JPH11163029A - Wire bonding method and device therefor - Google Patents

Wire bonding method and device therefor

Info

Publication number
JPH11163029A
JPH11163029A JP9327939A JP32793997A JPH11163029A JP H11163029 A JPH11163029 A JP H11163029A JP 9327939 A JP9327939 A JP 9327939A JP 32793997 A JP32793997 A JP 32793997A JP H11163029 A JPH11163029 A JP H11163029A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
tip
capillary
molten ball
tool horn
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9327939A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kaname Inoue
要 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP9327939A priority Critical patent/JPH11163029A/en
Publication of JPH11163029A publication Critical patent/JPH11163029A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/78Apparatus for connecting with wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144Gold (Au) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78Apparatus for connecting with wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7825Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/783Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/78301Capillary
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85009Pre-treatment of the connector or the bonding area
    • H01L2224/8503Reshaping, e.g. forming the ball or the wedge of the wire connector
    • H01L2224/85035Reshaping, e.g. forming the ball or the wedge of the wire connector by heating means, e.g. "free-air-ball"
    • H01L2224/85045Reshaping, 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]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/852Applying energy for connecting
    • H01L2224/85201Compression bonding
    • H01L2224/85205Ultrasonic bonding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01004Beryllium [Be]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve bonding quality, by preventing generation of a deformed ball at the time of forming a fused ball at the tip of a wire. SOLUTION: To a wire bonding device equipped with at least a tool hone 1, a capillary 2 for supplying a wire 8 is attached, oscillator 3 for driving the tool horn 1, and a torch electrode 4 for generating spark with a wire tip 8a led from the capillary 2, and forming a fused ball 9 at the wire top end 8a. At the time of forming the fused ball 9 at the wire tip 8a, fine oscillation is impressed through the tool hone 1 and the capillary 2 to the wire tip 8a by the oscillator 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤボンディン
グ方法、特にワイヤ先端に溶融ボールを形成し、その
後、第一のボンディング及び第二のボンディングをする
ワイヤボンディング方法と、その実施に用いるワイヤボ
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 method, and more particularly to a wire bonding method in which a molten ball is formed at the tip of a wire, and thereafter, a first bonding and a second bonding are performed, and a wire bonding apparatus used for performing the bonding. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSIで代表される半導体装置の製造で
は、半導体チップのパッド電極とこの周囲のリードとの
間に金線などのワイヤをボンディング(接続)するため
にワイヤボンディング装置が使用される。このワイヤボ
ンディング装置には、ワイヤを供給するキャピラリーを
先端部に取り付けたツールホーンが備えられており、こ
のツールホーンは振動子によって駆動されて、キャピラ
リーに対して半導体チップのパッド電極及びリードにワ
イヤをボンディングさせるように構成されている。
2. Description of the Related Art In the manufacture of a semiconductor device represented by an LSI, a wire bonding device is used to bond (connect) a wire such as a gold wire between a pad electrode of a semiconductor chip and a lead around the pad electrode. . The wire bonding apparatus is provided with a tool horn having a capillary for supplying a wire attached to a tip end thereof. The tool horn is driven by a vibrator, and a wire is attached to a pad electrode and a lead of a semiconductor chip with respect to the capillary. Are bonded.

【0003】また、キャピラリーの近くにはトーチ電極
が備えられていて、キャピラリーからワイヤが引き出さ
れている状態で、ワイヤ先端とトーチ電極との間にトー
チ信号の印加に基づいてスパークを発生させることによ
り、ワイヤ先端に溶融ボールが形成されるようになって
いる。この際、溶融ボールはワイヤボンディングを安定
に行うために、変形のない良好なボールが形成されるこ
とが要求されている。
Further, a torch electrode is provided near the capillary, and a spark is generated between the tip of the wire and the torch electrode based on application of a torch signal in a state where the wire is pulled out from the capillary. Thus, a molten ball is formed at the tip of the wire. At this time, in order to stably perform wire bonding, it is required that a good ball without deformation is formed.

