JPH09326411A - Wire bonding device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップ上の
接続電極とパッケージの外部引出し用端子との間をボン
ディングワイヤで接続するワイヤボンディング装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wire bonding apparatus for connecting a connection electrode on a semiconductor chip and an external lead terminal of a package with a bonding wire.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体チップ上の接続電極であるボンド
パッドとパッケージの外部引出し用端子であるリードと
の間をボンディングワイヤで接続する際に、ボンドパッ
ド表面およびリード表面とボンディングワイヤとの接合
は、例えば、半導体チップに対して上下動するボンディ
ングヘッドに設けられ、ボンディングワイヤを通すため
の通過孔が形成されたキャピラリーによって行う。すな
わち、ボンドパッド表面とボンディングワイヤとの接合
は、電気トーチによりボンディングワイヤ先端を溶融し
て形成されたボールをキャピラリの先端面で押圧して接
合する。また、リード表面とボンディングワイヤとの接
合は、先端部がボンドパッド表面に接合されたボンディ
ングワイヤがキャピラリの移動によって上記の通過孔か
ら繰り出され、これをキャピラリ先端面によってリード
フレーム表面に押し付けることによって行う。2. Description of the Related Art When connecting a bond pad, which is a connection electrode on a semiconductor chip, and a lead, which is an external lead terminal of a package, with a bonding wire, the bonding pad surface and the lead surface are bonded to each other. For example, a capillary provided in a bonding head that moves up and down with respect to a semiconductor chip and having a through hole for passing a bonding wire is used. That is, the bonding pad surface and the bonding wire are bonded by pressing the ball formed by melting the tip of the bonding wire by the electric torch with the tip surface of the capillary. Further, the bonding of the lead surface and the bonding wire is carried out by pushing the bonding wire, whose tip is bonded to the bond pad surface, out of the above through hole by the movement of the capillary and pressing it against the lead frame surface by the capillary tip surface. To do.
【0003】リード表面とボンディングワイヤとの接合
の完了後、ボンディングワイヤをキャピラリにクランプ
しつつキャピラリを上昇をさせると、リード表面とボン
ディングワイヤとの接合部付近で上記のボンディングワ
イヤは切断される。この切断されたボンディングワイヤ
の先端部を電気トーチによって溶融してボールを形成す
ることによって、再びボンドパッド表面とボンディング
ワイヤとの接合を行うことができる。このような動作を
繰り返すことによって、ワイヤボンディング作業を行
う。After the bonding between the lead surface and the bonding wire is completed, when the bonding wire is clamped in the capillary and the capillary is moved up, the bonding wire is cut near the bonding portion between the lead surface and the bonding wire. By melting the tip of the cut bonding wire with an electric torch to form a ball, the bond pad surface and the bonding wire can be joined again. The wire bonding work is performed by repeating such an operation.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来、上記したワイヤ
ボンディングにおいては、ボンドパッド表面とボンディ
ングワイヤ先端に形成されたボールとの接合強度が十分
でないという問題があった。一方、上記のリードが形成
されたリードフレームは、従来、例えばAg(銀)メッ
キ製のものが用いられていたが、最近においては、Pd
(パラジューム)メッキを施したリードフレームも使用
されるようになってきた。Pdメッキを施したリードフ
レームは、Agメッキ品に比べ表面硬さが数倍程度あ
る。リードフレームがAgメッキ製で、ボンディングワ
イヤに金線を用いた場合、リードと金線とをキャピラリ
の先端面によって押圧して接合する際に、Agと金線と
は共晶しやすいため、金線がキャピラリ先端面に付着し
にくいが、リードフレームがPdメッキ製のものの場
合、Pdと金線とは共晶しにくいため、金線がキャピラ
リ先端面に付着しやすい。このため、金線がキャピラリ
の先端面に付着した状態でキャピラリーが上昇すると、
金線の先端部を上記した電気トーチによって溶融するこ
とができず、金線の先端に適切なボールが形成されず、
良好なワイヤボンディングを行うことができないという
問題があった。Conventionally, in the above wire bonding, there has been a problem that the bonding strength between the bond pad surface and the ball formed at the tip of the bonding wire is not sufficient. On the other hand, the lead frame formed with the above-mentioned leads has been conventionally made of, for example, Ag (silver) plating.
(Paradium) Plated lead frames have also come into use. The lead frame plated with Pd has a surface hardness several times higher than that of the Ag plated product. When the lead frame is made of Ag plating and a gold wire is used for the bonding wire, when the lead and the gold wire are pressed and joined by the tip end surface of the capillary, Ag and the gold wire are easily eutectic, The wire does not easily adhere to the tip surface of the capillary, but when the lead frame is made of Pd plating, it is difficult for the Pd and the gold wire to eutectic so that the gold wire easily adheres to the capillary tip surface. Therefore, if the capillary rises with the gold wire attached to the tip surface of the capillary,
The tip of the gold wire cannot be melted by the electric torch described above, and an appropriate ball is not formed at the tip of the gold wire,
There is a problem that good wire bonding cannot be performed.
【0005】本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなさ
れたものであって、ボンドパッドとボンディングワイヤ
との接合強度を高め、かつリードにボンディングワイヤ
を接合した際に、キャピラリの先端面にボンディングワ
イヤの先端が付着せず、ボンディングワイヤの先端に適
切なボールを形成可能なワイヤボンディング装置を提供
することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and enhances the bonding strength between the bond pad and the bonding wire, and when the bonding wire is bonded to the lead, bonding is performed to the tip surface of the capillary. It is an object of the present invention to provide a wire bonding apparatus in which the tip of a wire does not adhere and an appropriate ball can be formed on the tip of the bonding wire.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明に係るワイヤボン
ディング装置は、軸心にボンディングワイヤを通す通過
孔が形成され、先端部が円錐状に形成されたキャピラリ
を上下動させ、前記ボンディングワイヤを前記キャピラ
リの円錐状の先端部によって押圧することによって半導
体チップ上の接続電極およびパッケージの外部引出し用
端子に接合し、前記接続電極と前記外部引出し用端子と
の間を前記ボンディングワイヤで接続するワイヤボンデ
ィング装置であって、前記キャピラリは、前記通過孔の
先端周縁部に所定の曲率のR部が形成され、かつ円錐状
の先端面の傾斜角度が6°〜10°の間のいずれかの角
度にある。In a wire bonding apparatus according to the present invention, a capillary having a conical hole having a through hole for passing the bonding wire formed in the axis thereof is vertically moved to move the bonding wire. A wire that is joined to the connection electrode on the semiconductor chip and the external lead terminal of the package by pressing with the conical tip of the capillary, and connects the connection electrode and the external lead terminal with the bonding wire. In the bonding apparatus, the capillary has an R portion having a predetermined curvature formed at a peripheral edge of a tip of the passage hole, and a conical tip surface has an inclination angle of 6 ° to 10 °. It is in.
【0007】本発明に係るワイヤボンディング装置は、
前記パッケージの外部引出し用端子がパラジュームメッ
キされている。The wire bonding apparatus according to the present invention is
The external lead-out terminals of the package are plated with palladium.
【0008】本発明に係るワイヤボンディング装置で
は、キャピラリの円錐状の先端面の傾斜角度が6°〜1
0°の間のいずれかの角度にあると、ボンディングワイ
ヤを接続電極に圧着するとき、キャピラリの通過孔の先
端周縁部のR部に力が集中しやすくなり、ボンディング
ワイヤの接続電極への接合強度が増すことになる。ま
た、キャピラリの通過孔の先端周縁部のR部に力が集中
しやすいため、ボンディングワイヤの先端がキャピラリ
の先端面に付着しにくくなる。In the wire bonding apparatus according to the present invention, the conical tip surface of the capillary has an inclination angle of 6 ° to 1 °.
At any angle between 0 °, when the bonding wire is pressure-bonded to the connection electrode, the force tends to be concentrated on the R portion of the distal end peripheral portion of the passage hole of the capillary, and the bonding wire is bonded to the connection electrode. The strength will increase. Further, since the force is likely to be concentrated on the R portion at the peripheral portion of the tip of the passage hole of the capillary, the tip of the bonding wire is unlikely to adhere to the tip surface of the capillary.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るワイヤボンデ
ィング装置の実施の形態について図面を参照して詳細に
説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a wire bonding apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0010】図1は、本発明に係るワイヤボンディング
装置のボンディングヘッドに設けられるキャピラリ1の
外観形状の一例を示す斜視説明図である。キャピラリ1
の軸心には、例えば金線等からなるボンディングワイヤ
を通す通過孔1aが形成されている。FIG. 1 is a perspective explanatory view showing an example of the outer shape of a capillary 1 provided in a bonding head of a wire bonding apparatus according to the present invention. Capillary 1
A through hole 1a for passing a bonding wire made of, for example, a gold wire or the like is formed in the axis center of.
