JPH0456326A - Formation of gold bump - Google Patents
Formation of gold bumpInfo
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- JPH0456326A JPH0456326A JP2167826A JP16782690A JPH0456326A JP H0456326 A JPH0456326 A JP H0456326A JP 2167826 A JP2167826 A JP 2167826A JP 16782690 A JP16782690 A JP 16782690A JP H0456326 A JPH0456326 A JP H0456326A
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- wire
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- gold alloy
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/01—Manufacture or treatment
- H10W72/012—Manufacture or treatment of bump connectors, dummy bumps or thermal bumps
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体のワイヤレスボンディングにおいて半
導体チップ上にバンプ(金属突起)を形成するバンプ形
成方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a bump forming method for forming bumps (metal protrusions) on a semiconductor chip in semiconductor wireless bonding.
近年、ICチップの多極化に伴い、ICチップの電極と
リードフレームを接続する方法として、経済性および接
続の信頼性の要請からこれまで用いられていたワイヤー
ボンディング方式に代えて、金属細線を使用しないワイ
ヤレスボンディング方式か採用されつつある。In recent years, as IC chips have become multipolar, the wire bonding method that has been used until now has been replaced with the wire bonding method, which does not use thin metal wires, to connect the electrodes of IC chips and lead frames due to economic efficiency and connection reliability. Wireless bonding method is being adopted.
このワイヤレスホンディング方式においては、ICチッ
プ上の電極部に、リードと接続するためのバンブ(金属
突起)を形成する必要がある。このバンプを形成する方
法の一例として、従来、以下に示すようなものが提供さ
れている。In this wireless bonding method, it is necessary to form bumps (metal protrusions) on electrode portions on the IC chip for connection to leads. As an example of a method for forming this bump, the following method has been conventionally provided.
すなわち、第3図に示すように、金合金細線lの端部に
電気トーチによりボール2を形成して、このボール2を
、第4図に示すように、ICチップ3の電極部に圧着し
た後、第5図に示すように、ワイヤ部分をクランパで把
持してボール2から弓きちぎり、その後、ICチップ3
上に残されたボール(バンブ)2とリード (フレーム
)とを接合する方式である。That is, as shown in FIG. 3, a ball 2 was formed at the end of a thin gold alloy wire l using an electric torch, and this ball 2 was crimped onto the electrode part of an IC chip 3 as shown in FIG. After that, as shown in FIG.
This method connects the ball (bump) 2 left on top to the lead (frame).
上記方法は、従来のワイヤホンディングに使用されるワ
イヤーボンダーによりバンプを形成することができるの
で、新たに装置等を準備する必要がなく非常に有効であ
るという利点がある。The above method has the advantage that it is very effective because the bumps can be formed using a wire bonder used in conventional wire bonding, and there is no need to prepare new equipment.
しかし、上記方法でバンプ2を形成する場合、金合金細
線1の先端部のボール2をICチップ上に圧着接合した
後、金合金細線Iをクランパ把持してホール2から引き
ちぎる際に、ホ′−ル(バンプ)2のネック部2a上に
比較的長いテイル5が残るとともに、その長さしが不安
定となり良好なバンプを得ることができなかった。また
、この問題を解決すべく、特殊な元素を添加することに
よりネック部2aで破断を生じやすい金合金細線が開発
されつつあるがか、未だ完全であるとはいえない。However, when forming the bump 2 by the above method, after the ball 2 at the tip of the thin gold alloy wire 1 is crimped and bonded onto the IC chip, when the thin gold alloy wire I is gripped by a clamper and torn from the hole 2, the hole 2 is removed. - A relatively long tail 5 remained on the neck portion 2a of the bump 2, and its length became unstable, making it impossible to obtain a good bump. Further, in order to solve this problem, gold alloy fine wires that are more likely to break at the neck portion 2a are being developed by adding special elements, but they cannot be said to be perfect yet.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、テイ
ル長さが短く、シかもその長さが一定である精度の高い
バンプを形成することができる金バンプの形成方法を提
供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a method for forming gold bumps that can form highly accurate bumps with a short tail length and a constant tail length. The purpose is
上記目的を達成するために、本発明者等が鋭意研究した
ところ、直径が10〜25μlの金合金細線の先端部に
、金合金細線の直径の3,5〜55倍のボールを形成す
ることにより、バンプに残るテイルを従来より短くでき
るとともに、その長さのばらつきをなくし、安定化させ
得ることが判明した。In order to achieve the above object, the present inventors conducted intensive research and found that a ball with a diameter of 3.5 to 55 times the diameter of the gold alloy thin wire was formed at the tip of the gold alloy thin wire with a diameter of 10 to 25 μl. It has been found that the tail remaining on the bump can be made shorter than before, and that variations in length can be eliminated and stabilized.
