JPH06112210A - ボールバンプボンダ - Google Patents
ボールバンプボンダInfo
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- JPH06112210A JPH06112210A JP4261064A JP26106492A JPH06112210A JP H06112210 A JPH06112210 A JP H06112210A JP 4261064 A JP4261064 A JP 4261064A JP 26106492 A JP26106492 A JP 26106492A JP H06112210 A JPH06112210 A JP H06112210A
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- clamper
- ball
- wire
- bump
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- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
- H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
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- H—ELECTRICITY
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- H01L2224/787—Means for aligning
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- H01L2224/78744—Suction holding means in the lower part of the bonding apparatus, e.g. in the apparatus chuck
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- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 ＴＡＢ式半導体装置の製造に用いられる半導
体素子にバンプ電極を形成する装置の提供。 【構成】 キャピラリ４に挿通した金属細線５の先端に
形成した金属ボール５ａを半導体素子の電極形成予定部
にキャピラリ４下端で押し付けて接続した後、金属細線
５を引き切ってバンプ電極を形成するボールバンプボン
ダにおいて、上記キャピラリ４の側壁に開口部４ａを設
け、この開口部４ａに金属細線５を押圧して保持するク
ランパ８を配置した。クランパ８の先端に金属細線５に
ノッチを形成する微小突起を形成する。さらには、キャ
ピラリ４に付与する超音波振動への影響を与えないよう
にクランパ８を磁気手段９、１０あるいはエアにより開
閉させる。
体素子にバンプ電極を形成する装置の提供。 【構成】 キャピラリ４に挿通した金属細線５の先端に
形成した金属ボール５ａを半導体素子の電極形成予定部
にキャピラリ４下端で押し付けて接続した後、金属細線
５を引き切ってバンプ電極を形成するボールバンプボン
ダにおいて、上記キャピラリ４の側壁に開口部４ａを設
け、この開口部４ａに金属細線５を押圧して保持するク
ランパ８を配置した。クランパ８の先端に金属細線５に
ノッチを形成する微小突起を形成する。さらには、キャ
ピラリ４に付与する超音波振動への影響を与えないよう
にクランパ８を磁気手段９、１０あるいはエアにより開
閉させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＴＡＢ式半導体装置の
製造に用いられる半導体素子にバンプ電極を形成する装
置に関する。
製造に用いられる半導体素子にバンプ電極を形成する装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＴＡＢ式半導体装置は、テープ基材の透
孔内にインナリードを延在させたＴＡＢテープを用い、
透孔内に半導体素子を配置してその電極とインナリード
とを重合して加圧加熱して電気的に接続したもので、電
極数の多い、例えば液晶表示装置の駆動用ＩＣなどに用
いられている。
孔内にインナリードを延在させたＴＡＢテープを用い、
透孔内に半導体素子を配置してその電極とインナリード
とを重合して加圧加熱して電気的に接続したもので、電
