JPH1197493A - ボンディング方法および装置 - Google Patents
ボンディング方法および装置Info
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- JPH1197493A JPH1197493A JP9255008A JP25500897A JPH1197493A JP H1197493 A JPH1197493 A JP H1197493A JP 9255008 A JP9255008 A JP 9255008A JP 25500897 A JP25500897 A JP 25500897A JP H1197493 A JPH1197493 A JP H1197493A
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- bonding
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- bonding tool
- ultrasonic
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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
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
-
- 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
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
- H10W72/07178—Means for aligning
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体等の電子部品の実装技術で、超音波を
印加しながらボンディングツールで熱圧着するフリップ
チップボンディングを行うためのボンディング方法とボ
ンディング装置で、バンプが円形形状を維持して接合さ
せる方法と装置を提供すること。 【解決手段】 デバイスの電極１に形成されたバンプ２
をワークステージ１２上に載置された外囲器の電極４に
ボンディングツール３に超音波を印加して熱圧着するボ
ンディング方法で、ボンディングツール３への超音波の
印加は振動方向を変化させて複数回行う。
印加しながらボンディングツールで熱圧着するフリップ
チップボンディングを行うためのボンディング方法とボ
ンディング装置で、バンプが円形形状を維持して接合さ
せる方法と装置を提供すること。 【解決手段】 デバイスの電極１に形成されたバンプ２
をワークステージ１２上に載置された外囲器の電極４に
ボンディングツール３に超音波を印加して熱圧着するボ
ンディング方法で、ボンディングツール３への超音波の
印加は振動方向を変化させて複数回行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体等のデバイ
スの実装技術で、超音波を印加しながらボンディングツ
ールで熱圧着するフリップチップボンディングを行うた
めのボンディング方法とボンディング装置に関する。
スの実装技術で、超音波を印加しながらボンディングツ
ールで熱圧着するフリップチップボンディングを行うた
めのボンディング方法とボンディング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】デバイスの電極と基板の電極とをバンプ
を介して接合するフリップチップボンディングは、実装
面積が小さく、回路の配線長さが短いという特長が有
り、高密度実装や高速デバイスの実装に適している。特
に、形成プロセスが比較的容易である金ボールバンプを
用いたものが広く実用化されている。
を介して接合するフリップチップボンディングは、実装
面積が小さく、回路の配線長さが短いという特長が有
り、高密度実装や高速デバイスの実装に適している。特
に、形成プロセスが比較的容易である金ボールバンプを
用いたものが広く実用化されている。
【０００３】それらのプロセスの概要について説明する
と、予めＳＡＷ（Surface AcousticWave ）デバイス等
のデバイスの電極上にボールバンプ方式等で金バンプを
形成する。この金バンプの形成されたデバイスをバンプ
形成面を下向きにして超音波ホーンに取付けられたボン
ディングツールで吸着する。一方、２００℃程度に加熱
されているボンディングステージ上には電極用金めっき
が施されたセラミック基板を配置する。デバイスとセラ
ミック基板とはカメラ等により位置合わせが行われた後
に、ボンディングツールが下降してデバイスをセラミッ
ク基板へ加圧し接合する。この加圧は通常２段階に分け
られて行われる。つまり、第１段階ではバンプに残った
バリを除去し、その後、第２段階で接合する。従って最
初に０．５Ｗ程度の低い出力で超音波振動を８００ｍｓ
印加し、次に、２．０Ｗの出力で超音波振動を８００ｍ
ｓ印加する。この際、ボンディングツールは同一状態で
作動するので超音波の振動方向は同一方向である。
と、予めＳＡＷ（Surface AcousticWave ）デバイス等
のデバイスの電極上にボールバンプ方式等で金バンプを
形成する。この金バンプの形成されたデバイスをバンプ
形成面を下向きにして超音波ホーンに取付けられたボン
ディングツールで吸着する。一方、２００℃程度に加熱
されているボンディングステージ上には電極用金めっき
が施されたセラミック基板を配置する。デバイスとセラ
ミック基板とはカメラ等により位置合わせが行われた後
に、ボンディングツールが下降してデバイスをセラミッ
ク基板へ加圧し接合する。この加圧は通常２段階に分け
られて行われる。つまり、第１段階ではバンプに残った
バリを除去し、その後、第２段階で接合する。従って最
初に０．５Ｗ程度の低い出力で超音波振動を８００ｍｓ
印加し、次に、２．０Ｗの出力で超音波振動を８００ｍ
ｓ印加する。この際、ボンディングツールは同一状態で
作動するので超音波の振動方向は同一方向である。
【０００４】これらの装置について図６に基づいて説明
すると、基台２１の一側面と支持アーム２２の対応部と
で上下駆動機構２３が構成されている。この支持アーム
２２は一端に超音波ホーン２４を支持している。
すると、基台２１の一側面と支持アーム２２の対応部と
で上下駆動機構２３が構成されている。この支持アーム
２２は一端に超音波ホーン２４を支持している。
【０００５】超音波ホーン２４は先端部でボンディング
ツール２５を保持している。ボンディングツール２５は
パイプ状で中央部に吸着穴２６が貫通して設けられ先端
部は吸着チップの形状に合わせたヘッド２７を形成して
いる。ヘッド２７にはバンプ２８が形成されたＳＡＷデ
バイスＤが吸着されている。また、ボンディングツール
２５の他端はバキュームホース２９に接続され、バキュ
ームホース２９の他端は図示しないポンプへ接続してい
る。
ツール２５を保持している。ボンディングツール２５は
パイプ状で中央部に吸着穴２６が貫通して設けられ先端
部は吸着チップの形状に合わせたヘッド２７を形成して
いる。ヘッド２７にはバンプ２８が形成されたＳＡＷデ
バイスＤが吸着されている。また、ボンディングツール
２５の他端はバキュームホース２９に接続され、バキュ
ームホース２９の他端は図示しないポンプへ接続してい
る。
【０００６】一方、ボンディングツール２５の下方には
ボンディングステージ３０が配置している。ボンディン
グステージ３０上には表面に電極３１が形成されたセラ
ミック基板Ｂが載置されている。
ボンディングステージ３０が配置している。ボンディン
グステージ３０上には表面に電極３１が形成されたセラ
ミック基板Ｂが載置されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】超音波併用で熱圧着す
るフリップチップボンディングではワイヤボンディング
等と比較して接合強度を確保するために、超音波を高い
出力で長時間に亘ってバンプに印加する必要が有る。こ
れは、製造効率を低下させるのは勿論、超音波が同一方
向（ｂ）から印加された場合は、図７に示すようにバン
プがボンディングの前後で超音波振動の方向へ長く楕円
形に変形する。つまり、電極サイズに対するバンプの変
形許容量がバンプが変形する楕円の長径が必要になるた
め、ボンディング条件の適性範囲が極度に制約を受け
る。このため、電極パッドが微細ピッチ化した場合の対
応が困難である。
るフリップチップボンディングではワイヤボンディング
等と比較して接合強度を確保するために、超音波を高い
出力で長時間に亘ってバンプに印加する必要が有る。こ
