JPH0466603A - 微細金属球の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＩＣチップの電極とＴＡＢテープのリード等
との間を接合する際に接合部材として利用される微細金
属球を製造するための方法に関するものである。

〔従来の技術〕

ＩＣチップの電極と外部リードとの接続には多様な方法
が採用されている。

配線用の極細ワイヤー（ボンディングワイヤー）を用い
て接続する方法もあるが、チップの電極とリードとの間
にバンブと呼ばれる金属突起を挟んで熱圧着する方法も
広く行われるようになっている。

Ｔ　Ａ　Ｂ　（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎ
ｄｉｎｇ）法は後者の代表として注目されている技術で
ある。この方法は、予めＩＣチップの電極部か、もしく
はＴＡＢテープ上のリード先端部のいずれかにバンブを
形成しておき、次にＩＣチップ電極部とリードを有する
ＴＡＢテープとをバンブを介して重ね合わせて両者を接
合するものである。またＴＡＢ法以外にフリップチップ
法においても、バンブが使用されている。

このような用途に提供されるバンブのこれまでの作り方
は、メツキによる方法が主であった。すなわち、ＩＣチ
ップの電極部にバンブとなる金属（主に高純度の金）を
直接メツキして形成する力＼または一旦ガラス基盤上等
にメツキによって形成したバンプをＴＡＢテープ側のリ
ード先端部に転写する方法が主流となっている。

しかしながら、メツキによる方法は設備が大きくなる上
に、バンプとして使用する金属の組成にも制約を受ける
という欠点がある。また特にＩＣチップの電極部に直接
メツキしてバンブを形成する場合には、ＩＣチップその
ものがメツキ工程を通過することになって、ＩＣチップ
の歩留まりが悪化するという問題がある。

これらの欠点を解消する方法として、メツキによらない
バンプ形成方法も考えられるようになってきた０本出願
人は先に、バンプ用の素材となる金属を微細線に加工し
、この金属線を定尺切断した後、互いの間隔を隔てた状
態で溶融・凝固させ、表面張力を利用して球形状のバン
ブを得る方法について出願した（特願平１−３２０２９
６号）、この方法で作られた球形状のバンブは、リード
先端部等に熱圧着して使用される（特願平１−２３４９
１７号）。

任意の金属線片を溶融してバンプとする新しい方法によ
れば、接合用部材としてふされしい特性を持った任意の
金属をバンプとして使用する可能性が大きく広がったこ
とになる。すなわち、金の他に銅や銀、並びにそれらを
ベースとする各種の合金を、容易にバンブとして成形す
ることができるようになったわけである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の微細金属球の製造方法では、所定長さに切断した
金属線片を坩堝中に一定の間隔をとって配置してから熔
融していた。これは、お互いの金属線片が接触したまま
、又は余りに°近い位置に置かれたまま溶融工程に入る
と、溶融時にこれらの金属線片が合体してしまう震があ
るからである。

この方法においては、金属線片がすべて一定の長さを有
すれば、均一なサイズの微細金属球を形成することがで
きる。しかしながら、この金属線片は長くても２〜３ｍ
ｍという微小なものなので、金属線片を１本ずつ配列す
るための作業及び製造された微細金属球を回収する作業
に手間がかかるという問題があった。

本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、作業
能率の向上を図るとともに、量産の容易な微細金属球の
製造方法を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するための本発明に係る微細金属球の
製造方法は、金属線片に高エネルギービームを照射し、
前記金属線片に用いている金属の融点以上の温度に前記
金属線片を加熱して溶融することにより、前記金属線片
を球状化することを特徴とするものである。

また、前記高エネルギービームを集光手段を用いて集光
した後に、前記金属線片に照射することが望ましい。

〔作用〕

本発明は前記の構成によって、金属線片に高エネルギー
ビームを照射することにより、金属線片をその金属の融
点以上に加熱して溶融する。溶融した金属は表面張力が
大きく、自ら球状化して、微細金属球になる。

また、集光手段を用いて高エネルギービームの最小スポ
ット径を小さくすることにより微細な金属線片に高エネ
ルギービームを効率よく照射することができる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を添付図面を参照して説明する
０図面は本発明の一実施例である微細金属球の製造方法
において使用する装置の概略図である０本実施例におい
ては、線径２５μｍ、長さ０．５５ｍｍの金線片（金属
線片）を使用しており、直径が８０μｍの金球（微細金
属球）を製造する場合について説明する。

図面に示す装置は、金属線片１０の搬送手段である耐熱
性の回転テーブル２と、回転テーブル２の駆動用モータ
（図示せず）と、金属線片１０に照射する高エネルギー
ビーム照射装置！４と、形成された微細金属球２０を回
収する回収容器６と、回転テーブル２上の微細金属球２
０を回収容器６に落とすためのガイド８とからなる０回
転テーブル２はセラミックス製で円盤状に形成され、そ
の直径は約２００ｍｍである。尚、本実施例の方法は、
他の加熱方法に比べて加熱される領域が小さいので、回
転テーブル２全体をセラミックスで形成する必要はなく
、金属線片を載！する例えばドーナツ状の部分だけを、
セラミックスにすることも可能である。

