JP2944585B2 - ワイヤボンディング方法及びワイヤボンディング用ヒータープレート - Google Patents
ワイヤボンディング方法及びワイヤボンディング用ヒータープレートInfo
- Publication number
- JP2944585B2 JP2944585B2 JP23285297A JP23285297A JP2944585B2 JP 2944585 B2 JP2944585 B2 JP 2944585B2 JP 23285297 A JP23285297 A JP 23285297A JP 23285297 A JP23285297 A JP 23285297A JP 2944585 B2 JP2944585 B2 JP 2944585B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- island
- semiconductor element
- internal lead
- heater plate
- heating
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
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
- H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
- H01L24/78—Apparatus for connecting with 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
- H01L2224/01—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
- H01L2224/05552—Shape in top view
- H01L2224/05554—Shape in top view being square
-
- 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
-
- 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
- H01L2224/48245—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 metallic
- H01L2224/48247—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 metallic 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
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4912—Layout
- H01L2224/49171—Fan-out arrangements
-
- 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
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with 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
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
- H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
-
- 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
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
- H01L2224/787—Means for aligning
- H01L2224/78703—Mechanical holding means
-
- 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
-
- 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
- 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
- H01L2924/01004—Beryllium [Be]
-
- 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
- H01L2924/01005—Boron [B]
-
- 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
- H01L2924/01033—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
- H01L2924/01039—Yttrium [Y]
-
- 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
- H01L2924/1016—Shape being a cuboid
