JP3031304B2 - ボンディングによる接合方法 - Google Patents
ボンディングによる接合方法Info
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- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボンディングによ
る接合方法に関するものである。
る接合方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】互いに角度を持った二面間のボンディン
グ接合に於いては、ワイヤボンディングにてブリッジ式
に両方のボンディング面を接合する方法や、ボールボン
ディングにて両方のボンディング面に同時に接するよう
なボールバンプを形成する接合方法などが用いられてい
る。図１５はワイヤボンディングによる接合の一例を示
すもので、形成されたボールバンプ８により、その両端
が個々のボンディング面１，２に構成された電極パッド
１Ａ，２Ａ上に接合されたワイヤ９が、両ボンディング
面１，２を接合するものとなっている。また、図１６は
ボールボンディングによる接合の一例を示すもので、電
極パッド１Ａ，２Ａに接合するようなボールバンプ７を
形成することにより、両ボンディング面１，２上に構成
された電極パッド１Ａ，２Ａを電気的・機械的に接合す
るものである。
グ接合に於いては、ワイヤボンディングにてブリッジ式
に両方のボンディング面を接合する方法や、ボールボン
ディングにて両方のボンディング面に同時に接するよう
なボールバンプを形成する接合方法などが用いられてい
る。図１５はワイヤボンディングによる接合の一例を示
すもので、形成されたボールバンプ８により、その両端
が個々のボンディング面１，２に構成された電極パッド
１Ａ，２Ａ上に接合されたワイヤ９が、両ボンディング
面１，２を接合するものとなっている。また、図１６は
ボールボンディングによる接合の一例を示すもので、電
極パッド１Ａ，２Ａに接合するようなボールバンプ７を
形成することにより、両ボンディング面１，２上に構成
された電極パッド１Ａ，２Ａを電気的・機械的に接合す
るものである。
【０００３】近年の電子機器の小型・高密度化に伴い、
前記ボンディング面１，２が互いに非常に接近するよう
なことも多くなってきており、このような部分には、ワ
イヤボンディングを用いた方法よりもボールボンディン
グを用いた方法の方がより適する場合が多く、更に、電
気的、機械的な信頼性を得るためには、形成されたボー
ルバンプ７と、ボンディング面１，２上に構成された電
極パッド１Ａ，２Ａとの接合部分に於いて、接合面積が
できるだけ大きく、なおかつ強度の強い接合を実現する
必要がある。そしてそれは、ワイヤ径、ツール形状、ボ
ンディング荷重、スパーク電流、温度、超音波などの条
件を調整することにより、径の大きいボールバンプを、
大きなボンディング荷重を用い、高温度、高振幅超音波
という条件下でボンディングすることにより実現でき
る。
前記ボンディング面１，２が互いに非常に接近するよう
なことも多くなってきており、このような部分には、ワ
イヤボンディングを用いた方法よりもボールボンディン
グを用いた方法の方がより適する場合が多く、更に、電
気的、機械的な信頼性を得るためには、形成されたボー
ルバンプ７と、ボンディング面１，２上に構成された電
極パッド１Ａ，２Ａとの接合部分に於いて、接合面積が
できるだけ大きく、なおかつ強度の強い接合を実現する
必要がある。そしてそれは、ワイヤ径、ツール形状、ボ
ンディング荷重、スパーク電流、温度、超音波などの条
件を調整することにより、径の大きいボールバンプを、
大きなボンディング荷重を用い、高温度、高振幅超音波
という条件下でボンディングすることにより実現でき
る。
【０００４】しかしながら、電子機器の小型・高密度化
は構成要素の高ピッチ化を引き起し、隣接するパッドと
の短絡への懸念から、ボールバンプの径には自ずと限界
が生じることに加え、部品によっては、過度の荷重や熱
を加えると変形・破壊を起こすものもあるため、これら
の条件もある程度抑制する必要があり、その結果とし
て、形成されたボールバンプ７とボンディング面１，２
上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａとの接合面積５が
小さくなってしまうため、十分な接合強度も得られない
など、電気的・機械的に機器の信頼性低下に繋がる問題
がある。
は構成要素の高ピッチ化を引き起し、隣接するパッドと
の短絡への懸念から、ボールバンプの径には自ずと限界
が生じることに加え、部品によっては、過度の荷重や熱
を加えると変形・破壊を起こすものもあるため、これら
の条件もある程度抑制する必要があり、その結果とし
て、形成されたボールバンプ７とボンディング面１，２
上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａとの接合面積５が
小さくなってしまうため、十分な接合強度も得られない
など、電気的・機械的に機器の信頼性低下に繋がる問題
がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のボールボンディ
ングによる方法においては、機械的強度などを確保する
手段として、ボールバンプ７とボンディング面１，２上
に構成された電極パッド１Ａ，２Ａとの接合面積を増や
すために、ボンディングプロセスのはじめに、ツール３
