(57)【要約】【課題】表面が傾いている半導体素子に対して適切に且つ安価に配線を接合する半導体素子の配線接合方法を提供すること。【解決手段】加圧部材１１を、配線７０を挟んだ状態で半導体素子８０の表面に当たる位置まで下降させて一旦停止する位置決工程と、その停止位置でレーザ光Ｌを金属からなる加圧部材１１に照射し、溶融した加圧部材１１が配線を介して半導体素子８０表面に載ることにより、加圧部材１１の下端面を半導体素子８０の表面形状に沿った形に変形させて、接合部を加圧する加圧面１５を形成する加圧面形成工程と、加圧面１５を配線７０と半導体素子８０表面との接合部に押し当てた状態で、レーザ光Ｌの照射によって加熱した加圧部材１１を介して接合部に熱を伝え、接合材を溶融させて配線と半導体素子表面とを接合する接合工程とを有する半導体素子の配線接合方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子の表面に配線を重ね、レーザ光を照射して加熱した加圧部材によって、重ねた前記配線と半導体素子表面との接合部を加圧しながら加熱することにより、前記配線と半導体素子表面との間の接合材を溶融させて両者を接合する半導体素子の配線接合方法であって、
前記加圧部材を、前記配線を挟んだ状態で前記半導体素子の表面に当たる位置まで下降させて一旦停止する位置決工程と、
その停止位置でレーザ光を金属からなる前記加圧部材に照射し、溶融した当該加圧部材が前記配線を介して前記半導体素子表面に載ることにより、当該加圧部材の下端面を前記半導体素子表面形状に沿った形に変形させて、前記接合部を加圧する加圧面を形成する加圧面形成工程と、
前記加圧面を前記配線と半導体素子表面との接合部に押し当てた状態で、レーザ光の照射によって加熱した前記加圧部材を介して当該接合部に熱を伝え、前記接合材を溶融させて前記配線と半導体素子表面とを接合する接合工程と、
を有することを特徴とする半導体素子の配線接合方法。
【請求項２】
請求項１に記載する半導体素子の配線接合方法において、
前記加圧面形成工程では、加圧面が形成された後にレーザ光の照射を停止して前記加圧部材を冷却して固化させ、
前記接合工程では、前記加圧部材に荷重をかけて前記加圧面を前記配線と半導体素子表面との接合部に押し当てる、
ことを特徴とする半導体素子の配線接合方法。
【請求項３】
請求項１に記載する半導体素子の配線接合方法において、
前記加圧部材は、融点の低い第１部材と融点の高い第２部材の２種類の金属をレーザ照射方向に重ね、荷重を伝達する保持部材内に一体にして装着したものであり、
前記加圧面形成工程では、前記第１部材にレーザ光を照射して溶融させ、前記第２部材に予め形成された平坦な加圧面を前記半導体素子表面形状に沿わせ、
前記接合工程では、前記加圧面形成工程から継続してレーザ光を照射したまま、前記第２部材が前記保持部材を介して作用する荷重によって前記接合部を加圧し、前記第１部材を介して加熱された当該第２部材によって前記接合部に熱を伝える、
ことを特徴とする半導体素子の配線接合方法。
【請求項４】
請求項１に記載する半導体素子の配線接合方法において、
前記加圧面形成工程では、レーザ光の照射によって溶融した前記加圧部材が、その先端部分を配線を介して前記半導体素子表面に載せて前記加圧面を形成し、
前記接合工程では、レーザ光を照射したまま前記加圧部材の重さによって前記配線を半導体素子表面に押し当てながら前記接合部に熱を伝える、
ことを特徴とする半導体素子の配線接合方法。
【請求項５】
筒状の加圧ノズルの下端部に加圧部材を保持し、その加圧ノズルを通って照射されたレーザ光により加熱された前記加圧部材によって、半導体素子の表面に配線を重ねた接合部を加圧及び加熱する加熱ツールにおいて、
前記加圧部材は、レーザ光の照射によって加熱された場合に、前記加圧ノズルに保持されたまま溶融し、その形状を変形可能にするものであることを特徴とする加熱ツール。
【請求項６】
請求項５に記載する加熱ツールにおいて、
前記加圧部材は、はんだであって、前記加圧ノズルは、その内側表面には前記はんどに対して濡れ性が高い材料が施され、外側表面には前記はんだが弾かれる材料が施されていることを特徴とする加熱ツール。