【0004】そして、ワイヤボンディングを行うには、
キャピラリーから引き出されているワイヤ先端に溶融ボ
ールが形成されている状態で、先ず、キャピラリーをツ
ールホーンによって半導体チップのパッド電極上に移動
させ、その状態で、超音波トリガー信号の印加に基づき
振動子によってツールホーンを通じてキャピラリーに超
音波を印加することにより、キャピラリーによりワイヤ
先端の溶融ボールをパッド電極に押圧して、第一ボンデ
ィングを行う。続いて、キャピラリーをツールホーンに
よってワイヤを引き延ばしてリード上に移動させた状態
で、第一のボンディングと同様に、振動子によってツー
ルホーンを通じてキャピラリーに超音波を印加すること
により、キャピラリーによってワイヤの途中部をリード
に押圧して、第二のボンディングを行う。
In order to perform wire bonding,
With the molten ball formed at the tip of the wire drawn from the capillary, first, the capillary is moved onto the pad electrode of the semiconductor chip by the tool horn, and in that state, the vibrator is moved based on the application of the ultrasonic trigger signal. By applying ultrasonic waves to the capillary through the tool horn, the molten ball at the tip of the wire is pressed against the pad electrode by the capillary to perform the first bonding. Subsequently, in a state in which the wire is extended on the lead by extending the wire by the tool horn, the ultrasonic wave is applied to the capillary through the tool horn by the vibrator in the same manner as in the first bonding, so that the capillary is in the middle of the wire. The second bonding is performed by pressing the part against the lead.

【0005】次に、キャピラリーをツールホーンによっ
て上昇させてワイヤを切断した後、再び、ワイヤ先端と
トーチ電極との間にスパークを発生させることにより、
ワイヤ先端に溶融ボールを形成する。以後、同様な動作
を繰り返すことにより次のワイヤボンディングを行う。
[0005] Next, after raising the capillary by the tool horn and cutting the wire, a spark is again generated between the tip of the wire and the torch electrode, whereby
A molten ball is formed at the tip of the wire. Thereafter, the same operation is repeated to perform the next wire bonding.

【0006】図5は以上のような従来のワイヤボンディ
ング装置によって行われる、ボンディング動作の説明図
である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a bonding operation performed by the above-described conventional wire bonding apparatus.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のワイ
ヤボンディング装置では、第二ボンディング後にワイヤ
先端に溶融ボールを形成する際に、放電状態の違いによ
って溶融ボールに変形が発生するため、ボンディング品
質が低下するという問題がある。
By the way, in the conventional wire bonding apparatus, when a molten ball is formed at the tip of the wire after the second bonding, the molten ball is deformed due to a difference in discharge state, so that the bonding quality is low. There is a problem of lowering.

【0008】すなわち、図6に示すように、キャピラリ
ー2から引き出されているワイヤ先端8aに形成される
溶融ボール9に変形が発生して、中心ずれが生じるよう
になる。このように溶融ボール9に中心ずれが生ずる
と、ワイヤボンディング時に、その溶融ボール9が隣接
しているボールやパッド電極と接触し易くなるため、シ
ョート不良やボンディング強度不足などの不具合を生じ
させる。
That is, as shown in FIG. 6, the molten ball 9 formed at the tip 8a of the wire drawn from the capillary 2 is deformed, and the center is shifted. If the molten ball 9 is displaced from the center as described above, the molten ball 9 is likely to come into contact with an adjacent ball or pad electrode during wire bonding, causing problems such as short-circuit failure and insufficient bonding strength.