れは、製造効率を低下させるのは勿論、超音波が同一方
向（ｂ）から印加された場合は、図７に示すようにバン
プがボンディングの前後で超音波振動の方向へ長く楕円
形に変形する。つまり、電極サイズに対するバンプの変
形許容量がバンプが変形する楕円の長径が必要になるた
め、ボンディング条件の適性範囲が極度に制約を受け
る。このため、電極パッドが微細ピッチ化した場合の対
応が困難である。
【０００８】本発明はこのような事情でなされたもの
で、ボンディング時のバンプの変形を制御することによ
り、ボンディング条件の適正範囲を広い範囲で確保する
と共に、バンプの変形量を少なくして良好で狭ピッチの
ボンディングを行える方法と装置を提供するものであ
る。
で、ボンディング時のバンプの変形を制御することによ
り、ボンディング条件の適正範囲を広い範囲で確保する
と共に、バンプの変形量を少なくして良好で狭ピッチの
ボンディングを行える方法と装置を提供するものであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、電極を
形成した基板を有し前記電極にバンプを設置したデバイ
スと電極を形成した外囲器とを前記電極を前記バンプを
介して超音波振動を印加して相互に熱圧着するボンディ
ング方法において、前記超音波振動の方向を複数として
なるボンディング方法にある。
形成した基板を有し前記電極にバンプを設置したデバイ
スと電極を形成した外囲器とを前記電極を前記バンプを
介して超音波振動を印加して相互に熱圧着するボンディ
ング方法において、前記超音波振動の方向を複数として
なるボンディング方法にある。
【００１０】また、本発明によれば、前記ボンディング
はボンディングツールへの超音波の印加によって行い、
回転手段によってボンディングツールが所定角度を回動
させる毎に行うことを特徴とするボンディング方法であ
る。
はボンディングツールへの超音波の印加によって行い、
回転手段によってボンディングツールが所定角度を回動
させる毎に行うことを特徴とするボンディング方法であ
る。
【００１１】また、本発明によれば、前記ボンディング
ツールへの超音波の印加は、前記ワークステージを所定
角度を回動させる毎に行うことを特徴とするボンディン
グ方法にある。
ツールへの超音波の印加は、前記ワークステージを所定
角度を回動させる毎に行うことを特徴とするボンディン
グ方法にある。
【００１２】また、本発明によれば、ワークステージと
これに対向して設けられた超音波振動が印可されるボン
ディングツールとを有し、前記ボンディングツールに吸
着されたデバイスの電極に形成されたバンプをワークス
テージ上に載置された外囲器の電極にボンディングツー
ルに超音波を印加して熱圧着するボンディング装置にお
いて、前記ボンディングツールへの超音波の印加は振動
方向を変化させる振動方向変更手段を有することを特徴
とするボンディング装置にある。
これに対向して設けられた超音波振動が印可されるボン
ディングツールとを有し、前記ボンディングツールに吸
着されたデバイスの電極に形成されたバンプをワークス
テージ上に載置された外囲器の電極にボンディングツー
ルに超音波を印加して熱圧着するボンディング装置にお
いて、前記ボンディングツールへの超音波の印加は振動
方向を変化させる振動方向変更手段を有することを特徴
とするボンディング装置にある。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態について図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【００１４】図１は本発明の第１の実施形態の模式を示
す構成図で、従来の技術と同様にＳＡＷデバイスＤに適
用した場合を説明する。ＳＡＷデバイスＤの外形寸法は
２．０×２．０×０．４（ｍｍ）で表面に電極１が設け
られている。電極１はアルミニウムで１６個がスパッタ
リングにより形成され、各電極１のサイズは□１２０μ
ｍで厚さは０．７μｍである。電極１にはそれぞれには
直径７０μｍ、高さ３０μｍの金ボールバンプ２が形成
されている。また、このデバイスを実装する外囲器とし
ては外径３．０×３．０×０．５（ｍｍ）のセラミック
基板Ｂ上にタングステン／ニッケル／金の電極４を構成
した。なお、電極表面には無電解めっき法で０．４μｍ
の金めっきで形成した。
