JP2005026691A - ボールボンディングにおいて小径ワイヤにより構成されたボンドの強度を増加するシステム及び方法 - Google Patents

ボールボンディングにおいて小径ワイヤにより構成されたボンドの強度を増加するシステム及び方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2005026691A
JP2005026691A JP2004194272A JP2004194272A JP2005026691A JP 2005026691 A JP2005026691 A JP 2005026691A JP 2004194272 A JP2004194272 A JP 2004194272A JP 2004194272 A JP2004194272 A JP 2004194272A JP 2005026691 A JP2005026691 A JP 2005026691A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire bond
cavity
wire
substrate
bond pad
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004194272A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5547360B2 (ja
Inventor
M Chu Anthony
アンソニー　エム．　チュウ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STMicroelectronics lnc USA
Original Assignee
STMicroelectronics lnc USA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by STMicroelectronics lnc USA filed Critical STMicroelectronics lnc USA
Publication of JP2005026691A publication Critical patent/JP2005026691A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5547360B2 publication Critical patent/JP5547360B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/03—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/0212—Auxiliary members for bonding areas, e.g. spacers
    • H01L2224/02122—Auxiliary members for bonding areas, e.g. spacers being formed on the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/02123—Auxiliary members for bonding areas, e.g. spacers being formed on the semiconductor or solid-state body inside the bonding area
    • H01L2224/02125—Reinforcing structures
    • H01L2224/02126—Collar structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/0212—Auxiliary members for bonding areas, e.g. spacers
    • H01L2224/02122—Auxiliary members for bonding areas, e.g. spacers being formed on the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/02163—Auxiliary members for bonding areas, e.g. spacers being formed on the semiconductor or solid-state body on the bonding area
    • H01L2224/02165—Reinforcing structures
    • H01L2224/02166—Collar structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/04042—Bonding areas specifically adapted for wire connectors, e.g. wirebond pads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/05001—Internal layers
    • H01L2224/05005—Structure
    • H01L2224/05009—Bonding area integrally formed with a via connection of the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0555—Shape
    • H01L2224/05556—Shape in side view
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0555—Shape
    • H01L2224/05556—Shape in side view
    • H01L2224/05558—Shape in side view conformal layer on a patterned surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/05599—Material
    • H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05617—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/05624—Aluminium [Al] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/05599—Material
    • H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/05647—Copper [Cu] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/4501—Shape
    • H01L2224/45012—Cross-sectional shape
    • H01L2224/45015—Cross-sectional shape being circular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/45124—Aluminium (Al) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45147—Copper (Cu) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48237—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a die pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/4845—Details of ball bonds
    • H01L2224/48451—Shape
    • H01L2224/48453—Shape of the interface with the bonding area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
    • H01L2224/48472—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/485—Material
    • H01L2224/48505—Material at the bonding interface
    • H01L2224/48599—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au)
    • H01L2224/486—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/48617—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950 °C
    • H01L2224/48624—Aluminium (Al) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/485—Material
    • H01L2224/48505—Material at the bonding interface
    • H01L2224/48599—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au)
    • H01L2224/486—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/48638—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/48647—Copper (Cu) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/485—Material
    • H01L2224/48505—Material at the bonding interface
    • H01L2224/48699—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Aluminium (Al)
    • H01L2224/487—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Aluminium (Al) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/48717—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Aluminium (Al) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950 °C
    • H01L2224/48724—Aluminium (Al) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/485—Material
    • H01L2224/48505—Material at the bonding interface
    • H01L2224/48699—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Aluminium (Al)
    • H01L2224/487—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Aluminium (Al) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/48738—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Aluminium (Al) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/48747—Copper (Cu) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/485—Material
    • H01L2224/48505—Material at the bonding interface
    • H01L2224/48799—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Copper (Cu)
    • H01L2224/488—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Copper (Cu) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/48817—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Copper (Cu) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950 °C
    • H01L2224/48824—Aluminium (Al) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/485—Material
    • H01L2224/48505—Material at the bonding interface
    • H01L2224/48799—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Copper (Cu)
    • H01L2224/488—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Copper (Cu) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/48838—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Copper (Cu) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/48847—Copper (Cu) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/494—Connecting portions
    • H01L2224/4943—Connecting portions the connecting portions being staggered
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/852—Applying energy for connecting
    • H01L2224/85201—Compression bonding
    • H01L2224/85203—Thermocompression bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/852—Applying energy for connecting
    • H01L2224/85201—Compression bonding
    • H01L2224/85205—Ultrasonic bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/852—Applying energy for connecting
    • H01L2224/85201—Compression bonding
    • H01L2224/85205—Ultrasonic bonding
    • H01L2224/85207—Thermosonic bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/8536—Bonding interfaces of the semiconductor or solid state body
    • H01L2224/85365—Shape, e.g. interlocking features
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01014—Silicon [Si]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1015—Shape
    • H01L2924/10155—Shape being other than a cuboid
    • H01L2924/10157—Shape being other than a cuboid at the active surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/20—Parameters
    • H01L2924/207—Diameter ranges
    • H01L2924/20752—Diameter ranges larger or equal to 20 microns less than 30 microns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/20—Parameters
    • H01L2924/207—Diameter ranges
    • H01L2924/20753—Diameter ranges larger or equal to 30 microns less than 40 microns

