JPH0855855A - バンプボンディング装置用キャピラリー - Google Patents

バンプボンディング装置用キャピラリー

Info

Publication number
JPH0855855A
JPH0855855A JP6187416A JP18741694A JPH0855855A JP H0855855 A JPH0855855 A JP H0855855A JP 6187416 A JP6187416 A JP 6187416A JP 18741694 A JP18741694 A JP 18741694A JP H0855855 A JPH0855855 A JP H0855855A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capillary
bump
gold wire
tip
bonding apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6187416A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3559936B2 (ja
Inventor
Takahiro Yonezawa
隆弘 米澤
Akira Kabeshita
朗 壁下
Makoto Imanishi
誠 今西
Kazuji Azuma
和司 東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP18741694A priority Critical patent/JP3559936B2/ja
Publication of JPH0855855A publication Critical patent/JPH0855855A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3559936B2 publication Critical patent/JP3559936B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

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
    • 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
    • H01L2224/113—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector
    • H01L2224/1133—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector in solid form
    • H01L2224/1134—Stud bumping, i.e. using a wire-bonding apparatus
    • 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
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • 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
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/13144—Gold [Au] as principal constituent
    • 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
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits

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】 【目的】 スタッドバンプの形状が安定したフリップチ
ップ方式のＩＣを製造することができるバンプボンディ
ング装置用キャピラリーを提供する。 【構成】 キャピラリー１の先端形状として、先端外周
部に、軸方向に膨出する膨出部１bを設けることによ
り、金線２を断裂させる際、この金線が所定の部分２a
で断裂し、スタッドバンプの形状が安定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フリップチップ方式に
より半導体集積回路(以下、ＩＣという)を構成する際、
ＩＣ側に凸部電極を形成するバンプボンディング装置に
用いられるキャピラリーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来からＩＣ関連のワイヤボンディング
技術を応用して、金バンプをフリップチップＩＣの電極
パッド部に超音波接合するスタッドバンプボンディング
技術が知られており、以下、これについて図２乃至図５
を参照しつつ説明する。
【０００３】図２に示すものは、一般的に用いられるバ
ンプボンディング装置の一例を示しており、図中、１は
垂直水平方向に移動可能なキャピラリー、２はこのキャ
ピラリー１に挿通された金線、４はＩＣ、５はスパーク
発生装置で、前記金線２の先端近傍に配置されている。
６は前記金線２のクランパー、７は超音波ホーン、８は
超音波発振器、９はエアーテンショナー、10はヒートス
テージ、11はヒーターである。
【０００４】次にその動作について説明する。まず、図
３(a)に示すようにキャピラリー１に挿通された金線２
の先端に、スパーク発生装置５からスパークを与えて金
ボール２dを形成し、図３(b)に示すようにキャピラリー
１を下降させ、金ボール２dがＩＣ４に接触した時点
で、これに所定の荷重を加え、前記図２の超音波発振器
８よりの超音波を超音波ホーン７を介してこの金ボール
２dに伝達して、これをバンプ台座３の形状に成形しな
がら、ＩＣ４に接合する。次に、図３(c)に示すように
キャピラリー１を上昇させ、更に図３(d)に示すように
キャピラリー１の水平方向位置を少しずらして、このキ
ャピラリー１の先端エッジ部がバンプ台座３の外周部に
圧接するように再び下降させてスタッドバンプ形状を作
る。次に図３(e)に示すようにキャピラリー１を所定量
上昇させ、クランパー６により金線２をクランプし、図
３(f)に示すようにキャピラリー１を更に上昇させ、金
線２を上方に引っ張り上げる。このようにすると、図３
