JP3415958B2

JP3415958B2 - 突起電極形成方法

Info

Publication number: JP3415958B2
Application number: JP06617395A
Authority: JP
Inventors: 一夫有末; 隆亮東田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-03-24
Filing date: 1995-03-24
Publication date: 2003-06-09
Anticipated expiration: 2018-06-09
Also published as: JPH08264543A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は半導体実装において半
導体と基板とを接続するために用いられる突起電極の形
成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体実装技術は商品の軽薄短
小、高速化の要求を満足するため従来のパッケージ形態
より実装面積が小さくなるよう半導体を直接基板に実装
する方法が用いられてきている。このような従来の実装
方法は、例えば特開昭５９−２０８７５１、特開昭６３
−３０４５８７に示されているように、突起電極を１個
づつワイヤボンデンィグ方式で形成する方法が用いられ
てきた。

【０００３】以下図面を参照しながら、従来の半導体実
装方法の一例を説明する。図８は、従来の半導体実装技
術の突起電極の形成方法を示すものである。図８におい
て、８は半導体、３０は金線、３１はキャピラリ、３２
は金ボール、３３は突起電極である。以上のように構成
された突起電極形成技術の動作について説明する。

【０００４】まず、ワイヤボンディング機（図示せず）
の突起電極形成部であるキャピラリ３１の穴に金線３０
を通し、キャピラリ３１の出口において電気的にスパー
クを行い金線３０を溶融して金ボール３２を形成する。
次に、キャピラリ３１を加熱した半導体８上に下降し、
金ボール３２は半導体８の電極部を押圧しながらこれに
超音波振動を加える。

【０００５】金ボール３２の半導体８と接触している面
は溶融しており、超音波振動が停止すると、その接続部
は凝固し半導体の電極と接続する。金ボール３２と半導
体の電極との接続が完了すると共に、キャピラリ３１は
初期の金ボール３２の形成位置まで上昇するが、一定量
上昇するとキャピラリ３１に連動している金線クランパ
（図示せず）により金線３０を保持し、金線３０もキャ
ピラリ３１と共に上昇する。この金線の上昇により金ボ
ール３２形成時に加熱により組成変化を起こしている金
ボール３２の上部が切断され突起部３３が形成される。
以降同じ動作を繰り返して突起電極を一個づつ形成す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな方法では、突起電極を１個づつ形成する為に電極の
形成に長時間を要し、かつ多数個形成する場合には、突
起電極間のバラツキが生じ易く、突起電極の形状も図９
に示すように限定された形状のものしか形成できないと
いう問題点を有していた。

【０００７】この発明は上記の問題点に鑑み、一度に複
数個、同時に突起電極を形成すると共に、半導体への実
装も一括して行え、かつ突起電極の形状も従来方法より
自由に選択形成することができて、バラツキのない突起
電極を形成する方法を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、半導体に接
続用突起電極を形成する方法において、主溶融容器とこ
れに連通し半導体の電極に対応する複数の電極形成部を
有する副溶融容器において金属を溶融し、溶融金属を副
溶融容器の電極形成部に押し出し、凝固させ吐出金属を
形成した後、半導体の電極を押圧し、圧力、熱、超音波
振動を加えて複数の突起電極を一括して半導体電極上に
形成するものである。

【０００９】さらに溶融金属は、金、銀、銅、鉛、はん
だ、錫、ビスマスおよびこれらの金属の一つを含む合金
で構成され、溶融金属の電極形成部の一部に形状形成部
を設け、形状形成部と溶融金属との間に、これらより細
い開口の微小直線部を形成して溶融金属と凝固金属との
分離部を形成するものである。さらに、副溶融容器と電
極形成部を隔壁で囲み、その内部を不活性ガス雰囲気と
し、そのなかで一連の作業を行えるようにし、電極形成
金属の酸化を防止するものである。

【００１０】また、電極形成板と溶融金属の間にも不活
性ガスを満たし、溶融金属の酸化を防止するとともに、
隔壁中の不活性ガスは副溶融容器に設けられ、吸排出さ
せる場合に吸入側にのみ開く構造の吸入口を介して、溶
融金属の上面が下降するときに不活性ガスを吸入し、溶
融金属の押し上げ力によって生じる不活性ガスの圧縮力
を電極形成部に加えて電極形成板と凝固金属の分離を容
易にするものである。