す構成図で、従来の技術と同様にＳＡＷデバイスＤに適
用した場合を説明する。ＳＡＷデバイスＤの外形寸法は
２．０×２．０×０．４（ｍｍ）で表面に電極１が設け
られている。電極１はアルミニウムで１６個がスパッタ
リングにより形成され、各電極１のサイズは□１２０μ
ｍで厚さは０．７μｍである。電極１にはそれぞれには
直径７０μｍ、高さ３０μｍの金ボールバンプ２が形成
されている。また、このデバイスを実装する外囲器とし
ては外径３．０×３．０×０．５（ｍｍ）のセラミック
基板Ｂ上にタングステン／ニッケル／金の電極４を構成
した。なお、電極表面には無電解めっき法で０．４μｍ
の金めっきで形成した。
【００１５】これらのデバイスをフリップチップボンデ
ィングする装置を説明すると、超音波ホーン５は支持ア
ーム６で支持され先端部にボンディングツール３を固定
保持している。ボンディングツール３にはデバイスを吸
着するための貫通穴７が設けられている。ボンディング
ツールの他端部には伸縮自在なバキュームホース１４が
接続しバキュームホース１４は図示しないポンプへ接続
している。超音波ホーン５の他端部は図示しない超音波
源に接続している。支持アーム６の他端はΘ軸回転モー
タ１０に接続されこのΘ軸回転モータ１０は上下駆動機
構１１を介してボンディング装置本体１８に装着されて
いる。
ィングする装置を説明すると、超音波ホーン５は支持ア
ーム６で支持され先端部にボンディングツール３を固定
保持している。ボンディングツール３にはデバイスを吸
着するための貫通穴７が設けられている。ボンディング
ツールの他端部には伸縮自在なバキュームホース１４が
接続しバキュームホース１４は図示しないポンプへ接続
している。超音波ホーン５の他端部は図示しない超音波
源に接続している。支持アーム６の他端はΘ軸回転モー
タ１０に接続されこのΘ軸回転モータ１０は上下駆動機
構１１を介してボンディング装置本体１８に装着されて
いる。
【００１６】一方、ボンディングツール３の下方にはワ
ークステージ１２が配設されワークステージ１２上には
セラミック基板Ｂを固定するプレート１３が設けられて
いる。
ークステージ１２が配設されワークステージ１２上には
セラミック基板Ｂを固定するプレート１３が設けられて
いる。
【００１７】これらの構造による作用を説明すると、図
示しないカメラでボンディングツール３に吸着されたＳ
ＡＷデバイスＤとワークステージ１２上に固定されてい
るセラミック基板Ｂの位置合わせを行い、所定の範囲内
に位置合わせが終了すると上下駆動機構１１が作動して
超音波ホーン５は下方へ移動する。従って、ボンディン
グツール３も同様に下方へ移動しデバイスのバンプ２へ
の加圧を開始する。加圧荷重が１Ｋｇｆに達すると超音
波振動源が作動して超音波ホーン５はボンディングツー
ル３に出力１．５Ｗで２００ｍｓ印加する。この印加が
終了するとボンディングツール３はデバイスの吸着を解
除し、上下駆動機構１１が作動して所定位置まで上昇す
る。ボンディングツール３が所定位置まで上昇するとΘ
軸回転モータ１０が作動して支持アーム６が９０度回転
するので、超音波ホーン５とボンディングツール３も９
０度回転する。この状態で再び上下駆動機構１１が作動
してボンディングツール３を下降させＳＡＷデバイスＤ
の裏面へ接触させ加圧する。加圧荷重が１Ｋｇｆに達す
ると超音波振動を出力２．０Ｗで２００ｍｓ印加し、印
加が終了すると上下駆動機構１１が作動してボンディン
グツール３は上昇しボンディングが終了する。従って、
図２に示すようにバンプ２に印加される超音波の方向
（ａ、ｂ）が異なる方向でボンディングを行うことが出
来た。
示しないカメラでボンディングツール３に吸着されたＳ
ＡＷデバイスＤとワークステージ１２上に固定されてい
るセラミック基板Ｂの位置合わせを行い、所定の範囲内
に位置合わせが終了すると上下駆動機構１１が作動して
超音波ホーン５は下方へ移動する。従って、ボンディン
グツール３も同様に下方へ移動しデバイスのバンプ２へ
の加圧を開始する。加圧荷重が１Ｋｇｆに達すると超音
波振動源が作動して超音波ホーン５はボンディングツー
ル３に出力１．５Ｗで２００ｍｓ印加する。この印加が
終了するとボンディングツール３はデバイスの吸着を解
除し、上下駆動機構１１が作動して所定位置まで上昇す
る。ボンディングツール３が所定位置まで上昇するとΘ
