JPH03273651A - 半導体装置への樹脂被覆ボンディング細線の接合方法 - Google Patents

半導体装置への樹脂被覆ボンディング細線の接合方法

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JPH03273651A
JPH03273651A JP2074152A JP7415290A JPH03273651A JP H03273651 A JPH03273651 A JP H03273651A JP 2074152 A JP2074152 A JP 2074152A JP 7415290 A JP7415290 A JP 7415290A JP H03273651 A JPH03273651 A JP H03273651A
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JP
Japan
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capillary
bonding
tip
resin
gas
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Kohei Tatsumi
宏平 巽
Hiroyuki Kondo
裕之 近藤
Ryoichi Suzuki
良一 鈴木
Toru Bando
徹 板東
Soichi Kadoguchi
門口　壮一
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Texas Instruments Japan Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Texas Instruments Japan Ltd
Nippon Steel Corp
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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） 本発明は半導体素子とリードとを絶縁樹脂を被覆したボ
ンディング細線で安定して接合する方法に関するもので
ある。
（従来の技術） 従来、半導体装置において、半導体素子とリードとの結
線には、多くの場合は’−”２０〜５０ｔＩｎφの金線
を裸で使用していた。しがし、この裸のボンディング金
線はボンディング工程や実装過程で、ときどきトラブル
を起すことがあった。すなわち第１ボンド部においてキ
ャピラリーより突出しているボンディング細線の先端を
加熱してボール状の溶融物を形成し、これを半導体素子
に圧着接合した後、キャピラリーの移動で、ループを形
成させた細線を第２ボンド部であるリード面上にスイッ
チ接合するのであるが、ループがたるみ、半導体素子と
接触してショートを起すことがある。
特に近年の大規模集積回路では高密度多ビン構造として
いるため、ループスパンが長尺化になり、また素子自体
が小型化されつつあることもあって、隣接する細線同志
の接触や素子との接触が多くなる傾向になっている。
このために、裸線線に代って表面に絶縁性樹脂を被覆し
たボンディング細線が、例えば特開昭５８−２３３９号
公報や同５９−１５４０５４９号公報などによって提案
されている。この樹脂被覆ボンディング細線は、半導体
素子と、あるいは細線同志の接触によるショートの防止
には効果があるように見られるが、上述したような従来
一般に使用されているボンディング工程においては、被
覆材である樹脂がボール形成の際に飛散したり、あるい
はめくれ上がりを生じて、キャピラリー先端部に堆積す
る。
その結果、キャピラリー詰りを起し、ボンディング作業
を中断させるという問題があった。
樹脂被覆ボンディング細線を接合する際、その接続部分
の被覆材を除去する方法が、特開昭８３−３１８１３２
号に開示されている。すなわち被覆細線の先端部近傍に
流体吹き付は装置を設け、細線先端のボール形成は溶は
上る被覆材を吹飛す方法を提示している。
ところでこの方法は、キャピラリー外部から先端部にか
けてガスを吹き付けているが、このような方法では、ボ
ンディング数が多い場合にキャピラリー内部の詰りを完
全に防止することが困難である。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は、絶縁性樹脂被覆をしたボンディング細線を半
導体素子あるいはリードに接続する工程において、上述
したような従来の問題点を解消するものであって、すな
わち、キャピラリー詰りを生じることなく、安定した、
かつ円滑なボンディング作業を実施し、信頼性のある接
合方法を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は以下の構成を要旨と
する。
１）半導体素子とボールボンディングする第１ボンド部
と、リードとステッチボンディングする第２ボンド部と
を、キャピラリーの移行と共に所定ループを形成しなが
ら樹脂被覆ボンディング細線で接合するに際し、少くと
もキャピラリー内部にキャピラリー先端に向うガスを流
しながらボール形成を行うことを特徴とする半導体装置
への樹脂被覆ボンディング細線の接合方法。
２〉第１ボンディング時および第２ボンディング時を通
して、常時キャピラリー内部に、キャピラリー先端に向
うガスを流すことを特徴とする請求項１記載の半導体装
置への樹脂被覆ボンディング細線の接合方法。
ボンディング細線は、金、銅あるいはアルミニウムなど
の金属で構成され通常金線が多用される。
細線には０．３−以上の厚さで樹脂膜が被覆されるが、
この被覆材は絶縁性を有する高分子樹脂であれば、特に
限定されない。しかし、ポリウレタン等比較的耐熱性の
低い樹脂を用いて、被覆層（はり０．６−厚程度）を設
けると、絶縁性、接合性は共に、耐熱性の優れた樹脂に
より被覆されたものと比較して優れている。しかしこの
ように耐熱性の低い樹脂では、ボール成形時にその被覆
が飛散やめくれ上がりやすく、キャピラリー先端部に堆
積が起りやすい。本発明においてはこのような樹脂を用
いてもボンディング不良を起さない有効な方法である。
