JPH0729942A

JPH0729942A - 電子装置のリペア方法

Info

Publication number: JPH0729942A
Application number: JP5173350A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Kajiwara; 良一梶原; Toshiyuki Takahashi; 敏幸高橋; Mitsuo Kato; 光雄加藤; Kazuya Takahashi; 和弥高橋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-07-13
Filing date: 1993-07-13
Publication date: 1995-01-31

Abstract

(57)【要約】【目的】基板上に半導体チップ等が搭載され、そのチ
ップ等が基板とワイヤボンディングにより結線されてい
る電子装置において、そのチップ等が不良だった場合、
これを取り外して新たなチップを確実に搭載する。【構成】ワイヤ３０をそのネック部３１において切断
して、チップ２０を基板１０から取り除く（）。基板
側パッド１１上に残ったワイヤ残渣３２をその上面が平
坦になるよう加工し（）、ワイヤ残渣３３及び基板側
パッド１１の表面にレーザ４１を照射してこれらを清浄
する（）。その後、新たなチップを基板１０上に固定
して、このチップのパッドと、平坦加工されたワイヤ残
渣３３が残っている基板側パッド１１とを新たなワイヤ
で結線する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップや各種デ
バイス（例えば、液晶表示デバイス等）が基板上に搭載
され、半導体チップ等と基板とがワイヤボンディングに
より電気的に結線されている電子装置のリペア方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤボンディングは、半導体モジュー
ル又は半導体パッケージの組立て技術として最も普及し
た接続技術である。しかし、固相状態の接合法であるた
め、その接合性や接合品質は、接合される材料の表面状
態、すなわち酸化膜の有無、有機物・無機物・水分等の
吸着や付着の有無、表面粗さや硬さなどの影響を強く受
ける。このため、接合される半導体チップ、デバイス、
配線基板、リードフレーム等の最終処理と保管方法をき
びしく管理し、これらの表面が接合阻害物質で汚染され
たり、厚い酸化膜が成長したりすることが無いよう細心
の注意を払いっている。

【０００３】従来の製品は、パッケージ内に１つの半導
体チップが内蔵されているシングルチップパッケージが
主であり、接合不良等が発生した場合には製品ごと廃棄
している。ところで、近年の状況として、電子装置の高
機能・高性能化を図るため高密度実装技術が要求され、
一枚の基板上に複数の半導体チップが搭載されるマルチ
チップモジュールの必要性（電子情報通信学会技術研究
報告第９２巻３６５号３７ページに記載さている。）
が高まってきている。このようなマルチチップモジュー
ルでは、それが高価であるため、１個のチップの欠陥に
よりモジュールが不良となった場合、直ちにモジュール
ごと廃棄することはコスト的に大きな損失となる。この
ため、不良チップの交換がマルチチップモジュールを実
用化する上で必要不可欠な技術となる。

【０００４】一般的に、チップと基板等とを電気的に接
続するための技術としては、前述したワイヤボンディン
グの他に、テープキャリアボンディング（ＴＡＢ）やフ
ィリップチップボンディング等がある。これらのボンデ
ィング技術のうち、フィリップチップボンディングによ
り接続されたチップをリペアする技術に関しては、例え
ば、特開昭63-107192号公報や特開昭57-52145号公報に
記載されているものがあるが、マルチチップモジュール
は、前述したように、近年になって、その必要性が求め
られてきているものであるため、これらのボンディング
技術により接続されたチップをリペアする技術に関して
は、十分に開発されていないのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来技
術においては、ワイヤボンディングにより接続されたチ
ップをリペアする技術が十分に開発されていないため、
ワイヤボンディングにより接続されたチップを複数有す
るマルチチップモジュールは、１チップの欠陥によるモ
ジュール廃棄分も価格に添加され、製造コストが嵩むと
いう問題点がある。

【０００６】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、ワイヤボンディングにより接続さ
れたチップを有する電子装置のリペア方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の電子装置のリペア方法は、基板上に搭載されている電
子部品が不良である場合、電子部品側パッドと基板側パ
ッドとを結線するワイヤをその基板側パッド側のネック
部において切断して、前記電子部品を前記基板から取り
除き、前記基板側パッド上に残ったワイヤ残渣をその上
面が平坦になるよう加工し、該ワイヤ残渣及び該基板側
パッドの表面を清浄し、新たな電子部品を前記基板上に
固定して、該電子部品に形成されたパッドと、平坦加工
された前記ワイヤ残渣が残っている前記基板側パッドと
を新たなワイヤで結線することを特徴とするものであ
る。

【０００８】ここで、前記清浄は、レーザやプラズマ等
を用いて行うことが好ましい。また、前記電子部品が半
田材で前記基板上にダイボンディングされている場合に
は、前記電子部品が搭載されている部分を加熱して、前
記半田材を溶融させ、該電子部品を前記基板から取り除
き、不活性ガス又は還元性ガス雰囲気内で、前記基板上
に残っている半田残渣の表面にレーザを照射して、該表
面の酸化膜を除去し、前記基板上の前記電子部品が取り
除かれた部分に新たな半田材及び新たな電子部品を配
し、該新たな半田材及び前記半田残渣を溶融させて該新
たな電子部品を該基板上に再ダイボンディングすること
が好ましい。また、前記電子部品が有機接着剤で前記基
板上にダイボンディングされている場合には、前記電子
部品を前記基板上から機械的に剥離し、酸化性ガス雰囲
気内で、前記基板上に残っている有機接着剤残渣にレー
ザを照射し、該有機接着剤をほぼ完全に気化させて除去
し、前記基板上の前記電子部品が取り除かれた部分に新
たに有機接着剤を供給し、そこに新たな電子部品を配し
て、該新たな電子部品を該基板上に再ダイボンディング
することが好ましい。

【０００９】

【作用】基板上に搭載されている不良チップを取り除く
場合には、まず、チップ側パッドと基板側パッドとを結
線しているワイヤを切断する必要がある。このワイヤを
切断する際、これを無作為に引張破断すると、チップ側
のボールネック部で破断する確率が高い。この場合、基
板側にワイヤの大部分が残ることになり、残ったワイヤ
が他の配線回路と接触し、短絡不良を誘発する可性が高
く、製品としての信頼性が確保できなくなる。これを防
ぐためには、基板側に残ったワイヤを基板側のボンディ
ング部近傍から切断除去すればよいが、直径が数十μｍ
と微細で任意の方向に屈曲したワイヤを自動的にチャッ
キングすることが難しいため、短時間でのワイヤ除去処
理ができない。そこで、ワイヤの両端が固定されいる状
態で、カッター等でワイヤの基板側ネック部を切断する
こと良い。

【００１０】ワイヤを切断して、電子部品の除去が終了
すると、新たな電子部品を基板上に置いて、ワイヤが残
っている基板側パッドと新たな電子部品の部品側パッド
とを新たなワイヤで結線する。この場合、ワイヤを切断
した状態においては、その切断面は、小さく且つ凹凸を
有している。このため、このような切断面が形成されて
いるワイヤ残渣、又はこのワイヤ残渣が残っている基板
側パッドに新たなワイヤを接続しようとしても、その接
続信頼性に欠けることになってしまう。そこで、再ワイ
ヤボンディングする前に、ワイヤ残渣をプレス加工し、
その上面が平坦で且つ広くなるようにする。

【００１１】また、再ワイヤボンディングする際の接続
信頼性は、単に、ワイヤ残渣をプレス加工したままで
は、プレス治具からボンディング面に付着した汚れ、あ
るいはモジュールの組立工程や各種検査工程を経る過程
でボンディング面に付着した汚れにより、低下してしま
う。そこで、プレス加工したワイヤ残渣及び基板側パッ
ド表面から有機物や無機物を取り除くべく、その表面を
清浄する。この清浄の具体的な方法としては、そこに、
プラズマ照射、レーザ照射、アーク放電等することが考
えられる。このように、清浄処理することにより、新た
なワイヤと基板側パッドとの接続信頼性を初期の基板側
パッドとワイヤとの接続信頼性と同等にすることができ
る。

