JPS62136836A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPS62136836A
JPS62136836A JP60278647A JP27864785A JPS62136836A JP S62136836 A JPS62136836 A JP S62136836A JP 60278647 A JP60278647 A JP 60278647A JP 27864785 A JP27864785 A JP 27864785A JP S62136836 A JPS62136836 A JP S62136836A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bonding
ball
electrode
wire
lead
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
JP60278647A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazumichi Machida
一道 町田
Saneyasu Hirota
弘田　実保
Masaaki Shimotomai
下斗米　将昭
Seizo Omae
大前　誠蔵
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric 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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP60278647A priority Critical patent/JPS62136836A/ja
Publication of JPS62136836A publication Critical patent/JPS62136836A/ja
Pending legal-status Critical Current

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
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/05599—Material
    • H01L2224/056—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
    • H01L2224/05617—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
    • H01L2224/05624—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
    • H01L2224/01—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
    • H01L2224/45138—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 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45147—Copper (Cu) 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
    • H01L2224/01—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
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after 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
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4807—Shape of bonding interfaces, e.g. interlocking features
    • 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
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • 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
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting 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
    • H01L2224/48221—Connecting 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
    • H01L2224/48245—Connecting 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
    • H01L2224/48247—Connecting 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
    • 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
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/4845—Details of ball bonds
    • H01L2224/48451—Shape
    • H01L2224/48453—Shape of the interface with the bonding area
    • 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
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
    • 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
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/485—Material
    • H01L2224/48505—Material at the bonding interface
    • H01L2224/48799—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Copper (Cu)
    • 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
    • H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/78301—Capillary
    • 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
    • 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
    • H01L2224/8512—Aligning
    • H01L2224/85148—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus
    • H01L2224/85169—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus being the upper part of the bonding apparatus, i.e. bonding head, e.g. capillary or wedge
    • H01L2224/8518—Translational movements
    • H01L2224/85181—Translational movements connecting first on the semiconductor or solid-state body, i.e. on-chip, regular stitch
    • 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
    • H01L2224/852—Applying energy for connecting
    • H01L2224/85201—Compression bonding
    • H01L2224/85205—Ultrasonic bonding
    • 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
    • H01L2924/01018—Argon [Ar]
    • 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
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • 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
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • 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
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • 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
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3025—Electromagnetic shielding

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体装置の製造方法に関し、特にＩＣや
トランジスタなどの製造工程において、金属ワイヤを接
続するワイヤボンディング方法に関するものである。
〔従来の技術〕
第４図は従来のワイヤボンディング方法を模式的に示し
たものである０図において、１は金ワイヤ、２は半導体
チップ、３は半導体チップ２上に形成されたアルミ電極
、４は銀めっき等の表面処理が施された銅合金リード、
５はボンディングツールであるキャピラリチップである
。
従来のワイヤボンディング方法では、金ワイヤ１の先端
をアーク入熱で溶融させ、これを凝固させてボール部１
ａを形成し、このボール部１ａをアルミ電極３にボール
ボンディングした後（第４図（ａ）、　Ｃｂ）参照）、
金ワイヤ１の他端側をリード４にステッチボンディング
するようにしており（第４図（Ｃ１，（ｄ）参照）、又
ワイヤ１の接合には主として超音波併用熱圧着方式が用
いられている。
以上のように従来のこの種の半導体装置においては、ボ
ンディング用金属ワイヤとして金ワイヤが使用されてい
るが、この場合コストが高くつくことと、半導体チップ
２上のアルミ電極３との接合部の長期信頼性が低いとい
う欠点があるため、金に代わる材料及びそのボンディン
グ技術が種々検討され、ている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ここで材料原価低減及び素子の長期信頼性向上という観
点から、金属ワイヤを金から銅に代えるとともに、銅合
金リード表面の銀めっき層を省略してリード上に直接銅
ワイヤを接合する場合について考える。金属ワイヤを電
極にボンディングする場合、良好な接合状態を得るため
には金属ワイヤの硬さと電極の硬さとが近位しているの
が望ましい、従来の金ワイヤを用いる場合には半導体チ
ップのアルミ電極の硬さはビッカース硬さでＨｖ３５〜
４０であるが、一般の銅ワイヤの硬さはビッカース硬さ
でＨｖ４５以上であり、従って一般め銅ワイヤをそのま
ま従来のアルミ電極に接合しようとするとボンディング
性が悪いという問題が生じ、この問題を解消するため超
音波出力を、例えば振幅０゜２〜０．３μｍ程度に増大
させると、第５図に示されるように、アルミ電極３ａが
接合部周囲に排斥されて銅ワイヤ１０のボール１０ａが
半導体チップ２に当り、電極３及び半導体チップ２が損
傷を受けるおそれがある。
また上述のように銀めっき層を省略し、リードに直接ボ
ンディングを行なうようにすると、ボンディング時に接
合不良、即ち接合強度不足、極端な場合はボンディング
時のはがれ等が発生するという問題があった。
この発明は、以上のような問題点に鑑み、電極及び半導
体チップが損傷を受けることなく、金属ワイヤと電極と
を良好に接合でき、しかも金属ワイヤとリードとを良好
に接合できる半導体装Ｉの製造方法を提供することを目
的としている。
ところで超音波併用熱圧着ボンディングにおける接合性
について見ると、良好な接合状態を得るためには、材料
表面の酸化皮膜等の吸着物を十分に破壊、除去すること
、及び接合界面における材料の塑性変形により、酸化膜
破壊後の新生面同志の接触面積を拡大することが極めて
重要である。
ここで金属の表面酸化について見ると、金表面。
銀表面は酸化されにくいのに対し、銅、アルミニウム等
はその表面が酸化されやすいという性質を存し、そのた
め従来の金ワイヤ及び銀めっき銅合金リードを用いる場
合は、ポール形成及びボールボンディング及びステッチ
ボンディングについてはこれを大気中で行なうのが一般
的であった。
従ってこのような従来のワイヤボンディング方法によっ
て銅ワイヤのボンディングを行なうようにすると、ボー
ル表面が酸化され、又同時にアルミ電極表面の酸化も進
行し、ワイヤと電極の硬さの違いに加え、この酸化膜が
原因になって良好なボンディング性が得られず、上述の
ように大きな超音波出力が必要であった訳である。
また上述のように銀めっき層を省略し、リードに直接ボ
ンディングを行なう場合、酸化膜の除去及び接合界面で
の塑性変形の双方において、従来の銀めっきリードに比
し、満足し得るような結果を得ることが著しく困難とな
り、そのためリードへのボンディング時に接合不良が発
生していた訳である。
〔問題点を解決するための手段〕
そこでこの発明は、半導体チップ上の電極とリードとを
金属ワイヤを用いて結線する半導体装置の製造方法にお
いて、金属ワイヤのポール形成。
ポールボンディング及びステッチボンディングを不活性
ガス雰囲気中で行なうようにしたものである。
〔作用〕
この発明においては、不活性ガス雰囲気中でボール形成
、ポールボンディング及びステッチボンディングを行な
うようにしたことから、ボール及び電極の表面酸化が防
止され、低い超音波出力でもってボールが半導体チップ
の電極に良好にボンディングされ、又金属ワイヤ及びリ
ードの表面酸化が防止され、金属ワイヤがリードに良好
にボンディングされるものである。
〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図について説明する。
第１図ないし第３図は本発明の一実施例による半導体装
置の製造方法を示す。図において、第４図及び第５図と
同一符号は同図と同一のものを示し、１０は銅ワイヤ、
１０ａはボール、１１は放電電極、１２はシールドカバ
ー、１３は不活性ガス雰囲気、１４は銀めっき層を省略
した銅合金リード、１５はアークである。
本実施例の方法では、まずシールドカバー１２内にアル
ゴンガスを送給してシールドカバー１２内に不活性ガス
雰囲気１３を形成し、この不活性ガス雰囲気１３中で銅
ワイヤ１０と放電電極１１との間に高電圧を印加する。
すると銅ワイヤ１０と放電電極１１との間に放電が起こ
ってアーク１５が形成され、銅ワイヤ１０の先端に熱が
投与されてボール１０ａが形成される。
こうしてボール１０ａが形成されると、上記不活性ガス
雰囲気１３中で、キャピラリチップ５を用いてボール１
０ａを半導体チップ２のアルミ電極３に押圧し、これに
振幅０．１μｍの超音波振動を印加する。するとボール
１０ａが変形してボール１０ａとアルミ電極３とが接合
される。
その後、上記不活性ガス雰囲気１３中で、キャピラリチ
ップ５を用いて銅ワイヤ１０の他端をリード１４に押圧
し、これに超音波振動を印加して銅ワイヤ１０をリード
１４にステッチボンディングする。
以上のような本実施例の方法では、ポール形成及びボー
ルボンディングを不活性ガス雰囲気中で行なうようにし
たので、ボール及びアルミ電極表面の酸化を防止でき、
超音波出力として従来０．２〜０．３μｍ程度の振幅が
必要であったのが、０．１μｍ程度の振幅で良く、その
結果電極及び半導体チップが損傷を受けることなく、銅
ワイヤを良好にアルミ電極に接合でき、これにより現在
ワイヤボンディングに用いられている金ワイヤに代えて
低廉な銅ワイヤの使用が可能となり、大幅な材料原価低
減が実現できる。
また本方法では、ステッチボンディングを不活性ガス雰
囲気中で行なうようにしたので、銅ワイヤ及び銅合金リ
ード表面の酸化を防止して、銅ワイヤと銅合金リードと
の接合性を大幅に向上でき、その結果従来めっき層に用
いられていた銀の使用量を大幅に削減できる。
なお上記実施例では金属ワイヤとして銅ワイヤを用いた
場合について説明したが、この金属ワイヤの材料はパラ
ジウム、アルミニウム、ｉＩあるいはこれらの低元素添
加合金、又は低元素添加銅合金であってもよい、またリ
ードは銅合金リードではなく、鉄系のリードであっても
よい。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、半導体チップ上の電極と
リードとを金属ワイヤを用いて結線する半導体装置の製
造方法において、金属ワイヤのボール形成、ポールボン
ディング及びステッチボンディングを不活性ガス雰囲気
中で行なうようにしたので、電極及び半導体チップが損
傷を受けることなく、金属ワイヤと電極とを良好に接合
でき、金ワイヤに代えて低廉な金属ワイヤの使用が可能
になり、又金属ワイヤとリードとの接合性を向上でき、
銀の使用量を大幅に低減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図ないし第３図は本発明の一実施例による半導体装
置の製造方法を模式的に示す図で、第１図（ａｌ、　（
ｂ）は各々アーク放電時及びボール形成後の状態を示す
図、第２図（ａ）〜（ｄ）は各々ポールボンディング及
びステッチボンディングの状態を示す図、第３図はボー
ルボンディング後の状態を示す図、第４図（ａｌ〜（ｄ
）は各々従来の方法を示す模式図、第５図は発明が解決
しようとする問題点を説明するための図である。 ２・・・半導体チップ、３・・・電極、４・・・リード
、１０・・・銅ワイヤ（金属ワイヤ）、１０ａ・・・ボ
ール、１３・・・不活性ガス雰囲気、１４・・・リード
。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）半導体チップ上の電極とリードとを金属ワイヤを
    用いて結線する半導体装置の製造方法において、 不活性ガス雰囲気中で、金属ワイヤの先端にボールを形
    成するとともに該ボールを半導体チップ上の電極にボン
    ディングし、かつ金属ワイヤの他端をリードにボンディ
    ングすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP60278647A 1985-12-10 1985-12-10 半導体装置の製造方法 Pending JPS62136836A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60278647A JPS62136836A (ja) 1985-12-10 1985-12-10 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60278647A JPS62136836A (ja) 1985-12-10 1985-12-10 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62136836A true JPS62136836A (ja) 1987-06-19