(d)の状態において金線２が最もダメージを受けている
部分、即ちキャピラリー１の先端エッジ部とバンプ台座
３の外周部によって挟まれた部分が断裂し、スタッドバ
ンプが完成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この装
置に用いられている従来のキャピラリー１の先端形状
は、図４に示すようになっているため、図３(d)の状態
において、キャピラリー１の圧接荷重が大きいときは、
このキャピラリー１の先端位置にある金線２b，２cの部
分にダメージが加わり、図３(f)の金線断裂時の状態が
図５(a)のような正常状態にならず、図５(b)に示すよう
にバンプ形状不良(ワイヤ立ち)が発生し、また図３(d)
の状態におけるキャピラリー１の圧接荷重が小さいとき
は、このキャピラリー１の先端位置にある金線２aの部
分にダメージが加わり、図５(c)，(d)に示すようなバン
プ形状不良(ワイヤ切れ，ワイヤめくれ)が発生する。
【０００６】従って、このようなスタッドバンプ形状の
ままフリップチップＩＣを構成すると、所定の誤差範囲
内の安定した接続抵抗が得られないばかりか、バンプ構
成ピッチが小さいＩＣの場合、隣接バンプのショートの
問題もでてくる。
【０００７】本発明は、スタッドバンプの形状が安定し
たフリップチップ方式のＩＣを製造することができるバ
ンプボンディング装置用キャピラリーを提供することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、キャピラリーの形状として、先端外周部
を軸方向に膨出させたものである。
【０００９】
【作用】従って、本発明はバンプボンディング装置用キ
ャピラリーを上記のように構成することにより、金線が
所定の部分で断裂し、スタッドバンプの形状を安定させ
ることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。なお、前記従来の装置と同一の部分は同
一の符号を付すものとする。本発明のキャピラリーの実
施例において使用するバンプボンディング装置及びスタ
ッドバンプ形成のステップは、前記従来装置の説明の項
で引用した図２及び図３と同様であるので、この項では
本発明の主眼点であるキャピラリーの構成を中心として
説明する。図１はこのキャピラリー先端部の構成を示し
ており、図中、１は垂直水平方向に移動可能なキャピラ
リー、１aは前記キャピラリー１の軸心部に設けられた
金線挿通孔、１bはこのキャピラリー１の先端外周部に
設けた膨出部、２はこのキャピラリー１に挿通された金
線、３はバンプ台座、４はＩＣである。この図１に示す
キャピラリー１の状態は、前記従来装置の説明において
引用した図３(d)に示した状態と等しく、金線２にダメ
ージを与えるステップを示している。ここで、２b，２c
部分の金線はほとんどダメージを受けず、キャピラリー
１の先端の膨出部１bとバンプ台座３の外周部によって
挟まれた部分の金線２aが最もダメージを受け、断裂し
易い状態が形成されていることが判る。このような構成
により、前記従来装置の説明において引用した図３(f)
に示した状態、即ち金線２をクランパー６でクランプ
し、キャピラリー１を上昇させて金線を断裂するステッ
プにおいて、金線２は上記の最もダメージを受けている
２aの部分で断裂し、図５(a)に示すような安定したスタ
ッドバンプが形成される。
【００１１】なお、前記膨出部１b先端の外周部位に丸
味を持たせることにより、バンプ台座３と金線２の接合
力を強化することができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明は、上記のような形状のキャピラ
リーを用いることにより、金線が所定の部分で断裂する
のでスタッドバンプの形状が安定し、バンプ形状不良発
生の問題点を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバンプボンディング装置用キャピラリ
ー先端部の構成を示す一部縦断側面図である。
【図２】一般に使用されているバンプボンディング装置
全体の概要を示す図である。
【図３】バンプボンディング装置によるスタッドバンプ
形成のステップを説明するための側面図である。
【図４】従来のキャピラリー先端部の構成を示す一部縦
断側面図である。
【図５】従来のキャピラリーにより成形したバンプ形状
の各例を示す側面図である。
【符号の説明】
１…キャピラリー、 １b…膨出部、 ２…金線、 ２d
…金ボール、 ３…バンプ台座、 ４…ＩＣ、 ５…ス
パーク発生装置、 ６…クランパー、 ７…超音波ホー
ン、 ８…超音波発振器、 ９…エアーテンショナー、
10…ヒートステージ、 11…ヒーター。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東 和司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金線の先端に形成した金ボールをＩＣに
    接合し、この金線を引き上げて前記金線を断裂し、ＩＣ
    に電極となるスタッドバンプを形成するバンプボンディ
    ング装置に用いられるキャピラリーであって、その先端
    外周部に、軸方向に膨出する膨出部を設けたことを特徴
    とするバンプボンディング装置用キャピラリー。
  2. 【請求項２】 膨出部先端の外周部位に丸味を持たせた
    ことを特徴とする請求項１記載のバンプボンディング装
    置用キャピラリー。
JP18741694A 1994-08-09 1994-08-09 バンプボンディング装置 Expired - Fee Related JP3559936B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18741694A JP3559936B2 (ja) 1994-08-09 1994-08-09 バンプボンディング装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18741694A JP3559936B2 (ja) 1994-08-09 1994-08-09 バンプボンディング装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0855855A true JPH0855855A (ja) 1996-02-27
JP3559936B2 JP3559936B2 (ja) 2004-09-02

