JPS62202533A - ワイヤボンデイング用ウエツジ - Google Patents
ワイヤボンデイング用ウエツジInfo
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- JPS62202533A JPS62202533A JP61044962A JP4496286A JPS62202533A JP S62202533 A JPS62202533 A JP S62202533A JP 61044962 A JP61044962 A JP 61044962A JP 4496286 A JP4496286 A JP 4496286A JP S62202533 A JPS62202533 A JP S62202533A
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- 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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ＬＳＩやＩＣなどの半導体装置のワイヤボン
ディングに使用するウェッジに関するものである。
ディングに使用するウェッジに関するものである。
半導体装置において、半導体チップの電極とパッケージ
のリード電極との接続には、金またはアルミニウムより
なる直径０．０１５〜０．１ｍ＋ｗ程度の細い導線を用
いており、この接続工程（ワイヤボンディング）には、
キャピラリーやウェッジが用いられている。このうちウ
ェッジ１は、第２図（ａ）（ｂ）に示すように先端に設
けた斜めの細孔１ａを通して導線を送出し、押圧部１ｂ
で該導線を圧着するようになっているもので、キャピラ
リーに比べ導線の圧着部分を細くすることができるため
、より高密度のワイヤボンディングに使用できるという
利点があった。
のリード電極との接続には、金またはアルミニウムより
なる直径０．０１５〜０．１ｍ＋ｗ程度の細い導線を用
いており、この接続工程（ワイヤボンディング）には、
キャピラリーやウェッジが用いられている。このうちウ
ェッジ１は、第２図（ａ）（ｂ）に示すように先端に設
けた斜めの細孔１ａを通して導線を送出し、押圧部１ｂ
で該導線を圧着するようになっているもので、キャピラ
リーに比べ導線の圧着部分を細くすることができるため
、より高密度のワイヤボンディングに使用できるという
利点があった。
また、このウェッジ１は先端の押圧部１ｂが細く、セラ
ミックスでは折れやすいため、超硬により全体を形成し
ており、導線として主にコストの低いアルミ線を用いて
いた。
ミックスでは折れやすいため、超硬により全体を形成し
ており、導線として主にコストの低いアルミ線を用いて
いた。
ところが、超硬により形成したウェッジ１の場合、金属
の付着性が大きいため先端部に導線や電極の粉が付着し
やすく、この付着物が多くたまると細孔１ａの穴詰まり
や導線切れ、ループ異常などの接続不良を起こしていた
。
の付着性が大きいため先端部に導線や電極の粉が付着し
やすく、この付着物が多くたまると細孔１ａの穴詰まり
や導線切れ、ループ異常などの接続不良を起こしていた
。
また、このウェッジ１は、最高１秒間に８回程度の高速
で導線を電極上に圧着する際に、電極面に打ちつけられ
るために、先端の押圧部１ｂに摩耗や折損などが生じや
すく、摩耗や折損などが激しいと、導線を確実に圧着す
ることができず、ワイヤーツブレ異常を起こしていた。
で導線を電極上に圧着する際に、電極面に打ちつけられ
るために、先端の押圧部１ｂに摩耗や折損などが生じや
すく、摩耗や折損などが激しいと、導線を確実に圧着す
ることができず、ワイヤーツブレ異常を起こしていた。
これらの接続不良のため超硬よりなるウェッジ１は比較
的寿命の短いものであった。
的寿命の短いものであった。
上記に鑑みて、本発明は超硬により形成したウェッジ基
体の少なくとも先端部の表面にＴｉＣ＋ＴｉＮ、ダイヤ
モンド等よりなる硬質薄膜を被着してワイヤボンディン
グ用ウェッジを形成したものである。
体の少なくとも先端部の表面にＴｉＣ＋ＴｉＮ、ダイヤ
モンド等よりなる硬質薄膜を被着してワイヤボンディン
グ用ウェッジを形成したものである。
本発明に係るウェッジ１は、超硬よりなり、第１図に先
端部分を示すように導線を送出する細孔ｌａおよび導線
を圧着する押圧部１ｂを備えており、表面に硬質薄膜２
を被着している。硬質薄膜２は細孔１ａの内側面まで形
成し、滑らかな面となっているため、導線をスムーズに
送出することができ、またウェッジ１と導線との化学反
応を防止し、導線や電極粉の付着を防止することができ
る。
端部分を示すように導線を送出する細孔ｌａおよび導線
を圧着する押圧部１ｂを備えており、表面に硬質薄膜２
を被着している。硬質薄膜２は細孔１ａの内側面まで形
成し、滑らかな面となっているため、導線をスムーズに
送出することができ、またウェッジ１と導線との化学反
応を防止し、導線や電極粉の付着を防止することができ
る。
また、硬質薄膜２を押圧部１ｂ表面に被着しであること
により押圧部１ｂの強度、殊に耐摩耗性を大きくするこ
とができる。
により押圧部１ｂの強度、殊に耐摩耗性を大きくするこ
とができる。
このようなウェッジ１の基体を炭化タングステン（ＷＣ
）により形成し、第１表に示すような種類の硬質薄膜を
被着して試作し、硬質薄膜を被着しないウェッジと共に
ワイヤボンディング試験を行った。それぞれのウェッジ
を１０個用意し、同一条件のもとに、アルミ線を用いて
ワイヤボンディングを行い、ボンディング回数と導線の
接続状態との関係を調べた結果、それぞれの平均値は第
１表の通りであった。なおウェッジに被着した硬質薄膜
の膜厚は全て１４μｍとした。
）により形成し、第１表に示すような種類の硬質薄膜を
被着して試作し、硬質薄膜を被着しないウェッジと共に
ワイヤボンディング試験を行った。それぞれのウェッジ
を１０個用意し、同一条件のもとに、アルミ線を用いて
ワイヤボンディングを行い、ボンディング回数と導線の
接続状態との関係を調べた結果、それぞれの平均値は第
１表の通りであった。なおウェッジに被着した硬質薄膜
の膜厚は全て１４μｍとした。
第 １ 表
○・・・異常なし
△・・・ワイヤーツブレ異常などの接続不良が若干発生
×・・・ワイヤーツプレ異常などの接続不良が多発し、
使用不能 第１表より隘１の硬質薄膜を被着しないウェッジは、３
０万回程度のボンディングで先端部の摩耗や導線物の付
着などのために接続不良が発生し、使用不要となった。
使用不能 第１表より隘１の硬質薄膜を被着しないウェッジは、３
０万回程度のボンディングで先端部の摩耗や導線物の付
着などのために接続不良が発生し、使用不要となった。
また、阻２のＳｉＣを被着したウェッジやＮａ３のＳｉ
、Ｎ、を被着したウェッジは、硬質薄膜が剥離しやす＜
４０万回程度で寿命となり、さほど効果はなかった。
、Ｎ、を被着したウェッジは、硬質薄膜が剥離しやす＜
４０万回程度で寿命となり、さほど効果はなかった。
それに対し磁４のダイヤモンドを被着したウェッジや患
５のＴｉＮを被着したウェッジ、Ｎ１１６のＴｉＣを被
着したウェッジは、それぞれ６０万回程度のボンディン
グ後も先端部の摩耗や導線物の付着が少なく使用可能な
状態を保っていた。
５のＴｉＮを被着したウェッジ、Ｎ１１６のＴｉＣを被
着したウェッジは、それぞれ６０万回程度のボンディン
グ後も先端部の摩耗や導線物の付着が少なく使用可能な
状態を保っていた。
以上の結果より、超硬よりなるウェッジ基体に被着する
硬質薄膜としてはダイヤモンド、ＴｉＮ、ＴｉＣ等が良
く、中でもＴｉＣが最も接続状態が良好であった。
硬質薄膜としてはダイヤモンド、ＴｉＮ、ＴｉＣ等が良
く、中でもＴｉＣが最も接続状態が良好であった。
上記実施例において、硬質薄膜の平均膜厚は１４μｍの
ものを用いたが、種々実験の結果平均膜厚が０．５μｍ
より小さいと、耐摩耗性、強度が弱く、一方膜厚を５０
μｍより厚くすると割れによる剥離が発生しやすくなる
だけでな（、細孔を小さくしてしまうという不都合があ
った。即ち、ウェッジ基体の先端部に被着する硬￥ｔＷ
ＪＩＩりの平均膜厚は０．５〜５０μｍが好適である。
ものを用いたが、種々実験の結果平均膜厚が０．５μｍ
より小さいと、耐摩耗性、強度が弱く、一方膜厚を５０
μｍより厚くすると割れによる剥離が発生しやすくなる
だけでな（、細孔を小さくしてしまうという不都合があ
った。即ち、ウェッジ基体の先端部に被着する硬￥ｔＷ
ＪＩＩりの平均膜厚は０．５〜５０μｍが好適である。
このような硬質薄膜の被着方法はいろいろあるが、たと
えば、ダイヤモンドの薄膜を被着する場合は、プラズマ
中の活性分子、ラジカル、イオン、電子等を利用して、
基体にダイヤモンド層を沈積させるプラズマＣＶＤ法が
適している。この他、材質等の違いに応じてＰＶＤ法、
イオンブレーティング法、スパッタリング法などで薄膜
を被着してもよい。また、ウェッジの細孔はあらかじめ
広く形成しておき薄膜被着後研磨することによって適正
な大きさにすればよい。このようにプラズマＣＶＤ法な
どで硬質薄膜を形成することにより結晶粒径が細かく、
ボイドのない滑らかな表面が得られるが、必要に応じて
表面の研磨を行えば、さらに滑らかな面を得ることがで
きる。
えば、ダイヤモンドの薄膜を被着する場合は、プラズマ
中の活性分子、ラジカル、イオン、電子等を利用して、
基体にダイヤモンド層を沈積させるプラズマＣＶＤ法が
適している。この他、材質等の違いに応じてＰＶＤ法、
イオンブレーティング法、スパッタリング法などで薄膜
を被着してもよい。また、ウェッジの細孔はあらかじめ
広く形成しておき薄膜被着後研磨することによって適正
な大きさにすればよい。このようにプラズマＣＶＤ法な
どで硬質薄膜を形成することにより結晶粒径が細かく、
ボイドのない滑らかな表面が得られるが、必要に応じて
