JPH0824121B2 - バンプ電極形成方法 - Google Patents
バンプ電極形成方法Info
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- JPH0824121B2 JPH0824121B2 JP63054236A JP5423688A JPH0824121B2 JP H0824121 B2 JPH0824121 B2 JP H0824121B2 JP 63054236 A JP63054236 A JP 63054236A JP 5423688 A JP5423688 A JP 5423688A JP H0824121 B2 JPH0824121 B2 JP H0824121B2
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- Japan
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- forming
- ball
- electrode
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- 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
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
- H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
- H01L2224/78301—Capillary
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体素子をフェースダウンにより基板上
の端子電極群に接続するために用いる、半導体素子の電
極パッド部上へのバンプ電極形成方法に関するものであ
る。
の端子電極群に接続するために用いる、半導体素子の電
極パッド部上へのバンプ電極形成方法に関するものであ
る。
従来の技術 従来、半導体素子のバンプ電極形成方法としては、最
初に半導体素子の電極パッド部上にCr,CuおよびAuの３
層の金属蒸着膜部を形成し、更にレジストをかけてAuや
半田などの金属をメッキや蒸着によって形成した後、余
分なレジストと金属蒸着膜を除去してバンプ電極を形成
するものが知られている（例えば工業調査会、1980年１
月15日発行、日本マイクロエレクトロニクス協会編、
『IC化実装技術』）。
初に半導体素子の電極パッド部上にCr,CuおよびAuの３
層の金属蒸着膜部を形成し、更にレジストをかけてAuや
半田などの金属をメッキや蒸着によって形成した後、余
分なレジストと金属蒸着膜を除去してバンプ電極を形成
するものが知られている（例えば工業調査会、1980年１
月15日発行、日本マイクロエレクトロニクス協会編、
『IC化実装技術』）。
さらには、半導体素子の電極パッド上にバンプ電極を
簡易に形成する方法として、例えば特開昭49−52973号
公報に示されるものが知られている。この公知の技術
は、バンプ電極をワイヤボンディングの技術を用いて形
成するようにしている。つまり、キャピラリに通された
ワイヤの先端を溶融させてボールを形成し、このボール
を半導体素子の電極パッド部に接合する。その後、ワイ
ヤをクランパで挾んで引き上げてワイヤを引きちぎるこ
とによって、電極パッド部上にバンプ電極を形成するも
のである。
簡易に形成する方法として、例えば特開昭49−52973号
公報に示されるものが知られている。この公知の技術
は、バンプ電極をワイヤボンディングの技術を用いて形
成するようにしている。つまり、キャピラリに通された
ワイヤの先端を溶融させてボールを形成し、このボール
を半導体素子の電極パッド部に接合する。その後、ワイ
ヤをクランパで挾んで引き上げてワイヤを引きちぎるこ
とによって、電極パッド部上にバンプ電極を形成するも
のである。
以下図面を参照しながら、上述した従来のワイヤボン
ディングの技術を用いたバンプ電極の形成方法の一例に
ついて説明する。
ディングの技術を用いたバンプ電極の形成方法の一例に
ついて説明する。
第３図は従来のワイヤボンディングの技術を用いたバ
ンプ電極の形成方法により形成されたバンプ電極の断面
図である。
ンプ電極の形成方法により形成されたバンプ電極の断面
図である。
第３図において、10は半導体素子で、11は電極パッド
部である。12はバンプ電極で、13は引きちぎったときに
残ったワイヤである。
部である。12はバンプ電極で、13は引きちぎったときに
残ったワイヤである。
以上のように構成された従来のワイヤボンディングの
技術を用いたバンプ電極の形成方法について、以下その
概略を説明する。
技術を用いたバンプ電極の形成方法について、以下その
概略を説明する。
まず、キャピラリに通したワイヤの先端を溶融させて
ボールを形成し、このボールを半導体素子10の電極パッ
ド部11を熱圧着により接合する。その後、ワイヤをクラ
ンパで挾んで引き上げてワイヤを前記接合したボールの
上部から引きちぎることによって、電極パッド部11上に
バンプ電極12が形成できる。
ボールを形成し、このボールを半導体素子10の電極パッ
ド部11を熱圧着により接合する。その後、ワイヤをクラ
ンパで挾んで引き上げてワイヤを前記接合したボールの
上部から引きちぎることによって、電極パッド部11上に
バンプ電極12が形成できる。
このようなバンプ電極12は、ネイルヘッドボンディン
グの技術を用いているため、半導体素子10のAlの電極パ
ッド部11に直接形成できるものである。
グの技術を用いているため、半導体素子10のAlの電極パ
ッド部11に直接形成できるものである。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のメッキや蒸着法によるバンプ電極
の形成方法では、一般にバンプ電極のピッチ間隔を狭く
することが難しく、かつ、バンプ電極の下地金属として
Cr,Cu,Auなどの金属蒸着膜が必要であり、構造が非常に
複雑なものとなり、その形成コストが高いなどといった
課題を有していた。
の形成方法では、一般にバンプ電極のピッチ間隔を狭く
することが難しく、かつ、バンプ電極の下地金属として
Cr,Cu,Auなどの金属蒸着膜が必要であり、構造が非常に
複雑なものとなり、その形成コストが高いなどといった
課題を有していた。
また、従来のワイヤボンディングの技術を用いたバン
プ電極の形成方法では、ワイヤをクランパで引きちぎる
ようにしたため、バンプ電極に残るワイヤの長さの寸法
が一定しない。そのため、基板上の端子電極群に接続し
たときに、パンプ電極と端子電極との接合状態、たとえ
ば接着強度が一定とならなかったり、電気的な接合不良
を招くなどといった課題を有していた。
プ電極の形成方法では、ワイヤをクランパで引きちぎる
ようにしたため、バンプ電極に残るワイヤの長さの寸法
が一定しない。そのため、基板上の端子電極群に接続し
たときに、パンプ電極と端子電極との接合状態、たとえ
ば接着強度が一定とならなかったり、電気的な接合不良
を招くなどといった課題を有していた。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とする所は、半導体素子の実装基板とを信頼性良
く電気的接続の行うことのできるバンプ電極の形成方法
を提供するものである。
の目的とする所は、半導体素子の実装基板とを信頼性良
く電気的接続の行うことのできるバンプ電極の形成方法
を提供するものである。
課題を解決するための手段 本発明は上記の課題を解決するため、半導体素子の電
極パッド部上へのバンプ電極形成方法において、金属ワ
イヤの先端に熱エネルギーによってボールを形成する工
程と、金属ワイヤの先端に形成された該ボールを半導体
素子の電極パッド部上に熱圧着する工程と、熱圧着され
たボールのつけ根部分において、あらかじめ定めた位置
で前記金属ワイヤをレーザを用いて切断する工程とから
なることを特徴として、一定の形状のバンプ電極を安定
に形成できるバンプ電極形成方法を提供するものであ
る。
極パッド部上へのバンプ電極形成方法において、金属ワ
イヤの先端に熱エネルギーによってボールを形成する工
程と、金属ワイヤの先端に形成された該ボールを半導体
素子の電極パッド部上に熱圧着する工程と、熱圧着され
たボールのつけ根部分において、あらかじめ定めた位置
で前記金属ワイヤをレーザを用いて切断する工程とから
なることを特徴として、一定の形状のバンプ電極を安定
に形成できるバンプ電極形成方法を提供するものであ
る。
作用 本発明は上記した方法によって、半導体素子の電極パ
ッド上に熱圧着したボールのつけ根の金属ワイヤをレー
ザを用いてあらかじめ定めた位置で安定に切断すること
により、一定の形状のバンプ電極の形成が可能となり、
信頼性の高い接続が実現できる。
ッド上に熱圧着したボールのつけ根の金属ワイヤをレー
ザを用いてあらかじめ定めた位置で安定に切断すること
により、一定の形状のバンプ電極の形成が可能となり、
信頼性の高い接続が実現できる。
実施例 以下、本発明の一実施例のバンプ電極形成方法につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明の一実施例におけるバ
ンプ電極の形成方法を示す工程説明図であり、第２図
は、本発明のバンプ電極の形成方法により形成されたバ
ンプ電極の断面図である。
ンプ電極の形成方法を示す工程説明図であり、第２図
は、本発明のバンプ電極の形成方法により形成されたバ
ンプ電極の断面図である。
第１図および第２図において、１は半導体素子、２は
電極パッド部である。３はキャピラリ、４はワイヤを通
すための細孔である。５はAuからなる金属ワイヤであ
り、６は放電トーチである。７は放電により金属ワイヤ
が溶融してできるボールである。８はレーザであり、９
はバンプ電極である。
電極パッド部である。３はキャピラリ、４はワイヤを通
すための細孔である。５はAuからなる金属ワイヤであ
り、６は放電トーチである。７は放電により金属ワイヤ
が溶融してできるボールである。８はレーザであり、９
はバンプ電極である。
以上のように構成されたバンプ電極形成方法につい
て、以下図面を用いてその動作を説明する。
て、以下図面を用いてその動作を説明する。
まず、第１図（ａ）に示したようにセラミック材料や
人工ルビーなどにより形成されたキャピラリ３の細孔４
にAuワイヤ５を通し、バンプ電極を形成する半導体素子
１のAlからなる電極パッド部２にXYテーブル等により位
置合せを行う。つぎに、第１図（ｂ）に示すように、放
電トーチ６の放電によって前記Auワイヤ５の先端に熱エ
ネルギーを与えて溶融させ、Auワイヤ５の径の約２〜３
倍の径のボール７を形成した後、第１図（ｃ）に示すよ
うに、該ボール７をキャピラリ３によって半導体素子１
の電極パッド部２上に熱圧着を行う。このとき、超音波
振動を併用して行ってもよい。つぎに、第１図（ｄ）に
示すように、キャピラリ３をその細孔４にAuワイヤ５を
通した状態で上昇させた後、あらかじめ定めたボール７
とAuワイヤ５のつけ根7aの部分をレーザ８で切断する。
これによって、第１図（ｅ）に示すように、半導体素子
１の電極パッド部２上にバンプ電極９が形成できる。以
上の工程を繰り返すことにより、第２図に示すように、
半導体素子１の総ての電極パッド部２上に一定の形状の
バンプ電極９を安定して形成できる。
人工ルビーなどにより形成されたキャピラリ３の細孔４
にAuワイヤ５を通し、バンプ電極を形成する半導体素子
１のAlからなる電極パッド部２にXYテーブル等により位
置合せを行う。つぎに、第１図（ｂ）に示すように、放
電トーチ６の放電によって前記Auワイヤ５の先端に熱エ
ネルギーを与えて溶融させ、Auワイヤ５の径の約２〜３
倍の径のボール７を形成した後、第１図（ｃ）に示すよ
うに、該ボール７をキャピラリ３によって半導体素子１
の電極パッド部２上に熱圧着を行う。このとき、超音波
振動を併用して行ってもよい。つぎに、第１図（ｄ）に
示すように、キャピラリ３をその細孔４にAuワイヤ５を
通した状態で上昇させた後、あらかじめ定めたボール７
とAuワイヤ５のつけ根7aの部分をレーザ８で切断する。
これによって、第１図（ｅ）に示すように、半導体素子
１の電極パッド部２上にバンプ電極９が形成できる。以
上の工程を繰り返すことにより、第２図に示すように、
半導体素子１の総ての電極パッド部２上に一定の形状の
バンプ電極９を安定して形成できる。
以上のようにして、ボール７とAuワイヤ５のつけ根7a
の部分をレーザ８で切断することによって、第３図に示
したように、従来の形成方法でのワイヤを引きちぎるこ
とにより残ったワイヤ13の長さの寸法が一定しないこと
から、基板上の端子電極群に接続したときに、バンプ電
極と端子電極との接合不良を招くなどといったことのな
い、信頼性良く電気的接続の行うことのできるバンプ電
極を提供できる。
の部分をレーザ８で切断することによって、第３図に示
したように、従来の形成方法でのワイヤを引きちぎるこ
とにより残ったワイヤ13の長さの寸法が一定しないこと
から、基板上の端子電極群に接続したときに、バンプ電
極と端子電極との接合不良を招くなどといったことのな
い、信頼性良く電気的接続の行うことのできるバンプ電
極を提供できる。
なお、実施例において金属ワイヤの材質をAuとした
が、その材質はAuに限定されるものではなく、ネールヘ
ッドボンディング可能なものであればAl,Cuなども使用
することができる。
が、その材質はAuに限定されるものではなく、ネールヘ
ッドボンディング可能なものであればAl,Cuなども使用
することができる。
また、放電トーチ６の放電により金属ワイヤの先端に
熱エネルギーを与えて溶融させ、ボール７を形成すると
したが、水素炎トーチによってボール７を形成すること
もできる。
熱エネルギーを与えて溶融させ、ボール７を形成すると
したが、水素炎トーチによってボール７を形成すること
もできる。
さらに、レーザ８で半導体素子１の電極パッド部２上
に接合したボール７と金属ワイヤのつけ根7aの部分を切
断するとしたが、用い得るレーザ８はCO2レーザなどの
金属ワイヤを切断するのに必要なパワーを有するもので
あれば、いかなるものでもよい。
に接合したボール７と金属ワイヤのつけ根7aの部分を切
断するとしたが、用い得るレーザ８はCO2レーザなどの
金属ワイヤを切断するのに必要なパワーを有するもので
あれば、いかなるものでもよい。
発明の効果 以上に説明したように、本発明のバンプ電極形成方法
によれば、半導体素子の電極パッド上にワイヤボンディ
ングの技術により熱圧着したボールのつけ根の金属ワイ
ヤをレーザを用いてあらかじめ定めた位置で安定に切断
することにより、一定の形状のバンプ電極の形成が可能
となり、信頼性の高い接続が実現でき、極めて実用価値
が高いものである。
によれば、半導体素子の電極パッド上にワイヤボンディ
ングの技術により熱圧着したボールのつけ根の金属ワイ
ヤをレーザを用いてあらかじめ定めた位置で安定に切断
することにより、一定の形状のバンプ電極の形成が可能
となり、信頼性の高い接続が実現でき、極めて実用価値
が高いものである。
第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明の一実施例におけるバン
プ電極の形成方法を示す工程説明図、第２図は本発明の
バンプ電極の形成方法により形成されたバンプ電極の断
面図、第３図は従来のワイヤボンディング技術を用いた
バンプ電極の形成方法により形成されたバンプ電極の切
断面である。 1,10……半導体素子、2,11……電極パッド部、３……キ
ャピラリ、４……細孔、５……Auワイヤ、６……放電ト
ーチ、７……ボール、7a……つけ根、８……レーザ、8,
12……バンプ電極、13……残ったワイヤ。
プ電極の形成方法を示す工程説明図、第２図は本発明の
バンプ電極の形成方法により形成されたバンプ電極の断
面図、第３図は従来のワイヤボンディング技術を用いた
バンプ電極の形成方法により形成されたバンプ電極の切
断面である。 1,10……半導体素子、2,11……電極パッド部、３……キ
ャピラリ、４……細孔、５……Auワイヤ、６……放電ト
ーチ、７……ボール、7a……つけ根、８……レーザ、8,
12……バンプ電極、13……残ったワイヤ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津田 俊雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−307749（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−219159（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−152142（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】半導体素子の電極パッド部上へのバンプ電
極形成方法であって、金属ワイヤの先端に熱エネルギー
によってボールを形成する工程と、金属ワイヤの先端に
形成された該ボールを半導体素子の電極パッド部上に熱
圧着する工程と、熱圧着されたボールのつけ根部分にお
いて、あらかじめ定めた位置で前記金属ワイヤをレーザ
を用いて切断する工程とからなることを特徴とするバン
プ電極形成方法。 - 【請求項２】金属ワイヤがAuからなることを特徴とする
請求項第（１）項記載のバンプ電極形成方法。 - 【請求項３】金属ワイヤへの加熱手段が放電トーチもし
くは水素炎トーチであることを特徴とする請求項第
（１）項記載のバンプ電極形成方法。 - 【請求項４】熱圧着がワイヤを細孔で保持するもの、た
とえばワイヤボンディング装置のキャピラリであること
を特徴とする請求項第（１）項記載のバンプ電極形成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63054236A JPH0824121B2 (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | バンプ電極形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63054236A JPH0824121B2 (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | バンプ電極形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01227458A JPH01227458A (ja) | 1989-09-11 |
| JPH0824121B2 true JPH0824121B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=12964906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63054236A Expired - Fee Related JPH0824121B2 (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | バンプ電極形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0824121B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03208354A (ja) * | 1990-01-10 | 1991-09-11 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JPH0425026A (ja) * | 1990-05-16 | 1992-01-28 | Matsushita Electron Corp | バンプ電極形成方法 |
| JP3116412B2 (ja) * | 1991-05-16 | 2000-12-11 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体装置のバンプ電極形成方法、表示装置及び電子印字装置 |
-
1988
- 1988-03-08 JP JP63054236A patent/JPH0824121B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01227458A (ja) | 1989-09-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |