JPH081919B2 - ワイヤボンデイング方法 - Google Patents
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- H01L2224/85045—Reshaping, e.g. forming the ball or the wedge of the wire connector by heating means, e.g. "free-air-ball" using a corona discharge, e.g. electronic flame off [EFO]
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- H01L2224/85148—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus
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- H01L2224/8518—Translational movements
- H01L2224/85181—Translational movements connecting first on the semiconductor or solid-state body, i.e. on-chip, regular stitch
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は薄形パツケージのワイヤボンデイング方法に
関するものである。
関するものである。
電子機器の小型化、薄型化に伴い、それに使用される
プラスチツクパツケージ型の半導体集積回路(以下ICと
呼ぶ)も第6図に示すように表面実装タイプに変わつて
来ている。第6図は従来の表面実装タイプの部分断面斜
視図を示したもので、ICチツプ(1)を金属リードフレ
ームに接着後、金ワイヤ(3)で外部リード端子(4)
とICチツプ(1)上の電極(ボンデイングパツド)を結
線し、樹脂(5)のトランスフアーモールドで封止した
ものである。
プラスチツクパツケージ型の半導体集積回路(以下ICと
呼ぶ)も第6図に示すように表面実装タイプに変わつて
来ている。第6図は従来の表面実装タイプの部分断面斜
視図を示したもので、ICチツプ(1)を金属リードフレ
ームに接着後、金ワイヤ(3)で外部リード端子(4)
とICチツプ(1)上の電極(ボンデイングパツド)を結
線し、樹脂(5)のトランスフアーモールドで封止した
ものである。
さらに近年、この表面実装タイプパツケージがさらに
薄くなつて来ている。
薄くなつて来ている。
第7図(b)が標準の表面実装タイプの断面図で、第
7図(a)が全体の厚みが2mmから1mmに薄くなつた場合
の断面図である。
7図(a)が全体の厚みが2mmから1mmに薄くなつた場合
の断面図である。
第8図は第7図(a)のようにパツケージの厚みが1m
mになつた時の断面の寸法関係を示す説明図である。
mになつた時の断面の寸法関係を示す説明図である。
ICチツプ(1)の上面とパツケージの上面の厚みが従
来0.8mmに対して0.25mmとなる。この時図中、金ワイヤ
(3)のループ高さH(8)は0.2mm以下となるよう制
御する必要がある。
来0.8mmに対して0.25mmとなる。この時図中、金ワイヤ
(3)のループ高さH(8)は0.2mm以下となるよう制
御する必要がある。
従来は第7図(b)に示すように、上面との間隔が0.
8mm以上有り、特にループ高さHは低い方に安定して制
御するのではなく、むしろ、高くして安定する方法をと
つていた。
8mm以上有り、特にループ高さHは低い方に安定して制
御するのではなく、むしろ、高くして安定する方法をと
つていた。
従来の薄形パツケージのワイヤボンデイング方法は以
上のように構成されていたので、もし、金ワイヤのルー
プ高さが0.25mm以上となつた場合、金ワイヤ部がパツケ
ージ上面より露出し、素子の動作不良および信頼性が劣
化するという問題点があつた。
上のように構成されていたので、もし、金ワイヤのルー
プ高さが0.25mm以上となつた場合、金ワイヤ部がパツケ
ージ上面より露出し、素子の動作不良および信頼性が劣
化するという問題点があつた。
本発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、薄形パツケージにおいて、金ワイヤ部のパツ
ケージ上面への露出を防止するため、金ワイヤ材の特性
を規定することにより、安定して従来と同じボンデイン
グ方法にて薄形パツケージを得るワイヤボンデイング方
法を得ることを目的とする。
たもので、薄形パツケージにおいて、金ワイヤ部のパツ
ケージ上面への露出を防止するため、金ワイヤ材の特性
を規定することにより、安定して従来と同じボンデイン