【請求項７】
請求項５に記載する加熱ツールにおいて、
前記加圧部材は、レーザ光の照射によって加熱された場合に、前記加圧ノズルに保持されたまま溶融して形状を変形させる第１加圧部材と、形状をそのまま維持する第２加圧部材とからなるものであることを特徴とする加熱ツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子に対して配線を接合する半導体素子の配線接合方法に関し、特に、半導体素子の傾斜した接合面に配線を加圧及び加熱して適切に接合する半導体素子の配線接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＧＢＴモジュール等のパワー半導体モジュールは、基板に配置された半導体素子とバスバー（或いは基板）との間にアルミワイヤなどのテープを用いた配線によって電気的に接合される。その接合には、テープ配線を半導体素子に超音波接合する方法があるが、超音波エネルギーが大きくなることにより半導体素子がダメージを受けるおそれがある。この点、下記特許文献１には、レーザによる接合が提案され、レーザによってテープ配線を加熱して溶融接合する方法が開示されている。
【０００３】
図８は、レーザを使用した従来の配線接合方法を示した図である。半導体素子１２０の表面に形成された端子１２１に対し、テープ配線１３０の一端部が、はんだ１４０を挟み込んで重ねられている。テープ配線１３０は、半導体素子１２０に当てられた端部が加圧ノズル１１０によって上方から押さえ付けられる。加圧ノズル１１０は筒状に形成されており、レーザ照射器１５０から筒内に出力されたレーザ光１５１がテープ配線１３０の表面に照射される。レーザ光１５１の照射によって接合部が局所的に加熱され、半導体素子１２０の端子１２１にテープ配線１３０の端部とが接合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７７３０７号公報
【特許文献２】特開平１１−２３３５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の半導体素子の配線接合方法では、レーザ光１５１をテープ配線１３０に対して直接照射した場合、レーザスポットの径が接合表面に対して小さいため、接合部の面内温度分布を均一にすることが難しかった。そこで、前記特許文献１には、加圧ノズル１１０の下端部にテープ配線１３０の表面を加圧するバッファ金属を設けた加熱ツールが使用され、そのバッファ金属にレーザ光を照射することで均一的に接合部を加熱する方法が開示されている。図７は、当該方法と同様の配線接合方法を示した図である。
【０００６】
図７に示す加熱ツール２００は、先端のバッファ金属２１０にレーザ光Ｌを照射し、そのバッファ金属２１０を通してテープ配線７０を加熱し、接合面内の温度均一化を実現している。その際、熱抵抗を下げるためにはバッファ金属２１０でテープ配線と半導体素子８０を加圧することが重要である。しかし、図示するように半導体素子８０の表面が傾いている場合には、垂直に荷重をかけるように構成されている加熱ツール２００が片当たりとなって偏荷重を生じ、半導体素子８０を破壊してしまう。
【０００７】
一方、バッファ金属２１０、テープ配線７０及び半導体素子８０の間の接触熱抵抗を小さくする為には、それぞれを密着させなければならないため、むやみに加圧力を下げることもできない。