の先端に形成され、これをボンディング面１，２に打ち
つけることによりボールバンプ７を形成するためのボー
ル自体の径を大きくする方法がある。しかしながら、ボ
ンダのボール径の仕様や接合対象の幾何寸法から、ボー
ル径の大きさには自ずと限界があることに加え、狭ピッ
チで複数のボールバンプが近接するような箇所への接合
を行う場合には、ボール径を大きくすると、他の電極と
不要な短絡をするなどの問題が起こる。
ングによる方法においては、機械的強度などを確保する
手段として、ボールバンプ７とボンディング面１，２上
に構成された電極パッド１Ａ，２Ａとの接合面積を増や
すために、ボンディングプロセスのはじめに、ツール３
の先端に形成され、これをボンディング面１，２に打ち
つけることによりボールバンプ７を形成するためのボー
ル自体の径を大きくする方法がある。しかしながら、ボ
ンダのボール径の仕様や接合対象の幾何寸法から、ボー
ル径の大きさには自ずと限界があることに加え、狭ピッ
チで複数のボールバンプが近接するような箇所への接合
を行う場合には、ボール径を大きくすると、他の電極と
不要な短絡をするなどの問題が起こる。
【０００６】本発明は上記課題に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、互いに近接しなおかつ本ボン
ディング対象となる面が相対的に角度を持った二面間の
ボンディング接合において、ボール径を過大とすること
なく、電気的・機械的な接合部の信頼性向上を図るよう
なボンディングによる接合方法を提供することにある。
その目的とするところは、互いに近接しなおかつ本ボン
ディング対象となる面が相対的に角度を持った二面間の
ボンディング接合において、ボール径を過大とすること
なく、電気的・機械的な接合部の信頼性向上を図るよう
なボンディングによる接合方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、このよ
うな課題を解決する手段として、ボールボンディングに
於いてボールバンプを形成する際に個々のボンディング
面上に構成された電極パッドとボールバンプの間に生じ
る空間に導電性の空間充填物を充填し、ボール径を極端
に大きくすることなしに、ボールバンプと電極パッドと
の接合面積を増やし、電気・機械的信頼性を向上させる
ものである。
うな課題を解決する手段として、ボールボンディングに
於いてボールバンプを形成する際に個々のボンディング
面上に構成された電極パッドとボールバンプの間に生じ
る空間に導電性の空間充填物を充填し、ボール径を極端
に大きくすることなしに、ボールバンプと電極パッドと
の接合面積を増やし、電気・機械的信頼性を向上させる
ものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明につ
いて詳細に説明する。図１及び図２は本発明の第一の実
施例を示したものである。図１に示すように、まず、ス
パーク電流／スパーク時間などを調整することにより、
１００〜１３０μｍ程度である通常径よりも、径を小さ
くした、例えば通常径の半分程度の金ボールバンプ４
を、各ボンディング面１，２に構成された金電極パッド
１Ａ，２Ａ双方に接するような位置にボンディングにて
形成する。これは、通常径の金ボールバンプを形成した
際に生じる空間部分６のうち、両ボンディング面１，２
の境界近傍にあたる部分を埋めるためのものである。続
いて、図２に示すように、ボンディングツール３の先端
に、通常径に戻したボールを形成し、先とほぼ同じ位置
に、先のボールバンプ４に重なるようにボンディングを
行う。これにより、先に形成したボールバンプ４に再度
ボンディング荷重および超音波振動が加わり、ボールバ
ンプ４自体のボンディング面１，２上に構成された電極
パッド１Ａ，２Ａとの接合面積および接合強度が増加す
るとともに、通常径のボールバンプ７は、ボンディング
面１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａおよびボ
ールバンプ４と接合するように形成される。そのため、
ボールバンプ４とボールバンプ７の統合体であるボール
バンプは、ボールバンプ７単体時と比して、ボンディン
グ面１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａとの接
合面積５が大きくなるため、接合強度および電気の導通
性の向上が得られるものである。
いて詳細に説明する。図１及び図２は本発明の第一の実
施例を示したものである。図１に示すように、まず、ス
パーク電流／スパーク時間などを調整することにより、
１００〜１３０μｍ程度である通常径よりも、径を小さ
くした、例えば通常径の半分程度の金ボールバンプ４
を、各ボンディング面１，２に構成された金電極パッド
１Ａ，２Ａ双方に接するような位置にボンディングにて
形成する。これは、通常径の金ボールバンプを形成した
際に生じる空間部分６のうち、両ボンディング面１，２
の境界近傍にあたる部分を埋めるためのものである。続
いて、図２に示すように、ボンディングツール３の先端
に、通常径に戻したボールを形成し、先とほぼ同じ位置
に、先のボールバンプ４に重なるようにボンディングを
行う。これにより、先に形成したボールバンプ４に再度
ボンディング荷重および超音波振動が加わり、ボールバ
ンプ４自体のボンディング面１，２上に構成された電極
パッド１Ａ，２Ａとの接合面積および接合強度が増加す
るとともに、通常径のボールバンプ７は、ボンディング