添付図面は第１ボンデイングにおける、ボール形成時の
ガス供給手段を模型的に示している。図において、１は
ボンディング細線、２はキャピラリー本体であり、中央
に細線１を通す導通孔２２を設けている。３はガス供給
口、４はキャピラリー２の外周に設けたガス供給筒（管
）、５は細線先端に形成される溶融状のボールである。
３１の矢印はガスの流れを示している。
第４図は従来方式であって、キャピラリー２の外周にガ
ス供給カバー４が設置され、供給管３から導入されるガ
スは、このカバー４とキャピラリー外周で構成する通路
を矢印３１のように流れ、キャピラリー先端２８近傍を
通り抜ける。すなわち、キャピラリー外部からガスを供
給する方法では、ボールがキャピラリー２の先端近くで
形成されるために、その時の加熱によって飛散したり、
めくれた被覆樹脂をガス流によって吹き飛ばすことがで
きず、ボール近傍を通り抜けてしまう。
第１図は、本発明方式であって、キャピラリー２にガス
供給口３を設け、キャピラリー中央に貫通している細線
導通孔２２内に矢印３１のように先端２３に向けてガス
を供給する。従ってキャピラリー先端２３の小孔よりガ
スが流出し、ボール成形時の被覆材が、キャピラリー先
端に付着するのを防止できる。第２図は、第１図の改良
であり、キャピラリー外周にガス供給筒４を重設したも
ので、キャピラリー中央部導出孔２２からのガス流と共
に外周部からもガスが流れるため剥離した被覆材の飛散
を一層効率よく行うことができる。
第３図も本発明の改良型であり、キャピラリー２の上部
に、キャピラリー２と相対移動するガス吹き込み治具６
を設置している。該治具６には、ガス供給口を設け、こ
れより供給したガス３１は、キャピラリー導通孔２２へ
連続して流れるようにしており、ボール形成時の被覆材
飛散効果は第１図図示のものと同等に行われる。またこ
のように治具６は分離型にしたためキャピラリーの構造
が単純化できる。
このように本発明においては、ボンディング工程中、キ
ャピラリー内部からキャピラリー先端に向ってガスを流
しながらボール成形を行うため、キャピラリーが細線被
覆樹脂の堆積によって詰ることが全くなくなる。
上記図の例では、ボール成形時について説明したが、本
発明はボール成形時のみならずボンディング工程中常時
キャピラリー内部にガス流入し、先端部から流出させて
おけば、第２ボンディング時においても、剥離した樹脂
を吹き飛ばし、リードやキャピラリー先端への付着を防
止できる。更には、キャピラリー導通孔中での樹脂被覆
細線１をガスが包囲するため、キャピラリー内壁との接
触が緩衝されると共にキャピラリー先端の出入時に起り
やすい疵の発生を防ぐことができる。
尚、本発明には、キャピラリー先端近傍に吹き飛ばした
被覆材を吸い込む吸引手段を設けておくと、リードフレ
ーム等への飛散付着を防止しうる。
本発明に使用するガスの種類は空気または、Ａｒ、Ｎな
どの不活性ガスなどでよく、ボンディング工程に支障と
ならないガスであれば、特に限定しない。また流量はキ
ャピラリーの内径にもよるが、０．０５Ｎ　／分〜０．
２ＩＩ／分程度が好ましい。
（実　施　例） ３０−φの金線に０６Ｂ−厚のポリウレタン樹脂を被覆
したボンディング細線を使用し、第１および第２ボンデ
イングの接合を１回とする連続ボンディング工程を実施
した。
ガス吹き付けを全く行わないボンディング工程ではボン
ディング回数が３０００回以下でキャピラリー詰りを生
じ、ボンディングが中断された。第１図に示すように、
キャピラリー内部から先端部に空気を０．１ｊ！　／雪
ｉｎ流しながらボンディングする本発明法では、２００
００回以上キャピラリーが詰ることなくボンディングが
可能であった。また第４図に示すようにキャピラリー外
部から先端部に０、ＩＩ／ｓｉｎガスを吹き付けた場合
は、ガス吹き付けのない場合より改善はされるが、６０
００回以下のボンディングでキャピラリー詰りを生じた
。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明方法によれば、絶縁性樹脂
被覆をしたボンディング細線の接合工程を極めて安定し
て且つ円滑に実施できて作業効率を大幅に向上できると
共に、製造歩留も上昇し、信頼性ある半導体装置を提供
できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明法を実施する装置の一例を示す模型図、
第２図および第３図は他の例の模型図、第４図は従来例
の模型図である。 １：ボンディング細線　　２：キャピラリー２２：導通
孔　　　　　　２３：先　端３：ガス供給口　　　　　
３１：ガス流４：ガス供給筒　　　　　５：ボール ６：治具 復代理人　弁理士　田村弘明

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）半導体素子とボールボンディングする第１ボンド部
    と、リードとステッチボンディングする第２ボンド部と
    を、キャピラリーの移行と共に所定ループを形成しなが
    ら樹脂被覆ボンディング細線で接合するに際し、少くと
    もキャピラリー内部にキャピラリー先端に向うガスを流
    しながらボール形成を行うことを特徴とする半導体装置
    への樹脂被覆ボンディング細線の接合方法。 ２）第１ボンディング時および第２ボンディング時を通
    して、常時キャピラリー内部に、キャピラリー先端に向
    うガスを流すことを特徴とする請求項１記載の半導体装
    置への樹脂被覆ボンディング細線の接合方法。
JP2074152A 1990-03-23 1990-03-23 半導体装置への樹脂被覆ボンディング細線の接合方法 Pending JPH03273651A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012109479A (ja) * 2010-11-19 2012-06-07 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp リード線供給装置

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