JPH09326423A - 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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JPH09326423A
JPH09326423A JP8144433A JP14443396A JPH09326423A JP H09326423 A JPH09326423 A JP H09326423A JP 8144433 A JP8144433 A JP 8144433A JP 14443396 A JP14443396 A JP 14443396A JP H09326423 A JPH09326423 A JP H09326423A
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Japan
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wire
bonding
pad
bonding pad
ultrasonic
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Takeshi Watanabe
健史 渡辺
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Original Assignee
Denso Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ワイヤボンディング方法にあって、ワイヤ及び
ボンディングパッド間の汚染層並びに酸化膜を確実且つ
安定に除去してその結合強度の向上を図る。 【解決手段】ボンディングパッド６にワイヤ４を当接さ
せた状態でそれらワイヤ及びボンディングパッド間に異
なる荷重並びに超音波振動を付与する前後少なくとも２
段階の工程を通じてワイヤボンディングを行う。詳しく
は、ボンディングパッド６にワイヤ４を超音波接合せし
める後工程に先立ち、前工程として、この後工程よりも
小さな荷重並びに大きな超音波振動をそれらワイヤ４及
びボンディングパッド６間に付与する。これにより、ボ
ンディングパッド６の表面は、軟らかいワイヤ４によっ
て、そのワイヤボンディングに必要とされる領域のみが
激しく擦り合わされるようになり、それら表面の汚染層
はもとより、酸化膜までもが好適に除去されるようにな
る。このため、接合強度も自ずと向上される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、超音波を利用し
てワイヤとボンディングパッドとを接合するワイヤボン
ディング方法に関し、特に、その接合性（接合強度）を
向上させるための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、半導体チップ等の実装技
術として、現在、多くの電子部品及び電子装置にワイヤ
ボンディングによる実装方法が採用されている。
【０００３】ところで、超音波を利用するワイヤボンデ
ィングによる接合は、いわゆる機械的な圧接ではなく、
ワイヤ及び被接合材であるボンディングパッドの両金属
原子の相互拡散による接合であるため、特にボンディン
グパッド表面の清浄度によりその接合性（接合強度）が
大きく左右される。
【０００４】そこで従来は、上記ボンディングパッド等
の被接合材表面を予め洗浄液に浸すなどして、その接合
面の清浄化を図るようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような溶液による
洗浄はいわゆる化学的洗浄として周知であるが、同洗浄
方法にあっては、汚れを液中に溶解、分散させることと
なるため、汚れの濃度は確かに低下しても、その清浄度
には限界がある。
【０００６】また、超音波を利用するワイヤボンディン
グにあっては、ワイヤ及び被接合材表面の汚染層に限ら
ず、それら金属表面に形成されている酸化膜も上記金属
原子の相互拡散を妨げ、ひいてはその接合性を阻害する
要因となっていることが発明者によって確認されている
が、同洗浄方法では、こうした酸化膜を除去することも
できない。
【０００７】なお従来、上記被接合材表面の汚染層を物
理的に除去する方法として、洗浄用ボンディングツール
（望ましくは通常のワイヤボンディングツールに比べて
