DE69729759T2 - Integrierte Schaltung oder Platine mit einer Höckerelektrode und Verfahren zu Ihrer Herstellung - Google Patents

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Norihito Souraku-gun Tsukahara
Takahiro Neyagawa-shi Yonezawa
Yoshihiko Ashiya-shi Yagi
Yoshifumi Hirakata-shi Kitayama
Hiroyuki Ikoma-shi Otani
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine integrierte Schaltung oder eine Schaltungsplatine mit einer Elektrode und einer Höcker- bzw. Bumpelektrode gemäß dem Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Höcker- bzw. Bumpelektrode nach Anspruch 7.
  • In den vergangenen Jahren sind elektronische Geräte in die Richtung entwickelt worden, dass sie eine kompakte Größe, ein geringes Gewicht und eine hohe Funktionalität besitzen. Dies machte es für die elektronischen Bauteile erforderlich, dass sie ebenfalls eine kompakte Größe, ein geringes Gewicht und eine hohe Funktionalität aufweisen. Unter diesem Gesichtspunkt würde im Hinblick auf das Verfahren zum Herstellen einer Höcker- bzw. Bumpelelektrode auf einer IC-Elektrode, welches für die vorliegende Erfindung einschlägig ist, ein Montage- bzw. Bestückungsverfahren mittels einer Drahtbond-Technik bzw. Drahtbonding-Technik eingesetzt.
  • Das Verfahren zum Herstellen einer Höckerelektrode auf einer IC-Elektrode durch die vorstehend erwähnte, bekannte Drahtbond-Technik wird nun nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren erläutert.
  • Die 12A bis 12D geben schematische Ansichten eines bekannten Verfahrens zum Herstellen einer Höckerelektrode wieder. In den Figuren sind ein Au- bzw. Golddraht 101, eine Au- bzw. Goldkugel 102, eine Bondingkapillare 103, eine IC-Elektrode 104 auf einer Platine 170, ein Kugelbondabschnitt 105 sowie eine Höckerelektrode 106 gezeigt.
  • Das Verfahren zum Herstellen einer Höckerelektrode auf der IC-Elektrode wird nun nachstehend erläutert.
  • In 12A wird die Au-Kugel 102, die an dem vorderen Ende des Au-Drahts 101 ausgebildet worden ist, auf die IC-Elektrode 104 zugeführt, wie es in 12B gezeigt ist, und auf die IC-Elektrode 104 durch die Bonding-Kapillare 103 gebondet bzw. angeheftet. Anschließend bewegt sich die Bonding-Kapillare 103 nach oben, seitwärts und anschließend nach unten, wodurch der Au-Draht mit dem Kugelbondabschnitt 105 verbunden wird, wie es in 12C gezeigt ist. Daraufhin bewegt sich die Kapillare 103 nach oben und durchtrennt den Au-Draht 101, so dass eine Höckerelektrode hergestellt worden ist, wie es in 12D gezeigt ist.
  • Der vorstehend skizzierte Vorgang wird nun nachstehend näher erläutert. Ein Verfahren zum Herstellen eines Höckers bzw. Bumps auf einem Halbleiterelement durch ein bekanntes Kugelbondverfahren sowie ein Verfahren zum Verbinden des Halbleiterelements, welches mit dem Höcker versehen worden ist, wird in dem US-Patent 4,661,192 offenbart. Die Verfahren werden nun erläutert.
  • Wie in 13A gezeigt ist, wird eine Hochspannung von mehreren tausend Volt von einem Brenner bzw. einer Spitze (Torch) 160, der bzw. die als eine Entladeelektrode dient, an das vordere Ende 101a eines Drahtes 101, der von dem vorderen Ende einer Kapillare 103 hervorsteht, angelegt. Durch das Anlegen der Hochspannung nimmt die Temperatur des Drahtes 101 zu und der Draht wird an dem vorderen Ende 101a geschmolzen, während ein Entladestrom zwischen der Spitze 160 und dem vorderen Drahtende 101a fließt, so dass ein kugelförmiger, geschmolzener Abschnitt gebildet wird, wie in 13B gezeigt ist. Nachdem die Kugel 102 ausgebildet worden ist, wird die Kapillare 103 nach unten in Richtung des Halbleiterelements bewegt, so dass die Kugel 102 gegen eine Elektrode 104 des Halbleiterelements 170 in Anlage kommt. Durch weiteres Herabbewegen der Kapillare 103 mit Bezug auf die Kugel 102, die gegen die Elektrode 104 in Kontakt gelangt ist, wird die Kugel 102 an der Elektrode 104 angebondet bzw. angeheftet und die Kugel 102 wird durch den vorderen Endabschnitt 103a der Kapillare 103 so geformt, dass ein Höcker- bzw. Bumpbasisabschnitt 8, wie in 13C gezeigt ist, ausgebildet wird. Anschließend wird der Draht 101, wie es in 13D gezeigt ist, durch Bewegen der Kapillare 103 nach oben zu der dem Halbleiterelement gegenüberliegenden Seite bei gleichzeitigem Klemmen des Drahtes 101 mittels der Kapillare 103 der Draht 101 in der Nähe des Höckerbasisabschnitts 8 abgetrennt, wodurch ein Höcker 30 auf der Elektrode 104 des Halbleiterelements 170 ausgebildet wird. Daraufhin wird ein aufrechtstehender, hervorspringender Abschnitt 30a auf dem Höckerbasisabschnitt 8 des Höckers 30 erzeugt, wie es in 13D gezeigt ist.
  • Bei dem Halbleiterelement 1, an dem der Höcker 30 in dieser Weise auf der Elektrode 104 ausgebildet worden ist, wird der Höcker 30 gegen ein Basismaterial 21 gepresst, wie es in 14A gezeigt ist, auf dem eine flache Oberfläche 21a ausgebildet wird, so dass ein Bump 31 mit einer flachen Oberfläche 31a, die durch Abflachen des hervorspringenden Abschnitts 30a gebildet worden ist, erzeugt wird. Anschließend wird, wie in 14B gezeigt, der Höcker 31, der die flache Oberfläche 31a aufweist, in Kontakt mit einem leitfähigen Kleber 18, der auf einer Bühne 41 vorhanden ist, gebracht, wodurch der leitfähige Kleber 18 auf die flache Oberfläche 31a des Höckers 31 und seiner Umgebung übertragen wird. Daraufhin wird der Höcker 31 durch Ausrichten des Höckers 31, auf dem der leitfähige Kleber 18 übertragen worden ist, mit einer Elektrode 20 auf einer Schaltungsplatine 19 und anschließend durch In-Kontakt-bringen des Höckers 31 mit der Elektrode 20 an der Elektrode 20 zum Erzielen einer elektrischen Verbindung zwischen dem Halbleiterelement 70 und der Schaltungsplatine 19 gebondet.
  • Jedoch kommt gemäß dem Herstellverfahren für eine Höckerelektrode, wie es vorstehend erläutert worden ist, der Au-Draht 101 in Kontakt mit dem IC-Elektrodenabschnitt 104, wenn der Au-Draht 101 durch die Kapillare 103 abgetrennt wird. Demzufolge zeigt die Elektrode 106a, 106b, wie es in den 15A und 15B wiedergegeben ist, eine anormale Form und ein IC-Elektrodenmaterial haftet an dem vorderen Ende des Au-Drahtes 101, was zur Folge hat, dass die Au-Kugel 102a nicht in der üblichen Weise ausgebildet werden kann, wie es in der 15C gezeigt ist.
  • Aus der japanischen Patentzusammenfassung Band 1996, Nr. 06 vom 28. Juni 1996 kann eine Kapillare für eine Höckerbondvorrichtung entnommen werden, welche dazu eingesetzt wird, ein IC herzustellen, bei dem die Form eines Stummelhöckers bzw. eines Studbumps stabil ist. Als eine vordere Endform der Kapillare wird ein verbreiteter Abschnitt, der in axialer Richtung verbreiteter ist, an dem Außenumfangsabschnitt des vorderen Endes ausgebildet. Wenn ein Gold draht geschnitten und abgetrennt wird, wird der Golddraht in einer vorbeschriebenen Weise geschnitten sowie abgetrennt und die Form einer Stummelelektrode wird stabil.
  • Weiterhin offenbart die europäische Patentanmeldung 0 320 244 einen elektrischen Kontakthöcker und eine mit diesem versehene Baugruppe. Ein Substrat, welches mit leitfähigen Anschlüssen versehen ist, sowie ein weiteres Substrat, welches mit Elektrodenkontaktflächen bzw. Elektrodenpads und zweigestufte, elektrische Kontakthöcker versehen ist, die auf den Elektrodenpads jeweils ausgebildet worden sind und von denen jeder einen ersten erhabenen Abschnitt und sowie einen zweiten erhabenen Abschnitt, der auf dem ersten erhabenen Abschnitt ausgebildet worden ist, besteht, werden durch Bonden des zweiten erhabenen Abschnitts, welcher mit Tröpfchen eines leitfähigen Klebers beschichtet worden ist, mit den entsprechenden leitfähigen Anschlüssen durch die Tröpfchen des leitfähigen Klebers sicher verbunden. Das Verhältnis des Bereiches einer Sektion des ersten erhabenen Abschnitts in einer Ebene parallel zu der Oberfläche der Elektrodenkontaktflächen ist größer als der Bereich einer Sektion des zweiten erhabenen Abschnitts parallel zu der Sektion des ersten erhabenen Abschnitts in einer vorbestimmten Weise. In einem beispielhaft erläuterten Verfahren zum Herstellen des elektrischen Kontakthöckers wird der zweite erhabene Abschnitt durch Biegen eines leitfähigen Drahtes zu einer Schlaufe durch eine Kugelbondvorrichtung erzeugt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Im Hinblick auf die vorstehend erläuterten Aspekte besitzt die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine Höcker- bzw. Bumpelektrode sowie ein Verfahren zum Herstellen dieser Höckerelektrode auf einer IC-Elektrode bereitzustellen, dass keine Anormalität in der Form der Elektrode hervorruft, sowie darüber hinaus ein Halbleiterelement, ein Verfahren zum Herstellen des Halbleiterelements, eine Halbleitereinrichtung und ein Verfahren zum Produzieren der Halbleitervorrichtung bereitzustellen.
  • Das vorstehend erwähnte, technische Problem wird durch eine Höcker- bzw. Bumpelektrode, die in den Ansprüchen 1 bis 4 definiert ist, ein Verfahren zum Herstellen einer Höcker- bzw. Bumpelektrode, welches in den Ansprüchen 5 bis 10 definiert ist, ein Halbleiterelement, welches in den Ansprüchen 11 bis 13 definiert ist, ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterelements, welches in den Ansprüchen 14 bis 16 definiert ist, eine Halbleitervorrichtung, welche im Anspruch 17 definiert ist, sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, welches in den Ansprüchen 18 bis 24 definiert ist, gelöst.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Halbleiterelement vorgesehen, bei dem die Höcker- bzw. Bumpelektrode an der IC-Elektrode auf einer Schaltungsplatine, welche die Oberfläche eines Halbleiterelements bildet, gebondet, wobei der Höcker durch den angehängten Anspruch 1 definiert ist. Insbesondere enthält der Höcker bzw. die Höckerelektrode: einen ersten Vorsprung, welcher durch einen Abschnitt gebildet ist, der durch einmaliges Schmelzen und Verfestigen eines Drahtes und seiner Umgebung gebildet worden ist, und der an der Elektrode angebondet worden ist, und einen zweiten Vorsprung, welcher aus einem nicht geschmolzenen Abschnitt des Drahtes gebildet ist und sich von dem ersten Abschnitt über einen ebenen Bereich, der durch das Hervorstehen des ersten Vorsprungs auf der Elektrode definiert ist, bis zu einer Höhe annähernd gleich zu der Höhe des ersten Vorsprungs mit Bezug auf die Elektrode erstreckt, wobei der erste Vorsprung und der zweite Vorsprung in Kontakt mit oder dicht an einer Elektrode auf der Schaltungsplatine gebracht werden, wenn das Halbleiterelement an der Schaltungsplatine montiert wird, und wobei der erste sowie der zweite Vorsprung jeweils einen flachen Oberflächenabschnitt besitzen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Halbleiterelement vorgesehen, wie es vorstehend erläutert worden ist, wobei der erste Vorsprung mit einem geformten Abschnitt, der durch Formgebung eines geschmolzenen Abschnitts des Drahtes durch eine Kapillare und durch Verfestigung dieses Abschnitts gebildet worden ist, sowie mit einem Drahtmaterialabschnitt versehen ist, welcher aus dem Draht in der Nähe des geschmolzenen Abschnitts besteht der sich von einem Vertexabschnitt des geformten Abschnitts von dem Vertexabschnitt nach unten erstreckt und der an dem geformten Abschnitt angebondet ist.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Halbleiterelement, wie es vorstehend definiert worden ist, vorgesehen, bei dem sich der zweite Vorsprung in Richtung einer äußeren Endoberflächenseite der integrierten Schaltung erstreckt, ohne dass er über die äußere Endoberflächenseite hinausgeht.
  • Entsprechend einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Halbleiterelement, wie es vorstehend definiert worden ist, vorgesehen, bei dem sich der zweite Vorsprung von der integrierten Schaltung nach außen über eine äußere Endoberfläche der integrierten Schaltung hinaus erstreckt.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Halbleitervorrichtung vorgesehen, bei der eine Elektrode an einer Schaltungsplatine und der vorstehend erwähnte Höcker des Halbleiterelements, wie es oben definiert worden ist, elektrisch miteinander verbunden sind.
  • Entsprechend einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterelements, wie es vorstehend definiert worden ist, vorgesehen, bei dem, nachdem der geformte Abschnitt hergestellt worden ist, der vorstehend erwähnte Draht, welcher sich von dem geformten Abschnitt aus erstreckt, gebondet wird, nachdem die besagte Kapillare eine annähernd rechteckförmige Figur in einer Ebene parallel zu der Vertikalrichtung über dem geformten Abschnitt ausführt, wenn der erste Vorsprung gebildet wird.
  • Entsprechend eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterelements, wie es vorstehend definiert worden ist, vorgesehen, bei dem ein Bereich des Drahtes, der durch Wärme rekristallisiert worden ist, eine Länge besitzt, welche sich zum Ende des zweiten Vorsprungs erstreckt, wenn der geschmolzene Abschnitt gebildet wird.
  • Entsprechend einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Halterelements, wie es oben festgelegt worden ist, bereitgestellt, bei dem die Länge des rekristallisierten Bereichs durch die Dauer des Anlegens einer an den Draht anzulegenden Spannung für die Bildung des geschmolzenen Abschnitts gesteuert wird.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, wird ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung bereitgestellt, welches die folgenden Schritte enthält: Herstellen eines Halbleiterelements durch das vorstehend erläuterte Herstellverfahren, Aufbringen eines leitfähigen Klebers auf jede Seite des ersten Vorsprungs und des zweiten Vorsprungs und elektrisches Verbinden der Höckerelektrode des Halbleiterelements bzw. der integrierten Schaltung mit einer Elektrode auf einer Schaltungsplatine.
  • Entsprechend einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, wird ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung bzw. einer Halbleitereinrichtung bereitgestellt, welches die folgenden Schritte enthält: Herstellen eines Halbleiterelements durch das Herstellverfahren, wie es vorstehend definiert worden ist, Bereitstellen eines leitfähigen Klebers an den Vertexabschnitten sowohl des ersten Vorsprungs als auch des zweiten Vorsprungs, elektrisches Verbinden der Höckerelektrode des Halbleiterelements mit einer Elektrode auf der Schaltungsplatine, und Überprüfen der Funktionsfähigkeit der elektrischen Verbindung zwischen der Höckerelektrode und der Elektrode für einen Gut-oder-Schlecht-Test durch Aufnehmen eines Bildes eines nach außen hervorstehenden Abschnitts der Höckerelektrode, der sich aus der integrierten Schaltung über den Umfang der integrierten Schaltung hinaus erstreckt, mittels einer Bildaufnahmeeinrichtung.
  • Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, wird ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung, wie sie vorstehend definiert worden ist, vorgesehen, bei dem der Gut-oder-Schlecht-Test der elektrischen Verbindung durch das Vorhandensein oder das Fehlen des leitfähigen Klebers, basierend auf der Bildaufnahmeinformation des nach außen hervorstehenden Abschnitts, der durch die Bildaufnahmeinrichtung aufgenommen worden ist, ausgeführt.
  • Gemäß einem noch weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, wird ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung, wie sie vorstehend definiert worden ist, bereitgestellt, bei dem der Gut-oder-Schlecht-Test der elektrischen Verbindung durch Funktionsprüfung der integrierten Schaltung durch elektrisches In-Kontakt-Bringen mit dem nach außen hervorstehenden Abschnitt an Stelle der Bildaufnahmeeinrichtung ausgeführt wird.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung, wie sie vorstehend definiert worden ist, bereitgestellt, bei dem die Funktionsprüfung des Halbleiterelements durch einen Diodenkenndatentest ausgeführt wird.
  • Entsprechend eines noch weiteren Gesichtspunktes der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung, wie sie vorstehend definiert worden ist, bereitgestellt, bei dem ein ebener Oberflächenabschnitt an den Vertexabschnitten sowohl des ersten als auch des zweiten Vorsprungs gebildet wird, bevor der leitfähige Kleber aufgebracht wird, und bei dem anschließend auf dem ebenen Oberflächenabschnitt der leitfähige Kleber aufgebracht wird.
  • Gemäß einem letzten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wird ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung, wie sie vorstehend definiert worden ist, bereitgestellt, bei dem ein Lötmittel anstelle des leitfähigen Klebers eingesetzt wird.
  • Mit der vorstehend erläuterten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kommt der Draht nicht in Kontakt mit dem Umfang des Kugelbondabschnitts mit Ausnahme des Kugelbondabschnitts, an dem der Draht an dem Kugelbondabschnitt angebondet wird, so dass eine Höckerelektrode auf der IC-Elektrode ausgebildet werden kann.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSFIGUREN
  • Diese sowie weitere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen hiervon unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren deutlicher zu Tage treten. Hierbei ist:
  • 1 eine Seitenansicht, die ein Beispiel der Form einer Höcker- bzw. Bumpelektrode wiedergibt und die zum Erzeugen einer erfindungsgemäßen Höcker- bzw. Bumpelektrode, welche in den 5A bis 5D gezeigt ist, verwendet wird und welche auf einem Halbleiterelement ausgebildet ist;
  • 2A, 2B, 2C, 2D, 2E und 2F Ansichten zum Erläutern des Vorgangs zum Herstellen der Höckerelektrode, wie sie in 4 gezeigt ist, und die zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Höckerelektrode, welche in den 5A bis 5D wiedergegeben worden ist, verwendet wird;
  • 3 ein Flussdiagramm eines Herstellverfahrens für eine Höckerelektrode der 1 und 2, welche auf einem Halbleiterelement vorgesehen ist;
  • 4 eine Seitenansicht, welche ein weiteres Beispiel der Form der in 1 gezeigten Höckerelektrode wiedergibt;
  • 5A, 5B, 5C und 5D Ansichten zum Erläutern eines Vorgangs zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Halbleitereinrichtung durch Verbinden eines Halbleiterelements gemäß der Erfindung, welches mit Höckerelektroden gemäß der vorliegenden Erfindung versehen ist;
  • 6 eine graphische Darstellung, welche eine Beziehung zwischen der Größe eines Vertexabschnitts einer Höckerelektrode und der Übertragungsmenge eines leitfähigen Klebers, welcher auf die Elektrode übertragen worden ist, wiedergibt;
  • 7 eine Seitenansicht der in 4 gezeigten Höckerelektrode, bei der das andere Ende des zweiten Vorsprungs so ausgebildet ist, dass es von einer Endoberfläche des Halbleiterelements hervorsteht;
  • 8 ein Flussdiagramm eines Vorgangs zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung mit dem Halbleiterelement der vorliegenden Erfindung;
  • 9 eine Ansicht, welche ein Beispiel des Verfahrens zum Überprüfen einer Halbleitereinrichtung, die mit einem Halbleiterelement hergestellt worden ist, welches die in 7 gezeigte Höckerelektrode aufweist, wiedergibt;
  • 10 eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel des Verfahrens zum Überprüfen einer Halbleitereinrichtung wiedergibt, welche mit einem Halbleiterelement hergestellt worden ist, das die in 7 gezeigten Höckerelektroden aufweist;
  • 11A und 11B Ansichten, die den Fall wiedergeben, bei dem die Höckerelek troden mit Platinenelektroden einer Schaltungsplatine mittels eines Lötmittels beim Herstellen einer Halbleitereinrichtung mit einem Halbleiterelement eines zehnten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung verbunden sind;
  • 12A, 12B, 12C und 12D Schnittansichten, welche ein bekanntes Verfahren zum Her stellen einer Höckerelektrode auf einer IC-Elektrode zeigen;
  • 13A, 13B, 13C und 13D Ansichten zum Erläutern des Vorgangs zum Herstellen einer bekannten Höckerelektrode;
  • 14A, 14B, 14C und 14D Ansichten zum Erläutern eines Vorgangs zum Erzeugen einer Halbleitereinrichtung durch Verbinden eines Halbleiterelements, welches eine bekannte Höckerelektrode besitzt, mit einer Schaltungsplatine; und
  • 15A, 15B und 15C Seitenansichten, welche eine anormale Form einer Höcker elektrode, die auf einer IC-Elektrode ausgebildet worden ist, wiedergeben.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Bevor mit der Beschreibung der vorliegenden Erfindung fortgefahren wird, ist zu bemerken, dass gleiche Bauteile durch gleiche Bezugszeichen in sämtlichen beigefügten Zeichnungsfiguren gekennzeichnet sind.
  • Ein Halbleiterelement zusammen mit einer Höckerelektrode gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, eine Halbleitereinrichtung, bei der das Halbleiterelement verwendet worden ist, sowie ein Verfahren zum Herstellen des Halbleiterelements und ein Verfahren zum Herstellen der Halbleitereinrichtung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren erläutert.
  • Das vorstehend erwähnte Halbleiterelement wird zuerst beschrieben.
  • Eine Höckerelektrode, die zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Höckerelektrode 300 verwendet wird, welche nachstehend erläutert wird, wird auf einer Schaltungserzeugungsoberfläche 1a eines Halbleiterelements 1 gebondet. Bei dem Halbleiterelement 1 dieses Ausführungsbeispiels wird eine Höckerelektrode 3, die zwei hervorstehende Abschnitte eines ersten Vorsprungs 40 sowie eines zweiten Vorsprungs 50 besitzt, an zumindest einer Elektrode 2 angebondet, wie es in 1 gezeigt ist. Es ist zu bemerken, dass diese Art an Höckerelektrode vorzugsweise an allen Elektroden 2 des Halbleiterelements 1 vorgesehen ist. Der zweite Vorsprung 50 erstreckt sich über einen ebenen Bereich III, der durch die Überdeckung der Elektrode 2 durch den ersten Vorsprung 40 definiert ist, und das andere Ende 52, welches ein Anschlussendabschnitt des zweiten Vorsprungs 50 ist, erstreckt sich von einem Ende 51 zu einer Höhe annähernd gleich zu der Höhe des Vertexabschnitts 41 des ersten Vorsprungs 40 in Richtung der Höhe von der Elektrode 2 aus. Es ist zu bemerken, dass 1 den Fall wiedergibt, bei dem sich das andere Ende 52 über eine Position, welche geringfügig höher als die Höhe des Vertexabschnitts des ersten Vorsprungs 40 angeordnet ist, erstreckt.
  • Das andere Ende 52 des zweiten Vorsprungs 50 kommt in Kontakt mit keiner benachbarten Elektrode 2 des Halbleiterelements 1.
  • Durch das Vorsehen des ersten Vorsprungs 40 und des zweiten Vorsprungs 50 an einer Höckerelektrode 3 kann auf diese Weise der Bereich der Vertexabschnitte 7 der Höckerelektrode vergrößert werden und kann, wie es nachstehend im Detail näher erläutert wird, der Verbindungsbereich, wenn die vorstehend erläuterte Höckerelektrode 3 mit der Elektrode der Schaltungsplatine mittels eines leitfähigen Klebers verbunden wird, vergrößert werden, so dass der Verbindungswiderstandswert verringert werden kann. Weiterhin kann die Übertragungsmenge an leitfähigem Kleber auf die Höckerelektrode 3 vergrößert werden und dies beseitigt das mögliche Auftreten einer fehlerhaften elektrischen Leitung, was es ermöglicht, die Verbindungszuverlässigkeit zu verbessern.
  • Die Höckerelektrode 3 des vorstehend erläuterten Typs wird annähernd durch die Vorgänge in den Schritten 1 bis 3 wie es in 3 gezeigt ist, (jeder Schritt ist durch „S" in der Figur gekennzeichnet) weitestgehend in Übereinstimmung mit dem Kugelbondverfahren hergestellt. Mit anderen Worten wird im Schritt 1 die Länge eines Rekristallisationsbereichs, wie es nachstehend noch erläutert wird, durch Steuern der Entladezeit festgelegt, wodurch der Draht 10 schmilzt. Im Schritt 2 wird der erste Vorsprung 40 des geschmolzenen Drahtes an der Elektrode 2 ausgebildet. Im Schritt 3 wird weiterhin der zweite Vorsprung 50 ausgebildet. Diese Vorgänge werden nachstehend näher erläutert.
  • Wie in der 2A gezeigt ist, erstreckt sich ein Draht 10, welcher einen Drahtdurchmesser von beispielsweise 25 μm aufweist und welcher beispielsweise aus Gold besteht, über ungefähr eine Länge II von dem vorderen Endabschnitt 9a der Kapillare 9 aus. Es ist zu bemerken, dass die vorstehend erwähnte Länge II 450 μm beträgt, d. h. die Vorsprungslänge des Standes der Technik. Das Material des Drahtes 10 ist nicht auf das vorstehend erwähnte Gold beschränkt und kann durch Kupfer, Aluminium, Nickel, Lötmaterial und dergleichen gebildet sein, solange das Kugelbondverfahren ausgeführt werden kann. In Abhängigkeit des Durchmessers des Drahtes 10 können die Bumpabmessungen, wie der Basisdurchmesser und die Höhe entsprechend den gewünschten Zwecken geändert werden.
  • Eine Hochspannung wird an den vorderen Endabschnitt 10a des Drahtes 10 ähnlich zum Stand der Technik angelegt und der vordere Endabschnitt 10a wird, wie in 2B gezeigt, durch eine elektrische Entladung zwischen einer Entladeelektrode und dem vorderen Endabschnitt 10a geschmolzen, wodurch sich eine Kugel 11 ausbildet. Es ist zu bemerken, dass der Durchmesser der Kugel 11 durch den Wert der angelegten Spannung festgelegt werden kann, und der Durchmesser der Kugel 11 zunimmt, wenn sich die angelegte Spannung erhöht. In der Kugel 11 sowie einem Abschnitt, der sich von der Kugel 11 aus über eine bestimmte Länge des Drahtes 10 erstreckt, nimmt das Kristallkorn des Drahtes 10 durch die mittels der vorstehend erwähnten elektrischen Entladung erzeugte Wärme zu. Dieser Abschnitt mit dem großen Kristallkorn dient als ein Rekristallisierungsbereich 16 und seine Länge VI beträgt 120 μm, wenn die Entladezeit 5 ms ist. Damit sich die Kristallkorngröße in einem Grenzabschnitt zwischen einem normalen Kristallbereich 17, der die anfängliche Kristallkorngröße besitzt, und im vorstehend erwähnten rekristallisierten Bereich 16 unterscheidet, wird eine Kristallkorngrenzfläche 15 gebildet, an der die Bruchfestigkeit des Drahtes schwach ist. Damit das andere Ende 52 des zweiten Vorsprungs 50 an der Kristallkorngrenzfläche 50 oder ihrer Nähe angeordnet ist, wird die Länge VI des rekristallisierten Bereiches 16 ein wichtiger Faktor für die Erzeugung des zweiten Vorsprungs 50. Die Länge VI des rekristallsierten Bereichs 16, der vorstehend erläutert worden ist, kann durch die Entladezeit, in der die elektrische Ladung wirkt, gesteuert werden.
  • Anschließend wird, wie in 2C gezeigt ist, die Kugel 11, die an dem vorderen Endabschnitt 10a des Drahtes 10 ausgebildet worden ist, auf der Elektrode 2 des Halbleiterelements 1 mittels Druck, Wärme oder Ultraschallschwingungen, die von der Kapillare 9 angelegt werden, gebondet bzw. angeheftet. Die Form des geformten Abschnitts 42 des ersten Vorsprungs 40, der an der Elektrode 2 durch die Kugel 11 ausgebildet worden ist, welche durch das Schmelzen des Drahtes 10 erzeugt worden ist, wird durch die Form des vorderen Endabschnitts 9a der Kapillare 9 bestimmt. Daher wird dem geformten Abschnitt 42 ermöglicht, eine annähernd konische Form, wie es in 1 gezeigt ist, oder eine Form aufzuweisen, die einen zweistufigen Vorsprung aufweist, der aus einem Basisabschnitt 421, an dem ein Schulterabschnitt 422 ausgebildet ist, und einem hervorstehenden Abschnitt 424 besteht, der an dem Basisabschnitt 421 aufrecht stehend vor gesehen ist, wie es in 4 gezeigt ist. Bei einer Höckerelektrode 300, die den Basisabschnitt 421 der vorstehend erwähnten Art aufweist, wird in Folge des Vorsehens des Schulterabschnitts 422 der leitfähige Kleber nur zu dem vorspringenden Abschnitt 424 beim Übertragen des leitfähigen Klebers auf die Höckerelektrode 300 übertragen und erzeugt daher den Effekt, dass der leitfähige Kleber daran gehindert werden kann, auf die Schaltungserzeugungsoberfläche 1a des Halbleiterelements 1 in Folge des Vorhandenseins des Schulterabschnitts 422 und des Basisabschnitts 421 verspritzt zu werden. Es ist zu bemerken, dass die Höckerelektrode 300 als ein Beispiel bei der nachstehenden Beschreibung angesehen wird.
  • Bei dem Draht 10 wird ein proximaler Abschnitt 10b in der Nähe der Kugel 11 einer Schlaufenbildung durch die Kapillare 9, wie es durch einen Verlauf 14 in einer Ebene parallel zur vertikalen Richtung oberhalb des Basisabschnitts 421 gekennzeichnet und in der 2D gezeigt ist, ausgesetzt. In 2D ist der Abstand der Bewegung der Kapillare 9 für die Schlaufenbildung geringfügig vergrößert und die Schlaufenbildung wird praktisch vorgeformt über einen planaren bzw. ebenen Bereich III des Basisabschnitts 421. Es ist zu bemerken, dass der ebene Bereich III eine Abmessung von ca. 80 μm bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzt.
  • Durch die letzte Bewegung 14a innerhalb der Bewegung der vorstehend erwähnten Schlaufenbildung erstreckt sich der proximale Abschnitt 10b, der sich von dem hervorstehenden Abschnitt 424 aus fortsetzt, nach unten von dem Vertexabschnitt 41 des geformten Abschnitts 42 und der proximate Abschnitt 10b wird, wie in 2E gezeigt, an dem peripheren Abschnitt 423 des Basisabschnitts 421 durch Druck, Wärme oder Ultraschallschwingungen gebondet. Auf diese Weise wird der erste Vorsprung 40 ausgebildet. Daher besteht der erste Vorsprung 40 aus dem geformten Abschnitt 42 und dem Drahtmaterialabschnitt 43, welcher aus dem proximalen Abschnitt 10b gebildet worden ist, der sich von dem Vertexabschnitt 41 aus erstreckt und an dem peripheren Abschnitt 423 angebondet worden ist. Die vorstehend erwähnte Schlaufenbildung wird deshalb ausgeführt, um zu verhindern, dass der Vertexabschnitt 41 zu der Seite des Halbleiterelements bei der abwärts gerichteten Bewegung des proximalen Abschnitts 10b von dem Vertexabschnitt 41 des geformten Abschnitts 42 hinfällt.
  • Anschließend klemmt eine Klemmeinrichtung 12, die für die Kapillare 9 vorgesehen ist, den Draht 10, welcher sich innerhalb der Kapillare 9 erstreckt, und anschließend wird der Draht 10, der an dem Umfangsabschnitt 423 des Basisabschnitts 421 angebondet worden ist, nach oben mit dem Anheben der Kapillare 9 ausgerichtet, wie es in 2F gezeigt ist, und anschließend an der Kristallkorngrenzfläche 15 bei dem weiteren Anheben der Kapillare 9 abgetrennt. Auf diese Weise wird der zweite Vorsprung 50 gebildet. Durch den durch die Kapillare 9 ausgeführten, vorstehend beschriebenen Vorgang erstreckt sich das andere Ende 52 des zweiten Vorsprungs 50 über den vorstehend erwähnten ebenen Bereich III des ersten Vorsprungs 40 bis auf eine Höhe, die zwischen dem einen Ende 51, welches an dem vorstehend erwähnten Umfangsabschnitt 423 angebondet ist, und dem aproximalen Vertexabschnitt 41 des ersten Vorsprungs 40 vorhanden ist. Es ist zu bemerken, dass die Position der Kristallkorngrenzfläche 15 in die Richtung, in der sich der Draht 10 erstreckt, durch Steuern der vorstehend erwähnten Entladezeit, wie es vorstehend erläutert worden ist, festgelegt wird, so dass sich das andere Ende 52, d. h. der Abschnitt, der ungefähr gleich der Kristallkorngrenzfläche 15 ist, in einer Höhe in einer Position zwischen dem vorstehend erwähnten einen Ende 51 und dem aproximalen Vertexabschnitt 41 angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine Höckerelektrode mit zwei Vorsprüngen an einer Elektrode 2 erhalten.
  • Der Draht 10 wird von dem Drahtmaterialabschnitt 43 des ersten Vorsprungs 40 zu dem zweiten Vorsprung 50 bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen geführt. Es ist jedoch akzeptabel, dass der Endabschnitt des Drahtmaterialabschnitts 43 beispielsweise an dem Umfangsabschnitt 423 des Basisabschnitts 421 anzubonden, ihn zu schneiden, das eine Ende 51 des zweiten Vorsprungs 50 beispielsweise an dem Umfangsabschnitt 423 anzubonden und das andere Ende 52 sich in der vorstehend erläuterten Weise erstrecken zu lassen.
  • Die Schlaufenbildung des Abschnitts 10 wird so ausgeführt, dass der Vertexabschnitt 41 des ersten Vorsprungs 40 in einer Position annähernd in der vertikalen Richtung mit Bezug auf die Elektrode 2 bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen angeordnet ist. Jedoch braucht die Schlaufenbildung solange nicht ausgeführt zu werden, wie der Vertexabschnitt 41 in einer Position in der vertikalen Richtung ohne Ausführung der Schlaufenbildung angeordnet werden kann.
  • Die Höckerelektroden 300 und 3 werden jeweils an der Elektrode 2 des Halbleiterelements 1 bei den vorstehend erwähnten Ausführungsbeispielen ausgebildet. Jedoch können die Höckerelektroden 300 und 3 jeweils an den Platinenelektroden auf der Schaltungsplatine ausgebildet werden, an denen das Halbleiterelement 1 angebracht wird.
  • Nachfolgend wird der Fall erläutert, bei dem eine Halbleitereinrichtung durch Montieren des Halbleiterelements 1, welches mit der vorstehend erwähnten Höckerelektrode 300 oder der Höckerelektrode 3 auf einer Schaltungsplatine versehen ist, mittels der vorstehend erwähnten Höckerelektrode 300 usw. erzeugt wird. Es ist zu bemerken, dass die nachstehende Beschreibung unter Verwendung der Höckerelektrode 300 als ein Beispiel erfolgt. Es ist weiterhin zu bemerken, dass der vorstehend erwähnte Montagevorgang ähnlich zu dem Vorgang ist, wie auch unter Bezugnahme auf die 14A bis 14C beschrieben worden ist.
  • Bei dem Halbleiterelement 1, welches mit der vorstehend erläuterten Höckerelektrode 300 versehen worden ist, werden die Vertexabschnitte 7 des ersten Vorsprungs 40 und des zweiten Vorsprungs 50 der Höckerelektrode 3 so durch Herabdrücken des Halbleiterelements 1 zu der Basismaterialseite gegen die flache bzw. ebene Oberfläche 21a der Platine 21 gepresst, wie es in 5A gezeigt ist, wodurch flache bzw. ebene Oberflächen 31a an den entsprechenden Vertexabständen 7 ausgebildet werden.
  • Daraufhin wird, wie in 5B gezeigt ist, der leitfähige Kleber 18 auf den ersten Vorsprung 40 und den zweiten Vorsprung 50 übertragen, indem die ebene Oberflächenseite der Höckerelektrode 300 in Kontakt mit dem leitfähigen Kleber 18, der auf den flachen bzw. ebenen Oberflächen einer Bühne 41 aufgebracht worden ist, übertragen.
  • Daraufhin wird die Höckerelektrode 300, auf der der leitfähige Kleber 18 übertragen worden ist, mit der Platinenelektrode 20 der Schaltungsplatine 19 ausgerichtet, wie es in 5D gezeigt ist, und der erste Vorsprung 40 sowie der zweite Vorsprung 50 jeder Höckerelektrode 300 werden an der Platinenelektrode 20 durch den leitfähigen Kleber 18 befestigt. Auf diese Weise wird eine Halbleitereinrichtung 600 hergestellt.
  • Durch das Vorsehen der beiden Vorsprünge, des ersten Vorsprungs 40 und des zweiten Vorsprungs 50, wird die Übertragungsmenge des leitfähigen Klebers 18 auf die Vertexabschnitte 7, d. h. die Höhe IV des leitfähigen Klebers 18, wie in 5C gezeigt ist, vergrößert. Weiterhin kann durch Ausbilden der ebenen Oberflächen 31a an den Vertexabschnitten 7 des ersten Vorsprungs 40 und des zweiten Vorsprungs 50 der Bereich der Vertexabschnitte 7 weiter vergrößert werden. Wie in 6 gezeigt ist, nimmt die vorstehend erwähnte Übertragungsmenge zu, wenn sich der Bereich der Vertexabschnitte 7 vergrößert, und die Übertragungsmenge kann daher durch Erzeugen der flachen Oberfläche 31a vergrößert werden. Bei der vorstehend erwähnten Vorgehensweise kann der leitfähige Kleber 18 auf die Höckerelektrode 300 um die Höhe IV von 10 μm oder größer, wie in 5C gezeigt, überfragen werden.
  • Weiterhin kann die Durchbiegung der Schaltungsplatine 19 in dem Fall, bei dem das Halbleiterelement 1 mit der Schaltungsplatine 19 verbunden wird, durch die vorstehend erwähnte Übertragungsmenge des leitfähigen Klebers 18 ausgeglichen werden und daher erlaubt die Zunahme in der Übertragungsmenge, wie es vorstehend erläutert worden ist, dass der Absorbtionsbetrag für die Durchbiegung vergrößert werden kann. Aus diesem Grund kann die Spezifikation der Durchbiegung an dem Abschnitt, an dem das Halbleiterelement 1 mit der Schaltungsplatine 19 verbunden werden kann, von der üblichen Spezifikation von 4 μm auf 10 μm vergrößert werden, so dass es darüber hinaus möglich ist, die Kosten der Schaltungsplatine 19 zu verringern.
  • Außerdem sind der Verbindungsbereich der Höckerelektrode 300 und der Platinenelektrode 20 auf der Schaltungsplatine 19 sowie die Menge des leitfähigen Klebers 18 vergrößert, so dass die Festigkeit der Verbindung der Höckerelektrode 300 mit der Elektrode 20 vergrößert werden kann und der Verbindungswiderstandswert auf einen geringen Wert herabgedrückt werden kann.
  • Eine Richtung, bei der das andere Ende 52 des zweiten Vorsprungs 50 ausgerichtet ist, wird nachstehend erläutert.
  • Das andere Ende 52 des zweiten Vorsprungs 50 an der Höckerelektrode 300, die auf die vorstehend erläuterte Weise erzeugt worden ist, kann zu der Umfangsseite des Halbleiterelements 1 ausgerichtet werden oder, wie es weiterhin in 7 gezeigt ist, kann sich das andere Ende 52 darüber hinaus über eine Erstreckungslinie an der äußern Endoberfläche 1b des Umfangs des Halbleiterelements 1 hinaus erstrecken. Es ist zu bemerken, dass die Ausrichtung des anderen Endes 52 durch den Betrieb der Kapillare 9 ausgeführt wird. Hinsichtlich der Höckerelektrode 300 wird eine Höckerelektrode, an der sich das andere Ende 52 über die Erstreckungslinie der äußeren Endoberfläche 1b des Umfangs des Halbleiterelements 1 hinaus erstreckt, als Höckerelektrode 310 bezeichnet, wie es in 7 gezeigt ist. Weiterhin wird der Abschnitt, der zu dem Draht 10 gehört und sich über die Ausdehnungslinie der äußeren Endoberfläche 1b erstreckt, durch einen nach außen hervorstehenden Abschnitt 53 bezeichnet.
  • Durch das auf diese Weise erfolgende Ausrichten des anderen Endes 52 zu der Umfangsseite des Halbleiterelements 1 erstreckt sich das andere Ende 52 nicht in Richtung der benachbarten Elektrode 2 bei dem Halbleiterelement 1. Daher wird das andere Ende 52 nicht in Kontakt mit der benachbarten Elektrode 2 gebracht oder mit dieser kurzgeschlossen, wenn der leitfähige Kleber 18 zu der Höckerelektrode 310 übertragen wird. Somit kann die Ausrichtung des anderen Endes 52 zu der Umfangsseite des Halbleiterelements 1 die Übertragungsmenge des leitfähigen Klebers 18 sicherstellen und das mögliche Auftreten eines Kurzschlusses, wie es vorstehend erläutert worden ist, durch Vorsehen des zweiten Vorsprungs 50 zusätzlich zu dem ersten Vorsprung 40 verhindern.
  • Weiterhin kann eine Halbleitereinrichtung ebenfalls durch Erzeugen der Höckerelektrode 310 auf der Elektrode 2 des Halbleiterelements 1, wie es vorstehend im Schritt 11, der in 8 gezeigt ist, beschrieben worden ist, und durch Verbinden der Höckerelektrode 310 auf der Elektrode 20 der Schaltungsplatine 19 in einer nach unten ausgerichteten Weise im Schritt 12 hergestellt werden. Wenn die Herstellung der Halbleitereinrichtung in der vorstehend erläuterten Weise erfolgt, wird das andere Ende 52 weder in Kontakt mit der benachbarten Elektrode 2 bei dem Halbleiterelement 1, welches die Höckerelektrode 310 aufweist, noch mit dieser kurzgeschlossen.
  • Darüber hinaus bildet der zweite Vorsprung 50 der Höckerelektrode 310 den nach außen hervorstehenden Abschnitt 53. Aus diesem Grund ist sein Verbindungsbereich größer als der beispielsweise der Höckerelektrode, wenn die Höckerelektrode 310 mit der Elektrode 20 an der Schaltungsplatine 19 verbunden wird. Aus diesem Grund kann die Verbindungsfestigkeit höher ausgeführt werden und der Verbindungswiderstandswert verringert werden.
  • Weiterhin wird ein Testvorgang bei einer Halbleitereinrichtung 610, bei der das Halbleiterelement 1, welches die Höckerelektrode 310 aufweist, mit der Schaltungsplatine 19 verbunden ist, zum Testen der Leistung der elektrischen Verbindung der Höckerelektrode 310 mit der Elektrode 20 auf der Schaltungsplatine 19 als ein Herstellvorgang der Halbleitereinrichtung 610 vorgesehen werden, wie es im Schritt 13 in 8 gezeigt ist. Dieser Test wird nun nachstehend erläutert.
  • Wenn beispielsweise das Halbleiterelement 1, welches die Höckerelektrode 300 aufweist, auf der Schaltungsplatine 19 in der nach unten weisenden Weise angebracht wird, springt das andere Ende 52 des zweiten Vorsprungs 50 nicht von der äußeren Endoberfläche 1b des Umfangs des Halbleiterelements hervor. Daher kann der Abschnitt, bei dem die Höckerelektrode 300 mit der Elektrode 20 auf der Schaltungsplatine 19 verbunden ist, nicht durch eine Sichtkontrolle überprüft werden. Wenn das Halbleiterelement 1, welches mit der Höckerelektrode 310 versehen worden ist, auf der Schaltungsplatine 19 in der nach unten weisenden Weise angebracht wird, steht der nach außen hervorstehende Abschnitt 53 von der äußeren Endoberfläche 1b des Umfangs des Halbleiterelements 1 hervor. Daher kann der Abschnitt, bei dem die Höckerelektrode 310 mit der Elektrode 20 auf der Schaltungsplatine 19 verbunden ist, über den nach außen hervorstehenden Abschnitt 53 betrachtet werden und einem Sichttest unterzogen werden.
  • Weiterhin ist es möglich, den vorstehend erwähnten Sichttest mittels einer Kamera 25 und einer Sichttesttesteinrichtung 26, welche mit der Kamera 25 verbunden ist, wie es in 9 gezeigt ist, auszuführen. Mit anderen Worten kann an die e lektrische Verbindung der Höckerelektrode 310 mit der Elektrode 20 für einen Gut-oder-Schlecht-Test durch Aufnehmen des Bildes des Abschnitts, bei dem der nach außen hervorstehende Abschnitt 53 mit der Elektrode 20 verbunden ist, durch die Kamera 25 überprüft werden, wobei das Bild der Sichttesteinrichtung 26 zugeführt wird und das Vorhandensein oder die Abwesenheit des leitfähigen Klebers 18 in dem Verbindungsabschnitt mittels der Sichttesteinrichtung 26 erfasst werden.
  • Weiterhin kann eine Kontaktsonde 26 bei der Halbleitereinrichtung 610, die das Halbleiterelement 1 verwendet, welches die Höckerelektrode 310 aufweist, in Kontakt mit dem nach außen hervorstehenden Abschnitt 53 oder dem leitfähigen Kleber 18 gebracht werden, welcher den nach außen hervorstehenden Abschnitt 53 überdeckt, wie es in 10 gezeigt ist. Die Kontaktsonde 26 wird mit einer Leistungstesteinrichtung 27 für Halbleiterelemente verbunden, welche den Zustand der Verbindung der Höckerelektrode 310 mit der Elektrode 20 der Schaltungsplatine 19 oder den Betrieb des Halbleiterelements 1 überprüfen kann. Durch Ausführen beispielsweise eines Diodenkenndatentests kann in kurzer Zeit überprüft werden, ob sich die Verbindung der Elektrode 2 des Halbleiterelements 1 mit der Elektrode 20 in einem nicht leitfähigen Zustand oder einem Kurzschlusszustand befindet.
  • Es ist zu bemerken, dass der vorstehend erwähnte Diodenkenndatentest dazu dient, die Diode, welche in der Schaltung des Halbleiterelements 1 gebildet worden ist, um den Durchfluss eines übermäßigen Stroms durch die Schaltung des Halbleiterelements 1 zu verhindern, zu testen.
  • Die Verbindung der Höckerelektrode mit der Elektrode 20 der Schaltungsplatine 19 wird durch den leitfähigen Kleber 18 gemäß der Beschreibung des vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiels erreicht. Jedoch kann, wie es in den 11A und 11B gezeigt ist, an Stelle des leitfähigen Klebers 18 ein Lötmittel 28 verwendet werden. Es ist zu bemerken, dass die Höckerelektrode 300 als ein Beispiel bei den 11A und 11B verwendet worden ist.
  • Ähnlich zu dem Fall, der unter Bezugnahme auf die 5A bis 5D erläutert worden ist, sind die Vertexabschnitte 7 des ersten Vorsprungs 40 und des zweiten Vorsprungs 50 der Höckerelektrode 300 des Halbleiterelements 1 mit entsprechenden ebenen Oberflächen 31a versehen. Auf der anderen Seite wird das Lötmittel 28, wie es in 11A gezeigt ist, auf der Elektrode 20 der Schaltungsplatine 19 vorgesehen. Durch Ausrichten der Position der Höckerelektrode 300 des Halbleiterelements 1 mit der Elektrode 20 der Schaltungsplatine 19, durch In-Kontakt-Bringen der ebenen Oberflächen 31a der Höckerelektrode 300 mit dem Lötmittel 28 und durch Erhitzen des Lötmittels 28 werden daraufhin die zwei Vorsprünge, d. h. der erste Vorsprung 40 und der zweite Vorsprung 50 der Höckerelektrode 300, mit der Elektrode 20 der Schaltungsplatine 19 mittels des Lötmittels 28 verbunden, wie es in 11B gezeigt ist.
  • Durch das auf diese Weise erfolgende Verbinden der Elektrode 20 der Schaltungsplatine 19 mit der Höckerelektrode 300, die den ersten Vorsprung 40 und den zweiten Vorsprung 50 aufweist, mittels des Lötmittels wird eine Lötauskehlung gebildet. Mittels des Vorsehens dieser Auskehlung wird die Festigkeit gegenüber Beanspruchungen, die auf die Schaltungsplatine 19 einwirken, vergrößert und die Verbindungszuverlässigkeit verbessert. Weiterhin wird der Verbindungsbereich erhöht und der Verbindungswiderstandswert verringert.
  • Die Höckerelektrode, die die zwei Vorsprünge aufweist, wird durch das Kugelbondverfahren bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel gebildet. Es ist jedoch selbstverständlich, dass ein Verfahren, welches in der Lage ist, zwei Vorsprünge an zumindest einer Höckerelektrode auszubilden, an Stelle des Kugelbondverfahrens eingesetzt werden kann.
  • Wie vorstehend näher erläutert worden ist, werden gemäß den Halbleiterelementen der Aspekte sowie dem Herstellverfahren für das Halbleiterelement gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung zwei Vorsprünge an einer Höckerelektrode vorgesehen, bei der die Vertexabschnitte dieser beiden Vorsprünge jeweils eine ebene Oberfläche aufweisen. Daher wird der Kontaktbereich der Höckerelektrode mit der Platinenelektrode der Schaltungsplatine vergrößert. Demzufolge kann die Verbindungsfestigkeit und die Verbindungszuverlässigkeit erhöht und der Verbindungswiderstandswert verringert werden sowie eine stabile Verbindung des Halbleiterelements mit der Schaltungsplatine erreicht werden.
  • Weiterhin wird gemäß der Halbleitereinrichtung des Aspekts der vorliegenden Erfindung und dem Herstellverfahren für die Halbleitereinrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung das Halbleiterelement, welches zwei Vorsprünge an einer Höckerelektrode aufweist, bei der die Vertexabschnitte dieser beiden Vorsprünge jeweils eine ebene Oberfläche besitzen, wie es vorstehend erläutert worden ist, verwendet und die Höckerelektrode mit der Platinenelektrode der Schaltungsplatine verbunden. Mit dieser Anordnung wird der Kontaktbereich der Höckerelektrode mit der Platinenelektrode auf der Schaltungsplatine vergrößert, um demzufolge die Verbindungsfestigkeit und die Verbindungszuverlässigkeit des Halbleiterelements und der Schaltungsplatine zu vergrößern und der Verbindungswiderstandswert verringert sowie eine stabile Verbindung bei der Halbleitereinrichtung erreicht.
  • Darüber hinaus erstreckt sich der Endabschnitt des zweiten Vorsprungs gemäß dem Herstellverfahren für die Halbleitereinrichtung des Aspekts der vorliegenden Erfindung über den Umfang des Hableiterelements, an dem die Höckerelektrode mit den zwei Vorsprüngen, von denen jeder mit einer ebenen Oberfläche versehen ist, ausgebildet worden ist, nach außen hervor. Diese Vorgehensweise ermöglicht die Verbesserung der Verbindungsfestigkeit sowie der Verbindungszuverlässigkeit und die Verringerung sowie Stabilisierung des Verbindungswiderstandswertes, wie es vorstehend erläutert worden ist, und ermöglicht, dass die Halbleitereinrichtung mittels des zweiten Vorsprungs, welcher sich zu dem Halbleiterelement nach außen hervorsteht, überprüft werden kann.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung vollständigen Verbindungen mit dem bevorzugten Ausführungsbeispielen hiervon unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren erläutert worden ist, ist zu bemerken, dass verschiedene Änderungen/Modifikationen für den Fachmann erkennbar sind. Diese Änderungen/Modifikationen werden als innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert worden ist, enthaltend angesehen, solange es sich nicht davon entfernt.

Claims (21)

  1. Integrierte Schaltung (1) oder Schaltungsplatine (19), enthaltend eine Elektrode (20) sowie eine Höckerelektrode, die darauf ausgebildet worden ist und die zur Verbindung des Halbleiterelements (1) mit der Schaltungsplatine (19) dient, wobei die Höckerelektrode aufweist: einen Basisabschnitt (421), der auf der Elektrode (2, 20) des Halbleiterelements (1) oder der Schaltungsplatine (19) vorgesehen ist, wobei der Basisabschnitt (421) einen ersten Vorsprung (40), der sich von der Elektrode (2, 20) wegerstreckt, um einen ersten Vertex (41) zu bilden, und einen zweiten Vorsprung (50) enthält, der ein erstes Ende, welches an dem Umfang des Basisabschnitts (421) angebracht ist, sowie ein zweites Ende besitzt, welches den zweiten Vertex (25) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des zweiten Vorsprungs (50) annähernd gleich der Höhe des ersten Vorsprungs (40) oberhalb der Elektrode ist und dass die Vertexabschnitte (7) des ersten Vorsprungs und des zweiten Vorsprungs (50) jeweils einen ebenen Oberflächenabschnitt (31a) aufweisen.
  2. Integrierte Schaltung oder Schaltungsplatine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Vorsprung (40) aus einem geformten Abschnitt (42) gebildet ist, welcher eine annähernd konische Form besitzt.
  3. Integrierte Schaltung oder Schaltungsplatine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der geformte Abschnitt (42) die Form eines zweistufigen Vorsprungs aufweist, welcher den Basisabschnitt (421) mit einem Schulterabschnitt (422) sowie einen vorspringenden Abschnitt (424), der den ersten Vorsprung (40) bildet, enthält.
  4. Integrierte Schaltung oder Schaltungsplatine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein leitfähiger Kleber (18) oder ein Lötmittel (28) auf den ebenen Oberflächenabschnitten (31a) des ersten und des zweiten Vorsprungs (40, 50) vorgesehen ist.
  5. Integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Vorsprung (50) sich in Richtung einer äußeren Endoberflächenseite (1b) der integrierten Schaltung (1) erstreckt, ohne dass er über die äußere Endoberflächenseite (1b) hinausgeht.
  6. Integrierte Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Vorsprung (50) sich von der integrierten Schaltung (1) nach außen über eine äußere Endoberfläche (1b) der integrierten Schaltung (1) hinaus erstreckt.
  7. Verfahren zum Herstellen einer Höckerelektrode (300; 310) auf einer Elektrode (2) einer integrierten Schaltung (1) oder auf einer Elektrode (20) einer Schaltungsplatine (19), enthaltend die folgenden Schritte: Herstellen eines Basisabschnitts (421) auf der Elektrode (2, 20) der integrierten Schaltung (1) oder der Schaltungsplatine (19) aus einem Draht (10) unter Verwendung einer Kapillare (113), wobei der Basisabschnitt mit einem ersten Vorsprung (40), der sich von der Elektrode (2, 20) wegerstreckt, um einen ersten Vertex (41) zu bilden, und einen zweiten Vorsprung (50) mit einem ersten Ende, das an dem Umfang des Basisabschnitts (421) angebracht ist, und mit dem zweiten Ende, welches einen zweiten Vertex (25) bildet, besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des zweiten Vorsprungs (50) ungefähr gleich der Höhe des ersten Vorsprungs (40) über der Elektrode ausgebildet wird, und dass der erste und der zweite Vertexabschnitt (41, 25) jeweils mit einem ebenen oberen Oberflächenabschnitt (31a) ausgebildet sind.
  8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Vorsprung (40) durch Ausbilden eines Abschnitts (42), der durch Erstarrung eines geschmolzenen Abschnitts eines Drahtes (101) hergestellt wird, und seines Umfanges geformt wird, und dass der zweite Vorsprung (50) aus einem ungeschmolzenen Abschnitt des Drahtes (101) hergestellt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Vorsprung (40) durch Erzeugen des geschmolzenen Abschnitts des Drahtes (10) in dem geformten Abschnitt (42) mittels einer Kapillare (113) und durch Ziehen des Drahtes (10) in die Nähe des geschmolzenen Abschnittes von dem ersten Vertexabschnitt (41) des geformten Abschnitts (42) aus nach unten und Anhaften des Drahtes (10) an dem Umfang des geformten Abschnitts (42) gebildet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Bildung des geformten Abschnitts (42) der erste Vorsprung (40) durch eine Schlaufenbildung des Drahtes und durch Anhaften der Schlaufe an einem Umfangsabschnitt des geformten Abschnitts (42) hergestellt wird, wobei sich die Kapillare in einer annährend rechteckigen Form in einer Ebene bewegt, die die Richtung senkrecht zu der Oberfläche der integrierten Schaltung oder der Schaltungsplatine enthält.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich des Drahtes (10), der durch Wärme rekristallisiert worden ist, eine Länge besitzt, welche sich zu einem Ende des zweiten Vorsprungs (50) erstreckt, wenn der geschmolzene Abschnitt gebildet wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des rekristallisierten Bereichs durch die Dauer des Anlegens einer an den Draht anzulegenden Spannung für die Bildung des geschmolzenen Abschnitts gesteuert wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Höckerelektrode (300; 310) auf der integrierten Schaltung gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Vorsprung (50) in der Weise ausgebildet ist, dass er sich zu der Umfangsseite (1b) der integrierten Schaltung (1) erstreckt.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Vorsprung (50) in der Weise ausgebildet wird, dass er sich über den Umfang der integrierten Schaltung (1) hinaus zu der Außenseite der integrierten Schaltung (1) erstreckt.
  15. Halbleitereinrichtung, bei der eine Elektrode (20) einer Schaltungsplatine (19) und eine integrierte Schaltung (1) gemäß einem der Ansprüche 5 und 6 elektrisch miteinander verbunden sind.
  16. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung, enthaltend die folgenden Schritte: Herstellen einer integrierten Schaltung (1) durch das Herstellverfahren nach Anspruch 13 oder 14, Aufbringen eines leitfähigen Klebers (18) oder eines Lötmittels (28) auf jede Seite des ersten Vorsprungs (40) und des zweiten Vorsprungs (50), und elektrisches Verbinden der Höckerelektrode (3; 300; 310) der integrierten Schaltung (1) mit einer Elektrode (20) der Schaltungsplatine (19).
  17. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung, enthaltend die folgenden Schritte: Herstellen einer integrierten Schaltung (1) durch das Herstellverfahren nach Anspruch 14, Bereitstellen eines leitfähigen Klebers (18) oder eines Lötmittels (28) an den Vertexabschnitten (7, 41) sowohl des ersten Vorsprungs (40) als auch des zweiten Vorsprungs (50), elektrisches Verbinden der Höckerelektrode (310) der integrierten Schaltung (1) mit einer Elektrode (20) der Schaltungsplatine (19), und Überprüfen der Funktionsfähigkeit der elektrischen Verbindung zwischen der Höckerelektrode (310) und der Elektrode (20) für einen Gut-oder- Schlecht-Test durch Aufnahme eines Bildes eines nach außen hervorstehenden Abschnitts (53) der Höckerelektrode (310), der sich aus der integrierten Schaltung (1) über den Umfang der integrierten Schaltung (1) hinaus erstreckt, mittels einer Bildaufnahmeeinrichtung (25, 26).
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Gut-oder-Schlecht-Test der elektrischen Verbindung durch das Vorhandensein oder das Fehlen des leitfähigen Klebers (18), basierend auf der Bildaufnahmeinformation des nach außen hervorstehenden Abschnitts (53), der durch die Bildaufnahmeeinrichtung (25, 26) aufgenommen worden ist, ausgeführt wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Gut-oder-Schlecht-Test der elektrischen Verbindung durch Funktionsprüfung der integrierten Schaltung (1) durch elektrisches In-Kontakt-Bringen mit dem nach außen hervorstehenden Abschnitt (53) an Stelle der Bildaufnahmeeinrichtung (25, 26) ausgeführt wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsprüfung der integrierten Schaltung (1) durch einen Diodenkenndatentest ausgeführt wird.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein ebener Oberflächenabschnitt (31a) an den Vertexabschnitten (7, 41) sowohl des ersten Vorsprungs (40) als auch des zweiten Vorsprungs (50) gebildet wird, bevor der leitfähige Kleber (18) aufgebracht wird, und dass anschließend auf dem ebenen Oberflächenabschnitt (31a) der leitfähige Kleber (18) aufgebracht wird.
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