【0011】図1の点線の円内に示すキャピラリ1の先
端部の拡大断面図を図2に示す。図2に示すように、通
過孔1aの先端周縁部には、所定の曲率のR部が形成さ
れているとともに、先端面Fは円錐状に形成されてい
る。FIG. 2 shows an enlarged cross-sectional view of the tip of the capillary 1 shown within the dotted circle in FIG. As shown in FIG. 2, an R portion having a predetermined curvature is formed at the tip peripheral edge portion of the passage hole 1a, and the tip surface F is formed in a conical shape.
【0012】図に示すキャピラリ1は、小パッドIC用
のものであって、例えばセラミック製とすることがで
き、キャピラリ1の通過孔1aの径は、例えば33μm
とし、先端面Fの外径は140μmとする。また、キャ
ピラリ1の通過孔1aのR部の曲率は、例えば、5μm
あるいは10μmとする。本実施形態においては、先端
面Fの傾斜角度θは6°〜10°の間のいずれかの角度
とする。キャピラリ1の通過孔1aに挿入されるボンデ
ィングワイヤWの径は、例えば25μm程度のものが使
用される。The capillary 1 shown in the figure is for a small pad IC, and can be made of, for example, ceramic, and the diameter of the passage hole 1a of the capillary 1 is, for example, 33 μm.
And the outer diameter of the tip face F is 140 μm. The curvature of the R portion of the passage hole 1a of the capillary 1 is, for example, 5 μm.
Alternatively, it is set to 10 μm. In the present embodiment, the inclination angle θ of the tip surface F is any angle between 6 ° and 10 °. The diameter of the bonding wire W inserted into the passage hole 1a of the capillary 1 is, for example, about 25 μm.
【0013】以下、図3〜図8を参照しながら、上記し
たキャピラリを用いてワイヤボンディング作業を行った
際に、キャピラリ1の先端付近の動作について説明す
る。図3に示すように、ボンディングワイヤWは、図示
しない電気トーチからの放電によって、先端が溶融され
てボールBが形成されている。ボール径は、例えば75
μm±10μmになるように管理される。The operation near the tip of the capillary 1 when performing the wire bonding work using the above-described capillary will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 3, the tip of the bonding wire W is melted by an electric discharge from an electric torch (not shown) to form a ball B. Ball diameter is, for example, 75
It is controlled so that it becomes μm ± 10 μm.
【0014】次に、図4に示すように、キャピラリ1を
保持する図示しないボンディングヘッドを駆動して、キ
ャピラリ1の鉛直下方向に設置された半導体チップの接
続電極としての所定のボンディングパッドPに向けてキ
ャピラリ1を移動する。ボンディングパッドPは、例え
ば、Alによって形成されている。このキャピラリ1の
鉛直下方向の移動によって、上記のボンディングワイヤ
Wの先端に形成されたボールBがキャピラリ1の先端面
F及びR部とボンディングパッドPとの間に挟まれ、キ
ャピラリ1の先端面F及びR部とによって押圧される。
なお、キャピラリ1には、荷重が加えられるとともに、
ボンディングワイヤWの先端に形成されたボールBとボ
ンディングパッドPとの接合性を高めるために、例え
ば、超音波振動を加えることも可能である。このとき、
ボンディングワイヤWの先端に形成されたボールBは押
しつぶされるとともに、ボンディングパッドPの表面と
ボンディングワイヤWの先端に形成されたボールBとは
接合する。Next, as shown in FIG. 4, a bonding head (not shown) holding the capillary 1 is driven to form a predetermined bonding pad P as a connecting electrode of a semiconductor chip installed vertically below the capillary 1. The capillary 1 is moved toward. The bonding pad P is made of, for example, Al. By the vertical downward movement of the capillary 1, the ball B formed at the tip of the bonding wire W is sandwiched between the tip surfaces F and R of the capillary 1 and the bonding pad P, and the tip surface of the capillary 1 It is pressed by the F and R parts.
In addition, a load is applied to the capillary 1, and
In order to improve the bondability between the ball B formed at the tip of the bonding wire W and the bonding pad P, it is possible to apply ultrasonic vibration, for example. At this time,
The ball B formed at the tip of the bonding wire W is crushed and the surface of the bonding pad P and the ball B formed at the tip of the bonding wire W are joined together.
【0015】ボンディングパッドPの表面とボンディン
グワイヤWの先端に形成されたボールBとの接合が完了
すると、上記のボンディングヘッドによってキャピラリ
1は、半導体チップを囲むように配置されたリードフレ
ームに形成された所定のリードの上方に移動する。この
とき、ボンディングワイヤWは、移動に伴ってキャピラ
リ1の通過孔1aから繰り出される。この繰り出された
ボンディングワイヤWの長さは、本実施形態において
は、例えば最長で2.68mm、最短で2.01mmで
ある。また、リードフレームは、Agメッキ製やPd製
を使用することができる。When the bonding between the surface of the bonding pad P and the ball B formed at the tip of the bonding wire W is completed, the capillary 1 is formed on the lead frame arranged so as to surround the semiconductor chip by the above bonding head. Move above a given lead. At this time, the bonding wire W is paid out from the passage hole 1a of the capillary 1 as it moves. In the present embodiment, the length of the extended bonding wire W is, for example, 2.68 mm at the longest and 2.01 mm at the shortest. The lead frame may be made of Ag plating or Pd.
【0016】図5に示すように、所定のリードLの上方
に移動されたキャピラリ1は、当該リードLに向けて移
動される。このとき、ボンディングワイヤWは、キャピ
ラリ1の先端面F及びR部によって押圧され、押しつぶ
される。これにより、ボンディングワイヤWとリードL
の表面との接合が行われる。As shown in FIG. 5, the capillary 1 moved above the predetermined lead L is moved toward the lead L. At this time, the bonding wire W is pressed and crushed by the tip surfaces F and R of the capillary 1. As a result, the bonding wire W and the lead L
Is joined to the surface of.
【0017】ボンディングワイヤWとリードLの表面と
の接合が完了すると、キャピラリ1は上方に移動される
が、このとき、ボンディングワイヤWはキャピラリ1に
クランプされるようになっており、キャピラリ1の通過
孔1a方向の移動が規制される。上記したキャピラリ1
の先端面F及びR部によって押しつぶされたボンディン
グワイヤWは、キャピラリ1のR部によって押しつぶさ
れた部分が最も細くなっている。このため、キャピラリ
1の上方への移動に伴って、ボンディングワイヤWが引
っ張られると、その張力によって、図6に示すように、
ボンディングワイヤWは上記したキャピラリ1のR部に
よって押しつぶされた部分から切断される。When the bonding of the bonding wire W and the surface of the lead L is completed, the capillary 1 is moved upward. At this time, the bonding wire W is clamped by the capillary 1 and the capillary 1 is moved. Movement in the passage hole 1a direction is restricted. Capillary 1 mentioned above
In the bonding wire W crushed by the tip surfaces F and R of the above, the portion crushed by the R part of the capillary 1 is the thinnest. Therefore, when the bonding wire W is pulled along with the upward movement of the capillary 1, as shown in FIG.
The bonding wire W is cut from the portion crushed by the R portion of the capillary 1 described above.
【0018】図6に示した状態のボンディングワイヤW
を、上記したクランプを解放して、図7に示すように、
先端部分を所定の長さ繰り出す。このボンディングワイ
ヤWの繰り出された部分を、例えば図7の矢印で示す方
向から電気トーチによって放電し、ボンディングワイヤ
Wの繰り出された部分を溶融し、図3に示したボールB
を再度形成する。ボールBの形成が完了したら、キャピ
ラリ1は移動されて、新たなボンディングパッドPと当
該ボールBとの接合を行う。The bonding wire W in the state shown in FIG.
Then, release the clamp described above, and as shown in FIG.
The tip portion is extended for a predetermined length. The extended portion of the bonding wire W is discharged by, for example, an electric torch from the direction shown by the arrow in FIG. 7, and the extended portion of the bonding wire W is melted to form the ball B shown in FIG.
To be formed again. When the formation of the ball B is completed, the capillary 1 is moved to bond the new bonding pad P and the ball B.
【0019】上述したように、Pdメッキを施したリー
ドフレームは、Agメッキ品に比べ表面硬さが数倍程度
あり、ボンディングワイヤWに金線を用いた場合、リー
ドKと金線とをキャピラリ1の先端面Fによって押圧し
て接合する際に、Agと金線とは共晶しやすいため、金
線がキャピラリ1の先端面Fに付着しにくいが、リード
フレームがPdメッキ製のものの場合、Pdと金線とは
共晶しにくいため、金線がキャピラリ1の先端面Fに付
着しやすい。As described above, the Pd-plated lead frame has a surface hardness of several times that of the Ag-plated product, and when a gold wire is used as the bonding wire W, the lead K and the gold wire are capillaries. When the lead wire is made of Pd plating, it is difficult for the gold wire to adhere to the tip surface F of the capillary 1 because Ag and the gold wire are easily eutectic when they are pressed and joined by the tip surface F of 1. , Pd and the gold wire are less likely to be eutectic, the gold wire is likely to adhere to the tip surface F of the capillary 1.