極数の多い、例えば液晶表示装置の駆動用ＩＣなどに用
いられている。
【０００３】ここで、半導体素子の電極とインナリード
とは同一平面で接続するとインナリードが不所望部分に
近接したり、接触して耐電圧不良や短絡などの事故を発
生する虞があるので、電極またはインナリードに突起を
設けて半導体素子表面とインナリードとの間に段差を設
けている。
とは同一平面で接続するとインナリードが不所望部分に
近接したり、接触して耐電圧不良や短絡などの事故を発
生する虞があるので、電極またはインナリードに突起を
設けて半導体素子表面とインナリードとの間に段差を設
けている。
【０００４】半導体素子の表面にバンプ（突起）電極を
形成するのに、従来はメッキ法により形成していたが、
電極数が数百と多数になると電極の径を小さくし、電極
間隔を近接する必要があり、メッキ法では十分な高さが
得られないため、キャピラリに挿通した金属細線の先端
に金属ボールを形成し、この金属ボールを半導体素子の
電極形成予定部にボンディングしてバンプ電極を形成す
るようにしている。
形成するのに、従来はメッキ法により形成していたが、
電極数が数百と多数になると電極の径を小さくし、電極
間隔を近接する必要があり、メッキ法では十分な高さが
得られないため、キャピラリに挿通した金属細線の先端
に金属ボールを形成し、この金属ボールを半導体素子の
電極形成予定部にボンディングしてバンプ電極を形成す
るようにしている。
【０００５】図３は半導体素子上にバンプ電極を形成す
るボールバンプボンダの一例を示す。図において、１は
上面に半導体素子２を支持した支持テーブルで、図示し
ないが半導体素子２を吸引保持する真空吸着孔が上面に
開口し半導体素子２を加熱するための加熱手段を内蔵し
ている。３は超音波振動が付与されるホーンで、図示し
ないがＸＹテーブルに支持され昇降機構により、先端部
が上下動する。４はホーン３の先端部に直交配置された
キャピラリ、５はキャピラリ４に挿通された金などの金
属細線、６はキャピラリ４の上方に配置され、キャピラ
リ４の上下動に連動して開閉し金属細線４を挟持、解放
するクランパをしめす。
るボールバンプボンダの一例を示す。図において、１は
上面に半導体素子２を支持した支持テーブルで、図示し
ないが半導体素子２を吸引保持する真空吸着孔が上面に
開口し半導体素子２を加熱するための加熱手段を内蔵し
ている。３は超音波振動が付与されるホーンで、図示し
ないがＸＹテーブルに支持され昇降機構により、先端部
が上下動する。４はホーン３の先端部に直交配置された
キャピラリ、５はキャピラリ４に挿通された金などの金
属細線、６はキャピラリ４の上方に配置され、キャピラ
リ４の上下動に連動して開閉し金属細線４を挟持、解放
するクランパをしめす。
【０００６】以下にこの装置の動作を説明する。まず、
キャピラリ４の下端に突出した金属細線５の先端と図示
しない放電電極との間で放電させたり、金属細線５の先
端部に水素焔を当てるなどして、金属ボール５ａを形成
する。
キャピラリ４の下端に突出した金属細線５の先端と図示
しない放電電極との間で放電させたり、金属細線５の先
端部に水素焔を当てるなどして、金属ボール５ａを形成
する。
【０００７】次に、ホーン３を移動させてキャピラリ４
の下端を半導体素子２の電極形成予定部上に移動させ、
ホーン３を降下させてキャピラリ４下端で金属ボール５
ａを半導体素子２に押し付け熱圧着する。
の下端を半導体素子２の電極形成予定部上に移動させ、
ホーン３を降下させてキャピラリ４下端で金属ボール５
ａを半導体素子２に押し付け熱圧着する。
【０００８】そして、熱圧着完了後、キャピラリ４を微
小距離水平方向に往復動させ押し潰された金属ボールと
金属細線の立上り部分にストレスを与えておいて、クラ
ンパ６により金属細線５の中間部を挟持して、キャピラ
リ４とクランパ６とを連動して上昇させ、金属細線５を
切断する。
小距離水平方向に往復動させ押し潰された金属ボールと
金属細線の立上り部分にストレスを与えておいて、クラ
ンパ６により金属細線５の中間部を挟持して、キャピラ
リ４とクランパ６とを連動して上昇させ、金属細線５を
切断する。
【０００９】次に、キャピラリ４下端に突出した金属細
線５の先端に金属ボール５ａを形成して上記動作を繰返
し、半導体素子２上にバンプ電極２ａを順次形成する。
線５の先端に金属ボール５ａを形成して上記動作を繰返
し、半導体素子２上にバンプ電極２ａを順次形成する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図３装置
は、金属細線５をクランパ６で挟持してキャピラリ４と
クランパ６を上昇させることによって、金属細線５を引
き切っているが、クランパ６と金属ボール５ａまでの長
さがキャピラリ４の長さ以上になるため、金属ボールか
ら金属細線が立上る部分に与えるストレスの状態によっ
て、金属細線の切断部分がばらつき、バンプ電極２ａ上
に金属細線の一部がヒゲ状に残り、バンプ電極２ａ上に
重合するインナリードがヒゲ状部分によって位置ずれし
たり、ヒゲ状部が隣接するバンプ電極やインナリードと
近接または接触して、耐電圧の低下や短絡事故を生じる
という問題があった。
は、金属細線５をクランパ６で挟持してキャピラリ４と
クランパ６を上昇させることによって、金属細線５を引
き切っているが、クランパ６と金属ボール５ａまでの長
さがキャピラリ４の長さ以上になるため、金属ボールか
ら金属細線が立上る部分に与えるストレスの状態によっ
て、金属細線の切断部分がばらつき、バンプ電極２ａ上
に金属細線の一部がヒゲ状に残り、バンプ電極２ａ上に
重合するインナリードがヒゲ状部分によって位置ずれし
たり、ヒゲ状部が隣接するバンプ電極やインナリードと
近接または接触して、耐電圧の低下や短絡事故を生じる
という問題があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
を目的として提案されたもので、キャピラリに挿通した
金属細線の先端に形成した金属ボールを半導体素子の電
極形成予定部にキャピラリ下端で押し付けて接続した
後、金属細線を引き切ってバンプ電極を形成するボール
バンプボンダにおいて、上記キャピラリの側壁に開口部
を設け、この開口部に金属細線を押圧して保持するクラ
ンパを配置したことを特徴とするボールバンプボンダを
提供する。
を目的として提案されたもので、キャピラリに挿通した
金属細線の先端に形成した金属ボールを半導体素子の電
極形成予定部にキャピラリ下端で押し付けて接続した
後、金属細線を引き切ってバンプ電極を形成するボール
バンプボンダにおいて、上記キャピラリの側壁に開口部
を設け、この開口部に金属細線を押圧して保持するクラ
ンパを配置したことを特徴とするボールバンプボンダを
提供する。
【００１２】また、クランパの先端に金属細線にノッチ
を形成する微小突起を形成することができる。
を形成する微小突起を形成することができる。
【００１３】さらには、キャピラリに付与する超音波振
動への影響を与えないようにクランパを磁気手段あるい
はエアにより開閉させる。
動への影響を与えないようにクランパを磁気手段あるい
はエアにより開閉させる。
【００１４】
【作用】本発明によれば、クランパがキャピラリの下端
近傍に配置されているため、バンプ電極形成後、金座細
線の切断部分のばらつきがなく、金属細線の残留も最小
に抑えられるため、良好なバンプ電極を形成できる。
近傍に配置されているため、バンプ電極形成後、金座細
線の切断部分のばらつきがなく、金属細線の残留も最小
に抑えられるため、良好なバンプ電極を形成できる。
【００１５】
【実施例１】以下に本発明の実施例を図１から説明す
る。図において図３と同一符号は同一物を示し説明を省
略する。図中４ａはキャピラリ４の下端開口部近傍の側
壁に開口した開口部、７はキャピラリ４と平行にホーン
３から下方に延びる支柱、８はＬ字状（図示例では逆Ｌ
字状）のクランパで、上下方向の脚片の上端部が支柱７
の下端部に回動自在に支持され、水平方向の脚片の先端
には微小突起８ａが形成されており、この部分が開口部
４ａ内に出入りする。支柱７の下端部はクランパ８に沿
って延びている。９はクランパ８と支柱７の対向面のク
ランパ８側に埋設した永久磁石、１０は永久磁石９と対
向し支柱７側に埋設した電磁石１０を示す。通常は永久
磁石９が電磁石１０に吸着した状態で保持されており、
電磁石１０が作動時には対向磁極性が同磁極性となり、
反発してクランパ８の先端が開口部に挿入される。
る。図において図３と同一符号は同一物を示し説明を省
略する。図中４ａはキャピラリ４の下端開口部近傍の側
壁に開口した開口部、７はキャピラリ４と平行にホーン
３から下方に延びる支柱、８はＬ字状（図示例では逆Ｌ
字状）のクランパで、上下方向の脚片の上端部が支柱７
の下端部に回動自在に支持され、水平方向の脚片の先端
には微小突起８ａが形成されており、この部分が開口部
４ａ内に出入りする。支柱７の下端部はクランパ８に沿
って延びている。９はクランパ８と支柱７の対向面のク
ランパ８側に埋設した永久磁石、１０は永久磁石９と対
向し支柱７側に埋設した電磁石１０を示す。通常は永久