【0009】本発明はこのような問題点を解決すべくな
されたものであり、ワイヤ先端に溶融ボールを形成する
際に、変形ボールの発生を防止してボンディングの信頼
性を向上させることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to improve the reliability of bonding by preventing the occurrence of deformed balls when forming a molten ball at the tip of a wire. And

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、ワイヤを供給
するキャピラリーを取り付けたツールホーン、このツー
ルホーンを駆動する振動子及びキャピラリーから引き出
されているワイヤ先端との間でスパークを発生させてそ
のワイヤ先端に溶融ボールを形成するトーチ電極を少な
くとも備えたワイヤボンディング装置を用いて、ワイヤ
先端に溶融ボールを形成する際に、振動子によってツー
ルホーン及びキャピラリーを通じて、ワイヤ先端に微振
動を印加するようにしたことを特徴としている。
According to the present invention, a spark is generated between a tool horn equipped with a capillary for supplying a wire, a vibrator for driving the tool horn, and a wire tip drawn out of the capillary. When a molten ball is formed at the wire tip by using a wire bonding apparatus provided with at least a torch electrode for forming a molten ball at the wire tip, micro-vibration is applied to the wire tip through a tool horn and a capillary by a vibrator. It is characterized by doing so.

【0011】従って、本発明によれば、ワイヤ先端に溶
融ボールを形成する際に、振動子によってツールホーン
及びキャピラリーを通じて、ワイヤ先端に微振動を印加
するようにしたので、その微振動により溶融ボールは下
方に移動し易くなる。この結果、ワイヤ先端に変形のな
い溶融ボールを形成することができる。
Therefore, according to the present invention, when the molten ball is formed at the tip of the wire, the micro-vibration is applied to the tip of the wire through the tool horn and the capillary by the vibrator. Is easy to move downward. As a result, a molten ball without deformation at the wire tip can be formed.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明は、ワイヤ先端に溶融ボー
ルを形成する際に、トーチ電極を駆動するトーチ信号と
同期した超音波トリガー信号により振動子を駆動して、
ツールホーン及びキャピラリーを通じて、ワイヤ先端に
微振動を印加する。この微振動を印加する時間は、例え
ば数ミリセコンドであり、従って、ボンディング時のパ
ラメーターを利用することにより、簡単にワイヤ先端に
変形のない溶融ボールを形成することができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS According to the present invention, when a molten ball is formed at the tip of a wire, an oscillator is driven by an ultrasonic trigger signal synchronized with a torch signal for driving a torch electrode.
Micro vibration is applied to the tip of the wire through the tool horn and the capillary. The time during which the micro-vibration is applied is, for example, several milliseconds. Therefore, by using the parameters at the time of bonding, it is possible to easily form a molten ball without deformation at the wire tip.

【0013】本発明は、ツールホーンの先端部に取り付
けられワイヤを供給するキャピラリーから突出している
該ワイヤの先端とトーチ電極との間でスパークを発生さ
せることにより該ワイヤの先端部に溶融ボールを形成
し、上記ツールホーンを動かして該キャピラリーから突
出している上記ワイヤ先端の上記溶融ボールをチップの
電極上に位置させ該キャピラリーによって該溶融ボール
を超音波で押圧することにより該ワイヤ先端をチップ電
極上に接続する第一ボンディングを行い、その後ツール
ホーンを動かしてそのキャピラリーから該ワイヤを引き
出してその途中部分を該キャピラリーによって被ワイヤ
接続部に超音波で押圧することにより接続する第二ボン
ディングを行い、その後、上記ツールホーンによりキャ
ピラリーを上昇させて上記ワイヤを切断するワイヤボン
ディング一般に適用することができる。
According to the present invention, a spark is generated between the tip of the wire attached to the tip of the tool horn and protruding from a capillary for supplying the wire and the torch electrode, so that a molten ball is applied to the tip of the wire. Forming and moving the tool horn to position the molten ball at the tip of the wire protruding from the capillary on the electrode of the chip, and pressing the molten ball with the capillary by means of ultrasonic waves to tip the wire at the tip electrode Perform the first bonding to connect to the top, then perform the second bonding to connect the tool horn by moving the tool horn to pull out the wire from the capillary, and press the middle part of the wire to the connected part by ultrasonic waves with the capillary. Then raise the capillary with the tool horn above It can be applied to a wire bonding generally cutting the wire.

【0014】ワイヤは金が一般的であるが、アルミニウ
ム、銅或いはそれらを主材料とする金属材料からなるも
のを用いることができる。
The wire is generally made of gold, but may be made of aluminum, copper or a metal material mainly composed of aluminum and copper.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明を図示実施の実施例に従って詳
細に説明する。図1は、本発明ワイヤボンディング装置
の第1実施例の主要部を示す側面図である。ツールホー
ン1の先端部には第1の実施例のキャピラリー2が取り
付けられていて、キャピラリー2からは金線等からなる
ワイヤ8が供給されるようになっている。ツールホーン
1の後端部には振動子3が取り付けられており、該ツー
ルホーン1は、その振動子3に駆動されて該キャピラリ
ー2にてこの下方に位置している半導体チップ10のパ
ッド電極11及びリード(被ワイヤ接続部)12にワイ
ヤ8をボンディングするように構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a side view showing a main part of a first embodiment of the wire bonding apparatus of the present invention. The capillary 2 of the first embodiment is attached to the tip of the tool horn 1, and a wire 8 made of a gold wire or the like is supplied from the capillary 2. A vibrator 3 is attached to the rear end of the tool horn 1, and the tool horn 1 is driven by the vibrator 3, and the pad electrode of the semiconductor chip 10 positioned below the capillary 2 by the capillary 2. The wire 8 is bonded to the lead 11 and the lead (wire-connected portion) 12.

【0016】キャピラリー2の近くにはトーチ電極4が
設けられていて、キャピラリー2からワイヤ8が引き出
されている状態で、ワイヤ先端8aとトーチ電極4との
間でスパークを発生させて、ワイヤ先端8aに溶融ボー
ル9を形成するように構成されている。
A torch electrode 4 is provided near the capillary 2, and a spark is generated between the wire tip 8 a and the torch electrode 4 in a state where the wire 8 is pulled out from the capillary 2, and a wire tip is provided. It is configured to form a molten ball 9 in 8a.

【0017】図2はワイヤボンディング装置の制御機構
の構成を示すブロック図である。振動子3は超音波電源
5に接続されると共に、トーチ電極4はトーチ電源6に
接続されている。更に、超音波電源5及びトーチ電源6
はともに共通のメインCPU(中央演算制御装置)7に
接続されている。そして、メインCPU7による制御に
よってトーチ電源6にはトーチ信号STが印加され、該
トーチ電源6によってトーチ電極4に放電用電圧が印加
されるようにされている。更に、超音波電源5には超音
波トリガー信号SUが印加されて、超音波電源5によっ
て振動子3が駆動されるようになっている。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control mechanism of the wire bonding apparatus. The vibrator 3 is connected to an ultrasonic power source 5, and the torch electrode 4 is connected to a torch power source 6. Further, an ultrasonic power supply 5 and a torch power supply 6
Are connected to a common main CPU (Central Processing Control Unit) 7. Under the control of the main CPU 7, the torch signal ST is applied to the torch power supply 6, and the torch power supply 6 applies a discharge voltage to the torch electrode 4. Further, an ultrasonic trigger signal SU is applied to the ultrasonic power source 5, and the vibrator 3 is driven by the ultrasonic power source 5.

【0018】また、ワイヤ先端8aとトーチ電極4との
間にトーチ信号STの印加に基づいてスパークを発生さ
せてワイヤ先端8aに溶融ボール9を形成させる際、図
2に示すように、トーチ電源6へ印加するトーチ信号S
Tと同期した超音波トリガー信号SUを超音波電源5に
印加することにより、振動子3を発振させて、ツールホ
ーン1及びキャピラリー2を介してワイヤ先端8aに超
音波に基づいた微振動を印加するように構成されてい
る。
When a spark is generated between the wire tip 8a and the torch electrode 4 based on the application of the torch signal ST to form the molten ball 9 at the wire tip 8a, as shown in FIG. 6 torch signal S applied to
By applying the ultrasonic trigger signal SU synchronized with T to the ultrasonic power source 5, the vibrator 3 is oscillated, and the micro vibration based on the ultrasonic wave is applied to the wire tip 8a via the tool horn 1 and the capillary 2. It is configured to be.

