My initial investigation in Utaka Lab.To improve understanding of adhesive device,I publicized in my Lab.

1. 装置発表
ボンディング装置
早稲田大学 電子物理システム学科4年
宇高研究室 ボンディング班 坂東 佑亮
（ボンディング班 木下 石川）
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2. 半導体製造工程における ボン
ディングの位置づけ前工程 後工程
ウェーハの
成膜工程。
絶縁膜や金属膜
を形成。
フォトリソグフィ
でパターンを形成。
エッチングでパ
ターンを加工。
その他の工程の
あと、電気特性
検査をする
不純物添加し
導電膜を形成。
CMP工程で
膜を平坦化。
ウェーハの裏面
を研磨する。
ダイシング工程
でチップに切り
分ける。
ダイボンディ
ング工程でチッ
プをアイランドに
固定。
封止し、リード
めっき工程を経
て、
その他の工程を
通して製品化。
ワイヤボンディ
ング工程でチップ
上の金属電極パッ
ドとリードフレー
ムを電気的に接続。
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参考文献:菊池正典、図解でわかる半導体製造装置、日本実業出版社 p3-30,p124-137

3. ダイボンディング工程（樹脂接着法）
ダイシング工程において作られたICチップ
をパッケージに封入。
チップをリードフレームに接続、固定する。
ダイパッド上に銀ペースト樹脂を添加し接
着させる。
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ダイボンディング工程の画像
http://wikiwiki.jp/greenblueash/?%A5%C0%A5%A4%A5%DC%A5%F3%A5%C7%A5%A3%A5%F3%A5%B0

4. ダイボンディング（共晶合金接合法）
図:共晶合金接合法の概略図
• 400℃に熱したプレートの上
で、チップ裏面のSiをリード
フレームのAuメッキ面と直接、
または、Au-Si合金片を圧着さ
せることで接合させる。
• 酸化防止のため窒素中で行う。
4参考文献:菊池正典、図解でわかる半導体製造装置、日本実業出版社 p3-30,p124-137

5. ダイボンディング装置（ダイボンダ）
ダイボンダ（FUB350、澁谷工業) ダイボンダの機能
• パッケージ基板やリードフ
レームが収納されたマガジン
を装填している。
• ローディング部、樹脂供給部、
ウェーハローディング部、実
際に装着させる本体部、熱処
理ステージ部、アンローディ
ング部からなる。
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ダイボンダ 画像
http://www.shibuya.co.jp/products/semiconductor/fub350.
htm

6. ダイボンダ装置の各部位の役割(樹脂型)
• ローディング部：基板やリードフレームを搬送する。
• 樹脂供給部：基板やリードフレームに樹脂ペーストを塗布する。
• ウェーハローディング部：ダイシングされたウェーハをフレームご
と搬送する。
• 本体部：ウェーハからダイを突き上げ、コレットで真空吸着しダイ
ボンディング部まで搬送、樹脂が塗布されたパッケージ基板のダイ
パッド部にチップを乗せ加圧と擦り合わせにより接着させる。
• 熱処理ステージ部：接着させた樹脂を熱によって硬化させる。
• アンローディング部：ダイボンディング後の基板を搬送用マガジン
に収納する。
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参考文献:菊池正典、図解でわかる半導体製造装置、日本実業出版社 p3-30,p124-137

7. ワイヤボンディング工程
ワイヤボンディングによって半導体チップ上
の1μmのAl電極パッドとリードフレームのイ
ンナーリードとを直径20μm~50μmの金属細
線で連結する。
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ワイヤボンダ画像
http://www.sse-it.co.jp/result.html
写真:菊池正典、図解でわかる半導体製造装置、日本実業出版社p126

8. ワイヤボンディング
（ボールボンディン
グ）
概要：ワイヤボンダ本体部では、ボン
ディングヘッドにあるAu線が巻き込まれ
ているワイヤスプールからワイヤを繰り
出す量を加減するクランパを経由し、セ
ラミック系材料で中が中空になっている
ボンディングキャピラリをお通して適量
のAu線を出させる。
ワイヤボンダの基本動作
ローディング部でダイボンディングされ
た基板をマガジンごとに装填しパッケー
ジ基板を搬送する。
本体部で実際にワイヤボンディングする。
アンローディング部でワイヤボンディン
グ後の基板を搬送マガジンに収納する
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参考文献、写真:菊池正典、図解でわかる半導体製造装置、日本実業出版社 p3-30,p124-
137

9. ワイヤボンディング
（ウェッジボンディ
ング）
ウェッジボンディングではボールボン
ディングと異なり、金属細線としてAl線
を使用する、また高温融解せずに、超音
波により圧着させる。
ワイヤレスボンディングという電気的な
接合をさせる方式もあり、フリップチッ
プボンディングとテープオートメイテッ
ドボンディングの2種類が存在する。
特にフリップチップボンディングを使用
すると電気特性が向上し、占領空間も狭
くなる。あくまで工業的にしか使用でき
ないため、ここでは詳細は割愛させても
らいます。
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ワイヤボンディング工程 画像
http://www.tdk.co.jp/techmag/inductive/201005/index2.ht
m

10. ボールボンディングとウェッジボンディングの比較
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ワイヤボンィングはAl線を使用することでチップ電極のAlとの同一金属接合となり安定する、常
温で行うため酸化反応がおこりにくいというメリットがある、デメリットとしてボンィングに方
向性があり、Alの腐食を防止するための機密封止にコストがいる。
写真:菊池正典、図解でわかる半導体製造装置、日本実業出版社 p3-30,p124-137

11. 11
用語集
USB(Ultara-sonic Bonding):Alのワイヤボンディングに用いられ、超音波により常温でア着さ
せる、ウェッジボンディングとも呼ばれる。
ダイシング：半導体前工程において、回路パターンを形成したシリコンウェーハを一個一
個の集積回路に分離する、ウェーハをサイコロ（dice）のように分離することから命名
マウント：ダイボンディングのこと、ダイアタッチも同じ意味
バックグラインディング：裏面研磨のこと、ウェーハを725μmから20μmほどに薄くする。
フリップチップ（FC)：ワイヤレスボンディングにおいてチップを反転(フリップ)させて接
続するフェイスダウン用半導体チップ
TAB（テープオートメイテッドボンディング）法：FCB（フリップチップボンディング）法
と異なり金属フィンガで形成されたインナーリードによって接続する。
参考文献:菊池正典、図解でわかる半導体製造装置、日本実業出版社 p3-30,p124-137

12. ダイボンディング工程の画像
http://wikiwiki.jp/greenblueash/?%A5%C0%A5%A4%A5%
DC%A5%F3%A5%C7%A5%A3%A5%F3%A5%B0
ダイボンダ 画像
http://www.shibuya.co.jp/products/semiconductor/fub350.
htm
ワイヤボンディング工程 画像
http://www.tdk.co.jp/techmag/inductive/201005/index2.ht
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ワイヤボンダ画像
http://www.sse-it.co.jp/result.html
参考文献:菊池正典、図解でわかる半導体製造装置、日本実業出版社 p3-30,p124-137