磁石９が電磁石１０に吸着した状態で保持されており、
電磁石１０が作動時には対向磁極性が同磁極性となり、
反発してクランパ８の先端が開口部に挿入される。
【００１６】キャピラリ４はその寸法形状が小さいた
め、クランパ８もきわめて小さくなる。そのため金属細
線５の挟持力が不足する場合には図３におけるクランパ
６を必要に応じて設ければよい。
め、クランパ８もきわめて小さくなる。そのため金属細
線５の挟持力が不足する場合には図３におけるクランパ
６を必要に応じて設ければよい。
【００１７】以下に、この装置の動作を説明する。まず
電磁石１０の動作を停止してクランパ８を金属細線５か
ら解放し、キャピラリ４の下端に突出した金属細線５の
先端に金属ボール５ａを形成して、金属ボール５ａをキ
ャピラリ４の下端に当接させた状態で半導体ペレット上
に加圧加熱してボンディングする。
電磁石１０の動作を停止してクランパ８を金属細線５か
ら解放し、キャピラリ４の下端に突出した金属細線５の
先端に金属ボール５ａを形成して、金属ボール５ａをキ
ャピラリ４の下端に当接させた状態で半導体ペレット上
に加圧加熱してボンディングする。
【００１８】次にキャピラリ下端を金属ボール５ａに密
着させた状態で、電磁石１０を作動させるとクランパ８
の先端部が開口部４ａから内部に突入し突起８ａで金属
細線５の立上り部分にノッチを形成する。
着させた状態で、電磁石１０を作動させるとクランパ８
の先端部が開口部４ａから内部に突入し突起８ａで金属
細線５の立上り部分にノッチを形成する。
【００１９】そしてこのままキャピラリ４を上昇させる
とノッチ部分から金属細線が切断されバンプ電極が形成
される。
とノッチ部分から金属細線が切断されバンプ電極が形成
される。
【００２０】このように、キャピラリ４を水平方向に往
復動させて、金属細線５にストレスを与えることなく、
ノッチ部分から切断でき、金属細線の残留部を最小にし
てバンプ電極を形成できる。
復動させて、金属細線５にストレスを与えることなく、
ノッチ部分から切断でき、金属細線の残留部を最小にし
てバンプ電極を形成できる。
【００２１】
【実施例２】本発明の実施例を図２から説明する。図中
図３、図１と同一符号は同一物を示し説明を省略する。
図２において、図１と相違するのは開口部の位置とクラ
ンパ８の先端の突起の位置のみである。即ち、開口部４
ｂはキャピラリ４の中間部側壁に開口している。そして
クランパ８先端の突起８ｂは上部に形成されている。
図３、図１と同一符号は同一物を示し説明を省略する。
図２において、図１と相違するのは開口部の位置とクラ
ンパ８の先端の突起の位置のみである。即ち、開口部４
ｂはキャピラリ４の中間部側壁に開口している。そして
クランパ８先端の突起８ｂは上部に形成されている。
【００２２】この実施例の動作は図１装置と同様である
が、キャピラリ４内で予めクランパ８ｂの突起でノッチ
５ｂを形成し、クランパ８を解除してノッチ５ｂ部分が
キャピラリ４の開口部近傍に位置するように金属細線５
を繰り出し、金属細線５のキャピラリ４から突出した部
分を溶融して、金属細線５の先端部分に金属ボール５ａ
を形成する。これにより金属ボール５ａの近傍にノッチ
５ｂが存在する。
が、キャピラリ４内で予めクランパ８ｂの突起でノッチ
５ｂを形成し、クランパ８を解除してノッチ５ｂ部分が
キャピラリ４の開口部近傍に位置するように金属細線５
を繰り出し、金属細線５のキャピラリ４から突出した部
分を溶融して、金属細線５の先端部分に金属ボール５ａ
を形成する。これにより金属ボール５ａの近傍にノッチ
５ｂが存在する。
【００２３】従って金属ボール５ａを半導体素子にボン
デイングしてバンプ電極を形成するとバンプ電極から金
属細線の立上り部分にノッチが形成されておりクランパ
８を作動させると新たなノッチを形成するとともに、ク
ランパ８より下方の金属細線を保持し、キャピラリ４の
上昇によりキャピラリ４開口部近傍のノッチ部分から金
属細線を切断する。
デイングしてバンプ電極を形成するとバンプ電極から金
属細線の立上り部分にノッチが形成されておりクランパ
８を作動させると新たなノッチを形成するとともに、ク
ランパ８より下方の金属細線を保持し、キャピラリ４の
上昇によりキャピラリ４開口部近傍のノッチ部分から金
属細線を切断する。
【００２４】開口部４ｂ内のクランパ８の突起８ｂ位置
は、例えば、３０ミクロン径の金線で１００ミクロン径
の金属ボールを形成すると仮定すると、金属細線の長さ
は約７４０ミクロン必要であるから、突起８ｂはキャピ
ラリ４の下端から７５０ミクロン程度の位置に設定すれ
ばよい。
は、例えば、３０ミクロン径の金線で１００ミクロン径
の金属ボールを形成すると仮定すると、金属細線の長さ
は約７４０ミクロン必要であるから、突起８ｂはキャピ
ラリ４の下端から７５０ミクロン程度の位置に設定すれ
ばよい。
【００２５】尚、本発明は上記実施例にのみ限定される
ことなく、例えばクランパ８の駆動源として電磁石だけ
でなく、エアの吹き付け、吸引を適用できる。
ことなく、例えばクランパ８の駆動源として電磁石だけ
でなく、エアの吹き付け、吸引を適用できる。
【００２６】またクランパの突起８ａ、８ｂはなくても
よく、クランパ８の端面で金属細線を押圧することによ
って圧潰部を形成してもよい。
よく、クランパ８の端面で金属細線を押圧することによ
って圧潰部を形成してもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、金属細線
を挟持するクランパをキャピラリ側壁に配置しこのクラ
ンパによって金属細線にノッチまたは圧潰部を形成でき
金属細線の残留が少ないバンプ電極を形成できる。
を挟持するクランパをキャピラリ側壁に配置しこのクラ
ンパによって金属細線にノッチまたは圧潰部を形成でき
金属細線の残留が少ないバンプ電極を形成できる。
【図１】 本発明によるボールバンプボンダの実施例を
示す要部側断面図
示す要部側断面図
【図２】 本発明の他の実施例を示す要部側断面図
【図３】 従来のボールバンプボンダを示す側面図
２ 半導体素子 ２ａ バンプ電極 ４ キャピラリ ４ａ、４ｂ 開口部 ８ クランパ ９ 永久磁石 １０ 電磁石
Claims (4)
- 【請求項１】キャピラリに挿通した金属細線の先端に形
成した金属ボールを半導体素子の電極形成予定部にキャ
ピラリ下端で押し付けて接続した後、金属細線を引き切
ってバンプ電極を形成するボールバンプボンダにおい
て、上記キャピラリの側壁に開口部を設け、この開口部
に金属細線を押圧して保持するクランパを配置したこと
を特徴とするボールバンプボンダ。 - 【請求項２】クランパの先端に金属細線にノッチを形成
する微小突起を形成したことを特徴とする請求項１記載
のボールバンプボンダ。 - 【請求項３】クランパが磁気手段により開閉することを
特徴とする請求項１記載のボールバンプボンダ。 - 【請求項４】クランパがエアにより開閉することを特徴
とする請求項１記載のボールバンプボンダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4261064A JPH06112210A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | ボールバンプボンダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4261064A JPH06112210A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | ボールバンプボンダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06112210A true JPH06112210A (ja) | 1994-04-22 |
Family
ID=17356582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4261064A Pending JPH06112210A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | ボールバンプボンダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06112210A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100449720C (zh) * | 2004-05-20 | 2009-01-07 | 三星Techwin株式会社 | 丝焊方法 |
-
1992
- 1992-09-30 JP JP4261064A patent/JPH06112210A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100449720C (zh) * | 2004-05-20 | 2009-01-07 | 三星Techwin株式会社 | 丝焊方法 |
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