そこで、半導体素子８０の表面の傾きに合わせて加熱ツール２００を傾かせようとした場合には、例えば前記特許文献２などに傾斜方法が記載されているが、それでは構成が複雑になり装置の大型化やコストアップになってしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、表面が傾いている半導体素子に対して適切に且つ安価に配線を接合する半導体素子の配線接合方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る半導体素子の配線接合方法は、半導体素子の表面に配線を重ね、レーザ光を照射して加熱した加圧部材によって、重ねた前記配線と半導体素子表面との接合部を加圧しながら加熱することにより、前記配線と半導体素子表面との間の接合材を溶融させて両者を接合するものであって、前記加圧部材を、前記配線を挟んだ状態で前記半導体素子の表面に当たる位置まで下降させて一旦停止する位置決工程と、その停止位置でレーザ光を金属からなる前記加圧部材に照射し、溶融した当該加圧部材が前記配線を介して前記半導体素子表面に載ることにより、当該加圧部材の下端面を前記半導体素子表面形状に沿った形に変形させて、前記接合部を加圧する加圧面を形成する加圧面形成工程と、前記加圧面を前記配線と半導体素子表面との接合部に押し当てた状態で、レーザ光の照射によって加熱した前記加圧部材を介して当該接合部に熱を伝え、前記接合材を溶融させて前記配線と半導体素子表面とを接合する接合工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る半導体素子の配線接合方法は、前記加圧面形成工程では、加圧面が形成された後にレーザ光の照射を停止して前記加圧部材を冷却して固化させ、前記接合工程では、前記加圧部材に荷重をかけて前記加圧面を前記配線と半導体素子表面との接合部に押し当てることが好ましい。
また、本発明に係る半導体素子の配線接合方法は、前記加圧部材が、融点の低い第１部材と融点の高い第２部材の２種類の金属をレーザ照射方向に重ね、荷重を伝達する保持部材内に一体にして装着したものであり、前記加圧面形成工程では、前記第１部材にレーザ光を照射して溶融させ、前記第２部材に予め形成された平坦な加圧面を前記半導体素子表面形状に沿わせ、前記接合工程では、前記加圧面形成工程から継続してレーザ光を照射したまま、前記第２部材が前記保持部材を介して作用する荷重によって前記接合部を加圧し、前記第１部材を介して加熱された当該第２部材によって前記接合部に熱を伝えることが好ましい。
また、本発明に係る半導体素子の配線接合方法は、前記加圧面形成工程では、レーザ光の照射によって溶融した前記加圧部材が、その先端部分を配線を介して前記半導体素子表面に載せて前記加圧面を形成し、前記接合工程では、レーザ光を照射したまま前記加圧部材の重さによって前記配線を半導体素子表面に押し当てながら前記接合部に熱を伝えることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る加熱ツールは、筒状の加圧ノズルの下端部に加圧部材を保持し、その加圧ノズルを通って照射されたレーザ光により加熱された前記加圧部材によって、半導体素子の表面に配線を重ねた接合部を加圧及び加熱するものであって、前記加圧部材は、レーザ光の照射によって加熱された場合に、前記加圧ノズルに保持されたまま溶融し、その形状を変形可能にするものであることを特徴とする。
また、本発明に係る加熱ツールは、前記加圧部材が、はんだであって、前記加圧ノズルは、その内側表面には前記はんどに対して濡れ性が高い材料が施され、外側表面には前記はんだが弾かれる材料が施されていることが好ましい。
また、本発明に係る加熱ツールは、前記加圧部材が、レーザ光の照射によって加熱された場合に、前記加圧ノズルに保持されたまま溶融して形状を変形させる第１加圧部材と、形状をそのまま維持する第２加圧部材とからなるものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、加圧面形成工程を設け、レーザ光によって加熱した加熱ツールの加圧部材を、その加圧面が半導体素子の傾斜した表面に沿うようにするため、配線の接合に際して半導体素子表面に傾きがあっても、加圧することによって偏荷重を生じさせず、半導体素子の破壊を防止することができる。従って、表面が傾いている半導体素子に対して適切に且つ安価に配線を接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】半導体素子にテープ配線を接合する配線接合装置の接合部材を示した図である。
【図２】加熱ツールの先端部およびテープ配線と半導体素子との接合部を示した図である。
【図３】半導体素子の配線接合方法について第１実施形態を示した図である。
【図４】半導体素子の配線接合方法について第２実施形態を示した図である。
【図５】半導体素子の配線接合方法について第３実施形態を示した図である。
【図６】レーザを使用した従来の配線接合方法を示した図である。
【図７】方法と同様の配線接合方法を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明に係る半導体素子の配線接合方法について、その実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態の配線接合方法は、図７に示したものと同様にレーザ光を利用して半導体素子にテープ配線を接合するものであり、レーザ光を通す筒状の加圧ノズル下端部にバッファ金属を設けた加熱ツールを使用し、その加熱したバッファ金属を介して均一的に接合部を加熱する方法である。そして、その特徴は、半導体素子の表面が傾いていたとしても偏荷重を生じさせることなく接合可能にした点にある。
【００１５】
（第１実施形態）
ここで、図１は、半導体素子にテープ配線を接合する配線接合装置の接合部材を示した図である。半導体素子８０の下面には、はんだ８１によって電極板８２が接合され、電極板８２の下面には絶縁基板８３が重ねて接合されている。絶縁基板８３の下面には放熱のためのベースプレート８４が重ねて接合されている。そして、半導体素子８０の上面には端子が形成されており、その表面端子に対するテープ配線７０の接合に配線接合装置が使用される。
【００１６】
配線接合装置は、レーザ光Ｌを通す筒状の加圧ノズル１１と、その下端開口部を塞ぐようにバッファ金属１２が一体の加熱ツール１０が構成されている。バッファ金属１２は、テープ配線７０を半導体素子８０に対して直接加圧する加圧部材である。更には、図示しないが、加熱ツール１０を半導体素子８０に対して垂直に加圧する駆動部や、その加熱ツール１０内へレーザ光Ｌを照射するレーザ発振器などが備えられている。ここで、図２は、加熱ツール１０の先端と、テープ配線７０と半導体素子８０との接合部を示した断面図である。
【００１７】
加熱ツール１０に先端部に設けられたバッファ金属１２は、テープ配線７０の裏面Ｂよりも高い融点であるが、レーザ光Ｌの照射によって加熱されて変形する低融点のものが使用される。本実施形態では、例えば融点が２２５℃以上のはんだが使用される。一般的にテープ配線７０は、図示するようにテープ心材７１を表裏両面から表面材７２，７３によって挟み込んだ構成である。アルミニウムのテープ心材７１に対して、半導体素子８０に接する表面材７３には、融点２２０℃のスズが使用される。一方、バッファ金属１２に接する表面材７２には、そのバッファ金属１２と付かないものを選択する必要があり、本実施形態の表面側は、なにも設けずにアルミニウムのテープ心材７１そのものとする。
【００１８】
半導体素子８０に対するテープ配線７０の接合には、半導体素子８０の表面端子に対してテープ配線７０の一端部を配置し、そこに加熱ツール１０によって上方から押さえ付けられる。筒状に形成された加圧ノズル１１には、その内部においてレーザ光Ｌがバッファ金属１２に照射され、加熱されたバッファ金属１２を介して半導体素子８０にテープ配線７０が接合される。そして、図１に示すように半導体素子８０の表面が傾斜している場合には、さらに詳しくは図３（ａ）〜（ｂ）に示す工程を経て配線接合が行われる。図３は、配線接合方法の第１実施形態を示した図である。
【００１９】
先ず、配線接合に際し、図１に示すように半導体素子８０に対してテープ配線７０が配置され、接合の準備が行われる。テープ配線７０は、不図示のリールに巻かれており、その先端がテープガイド９０によって半導体素子８０表面に案内される。次に、加熱ツール１０が半導体素子８０の上方から下降するが、ツール先端が半導体素子の表面に接触して受ける反力を感知して加熱ツール１０の下降を一旦停止させる。従って、半導体素子８０の表面が傾斜していても、片当たりの状態のまま荷重をかけることはない。
【００２０】
続いて、図３（ａ）に示すように、レーザ光Ｌが加圧ノズル１１内を通ってバッファ金属１２に照射され、そのバッファ金属１２はレーザ光Ｌの熱によって溶融して変形する。溶融したバッファ金属１２は、自重によって垂れ下がり、テープ配線７０の上に載って変形し、図示するようにテープ配線７０を傾斜した素子表面に押し下げて当てる。テープ配線７０は、厚さ０．１ｍｍの極薄形状であるため、溶融したバッファ金属１２の重さで容易に撓む。そして、このときバッファ金属１２には、加圧ノズル１１から垂れ下がった部分に、半導体素子８０の表面に沿うように傾斜した加圧面１５が形成される。
【００２１】
なお、加圧面１５を形成するバッファ金属１２は、その溶融によって加圧ノズル１１から流れ出してしまわないようにすることが必要である。つまり、溶融したバッファ金属１２が加圧ノズル１１内部に保持できるようにすることが必要であり、そのため加圧ノズル１１の内側表面１６には、図２に示すように、溶融するバッファ金属１２の濡れ性が高くなる素材がコーティングされている。具体的には、ニッケルや銅が使用される。一方、加圧ノズル１１の外側表面は、溶融したバッファ金属１２が外側に広がり過ぎないように、弾く素材であることが必要である。そこで、加圧ノズル１１の外側表面１７は、アルミニウムやチタン或いはセラミックスで形成されている。また、テープ配線７０の上面（テープ心材７１）は、溶融したバッファ金属１２を弾くアルミである。
【００２２】
次に、溶融したバッファ金属１２を冷却して固化させ、形成された加圧面１５を続く加圧工程に備えて安定化させる。その後、バッファ金属１２が固化すれば、次に図３（ｂ）に示すように、重ねられた半導体素子８０とテープ配線７０に対し加圧ノズル１１を介して垂直方向に所定の荷重がかけられる。バッファ金属１２は、傾斜した半導体素子８０の表面に沿って下端の加圧面１５全体が当たるため、加圧ノズル１１に対して垂直に荷重をかけても片当たりによる偏荷重を生じさせることはない。
【００２３】
続いて、図３（ｃ）に示すように、テープ配線７０を半導体素子８０に押さえ込んだ加熱ツール１０には、その筒状の加圧ノズル１１を通して再びレーザ光Ｌがバッファ金属１２に対して照射される。バッファ金属１２は、レーザ光Ｌによる再加熱になるが、この工程ではバッファ金属１２を溶融する温度にまでは加熱しない。バッファ金属１２を加熱した熱は、半導体素子８０の端子表面に接したテープ配線７０の裏面を溶かす。バッファ金属１２やテープ心材７１はテープ配線７０の裏面よりも高融点であるため、溶けて変形することはなく、荷重をかけた状態で熱を伝える。これにより、テープ配線７０は、その裏側の表面材７３が溶けて半導体素子８０の端子に接合される。
【００２４】
テープ配線７０の接合終了後は、図３（ｄ）に示すように、加熱ツール１０を上昇させてバッファ金属１２がテープ配線７０から離される。このときバッファ金属１２は、加圧面１５が傾斜した形状のままである。そこで、加熱ツール１０が上昇した段階で、次の接合に備えて形状を整える。そのためには、バッファ金属１２にレーザ光Ｌを照射することで加熱して溶融する。すると、バッファ金属１２は、加圧ノズル１１の内側表面１６とは濡れる一方で外側表面１７に対して弾くため、加圧ノズル１１先端で球面形状に整えられる。ただし、バッファ金属１２の加圧面１５を傾斜した形状のままで、次のテープ配線７０の接合を同じように実行することも可能である。
【００２５】
本実施形態の配線接合方法によれば、バッファ金属１２の加圧面１５を半導体素子８０の傾斜した表面に沿わせるため、テープ配線７０の接合に際して加圧しても偏荷重を生じさせず、半導体素子８０の破壊を防止することができる。そして、特にバッファ金属１２の形状変形によって傾きに対応させているため、前記効果を安価に達成できた。
また、照射されたレーザ光Ｌのエネルギーはバッファ金属１２に吸収され、その熱がバッファ金属１２を介して加圧面１５から均等にテープ配線７０へと伝えられるため、接合部全体を均一に加熱することができ、接合状態のばらつきをなくすことができる。
更に、接合部を全面的に加圧することができるので、接合部におけるテープ配線７０と半導体素子８０との密着を向上させ、接合部への熱伝達を安定化させることができる。
【００２６】
（第２実施形態）
次に、半導体素子の配線接合方法について第２実施形態を説明する。図４は、配線接合方法の第２実施形態を示した図である。本実施形態の加熱ツール２０は、第１実施形態の加熱ツール１０の一部構成に変更が加えられている。具体的には、加圧ノズル１１の先端に２種類のバッファ金属２１，２２が設けられている。加圧ノズル１１の奥（図面上方）に入った第１バッファ金属２１と、接合部に直接押し付ける加圧ノズル１１の外側（図面下方）の第２バッファ金属２２が一体になって構成されている。一方、筒状の加圧ノズル１１は同様に形成されたものである。
【００２７】
本実施形態でも前記第１実施形態と同様に、バッファ金属にレーザ光Ｌを照射させ溶融による変形によって下端の加圧面２５を傾斜させるが、その際、変形するのは第１バッファ金属２１のみであって、第２バッファ金属２２は形状を変化させない。そこで、第１バッファ金属２１には、前記実施形態と同様にはんだが使用される。一方、第２バッファ金属２２は、第１バッファ金属２１からの脱落を防止するため、第１バッファ金属２１との濡れ性が高いものであって、更に融点が第１バッファ金属２１よりも高く、高熱伝導部材が選択される。具体的には、ニッケルや銅が使用される。また、本実施形態の第２バッファ金属２２には、予め平坦な加圧面２５が形成されている。
【００２８】
配線の接合には、先ず図４（ａ）に示すように半導体素子８０に対してテープ配線７０が配置され、加熱ツール２０が下降して半導体素子８０に当たった反力を感知した位置で一旦停止する。次に、図４（ｂ）に示すように、レーザ光Ｌが加圧ノズル１１内を通って第１バッファ金属２１に照射される。第１バッファ金属２１はレーザ光Ｌの加熱によって溶融して変形する。このとき、その第１バッファ金属２１を介して第２バッファ金属２２も加熱されるが、融点が高い第２バッファ金属２２は変形しない。そして、第１バッファ金属２１が第２バッファ金属２２の重みによって変形し、第２バッファ金属２２の平坦な下端面が、傾斜した素子表面に沿って傾いた配置になる。
【００２９】
本実施形態では、レーザ光Ｌを照射し続け、次の加圧及び加熱工程へと移る。すなわち、第１バッファ金属２１の形状変形に続いて、半導体素子８０との間に挟み込んだテープ配線７０に対して垂直方向に荷重をかけた加熱が行われる。このとき、第１実施形態のように第１バッファ金属２１の冷却工程はないが、傾いた第２バッファ金属２２が加圧ノズル１１の先端開口部に対して引っ掛かり、垂直方向に作用する荷重を接合部に伝えることが可能になる。
【００３０】
そして、第１バッファ金属２１を加熱した熱は第２バッファ金属２２へと伝えられ、半導体素子８０の端子表面に接したテープ配線７０の裏側表面材を溶かし、荷重をかけた状態でテープ配線７０が半導体素子８０の端子表面に接合される。
テープ配線７０の接合終了後は、図４（ｃ）に示すように、加熱ツール２０を上昇させて第２バッファ金属２２がテープ配線７０から離される。そして、第１バッファ金属２１にレーザ光Ｌを照射することで加熱して溶融し、その変形によって第２バッファ金属２２の姿勢がバランスによって図４（ａ）に示す元の状態に戻る。ただし、第２バッファ金属２２の加圧面２５が傾いたまま次の接合に移ってもよい。
【００３１】
本実施形態の配線接合方法によれば、第２バッファ金属２２の加圧面を半導体素子８０の傾斜した表面に沿わせるため、テープ配線７０の接合に際して加圧しても偏荷重を生じさせず、半導体素子８０の破壊を防止することができる。そして、特にバッファ金属２１の形状変形によって傾きに対応させているため、前記効果を安価に達成できた。
また、照射されたレーザ光Ｌのエネルギーは第１及び第２バッファ金属２２に吸収され、その熱が第２バッファ金属２２を介して加圧面から均等にテープ配線７０へと伝えられるため、接合部全体を均一に加熱することができ、接合状態のばらつきをなくすことができる。また、接合部を一定の面積で加圧するので、接合部におけるテープ配線７０と半導体素子８０の端子とを密着を向上させ、接合部への熱伝達を安定化させることができる。
更に、溶融させた第１バッファ金属２１の冷却工程がないため、その分だけ作業時間を短縮することができる。
【００３２】
（第３実施形態）
次に、半導体素子の配線接合方法について第３実施形態を説明する。図５は、配線接合方法の第３実施形態を示した図である。本実施形態の加熱ツール３０は、第１実施形態の加熱ツール１０の構成に一部に変更が加えられている。具体的には、図１に示す加圧ノズル１１の先端に設けたバッファ金属１１に比べて量を増加させたものであり、バッファ金属３１が加圧ノズル１１の奥にまで入り込んでいる。それ以外の構成については第１実施形態と同様であり、バッファ金属３１にも同じはんだが使用されている。
【００３３】
そこで、本実実施形態でも先ず図５（ａ）に示すように、半導体素子８０に対してテープ配線７０が配置され、加熱ツール３０が下降して半導体素子８０に当たった反力を感知して一旦停止する。次に、図５（ｂ）に示すように、レーザ光Ｌが加圧ノズル１１内を通ってバッファ金属３１に照射される。バッファ金属３１は、レーザ光Ｌの加熱による溶融によって変形し、先端部分が垂れ下がる。垂れ下がった部分には、半導体素子８０の表面にテープ配線７０を押し当てながら載ることで、半導体素子８０の傾斜面に沿った加圧面３５が形成される。
【００３４】
その後、冷却工程や加圧工程を行うことなく、溶融して下方へとずれたバッファ金属３１の重みがテープ配線７０を半導体素子８０への押しつけとなり、同時にバッファ金属３１を加熱した熱がテープ配線７０へと伝えられる。これにより、テープ配線７０は、加圧された状態で裏側の表面材が溶け、半導体素子８０との接合が行われる。本実施形態では、こうして特に加圧ノズル１１を介して荷重をかけることなく、バッファ金属３１自身の重さによって加圧が行われる。
【００３５】
テープ配線７０の接合終了後は、図５（ｃ）に示すように、加熱ツール３０を上昇させてバッファ金属３１がテープ配線７０から離される。このときバッファ金属３１は、加圧面３５が傾斜した形状のままであるが、第１実施形態と同様に、バッファ金属３１に再度レーザ光Ｌを照射して溶融し、加圧ノズル１１先端で球面形状に整える。或いは、バッファ金属３１の加圧面３５を傾斜した形状のまま、次のテープ配線７０の接合を同じように実行するようにしてもよい。
【００３６】
本実施形態の配線接合方法によれば、加圧面３５が半導体素子８０の傾斜した表面に沿って当接し、バッファ金属３１の重さによってテープ配線７０を押しつけるため、半導体素子８０を過度な荷重によって破壊するようなことはない。そして、特にバッファ金属３１の形状変形によって傾きに対応させているため、前記効果を安価に達成できた。
なお、本実施形態では、加圧ノズル１１を介して積極的に加圧力をかけないため、接合対象は主に接触面積の小さいものになる。
【００３７】
また、照射されたレーザ光Ｌのエネルギーはバッファ金属３１を介して加圧面３５から均等にテープ配線７０へと伝えられるため、接合部全体を均一に加熱することができ、接合状態のばらつきをなくすことができる。また、接合部を全面的に加圧することができるので、接合部におけるテープ配線７０と半導体素子８０を密着させ、接合部への熱伝達を安定化させることができる。
更に、溶融させたバッファ金属３１の冷却工程や加圧ノズル１１を介した加圧工程がないため、その分だけ作業時間を短縮することができる。
【００３８】
以上、本発明に係る半導体素子の配線接合方法の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  加熱ツール材
１１  加圧ノズル
１２  バッファ金属
１５  加圧面
７０  テープ配線
８０  半導体素子
Ｌ    レーザ光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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