KR100300823B1 - 와이어본딩방법 - Google Patents

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니시우라신이치
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후지야마 겐지
가부시키가이샤 신가와
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Abstract

안정된 와이어루프형상 및 형상유지력이 높은 와이어루프형상을 형성할 수 있다.
도 1(b)에 도시된 리버스 동작후, 도 1(c)에 도시한 것과 같이 캐필러리(4)를 제 2 본딩점(G)의 방향으로 기울여 윗쪽의 D1점까지 상승시키고, 계속하여 도 1(d)에 도시한 것과 같이 캐필러리(4)를 D점까지 상승시키고, 다음에 도 1(e)에 도시하듯이 캐필러리(4)를 제 2 본딩점(G)과 반대 방향으로 이동시키는 리버스 동작을 행하고, 다음에 도 1(f)에 도시한 것과 같이 캐필러리(4)가 F점까지 상승한다.

Description

와이어본딩방법{WIRE BONDING METHOD}
본 발명은 제 1 본딩점과 제 2 본딩점 사이를 와이어로 접속하는 와이어본딩방법에 관한 것이고, 특히 와이어루프형성방법에 관한 것이다.
반도체 장치의 조립공정에는, 도 3에 도시하듯이, 리드 프레임(1)에 놓인 반도체칩(2)상의 패드(2a)(제 1 본딩점)와 리드 프레임(1)의 리드(1a)(제 2 본딩점)사이를 와이어(3)에 의해 접속하는 공정이 있다. 이러한 경우에 있어서의 와이어(3)의 루프형상은, 일반적으로 사다리꼴루프라고 불린다. 또, 이 종류의 와이어루프형성방법으로서, 예컨대 특개평 제4-318943호 공보, 특개평 제7-176558호 공보를 들 수 있다.
도 3에 도시한 사다리꼴루프는, 도 4에 도시한 공정에 의해 형성된다. 도 4(a)에 도시하듯이, 와이어(3)를 클램프하는 클램퍼(도시 생략)는 열린 상태에서, 캐필러리(4)가 하강하여 제 1 본딩점(A)에 와이어선단에 형성된 볼을 본딩한 후, 캐필러리(4)로부터 와이어(3)를 풀어내면서 B점까지 상승한다. 다음에 도 4(b)에 도시하듯이, 캐필러리(4)를 제 2 본딩점(G)과 반대 방향으로 C점까지 수평이동시킨다. 일반적으로, 캐필러리(4)를 제 2 본딩점(G)과 반대 방향으로 이동시키는 것을 리버스 동작이라고 한다. 이것에 의해, 와이어(3)는, A점에서 C점까지 경사진 형상이 되고, 와이어(3)의 부분에 굴곡(3a)이 생긴다. 이 A점에서 C 점까지의 공정에서 풀린 와이어(3)는 도 3에 도시한 넥높이부(31)가 된다.
다음에 도 4(c)에 도시하듯이, 캐필러리(4)로부터 와이어(3)를 풀어내면서 D점까지 상승한다. 또, 와이어 풀어내기는, 캐필러리(4)의 이동에 의하여 캐필러리(4)의 선단에서 와이어(3)를 송출하는 것을 말한다. 그 후, 도 4(d)에 도시하듯이, 캐필러리(4)는 다시 제 2 본딩점(G)과 반대 방향으로 E점까지 수평이동, 즉 리버스 동작을 한다. 이것에 의해, 와이어(3)는, C점에서 E점까지 경사진 형상이 되어, 와이어(3)의 부분에 굴곡(3b)이 생긴다. 이 C점에서 E점까지 풀린 와이어(3)는, 도 3에 도시한 사다리꼴부 길이부분(32)이 된다.
다음에 도 4(e)에 도시하듯이, 캐필러리(4)는 와이어(3)를 풀어내면서 F점까지 상승하고, 이 때의 와이어(3)의 풀린 양은 도 3에 도시한 경사부(33)쪽이 된다. 그 후, 클램퍼(도시 생략)가 닫힌다. 클램퍼가 닫히면, 이후 캐필러리(4)가 이동하더라도 와이어(3)의 풀어내기는 행해지지 않는다. 다음에 도 4(f) (g)에 도시하듯이, 캐필러리(4)는 원호운동 또는 원호운동후에 하강하여 제 2 본딩점(G)에 위치하여, 제 2 본딩점(G)에 와이어(3)를 본딩한다.
