JP2953448B2 - BINDING METHOD, COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM CONTAINING PROGRAM FOR EXECUTING BONDING METHOD, AND BONDING APPARATUS - Google Patents

BINDING METHOD, COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM CONTAINING PROGRAM FOR EXECUTING BONDING METHOD, AND BONDING APPARATUS

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を備え
た半導体装置の電極と基板とのボンディング方法及びボ
ンディング方法を実行するプログラムを記録したコンピ
ュータ読み取り可能な記録媒体及びボンディング装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bonding method for bonding an electrode of a semiconductor device having a semiconductor element to a substrate, a computer-readable recording medium storing a program for executing the bonding method, and a bonding apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体素子(以下ICチップ)
を、外部回路である基板ヘ実装する組立工程における省
力化が急激に推進されつつある。特に、ICチップ上の
各電極と基板側の電極であるリードとの電気的導通を得
るためのワイヤーボンディング工程の省力化、自動化は
ますます盛んになりつつある。また、ICチップの微細
加工技術が進み、同一規模の回路構成ではICチップの
大きさが小さくなりつつある。それに伴って、ICチッ
プ上の電極の大きさと電極同士の間隔も同時に縮小化さ
れつつあり、ワイヤーボンディング方法の主流であるボ
ールボンディングにおいては、ICチップの電極に接合
するボールの圧着径及び圧着厚の縮小が求められてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices (hereinafter referred to as IC chips) have been developed.
Is being rapidly promoted in an assembly process of mounting the semiconductor device on a substrate as an external circuit. In particular, labor saving and automation of a wire bonding process for obtaining electrical continuity between each electrode on an IC chip and a lead which is an electrode on the substrate side are becoming more and more active. Further, as the fine processing technology for IC chips has advanced, the size of IC chips has been reduced in circuit configurations of the same scale. Along with this, the size of the electrodes on the IC chip and the distance between the electrodes are also being reduced at the same time. In ball bonding, which is the mainstream of the wire bonding method, the pressure bonding diameter and the pressure bonding thickness of the ball bonded to the electrode of the IC chip Is required to be reduced.

【0003】ここで、従来のボンディング方法を図面を
参照して説明する。図2は、ボールボンディング工程に
おけるICチップ上の電極と金属細線との接合条件を自
動演算する手順をフローチャートに示した図であり、図
3(a)、図3(b)及び図3(c)は、ボールボンデ
ィングの工程を示す図である。
Here, a conventional bonding method will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for automatically calculating a bonding condition between an electrode on an IC chip and a thin metal wire in a ball bonding step, which is shown in FIGS. 3 (a), 3 (b) and 3 (c). () Is a diagram showing a ball bonding process.

【0004】図2において、まず、ICチップ上の電極
に接合される金属細線の圧着ボール形状を表す圧着径及
び圧着厚さをボンディング装置に入力する(ステップ3
8)。図3(c)に示すように、符号21は圧着ボー
ル、符号6は圧着径、符号7は圧着厚さを示す。次に、
キャピラリー10の形状を示すホール径、チャンファー
径、チャンファー角度、金属細線の径をボンディング装
置に入カする(ステップ39)。図3(a)及び図3
(b)に示すように、ホール径1はキャピラリー10の
内径、チャンファー径2はキャピラリー10の先端の開
口径、チャンファー角度3はキャピラリー10の先端の
開口角度を示す。また、金属細線4は、キャピラリー1
0の中空部に貫通されている。
In FIG. 2, first, a crimping diameter and a crimping thickness representing a crimping ball shape of a thin metal wire to be bonded to an electrode on an IC chip are input to a bonding apparatus (step 3).
8). As shown in FIG. 3C, reference numeral 21 denotes a press-bonded ball, reference numeral 6 denotes a press-bonding diameter, and reference numeral 7 denotes a press-bond thickness. next,
The hole diameter, the chamfer diameter, the chamfer angle, and the diameter of the thin metal wire indicating the shape of the capillary 10 are input to the bonding apparatus (step 39). 3 (a) and 3
As shown in (b), the hole diameter 1 indicates the inner diameter of the capillary 10, the chamfer diameter 2 indicates the opening diameter of the tip of the capillary 10, and the chamfer angle 3 indicates the opening angle of the tip of the capillary 10. Further, the thin metal wire 4 is connected to the capillary 1.
0 through the hollow portion.

【0005】次に、圧着径6、圧着厚7、ホール径1、
チャンファー径2及びチャンファー角度3の各パラメー
タから、経験式に基づいて、図3(b)で示されるイニ
シャルボール5の径を決定する(ステップ40)。更
に、イニシャルボール5の径と金属細線4の径から、イ
ニシャルボール5を形成させるために必要な放電時間な
らびに放電電圧を経験式あるいは変換表により決定する
(ステップ41)。ここで 決定した放電電圧、放電時
間に基づいて、電気トーチにより、イニシャルボール5
を形成する。
Next, a crimping diameter 6, a crimping thickness 7, a hole diameter 1,
From the parameters of the chamfer diameter 2 and the chamfer angle 3, the diameter of the initial ball 5 shown in FIG. 3B is determined based on an empirical formula (step 40). Further, based on the diameter of the initial ball 5 and the diameter of the thin metal wire 4, a discharge time and a discharge voltage required for forming the initial ball 5 are determined by an empirical formula or a conversion table (step 41). Based on the discharge voltage and discharge time determined here, the initial ball 5
To form

【0006】更に次の段階では、入力された各パラメー
タから、経験式に基づいて、ボンディング加重、超音波
振動の出力及び超音波振動の印加時間を決定する(ステ
ップ42)。ここで決定した各条件に基づいて、金属細
線4の先端に形成されたイニシャルボール5を、ICチ
ップの電極に押し当てると共に決定されたボンディング
荷重を印加し、更に、決定された超音波振動の出力及び
超音波振動の印加時間の条件に従って、超音波振動を、
キャピラリー10を介してイニシャルボール5及びIC
チップ上の電極に印加する。
In the next stage, the bonding weight, the output of the ultrasonic vibration and the application time of the ultrasonic vibration are determined from the input parameters based on the empirical formula (step 42). On the basis of the conditions determined here, the initial ball 5 formed at the tip of the fine metal wire 4 is pressed against the electrode of the IC chip and the determined bonding load is applied. According to the conditions of the output and the application time of the ultrasonic vibration, the ultrasonic vibration
Initial ball 5 and IC via capillary 10
Apply to the electrodes on the chip.

【0007】このようにして、ICチップの電極に圧着
ボール21をボンディングする際において、圧着ボール
21の圧着径6及び圧着厚7を所定の寸法にすることが
できる。
In this manner, when bonding the pressure-bonded ball 21 to the electrode of the IC chip, the pressure-bonded diameter 6 and the pressure-bonded thickness 7 of the pressure-bonded ball 21 can be set to predetermined dimensions.

【0008】ところで、実際の半導体装置の製造工程に
おいては、ボールボンディング工程の前に、ICチップ
を基板あるいはリードフレームに接着剤を介して接合す
るいわゆるマウンティング工程が行われている。図4
は、マウンティング工程後のICチップにボールボンデ
ィングする際のICチップの挙動を示す図である。
In the actual semiconductor device manufacturing process, a so-called mounting process of bonding an IC chip to a substrate or a lead frame via an adhesive is performed before the ball bonding process. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing the behavior of the IC chip when performing ball bonding to the IC chip after the mounting step.

【0009】図4において、符号8は基板、11はIC
チップ、9は基板8とICチップ11とを接合するため
の接着剤である。キャピラリー10からの超音波振動1
2がICチップ11の電極に加えられるが、ICチップ
11自体も超音波振動12によって振動する。このIC
チップ11の振動13が大きくなると、キャピラリー1
0からの超音波振動を相殺してしまい(伝達ロス)、圧
着ボール21と電極との接合に必要なエネルギーが減少
することになり、接合エネルギーの不足によって圧着ボ
ール21の接合不良が発生する。ICチップ11の大き
さが小さくなるにつれて接着剤9による保持力(剛性)
の減少が起きるために、ICチップ11の振動13すな
わち超音波の伝達ロスが大きくなる。また、接着剤9の
厚さが増したり、接着剤9の弾性率が小さくなることで
も伝達ロスが大きくなることは容易に推定できる。
In FIG. 4, reference numeral 8 denotes a substrate, and 11 denotes an IC.
The chip 9 is an adhesive for joining the substrate 8 and the IC chip 11. Ultrasonic vibration 1 from capillary 10
2 is applied to the electrodes of the IC chip 11, and the IC chip 11 itself vibrates due to the ultrasonic vibration 12. This IC
When the vibration 13 of the tip 11 increases, the capillary 1
The ultrasonic vibration from zero is canceled out (transmission loss), and the energy required for joining the press-bonded ball 21 and the electrode is reduced, so that a shortage of the joint energy causes poor joining of the press-bonded ball 21. As the size of the IC chip 11 becomes smaller, the holding force (rigidity) by the adhesive 9 is obtained.
Therefore, the vibration 13 of the IC chip 11, that is, the transmission loss of the ultrasonic wave increases. Further, it can be easily estimated that the transmission loss increases even when the thickness of the adhesive 9 increases or the elastic modulus of the adhesive 9 decreases.