軸回転モータ１０が作動して支持アーム６が９０度回転
するので、超音波ホーン５とボンディングツール３も９
０度回転する。この状態で再び上下駆動機構１１が作動
してボンディングツール３を下降させＳＡＷデバイスＤ
の裏面へ接触させ加圧する。加圧荷重が１Ｋｇｆに達す
ると超音波振動を出力２．０Ｗで２００ｍｓ印加し、印
加が終了すると上下駆動機構１１が作動してボンディン
グツール３は上昇しボンディングが終了する。従って、
図２に示すようにバンプ２に印加される超音波の方向
（ａ、ｂ）が異なる方向でボンディングを行うことが出
来た。
【００１８】ボンディング接合後に、圧着バンプ２径を
測定すると共に図３に示すようにボンディング強度（せ
ん断強度）をシェアツール１４を用いてを測定した。バ
ンプ２は略円形を保ちながら変形しておりバンプ２の圧
着径は１００μｍで、□１２０μｍサイズのパッドへの
対応は十分可能であり、せん断強度はバンプ当たり１０
０ｇｆと十分な強度が得られた。
測定すると共に図３に示すようにボンディング強度（せ
ん断強度）をシェアツール１４を用いてを測定した。バ
ンプ２は略円形を保ちながら変形しておりバンプ２の圧
着径は１００μｍで、□１２０μｍサイズのパッドへの
対応は十分可能であり、せん断強度はバンプ当たり１０
０ｇｆと十分な強度が得られた。
【００１９】なお、従来方式（印加される超音波の振動
方向が一方向）では同等の接合強度を得るためには、超
音波出力２．０Ｗを５００ｍｓ印加する必要が有り、バ
ンプ２は楕円形に変形してその長径は１２０μｍに達し
たため□１２０μｍサイズのパッドへの適用は困難であ
った。
方向が一方向）では同等の接合強度を得るためには、超
音波出力２．０Ｗを５００ｍｓ印加する必要が有り、バ
ンプ２は楕円形に変形してその長径は１２０μｍに達し
たため□１２０μｍサイズのパッドへの適用は困難であ
った。
【００２０】図４は他の実施の形態を示すもので、先の
実施の形態と同一部品又は同一機能を示す部品は同一符
号が付されている。超音波ホーン５は支持アーム６によ
って装置の本体に固定されており、先端部にボンディン
グツール３を固定保持している。また、ボンディングツ
ール３の他端部には伸縮自在なバキュームホース１４が
接続しバキュームホース１４は図示しないポンプへ接続
している。超音波ホーン５の他端部は図示しない超音波
源に接続している。
実施の形態と同一部品又は同一機能を示す部品は同一符
号が付されている。超音波ホーン５は支持アーム６によ
って装置の本体に固定されており、先端部にボンディン
グツール３を固定保持している。また、ボンディングツ
ール３の他端部には伸縮自在なバキュームホース１４が
接続しバキュームホース１４は図示しないポンプへ接続
している。超音波ホーン５の他端部は図示しない超音波
源に接続している。
【００２１】一方、ボンディングツール３の下方にはワ
ークステージ１２が配設されワークステージ１２上には
基板を固定するプレート１３が設けられている。このワ
ークステージ１２の下部にはモータを動力源とした回転
機構１５が接続されている。
ークステージ１２が配設されワークステージ１２上には
基板を固定するプレート１３が設けられている。このワ
ークステージ１２の下部にはモータを動力源とした回転
機構１５が接続されている。
【００２２】これらの構造による作用を説明すると、図
示しないカメラでボンディングツール３に吸着されたＳ
ＡＷデバイスＤとワークステージ１２上に固定されてい
るセラミック基板Ｂの位置合わせを行い、所定の範囲内
に位置合わせが終了すると上下駆動機構１１が作動して
超音波ホーン５は下方へ移動するので、ボンディングツ
ール３も同様に下方へ移動しデバイスのバンプ２への加
圧を開始する。加圧荷重が１Kgf に達すると超音波振動
源が作動して超音波ホーン５はボンディングツール３に
出力１．５W で２００ms印加する。この印加が終了する
とボンディングツール３はデバイスの吸着を解除して上
下駆動機構１１が作動して所定位置まで上昇する。ボン
ディングツール３が所定位置まで上昇するとモータが回
転して回転機構１５が作動しワークステージ１２は９０
度回転する。この状態で再び上下駆動機構１１が作動し
てボンディングツール３を下降させＳＡＷデバイスＤの
裏面へ接触させ加圧する。加圧荷重が１Ｋｇｆに達する
と超音波振動を出力２．０Ｗで２００ｍｓ印加し、印加