本発明は、上記知見も基づいてなされたもので、金合金
細線の直径を10〜25μmに設定するとともに、金合
金細線の先端部に形成するボールの直径を金合金細線の
直径の35倍〜5.5倍に設定したものである。The present invention was made based on the above knowledge, and the diameter of the gold alloy thin wire is set to 10 to 25 μm, and the diameter of the ball formed at the tip of the gold alloy thin wire is set to 35 times the diameter of the gold alloy thin wire. It is set to 5.5 times.
通常のワイヤボンディングにおいては、金合金細線の直
径を20〜38μ鱈こ設定するとともに、この先端部に
金合金細線の直径の2.0〜3.0倍のホールを形成す
るのに対し、本発明の金バンブの形成方法にあっては、
第1図に示すように、金合金細線1の直径りを10〜2
5μmにすることにより、金合金細線lの強度が小さく
なるうえ、ボール2の直径dを金合金細線1の直径りの
3゜5〜5.5倍とすることにより、ボール2の直径径
dと金合金細線1の直径りとの差が大きくなるので、金
合金細線1がボール2のネック部2aから切れ易くなり
、よって、第2図に示すように、テイル5の長さしが短
くなりかつその長さが安定する。In normal wire bonding, the diameter of the thin gold alloy wire is set to 20 to 38μ, and a hole 2.0 to 3.0 times the diameter of the thin gold alloy wire is formed at the tip. In the method for forming gold bumps of the invention,
As shown in Figure 1, the diameter of the gold alloy thin wire 1 is 10 to 2.
By setting the diameter to 5 μm, the strength of the thin gold alloy wire l becomes smaller, and by setting the diameter d of the ball 2 to 3°5 to 5.5 times the diameter of the thin gold alloy wire 1, the diameter d of the ball 2 decreases. Since the difference between the diameter of the thin gold alloy wire 1 and the diameter of the thin gold alloy wire 1 increases, the thin gold alloy wire 1 becomes easier to break from the neck portion 2a of the ball 2, and the length of the tail 5 becomes shorter as shown in FIG. and its length is stable.
ここで、金合金細線の直径を10〜25μmに設定した
のは、10μm未満では線径か細くなりすぎて取り扱い
が困難になるとともに、金合金細線が、バンプを形成す
る際にこの細線が通されるキャピラリーにつまるなどの
問題が生じるためで、一方、25μmを越えると、金合
金細線の強度が十分に大きく、ボールの直径と金合金細
線の直径との差を大きくしても、ボールから金合金細線
を引きちぎる際に、金合金細線とクランパとの間ですべ
りが生じるなどして、テイルにばらつきが生じるためで
ある。Here, the diameter of the gold alloy thin wire was set to 10 to 25 μm because if it was less than 10 μm, the wire diameter would be too thin and difficult to handle, and the gold alloy thin wire would be passed through when forming the bump. On the other hand, if the diameter exceeds 25 μm, the strength of the gold alloy thin wire is sufficiently large, and even if the difference between the diameter of the ball and the diameter of the gold alloy thin wire is increased, the gold will not flow from the ball. This is because when the thin alloy wire is torn off, slipping occurs between the thin gold alloy wire and the clamper, resulting in variations in the tail.
また、ボールの直径を金合金細線の直径の3゜5〜5.
5倍と設定したのは、3.5倍未満ではてはテイルを安
定させる効果が十分でなく、5゜5倍を越えると、ボー
ルが大きくなりすぎ、ICチップの電極部からボールが
はみ出す場合が生じるためである。Also, the diameter of the ball is 3.5 to 5.5 degrees of the diameter of the gold alloy thin wire.
The reason why we set it to 5 times is that if it is less than 3.5 times, the effect of stabilizing the tail will not be sufficient, and if it exceeds 5.5 times, the ball will become too large and will protrude from the electrode part of the IC chip. This is because
次に、本発明の金バンブの形成方法について、実施例に
基づき具体的に説明する。Next, the method for forming a gold bump of the present invention will be specifically described based on Examples.
直径が10μ1115μI、20μπ、25μl並びに
30μMの5種類の金合金細線を用意し、それぞれの金
合金線の先端部にボールを形成し、このホールをICチ
ップの電極部に圧着し、金合金細線をクランパで把持し
て圧着されたボールから引きちぎることにより金バンブ
を形成した。Five types of gold alloy thin wires with diameters of 10μ1115μI, 20μπ, 25μl, and 30μM were prepared, a ball was formed at the tip of each gold alloy wire, and this hole was crimped to the electrode part of the IC chip to form the gold alloy thin wire. A gold bump was formed by tearing the ball from the ball that had been gripped and crimped with a clamper.
次頁の表において、実施例I〜12は、本発明の金バン
プ形成方法に係わるもので、金合金細線(ワイヤ)の直
径が10〜2−5μmてかっボールの直径がワイヤ径の
3.5〜5.5倍のものを示し、比較例13〜18は、
ワイヤ径、ボール径の両方またはいずれか一方が本発明
の条件以外のものを示す。In the table on the next page, Examples I to 12 relate to the gold bump forming method of the present invention, in which the diameter of the gold alloy thin wire (wire) is 10 to 2-5 μm, and the diameter of the shiny ball is 3.5 μm to 3.5 μm of the wire diameter. 5 to 5.5 times, and Comparative Examples 13 to 18 are as follows:
The wire diameter and/or the ball diameter are outside the conditions of the present invention.
そして、実施例1〜12および比較例13〜18におい
て、それぞれ500個形成された金バンプのテイル長さ
並びにそのばらつきを調査した。Then, in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 13 to 18, the tail lengths and variations thereof of 500 gold bumps each formed were investigated.
その結果を表に示す。The results are shown in the table.
表に示す結果から明らかなように、実施例1〜12では
、比較例13〜18に比べて、テイル長さが短くなると
ともに、そのばらつきσが少なく、精度の高い金バンブ
を得ることができる。なお、比較例16ではテイル長さ
が比較的短いが、ばらつきσが非常に大きく精度の高い
金バンプを得ることができない。As is clear from the results shown in the table, in Examples 1 to 12, the tail length is shorter than in Comparative Examples 13 to 18, and the variation σ is smaller, making it possible to obtain highly accurate gold bumps. . In Comparative Example 16, although the tail length is relatively short, the variation σ is extremely large, making it impossible to obtain highly accurate gold bumps.
以下余白
〔発明の効果 〕
以上説明したように、本発明の金バンプの形成方法によ
れば、金合金細線の直径を10〜25μmにすることに
より、金合金細線の強度が小さくなるうえ、ボールの直
径を金合金細線の直径の35〜5.5倍とすることによ
り、ボール径と金合金細線の直径との差が大きくなるの
で、金合金細線がボールのネック部から切れ易くなり、
よって、テイルの長さが短くかつその長さが安定した精
度の高い金バンプを得ることができる。Margin below [Effects of the Invention] As explained above, according to the gold bump forming method of the present invention, by setting the diameter of the gold alloy thin wire to 10 to 25 μm, the strength of the gold alloy thin wire is reduced, and the ball By setting the diameter of the ball to 35 to 5.5 times the diameter of the thin gold alloy wire, the difference between the ball diameter and the diameter of the thin gold alloy wire increases, so the thin gold alloy wire becomes easier to break from the neck of the ball.
Therefore, it is possible to obtain highly accurate gold bumps with short tail lengths and stable lengths.
第1図および第2図は本発明のバンプの形成方法を説明
するためのもので、第1図は金合金細線の先端部にホー
ルを形成し乙状態を示す断面図、第2図はチップ電極に
形成された金バンプを示す断面図、第3図ないし第5図
は従来のバンプ形成方法を示すもので、第3図は金合金
細線の先端部にボールを形成した状態を示す断面図、第
4図はボールをチップ電極に圧着した状態を示す断面図
、第5図はチップ電極に形成されたバンブを示す断面図
である。
1・・会合金細線、2・・・ボール(バンブ)2a・ネ
ック部、3・・・・・ICチップ電極部、5・・・テイ
ル。Figures 1 and 2 are for explaining the method of forming a bump according to the present invention. Figure 1 is a cross-sectional view showing a state in which a hole is formed at the tip of a thin gold alloy wire, and Figure 2 is a cross-sectional view of the chip. A cross-sectional view showing a gold bump formed on an electrode. Figures 3 to 5 show a conventional bump forming method. Figure 3 is a cross-sectional view showing a state in which a ball is formed at the tip of a thin gold alloy wire. FIG. 4 is a sectional view showing the state in which the ball is crimped to the tip electrode, and FIG. 5 is a sectional view showing the bump formed on the tip electrode. 1... Fine metal wire, 2... Ball (bump) 2a/neck part, 3... IC chip electrode part, 5... Tail.
Claims (1)
に圧着して該ボールと上記金合金細線とを切断すること
により、上記半導体チップに金バンプを形成する金バン
プの形成方法において、上記金合金細線の直径を10〜
25μmに設定するとともに、上記半導体チップに圧着
される前の上記ボールの直径を上記金合金細線の直径の
3.5倍〜5.5倍に設定したことを特徴とする金バン
プの形成方法。In the method for forming gold bumps, the gold bumps are formed on the semiconductor chip by pressing a ball formed at the end of the gold alloy thin wire onto the semiconductor chip and cutting the ball and the gold alloy thin wire. The diameter of the alloy thin wire is 10~
25 μm, and the diameter of the ball before being crimped onto the semiconductor chip is set to 3.5 to 5.5 times the diameter of the gold alloy thin wire.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2167826A JPH0456326A (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Formation of gold bump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2167826A JPH0456326A (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Formation of gold bump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0456326A true JPH0456326A (en) | 1992-02-24 |
Family
ID=15856815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2167826A Pending JPH0456326A (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Formation of gold bump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0456326A (en) |
-
1990
- 1990-06-26 JP JP2167826A patent/JPH0456326A/en active Pending
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