【0010】また、図5は、ICチップ11上でのキャ
ピラリー10の位置と、ICチップ11の振動との関係
を示す。キャピラリー10からの超音波振動によって引
き起こされるICチップ11の振動の大きさは、ボンデ
ィング位置に依存する。図5(a)に示すように、超音
波振動17の振動方向に垂直な辺の近傍で、キャビラリ
ー10により超音波振動17を加えた場合は、ICチッ
プ11の振動18の振幅は小さく、振動18の方向は超
音波振動17とほぼ平行であるが、図5(b)に示すよ
うに、超音波振動17の振動方向に平行な辺の近傍で、
超音波振動17を加えた場合には、ICチップ11の振
動19には、超音波振動17とほぼ平行な振動に加え
て、モーメントの釣合から発生する回転の振動も合まれ
るために、ICチップの振動19の振幅が大きくなる。
従って、これらのICチップ11の振動18、19によ
り、超音波振動の伝達ロスが発生し、接合エネルギーの
不足によって圧着ボール21の接合不良が発生する。
FIG. 5 shows the relationship between the position of the capillary 10 on the IC chip 11 and the vibration of the IC chip 11. The magnitude of the vibration of the IC chip 11 caused by the ultrasonic vibration from the capillary 10 depends on the bonding position. As shown in FIG. 5A, when the ultrasonic vibration 17 is applied by the cavities 10 near the side perpendicular to the vibration direction of the ultrasonic vibration 17, the amplitude of the vibration 18 of the IC chip 11 is small. The direction of the vibration 18 is substantially parallel to the ultrasonic vibration 17, but as shown in FIG. 5B, near the side parallel to the vibration direction of the ultrasonic vibration 17,
When the ultrasonic vibration 17 is applied, the vibration 19 of the IC chip 11 includes not only the vibration substantially parallel to the ultrasonic vibration 17 but also the rotational vibration generated from the moment balance. The amplitude of the vibration 19 of the IC chip increases.
Accordingly, the vibrations 18 and 19 of the IC chip 11 cause a transmission loss of the ultrasonic vibration, and an insufficient bonding energy causes a defective bonding of the press-bonded ball 21.

【0011】そこで、ICチップ11の電極での圧着ボ
ール21の接合不良を防止するために、超音波振動の出
力を大きくする、または超音波振動の印加時間を長くす
るなどの対策が取られてきた。
Therefore, in order to prevent the bonding failure of the press-bonded ball 21 at the electrode of the IC chip 11, measures such as increasing the output of the ultrasonic vibration or extending the application time of the ultrasonic vibration have been taken. Was.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の対策
を、大きなICチップにそのまま適用した場合には、超
音波振動の伝達ロスが小さいために、超音波振動による
圧着ボール21の過剰変形が起こり、電極間のショート
が発生してしまう。
However, when the above measures are applied to a large IC chip as it is, since the transmission loss of the ultrasonic vibration is small, excessive deformation of the press-bonded ball 21 due to the ultrasonic vibration occurs. As a result, a short circuit occurs between the electrodes.

【0013】また、同じICチップ11内においても、
前述のように、超音波の伝達ロスは、ボンディング位置
によって異なるため、従来のように、ICチップ11の
どのボンディング位置においても超音波の印加条件が同
一である場合には、同一ICチップ11内の電極ごとに
接合状態のばらつきが生じ、全ての電極について良好な
接合性を得ることが難しくなってしまう。このように、
電極と圧着ボール21との接合状態は、ICチップ11
の大きさ、拷着剤の厚さ及び弾性率、ボンディングの位
置の影響を受け易く、圧着ボール21の接合不良、圧着
ボール21の形状不良による電極間のショートが発生し
易くなっている。
Further, even in the same IC chip 11,
As described above, since the transmission loss of the ultrasonic wave varies depending on the bonding position, when the ultrasonic wave application condition is the same at any bonding position of the IC chip 11 as in the related art, the same IC chip 11 The bonding state varies for each of the electrodes, and it becomes difficult to obtain good bonding properties for all the electrodes. in this way,
The bonding state of the electrode and the crimping ball 21 is determined by the IC chip 11
And the thickness and elasticity of the torsion agent, the position of bonding, and the like, and short-circuiting between the electrodes due to defective bonding of the press-bonded ball 21 and defective shape of the press-bonded ball 21 is likely to occur.

【0014】即ち、従来のボンディング方法では、圧着
ボール21の接合性に影響を与えるICチップ11の大
きさ、接着剤の弾性率及び厚さ、ボンディング位置のパ
ラメータが全く考慮されていないため、実際のボンディ
ング工程においては作業者による接合条件の最適化がそ
の都度必要であり、それにかかる作業工数が極めて大き
くなり、半導体装置の生産性が低下してしまうという課
題があった。
That is, in the conventional bonding method, the size of the IC chip 11, the elastic modulus and the thickness of the adhesive, and the parameters of the bonding position which affect the bonding property of the press-bonded ball 21 are not considered at all. In such a bonding process, it is necessary to optimize bonding conditions by an operator each time, and the number of working steps involved becomes extremely large, and there is a problem that productivity of the semiconductor device is reduced.

【0015】更に、前述の条件最適化は作業者の経験に
頼るところが大きく、条件の最適化が適切になされなか
った場合には、圧着ボール21の接合不良や圧着ボール
21径の過大による電極同士のショートが発生してしま
うという課題があった。
Furthermore, the above-mentioned condition optimization largely depends on the experience of the operator, and if the conditions are not optimized properly, the electrodes may not be connected to each other due to poor bonding of the pressure-bonded ball 21 or an excessively large diameter of the pressure-bonded ball 21. There is a problem that a short circuit occurs.

【0016】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、半導体装置の生産性を低下させる
ことがなく、圧着ボールの接合不良、電極間のショート
を防ぐことができるボンディング方法及びボンディング
方法を実行するプログラムを記録したコンピュータ読み
取り可能な記録媒体及びボンディング装置を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to prevent bonding failure of a press-bonded ball and short-circuit between electrodes without lowering the productivity of a semiconductor device. It is an object of the present invention to provide a computer-readable recording medium storing a program for executing the method and the bonding method, and a bonding apparatus.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。請求項1に記載
のボンディング方法は、金属細線の先端に形成されたボ
ールを、基板上に接着剤を介して固定された半導体素子
上の電極にキャピラリーにより押し当てると共に超音波
振動を印加して、前記ボールを圧着ボールに変形して前
記電極に圧着するボンディング方法において、前記圧着
ボールの圧着径及び前記キャピラリーの形状パラメータ
から前記超音波振動の出力量を決定し、前記半導体素子
の大きさ、前記接着剤の弾性率、前記接着剤の塗布厚さ
及びボンディング位置のパラメータから前記超音波振動
の出力補正量を決定し、前記超音波振動の出力量を前記
超音波振動の出力補正量で補正して前記超音波振動の補
正出力量を決定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following constitution. In the bonding method according to the first aspect, a ball formed at the tip of a thin metal wire is pressed against an electrode on a semiconductor element fixed on a substrate via an adhesive by a capillary, and ultrasonic vibration is applied. In a bonding method of deforming the ball into a press-bonded ball and pressing the ball against the electrode, the output amount of the ultrasonic vibration is determined from a press-bonded diameter of the press-bonded ball and a shape parameter of the capillary, and a size of the semiconductor element. The output correction amount of the ultrasonic vibration is determined from the parameters of the elastic modulus of the adhesive, the coating thickness of the adhesive, and the bonding position, and the output amount of the ultrasonic vibration is corrected by the output correction amount of the ultrasonic vibration. Then, the correction output amount of the ultrasonic vibration is determined.

【0018】請求項2に記載のボンディング方法を実行
するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な
記録媒体は、金属細線の先端に形成されたボールを、基
板上に接着剤を介して固定された半導体素子上の電極に
キャピラリーにより押し当てると共に超音波振動を印加
して、前記ボールを圧着ボールに変形して前記電極に圧
着するボンディング方法を実行するプログラムを記録し
たコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記
圧着ボールの圧着径を入力する手段と、前記キャピラリ
ーの形状パラメータ及び前記金属細線の径を入力する手
段と、前記圧着径及び前記金属細線の径から前記ボール
の径を決定する手段と、前記半導体素子の大きさ、前記
接着剤の弾性率、前記接着剤の塗布厚さ及びボンディン
グ位置パラメータを入力する手段と、前記圧着ボールの
圧着径及び前記キャピラリーの形状パラメータから前記
超音波振動の出力量を決定する手段と、前記半導体素子
の大きさ、前記接着剤の弾性率、前記接着剤の塗布厚さ
及びボンディング位置パラメータから前記超音波振動の
出力補正量を決定する手段と、前記超音波振動の出力量
を前記超音波振動の出力補正量で補正して前記超音波振
動の補正出力量を決定する手段とを含むボンディング方
法を実行するプログラムを記録したことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a computer readable recording medium storing a program for executing the bonding method according to the second aspect, wherein a ball formed at the tip of a thin metal wire is fixed on a substrate via an adhesive. A computer-readable recording medium that records a program for executing a bonding method of pressing the upper electrode by a capillary and applying ultrasonic vibration while deforming the ball into a press-bonded ball and pressing the electrode against the electrode, Means for inputting the pressure diameter of the pressure-bonded ball, means for inputting the shape parameter of the capillary and the diameter of the fine metal wire, means for determining the diameter of the ball from the pressure diameter and the diameter of the fine metal wire, Semiconductor element size, elastic modulus of the adhesive, coating thickness of the adhesive and bonding position parameters Means for inputting, means for determining the output amount of the ultrasonic vibration from the crimping diameter of the crimping ball and the shape parameter of the capillary, the size of the semiconductor element, the elastic modulus of the adhesive, and the application of the adhesive Means for determining the output correction amount of the ultrasonic vibration from the thickness and the bonding position parameter; and correcting the output amount of the ultrasonic vibration with the output correction amount of the ultrasonic vibration to obtain the corrected output amount of the ultrasonic vibration. And a program for executing a bonding method including means for determining.