その先端面積がやや大きいもの）に超音波及び荷重を印
加して予め被接合材表面を擦り、それによって同被接合
材の清浄面を露出させる方法（例えば特開平６−２６０
５２０号公報参照）などもあるが、 ・汚染層については確かに除去することができるもの
の、上記酸化膜についてはやはり除去することができな
い。 ・硬い洗浄用ボンディングツールでボンディングパッド
等の被接合材を擦ることとなるため、被接合材に与える
ダメージが大きく、例えばその母材金属がメッキ処理さ
れているような場合には、同洗浄によってメッキが剥が
れ、その後ワイヤボンディングできなくなる恐れがあ
る。また、そのダメージ回避のため、洗浄用ボンディン
グツールに印加する超音波及び荷重を小さくすると、十
分な洗浄効果が得られなくなる。 ・ワイヤボンディング位置のばらつきを考慮して、実際
にワイヤボンディングに必要とされる領域以外の清浄化
不要な面まで洗浄する必要がある。等々、実用上はいま
だ多くの問題を抱えることとなっている。
【０００８】この発明は、こうした実情に鑑みてなされ
たもので、汚染層はもとより、上記酸化膜についてもこ
れを確実且つ安定に除去することができ、ひいてはその
結合強度を大幅に向上させることのできるワイヤボンデ
ィング方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】こうした目的を達成する
ため、この発明では、請求項１に記載のように、 ・ボンディングパッドにワイヤを当接させた状態でそれ
らワイヤ及びボンディングパッド間に異なる超音波振動
を付与する前後少なくとも２段階の工程を用意する。 ・前記ボンディングパッドに前記ワイヤを超音波接合せ
しめる後工程に先立ち、前工程として、該後工程よりも
大きな超音波振動を前記ワイヤ及びボンディングパッド
間に付与する。といったワイヤボンディング方法を採用
する。
【００１０】こうした方法によれば、特にその前工程に
おいて、上記ボンディングパッドの表面は、軟らかいワ
イヤによって、そのワイヤボンディングに必要とされる
領域のみが激しく擦り合わされるようになる。
【００１１】このため、前記従来の洗浄用ボンディング
ツール等を用いる場合とは異なり、より小さいダメージ
で、ボンディングパッド表面の汚染層はもとより、前述
した酸化膜までもが好適に除去されるようになる。
【００１２】またこの際、上記ボンディングパッド表面
の擦り合わせには、その接合対象となるワイヤが直接用
いられることから、同ワイヤ自身の汚染層や酸化膜も併
せて除去されることとなり、上記後工程でのこれらワイ
ヤ及びボンディングパッドの接合もより強固なものとな
る。
【００１３】なお、これら前工程（洗浄工程）及び後工
程（接合工程）は、同一のボンディングツールによる連
続工程として行われるため、前記従来の方法のようにボ
ンディングツールを取り替える必要もない。したがって
同ワイヤボンディング方法によれば、生産性の向上も併
せ図られることとなる。
【００１４】一方、請求項２記載の発明によるように、 ・ボンディングパッドにワイヤを当接させた状態でそれ
らワイヤ及びボンディングパッド間に異なる荷重並びに
超音波振動を付与する前後少なくとも２段階の工程を用
意する。 ・前記ボンディングパッドに前記ワイヤを超音波接合せ
しめる後工程に先立ち、前工程として、該後工程よりも
小さな荷重並びに大きな超音波振動を前記ワイヤ及びボ
ンディングパッド間に付与する。といった方法によれ
ば、荷重の調整が併せ図られる分、上記ボンディングパ
ッド表面が受けるダメージも更に減少されるようにな
る。また、その洗浄作用も最適化が図られるようにな
る。
【００１５】そしてこの場合、請求項３記載の発明によ
るように、 ・前記前工程にて前記ワイヤ及びボンディングパッド間
に付与する荷重を前記後工程の０．０７〜０．４倍とす
る。 ・前記前工程にて前記ワイヤ及びボンディングパッド間
に付与する超音波振動を前記後工程の１．１〜２倍とす
る。といった範囲にそれら荷重並びに超音波振動の調整
範囲を選ぶことが、上述した洗浄（清浄化）を的確に実
現し、ひいては当該ワイヤボンディングとしての高い接
合性を実現する上で有効であることが実験により確認さ
れている。
【００１６】より具体的には、請求項４記載の発明によ
るように、前記ボンディングパッドが金属パッドであ
り、前記ワイヤが直径２５０〜３５０μｍのアルミニウ
