JP3455126B2 - ワイヤボンデイング方法 - Google Patents

ワイヤボンデイング方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、第１ボンド点と第
２ボンド点との間をワイヤで接続するワイヤボンデイン
グ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ワイヤボンデイング方法には、種々の方
法が提案されているが、最も一般的な方法を図２に示
す。図２において、先ず、（ａ）に示すように、キャピ
ラリ１の下端より延在するワイヤ２に電気トーチ３によ
る放電によってボール２ａを作る。その後、電気トーチ
３は矢印方向へ移動する。次に（ｂ）に示すように、キ
ャピラリ１は第１ボンド点４ａの上方に移動する。続い
て（ｃ）に示すように、キャピラリ１が下降し、ワイヤ
２の先端のボール２ａを第１ボンド点４ａに第１ボンデ
ィングする。
【０００３】その後、（ｄ）に示すように、キャピラリ
１は上昇する。続いて（ｅ）に示すように、キャピラリ
１はリード５の第２ボンド点５ａの上方に移動する。次
に（ｆ）に示すように、キャピラリ１が下降して第２ボ
ンド点５ａにワイヤ２を第２ボンディングする。その
後、キャピラリ１が一定の位置へ上昇した後、クランパ
６が閉じ、キャピラリ１とクランパ６が共に上昇して
（ｇ）に示すように第２ボンド点５ａの付け根よりワイ
ヤ２をテールカットする。これにより、１本のワイヤ接
続が完了する。なお、この種のワイヤボンデイング方法
に関連するものとして、例えば特開昭５７−８７１４３
号公報、特公平１−２６５３１号公報等があげられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図３（ａ）（ｂ）は、
図２（ｆ）（ｇ）の一部分の拡大説明図である。図２
（ｆ）及び図３（ａ）に示すように、ワイヤ２をリード
５の第２ボンド点５ａに押し付け、その後に図２（ｇ）
に示すようにワイヤ２の付け根よりテールカットするの
で、図３（ｂ）に示すテール２ｂ（キャピラリ１より延
在したワイヤ２部分）先端には横方向に曲がったヒゲ２
ｃが生じる。このヒゲ２ｃは図３（ａ）に示すようにリ
ード５に押し付けられて形成されたものであるので、ヒ
ゲ２ｃの下面にリード５表面に付着している不純物７が
付着する。
【０００５】不純物７が付着した状態でボール２ａを形
成すると、不純物７がボール２ａに残り、そのために放
電効率が変化して異常ボールの発生を惹起すると共に、
小ボールを形成することは困難である。またヒゲ２ｃが
横方向に伸びた状態でボール２ａを形成すると、形成さ
れたボール２ａの体積がヒゲ２ｃの体積を吸収するほど
に十分に大きい場合には、ボール２ａの偏心は生じな
い。しかし、形成されたボール２ａの体積が小さく、ヒ
ゲ２ｃの体積に近似している小ボールの場合には、図３
（ｃ）に示すように、ボール２ａの偏心が生じる。この
点からも小ボールの形成は困難であった。
【０００６】ところで近年、ダイ（半導体素子）のコス
トダウンを図るために、ダイを小さくし、パッド間隔を
約５０〜６０μｍというように狭くしたファインピッチ
化の傾向にある。しかしながら、従来のワイヤボンディ
ング方法は、前記したように偏心のない極小ボールを安
定して形成することは困難であり、ファインピッチ化に
対応できなかった。
【０００７】本発明の課題は、第１ボンド点に第１ボン
ディングするボールを安定して極小に形成することがで
きるワイヤボンディング方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の第１の手段は、第１ボンド点に第１ボンデイ
ングし、次にワイヤをキヤピラリより繰り出して第２ボ
ンド点に第２ボンデイングし、第１ボンド点と第２ボン
ド点との間をワイヤで接続するワイヤボンデイング方法
において、キャピラリの先端より延在した第１のテール
に電気トーチにより第１の放電を行って第１のボールを
形成し、この第１のボールを正規のボンド点以外の任意
の箇所にボールボンドして再びキャピラリの先端より延
在した第２のテールを形成し、この第２のテールに電気
トーチにより第２の放電を行って第２のボールを形成
し、この第２のボールを次に接続する第１ボンド点に第
１ボンデイングすることを特徴とする。
【０００９】上記課題を解決するための本発明の第２の
手段は、前記第１の手段において、前記第１の放電によ
る前記第１のボール径を大きくし、前記第２の放電によ
る前記第２のボール径を小さくしたことを特徴とする。
【００１０】上記課題を解決するための本発明の第３の
手段は、前記第２の手段において、前記第１のボール径
は、ワイヤ径の１．７倍以上で、前記第２のボール径
は、ワイヤ径の１．５倍以下であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１によ
り説明する。図１（ａ）乃至（ｇ）の工程は、通常のボ
ンディング動作である図２（ａ）乃至（ｇ）の工程と同
じである。但し、図１（ａ）の工程で形成されたボール
２ｄは、図２（ａ）のボール２ａと異なる。その詳細に
ついては後記する。
【００１２】図１において、先ず、（ａ）に示すよう
に、キャピラリ１の下端より延在するワイヤ２（（ｊ）
に示す第２のテール２ｆ）に電気トーチ３による第２の
放電によって第２のボール２ｄを作る。その後、電気ト
ーチ３は矢印方向へ移動する。次に（ｂ）に示すよう
に、キャピラリ１はパッド４の第１ボンド点４ａの上方
に移動する。続いて（ｃ）に示すように、キャピラリ１
が下降し、ワイヤ２の先端の第２のボール２ｄを第１ボ
ンド点４ａに第１ボンディングする。
【００１３】その後、（ｄ）に示すように、キャピラリ
１は上昇する。続いて（ｅ）に示すように、キャピラリ
１はリード５の第２ボンド点５ａの上方に移動する。次
に（ｆ）に示すように、キャピラリ１が下降して第２ボ
ンド点５ａにワイヤ２を第２ボンディングする。その
後、キャピラリ１が一定の位置へ上昇した後、クランパ
６が閉じ、キャピラリ１とクランパ６が共に上昇して
（ｇ）に示すように第２ボンド点５ａの付け根よりワイ
ヤ２をテールカットする。これにより、キャピラリ１の
先端より延在した第１のテール２ｂが形成される。
【００１４】この時の第１のテール２ｂの先端は、図１
（ｇ）の右側に拡大図（ｇ’）で示すように（図３
（ｂ）で説明したように）ヒゲ２ｃを持ち、ヒゲ２ｃの
下面にはリード５表面に付着している不純物７が付着し
ている。次に（ｈ）に示すように、電気トーチ３が第１
のテール２ｂの下方に移動し、電気トーチ３による第１
の放電によって第１のボール２ｅを作る。この第１のボ
ール２ｅは、〔発明が解決しようとする課題〕の項で説
明したように偏心し、不純物７が残っている。
【００１５】第１のボール２ｅ形成後に電気トーチ３は
退避する。次に（ｉ）に示すように、キャピラリ１は第
２ボンド点５ａの近傍の上方に移動しながら下降し、第
２ボンド点５ａの近傍に第１のボール２ｅをボールボン
ドする。次に（ｊ）に示すように、キャピラリ１とクラ
ンパ６が共に上昇し、この上昇途中でクランパ６が閉
じ、テールカットする。これにより、キャピラリ１の先
端より延在した第２のテール２ｆが形成される。なお、
９は第１のボール２ｅ（図１（ｉ）参照）がボンディン
グされたボールボンドを示す。
【００１６】続いてキャピラリ１は、次にボンディング
する第１ボンド点４ａの上方に移動する。即ち、図１
（ａ）の状態となる。続いて電気トーチ３がテール２ｆ
の下方に移動し、第２の放電により第２のボール２ｄを
形成する。以後、前記した一連の工程を各接続するワイ
ヤ毎に行う。
【００１７】このように、不純物７を含んだ第１のボー
ル２ｅは、ボールボンド９されているので、第２のボー