【0019】請求項3に記載のボンディング装置は、金
属細線の先端に形成されたボールを、基板上に接着剤を
介して固定された半導体素子上の電極にキャピラリーに
より押し当てると共に超音波振動を印加して、前記ボー
ルを圧着ボールに変形して前記電極に圧着するボンディ
ング装置であって、前記圧着ボールの圧着径を入力する
手段と、前記キャピラリーの形状パラメータ及び前記金
属細線の径を入力する手段と、前記圧着径及び前記金属
細線の径から前記ボールの径を決定する手段と、前記半
導体素子の大きさ、前記接着剤の弾性率、前記接着剤の
塗布厚さ及びボンディング位置パラメータを入力する手
段と、前記圧着径、前記キャピラリーの形状パラメータ
から前記超音波振動の出力量を決定する手段と、前記半
導体素子の大きさ、前記接着剤の弾性率、前記接着剤の
塗布厚さ及びボンディング位置パラメータから前記超音
波振動の出力補正量を決定する手段と、前記超音波振動
の出力量を前記超音波振動の出力補正量で補正して前記
超音波振動の補正出力量を決定する手段とを具備するこ
とを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the bonding apparatus, the ball formed at the tip of the fine metal wire is pressed against the electrode on the semiconductor element fixed on the substrate via an adhesive by a capillary, and the ultrasonic vibration is applied. A bonding device for applying the pressure, deforming the ball into a pressure-bonded ball and pressing the ball to the electrode, inputting a pressure-bonded diameter of the pressure-bonded ball, and inputting a shape parameter of the capillary and a diameter of the fine metal wire. Means, means for determining the diameter of the ball from the pressure bonding diameter and the diameter of the thin metal wire, and inputting the size of the semiconductor element, the elastic modulus of the adhesive, the applied thickness of the adhesive, and bonding position parameters. Means for determining the output amount of the ultrasonic vibration from the crimping diameter and the shape parameters of the capillary; and the size of the semiconductor element. Means for determining the output correction amount of the ultrasonic vibration from the elastic modulus of the adhesive, the coating thickness of the adhesive and the bonding position parameter, and the output amount of the ultrasonic vibration by the output correction amount of the ultrasonic vibration Means for making a correction to determine a correction output amount of the ultrasonic vibration.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。本発明のボンディング装置は、図
7に示すように、金属細線4の先端に形成されたイニシ
ャルボール5を、基板上に接着剤9を介して固定された
半導体素子(以下ICチップ11と略す)上の電極にキ
ャピラリー10により押し当てると共に超音波振動を印
加して、イニシャルボール5を圧着ボール21に変形し
て前記電極に圧着するボンディング装置であって、圧着
ボール21の圧着径6を入力する手段31と、キャピラ
リー10の形状パラメータ及び金属細線4の径を入力す
る手段と32、圧着径6及び金属細線4の径からイニシ
ャルボール5の径を決定する手段34と、ICチップ1
1の大きさ、接着剤9の弾性率、接着剤9の塗布厚さ及
びボンディング位置パラメータを入力する手段33と、
圧着径6、キャピラリー10の形状パラメータから前記
超音波振動の出力量を決定する手段35と、ICチップ
11の大きさ、接着剤9の弾性率、接着剤9の塗布厚さ
及びボンディング位置パラメータから前記超音波振動の
出力補正量を決定する手段36と、前記超音波振動の出
力量を前記超音波振動の出力補正量で補正して前記超音
波振動の補正出力量を決定する手段37とが備えられて
いる。また、キャピラリー10に超音波振動を与えるた
めの超音波発生装置38が備えられている。超音波発生
装置38は、手段37で決定した補正出力量に基づいた
超音波振動を発生させて、キャピラリー10に印加する
ものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 7, the bonding apparatus according to the present invention uses a semiconductor element (hereinafter abbreviated as IC chip 11) in which an initial ball 5 formed at the tip of a fine metal wire 4 is fixed on a substrate via an adhesive 9. A bonding device that presses the upper electrode with the capillary 10 and applies ultrasonic vibration to deform the initial ball 5 into a press-bonded ball 21 and press-bond the same to the electrode. Means 31; means for inputting the shape parameters of the capillary 10 and the diameter of the fine metal wire 4; 32; means 34 for determining the diameter of the initial ball 5 from the crimping diameter 6 and the diameter of the fine metal wire 4;
Means 33 for inputting the size of 1, the elastic modulus of the adhesive 9, the applied thickness of the adhesive 9, and the bonding position parameters;
Means 35 for determining the output amount of the ultrasonic vibration from the crimping diameter 6 and the shape parameter of the capillary 10; and the size of the IC chip 11, the elastic modulus of the adhesive 9, the applied thickness of the adhesive 9, and the bonding position parameters. Means 36 for determining an output correction amount of the ultrasonic vibration, and means 37 for correcting the output amount of the ultrasonic vibration with the output correction amount of the ultrasonic vibration to determine a correction output amount of the ultrasonic vibration. Provided. Further, an ultrasonic generator 38 for applying ultrasonic vibration to the capillary 10 is provided. The ultrasonic generator 38 generates ultrasonic vibration based on the correction output amount determined by the means 37 and applies the ultrasonic vibration to the capillary 10.

【0021】キャピラリー10は、イニシャルボール5
を電極に押し当てるものであって、図3(a)に示すよ
うに、キャピラリー10の形状は、ホール径1、チャン
ファー径2、チャンファー角度3によって特定される。
また、イニシャルボール5は、図示しない電気トーチか
らの放電エネルギーが金属細線4の先端に印加されて形
成された球状体である。
The capillary 10 has an initial ball 5
Is pressed against the electrode, and as shown in FIG. 3A, the shape of the capillary 10 is specified by a hole diameter 1, a chamfer diameter 2, and a chamfer angle 3.
The initial ball 5 is a spherical body formed by applying discharge energy from an electric torch (not shown) to the tip of the fine metal wire 4.

【0022】次に、上述のボンディング装置によって、
金属細線を電極にボンディングする方法を説明する。こ
のボンディング方法は、金属細線4の先端に形成された
イニシャルボール5を、基板上に接着剤9を介して固定
されたICチップ11上の電極にキャピラリー10によ
り押し当てると共に超音波振動を印加して、イニシャル
ボール5を圧着ボール21に変形して前記電極に圧着す
るボンディング方法において、圧着ボール21の圧着径
6及びキャピラリー10の形状パラメータから前記超音
波振動の出力量を決定し、ICチップ11の大きさ、接
着剤9の弾性率、接着剤9塗布厚さ及びボンディング位
置のパラメータから前記超音波振動の出力補正量を決定
し、前記超音波振動の出力量を前記超音波振動の出力補
正量で補正して前記超音波振動の補正出力量を決定する
ものである。
Next, by the above-described bonding apparatus,
A method for bonding a thin metal wire to an electrode will be described. In this bonding method, an initial ball 5 formed at the tip of a thin metal wire 4 is pressed against an electrode on an IC chip 11 fixed on a substrate via an adhesive 9 by a capillary 10 and an ultrasonic vibration is applied. In the bonding method in which the initial ball 5 is transformed into the press-bonded ball 21 and press-bonded to the electrode, the output amount of the ultrasonic vibration is determined from the press-bonded diameter 6 of the press-bonded ball 21 and the shape parameter of the capillary 10. The output correction amount of the ultrasonic vibration is determined from the parameters of the size of the adhesive 9, the elastic modulus of the adhesive 9, the thickness of the adhesive 9 applied, and the bonding position, and the output amount of the ultrasonic vibration is corrected for the output of the ultrasonic vibration. The correction amount is used to determine the correction output amount of the ultrasonic vibration.

【0023】図1は、本発明のボンディング方法を説明
するための図であって、ボールボンディング工程におけ
るICチップ11上の電極と圧着ボール21との接合条
件を自動演算する手順をフローチャートに示した図であ
る。
FIG. 1 is a view for explaining the bonding method of the present invention, and is a flowchart showing a procedure for automatically calculating the bonding condition between the electrode on the IC chip 11 and the press-bonded ball 21 in the ball bonding step. FIG.

【0024】図1において、まず、ICチップ11上の
電極に接合されようとする金属細線4の圧着ボール21
の圧着径6及び圧着厚さ7を入力する(ステップ3
1)。更に、キャピラリー10の形状を示すホール径
1、チャンファー径2、チャンファー角度3及び金属細
線4の径を入カする(ステップ32)。次に、圧着径
6、圧着厚7、ホール径1、チャンファー径2及びチャ
ンファー角度3の各パラメータに基づいて、経験式によ
り、図3(b)で示されるイニシャルボール5の径を決
定する(ステップ33)。更に、イニシャルボール5の
径と金属細線4の径により、具体的な放電時間ならびに
放電電圧を経験式あるいは変換表により決定する(ステ
ップ34)。ここで決定した放電電圧、放電時間の条件
に基づいて、電気トーチにより、イニシャルボール5を
形成する。
In FIG. 1, first, a crimped ball 21 of a thin metal wire 4 to be joined to an electrode on an IC chip 11
Of the crimping diameter 6 and the crimping thickness 7 (step 3
1). Further, the hole diameter 1, the chamfer diameter 2, the chamfer angle 3, and the diameter of the thin metal wire 4 indicating the shape of the capillary 10 are input (step 32). Next, the diameter of the initial ball 5 shown in FIG. 3B is determined by an empirical formula based on the parameters of the compression diameter 6, the compression thickness 7, the hole diameter 1, the chamfer diameter 2, and the chamfer angle 3. (Step 33). Further, the specific discharge time and discharge voltage are determined by an empirical formula or a conversion table based on the diameter of the initial ball 5 and the diameter of the thin metal wire 4 (step 34). Based on the conditions of the discharge voltage and the discharge time determined here, the initial ball 5 is formed by an electric torch.

【0025】更に次の段階では、ICチップ11の大き
さ、Agぺーストや接着テープなどの接着剤9の弾性
率、接着剤9の厚さ、ボンディング位置、ボンディング
温度をボンディング装置に入力する(ステップ35)。
これらのパラメータに基づいて、ボンディング加重、ボ
ンディング加重補正量、超音波振動の出力量、超音波振
動の印加時間、超音波振動の出力補正量が、あらかじめ
入力されたプログラムにより計算されて決定される(ス
テップ36、37、43)。更に、超音波振動の補正出
力量を、超音波振動の出力量と超音波振動の出力補正量
から決定する(ステップ44)。
In the next step, the size of the IC chip 11, the elastic modulus of the adhesive 9 such as Ag paste or adhesive tape, the thickness of the adhesive 9, the bonding position, and the bonding temperature are input to the bonding apparatus ( Step 35).
Based on these parameters, the bonding weight, the bonding weight correction amount, the ultrasonic vibration output amount, the ultrasonic vibration application time, and the ultrasonic vibration output correction amount are calculated and determined by a program input in advance. (Steps 36, 37, 43). Further, the correction output amount of the ultrasonic vibration is determined from the output amount of the ultrasonic vibration and the output correction amount of the ultrasonic vibration (step 44).

【0026】ここでボンディング加重補正量、超音波振
動の出力補正量とは、ICチップ11の大きさ、接着剤
9の厚さと弾性率、ボンディング位置毎にボンディング
加重、超音波振動の出カの補正をそれぞれ行うための補
正量であり、ICチップ11の大きさが十分に大きく、
接着剤9については十分薄く、そして弾性率が十分高い
ときの加重、超音波振動の出力量を基準値とし、各ボン
ディング位置での基準値に対する倍率であらわされる。
Here, the bonding weight correction amount and the ultrasonic vibration output correction amount are the size of the IC chip 11, the thickness and the elasticity of the adhesive 9, the bonding weight for each bonding position, and the output of the ultrasonic vibration. This is a correction amount for performing each correction, and the size of the IC chip 11 is sufficiently large.
When the adhesive 9 is sufficiently thin and the elastic modulus is sufficiently high, the weight and the output amount of ultrasonic vibration are used as a reference value, and are expressed as a magnification with respect to the reference value at each bonding position.

【0027】本発明においては、ボンディング加重、ボ
ンディング加重補正量、超音波印加時間を目標とする圧
着ボール21径とボンディング温度ごとに固定し、超音
波振動の出力量、超音波振動の出力補正量を、ICチッ
プ11の大きさ、接着剤9の厚さと弾性率によって変化
させるのが望ましい。その理由は、ほとんどの場合が超
音波振動の出力量と超音波振動の出力補正量を変化させ
るのみで十分であるからである。
In the present invention, the bonding weight, the bonding weight correction amount, and the ultrasonic application time are fixed for each of the target diameter of the pressure-bonded ball 21 and the bonding temperature, and the ultrasonic vibration output amount and the ultrasonic vibration output correction amount are fixed. Is desirably changed according to the size of the IC chip 11, the thickness of the adhesive 9, and the elastic modulus. The reason is that in most cases, it is sufficient to change only the output amount of the ultrasonic vibration and the output correction amount of the ultrasonic vibration.

【0028】以下に、各パラメータの決定方法をより詳
しく説明する。ボンディング加重、ボンディング加重補
正量、超音波印加時間は、入力された圧着径6、ボンデ
ィング温度から、実験結果を元にした換算表を用いて決
定される。ボンディング加重は、圧着径6が大きくなる
ほど、そしてボンディング温度が低くなるほど大きくす
る必要がある。超音波印加時間についても同様に、圧着
径6が大きくなるほど、そしてボンディング温度が低く
なるほど大きくする必要がある。
Hereinafter, a method for determining each parameter will be described in more detail. The bonding weight, the correction amount of the bonding weight, and the ultrasonic wave application time are determined from the input pressure bonding diameter 6 and the bonding temperature using a conversion table based on the experimental results. The bonding load needs to be increased as the compression diameter 6 increases and as the bonding temperature decreases. Similarly, the ultrasonic wave application time needs to be increased as the pressure bonding diameter 6 increases and the bonding temperature decreases.

【0029】超音波振動の出カ量は、ICチップ11の
大きさが小さくなると超音波の伝達ロスが大きくなるた
めに大きくする必要がある。超音波振動の出カ量を求め
る演算式については、あらかじめ各ICチップ11の大
きさ毎に実験を行い、近似計算を行って得られた関数を
用いれば良い。この場合の関数系は、ICチップ11の
大きさが大きくなるに従って出力量が減少し、一定値に
漸近するものが望ましい。超音波振動の出力補正量は、
ICチップ11の大きさ、接着剤9の厚さ及び弾性率に
よって変動する超音波の伝送ロスを補正するための補正
項と、ボンディング位置によって変動する超音波の伝送
ロスを補正するための補正項とに分けられる。
The output amount of the ultrasonic vibration must be increased because the transmission loss of the ultrasonic wave increases as the size of the IC chip 11 decreases. As for the arithmetic expression for obtaining the output amount of the ultrasonic vibration, a function obtained by conducting an experiment in advance for each size of each IC chip 11 and performing an approximate calculation may be used. In this case, it is desirable that the function system be such that the output amount decreases as the size of the IC chip 11 increases and gradually approaches a constant value. The output correction amount of ultrasonic vibration is
A correction term for correcting the transmission loss of the ultrasonic wave that varies depending on the size of the IC chip 11, the thickness and the elasticity of the adhesive 9, and a correction term for correcting the transmission loss of the ultrasonic wave that varies depending on the bonding position. And divided into

【0030】まず、ICチップの大きさ、接着剤9の厚
さ及び弾性率による補正項において、ICチップ11の
大きさについては、大きさが小さくなると超音波の伝達
ロスが大きくなるため、大きくする必要がある。超音波
振動の出カ補正項を求める演算式については、あらかじ
め各ICチップの大きさ毎に実験を行い、近似計算を行
って得られた関数を用いれば良い。この場合の関数系
は、ICチップ11の大きさが大きくなるに従って出力
量が減少し、一定値に漸近するものが望ましい。また、
接着剤9については、接着剤9の厚さが厚いときと接着
剤9の弾性率が小さいときには、ボンディング時のIC
チップの振動が大きくなり、超音波の伝達ロスが大きく
なるため超音波出カを大きくする。ICチップの大きさ
の場合の計算と同様に実験により最適値を求め、近似計
算を行うことが有効である。
First, in the correction term based on the size of the IC chip, the thickness of the adhesive 9, and the elastic modulus, the size of the IC chip 11 is large because the smaller the size, the greater the transmission loss of ultrasonic waves. There is a need to. As for the arithmetic expression for calculating the output correction term of the ultrasonic vibration, a function obtained by conducting an experiment in advance for each IC chip size and performing an approximate calculation may be used. In this case, it is desirable that the function system be such that the output amount decreases as the size of the IC chip 11 increases and gradually approaches a constant value. Also,
As for the adhesive 9, when the thickness of the adhesive 9 is large and when the elastic modulus of the adhesive 9 is small, the IC at the time of bonding is
Since the vibration of the tip becomes large and the transmission loss of the ultrasonic wave becomes large, the ultrasonic output is increased. As in the case of the calculation for the size of the IC chip, it is effective to obtain the optimum value by experiment and perform an approximate calculation.

【0031】次に、ボンディング位置による補正項にお
いては、超音波の伝達ロスが大きくなる超昔波の振動方
向に乎行な辺の近傍でボンディングを行った際に出力が
大きくなるように補正を行い、振動方向に垂直な辺の近
傍でボンディングを行った場合に超音波出力が小さくな
るように補正するのが望ましい。
Next, in the correction term based on the bonding position, the correction is made so that the output becomes large when the bonding is performed in the vicinity of a side that is strictly in the vibration direction of the old wave where the transmission loss of the ultrasonic wave becomes large. It is desirable to make correction so that the ultrasonic output becomes smaller when bonding is performed in the vicinity of a side perpendicular to the vibration direction.

【0032】以下に超音波振動の出力量と出力補正量の
理想的な演算式(1)(2)の一例を示す。
The following is an example of ideal calculation formulas (1) and (2) for the output amount of ultrasonic vibration and the output correction amount.

【0033】 A=f0(ID、BD、BT、HD、CD、CA、T)…(1)A = f 0 (ID, BD, BT, HD, CD, CA, T) (1)

【0034】 B=f1(IX、IY、PE、PT)×f2(X、Y、IX、IY、PE、PT )…(2)B = f 1 (IX, IY, PE, PT) × f 2 (X, Y, IX, IY, PE, PT) (2)

【0035】ここで、Aは超音波振動の出力量、Bは超
音波振動の出力補正量を示す。f0()は、ICチップ
11の振動が起きないときの超音波出カ演算関数、f1
()は、ICチップ11の大きさ、接着剤9の弾性率及
び厚さによる補正項関数(但し、f1()>1かつIX
×IY→∞、PE→∞、PT→0のときf1()=
1)、f2()は、ボンディング位置による補正項関数
(但し、f2()>1かつICチップ11の振動が最小
の位置でf2()=1)を示す。また、IDはイニシャ
ルボール5の径、BDは圧着径6、BTは圧着厚さ7、
HDはホール径1、CDはチャンファー径2、CAはチ
ャンファー角度3、Tはボンディング温度、IXはIC
チップ11の一辺(X方向)の長さ、IYはICチップ
11の一辺(Y方向)の長さ、PEは接着剤9の弾性
率、PTは接着剤9の厚さ、X、YはICチップ11上
のボンディング位置を示すパラメータである。
Here, A indicates the output amount of the ultrasonic vibration, and B indicates the output correction amount of the ultrasonic vibration. f 0 () is an ultrasonic output calculation function when vibration of the IC chip 11 does not occur, f 1
() Is a correction term function based on the size of the IC chip 11, the elastic modulus of the adhesive 9, and the thickness (provided that f 1 ()> 1 and IX
× IY → ∞, PE → ∞, PT → 0 f 1 () =
1), f 2 (), the bonding position by the correction term function (however, f 2 () shows a> 1 and f 2 with vibration minimum position of the IC chip 11 () = 1). Also, ID is the diameter of the initial ball 5, BD is the crimping diameter 6, BT is the crimping thickness 7,
HD is hole diameter 1, CD is chamfer diameter 2, CA is chamfer angle 3, T is bonding temperature, IX is IC
The length of one side (X direction) of the chip 11, IY is the length of one side (Y direction) of the IC chip 11, PE is the elastic modulus of the adhesive 9, PT is the thickness of the adhesive 9, X and Y are IC This parameter indicates a bonding position on the chip 11.

【0036】f0は、十分に大きいICチップ11と弾
性率が十分に大きな接着剤9を用い、接着剤9の厚さを
十分薄くしてボンディングの実験を行った結果から経験
的に求めることができる。f1及びf2は、ICチップ1
1の大きさと接着剤9の塗布厚さと弾性率に依存する要
素である。f1でICチップ11の大きさ、接着剤9の
弾性率と厚さでの基本的な超音波振動の出力補正を行
い、f2でボンディング位置に依存した補正を行う。つ
まり、実際の超音波振動の補正出カ量は、f0×f1×f
2となる。
F 0 can be empirically obtained from the result of a bonding experiment conducted by using a sufficiently large IC chip 11 and an adhesive 9 having a sufficiently large elastic modulus and making the thickness of the adhesive 9 sufficiently small. Can be. f 1 and f 2 are IC chips 1
This is an element that depends on the size of 1, the applied thickness of the adhesive 9, and the elastic modulus. The size of the IC chip 11 at f 1, perform basic output correction of the ultrasonic vibration in the elastic modulus and the thickness of the adhesive 9, performs correction depending on the bonding position at f 2. That is, the actual output amount of ultrasonic vibration correction is f 0 × f 1 × f
It becomes 2 .

【0037】f1及びf2の決定は、ICチップ11の大
きさ毎、接着剤9の種類毎において実験を行い、得られ
た結果から、最小自乗法などで近似して求めることがで
きる。なお、近似を行う関数系に関しては、ボンディン
グを行う範囲内でICチップ11の大きさに対して超音
波振動の出力量が減少していく関数、接着剤9の厚さが
増すにつれて超音波振動の出力量が増加していく関数、
接着剤9の弾性率が大きくなるに従って超音波振動の出
力量が減少していく関数で近似が可能であれば、どのよ
うなものでも適用は可能である。また、前述の傾向に沿
ったものであれば、関数の形態でなく、実験で得られた
対応表の形で実験データ等をそのつど補間して求めても
構わない。
The determination of f 1 and f 2 can be determined by performing an experiment for each size of the IC chip 11 and each type of the adhesive 9 and approximating the obtained result by a least square method or the like. The function system for approximation is a function in which the output amount of the ultrasonic vibration decreases with respect to the size of the IC chip 11 within the bonding range, and the ultrasonic vibration increases as the thickness of the adhesive 9 increases. Function that increases the output of the
As long as the function can be approximated by a function in which the output amount of the ultrasonic vibration decreases as the elastic modulus of the adhesive 9 increases, any application is possible. In addition, as long as it is in line with the above-mentioned tendency, experimental data and the like may be interpolated and obtained in the form of a correspondence table obtained by an experiment instead of the form of a function.

【0038】また、図1における圧着ボール21の圧着
径を入力する手段(ステップ31)と、キャピラリーの
形状パラメータ及び金属細線の径を入力する手段(ステ
ップ32)と、圧着径及び金属細線の径からボールの径
を決定する手段(ステップ33)と、半導体素子の大き
さ、接着剤の弾性率、接着剤の塗布厚さ及びボンディン
グ位置パラメータを入力する手段(ステップ35)と、
圧着径、キャピラリーの形状パラメータから超音波振動
の出力量を決定する手段(ステップ37)と、半導体素
子の大きさ、接着剤の弾性率、接着剤の塗布厚さ及びボ
ンディング位置パラメータから超音波振動の出力補正量
を決定する手段(ステップ43)と、前記超音波振動の
出力量を前記超音波振動の出力補正量で補正して前記超
音波振動の補正出力量を決定する手段(ステップ44)
とを含むボンディング方法を実行するプログラムをコン
ピュータに読み取り可能な記録媒体に記録して、この記
録媒体をコンピュータに読み込ませ、実行することによ
り超音波振動の補正出力量を決定しても良い。
Also, means for inputting the crimping diameter of the crimping ball 21 in FIG. 1 (step 31), means for inputting the shape parameter of the capillary and the diameter of the fine metal wire (step 32), Means for determining the diameter of the ball from step (step 33); means for inputting the size of the semiconductor element, the elastic modulus of the adhesive, the thickness of the applied adhesive and the bonding position parameters (step 35);
A means for determining the output amount of ultrasonic vibration from the crimping diameter and the shape parameter of the capillary (step 37), and the ultrasonic vibration from the size of the semiconductor element, the elastic modulus of the adhesive, the applied thickness of the adhesive and the bonding position parameters. Means for determining the output correction amount of the ultrasonic vibration (step 43) and means for correcting the output amount of the ultrasonic vibration with the output correction amount of the ultrasonic vibration to determine the corrected output amount of the ultrasonic vibration (step 44)
The program for executing the bonding method including the above may be recorded on a computer-readable recording medium, and the recording medium may be read and executed by the computer to determine the correction output amount of the ultrasonic vibration.

【0039】上述のボンディング方法は、金属細線4の
先端に形成されたイニシャルボール5を、基板上に接着
剤9を介して固定されたICチップ11の電極にキャピ
ラリー10により押し当てると共に超音波振動を印加し
て、イニシャルボール5を圧着ボール21に変形して前
記電極に圧着するボンディング方法において、圧着ボー
ル21の圧着径6及びキャピラリー10の形状パラメー
タから前記超音波振動の出力量を決定し、ICチップ1
1の大きさ、接着剤9の弾性率、接着剤9の塗布厚さ及
びボンディング位置のパラメータから前記超音波振動の
出力補正量を決定し、前記超音波振動の出力量を前記超
音波振動の出力補正量で補正して前記超音波振動の補正
出力量を決定するので、圧着ボール21の圧着径6及び
圧着高さ7を最適にすることができる。
In the bonding method described above, the initial ball 5 formed at the tip of the fine metal wire 4 is pressed against the electrode of the IC chip 11 fixed on the substrate via the adhesive 9 by the capillary 10 and the ultrasonic vibration is performed. In the bonding method in which the initial ball 5 is deformed into the press-bonded ball 21 and press-bonded to the electrode, the output amount of the ultrasonic vibration is determined from the press-bonded diameter 6 of the press-bonded ball 21 and the shape parameter of the capillary 10, IC chip 1
The output correction amount of the ultrasonic vibration is determined from the parameters of the size 1, the elastic modulus of the adhesive 9, the applied thickness of the adhesive 9, and the bonding position. Since the corrected output amount of the ultrasonic vibration is determined by correcting with the output correction amount, the crimp diameter 6 and the crimp height 7 of the crimp ball 21 can be optimized.

【0040】上述のボンディング方法を実行するプログ
ラムを記録したコンピュータ読み取りが可能な記録媒体
は、圧着ボール21の圧着径を入力する手段(ステップ
31)と、キャピラリーの形状パラメータ及び金属細線
の径を入力する手段(ステップ32)と、圧着径及び金
属細線の径からボールの径を決定する手段(ステップ3
3)と、半導体素子の大きさ、接着剤の弾性率、接着剤
の塗布厚さ及びボンディング位置パラメータを入力する
手段(ステップ35)と、圧着径、キャピラリーの形状
パラメータから超音波振動の出力量を決定する手段(ス
テップ36)と、半導体素子の大きさ、接着剤の弾性
率、接着剤の塗布厚さ及びボンディング位置パラメータ
から超音波振動の出力補正量を決定する手段(ステップ
37)と、前記超音波振動の出力量を前記超音波振動の
出力補正量で補正して前記超音波振動の補正出力量を決
定する手段(ステップ38)とを含んでいるので、ボン
ディングの条件決定を極めて短時間に決定することが可
能となり、半導体装置の生産性を高くすることができ
る。
The computer-readable recording medium on which the program for executing the above-mentioned bonding method is recorded is a means for inputting the diameter of the pressure-bonded ball 21 (step 31), and inputting the shape parameter of the capillary and the diameter of the fine metal wire. Means (step 32) and means for determining the diameter of the ball from the pressure bonding diameter and the diameter of the thin metal wire (step 3).
3), means for inputting the size of the semiconductor element, the elastic modulus of the adhesive, the thickness of the applied adhesive and the bonding position parameters (step 35), and the output amount of ultrasonic vibration from the crimping diameter and the shape parameters of the capillary (Step 36); and a means (Step 37) for determining the output correction amount of the ultrasonic vibration from the size of the semiconductor element, the elastic modulus of the adhesive, the applied thickness of the adhesive, and the bonding position parameter. Means for correcting the output amount of the ultrasonic vibration with the output correction amount of the ultrasonic vibration to determine the corrected output amount of the ultrasonic vibration (step 38), so that the determination of the bonding condition is extremely short. The time can be determined, and the productivity of the semiconductor device can be increased.

【0041】上述のボンディング装置は、圧着ボール2
1の圧着径6を入力する手段31と、キャピラリー10
の形状パラメータ及び金属細線4の径を入力する手段3
2と、圧着径6及び金属細線4の径からイニシャルボー
ル5の径を決定する手段34と、ICチップ11の大き
さ、接着剤9の弾性率、接着剤9の塗布厚さ及びボンデ
ィング位置パラメータを入力する手段33と、圧着径
6、キャピラリー10の形状パラメータから前記超音波
振動の出力量を決定する手段35と、ICチップ11の
大きさ、接着剤9の弾性率、接着剤9の塗布厚さ及びボ
ンディング位置パラメータから前記超音波振動の出力補
正量を決定する手段36と、前記超音波振動の出力量を
前記超音波振動の出力補正量で補正して前記超音波振動
の補正出力量を決定する手段37とを具備しており、圧
着ボール21の圧着径6及び圧着厚さ7を最適なものに
することができるので、圧着ボール21の接合不良や圧
着ボール21径の過大による電極間のショートを防ぐこ
とが可能となり、半導体装置の生産性を向上させること
ができる。
The bonding apparatus described above uses the press-bonded ball 2
A means 31 for inputting the crimping diameter 6 of 1 and the capillary 10
Means 3 for inputting the shape parameter and the diameter of the thin metal wire 4
2, means 34 for determining the diameter of the initial ball 5 from the pressure bonding diameter 6 and the diameter of the thin metal wire 4, the size of the IC chip 11, the elasticity of the adhesive 9, the applied thickness of the adhesive 9, and the bonding position parameters. 33, a means 35 for determining the output amount of the ultrasonic vibration from the crimping diameter 6 and the shape parameters of the capillary 10, the size of the IC chip 11, the elastic modulus of the adhesive 9, and the application of the adhesive 9. Means 36 for determining an output correction amount of the ultrasonic vibration from a thickness and a bonding position parameter; and a correction output amount of the ultrasonic vibration by correcting the output amount of the ultrasonic vibration with the output correction amount of the ultrasonic vibration. Means 37 for determining the diameter of the pressure-bonded ball 21 and the pressure-bonded thickness 7 of the pressure-bonded ball 21. It is possible to prevent a short circuit between electrodes due to the result, it is possible to improve the productivity of the semiconductor device.

【0042】[0042]

【実施例】以下、実施例を示して本発明を更に説明す
る。大きさが5mm×5mm、厚さ400μmのICチ
ップを、Cu合金製のエッチングにより加工されたリー
ドフレームに、接着剤であるAgぺーストを用いて固定
した。次に、線径が25μmの金線を用い、圧着ボール
の目標圧着径を60μm、圧着厚さを12μmとしてボ
ンディングを行った。
The present invention will be further described below with reference to examples. An IC chip having a size of 5 mm × 5 mm and a thickness of 400 μm was fixed to a lead frame processed by etching of a Cu alloy using Ag paste as an adhesive. Next, bonding was performed using a gold wire having a wire diameter of 25 μm, with the target pressure bonding diameter of the pressure bonding ball being 60 μm and the pressure bonding thickness being 12 μm.

【0043】まず、ボンディング装置に圧着径:60μ
m、圧着厚さ:12μmを入カし、キャピラリー形状を
表すホール径:35μm、チャンファ一径:50μm、
チャンファー角度:90゜を入カした。更に、使用する
金線の径:25μmを入カした。次に、ボンディング装
置に搭載したプログラムにより、キャピラリー形状と目
標とする圧着ボール形状から、必要なイニシャルボール
の体積が計算され、その体積を得るのに必要なイニシャ
ルボール径が49μmと決定された。更に、決定された
イニシャルボール径:49μmと、入カ済みの金属細線
径:25μmから、過去の実験で得られた対応表より、
放電電圧:4kV、放電時間:1.2msが決定され
た。
First, the diameter of the crimping: 60 μm
m, crimp thickness: 12 μm, hole diameter representing capillary shape: 35 μm, chamfer diameter: 50 μm,
Chamfer angle: 90 °. Further, the diameter of the used gold wire: 25 μm was input. Next, the volume of the required initial ball was calculated from the capillary shape and the target press-bonded ball shape by a program installed in the bonding apparatus, and the initial ball diameter required to obtain the volume was determined to be 49 μm. Further, from the determined initial ball diameter: 49 μm and the already entered fine metal wire diameter: 25 μm, from the correspondence table obtained in the past experiment,
A discharge voltage of 4 kV and a discharge time of 1.2 ms were determined.

【0044】次に、ICチップの大きさ:5mm×5m
m、接着剤の弾性率:1500MPa、接着剤の厚さ:
20μmを入力し、ボンディング温度200℃をボンデ
ィング装置に入カした。圧着径のパラメータから、過去
の実験で得られた対応表(表1)により、線形補間を行
い、ボンディング加重が25gfとされ、超音波印加時
間が10ms、ボンディング加重補正率が100%と決
定された。また、この時点で前述のf0については58
と決定された。尚、表1で圧着径のみをパラメータと
し、圧着厚さに触れていないのは、圧着径が決定すると
圧着厚さはイ二シャルボール径のみに依存するために一
義的に決定されるためである。
Next, the size of the IC chip: 5 mm × 5 m
m, elasticity of adhesive: 1500 MPa, thickness of adhesive:
20 μm was input, and a bonding temperature of 200 ° C. was input to the bonding apparatus. From the parameters of the crimping diameter, linear interpolation is performed according to the correspondence table (Table 1) obtained in the past experiment, the bonding weight is determined to be 25 gf, the ultrasonic wave application time is 10 ms, and the bonding weight correction rate is determined to be 100%. Was. At this point, the above-mentioned f 0 is 58
It was decided. In Table 1, only the crimping diameter is used as a parameter and the crimping thickness is not touched because the crimping thickness is uniquely determined because the crimping thickness depends only on the initial ball diameter. is there.

【0045】次に、ICチップの大きさ、接着剤の弾性
率と厚さに依存する部分について求める。表2は、実験
で得られたICチップ毎の大きさ、接着剤の弾性率、厚
さ毎のf1と、θ=90゜、270゜でのf2の最適値を
示す。ここで、前述のf1を下記式(3)のように定義
する。
Next, a part which depends on the size of the IC chip and the elastic modulus and thickness of the adhesive is obtained. Table 2 shows the size of each IC chip obtained in experiments, the elastic modulus of the adhesive, and f 1 for each thickness, theta = 90 °, the optimum value of f 2 of 270 °. Here, the above-mentioned f 1 is defined as in the following equation (3).

【0046】[0046]

【数1】 (Equation 1)

【0047】IXはICチップの一辺(X方向)の長
さ、IYはICチップの一辺(Y方向)の長さ、PEは
接着剤の弾性率、PTは接着剤の厚さ、αは定数であ
る。表2の数値を用いて、ICチップの大きさ毎に定数
αをそれぞれ求め、それらの平均値を計算することで定
数αは300となる。ここで、IX=5、IY=5、P
T=20、PE=1500より、f1=1.036とな
る。
IX is the length of one side (X direction) of the IC chip, IY is the length of one side (Y direction) of the IC chip, PE is the elastic modulus of the adhesive, PT is the thickness of the adhesive, and α is a constant. It is. Using the numerical values in Table 2, a constant α is obtained for each size of the IC chip, and an average value thereof is calculated, whereby the constant α becomes 300. Here, IX = 5, IY = 5, P
From T = 20 and PE = 1500, f 1 = 1.036.

【0048】また、本実施例においては、f2を以下の
ように定義する。図6において、超音波振動の方向に垂
直な辺の中心即ちθ=0゜、180゜を常に f2(0゜)=f2(180゜)=1.0(100%)…(4) とし、f2は0〜90゜の間で比例増加するものとする
と、 f2(90゜)=f2(270゜)=2.0(200%)…(5) となり、また、 f2(45゜)=f2(135゜)=f2(225゜)=f2(315゜)…(6 ) となる。ここで、 f2(45゜)=(f2(0゜)+f2(90゜))÷2…(7) となる。
In this embodiment, f 2 is defined as follows. In FIG. 6, the center of the side perpendicular to the direction of the ultrasonic vibration, that is, θ = 0 °, 180 ° is always set to f 2 (0 °) = f 2 (180 °) = 1.0 (100%) (4) and then, if f 2 is assumed to be proportional increase between 0 and 90 °, f 2 (90 °) = f 2 (270 °) = 2.0 (200%) (5) and also,, f 2 (45 °) = f 2 (135 °) = f 2 (225 °) = f 2 (315 °) (6) Here, f 2 (45 °) = (f 2 (0 °) + f 2 (90 °)) ÷ 2 (7).

【0049】また、0〜90゜のとき、f2は下記式
(8)の通りとなり、 f2(θ)={(f2(90゜)−f2(0゜))÷90}×θ+f2(0゜)… (8) 更に、90〜180゜のとき、f2は下記式(9)の通
りとなり、 f2(θ)={(f2(90゜)−f2(180゜))÷90}×(180−θ )+f2(180゜)…(9) 更にまた、180〜270゜のとき、f2は下記式(1
0)の通りとなり、 f2(θ)={(f2(270゜)−f2(180゜))÷90}×(θ−18 0)+f2(180゜)…(10) 270〜360゜のとき、f2は下記式(11)の通り
となる。 f2(θ)={(f2(270゜)−f2(360゜))÷90}×(360− θ)+f2(360゜) (11)
When the angle is 0 to 90 °, f 2 is given by the following equation (8): f 2 (θ) = {(f 2 (90 °) −f 2 (0 °))} 90 ° × θ + f 2 (0 °) (8) Further, when the angle is 90 to 180 °, f 2 is represented by the following equation (9), and f 2 (θ) = {(f 2 (90 °) −f 2 (180)゜)) {90} × (180−θ) + f 2 (180 °) (9) Further, when 180 to 270 °, f 2 is given by the following formula (1)
0), and f 2 (θ) = {(f 2 (270 °) −f 2 (180 °))} 90 ° × (θ−180) + f 2 (180 °) (10) 270 At 360 °, f 2 is given by the following equation (11). f 2 (θ) = {(f 2 (270 °) −f 2 (360 °))} 90 ° × (360−θ) + f 2 (360 °) (11)

【0050】ここで、θ=90゜、270゜でのf
2(90゜)、f2(270゜)について、下記式(1
2)のように定義する。
Here, f = 90 °, f at 270 °
2 (90 °) and f 2 (270 °), the following equation (1)
Defined as 2).

【0051】 f2(90゜)=f2(270゜)=β÷(IX×IY)×(PT/PE)+1… (12)F 2 (90 °) = f 2 (270 °) = β ÷ (IX × IY) × (PT / PE) +1 (12)

【0052】IXはICチップの一辺(X方向)の長
さ、IYはICチップの一辺(Y方向)の長さ、PEは
接着剤の弾性率、PTは接着剤の厚さ、βは定数であ
る。表2の数値を用いて、ICチップの大きさ毎に定数
βをそれぞれ求め、それらの平均値を計算することで定
数αは200となる。ここで、IX=5、IY=5、P
T=20、PE=1500より、f2=1.11とな
る。従って、ボールと電極とに印加される超音波振動の
出力量は、下記式(13)により、 f0×f1×f2=58×1.036×1.11=66.7(mW)…(13) と決定される。
IX is the length of one side (X direction) of the IC chip, IY is the length of one side (Y direction) of the IC chip, PE is the elastic modulus of the adhesive, PT is the thickness of the adhesive, and β is a constant. It is. Using the numerical values in Table 2, a constant β is obtained for each size of the IC chip, and an average value thereof is calculated, whereby the constant α becomes 200. Here, IX = 5, IY = 5, P
From T = 20 and PE = 1500, f 2 = 1.11. Therefore, the output amount of the ultrasonic vibration applied to the ball and the electrode is represented by the following equation (13): f 0 × f 1 × f 2 = 58 × 1.036 × 1.11 = 66.7 (mW) (13) is determined.

【0053】[0053]

【表1】 [Table 1]

【0054】[0054]

【表2】 [Table 2]

【0055】本実施の形態においては、ボンディング加
重、ボンディング加重補正量、超音波印加時間を、IC
チップサイズ、接着剤の弾性率及び厚さに対応させず、
これらの条件を固定して説明したが、本発明はこれに限
られるものではなく、超音波出カ量を大きくするかわり
にボンディング加重や超音波振動の印加時間を大きくし
ても良いし、超音波振動の出カ補正量を用いる代わり
に、ボンディング加重補正量を用いても良い。また、全
ての条件の併用ももちろん可能である,
In the present embodiment, the bonding weight, the bonding weight correction amount, and the ultrasonic application time
Not corresponding to chip size, elasticity and thickness of adhesive,
Although the description has been made with these conditions fixed, the present invention is not limited to this, and instead of increasing the ultrasonic output amount, the bonding load or the application time of the ultrasonic vibration may be increased, Instead of using the output correction amount of the sound wave vibration, a bonding weight correction amount may be used. Of course, all conditions can be used together.

【0056】また、接着剤の厚さについては、直接ボン
ディング装置に入カする代わりに、ICチップの厚さを
入力しておき、ICチップと接着剤の合計の厚さをボン
ディング装置に入力した後、その値からICチップの厚
さを減算することで求めても良い。接着剤の弾性率につ
いても絶対値そのものではなく、例えば接着剤毎の弾性
率の相対比などで代用されるパラメータを用いても良
い。また、もっと簡易的に接着剤の厚さと弾性率とを合
成したようなもの、つまりICチップの振動のしやすさ
というようなパラメータに置き換えても良い。
Regarding the thickness of the adhesive, instead of directly entering the bonding apparatus, the thickness of the IC chip was input, and the total thickness of the IC chip and the adhesive was input to the bonding apparatus. Thereafter, the thickness may be obtained by subtracting the thickness of the IC chip from the value. The elastic modulus of the adhesive is not the absolute value itself, and a parameter substituted by, for example, a relative ratio of the elastic modulus of each adhesive may be used. Further, the parameter may be replaced with a parameter obtained by simply combining the thickness and the elastic modulus of the adhesive, that is, the parameter such as the vibration of the IC chip.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
ボンディング方法は、圧着ボールの圧着径及びキャピラ
リーの形状パラメータから超音波振動の出力量を決定
し、ICチップの大きさ、接着剤の弾性率、前記接着剤
の塗布厚さ及びボンディング位置のパラメータから超音
波振動の出力補正量を決定し、前記超音波振動の出力量
を前記超音波振動の出力補正量で補正して超音波振動の
補正出力量を決定するので、圧着ボールの圧着径及び圧
着高さを最適にすることができる。
As described above in detail, the bonding method of the present invention determines the output amount of ultrasonic vibration from the compression diameter of the compression ball and the shape parameter of the capillary, and determines the size of the IC chip and the adhesive. The output correction amount of the ultrasonic vibration is determined from the elastic modulus of the adhesive, the thickness of the adhesive applied, and the parameters of the bonding position, and the output amount of the ultrasonic vibration is corrected with the output correction amount of the ultrasonic vibration to obtain the ultrasonic Since the correction output amount of the vibration is determined, the crimping diameter and crimping height of the crimping ball can be optimized.

【0058】本発明のボンディング方法を実行するプロ
グラムを記録したコンピュータ読み取りが可能な記録媒
体は、圧着ボールの圧着径及びキャピラリーの形状パラ
メータから超音波振動の出力量を決定する手段と、半導
体素子の大きさ、接着剤の弾性率、接着剤の塗布厚さ及
びボンディング位置パラメータから超音波振動の出力補
正量を決定する手段と、前記超音波振動の出力量を前記
超音波振動の出力補正量で補正して前記超音波振動の補
正出力量を決定する手段とを含んでいるので、ボンディ
ングの条件決定を極めて短時間に決定することが可能と
なり、半導体装置の生産性を高くすることができる。
The computer-readable recording medium on which the program for executing the bonding method of the present invention is recorded includes means for determining the output amount of ultrasonic vibration from the compression diameter of the compression ball and the shape parameter of the capillary; Means for determining the output correction amount of the ultrasonic vibration from the size, the elastic modulus of the adhesive, the coating thickness of the adhesive and the bonding position parameter, and the output amount of the ultrasonic vibration by the output correction amount of the ultrasonic vibration Means for making a correction to determine the correction output amount of the ultrasonic vibration, it is possible to determine bonding conditions in a very short time, and to increase the productivity of the semiconductor device.

【0059】上述のボンディング装置は、ICチップの
大きさ、接着剤の弾性率、接着剤の塗布厚さ及びボンデ
ィング位置パラメータを入力する手段と、圧着ボールの
圧着径、キャピラリーの形状パラメータから超音波振動
の出力量を決定する手段と、ICチップの大きさ、接着
剤の弾性率、接着剤の塗布厚さ及びボンディング位置パ
ラメータから超音波振動の出力補正量を決定する手段
と、前記超音波振動の出力量を前記超音波振動の出力補
正量で補正して超音波振動の補正出力量を決定する手段
とを具備しており、ボンディングの条件決定を極めて短
時間に決定することが可能となり、圧着ボールの圧着径
及び圧着厚さを最適なものにすることができるので、圧
着ボールの接合不良や圧着ボール径の過大による電極間
のショートを防ぐことが可能となり、半導体装置の生産
性を向上させることができる。
The above-mentioned bonding apparatus uses a means for inputting the size of the IC chip, the elastic modulus of the adhesive, the thickness of the applied adhesive, and the bonding position parameter, and the ultrasonic wave from the compression diameter of the compression ball and the shape parameter of the capillary. Means for determining the output amount of vibration; means for determining the output correction amount of the ultrasonic vibration from the size of the IC chip, the elastic modulus of the adhesive, the applied thickness of the adhesive, and the bonding position parameter; Means for correcting the output amount of the ultrasonic vibration with the output correction amount of the ultrasonic vibration to determine a correction output amount of the ultrasonic vibration, it is possible to determine the bonding condition determination in a very short time, Since the crimping diameter and crimping thickness of the crimping ball can be optimized, it is possible to prevent short-circuiting between the electrodes due to poor bonding of the crimping ball and excessive diameter of the crimping ball It becomes possible, thereby improving the productivity of the semiconductor device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態であるボンディング方法
の手順を説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a procedure of a bonding method according to an embodiment of the present invention.

【図2】 従来のボンディング方法の手順を説明するた
めの図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a procedure of a conventional bonding method.

【図3】 本発明の実施の形態であるボンディング方法
の工程を説明するための図であって、(a)はキャピラ
リーを示す断面図であり、(b)はキャピラリー及び金
属細線の先端に形成されたイニシャルボールを示す断面
図であり、(c)は、キャピラリーから超音波が印加さ
れて形成された圧着ボールを示す断面図である。
3A and 3B are views for explaining steps of a bonding method according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a cross-sectional view showing a capillary, and FIG. 3B is formed at the tip of a capillary and a fine metal wire. FIG. 7C is a cross-sectional view showing the initial ball formed, and FIG. 7C is a cross-sectional view showing a press-bonded ball formed by applying ultrasonic waves from a capillary.

【図4】 ボンディング時のICチップの挙動を説明す
るための断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the behavior of the IC chip during bonding.

【図5】 ボンディング時のICチップの挙動を説明す
るための図であって、(a)は超音波振動の振動方向に
垂直な辺の近傍でボンディングした時のICチップの振
動を示す平面図であり、(b)は超音波振動の振動方向
に平行な辺の近傍でボンディングした時のICチップの
振動を示す平面図である。
5A and 5B are diagrams for explaining the behavior of the IC chip during bonding, and FIG. 5A is a plan view illustrating the vibration of the IC chip when bonding is performed in the vicinity of a side perpendicular to the vibration direction of ultrasonic vibration. (B) is a plan view showing the vibration of the IC chip when bonding is performed in the vicinity of a side parallel to the vibration direction of the ultrasonic vibration.

【図6】 超音波出力補正率を説明するための図であっ
て、(a)はICチップの平面図であり、(b)は、ボ
ンディングの位置と超音波振動の出力の補正量との関係
を示すグラフである。
FIGS. 6A and 6B are diagrams for explaining an ultrasonic output correction factor, in which FIG. 6A is a plan view of an IC chip, and FIG. 6B is a diagram showing a relationship between a bonding position and an ultrasonic vibration output correction amount; It is a graph which shows a relationship.

【図7】 本発明の実施の形態であるボンディング装置
を示す構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram showing a bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ホール径 2 チャンファー径 3 チャンファー角度 4 金属細線 5 イニシャルボール 6 圧着径 7 圧着厚さ 8 基板 9 接着剤 10 キャピラリー 11 ICチップ 12 超音波振動 13 ICチップの振動 14 ボンディング加重 17 超音波振動方向 18 ICチップの振動 19 ICチップの振動 21 圧着ボール Reference Signs List 1 hole diameter 2 chamfer diameter 3 chamfer angle 4 thin metal wire 5 initial ball 6 crimping diameter 7 crimping thickness 8 substrate 9 adhesive 10 capillary 11 IC chip 12 ultrasonic vibration 13 IC chip vibration 14 bonding load 17 ultrasonic vibration Direction 18 Vibration of IC chip 19 Vibration of IC chip 21 Crimp ball

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 金属細線の先端に形成されたボールを、
基板上に接着剤を介して固定された半導体素子上の電極
にキャピラリーにより押し当てると共に超音波振動を印
加して、前記ボールを圧着ボールに変形して前記電極に
圧着するボンディング方法において、 前記圧着ボールの圧着径及び前記キャピラリーの形状パ
ラメータから前記超音波振動の出力量を決定し、 前記半導体素子の大きさ、前記接着剤の弾性率、前記接
着剤の塗布厚さ及びボンディング位置のパラメータから
前記超音波振動の出力補正量を決定し、 前記超音波振動の出力量を前記超音波振動の出力補正量
で補正して前記超音波振動の補正出力量を決定すること
を特徴とするボンディング方法。
1. A ball formed at the tip of a thin metal wire,
In a bonding method of pressing an electrode on a semiconductor element fixed on a substrate via an adhesive with a capillary and applying ultrasonic vibration to deform the ball into a press-bonded ball and press-bond the ball to the electrode, The output amount of the ultrasonic vibration is determined from the compression diameter of the ball and the shape parameter of the capillary, and the size of the semiconductor element, the elastic modulus of the adhesive, the applied thickness of the adhesive, and the bonding position are determined from the parameters. A bonding method comprising: determining an output correction amount of an ultrasonic vibration; and correcting the output amount of the ultrasonic vibration with the output correction amount of the ultrasonic vibration to determine a correction output amount of the ultrasonic vibration.
【請求項2】 金属細線の先端に形成されたボールを、
基板上に接着剤を介して固定された半導体素子上の電極
にキャピラリーにより押し当てると共に超音波振動を印
加して、前記ボールを圧着ボールに変形して前記電極に
圧着するボンディング方法を実行するプログラムを記録
したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、 前記圧着ボールの圧着径を入力する手段と、 前記キャピラリーの形状パラメータ及び前記金属細線の
径を入力する手段と、 前記圧着径及び前記金属細線の径から前記ボールの径を
決定する手段と、 前記半導体素子の大きさ、前記接着剤の弾性率、前記接
着剤の塗布厚さ及びボンディング位置パラメータを入力
する手段と、 前記圧着ボールの圧着径及び前記キャピラリーの形状パ
ラメータから前記超音波振動の出力量を決定する手段
と、 前記半導体素子の大きさ、前記接着剤の弾性率、前記接
着剤の塗布厚さ及びボンディング位置パラメータから前
記超音波振動の出力補正量を決定する手段と、 前記超音波振動の出力量を前記超音波振動の出力補正量
で補正して前記超音波振動の補正出力量を決定する手段
とを含むボンディング方法を実行するプログラムを記録
したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録
媒体。
2. A ball formed at the tip of a thin metal wire,
A program for executing a bonding method in which a ball is pressed against an electrode on a semiconductor element fixed on a substrate via an adhesive and ultrasonic vibration is applied to deform the ball into a press-bonded ball and press-bond the ball to the electrode. A computer-readable recording medium having recorded thereon, a means for inputting a compression diameter of the pressure-bonded ball, a means for inputting a shape parameter of the capillary and a diameter of the thin metal wire, Means for determining the diameter of the ball from the diameter, means for inputting the size of the semiconductor element, the elastic modulus of the adhesive, the applied thickness of the adhesive and bonding position parameters, Means for determining the output amount of the ultrasonic vibration from the shape parameter of the capillary, the size of the semiconductor element, Means for determining the output correction amount of the ultrasonic vibration from the elastic modulus of the adhesive, the coating thickness of the adhesive and the bonding position parameter, and the output amount of the ultrasonic vibration by the output correction amount of the ultrasonic vibration A computer-readable recording medium storing a program for executing a bonding method including means for performing correction and determining a correction output amount of the ultrasonic vibration.
【請求項3】 金属細線の先端に形成されたボールを、
基板上に接着剤を介して固定された半導体素子上の電極
にキャピラリーにより押し当てると共に超音波振動を印
加して、前記ボールを圧着ボールに変形して前記電極に
圧着するボンディング装置であって、 前記圧着ボールの圧着径を入力する手段と、 前記キャピラリーの形状パラメータ及び前記金属細線の
径を入力する手段と、 前記圧着径及び前記金属細線の径から前記ボールの径を
決定する手段と、 前記半導体素子の大きさ、前記接着剤の弾性率、前記接
着剤の塗布厚さ及びボンディング位置パラメータを入力
する手段と、 前記圧着径、前記キャピラリーの形状パラメータから前
記超音波振動の出力量を決定する手段と、 前記半導体素子の大きさ、前記接着剤の弾性率、前記接
着剤の塗布厚さ及びボンディング位置パラメータから前
記超音波振動の出力補正量を決定する手段と、 前記超音波振動の出力量を前記超音波振動の出力補正量
で補正して前記超音波振動の補正出力量を決定する手段
とを具備することを特徴とするボンディング装置。
3. A ball formed at the tip of a thin metal wire,
A bonding apparatus for pressing an electrode on a semiconductor element fixed on a substrate via an adhesive with a capillary and applying ultrasonic vibration, deforming the ball into a press-bonded ball and pressing the ball against the electrode, A means for inputting a compression diameter of the pressure-bonded ball; a means for inputting a shape parameter of the capillary and a diameter of the fine metal wire; a means for determining a diameter of the ball from the pressure-bonded diameter and a diameter of the fine metal wire; Means for inputting the size of the semiconductor element, the elastic modulus of the adhesive, the applied thickness of the adhesive, and the bonding position parameter; and determining the output amount of the ultrasonic vibration from the crimping diameter and the shape parameter of the capillary. Means, the size of the semiconductor element, the elastic modulus of the adhesive, the thickness of the adhesive applied, and the bonding position parameters, Means for determining the output correction amount of the ultrasonic vibration, and means for determining the correction output amount of the ultrasonic vibration by correcting the output amount of the ultrasonic vibration with the output correction amount of the ultrasonic vibration. Characteristic bonding equipment.
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