【００１２】一方、基板上に半導体チップがダイボンデ
ィングされた部分に関しては、半田材によるダイボンデ
ィングか有機接着剤によるダイボンディングかで、その
対応が異なる。半田付けの場合は、チップの除去を半田
のリフローにより行うが、チップ除去後のダイボンディ
ングパッド上には半田残渣が残り、その表面には厚い酸
化膜が形成される。その上に新しいチップを接続するに
は、半田表面の酸化膜を取り除くことが必要である。こ
の酸化膜を取り除く方法としては、フラックスを用いる
方法が考えられるが、脱フロン化が進み、フラックスを
用いることが難しい状況では、別の半田付け性改善手法
が必要である。そこで、本発明では、不活性ガスあるい
は還元性ガス雰囲気中において、半田残渣の表面にレー
ザ照射して、酸化膜を除去している。

【００１３】また、有機接着剤による場合は、チップ除
去後の接着剤残渣とチップ等とは接着性が悪いため、接
着剤残渣を完全に除去し、初期のダイボンディングパッ
ド表面と同等の状態にまで回復する必要がある。そこ
で、本発明では、酸化雰囲気中でレーザを照射すること
により、下の金属製ダイ面にはダメージを与えず接着剤
を効率的に気化させて除去している。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係る各種実施例を図面を用い
て詳細に説明する。まず、本発明に係る電子装置のリペ
ア方法を説明する前に、マルチチップモジュールの構成
について、図７を用いて説明する。

【００１５】同図に示すように、マルチチップモジュー
ルは、セラミック製多層基板１０上に複数の半導体チッ
プ２０，２０，５０が搭載されたものである。これらの
半導体チップ２０，２０，５０は、一方の面（上面）に
複数のワイヤボンディングパッド２１，２１，５１が形
成され、反対側の他方の面（下面）がダイボンディング
面として形成されている。各チップ２０，２０，５０
は、基板１０上のダイボンディングパッド１２，１２，
１２に固定されている。チップ側ワイヤボンディングパ
ッド（以下、単にチップ側パッドとする。）２１，２
１，５１は、基板１０上に形成されたワイヤボンディン
グパッド（以下、単に基板側パッドとする。）１１，１
１，１１とワイヤ３０，３０，３０により接続されてい
る。

【００１６】次に、本発明に係る電子装置のリペア方法
の実施例について、図１及び図２を用いて説明する。半
導体チップ２０は、図１のに示すように、フェイスア
ップで基板１０上のダイボンディングパッド１２に半田
材１３で固定されている。チップ側パッド２１とワイヤ
３０とはボールボンディングされ、基板側パッド１１と
ワイヤ３０とはウェッジボンディングされている。な
お、このチップ２０は、図７を用いて説明したマルチチ
ップモジュールを構成する複数のチップのうちの一つで
ある。

【００１７】各種検査を経て、図１のに示す半導体チ
ップ２０自体又はその接続等に欠陥が認められた場合に
は、この不良チップ２０を取り除く必要がある。そこ
で、まず、同図に示すように、各ワイヤ３０をチップ
２０から遠ざかる方向に引っ張り、基板側パッド１１側
のネック部３１で破断させる。続いて、ダイボンディン
グパッド１２上の半田材１３を加熱して溶融し、チップ
２０を基板１０上から除去する。

【００１８】次に、基板側パッド１１上に残っているワ
イヤ残渣３２をプレスして、同図に示すように、その
上面を平坦化すると共に上面の面積を大きくする。この
ように、ワイヤ残渣３２の上面を平坦化することによ
り、ここに新たに接続するワイヤ３０ａ（図２のに示
す。）との接触性を高めることができる。その後、同図
に示すように、上面が平坦化されたワイヤ残渣３３及
び基板側パッド１１にレーザ光を照射する。ここでは、
レーザとしてＫｒＦ（波長：２４９ｎｍ）のエキシマレ
ーザを用い、エネルギー密度が０．１Ｊ／ｃｍ²のパル
スを１００パルス照射している。なお、レーザとして
は、この他に、ＸｅＦ，ＡｒＦ，ＸｅＣｌ，ＫＣｌ，Ａ
ｒＣｌなどのエキシマレーザや、ＹＡＧレーザを用いて
もよい。このように、レーザ光を照射することにより、
組立や検査等のこれまでの工程で、付着した有機物や無
機物等が蒸発して去り、ワイヤ残渣及び基板側パッドの
表面を清浄することができる。この結果、ここに新たに
接続するワイヤ３０ａのボンディング性を高めることが
できる。