도 4에 도시한 사다리꼴루프형성공정에서, 도 4(b)에 도시한 리버스 동작은, 캐필러리(4)가 제 1 본딩점(A)에 가까운 높이의 위치에서 행하므로, 비교적 강한 굴곡(3a)이 생기기 쉽다. 그러나, 도 4(d)에 도시한 리버스 동작은, 캐필러리(4)가 제 1 본딩점(A)에서 떨어진 높은 위치에서 행하기 때문에, 굴곡(3b)이 생기기 어렵고 안정되지 않는다. 이 때문에, 도 3에 도시한 굴곡(3b)의 부분이 안정되지 않으므로 와이어루프의 형상유지력이 약하고, 굴곡(3b)의 높이가 굴곡(3a)의 높이에 일치하지 않고 끝이 올라가거나 끝이 내려간다. 또한 굴곡(3b)부분의 형상유지력이약하면, 외부에서의 가압에 의해서 와이어 구부러짐이 발생한다. 예컨대, 제 2 본딩점(G)으로의 본딩시에 있어서 캐필러리 접촉이나 초음파 발진에 의한 충격, 또 와이어(3)의 진동, 또 몰드시의 몰드재 주입에 의한 몰드의 흐름 등의 외력에 의하여 와이어 구부러짐이 발생하기 쉽다.
본 발명의 과제는, 사다리꼴루프의 문제점을 해결하는 것으로, 안정된 와이어루프형상 및 형상유지력이 높은 와이어루프형상을 형성할 수 있는 와이어본딩방법을 제공하는 것에 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 형태를 도시하고, (a) 내지 (h)는 각 공정의 캐필러리 이동에 의한 와이어형상을 도시한 상태도,
도 2는 도 1의 캐필러리의 궤적을 도시한 설명도,
도 3은 종래의 사다리꼴루프의 와이어루프형상을 도시한 도면,
도 4는 (a) 내지 (g)는 도 3의 사다리꼴루프를 형성하는 캐필러리의 궤적에 의한 각 시점에서의 와이어형상을 도시한 상태도.
부호의 설명
A : 제 1 본딩점
G : 제 2 본딩점
3 : 와이어
3a, 3b, 3c : 굴곡
4 : 캐필러리
31 : 넥높이부
32 : 사다리꼴부 길이부분
33 : 경사부
상기 과제를 해결하기 위한 제 1 수단은, 제 1 본딩점과 제 2 본딩점 사이를 와이어로 접속하는 와이어본딩방법에 있어서, 제 1 본딩점에 와이어의 선단을 접속하는 공정과, 다음에 캐필러리를 상승시키고, 계속하여 제 2 본딩점과 반대 방향으로 이동시키는 리버스 동작을 행하는 공정과, 다음에 캐필러리를 제 2 본딩점의 방향으로 기울여 윗쪽으로 상승시킨후 더욱 상승시키는 공정에서부터, 그 후 제 2 본딩점과 반대 방향으로 이동시키는 리버스 동작까지를 적어도 1 회 행하는 공정과, 다음에 캐필러리가 상승하고, 그 후 제 2 본딩점의 방향으로 이동시켜 와이어를 제 2 본딩점에 접속하는 공정을 행하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 제 2 수단은, 제 1 본딩점과 제 2 본딩점 사이를 와이어로 접속하는 와이어본딩방법에 있어서, 제 1 본딩점에 와이어의 선단을 접속하는 공정과, 다음에 캐필러리를 상승시키고, 계속하여 제 2 본딩점과 반대 방향으로 이동시키는 리버스 동작을 행하는 공정과, 다음에 캐필러리를 제 2 본딩점의 방향으로 기울여 윗쪽으로 상승시키는 공정에서부터, 그 후 제 2 본딩점과 반대 방향으로 이동시키는 리버스 동작까지를 적어도 1 회 행하는 공정과, 다음에 캐필러리가 상승하고, 그 후 제 2 본딩점의 방향으로 이동시켜서 와이어를 제 2 본딩점에 접속하는 공정을 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시 형태를 도 1 및 도 2에 의해 설명한다. 또, 도 3 및 도 4와 동일 또는 상당 부재 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙여 설명한다. 본 실시 형태는, 도 3에 도시한 사다리꼴루프의 도 4(c) 내지 (d)의 공정을 도 1(c) 내지 (e)와 같이 바꾼 것이다. 그 밖의 공정은 도 4의 공정과 같다. 즉, 도 1(a) (b) 및 (f) 내지 (h)의 공정은 도 4(a) (b) 및 (e) 내지 (g)의 공정에 상당한다.
우선, 종래와 같은 도 1(a) (b)의 공정에 관해서 설명한다. 도 1(a)에 도시하듯이, 와이어(3)를 클램프하는 클램퍼(도시 생략)는 열린 상태에서, 캐필러리(4)가 하강하여 제 1 본딩점(A)에 와이어(3)의 선단에 형성된 볼을 본딩한 후, 캐필러리(4)로부터 와이어(3)를 풀어내면서 B점까지 상승한다. 다음에 도 1(b)에 도시하듯이, 캐필러리(4)를 제 2 본딩점(G)과 반대 방향의 C점까지 수평이동시키는 리버스 동작을 한다. 이것에 의해, 종래와 같이, 와이어(3)의 부분에 굴곡(3a)이 생긴다. 또한 A점에서 C점까지의 공정에서 풀린 와이어(3)는, 도 1(h)에 도시한 넥높이부(31)가 된다.
다음에 본 실시 형태의 특징으로 행하는 공정이 행해진다. 도 1(c)에 도시하듯이, 캐필러리(4)는 C점에서 제 2 본딩점(G)의 방향으로 기울고 윗쪽의 D1점까지 와이어(3)를 풀어내면서 상승한다. 그 후, 도 1(d)에 도시하듯이, 캐필러리(4)로부터 와이어(3)를 풀어내면서 D점까지 상승한다. 이 C점에서 D점까지의 동작으로 와이어(3)를 풀어낸 길이가 사다리꼴부 길이부분(32)이 된다. 다음에 도 1(e)에 도시하듯이, 캐필러리(4)는 제 2 본딩점(G)과 반대 방향으로 이동, 즉 리버스 동작을 행하여 E점까지 수평 이동한다. 이 C점에서 E점까지의 동작에 의해, 와이어(3)에는 굴곡(3b)이 생긴다.
그 후는 종래와 같이, 도 1(f)에 도시하듯이, 캐필러리(4)는 와이어(3)를 풀어내면서 F점까지 상승하고, 이 때의 와이어(3)의 풀린 양은 도 1(h)에 도시한 경사부(33)쪽이 된다. 그 후, 클램퍼(도시 생략)는 닫힌다. 클램퍼가 닫히면, 이후 캐필러리(4)가 이동하더라도 와이어(3)의 풀어내기는 행해지지 않는다. 다음에 도 1(f)로부터 (h)에 도시하듯이, 캐필러리(4)는 원호운동 또는 원호운동후에 하강하여 제 2 본딩점(G)에 위치하고, 와이어(3)를 본딩한다. 또, F점에서 제 2 본딩점(G)까지의 동작은, 본 발명의 요지와 직접 관계는 없으므로, 상기한 종래예에 개시되어 있는 동작과 같은 동작을 행하게 하더라도, 또는 그 밖의 여러가지 동작을 행하게 하더라도 좋다.
이와 같이, 도 1(e)의 리버스 동작은, 도 4(c)와 같이 단순히 캐필러리(4)를 상승시킨 후에 하는 것은 아니고, 도 1(c) (d)와 같이 캐필러리(4)를 상승시키면서 제 2 본딩점(G)의 방향으로 기울여 윗쪽으로 이동시킨 후에 행한다. 이 때문에, 강한 굴곡(3b)이 생기고, 또한 굴곡(3b)의 위치가 안정됨과 동시에, 형상유지력이 높은 와이어루프형상이 형성된다.