面１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａおよびボ
ールバンプ４と接合するように形成される。そのため、
ボールバンプ４とボールバンプ７の統合体であるボール
バンプは、ボールバンプ７単体時と比して、ボンディン
グ面１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａとの接
合面積５が大きくなるため、接合強度および電気の導通
性の向上が得られるものである。
【０００９】図３及び図４は本発明の第二の実施例を示
したものである。図３に示すように、まず各ボンディン
グ面１，２に構成された金電極パッド１Ａ，２Ａ双方に
かかるように、スパーク電流／スパーク時間などを調整
することにより、１００〜１３０μｍ程度である通常径
よりも、径を小さくした、例えば通常径の半分程度の金
ボールバンプ４を少なくともひとつ形成する（本実施例
を説明する図では、２つ形成した場合の例を挙げてい
る）。形成位置は、第一の実施例とは異なり、後に形成
する通常径の金ボールバンプ７とはずらすものとし、必
要であれば、ボンディング面１，２とボンディングツー
ルとの相対位置、角度を変えながらボンディング作業を
行う。これにより、通常径のボールによるボンディング
を行った際に生じる空間部分の一部(後に形成される金
ボールバンプ７を挟むような領域)に、金ボールバンプ
４が形成される。続いて、第４図に示すように、その上
から、通常位置に対して通常径のボールバンプ７を形成
することにより、先に形成したボールバンプ４に再度ボ
ンディング荷重および超音波振動が加わり、ボールバン
プ４自体のボンディング面１，２上に構成された電極パ
ッド１Ａ，２Ａとの接合面積および接合強度が増加する
とともに、通常径のボールバンプ７は、ボンディング面
１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａ、およびボ
ールバンプ４と接合するように形成される。そのため、
ボールバンプ４とボールバンプ７の統合体であるボール
バンプは、ボールバンプ７単体時と比して、ボンディン
グ面１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａとの接
合面積が大きくなるため、接合強度および電気の導通性
の向上が得られるものである。
したものである。図３に示すように、まず各ボンディン
グ面１，２に構成された金電極パッド１Ａ，２Ａ双方に
かかるように、スパーク電流／スパーク時間などを調整
することにより、１００〜１３０μｍ程度である通常径
よりも、径を小さくした、例えば通常径の半分程度の金
ボールバンプ４を少なくともひとつ形成する（本実施例
を説明する図では、２つ形成した場合の例を挙げてい
る）。形成位置は、第一の実施例とは異なり、後に形成
する通常径の金ボールバンプ７とはずらすものとし、必
要であれば、ボンディング面１，２とボンディングツー
ルとの相対位置、角度を変えながらボンディング作業を
行う。これにより、通常径のボールによるボンディング
を行った際に生じる空間部分の一部(後に形成される金
ボールバンプ７を挟むような領域)に、金ボールバンプ
４が形成される。続いて、第４図に示すように、その上
から、通常位置に対して通常径のボールバンプ７を形成
することにより、先に形成したボールバンプ４に再度ボ
ンディング荷重および超音波振動が加わり、ボールバン
プ４自体のボンディング面１，２上に構成された電極パ
ッド１Ａ，２Ａとの接合面積および接合強度が増加する
とともに、通常径のボールバンプ７は、ボンディング面
１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａ、およびボ
ールバンプ４と接合するように形成される。そのため、
ボールバンプ４とボールバンプ７の統合体であるボール
バンプは、ボールバンプ７単体時と比して、ボンディン
グ面１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａとの接
合面積が大きくなるため、接合強度および電気の導通性
の向上が得られるものである。
【００１０】図５及び図６は本発明の第三の実施例を示
したものである。図５に示すように、まずボンディング
面１に構成された金電極パッド１Ａ、またはボンディン
グ面２に構成された金電極パッド２Ａ、あるいは１Ａ、
２Ａ双方に、スパーク電流／スパーク時間などを調整す
ることにより、１００〜１３０μｍ程度である通常径よ
りも、径を小さくした、例えば通常径の半分程度の金ボ
ールバンプ４を少なくともひとつ形成する（本実施例を
説明する図では、２つ形成した場合の例を挙げてい
る）。形成位置は、第一の実施例とは異なり、後に形成
する通常径の金ボールバンプ７とはずらすものとし、必
要であれば、ボンディング面１，２とボンディングツー
ルとの相対位置、角度を変えながらボンディング作業を
行う。これにより、通常径のボールによるボンディング
を行った際に生じる空間部分の一部（後に形成される金
ボールバンプ７を挟むような領域）に、金ボールバンプ
４が形成される。続いて、図６に示すように、その上か
ら、通常位置に対して通常径のボールバンプ７を形成す
ることにより、先に形成したボールバンプ４に再度ボン
ディング荷重および超音波振動が加わり、ボールバンプ
４自体のボンディング面１，２上に構成された電極パッ
ド１Ａ，２Ａとの接合面積および接合強度が増加すると
