との接合面には
何ら影響を及ぼさなく、後工程のリードボンデイングの
品質も向上する。
またワイヤ15の断面形状は、長方形又は正方形である
ので、バンプ18の高さがより均一化する。また半導体素
子１に対してバンプ18を形成する方向は、バンプ形成部
3aの長手方向に形成するので、非常に容易に形成するこ
とができる。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ワ
イヤそのものをウエツジにより電極に押圧して接合する
ので、ワイヤの押しつぶされる量及びワイヤの広がりが
少ない。従って、狭ピツチでバンプが形成されると共
に、バンプの高さが均一化する。またワイヤの断面形状
は、長方形又は正方形であるので、バンプの高さがより
均一化する。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）乃至（ｄ）は本発明の一実施例を示す説明
図、第２図（ａ）乃至（ｅ）は本発明の他の実施例を示
す説明図、第３図は従来の一例であるメツキ方法の説明
図、第４図（ａ）乃至（ｄ）は従来の他の例であるボー
ルボンデイング方法の説明図である。 1:半導体素子、3:電極、15:ワイヤ、17:ウエツジ、18:
バンプ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ウエツジの下面に延在したワイヤを該ウエ
    ツジで半導体素子の電極に押圧し、その後ウエツジでワ
    イヤを押圧している状態又はウエツジが上昇した状態で
    ワイヤを切断することによって電極上にバンプを形成す
    るバンプ形成方法において、前記ワイヤは、断面が長方
    形又は正方形であることを特徴とするバンプ形成方法。
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