【0020】このため、図5において示したボンディン
グワイヤWとリードLの表面との接合の完了後、ボンデ
ィングワイヤWとしての金線をキャピラリ1にクランプ
して、キャピラリ1を上方に移動することによって金線
を切断した際に、図8に示すように、金線の先端Eがキ
ャピラリ1の先端面FおよびR部に付着した状態となる
ことがある。図8に示す状態で、キャピラリ1の通過孔
1aからボンディングワイヤWを所定の長さ繰り出そう
としても、金線の先端Eがキャピラリ1の先端面Fおよ
びR部に付着しているため、繰り出すことができない。
このため、ボンディングワイヤWとしての金線の先端に
ボールBを形成することができないという問題がある。Therefore, after the bonding wire W and the surface of the lead L shown in FIG. 5 are bonded, the gold wire as the bonding wire W is clamped in the capillary 1 and the capillary 1 is moved upward. When the gold wire is cut, as shown in FIG. 8, the tip E of the gold wire may be attached to the tip surfaces F and R of the capillary 1. In the state shown in FIG. 8, even if the bonding wire W is to be fed out from the passage hole 1a of the capillary 1 by a predetermined length, the tip E of the gold wire is attached to the tip end surfaces F and R of the capillary 1 and is fed out. I can't.
Therefore, there is a problem that the ball B cannot be formed at the tip of the gold wire as the bonding wire W.
【0021】本実施形態では、キャピラリ1の先端面F
の傾斜角度θを6°〜10°の間のいずれかの角度にす
ることにより、上記の問題を解消している。すなわち、
従来においては、キャピラリ1の先端面Fの傾斜角度θ
を4°としてワイヤボンディング作業を行っていたが、
この場合には、図8に示すように、キャピラリ1の先端
面Fへの金線の付着が度々発生した。キャピラリ1の先
端面Fの傾斜角度θを6°〜10°の間のいずれかの角
度にすると、ボンディングワイヤWの先端が図6に示す
ような切断形状となり、キャピラリ1の先端面Fへの金
線の付着が解消する。これは、キャピラリ1の先端面F
の傾斜角度θを6°〜10°の間のいずれかの角度とし
て、従来よりも先端面Fの傾斜角度θを急傾斜とするこ
とにより、キャピラリ1に荷重をかけてボンディングワ
イヤWとしての金線を押圧した際に、キャピラリ1のR
部に荷重が集中するため、ボンディングワイヤWとして
の金線とリードLとの接着性が強くなり、ボンディング
ワイヤWとしての金線と先端面Fとの接着性に勝ること
から、キャピラリ1の先端面Fへの金線の付着が防止さ
れると考えられる。In this embodiment, the tip surface F of the capillary 1 is
The above problem is solved by setting the inclination angle θ of 1 to any angle between 6 ° and 10 °. That is,
Conventionally, the tilt angle θ of the tip surface F of the capillary 1
The wire bonding work was done at 4 °,
In this case, as shown in FIG. 8, the gold wire was frequently attached to the tip surface F of the capillary 1. When the inclination angle θ of the tip surface F of the capillary 1 is set to any angle between 6 ° and 10 °, the tip of the bonding wire W has a cutting shape as shown in FIG. The adhesion of gold wire is eliminated. This is the tip surface F of the capillary 1.
Of the bonding wire W by applying a load to the capillary 1 by making the inclination angle θ of 6 ° to 10 ° to make the inclination angle θ of the tip surface F steeper than in the conventional case. When pressing the wire, R of the capillary 1
Since the load is concentrated on the portion, the adhesiveness between the gold wire as the bonding wire W and the lead L becomes stronger, and the adhesiveness between the gold wire as the bonding wire W and the tip surface F is superior, so the tip of the capillary 1 is It is considered that the gold wire is prevented from adhering to the surface F.
【0022】なお、キャピラリ1の先端面Fの傾斜角度
θを4°、6°、8°、10°にそれぞれ変更して実験
したところ、傾斜角度θが6°、8°、10°の場合に
は、図6に示したような、金線の先端に跳ね上がりの無
い先端形状となったが、傾斜角度θが4°の場合には、
金線の先端がキャピラリ1の先端面Fに付着した。When the tilt angle θ of the tip surface F of the capillary 1 was changed to 4 °, 6 °, 8 °, and 10 °, respectively, and experiments were conducted, when the tilt angle θ was 6 °, 8 °, and 10 °, In addition, the tip shape of the gold wire does not jump up as shown in FIG. 6, but when the inclination angle θ is 4 °,
The tip of the gold wire adhered to the tip surface F of the capillary 1.