グ方法にて薄形パツケージを得るワイヤボンデイング方
法を得ることを目的とする。
本発明に係るワイヤボンデイング方法は、金ワイヤ材
に200ppm以下の複数の金属元素をドーピングし種々のワ
イヤ材でボンデイング実験を行ないループ高さHが200
μm以下になる球状境界部より100μm以内の結晶粒の
大きさをみつけたものである。
に200ppm以下の複数の金属元素をドーピングし種々のワ
イヤ材でボンデイング実験を行ないループ高さHが200
μm以下になる球状境界部より100μm以内の結晶粒の
大きさをみつけたものである。
以下、本発明の一実施例を図について説明する。
即ち、上記課題を解決する一実施例を説明するために
本発明のワイヤボンデイング方法とそのループ高さを決
める要因を第1図および第2図をもとに説明する。第1
図は本発明の一実施例であるワイヤボンドの1サイクル
を示す説明図で、(a)〜(g)の順にワイヤボンデイ
ングを行なう。ループ高さを決めるプロセスは(g)図
の放電により金ワイヤの先端にボールを作る所であり、
第2図をもとにその原理を説明する。
本発明のワイヤボンデイング方法とそのループ高さを決
める要因を第1図および第2図をもとに説明する。第1
図は本発明の一実施例であるワイヤボンドの1サイクル
を示す説明図で、(a)〜(g)の順にワイヤボンデイ
ングを行なう。ループ高さを決めるプロセスは(g)図
の放電により金ワイヤの先端にボールを作る所であり、
第2図をもとにその原理を説明する。
第2図(a)に示すように電気トーチ(9)とキヤピ
ラリチツプ(10)に保持された金ワイヤ(3)の間に10
00V程度の高電圧を架け、(b)図のようにアーク放電
を行ない、金ワイヤ(3)を溶融させて球状にする。金
の融点は1063℃において溶融し、この溶融時に発生する
熱が金ワイヤ(3)の方向に向つて伝導される。球状境
界部より順次熱が伝導することにより、金ワイヤ材が熱
間加工され金属結晶が成長して行く。この時の結晶粒の
大きくなつたこの熱影響部分(第2図(c)のlの部
分)は金ワイヤ(3)の他の部分に比べ軟化し熱影響を
受けない部分との境界で屈曲し、この時の軟化部の長さ
lが、ループ高さHを決める。
ラリチツプ(10)に保持された金ワイヤ(3)の間に10
00V程度の高電圧を架け、(b)図のようにアーク放電
を行ない、金ワイヤ(3)を溶融させて球状にする。金
の融点は1063℃において溶融し、この溶融時に発生する
熱が金ワイヤ(3)の方向に向つて伝導される。球状境
界部より順次熱が伝導することにより、金ワイヤ材が熱
間加工され金属結晶が成長して行く。この時の結晶粒の
大きくなつたこの熱影響部分(第2図(c)のlの部
分)は金ワイヤ(3)の他の部分に比べ軟化し熱影響を
受けない部分との境界で屈曲し、この時の軟化部の長さ
lが、ループ高さHを決める。
第3図はこの状態を示す説明図で、金ワイヤの種類A,
B,C各タイプの球状形成後の100μm以内の結晶粒の大き
さを確認しループ高さHを測定した。
B,C各タイプの球状形成後の100μm以内の結晶粒の大き
さを確認しループ高さHを測定した。
その結果を第4図に示す。タイプA(結晶粒62)の
み、ループ高さHが200μm以下に抑えられることが判
つた。
み、ループ高さHが200μm以下に抑えられることが判
つた。
これにより、100μm以内の結晶粒は50以上が必要で
あつた。
あつた。
さらに、ボンデイング温度は250℃〜300℃であるた
め、ボンデイング中の熱伝導による金ワイヤ(3)の結
晶成長を防止するため、再結晶温度は250℃とした。
め、ボンデイング中の熱伝導による金ワイヤ(3)の結
晶成長を防止するため、再結晶温度は250℃とした。
第5図は本実施例のワイヤボンデイング方法によつて
行つた場合の説明図で、図中符号は前記従来のものと同
一につき説明は省略する。
行つた場合の説明図で、図中符号は前記従来のものと同
一につき説明は省略する。
以上のように本発明によれば、従来のワイヤボンデイ
ング方法により、特に製造方法を変えることなく金ワイ
ヤ材の変更により、薄型パツケージの組立が容易に出来
るという効果がある。
ング方法により、特に製造方法を変えることなく金ワイ
ヤ材の変更により、薄型パツケージの組立が容易に出来
るという効果がある。
第1図は本発明の一実施例であるワイヤボンデイングの
動作方法を説明する説明図、第2図は金ワイヤ溶融の方
法を示す説明図、第3図は本発明の実験データを示す説
明図、第4図は本発明の実験データを示す説明図、第5
図は本発明のワイヤボンデイング方法による接続状態を
示す説明図、第6図は従来の表面実装タイプのプラスチ
ツクパツケージの断面斜視図、第7図は従来のパツケー
ジと従来の超薄型パツケージの断面比較図、第8図は従
来の超薄型パツケージの詳細断面図である。 (1)……ICチツプ、(2)……半田、(3)……金ワ
