JP2823000B2 - 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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明はワイヤボンディング方
法に係り、詳細には第１の導体と第２の導体との間に複
数本のリード細線を効率的にワイヤボンディングする方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、図１に示すように、半導体素子
（チップ）（１）上の電極（２）とインナーリード
（３）のボンディングパッド（４）との間に複数のリー
ド細線を（５）をワイヤボンディングしたいことがあ
る。この場合、従来では、図示のように電極（２）とボ
ンディングパッド（４）との間に複数本のリード細線
（５）を互いに並行に接続していた。
【０００３】
【解決すべき課題】しかしながら、図１に示すようなワ
イヤボンディングによると、チップ（１）の電極（２）
およびインナーリード（３）のボンディングパッド
（４）が必然的に大面積化し、導体材料（電極材料、リ
ードフレーム材料）のコストが増加し、製品の低コスト
化の妨げとなる。また、ワイヤボンダのキャピラリの引
き回し（移動）も複雑化し、生産性が悪かった。
【０００４】そこで、本発明は、チップ上の電極面積や
インナーリードのボンディングパッド面積の増大を抑え
て、複数のリード細線を効率よくワイヤボンディングす
る方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、第１の導体と第２の導体との間にリード細
線を接続するワイヤボンディング方法において、第１の
導体の一方の主面に第１のリード細線の一端をボールボ
ンディングする第１の工程と、第２の導体の一方の主面
に前記第１のリード細線の他端をウェッジボンディング
する第２の工程と、前記第２の導体の一方の主面に前記
第１のリード線のウェッジボンディング部分に重ねて第
２のリード細線の一端をボールボンディングする第３の
工程と、前記第１の導体の一方の主面に前記第１のリー
ド細線のボールボンディング部分から第１の方向に離間
した位置において前記第２のリード細線の他端をウェッ
ジボンディングする第４の工程と、前記第１の導体の一
方の主面に前記第２のリード細線のウェッジボンディン
グ部分に重ねて第３のリード細線の一端をボールボンデ
ィングする第５の工程と、前記第２の導体の主面に前記
第１のリード細線のウェッジボンディング部分から前記
第１の方向に離間した位置において前記第３のリード細
線の他端をウェッジボンディングすることで前記第３の
リード細線を前記第１のリード細線と平行にワイヤボン
ディングする第６の工程とを備えたことを特徴とするワ
イヤボンディング方法に係わるものである。なお、請求
項２に示すように、前記第１のリード細線の前記第２の
リード細線に対する角度と、前記第３のリード細線の前
記第２のリード細線に対する角度とを等しく且つその角
度を１０〜３０度にすることが望ましい。
【０００６】
【発明の作用及び効果】各請求項の発明によれば、前工
程で接続されたリード細線のウェッジボンディング部分
に次のリード細線のボールボンディング部分を重ねて接
続するので、リード細線の接続部分の面積が減少する。
また、第１のリード細線と第３のリード細線が平行に接
続され、第２のリード細線が第１のリード細線と第３の
リード細線の間の領域に接続されるので、上記接続部分
の面積の減少と相俟ってチップの電極やインナーリード
のボンディングパッドの面積の増大が抑制される。ま
た、ワイヤボンダのキャピラリを第１の導体−第２の導
体−第１の導体−第２の導体へと連続的に移動させてワ
イヤボンディングできるので、キャピラリを複雑に移動
させることなしに複数のリード細線を一連の工程で連続
的に接続できるので、作業性の良い効率的なワイヤボン
ディングが可能となる。
【０００７】
【実施例】次に、図２〜図１２を参照して本発明の一実
施例に係わるワイヤボンディング方法を説明する。ま
ず、図２に示すような、支持板（６）とインナーリード
（７）とを有し、支持板（６）の一方の主面にチップ
（８）が固着されたリードフレーム組立体（９）を用意
する。チップ（８）の上面には、第１の導体としてのＡ
ｕ電極（１０）が形成されている。また、インナーリー
ド（７）には、リード部（１１）の端部側に相対的に幅
広の第２の導体としてのボンディングパッド（１２）が
形成されている。
【０００８】次に、このリードフレーム組立体（９）を
周知のワイヤボンダに配置し、Ａｕ電極（１０）とボン
ディングパッド（１２）との間に、図２に示すように、
Ａｕ細線から成る第１のリード細線（１３）を接続す
る。第１のリード細線（１３）の接続は、ワイヤボンダ
を使用することで、図３〜図９に示すような一連の工程
で行う。