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

【課題】 ボールボンディングにおける小さな直径のワイヤにより形成されるボンドの強度を増加させるシステム及び方法を提供する。
【解決手段】 本発明によれば、ボールボンドを受取る構成体が、基板キャビティを形成する部分を具備する基板物質及び基板キャビティを被覆し且つ充填するワイヤボンドパッドを有している。ワイヤボンドパッドはボールボンドを受取るワイヤボンドキャビティを形成する部分を具備している。ボールがワイヤボンドキャビティの側部及び底部へワイヤボンドされる。ワイヤボンドキャビティの側部は、ワイヤに作用する場合のある剪断力及び引張り力に対向するためにボンドに対して付加的な強度を与える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、大略、集積回路に関するものであって、更に詳細には、ボールボンディングプロセスにおいて小さな直径のワイヤにより形成されたボンドの強度を増加するシステム及び方法に関するものである。
ワイヤボンディングは、集積回路及びその他のマイクロエレクトロニクス構成体の製造において使用される公知の電気的相互接続技術である。例えば、集積回路チップの入力／出力（Ｉ／Ｏ）ワイヤは、集積回路チップ上のそれらの夫々のワイヤボンドパッドへワイヤボンディングさせることが可能である。
ワイヤボンディングはワイヤの金属物質を対応するワイヤボンドパッドの金属物質へ溶接させる固相溶接プロセスである。ワイヤとワイヤボンドパッドとが接触状態にされた後に、ワイヤボンド及びワイヤボンドパッドは、熱圧縮プロセス、超音波プロセス、又は熱音波プロセス等の公知のプロセスを使用して一体的に溶接することが可能である。
２つの基本的なワイヤボンドの形態が存在している。それらはボールボンド形態及びウエッジボンド形態である。ボールボンディング及びウエッジボンディングは、両方共、ワイヤボンディング技術において公知である。ボンディングワイヤを製造するために使用される最も一般的に使用される要素は金、アルミニウム、銅である。金、アルミニウム、銅は強く、延性があり、柔軟性があり、信頼性があり、且つ類似した電気的抵抗の値を有している。金ワイヤボンディングは集積回路業界において最も広く使用されているワイヤボンディング技術である。
図１は従来のワイヤボンドパッド１２０及びワイヤボンドパッド１２０へボンディングされたワイヤ１４０の従来のボールボンド１５０の断面図１００を例示している。ワイヤボンドパッド１２０はアルミニウム又は銅等の金属導体から構成されている。製造プロセス期間中に、ワイヤボンドパッド１２０が基板物質１１０（例えば、シリコン）上に配置される。次いで、ワイヤボンドパッド１２０の端部がパッシベーション物質１３０で被覆される。ワイヤボンドパッド１２０の外部表面の中央部分はワイヤ１４０の端部上のボール１５０を受取るために開放している。ボール１５０はワイヤボンドパッド１２０の上に配置され且つ従来のワイヤボンディング技術を使用してワイヤボンドパッド１２０へボンディングされる。
集積回路設計者は、集積回路が実施することが可能な機能の数を継続して増加させている。増加された集積回路機能の数は、又、集積回路へ接続されねばならない入力／出力（Ｉ／Ｏ）ワイヤの数を増加させている。集積回路ダイ用の入力／出力（Ｉ／Ｏ）ワイヤの数における増加は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ワイヤ用の取付箇所へ割当てねばならない集積回路ダイの面積を増加させる。
入力／出力（Ｉ／Ｏ）ワイヤ用の取付箇所へ割当てねばならない集積回路ダイの面積の量を最小とさせることが望ましい。１つの可能なアプローチは、（１）集積回路ダイ上のワイヤボンドパッドの寸法を減少させることであり、且つ（２）入力／出力（Ｉ／Ｏ）ワイヤの直径の寸法を減少させることであり、且つ（３）各入力／出力（Ｉ／Ｏ）ワイヤの端部上のボールボンドの寸法を減少させることである。
より小さな直径を有する入力／出力（Ｉ／Ｏ）ワイヤの使用及びより小さいボールボンドの使用は、ボールボンドとワイヤボンドパッドとの間の接触面積がより小さくなることを意味している。ボールボンドとワイヤボンドパッドとの間のより小さな接触面積は、ボールボンドとワイヤボンドパッドとの間の結合強度（即ち、剪断及び引張り強度）がより大きなボールボンドとより大きなワイヤボンドパッドとの結合強度よりもより低いものであることを意味している。より低い結合強度は不所望なことである。
従って、集積回路チップ用のボールボンディングプロセスにおいて小さな直径のワイヤのボールボンドとワイヤボンドパッドとの間のボンドの結合強度を増加させるための改良したシステム及び方法を提供することの必要性が存在している。又、小さな直径のワイヤのボールボンドに対して増加した結合強度を提供することが可能な複数個のワイヤボンドパッドを有する集積回路チップを提供することの必要性が存在している。
本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠点を解消し、ボールボンディングプロセスにおいて小さな直径のワイヤに対して形成されるボンドの強度を増加させるための改良したシステム及び方法を提供することを目的とする。