表面の研磨を行えば、さらに滑らかな面を得ることがで
きる。
叙上のように本発明によれば、超硬により形成したワイ
ヤボンディング用ウェッジの少なくとも先端部の表面に
硬質薄膜を被着したことにより、ウェッジ先端部の耐摩
耗性、硬度、耐蝕性が太きくなり欠けや折れの発生が少
なくなるだけでなく、細孔の内側面が滑らかになり摩擦
係数が低減して導線の送出がスムーズに行えるために、
接触不良が少なくなる。さらに、これらの硬質薄膜は熱
伝導率が高いため、ウェッジの放熱特性を良くし、また
導電性が高いため、静電気等による帯電を防止すること
ができるなど多くの特長を有したワイヤボンディング用
ウェッジを提供することができる。
ヤボンディング用ウェッジの少なくとも先端部の表面に
硬質薄膜を被着したことにより、ウェッジ先端部の耐摩
耗性、硬度、耐蝕性が太きくなり欠けや折れの発生が少
なくなるだけでなく、細孔の内側面が滑らかになり摩擦
係数が低減して導線の送出がスムーズに行えるために、
接触不良が少なくなる。さらに、これらの硬質薄膜は熱
伝導率が高いため、ウェッジの放熱特性を良くし、また
導電性が高いため、静電気等による帯電を防止すること
ができるなど多くの特長を有したワイヤボンディング用
ウェッジを提供することができる。
第１図は本発明に係るワイヤボンディング用ウェッジの
先端部分を示す拡大断面図である。 第２図（ａ） （ｂ）はそれぞれ従来のワイヤボンディ
ング用ウェッジを示しており、第２図（ａ）は側面図、
第２図（ｂ）は第２図（ａ）におけるＡ部の拡大断面図
である。 １：ワイヤボンディング用ウェッジ １ａ：細孔 ｌｂ：押圧部 ２：硬質薄膜
先端部分を示す拡大断面図である。 第２図（ａ） （ｂ）はそれぞれ従来のワイヤボンディ
ング用ウェッジを示しており、第２図（ａ）は側面図、
第２図（ｂ）は第２図（ａ）におけるＡ部の拡大断面図
である。 １：ワイヤボンディング用ウェッジ １ａ：細孔 ｌｂ：押圧部 ２：硬質薄膜
Claims (1)
- 超硬により形成したウェッジ基体の少なくとも先端部の
表面にＴｉＣ、ＴｉＮ、ダイヤモンドなどより成る硬質
薄膜を被着したことを特徴とするワイヤボンディング用
ウェッジ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61044962A JPH0744198B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | ワイヤボンデイング用ウエツジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61044962A JPH0744198B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | ワイヤボンデイング用ウエツジ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62202533A true JPS62202533A (ja) | 1987-09-07 |
| JPH0744198B2 JPH0744198B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=12706103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61044962A Expired - Lifetime JPH0744198B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | ワイヤボンデイング用ウエツジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0744198B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002134548A (ja) * | 2000-10-24 | 2002-05-10 | Tanaka Electronics Ind Co Ltd | ボンディングワイヤの巻替ガイド及びそれを用いた巻替方法 |
-
1986
- 1986-02-28 JP JP61044962A patent/JPH0744198B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002134548A (ja) * | 2000-10-24 | 2002-05-10 | Tanaka Electronics Ind Co Ltd | ボンディングワイヤの巻替ガイド及びそれを用いた巻替方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0744198B2 (ja) | 1995-05-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |