KR100317698B1 - 와이어 본딩방법 - Google Patents

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KR100317698B1
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다케우치노부오
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후지야마 겐지
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Abstract

제 2 본드점으로의 본딩시에 있어서의 와이어 루프의 부풀음을 방지하여 안정된 와이어 루프형상을 가능하게 하고, 저단차 디바이스에 있어서의 저와이어 루프를 가능하게 한다.
캐필러리의 선단으로부터 돌출한 와이어의 선단에 형성된 볼을 제 1 본드점 (A)에 본딩한 후, 캐필러리가 제 2 본드점(C) 측으로 이동할 때, 먼저 제 2 본드점 (C)으로부터 약간 제 1 본드점(A)측의 E점으로 하강하여 캐필러리의 선단에서 아래로 처진 와이어부를 수평면으로 밀어 붙이고, 다음에 캐필러리는 F점에 상승 및 제 2 본드점(C)의 상방의 G점으로 이동한 후, 캐필러리는 하강하여 제 2 본드점(C)에 와이어를 본딩한다.

Description

와이어 본딩방법{WIRE BONDING METHOD}
본 발명은, 캐필러리에 끼워 통해진 와이어를 캐필러리로 제 1 본드점과 제 2 본드점 사이를 접속하는 와이어 본딩방법에 관한 것으로, 특히 제 1 본드점과 제 2 본드점과의 단차가 작은 저단차(低段差) 디바이스에 있어서, 저와이어 루프를 형성하는데 적합한 와이어 본딩방법에 관한 것이다.
와이어 본딩방법에는 여러가지 방법이 제안되어 있지만, 가장 일반적인 방법을 도 7에 도시한다. 도 7a에 도시하는 바와 같이, 와이어(1)를 클램핑하기 위하여 캐필러리(2)의 상방에 있는 클램퍼(도시 생략)는 개방상태이며, 캐필러리(2)가 하강하여 캐필러리(2)의 선단에서 돌출한 와이어의 선단에 형성된 볼을 제 1 본드점(A)에 본딩한다. 그 후, 캐필러리(2)는 B점까지 상승하면서 와이어 루프를 형성하는데 필요한 와이어의 길이분량의 와이어(1)를 풀어낸다. 다음에 클램퍼는 닫히고, 캐필러리(2)는 원호운동을 하여 제 2 본드점(C)의 상방의 D점까지 이동한다. 계속해서 도 7b에 도시하는 바와 같이, 캐필러리(2)는 하강하여 제 2 본드점(C)에 와이어(1)를 본딩한다. 그 후, 클램퍼는 열리고, 캐필러리(2) 및 클램퍼는 합께 상승하고, 이 상승 도중에 클램퍼가 닫히고, 와이어(1)를 제 2 본드점(C)의 부착부분에서 절단한다. 이것에 의해, 1개의 와이어 본딩이 완료한다. 또한, 이 종류의 와이어 본딩방법으로서, 예컨데 일본 특공평 제 1-26531호 공보를 들을 수 있다.
종래의 와이어 본딩방법은, 제 1 본드점(A)과 제 2 본드점(C)과의 단차가 작은, 예컨데 50㎛ 이하의 저단차 디바이스에 있어서는, 다음과 같은 문제가 있었다. 도 7a에 도시하는 바와 같이, 캐필러리(2)가 제 2 본드점(C)의 약간 상방으로 이동한 경우, 캐필러리(2)의 하단으로부터 여분의 와이어(1)가 아래로 처지고, 만곡부(10)를 형성한 와이어 형상(11)으로 되어 있다. 이 만곡부(10)가 될 수 있으므로, 캐필러리(2)로부터 풀려나온 와이어의 길이는, 도 7a에 2점쇄선으로 표시하는 와이어 형상(12)의 이상적 와이어 길이보다 길게 된다. 이 여분의 와이어(1)에 의해, 제 2 본드점(C)에 본딩되었을 때에 와이어(1)는 소성변형에 의한 반발을 일으킨다. 그결과, 도 7b에 도시하는 바와 같은 상방에 부풀음을 형성한 와이어 루프 형상(13)으로 된다. 또한, 도 7b에 도시하는 2점쇄선은 이상적인 와이어 루프형상(19)이다.
이와 같이, 부풀음을 갖는 와이어 루프형상(13)은, 본래 제 1 본드점(A)의 상부(14)를 정점으로 하는 저와이어 루프에 있어서, 와이어 루프 전체의 높이를 높게 할 뿐만 아니라, 루핑동작에서의 와이어 루프의 높이를 콘트롤하기 곤란하고, 불안정한 와이어 루프형상을 형성한다.
