JPH0469943A - キヤピラリチツプ - Google Patents

キヤピラリチツプ

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JPH0469943A
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wire
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capillary
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Hitoshi Fujimoto
藤本 仁士
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Mitsubishi Electric 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〕 この発明は、半導体集積回路装置のバンドサイズ縮小化
に伴い、安定したボンディングを行なうためのワイヤボ
ンディング用のキャピラリチップに関するものである。
〔従来の技術〕
半導体集積回路装置の組立工程において、半導体ペレッ
ト上のポンディングパッドと外部リードとの間を電気的
に接続するために、金属細線を用いて相互に接続するワ
イヤボンド作業がある。第5図にワイヤボンド作業後の
半導体集積回路装置の外観斜視図を示す。リードフレー
ム上にダイ付けされた半導体ペレット5上に形成された
100 P″程度ボンディングバンドに、直径26〜8
0pMの金ワイヤを案内孔にて保持するキャピラリチッ
プ1の先端でワイヤを電気放電などで溶融させ、球状に
した後、このキャピラリチップ自体に超音波を印加し、
上方より荷重をがけて球形のものを塑性変形させてバン
ドとの接合を行ない、次にキャピラリチップを外部リー
ド端子3上に移動させ、ワイヤ自体の上方よりキャピラ
リチップを押圧し、リード側との接合を行なうものであ
る。
近年にな1.半導体集積回路の高集積化、微細化、高機
能化が進み、I10数の増加に伴うボンデイングバンド
数の増大(200ビン以上)ドよるボンディングバンド
寸法の100μm以“上への縮小化、周囲能動域アルミ
配線幅との寸法の縮小化が進んでいること、および半導
体集積回路断面構造の多層化・薄膜化が進んでいること
に、よ1.バンドボンディング時の圧着ボ・−・ル径の
均−化及び下地々。
メージ剥れの防止が要求される。
〔発明が解決しようと16課題〕 第R図にボンディングに使用するキャピラリチップの外
形図イ、及び先端断W−1拡大図トコを示ず。
イ図をもとに外形概要を説明する□キャピラリチップの
材質はセラミ7りが一般的であ1.一端より貫通する案
内孔6を設け、他端は拡大図口に示すように奪成され、
金ボ・−ルアを上刃より押えつける円錐部8、イれに続
くストレートの案内孔9が約60μm0続き(案内孔は
ワイヤ径の1.5−2倍)、先払がりの案内孔10 K
id、て続くものが従来より使用されているー・般的な
形状である。
ところが、近年、前述の半導体集積回路の構造、寸法に
より本今・1ヒビラリチツプにおい°Cは、以上−に説
明する問題点がある。これを第4図V′・、)い°で゛
説明すル3.第4図イはキャピラリチップ1kJ、すQ
 dff〜ff上方を保持し、ボンゲイングバソトラ゛
接しtl、、図、口は上方より竹本および水平方向に0
.5μm程川0水平方向の超音・波に、よる振動を加じ
A、半導体集積回路チップを加熱(2、金用拡ffi接
合をヤ」・な−)゛で、いる図を示す。
金ボーA/ 7の直径Tは口開の状態で外力により変形
が行なわれ、1自径r′となる。
体積Vo (7)球は、口開に゛示4ように、、vI、
Vl−N%の8つの部分に分割される。断面方向のボー
ルの高さは、11 l=、1.1m=、I:bとなる。
この山&ユ上9b′よりかりる荷11(が大となれば比
例して増加し、lbは上方よりがける荷重、超音波を・
増加させると、水平方向に、拡大(7、低くなって行く
さ°C1ボンディングバンドサイズの縮小化(1(X3
/I/PI以下〕および周辺アルミ配線との間隔縮小化
に伴い、接合のボールの直径γ′は、必ずホ゛ンディン
ゲバツドサイズ内に収まる必要が7iる。このためにC
11、ボンデ・fレグ前の弛Jすζ−刀、・のi#′f
!、を小さくオることはもし7)んであるが、荷重、超
B波印加後の圧着ボー・ル径(?’)を制御する必要が
ある。
従来のキャピラリを使用した場合は、案内孔9の内部に
金ボール7が入り込み、第4図IffのVl部が発生す