が終了すると上下駆動機構１１が作動してボンディング
ツール３は上昇しボンディングが終了する。
示しないカメラでボンディングツール３に吸着されたＳ
ＡＷデバイスＤとワークステージ１２上に固定されてい
るセラミック基板Ｂの位置合わせを行い、所定の範囲内
に位置合わせが終了すると上下駆動機構１１が作動して
超音波ホーン５は下方へ移動するので、ボンディングツ
ール３も同様に下方へ移動しデバイスのバンプ２への加
圧を開始する。加圧荷重が１Kgf に達すると超音波振動
源が作動して超音波ホーン５はボンディングツール３に
出力１．５W で２００ms印加する。この印加が終了する
とボンディングツール３はデバイスの吸着を解除して上
下駆動機構１１が作動して所定位置まで上昇する。ボン
ディングツール３が所定位置まで上昇するとモータが回
転して回転機構１５が作動しワークステージ１２は９０
度回転する。この状態で再び上下駆動機構１１が作動し
てボンディングツール３を下降させＳＡＷデバイスＤの
裏面へ接触させ加圧する。加圧荷重が１Ｋｇｆに達する
と超音波振動を出力２．０Ｗで２００ｍｓ印加し、印加
が終了すると上下駆動機構１１が作動してボンディング
ツール３は上昇しボンディングが終了する。
【００２３】図５は更に別の実施の形態を示す平面図
で、第１のボンディングツール３ａは第１の超音波ホー
ン５ａに固定支持され、第２のボンディングツール３ｂ
は第２の超音波ホーン５ｂに支持されている。第１の超
音波ホーン５ａと第２の超音波ホーン５ｂとは９０度角
度が変位した状態でそれぞれ支持アーム６ａ、６ｂと上
下駆動機構１１ａ、１１ｂを介して装置本体１８に固定
されている。その他の構成は上述の実施の形態と同様で
ある。
で、第１のボンディングツール３ａは第１の超音波ホー
ン５ａに固定支持され、第２のボンディングツール３ｂ
は第２の超音波ホーン５ｂに支持されている。第１の超
音波ホーン５ａと第２の超音波ホーン５ｂとは９０度角
度が変位した状態でそれぞれ支持アーム６ａ、６ｂと上
下駆動機構１１ａ、１１ｂを介して装置本体１８に固定
されている。その他の構成は上述の実施の形態と同様で
ある。
【００２４】一方、ボンディングツール３ａ，３ｂの下
方には基板２を載置固定するワークステージ１２が設け
られている。このワークステージ１２はXYテーブル構造
で各ボンディングツール３ａ，３ｂの動作範囲内に移動
可能に設定されている。
方には基板２を載置固定するワークステージ１２が設け
られている。このワークステージ１２はXYテーブル構造
で各ボンディングツール３ａ，３ｂの動作範囲内に移動
可能に設定されている。
【００２５】これらの構造による作用を説明すると、図
示しないカメラで第１のボンディングツール３ａに吸着
されたＳＡＷデバイスＤとワークステージ１２上に固定
されているセラミック基板Ｂの位置合わせを行い、所定
の範囲内に位置合わせが終了すると第１超音波ホーン５
ａの上下駆動機構が作動して超音波ホーン５ａは下方へ
移動するので、第１のボンディングツール３ａも同様に
下方へ移動しデバイスのバンプ２への加圧を開始する。
加圧荷重が１Ｋｇｆに達すると超音波振動源が作動して
第１の超音波ホーン５ａは第１のボンディングツール３
ａに出力１．５Ｗで２００ｍｓ印加する。この印加が終
了すると第１のボンディングツール３ａはデバイスの吸
着を解除して上下駆動機構が作動して所定位置まで上昇
する。第１のボンディングツール３ａが所定位置まで上
昇するとワークステージ１２は作動して第２のボンディ
ングツール３ｂの下方の所定位置に移動する。この状態
で第２の超音波ホーン５ｂの上下駆動機構が作動して第
２のボンディングツール３ｂを下降させＳＡＷデバイス
Ｄの裏面へ接触させ加圧する。加圧荷重が１Ｋｇｆに達
すると超音波振動を出力２．０Ｗで２００ｍｓ印加し、
印加が終了すると上下駆動機構が作動してボンディング
ツール３ｂは上昇しボンディングが終了する。
示しないカメラで第１のボンディングツール３ａに吸着
されたＳＡＷデバイスＤとワークステージ１２上に固定
されているセラミック基板Ｂの位置合わせを行い、所定
の範囲内に位置合わせが終了すると第１超音波ホーン５
ａの上下駆動機構が作動して超音波ホーン５ａは下方へ
移動するので、第１のボンディングツール３ａも同様に
下方へ移動しデバイスのバンプ２への加圧を開始する。
加圧荷重が１Ｋｇｆに達すると超音波振動源が作動して