【００１１】さらに、突起電極形成部に溶融金属を押し
出した後、溶融金属を凝固させる為の冷却ガスを吹き付
け、冷却ガスに不活性ガスを用い金属の酸化を防止す
る、電極形成部は熱容量が小さいか、また極めて薄い金
属板を用い、冷却ガスによる温度低下効率を向上し、吐
出金属の凝固を容易にしたものである。さらに、溶融金
属の押し出しは、主溶融容器の溶融金属を不活性ガスに
より加圧することにより、これに連動している副溶融容
器内の溶融金属を押し上げることによって行うものであ
る。この加圧力と、金属の溶融温度を制御することによ
って溶融金属の押し出し量が決められる。

【００１２】さらに、加圧ガスは密閉循環方式にするの
が望ましいが、通常、溶融物、半溶融物の押し出しに用
いられるピストン式、スクリュウ式の機械方式、ピスト
ンを圧縮空気、ガスで押す方式、不活性ガスの代わり
に、空気を用いるなど種々方式が採用できる。さらに、
溶融容器に半導体の電極に対応する吐出孔と電極形成部
を設け、これに面対し同じく半導体電極に対応するよう
に設置された電極形成部を有する型を用い、電極形成部
が互いに密閉されるように型と溶融容器を密着させて、
電極形成部に溶融金属を吐出し凝固させ、突起電極を形
成した後、複数の突起電極を一括して半導体電極に実装
するものであって、この場合において、突起電極の半導
体電極に接合される面は、外周面より内側の方が高くな
るように、さらに、突起電極の半導体電極に接合される
側の外周の角に段を設ける構成となっている。突起電極
の基板と接合される側の外周には、凸部を設けるがその
形状は、電極形成部から剥がれ易い形状であれば特定す
る必要はない。また、型の電極形成部に連通する吸排気
孔を設け、溶融金属が電極形成部に供給されるとき下方
から吸引する。また、半導体に突起電極を実装し、電極
形成部と溶融容器が離れるときに不活性ガスまたは圧縮
空気を送り込み、突起電極の電極形成部からの分離を容
易にしている。型を構成する材質は、温度の低下に伴
い、電極形成部より突起電極の方が寸法が小さくなり、
剥がれ易くするため、突起電極を構成するそれぞれの材
質より熱膨張係数の小さいもので構成されている。

【００１３】さらに、溶融容器の下部に電極形成部を有
する電極形成板を設け、不活性ガスの圧力により溶融金
属を押し出し、一定量押し出されると、冷却ガスにより
凝固し、凝固した吐出金属に半導体の電極を押し当て、
前記接合方法と同じ方法で接合実装して突起電極を形成
する。

【００１４】

【作用】この発明は上記の方法によって、突起電極を半
導体の電極に、複数個一括同時に形成することができる
ものである。半導体電極に対応する吐出孔と電極形成部
を有する溶融容器で金属を溶融し、溶融金属を吐出孔よ
り押し出す。

【００１５】溶融金属は、金、銀、銅、鉛、はんだ、
錫、ビスマスおよびこれらの金属の一つを含むいずれも
導電抵抗が小さい合金で構成され、さらに吐出孔の電極
形成部と溶融金属との境界を形成する部分に細い開口の
微小直線部を形成して溶融金属と凝固金属との分離部を
設け、半導体の電極に突起電極を実装した後における、
溶融容器と半導体の分離を容易にしている。

【００１６】電極形成部に溶融金属を押し出した後、冷
却ガスを吹き付けることにより、溶融金属を凝固し、溶
融金属の分離を容易にしている。電極形成部の周辺の環
境温度が金属の溶融温度より十分低いときは、冷却ガス
の吹き付けを行わなくてもよい。溶融金属の押し出し
は、加圧ガス密閉循環方式にし、金属中の元素の蒸散防
止と金属の酸化防止を行うことが望ましいが、通常、溶
融物、半溶融物の押し出しに用いられるピストン式、ス
クリュウ式等の機械方式、ピストンを圧縮空気、ガスで
押す方式、不活性ガスの代わりに、空気を用いるなど種
々の押し出し方法でも目的は達せられる。

【００１７】これらのどの方式においても、圧力、時
間、溶融温度を制御することにより形成される突起電極
の大きさ、形を変えることができる。また、溶融容器に
半導体の電極に対応する吐出孔と電極形成部を設け、こ
れに面対し半導体電極に対応するように形成された電極
形成部を有する型を用い、型と溶融容器を密着させて、
電極形成部に溶融金属を吐出し、突起電極を形成した
後、半導体電極に複数の突起電極を一括して実装する方
法においては、初期接触面積を小さくし実装時のエネル
ギーが集中するように、突起電極の半導体電極に接合さ
れる面を、外周部より内側の方が高くなるように構成
し、さらに、突起電極の半導体電極に接合される側の外
周の角に段を設けて、実装時の溶けた金属が突起電極の
周囲へはみ出すのを防止する。

【００１８】突起電極の基板と接続される側の外周に凸
部を設けているので、接合材料が半導体側への移動する
のを防止する。また、型の電極形成部に連通した吸排気
孔は、溶融金属が電極形成部に供給されるとき下方から
吸引して、溶融金属の電極形成部への注入を助けるとと
もに、溶融容器が型から離れる時には、突起電極が溶融
容器側の電極形成部にくっつくのを吸引により防止す
る。

【００１９】型を構成する材質は、突起電極を構成する
材質より熱膨張係数を小さくすることにより、突起電極
形成後、突起電極は型の形状形成部の寸法より収縮して
小さくなり、形状形成部へのくっつきを小さくし、分離
を容易にすることができる。

【００２０】

【実施例】

＜実施例１＞以下この発明の一実施例の突起電極形成方
法について、図面を参照しながら説明する。図１は、こ
の発明の第１の実施例における突起電極形成方法の概要
を示す各工程の断面図であり、電極形成金属の溶融から
半導体に突起電極を実装するまでの工程が示されてい
る。

【００２１】図１において、１は溶融金属、２ａは主溶
融容器、２ｂは副溶融容器、３は電極形成部、４は電極
形成板、５は加圧ガス、６は冷却ガス、７は吐出金属、
８は半導体、９は固着板、１０は突起電極、１１は隔
壁、１２はガス吸入口である。図２は図１の電極形成部
の拡大断面図であり、図において、１３は分離部、１４
は形状形成部である。

【００２２】まず、図１の（ａ）工程において、互いに
連動した主溶融容器２ａと副溶融容器２ｂ内には溶融金
属１が貯留されており、その貯留量は副溶融容器２ｂに
おいて電極形成板４との間に一定の隙間をもたせる量を
常時維持し、一定温度に保たれている。副溶融容器２ｂ
の上部には一部に電極形成部３を有する電極形成板４を
設置し、電極形成板４の下方には吸入時のみ開くガス吸
入口１２が設けられている。

【００２３】この副溶融容器２ｂと半導体８を保持接合
するために必要な装置を、隔壁１１で囲い、隔壁内を不
活性ガス雰囲気とする。不活性ガスは常に一定量となる
ように制御されている。工程（ｂ）では、主溶融容器２
ａの溶融金属１が加圧ガス５によって加圧される。その
ため副溶融容器２ｂ内の溶融金属１は上昇し、溶融金属
の上面は電極形成部３に達し該電極形成部内に吐出金属
７を形成する。

【００２４】次に加圧ガス５を制御することにより、所
定量の溶融金属１を電極形成部３内に押し出した後、吐
出金属７に冷却ガス６を吹き付けて冷却凝固させる。こ
の時冷却ガスの吹き付け時間を調整し、温度を制御する
ことによって吐出金属の大きさ、形状が設定される。ま
た、電極形成板４は、冷却速度の速い金属、熱容量の小
さい金属の中から選択されて使用される。

【００２５】工程（ｃ）においては、図２に示されてい
るように分離部１３の近傍まで凝固した時点で、冷却を
続けながら加圧ガス５の供給を止め減圧する。そのため
副溶融容器２ｂ内の溶融金属１の液面が下がり、分離部
１３で分離された吐出金属７だけが電極形成板４上に残
留する。この加圧ガス５の減圧により副溶融容器２内の
溶融金属１が下降すると、吸入側にのみ開く構造のガス
吸入口１２を介して、隔壁１１内にある不活性ガスを副
溶融容器２に吸入し、溶融金属１の下降により生じた隙
間にガスを充填する。