る9、この部分の体積V、は、上方よりの荷重力k、よ
り変化し、このためv製部([ii部)の体積が増減、
 I、、圧着ボール径(r′)がV、のy 111b:
左右され、安定化しない1.またV1部を案内孔9によ
りホールドし、超音波振動を印加し1:場合、この部分
に水平振(が印加され、ポンディングパッド)地にダメ
ージを怪えるという問題点かあ′)た6゜この発明は1
−記のJ゛つな問題点を解決するたり)になされたもの
で、半導体集積回路ナツプのポンディングパッドの縮小
化、周辺バ々−ン設計の縮小、ダメージレスボンディン
グを可能とする4’ fビラリチンブを提供することを
目的とする。
(課題を解決するための手段〕 この発明に係るキャビラリリンブは、キャビラリチップ
先端中心の円錐部とこれに連らなる案内孔の間に、挿通
ワイヤに近接1゛る突起部を設けたものである。。
(作用〕 この発Illにお(する片ヤビラリザツプζ、J5、溶
融金ボ ルを押(yえつけてボ・z′?−イングをそ丁
なう際に金ボ ルが案内孔の方・\逃げるσ)を突起部
が阻止”4るため、土着側の金ボールの体積に4動が少
なく、均一なボンディングが得や°すい。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図r”、)いで説明する。
第1図は本発明に係るキ寺ビラIJチップの形状を示す
断面図、第2図1jユI″″の形状が’I’i 7:=
 ()す作用効果を示す説明図である。。
まず、第1図について説明する。即ちこの発明に係る片
ヤビラリグーツブの特徴は、案内化9の下端1突起部1
0を設けたこと1.ある。従来のキャビラリイソブは第
8図おJ、び第4図に示すようじ5、先端の形状は円錐
s8とそれに続くストレートの案内孔9よりなっている
が、本発明によるキャピラリチップは上記円錐部8と案
内孔9とのmlに直径がワイヤ径に5μm以内に近接す
る10へ・20/11+1の小さな円周状の突起部10
を設けた点にある。
次に、この突起lOの作用効果を第2図をもとに説明す
る。ボンディング時、金ボール7の上方よりキャピラリ
に押え込んだ時、この突起部10があるため、第2図口
に示すように金ボール7が変形後、はとんどV’+部の
体積変化がなく、このため”itとV、の体積が常に一
定とな1.圧着後の直径fが安定し、100−以下のボ
ンディングバンドに対シ、信頼性と再現性の高いワイヤ
ボンディングが可能となる。
また、超音波による振動を直接受けるのは円錐のみとな
1.この時圧力が周囲に分散され、ボンディング時のボ
ンディングバンド、下地へのダメージを最小限におさえ
込み、ダメージによる層間膜もしくは下地層の破壊を防
止し得る。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、簡拳な構造で、接合
品質の高い接合を行なうことのできるキャピラリチップ
が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例であるキャピラリチップの先
端断面図、第2図はその動作説明用の要部拡大断面図、
第8図は従来のキャピラリチップを示すもので、イは正
面図、口はその先端拡大断面図、第4図はその動作説明
用の要部拡大断面図、第5図はワイヤボンディング作業
を説明するための半導体集積回路チップの斜視図である
。 図中、1はキャピラリチップ、2は金ワイヤ、3は外部
リード、4はボンディングバンド、5は半導体集積回路
チップ、7は金ボール、8は円錐部、9はピンディング
部案内孔、IOは突起部である。 なお図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  ワイヤボンディング用のワイヤが挿通される案内孔を
    有するキャピラリチップにおいて、上記ワイヤが球状に
    溶融されたものを上方より球状周囲を押えつけてボンデ
    ィングを行なうために、そのキャピラリチップ一端内部
    が円錐状に加工され、円錐頂点部にワイヤを挿通する案
    内孔を有し、さらにこの円錐部と案内孔の間に、ワイヤ
    外径との間隔が5μm以内になるような円周状の突起部
    を備え、この突起部に接続される案内孔はワイヤ直径の
    1.5〜2倍の径で50μm以内の長さとしたことを特
    徴とするキャピラリチップ。
JP2183269A 1990-07-10 1990-07-10 キヤピラリチツプ Pending JPH0469943A (ja)

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