第１の超音波ホーン５ａは第１のボンディングツール３
ａに出力１．５Ｗで２００ｍｓ印加する。この印加が終
了すると第１のボンディングツール３ａはデバイスの吸
着を解除して上下駆動機構が作動して所定位置まで上昇
する。第１のボンディングツール３ａが所定位置まで上
昇するとワークステージ１２は作動して第２のボンディ
ングツール３ｂの下方の所定位置に移動する。この状態
で第２の超音波ホーン５ｂの上下駆動機構が作動して第
２のボンディングツール３ｂを下降させＳＡＷデバイス
Ｄの裏面へ接触させ加圧する。加圧荷重が１Ｋｇｆに達
すると超音波振動を出力２．０Ｗで２００ｍｓ印加し、
印加が終了すると上下駆動機構が作動してボンディング
ツール３ｂは上昇しボンディングが終了する。
【００２６】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではなく、例えば、上述した実施の形態では電子
部品としてＳＡＷデバイスＤへの適用を示したが、半導
体デバイスへも同様に適用することが出来る。バンプに
ついてもめっきバンプを用いてもよい。その他にも本発
明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるの
は言うまでもない。
るものではなく、例えば、上述した実施の形態では電子
部品としてＳＡＷデバイスＤへの適用を示したが、半導
体デバイスへも同様に適用することが出来る。バンプに
ついてもめっきバンプを用いてもよい。その他にも本発
明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるの
は言うまでもない。
【００２７】
【発明の効果】以上に述べたように本発明では、超音波
併用のボンディングにおいてボンディングツールへの超
音波の印加を振動方向を変化させて複数回行うようにし
たので、バンフ形状が楕円形状等に変形しないボンディ
ングを行うことが出来るようになった。その結果、ボン
ディング条件の適性範囲を広く取ることが出来ると共
に、電極パッドが微細ピッチ化した場合でも対応できる
ようになった。
併用のボンディングにおいてボンディングツールへの超
音波の印加を振動方向を変化させて複数回行うようにし
たので、バンフ形状が楕円形状等に変形しないボンディ
ングを行うことが出来るようになった。その結果、ボン
ディング条件の適性範囲を広く取ることが出来ると共
に、電極パッドが微細ピッチ化した場合でも対応できる
ようになった。
【図１】本発明の一実施の模式を示す構成図。
【図２】本発明における超音波振動の方向を示す説明
図。
図。
【図３】形成されたバンプのせん断強度測定の説明図。
【図４】本発明の別の実施の形態を示す構成図。
【図５】本発明の更に別の実施の形態を示す構成図。
【図６】従来の実施の形態を示す構成図。
【図７】従来の実施の形態でのバンプの形状を示す説明
図。
図。
１…電極（デバイス） ２…バンプ ３…ボンディングツール ４…電極（基板） ５…超音波ホーン ７…キャピラリー ８…ヘッド １０…Θ軸回転モータ １１…上下駆動機構 １２…ワークステージ １５…回転機構
Claims (5)
- 【請求項１】 電極を形成した基板を有し前記電極にバ
ンプを設置したデバイスと電極を形成した外囲器とを前
記電極を前記バンプを介して超音波振動を印加して相互
に熱圧着するボンディング方法において、前記超音波振
動の方向を複数としてなるボンディング方法。 - 【請求項２】 前記ボンディングはボンディングツール
を使用しツールへの超音波の印加は、回転手段によって
前記ボンディングツールが所定角度を回動させる毎に行
うことを特徴とする請求項１記載のボンディング方法。 - 【請求項３】 前記ボンディングはボンディングツール
を使用しツールへの超音波の印加は、前記ワークステー
ジを所定角度を回動させる毎に行うことを特徴とする請
求項１記載のボンディング方法。 - 【請求項４】 前記ボンディングはボンディングツール
を使用しツールへの超音波の印加は、超音波の振動方向
の異なる複数のボンディングヘッドによって行うことを
特徴とする請求項１記載のボンディング方法。 - 【請求項５】 ワークステージとこれに対向して設けら
れた超音波振動が印加されるボンディングツールとを有
し、前記ボンディングツールに吸着されたデバイスの電