【００２６】次に、工程（ｄ）においては、工程（ｃ）
で形成された吐出金属７の凝固部と、固着板９に保持さ
れた半導体８の電極位置を合致させて接合し、これに圧
力、熱、超音波振動を加えることにより実装が完了す
る。この時用いる熱は、吐出金属７の熱が下がり切らず
に、通常の接合温度を維持している場合、また、冷却時
において接合温度まで冷却を行なう場合においては加熱
を必要としない。

【００２７】このようにして、吐出金属７と半導体８と
が接合し、突起電極１０が形成されると固着板９に保持
された半導体８は、電極形成板４から離れ収納される。
次に、工程（ｅ）において、半導体８が上昇し、電極板
４から分離するのに同期して、加圧ガス５により主溶融
容器内の溶融金属が加圧され、この加圧により副溶融容
器２ｂの上部に溜まっている不活性ガスが溶融金属１に
押され、吐出金属７を押し出す力が生ずる。

【００２８】したがって、吐出金属７は固着板９により
引き剥されるだけでなく、下方からもガスにより押し上
げられるので損傷なく電極形成板４から分離される。以
降工程（ａ）〜（ｅ）の動作を繰り返して半導体８への
突起電極１０の実装が行われる。この方法において形成
される突起電極１０の形状は種々考えられ、これを図
２、図３を用いて説明する。

【００２９】図２において副溶融容器２ｂの上部に設置
された電極形成板４に形成される溶融金属１を吐出する
孔は、図に示す如く略くびれ形をしており、ｄ１＜ｄ２
で、さらに寸法ｄ１の微小直線部に分離部１３と形状形
成部１４が設けられている。寸法ｔの範囲内で孔の断面
積の小さい部分を構成することにより、溶融金属１の熱
が吐出金属７に伝わり難くし吐出金属７の凝固後、溶融
金属１の熱で再溶融するのを防止すると共に、半導体８
に吐出金属７が接合し副溶融容器２ｂの電極形成板４か
ら分離する時に最も強度の小さい部分で分離させること
ができる。分離部では、凝固部と溶融部とが存在するの
で、分離はｄ１の微小直線部の範囲内であれば特に問題
ではない。

【００３０】吐出金属７が半導体８に接する面積、突起
電極１０の大きさは、吐出量により決定される。図３
は、その状態の代表例を示したものであるが、（ｆ），
（ｇ），（ｈ）に示すように使用目的に応じてＤとＨを
変化させる。（ｆ）は隣合う電極間が狭ピッチで突起電
極１０を形成するのにスペースが少ない場合、（ｈ）は
比較的スペースに余裕のある場合に用いる。これらの形
状は、電極形成部３、形状形成部１４の形状と溶融金属
１を押す力を制御することにより自由に形成できる。

【００３１】以上のように本実施例によれば、電極形成
部３にくびれた部分を構成し溶融金属１に圧力を加え
て、電極形成部３より押し出すことにより突起電極１０
を形成できる。また、圧力の制御により突起電極１０の
大きさを自由に変えることができる。＜実施例２＞以下この発明の第２の実施例について図を
参照しながら説明をする。

【００３２】図４は、この発明の第２の実施例の突起電
極形成方法の概要を示す各工程の断面図である。図５
は、図４における電極形成部の拡大断面図、図６は、突
起電極に導体ペーストをつけた状態の断面図である。こ
れらの図において、１５は加圧ガス出入り口、１６は溶
融容器、１７は吐出孔、１８ａは電極形成部ａ、１８ｂ
は電極形成部ｂ、１９は型、２０は吸排気孔、２１は突
起電極、２２は座部、２３は先端部、２４は段、２５は
凸部、２６は導体ペーストである。

【００３３】溶融金属１を貯留した溶融容器１６の下部
には、半導体電極に対応する電極形成部１８ａと吐出孔
１７を形成し、これに対応するように設けられた型１９
の電極形成部１８ｂに溶融金属１を吐出させた突起電極
２１を形成する。突起電極２１は電極形成部１８ａ、１
８ｂの形状にあわせて形成される。上記のように構成さ
れた図４の電極形成方法の動作について説明をする。

