JP2982484B2 - バンプ形成方法およびその治具 - Google Patents
バンプ形成方法およびその治具Info
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- JP2982484B2 JP2982484B2 JP10258592A JP10258592A JP2982484B2 JP 2982484 B2 JP2982484 B2 JP 2982484B2 JP 10258592 A JP10258592 A JP 10258592A JP 10258592 A JP10258592 A JP 10258592A JP 2982484 B2 JP2982484 B2 JP 2982484B2
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はバンプ形成方法およびそ
の治具に関し、特にＬＳＩチップのＡｌ電極へのバンプ
形成用のバンプ形成方法およびその治具に関するもので
ある。
の治具に関し、特にＬＳＩチップのＡｌ電極へのバンプ
形成用のバンプ形成方法およびその治具に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】一般に、バンプ形成する方法としては、
ワイヤー材をアークで溶融しボール状とした後チップの
電極に押し付けてバンプとするボールバンプ法、チップ
の電極にメッキによってバンプを形成するメッキバンプ
法、ポンチとダイスを用いて打ち抜いた金属片をチップ
の電極に押し付けてバンプとする打ち抜きバンプ法、ダ
ミーパッドにメッキにより形成したバンプをＴＡＢリー
ドに転写する転写バンプ法等が用いられているが、高密
度化、多品種少量に適し、設備的にも簡略なバンプ形成
方法として打ち抜き法を用いるバンプ形成法が特願平０
２−１７８８５４に提案されている。
ワイヤー材をアークで溶融しボール状とした後チップの
電極に押し付けてバンプとするボールバンプ法、チップ
の電極にメッキによってバンプを形成するメッキバンプ
法、ポンチとダイスを用いて打ち抜いた金属片をチップ
の電極に押し付けてバンプとする打ち抜きバンプ法、ダ
ミーパッドにメッキにより形成したバンプをＴＡＢリー
ドに転写する転写バンプ法等が用いられているが、高密
度化、多品種少量に適し、設備的にも簡略なバンプ形成
方法として打ち抜き法を用いるバンプ形成法が特願平０
２−１７８８５４に提案されている。
【０００３】この方法は図３（ａ）〜（ｃ）のようにポ
ンチ１０１およびダイス１０を用いて金属材料９を打ち
抜き、打ち抜いた金属片１４を打ち抜き用ポンチ１０１
でチップの電極（ＴＡＢリード１２）へ押し付けてバン
プとする方法である。
ンチ１０１およびダイス１０を用いて金属材料９を打ち
抜き、打ち抜いた金属片１４を打ち抜き用ポンチ１０１
でチップの電極（ＴＡＢリード１２）へ押し付けてバン
プとする方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のボールバンプ法
では、微細径のワイヤー材の製作が難しく、微小バンプ
の形成が困難であるため高密度実装に対応できないとい
う問題がある。メッキバンプ法はメッキ行程で大がかり
な装置を必要とするため、少量多品種の生産にはコスト
がかかるという問題がある。転写バンプ法も同様にメッ
キのコストがかかり、さらにＴＡＢリードへ転写する行
程が増えるという問題がある。
では、微細径のワイヤー材の製作が難しく、微小バンプ
の形成が困難であるため高密度実装に対応できないとい
う問題がある。メッキバンプ法はメッキ行程で大がかり
な装置を必要とするため、少量多品種の生産にはコスト
がかかるという問題がある。転写バンプ法も同様にメッ
キのコストがかかり、さらにＴＡＢリードへ転写する行
程が増えるという問題がある。
【０００５】従来の打ち抜き法では、ポンチとダイスを
用いてバンプ形成を行うが、Ａｌ電極上へのバンプ形成
の場合、Ａｌ酸化膜を破ってＡｌ−Ａｕ接合を行う必要
があるので、ステージ温度を高温にし、加圧時間を長く
する必要があり、一点当たりのバンプ形成時間が長くな
り、実用上問題があった。すなわち実用的なバンプ形成
時間でバンプを形成しようとしてもＡｌ酸化膜の除去が
困難であり安定的な接合強度を有するバンプの形成が困
難であった。
用いてバンプ形成を行うが、Ａｌ電極上へのバンプ形成
の場合、Ａｌ酸化膜を破ってＡｌ−Ａｕ接合を行う必要
があるので、ステージ温度を高温にし、加圧時間を長く
する必要があり、一点当たりのバンプ形成時間が長くな
り、実用上問題があった。すなわち実用的なバンプ形成
時間でバンプを形成しようとしてもＡｌ酸化膜の除去が
困難であり安定的な接合強度を有するバンプの形成が困
難であった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のバンプ形成方法