ム（Ａｌ）ワイヤであるとき、 ・前記後工程にて前記ワイヤ及びボンディングパッド間
に付与する荷重５〜７Ｎ（ニュートン）、超音波出力９
〜１１Ｗ（ワット）に対し、前記前工程にて前記ワイヤ
及びボンディングパッド間に付与する荷重を０．５〜２
Ｎ、超音波出力を１２〜１８Ｗとする。といった設定
が、実用上、極めて有効である。
【００１７】ところで、こうしたワイヤボンディング方
法にあって、上記前工程（洗浄工程）と上記後工程（接
合工程）とを必ずしも明確に区別する必要はない。すな
わち請求項５記載の発明によるように、 ・少なくともその接合初期、接合に必要とされる超音波
振動よりも大きな超音波振動を前記ワイヤ及びボンディ
ングパッド間に付与する。といった方法によっても、上
記請求項１記載の発明に準じた作用効果は得られるよう
になる。
【００１８】したがって、上記請求項１記載の発明と上
記請求項２記載の発明との関係に準じて、請求項６記載
の発明によるように、 ・その接合初期、接合に必要とされる荷重よりも小さな
荷重、接合に必要とされる超音波振動よりも大きな超音
波振動を前記ワイヤ及びボンディングパッド間に付与す
る。といった方法によっても、荷重の調整が併せ図られ
る分、上記ボンディングパッド表面が受けるダメージが
減少され、また、洗浄作用の最適化が図られるようにな
る。
【００１９】そしてこの場合も、上記請求項３記載の発
明に準じて、請求項７記載の発明によるように、 ・前記接合初期に前記ワイヤ及びボンディングパッド間
に付与する荷重を接合に必要とされる荷重の０．０７〜
０．４倍とする。 ・同じく接合初期に同ワイヤ及びボンディングパッド間
に付与する超音波振動を接合に必要とされる超音波振動
の１．１〜２倍とする。といった範囲にそれら荷重並び
に超音波振動の調整範囲を選ぶことが、上述した洗浄
（清浄化）を的確に実現し、ひいては当該ワイヤボンデ
ィングとしての高い接合性を実現する上で有効である。
【００２０】より具体的には、請求項８記載の発明によ
るように、前記ボンディングパッドが金属パッドであ
り、前記ワイヤが直径２５０〜３５０μｍのＡｌワイヤ
であるとき、 ・前記ワイヤ及びボンディングパッド間の、接合に必要
とされる荷重５〜７Ｎ（ニュートン）、超音波出力９〜
１１Ｗ（ワット）に対し、前記接合初期にそれらワイヤ
及びボンディングパッド間に付与する荷重を０．５〜２
Ｎ、超音波出力を１２〜１８Ｗとする。といった設定
が、実用上、極めて有効となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１に、この発明にかかるワイヤ
ボンディング方法の一実施形態に用いられるワイヤボン
ディング装置の概要を示す。
【００２２】はじめに、図１を参照して、このワイヤボ
ンディング装置の構成を簡単に説明する。同ワイヤボン
ディング装置は、基本的には図１（ａ）に示されるよう
に、出力可変型の超音波源１、この超音波源１からの出
力を受けて振動（伸び縮み）する振動子（トランスジュ
ーサ）２、及びこの振動子２の先端部に設けられて振動
子２の振動（伸び縮み）に伴い図中の左右方向に振動す
るボンディングツール３を有して構成されている。
【００２３】そして、同装置を用いてのワイヤボンディ
ングの実行に際しては、同図１（ａ）に併せ示されるよ
うに、上記ボンディングツール３にワイヤ４を挿入する
とともに、同ツール３のウェッジ部でこのワイヤ４を押
さえた状態で、これを例えば基板５上に形成されている
ボンディングパッド６の表面に当接させる。
【００２４】図１（ｂ）に、図１（ａ）中の円にて囲ん
だ部分を拡大してその斜視構造を示す。ワイヤボンディ
ングの実行中はこの図１（ｂ）に示されるように、所定
の荷重Ｗのもとに上記ワイヤ４がボンディングパッド６
に押圧された状態で、ボンディングツール３が図中の矢
印ＶＢの如く超音波振動する。
【００２５】なお、上記ワイヤ４としては通常、アルミ
ニウム（Ａｌ）が用いられる。また、上記ボンディング
パッド６としてここでは、アルミニウム（Ａｌ）や銅
（Ｃｕ）等の酸化されやすい金属パッドを想定してい
る。因みに、ボンディング以前にモールド形成やはんだ
付け等の加熱加工が行われる場合、このような金属パッ
ドにあっては、その表面に酸化膜や汚染層ができやす
い。
【００２６】ところで、こうした超音波を利用したワイ
ヤボンディングにあって、原理的には確かに、ボンディ
ングパッド６の表面に当接されているワイヤ４が上記態
様で振動することにより互いの金属原子が拡散し、接合
されるようにはなるものの、実情としては、それらボン
ディングパッド６やワイヤ４の表面状態によって上記金
属原子の拡散態様が異なり、ひいてはその接合性も大き
く異なってくることは前述した通りである。
【００２７】そこでこの発明にかかるワイヤボンディン
グ方法では、その一実施形態として図２に示されるよう
に、ワイヤボンディングの実行にかかる前後でそれぞれ
異なる荷重Ｗ並びに超音波振動（振幅）ＶＢを上記ワイ
ヤ４及びボンディングパッド６間に付与することとす
る。
【００２８】以下、図２〜図６を併せ参照して、この実
施形態にかかるワイヤボンディング方法について詳述す
る。まず図２は、同実施形態のワイヤボンディング方法
として、上記装置を通じたワイヤ４及びボンディングパ
ッド６間への荷重Ｗ並びに超音波振動（振幅）ＶＢの付
与態様を示したものである。
【００２９】すなわち同図２において、図２（ａ）は、
上記ボンディングツール３を通じてそれらワイヤ４及び
ボンディングパッド６間に付与される荷重Ｗの推移を示
し、図２（ｂ）及び（ｃ）は、上記振動子２及びボンデ
ィングツール３を通じて同ワイヤ４及びボンディングパ
ッド６間に付与される超音波振動の推移を示す。ここ
で、超音波振動に関しては便宜上、上記超音波源１の出
力Ｐ（図２（ｂ））と、この出力Ｐに応じた振動子２及
びボンディングツール３の超音波振幅ＶＢ（図２
（ｃ））とに分けて図示している。
【００３０】この実施形態のワイヤボンディング方法に
あっては同図２に示されるように、１回のワイヤボンデ
ィングにかかる工程を時間Ｔ１にかかる前工程と時間Ｔ
２にかかる後工程との２工程に分け、 （１）前工程では、同ワイヤボンディングによる通常の
接合に必要とされる荷重Ｗ２よりも小さな荷重Ｗ１を付
与した状態で、同じく通常の接合に必要とされる超音波
出力Ｐ２よりも大きな超音波出力Ｐ１を時間Ｔ１に亘っ
て付与する。 （２）後工程では、同ワイヤボンディングによる通常の
接合に必要とされる荷重Ｗ２、並びに超音波出力Ｐ２を
時間Ｔ２に亘って付与する。といった態様で、上記ボン
ディングパッド６に対するワイヤ４の接合を行うように
している。
【００３１】このようなワイヤボンディング方法によれ
ば、特にその前工程においては図４（ａ）に示されるよ
うに、上記ボンディングパッド６の表面は、軟らかいワ
イヤ４によって、そのワイヤボンディングに必要とされ
る領域のみが激しく擦り合わされるようになる。
【００３２】このため、前記従来の洗浄用ボンディング
ツール等を用いる場合とは異なり、より小さいダメージ
で、ボンディングパッド６表面の汚染層はもとより、酸
化膜までもが確実に除去されるようになる。
【００３３】またこの際、上記ボンディングパッド６表
面の擦り合わせには、その接合対象となるワイヤ４が直
接用いられることから、同ワイヤ４自身の汚染層や酸化
膜も併せて除去されることとなり、図４（ｂ）に示す後
工程でのこれらワイヤ４及びボンディングパッド６の接
合もより強固なものとなる。
【００３４】図５は、ワイヤボンディング実行以前の上
記ワイヤ４及びボンディングパッド（被接合材）６の接
合界面の状態を、また図６は、同実施形態の方法でワイ
ヤボンディングを実行した際の同ワイヤ４及びボンディ
ングパッド６の接合界面の状態推移をそれぞれ微視的且
つ模式的に示したものである。
【００３５】図５に示されるように、たとえそれらワイ
ヤ４やボンディングパッド６の接合界面に酸化膜や汚染
層４ａ及び６ａが存在していたとしても、同実施形態の
上記前工程を通じてそれら接合界面が激しく擦り合わさ
れることにより、図６（ａ）に示されるように、そこに
存在する酸化膜や汚染層は好適に破壊除去されるように
なる。そして、このような大きな超音波振幅（超音波出
力Ｐ１）にて擦り合わされる状態が上記時間Ｔ１に亘っ
て維持されることにより、それら界面にやがて新生面７
が現れ、上記後工程を通じてそれらワイヤ４やボンディ
ングパッド６の接合が行われるときには、図６（ｂ）に
示されるように、それら新生面７同士が凝着し、上述し
た極めて強固な接合が得られるようになる。
【００３６】因みに従来のワイヤボンディング方法にあ
っては、図２との対応のもとに図３に例示するように、
前記洗浄用ボンディングツールによってボンディングパ
ッド表面の洗浄処理を行った後は、同ワイヤボンディン
グによる通常の接合に必要とされる荷重Ｗ０（≒Ｗ２）
を付与した状態で、同じく通常の接合に必要とされる超
音波出力Ｐ０（≒Ｐ２）を時間Ｔ０に亘って一定に付与
することとなる。
【００３７】なお図３（ｃ）において、超音波出力Ｐの
印加初期時に振幅ＶＢが幾分大きくなるのは、その初期
時、ワイヤ及びボンディングパッド間の接合界面が凝着
していないためである。それらワイヤ及びボンディング
パッドが接合されるにつれ、その拘束により、同振幅Ｖ
Ｂは小さくなる。そしてこの場合、初期の超音波振幅Ｖ
Ｂが幾分大きくなるとはいえ、図２に示した同実施形態
の方法に比べればなおこの振幅ＶＢは小さく、たとえそ
れ以前に洗浄処理が行われるとしても、酸化膜までを確
実に破壊除去した接合に至ることはない。洗浄用ボンデ
ィングツールを用いる場合も含め、従来の洗浄方法によ
っては、酸化膜の除去がなされないことは前述した通り
である。
【００３８】また、同実施形態のワイヤボンディング方
法の場合、上記前工程（洗浄工程）及び後工程（接合工
程）は、同一のボンディングツール３による連続工程と
して行われるため、洗浄用ボンディングツールを用いる
方法のようにボンディングツールを取り替える必要もな
い。すなわち同実施形態にかかるワイヤボンディング方
法によれば、生産性の向上も併せ図られることとなる。 （試作・実験例）以下に、同実施形態にかかるワイヤボ
ンディング方法による試作、実験結果を示す。
【００３９】同試作、実験では、上記ワイヤ４としてΦ
（直径）３００μｍのアルミニウム（Ａｌ）ワイヤを用
い、上記ボンディングパッド６としては、汚染層が付着
したニッケル（Ｎｉ）メッキパッドを試用した。その場
合、上記前工程及び後工程でのボンディング条件をそれ
ぞれ次のように設定することで、それらワイヤ４及びボ
ンディングパッド６の上述した強固な接合が得られるこ
とが確認された。 （１）前工程 ・荷重 Ｗ１＝０．５〜２Ｎ（ニュートン） ・超音波出力 Ｐ１＝１２〜１８Ｗ（ワット） ・印加時間 Ｔ１＝１０〜５０ｍｓ（ミリ秒） （２）後工程 ・荷重 Ｗ２＝５〜７Ｎ ・超音波出力 Ｐ２＝９〜１１Ｗ ・印加時間 Ｔ２＝５０〜１００ｍｓ 一般的には、前工程にてワイヤ４及びボンディングパッ
ド６間に付与する荷重Ｗ１を後工程での荷重Ｗ２の０．
０７〜０．４倍とし、同じく前工程にて同ワイヤ４及び
ボンディングパッド６間に付与する超音波出力Ｐ１を後
工程での超音波出力Ｐ２の１．１〜２倍とすることが、
それらワイヤ４及びボンディングパッド６の強固な接合
を得る上で有効となる。
【００４０】またこのような設定は、上記ワイヤ４がΦ
２５０〜３５０μｍのアルミニウム（Ａｌ）ワイヤであ
り、上記ボンディングパッド６が、この試作、実験に用
いたニッケル（Ｎｉ）メッキパッドも含めて、アルミニ
ウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）等からなる金属パッドであれ
ば有効に適用されることも併せ確認されている。
【００４１】なお参考までに、図３に例示した従来のワ
イヤボンディング方法にあっては、それら荷重Ｗ０、超
音波出力Ｐ０、及び印加時間Ｔ０がそれぞれ、 ・荷重 Ｗ０＝５〜７Ｎ ・超音波出力 Ｐ０＝９〜１１Ｗ ・印加時間 Ｔ０＝６０〜１５０ｍｓ といったかたちで設定されている。
【００４２】次に、上記汚染層が付着したＮｉメッキパ
ッドにΦ３００μｍのＡｌワイヤをボンディングしたも
のを対象に、同実施形態の方法で接合したワイヤボンデ
ィング部（以下試作品という）と従来の方法で接合した
ワイヤボンディング部（以下従来品という）とでそれぞ
れせん断強度試験を行った。図７にその試験態様を、ま
た図８にその試験結果を示す。
【００４３】すなわち、図７に示されるようなせん断ツ
ール８を用い、せん断強度０．２５ｍｍ／ｓｅｃにて上
記試作品と従来品とに対するせん断を各々試みたとこ
ろ、図８に示されるように、 ・従来品にあっては、ワイヤ４がボンディングパッド６
から剥離し、強度が殆どないものもある。 ・これに対し試作品では、ワイヤ４がボンディングパッ
ド６から剥離することはなく、そのせん断は全てワイヤ
母材破断であった。すなわち、それらワイヤ４及びボン
ディングパッド６のより強固な接合が実現されていると
ともに、接合品質もほぼ一定である。等々が明らかにな
っている。以上のように、同実施形態にかかるワイヤボ
ンディング方法によれば、 （イ）前工程において、ボンディングパッドの表面は、
軟らかいワイヤによりその接合に必要とされる領域のみ
が激しく擦り合わされるようになるため、従来の洗浄用
ボンディングツール等を用いる場合とは異なり、より小
さいダメージでボンディングパッド表面の汚染層はもと
より、酸化膜までもが好適に除去されるようになる。
【００４４】（ロ）またこの際、ボンディングパッド表
面の擦り合わせには、その接合対象となるワイヤが直接
用いられることから、同ワイヤ自身の汚染層や酸化膜も
併せて除去されることとなり、後工程におけるこれらワ
イヤ及びボンディングパッドの接合もより強固なものと
なる。
【００４５】（ハ）更に前工程においては、超音波振動
に併せて荷重もその調整が図られることにより、ボンデ
ィングパッド表面が受けるダメージは更に減少されると
ともに、その洗浄作用も最適化が図られるようになる。
【００４６】（ニ）前工程（洗浄工程）及び後工程（接
合工程）は、同一のボンディングツールによる連続工程
として行われるため、従来の方法のようにボンディング
ツールを取り替える必要もない。すなわち、生産性の向
上も併せ図られる。等々、多くの優れた効果が奏せられ
るようになる。
【００４７】なお、同実施形態においては、１回のワイ
ヤボンディングにかかる工程を時間Ｔ１にかかる前工程
（洗浄工程）と時間Ｔ２にかかる後工程（接合工程）と
の２工程に分けたが、これら２つの工程を必ずしも明確
に区別する必要はない。すなわち、 ・少なくともその接合初期、接合に必要とされる荷重よ
りも小さな荷重、接合に必要とされる超音波振動よりも
大きな超音波振動を前記ワイヤ及びボンディングパッド
間に付与する。といった方法によっても、同実施形態の
方法に準じた作用効果は得られるようになる。
【００４８】また、それら荷重や超音波振動を、主に洗
浄にかかる処理と主に接合にかかる処理とで２値的に切
り替える必要もなく、他に例えば、 ・荷重及び超音波振動を３段階以上に亘って順次切り替
える。 ・それら段階を更に細分し、荷重及び超音波振動を滑ら
かに切り替える。等々の方法も適宜採用することができ
る。
【００４９】また、超音波振動に併せその荷重も調整す
ることで、上述のように洗浄作用の最適化等を図ること
ができるものの、基本的には超音波振動のみを調整する
ことでも、同実施形態に準じた作用効果を得ることはで
きる。
【００５０】また、同実施形態にあっては上述のよう
に、ボンディングワイヤとしてアルミニウム（Ａｌ）ワ
イヤを、またボンディングパッドとしてアルミニウム
（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）、或いはニッケル（Ｎｉ）メッキ
パッド等の金属パッドを想定したが、この発明にかかる
ワイヤボンディング方法がこれら材料に限定される方法
でないことは勿論である。
【００５１】特に、ボンディングパッドは、基板上に厚
膜形成された厚膜導体などであってもよいし、また、チ
ッブダメージの有無等についてその確認が必要となる可
能性はあるが、上記荷重や超音波振動の調整次第では、
シリコン（Ｓｉ）チップ上の電極パッドであってもよ
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のワイヤボンディング方法に用いられ
る装置例の略図。
【図２】同ワイヤボンディング方法の一実施形態を示す
タイムチャート。
【図３】従来のワイヤボンディング方法の一例を示すタ
イムチャート。
【図４】同実施形態によるワイヤボンディング態様を示
す側面略図。
【図５】ワイヤボンディング実行以前の接合界面の状態
を示す略図。
【図６】同ワイヤボンディングによる接合界面の状態推
移を示す略図。
【図７】せん断強度試験の試験態様を示す略図。
【図８】試作品と従来品とのせん断強度試験結果を示す
グラフ。
【符号の説明】
１…超音波源、２…振動子（トランスジューサ）、３…
ボンディングツール、４…ワイヤ、５…基板、６…ボン
ディングパッド(被接合材)、７…新生面、８…せん断ツ
ール。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ボンディングパッドにワイヤを当接させた
    状態でそれらワイヤ及びボンディングパッド間に異なる
    超音波振動を付与する前後少なくとも２段階の工程を有
    し、 前記ボンディングパッドに前記ワイヤを超音波接合せし
    める後工程に先立ち、前工程として、該後工程よりも大
    きな超音波振動を前記ワイヤ及びボンディングパッド間
    に付与することを特徴とするワイヤボンディング方法。
  2. 【請求項２】ボンディングパッドにワイヤを当接させた
    状態でそれらワイヤ及びボンディングパッド間に異なる
    荷重並びに超音波振動を付与する前後少なくとも２段階
    の工程を有し、 前記ボンディングパッドに前記ワイヤを超音波接合せし
    める後工程に先立ち、前工程として、該後工程よりも小
    さな荷重並びに大きな超音波振動を前記ワイヤ及びボン
    ディングパッド間に付与することを特徴とするワイヤボ
    ンディング方法。
  3. 【請求項３】請求項２記載のワイヤボンディング方法に
    おいて、 前記前工程にて前記ワイヤ及びボンディングパッド間に
    付与する荷重を前記後工程の０．０７〜０．４倍とし、 前記前工程にて前記ワイヤ及びボンディングパッド間に
    付与する超音波振動を前記後工程の１．１〜２倍とする
    ことを特徴とするワイヤボンディング方法。
  4. 【請求項４】前記ボンディングパッドが金属パッドであ
    り、前記ワイヤが直径２５０〜３５０μｍのアルミニウ
    ムワイヤであるとき、 前記後工程にて前記ワイヤ及びボンディングパッド間に
    付与する荷重５〜７Ｎ（ニュートン）、超音波出力９〜
    １１Ｗ（ワット）に対し、前記前工程にて前記ワイヤ及
    びボンディングパッド間に付与する荷重を０．５〜２
    Ｎ、超音波出力を１２〜１８Ｗとする請求項３記載のワ
    イヤボンディング方法。
  5. 【請求項５】ボンディングパッドにワイヤを超音波接合
    するワイヤボンディング方法において、 その接合初期、接合に必要とされる超音波振動よりも大
    きな超音波振動を前記ワイヤ及びボンディングパッド間
    に付与することを特徴とするワイヤボンディング方法。
  6. 【請求項６】ボンディングパッドにワイヤを超音波接合
    するワイヤボンディング方法において、 その接合初期、接合に必要とされる荷重よりも小さな荷
    重、接合に必要とされる超音波振動よりも大きな超音波
    振動を前記ワイヤ及びボンディングパッド間に付与する
    ことを特徴とするワイヤボンディング方法。
  7. 【請求項７】請求項６記載のワイヤボンディング方法に
    おいて、 前記接合初期に前記ワイヤ及びボンディングパッド間に
    付与する荷重を接合に必要とされる荷重の０．０７〜
    ０．４倍とし、 同じく接合初期に同ワイヤ及びボンディングパッド間に
    付与する超音波振動を接合に必要とされる超音波振動の
    １．１〜２倍とすることを特徴とするワイヤボンディン
    グ方法。
  8. 【請求項８】前記ボンディングパッドが金属パッドであ
    り、前記ワイヤが直径２５０〜３５０μｍのアルミニウ
    ムワイヤであるとき、 前記ワイヤ及びボンディングパッド間の、接合に必要と
    される荷重５〜７Ｎ（ニュートン）、超音波出力９〜１
    １Ｗ（ワット）に対し、前記接合初期にそれらワイヤ及
    びボンディングパッド間に付与する荷重を０．５〜２
    Ｎ、超音波出力を１２〜１８Ｗとする請求項７記載のワ
    イヤボンディング方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002231754A (ja) * 2001-02-05 2002-08-16 Nec Corp 半導体装置の製造方法
JP2009152480A (ja) * 2007-12-21 2009-07-09 Shinapex Co Ltd ワイヤボンディング装置
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JP2014513870A (ja) * 2011-05-18 2014-06-05 サンディスク セミコンダクター （シャンハイ） カンパニー， リミテッド ウォータフォール・ワイヤボンディング

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