- H01L2924/10162—Shape being a cuboid with a square active surface
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はワイヤボンディング
方法及びワイヤボンディング用ヒータープレートに関
し、特に半導体装置の組立工程において用いられるワイ
ヤボンダー装置などのワイヤボンディング方法及びそれ
に使用するヒータープレートの構造に関する。
方法及びワイヤボンディング用ヒータープレートに関
し、特に半導体装置の組立工程において用いられるワイ
ヤボンダー装置などのワイヤボンディング方法及びそれ
に使用するヒータープレートの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、かかる半導体装置の組立工程にお
いては、リードフレームに半導体素子を搭載し、その半
導体素子上のボンディングパッドとリードフレームの内
部リードとをワイヤにより接続することにより、電気的
に導通をとる工程がある。この接続には、熱と超音波と
を併用する方法が用いられている。その際、アイランド
上の半導体素子やフレーム上の内部リードを熱するヒー
ター部を１つで実現するか、あるいはそれぞれ独立した
複数個のヒーター部を用いるかでヒータープレートの形
状も異なってくる。このような技術としては、例えば特
開昭５−１２１４９５号公報などで知られている。
いては、リードフレームに半導体素子を搭載し、その半
導体素子上のボンディングパッドとリードフレームの内
部リードとをワイヤにより接続することにより、電気的
に導通をとる工程がある。この接続には、熱と超音波と
を併用する方法が用いられている。その際、アイランド
上の半導体素子やフレーム上の内部リードを熱するヒー
ター部を１つで実現するか、あるいはそれぞれ独立した
複数個のヒーター部を用いるかでヒータープレートの形
状も異なってくる。このような技術としては、例えば特
開昭５−１２１４９５号公報などで知られている。
【０００３】図６（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ従来の一例
を説明するための半導体装置のボンディング部平面図及
びそのＹ−Ｙ線断面図および表面温度分布特性図であ
る。図６（ａ），（ｂ）に示すように、従来のボンディ
ング方法は、アイランド３に搭載した半導体素子１上の
ボンディングパッド２とリードフレームの内部リード４
とを金属細線５により接続するにあたり、温度制御ユニ
ット１１に接続したヒーター１０と、ヒータープレート
１４とを用いている。また、ここに用いるヒータープレ
ート１４は、フラットタイプに形成されている。なお、
アイランド３や内部リード４は、クランプ１２に固着さ
れている。
を説明するための半導体装置のボンディング部平面図及
びそのＹ−Ｙ線断面図および表面温度分布特性図であ
る。図６（ａ），（ｂ）に示すように、従来のボンディ
ング方法は、アイランド３に搭載した半導体素子１上の
ボンディングパッド２とリードフレームの内部リード４
とを金属細線５により接続するにあたり、温度制御ユニ
ット１１に接続したヒーター１０と、ヒータープレート
１４とを用いている。また、ここに用いるヒータープレ
ート１４は、フラットタイプに形成されている。なお、
アイランド３や内部リード４は、クランプ１２に固着さ
れている。
【０００４】すなわち、これらアイランド３や内部リー
ド４を固着したリードフレームを加熱するヒータープレ
ート１４は、連続した一枚の金属かセラミック等で作成
されており、しかもこのヒータープレート１４上にリー
ドフレームをクランプ１２で固定し、半導体素子１上の
ボンディングパッド２にワイヤ５の先端のボンディング
ボール６を接続する。
ド４を固着したリードフレームを加熱するヒータープレ
ート１４は、連続した一枚の金属かセラミック等で作成
されており、しかもこのヒータープレート１４上にリー
ドフレームをクランプ１２で固定し、半導体素子１上の
ボンディングパッド２にワイヤ５の先端のボンディング
ボール６を接続する。
【０００５】また、図６（ｃ）に示すように、アイラン
ド３に搭載した半導体素子１と内部リード４の表面温度
は、１つのヒーター（熱源）１０に対して２００±１０
（°Ｃ）の範囲内で制御している。
ド３に搭載した半導体素子１と内部リード４の表面温度
は、１つのヒーター（熱源）１０に対して２００±１０
（°Ｃ）の範囲内で制御している。
【０００６】さらに、前述した公報にもあるように、か
かる表面温度特性を変更するためには、それぞれに対応
した複数のヒーター１０を用いるとともに、ヒータープ
レート１４に対して複数のセクションに分割するための
断熱材を用いている。
かる表面温度特性を変更するためには、それぞれに対応
した複数のヒーター１０を用いるとともに、ヒータープ
レート１４に対して複数のセクションに分割するための
断熱材を用いている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のボンデ
ィング方法やヒータープレートの構造では、ヒータープ
レートの温度がほぼ一定になり、温度条件を半導体素子
側と内部リード側とのいずれもが理想とする条件に設定
