JPS59159537A - ワイヤボンダ - Google Patents
ワイヤボンダInfo
- Publication number
- JPS59159537A JPS59159537A JP58032817A JP3281783A JPS59159537A JP S59159537 A JPS59159537 A JP S59159537A JP 58032817 A JP58032817 A JP 58032817A JP 3281783 A JP3281783 A JP 3281783A JP S59159537 A JPS59159537 A JP S59159537A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capillary
- wire
- bonding
- binder
- wire bonder
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
- H01L24/78—Apparatus for connecting with wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material 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
- H01L2224/45117—Material 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 400°C and less than 950°C
- H01L2224/45124—Aluminium (Al) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
- H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/78268—Discharge electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
- H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
- H01L2224/78301—Capillary
- H01L2224/78302—Shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods 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
- H01L2224/85009—Pre-treatment of the connector or the bonding area
- H01L2224/8503—Reshaping, e.g. forming the ball or the wedge of the wire connector
- H01L2224/85035—Reshaping, e.g. forming the ball or the wedge of the wire connector by heating means, e.g. "free-air-ball"
- H01L2224/85045—Reshaping, 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]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods 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
- H01L2224/85053—Bonding environment
- H01L2224/85054—Composition of the atmosphere
- H01L2224/85075—Composition of the atmosphere being inert
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01013—Aluminum [Al]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01028—Nickel [Ni]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
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
