JP2814608B2 - ワイヤボンディング方法 - Google Patents

ワイヤボンディング方法

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ボンディング方法に関し、特に半導体デバ
イスの組立工程において、第１ボンディング点、例えば
IC（半導体集積回路）チップ上の電極と第２ボンディン
グ点、例えば外部リードとの間にワイヤをループ状に掛
け渡して電気的に接続するワイヤボンディング方法に関
するものである。
［背景技術］ 従来、この種のボンディング方法ではボンディング点
にワイヤを接続する方法として、ボンディング点に与え
られた熱によってワイヤをボンディング点に接続する方
法と、熱と超音波による振動とを併用してワイヤをボン
ディング点に接続する方法が知られている。
後者の超音波を併用するボンディング方法は、ボンデ
ィング点に与えられる熱を低くすることが可能で、半導
体デバイスの信頼性を向上することができ、近年のワイ
ヤボンディング方法の主流となっている。
この超音波を併用するボンディング方法では、第１ボ
ンディング終了後、キャピラリの移動によって、第１ボ
ンディング点と第２ボンディング点との間にループを形
成させた後、超音波による振動を印加して第２ボンディ
ング点にワイヤを接続するものであるが、ボンディング
をする際に超音波による振動と機構部の摺動による振動
とを併用して同時に２つの振動を印加しワイヤを第２ボ
ンディング点に接続するワイヤボンディング方法もあ
る。このボンディング方法は第４図のタイミングチャー
トで示すように第１ボンディング点と第２ボンディング
点とのループが形成された後に超音波による振動とXYテ
ーブル等よりなる機構部の摺動による振動とを同時に所
定時間印加して行うものである。第４図では超音波によ
る振動と機構部の摺動による振動印加の時間幅とが異な
るように設定されている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のワイヤボンディング方法では、
第１ボンディング終了後、キャピラリの移動によって第
２ボンディング点との間に直線状のループを形成させた
後、第５図に示すような超音波による一方向の振動を印
加して第２ボンディング点にワイヤを接続する。このと
き、超音波の振動を印加する方向は一方向しかできない
ので、ボンディングされるワイヤの方向が上記超音波に
よる振動と同一方向になる場合が起こり、第６図（ａ）
及び第６図（ｂ）に示すように超音波による振動が印加
される直前には直線状に形成されていたループが、ワイ
ヤを第２ボンディング点に接続するために超音波による
振動を印加した直後に、超音波による影響を受けて変形
し、第７図（ａ）及び第７図（ｂ）に示すようなボンデ
ィング不良となるループの曲がり若しくは垂れが発生す
る。すなわち、第８図の仮想線と実線で示すようにボン
ディングされるべきワイヤは丸く形成されているため、
キャピラリとワイヤの接触面が超音波の振動により滑り
を生じ易くなり、第９図に示すような曲りや垂れ等が発
生するという欠点がある。
本発明は上記従来の欠点に鑑みてなされたものであっ
て、超音波による振動の影響によるワイヤの曲がりや垂
れを軽減することが可能なワイヤボンディング方法を提
供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、第１ボンディング点と第２ボンディング点
との間をワイヤで接続するワイヤボンディング方法にお
いて、第１ボンディング終了後、キャピラリの移動によ
って第１ボンディング点と第２ボンディング点との間に
ループを形成させた後、第２ボンディング点にワイヤを
接続させる際に、機構部の摺動による振動を第２ボンデ
ィング点で付与し、該振動が終了した後に超音波による
振動を印加することによって、第２ボンディング点にワ
イヤを接続することにしたものである。
［実施例］ 次に本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
第１図は、本発明に用いるボンディング装置の概略を
示す図であり、第２図は本発明のボンディング方法を示
すタイミングチャート図である。
図において、超音波発生装置１より発生される電気的
信号を超音波トランスデューサ３により超音波に変換し
てホーン４及びキャピラリ５に伝達してワイヤ６をボン
ディング点に接続する。この接続は本実施例では熱と超
音波による振動を併用している。前記超音波トランスデ
ューサ３はＸ方向及びＹ方向に移動可能なXYテーブル２
よりなる機構部に搭載されている。このXYテーブル２は
Ｘ方向及びＹ方向に摺動可能であるが、超音波振動は第
１図の矢印で示すように一方向への振動を行う。
上記構成よりなる装置において、本実施例に係るボン
ディング方法では、第１ボンディング点ボンディング
後、第１ボンディング点と第２ボンディング点とのルー