できないという欠点がある。
ィング方法やヒータープレートの構造では、ヒータープ
レートの温度がほぼ一定になり、温度条件を半導体素子
側と内部リード側とのいずれもが理想とする条件に設定
できないという欠点がある。
【０００８】その理由は、半導体素子と内部リードの接
合における理想の温度条件が異なり、半導体素子側では
１００〜１５０（°Ｃ）、内部リード側では２２０〜２
６０（°Ｃ）であることに起因している。
合における理想の温度条件が異なり、半導体素子側では
１００〜１５０（°Ｃ）、内部リード側では２２０〜２
６０（°Ｃ）であることに起因している。
【０００９】また、従来の構造によれば、半導体素子を
搭載するリードフレームのアイランドの酸化が進行し、
樹脂封止後にアイランドと樹脂が剥離し、パッケージの
反りやひねりなどの不具合を生ずるという欠点がある。
搭載するリードフレームのアイランドの酸化が進行し、
樹脂封止後にアイランドと樹脂が剥離し、パッケージの
反りやひねりなどの不具合を生ずるという欠点がある。
【００１０】これは、内部リード側で高い接合強度を得
るために、温度条件を２２０〜２６０（°Ｃ）に高く設
定していると、この温度領域では、アイランドの酸化が
急激に進行するため、封入樹脂との密着性を悪化させる
からである。
るために、温度条件を２２０〜２６０（°Ｃ）に高く設
定していると、この温度領域では、アイランドの酸化が
急激に進行するため、封入樹脂との密着性を悪化させる
からである。
【００１１】本発明の目的は、かかる１つの熱源に対し
て２つの異なる温度分布を実現し、アイランドなどの酸
化の防止や樹脂の密着性を向上させるとともに、ワイヤ
ボンディングされる半導体素子と内部リードの接合の信
頼性を向上させることのできるワイヤボンディング方法
及びワイヤボンディング用ヒータープレートを提供する
ことにある。
て２つの異なる温度分布を実現し、アイランドなどの酸
化の防止や樹脂の密着性を向上させるとともに、ワイヤ
ボンディングされる半導体素子と内部リードの接合の信
頼性を向上させることのできるワイヤボンディング方法
及びワイヤボンディング用ヒータープレートを提供する
ことにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のワイヤボンディ
ング方法は、半導体素子上のボンディングパッドとリー
ドフレームの内部リードとを金属細線により接続する
際、熱および超音波エネルギを併用して行うワイヤボン
ディング方法において、前記半導体素子を搭載するアイ
ランドの下方に設置し且つ温度制御ユニットに接続され
た単一の熱源と、前記単一の熱源および前記半導体素子
間に配置し且つ前記アイランドの加熱領域部と前記内部
リードの加熱領域部との熱伝導性を異らせたヒータープ
レートとを備え、前記半導体素子および前記内部リード
の表面温度分布を互いに異らせた状態でワイヤボンディ
ングを行うように構成される。
ング方法は、半導体素子上のボンディングパッドとリー
ドフレームの内部リードとを金属細線により接続する
際、熱および超音波エネルギを併用して行うワイヤボン
ディング方法において、前記半導体素子を搭載するアイ
ランドの下方に設置し且つ温度制御ユニットに接続され
た単一の熱源と、前記単一の熱源および前記半導体素子
間に配置し且つ前記アイランドの加熱領域部と前記内部
リードの加熱領域部との熱伝導性を異らせたヒータープ
レートとを備え、前記半導体素子および前記内部リード
の表面温度分布を互いに異らせた状態でワイヤボンディ
ングを行うように構成される。
【００１３】また、本発明のワイヤボンディング方法に
おいて、前記半導体素子および前記内部リードの表面温
度分布を前記単一の熱源のみにより互いに異らせるにあ
たっては、前記ヒータープレートにおける前記半導体素
子の直下部分の材質もしくは形状を異ならせることによ
り、前記熱伝導性を異ならせるように構成される。
おいて、前記半導体素子および前記内部リードの表面温
度分布を前記単一の熱源のみにより互いに異らせるにあ
たっては、前記ヒータープレートにおける前記半導体素
子の直下部分の材質もしくは形状を異ならせることによ
り、前記熱伝導性を異ならせるように構成される。
【００１４】また、本発明のワイヤボンディング用ヒー
タープレートは、アイランドに搭載し且つ上面にボンデ
ィングパッドを形成した半導体素子と前記アイランドの
周囲に配置した内部リードとを金属細線により接続する
にあたり、単一の熱源を用いて前記半導体素子および前
記内部リードの表面を加熱するヒータープレートにおい
て、前記アイランド下に形成する第１の加熱領域部と、
前記内部リード下に形成する第２の加熱領域部とを設
け、前記第１，第２の加熱領域部を互いに熱伝導性の異
なる部材で形成して構成される。
タープレートは、アイランドに搭載し且つ上面にボンデ
ィングパッドを形成した半導体素子と前記アイランドの
周囲に配置した内部リードとを金属細線により接続する
にあたり、単一の熱源を用いて前記半導体素子および前
記内部リードの表面を加熱するヒータープレートにおい
て、前記アイランド下に形成する第１の加熱領域部と、
前記内部リード下に形成する第２の加熱領域部とを設
け、前記第１，第２の加熱領域部を互いに熱伝導性の異
なる部材で形成して構成される。
