JPH01103845A - ベアーボンディングの組立方法 - Google Patents

ベアーボンディングの組立方法

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JPH01103845A JP62261394A JP26139487A JPH01103845A JP H01103845 A JPH01103845 A JP H01103845A JP 62261394 A JP62261394 A JP 62261394A JP 26139487 A JP26139487 A JP 26139487A JP H01103845 A JPH01103845 A JP H01103845A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はトランジスタやＩＣのワイヤボンディング工程
におけるメッキレスのリードフレームにベアーボンディ
ングするための組立方法に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、この種のベアーボンディングとしては、第３図、
第４図に示すようにリードフレームにガス供給口５から
還元ガスを吹き付けて極力無酸化状態でしかも汚れのな
い状態に保持してリードフレームが酸化まで到らない温
度に加熱し、キャピラリ２に通したワイヤ３にボール６
を形成してアイランド８上のチップ７のパッド９にＵＳ
ホーン１でポールボンディングし接合強度を得ようとし
ていた。１０はリード、１１は配線ワイヤである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来のベアーボンディング方法はリードフレー
ムが前工程のマウント工程における高温加熱又は搬送、
作業者のハンドリング、工程内での保管等によってワイ
ヤボンディング工程を流れる際にリードフレームがかな
り酸化しているので、ボンディング工程での還元雰囲気
が充分でないと、ワイヤとリードとの接合状態が弱くな
ってしまうという欠点がある。またマウント工程でのソ
ルダにはＡｕソルダ、半田等があるが、半田等のソフト
ソルダを使用する場合には、ボンディング工程における
加熱温度をソルダの融点未満の低い温度に設定するため
、ワイヤとリードとの接合状態はＵＳを使用した場合で
も弱くなるという欠点があった。一方、リード側に比べ
てパッド側はＡｕやＣｕ線などのワイヤでボールを成形
することは還元ガスを吹き付けていれば簡単にでき、Ａ
Ｑ等のパッドへの接着は一般のボンダでも簡単にできる
。これによりメッキレスベアーボンディングを行い、ワ
イヤ引張試験を行うと、チップ上のパッドとワイヤの接
合強度は充分であるのに対し、ワイヤとリードの接合強
度が弱く、リード上でワイヤが切れることが多い。
従来のボンディング技術には、スクラブやリード上で静
止タイマーをかけることが可能であるが、リード上でス
クラブをかけると、第５図に示すようにワイヤ切れが起
きたり、リード上で静止タイマーをかけると、リード側
を接合した後のテール１２の先端が第６図に示すように
つぶれてしまい、電気トーチ１３でスパークさせても真
円のボールができなくなる。
本発明の目的はＣｕワイヤ等の金属ワイヤをメッキレス
リードフレームにベアーボンディングする組立方法を提
供することにある。
〔発明の従来技術に対する相違点〕
上述した従来のベアーボンディング方法に対し、本発明
は製品の組立方法としてパッドとリードの位置をベアー
ボンディングにおけるステッチ側のワイヤ接合強度を得
られるように配置するという点で独創的内容を有する。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は半導体素子のパッドに金属ワイヤをポールボン
ディングし、メッキレスのリードフレームにステッチボ
ンディングを行うベアーボンディングにおいて、マウン
トされるチップ上のパッドをボンダのＵＳホーンと垂直
方向に配置し、金属ワイヤをホーンと平行な方向にワイ
ヤリングするように配線用リードを配置することを特徴
とするベアーボンディングの組立方法である。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。
（実施例１） 第１図は本発明の第１の実施例を示す工程図である。
第１図において、まず、ＵＳホーン１にキャピラリ２を
取り付け、金属ワイヤ３を通し、還元ガス４をガス供給
口５からワイヤとリードフレームに供給し、ボール６を
成形してボンディングを行う。還元ガス４を供給する限
り、ＡｕやＣｕ等の金属ワイヤのボール６は酸化させず
簡単にボール６を成形することが可能になる。
しかしながら、工程内のリードフレームとチップ７にベ
アーボンディングしようとすると、ワイヤ強度に弱い部
分がある。第８図はワイヤ強度を方向別に測定した結果
である。Ｘ方向はＵＳホーンと垂直な方向、Ｙ方向はＵ
Ｓホーンと平行な方向である。本実験ではＣｕワイヤφ
３０μを使用している。リードフレームの加熱温度を３
００℃以上に設定した場合には、ボンディング方向が任
意の位置であってもある程度のワイヤ強度が得られるが
、第７図に示すようにソフトソルダを使用したマウント
チップ品に対して設定する２５０℃近くではボンディン
グ方向を任意に行うと、ワイヤ強度は極端に弱くなる。
しかも、接合強度が弱い場合は、はとんどが引張試験に
おいてリード上で破壊されることから、ベアーボンディ
ングを行うためにはワイヤとリードの接合強度を強くす
ることが重要であることが分かる。第７図においては温
度設定力３００℃であっても接合強度の最小値としては
低い値が出ていることも分かる。温度が３００℃を超え
ると接合強度は上がるが、リードフレームや金属ワイヤ
が酸化しやすくなってしまう。
そこで、本発明は以上の実験結果から第１図において、
トランジスタやダイオードのチップ７をアイランド８に
マウントした状態で、並列するパッド９をＵＳホーン１
と垂直方向に配置し、リード１０は配線ワイヤ１１がＵ
Ｓホーン１と平行にボンディングできる位置に配置して
いる。これにより第４図に示すチップ７へのＵＳホーン
１の発振により最も接合強度が得られる方向でワイヤボ
ンディングすることができる。
（実施例２） 第２図は本発明の第２の実施例を示す工程図である。こ
こでチップ７はＩＣチップである。本実施例はパッド９
をＵＳホーン１と垂直の方向に複数配置し、リード１０
をＵＳホーン１と平行にワイヤボンディングできるよう
に配置している。
第１図、第２図ともワイヤ３はＡｕ又はＣｕ等の金属ワ
イヤである。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、マウントされたチップの
パッド位置とリード位置とを規定することにより、Ｃｕ
ワイヤ等の金属ワイヤとメッキレスのＣｕリードフレー
ム等に接合強度の高いベアーボンディングを実施するこ
とができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例を示す工程図、第２図は
本発明の第２の実施例を示す工程図、第３図は従来例を
示す工程図、第４図はＵＳホーンによるボンディング状
態を示す図、第５図は従来装置のスクラブをかけている
状態を示す図、第６図は従来装置の静止タイマーをかけ
た後の状態を示す図、第７図はＣｕベアーボンディング
時の温度別接合強度の実験結果を示す図、第８図はＣｕ
ベアーボンディング時の方向別接合強度の実験結果を示
す図である。 １・・・ＵＳホーン　　　　　２・・・キャピラリ３・
・・ワイヤ　　　　　　　４・・・還元ガス５・・・ガ
ス供給口　　　　　６・・・ボール７・・・チップ　　
　　　　８・・・アイランド９・・・パッド　　　　　
　　１ｏ・・・リード１１・・・配線ワイヤ　　　　１
２・・・テール１３・・・電気トーチ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）半導体素子のパッドに金属ワイヤをポールボンデ
    ィングし、メッキレスのリードフレームにステッチボン
    ディングを行うベアーボンディングにおいて、マウント
    されるチップ上のパッドをボンダのＵＳホーンと垂直方
    向に配置し、金属ワイヤをホーンと平行な方向にワイヤ
    リングするように配線用リードを配置することを特徴と
    するベアーボンディングの組立方法。
JP62261394A 1987-10-16 1987-10-16 ベアーボンディング方法 Expired - Lifetime JPH07105411B2 (ja)

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