高エネルギービーム照射装置４のビーム源として高輝度
キセノンランプを使用している（たとえば、ビーム・ス
ポット・ウエルダー）。また、高エネルギービーム照射
装置４は、凹面鏡や凸レンズ等を用いた集光機構を内蔵
しているものでもよく、これにより高エネルギービーム
を、更に集光することができる。この高エネルギービー
ム照射装置４により対象物を最高２０００℃に加熱する
ことができる。

微細金属球２０を製造するには、先ず微細金属線の切断
装置（不図示）で切断した金属線片１０を、回転テーブ
ル２に載せる０回転テーブル２を駆動し、高エネルギー
ビームの照射位置に金属線片１０を移動する。次に、こ
の金属線片１０に高エネルギービームを照射することに
よって、金属線片をその金属の融点より高く加熱して溶
融する。

一般に溶融金属は表面張力が大きいので、溶融状態では
自ら球形状に変化する。したがって、この溶融金属は高
エネルギービームを照射されている間に球形状に変形す
る。そして、回転テーブル２により、溶融して球形状に
なった金属を高エネルギービームの照射範囲の外に移動
し、高エネルギービームの照射位置には次の金属線片を
搬送する。

球形状に形成された金属は静かに冷却され凝固すること
により微細金属球２０になる。一方、次の金属線片には
高エネルギービームが照射される。

このように回転テーブル２に載せられた各金属線片は連
続的に順序よく加熱・溶融され、形成された微細金属球
２０は最後にガイド８により回収容器６に落とされ、回
収される。

レンズ等の集光機構を用いて集光した高エネルギービー
ムを使用した場合、微細な金属線片に集光された高エネ
ルギービームを照射することができ、エネルギーを集中
化して効率良く微細な金属線片を加熱し短時間で溶融す
ることができる。

本発明者等が上記の装置及び金属線片を用い実際に試験
を行ったところ、直径８０μｍの均一で綺麗な球形状の
微細金属球を得ることができた。

このように、本実施例の微細金属球の製造方法において
は、金属線片を回転テーブルに載せるだけで微細金属球
を回収する工程まで自動的に行うことができるので、作
業能率の向上と、量産性の向上を図ることができる。さ
らに、本実施例の装置に、たとえば微細金属線を一定の
間隔で一本毎に切断する装置を本実施例の回転テーブル
の上部に備えることにより、微細金属線を切断する工程
、切断された金属線片を球状化する工程及び微細金属球
を回収する工程を連続して行うことができる。

また、本実施例の方法は、従来取り上げられなかった金
属や合金等にも適用することができるので、バンブとし
て適切な組成の微細金属球を容易に能率良く製造するこ
とができる。他の金属を用いて微細金属球を製造する場
合には、使用する金属によって融点が異なるので、その
金属に応じて、加熱温度や回転テーブルの速度を変える
必要がある。また、使用する金属に応じて、高温下で化
学反応が起こらないように特定のガス雰囲気内で加熱す
るようにしてもよい。

尚、上記の実施例においては、高エネルギービーム源と
してキセノンランプを使用した場合について説明したが
、本発明はこれに限定されるものではなく、レーザや赤
外線ヒータ等を高エネルギービーム源に用いてもよい、
特に、赤外線ヒータを用いた赤外線照射装置は、赤外線
ヒータの最高加熱温度が約１２００℃であるので、半田
付用の材料として用いる融点の低い金属を溶融する場合
に適している。

また、上記の実施例においては、金属線片の搬送手段と
して回転テーブルを用いた場合について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、ベルトコンベア
等を用いてもよい、尚、このとき、当然のことながらベ
ルトコンベアは耐熱性に優れた材料を用いて形成する必
要がある。たとえば、耐熱鋼の鎖でベルトを作り、その
上にセラミックス製の小さな皿を多数取り付けてベルト
コンベアを形成すればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、金属線片に高エネ
ルギービームを照射して金属線片を溶融し、溶融金属の
大きな表面張力を利用することによって、容易に微細金
属球を製造することができるので、作業能率と量産性の
向上を図ることができる微細金属球の製造方法を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の一実施例である微細金属球の製造方
法において使用する装置の概略図である。 ２・・・回転テーブル、 ４・・・高エネルギービーム照射装置、６・・・回収容
器、８・・・ガイド、 ｌＯ・・・金属線片、２０・・・微細金属球。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属線片に高エネルギービームを照射し、前記金
   属線片に用いている金属の融点以上の温度に前記金属線
   片を加熱して溶融することにより、前記金属線片を球状
   化することを特徴とする微細金属球の製造方法。
2. （２）前記高エネルギービームを集光手段を用いて集光
   した後に、前記金属線片に照射する請求項１記載の微細
   金属球の製造方法。