JPH04307748A - 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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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
おいて、熱と超音波振動を併用して行うワイヤボンディ
ング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置の組立工程において、
図５の部分平面図に示すように、半導体素子８上のボン
ディングパッド１１と内部リード２とをワイヤ１により
接続しているが、この接続には熱と超音波とを併用して
行う方法が広く用いられている。このとき超音波は、図
４のボンディング装置の構成図に示すように、キャピラ
リー３にボンディングアーム５を介して作用させるが、
超音波の振動方向１０は、図のようにボンディングアー
ムの延びている方向と同一方向である。そして、内部リ
ード２にワイヤを接続するときは、キャピラリー３にボ
ンディングアーム５を介して加重を１００〜１５０ｇ加
え、ボンディングステージ上の温度は２００〜２５０℃
に設定し、超音波を１０〜３０ｍｓｅｃ程度発振させて
図５のようにワイヤ１と内部リード２とを接着固定して
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】超音波方式を用いるワ
イヤボンディング方法は、超音波の振動方向が一方向で
あり、超音波の強度を強くすると、図５のように、ワイ
ヤ１をボンディングパッド１１から内部リード２へと結
線する方向が超音波の発振方向１０と異なるとき、すな
わちワイヤ変形を起こし易い部分９のボンディングパッ
ドから内部リード２へ向かうときに、ワイヤにワイヤ変
形が発生する。
【０００４】これは、超音波により内部リードが振動す
るためであり、リードが細くなってリードの強度が弱く
なるほど発生しやすくなる。例えば、内部リードの厚さ
が１５０μｍでリード幅が８０μｍ、ワイヤに径３０μ
ｍの金線を使用し、ボンディング方向と超音波の振動方
向とが約３０度以上異なるとき、ワイヤ変形を発生させ
ない最大ワイヤ長は３．５ｍｍ程度である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はワイヤボンディ
ング方法は、内部リードに超音波を作用させてワイヤを
ボンディングするとき、キャピラリーの先端のワイヤが
内部リードに接触した直後にボンディングヘッドをワイ
ヤの結線方向に振動させ、ボンディングヘッドの振動が
キャピラリー先端に伝わるようにしている。
【０００６】
【実施例】次に本発明を図面を参照して説明する。図１
は本発明の第１実施例の内部リードにワイヤーが接触し
ているときのＸＹステージの振幅を説明する図で、同図
（ａ）はタイミングを示す図、同図（ｂ）はその振幅状
態を説明する図である。また、図３はワイヤが内部リー
ドに接触したときの状態を示す部分断面図である。図３
に示すように、キャピラリー３を用いて内部リード２に
ワイヤ１をボンディングする際、図４におけるボンディ
ングヘッド６は、ＸＹステージを動かすことにより振動
し、このボンディングヘッド６の振動はボンディングア
ーム５を介してキャピラリー３に伝わり、この振動がワ
イヤと内部リードの接合部４に伝わるようにしている。
【０００７】図１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施
例ではワイヤが内部リードに接触した直後にＸＹステー
ジ７をワイヤの結線方向に振動させ、その後超音波を発
振させる。ＸＹテーブルの振幅は、振幅量２〜８μｍで
、振幅回数は１〜３回とする。このＸＹテーブルの振幅
により、超音波の強度をＸＹテーブルの振幅を行なわな
かったときと比べて約１／２〜１／４程度としても、ワ
イヤと内部リードとの密着強度は従来例と同レベルに得
られる。
【０００８】さらにワイヤ変形を発生させないようにす
るために、従来の方向では径３０μｍの金線でリード厚
さ１５０μｍ，リード幅が８０μｍのとき、ワイヤ長３
．５ｍｍが限界であったが、本実施例では、５．０ｍｍ
までワイヤ変形のないボンディングが可能となり、また
、ワイヤ変形がないことから、半導体素子上のパッド間
隔やリード間隔を縮めてもワイヤ同士が接触する恐れが
ないため、半導体素子の設計の自由度が増し設計しやす
くなる。
【０００９】また、図２は本発明の第２の実施例を説明
する図で、ボンディングヘッドの振幅方向とワイヤの結
線方向の領域との関係を示しており、図のようにワイヤ
の結線方向がＡの領域のときボンディングヘッドの振幅
方向はイ，Ｂのときはロ，Ｃのときはハ，Ｄのときはニ
とすることにより、ＸＹテーブルの振幅方向を単純化し
ている。このようにしても、ワイヤの結線方向とボンデ
ィングヘッドの振幅方向とでなす角は最大約２３度のた
め、ワイヤーの変形は発生しない。
【００１０】また、第２の実施例では、ワイヤの結線方
向によって、ＸＹテーブルをＸ方向，Ｙ方向またはＸＹ
同時に動作させれば良いので、ワイヤボンディング装置
の制御がしやすくなる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、キャピラ
リーの先端のワイヤが、内部リードに接触した直後にボ
ンディングヘッドをワイヤーの結線方向に振動させるこ
とにより、超音波の発振強度をボンディングヘッドの振
動がないときに比べ１／２〜１／４以下としても、超音
波のみのときと同レベルのワイヤと内部リードとの密着
強度が得られるため、超音波の発振強度を小さくでき、
ワイヤの結線方向が超音波の発振方向と違っていてもワ
イヤの変形を発生させないようにすることができる。ま
たＸＹステージの振動は、超音波の発振に比べ安定して
いるので、ワイヤと内部リードとの密着が安定して、こ
の部分でのワイヤと内部リードとの剥れを少なくするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例のＸＹステージの振幅を
説明する図で、同図（ａ）はタイミング図，同図（ｂ）
はＸＹステージの振幅状態の説明図である。
【図２】本発明の第２の実施例のワイヤの結線方向とボ
ンディングヘッドの振幅方向との関係を示す説明図であ
る。
【図３】ワイヤが内部リードに接触したときの状態を示
す部分断面図である。
【図４】ワイヤボンディング装置の構成図である。
【図５】従来のワイヤボンディング方法を説明するため
の半導体装置の部分平面図である。
【符号の説明】
１　　　　ワイヤ ２　　　　内部リード ３　　　　キャピラリ ４　　　　ワイヤと内部リードとの接合部５　　　　ボ
ンディングアーム ６　　　　ボンディングヘッド ７　　　　ＸＹテーブル ８　　　　半導体素子 ９　　　　ワイヤ変形を起こし易い部分１０　　　　超
音波の発振方向 １１　　　　ボンディングパッド

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　半導体素子と内部リードとを超音波を
    作用させて、ワイヤによって結線するワイヤボンディン
    グ方法において、キャピラリーの先端のワイヤが内部リ
    ードに接触した直後に、ボンディングヘッドをワイヤの
    結線方向に振動させることを特徴とするワイヤボンディ
    ング方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5828116A (en) * 1996-01-22 1998-10-27 Denso Corporation Semiconductor device with bonded wires

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6484727A (en) * 1987-09-28 1989-03-30 Nec Corp Manufacture of semiconductor device
JPH02301146A (ja) * 1989-05-16 1990-12-13 Hitachi Ltd ワイヤボンディング方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6484727A (en) * 1987-09-28 1989-03-30 Nec Corp Manufacture of semiconductor device
JPH02301146A (ja) * 1989-05-16 1990-12-13 Hitachi Ltd ワイヤボンディング方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5828116A (en) * 1996-01-22 1998-10-27 Denso Corporation Semiconductor device with bonded wires

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