ともに、通常径のボールバンプ７は、ボンディング面
１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａ、およびボ
ールバンプ４と接合するように形成される。そのため、
ボールバンプ４とボールバンプ７の統合体であるボール
バンプは、ボールバンプ７単体時と比して、ボンディン
グ面１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａとの接
合面積が大きくなるため、接合強度および電気の導通性
の向上が得られるものである。
したものである。図５に示すように、まずボンディング
面１に構成された金電極パッド１Ａ、またはボンディン
グ面２に構成された金電極パッド２Ａ、あるいは１Ａ、
２Ａ双方に、スパーク電流／スパーク時間などを調整す
ることにより、１００〜１３０μｍ程度である通常径よ
りも、径を小さくした、例えば通常径の半分程度の金ボ
ールバンプ４を少なくともひとつ形成する（本実施例を
説明する図では、２つ形成した場合の例を挙げてい
る）。形成位置は、第一の実施例とは異なり、後に形成
する通常径の金ボールバンプ７とはずらすものとし、必
要であれば、ボンディング面１，２とボンディングツー
ルとの相対位置、角度を変えながらボンディング作業を
行う。これにより、通常径のボールによるボンディング
を行った際に生じる空間部分の一部（後に形成される金
ボールバンプ７を挟むような領域）に、金ボールバンプ
４が形成される。続いて、図６に示すように、その上か
ら、通常位置に対して通常径のボールバンプ７を形成す
ることにより、先に形成したボールバンプ４に再度ボン
ディング荷重および超音波振動が加わり、ボールバンプ
４自体のボンディング面１，２上に構成された電極パッ
ド１Ａ，２Ａとの接合面積および接合強度が増加すると
ともに、通常径のボールバンプ７は、ボンディング面
１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａ、およびボ
ールバンプ４と接合するように形成される。そのため、
ボールバンプ４とボールバンプ７の統合体であるボール
バンプは、ボールバンプ７単体時と比して、ボンディン
グ面１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａとの接
合面積が大きくなるため、接合強度および電気の導通性
の向上が得られるものである。
【００１１】図７及び図８は本発明の第四の実施例を示
したものである。図７に示すように、まずボンディング
面１に構成された金電極パッド１Ａ、またはボンディン
グ面２に構成された金電極パッド２Ａ、あるいは１Ａ、
２Ａ両方にかかるように、スパーク電流／スパーク時間
などを調整することにより、１００〜１３０μｍ程度で
ある通常径よりも、径を小さくした、例えば通常径の半
分程度の金ボールバンプ４を少なくともひとつ形成する
（本実施例を説明する図では、４つ形成した場合の例を
挙げている）。形成位置は、第一の実施例とは異なり、
後に形成する通常径の金ボールバンプ７とはずらすもの
とし、必要であれば、ボンディング面１，２とボンディ
ングツールとの相対位置、角度を変えながらボンディン
グ作業を行う。これにより、通常径のボールによるボン
ディングを行った際に生じる空間部分の一部(後に形成
される金ボールバンプ７を囲むような領域)に、金ボー
ルバンプ４が形成される。続いて、図８に示すように、
その上から、通常位置に対して通常径のボールバンプ７
を形成することにより、先に形成したボールバンプ４に
再度ボンディング荷重および超音波振動が加わり、ボー
ルバンプ４自体のボンディング面１，２上に構成された
電極パッド１Ａ，２Ａとの接合面積および接合強度が増
加するとともに、通常径のボールバンプ７は、電極パッ
ド１Ａあるいは２Ａまたはその両方、およびボールバン
プ４と接合するように形成される。そのため、ボールバ
ンプ４とボールバンプ７の統合体であるボールバンプ
は、ボールバンプ７単体のものと比して、ボンディング
面１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａとの接合
面積が大きくなるため、接合強度および電気の導通性の
向上が得られるものである。
したものである。図７に示すように、まずボンディング
面１に構成された金電極パッド１Ａ、またはボンディン
グ面２に構成された金電極パッド２Ａ、あるいは１Ａ、
２Ａ両方にかかるように、スパーク電流／スパーク時間
などを調整することにより、１００〜１３０μｍ程度で
ある通常径よりも、径を小さくした、例えば通常径の半
分程度の金ボールバンプ４を少なくともひとつ形成する
（本実施例を説明する図では、４つ形成した場合の例を
挙げている）。形成位置は、第一の実施例とは異なり、
後に形成する通常径の金ボールバンプ７とはずらすもの
とし、必要であれば、ボンディング面１，２とボンディ
ングツールとの相対位置、角度を変えながらボンディン
グ作業を行う。これにより、通常径のボールによるボン
ディングを行った際に生じる空間部分の一部(後に形成
される金ボールバンプ７を囲むような領域)に、金ボー
ルバンプ４が形成される。続いて、図８に示すように、
その上から、通常位置に対して通常径のボールバンプ７
を形成することにより、先に形成したボールバンプ４に
再度ボンディング荷重および超音波振動が加わり、ボー
ルバンプ４自体のボンディング面１，２上に構成された