본 발명의 과제는, 제 2 본드점으로의 본딩시에 있어서의 와이어 루프의 부풀음을 방지하여 안정된 와이어 루프형상을 가능하게 하고, 저단차 디바이스에 있어서의 저와이어루프를 가능하게 하는 와이어 본딩방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 와이어 본딩방법의 일실시형태를 도시하는 캐필러리 궤적도,
도 2는 본 발명의 와이어 본딩방법의 공정을 도시하는 설명도,
도 3a, 도 3b, 도 3c는 도 2의 공정의 계속되는 공정을 도시하는 설명도,
도 4는 본 발명의 와이어 본딩방법의 제 2 실시형태의 주요부를 도시하는 캐필러리 궤적도,
도 5는 본 발명의 와이어 본딩방법의 제 3 실시형태의 주요부를 도시하는 캐필러리 궤적도,
도 6은 본 발명의 와이어 본딩방법의 제 4 실시형태의 주요부를 도시하는 캐필러리 궤적도. 및
도 7a, 도 7b는 종래의 와이어 본딩방법의 공정을 도시하는 설명도.
(부호의 설명)
1 : 와이어 2 : 캐필러리
15, 17 : 와이어부 16, 18 : 와이어형상
19 : 와이어루프형상 20 : 수평면
A : 제 1 본드점 C : 제 2 본드점
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 수단은, 캐필러리에 끼워 통해진 와이어를 캐필러리로 제 1 본드점과 제 2 본드점 사이를 접속하는 와이어 본딩방법에 있어서, 캐필러리의 선단에서 돌출한 와이어의 선단에 형성된 볼을 제 1 본드점에 본딩한 후, 캐필러리가 제 2 본드점 측으로 이동할 때, 먼저 제 2 본드점에서 약간 제 1 본드점 측으로 하강하여 캐필러리의 선단에서 아래로 처진 와이어부를 수평면으로 밀어 붙이고, 다음에 캐필러리는 상승 및 제 2 본드점의 상방으로 이동한 후, 캐필러리는 하강하여 제 2 본드점에 와이어를 본딩하는 것을 특징으로 한다.
(실시형태)
본 발명의 일실시형태를 도 1 내지 도 3에 의해 설명한다. 또한, 도 7과 동일한 또는 상당부분에는 동일부호를 붙여서 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 와이어(1)를 클램핑하기 위하여 캐필러리(2)의 상방에 있는 클램퍼(도시 생략)는 개방상태이고, 캐필러리(2)가 하강하여 캐필러리(2)의 선단에서 돌출한 와이어의 선단에 형성된 볼을 제 1 본드점(A)에 본딩한다. 그 후, 캐필러리(2)는 B점까지 상승하면서 와이어 루프를 형성하는데 필요한 와이어 길이 분량의 와이어(1)를 풀어낸다.
다음에 클램퍼는 닫히고, 캐필러리(2)는 원호운동을 하여 제 2 본드점(C)에서 약간 제 1 본드점(A)측의 E점까지 이동한다. 여기서, E점은, 캐필러리(2)의 선단에서 아래로 처진 와이어부를 본드면 등의 수평면(20)의 상면으로 밀어 붙이는 위치이다. 이와 같이, 수평면(20)에 밀어 붙여진 와이어부(15)는, 상기한 바와 같이 아래로 처진 와이어부가 수평면(20)에 밀어 붙여진 부분이므로, 수평면(20)으로의 밀어 붙임으로써 와이어(1)의 소성변형에 의한 반발이 생기고, 도 2에 도시하는 바와 같이, 부풀음을 형성한 와이어형상(16)으로 됨과 동시에, 캐필러리(2)의 하단부의 와이어부(17)는 제 1 본드점(A)의 방향으로 접어 구부려진다.
다음에 캐필러리(2)는, 도 1 및 도 3a에 도시하는 바와 같이, F점까지 상승하고, 계속해서 도 1 및 도 3b에 도시하는 바와 같이, 제 2 본드점(C)의 상방의 G점까지 이동한다. 이 F점으로부터 G점까지의 이동에 의해 와이어(1)를 끌어 당기고, 도 2에 도시하는 와이어형상(16)의 부풀음을 흡수하며, 이상적인 와이어 길이를 갖는 와이어형상(18)으로 된다. 계속해서 도 1 및 도 3c에 도시하는 바와 같이, 캐필러리(2)는 하강하여 제 2 본드점(C)에 와이어(1)를 본딩한다. 그 후는 종래와 동일하게, 클램퍼는 열리고, 캐필러리(2) 및 클램퍼는 함께 상승하며, 이 상승 도중에 클램퍼가 닫히고, 와이어(1)를 제 2 본드점(C)의 부착부분으로부터 절단한다. 이것에 의해, 1개의 와이어본딩이 완료된다.
이와 같이, 제 2 본드점(C)에 본딩하기 전에, 캐필러리(2)의 하단에서 아래로 처진 와이어(1)를 수평면(20)으로 밀어 붙이고, 그 후 캐필러리(2)를 제 2 본드점(C)의 상방으로 이동시켜서 제 2 본드점(C)에 본딩함으로써, 도 3c에 도시하는 바와 같이, 와이어 루프형상(19)이 얻어진다. 이 와이어 루프형상(19)의 전체 높이는, 제 1 본드점(A)의 상부(14)의 와이어 루프 높이보다 낮게 되고, 저단차 디바이스에 있어서의 저와이어 루프로 된다.
종래, 와이어 루프 높이를 낮게 하는 한계가 150㎛였지만, 본 실시형태에 의하면 50~150㎛로 하는 것이 가능하게 되었다. 이것에 의해, 플랫 패키지 디자인의디바이스, 예컨데, 광디바이스, 메모리카드, TQFP(Thin Quad Flat Package) 등으로의 적용이 넓혀진다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태를, 도 5는 본 발명의 제 3 실시형태를, 도 6은 본 발명의 제 4 실시형태를 각각 도시한다. 이들 실시형태는, 상기 실시형태에 있어서의 E점으로부터 C점까지의 캐필러리(2)의 궤적의 변형예이다. 도 4의 경우에 있어서는, 캐필러리(2)는 E점으로부터 상승하면서 제 2 본드점(C)의 상방의 G점까지 이동한 후, 캐필러리(2)는 하강하여 제 2 본드점(C)에 와이어(1)를 본딩한다. 도 5의 경우에 있어서는, 캐필러리(2)는 E점으로부터 H점까지 상승하고, 계속해서 원호(I)를 그려서 상승 및 하강하여 제 2 본드점(C)의 상방의 J점까지 이동한 후, 캐필러리(2)는 하강하여 제 2 본드점(C)에 와이어(1)를 본딩한다. 도 6의 경우에 있어서는, 캐필러리(2)는 E점으로부터 F점까지 상승한 후, 제 2 본드점(C)에 경사지게 하강하여 제 2 본드점(C)에 와이어(1)를 본딩한다.
이와 같이, E점으로부터 C점까지의 캐필러리(2)의 궤적은, 도 2에 도시하는 와이어 형상(16)의 부풀음을 흡수하며, 도 3c에 도시하는 와이어 루프형상(19)으로 하는 것이다. 그래서, 본 목적을 달성하는 궤적이면 좋고, 도시한 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
또한, 제 1 본드점(A)으로부터 E점까지의 캐필러리(2)의 궤적 자체는, 본 발명의 요지로 하는 것은 아니므로, 여러가지의 캐필러리 궤적을 채용해도 좋다. 예컨데, 일본 특공평 제 5-60657호 공보에 도시하는 바와 같이, 제 1 본드점에 본딩후, 캐필러리를 상승시키고, 다음에 제 2 본드점과 역방향으로 이동시키는, 소위리버이스 동작을 행하게 해도 좋다. 또 수평면은 특히 면형상으로 한정되지 않고, 와이어(1)를 밀어 붙여서 상방으로 부풀게 할 수 있으면, 어떠한 형상이라도 좋다.
본 발명에 의하면, 캐필러리의 선단으로부터 돌출한 와이어의 선단에 형성된 볼을 제 1 본드점에 본딩한 후, 캐필러리가 제 2 본딩점 측으로 이동할 때, 먼저 제 2 본드점보다 약간 제 1 본드점측으로 하강하여 캐필러리의 선단으로부터 아래로 처진 와이어부를 수평면으로 밀어 붙이고, 다음에 캐필러리는 상승 및 제 2 본드점의 상방으로 이동한 후, 캐필러리는 하강하여 제 2 본드점에 와이어를 본딩함으로써, 제 2 본드점으로의 본딩시에 있어서의 와이어 루프의 부풀음을 방지하여 안정된 와이어 루프형상을 가능하게 하고, 저단차 디바이스에 있어서의 저와이어 루프를 가능하게 한다.

Claims (1)

  1. 캐필러리에 끼워 통해진 와이어를 캐필러리로 제 1 본드점과 제 2 본드점 사이를 접속하는 와이어 본딩방법에 있어서, 캐필러리의 선단으로부터 돌출한 와이어의 선단에 형성된 볼을 제 1 본드점에 본딩한 후, 캐필러리가 제 2 본드점 측으로 이동할 때, 먼저 제 2 본드점에서 약간 제 1 본드점 측으로 하강하여 캐필러리의 선단으로부터 아래로 처진 와이어부를 수평면으로 밀어 붙이고, 다음에 캐필러리는 상승 및 제 2 본드점의 상방으로 이동한 후, 캐필러리는 하강하여 제 2 본드점에 와이어를 본딩하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩방법.
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