【０００９】即ち、図３に示すように、ワイヤボンダの
キャピラリ（１４）の先端からＡｕ細線（１５）を繰り
出し、その先端に水素トーチ等の燃焼によりボール（１
６）を形成する。次に、このＡｕ細線（１５）の先端を
Ａｕ電極（１０）にボールボンディングする。即ち、図
４に示すように、ボール（１６）をＡｕ電極（１０）の
上面に対してキャピラリ（１４）によって押し付け、ボ
ール（１６）を押し潰してＡｕ電極（１０）に接続す
る。このため、ボールボンディング部分（１７）は、ボ
ール（１６）がＡｕ細線（１５）の導出方向に対して偏
平化した形状となっている。なお、（１８）は、チップ
（８）を支持板（６）に固着する半田である。
【００１０】続いて、図５に示すように、Ａｕ細線（１
５）を繰り出しながら、キャピラリ（１４）をボンディ
ングパッド（１２）の上方に移動させ、Ａｕ細線（１
５）をボンディングパッド（１２）にウェッジボンディ
ングする。即ち、図６に示すように、Ａｕ細線（１５）
をボンディングパッド（１２）の上面に対してキャピラ
リ（１４）によって押し付け、Ａｕ細線（１５）を押し
潰してボンディングパッド（１２）に接続する。このた
め、ウェッジボンディング部分（１９）は、Ａｕ細線
（１５）が径方向に偏平化した形状となっている。
【００１１】ウェッジボンディングを終えたら、図７に
示すように、キャピラリ（１４）をボンディングパッド
（１２）から離間させてＡｕ細線（１５）を図８に示す
ように切断する。キャピラリ（１４）の先端からはＡｕ
細線（１５）が導出されており、その先端には図９に示
すように次の第２のリード細線をボールボンディングす
るためのボール（１６）が形成される。
【００１２】上記のようにして第１のリード細線（１
３）の接続を終了したら、これに連続してＡｕ電極（１
０）とボンディングパッド（１２）との間に、図１０に
示すように第２のリード細線（２０）を接続する。第２
のリード細線（２０）のボンディングパッド（１２）へ
のボールボンディングおよびＡｕ電極（１０）へのウェ
ッジボンディングは、第１のリード細線（１３）のワイ
ヤボンディングと同様にワイヤボンダを使用した一連の
工程で行う。
【００１３】このとき、第２のリード細線（２０）のボ
ンディングパッド（１２）へのボールボンディングは、
図１１に示すように本発明に基づいて、第１のリード細
線（１３）のウェッジボンディング部分（１９）の上面
に重ねて行う。従って、ボンディングパッド（１２）の
上面には、第１のリード細線（１３）のウェッジボンデ
ィング部分（１９）と第２のリード細線（２０）のボー
ルボンディング部分（２１）が順次重なって形成され
る。第２のリード細線（２０）のボールボンディング部
分（２１）は、第１のリード細線（１３）のボールボン
ディング部分（１７）と同様に、ボールが第２のリード
細線（２０）の導出方向に偏平化した形状となってい
る。
【００１４】また、第２のリード細線（２０）のＡｕ電
極（１０）へのウェッジボンディングは、図１０に示す
ように、本発明に基づいて第１のリード細線のファース
トボンディング部分（１７）から第１の方向（２２）に
若干離れた位置に行われる。また、第２のリード細線
（２０）のウェッジボンディング部分（２３）は、第１
のリード細線（１３）のウェッジボンディング部分（１
９）と同様に第２のリード細線（２０）が径方向に偏平
化した形状となっている。また、第２のリード細線（２
０）の第１のリード細線（１３）に対する角度θ１は約
１５度となっている。
【００１５】上記のように、第２のリード細線（２０）
の接続を終了したら、これに連続してＡｕ電極（１０）
とボンディングパッド（１２）との間に、図１２に示す
ように、第３のリード細線（２４）を接続する。第３の
リード細線（２４）のＡｕ電極（１０）へのボールボン
ディングおよびボンディングパッド（１２）へのウェッ
ジボンディングは、第１および第２のリード細線（１
３）（２０）と同様にワイヤボンダを使用した一連の工
程で行う。
【００１６】また、第３のリード細線（２４）のＡｕ電
極（１０）へのボールボンディングは、本発明に基づい
て、第２のリード細線（２０）のウェッジボンディング
部分（２３）の上面に重ねて行う。従って、Ａｕ電極
（１０）の上面には、第１のリード細線（１３）のボー
ルボンディング部分（１７）から第１の方向（２２）に
若干離れた位置に、第２のリード細線（２０）のウェッ
ジボンディング部分（２３）と第３のリード細線（２
４）のボールボンディング部分（２５）が順次重なって
形成される。第３のリード細線（２４）のボールボンデ
ィング部分（２５）は、第２のリード細線（２０）のボ
ールボンディング部分（２１）と同様にボール部が偏平
化した形状となっている。
【００１７】また、第３のリード細線（２４）のボンデ
ィングパッド（１２）へのウェッジボンディングは、本
発明に基づいて第２のリード細線（２０）のボールポン
ディング部分（２１）即ち第１のリード細線（１３）の