電極パッド１Ａ，２Ａとの接合面積および接合強度が増
加するとともに、通常径のボールバンプ７は、電極パッ
ド１Ａあるいは２Ａまたはその両方、およびボールバン
プ４と接合するように形成される。そのため、ボールバ
ンプ４とボールバンプ７の統合体であるボールバンプ
は、ボールバンプ７単体のものと比して、ボンディング
面１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａとの接合
面積が大きくなるため、接合強度および電気の導通性の
向上が得られるものである。
【００１２】図９は本発明の第五の実施例を示したもの
である。図９に示すように、まず通常径の金ボールバン
プ７をボンディングにより形成し、ボールバンプ７とボ
ンディング面１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２
Ａの双方にかかるように、１００〜１３０μｍ程度の通
常径であるボールバンプ７と同じ径か、あるいはスパー
ク電流／スパーク時間などを調整することにより、径を
小さくした、例えば通常径の半分程度の金ボールバンプ
４を少なくともひとつ形成することにより、先に形成し
たボールバンプ７に再度ボンディング荷重および超音波
振動が加わり、ボールバンプ７自体のボンディング面
１，２との接合面積および接合強度が増加するととも
に、径が同じかより小さいボールバンプ４が、ボンディ
ング面１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａ双方
およびボールバンプ４と接合するように形成される。そ
のため、ボールバンプ４とボールバンプ７の統合体であ
るボールバンプは、ボールバンプ７単体のものと比し
て、ボンディング面１，２上に構成された電極パッド１
Ａ，２Ａとの接合面積が大きくなるため、接合強度およ
び電気の導通性の向上が得られるものである。
である。図９に示すように、まず通常径の金ボールバン
プ７をボンディングにより形成し、ボールバンプ７とボ
ンディング面１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２
Ａの双方にかかるように、１００〜１３０μｍ程度の通
常径であるボールバンプ７と同じ径か、あるいはスパー
ク電流／スパーク時間などを調整することにより、径を
小さくした、例えば通常径の半分程度の金ボールバンプ
４を少なくともひとつ形成することにより、先に形成し
たボールバンプ７に再度ボンディング荷重および超音波
振動が加わり、ボールバンプ７自体のボンディング面
１，２との接合面積および接合強度が増加するととも
に、径が同じかより小さいボールバンプ４が、ボンディ
ング面１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａ双方
およびボールバンプ４と接合するように形成される。そ
のため、ボールバンプ４とボールバンプ７の統合体であ
るボールバンプは、ボールバンプ７単体のものと比し
て、ボンディング面１，２上に構成された電極パッド１
Ａ，２Ａとの接合面積が大きくなるため、接合強度およ
び電気の導通性の向上が得られるものである。
【００１３】図１０は本発明の第六の実施例を示したも
のである。図１０に示すように、まず通常径の金ボール
バンプ７をボンディングにより形成し、ボールバンプ７
とボンディング面１上に構成された電極パッド１Ａ、あ
るいはボールバンプ７とボンディング面２上に構成され
た電極パッド２Ａにかかるように、１００〜１３０μｍ
程度の通常径であるボールバンプ７と同じ径か、あるい
はスパーク電流／スパーク時間などを調整することによ
り、径を小さくした、例えば通常径の半分程度の金ボー
ルバンプ４を少なくともひとつ形成することにより、先
に形成したボールバンプ７に再度ボンディング荷重およ
び超音波振動が加わり、ボールバンプ７自体の電極パッ
ド１Ａ，２Ａとの接合面積および接合強度が増加すると
ともに、径が同じかより小さいボールバンプ４が、電極
パッド１Ａ，２Ａおよびボールバンプ４と接合するよう
に形成される。そのため、ボールバンプ４とボールバン
プ７の統合体であるボールバンプは、ボールバンプ７単
体のものと比して、ボンディング面１，２上に構成され
た電極パッド１Ａ，２Ａとの接合面積が大きくなるた
め、接合強度および電気の導通性の向上が得られるもの
である。
のである。図１０に示すように、まず通常径の金ボール
バンプ７をボンディングにより形成し、ボールバンプ７
とボンディング面１上に構成された電極パッド１Ａ、あ
るいはボールバンプ７とボンディング面２上に構成され
た電極パッド２Ａにかかるように、１００〜１３０μｍ
程度の通常径であるボールバンプ７と同じ径か、あるい
はスパーク電流／スパーク時間などを調整することによ
り、径を小さくした、例えば通常径の半分程度の金ボー
ルバンプ４を少なくともひとつ形成することにより、先
に形成したボールバンプ７に再度ボンディング荷重およ
び超音波振動が加わり、ボールバンプ７自体の電極パッ
ド１Ａ，２Ａとの接合面積および接合強度が増加すると
ともに、径が同じかより小さいボールバンプ４が、電極
パッド１Ａ，２Ａおよびボールバンプ４と接合するよう
に形成される。そのため、ボールバンプ４とボールバン
プ７の統合体であるボールバンプは、ボールバンプ７単
体のものと比して、ボンディング面１，２上に構成され
た電極パッド１Ａ，２Ａとの接合面積が大きくなるた
め、接合強度および電気の導通性の向上が得られるもの
である。
【００１４】図１１は本発明の第七の実施例を示したも
のである。図１１に示すように、通常径のボールバンプ
７の形成前あるいは形成後、またはその両方にて、金電
極パッド１Ａ，２Ａが形成されている個々のボンディン
グ面１，２とボールバンプ７との間に生じる空間６の両
ボンディング面１，２の境界近傍に、導電性接着剤１０
を充填することにより、ボールバンプ７および導電性接
着剤１０にて形成された、ボンディング面１，２上に構
成された電極パッド１Ａ，２Ａおよびボールバンプ４と
接合するような導電性を有する統合体が形成される。そ
して、この導電性統合体は、ボールバンプ７単体のもの
と比して、ボンディング面１，２上に構成された電極パ
ッド１Ａ，２Ａとの接合面積が大きくなるため、接合強
度および電気の導通性の向上が得られるものである。
のである。図１１に示すように、通常径のボールバンプ
７の形成前あるいは形成後、またはその両方にて、金電
極パッド１Ａ，２Ａが形成されている個々のボンディン
グ面１，２とボールバンプ７との間に生じる空間６の両
ボンディング面１，２の境界近傍に、導電性接着剤１０
を充填することにより、ボールバンプ７および導電性接
着剤１０にて形成された、ボンディング面１，２上に構
成された電極パッド１Ａ，２Ａおよびボールバンプ４と
接合するような導電性を有する統合体が形成される。そ
して、この導電性統合体は、ボールバンプ７単体のもの
と比して、ボンディング面１，２上に構成された電極パ
ッド１Ａ，２Ａとの接合面積が大きくなるため、接合強
度および電気の導通性の向上が得られるものである。
【００１５】図１２は本発明の第八の実施例を示したも
のである。図１２に示すように、通常径のボールバンプ
７の形成後にて、金電極パッド１Ａ，２Ａが形成されて
いる個々のボンディング面１，２とボールバンプ７との
間に生じる空間６の両ボンディング面１，２の境界近傍
に、導電性接着剤１０を充填することにより、ボールバ
ンプ７および導電性接着剤１０にて形成された、ボンデ
ィング面１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａお
よびボールバンプ４と接合するような導電性を有する統
合体が形成される。そして、この導電性統合体は、ボー
ルバンプ７単体のものと比して、ボンディング面１，２
上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａとの接合面積が大
きくなるため、接合強度および電気の導通性の向上が得
られるものである。
のである。図１２に示すように、通常径のボールバンプ
７の形成後にて、金電極パッド１Ａ，２Ａが形成されて
いる個々のボンディング面１，２とボールバンプ７との
間に生じる空間６の両ボンディング面１，２の境界近傍
に、導電性接着剤１０を充填することにより、ボールバ
ンプ７および導電性接着剤１０にて形成された、ボンデ
ィング面１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａお
よびボールバンプ４と接合するような導電性を有する統
合体が形成される。そして、この導電性統合体は、ボー
ルバンプ７単体のものと比して、ボンディング面１，２
上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａとの接合面積が大
きくなるため、接合強度および電気の導通性の向上が得
られるものである。
【００１６】図１３は本発明の第九の実施例を示したも
のである。図１３に示すように、通常径のボールバンプ
７の形成後にて、金電極パッド１Ａ，２Ａが形成されて
いる個々のボンディング面１，２とボールバンプ７との
間に生じる空間６の両ボンディング面１，２の境界から
遠い部分に、ボンディング面１上に構成された電極パッ
ド１Ａとボールバンプ７に接するように、またはボンデ
ィング面２上に構成された電極パッド２Ａとボールバン
プ７に接するように、あるいはその両方において、導電
性接着剤１０を充填することにより、ボールバンプ７お
よび導電性接着剤１０にて形成された、ボンディング面
１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａおよびボー
ルバンプ４と接合するような導電性を有する統合体が形
成される。そして、この導電性統合体は、ボールバンプ
７単体のものと比して、ボンディング面１，２上に構成
された電極パッド１Ａ，２Ａとの接合面積が大きくなる
ため、接合強度および電気の導通性の向上が得られるも
のである。
のである。図１３に示すように、通常径のボールバンプ
７の形成後にて、金電極パッド１Ａ，２Ａが形成されて
いる個々のボンディング面１，２とボールバンプ７との
間に生じる空間６の両ボンディング面１，２の境界から
遠い部分に、ボンディング面１上に構成された電極パッ
ド１Ａとボールバンプ７に接するように、またはボンデ
ィング面２上に構成された電極パッド２Ａとボールバン
プ７に接するように、あるいはその両方において、導電
性接着剤１０を充填することにより、ボールバンプ７お
よび導電性接着剤１０にて形成された、ボンディング面
１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａおよびボー
ルバンプ４と接合するような導電性を有する統合体が形
成される。そして、この導電性統合体は、ボールバンプ
７単体のものと比して、ボンディング面１，２上に構成
された電極パッド１Ａ，２Ａとの接合面積が大きくなる