【００３４】まず、工程（ａ）において、吐出孔１７と
電極形成部１８ａを有する溶融容器１６に溶融金属１を
貯留し、吐出孔１７と電極形成部１８ａに対応する位置
に電極形成部１８ｂを有する型１９を設置する。工程
（ｂ）において、電極形成部１８ａ、１８ｂが密閉する
ように型１９と溶融容器１６を重ね合わせる。工程
（ｃ）において、容器を密閉して加圧ガスを加圧ガス出
入り口１５より送り込むことにより溶融金属を加圧す
る。加圧には機械的にピストンで押圧したり、油圧や、
これらの組み合わせの手段を用いても良い。

【００３５】圧力を加えると溶融金属１は、吐出孔１７
を通り、電極形成部１８ａ、１８ｂに押し出されるが、
同時に吸排気孔２０より電極形成部１８ａ、１８ｂに溜
まっている空気を吸引し溶融金属１の充填を一層確実に
する。充填完了後、型１９を冷却器（図示せず）で冷却
し、溶融金属１を凝固させ突起電極２１を形成する。工
程（ｄ）において、型１９内の溶融金属１が凝固したこ
とを確認し、溶融金属１に加えていた圧力を除去した
後、溶融容器１５と型１９を分離する。

【００３６】工程（ｅ），（ｆ）においては、半導体８
の電極部を型１９の電極形成部１８ｂ内に形成されてい
る突起電極２１に熱、圧力、超音波振動を加えながら押
しつけ、工程（ｇ）において半導体８の電極上に突起電
極２１を実装する。この工程中で吐出孔１７に実施例１
で示した分離部を設けることも可能である。

【００３７】この分離部は工程（ｄ）において、溶融容
器１６と型１９が分離したときに突起電極２１を電極形
成部１８ｂ内に確実に残すために重要である。さらに、
図５に示す如く電極形成部１８ａの電極形成部１８ｂに
接する側を、図のように周辺部より中心部が高くなるよ
うに構成しておくことにより、突起電極２１が半導体８
の電極部と接続するときに、最初に接触する中央部に、
接続に必要なエネルギーが集中するように形成し、効率
よく確実に接続を行うことができる。また、先端部２３
は、半導体８を基板に実装するときに導体ペースト２６
を保持するために必要なものであるが、溶融金属１の充
填時における吸排気孔２０よりの空気の吸引と、溶融金
属１を加圧する力を制御することにより、目的に応じて
その高さを自由に選択変更することができる。

【００３８】段２４は電極形成部の形状を所定の形状に
し、さらに突起電極２１の半導体８に接する側の角の周
囲に図のように設けられるもので、突起電極２１の半導
体８への実装時において、溶融した突起電極２１の材料
が周囲にはみ出し、隣接する電極と短絡することを防止
し電極材料を一定範囲内に保持する作用をする。図６に
おける凸部２５も電極形成部１８ｂを所定の形状にする
ことにより形成することができる。この凸部２５は、半
導体８を基板に実装するときに突起電極２１の先端部２
３に導体ペースト２６を付けるが、必要以上に導体ペー
スト２６が付着すると突起電極２１の周辺へ、さらに半
導体にまで導体ペーストが回り込むのを防止し、一定範
囲内に保持する作用をする。凸部２５の形状は図中、丸
味をもった形状をしているが、その形状は必要に応じて
適宜選択され、形状にこだわるものではない。

【００３９】以上のように本実施例によれば、実施例１
では得られないような形状の突起電極を、安定かつ同時
に形成することができる。＜実施例３＞図７は、この発明の第３の実施例の電極形
成方法の概要を示す各工程の断面図である。

【００４０】図７において、２７は吐出金属、２８は冷
却ガス、２９は受け台である。まず、図７は、電極形成
金属の溶融から突起電極を半導体へ実装する概要を示す
各工程の断面図であって、工程（ａ）においては、底部
に形状形成部１４、吐出孔１７を、上部に加圧ガス出入
り口１５を備えた溶融容器１６内に電極形成金属（金、
銀、銅、アルミニウム、はんだ、錫、ビスマス及びこれ
らの金属の一つを主成分とする金属）からなる溶融金属
１を貯留する。工程（ｂ）においては加圧ガス出入り口
１５より加圧ガス５を注入し溶融金属１に圧力を加え、
吐出孔１７より溶融金属１を押し出す。必要量の溶融金
属が押し出されると加圧を止め、冷却ガス２８を吹き付
けることにより、一定形状の吐出金属を形成する。この
時、溶融金属１の周辺温度が充分に低い時や使用金属の
種類によっては冷却ガス２８の吹き付けを省略してもよ
い。