【００１５】また、本発明のこれら第１，第２の加熱領
域部は、共に平板状に形成して構成される。
域部は、共に平板状に形成して構成される。
【００１６】また、本発明のワイヤボンディング用ヒー
タープレートは、アイランドに搭載し且つ上面にボンデ
ィングパッドを形成した半導体素子と前記アイランドの
周囲に配置した内部リードとを金属細線により接続する
にあたり、単一の熱源を用いて前記半導体素子および前
記内部リードの表面を加熱するヒータープレートにおい
て、前記アイランド下に、前記アイランドを支えるボッ
チを形成し且つ残りを空間部とする第１の加熱領域部
と、前記内部リード下に、前記第１の加熱領域部の底部
に続き且つ平板状をした第２の加熱領域部とを設けて構
成される。
タープレートは、アイランドに搭載し且つ上面にボンデ
ィングパッドを形成した半導体素子と前記アイランドの
周囲に配置した内部リードとを金属細線により接続する
にあたり、単一の熱源を用いて前記半導体素子および前
記内部リードの表面を加熱するヒータープレートにおい
て、前記アイランド下に、前記アイランドを支えるボッ
チを形成し且つ残りを空間部とする第１の加熱領域部
と、前記内部リード下に、前記第１の加熱領域部の底部
に続き且つ平板状をした第２の加熱領域部とを設けて構
成される。
【００１７】また、本発明のヒータープレートにおける
前記第１の加熱領域部は、その底部に外気を吸入するた
めの吸入穴を形成し、前記第２の加熱領域部は、前記外
気を排出するための排出穴を前記第１の加熱領域部の前
記空間部に達するように形成される。
前記第１の加熱領域部は、その底部に外気を吸入するた
めの吸入穴を形成し、前記第２の加熱領域部は、前記外
気を排出するための排出穴を前記第１の加熱領域部の前
記空間部に達するように形成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態ついて
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００１９】図１（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明の第
１の実施の形態を説明するための半導体装置のボンディ
ング部平面図及びそのＸ−Ｘ線断面図である。図１
（ａ），（ｂ）に示すように、本実施の形態におけるワ
イヤボンディング方法は、熱および超音波エネルギを併
用して半導体素子１と内部リード４とを金属細線（ワイ
ヤ）５により接続する際、単一のヒーター１０を用いる
とともに、ヒータープレート９に熱伝導特性の異なる２
つの加熱領域７，８を持たせ、半導体素子１，内部リー
ド４双方の表面温度を変えた上で、ボンディングするも
のである。
１の実施の形態を説明するための半導体装置のボンディ
ング部平面図及びそのＸ−Ｘ線断面図である。図１
（ａ），（ｂ）に示すように、本実施の形態におけるワ
イヤボンディング方法は、熱および超音波エネルギを併
用して半導体素子１と内部リード４とを金属細線（ワイ
ヤ）５により接続する際、単一のヒーター１０を用いる
とともに、ヒータープレート９に熱伝導特性の異なる２
つの加熱領域７，８を持たせ、半導体素子１，内部リー
ド４双方の表面温度を変えた上で、ボンディングするも
のである。
【００２０】すなわち、クランプ１２により固定される
内部リード４とアイランド３に搭載した半導体素子１上
のボンディングパッド２とを、一方にボンディングボー
ル６を持った金属細線（ワイヤ）５によりボンディング
接続する際、温度制御ユニット１１に接続された単一の
ヒーター１０をアイランド３の下方に設置し、このヒー
ター１０および半導体素子１間にアイランド加熱領域部
７と内部リード加熱領域部８との熱伝導性を異らせたヒ
ータープレート９を配置し、これら半導体素子１および
内部リード４の表面温度分布を互いに異らせた状態でワ
イヤボンディングを行うことにある。
内部リード４とアイランド３に搭載した半導体素子１上
のボンディングパッド２とを、一方にボンディングボー
ル６を持った金属細線（ワイヤ）５によりボンディング
接続する際、温度制御ユニット１１に接続された単一の
ヒーター１０をアイランド３の下方に設置し、このヒー
ター１０および半導体素子１間にアイランド加熱領域部
７と内部リード加熱領域部８との熱伝導性を異らせたヒ
ータープレート９を配置し、これら半導体素子１および
内部リード４の表面温度分布を互いに異らせた状態でワ
イヤボンディングを行うことにある。
【００２１】本実施の形態において、これら半導体素子
１および内部リード４の表面温度分布を単一のヒーター
１０のみにより互いに異らせるにあたっては、ヒーター
プレート９における半導体素子１の直下部分の平板状材
質、すなわちアイランド加熱領域部７と、内部リード４
の直下の平板状材質、すなわち内部リード加熱領域部８
とを設け、これらの熱伝導性を互いに異ならせることに
より実現している。
１および内部リード４の表面温度分布を単一のヒーター
１０のみにより互いに異らせるにあたっては、ヒーター
プレート９における半導体素子１の直下部分の平板状材
質、すなわちアイランド加熱領域部７と、内部リード４
の直下の平板状材質、すなわち内部リード加熱領域部８
とを設け、これらの熱伝導性を互いに異ならせることに
より実現している。
【００２２】図２は図１における半導体装置の表面温度
分布特性図である。図２に示すように、ここでは、ヒー
タープレート９を構成するアイランド加熱領域部７およ
び内部リード加熱領域部８の材質の熱伝導率をそれぞれ
α７，α８とする。
分布特性図である。図２に示すように、ここでは、ヒー
タープレート９を構成するアイランド加熱領域部７およ
び内部リード加熱領域部８の材質の熱伝導率をそれぞれ
α７，α８とする。
【００２３】ここで、α７＜α８になるように設定する
と、１つのヒーター１０によって与えられる半導体素子
１の表面温度は、内部リード４の表面温度よりも低くす
ることができる。
と、１つのヒーター１０によって与えられる半導体素子
１の表面温度は、内部リード４の表面温度よりも低くす
ることができる。
【００２４】つぎに、上述したヒータープレート９の具
体的な材料について説明する。例えば、アイランド加熱
領域部７の材質として超硬材を用い、また内部リード加
熱領域部８の材質としてステンレス（ＳＵＳ材）を用い
る。かかるＳＵＳ材を適当に選択してヒータープレート
９を構成すると、ヒーター１０の温度が２４０〜２８０
（°Ｃ）のとき、半導体素子１の表面温度と内部リード
４の表面温度との格差は、２０〜４０（°Ｃ）程度にす
ることができる。
体的な材料について説明する。例えば、アイランド加熱
領域部７の材質として超硬材を用い、また内部リード加
熱領域部８の材質としてステンレス（ＳＵＳ材）を用い
る。かかるＳＵＳ材を適当に選択してヒータープレート
９を構成すると、ヒーター１０の温度が２４０〜２８０
（°Ｃ）のとき、半導体素子１の表面温度と内部リード
４の表面温度との格差は、２０〜４０（°Ｃ）程度にす
ることができる。
【００２５】図３（ａ），（ｂ）はそれぞれ図２におけ
る半導体素子の接合強度特性図および内部リードの接合
強度特性図である。図３（ａ）に示すように、半導体素
子とボールの接合強度は、接合温度が約５０〜１５０°
Ｃで最大の強度を示す。しかし、表面の酸化や接合の安
定性などを考慮すると、理想的な温度条件としては１０
０〜１５０°Ｃである。
る半導体素子の接合強度特性図および内部リードの接合
強度特性図である。図３（ａ）に示すように、半導体素
子とボールの接合強度は、接合温度が約５０〜１５０°
Ｃで最大の強度を示す。しかし、表面の酸化や接合の安
定性などを考慮すると、理想的な温度条件としては１０
０〜１５０°Ｃである。
【００２６】一方、図３（ｂ）に示すように、内部リー
ドとワイヤの接合強度は、接合温度が３００°Ｃ前後で
最大の強度を示すが、同様に接合条件を考慮すると、理
想的な温度条件としては２２０〜２６０°Ｃである。
ドとワイヤの接合強度は、接合温度が３００°Ｃ前後で
最大の強度を示すが、同様に接合条件を考慮すると、理
想的な温度条件としては２２０〜２６０°Ｃである。
【００２７】いずれにしても、これらの接合強度は、安
定性によって温度が決定される。
定性によって温度が決定される。
【００２８】図４は本発明の第２の実施の形態を説明す
るための半導体装置のボンディング部断面図である。図
４に示すように、本実施の形態は、半導体素子１および
内部リード４の表面温度分布を単一のヒーター１０のみ
により互いに異らせるにあたり、ヒータープレート９に
おける半導体素子１の直下部分の形状を異ならせること
により、半導体素子１，内部リード４に対する熱伝導性
を異ならせたものである。
るための半導体装置のボンディング部断面図である。図
４に示すように、本実施の形態は、半導体素子１および
内部リード４の表面温度分布を単一のヒーター１０のみ
により互いに異らせるにあたり、ヒータープレート９に
おける半導体素子１の直下部分の形状を異ならせること
により、半導体素子１，内部リード４に対する熱伝導性
を異ならせたものである。
【００２９】すなわち、アイランド３に搭載し、上面に
ボンディングパッドを形成した半導体素子１と、アイラ
ンド３の周囲に配置した内部リード４とをワイヤ５によ
り接続するにあたり、単一のヒーター１０を用いて半導
体素子１，内部リード４の表面を加熱するヒータープレ
ート９は、そのアイランド３の直下中央にアイランド３
を支えるボッチ１５を形成し、残りを空間部とするアイ
ランド加熱領域部７と、内部リード４下にアイランド加
熱領域部７の底部に続き、平板状に形成した内部リード
加熱領域部８とを設けたものである。
ボンディングパッドを形成した半導体素子１と、アイラ
ンド３の周囲に配置した内部リード４とをワイヤ５によ
り接続するにあたり、単一のヒーター１０を用いて半導
体素子１，内部リード４の表面を加熱するヒータープレ
ート９は、そのアイランド３の直下中央にアイランド３
を支えるボッチ１５を形成し、残りを空間部とするアイ
ランド加熱領域部７と、内部リード４下にアイランド加
熱領域部７の底部に続き、平板状に形成した内部リード
加熱領域部８とを設けたものである。
【００３０】要するに、本実施の形態では、アイランド
加熱領域部７が座ぐりを施した凹部を形成し、アイラン
ド３の支持手段として凹部の中央にボッチ１５を設けて
いる。これにより、アイランド３に熱を供給する媒体は
大気となり、前述した図１の実施の形態よりも低い熱伝
導性が得られ、ヒータープレート９の特徴を効果的に実
現することができる。
加熱領域部７が座ぐりを施した凹部を形成し、アイラン
ド３の支持手段として凹部の中央にボッチ１５を設けて
いる。これにより、アイランド３に熱を供給する媒体は
大気となり、前述した図１の実施の形態よりも低い熱伝
導性が得られ、ヒータープレート９の特徴を効果的に実
現することができる。
【００３１】図５は本発明の第３の実施の形態を説明す
るための半導体装置のボンディング部断面図である。図
５に示すように、本実施の形態においては、前述した図
４の実施の形態をさらに改良したものであり、第１の加
熱領域部７は、その底部に外気を吸入するための吸入穴
１７を形成し、第２の加熱領域部８は、外気を排出する
ための排出穴１６を形成している。特に、その排出穴１
６は第１の加熱領域部７の空間部に達するように形成し
ている。
るための半導体装置のボンディング部断面図である。図
５に示すように、本実施の形態においては、前述した図
４の実施の形態をさらに改良したものであり、第１の加
熱領域部７は、その底部に外気を吸入するための吸入穴
１７を形成し、第２の加熱領域部８は、外気を排出する
ための排出穴１６を形成している。特に、その排出穴１
６は第１の加熱領域部７の空間部に達するように形成し
ている。
【００３２】すなわち、凹部の空間に外気を供給する吸
入穴１７と、その凹部の空間から加熱された大気を排出
するための排出穴１６を形成することにより、アイラン
ド３に熱を供給する媒体としての大気は、常に外気が供
給されて排出されるため、温度上昇を抑制することがで
き、前述した図３の実施の形態よりも効果的なヒーター
プレート９を実現することができる。
入穴１７と、その凹部の空間から加熱された大気を排出
するための排出穴１６を形成することにより、アイラン
ド３に熱を供給する媒体としての大気は、常に外気が供
給されて排出されるため、温度上昇を抑制することがで
き、前述した図３の実施の形態よりも効果的なヒーター
プレート９を実現することができる。
【００３３】また、凹部に供給する外気および排出され
る外気の流量を制御したり、あるいは温度制御ユニット
１１と連動させることにより、アイランド３に供給する
熱量を制御することが可能になり、そのため半導体素子
１，内部リード４の表面温度をそれぞれ理想の条件に設
定することができる。
る外気の流量を制御したり、あるいは温度制御ユニット
１１と連動させることにより、アイランド３に供給する
熱量を制御することが可能になり、そのため半導体素子
１，内部リード４の表面温度をそれぞれ理想の条件に設
定することができる。
【００３４】要するに、上述した２〜３の実施の形態に
おいては、ヒータープレートが１つの熱源に対して、２
つの異なる熱伝導率を有する材質もしくは形状で形成さ
れているため、１つの熱源から供給される熱量が２つの
異なる熱伝導率を有する領域へ伝達されると、その熱伝
導率に応じて２つの領域で伝播される熱量が異ってく
る。このため、２つの領域から供給される異なる熱量よ
って加熱される半導体素子およびリードフレームの内部
リードの表面温度が異なり、それぞれを所望の温度でボ
ンディングすることが可能になる。
おいては、ヒータープレートが１つの熱源に対して、２
つの異なる熱伝導率を有する材質もしくは形状で形成さ
れているため、１つの熱源から供給される熱量が２つの
異なる熱伝導率を有する領域へ伝達されると、その熱伝
導率に応じて２つの領域で伝播される熱量が異ってく
る。このため、２つの領域から供給される異なる熱量よ
って加熱される半導体素子およびリードフレームの内部
リードの表面温度が異なり、それぞれを所望の温度でボ
ンディングすることが可能になる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のワイヤボ
ンディング方法及びそれに用いるヒータープレートは、
半導体素子，内部リード表面を単一のヒーターにより熱
するにあたり、ヒータープレートを２つの異なる熱伝導
性を有する材質もしくは形状、あるいは雰囲気で形成す
ることにより、それぞれに異った表面温度分布を実現す
るので、アイランドなどの酸化の防止や樹脂の密着性を
向上させることができるという効果がある。
ンディング方法及びそれに用いるヒータープレートは、
半導体素子，内部リード表面を単一のヒーターにより熱
するにあたり、ヒータープレートを２つの異なる熱伝導
性を有する材質もしくは形状、あるいは雰囲気で形成す
ることにより、それぞれに異った表面温度分布を実現す
るので、アイランドなどの酸化の防止や樹脂の密着性を
向上させることができるという効果がある。
【００３６】また、本発明のワイヤボンディング方法及
びそれに用いるヒータープレートは、単一のヒーターを
用いたとき、２つの領域において異った温度条件を実現
することにより、それぞれに合った接合を可能とするた
め、ワイヤボンディングされる半導体素子と内部リード
の接合の信頼性を向上させることができるという効果が
ある。
びそれに用いるヒータープレートは、単一のヒーターを
用いたとき、２つの領域において異った温度条件を実現
することにより、それぞれに合った接合を可能とするた
め、ワイヤボンディングされる半導体素子と内部リード
の接合の信頼性を向上させることができるという効果が
ある。