ため、接合強度および電気の導通性の向上が得られるも
のである。
【００１７】図１４は本発明の第十の実施例を示したも
のである。図１４に示すように、通常径のボールバンプ
７の形成後にて、金電極パッド１Ａ，２Ａが形成されて
いる個々のボンディング面１，２とボールバンプ７との
間に生じる空間６の両ボンディング面１，２の境界から
遠い部分に、ボンディング面１，２上に構成された電極
パッド１Ａ，２Ａの双方およびボールバンプ７にかかる
ように導電性接着剤１０を充填することにより、ボール
バンプ７および導電性接着剤１０にて形成された、ボン
ディング面１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａ
およびボールバンプ４と接合するような導電性を有する
統合体が形成される。そして、この導電性統合体は、ボ
ールバンプ７単体のものと比して、ボンディング面１，
２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａとの接合面積が
大きくなるため、接合強度および電気の導通性の向上が
得られるものである。
のである。図１４に示すように、通常径のボールバンプ
７の形成後にて、金電極パッド１Ａ，２Ａが形成されて
いる個々のボンディング面１，２とボールバンプ７との
間に生じる空間６の両ボンディング面１，２の境界から
遠い部分に、ボンディング面１，２上に構成された電極
パッド１Ａ，２Ａの双方およびボールバンプ７にかかる
ように導電性接着剤１０を充填することにより、ボール
バンプ７および導電性接着剤１０にて形成された、ボン
ディング面１，２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａ
およびボールバンプ４と接合するような導電性を有する
統合体が形成される。そして、この導電性統合体は、ボ
ールバンプ７単体のものと比して、ボンディング面１，
２上に構成された電極パッド１Ａ，２Ａとの接合面積が
大きくなるため、接合強度および電気の導通性の向上が
得られるものである。
【００１８】なお、第七から第十の実施例では、空間充
填物として導電性接着剤のみ充填する態様としている
が、第一から第六の実施例と同様に一方が他方の空間充
填物となるように配した複数のボールバンプに加えて、
導電性接着剤を充填する態様も考えられる。
填物として導電性接着剤のみ充填する態様としている
が、第一から第六の実施例と同様に一方が他方の空間充
填物となるように配した複数のボールバンプに加えて、
導電性接着剤を充填する態様も考えられる。
【００１９】
【発明の効果】角度を持った二面間のボンディング接合
に於いて、接合強度を低下させることなく、狭ピッチに
も対応できる信頼性の高い接合を実現する。
に於いて、接合強度を低下させることなく、狭ピッチに
も対応できる信頼性の高い接合を実現する。
【図１】本発明の第一の実施例において小ボールバンプ
を形成する第一ステップを説明する図。
を形成する第一ステップを説明する図。
【図２】本発明の第一の実施例において通常径のボール
バンプを形成する第二ステップを説明する図。
バンプを形成する第二ステップを説明する図。
【図３】本発明の第二の実施例の第一ステップにおい
て、ボンディング面上に複数形成された、通常より小さ
いボールバンプを説明する図。
て、ボンディング面上に複数形成された、通常より小さ
いボールバンプを説明する図。
【図４】本発明の第二の実施例の第二ステップにおい
て、通常径のボールバンプ形成を説明する図。
て、通常径のボールバンプ形成を説明する図。
【図５】本発明の第三の実施例の第一ステップにおい
て、ボンディング面上に複数形成された、通常より小さ
いボールバンプを説明する図。
て、ボンディング面上に複数形成された、通常より小さ
いボールバンプを説明する図。
【図６】本発明の第三の実施例の第二ステップにおい
て、通常径のボールバンプ形成を説明する図。
て、通常径のボールバンプ形成を説明する図。
【図７】本発明の第四の実施例の第一ステップにおい
て、ボンディング面上に複数形成された、通常より小さ
いボールバンプを説明する図。
て、ボンディング面上に複数形成された、通常より小さ
いボールバンプを説明する図。
【図８】本発明の第四の実施例の第二ステップにおい
て、通常径のボールバンプ形成を説明する図。
て、通常径のボールバンプ形成を説明する図。
【図９】本発明の第五の実施例を説明する図。
【図１０】本発明の第六の実施例を説明する図。
【図１１】本発明の第七の実施例を説明する図。
【図１２】本発明の第八の実施例を説明する図。
【図１３】本発明の第九の実施例を説明する図。
【図１４】本発明の第十の実施例を説明する図。
【図１５】従来方式のワイヤボンディングによる接合例
を示す図。
を示す図。
【図１６】従来方式のボールボンディングによるボール
バンプ形成例を示す図。
バンプ形成例を示す図。
【図１７】従来方式のボールボンディングによるボール
バンプ形成時に認められる、ボールバンプとボンディン
グ面との空間を表す、図１６を補足する図。
バンプ形成時に認められる、ボールバンプとボンディン
グ面との空間を表す、図１６を補足する図。
１ ボンディング面 １Ａ ボンディング面１上に形成された電極パッド ２ ボンディング面１と角度を持った位置にあるボンデ
ィング面 ２Ａ ボンディング面２上に形成された電極パッド ３ ボールバンプを形成するボンディングツール ４ 通常ボールバンプと同じかまたはそれより小さい径