は、加熱されたＬＳＩチップのＡｌ電極上にポンチとダ
イスを有する打ち抜き治具により打ち抜いた金属片を前
記治具を回転させながら押し付けることにより、前記金
属片と前記Ａｌ電極の接合を行う。
は、加熱されたＬＳＩチップのＡｌ電極上にポンチとダ
イスを有する打ち抜き治具により打ち抜いた金属片を前
記治具を回転させながら押し付けることにより、前記金
属片と前記Ａｌ電極の接合を行う。
【０００７】本発明のバンプ形成治具は、金属片打ち抜
き用のポンチ及びダイスと、ポンチの軸方向の移動を支
持するガイド部と、ポンチに回転力を加える手段と、ポ
ンチに加圧力を加える手段とを含んで構成される。
き用のポンチ及びダイスと、ポンチの軸方向の移動を支
持するガイド部と、ポンチに回転力を加える手段と、ポ
ンチに加圧力を加える手段とを含んで構成される。
【０００８】
【実施例】次に本発明について図面を参照して詳細に説
明する。図１は本発明のバンプ形成治具の一実施例を示
す斜視図であり、図２（ａ），（ｂ）は図１に示すポン
チ１の金属片加圧面の形状の詳細を示す斜視図である。
図１のバンプ形成治具は、打ち抜き機構部と荷重印加部
と振動印加部よりなる。打ち抜き機構部はポンチ１がポ
ンチガイド２により横方向の動作は拘束されており上下
動作をし、ダイス１０とポンチ１により材料９を打ち抜
く。荷重印加部は圧電素子と振幅拡大機構を有するアク
チュエータ４及びアクチュエータアーム５によりポンチ
１を上下動作させる。振動印加部は、ポンチヘッド７に
設けたシャフトをばね６により振動素子３の摺動面に常
に押さえつけており、振動素子３を振動させることによ
ってポンチヘッド７及びポンチ１に回転振動を印加す
る。
明する。図１は本発明のバンプ形成治具の一実施例を示
す斜視図であり、図２（ａ），（ｂ）は図１に示すポン
チ１の金属片加圧面の形状の詳細を示す斜視図である。
図１のバンプ形成治具は、打ち抜き機構部と荷重印加部
と振動印加部よりなる。打ち抜き機構部はポンチ１がポ
ンチガイド２により横方向の動作は拘束されており上下
動作をし、ダイス１０とポンチ１により材料９を打ち抜
く。荷重印加部は圧電素子と振幅拡大機構を有するアク
チュエータ４及びアクチュエータアーム５によりポンチ
１を上下動作させる。振動印加部は、ポンチヘッド７に
設けたシャフトをばね６により振動素子３の摺動面に常
に押さえつけており、振動素子３を振動させることによ
ってポンチヘッド７及びポンチ１に回転振動を印加す
る。
【０００９】バンプ形成行程は、アクチュエータ４及び
アクチュエータアーム５によりポンチ１を下へ移動させ
ダイス１０を介して金属材料９を打ち抜き、更にポンチ
１を下へ移動させ打ち抜いた金属片をＬＳＩチップのＡ
ｌ電極上に押し付けると同時に振動素子３に振動を発生
させポンチ１及び金属片に回転振動を伝える。回転振動
をさせることによって金属片とＡｌ電極との間に摩擦が
生じ、Ａｌ電極上のＡｌ酸化膜が破られ金属片とＡｌ電
極との接合が行われる。
アクチュエータアーム５によりポンチ１を下へ移動させ
ダイス１０を介して金属材料９を打ち抜き、更にポンチ
１を下へ移動させ打ち抜いた金属片をＬＳＩチップのＡ
ｌ電極上に押し付けると同時に振動素子３に振動を発生
させポンチ１及び金属片に回転振動を伝える。回転振動
をさせることによって金属片とＡｌ電極との間に摩擦が
生じ、Ａｌ電極上のＡｌ酸化膜が破られ金属片とＡｌ電
極との接合が行われる。
【００１０】本発明のバンプ形成方法では重量の小さい
ポンチを回転方向に振動させるため、超音波振動の出力
の制御が容易になり金属片に効率よく振動が伝えられ、
安定的な接合強度を有するバンプの形成が可能である。
また金属片を打ち抜くときにポンチ１に回転振動を印加
することにより、Ａｕ−Ｓｎなどの硬い材料を容易に打
ち抜くことができるという利点もある。なお、ポンチに
直線方向の振動を加えることも可能であるが、この場合
バンプ形成治具全体に振動を加える必要があり、ポンチ
先端部の有効的振動を得るのは振動機構が大がかりにな
るだけでなくポンチ先端の位置のズレを生じ、押し付け
られたバンプの形状が歪むなど好ましくなかった。
ポンチを回転方向に振動させるため、超音波振動の出力
の制御が容易になり金属片に効率よく振動が伝えられ、
安定的な接合強度を有するバンプの形成が可能である。
また金属片を打ち抜くときにポンチ１に回転振動を印加
することにより、Ａｕ−Ｓｎなどの硬い材料を容易に打
ち抜くことができるという利点もある。なお、ポンチに
直線方向の振動を加えることも可能であるが、この場合
バンプ形成治具全体に振動を加える必要があり、ポンチ
先端部の有効的振動を得るのは振動機構が大がかりにな
るだけでなくポンチ先端の位置のズレを生じ、押し付け
られたバンプの形状が歪むなど好ましくなかった。
【００１１】ポンチ１の金属片加圧面は図２（ａ）のよ
うに十字凹型に加工されており金属片に回転振動を効率
よく伝達するようにした。また、金属片加圧面加工は凸
型にしてもよい。図２（ｂ）のように十字方向に半球の
凸型など、加工面が金属片の上面で滑らない形状であれ
ばよい。
うに十字凹型に加工されており金属片に回転振動を効率
よく伝達するようにした。また、金属片加圧面加工は凸
型にしてもよい。図２（ｂ）のように十字方向に半球の
凸型など、加工面が金属片の上面で滑らない形状であれ
ばよい。
【００１２】
【発明の効果】本発明のバンプ形成方法およびその治具
を使用することにより、ＬＳＩチップのＡｌ電極へ安定
的な接合性を有するバンプの形成が可能という効果があ
る。
を使用することにより、ＬＳＩチップのＡｌ電極へ安定
的な接合性を有するバンプの形成が可能という効果があ
る。
【図１】本発明の一実施例のバンプ形成治具を示す斜視
図である。
図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は図１に示すポンチの詳細を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は従来の打ち抜きバンプ法を工
程順に示す断面図である。
程順に示す断面図である。
１ ポンチ ２ ポンチガイド ３ 振動素子 ４ アクチュエータ ５ アクチュエータアーム ６ ばね ７ ポンチヘッド ８ ばね ９ 金属材料 １０ ダイス １１ ステージ １２ ＴＡＢリード １３ ＴＡＢフィルム １４ 金属片
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/60 B21D 28/02 B23K 20/10
Claims (4)
- 【請求項１】 加熱されたＬＳＩチップのＡｌ電極上に
ポンチとダイスを有する打ち抜き治具により打ち抜いた
金属片を前記ポンチを回転させながら押し付けることに
より、前記金属片と前記Ａｌ電極の接合を行うことを特
徴とするバンプ形成方法。 - 【請求項２】 ポンチに回転振動を加えることにより金
属片を回転移動させる請求項１記載のバンプ形成方法。 - 【請求項３】 金属片打ち抜き用のポンチ及びダイス
と、ポンチの軸方向の移動を支持するポンチガイド部
と、ポンチに回転力を加える手段と、ポンチに加圧力を
加える手段を有することを特徴とするバンプ形成治具。 - 【請求項４】 ポンチの金属片加圧面に凹部または凸部
を有している請求項３記載のバンプ形成治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10258592A JP2982484B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | バンプ形成方法およびその治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10258592A JP2982484B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | バンプ形成方法およびその治具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0669213A JPH0669213A (ja) | 1994-03-11 |
| JP2982484B2 true JP2982484B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=14331313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10258592A Expired - Lifetime JP2982484B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | バンプ形成方法およびその治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2982484B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003103315A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-08 | Amada Eng Center Co Ltd | パンチング加工方法およびパンチング加工機 |
-
1992
- 1992-04-22 JP JP10258592A patent/JP2982484B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0669213A (ja) | 1994-03-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990824 |