イヤ、(4)……外部リード端子、(5)……樹脂、
(6)……外部リード、(7)……ダイスパツド、
(8)……ループ高さH、(9)……電気トーチ、(1
0)……キヤピラリチツプ。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
動作方法を説明する説明図、第2図は金ワイヤ溶融の方
法を示す説明図、第3図は本発明の実験データを示す説
明図、第4図は本発明の実験データを示す説明図、第5
図は本発明のワイヤボンデイング方法による接続状態を
示す説明図、第6図は従来の表面実装タイプのプラスチ
ツクパツケージの断面斜視図、第7図は従来のパツケー
ジと従来の超薄型パツケージの断面比較図、第8図は従
来の超薄型パツケージの詳細断面図である。 (1)……ICチツプ、(2)……半田、(3)……金ワ
イヤ、(4)……外部リード端子、(5)……樹脂、
(6)……外部リード、(7)……ダイスパツド、
(8)……ループ高さH、(9)……電気トーチ、(1
0)……キヤピラリチツプ。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項1】半導体集積回路素子上の電極と、外部引出
しリード部を、30μmφ以下の金ワイヤをキヤピラリチ
ツプにより保持し、その先端を溶融して球状とし、これ
を前記電極に熱圧着させた後、前記金ワイヤの他端を外
部リードに熱圧着して結線を行なう、樹脂封止タイプの
プラスチツクパツケージにおいて、前記プラスチツクパ
ツケージの厚みが1mm以下で半導体素子の上面とパツケ
ージ上面との間隔が0.3mm以下で構成される時、 使用する金ワイヤは、金以外の複数の金属添加元素を20
0ppm以下ドーピングし、この金ワイヤ材の再加熱による
再結晶温度を250℃以上に上げることにより、球状の溶
融部から未溶融部との100μm以内の金ワイヤ部におい
て、溶融時の熱伝導による金ワイヤ自体の再加熱によ
る、結晶粒の成長をその結晶粒が50以上の金ワイヤ材を
用いることにより、上記再加熱部の軟化領域を短くし、
半導体素子上面の金ワイヤ球状圧着部と金ワイヤ屈曲最
上部が0.2mm以下となることを特徴とするワイヤボンデ
イング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022754A JPH081919B2 (ja) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | ワイヤボンデイング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022754A JPH081919B2 (ja) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | ワイヤボンデイング方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03227543A JPH03227543A (ja) | 1991-10-08 |
JPH081919B2 true JPH081919B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=12091475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022754A Expired - Lifetime JPH081919B2 (ja) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | ワイヤボンデイング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH081919B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050248039A1 (en) * | 2002-09-30 | 2005-11-10 | Toshihiro Miura | Semiconductor device |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0830229B2 (ja) * | 1987-03-31 | 1996-03-27 | 三菱マテリアル株式会社 | 半導体装置のボンデイングワイヤ用Au合金極細線 |
-
1990
- 1990-02-01 JP JP2022754A patent/JPH081919B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03227543A (ja) | 1991-10-08 |
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