【００１９】次に、図２のに示すように、非酸化性ガ
ス４２の雰囲気、又は還元性ガスの雰囲気内に、このモ
ジュールを置いて、光学レンズ４４で絞った高エネルギ
ーのエキシマレーザ４３をダイボンディングパッド１２
上に残っている半田残渣１４に照射する。この半田残渣
１４の表面は、比較的厚い酸化膜１５が形成されている
ので、この酸化膜１５にレーザ光を局所的かつ瞬間的に
照射し、酸化膜１５を気化させて除去する。この際、レ
ーザ光のエネルギー密度を高めて、短時間で酸化膜を除
去することが好ましい。これは、短時間で酸化膜を除去
することにより、基板側への熱的影響を少なくすること
ができるからである。また、酸化膜１５を除去するだけ
でなく、不要な半田材自体、例えば、局部的に凸状にな
っている部分の半田材も除去し、半田残渣１４の高さバ
ラツキなくすよい。このように、酸化膜１５を除去する
ことで、良品のチップ２０ａを再半田付けする場合に、
酸化膜の影響による半田付け不良の発生を防止すること
ができる。

【００２０】次に、同図に示すように、Ｐｂ−Ｓｎ−
Ａｇの半田材１６と、ダイボンディング面にＴｉ−Ｎｉ
−Ａｇのメタライズ層２２ａを形成した良品チップ２０
ａとを、この順序でダイボンディングパッド１２上に置
く。なお、半田材やメタライズ層の材質は他の組合せで
もよい。そして、同図に示すように、還元雰囲気に保
ちながらノズルから噴出させるホットガスやヒーター治
具等により、基板１０の裏側からダイボンディングパッ
ド１２に該当する位置を局所的に加熱しつつ、良品チッ
プ２０ａを水平に振動（スクライブ処理）させて、良品
チップ２０ａをダイボンディングパッド１２上に半田付
けする。このように、不要の半田が除去された後を補充
する形で新しい半田の供給を行うため、良質の半田で再
半田付けを実施でき、接合部の品質を高くすることがで
きる。また、還元性雰囲気で半田付け、及びスクライブ
処理を行うことで、半田の濡れ不良欠陥やボイド欠陥の
発生を低減できる。さらに、局部加熱を行うことで他の
良品チップへの影響を防ぐことができる。その後、良品
チップ２０ａのチップ側パッド２１ａと基板側パッド１
１とを接続すべく、チップ側パッド２１ａにワイヤ３０
ａの一端をボールボンディングし、基板側パッド１１の
ワイヤ残渣３３にこのワイヤ３０ａの一部をウェッジボ
ンディングして、リペアを完了する。

【００２１】本実施例によれば、ワイヤボンディングで
組み立てたマルチチップモジュールにおいて、組立て完
了後にチップの不良が発見され、モジュールの表面が有
機物や無機物等で汚染されボンディング性が劣化してい
る場合でも、新しい良品のチップを再度搭載する工程
で、初期の組立時と同等の品質及び信頼性を有するダイ
ボンディングやワイヤボンディングを行うことが可能と
なり、マルチチップモジュールの製造コストを低減する
ことができる。

【００２２】なお、本実施例において、のワイヤボン
ディングパッド清浄化処理の後にのダイボンディング
パッド清浄化処理を行ったが、の処理との処理を還
元雰囲気の中で同時に行うようにしてもよい。また、
のワイヤボンディングパッド清浄化処理で、プレス加工
したワイヤ残渣の表面を清浄化しボンディング性の改善
を図る手段としてレーザ照射を用いたが、Ａｒ雰囲気と
したチャンバー内にモジュールを入れてプラズマを発生
させて、有機物や無機物等の汚染物を除去するようにし
てもよい。更に、レーザの替わりにワイヤ残渣と放電電
極との間に非酸化性雰囲気を作ってアーク放電を発生さ
せる方法や、ボンディング残渣の上に対向電極を配置し
その電極相互間にアーク放電を発生させる方法を用い
て、ワイヤ残渣面を清浄化してもよい。

