JPH03165521A - バンプの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、バンプの形成方法に関する。

さらに詳しくは、フリップチップボンディング法、テー
プキャリアボンディング法等のワイヤレスボンディング
法により半導体チップと基板とを接続する等の際の接続
電極を構成するバンプを形成する方法において、バンプ
の形成効率、製品精度等に係る改良に関する。

［従来の技術］ 従来、バンプの形成方法としては、例えば、特開昭５（
１−１１９！１５１号公報に記載のものが知られている
。

この従来のバンプの形成方法は、ワイヤボンディングに
使用されるヘッド（キャピラリ）に挿通されているバン
プ材料としての金属ワイヤーの先端を加熱してボールを
形成し、このボールを半導体チップ等のバンプ被形成材
料に接着して金属ワイヤーから切断し、バンプを形成す
るものである。

［発明が解決しようとする課題］ 前述の従来のバンプの形成方法では、バンプとなるボー
ルを金属ワイヤーから加熱手段等で切断する際に、切断
部分に波形面や糸引線等ができてしまうことから、バン
プの周囲部を損傷したり続く後工程における接着強度が
低下するため、形成されるバンプの製品精度に問題点を
有している。

さらに、組成の異なるバンプを含ませるためには、別工
程でバンプ形成する作業が必要となり、連続した一工程
での作業を行ない得ず、実施する装置構成が複雑でバン
プの形成効率も低いという問題点を有している。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的は、製品精度の良好なバンプを簡単
な装置構成で効率的に形成することのできるバンプの形
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］ 前述の目的を達成するため、本発明に係るバンプの形成
方法は、バンプ被形成部材を供給側から回収側へ間欠的
に搬送する移送路上に、金属ワイヤーを供給するヘッド
とリフロー炉とを配設し、前記ヘッドにより、各バンプ
被形成部材に金属ワイヤーの先端を加熱して形成したボ
ールを切断接着して複数個のバンプを連続的に形成した
後、バンプ被形成部材に形成されたバンプをリフロー炉
で加熱球状化してから、バンプ被形成部材を回収するこ
とを特徴とする手段を採用する。

［作用］ 前述の手段によると、バンプ被形成部材を供給側から回
収側へ搬送する構成であるから、装置構成を極めて簡素
にすることができ、またバンプ被形成部材の略直線上の
連続的な送りの途中で複数個のバンプが連続的に形成さ
れることから、バンプの形成効率が極めて良好となる。

さらに、複数基並列されたヘッドで組成の異なる複数個
のバンプを夫々形成することから、連続する一工程でバ
ンプ形成を完了させることができ、またバンプ被形成部
材に形成されたバンプをリフロー炉で加熱球状化するこ
とから、バンプを形成する際の切断部分の不具合を防止
、修正することができる。

このため、製品精度の良好なバンプを簡単な装置構成で
効率的に形成することのできるバンプの形成方法を提供
するという目的が達成されることになる。

［実施例］ 以下、本発明に係るバンプの形成方法の実施例を図面に
基いて説明する。

この実施例では、半導体チップからなるバンプ被形成部
材１に半田バンプ２を形成するに好適なものを示しであ
る。

この実施例を実施するための装置構成は、バンプ被形成
部材１の供給側に設備された連続的取出し機能を有する
多段積層形の供給側ケース３と、バンプ被形成部材１の
回収側に設備された連続的受入れ機能を有する多段積層
形の回収側ケース４との間に、供給側ケース３から取出
されたバンプ被形成部材１を連続的に回収側ケース４へ
送るベルトコンベア形の略直線的な移送路５を配設して
なる。

このような搬送部５の供給側ケース３寄りの上部には、
第１ヘツド６、第２ヘツド７、第３ヘツド８からなる３
基のヘッド６、　７．　８が移送路５の移送方向（バン
プ被形成材料１の送り方向）へ並列して配設されている
。このヘッド６．７．８はワイヤボンディングに使用さ
れているものと同構造のものであり、ヘッド６．７．８
に挿通されている半田バンプ材料としての金属ワイヤー
１０゜１１、１２の先端を電気トーチ等で加熱してボー
ルＨ。

１４、１５を形成し、このボール１３．１４．１５をバ
ンプ被形成材料１に接着して、さらに電気トーチ等で加
熱して金属ワイヤー１０．１１．１２から切断し、バン
プ２を形成するものである。なお、各ヘッド６゜７．８
の金属ワイヤーｉｌｌ、　１１．１２は、同一組成とす
ることも可能であり、また異なる組成とすることも可能
である。さらに、Ｐｂ、　Ｓｎ、　Ｉｎのいずれか１つ
を主要元素とし、それに添加元素を配合した合金を急速
凝固法により細いワイヤー状に作製してなるもの（特願
昭６２−ＨＯ５９５号参照）を金属ワイヤー１０．１１
．１２として採用すると、ボール１３゜１４、　［５を
形成する際の加熱でボール１３．１４．１５と金属ワイ
ヤー１０．　１１．１２との間に引張強度を減少させる
組織変化現象が生じて降伏、破断が起こりやすくなるた
め、金属ワイヤー１０．１１．１２からのボール１３．
１４．１５の切断の際に加熱しなくとも、バンプ被形成
材料１に接着したボール１３．１４．１５に対して金属
ワイヤー１０．１１．１２を引張るだけで切断すること
ができるようになる。

なお、前記各ヘッド６、　７．　８の下方には、必要に
応じてヒータ２０．２１．２２が設備される。

また、移送路５の回収側ケース４寄りには、バンプ被形
成部材１に形成されたバンプ２を加熱して球状化するリ
フロー類９が設備されている。

このような装置構成で実施される実施例によると、供給
側ケース３から取出されたバンプ被形成部材１は移送路
５によって回収側ケース４方向へ送られるが、この送り
の途中において、まず第１ヘツド６で図面布のバンプ２
が形成され、続いて第２ヘツド７で図面中央のバンプ２
．第３ヘツドで図面左のバンプ２が形成される。

即ち、バンプ被形成部材１の一方向（Ｙ軸方向）へ３個
のバンプ２が連続的に形成されることになる。この連続
的なバンプ２の形成は、ヘッド６゜７．８が並列して各
ヘッド６．７．８間のバンプ２の形成工作が干渉しない
ため、極めて限定された狭い面積内でも可能である。

このように形成されたバンプ２はその切断部分に波形面
や糸引線等の不具合を有するが、そのまま移送路５によ
ってリフロー炉９に送られて加熱され、バンプ２が球状
化されて前記不具合が修正されることになる。

そして、バンプ２が修正されたバンプ被形成部材１は、
移送路５によって回収側ケース４に収納される。

このような略直線上でのバンプ被形成部材１の送りは、
供給側ケース３１回収側ケース４間で連続的に行なわれ
ることになる。

上記ヘッドによるバンプ形成工程の変形例を何つか説明
する。

■ヘッドを第１〜第３ヘツドの中の１つ、例えば第１ヘ
ツド６のみとする方法。

この場合には第１ヘツド６をＸ軸方向、Ｙ軸方向へ移動
自在とし、搬送されてきた被形成部材１がヘッド６下に
停止したときに、ヘッドが予め設定されたＸ−Ｙ方向へ
移動しながら順次にバンプ２を被形成部材１上の所定位
置へ形成する。

■複数のヘッド、例えば第１〜第３ヘッド６′７゛、８
′をそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向へ移動自在としく第２
図）、各ヘッド６’　、　　７’８゛が前記■の方法で
被形成部材１上にバンプ２を形成する。

この場合には被形成部材１をヘッドの数分に相当するピ
ッチで間欠的に移送し、複数個（３個）の被形成部材１
上に同時にバンプ形成が可能である。

■上記■のさらに変形例であって、ヘッド６゜７″　　
８゛のそれぞれに異なる組成の半田バンプ材料（金属ワ
イヤー）を供給する方法。

この場合には各ヘッド６”　　７°　　８°がそれぞれ
独立してＸ−Ｙ軸方向へ移動可能に設定され、被形成部
材１が各ヘッド下に到達し停止する間に、予め設定され
た所定位置にバンプが形成される。

■第１〜第３ヘッドをそれぞれ複数個毎のヘッド６ｘ、
　５ｂ、　　６Ｃ，７Ｌ　　７Ｃ，８Ｌ　　８ｂ、　ｌ
ｔｃにより構成し、それらを固定状に配設する（第３図
）。

この方法においては所定位置のヘッド、例えば６ａ、　
７ｂ、　８ｃに異なる組成の金属ワイヤーを供給するよ
うにし、被形成部材１上に異なる組成のバンプが形成さ
れる。

なお、バンプ被形成部材１は、半導体チップの外に半導
体ウェハ、基板等であっても差支えないものである。

［発明の効果］ 以上のように本発明に係るバンプの形成方法は、バンプ
被形成部材を供給側から回収側へ略直線上を送る構成で
あることから、極めて簡素な装置構成で実施することが
できる効果がある。

さらに、バンプ被形成部材の連続的な送りで複数個のバ
ンプが連続的に形成されることから、バンプの形成効率
が極めて良好となる効果がある。

さらに、複数基並列されたヘッドで組成の異なる複数個
のバンプを夫々形成することから、斯る態様のバンプ形
成作業を連続した一工程で効率よく行なうことができ、
またバンプ被形成部材に形成されたバンプをリフロー炉
で加熱球状化することから、バンプを形成する際の切断
部分の不具合を防止、修正することができるため、形成
されるバンプの製品精度が良好になる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図面は本発明に係るバンプの形成方法の実施例を実
施する装置構成例を示す側面図、第２図及び第３図はバ
ンプ形成工程の変形例を示すヘッドの配置平面図である
。 １・・・バンプ被形成部材 ２・・・バンプ ３・・・供給側ケース（供給側） ４・・・回収側ケース（回収側） ５・・・搬送部 ６、　７．　８・・・ヘッド ６’　、　７’　、　８°・・・ヘッド９・・・リフロ
ー炉 １０、　Ｉｆ、　１２・・・金属ワイヤー１３、１４．
１５・・・ボール 特 許 出 願 人 田中電子工業株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）バンプ被形成部材を供給側から回収側へ間欠的に
   搬送する移送路上に、金属ワイヤーを供給するヘッドと
   リフロー炉とを配設し、前記ヘッドにより、各バンプ被
   形成部材に金属ワイヤーの先端を加熱して形成したボー
   ルを切断接着して複数個のバンプを連続的に形成した後
   、バンプ被形成部材に形成されたバンプをリフロー炉で
   加熱球状化してから、バンプ被形成部材を回収すること
   を特徴とするバンプ形成方法。
2. （２）上記ヘッドが移送方向に沿って複数基並設されて
   いる請求項第１項記載のバンプ形成方法。
3. （３）上記複数基のヘッドが組成の異なる金属ワイヤー
   を供給する請求項第２項記載のバンプ形成方法。
4. （４）請求項第２項において、さらにヘッドが移送方向
   と直交する方向へ複数基並設され、それらのヘッドが組
   成の異なる金属ワイヤーを供給するヘッドを含むバンプ
   形成方法。