Family

ID=16205667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18741694A Expired - Fee Related JP3559936B2 (ja) 1994-08-09 1994-08-09 バンプボンディング装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3559936B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0834919A3 (en) * 1996-10-01 2000-02-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor element having a bump electrode

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0834919A3 (en) * 1996-10-01 2000-02-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor element having a bump electrode
US6207549B1 (en) 1996-10-01 2001-03-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of forming a ball bond using a bonding capillary
EP1158578A1 (en) * 1996-10-01 2001-11-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Bump electrode on an integrated circuit and manufacturing method thereof
EP1158579A1 (en) * 1996-10-01 2001-11-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Wire bonding capillary for forming bump electrodes
SG103272A1 (en) * 1996-10-01 2004-04-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor element, semiconductor element fabricating method, semiconductor device, and semiconductor device fabricating method
US6894387B2 (en) 1996-10-01 2005-05-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor element having protruded bump electrodes
US7071090B2 (en) 1996-10-01 2006-07-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor element having protruded bump electrodes
CN100353499C (zh) * 1996-10-01 2007-12-05 松下电器产业株式会社 半导体元件及其制造方法,半导体器件及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3559936B2 (ja) 2004-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2735022B2 (ja) バンプ製造方法
US20050092815A1 (en) Semiconductor device and wire bonding method
JP3762475B2 (ja) ワイヤボンディング方法及び半導体装置
JPH0855855A (ja) バンプボンディング装置用キャピラリー
JPH01273325A (ja) キャピラリ及び該キャピラリを使用する半導体装置の製造方法
JP3620213B2 (ja) バンプ形成装置
JP3439048B2 (ja) 半導体素子、半導体素子の製造方法、半導体装置、及び半導体装置の製造方法
JP3383727B2 (ja) 半導体素子のバンプ形成方法
JP2733418B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2798040B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH05267385A (ja) ワイヤーボンディング装置
JPH06333974A (ja) 集積回路のボンディングパッド構造
JPH10163258A (ja) バンプ及びバンプ形成方法及びバンプ形成装置
JP2000106381A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0428241A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2976947B2 (ja) バンプ形成方法
JPH05243234A (ja) Ｔａｂ式半導体装置及びその製造装置
JP2846095B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH11163027A (ja) 二工程ワイヤ接合プロセス
JP2003158149A (ja) ワイヤボンディング方法とこのワイヤボンディングに使用するキャピラリの構造
JP2009070930A (ja) 半導体装置とその製造方法
JPH05226428A (ja) ワイヤボンディング方法
JPH10199913A (ja) ワイヤボンディング方法
JP2008066370A (ja) ワイヤのボンディング方法
JPH0426546B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040210

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040409

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040511

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040512

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090604

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100604

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees