JPS59150440A - ワイヤボンデイング方法 - Google Patents
ワイヤボンデイング方法Info
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- JPS59150440A JPS59150440A JP58015457A JP1545783A JPS59150440A JP S59150440 A JPS59150440 A JP S59150440A JP 58015457 A JP58015457 A JP 58015457A JP 1545783 A JP1545783 A JP 1545783A JP S59150440 A JPS59150440 A JP S59150440A
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- ball
- capillary
- bonding
- bonding method
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、金ワイヤの代りに部］、アルミニウム等の安
価なワイヤを用いるワイヤボンディング方法に関する。
価なワイヤを用いるワイヤボンディング方法に関する。
一般に、集積回路の組立に用いられるワイヤボンディン
グ方法においては、ガス火炎による加熱又は電気トーチ
による放電によシ金ワイヤ先端を溶融してボールを形成
させ、金ワイヤが挿通された一キャピラリを第１ボンデ
ィング点であるペレットのパッドに押付けてボールボン
ディングしたのち、キャピラリを上下方向及びＸＹ方向
に移動させてワイヤを繰出し、第２ボンディング点であ
るリードフレームのリード部にウェッジボンディングし
、しかるのちキャピラリを上昇させてワイヤを切断する
一連の動作を繰返すことにより、ワイヤの接続を行って
いる。ところで、近時、省資源及びコスト低減を目的と
して、ボンディングワイヤの素材に、金の代シに錐又は
アルミニウムが用いられている。このような銅又はアル
ミニウム製のワイヤ先端に、金ワイヤと同様にして、ガ
ス火炎による加熱又は市気トーチによる放電によりボー
ルを形成すると、水蒸気や気体を巻き込むことにより、
第１図のように、ボール（５）中に大小様々な空孔（）
３）・・・が発生する。その結果、ワイヤボンディング
の接合強度がばらつき、信頼性のあるワイヤボンディン
グが不可能となっていた。
グ方法においては、ガス火炎による加熱又は電気トーチ
による放電によシ金ワイヤ先端を溶融してボールを形成
させ、金ワイヤが挿通された一キャピラリを第１ボンデ
ィング点であるペレットのパッドに押付けてボールボン
ディングしたのち、キャピラリを上下方向及びＸＹ方向
に移動させてワイヤを繰出し、第２ボンディング点であ
るリードフレームのリード部にウェッジボンディングし
、しかるのちキャピラリを上昇させてワイヤを切断する
一連の動作を繰返すことにより、ワイヤの接続を行って
いる。ところで、近時、省資源及びコスト低減を目的と
して、ボンディングワイヤの素材に、金の代シに錐又は
アルミニウムが用いられている。このような銅又はアル
ミニウム製のワイヤ先端に、金ワイヤと同様にして、ガ
ス火炎による加熱又は市気トーチによる放電によりボー
ルを形成すると、水蒸気や気体を巻き込むことにより、
第１図のように、ボール（５）中に大小様々な空孔（）
３）・・・が発生する。その結果、ワイヤボンディング
の接合強度がばらつき、信頼性のあるワイヤボンディン
グが不可能となっていた。
本発明は、上記事情を勘案してなされたもので、ｊ％Ｊ
、７７１ｚミ＝ウム等の安価なワイヤを用いルワイヤボ
ンディングにおいて、ワイヤ先端に空孔のない健全なボ
ールを作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。
、７７１ｚミ＝ウム等の安価なワイヤを用いルワイヤボ
ンディングにおいて、ワイヤ先端に空孔のない健全なボ
ールを作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。
〔発明の概要〕
金ワイヤの代、りに例えば錦、アルミニウム・等のワイ
ヤを用いてワイヤボンディングする場合、ワイヤをこの
ワイヤの融点以上の融液中に沙演することによりボール
を形成し、とのボールを被接合部材に圧着してボールボ
ンディングするようにしたものである。
ヤを用いてワイヤボンディングする場合、ワイヤをこの
ワイヤの融点以上の融液中に沙演することによりボール
を形成し、とのボールを被接合部材に圧着してボールボ
ンディングするようにしたものである。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。
第２図は、本実施例のワイヤボンディング方法に用いら
れるワイヤボンディング装置を示し７ている。本体（１
）の前面からは、先端にギヤピラリ（２）が設けられた
超音波ホーン（３）及びこの超音波ホーン（３）の上方
からクランパ（４）が突出Ｌ２ている。さらに、クラン
パ（４）の上方からは＠製のワイヤ（５）が導出され、
このワイヤ（５）はクランパ（４）を介して−Ｊ二Ｗｅ
ギヤピラリ（２）に挿通されている。上記超音波ホーン
（３）は、本体（１）に内蔵された図示せぬ駆動源によ
りト下方向及びこの上下方向に直角なＸＹ方向に揺動駆
動されるように々っている。才だ、クランパ（４）は、
詳細は図示しないが、開閉駆動される一対の挟持片を有
し、上記超音波ホーン（３）の揺動に同期して開閉しワ
イヤ（５）を一定１の状態に保つようになっている。ま
た、キャピラリ（２）の下端には、図示せぬヒータ台（
６）が対向して配向され、このヒータ台（６）上には被
接合部材としてのペレット（７）が固定されだリードフ
レーノ、（８）が供給されるようになっている。さらに
、円墳状の吹出体（９）が、との吹出体（９）に接続さ
れ不活性ガスを吹出体（９）に供給する導管００）を介
し７て超音波ホーン（３）に取着された連結具（１１）
によ、す、痺ヤピラリ（２）と同軸かつキャピラリ（２
）と一体的に動くように配設されている。上記吹出体（
９）は、第３図に示すように、パイプ材により形成され
ていて、パイプ材の内側である内周面には第１の噴出孔
（１カ・・・が、ペレット（力に対向する下面には第２
の堕゛出孔（１３＋・・・が、それぞれ周方向に沿って
訴間隔で多数個分設されている。一方、キャピラリ（２
）の側方部には、セラミック製のボッ） （１４）が耐
熱金属製の支持板（１５１により支持されている。
れるワイヤボンディング装置を示し７ている。本体（１
）の前面からは、先端にギヤピラリ（２）が設けられた
超音波ホーン（３）及びこの超音波ホーン（３）の上方
からクランパ（４）が突出Ｌ２ている。さらに、クラン
パ（４）の上方からは＠製のワイヤ（５）が導出され、
このワイヤ（５）はクランパ（４）を介して−Ｊ二Ｗｅ
ギヤピラリ（２）に挿通されている。上記超音波ホーン
（３）は、本体（１）に内蔵された図示せぬ駆動源によ
りト下方向及びこの上下方向に直角なＸＹ方向に揺動駆
動されるように々っている。才だ、クランパ（４）は、
詳細は図示しないが、開閉駆動される一対の挟持片を有
し、上記超音波ホーン（３）の揺動に同期して開閉しワ
イヤ（５）を一定１の状態に保つようになっている。ま
た、キャピラリ（２）の下端には、図示せぬヒータ台（
６）が対向して配向され、このヒータ台（６）上には被
接合部材としてのペレット（７）が固定されだリードフ
レーノ、（８）が供給されるようになっている。さらに
、円墳状の吹出体（９）が、との吹出体（９）に接続さ
れ不活性ガスを吹出体（９）に供給する導管００）を介
し７て超音波ホーン（３）に取着された連結具（１１）
によ、す、痺ヤピラリ（２）と同軸かつキャピラリ（２
）と一体的に動くように配設されている。上記吹出体（
９）は、第３図に示すように、パイプ材により形成され
ていて、パイプ材の内側である内周面には第１の噴出孔
（１カ・・・が、ペレット（力に対向する下面には第２
の堕゛出孔（１３＋・・・が、それぞれ周方向に沿って
訴間隔で多数個分設されている。一方、キャピラリ（２
）の側方部には、セラミック製のボッ） （１４）が耐
熱金属製の支持板（１５１により支持されている。
そして、ボッ） （＋４１には高周波加熱コイル（１，
Ｉｉｌが巻回され、との卸周波加熱コイル（ｌｆｉ）に
給電することによりボッ）（＋４！に収納されている正
長石ＣＫＭ Ｓｉ ３０８（Ｋ２Ｏ・Ａｉ’、２０．、
・６Ｓ１０□）；融点約１２００°Ｃ〕を溶融するよう
になっている。
Ｉｉｌが巻回され、との卸周波加熱コイル（ｌｆｉ）に
給電することによりボッ）（＋４！に収納されている正
長石ＣＫＭ Ｓｉ ３０８（Ｋ２Ｏ・Ａｉ’、２０．、
・６Ｓ１０□）；融点約１２００°Ｃ〕を溶融するよう
になっている。
つぎに、上記構成のワイヤボンディング装置を用いた本
実施例のワイヤボンティング方法について述べる。貫ず
、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス供給源から導
管（１旬を介し７て、不活性ガスを第１の噴出孔０′ｌ
Ｊ・・・から吹出体（９）の下方向に、また第２０明出
孔（１３）・・・から吹出体（９）の半径方向に噴出さ
せ、キャピラリ（２）近傍を非酸化性雰囲気にする。同
時に、高周波コイル（１６）に給電してポット中の正長
石を融解させる。かくて、ワイヤ（５）を所定量繰出し
クランプ（４）にてクランプ［７だのち、キャピラリ（
２）をボッ） （＋、４）の直上位置せで移動させると
ともに、第４図矢印（１７ａ）方向に下降させ、ワイヤ
（５）の先端をボッ） （１４）中の溶融し７ている正
長石（１８）に瞬間的に浸漬させ、ただちにワイヤ（５
）を矢印（１７ｂ）方向に一上昇させる。すると、釦１
製のワイヤ（５）の融点は、正長石（１８１の融点より
低いので、ワイヤ（５）先端には溶融している正長石０
８）中でボール０！ηが形成される。このボール０偵０
、外気に触れること々く形成されるので、第１図に示し
また」；うな空孔が発生せず、極めて健全なものとなっ
ている。しかして、キャビ２１月２）をヒータ台（６）
上に位置決め；予熱されたベレット（７）上方に移動さ
せ、超音波振動を付加しつつボールＨをキャビ２１月２
）で加圧してボールボンディングを行う。このようにし
て行われたポールボンディングの接合強度は、金ワイヤ
を用いた場合と１１は同稈度の接合強度を安定して得る
ことができた。ち々みに、線径５Ｑ／ｚｍの卦１ワイヤ
で１００回ワイヤボンディングしたところ、そのときの
接合強度は、１５０〜２００．／ｆの範囲内におさまっ
た。これは、現在、接合強度が１００ｆｆ以上であれば
実用上採用されていることからみて、十分外ワイヤボン
ディング上のイ８頼性を有している。
実施例のワイヤボンティング方法について述べる。貫ず
、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス供給源から導
管（１旬を介し７て、不活性ガスを第１の噴出孔０′ｌ
Ｊ・・・から吹出体（９）の下方向に、また第２０明出
孔（１３）・・・から吹出体（９）の半径方向に噴出さ
せ、キャピラリ（２）近傍を非酸化性雰囲気にする。同
時に、高周波コイル（１６）に給電してポット中の正長
石を融解させる。かくて、ワイヤ（５）を所定量繰出し
クランプ（４）にてクランプ［７だのち、キャピラリ（
２）をボッ） （＋、４）の直上位置せで移動させると
ともに、第４図矢印（１７ａ）方向に下降させ、ワイヤ
（５）の先端をボッ） （１４）中の溶融し７ている正
長石（１８）に瞬間的に浸漬させ、ただちにワイヤ（５
）を矢印（１７ｂ）方向に一上昇させる。すると、釦１
製のワイヤ（５）の融点は、正長石（１８１の融点より
低いので、ワイヤ（５）先端には溶融している正長石０
８）中でボール０！ηが形成される。このボール０偵０
、外気に触れること々く形成されるので、第１図に示し
また」；うな空孔が発生せず、極めて健全なものとなっ
ている。しかして、キャビ２１月２）をヒータ台（６）
上に位置決め；予熱されたベレット（７）上方に移動さ
せ、超音波振動を付加しつつボールＨをキャビ２１月２
）で加圧してボールボンディングを行う。このようにし
て行われたポールボンディングの接合強度は、金ワイヤ
を用いた場合と１１は同稈度の接合強度を安定して得る
ことができた。ち々みに、線径５Ｑ／ｚｍの卦１ワイヤ
で１００回ワイヤボンディングしたところ、そのときの
接合強度は、１５０〜２００．／ｆの範囲内におさまっ
た。これは、現在、接合強度が１００ｆｆ以上であれば
実用上採用されていることからみて、十分外ワイヤボン
ディング上のイ８頼性を有している。
なお、十配夾施例においては、鋲製のワイヤを用いる場
合について述べだが、アルミニウムワイヤについても本
発明を適用することができる。ただこの場合、アルミニ
ウム、ワイヤが浸漬されるものとして、溶融した塩化マ
グネシラノ、（Ｍｌ（ＪＪ、、・６Ｈ，０；融点７１４
゛Ｃ〕を用いるのが好ましい。さらに、上記銅ワイヤを
用いる場合及びアルミニウムワイヤを用いる場合の両渚
について、それぞれのワイヤ先端と同質の金属溶融浴中
例えば銅ワイヤであれば銅溶融浴中に浸漬させるように
してもよぐ、上記実施例と同様に空孔のない健全なボー
ルを形成することができる。さらにまた、上記実施例に
おいては、ポット０４）を固定しているが、ボッ） （
１，１）側を適時にキャピラリ（２）に対して進退させ
、ワイヤ（５）先端を浸漬するようにしてもよい。また
、不活性噴出さぜるようにしてもよい。
合について述べだが、アルミニウムワイヤについても本
発明を適用することができる。ただこの場合、アルミニ
ウム、ワイヤが浸漬されるものとして、溶融した塩化マ
グネシラノ、（Ｍｌ（ＪＪ、、・６Ｈ，０；融点７１４
゛Ｃ〕を用いるのが好ましい。さらに、上記銅ワイヤを
用いる場合及びアルミニウムワイヤを用いる場合の両渚
について、それぞれのワイヤ先端と同質の金属溶融浴中
例えば銅ワイヤであれば銅溶融浴中に浸漬させるように
してもよぐ、上記実施例と同様に空孔のない健全なボー
ルを形成することができる。さらにまた、上記実施例に
おいては、ポット０４）を固定しているが、ボッ） （
１，１）側を適時にキャピラリ（２）に対して進退させ
、ワイヤ（５）先端を浸漬するようにしてもよい。また
、不活性噴出さぜるようにしてもよい。
本発明け、ボールボンディング用のボールを同質の溶融
金属浴中又は溶融塩浴中にて形成するようにしたので、
空孔のない健全なボールを形成することがない。したが
って、ワイヤボンディングによる接合強度のばらつきが
少なくなり、接台の信頼性が顕著に同士する。
金属浴中又は溶融塩浴中にて形成するようにしたので、
空孔のない健全なボールを形成することがない。したが
って、ワイヤボンディングによる接合強度のばらつきが
少なくなり、接台の信頼性が顕著に同士する。
第１図は従来のワイヤボンディング方法にＬり形成され
たボールの断面図、第２図は本発明の一実施例のワイヤ
ボンディング方法にＪｌｉいられるワイヤボンディング
装置の側面図、第３図１は第１図のワイヤボンディング
装置の吹出体の障ｆ面図、第４図はワイヤの溶融塩浴へ
の浸漬を示す企） ４１．図、第５図は本発明のワイヤ
ボンディング方法により形成されたボールの断面図であ
る。 （２）：キャピラリ （５）：ワ イ ヤ
０８１：正長石（溶融塩浴） （田：ボール代理人
弁理士 則 近 急 佑 （ほか１名） 軍 ２図 １
たボールの断面図、第２図は本発明の一実施例のワイヤ
ボンディング方法にＪｌｉいられるワイヤボンディング
装置の側面図、第３図１は第１図のワイヤボンディング
装置の吹出体の障ｆ面図、第４図はワイヤの溶融塩浴へ
の浸漬を示す企） ４１．図、第５図は本発明のワイヤ
ボンディング方法により形成されたボールの断面図であ
る。 （２）：キャピラリ （５）：ワ イ ヤ
０８１：正長石（溶融塩浴） （田：ボール代理人
弁理士 則 近 急 佑 （ほか１名） 軍 ２図 １
Claims (5)
- （１）キャピラリに挿通されたワイヤの先端部にボール
を形成し、このボールを被接合部材に圧着させるワイヤ
ボンディング方法において、上記ワイヤ先端を上記ワイ
ヤの融点以上の融液に浸漬させる仁とにより上記ボール
を形成させることを特徴とするワイヤボンディング方法
。 - （２）融液はワイヤと同質の溶融金属浴であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のワイヤボンディン
グ方法。 - （３）融液は溶融塩浴であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のワイヤボンディング方法。 - （４）ワイヤは銅からなることを特徴とする特許請求の
範囲第１項乃至第３項いずれか記載のワイヤボンディン
グ方法。 - （５）ワイヤはアルミニウムからなることを特徴とする
特許請求の範囲第１項乃至第３項いずれか記載、のワイ
ヤボンディング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58015457A JPS59150440A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | ワイヤボンデイング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58015457A JPS59150440A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | ワイヤボンデイング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59150440A true JPS59150440A (ja) | 1984-08-28 |
Family
ID=11889321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58015457A Pending JPS59150440A (ja) | 1983-02-03 | 1983-02-03 | ワイヤボンデイング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59150440A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012015242A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤボンディング方法、ワイヤボンディング構造、半導体装置の製造方法 |
| US8313015B2 (en) | 2008-06-10 | 2012-11-20 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Gas delivery system for reducing oxidation in wire bonding operations |
-
1983
- 1983-02-03 JP JP58015457A patent/JPS59150440A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8313015B2 (en) | 2008-06-10 | 2012-11-20 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Gas delivery system for reducing oxidation in wire bonding operations |
| JP2012015242A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤボンディング方法、ワイヤボンディング構造、半導体装置の製造方法 |
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