プを形成した後に、第２ボンディング点にワイヤを接続
する際にボンディングされる方向と超音波による振動と
が同一な場合には、機構部例えばXYテーブル２により第
３図（ａ）に示すような直線状に形成されたループと同
一でない方向にＸ−Ｙテーブルの微動による振動を印加
して初期的にワイヤとボンディング点を接続する。ここ
で同一でない方向とはワイヤのループと直交する方向及
びそれ以外の方向を含む。すなわち、XYテーブル２をＸ
方向成分及びＹ方向成分を同時に駆動させることにより
ワイヤのループと直交しない方向への駆動も達成するこ
とができる。こうすることによって、第３図（ｂ）及び
第３図（ｃ）に示すように直線状に形成されたループに
おける超音波による振動の影響が軽減されてボンディン
グ不良となるループの曲がりや垂れを防ぐことができ
る。
次に、本実施例の作用について説明する。
まず、第１ボンディング終了後、キャピラリの移動に
よって第１ボンディング点と第２ボンディング点との間
にループを形成（第２図（ａ））させた後、第２ボンデ
ィング点にワイヤを接続する際に、直線状に形成された
ループの方向と同一でない方向に、機構部、例えばXYテ
ーブル２の微動による振動を所定時間（第２図（ｂ））
印加する。
このとき、ワイヤと第２ボンディング点は、与えられ
た熱とXYテーブル２の微動による振動によって初期的に
接続された後、その後の超音波による振動を所定時間印
加（第２図（ｃ））することによって充分な接続強度が
得られる。上記機構部の摺動による振動と超音波の振動
による振動印加の時間は本実施例では同じ時間で設定し
ているが、ボンディングされるべき半導体デバイスの材
質等により図示せぬ操作手段により適宜可変して設定さ
れる。また、この時に印加される超音波による振動は、
超音波による振動の印加前に、既にワイヤと第２ボンデ
ィング点が初期的に接続されているために、ループに与
える超音波による振動の影響が小さくなり、ボンディン
グ不良となるループの曲がりや垂れが軽減される。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、第２ボンディン
グ点にワイヤを接続する際に、機構部の摺動による振動
を超音波による振動に先立って印加するようにしたの
で、直線状に形成されたループに超音波による振動の影
響を与えることなしに、ワイヤを第２ボンディング点に
接続することができ、ボンディング不良となるループの
曲がりや垂れが発生しない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例であるワイヤボンディング装
置の概略構成を示す図、第２図（ａ），第２図（ｂ）及
び第２図（ｃ）は本発明のタイミングチャート図、第３
図（ａ）は本発明によるワイヤボンディングの機構部の
摺動の状態を示す図、第３図（ｂ）及び第３図（ｃ）は
本発明による第１ボンディング点と第２ボンディング点
のワイヤのループを示す側面図及び平面図、第４図は従
来のタイミングチャート図、第５図は従来の超音波の振
動方向を説明する説明図、第６図（ａ）及び（ｂ）は従
来の第１ボンディング点と第２ボンディング点のワイヤ
のループを示す側面図及び平面図、第７図（ａ）及び
（ｂ）は従来の第１ボンディング点と第２ボンディング
点のワイヤのループの垂れ及び曲りを示す側面図及び平
面図、第８図及び第９図は、従来のボンディング方法で
のワイヤのループの垂れ、曲り等を説明する説明図であ
る。 １……超音波発生装置、２……XYテーブル、３……超音
波トランスデューサ、４……ホーン、５……キャピラ
リ、６……ワイヤ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−86736（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−58737（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１ボンディング点と第２ボンディング点
    との間をワイヤで接続するワイヤボンディング方法にお
    いて、 第１ボンディング終了後、キャピラリの移動によって第
    １ボンディング点と第２ボンディング点との間にループ
    を形成させた後、第２ボンディング点にワイヤを接続さ
    せる際に、機構部の摺動による振動を第２ボンディング
    点で付与し、該振動が終了した後に超音波による振動を
    印加することによって、第２ボンディング点にワイヤを
    接続すること を特徴とするワイヤボンディング方法。
  2. 【請求項２】前記機構部の摺動による振動の方向は、ワ
    イヤのループの方向とは同一でない方向とされているこ
    と を特徴とする請求項（１）記載のワイヤボンディング方
    法。
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