〔技術分野〕
本発明はボンディングツールへのワイヤの付着を防止し
てボンダビリティの向上を図ったワイヤボンダに関する
ものである。 〔背景技術〕 半導体装置の製造工程の一つとしてのワイヤボンディン
グにあっては、近年ワイヤの材質として高価な金（Ａｕ
）の代りに安価なアルミニウム（Ａ−ｅ）が使用されて
きている。また、このＡｆｆｌを使用したものでもボン
ディング作業を容易なものにするために、所謂超音波ボ
ンディングからネイルヘッドボンディングに移行する傾
向にある。そこで、これまでは従来のＡｕワイヤを使用
するワイヤボンダを殆んどそのまま利用Ｌ、Ａ ｌワイ
ヤをＡ１ワイヤに代えてワイヤボンディングな行な５方
式が種々試みられてきているが、この方式ではＡ！ｌワ
イヤボッダイングツール、即ちキャピラリに付着して良
好なボンタービリティが得られないという問題が生じる
ことが本発明者によって明らかとされブこ。 即ち、ｌワイヤを用いたネイル−、ラドボンディングで
は、熱圧着時に超音波を若干併用していること等から、
Ａｌワイヤがキャピラリの表面に付着し、てしまいＡ！
ワ・イヤの送り等ができなくＩＩってボンディングの作
業性が低下する。ＡＡボールボンディングに使用される
キャピラリ材質としてはアＡ・ミナ、ルビー、ＷＣやＴ
ｉＣサ−メット等がある。アルミナやルビーは人影が付
着し、やすいが、ＴｉＣサーメットは比較的Ａ１付着が
少い材料である。ＴｉＣサーメットでも中に含まれてい
るバ・インダーの種類やその含有鉛でＡ１付着程度が左
右されることが明らかになった。一つは、これまでのＴ
ｉＣ→ｊ＝メン１−を用いたキャピラリは、バインダと
して含むニッケル（Ｎ１）がＡ２ワイヤのＡｅと溶着反
応を起すことでニヤ、る。また、他の原因はＴｉＣザー
メット化用いたキャピラリが焼結体であることから表面
が粗く、前述のＮｉとの溶着な更に促進させるためであ
る。 〔発明の目的〕 本発明の目的はＡ、、ｅワイヤとキャピラリの溶着な防
止Ｌ″’ＣＡｆｆｌ’ＣＡｆｆｌワイヤ性を向」ニジ７
、ｙ１５ンディング不良の発生も・防いで良好なワイヤ
ボンディングを行なうことのできるワイヤボンダを提供
することに：））る。 本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な％徴は、
本明細書の記述および添伺図面からあきらかになるであ
ろう。 〔発明の概要〕 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。 すなわち、バインダとしてのニッケルを５〜２０％含む
炭化チタンによりギヤピラリを形成−スールことによｌ
）、Ａ−ｆｆｌとキャピラリの溶着を防１Ｆ、
てボンダビリティの向上を図ったワイヤボンダに関する
ものである。 〔背景技術〕 半導体装置の製造工程の一つとしてのワイヤボンディン
グにあっては、近年ワイヤの材質として高価な金（Ａｕ
）の代りに安価なアルミニウム（Ａ−ｅ）が使用されて
きている。また、このＡｆｆｌを使用したものでもボン
ディング作業を容易なものにするために、所謂超音波ボ
ンディングからネイルヘッドボンディングに移行する傾
向にある。そこで、これまでは従来のＡｕワイヤを使用
するワイヤボンダを殆んどそのまま利用Ｌ、Ａ ｌワイ
ヤをＡ１ワイヤに代えてワイヤボンディングな行な５方
式が種々試みられてきているが、この方式ではＡ！ｌワ
イヤボッダイングツール、即ちキャピラリに付着して良
好なボンタービリティが得られないという問題が生じる
ことが本発明者によって明らかとされブこ。 即ち、ｌワイヤを用いたネイル−、ラドボンディングで
は、熱圧着時に超音波を若干併用していること等から、
Ａｌワイヤがキャピラリの表面に付着し、てしまいＡ！
ワ・イヤの送り等ができなくＩＩってボンディングの作
業性が低下する。ＡＡボールボンディングに使用される
キャピラリ材質としてはアＡ・ミナ、ルビー、ＷＣやＴ
ｉＣサ−メット等がある。アルミナやルビーは人影が付
着し、やすいが、ＴｉＣサーメットは比較的Ａ１付着が
少い材料である。ＴｉＣサーメットでも中に含まれてい
るバ・インダーの種類やその含有鉛でＡ１付着程度が左
右されることが明らかになった。一つは、これまでのＴ
ｉＣ→ｊ＝メン１−を用いたキャピラリは、バインダと
して含むニッケル（Ｎ１）がＡ２ワイヤのＡｅと溶着反
応を起すことでニヤ、る。また、他の原因はＴｉＣザー
メット化用いたキャピラリが焼結体であることから表面
が粗く、前述のＮｉとの溶着な更に促進させるためであ
る。 〔発明の目的〕 本発明の目的はＡ、、ｅワイヤとキャピラリの溶着な防
