JPH039525A - バンプ形成方法及びその形成装置 - Google Patents
バンプ形成方法及びその形成装置Info
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- JPH039525A JPH039525A JP1146356A JP14635689A JPH039525A JP H039525 A JPH039525 A JP H039525A JP 1146356 A JP1146356 A JP 1146356A JP 14635689 A JP14635689 A JP 14635689A JP H039525 A JPH039525 A JP H039525A
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- JP
- Japan
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- bump
- ball
- wire
- capillary
- bonding
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- Pending
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 235000008429 bread Nutrition 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/11—Manufacturing methods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
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。
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〕
本発明はボールボンディングを用いたバンプ形成方法及
びその形成装置に関し、特に形状の安定したバンプの形
成を行なうためのバンプ形成方法及びその形成装置に関
するものである。
びその形成装置に関し、特に形状の安定したバンプの形
成を行なうためのバンプ形成方法及びその形成装置に関
するものである。
従来、この種のポールボンディングを用いたバンプの形
成方法としては、例えば特願昭６２−１７００４２に示
されているようなものがある。
成方法としては、例えば特願昭６２−１７００４２に示
されているようなものがある。
すなわち、第４図に示すように、ボールボンディング用
ボンダーと同じようなキャピラリとクランパを上下に動
かすＺ軸駆動機構を備えたボンディングヘッドと、この
ボンディングヘッドが取り付けられているＸＹステージ
と、被接合部を固定して加熱するヒータプレートとを有
するバンプ形成装置を用いて、第３図（ａ）〜（ｈ）に
示すような手順でバンプ形成を行なっていた。
ボンダーと同じようなキャピラリとクランパを上下に動
かすＺ軸駆動機構を備えたボンディングヘッドと、この
ボンディングヘッドが取り付けられているＸＹステージ
と、被接合部を固定して加熱するヒータプレートとを有
するバンプ形成装置を用いて、第３図（ａ）〜（ｈ）に
示すような手順でバンプ形成を行なっていた。
まず、第３図（ａ＞に示すようにキャピラリ１４に通さ
れたワイヤ１５の先端に、第３図（ｂに示すように電気
放電を行ない、第３図（ｃ）に示すようにボール１７を
形成する。次に第３図（ｄ）に示すようにキャピラリ１
４を下降させ、第３図（ｅ）に示すように半導体素子１
８上の電極パッドにボール１７を超音波熱圧着法などを
用いて接合する０次に、第３図（ｆ）に示すようにキャ
ピラリ１４を上昇させて次のボール形成に必要な長さ分
だけワイヤ１５を繰り出した後に、第３図（ｇ）に示す
ようにクランパ１６を閉じ、第３図（ｈ）に示すように
ワイヤ１５をクランパ１６で保持したまま、クランパ１
６及びキャピラリ１４を上昇させ、ワイヤ１５を引きち
ぎり、バンブ１９を形成していた。
れたワイヤ１５の先端に、第３図（ｂに示すように電気
放電を行ない、第３図（ｃ）に示すようにボール１７を
形成する。次に第３図（ｄ）に示すようにキャピラリ１
４を下降させ、第３図（ｅ）に示すように半導体素子１
８上の電極パッドにボール１７を超音波熱圧着法などを
用いて接合する０次に、第３図（ｆ）に示すようにキャ
ピラリ１４を上昇させて次のボール形成に必要な長さ分
だけワイヤ１５を繰り出した後に、第３図（ｇ）に示す
ようにクランパ１６を閉じ、第３図（ｈ）に示すように
ワイヤ１５をクランパ１６で保持したまま、クランパ１
６及びキャピラリ１４を上昇させ、ワイヤ１５を引きち
ぎり、バンブ１９を形成していた。
上述した従来のバンブ形成方法では、ボンディングした
ボールとワイヤの分離をクランパによりワイヤを保持し
、このクランパを上昇させワイヤを引きちぎることによ
り行なっていたので、バンブの上にワイヤが残ることが
多く、しかも残るワイヤの長さが一定とならないという
欠点があった。
ボールとワイヤの分離をクランパによりワイヤを保持し
、このクランパを上昇させワイヤを引きちぎることによ
り行なっていたので、バンブの上にワイヤが残ることが
多く、しかも残るワイヤの長さが一定とならないという
欠点があった。
このような上部にワイヤが残され′たバンブはＴＡＢな
どの半導体素子と外部リードとの接合に用いるとＩＬＢ
強度のばらつき、あるいは接合不良を発生させるという
問題があった。さらに、バンブ上にワイヤが特に長く残
された場合、ペレツタイズ、ＩＬＢなどの工程でワイヤ
が倒れ、隣接電極とショートを発生させるという問題が
あった。
どの半導体素子と外部リードとの接合に用いるとＩＬＢ
強度のばらつき、あるいは接合不良を発生させるという
問題があった。さらに、バンブ上にワイヤが特に長く残
された場合、ペレツタイズ、ＩＬＢなどの工程でワイヤ
が倒れ、隣接電極とショートを発生させるという問題が
あった。
本発明の目的は、常に一定の高さのバンブが形成でき、
その結果問題となっていたバンブ上のワイヤ残りのばら
つきによるＩＬＢの接合不良や隣接電極とのショート問
題が解決でき、ＩＬＢにおいて良好な接合が可能となる
バンブ形成方法及びその装置を提供することに・ある。
その結果問題となっていたバンブ上のワイヤ残りのばら
つきによるＩＬＢの接合不良や隣接電極とのショート問
題が解決でき、ＩＬＢにおいて良好な接合が可能となる
バンブ形成方法及びその装置を提供することに・ある。
本発明の第１の発明のバンブ形成方法は、ボールボンデ
ィング方法を用いてボールのみをＩＣ電極に接続しバン
ブを形成するバンプ形成方法において、ボールを電極に
接続した後キャピラリをわずかに上昇させる工程と、ボ
ンディングされたボールとワイヤ接続部、またはワイヤ
、あるいはボールの上部を切断するようにキャピラリを
動かし、ボールとワイヤを切断する工程とを有すること
を特徴として構成される。
ィング方法を用いてボールのみをＩＣ電極に接続しバン
ブを形成するバンプ形成方法において、ボールを電極に
接続した後キャピラリをわずかに上昇させる工程と、ボ
ンディングされたボールとワイヤ接続部、またはワイヤ
、あるいはボールの上部を切断するようにキャピラリを
動かし、ボールとワイヤを切断する工程とを有すること
を特徴として構成される。
又、本発明の第２の発明のバンブ形成装置は、キャピラ
リとクランパを上下に動かすＺ軸駆動機構を備えたボン
ディングヘッドと、該ボンディングヘッドが取り付けら
れているＸＹステージと、被接合部を固定して加熱する
ヒータプレートとを含むバンブ形成装置において、前記
ボンディングヘッドＺ軸の分解能を５μｍ以下にしたこ
とを特徴として構成される。
リとクランパを上下に動かすＺ軸駆動機構を備えたボン
ディングヘッドと、該ボンディングヘッドが取り付けら
れているＸＹステージと、被接合部を固定して加熱する
ヒータプレートとを含むバンブ形成装置において、前記
ボンディングヘッドＺ軸の分解能を５μｍ以下にしたこ
とを特徴として構成される。
次に、本発明について図面を用いて説明する。
第１図（ａ）〜（ｉ）は本発明の一実施例を説明するた
めに工程順に示した要部の縦断面図である。
めに工程順に示した要部の縦断面図である。
まず、第１図（ａ）に示すように、ワイヤ２をクランパ
３に通し、キャピラリ１の先端から適当な長さだけ出し
ておく。次に、第１図（ｂ）に示すようにスパークロッ
ド５を用いて、ワイヤ２とスパークロッド５の間で放電
現象を起こし、第１図（ｃ）に示すようにワイヤ２の先
端にボール４を形成する。次に、第１図（ｄ）に示すよ
うにクランプ２を開き、キャピラリ１をボンデング位置
へ下降させる。このときクランプ２は所定の高さまでキ
ャピラリ１と共に下降させ、ある高さにおいて停止させ
る。そして第１図（ｅ）に示すように、クランプ２は所
定の高さに停止させたまま、キャピラリ１をさらに下降
させ、ボール４を半導体素子５上のボンディング位置に
接合させる。そして第１図（ｆ）に示すように、キャピ
ラリ４の先端の位置がボールとワイヤの境界より数μｍ
の高さの位置までキャピラリ４を上昇させクランプ２を
閉じる６次に特に図示しないボンディングヘッドを取り
付けたｘＹステージにより、第１図（ｇ）に示すように
キャピラリ１を１００μｍ程度Ｘ又はｙ方向に移動させ
キャピラリ１の先端部により接合されたボール４の直上
のワイヤ２を切断する。さらに第１図（ｈ）に示すよう
に所定の高さで停止させであるクランパ３によりワイヤ
２を保持させたまま、キャピラリ１を上昇させ、キャピ
ラリｌの先端よりワイヤ２を繰り出させる。そして、第
１図（ｉ）に示すようにキャピラリ１の先端よりワイヤ
２が適当な長さ分・出た後クランパ３をキャピラリ１と
共に上昇させ、次のバンプ形成に備える。
３に通し、キャピラリ１の先端から適当な長さだけ出し
ておく。次に、第１図（ｂ）に示すようにスパークロッ
ド５を用いて、ワイヤ２とスパークロッド５の間で放電
現象を起こし、第１図（ｃ）に示すようにワイヤ２の先
端にボール４を形成する。次に、第１図（ｄ）に示すよ
うにクランプ２を開き、キャピラリ１をボンデング位置
へ下降させる。このときクランプ２は所定の高さまでキ
ャピラリ１と共に下降させ、ある高さにおいて停止させ
る。そして第１図（ｅ）に示すように、クランプ２は所
定の高さに停止させたまま、キャピラリ１をさらに下降
させ、ボール４を半導体素子５上のボンディング位置に
接合させる。そして第１図（ｆ）に示すように、キャピ
ラリ４の先端の位置がボールとワイヤの境界より数μｍ
の高さの位置までキャピラリ４を上昇させクランプ２を
閉じる６次に特に図示しないボンディングヘッドを取り
付けたｘＹステージにより、第１図（ｇ）に示すように
キャピラリ１を１００μｍ程度Ｘ又はｙ方向に移動させ
キャピラリ１の先端部により接合されたボール４の直上
のワイヤ２を切断する。さらに第１図（ｈ）に示すよう
に所定の高さで停止させであるクランパ３によりワイヤ
２を保持させたまま、キャピラリ１を上昇させ、キャピ
ラリｌの先端よりワイヤ２を繰り出させる。そして、第
１図（ｉ）に示すようにキャピラリ１の先端よりワイヤ
２が適当な長さ分・出た後クランパ３をキャピラリ１と
共に上昇させ、次のバンプ形成に備える。
上記のサイクルを繰り返すことにより半導体素子上の所
定の位置にバンプ７を形成することができる。
定の位置にバンプ７を形成することができる。
本発明の方法では、以上説明したように、キャピラリ１
の先端でワイヤ２を切断してバンプ７を形成するので、
ワイヤ２の切断位置は安定し、−定の高さのバンプを形
成することができる。またボンディングヘッドのＺ軸の
分解能を５μｍ以下に小さくすることにより、バンプの
高さを高精度に制御可能とすることが出来、ＩＬＢにお
いて良好な接合状態が得られた。
の先端でワイヤ２を切断してバンプ７を形成するので、
ワイヤ２の切断位置は安定し、−定の高さのバンプを形
成することができる。またボンディングヘッドのＺ軸の
分解能を５μｍ以下に小さくすることにより、バンプの
高さを高精度に制御可能とすることが出来、ＩＬＢにお
いて良好な接合状態が得られた。
以上の例ではキャピラリを移動させてボールとワイヤ間
の切断を行なったが、これはキャピラリを固定し、半導
体素子側を移動させても同じ効果が得られる。
の切断を行なったが、これはキャピラリを固定し、半導
体素子側を移動させても同じ効果が得られる。
第２図（ａ）、（ｂ）は本発明の他の実施例を説明する
ための要部および形成されたバンプの縦断面図である。
ための要部および形成されたバンプの縦断面図である。
第２図（ａ）に示すように、キャピラリ８に挿通された
ワイヤ９の先端ボール１０を形成し、このボール１０を
半導体素子１２上の電極バッド１１上に接合した後、キ
ャピラリ１０を１０μｍ程度上昇した状態を示している
。この状態でキャピラリ１０によりボール１０の上部を
切断し、第１図（ｂ）に示すようなパン１１３を形成す
る。ボール１０と電極パッド１１の接合時には、ボール
１０の上部はキャピラリ８のホールの中に入り込み、ボ
ール１０とワイヤ９の間で分離を行ないバンプを形成し
た場合はバンプ形状は凸形になってしまう、しかしこの
ような場合でも本実施例では、接合時にキャピラリ８の
ホール内に入り込んだボール１０の上部を切断するなめ
、常に一定の高さで、かつ上面が平面に近い、極めて形
状の良いバンプが形成できる利点がある。
ワイヤ９の先端ボール１０を形成し、このボール１０を
半導体素子１２上の電極バッド１１上に接合した後、キ
ャピラリ１０を１０μｍ程度上昇した状態を示している
。この状態でキャピラリ１０によりボール１０の上部を
切断し、第１図（ｂ）に示すようなパン１１３を形成す
る。ボール１０と電極パッド１１の接合時には、ボール
１０の上部はキャピラリ８のホールの中に入り込み、ボ
ール１０とワイヤ９の間で分離を行ないバンプを形成し
た場合はバンプ形状は凸形になってしまう、しかしこの
ような場合でも本実施例では、接合時にキャピラリ８の
ホール内に入り込んだボール１０の上部を切断するなめ
、常に一定の高さで、かつ上面が平面に近い、極めて形
状の良いバンプが形成できる利点がある。
以上説明したように本発明は、ボールボンディングを用
いたバンプ形成において、ワイヤまたは接合したボール
上部をキャピラリにより切断してバンプを形成するよう
にしたので、常に一定の高さのバンプが形成できる。
いたバンプ形成において、ワイヤまたは接合したボール
上部をキャピラリにより切断してバンプを形成するよう
にしたので、常に一定の高さのバンプが形成できる。
従って、問題となっていたバンプ上のワイヤ残りのばら
つきによるＩＬＢでの接合不良や隣接電極とのショート
という問題が解決でき、ＩＬＢにおいて良好な接合が可
能となった。
つきによるＩＬＢでの接合不良や隣接電極とのショート
という問題が解決でき、ＩＬＢにおいて良好な接合が可
能となった。
さらに、ボンディング装置のキャピラリＺ軸駆動方向の
分解能を５μｍ以下にしたところバンプ高さのバラツキ
は第５図のようになり高さのバラツキの少ないバンプ形
成をすることが出来た。
分解能を５μｍ以下にしたところバンプ高さのバラツキ
は第５図のようになり高さのバラツキの少ないバンプ形
成をすることが出来た。
第１図（ａ）〜（ｉ）は本発明の一実施例を説明するな
めに工程順に示した要部の縦断面図、第２図（ａ）、（
ｂ）は他の実施例の縦断面図、第３図（ａ）〜（ｈ）は
従来のバンプ形成方法を説明するために工程順に示した
要部の縦断面図、第４図はバンプ形成装置の構成を示す
概略図、第５図は本発明装置を説明するためのＺ軸分解
能とバンプ高さのバラツキの関係を示す図である。
めに工程順に示した要部の縦断面図、第２図（ａ）、（
ｂ）は他の実施例の縦断面図、第３図（ａ）〜（ｈ）は
従来のバンプ形成方法を説明するために工程順に示した
要部の縦断面図、第４図はバンプ形成装置の構成を示す
概略図、第５図は本発明装置を説明するためのＺ軸分解
能とバンプ高さのバラツキの関係を示す図である。
Claims (2)
- （１）ボールボンディング方法を用いてボールのみをＩ
Ｃ電極に接続しバンプを形成するバンプ形成方法におい
て、ボールを電極に接続した後キャピラリをわずかに上
昇させる工程と、ボンディングされたボールとワイヤ接
続部、またはワイヤ、あるいはボールの上部を切断する
ようにキャピラリを動かし、ボールとワイヤを切断する
工程とを有することを特徴とするバンプ形成方法。 - （２）キャピラリとクランパを上下に動かすＺ軸駆動機
構を備えたボンディングヘッドと、該ボンディングヘッ
ドが取り付けられているＸＹステージと、被接合部を固
定して加熱するヒータプレートとを含むバンプ形成装置
において、前記ボンディングヘッドＺ軸の分解能を５μ
ｍ以下にしたことを特徴とするバンプ形成装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1146356A JPH039525A (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | バンプ形成方法及びその形成装置 |
| US07/532,219 US5060843A (en) | 1989-06-07 | 1990-06-01 | Process of forming bump on electrode of semiconductor chip and apparatus used therefor |
| DE69012438T DE69012438T2 (de) | 1989-06-07 | 1990-06-06 | Verfahren zum Herstellen einer Unebenheit auf einer Halbleiterchip-Elektrode und Apparat zur Anwendung dafür. |
| EP19900110727 EP0402756B1 (en) | 1989-06-07 | 1990-06-06 | Process of forming bump on electrode of semiconductor chip and apparatus used therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1146356A JPH039525A (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | バンプ形成方法及びその形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH039525A true JPH039525A (ja) | 1991-01-17 |
Family
ID=15405863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1146356A Pending JPH039525A (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | バンプ形成方法及びその形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH039525A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03124637U (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-17 |
-
1989
- 1989-06-07 JP JP1146356A patent/JPH039525A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03124637U (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-17 |
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