【００４１】工程（ｃ）は、工程（ｂ）において吐出金
属２７が凝固した後、加圧ガス５の加圧を除去し、凝固
部分と溶融金属１を分離するとともに、準備された半導
体８の電極部に熱、圧力、超音波振動を加えながら押し
つけて接合させる。この時、半導体８の受け台２９は、
必要に応じて加熱してもよい。また、超音波振動を半導
体８もしくは溶融容器１６のどちらに加えるか、またそ
の両方に加えるかは、加工対象物と条件によって選択さ
れる。工程（ｄ）おいては、工程（ｃ）において接合が
完了したのち溶融容器１６が上昇し、分離部で分離され
た突起電極１０が半導体８上に残り突起電極１０の実装
が完了する。

【００４２】この工程（ａ）〜（ｄ）の動作を繰り返し
て、半導体８への突起電極１０の実装が行われるが、突
起電極１０の形状や、電極形成部の構造は実施例１と同
様に適宜選択される。

【００４３】

【発明の効果】この発明は、従来の実装方法のように突
起電極を一個づつ形成するのではなく、金属を溶融し複
数の吐出口より同時に吐出させるので高精度、高効率
で、しかも安定した品質のよい突起電極を複数個同時に
製造することができるとともに、電極が形成された状態
のままで半導体へ実装することができ、突起電極の変
形、汚れなど従来方法の品質上問題となる点を改善し、
さらに複数個を一括実装することにより大幅に作業効率
を向上することができる。

【００４４】さらに、この発明においては電極形成部の
溶融金属の吐出孔に、この孔より細い開口の微小直線部
を形成して溶融金属と凝固金属との分離部を設けている
ので、半導体に突起電極を実装した後における、溶融容
器と半導体の分離を容易にしている。さらに、電極形成
部に溶融金属を押し出した後、冷却ガスを吹き付けるこ
とにより溶融金属を凝固し、溶融金属の分離を容易にし
ている。

【００４５】溶融金属の押し出しは、加圧ガス密閉循環
方式で不活性ガスを加圧することにより行われ金属中の
元素の蒸散防止と金属の酸化を防止するとともに、吐出
金属の分離を容易に行うことができる。また、実装時に
おいて、初期接触面積を小さくし実装時のエネルギーが
集中するように、突起電極の半導体電極に接合される面
を、外周部より内側の方が高くなるように構成し、さら
に突起電極の半導体電極に接合される側の外周の角に段
を設けたので実装時の溶けた金属が突起電極の周囲へは
み出すのを防止する。

【００４６】突起電極の基板側の凸部は、接合材料の半
導体側への移動を防止する。また、型の電極形成部に連
動した吸排気孔は、溶融金属が電極形成部に供給される
とき下から吸引して、溶融金属の電極形成部への供給を
助けるとともに、型と溶融容器が離れる時に突起電極が
溶融容器側の電極形成部にくっつくのを吸引により防止
する。

【００４７】型を構成する材質は、突起電極を構成する
材質より熱膨張係数を小さくすることにより、突起電極
形成後、突起電極は型の形状形成部の寸法より収縮して
小さくなり、形状形成部への付着を小さくし、分離を容
易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の突起電極形成方法の
各工程の断面図である。

【図２】第１の実施例の電極形成部の拡大断面図であ
る。

【図３】第１の実施例の吐出状態と突起電極の形状断面
図である。

【図４】この発明の第２の実施例の突起電極形成方法の
各工程の断面図である。

【図５】電極形成部、吐出孔部、電極形状の拡大断面図
である。

【図６】突起電極に基板との接続用導体ペーストをつけ
た断面図である。

【図７】この発明の第３の実施例の突起電極形成方法の
各工程の断面図である。

【図８】従来例の突起電極形成工程の概略図である。

【図９】従来例で作製された突起電極形状図である。

【符号の説明】

１溶融金属２ａ主溶融容器２ｂ副溶融容器３電極形成部４電極形成板５加圧ガス６冷却ガス７吐出金属８半導体９固着板１０突起電極１１隔壁１２ガス吸入口１３分離部１４形状形成部１５加圧ガス出入り口１６溶融容器１７吐出孔１８ａ電極形成部ａ１８ｂ電極形成部ｂ１９型２０吸排気口２１突起電極２２座部２３先端部２４段２５凸部２６導体ペースト２７吐出金属２８冷却ガス２９受け台３０金線３１キャピラリ３２金ボール３３突起電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭52−98653（ＪＰ，Ａ) 特開平５−129307（ＪＰ，Ａ) 特開平６−326108（ＪＰ，Ａ) 特開平６−283537（ＪＰ，Ａ) 特開平３−138942（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/60

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体に接続用突起電極を接合する方法
において、上部に半導体の電極に対応する複数の電極形
成部を有する電極形成板を備えた副溶融容器と、これに
連通し、金属を溶融する主溶融容器を備え、加圧ガスに
より副溶融容器の溶融金属を電極形成部に押し出し、冷
却ガスを供給して電極形成部に凝固した吐出金属を形成
した後、加圧ガスを減圧し、副溶融容器の溶融金属が下
降するのと同期して、溶融金属の下降により生じた隙間
に不活性ガスを充填し、吐出金属を半導体に接触させ、
圧力、熱、超音波振動を加えて、複数の吐出金属を一括
して半導体電極上に接合し、半導体の上昇に同期して、
加圧ガスにより溶融金属を加圧し、不活性ガスを介して
吐出金属を押し出し、吐出金属を電極形成板から分離す
ることを特徴とする突起電極形成方法。
【請求項２】電極形成部は、溶融金属を吐出する吐出
口を有し、該吐出口は、断面積が小さい開口の分離部を
備えたことを特徴とする請求項１記載の突起電極形成方
法。
【請求項３】溶融金属の電極形成部への押し出しは、
不活性ガスで溶融金属を加圧する加圧ガス密閉循環方式
で行われることを特徴とする請求項１記載の突起電極形
成方法。
【請求項４】電極形成板は、熱容量が小さいかまたは
冷却速度の速い金属であることを特徴とする請求項１記
載の突起電極形成方法。
【請求項５】副溶融容器および電極形成部を隔壁で囲
い、隔壁内に不活性ガスを充満させることを特徴とする
請求項１記載の突起電極形成方法。
【請求項６】加圧ガスの減圧による溶融金属の下降に
より、電極形成板と溶融金属間に形成される隙間に、副
溶融容器に設けられ、吸入側にのみ開くガス吸入口を介
して隔壁内の不活性ガスを吸入することを特徴とする請
求項５記載の突起電極形成方法。
【請求項７】加圧ガスによる溶融金属の加圧により、
不活性ガスを介して、凝固後の吐出金属を押し出すこと
を特徴とする請求項５記載の突起電極形成方法。
【請求項８】溶融金属に加えるガスの圧力、時間を制
御することにより、形成される突起電極の大きさ、形状
を変えることを特徴とする請求項３記載の突起電極形成
方法。
【請求項９】溶融金属は、金、銀、銅、鉛、はんだ、
錫、ビスマスおよびこれらの金属の一つを含む合金であ
ることを特徴とする請求項１記載の突起電極形成方法。
【請求項１０】半導体電極に対応する吐出孔と電極形
成部を有する溶融容器と、該溶融容器の電極形成部に対
応する電極形成部と、その電極形成部に連なる吸排気孔
を有する型を備え、該溶融容器と該型を重ね合わせて、
それぞれの電極形成部を密閉し、吐出孔から吐出された
溶融金属を加圧により半導体電極に対応する密閉された
両電極形成部に供給するのと同時に、電極形成部に溜ま
った空気を吸排気孔より吸引し、該型内の溶融金属が凝
固した後、該溶融容器と該型を分離し、半導体の電極部
を該型の電極形成部内に形成されている突起電極に接合
させ、複数の突起電極を一括して半導体電極上に装着す
ることを特徴とする突起電極形成方法。