ウェッジボンディング部分（１９）から第１の方向（２
２）に若干離れた位置に行われる。また、第３のリード
細線（２４）のウェッジボンディング部分（２６）は、
リード細線が径方向に偏平化した形状となっている。ま
た、第３のリード細線（２４）の第２のリード細線（２
０）に対する角度θ２は、第２のリード細線（２０）の
第１のリード細線（１３）に対する角度θ１と同じ１５
度となっている。また、第１のリード細線（１３）のボ
ールボンディング部分（１７）と第２のリード細線（２
０）のウェッジボンディング部分（２３）との間隔Ｌ１
と、第２のリード細線（２０）のボールボンディング部
分（１９）と第３のリード細線（２４）のウェッジボン
ディング部分（２６）との間隔Ｌ２はほぼ等しくなって
いる。従って、第１のリード細線（１３）と第３のリー
ド細線（２４）は、平面的に見て図１２に示すように平
行に接続されている。
【００１８】
【変形例】本発明は、上述の実施例に限定されるもので
なく、変形が可能なものである。例えば、リード細線
（１３）（２０）（２４）をＣｕワイヤにしてもよい。
また、第１の導体をインナーリードのボンディングパッ
ド等にしてもよい。また、リード細線（１３）（２０）
（２４）のワイヤボンディングに続けて更に多くのリー
ド細線を連続的にワイヤボンディングしてもよい。ま
た、半導体素子をアルミナ、セラミック、ガラスエポキ
シ等の配線基板としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のワイヤボンディングを示す平面図であ
る。
【図２】本発明の実施例に係わる第１のリード細線のワ
イヤボンディングを示す平面図である。
【図３】図２の第１のリード細線をキャピラリから繰り
出したところを示す断面図である。
【図４】図２の第１のリード細線の第１の導体へのボー
ルボンディングを示す断面図である。
【図５】図２の第１のリード細線のボールボンディング
部を示す断面図である。
【図６】図２の第１のリード細線の第２の導体へのウェ
ッジボンディングを示す断面図である。
【図７】図２の第１のリード細線のウェッジボンディン
グ部を示す断面図である。
【図８】図１０の第２のリード細線をキャピラリから繰
り出したところを示す断面図である。
【図９】図８の第２のリード細線の先端にボール部を形
成したところを示す断面図である。
【図１０】本発明の実施例に係わる第２のリード細線の
ワイヤボンディングを示す平面図である。
【図１１】図１０の第２のリード細線の第２の導体への
ボールボンディングを示す断面図である。
【図１２】本発明の実施例に係わる第３のリード細線の
ワイヤボンディングを示す平面図である。
【符号の説明】
１０ 第１の導体 １２ 第２の導体 １３ 第１のリード細線 ２０ 第２のリード細線 ２４ 第３のリード細線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/60 301

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の導体と第２の導体との間にリード
    細線を接続するワイヤボンディング方法において、第１
    の導体の一方の主面に第１のリード細線の一端をボール
    ボンディングする第１の工程と、第２の導体の一方の主
    面に前記第１のリード細線の他端をウェッジボンディン
    グする第２の工程と、前記第２の導体の一方の主面に前
    記第１のリード線のウェッジボンディング部分に重ねて
    第２のリード細線の一端をボールボンディングする第３
    の工程と、前記第１の導体の一方の主面に前記第１のリ
    ード細線のボールボンディング部分から第１の方向に離
    間した位置において前記第２のリード細線の他端をウェ
    ッジボンディングする第４の工程と、前記第１の導体の
    一方の主面に前記第２のリード細線のウェッジボンディ
    ング部分に重ねて第３のリード細線の一端をボールボン
    ディングする第５の工程と、前記第２の導体の主面に前
    記第１のリード細線のウェッジボンディング部分から前
    記第１の方向に離間した位置において前記第３のリード
    細線の他端をウェッジボンディングすることで前記第３
    のリード細線を前記第１のリード細線と平行にワイヤボ
    ンディングする第６の工程と、を備えたことを特徴とす
    るワイヤボンディング方法。
  2. 【請求項２】 前記第１のリード細線の前記第２のリー
    ド細線に対する角度と、前記第３のリード細線の前記第
    ２のリード細線に対する角度とは等しく且つ１０〜３０
    度になっていることを特徴とする請求項１に記載のワイ
    ヤボンディング方法。
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