本発明の１つの有益的な実施例は、ボールボンドを受取る構成体を有している。この構成体は、基板キャビティを形成する部分を具備している基板物質を有している。この構成体は、又、基板キャビティを被覆し且つ充填するワイヤボンドパッド金属を有している。ワイヤボンドパッドは、ボールボンドを受取るためのワイヤボンドキャビティを形成する部分を有している。ワイヤの端部上のボールがワイヤボンドキャビティの側部及び底部へワイヤボンドされると、ワイヤボンドキャビティの側部はボンドに対して付加的な強度を与え、ワイヤに作用する場合のある剪断力及び引張り力に対抗する。
本発明の１つの目的とするところは、ワイヤボンドを受取る構成体を提供する改良したシステム及び方法を提供することである。
本発明の別の目的とするところは、ボールボンディングプロセスにおける小さな直径のワイヤに形成したボンドの強度を増加する改良したシステム及び方法を提供することである。
本発明の別の目的とするところは、ワイヤボンドを受取る構成体を提供する改良したシステム及び方法を提供することであって、該構成体はボンド、ワイヤとワイヤボンドパッドとの間の界面に作用する場合のある剪断力及び引張り力に対抗する。
以下に説明する図１乃至８及び本明細書において本発明の原理を説明するために使用する種々の実施例は、単に例示的なものであって、本発明の技術的範囲を制限するような態様で解釈されるべきものではない。当業者によって理解されるように、本発明の原理は、任意の適宜に構成された集積回路に対して実現することが可能なものである。
本発明のシステム及び方法は、集積回路チップ用のボールボンディングプロセスにおいて、小さな直径のワイヤのボールボンドとワイヤボンドパッドとの間に増加した結合強度を与えるものである。
図１は従来のワイヤボンドパッド１２０及び従来のワイヤボンドパッド１２０へボンドさせたワイヤ１４０の従来のボールボンド１５０の断面図１００を例示している。従来のワイヤボンドパッド１２０の特徴については前に説明した。従来のワイヤボンドパッド１２０は平坦状である。従来のワイヤボンドパッドは基板物質１１０の表面上に配置される。
図２は本発明の原理に基づくワイヤボンドパッド２３０の好適実施例２００の断面図を例示している。基板物質２０５が、基板物質２０５の表面２１５内に形成した基板キャビティ２１０を具備するように形成されている。１つの好適実施例においては、基板キャビティ２１０の形状は直径２２０を有する円である。基板キャビティ２１０に対するその他の形状を使用することも可能である。製造プロセス期間中に、ワイヤボンドパッド２３０を基板キャビティ２１０にわたって基板物質２０５の表面２１５上に配置させる。基板キャビティ２１０にわたって配置されたワイヤボンドパッド２３０の部分は基板キャビティ２１０を充填する。図２に示したように、基板キャビティ２１０を充填するワイヤボンドパッド２３０の部分は、ワイヤボンドパッド２３０の表面内にワイヤボンドキャビティ２４０を形成する。１つの好適実施例においては、ワイヤボンドキャビティ２４０の形状は直径２５０と深さ２６０とを有する円筒である。ワイヤボンドキャビティ２４０に対するその他の形状を使用することも可能である。
ワイヤボンドパッド２３０の端部をパッシベーション物質２７０で被覆する。ワイヤボンドパッド２３０の外部表面の中央部分は、ワイヤの端部上のボールボンドを受取るために開放されている。
図３はワイヤボンドパッド２３０へボンドさせたワイヤ３１０の断面図３００を例示している。ボール３２０はワイヤボンドパッド２３０上に配置され且つ従来のワイヤボンディング技術を使用してワイヤボンドパッド２３０へワイヤボンドされている。ボール３２０の一部がワイヤボンドキャビティ２４０を充填し且つワイヤボンドキャビティ２４０の側部及び底部へボンドされている。このことはボール３２０とワイヤボンドパッド２３０との間の結合面積を増加させ（且つ結合強度を増加させる）。ワイヤボンドキャビティ２４０の側部は、ワイヤ３１０上に作用する場合のある剪断力に対抗するための付加的な強度を与える。結合面積における増加もボンドの引張り強度を比例的に増加させる。
更に、基板物質２０５の基板キャビティ２１０内に位置されているワイヤボンドパッド２３０の部分（即ち、基板物質２０５の表面２１５の下側）はワイヤ３１０と基板物質２０５との間の全体的な結合強度を増加させる。基板キャビティ２１０を充填するワイヤボンドパッド２３０の部分は基板キャビティ２１０の側部及び底部へボンドされる。このことはワイヤボンドパッド２３０と基板物質２０５との間の結合面積を増加させ（且つ結合強度を増加させる）。基板キャビティ２１０の側部はワイヤ３１０上に作用する場合のある剪断力に対向するための付加的な強度を与える。
本発明のワイヤボンドパッド２３０は、従来のワイヤボンドパッド２１０がワイヤ１４０に対して提供することが可能な結合強度よりも大きなワイヤ３１０に対する結合強度を提供する。このことは、より小さな直径のワイヤ（且つより小さな直径のワイヤボンドパッド）を使用することを可能とする。