止Ｌ″’ＣＡｆｆｌ’ＣＡｆｆｌワイヤ性を向」ニジ７
、ｙ１５ンディング不良の発生も・防いで良好なワイヤ
ボンディングを行なうことのできるワイヤボンダを提供
することに：））る。 本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な％徴は、
本明細書の記述および添伺図面からあきらかになるであ
ろう。 〔発明の概要〕 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。 すなわち、バインダとしてのニッケルを５〜２０％含む
炭化チタンによりギヤピラリを形成−スールことによｌ
）、Ａ−ｆｆｌとキャピラリの溶着を防１Ｆ、
【〜てＡ
−ｅワイーＶのボンタビリティの向上を達成−するもの
でｋ）る。 ］］実施例１〕 第１図は本発明のワイヤボンダを示しズおり、ＸＹデ−
フ゛ルー １．−、ｆ−にボンディングー、ラド２を搭
載している。ごのボンディングヘッド２には超音波発振
子３を配設ずシ）と共に、この超音波発振子３に連設［
，７たホーン４をボンディングアーム５の一部とし、て
構成（−１ｌ下刃向に揺動できるようにしている。、Ｚ
のボーア４の先端位置には、ボンディングツールとし又
のギヤピラリ６を下側に取着し、また上側にはクランパ
を取着（２ている。そ（−で、ごのクランパ７問および
キャピラリ６内には図外のプーリに捲回されてこれから
引き出されるＡ−ｅワイヤ８を挿通している。また、前
記キャピラリ６の下方にはボンディングステージ９を配
設し、ワイヤボンディングされる半導体構体〕Ｏを載置
していζ）。 更に、前記キャピラリ６の側方には支軸１】によってそ
の先端部１２ａをキャピラリ６の下側位置に進退揺動さ
れる電極１２を備えている。この′阻極１２にはＡ１ワ
イヤ８との間に高電流源１３が接続され、先端部１２ａ
をキャピラリ６下側圧進出位置させたときにＡＡワイヤ
８との間で放電を発生させ、この放電エネルギによって
Ａ１ワイヤ８の先端を溶融してＡ詔ボールを形成する。 前記側１２の先端部１２ａは容器状０）シールド部材１
４にて囲まれており、このシールド部材１４内に例えば
ＡｒやＩＩ、のガヌを供給することにより、シールド部
材１４内をこれらのガス雰囲気に保つことができる。１
〜たがって、シールド部旧１４内にＡ−ｅワイヤ８の先
端を侵入させた状態で前述のＡ１ボールの形成を行なえ
ば、真球度の高いＡ、ｆｆｌボールを得ることができる
。 なお、Ａ１ボールの形成後は電極１２は側方に退避され
、ボンディングアーム５を下動させることによりキャピ
ラリ６はＡ、ｅボールを半導体構体１０に押圧する。こ
の押圧力とステージ９における加熱と、若干の超音波振
動によりＡ、、ｅワイヤのボンディングを行なう。 前記キャピラリ６は、特にその先端部を第２図に拡大図
示するように１．１ワイヤ８の挿通孔１５の先端開口周
囲に円錐形の面取り部】６を形成し、かつ挿通孔１５の
奥の内径を先端部よりも若干大きくなるよ５にしている
。また、先端面１７は平面ではなく、周辺部に向かって
若干の勾配が付けられ−（いる。そして、このキャピラ
リ６は、炭化チタン（Ｔｉｃ）を主成分とし、鉄族金属
をバインダとして使用したサーメットをその材質として
いる。 このサーメットは比較的加工が容易であるために、前述
した複雑な形状のキャピラリを加工するのには好適であ
る。また、ＴｉＣは次表に他の材質と比較するように、
それ自身のＡ４との反応力が低いという特性を有してい
る。更に、ＴｉＣはキャピラリに必要とされる強度を有
している。 一方、ＴｉＣに含有させるバインダにはニッケル（Ｎｉ
）が有効であるが、このバインダの含有率（重量％）
を変えることにより、第３図に示す特性が実検により求
められた。図において、反応評価値は前表におけると同
じである。この結果、含有率を増大すれば強度は向上す
るがＡ、、ｅと反応（付着）し易くなり、逆に含有率を
低減すれば反応し難くなる代りに強度が低下されること
が判る。 したがって、強度と反応の両者を共に満足させるために
、ニッケルの含有率は５〜２０％が最適である。なお実
際にはニッケルの他に炭化モリブデン（ＭＯ２Ｃ）を含
有させており、種々Ｑ実験の結果、例えば次の組成のも
のが良好であった。各数値の％割合を示す。 （１） ＴｉＣ：ＭＯ２Ｃ： Ｎｉ −＋ ７０ ：
１５ ：１５（２）〃 →６０ ： ２０ ：
２０（３）〃 →７６ ：１２ ： １２〔
実施例２〕 第４図は本発明の他の実施例を示し、特にキャピラ１Ｊ
６Ａの要部を示すものである。本実施例では前記第１冥
