JPH10189641A - 半導体装置及びワイヤボンディング方法 - Google Patents

半導体装置及びワイヤボンディング方法

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JPH10189641A
JPH10189641A JP8357517A JP35751796A JPH10189641A JP H10189641 A JPH10189641 A JP H10189641A JP 8357517 A JP8357517 A JP 8357517A JP 35751796 A JP35751796 A JP 35751796A JP H10189641 A JPH10189641 A JP H10189641A
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capillary
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loop
bonding point
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Abstract

(57)【要約】 【課題】安定したワイヤループ形状及び形状保持力の高
いワイヤループ形状とする。 【解決手段】第１ボンディング点Ａと第２ボンディング
点Ｇとの間をワイヤで接続したワイヤループの、ループ
頂上部分の直線部分３２に下方に窪み部を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及び第
１ボンディング点と第２ボンディング点との間をワイヤ
で接続するワイヤボンディング方法に係り、特にワイヤ
ループ形状及びワイヤループ形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の組立工程には、図５に示す
ように、リードフレーム１にマウントされた半導体チッ
プ２のパッド２ａ（第１ボンディング点）とリードフレ
ーム１のリード１ａ（第２ボンディング点）とをワイヤ
３により接続する工程がある。この場合におけるワイヤ
３のループ形状として、図５（ａ）に示す台形ループ
と、図５（ｂ）に示す三角ループとがある。なお、この
種のワイヤループ形成方法として、例えば特公平５−６
０６５７号公報、特開平４−３１８９４３号公報があげ
られる。
【０００３】図５（ａ）に示す台形ループは、図６に示
す工程により形成される。図６（ａ）に示すように、ワ
イヤ３をクランプするクランパ（図示せず）は開状態
で、キャピラリ４が下降して第１ボンディング点Ａにワ
イヤ先端に形成されたボールをボンディングした後、キ
ャピラリ４はＢ点まで上昇してワイヤ３を繰り出す。次
に図６（ｂ）に示すように、キャピラリ４を第２ボンデ
ィング点Ｇと反対方向にＣ点まで水平移動させる。一般
に、キャピラリ４を第２ボンディング点Ｇと反対方向に
移動させることをリバース動作という。これにより、ワ
イヤ３は、Ａ点からＣ点まで傾斜した形状となり、ワイ
ヤ３の部分に癖３ａが付く。このＡ点からＣ点までの工
程で繰り出されたワイヤ３は、図５（ａ）に示すネック
高さ部３１となる。
【０００４】次に図６（ｃ）に示すように、キャピラリ
４はＤ点まで上昇してワイヤ３を繰り出す。その後、図
６（ｄ）に示すように、キャピラリ４は再び第２ボンデ
ィング点Ｇと僅かに反対方向にＥ点まで水平移動、即ち
リバース動作を行う。これにより、ワイヤ３は、Ｃ点か
らＥ点まで傾斜した形状となり、ワイヤ３の部分に癖３
ｂが付く。このＣ点からＥ点まで繰り出されたワイヤ３
は、図５（ａ）に示す台形部長さ部分３２となる。
【０００５】次に図６（ｅ）に示すように、キャピラリ
４はＦ点まで上昇して図５（ａ）に示す傾斜部３３分だ
けワイヤ３を繰り出す。その後、クランパ（図示せず）
が閉じる。クランパが閉じると、以後キャピラリ４が移
動してもワイヤ３の繰り出しは行われない。次に図６
（ｆ）（ｇ）に示すように、キャピラリ４は円弧運動又
は円弧運動後に下降して第２ボンディング点Ｇに位置
し、第２ボンディング点Ｇにワイヤ３をボンディングす
る。
【０００６】図５（ｂ）に示す三角ループは、図７に示
す工程により形成される。三角ループは、台形ループの
台形部長さ部分３２を形成しないものであるので、図６
（ｄ）に示す第２回目のリバース動作を行っていない。
従って、図６（ｃ）（ｄ）（ｅ）の工程は、図７（ｃ）
の工程のみとなる。即ち、図７（ａ）（ｂ）は図６
（ａ）（ｂ）と同じ工程であり、図７（ｂ）に示す第１
回目のリバース動作後、図７（ｃ）に示すように、キャ
ピラリ４はＦ点まで上昇してワイヤ３を繰り出す。その
後、キャピラリ４は図６（ｆ）（ｇ）と同様の図７
（ｄ）（ｅ）の動作を行って第２ボンディング点Ｇにワ
イヤ３をボンディングする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記したように、図７
に示す三角ループ形成工程は、図６に示す台形ループ形
成工程より単純な工程で形成でき、ループ形成が短時間
に行えるという特徴を有する。しかし、第１ボンディン
グ点Ａと第２ボンディング点Ｇとの段差が大きい場合、
或いは第１ボンディング点Ａと半導体チップ２の端部と
が離れている場合には、図５（ｂ）に示す三角ループの
ワイヤループ形状では、ワイヤ３が半導体チップ２に接
触してしまう。このような場合には、図５（ａ）に示す
台形ループのワイヤループ形状にして、ワイヤ３と半導
体チップ２との接触を防止している。
【０００８】図６に示す台形ループ形成工程において、
図６（ｂ）に示す第１回目のリバース動作は、キャピラ
リ４が第１ボンディング点Ａに近い高さでの位置で行う
ので、比較的強い癖３ａが付き易い。しかし、図６
（ｄ）に示す第２回目のリバース動作は、キャピラリ４
が第１ボンディング点Ａから離れた高い位置で行うの
で、癖３ｂが付き難くて安定しない。このため、図５
（ａ）に示す癖３ｂの部分が安定しないで形状保持力が
弱いので、癖３ｂの部分が尻上がり又は尻下がりとなっ
たりする。癖３ｂ部分の形状保持力が弱いと、外部から
の加圧によってワイヤ曲がりが発生する。例えば、第２
ボンディング点Ｇへのボンディング時におけるキャピラ
リ接触や超音波発振による衝撃、またワイヤ３の振動、
またモールド時のモールド材注入によるモールドの流れ
等の外力によってワイヤ曲がりが発生し易い。
【０００９】本発明の課題は、台形ループの問題点を解
決するもので、安定したワイヤループ形状及び形状保持
力の高いワイヤループ形状を有する半導体装置及びその
ワイヤループ形状を形成することができるワイヤボンデ
ィング方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の半導体装置の第１の手段は、第１ボンディン
グ点と第２ボンディング点との間をワイヤで接続したワ
イヤループ形状の、ループ頂上部分の直線部分に下方に
窪み部を形成したことを特徴とする。
【００１１】上記課題を解決するための本発明の半導体
装置の第２の手段は、第１ボンディング点と第２ボンデ
ィング点との間をワイヤで接続したワイヤループ形状が
台形ループである半導体装置において、前記台形ループ
の台形部長さ部分に癖を付けて、前記台形部長さ部分の
形状が下方に窪んだ形状に形成したことを特徴とする。
【００１２】上記課題を解決するための本発明のワイヤ
ボンディング方法は、第１ボンディング点と第２ボンデ
ィング点との間をワイヤで接続するワイヤボンディング
方法において、（ａ）第１ボンディング点にワイヤを接
続する工程と、（ｂ）次にキャピラリを少し上昇させ、
続いて第２ボンディング点と反対方向に僅かに移動させ
る第１回目のリバース動作を行う工程と、（ｃ）次にキ
ャピラリを上昇させ、その後キャピラリを第２ボンディ
ング点の方向に僅かに移動させ、続いて上昇させ、その
後第２ボンディング点と反対方向に移動させる第２回目
のリバース動作を少なくとも１回行う工程と、（ｄ）次
にキャピラリを上昇させてワイヤを繰り出し、第２ボン
ディング点の方向に移動させてワイヤを第２ボンディン
グ点に接続する工程を行うことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の半導体装置の一実施の形
態を図１により説明する。なお、図５（ａ）と同じ又は
相当部材若しくは相当部分には同一符号を付して説明す
る。第１ボンディング点Ａと第２ボンディング点Ｇとに
接続したワイヤループ形状は、ネック高さ部３１、台形
部長さ部分３２及び傾斜部３３とからなっており、台形
部長さ部分３２の両端には癖３ａ、３ｂが付けられてい
る。以上は従来の半導体装置と同じである。本実施の形
態においては、台形部長さ部分３２に癖３ｃを付けて台
形部長さ部分３２の形状が下方に窪んだ形状に形成され
ている。
【００１４】このように、台形部長さ部分３２に癖３ｃ
を付けて窪んだ形状となっているので、前記癖３ｃの存
在によって癖３ｂの部分の位置が安定し、また形状保持
力が高いワイヤループ形状となる。
【００１５】次に図１に示すような半導体装置を得るた
めの本発明のワイヤボンディング方法の一実施の形態を
図２及び図３により説明する。なお、図５（ａ）及び図
６と同じ又は相当部材若しくは相当部分には同一符号を
付して説明する。図２はキャピラリの軌跡とワイヤ接続
状態を示す。図３はキャピラリの軌跡による各時点での
ワイヤ形状を示す。本実施の形態は、図６に示す台形ル
ープの図６（ｃ）乃至（ｅ）の工程を図３（ｃ）乃至
（ｇ）のように変えたものである。その外の工程は図６
の工程と同じである。即ち、図３（ａ）（ｂ）及び
（ｈ）（ｉ）の工程は図６（ａ）（ｂ）及び（ｆ）
（ｇ）の工程に相当する。
【００１６】まず、従来と同じ図３（ａ）（ｂ）の工程
について説明する。図３（ａ）に示すように、ワイヤ３
をクランプするクランパ（図示せず）は開状態で、キャ
ピラリ４が下降して第１ボンディング点Ａにワイヤ先端
に形成されたボールをボンディングした後、キャピラリ
４はＢ点まで上昇してワイヤ３を繰り出す。次に図３
（ｂ）に示すように、キャピラリ４を第２ボンディング
点Ｇと反対方向のＣ点まで水平移動させるリバース動作
を行う。これにより、従来と同様に、ワイヤ３の部分に
癖３ａが付く。またＡ点からＣ点までの工程で繰り出さ
れたワイヤ３は、図２に示すネック高さ部３１となる。
【００１７】次に本実施の形態の特徴とする工程が行わ
れる。図３（ｃ）に示すように、キャピラリ４はＣ点と
Ｄ点（図３（ｅ）及び図６（ｃ）参照）のほぼ半分のＤ
１点まで上昇してワイヤ３を繰り出す。その後、図３
（ｄ）に示すように、キャピラリ４は第２ボンディング
点Ｇの方向へＤ２点（ほぼ第１ボンディング点Ａの真
上）まで移動する。そして、図３（ｅ）に示すように、
キャピラリ４はＤ点まで上昇してワイヤ３を繰り出す。
この図３（ｄ）及び（ｅ）の工程により、ワイヤ３に癖
３ｃが付く。またＤ１点からＤ２点までの動作で繰り出
した長さ（癖３ａから癖３ｃまでの長さ）が第１の横ワ
イヤ部３４となる。
【００１８】次に図３（ｆ）に示すように、キャピラリ
４は第２ボンディング点Ｇと反対方向に移動、即ち第２
回目のリバース動作を行いＥ点まで水平移動する。この
Ｃ点からＥ点までの動作により、ワイヤ３には癖３ｂが
付く。またこの時に繰り出されたワイヤ３は図１の第２
の横ワイヤ部３５となる。次に図３（ｇ）に示すよう
に、キャピラリ４はＦ１点まで上昇して図２に示す傾斜
部３３分だけワイヤ３を繰り出す。その後、クランパ
（図示せず）は閉じる。クランパが閉じると、以後キャ
ピラリ４が移動してもワイヤ３の繰り出しは行われな
い。次に図３（ｈ）に示すように、キャピラリ４は第２
ボンディング点Ｇの方向のＦ点まで水平移動する。
【００１９】その後は従来と同様に、図３（ｈ）から
（ｉ）に示すように、キャピラリ４は円弧運動又は円弧
運動後に下降して第２ボンディング点Ｇに位置し、ワイ
ヤ３をボンディングする。なお、Ｆ点から第２ボンディ
ング点Ｇまでの動作は、本発明の要旨と直接関係はない
ので、前記した従来例に開示されている動作と同様の動
作を行わせても、またはその他の種々の動作を行わせて
も良いことは言うまでもない。
【００２０】このように、図３（ｆ）の第２回目のリバ
ース動作は、単にキャピラリ４を図３（ｃ）のように上
昇させた後に行うのではなく、図３（ｄ）のように一旦
第２ボンディング点Ｇの方向に移動させ、次に図３
（ｅ）のように上昇させて癖３ｃを付けた後に行う。こ
のため、台形部長さ部分３２に癖３ｃが付き、この癖３
ｃの存在によって台形部長さ部分３２が下方に窪んだ形
状となり、従来より強い癖３ｂが付き、また癖３ｂの位
置が安定すると共に、形状保持力が高いワイヤループ形
状が形成される。
【００２１】図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は第１ボンディン
グ点Ａから第２ボンディング点Ｇまでの配線距離に応じ
て形成されたワイヤループ形状を示す。この場合、図４
（ｃ）のように配線距離が非常に長い場合には、図３に
示す（ｃ）乃至（ｆ）の第２回目のリバース動作を３回
行い、癖３ｂ及び３ｃをそれぞれ３個形成する。勿論、
前記した第２回目のリバース動作を２回又は４回以上行
ってもよい。このように、本実施の形態は、図３に示す
（ｃ）乃至（ｆ）の第２回目のリバース動作を少なくと
も１回行うことを特徴とするものである。なお、配線距
離が長い場合には、癖３ｃは癖３ｂの近くに形成した方
が癖３ｂがより安定する。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、第１ボンディング点と
第２ボンディング点との間をワイヤで接続したワイヤル
ープの、ループ頂上部分の直線部分に下方に窪み部を形
成したので、安定したワイヤループ形状及び形状保持力
の高いワイヤループ形状となる。このようなワイヤルー
プ形状は、キャピラリを少し上昇させ、その後キャピラ
リを第２ボンディング点の方向に僅かに移動させ、続い
て少し上昇させ、その後第２ボンディング点と反対方向
に僅かに移動させる第２回目のリバース動作を行うこと
により容易に得られる。
【００２３】これにより、配線距離の短い短ループは勿
論のこと、配線距離の長い長ループにおいても安定した
ループ形状が得られる。また外部からの加圧に対して形
状保持力が高いループが形成されるので、外部からの加
圧によるワイヤ曲がりが防止できる。例えば、第２ボン
ディング点Ｇへのボンディング時におけるキャピラリ接
触や超音波発振による衝撃、またワイヤの振動、またモ
ールド時のモールド材注入によるモールドの流れ等の外
力に対し、高いショック吸収能力があり、ワイヤ曲がり
が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置のワイヤループ形状の一実
施の形態を示す説明図である。
【図２】本発明のキャピラリの軌跡とワイヤ接続状態の
一実施の形態を示す説明図である。
【図３】（ａ）乃至（ｉ）は本発明における各工程のキ
ャピラリ移動によるワイヤ形状を示す状態図である。
【図４】（ａ）乃至（ｄ）は第１ボンディング点から第
２ボンディング点までの配線距離に対応して形成される
種々のワイヤループ形状を示す図である。
【図５】（ａ）は従来の台形ループのワイヤループ形状
を示す図、（ｂ）は従来の三角ループのワイヤループ形
状を示す図である。
【図６】（ａ）乃至（ｇ）は図５（ａ）の台形ループを
形成するキャピラリの軌跡による各時点でのワイヤ形状
を示す状態図である。
【図７】（ａ）乃至（ｅ）は図５（ａ）の三角ループを
形成するキャピラリの軌跡による各時点でのワイヤ形状
を示す状態図である。
【符号の説明】
Ａ 第１ボンディング点 Ｇ 第２ボンディング点 ３ ワイヤ ３ａ、３ｂ、３ｃ 癖 ４ キャピラリ ３１ ネック高さ部 ３２ 台形部長さ部分 ３３ 傾斜部 ３４ 第１の横ワイヤ部 ３５ 第２の横ワイヤ部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１ボンディング点と第２ボンディング
    点との間をワイヤで接続したワイヤループ形状の、ルー
    プ頂上部分の直線部分に下方に窪み部を形成したことを
    特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項２】 第１ボンディング点と第２ボンディング
    点との間をワイヤで接続したワイヤループ形状が台形ル
    ープである半導体装置において、前記台形ループの台形
    部長さ部分に癖を付けて、前記台形部長さ部分の形状が
    下方に窪んだ形状に形成したことを特徴とする半導体装
    置。
  3. 【請求項３】 第１ボンディング点と第２ボンディング
    点との間をワイヤで接続するワイヤボンディング方法に
    おいて、（ａ）第１ボンディング点にワイヤを接続する
    工程と、（ｂ）次にキャピラリを少し上昇させ、続いて
    第２ボンディング点と反対方向に僅かに移動させる第１
    回目のリバース動作を行う工程と、（ｃ）次にキャピラ
    リを上昇させ、その後キャピラリを第２ボンディング点
    の方向に僅かに移動させ、続いて上昇させ、その後第２
    ボンディング点と反対方向に移動させる第２回目のリバ
    ース動作を少なくとも１回行う工程と、（ｄ）次にキャ
    ピラリを上昇させてワイヤを繰り出し、第２ボンディン
    グ点の方向に移動させてワイヤを第２ボンディング点に
    接続する工程を行うことを特徴とするワイヤボンディン
    グ方法。
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