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明するための半
導体装置のボンディング部平面及びそのＸ−Ｘ線断面を
表わす図である。
導体装置のボンディング部平面及びそのＸ−Ｘ線断面を
表わす図である。
【図２】図１における半導体装置の表面温度分布特性図
である。
である。
【図３】図２における半導体素子，内部リードの各接合
強度特性図である。
強度特性図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を説明するための半
導体装置のボンディング部断面図である。
導体装置のボンディング部断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態を説明するための半
導体装置のボンディング部断面図である。
導体装置のボンディング部断面図である。
【図６】従来の一例を説明するための半導体装置のボン
ディング部平面とそのＹ−Ｙ線断面および表面温度分布
特性を表わす図である。
ディング部平面とそのＹ−Ｙ線断面および表面温度分布
特性を表わす図である。
１ 半導体素子 ２ ボンディングパッド ３ アイランド ４ 内部リード ５ 金属細線（ワイヤ） ６ ボンディングボール ７ アイランド加熱領域部 ８ 内部リード加熱領域部 ９ ヒータープレート １０ ヒーター １１ 温度制御ユニット １２ クランプ １５ ボッチ １６ 外気排出穴 １７ 外気吸入穴
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体素子上のボンディングパッドとリ
ードフレームの内部リードとを金属細線により接続する
際、熱および超音波エネルギを併用して行うワイヤボン
ディング方法において、前記半導体素子を搭載するアイ
ランドの下方に設置し且つ温度制御ユニットに接続され
た単一の熱源と、前記単一の熱源および前記半導体素子
間に配置し且つ前記アイランドの加熱領域部と前記内部
リードの加熱領域部との熱伝導性を異らせたヒータープ
レートとを備え、前記半導体素子および前記内部リード
の表面温度分布を互いに異らせた状態でワイヤボンディ
ングを行うことを特徴とするワイヤボンディング方法。 - 【請求項２】 前記半導体素子および前記内部リードの
表面温度分布を前記単一の熱源のみにより互いに異らせ
るにあたっては、前記ヒータープレートにおける前記半
導体素子の直下部分の材質もしくは形状を異ならせるこ
とにより、前記熱伝導性を異ならせた請求項１記載のワ
イヤボンディング方法。 - 【請求項３】 アイランドに搭載し且つ上面にボンディ
ングパッドを形成した半導体素子と前記アイランドの周
囲に配置した内部リードとを金属細線により接続するに
あたり、単一の熱源を用いて前記半導体素子および前記
内部リードの表面を加熱するヒータープレートにおい
て、前記アイランド下に形成する第１の加熱領域部と、
前記内部リード下に形成する第２の加熱領域部とを設
け、前記第１，第２の加熱領域部を互いに熱伝導性の異
なる部材で形成したことを特徴とするワイヤボンディン
グ用ヒータープレート。 - 【請求項４】 前記第１，第２の加熱領域部は、共に平
板状に形成した請求項３記載のワイヤボンディング用ヒ
ータープレート。 - 【請求項５】 アイランドに搭載し且つ上面にボンディ
ングパッドを形成した半導体素子と前記アイランドの周
囲に配置した内部リードとを金属細線により接続するに
あたり、単一の熱源を用いて前記半導体素子および前記
内部リードの表面を加熱するヒータープレートにおい
て、前記アイランド下に、前記アイランドを支えるボッ
チを形成し且つ残りを空間部とする第１の加熱領域部
と、前記内部リード下に、前記第１の加熱領域部の底部
に続き且つ平板状をした第２の加熱領域部とを設けたこ
とを特徴とするワイヤボンディング用ヒータープレー
ト。 - 【請求項６】 前記第１の加熱領域部は、その底部に外
気を吸入するための吸入穴を形成し、前記第２の加熱領
域部は、前記外気を排出するための排出穴を前記第１の
加熱領域部の前記空間部に達するように形成した請求項
５記載のワイヤボンディング用ヒータープレート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23285297A JP2944585B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | ワイヤボンディング方法及びワイヤボンディング用ヒータープレート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23285297A JP2944585B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | ワイヤボンディング方法及びワイヤボンディング用ヒータープレート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1174306A JPH1174306A (ja) | 1999-03-16 |
| JP2944585B2 true JP2944585B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=16945833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23285297A Expired - Fee Related JP2944585B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | ワイヤボンディング方法及びワイヤボンディング用ヒータープレート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2944585B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100403140B1 (ko) * | 1999-12-17 | 2003-10-30 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | 반도체패키지 제조용 히트블럭 장치 |
| KR100388292B1 (ko) * | 2000-10-19 | 2003-06-19 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | 반도체패키지 제조용 클램프 및 이를 이용한 와이어본딩 모니터링 방법 |
| JP2002176073A (ja) | 2000-12-05 | 2002-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤボンド装置およびワイヤボンディング方法 |
| KR100694417B1 (ko) * | 2000-12-30 | 2007-03-12 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | 볼 그리드 어레이 반도체 패키지의 와이어 본딩용 클램프및 이를 이용한 와이어 본딩 검사 방법 |
| JP5895861B2 (ja) * | 2013-01-30 | 2016-03-30 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP23285297A patent/JP2944585B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1174306A (ja) | 1999-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2021525454A5 (ja) | ||
| JP3336095B2 (ja) | 半導体モジュールの製造方法 | |
| JPH11218333A (ja) | 面部のカットアウトに調理用レンジとしてセラミック加熱素子を配置した装置 | |
| JPH07183436A (ja) | 半導体モジュール | |
| JP2007324604A (ja) | ボンディング接合部および２つのコンタクト面をボンディングするための方法 | |
| JP2944585B2 (ja) | ワイヤボンディング方法及びワイヤボンディング用ヒータープレート | |
| JP2001015545A (ja) | ワイヤボンディング装置及び方法 | |
| WO1991005368A1 (en) | Die attach structure and method | |
| JP3937004B2 (ja) | ヒータユニット | |
| JP7550551B2 (ja) | 静電チャック | |
| JP2502947Y2 (ja) | ワイヤボンダ―のヒ―タブロック | |
| JPH07321378A (ja) | 熱電素子およびその製造方法 | |
| JPH0754749A (ja) | 電子配電式点火装置 | |
| JP2717867B2 (ja) | ボンディングツール | |
| JP2001068509A (ja) | 半導体実装方法および半導体デバイス | |
| WO2024111058A1 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
| JP2000173747A (ja) | 押圧加熱型セラミックヒータ | |
| JP2576800B2 (ja) | パルスヒートツール | |
| JPS61289964A (ja) | ろう付け方法 | |
| JP4229544B2 (ja) | ガスセンサ及びその製造方法 | |
| JP3879647B2 (ja) | 線膨張係数が相違する部材の接合体 | |
| JPH08125092A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| KR20030009628A (ko) | 다공성 부재를 구비한 와이어 본딩용 히터블럭 | |
| JPH01309336A (ja) | 半導体容器 | |
| JPH05121495A (ja) | ワイヤボンデイング方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990601 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |