JP2977990B2 - 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】本発明は、半導体装置の組立工程
において、第１ボンディング点と第２ボンディング点と
の間をワイヤで接続するワイヤボンディング方法に関
し、特に、超音波振動を印加してボンディング接続を行
う場合のワイヤボンディング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のワイヤボンディング方法
においては、第１ボンディング点であるＩＣペレット上
のパッド（電極）にワイヤを接続後、ワイヤのループ形
成に必要な量だけキャピラリを上昇させてワイヤを繰り
出した後、キャピラリを移動させてワイヤを第２ボンデ
ィング点となるリードに接続する。この時のワイヤルー
プの軌跡は、特開昭５３ー２６６６８号に開示されてい
るような種々の形態が提案されている。
【０００３】このワイヤボンディン方法では、ワイヤを
クランプするクランパ（図示せず）が閉の状態でキャピ
ラリ先端より繰り出されているワイヤ先端にボールが形
成され、次いで該クランプを開とすることによりワイヤ
が巻取られてキャピラリ先端に該ボールが係止され、こ
の状態でキャピラリを下方に移動させて第１ボンディン
グ点となるＩＣペレットのパッドに熱圧着及び超音波振
動によるボンディングを行う。その後、この第１ボンデ
ィング点よりキャピラリを上昇させてワイヤを繰り出
し、図示せぬ制御回路に記憶されたプログラムにしたが
って所定のワイヤループでキャピラリを第２ボンディン
グ点となるリード上方に移動後、下降させて熱圧着及び
超音波振動によるボンディング接続を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ワイヤボンディング方法では、図３に示すように、第２
ボンディング点となるリード７とワイヤ１のボンディン
グ接続を行う際に、第２ボンディング点上方にキャピラ
リ３を移動させた後、キャピラリ３を下方に移動させて
ワイヤ１を押し潰して熱圧着ボンディングを行う。この
時、ワイヤの太さは、ｄ1 の径のものが用いられている
が、押し潰された時はワイヤ径がｄ2 の厚さとなり、図
３のような扁平形状に押し潰される。
【０００５】この図３の状態で、超音波振動が矢印ＵＳ
方向に印加されると、ワイヤ径がｄ2 の箇所で更に圧着
するようにこすられるので、断線、接続不良等の問題が
起こることがあるという欠点がある。また、このボンデ
ィング時に断線等が起こらず、正常にボンディング接続
されたようにみえる場合でも、第２ボンディング点接続
後に、キャピラリ３を所定の高さまで上昇させてから、
クランパを閉じ、更にキャピラリ３を上昇する過程でワ
イヤ１の先端を第２ボンディング点より切断するので、
このような切断過程で接続部が剥離してボンデイング不
良が発生する可能性がある。
【０００６】一方、上述したように、ボンディング接続
時には超音波振動が印加されるが、第２ボンディング点
における接続時に、形成されるワイヤループに対してキ
ャピラリ３を通じてこの超音波振動が伝わり、ループ形
状が変形してしまう場合があるという欠点もある。な
お、最近は、ＩＣペレットが、その回路の集積度が高ま
るにつれて小型化する傾向にあり、これに伴ってＩＣペ
レット上のパッドとリードとの距離が増大し、両者を接
続するワイヤのループ長が長くなっている。よって、超
音波振動によるループ形状の変形が生じ易く、また、リ
ード側も隣接するリード間が接近して狭くなっているた
め、すでに接続されたワイヤにキャピラリを通じて超音
波振動が印加されたときにキャピラリの影響によってワ
イヤループに変形を招く恐れもあるという欠点がある。
【０００７】本発明は、上記した従来の技術の欠点に鑑
みてなされたものであって、第２ボンディング点におけ
るボンディング接続を確実に行うことができると共に、
ワイヤループが超音波振動により変形する懸念のないワ
イヤボンディング方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１ボンディ
ング点と第２ボンディング点との間をキャピラリを用い
てワイヤを接続するワイヤボンディング方法において、
前記第１ボンディング点に前記ワイヤを接続後、前記キ
ャピラリをワイヤループの形成に必要な量だけ上昇させ
て前記ワイヤを繰り出した後、前記キャピラリを前記第
２ボンディング点直上に移動させ、該位置から前記第２
ボンディング点まで下降移動させて該第２ボンディング
点に前記ワイヤの径が所定の厚さとなるまで押し潰して
接続させ、この押し潰された状態で微少な距離だけ前記
第１ボンディング点から離間する方向に前記キャピラリ
を移動させ、この移動された位置で超音波振動を印加す
るようにしたものである。また、本発明の前記第２ボン
ディング点は、リードである。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
【００１０】図１は、本発明に係るワイヤボンデイング
方法の工程を示す説明図であり、図２は第２ボンディン
グ点においてワイヤをキャピラリで押し潰した状態と、
この押し潰した位置からキャピラリを移動させた状態を
示す平面図である。なお、従来と同じ方法のものは、同
一の符号を用いて説明する。
【００１１】図１において、（ａ）には、ワイヤ１をク
ランプするクランパ（図示せず）が閉の状態で、キャピ
ラリ３の先端より所定の長さ繰り出されているワイヤ１
の先端を溶融してボール２を形成後、該クランパを開と
してワイヤ１が図示せぬリールに巻取られてキャピラリ
３の先端にボール２が係止された状態が示されている。
そして、キャピラリ３は、フレーム４上に配設されたＩ
Ｃペレット５上のパッド（電極）６の上方に位置決めさ
れている。
【００１２】図１の（ｂ）においては、上記（ａ）に示
す状態から上記クランパを開としたままキャピラリ３を
下方に移動させて第１ボンデイング点であるパッド６に
対してワイヤ１のボール２を押圧して潰して熱圧着ボン
ディングをした後、そのままキャピラリ３を必要なワイ
ヤループの長さとなる高さまで上昇させ、クランパを閉
じる。そして、図示せぬマイクロコンピュータ等よりな
る制御回路内の記憶回路に予め記憶されているプログラ
ムにしたがってＸＹテーブル（図示せず）を作動させ、
キャピラリ３をＸ方向及び／又はＹ方向に移動させて所
定のワイヤループ、たとえばほぼ円弧状の軌跡を描かせ
ながら第２ボンデイング点となるリード７の上方に移動
させる。この時、リード７の上面からキャピラリ３の先
端までの高さをｈ1 とする。この高さｈ1 は、任意の高
さでよいが、後述するようにＩＣペレット５の方向にキ
ャピラリ３を移動させた時にワイヤ１の折り曲げられた
先端がリード７の上面に接触しない高さｈ2 （図１の
（Ｃ）に示す）よりも高くなるように設定されている。
本実施例では、ｈ1 は、約３００〜４００μｍの範囲で
設定されている。
【００１３】そして、図１の（Ｃ）に示すように、図１
の（ｂ）の位置からＩＣペレット５側、すなわち第１ボ
ンディング点の方向に距離Ｓ1 （約５０〜１００μｍ）
だけ離れた位置、すなわち第２ボンデイング点となるリ
ード７の直上まで平行にキャピラリ３をＸＹテーブルの
作動により戻す。
【００１４】次に、図１の（ｄ）に示すように、キャピ
ラリ３を第２ボンディング点であるリード７の上面に下
降移動させた後、図１の（ｅ）に示すようにワイヤ１を
ワイヤ径がｄ2 の厚さとなるまで押し潰す。この状態に
おけるＡ−Ａ矢視図を図２の（ａ）に示している。そし
て図１の（ｅ）において破線で、また、図２の（ｂ）に
示すように、ワイヤ１を押し潰しつつキャピラリ３をＸ
Ｙテーブルの作動によって微少な距離Ｓ2 （約２０〜４
０μｍ）だけ第１ボンディング点であるパッド６から離
間する方向に移動させる。そしてこの移動された位置で
超音波振動をキャピラリ３の先端に印加する。
【００１５】このように、第２ボンディング点でワイヤ
１をキャピラリ３により一度押し潰し、更に押し潰しな
がらキャピラリ３を距離Ｓ2 だけ第１ボンディング点か
ら離間する方向に移動させ、その移動した位置にて超音
波振動を印加するようにしたので、図２の（ｂ）に示す
ようにリード７に対するワイヤ１の接続長Ｌが大きくな
り、しかも、超音波振動を利用して接続されるのはこの
薄く（ワイヤ径ｄ2 ：図１の（ｅ）に図示）なった接続
部分の一部分（図２の（ｂ）においてＢにて示す）だけ
であるので、断線、接続不良等が起き難い。また、上記
のように、超音波振動印加時にはキャピラリ３がワイヤ
ループから離れている故、キャピラリ３を通じて超音波
振動がワイヤループに伝達されることがなく、ループ形
状の変形が防止される。
【００１６】なお、ワイヤループの形状については、本
実施例にて示したものに限らず、他の種々の形態のもの
が適用可能である。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第２ボンディング点でワイヤを一度押し潰した後に更に
所定距離キャピラリを移動させて、この移動した位置で
超音波振動を伝達させるようにしたので、ワイヤとリー
ドとを確実に接続できる効果がある。また、上記のキャ
ピラリの移動が第１ボンディング点から離間する方向に
おいてなされるので、形成されたワイヤループに対する
キャピラリを通じた振動伝達が防止され、ループ形状が
変形する懸念がないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るワイヤボンディング方法
の過程を示す説明図である。
【図２】図２は、図１に関するＡーＡ矢視図である。
【図３】図３は、従来のワイヤボンディング方法により
第２ボンディング点にボンディングした状態を示す縦断
面図である。
【符合の説明】
１ ワイヤ ２ ボール ３ キャピラリ ４ フレーム ５ ＩＣペレット ６ パッド ７ リード

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１ボンディング点と第２ボンディング
    点との間をキャピラリを用いてワイヤを接続するワイヤ
    ボンディング方法において、 前記第１ボンディング点に前記ワイヤを接続後、前記キ
    ャピラリをワイヤループの形成に必要な量だけ上昇させ
    て前記ワイヤを繰り出した後、前記キャピラリを前記第
    ２ボンディング点直上に移動させ、該位置から前記第２
    ボンディング点まで下降移動させて該第２ボンディング
    点に前記ワイヤの径が所定の厚さとなるまで押し潰して
    接続させ、この押し潰された状態で微少な距離だけ前記
    第１ボンディング点から離間する方向に前記キャピラリ
    を移動させ、この移動された位置で超音波振動を印加す
    るようにし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２ボンディング点は、リードであ
    ることを特徴とする請求項１記載のワイヤボンディング
    方法。
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