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JPH09252005A - バンプ形成方法 - Google Patents

バンプ形成方法

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Publication number
JPH09252005A
JPH09252005A JP8087609A JP8760996A JPH09252005A JP H09252005 A JPH09252005 A JP H09252005A JP 8087609 A JP8087609 A JP 8087609A JP 8760996 A JP8760996 A JP 8760996A JP H09252005 A JPH09252005 A JP H09252005A
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JP
Japan
Prior art keywords
capillary
wire
ball
clamper
electrode
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8087609A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuhito Yamazaki
信人 山崎
Motohiko Kato
元彦 加藤
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.)
Shinkawa Ltd
Original Assignee
Shinkawa Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Shinkawa Ltd filed Critical Shinkawa Ltd
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Priority to KR1019960072266A priority patent/KR100250870B1/ko
Priority to TW086100090A priority patent/TW344106B/zh
Priority to US08/814,799 priority patent/US5981371A/en
Publication of JPH09252005A publication Critical patent/JPH09252005A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】微小突起の長さが短く、かつ該微小突起の長さ
も安定すると共に、生産性の向上が図れる。 【解決手段】ワイヤ４にボール４ｂを形成し（図１
（ｂ））、ボール４ｂを半導体デバイス６の電極７に押
し付けてボンディングする（図１（ｃ））。その後キャ
ピラリ３を一定量Ｚ上昇させ、キャピラリ３に超音波振
動を与えてボンディングされたボール４ｂからキャピラ
リ３下端までのワイヤ４に共振させる（図１（ｄ））。
これによってボンディングされたボール４ｂとワイヤ４
の付け根部分４ｃからワイヤ４が切断して電極７上にバ
ンプ８を形成する（図１（ｄ）（ｅ））。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスの電極
上にバンプを形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ワイヤボンディング装置を利用し
て半導体デバイスの電極上にバンプを形成する方法とし
て、例えば特開昭５４ー２６６２号公報（第１の方法）
及び特公平４ー４１５１９号公報（第１及び第２の方
法）に示すものが知られている。
【０００３】第１の方法は、ワイヤボンディング装置の
キャピラリに挿通されたワイヤに放電等によってボール
を形成する。次にキャピラリを下降させてボールを１つ
の半導体デバイスの電極上に押し付けてボンディングす
る。その後、キャピラリを僅かに上昇させる。次にクラ
ンパを閉じてワイヤをクランプし、キャピラリ及びクラ
ンパを上昇させてボールを切断する。これにより、電極
上にバンプが形成される。
【０００４】第２の方法は、ボール形成して該ボールを
電極上に押し付けてボンディングするまでの動作は前記
第１の方法と同じであるが、電極上にボールを押し付け
てボンディングした後は、キャピラリを上昇及び横方向
に少距離だけ移動させ、次にキャピラリを再び下降させ
てワイヤに脆弱部を形成する。その後は再びキャピラリ
を上昇させる。そして、クランパを閉じてワイヤをクラ
ンプし、キャピラリ及びクランパを上昇させてボールを
切断する。これにより、電極上にバンプが形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記第１の方法は、ボ
ールを電極上に押し付けてボンディングした後、単にキ
ャピラリを上昇させて切断してバンプを形成するので、
バンプ上面に残る微小突起の長さが長く形成される。ま
たワイヤの切断位置が安定しないので、前記微小突起の
長さもバラツクという問題点を有する。前記第２の方法
は、ボールを電極上に押し付けてボンディングした後に
キャピラリを上昇、横方向に移動及び下降させる動作を
必要とするので、生産性に劣る。特に半導体の製造にお
