JPH049239A - 微細金属線の切断方法 - 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】 Ｃ産業上の利用分野〕 本発明は、ＩＣチップの電極とＴ　Ａ、　Ｂテープのリ
ード等との間の接合に使用されるハンプを作るために、
バンプの素材となる微細金属線を、一定の長さに切断す
るための方法に関する。

〔従来の技術〕

ＩＣチップの電極と外部リートとの接続には多様な方法
が採用されている。

配線用の極細ワイヤー（ボンディングワイヤー）を用い
て接続する方法もあるが、チップの電挽とリードとの間
にハンプと呼ばれる金属突起を挟んで熱圧着する方法も
広く行われるようになっている。

Ｔ　Ａ　Ｂ　（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎ
ｄｉｎｇ）法は後者の代表として注目されている技術で
ある。この方法は、予めＩＣチップの電極部か、もしく
はＴＡＢテープ上のリード先端部のいずれかにハンプを
形成しておき、次にＩＣチップ電極部とリードを有する
ＴＡＢテープとが、バンプを介して重ね合わさるように
して両者を一括接合するものである。

またＴＡＢ法以外にフリップチップ法においても、バン
プが使用されている。

このような用途に提供されるハンプのこれまでの作り方
は、メツキによる方法が主体であった。

すなわち、ＩＣチップの電極部にハンプとなる金属を直
接メツキして形成するか、または−旦ガラス基盤上等に
メ・ツキによって形成したバンプをＴＡＢテープ側のリ
ード先端部に転写する方法が主流となっている。

しかしながら、メツキによる方法は設備が大きくなる上
に、バンプとして使用する金属の組成にも制約を受ける
という欠点がある。また特にＩＣチップの電極部に直接
メツキしてバンプを形成しようとすれば、チップそのも
のがメツキ工程を通過することになって、チップの歩留
まりを悪化させるということも問題とされていた。

これらの欠点を解消する方法として、メツキによらない
バンプ形成方法も考えられるようになってきた。本発明
者等は先に、ハンプ用の素材となる金属を微細線に加工
した後、この微細金属線を定尺切断した後、互いの間隔
を隔てた状態で溶融・凝固させ、表面張力を利用して球
形状のバンプを得る方法を提案した（特願平１−３２０
２９６号）。作られた球形のハンプは、リード先端部等
に熱圧着して使用される（特願平１−２３４９１７号）
。このようなバンプとして使用される金属は、これまで
は高純度の金が最も普通であった。金は確かにハンプと
して有効な金属であるが、バンプをメツキで形成すると
いうプロセス上の制約があったために、他の金属が対象
として取り上げられにくかったという側面もあったと思
われる。

これに対してメツキに較ることなく、任意の微細金属線
片を溶融してバンプとする新しい方法の実現によって、
接合用部材としてふされしい特性を持った任意の金属を
バンプとして使用する可能性が大きく広がったことにな
る。またこれまでと同じように金を使う場合でも、メツ
キでバンプを形成する場合には、純金に近い高純度の金
にならざるを得なかったのに対し、線片を溶融する方法
によれば、線引きの可能な限り任意の組成を有するバン
プを作り上げることが可能である。金の他に銅や銀、並
びにそれらをヘースとする各種の合金を、容易にハンプ
として成形することができるようになった訳である。

微細金属線片を溶融してバンプを作製する場合、サイズ
の均一なバンプを得るためには、金−属線の切断長さを
厳密に一定にするということが必要である。長さの切断
精度を上げるためには出来るだけ線径の細い素材を使用
して、切断長さを長めにできる方がを利であることは言
うまでもない。それでもハンプのサイズは一般に直径１
００ミクロンを下回る小さなものであるから、使用する
素材金属線を細くしても、切断長さは０．５ｍ以下から
長くても２ｆｉ程度の短いものとならざるを得ない。そ
のかわり切断長さの精度さえ確保できれば、溶融によっ
て得られる球形バンブの寸法精度は極めて高いものとな
り、ふるい分は等の操作はまったく不要となる。先の特
願平１−３２０２９６号公報の方法はこのような考え方
に基づいており、切断精度をできるだけ高めるために、
単線では扱いにくい微細金属線を複数本束ねたりテープ
等に平行に固定する等の方法を採用していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的とするところは、一定長さの微細金属線を
溶融してバンプを作製するために供し得る長さ精度の良
い微細金属線片を、不純物として接着側や配列用材料の
混入する余地の無いような手段によって多量に切断でき
、かつ切断後の溶融過程に対して、切断された線片が互
いに絡み合わないようにして供給できるような状態で切
断するための方法を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、 （１）微小な内径を有するガイド出側の先端部から微細
金属線が一定長さだけ送りだされた時に、上記ガイドの
出側先端部に近接して設けた切断用刃物を作動させるこ
とによって、微細金属線を切断することを特徴とする微
細金属線の切断方法、（２）微細金属線が通り抜ける微
小な内径の細穴を有するガイドＸと、これよりやや大き
な内径の細穴を有するガイドＹとを互いに向かい合わせ
て配置し、ガイドＸの細穴を通して送り出された微細金
属線が対向するガイドＹのやや大きい細穴内部に一定長
さだけ入って時点で、対向する二つのガイドの先端部同
士による剪断作用を加えることによって、微細金属線を
切断することを特徴とする微細金属線の切断方法、 である。

本発明は、直径約５０μｍ以下の微細金属線の切断に関
するが、切断された微細金属線片は、次に、相互に干渉
しあわないように配列して溶融することによって、球形
状のバンプとするために供されるものである。したがっ
て切断単独で考えるのでなく、次工程の熔融過程で使用
しやすいように切断するということが大切である。

溶融過程では、何よりもまず不純物の混入を避けること
に注意が払われる必要がある。バンプとなる金属の中に
溶は込むような不純物はもちろん、溶は込みはなくても
溶融されて作られたノ＼ンプの表面に付着するような不
純物も避けることが必要である。これらの有害な不純物
はハンプが完成してから除去するよりは、金属の溶融温
度という高温の状態まで加熱される以前に取り除いてお
く方が望ましいことは申すまでもない。

したがってさきに提案したテープ等に微細金属線を貼付
する方法等においては、使用したテープが加熱時に完全
に燃焼して跡方無く消滅するようなもので無い限り、テ
ープごと微細金属線を切断し終ねうた状態で、微細金属
線片だけを取り出して溶融過程に回すのが確実である。

しかしこの選別作業はなかなか容易ではないので、でき
るものならば、不純物となるテープや接着剤等を切断過
程で使用しないですませるのが望ましい。さらに溶融過
程では、１本１本の金属線片が別々に、互いに干渉しな
い状態で溶融されることも必要である。もし複数の金属
線片が接触したままで溶融過程に入づた場合には、複数
の金属線片が合体した大きなバンプが得られてしまい用
をなさな（なるからである。

以上のようなことから、本発明の微細金属線の切断は、
第１に不純物が混入しない方法であることと、第２には
切断した後の金属線片が絡まり合わず、できれば切断さ
れて受器に落ちる金属線片１本１本の間隔までもコント
ロールしやすい方法であること、の実現を狙いとした。

この狙いを実現するためには、微細金属線を何の処理も
しない単一の線のままで高速で切断できることが必要で
ある。単線の状態で切断が行われさえすれば、切断され
た線片は切断部の下方に用意した受器等に受け、同時に
受器の位置を少しずつ変化させるようにすれば、受器の
同じ部分だけに線片が固まってしまうのを避けることも
できるようになる。

微細金属線をｊ＃線の状態で切断する方法としては、微
細金属線がぎりぎりで通り抜けるようなノズル状の細穴
を有するガイドを作っておき、このガイドから吐き出さ
れる微細金属線をガイド出側直近に設けた刃物で切断す
るか、または上記のガイドをＸとし、これよりやや大き
めの細穴を有する別のガイドＹを用意して、前記二つの
ガイドを互いに向かい合わせて配置する時、ガイドＸを
通して送り出された微細金属線が対向するガイドＹの細
穴内に一定長さだけ送り込まれた時点において、対向す
る二つのガイドを先端同士による剪断作用を加えること
によって微細金属線を切断するかのいずれかの方法がき
わめて有効であることがわかった。前者の方法の場合ム
こはガイドの出側に切断用の刃物を設置する必要がある
が、微細金属線を微小長さに切断するものであるから、
剃刀の刃のような厚みの小さなものが望ましい。またガ
イドの材質としては、長期間の使用に耐える必要があり
、かつ特に後者の場合がそうであるが、ガイドの端部同
士の摺り合わせによる剪断によって微細金属線を切断す
るものであるから、セラミックスや超硬合金等を使用す
るのが妥当である。

ガイドの細穴は微細金属線の外径がぎりぎりで通り抜け
る程度が良い。微細台ｒＸ線を通した場合のクリアラン
スの大きさの程度は金属の種類によっても異なるが、ず
れにしても数％程度に抑えることが必要である。ただし
前記のガイドＹの方の細穴は、あまり小さいと、いった
ん切断した後の変形した端部が次に送る際に引っかかる
震れがあるので、こちらの方は微細金属線の２倍程度の
内径を持たせる方が好ましい結果が得られる。

〔作用〕

微細金属線はガイドの出側直近の位置で、刃物もしくは
もう１個のガイドとの間の剪断作用によって、望む長さ
に切断される。切断された線片は１本ずつばらばらの状
態で排出されるので、溶融工程への供給にも好都合であ
る。

〔実施例〕

以下、オ発明を実施例に従ってさらに詳しく説明する。

実施例１ 第１図は、本発明にしたがった第一の実施例の概要を示
す模式図である。素材の微細金属線１として直径３０μ
ｍの金線を、フィードロール２ａ２ｂとしては直径５鳳
璽のセラミックス製溝付きロールを用いた。このフィー
ドロールは図示はしないステップモーターの回転によっ
て、微細金属線１をガイド３の細穴を通して切断刃物５
ａ、５ｂの待機している位置まで送り込む働きをする。

ガイドはセラミックス、切断刃物としては剃刀の刃を加
工して用いた。フィードロールが１回に送り込む長さは
、微細金属線の切断すべき長さと等しくなるように、図
示はしない駆動部分によって調整されるが、本実施例で
は０．６ＮＭずつのビ・ノチで送るようにセットした。

まずフィードロールが回転を始めて微細金属線ｌを送り
出している最中には、切断刃物５ａ、５ｂはもちろん解
放された状態を保っている。微細金属線の１回分の送り
たしが完了したところで、切断刃物が作動して微細金属
線の切断を１回行って再び解放位置で停止する。フィー
ドロールが次の１回分の微細金属線を送り出し終えると
、切断刃物は再度作動して２回目の切断を完了する。こ
のようにして次々と切断が行われ、切断された微細金属
線片は１木ずつばらばらの状態で落下して行く。

本実施例においては、切断された線片の落下してくる位
置に平底の黒鉛製坩堝を置き、しかも線片が１本落下す
るごとに少しずつ場所をずらせて行くことによって、取
り外したそのままの坩堝を溶融炉中にセントすることが
でき、能率良くバンブを製作することができた。

また本実施例では切断用刃物を左右から挟むようにして
切断する方式としたが、回転式の刃物を使って一方から
切断することも可能である。ただしこの場合は刃物の位
置より下方に出ている微細金属線の先端部を、フィード
ロールの動作と連動して自動的に解放と固定を繰り返す
ような保持部を設け、切断中は微細金属線の先端部を掴
んでいる状態にしておくことが望ましい。

実施例２ 本実施例の概念を示す第２図に従って説明する。

微細金属線ｌとフィードロール２ａ、２ｂ、ガイド３ま
での構成は先の実施例の場合と同様である。本実施例で
はガイド３の下の切断刃物の代わりに、ガイド４を配し
た点が特徴となっている。

使用した微細金属線ｌは直径２０μｍの金線であるが、
ガイド３の細穴は内径２５μｍ、ガイド４の細穴はこれ
より大きい内径４０μｍとした。またガイドはいずれも
セラミックス製である。

始め第２図（イ）のように、微細金属線１はガイド３と
ガイド４を連続して通しておく。切断する時には第２図
（ロ）のように、下側のガイド４をガイド３に対して０
，５Ｎだけ横に移動させることによって、微細金属線を
切断的に切断した。

切断後は再びガイド４を初期位置に引き戻すと、続いて
フィードロールによって微細金属線がガイド３を通して
ガイド４の内部に供給された。一定長さだけ送り込まれ
るとフィードロールは自動的に停止し、ガイド４が水平
方向に動いて微細金属線を剪断した。

このような方法によって、非常に切断長さ精度のよい状
態で微細金属線を切断することができた。

〔発明の効果〕

ＴＡＢ法等で使用するバンプを微細金属線片の溶融法で
製造する場合に必要となるバンブ用素材金属の定尺切断
を、不純物の混入が起こらないようにして多量に処理で
きるようになり、後工程で微細金属線片を溶融する前の
不純物除去作業や、切断された線片同士が塊になってし
まうのを避けることができるようになり、ハンプの能率
的な製造が可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明を実施するための装置の
構成を示す模式図である。 １・・・極細金属線、 ２ａ　　２ｂ・・・フィードロール、 ３．４・・・　ガイド、 ５ａ、５ｂ・・・切断用刃物。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）微小な内径を有するガイド出側の先端部から微細
   金属線が一定長さだけ送りだされた時に、上記ガイドの
   出側先端部に近接して設けた切断用刃物を作動させるこ
   とによって、微細金属線を切断することを特徴とする微
   細金属線の切断方法。
2. （２）微細金属線が通り抜ける微小な内径の細穴を有す
   るガイドＸと、これよりやや大きな内径の細穴を有する
   ガイドＹとを互いに向い合わせて配置し、ガイドＸの細
   穴を通して送り出された微細金属線が対向するガイドＹ
   のやや大きい細穴内部に一定長さだけ入った時点で、対
   向する二つのガイドの先端部同士による剪断作用を加え
   ることによって、微細金属線を切断することを特徴とす
   る微細金属線の切断方法。