【0019】次に、本ワイヤボンディング装置の動作を
説明する。図1に示すように、キャピラリー2から引き
出されているワイヤ先端8aに溶融ボール9が形成され
ている状態で、先ずキャピラリー2をツールホーン1に
よって半導体チップ10のパッド電極11上に移動させ
た状態で、振動子2によってツールホーン1を通じてキ
ャピラリー2に超音波を印加することにより、キャピラ
リー2によってワイヤ先端8aの溶融ボール9をパッド
電極11に押圧して第一ボンディングを行う。続いて、
キャピラリー2をツールホーン1によってワイヤ8を引
き延ばして被ワイヤ接続部であるリード12上に移動さ
せた状態で、第一ボンディングと同様に、振動子2によ
ってツールホーン1を通じてキャピラリー2に超音波を
印加することにより、キャピラリー2によってワイヤ8
の途中部をリード12に押圧して、第二のボンディング
を行う。
Next, the operation of the present wire bonding apparatus will be described. As shown in FIG. 1, a state in which a molten ball 9 is formed at a wire tip 8a drawn out of a capillary 2 and the capillary 2 is first moved onto a pad electrode 11 of a semiconductor chip 10 by a tool horn 1. Then, by applying ultrasonic waves to the capillary 2 through the tool horn 1 by the vibrator 2, the molten ball 9 at the wire tip 8 a is pressed against the pad electrode 11 by the capillary 2 to perform the first bonding. continue,
In a state in which the wire 2 is extended by the tool horn 1 and the wire 8 is moved onto the lead 12 which is the wire-connected portion, the ultrasonic wave is applied to the capillary 2 by the vibrator 2 through the tool horn 1 as in the first bonding. By doing, the wire 8
Is pressed against the lead 12 to perform the second bonding.

【0020】次に、キャピラリー2をツールホーン1に
よって上昇させてワイヤ8を切断した後、再び、ワイヤ
先端8aとトーチ電極4との間にスパークを発生させる
ことにより、ワイヤ先端8aに溶融ボール9を形成す
る。
Next, after raising the capillary 2 by the tool horn 1 to cut the wire 8, a spark is generated again between the wire tip 8a and the torch electrode 4, so that the molten ball 9 is attached to the wire tip 8a. To form

【0021】図3(A)、(B)は第二のボンディング
後に、ワイヤ先端8aに溶融ボール9を形成する際のキ
ャピラリー2を先端部に取り付けたツールホーン1の動
作を示す概略図である。
FIGS. 3A and 3B are schematic views showing the operation of the tool horn 1 with the capillary 2 attached to the tip when forming the molten ball 9 at the tip 8a of the wire after the second bonding. .

【0022】まず、図3(A)に示すように、第二のボ
ンディング後に形成したテール状のワイヤ先端8aを、
トーチ電極4に接近させるようにキャピラリー2を位置
させる。
First, as shown in FIG. 3A, a tail-like wire tip 8a formed after the second bonding is removed.
The capillary 2 is positioned so as to approach the torch electrode 4.

【0023】次に、図2に示したように、メインCPU
7の制御の基にトーチ電源6にトーチ信号STを印加す
るとき、これに同期して超音波トリガー信号SUを超音
波電源5に印加することにより、振動子3を超音波振動
させて、ツールホーン1及びキャピラリー2を介してワ
イヤ先端8aに超音波の微振動をさせる。その結果、そ
の微振動によりワイヤ先端8aに形成される溶融ボール
9は、下方に移動し易くなるので、図3(B)に示すよ
うに、ワイヤ先端8aに変形のない溶融ボール9を形成
することができる。
Next, as shown in FIG.
When the torch signal ST is applied to the torch power supply 6 under the control of the control unit 7, the ultrasonic trigger signal SU is applied to the ultrasonic power supply 5 in synchronization with the application of the torch signal ST, so that the vibrator 3 is ultrasonically vibrated, Ultrasonic vibration is applied to the wire tip 8a via the horn 1 and the capillary 2. As a result, the molten ball 9 formed at the wire tip 8a due to the micro-vibration easily moves downward, so that the molten ball 9 having no deformation at the wire tip 8a is formed as shown in FIG. 3B. be able to.