いては、生産性は重要な要素である。
【０００６】本発明の課題は、微小突起の長さが短く、
かつ該微小突起の長さも安定すると共に、生産性の向上
が図れるバンプ形成方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の第１の手段は、キャピラリに挿通されたワイ
ヤにボールを形成し、このボールを半導体デバイスの電
極に押し付けてボンディングし、その後キャピラリを一
定量上昇させ、キャピラリに超音波振動を与えて前記ボ
ンディングされたボールからキャピラリ下端までのワイ
ヤに共振させ、これによってボンディングされたボール
とワイヤの付け根部分からワイヤを切断して電極上にバ
ンプを形成することを特徴とする。
【０００８】上記課題を解決するための本発明の第２の
手段は、キャピラリと共に上下動する第１クランパと、
上下動しない第２クランパを有するワイヤボンディング
装置を用い、第１クランパを閉じた状態でキャピラリに
挿通されたワイヤにボールを形成し、次に第１クランパ
を開いて前記ボールを半導体デバイスの電極に押し付け
てボンディングし、その後キャピラリを一定量上昇さ
せ、このキャピラリの上昇直前又は上昇途中或いは上昇
後若しくは同時に第２クランパを閉じてワイヤをクラン
プし、次いでキャピラリに超音波振動をかけることによ
ってボンディングされたボールとワイヤの付け根部分か
らワイヤを切断して電極上にバンプを形成し、その後第
１クランパ及びキャピラリを下降させてキャピラリ下端
より伸びたワイヤのワイヤ長をボール形成に必要なテー
ル長とすることを特徴とする。
【０００９】上記課題を解決するための本発明の第３の
手段は、上記第１及び第２の手段において、ボールをボ
ンディング後にキャピラリを上昇させる一定量は、前記
ボンディングされたボールからキャピラリ下端までのワ
イヤがキャピラリに与える超音波振動に共振する長さで
あることを特徴とする。
【００１０】上記課題を解決するための本発明の第４の
手段は、上記第１及び第２の手段において、キャピラリ
に与える超音波振動は、キャピラリのワイヤ挿通穴とワ
イヤのギャップ分又は該ギャップ分以上にキャピラリを
移動させた後に与えることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】本実施の形態においては、２つの
第１クランパ１及び第２クランパ２を有し、第１クラン
パ１がキャピラリ３と共に上下動し、第２クランパ２が
上下動しないワイヤボンディング装置を用いた。またキ
ャピラリ３には、ワイヤ４が挿通され、キャピラリ３の
下端より伸びたテール長４ａには、電気トーチ５により
ボール４ｂが形成される。なお、キャピラリ３は、図示
しない超音波発振源を有する超音波ホーンの端部に取付
けられている。
【００１２】まず、図１（ａ）に示すように、第１クラ
ンパ１が閉じた状態で、キャピラリ３の下端より伸びた
テール長４ａの先端に電気トーチ５によって高電圧を印
加し、図１（ｂ）に示すように、ボール４ｂを形成す
る。次に第１クランパ１が開き、図１（ｃ）に示すよう
に、キャピラリ３を下降させてボール４ｂを半導体デバ
イス６の電極７上に押し付けてボンディングする。次に
図１（ｄ）に示すように、第２クランパ２が閉じ、第１
クランパ１及びキャピラリ３は一定量Ｚ、例えば０．５
〜１．５ｍｍの範囲だけ上昇する。
【００１３】この上昇量Ｚ、即ちボンディングされたボ
ール４ｂからキャピラリ３の下端までのワイヤ４の長さ
Ｚは、キャピラリ３が取付けられた図示しない超音波ホ
ーンを超音波発振させた時、前記ワイヤ長さＺの部分が
共振する長さになっている。この上昇量Ｚ、即ち共振す
るワイヤ長さＺは、ワイヤ４の太さ、材質、また超音波
発振の強さ、振幅等によって異なるので、予め実験によ
って定める。
【００１４】図１（ｄ）に示すように、予め設定された
共振のための上昇量Ｚだけ第１クランパ１及びキャピラ
リ３が上昇した後、超音波ホーンを一定時間超音波発振
させる。超音波ホーンの超音波振動は、キャピラリ３を
介してワイヤ４に伝達される。これにより、前記ワイヤ
長さＺの部分が共振する。ボール４ｂとワイヤ４の付け
根部分４ｃは、ボール４ｂ形成による熱エネルギーによ
って脆弱化しているので、前記したワイヤ長さＺの部分
の共振振動により、図１（ｅ）に示すように、前記付け
根部分４ｃからワイヤ４は切断される。これにより、電
極７上にはバンプ８が形成される。
【００１５】ところで、キャピラリ３のワイヤ挿通穴
は、ワイヤ４の線径より約１０〜２０μｍ大きく形成さ
れている。そこで、前記したように超音波ホーンに超音
波振動を与える前に、超音波ホーン、即ちキャピラリ３
をキャピラリ３のワイヤ挿通穴とワイヤ４のギャップ分
又は該ギャップ分以上に超音波ホーンの伸びたＹ方向に
移動させ、その後に超音波ホーンに振動を与えると、キ
ャピラリ３の超音波振動は効率良くワイヤ４に伝達され
る。
【００１６】このように、ボール４ｂをボンディング
後、キャピラリ３を上昇させてボンディングされたボー
ル４ｂからキャピラリ３下端までのワイヤ長さＺを共振
する長さにし、キャピラリ３に超音波振動を与えてワイ
ヤ４を切断するので、バンプ８上面に残る微小突起８ａ
の長さは短く、またワイヤ４の切断位置が安定し、微小
突起８ａのバラツキも小さくなる。また従来技術のよう
に、ボール４ｂを電極７に押し付けてボンディングした
後、キャピラリ３を上昇、横方向に移動及び下降させる
必要がなく、ボール４ｂを電極７に押し付けてボンディ
ングした後、キャピラリ３を上昇させて超音波振動を与
えるので、動作時間の短縮が図れ、生産性が向上する。
【００１７】図１（ｅ）に示すように、ワイヤ長さＺを
一定時間共振させて付け根部分４ｃが切断すると、図１
（ｆ）に示すように、第１クランパ１及びキャピラリ３
が下降し、キャピラリ３の下端より伸びたワイヤ長はボ
ール４ｂを形成するに必要なテール長４ａとなる。次に
第１クランパ１が閉じ、第２クランパ２が開き、図１
（ａ）に示すように、第１クランパ１及びキャピラリ３
はボール形成レベルまで上昇する。
【００１８】なお、前記図１（ｄ）に示す工程において
は、第２クランパ２が閉じた後に第１クランパ１及びキ
ャピラリ３が上昇したが、第２クランパ２は、第１クラ
ンパ１及びキャピラリ３の上昇途中又は上昇後或いは同
時に閉じるようにしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、キャピラリに挿通され
たワイヤにボールを形成し、このボールを半導体デバイ
スの電極に押し付けてボンディングし、その後キャピラ
リを一定量上昇させ、キャピラリに超音波振動を与えて
前記ボンディングされたボールからキャピラリ下端まで
のワイヤに共振させ、これによってボンディングされた
ボールとワイヤの付け根部分からワイヤを切断して電極
上にバンプを形成するので、微小突起の長さが短く、か
つ該微小突起の長さも安定すると共に、生産性の向上が
図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバンプ形成方法の一実施の形態を示す
動作説明図である。
【符号の説明】
１ 第１クランパ ２ 第２クランパ ３ キャピラリ ４ ワイヤ ４ｂ ボール ４ｃ 付け根部分 ６ 半導体デバイス ７ 電極 ８ バンプ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 キャピラリに挿通されたワイヤにボール
    を形成し、このボールを半導体デバイスの電極に押し付
    けてボンディングし、その後キャピラリを一定量上昇さ
    せ、キャピラリに超音波振動を与えて前記ボンディング
    されたボールからキャピラリ下端までのワイヤに共振さ
    せ、これによってボンディングされたボールとワイヤの
    付け根部分からワイヤを切断して電極上にバンプを形成
    することを特徴とするバンプ形成方法。
  2. 【請求項２】 キャピラリと共に上下動する第１クラン
    パと、上下動しない第２クランパを有するワイヤボンデ
    ィング装置を用い、第１クランパを閉じた状態でキャピ
    ラリに挿通されたワイヤにボールを形成し、次に第１ク
    ランパを開いて前記ボールを半導体デバイスの電極に押
    し付けてボンディングし、その後キャピラリを一定量上
    昇させ、このキャピラリの上昇直前又は上昇途中或いは
    上昇後若しくは同時に第２クランパを閉じてワイヤをク
    ランプし、次いでキャピラリに超音波振動をかけること
    によってボンディングされたボールとワイヤの付け根部
    分からワイヤを切断して電極上にバンプを形成し、その
    後第１クランパ及びキャピラリを下降させてキャピラリ
    下端より伸びたワイヤのワイヤ長をボール形成に必要な
    テール長とすることを特徴とするバンプ形成方法。
  3. 【請求項３】 ボールをボンディング後にキャピラリを
    上昇させる一定量は、前記ボンディングされたボールか
    らキャピラリ下端までのワイヤがキャピラリに与える超
    音波振動に共振する長さであることを特徴とする請求項
    １又は２記載のバンプ形成方法。
  4. 【請求項４】 キャピラリに与える超音波振動は、キャ
    ピラリのワイヤ挿通穴とワイヤのギャップ分又は該ギャ
    ップ分以上にキャピラリを移動させた後に与えることを
    特徴とする請求項１又は２記載のバンプ形成方法。
JP8087609A 1996-03-15 1996-03-15 バンプ形成方法 Withdrawn JPH09252005A (ja)

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JP8087609A JPH09252005A (ja) 1996-03-15 1996-03-15 バンプ形成方法
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TW086100090A TW344106B (en) 1996-03-15 1997-01-07 Method for forming bumps
US08/814,799 US5981371A (en) 1996-03-15 1997-03-10 Bump forming method

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JP8087609A JPH09252005A (ja) 1996-03-15 1996-03-15 バンプ形成方法

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KR (1) KR100250870B1 (ja)
TW (1) TW344106B (ja)

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