施例のキャピラリ６の先端面１７と面取り部］６にわた
って窒化シリコン（ＳｉＮ）の薄膜１８をコーティング
したものである。この薄膜１８は例えばＣＶＤ法によっ
て形成するが、少なくともＡ１ワイヤ８との接触部に形
成すればよく、加工上の理由でキャピラリ６の全面に形
成してもよい。このようにキャピラリの先端にＳｉＮ膜
１膜化８成すれば、ＳｉＮと八１との反応が低し・こと
により（前述の反応評価値は１である）Ａ［ワイヤな一
層付着し難くすると共に、コーティングによって比較的
に粗いＴｉＣサーメットの表面を覆って滑らかな表面と
し、Ａ！ワイヤの付着を更に有効に防止できる。コーテ
ィングの厚さは０．１μｍ以下では効果がなく１０μｍ
以上では膜が剥離し易い。また、コーテイング材質はＳ
ｉＮ以外にもＴｉＣ，ＺｒＣ等のＩＶａ族、Ｖａ族、Ｖ
ｉａ族の炭化物やＢＮ等の窒化物であってもよい。 因みに重ｆ％でＴｉＣ７０％、Ｍｏ１Ｃ１５％、Ｎｉ１
５％の粉末を配合し、ボールミル混合、乾式プレス成型
を行ない、１４００℃で１時間真空中で焼結した。その
上でキャピラリの形状に加工した後、ＣＶＤ法によりＴ
ｉＣ＆２μｍコーティングした。 このキャピラリを使用して３０〜５０μｍφのＭワイヤ
でワイヤボンディングテストを行なったところ、従来の
アルミナキャピラリでは２０００〜２００００回でキャ
ピラリへのＡ４付着が生じていたのが１０万回を越えて
もキャピラリへのＡｌ付着が生じることがなかった。 〔効果〕 （１）バインダとしてのニッケルを５〜２０重景％含む
炭化チタンによりキャピラリを形成しているので、キャ
ピラリとしての必要な強度を確保する一方でＡ４ワイヤ
との反応力を低減してＡ２ワイヤの付着を防止し、ボン
ダビリティを向上してボンディング不良を防止する。 （２１Ｔｉｃを主成分とするキャピラリの表面にＳｉＮ
等の膜をコーティングしているので、膜材料自身の特性
と、膜形成による表面の滑らかさとによりＡ−ｅワイヤ
の付着防止効果を一層高めることができる。 ｉ３） Ａ−ｇワイヤの付着を防止してボンダビリテ
ィが向上できることにより、Ａｌワイヤに伴なうコスト
の低減を達成できると共にワイヤボンディングの高速化
を達成でき、かつワイヤボンディングの信頼性を向上で
きる。 以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明（〜たが、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱（〜ない範囲で種々変
更？＋］能であることはいうまでもｌｒい。たとえば、
キャピラリの具体的プ【形状は任意に変更できる。また
、コーティングもＣＶＤ以外の方法な用いてもよい。 〔利用分野〕 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体装置のＡ−ｅ
ワイヤボッディング技術に適用した場合について説明し
たが、それに限定されるものではな（従来のウェッジボ
ンディングのツールにも本効果は太いにあるじＡ−ｅワ
イヤを接続する電子部品の全てに適用することができる
。
−ｅワイーＶのボンタビリティの向上を達成−するもの
でｋ）る。 ］］実施例１〕 第１図は本発明のワイヤボンダを示しズおり、ＸＹデ−
フ゛ルー １．−、ｆ−にボンディングー、ラド２を搭
載している。ごのボンディングヘッド２には超音波発振
子３を配設ずシ）と共に、この超音波発振子３に連設［
，７たホーン４をボンディングアーム５の一部とし、て
構成（−１ｌ下刃向に揺動できるようにしている。、Ｚ
のボーア４の先端位置には、ボンディングツールとし又
のギヤピラリ６を下側に取着し、また上側にはクランパ
を取着（２ている。そ（−で、ごのクランパ７問および
キャピラリ６内には図外のプーリに捲回されてこれから
引き出されるＡ−ｅワイヤ８を挿通している。また、前
記キャピラリ６の下方にはボンディングステージ９を配
設し、ワイヤボンディングされる半導体構体〕Ｏを載置
していζ）。 更に、前記キャピラリ６の側方には支軸１】によってそ
の先端部１２ａをキャピラリ６の下側位置に進退揺動さ
れる電極１２を備えている。この′阻極１２にはＡ１ワ
イヤ８との間に高電流源１３が接続され、先端部１２ａ
をキャピラリ６下側圧進出位置させたときにＡＡワイヤ
８との間で放電を発生させ、この放電エネルギによって
Ａ１ワイヤ８の先端を溶融してＡ詔ボールを形成する。 前記側１２の先端部１２ａは容器状０）シールド部材１
４にて囲まれており、このシールド部材１４内に例えば
ＡｒやＩＩ、のガヌを供給することにより、シールド部
材１４内をこれらのガス雰囲気に保つことができる。１
〜たがって、シールド部旧１４内にＡ−ｅワイヤ８の先
端を侵入させた状態で前述のＡ１ボールの形成を行なえ
ば、真球度の高いＡ、ｆｆｌボールを得ることができる
。 なお、Ａ１ボールの形成後は電極１２は側方に退避され
、ボンディングアーム５を下動させることによりキャピ
ラリ６はＡ、ｅボールを半導体構体１０に押圧する。こ
の押圧力とステージ９における加熱と、若干の超音波振
動によりＡ、、ｅワイヤのボンディングを行なう。 前記キャピラリ６は、特にその先端部を第２図に拡大図
示するように１．１ワイヤ８の挿通孔１５の先端開口周
囲に円錐形の面取り部】６を形成し、かつ挿通孔１５の
奥の内径を先端部よりも若干大きくなるよ５にしている
。また、先端面１７は平面ではなく、周辺部に向かって
若干の勾配が付けられ−（いる。そして、このキャピラ
リ６は、炭化チタン（Ｔｉｃ）を主成分とし、鉄族金属
をバインダとして使用したサーメットをその材質として
いる。 このサーメットは比較的加工が容易であるために、前述
した複雑な形状のキャピラリを加工するのには好適であ
る。また、ＴｉＣは次表に他の材質と比較するように、
それ自身のＡ４との反応力が低いという特性を有してい
る。更に、ＴｉＣはキャピラリに必要とされる強度を有
している。 一方、ＴｉＣに含有させるバインダにはニッケル（Ｎｉ
）が有効であるが、このバインダの含有率（重量％）
を変えることにより、第３図に示す特性が実検により求
められた。図において、反応評価値は前表におけると同
じである。この結果、含有率を増大すれば強度は向上す
るがＡ、、ｅと反応（付着）し易くなり、逆に含有率を
低減すれば反応し難くなる代りに強度が低下されること
が判る。 したがって、強度と反応の両者を共に満足させるために
、ニッケルの含有率は５〜２０％が最適である。なお実
際にはニッケルの他に炭化モリブデン（ＭＯ２Ｃ）を含
有させており、種々Ｑ実験の結果、例えば次の組成のも
のが良好であった。各数値の％割合を示す。 （１） ＴｉＣ：ＭＯ２Ｃ： Ｎｉ −＋ ７０ ：
１５ ：１５（２）〃 →６０ ： ２０ ：
２０（３）〃 →７６ ：１２ ： １２〔
実施例２〕 第４図は本発明の他の実施例を示し、特にキャピラ１Ｊ
６Ａの要部を示すものである。本実施例では前記第１冥
施例のキャピラリ６の先端面１７と面取り部］６にわた
って窒化シリコン（ＳｉＮ）の薄膜１８をコーティング
したものである。この薄膜１８は例えばＣＶＤ法によっ
て形成するが、少なくともＡ１ワイヤ８との接触部に形
成すればよく、加工上の理由でキャピラリ６の全面に形
成してもよい。このようにキャピラリの先端にＳｉＮ膜
１膜化８成すれば、ＳｉＮと八１との反応が低し・こと
により（前述の反応評価値は１である）Ａ［ワイヤな一
層付着し難くすると共に、コーティングによって比較的
に粗いＴｉＣサーメットの表面を覆って滑らかな表面と
し、Ａ！ワイヤの付着を更に有効に防止できる。コーテ
ィングの厚さは０．１μｍ以下では効果がなく１０μｍ
以上では膜が剥離し易い。また、コーテイング材質はＳ
ｉＮ以外にもＴｉＣ，ＺｒＣ等のＩＶａ族、Ｖａ族、Ｖ
ｉａ族の炭化物やＢＮ等の窒化物であってもよい。 因みに重ｆ％でＴｉＣ７０％、Ｍｏ１Ｃ１５％、Ｎｉ１
５％の粉末を配合し、ボールミル混合、乾式プレス成型
を行ない、１４００℃で１時間真空中で焼結した。その
上でキャピラリの形状に加工した後、ＣＶＤ法によりＴ
ｉＣ＆２μｍコーティングした。 このキャピラリを使用して３０〜５０μｍφのＭワイヤ
でワイヤボンディングテストを行なったところ、従来の
アルミナキャピラリでは２０００〜２００００回でキャ
ピラリへのＡ４付着が生じていたのが１０万回を越えて
もキャピラリへのＡｌ付着が生じることがなかった。 〔効果〕 （１）バインダとしてのニッケルを５〜２０重景％含む
炭化チタンによりキャピラリを形成しているので、キャ
ピラリとしての必要な強度を確保する一方でＡ４ワイヤ
との反応力を低減してＡ２ワイヤの付着を防止し、ボン
ダビリティを向上してボンディング不良を防止する。 （２１Ｔｉｃを主成分とするキャピラリの表面にＳｉＮ
等の膜をコーティングしているので、膜材料自身の特性
と、膜形成による表面の滑らかさとによりＡ−ｅワイヤ
の付着防止効果を一層高めることができる。 ｉ３） Ａ−ｇワイヤの付着を防止してボンダビリテ
ィが向上できることにより、Ａｌワイヤに伴なうコスト
の低減を達成できると共にワイヤボンディングの高速化
を達成でき、かつワイヤボンディングの信頼性を向上で
きる。 以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明（〜たが、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱（〜ない範囲で種々変
更？＋］能であることはいうまでもｌｒい。たとえば、
キャピラリの具体的プ【形状は任意に変更できる。また
、コーティングもＣＶＤ以外の方法な用いてもよい。 〔利用分野〕 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体装置のＡ−ｅ
ワイヤボッディング技術に適用した場合について説明し
たが、それに限定されるものではな（従来のウェッジボ
ンディングのツールにも本効果は太いにあるじＡ−ｅワ
イヤを接続する電子部品の全てに適用することができる
。
第１図は本発明のワイヤボンダの全体構成図、第２図は
キャピラリの拡大断面図、 第３図はニッケル含有率を決定するためのグラフ、 第４図は他の実施例の第２図と同様の断面図である。 ５・・・ボンディングアーム、６・・・ギヤピラリ、７
・・クランパ、８・・・Ａ１ワイヤ、９・・・ボンディ
ングステージ、１０・・・半導体構体、１２・・・電極
、１５・・・挿通孔、１６・・・面取り部、１７・・・
先端面、１８・・・薄膜（コーディング）。 第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 ニ・・ノブ、、、ｘ ラＩ：’３’ Ｃ−ｅ４ｒう第
４ 図 １．ノ、）− 第１頁の続き ■出 願 人 日立金属株式会社 東京都千代田区丸の内２−１− １７７−
キャピラリの拡大断面図、 第３図はニッケル含有率を決定するためのグラフ、 第４図は他の実施例の第２図と同様の断面図である。 ５・・・ボンディングアーム、６・・・ギヤピラリ、７
・・クランパ、８・・・Ａ１ワイヤ、９・・・ボンディ
ングステージ、１０・・・半導体構体、１２・・・電極
、１５・・・挿通孔、１６・・・面取り部、１７・・・
先端面、１８・・・薄膜（コーディング）。 第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 ニ・・ノブ、、、ｘ ラＩ：’３’ Ｃ−ｅ４ｒう第
４ 図 １．ノ、）− 第１頁の続き ■出 願 人 日立金属株式会社 東京都千代田区丸の内２−１− １７７−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、バインダとしてのニッケルを５〜２０重量％含むＴ
ｉＣのサーメットにてキャピラリを形成し、このキャピ
ラリを用いてＡ４ワイヤをボンディングし得るよう構成
したことを％徴とするワイヤボンダ。 ２、Ａ１ワイヤをネイルヘッドボンディング法によりボ
ンディングする特許請求の範囲第１項記載のワイヤボン
ダ。 ３、バインダとしてのニッケルを５〜２０重量％含むＴ
ｉＣのサーメットにてキャピラリを形成すると共に、そ
の表面にＩＶａ族、Ｖａ族、Ｖｉａ族の炭化物や窒化物
の膜状にコーティングし、かつこのキャピラリを用いて
ｌ？ワイヤをボンディングし得るように構成したことを
特徴とするワイヤボンダ。 ４、 コーティングの厚さを０．１〜１０μｍとしてな
る特許請求の範囲第３項記載のワイヤボンダ。 ５、 コーティングをＣＶＤ法にて形成してなる特許請
求の範囲第３項又は第４項記載のワイヤボンダ。 ６、 コーティングをキャピラリ表面のＡ−ｅワイヤと
の接触面に施してなる特許請求の範囲第３項ないし第５
項記載のワイヤボンダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58032817A JPS59159537A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | ワイヤボンダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58032817A JPS59159537A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | ワイヤボンダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59159537A true JPS59159537A (ja) | 1984-09-10 |
Family
ID=12369380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58032817A Pending JPS59159537A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | ワイヤボンダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59159537A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62208641A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-12 | Kyocera Corp | ワイヤボンデイング用キヤピラリ− |
| JPH07161757A (ja) * | 1993-12-03 | 1995-06-23 | Fuji Dies Kk | ヒート駒 |
-
1983
- 1983-03-02 JP JP58032817A patent/JPS59159537A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62208641A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-12 | Kyocera Corp | ワイヤボンデイング用キヤピラリ− |
| JPH07161757A (ja) * | 1993-12-03 | 1995-06-23 | Fuji Dies Kk | ヒート駒 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101004866B1 (ko) | 개선된 접합 특성 및 부식 특성을 갖는 구리 본딩 와이어또는 구리 초미세 와이어 | |
| US4974767A (en) | Double cone wire bonding capillary | |
| US5984162A (en) | Room temperature ball bonding | |
| JPS6238414B2 (ja) | ||
| CN214588745U (zh) | 一种带涂层的楔形劈刀 | |
| WO2008005684A2 (en) | Bonding tool with improved finish | |
| US7597231B2 (en) | Wire bonding capillary tool having multiple outer steps | |
| JP2004014884A (ja) | ボンディングワイヤー | |
| US7413108B2 (en) | Wedge-bonding of wires in electronic device manufacture with reversible wedge bonding tool | |
| JPS59159537A (ja) | ワイヤボンダ | |
| JP2009114499A (ja) | ボンディングワイヤ | |
| US20040129755A1 (en) | Wire bonding capillary | |
| EP2167269B1 (en) | Wire bonding capillary tool having multiple outer steps | |
| JPH1098063A (ja) | ウエッジボンディング用金合金線 | |
| Shah et al. | Reduction of underpad stress in thermosonic copper ball bonding | |
| JP2980447B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置製造用キャピラリー | |
| JP2003100795A (ja) | ワイヤボンディング用キャピラリー | |
| JP2699954B2 (ja) | ボンディングツール | |
| CN115360110B (zh) | 一种焊接劈刀 | |
| Han et al. | High reliable wire bonding technology in microwave module packaging | |
| JP2000144282A (ja) | 半導体装置のボンディング用金合金細線 | |
| JPH0154857B2 (ja) | ||
| JPH0354837A (ja) | ワイヤーボンディング方法 | |
| JPH0547825A (ja) | キヤピラリチツプおよび半導体装置 | |
| JP3516926B2 (ja) | ウェッジツール |