極に形成されたバンプをワークステージ上に載置された
外囲器の電極にボンディングツールに超音波を印加して
熱圧着するボンディング装置において、前記ボンディン
グツールへの超音波の印加は振動方向を変化させる振動
方向変更手段を有することを特徴とするボンディング装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9255008A JPH1197493A (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | ボンディング方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9255008A JPH1197493A (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | ボンディング方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1197493A true JPH1197493A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17272925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9255008A Pending JPH1197493A (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | ボンディング方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1197493A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002009347A (ja) * | 2000-06-26 | 2002-01-11 | Koha Co Ltd | Ｌｅｄ光源およびその製造方法 |
| JP2002009349A (ja) * | 2000-06-26 | 2002-01-11 | Koha Co Ltd | Ｌｅｄ面発光装置およびその製造方法 |
| JP2005045092A (ja) * | 2003-07-24 | 2005-02-17 | Konica Minolta Opto Inc | 半導体装置及び撮像装置並びに半導体装置製造方法 |
| EP1512485A1 (en) * | 2003-09-03 | 2005-03-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and apparatus for mounting electronic part applying ultrasonic vibrating in a plurality of directions, and electronic circuit apparatus |
| JP2005183459A (ja) * | 2003-12-16 | 2005-07-07 | Fujitsu Ltd | 電子部品のボンディング方法及び装置 |
| US7591409B2 (en) * | 2005-06-13 | 2009-09-22 | Panasonic Corporation | Semiconductor device bonding apparatus and method for bonding semiconductor device using the same |
| JP2010000704A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Canon Inc | 記録ヘッド及び記録ヘッドの製造方法 |
| JPWO2016031020A1 (ja) * | 2014-08-28 | 2017-04-27 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
-
1997
- 1997-09-19 JP JP9255008A patent/JPH1197493A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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