【0023】一方、キャピラリ1の先端面Fの傾斜角度
θを6°〜10°の間のいずれかの角度にすると、ボン
ディングワイヤWに形成されたボールWとボンディング
パッドPとの接合強度を示すボールシェア強度も同時に
向上する。ここで、ボールシェア強度とは、ボンディン
グパッドPに接合したボールをボンディングパッドPか
ら離れる方向に押したときの強さである。これも、上述
したと同様に、キャピラリ1の先端面Fの傾斜角度θを
6°〜10°の間のいずれかの角度として、従来よりも
先端面Fの傾斜角度θを急傾斜とすることにより、キャ
ピラリ1に荷重をかけてボンディングワイヤWとしての
金線をボンディングパッドPに押圧した際に、キャピラ
リ1のR部に荷重が集中するため、ボンディングワイヤ
Wに形成されたボールWとボンディングパッドPとの接
合強度が高まるものと考えられる。On the other hand, when the inclination angle θ of the tip surface F of the capillary 1 is set to any angle between 6 ° and 10 °, the bonding strength between the ball W formed on the bonding wire W and the bonding pad P is shown. The ball shear strength is also improved at the same time. Here, the ball shear strength is the strength when a ball bonded to the bonding pad P is pushed in a direction away from the bonding pad P. Also in this case, similarly to the above, the inclination angle θ of the tip surface F of the capillary 1 is set to any angle between 6 ° and 10 °, and the inclination angle θ of the tip surface F is made steeper than in the conventional case. As a result, when a load is applied to the capillary 1 and a gold wire as the bonding wire W is pressed against the bonding pad P, the load is concentrated on the R portion of the capillary 1, so that the ball W formed on the bonding wire W and the bonding pad It is considered that the bonding strength with P is increased.
【0024】キャピラリ1の先端面Fの傾斜角度θを1
0°までとしたのは、これ以上に先端面Fの傾斜角度θ
が急角度となると、キャピラリ1のR部に集中する荷重
が大きくなりすぎてしまい、ボンディングパッドPを損
傷してしまうからである。The tilt angle θ of the tip surface F of the capillary 1 is set to 1
Up to 0 ° means that the inclination angle θ of the tip surface F is further increased.
This is because when the angle becomes a steep angle, the load concentrated on the R portion of the capillary 1 becomes too large and the bonding pad P is damaged.
【0025】ここで、図9に、キャピラリ1の先端面F
の傾斜角度θを8°とした場合と、従来のキャピラリ1
の先端面Fの傾斜角度θを4°とした場合のボールシェ
ア強度の比較結果の一例を示す。図9において、実施例
1は、傾斜角度θを8°とし、R部の曲率半径を10μ
mとしたものである。比較例1は、傾斜角度θを4°と
し、R部の曲率半径を5μmとしたものである。実施例
2は、実施例1と同様に傾斜角度θを8°としたが、R
部の曲率半径を10μmとしたものである。比較例2
は、比較例1と同様に傾斜角度θを4°としたが、R部
の曲率半径を10μmとしたものである。Here, in FIG. 9, the front end face F of the capillary 1 is shown.
The inclination angle θ of 8 ° and the conventional capillary 1
An example of the comparison result of the ball shear strength when the inclination angle θ of the tip surface F of 4 is set to 4 ° is shown. 9, in Example 1, the inclination angle θ was 8 ° and the radius of curvature of the R portion was 10 μ.
m. In Comparative Example 1, the inclination angle θ is 4 ° and the radius of curvature of the R portion is 5 μm. In Example 2, the inclination angle θ was set to 8 ° as in Example 1, but R
The radius of curvature of the portion is 10 μm. Comparative Example 2
In the same manner as in Comparative Example 1, the inclination angle θ was 4 °, but the radius of curvature of the R portion was 10 μm.
【0026】図9に示すように、比較例1におけるボー
ルシェア強度は、平均で約0.55〔N〕であり、実施
例1におけるボールシェア強度は、平均で約0.6
〔N〕であり、傾斜角度θを4°から8°に変更するこ
とにより、ボールシェア強度が向上したことがわかる。As shown in FIG. 9, the ball shear strength in Comparative Example 1 is about 0.55 [N] on average, and the ball shear strength in Example 1 is about 0.6 on average.
It is [N], and it can be seen that the ball shear strength is improved by changing the inclination angle θ from 4 ° to 8 °.
【0027】また、比較例2におけるボールシェア強度
は、平均で約0.50〔N〕であり、実施例2における
ボールシェア強度は、平均で約0.65〔N〕であり、
傾斜角度θを4°から8°に変更することにより、ボー
ルシェア強度が向上したことがわかる。この場合、R部
の曲率半径を5μmから10μmへと変更したが、実施
例1と実施例2との比較においては、R部の曲率半径が
10μmの場合のほうが、ボールシェア強度が向上して
いることがわかる。したがって、本例においては、実施
例2が最も好ましい結果となっている。The ball shear strength in Comparative Example 2 is about 0.50 [N] on average, and the ball shear strength in Example 2 is about 0.65 [N] on average.
It can be seen that the ball shear strength is improved by changing the inclination angle θ from 4 ° to 8 °. In this case, the radius of curvature of the R portion was changed from 5 μm to 10 μm. In comparison between Example 1 and Example 2, the ball shear strength was improved when the radius of curvature of the R portion was 10 μm. You can see that Therefore, in this example, the example 2 has the most preferable result.
【0028】以上のように、本実施形態に係るワイヤボ
ンディング装置によれば、ボンディングワイヤWとして
の金線とリードLとの接着性が強くなり、ボンディング
ワイヤWとしての金線と先端面Fとの接着性に勝ること
から、キャピラリ1の先端面Fへの金線の付着が防止さ
れ、ボンディングワイヤWとしての金線の先端にボール
Bを形成することができないという問題が解消される。As described above, according to the wire bonding apparatus of the present embodiment, the adhesion between the gold wire as the bonding wire W and the lead L becomes stronger, and the gold wire as the bonding wire W and the tip face F. The adhesion of the gold wire to the tip surface F of the capillary 1 is prevented, and the problem that the ball B cannot be formed at the tip of the gold wire as the bonding wire W is solved.
【0029】また、本実施形態に係るワイヤボンディン
グ装置によれば、キャピラリ1の先端面Fの傾斜角度θ
を6°〜10°の間のいずれかの角度として、従来より
も先端面Fの傾斜角度θを急傾斜とすることにより、キ
ャピラリ1のR部に荷重が集中するため、ボールシェア
強度が向上する。Further, according to the wire bonding apparatus of this embodiment, the inclination angle θ of the tip surface F of the capillary 1 is set.
Is set to any angle between 6 ° and 10 °, and the inclination angle θ of the tip face F is made steeper than in the conventional case, so that the load is concentrated on the R portion of the capillary 1, so that the ball shear strength is improved. To do.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るワイ
ヤボンディング装置によれば、半導体チップ上の接続電
極としてのボンドパッドとボンディングワイヤとの接合
強度を高めることができ、半導体の信頼性を高めること
ができる。As described above, according to the wire bonding apparatus of the present invention, it is possible to increase the bonding strength between the bond pad as the connection electrode on the semiconductor chip and the bonding wire, and to improve the reliability of the semiconductor. Can be increased.
【0031】また、本発明に係るワイヤボンディング装
置によれば、パッケージの外部引出し用端子としてのリ
ードにボンディングワイヤを接合した際に、キャピラリ
の先端面にボンディングワイヤの先端が付着するのを防
ぐことができる。このため、ボンディングワイヤをキャ
ピラリの先端から繰り出すことができ、ボンディングワ
イヤの先端に適切なボールを形成することができる。Further, according to the wire bonding apparatus of the present invention, it is possible to prevent the tip of the bonding wire from adhering to the tip surface of the capillary when the bonding wire is joined to the lead serving as the external lead-out terminal of the package. You can Therefore, the bonding wire can be fed out from the tip of the capillary, and an appropriate ball can be formed at the tip of the bonding wire.
【0032】また、本発明に係るワイヤボンディング装
置によれば、パッケージの外部引出し用端子としてのリ
ードにパラジュームメッキがされていても、良好なワイ
ヤボンディングを行うことができる。Further, according to the wire bonding apparatus of the present invention, good wire bonding can be performed even if the lead as the external lead-out terminal of the package is plated with palladium.
【図1】本発明に係るワイヤボンディング装置のボンデ
ィングヘッドに設けられるキャピラリの外観形状の一例
を示す斜視説明図である。FIG. 1 is a perspective explanatory view showing an example of the outer shape of a capillary provided in a bonding head of a wire bonding apparatus according to the present invention.
【図2】図1の円内の拡大説明図である。FIG. 2 is an enlarged explanatory diagram within a circle of FIG.
【図3】ボンディングワイヤの先端にボールが形成され
た様子を示す断面説明図である。FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view showing a state in which a ball is formed at the tip of a bonding wire.
【図4】キャピラリの先端面によってボンドパッドにボ
ンディングワイヤの先端に形成されたボールを圧着する
様子を示す断面説明図である。FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view showing a state in which a ball formed at a tip of a bonding wire is pressure-bonded to a bond pad by a tip surface of a capillary.
【図5】キャピラリの先端面によってリードにボンディ
ングワイヤを圧着する様子を示す断面説明図である。FIG. 5 is a cross-sectional explanatory view showing a state in which a bonding wire is pressure-bonded to a lead by the tip surface of a capillary.
【図6】ボンディングワイヤをクランプして切断した状
態を示す断面説明図である。FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view showing a state in which a bonding wire is clamped and cut.
【図7】ボンディングワイヤをキャピラリの先端部から
繰り出して、ボンディングワイヤの先端にボールを形成
する際の状態を示す断面説明図である。FIG. 7 is an explanatory cross-sectional view showing a state in which a bonding wire is paid out from the tip of a capillary to form a ball at the tip of the bonding wire.
【図8】ボンディングワイヤをクランプして切断した際
に、ボンディングワイヤの先端部がキャピラリの先端面
に付着した様子を示す断面説明図である。FIG. 8 is a cross-sectional explanatory view showing a state in which the tip portion of the bonding wire adheres to the tip surface of the capillary when the bonding wire is clamped and cut.
【図9】本発明に係るワイヤボンディング装置によって
ワイヤボンディングを行った場合のボールシェア強度の
一例と従来例との比較を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a comparison between an example of ball shear strength and a conventional example when wire bonding is performed by the wire bonding apparatus according to the present invention.
1… キャピラリ、1a… 通過孔、R… R部、F…
先端面、W… ボンディングワイヤ、P… ボンドパ
ッド、L… リード、θ… 先端面Fの傾斜角度。1 ... Capillary, 1a ... Passage hole, R ... R part, F ...
Tip surface, W ... Bonding wire, P ... Bond pad, L ... Lead, θ ... Inclination angle of tip surface F.
Claims (2)
形成され、先端部が円錐状に形成されたキャピラリを上
下動させ、前記ボンディングワイヤを前記キャピラリの
円錐状の先端部によって押圧することによって半導体チ
ップ上の接続電極およびパッケージの外部引出し用端子
に接合し、前記接続電極と前記外部引出し用端子との間
を前記ボンディングワイヤで接続するワイヤボンディン
グ装置であって、 前記キャピラリは、前記通過孔の先端周縁部に所定の曲
率のR部が形成され、かつ円錐状の先端面の傾斜角度が
6°〜10°の間のいずれかの角度にあるワイヤボンデ
ィング装置。1. A capillary having a conical tip formed with a through hole for allowing a bonding wire to pass therethrough is moved up and down, and the bonding wire is pressed by the conical tip of the capillary. A wire bonding device that is joined to a connection electrode on a semiconductor chip and an external lead terminal of a package, and connects the connection electrode and the external lead terminal with the bonding wire, wherein the capillary is the through hole. A wire bonding apparatus in which an R portion having a predetermined curvature is formed at the peripheral edge of the tip of the, and the inclination angle of the conical tip surface is any angle between 6 ° and 10 °.
ジュームメッキされている請求項1に記載のワイヤボン
ディング装置。2. The wire bonding device according to claim 1, wherein the external lead-out terminal of the package is plated with palladium.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8143214A JPH09326411A (en) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | Wire bonding device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8143214A JPH09326411A (en) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | Wire bonding device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09326411A true JPH09326411A (en) | 1997-12-16 |
Family
ID=15333551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8143214A Pending JPH09326411A (en) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | Wire bonding device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09326411A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100565960B1 (en) * | 1999-07-14 | 2006-03-30 | 삼성전자주식회사 | Wire bonding apparatus |
JP2011009794A (en) * | 2010-10-14 | 2011-01-13 | Texas Instr Japan Ltd | Mounting of electronic component on ic chip |
KR20160002343A (en) | 2014-06-30 | 2016-01-07 | 토토 가부시키가이샤 | Bonding capillary |
-
1996
- 1996-06-05 JP JP8143214A patent/JPH09326411A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100565960B1 (en) * | 1999-07-14 | 2006-03-30 | 삼성전자주식회사 | Wire bonding apparatus |
JP2011009794A (en) * | 2010-10-14 | 2011-01-13 | Texas Instr Japan Ltd | Mounting of electronic component on ic chip |
KR20160002343A (en) | 2014-06-30 | 2016-01-07 | 토토 가부시키가이샤 | Bonding capillary |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040608 |