本発明の２番目の好適実施例を図４及び５に示してある。この第二実施例は本発明の第一実施例に使用されているものよりも基板物質内においてより深い基板キャビティを使用している。そのために、ワイヤボンドパッド２３０は「浅い」ワイヤボンドパッドと呼ぶことが可能である。何故ならば、基板キャビティ２１０及びワイヤボンドキャビティ２４０の深さが、第二実施例のキャビティのより深い深さと比較して比較的浅いからである。
図４は本発明の原理に基づくワイヤボンドパッド４３０の第二の好適実施例４００の断面図を例示している。基板物質４０５が、基板物質４０５の表面４１５内に形成された基板キャビティ４１０を有するように形成されている。１つの好適実施例においては、基板キャビティ４１０の形状は、直径４２０を有する基板キャビティ４１０の底部に関して円筒対称的である。基板キャビティ４１０に対するその他の形状を使用することも可能である。
図４に示したように、基板キャビティ４１０の底部の直径は、基板キャビティ４１０の上部の直径よりも一層大きいように形成することが可能である。このことは基板キャビティ４１０の円周周りに抑制端部４２５を形成する。抑制端部４２５はワイヤボンドパッド４３０へボンドされるワイヤに対して付加的な結合強度を与える。
製造プロセス期間中に、ワイヤボンドパッド４３０を基板キャビティ４１０にわたり基板物質４０５の表面４１５上に配置させる。基板キャビティ４１０にわたり配置されたワイヤボンドパッド４３０の部分は基板キャビティ４１０の底部部分を充填する。図４に示したように、基板キャビティ４１０の底部部分を充填するワイヤボンドパッド４３０の部分は、ワイヤボンドパッド４３０の表面におけるワイヤボンドキャビティ４４０を形成する。
１つの好適実施例においては、ワイヤボンドキャビティ４４０の形状は、深さ４６０と底部直径４５０とを有する円筒対称形である。ワイヤボンドキャビティ４４０に対するその他の形状を使用することも可能である。ワイヤボンドキャビティ４４０の底部の直径４５０はワイヤボンドキャビティ４４０の上部の直径よりも一層大きい。抑制端部４２５を被覆するワイヤボンドパッド４３０の部分は、ワイヤボンドキャビティ４４０の円周周りに抑制端部４５５を形成する。抑制端部４５５は、ワイヤボンドパッド４３０へボンドされているワイヤに対して付加的な結合強度を与える。
次いで、ワイヤボンドパッド４３０の端部をパッシベーション物質４７０で被覆する。ワイヤボンドパッド４３０の中央部分におけるワイヤボンドキャビティ４４０はワイヤの端部上のボールボンドを受取るために開放している。
図５はワイヤボンドパッド４３０へボンドされているワイヤ５１０の断面図５００を例示している。ボール５２０はワイヤボンドパッド４３０の上に配置されており且つ従来のワイヤボンディング技術を使用してワイヤボンドパッド４３０へワイヤボンドされている。ボール５２０の一部がワイヤボンドキャビティ４４０を充填し且つワイヤボンドキャビティ４４０の側部及び底部へボンドされている。このことはボール５２０とワイヤボンドパッド４３０との間の結合面積を増加させ（且つ結合強度を増加させ）る。ワイヤボンドキャビティ４４０の側部はワイヤ５１０上に作用する場合のある剪断力に対向する付加的な強度を与える。ワイヤボンドキャビティ４４０の側部もボンドに対し付加的な引張り強度を与える。
更に、基板物質４０５の基板キャビティ４１０内に位置しているワイヤボンドパッド４３０の部分（即ち、基板物質４０５の表面４１５の下側）のワイヤ５１０と基板物質４０５との間の全体的な結合強度を増加させる。基板キャビティ４１０を充填するワイヤボンドパッド４３０の部分は基板キャビティ４１０の側部及び底部へボンドされている。このことは、ワイヤボンドパッド４３０と基板物質４０５との間の結合面積を増加させ（且つ結合強度を増加させ）る。基板キャビティ４１０の側部はワイヤ５１０上に作用する場合のある剪断力に対向する付加的な強度を与える。
ワイヤボンドキャビティ４４０の拘束端部４５５下側のワイヤボンドキャビティ４４０を充填するボール５２０の部分は拘束ウエッジ５３０を形成する。拘束ウエッジ５３０はワイヤボンドパッド４３０の拘束端部４５５と係合してワイヤ５１０とワイヤボンドパッド４３０との間のボンドに対し付加的な結合強度を与える。
本発明のワイヤボンドパッド４３０は、従来のワイヤボンドパッド１２０がワイヤ１４０に対して与えることが可能な結合強度よりもより大きい結合強度をワイヤ５１０に対して与える。このことは、より小さな直径のワイヤ（且つより小さな直径のワイヤボンドパッド）を使用することを可能とする。
ワイヤボンドパッド４２０はワイヤボンドパッド２３０のワイヤボンドキャビティ２４０よりもより深いワイヤボンドキャビティ４４０を形成する。そのために、ワイヤボンドパッド４３０は「深い」ワイヤボンドパッドと呼ぶことが可能であり、且つワイヤボンドパッド２３０は「浅い」ワイヤボンドパッドと呼ぶことが可能である。本発明を実施する上で異なる深さのキャビティを使用することが可能であることが理解される。浅いワイヤボンドパッド２３０及び深いワイヤボンドパッド４３０は本発明の好適実施例の例である。
図６は集積回路用の第一のタイプのワイヤボンドパッドを製造し且つ使用する本発明の方法の好適実施例のフローチャートを例示している。本方法のステップは、大略、参照番号６００で示してある。
最初のステップは、基板物質２０５を製造し且つ基板物質２０５の外部表面２１５に基板キャビティ２１０を形成することである（ステップ６１０）。次いで、基板キャビティ２１０をワイヤボンドパッド２３０の一部で充填させてワイヤボンドパッド２３０内にワイヤボンドキャビティ２４０を形成する（ステップ６２０）。
次いで、ワイヤボンドパッド２３０の端部部分はパッシベーション物質２７０で被覆される（ステップ６３０）。次いで、ワイヤ３１０のボール３２０をキャビティ２４０の側部及び底部へワイヤボンドさせる（ステップ６４０）。
図７は集積回路用の２番目のタイプのワイヤボンドパッドを製造し且つ使用する本発明の方法の好適実施例のフローチャートを例示している。この方法のステップは、大略、参照番号７００で示してある。
最初のステップは、基板物質２０５を製造し且つ基板物質２０５の外部表面２１５内に基板キャビティ２１０を形成することである（ステップ７１０）。次いで、基板キャビティ２１０をワイヤボンドパッド２３０の一部で充填してワイヤボンドパッド２３０内にワイヤボンドキャビティ２４０を形成する（ステップ７２０）。
次いで、ワイヤボンドパッド２３０の端部部分をパッシベーション物質２７０で被覆させる（ステップ７３０）。次いで、ワイヤ３１０のボール３２０をキャビティ２４０の側部及び底部へワイヤボンドさせる（ステップ７４０）。拘束ウエッジ５３０が拘束端部４５５下側のキャビティ４４０を充填するボール５２０の部分で形成される。
図８は本発明のワイヤボンドパッドを集積回路パッケージにおいてどのように使用することが可能であるかを例示している。図８は本発明の原理に基づいて製造した例示的な集積回路パッケージ８００の断面側面図を例示している。集積回路パッケージ８００は、基板８２０、集積回路ダイ８３０、保護物質８４０を有している。基板８２０はコア層８５０、金属層８６０、誘電体層８７０を有している。図８に示したように、電気的リード８８０が集積回路ダイ８３０を金属層８６０と接続させる。電気的リード８８０の端部は本発明の複数個のワイヤボンドパッド８９０へボンドされている。
ワイヤボンドパッド開口の直径が１００ミクロン（１００μｍ）である従来のボールボンディングプロセスについて検討する。１ミクロンは１メートルの１００万分の１である（１０-6ｍ）。従って、１００ミクロン（１００μｍ）は１メートルの１０万分の１（１０-4ｍ）である。１００ミクロン（１００μｍ）ワイヤボンドパッド開口ボンドされる典型的な従来のワイヤの直径は２５ミクロン（２５μｍ）乃至３２ミクロン（３２μｍ）の範囲にわたる。
ワイヤボンドパッド開口の直径が５０ミクロン（５０μｍ）へ減少されると、ワイヤの直径は約２０ミクロン（２０μｍ）へ減少される場合がある。２０ミクロン（２０μｍ）ワイヤのより小さな直径と５０ミクロン（５０μｍ）ワイヤボンドパッド開口との間のボンド強度即ち結合強度は、より大きな直径のワイヤに対するボンドよりも一層弱い。何故ならば、２０ミクロン（２０μｍ）のワイヤの接触面積が減少されるからである。
本発明の原理を使用することにより、ワイヤボンドパッド開口の直径を約３０ミクロン（３０μｍ）へ減少させ尚且つ２０ミクロン（２０μｍ）直径を有するワイヤを使用することが可能である。本発明ワイヤの構造によって与えられた増加された結合強度は、ワイヤボンドパッド開口の直径よりも僅かに小さいに過ぎない直径を有するワイヤを使用することを可能とする。本発明のワイヤの直径は５％乃至２０％だけワイヤボンドパッド開口の直径よりもよい小さいものとすることが可能である。
ワイヤ及びワイヤボンドパッドは円筒対称形を有するものとして（即ち、円形状の断面を有するものとして）上に説明した。然しながら、別の実施例においては、ワイヤ及びワイヤボンドパッドは、特定の適用例に対して必要とされる場合に、その他の断面形状（楕円、正方形、矩形、異形等）で構成することが可能である。
以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ制限されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに種々の変形が可能であることは勿論である。
従来のワイヤボンドパッド及び従来のワイヤボンドパッドへボンドしたワイヤの従来のボールボンドを示した概略断面図。 本発明の原理に基づく第一のタイプのワイヤボンドパッドの好適実施例の概略断面図。 図２に示した本発明の第一のタイプのワイヤボンドパッドへボンドさせたワイヤを示した概略断面図。 本発明の原理に基づく２番目のタイプのワイヤボンドパッドの好適実施例の概略断面図。 図４に示した本発明の２番目のタイプのワイヤボンドパッドへボンドしたワイヤの概略断面図。 集積回路において使用するための第一のタイプのワイヤボンドパッドを製造するための本発明の方法の好適実施例を示したフローチャート。 集積回路において使用するための二番目のタイプのワイヤボンドパッドを製造するための本発明の方法の好適実施例を示したフローチャート。 本発明の原理に基づいて製造した例示的な集積回路パッケージの概略断面図。
符号の説明
２０５ 基板物質
２１０ 基板キャビティ
２１５ 表面
２３０ ワイヤボンドパッド
２４０ ワイヤボンドキャビティ
２７０ パッシベーション物質

Claims (22)

  1. ワイヤボンドを受取る構成体を製造する方法において、
    その中に基板キャビティを形成する部分を具備する基板物質を製造し、
    前記基板キャビティをワイヤボンドパッドの一部で充填して前記ワイヤボンドパッド内にワイヤボンドキャビティを形成し、
    前記ワイヤボンドパッドの端部部分をパッシベーション物質で被覆する、
    上記各ステップを有していることを特徴とする方法。
  2. 請求項１において、更に、
    前記ワイヤボンドキャビティの少なくとも１つの側部を形成する部分で前記ワイヤボンドキャビティを製造する、
    上記ステップを有していることを特徴とする方法。
  3. 請求項１において、更に、
    円形状、楕円状、正方形、矩形及び異形のうちの少なくとも１つである断面形状を具備するワイヤボンドキャビティを形成する一部で前記ワイヤボンドキャビティを製造する、
    上記ステップを有していることを特徴とする方法。
  4. ワイヤボンドを受取る構成体へワイヤをワイヤボンドさせる方法において、
    その中に基板キャビティを形成する部分を具備する基板物質を製造し、
    前記基板キャビティをワイヤボンドパッドの一部で充填して前記ワイヤボンドパッド内にワイヤボンドキャビティを形成し、
    前記ワイヤボンドパッドの端部部分をパッシベーション物質で被覆し、
    前記ワイヤの一端部上のボールを前記ワイヤボンドキャビティへワイヤボンドさせる、
    上記各ステップを有していることを特徴とする方法。
  5. 請求項４において、更に、
    前記ワイヤボンドキャビティの少なくとも１つの側部を形成する一部で前記ワイヤボンドキャビティを製造する、
    上記ステップを有していることを特徴とする方法。
  6. 請求項４において、更に、
    円形状、楕円状、正方形、矩形状及び異形のうちの１つである断面形状を有するワイヤボンドキャビティを形成する一部で前記ワイヤボンドキャビティを製造する、
    上記ステップを有していることを特徴とする方法。
  7. ワイヤボンドを受取る構成体において、
    その中に基板キャビティを形成する部分を具備している基板物質、
    前記基板キャビティを被覆するワイヤボンドパッドであって、前記ワイヤボンドパッドの一部が前記基板キャビティを充填して前記ワイヤボンドパッド内にワイヤボンドキャビティを形成するワイヤボンドパッド、
    前記ワイヤボンドパッドの端部部分を被覆するパッシベーション物質、
    を有していることを特徴とする構成体。
  8. 請求項７において、前記ワイヤボンドキャビティが、前記ワイヤボンドキャビティの少なくとも１つの側部を形成する部分を有していることを特徴とする構成体。
  9. 請求項７において、更に、ワイヤの一端部上のボールを有しており、前記ボールが前記ワイヤボンドキャビティへワイヤボンドされることを特徴とする構成体。
  10. 請求項９において、前記ワイヤの直径が前記ワイヤボンドキャビティの直径よりも５％乃至２０％だけより小さいことを特徴とする構成体。
  11. 請求項７に記載したワイヤボンドを受取る少なくとも１個の構成体を有する集積回路。
  12. ワイヤボンドを受取る構成体を製造する方法において、
    その中に基板キャビティを形成し且つ前記基板キャビティの周りに基板物質の抑制端部を形成する部分を具備している基板物質を製造し、
    前記基板キャビティをワイヤボンドパッドの一部で充填して前記ワイヤボンドパッド内にワイヤボンドキャビティを形成し、前記ワイヤボンドパッドは前記ワイヤボンドキャビティ周りの抑制端部を形成する部分を具備しており、
    前記ワイヤボンドパッドの端部部分をパッシベーション物質で被覆する、
    上記各ステップを有していることを特徴とする方法。
  13. 請求項１２において、更に、
    前記ワイヤボンドキャビティを前記ワイヤボンドキャビティの少なくとも１つの側部を形成する部分で製造する、
    上記ステップを有していることを特徴とする方法。
  14. 請求項１２において、更に、
    円形状、楕円状、正方形、矩形状及び異形のうちの１つである断面形状を有するワイヤボンドキャビティを形成する部分で前記ワイヤボンドキャビティを製造する、
    上記ステップを有していることを特徴とする方法。
  15. ワイヤボンドを受取る構成体へワイヤをワイヤボンドさせる方法において、
    その中に基板キャビティを形成し且つ前記基板キャビティの周りに基板物質の抑制端部を形成する部分を具備している基板物質を製造し、
    前記基板キャビティをワイヤボンドパッドの一部で充填して前記ワイヤボンドパッド内にワイヤボンドキャビティを形成し、前記ワイヤボンドパッドは前記ワイヤボンドキャビティ周りの抑制端部を形成する部分を具備しており、
    前記ワイヤボンドパッドの端部部分をパッシベーション物質で被覆し、
    前記ワイヤの一端部上のボールを前記ワイヤボンドキャビティへワイヤボンドし、前記ワイヤボンドキャビティ周りの前記抑制端部下側の前記ワイヤボンドキャビティを充填する前記ボールの部分が抑制ウエッジを形成する、
    上記各ステップを有していることを特徴とする方法。
  16. 請求項１５において、更に、
    前記ワイヤボンドキャビティを前記ワイヤボンドキャビティの少なくとも１つの側部を形成する部分で製造する、
    上記ステップを有していることを特徴とする方法。
  17. 請求項１５において、更に、
    円形状、楕円状、正方形、矩形状及び異形のうちの１つである断面形状を有するワイヤボンドキャビティを形成する部分で前記ワイヤボンドキャビティを製造する、
    上記ステップを有していることを特徴とする方法。
  18. ワイヤボンドを受取る構成体において、
    その中に基板キャビティを形成し且つ前記基板キャビティの周りの基板物質からなる抑制端部を形成する部分を有している基板物質、
    前記基板キャビティを被覆するワイヤボンドパッドであって、前記ワイヤボンドパッドの一部が前記基板キャビティを充填して前記ワイヤボンドパッド内にワイヤボンドキャビティを形成し、その場合に前記ワイヤボンドパッドは前記ワイヤボンドキャビティ周りの抑制端部を形成する部分を具備しているワイヤボンドパッド、
    前記ワイヤボンドパッドの端部部分を被覆するパッシベーション物質、
    を有していることを特徴とする構成体。
  19. 請求項１８において、前記ワイヤボンドキャビティが、前記ワイヤボンドキャビティの少なくとも１つの側部を形成する部分を有していることを特徴とする構成体。
  20. 請求項１８において、更に、ワイヤの一端部上のボールを有しており、前記ボールは前記ワイヤボンドキャビティへワイヤボンドされ、且つ前記ワイヤボンドキャビティ周りの前記抑制端部下側の前記ワイヤボンドキャビティを充填する前記ボールの部分が抑制ウエッジを形成する、ことを特徴とする構成体。
  21. 請求項１８において、前記ワイヤの直径が前記ワイヤボンドキャビティの直径よりも５％乃至２０％だけより小さいことを特徴とする構成体。
  22. 請求項１８に記載したワイヤボンドを受取る少なくとも１個の構成体を有する集積回路。
JP2004194272A 2003-07-01 2004-06-30 ボールボンディングにおいて小径ワイヤにより構成されたボンドの強度を増加するシステム及び方法 Expired - Lifetime JP5547360B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/611578 2003-07-01
US10/611,578 US6908787B2 (en) 2003-07-01 2003-07-01 System and method for increasing the strength of a bond made by a small diameter wire in ball bonding

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005026691A true JP2005026691A (ja) 2005-01-27
JP5547360B2 JP5547360B2 (ja) 2014-07-09

Family

ID=33435437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004194272A Expired - Lifetime JP5547360B2 (ja) 2003-07-01 2004-06-30 ボールボンディングにおいて小径ワイヤにより構成されたボンドの強度を増加するシステム及び方法

Country Status (4)

Country Link
US (3) US6908787B2 (ja)
EP (1) EP1494280B1 (ja)
JP (1) JP5547360B2 (ja)
DE (1) DE602004009862D1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10277235B2 (en) 2015-04-15 2019-04-30 Mitsubishi Electric Corporation Synthesizer

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100630736B1 (ko) 2005-01-28 2006-10-02 삼성전자주식회사 반도체 소자의 범프 및 제조 방법
US8138080B2 (en) * 2006-03-10 2012-03-20 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit package system having interconnect stack and external interconnect
DE102006025868A1 (de) * 2006-06-02 2007-12-06 Robert Bosch Gmbh Bonddraht und Bondverbindung mit einem Bonddraht
US20080293235A1 (en) * 2007-05-22 2008-11-27 Harris Corporation Compound wirebonding and method for minimizing integrated circuit damage
US8153517B2 (en) * 2009-06-14 2012-04-10 Terepac Corporation Processes and structures for IC fabrication
US8513110B2 (en) * 2009-06-14 2013-08-20 Jayna Sheats Processes and structures for beveled slope integrated circuits for interconnect fabrication
WO2011156500A2 (en) * 2010-06-08 2011-12-15 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Electrochemical methods for wire bonding
WO2012049087A2 (en) * 2010-10-13 2012-04-19 Abb Research Ltd Semiconductor module and method of manufacturing a semiconductor module
US20170064821A1 (en) * 2015-08-31 2017-03-02 Kristof Darmawikarta Electronic package and method forming an electrical package

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61125028A (ja) * 1984-11-22 1986-06-12 Hitachi Ltd 半導体装置
JPS63106133U (ja) * 1986-12-26 1988-07-08
JPH0653271A (ja) * 1992-07-30 1994-02-25 Matsushita Electron Corp 半導体装置のワイヤーボンディング方法
JPH11121457A (ja) * 1997-10-16 1999-04-30 Matsushita Electron Corp 半導体装置の製造方法
JPH11297746A (ja) * 1998-04-07 1999-10-29 Seiko Epson Corp 半導体装置
JP2000100816A (ja) * 1998-09-18 2000-04-07 Seiko Epson Corp 半導体装置
JP2002026025A (ja) * 2000-06-05 2002-01-25 Agilent Technol Inc 上面にピットを設けたダイオードデバイスの製造工程

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5874780A (en) * 1995-07-27 1999-02-23 Nec Corporation Method of mounting a semiconductor device to a substrate and a mounted structure
US6031293A (en) * 1999-04-26 2000-02-29 United Microelectronics Corporation Package-free bonding pad structure
JP3830125B2 (ja) * 2000-03-14 2006-10-04 株式会社東芝 半導体装置の製造方法及び半導体装置
US6478212B1 (en) * 2001-01-16 2002-11-12 International Business Machines Corporation Bond pad structure and method for reduced downward force wirebonding
JP2002246411A (ja) 2001-02-16 2002-08-30 Ricoh Co Ltd 半導体装置及びその製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61125028A (ja) * 1984-11-22 1986-06-12 Hitachi Ltd 半導体装置
JPS63106133U (ja) * 1986-12-26 1988-07-08
JPH0653271A (ja) * 1992-07-30 1994-02-25 Matsushita Electron Corp 半導体装置のワイヤーボンディング方法
JPH11121457A (ja) * 1997-10-16 1999-04-30 Matsushita Electron Corp 半導体装置の製造方法
JPH11297746A (ja) * 1998-04-07 1999-10-29 Seiko Epson Corp 半導体装置
JP2000100816A (ja) * 1998-09-18 2000-04-07 Seiko Epson Corp 半導体装置
JP2002026025A (ja) * 2000-06-05 2002-01-25 Agilent Technol Inc 上面にピットを設けたダイオードデバイスの製造工程

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10277235B2 (en) 2015-04-15 2019-04-30 Mitsubishi Electric Corporation Synthesizer

Also Published As

Publication number Publication date
JP5547360B2 (ja) 2014-07-09
US20080064208A1 (en) 2008-03-13
US20050003584A1 (en) 2005-01-06
EP1494280A1 (en) 2005-01-05
EP1494280B1 (en) 2007-11-07
US7482260B2 (en) 2009-01-27
US7265452B2 (en) 2007-09-04
US6908787B2 (en) 2005-06-21
DE602004009862D1 (de) 2007-12-20
US20050150933A1 (en) 2005-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7482260B2 (en) System and method for increasing the strength of a bond made by a small diameter wire in ball bonding
TWI358114B (en) Leadless semiconductor package and method of manuf
JPH08510358A (ja) 集積回路チップと基板との相互接続
EP1994551A2 (en) Methods of making qfn package with power and ground rings
CN108109972A (zh) 具有引脚侧壁爬锡功能的半导体封装结构及其制造工艺
JP3161823U (ja) 封止樹脂接合度を強化できるリードフレーム及びそのパッケージ構造
TWI550740B (zh) 半導體裝置及其製造方法
TWI246731B (en) Wirebonding insulated wire
CN105845585A (zh) 一种芯片封装方法及芯片封装结构
CN108198790A (zh) 具有引脚侧壁爬锡功能的堆叠封装结构及其制造工艺
KR101349373B1 (ko) 반도체 소자 및 그 제조 방법
TWI249822B (en) Chip structure with redistribution circuit, chip package and manufacturing process thereof
US7271469B2 (en) Methods of making integrated circuits
JP7169039B2 (ja) 半導体デバイスのワイヤボールボンディング
JPH04155854A (ja) 半導体集積回路装置およびそれに用いるリードフレーム
CN107017221B (zh) 集成电路组合件
US20100007010A1 (en) Semiconductor package, method for enhancing the bond of a bonding wire, and method for manufacturing a semiconductor package
JPS615561A (ja) 半導体装置
US20240203834A1 (en) Method of producing electronic components, corresponding electronic component
JP2005311099A (ja) 半導体装置及びその製造方法
EP4141926A1 (en) Packaged semiconductor device, leadframe and method for improved bonding
TW201017846A (en) Leadframe and package structure having the same
JP2005135938A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2007157857A (ja) 半導体装置
KR100349362B1 (ko) 웨이퍼 레벨 패키지 및 그의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070618

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100422

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100511

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100803

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100806

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100909

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100914

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20101012

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20101015

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101110

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110906

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20111205

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20111208

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20120102

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20120110

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120121

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20121002

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130131

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20130207

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20130426

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130808

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130814

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140313

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140515

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5547360

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term