を持ったボールバンプ ５ ボールバンプとボンディング面の接合面積 ６ ボールバンプとボンディング面との間に生じた空間
例 ７ 従来例のボールバンプ ８ ワイヤボンディング時に形成されるボールバンプ ９ ワイヤボンディング時に両面を接合するワイヤ １０ 導電性接着剤
ィング面 ２Ａ ボンディング面２上に形成された電極パッド ３ ボールバンプを形成するボンディングツール ４ 通常ボールバンプと同じかまたはそれより小さい径
を持ったボールバンプ ５ ボールバンプとボンディング面の接合面積 ６ ボールバンプとボンディング面との間に生じた空間
例 ７ 従来例のボールバンプ ８ ワイヤボンディング時に形成されるボールバンプ ９ ワイヤボンディング時に両面を接合するワイヤ １０ 導電性接着剤
Claims (7)
- 【請求項１】少なくとも二つの面により構成され、この
構成面のうち少なくとも一組が互いに相対的角度を持っ
て配置されているような電子部品の構成部位に対し、前
記構成面のうち少なくとも二つの面について電気的結合
のための電極パッドを有し、前記構成面両面の電極パッ
ドに接するような少なくともひとつのボールバンプを形
成することで電気的あるいは機械的に両者を接合するよ
うなボンディングによる接合方法において、ボールバン
プ形成時に前記ボンディング面の前記電極パッドとボー
ルバンプ間に生じる空間の少なくとも一部に導電性の空
間充填物を充填することを特徴とするボンディングによ
る接合方法。 - 【請求項２】ボールバンプ形成時に前記ボンディング面
の前記電極パッドとボールバンプ間に生じる空間の少な
くとも一部に、少なくともひとつの前記電極パッドと前
記ボールバンプの双方に接するような導電性の空間充填
物を充填することを特徴とする請求項１記載のボンディ
ングによる接合方法。 - 【請求項３】ボールバンプ形成時に前記ボンディング面
の前記電極パッドとボールバンプ間に生じる空間の少な
くとも一部に、少なくとも相対しているふたつの前記電
極パッドの双方に接するような導電性の空間充填物を充
填することを特徴とする請求項１記載のボンディングに
よる接合方法。 - 【請求項４】前記空間充填物の少なくとも一部が導電性
の接着剤であることを特徴とする請求項１、２又は３記
載のボンディングによる接合方法。 - 【請求項５】前記接合対象面に対し、前記ボールバンプ
形成プロセスを少なくとも２回行うことにより、一方の
ボールバンプ形成プロセスによるボールバンプが他ボー
ルバンプの空間充填物となることを特徴とする請求項
１、２又は３記載のボンディングによる接合方法。 - 【請求項６】前記ボールバンプ形成プロセスのうちの少
なくとも２回のプロセスにおいて、一方のプロセスにお
いて形成されるボールバンプ径が他方のプロセスにおい
て形成されるボールバンプ径より小さいことを特徴とす
る請求項５記載のボンディングによる接合方法。 - 【請求項７】前記空間充填物としてボールバンプに加え
て導電性の接着剤も充填することを特徴とする請求項５
又は６記載のボンディングによる接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9204498A JP3031304B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | ボンディングによる接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9204498A JP3031304B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | ボンディングによる接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1154549A JPH1154549A (ja) | 1999-02-26 |
| JP3031304B2 true JP3031304B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=16491535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9204498A Expired - Fee Related JP3031304B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | ボンディングによる接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3031304B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008084957A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Olympus Corp | アクチュエータの実装構造及び実装方法 |
-
1997
- 1997-07-30 JP JP9204498A patent/JP3031304B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1154549A (ja) | 1999-02-26 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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