【0024】図4は本実施例によるワイヤボンディング
装置によって行われる、ボンディング動作の説明図であ
る。図5の従来例と比較して、第二のボンディング後
に、トーチ信号STと同期した超音波トリガー信号SU
を印加する(オンする)点が、本実施例の新しい点であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the bonding operation performed by the wire bonding apparatus according to the present embodiment. Compared to the conventional example of FIG. 5, after the second bonding, the ultrasonic trigger signal SU synchronized with the torch signal ST
Is applied (turned on) is a new point in this embodiment.

【0025】ワイヤ先端8aとトーチ電極4との間にト
ーチ信号STが印加されてスパークが発生する時間は、
一般に数ミリセコンド(ms)であり、ワイヤボンディ
ング時の超音波トリガー信号SUが印加される時間と同
程度であるため、ワイヤボンディング時のパラメータを
流用して行うことが可能である。従って、簡単にワイヤ
先端8aに変形のない溶融ボール9を形成することがで
きるようになる。
The time when the torch signal ST is applied between the wire tip 8a and the torch electrode 4 to generate a spark is as follows:
In general, this is several milliseconds (ms), which is about the same as the time during which the ultrasonic trigger signal SU is applied during wire bonding, so that it is possible to use the parameters during wire bonding. Therefore, it is possible to easily form the molten ball 9 having no deformation at the wire tip 8a.

【0026】このように、本ワイヤボンディング装置に
よれば、ワイヤ先端8aに変形のない良好な溶融ボール
9を形成できるので、ワイヤボンディング時に、その溶
融ボール9が隣接しているボールやパッド電極と接触す
ることがなくなる。従って、ショート不良やボンディン
グ強度不足などの不具合は生じなくなる。依って、ボン
ディングの信頼度を向上させ、半導体チップを実装した
半導体装置の品質を向上させることができる。
As described above, according to the present wire bonding apparatus, it is possible to form a good molten ball 9 without deformation at the wire tip 8a. No more contact. Therefore, problems such as short-circuit failure and insufficient bonding strength do not occur. Therefore, the reliability of bonding can be improved, and the quality of the semiconductor device on which the semiconductor chip is mounted can be improved.

【0027】尚、ワイヤボンディングに用いるワイヤの
材料は金線を用いる例で説明したが、これに限らず、ア
ルミニウム線や銅線、または金、アルミニウム、銅等合
金などの他の導電材料を用いることができる。
In the above description, the wire material used for wire bonding has been described as an example using a gold wire. However, the present invention is not limited to this, and another conductive material such as an aluminum wire, a copper wire, or an alloy such as gold, aluminum, or copper is used. be able to.

【0028】[0028]

【発明の効果】請求項1のワイヤボンディング方法によ
れば、ワイヤ先端に溶融ボールを形成する際に、振動子
によってツールホーン及びキャピラリーを通じてワイヤ
先端に微振動を印加するので、その微振動によりワイヤ
先端に変形のない溶融ボールを形成することができる。
According to the wire bonding method of the first aspect, when a molten ball is formed at the tip of the wire, the vibrator applies a slight vibration to the tip of the wire through the tool horn and the capillary. A molten ball without deformation at the tip can be formed.

【0029】請求項2のワイヤボンディング装置によれ
ば、ワイヤ先端に溶融ボールを形成する際に、振動子に
よってツールホーン及びキャピラリーを通じてワイヤ先
端に微振動を印加するように構成したので、その微振動
によりワイヤ先端に変形のない溶融ボールを形成するこ
とができる。依って、電気的信号を利用してワイヤ先端
に微振動を印加できるので、容易に変形のない溶融ボー
ルを形成することができる。
According to the wire bonding apparatus of the second aspect, when a molten ball is formed at the tip of the wire, the vibrator is configured to apply a slight vibration to the tip of the wire through the tool horn and the capillary. Thereby, a molten ball without deformation at the wire tip can be formed. Therefore, since a minute vibration can be applied to the tip of the wire using an electric signal, a molten ball without deformation can be easily formed.

【0030】請求項3のワイヤボンディング装置によれ
ば、ワイヤ先端に溶融ボールを形成する際に、トーチ電
極放電用電圧を印加させるトーチ信号と同期した超音波
トリガー信号により前記振動子を駆動して、前記ワイヤ
先端に微振動を印加するようにしてなるので、溶融ボー
ル形成時における振動子の駆動タイミングを設定するた
めの信号を発生させる特別な回路を設けることなく、溶
融ボール形成時に振動子を駆動することができ得る。
According to the wire bonding apparatus of the third aspect, when a molten ball is formed at the tip of the wire, the vibrator is driven by an ultrasonic trigger signal synchronized with a torch signal for applying a torch electrode discharge voltage. Since the micro-vibration is applied to the tip of the wire, the vibrator is not required during the formation of the molten ball without providing a special circuit for generating a signal for setting the drive timing of the vibrator during the formation of the molten ball. May be able to drive.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明ワイヤボンディング装置の第1の実施例
の主要部を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing a main part of a first embodiment of the wire bonding apparatus of the present invention.

【図2】本発明ワイヤボンディング装置の第1の実施例
の制御機構の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control mechanism of the first embodiment of the wire bonding apparatus of the present invention.

【図3】本発明ワイヤボンディング装置の第1の実施例
によりワイヤ先端に溶融ボールを形成する際の動作を示
す概略図である。
FIG. 3 is a schematic view showing an operation when a molten ball is formed at a wire tip by the first embodiment of the wire bonding apparatus of the present invention.

【図4】本発明ワイヤボンディング装置の第1の実施例
によって行われるボンディング動作の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a bonding operation performed by the first embodiment of the wire bonding apparatus of the present invention.

【図5】従来のワイヤボンディング装置によって行われ
るボンディング動作の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a bonding operation performed by a conventional wire bonding apparatus.

【図6】従来のワイヤボンディング装置によって行われ
るボンディング動作の欠点を説明する概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a defect of a bonding operation performed by a conventional wire bonding apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ツールホーン、2…キャピラリー、3…振動子、4
…トーチ電極、5…超音波電源、6…トーチ電源、7…
メインCPU(中央演算制御装置)、8…ワイヤ、9…
溶融ボール、SU…超音波トリガー信号、ST…トーチ
信号。
1: tool horn, 2: capillary, 3: oscillator, 4
... torch electrode, 5 ... ultrasonic power supply, 6 ... torch power supply, 7 ...
Main CPU (Central Processing Controller), 8 wires, 9 ...
Molten ball, SU: ultrasonic trigger signal, ST: torch signal.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ツールホーンの先端部に取り付けられワ
イヤを供給するキャピラリーから突出している該ワイヤ
の先端とトーチ電極との間でスパークを発生させること
により該ワイヤの先端部に溶融ボールを形成し、上記ツ
ールホーンを動かして該キャピラリーから突出している
上記ワイヤ先端の上記溶融ボールをチップの電極上に位
置させ該キャピラリーによって該溶融ボールを超音波で
押圧することにより該ワイヤ先端をチップ電極上に接続
する第一のボンディングを行い、その後ツールホーンを
動かしてそのキャピラリーから該ワイヤを引き出してそ
の途中部分を該キャピラリーによって被ワイヤ接続部に
超音波で押圧することにより接続する第二のボンディン
グを行い、その後、上記ツールホーンによりキャピラリ
ーを上昇させて上記ワイヤを切断するワイヤボンディン
グ方法において、 前記ワイヤ先端に溶融ボールを形成する際に、前記振動
子によって前記ツールホーン及びキャピラリーを通じ
て、前記ワイヤ先端に微振動を印加することを特徴とす
るワイヤボンディング方法。
A molten ball is formed at the tip of the wire by generating a spark between the tip of the wire and the torch electrode, which protrudes from a capillary that supplies the wire and is attached to the tip of the tool horn. Moving the tool horn to position the molten ball at the tip of the wire protruding from the capillary on the electrode of the chip, and pressing the molten ball with a capillary by the capillary to place the tip of the wire on the tip electrode. Perform the first bonding to connect, then perform the second bonding to connect by moving the tool horn, pulling out the wire from the capillary, and pressing the middle part of the wire to the connected part by ultrasonic wave with the capillary. Then, raise the capillary with the tool horn and In a wire bonding method for cutting a wire, a micro-vibration is applied to the wire tip through the tool horn and a capillary by the vibrator when a molten ball is formed at the wire tip.
【請求項2】 ワイヤを供給するキャピラリーを取り付
けたツールホーン、該ツールホーンを駆動する振動子及
び前記キャピラリーから引き出されているワイヤ先端と
の間でスパークを発生させてそのワイヤ先端に溶融ボー
ルを形成するトーチ電極を少なくとも備えたワイヤボン
ディング装置であって、 前記ワイヤ先端に溶融ボールを形成する際に、前記振動
子によって前記ツールホーン及びキャピラリーを通じ
て、前記ワイヤ先端に微振動を印加するようにしてなる
ことを特徴とするワイヤボンディング装置。
2. A spark is generated between a tool horn to which a capillary for supplying a wire is attached, a vibrator for driving the tool horn, and a tip of a wire drawn from the capillary, and a molten ball is formed on the tip of the wire. A wire bonding apparatus provided with at least a torch electrode to be formed, wherein, when a molten ball is formed at the wire tip, fine vibration is applied to the wire tip through the tool horn and a capillary by the vibrator. A wire bonding apparatus, comprising:
【請求項3】 ワイヤ先端に溶融ボールを形成する際
に、トーチ電極を駆動するトーチ信号と同期した超音波
トリガー信号により前記振動子を駆動して、前記ワイヤ
先端に微振動を印加するようにしてなることを特徴とす
る請求項2記載のワイヤボンディング装置。
3. When forming a molten ball at a wire tip, the vibrator is driven by an ultrasonic trigger signal synchronized with a torch signal for driving a torch electrode, so that micro-vibration is applied to the wire tip. 3. The wire bonding apparatus according to claim 2, wherein:
JP9327939A 1997-11-28 1997-11-28 Wire bonding method and device therefor Pending JPH11163029A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9327939A JPH11163029A (en) 1997-11-28 1997-11-28 Wire bonding method and device therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9327939A JPH11163029A (en) 1997-11-28 1997-11-28 Wire bonding method and device therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11163029A true JPH11163029A (en) 1999-06-18

Family

ID=18204708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9327939A Pending JPH11163029A (en) 1997-11-28 1997-11-28 Wire bonding method and device therefor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11163029A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4970365A (en) Method and apparatus for bonding components leads to pads located on a non-rigid substrate
JPH05218147A (en) Control system
WO2018110417A1 (en) Wire bonding device and wire bonding method
US5002217A (en) Bonding method and bonding apparatus
JPH11163029A (en) Wire bonding method and device therefor
JP6727747B1 (en) Wire bonding method and wire bonding apparatus
JPH08181175A (en) Wire bonding method
JP3313568B2 (en) Wire bonding apparatus and control method therefor
JPH0530058B2 (en)
JP2555120B2 (en) Wire bonding method
JP4234688B2 (en) Bonding method and bonding apparatus
JP2725117B2 (en) Wire bonding apparatus and method
JP2725116B2 (en) Wire bonding apparatus and method
JP2000357705A (en) Electronic component connection method
JP2657709B2 (en) Wire bonding apparatus and method
JPH10303234A (en) Wire bonding method
JP4286689B2 (en) Bump bonding method and apparatus
JP2761922B2 (en) Wire bonding method and apparatus
JPH07283221A (en) Bump forming method
JP4109074B2 (en) Ultrasonic horn, tool holding method thereof, and bump bonding apparatus using the same
JPH09330944A (en) Wire bonding
JPH10163242A (en) Wire bonding method/device
JPH0729944A (en) Wire bonder and its base bond level detecting method
JPH10199913A (en) Wire-bonding method
JP2003258042A (en) Method for wire bonding