ル２ｄは不純物を含まないボールができる。また第２の
テール２ｆは、第１のボール２ｅのネック部上部より切
断したものであるので、切れる位置が安定する。即ち、
第２のテール２ｆ長が安定する。また伸びきって切れる
ので、（ｊ）の右側に拡大図（ｊ’）で示すように、第
２のテール２ｆ先端は常に先鋭な形状となり安定する。
このため、電気トーチの放電距離は安定し、常に一定し
た大きさの高品質の第２のボール２ｄを形成することが
できる。これにより、極小のボールを形成することがで
き、パッド間隔を約５０〜６０μｍというように狭くし
たファインピッチ化に対応することができるようになっ
た。
【００１８】実験の結果、第１のボール２ｅの径をワイ
ヤ２の径の１．７倍以上に形成したところ、第２のボー
ル２ｄの径をワイヤ２の径の１．５倍以下に形成するこ
とができた。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、第１ボンド点に第１ボ
ンデイングし、次にワイヤをヤピラリより繰り出して第
２ボンド点に第２ボンデイングし、第１ボンド点と第２
ボンド点との間をワイヤで接続するワイヤボンデイング
方法において、キャピラリの先端より延在した第１のテ
ールに電気トーチにより第１の放電を行って第１のボー
ルを形成し、この第１のボールを正規のボンド点以外の
任意の箇所にボールボンドして再びキャピラリの先端よ
り延在した第２のテールを形成し、この第２のテールに
電気トーチにより第２の放電を行って第２のボールを形
成し、この第２のボールを次に接続する第１ボンド点に
第１ボンデイングするので、第１ボンド点に第１ボンデ
ィングする第２のボールを安定して極小に形成すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）乃至（ｊ’）は、本発明のワイヤボンデ
ィング方法の一実施の形態を示す工程図である。
【図２】（ａ）乃至（ｇ）は、従来のワイヤボンディン
グ方法を示す工程図である。
【図３】（ａ）は第２ボンド点へのボンディング状態を
示す図、（ｂ）はテール先端形状の説明図、（ｃ）は偏
心ボールの説明図である。
【符号の説明】
１ キャピラリ ２ ワイヤ ２ｂ テール ２ｄ 第２のボール ２ｅ 第１のボール ２ｆ テール ３ 電気トーチ ４ パッド ４ａ 第１ボンド点 ５ リード ５ａ 第２ボンド点 ６ クランパ ９ ボールボンド

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１ボンド点に第１ボンデイングし、次
    にワイヤをキヤピラリより繰り出して第２ボンド点に第
    ２ボンデイングし、第１ボンド点と第２ボンド点との間
    をワイヤで接続するワイヤボンデイング方法において、
    キャピラリの先端より延在した第１のテールに電気トー
    チにより第１の放電を行って第１のボールを形成し、こ
    の第１のボールを正規のボンド点以外の任意の箇所にボ
    ールボンドして再びキャピラリの先端より延在した第２
    のテールを形成し、この第２のテールに電気トーチによ
    り第２の放電を行って第２のボールを形成し、この第２
    のボールを次に接続する第１ボンド点に第１ボンデイン
    グすることを特徴とするワイヤボンデイング方法。
  2. 【請求項２】 前記第１の放電による前記第１のボール
    径を大きくし、前記第２の放電による前記第２のボール
    径を小さくしたことを特徴とする請求項１記載のワイヤ
    ボンデイング方法。
  3. 【請求項３】 前記第１のボール径は、ワイヤ径の１．
    ７倍以上で、前記第２のボール径は、ワイヤ径の１．５
    倍以下であることを特徴とする請求項２記載のワイヤボ
    ンデイング方法。
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