Family

ID=17600192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60278647A Pending JPS62136836A (ja) 1985-12-10 1985-12-10 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62136836A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05151377A (ja) * 1991-11-28 1993-06-18 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd イメージスキヤナ
US5370300A (en) * 1992-07-22 1994-12-06 Rohm Co., Ltd. Method and apparatus for wire bonding

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05151377A (ja) * 1991-11-28 1993-06-18 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd イメージスキヤナ
US5370300A (en) * 1992-07-22 1994-12-06 Rohm Co., Ltd. Method and apparatus for wire bonding

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS62136835A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS62136836A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3160555B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPS62136834A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0450741B2 (ja)
JPS62136833A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2000068396A (ja) ハーメチックシール用カバー
JPS62150836A (ja) 半導体装置
JPS61105850A (ja) ワイヤボンデイング方法
JPH03274755A (ja) 樹脂封止半導体装置とその製造方法
JPS61231736A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2003338514A (ja) 超音波接合構造及び方法、並びにそれを用いた電子部品及びその製造方法
JPS62136843A (ja) ワイヤボンデイング方法
JPS62136831A (ja) ワイヤボンデイング用ボ−ルの形成方法
JPS62136838A (ja) 半導体装置
JPS61231735A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS61231731A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS61231729A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS62136842A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3420745B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0452618B2 (ja)
JPS61237441A (ja) ワイヤボンデイング方法
JPH04313262A (ja) 半導体装置
JPS6022827B2 (ja) ボンデイングワイヤ
JPS63219131A (ja) 半導体装置の製造方法