【００２３】次に、ワイヤ残渣の処理に関する他の例に
ついて、図３を用いて説明する。同図のに示すよう
に、図１のの工程と同様に、ボンディングワイヤをチ
ップから遠ざかる方向に引張って、ワイヤ残渣３２の先
端がチップ側パッド１１上からはみ出さないようにし
て、ワイヤを基板側パッド１１側のネック部で破断させ
る。

【００２４】次に、同図のに示すように、ワイヤ残渣
３２及び基板側パッド１１の上面にレンズ４０で集光し
たエキシマレーザ４１を照射し、表面を薄くアブレーシ
ョン処理して清浄する。そして、同図のに示すよう
に、清浄化されたワイヤ残渣３２に、下面がフラットな
ウェッジボンディング用のツール４５で熱及び超音波を
加えながら、圧力を加え、同図に示すように、ワイヤ
残渣３３を平坦に加工する。その後、同図のに示すよ
うに、平坦なワイヤ残渣３３にの工程と同じレーザ４
１を照射して表面を清浄化する。そして、同図のに示
すように、この面にリペア用の新たなワイヤ３０ａをボ
ンディングツール４６でボンディングする。すなわち、
本実施例は、ワイヤ残渣を平坦化する前にワイヤ残渣に
レーザ光を照射するもので、それ以外は、先の実施例と
基本的に同様である。

【００２５】ワイヤを引張って破断させる場合、破断部
分が延びて、残ったワイヤ残渣３２の先端部分がヒゲ状
になる。このため、このような形状のワイヤ残渣３２に
対してプレス加工すると、その過程でヒゲの部分が折れ
て、同図ののように、ワイヤ残渣３２の表面相互が接
触してしまったり、ワイヤ残渣３２の表面と基板側パッ
ド１１の表面とが接触してしまう。従って、プレス加工
の結果、ワイヤ残渣３２の表面相互が接触してしまった
部分や、ワイヤ残渣３２の表面と基板側パッド１１の表
面とが接触してしまった部分においては、両者の表面が
清浄化されていないと、両者の接合性が悪くなってしま
う。そこで、本実施例では、プレス加工前に、ワイヤ残
渣３２及び基板側パッド１１の表面をレーザで清浄化
し、ボンディング部の強度低下を防いでいる。なお、プ
レス加工後においても、再度清浄化処理を行うのは、ウ
ェッジボンディング用のツール４５でプレス加工する
と、このツール４５でワイヤ残渣３２の表面が再度汚れ
てしまうからである。

【００２６】次に、ワイヤ破断処理に関する他の例につ
いて、図４を用いて説明する。これまでの実施例では、
ワイヤ３０を引っ張って、これを破断させていたが、本
実施例では、ワイヤ３０の目的の位置にカッター４７等
で機械的な剪断力を加えて、ワイヤ３０を切断するもの
である。チップ側パッド２１と基板側パッド１１とを結
線しているワイヤ３０と、不良チップ２０との間に、こ
のチップ２０の側面とほぼ平行になるように微小なカッ
ター４７を挿入する。このとき、カッター４７の高さ位
置は、基板側パッド１１の上面より僅かに高い高さにす
る。次に、このカッター４７を基板とほぼ平行に且つチ
ップ２１から遠ざかる方向に移動させて、カッター４７
でワイヤ３０の基板側パッド１１側のネック部３１を切
断する。

【００２７】このように、ワイヤ３０を引っ張って破断
させるのではなく、ワイヤ３０に機械的な剪断力を加え
てワイヤ３０を切断することにより、ワイヤ３０の目的
の位置を確実に切断することができる。また、ワイヤ３
０の切断面は、基板に対して、ほぼ平行になり、ヒゲ状
の部分が形成されないので、先の実施例のように、ワイ
ヤ残渣の平坦化前にワイヤ残渣を清浄化する必要もなく
なる。さらに、本実施例では、チップ２０の一辺側に設
けられている複数のワイヤ３０，３０，…を一度に全て
切断できるので、ワイヤ破断処理の効率化を図ることが
できる。

【００２８】次に、ワイヤ破断処理に関する更に他の例
について、図５を用いて説明する。同図に示すように、
ワイヤ３０の基板側のボンディング部３４を下面が平坦
なウェッジツール４８で超音波と荷重を加えて圧壊す
る。次に、ワイヤ３０をチップ２０から遠ざかる方向に
引張り、断面が減少して強度の弱ったボンディング部３
４の付け根からワイヤ３０を破断させる。

【００２９】本実施例によれば、ワイヤ破断処理とワイ
ヤ残渣平坦化処理とを一度に行うことができ、リペアの
作業能率を大幅に向上させることができる。なお、本実
施例においても、カッター４７でワイヤ３０を切断する
場合のように、ウェッジツール４８として、チップ２０
の一辺の長さより大きい幅のものを用いることにより、
チップ２０の一辺側に設けられている複数のワイヤ３
０，３０，…を一度に全て切断することも可能である。

【００３０】次に、有機接着剤により半導体チップが基
板上にダイボンディングされているもののリペア方法に
関する実施例について、図６を用いて説明する。チップ
５０は、図６のに示すように、フェイスアップで基板
１０上のダイボンディングパッド１２に有機接着剤１７
で固定されている。チップ側パッド５１とワイヤ３０と
はボールボンディングされ、基板側パッド１１とワイヤ
３０とはウェッジボンディングされている。なお、この
チップ２０は、図７を用いて説明したマルチチップモジ
ュールを構成する複数のチップのうちの一つである。各
種検査を経て、図６のに示す半導体チップ５０自体又
はその接続等に欠陥が認められた場合には、まずの工
程に示すように、ボンディングワイヤ３０を基板側パッ
ド１１側のネック部３１で破断させる。続いて、有機接
着剤１７に剪断力を加えてチップ５０を機械的に剥離す
る。このとき、ダイボンディングパッド１２上には凹凸
のある接着剤残渣１８が残る。

【００３１】そこで、同図のに示すように、酸化性ガ
ス４９の雰囲気内に、このモジュールを置いて、光学レ
ンズ６４で絞った高エネルギーのエキシマレーザ６３を
接着剤残渣１８に照射し、この接着剤残渣１８を瞬間的
に気化させて全て除去する。次に、同図のに示すよう
に、接着剤残渣１８を全て除去したダイボンディングパ
ッド１２上に新しい有機接着剤１７ａを供給し、そこに
新しい良品チップ５０ａを置いて軽く加圧した後、全体
を接着剤のキュア温度に加熱して接着剤１６ａを固め
る。その後、新たなチップ５０ａのチップ側パッド５１
ａと基板側パッド３３とをワイヤボンディングで接続し
て、リペアを完成する。なお、ワイヤボンディングのリ
ペア方法に関しては、先の実施例と同様である。

【００３２】本実施例によれば、レーザ６３をダイボン
ディングパッド１２上に局所的に照射して有機接着剤１
７を除去しているので、ダイボンディングパッド１２や
他の部品に損傷を与えることなく有機接着剤残渣１８を
完全に除去することができる。この結果、初期と同等の
有機接着性を確保できるため、良好な再ダイボンディン
グを行うことができる。

【００３３】以上、本発明に係るリペア方法の各種実施
例を説明してきたが、この技術は、基板１０上に複数の
裸チップ２０，２０，５０が搭載されているマルチチッ
プモジュール（図７に示す。）以外にも適用できる。例
えば、図８に示すように、１個の裸チップ２０と複数の
半導体パッケージ７０，７０，…とが混在しているマル
チチップモジュールにも適用できる。このモジュールの
基板７５は、有機多層基板本体７６と、基板本体７６に
形成される貫通孔７７に収められているフィン付き金属
製基板構成部７８とで構成されている。基板本体７６上
には、複数の半導体パッケージ７０，７０，…が搭載さ
れ、フィン付き基板構成部７８上には、裸チップ２０が
半田材で固定されている。その裸チップ２０のパッド２
１と基板本体７６のパッド７９とは、ワイヤ３０で結線
されている。このように、基板７５上に１個の裸チップ
２０が搭載され、基板７５と裸チップ２０とがワイヤボ
ンディングにより電気的に接続されている場合でも、以
上において説明したリペア方法を適用することができ
る。但し、基板上に、１個の裸チップのみが搭載され、
その他に半導体部品がまったく搭載されない場合には、
わざわざ、その裸チップをリペアする労力をかけるより
も、このモジュールごと廃棄した方が効率が良いので、
チップリペアの有効性はあまりない。

【００３４】また、以上の実施例におけるリペア技術
は、半導体チップのリペアのみならず、他のデバイス、
例えば、液晶表示デバイスにも適用できる。図９に示す
ように、基板８０上に液晶表示デバイス８５と複数の半
導体パッケージ７０，７０，…とが搭載されている。液
晶表示デバイス８５は、２枚のガラス板８６，８７とこ
の間に封入されている液晶（図示されていない。）とを
有して構成されている。この液晶デバイス８５のパッド
８８と基板８０のパッド８１とは、ワイヤ８４で結線さ
れている。このように、比較的高価な液晶表示デバイス
８５が不良となった場合でも、先に説明したリペア方法
により、液晶デバイス８５をリペアすれば、モジュール
基板８０や半導体パッケージ７０を捨てることなく有効
に使えるため、トータルとして製品コストを下げること
が可能となる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、不良電子部品を基板か
ら取り除いた後、基板側パッド上に残るワイヤ残渣を平
坦加工し、さらにその表面を清浄化処理しているので、
新たなワイヤとこれらとの接続信頼性を高めることがで
きる。また、基板と新たな電子部品とのダイボンディン
グにおいても、半田材残渣の酸化膜除去、又は有機半田
材の除去を行った後に、新たな電子部品を基板上に再ダ
イボンディングしているので、新たな電子部品を基板上
にしっかりと固定することができる。

【００３６】このように、不良電子部品を取り除き、新
たな電子部品を確実に基板上に搭載することができる結
果、例えば、マルチチップモジュールのように、基板上
に複数のチップ等が搭載されているものでも、１チップ
に欠陥があっても、モジュールごと廃棄する必要がなく
なり、製造コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子装置のリペア方法の一実施例
を説明するための説明図である（図２に続く。）。

【図２】本発明に係る電子装置のリペア方法の一実施例
を説明するための説明図である（図１から続く。）。

【図３】本発明に係るワイヤ残渣の処理方法の一実施例
を説明するための説明図である。

【図４】本発明に係るワイヤ切断方法の一実施例を説明
するための説明図である。

【図５】本発明に係るワイヤ切断方法の他の実施例を説
明するための説明図である。

【図６】本発明に係る電子装置のリペア方法の他の実施
例（有機接着剤によりダイボンディングされたものを対
象にしている。）を説明するための説明図である。

【図７】本発明に係るマルチチップモジュールの断面図
である。

【図８】本発明に係る他のマルチチップモジュールの断
面図である。

【図９】本発明に係る液晶表示モジュールの断面図であ
る。

【符号の説明】

１０，７５，８０…基板、１１，７９，８１…基板側パ
ッド、１２…ダイボンディングパッド、１３，１３ａ…
半田材、１４…半田材残渣、１５…酸化膜、１７，１７
ａ…有機接着剤、１８…有機接着剤残渣、２０，５０…
半導体チップ、２１，５１…チップ側パッド、２２，２
２ａ…メタライズ層、３０，３０ａ…ワイヤ、３１…ネ
ック部、３２…ワイヤ残渣（平坦化前）、３３…ワイヤ
残渣（平坦化後）、４１，４３，４３ａ，６３，６３ａ
…エキシマレーザ、４５…ウェッジボンディング用のツ
ール、４６…ボンディングツール、４７…カッター、４
８…ウェッジツール、７０…半導体パッケージ、８５…
液晶表示デバイス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋和弥茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体チップ又はデバイス（以下、電子部
品とする。）が基板上にダイボンディングされ、該電子
部品に形成されたパッド（以下、電子部品側パッドとす
る。）と基板に形成されたパッド（以下、基板側パッド
とする。）とがワイヤにより結線されている電子装置の
リペア方法において、前記電子部品が不良である場合、前記ワイヤをその基板側パッド側のネック部において切
断して、前記電子部品を前記基板から取り除き、前記基板側パッド上に残ったワイヤ残渣をその上面が平
坦になるよう加工し、該ワイヤ残渣及び該基板側パッド
の表面を清浄し、新たな電子部品を前記基板上に固定して、該電子部品に
形成されたパッドと、平坦加工された前記ワイヤ残渣が
残っている前記基板側パッドとを新たなワイヤで結線す
ることを特徴とする電子装置のリペア方法。
【請求項２】前記ワイヤを引張って切断する場合、前記ワイヤの延性によりヒゲ状に形成される切断端部が
前記基板側パッド上からはみ出さないよう、該ワイヤを
引っ張ることを特徴とする請求項１記載の電子装置のリ
ペア方法。
【請求項３】前記ワイヤ残渣を平坦加工する前に、該ワ
イヤ残渣の表面を清浄することを特徴とする請求項２記
載の電子装置のリペア方法。
【請求項４】前記ワイヤを切断する場合、切断刃にて、前記ワイヤの基板側パッド側のネック部を
機械的に切断することを特徴とする請求項１記載の電子
装置のリペア方法。
【請求項５】清浄する場所にレーザを照射して、前記清
浄を行うことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載
の電子装置のリペア方法。
【請求項６】前記電子装置をチャンバー内に入れ、該チ
ャンバー内にプラズマを発生させて、前記清浄を行うこ
とを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の電子装置
のリペア方法。
【請求項７】前記ワイヤ残渣が残っている前記基板側パ
ッド上に放電電極を配し、該基板側パッドと該放電電極
との間にアークを発生させて、前記清浄を行うことを特
徴とする請求項１、２、３又は４記載の電子装置のリペ
ア方法。
【請求項８】前記ワイヤ残渣が残っている前記基板側パ
ッド上に２つの対向電極を配し、該対向電極相互間にア
ークを発生させて、前記清浄を行うことを特徴とする請
求項１、２、３又は４記載の電子装置のリペア方法。
【請求項９】前記ワイヤ残渣を平坦加工する場合、端部が平坦なツールに熱のみ又は熱と超音波とを加えつ
つ、該ツールの平坦な部分を前記ワイヤ残渣に押し付け
て、該ワイヤ残渣をその上面が平坦になよう加工するこ
とを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７又は
８記載の電子装置のリペア方法。
【請求項１０】前記電子部品が半田材で前記基板上にダ
イボンディングされている場合、前記電子部品が搭載されている部分を加熱して、前記半
田材を溶融させ、該電子部品を前記基板から取り除き、不活性ガス又は還元性ガス雰囲気内で、前記基板上に残
っている半田残渣の表面にレーザを照射して、該表面の
酸化膜を除去し、前記基板上の前記電子部品が取り除かれた部分に新たな
半田材及び新たな電子部品を配し、該新たな半田材及び
前記半田残渣を溶融させて該新たな電子部品を該基板上
に再ダイボンディングすることを特徴とする請求項１、
２、３、４、５、６、７、８又は９記載の電子装置のリ
ペア方法。
【請求項１１】前記電子部品が有機接着剤で前記基板上
にダイボンディングされている場合、前記電子部品を前記基板上から機械的に剥離し、酸化性ガス雰囲気内で、前記基板上に残っている有機接
着剤残渣にレーザを照射し、該有機接着剤をほぼ完全に
気化させて除去し、前記基板上の前記電子部品が取り除かれた部分に新たに
有機接着剤を供給し、そこに新たな電子部品を配して、
該新たな電子部品を該基板上に再ダイボンディングする
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、
８又は９記載の電子装置のリペア方法。