또, 상기 실시 형태에 있어서는, 캐필러리(4)를 C점에서 D1점으로 기울여 상승시키고, 그 후 윗쪽의 D점으로 상승시켰지만, 도 2에 2점쇄선으로 도시하듯이, C점에서 D점으로 비스듬히 상승시켜도 좋다. 또한 사다리꼴부 길이부분(32)이 매우 긴 경우에는, 캐필러리(4)를 C점에서 E점까지 이동시키는 공정을 1 회에 한정하지 않고, 복수회 행하더라도 좋다.
본 발명에 의하면, 제 1 본딩점에 와이어의 선단을 접속하는 공정과, 다음에 캐필러리를 상승시키고, 계속하여 제 2 본딩점과 반대 방향으로 이동시키는 리버스 동작을 행하는 공정과, 다음에 캐필러리를 제 2 본딩점의 방향으로 기울여 윗쪽으로 상승시킨 후에 상승시키든지 또는 제 2 본딩점의 방향으로 기울여 윗쪽으로 상승시키는 공정에서부터, 그 후 제 2 본딩점과 반대 방향으로 이동시키는 리버스 동작까지를 적어도 1 회 행하는 공정과, 다음에 캐필러리가 상승하고, 그 후 제 2 본딩점의 방향으로 이동시켜서 와이어를 제 2 본딩점에 접속하는 공정을 행하므로, 안정된 와이어 루프형상 및 형상유지력이 높은 와이어루프형상을 형성할 수 있다.
이것에 의해, 배선거리가 짧은 단루프는 물론, 배선거리가 긴 장루프에 있어서도 안정된 루프형상이 얻어진다. 또한 외부에서의 가압에 대하여 형상유지력이 높은 루프가 형성되기 때문에, 외부에서의 가압에 의한 와이어 구부러짐을 방지할 수 있다. 예컨대, 제 2 본딩점으로의 본딩시에 있어서 캐필러리 접촉이나 초음파 발진에 의한 충격, 또 와이어의 진동, 또 몰드시의 몰드재 주입에 의한 몰드의 흐름 등의 외력에 대하여, 높은 쇼크흡수능력이 있고, 와이어 구부러짐이 방지된다.

Claims (2)

  1. 제 1 본딩점과 제 2 본딩점 사이를 와이어로 접속하는 와이어본딩방법에 있어서, 제 1 본딩점에 와이어의 선단을 접속하는 공정과, 다음에 캐필러리를 상승시키고, 계속하여 제 2 본딩점과 반대 방향으로 이동시키는 리버스동작을 행하는 공정과, 다음에 캐필러리를 제 2 본딩점의 방향으로 기울여 윗쪽으로 상승시킨후 더욱 상승시키는 공정에서부터, 그 후 제 2 본딩점과 반대 방향으로 이동시키는 리버스 동작까지를 적어도 1 회 행하는 공정과, 다음에 캐필러리가 상승하고, 그 후 제 2 본딩점의 방향으로 이동시켜 와이어를 제 2 본딩점에 접속하는 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 와이어본딩방법.
  2. 제 1 본딩점과 제 2 본딩점 사이를 와이어로 접속하는 와이어본딩방법에 있어서, 제 1 본딩점에 와이어의 선단을 접속하는 공정과, 다음에 캐필러리를 상승시키고, 계속하여 제 2 본딩점과 반대 방향으로 이동시키는 리버스 동작을 행하는 공정과, 다음에 캐필러리를 제 2 본딩점의 방향으로 기울여 윗쪽으로 상승시키는 공정에서부터, 그 후 제 2 본딩점과 반대 방향으로 이동시키는 리버스 동작까지를 적어도 1 회 행하는 공정과, 다음에 캐필러리가 상승하고, 그 후 제 2 본딩점의 방향으로 이동시켜 와이어를 제 2 본딩점에 접속하는 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 와이어본딩방법.
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