KR100725308B1 - 와이어 루프, 그것을 갖는 반도체 장치 및 와이어 본딩방법 - Google Patents

와이어 루프, 그것을 갖는 반도체 장치 및 와이어 본딩방법 Download PDF

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히로미 후지사와
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Abstract

와이어 루프, 그것을 갖는 반도체 장치 및 와이어 본딩 방법이 개시된다. 와이어 루프는 제1 본딩 포인트(A)와 제2 본딩 포인트(Z)를 연결하는 와이어(3)를 포함하고, 상기 제2 본딩 포인트(Z)에서 와이어 본딩 후, 와이어(3)를 절단하지 않고 부가적인 와이어 루프(P)가 형성되며, 이 부가적인 와이어 루프(P)는 상기 제2 본딩 포인트(Z) 또는 그 근처에 상기 와이어(3)가 뭉개져서 본딩된다.
반도체 장치, 와이어 루프, 본딩 포인트, 와이어 본딩

Description

와이어 루프, 그것을 갖는 반도체 장치 및 와이어 본딩 방법{WIRE LOOP, SEMICONDUCTOR DEVICE HAVING SAME AND WIRE BONDING METHOD}
도 1a는 본 발명에 따른 반도체 장치의 일 실시예 및 그것의 와이어 루프의 모양을 보여주는 정면도이다.
도 1b는 본 발명에 따른 반도체 장치의 다른 실시예를 보여주는 정면도이다.
도 2는 도 1a에 도시된 모양을 갖는 와이어 루프를 형성하는 단계들을 보여주는 개략도이다.
도 3은 도 1b에 도시된 모양을 갖는 와이어 루프를 형성하는 단계들을 보여주는 개략도이다.
도 4a 및 도 4b는 항공기의 착륙 진입(approach) 및 착륙과 같은 모양을 갖는 와이어 루프의 일 예를 각각 보여주는 정면도들이다.
도 5a 및 도 5b는 사다리꼴 모양 및 삼각형 모양을 갖는 종래의 와이어 루프들을 각각 보여주는 정면도들이다.
도 6은 도 5a에 도시된 사다리꼴 모양의 와이어 루프를 형성하기 위해 모세관의 이동과 관련된 각 단계들에서 와이어 모양들을 보여주는 개략도이다.
도 7은 도 5b에 도시된 삼각형 모양의 와이어 루프를 형성하기 위해 모세관의 이동과 관련된 각 단계들에서 와이어 모양들을 보여주는 개략도이다.
본 발명은 제1 본딩 포인트와 제2 본딩 포인트를 와이어를 통해 연결하기 위한 와이어 본딩 방법, 일정한 모양을 갖는 와이어 루프 및 내부에 포함된 이러한 와이어 루프를 갖는 반도체 장치에 관한 것이다.
종래 반도체 장치를 제조하는 공정에서는, 도 5a 또는 도 5b에 도시된 바와 같이, 리드프레임(1)에 부착된 반도체칩(2)의 패드(2a) 혹은 제1 본딩 포인트(A)와 리드프레임(1)의 리드(1a) 혹은 제2 본딩 포인트(Z)를 와이어(3)를 통해 연결하기 위한 와이어 본딩이 수행되어 왔다. 전형적으로, 제1 및 제2 본딩 포인트들(A, Z)을 연결하는 와이어(3)의 루프 모양은, 예컨대 미국특허 US6,036,080호 또는 일본국 특허출원공개번호 2000-277558호에 개시된 바와 같이, 각각 도 5a 및 도 5b에 도시된 사다리꼴 및 삼각형을 포함한다.
도 5a에 도시된 사다리꼴 모양을 갖는 와이어 루프는 도 6에 도시된 바와 같은 일련의 단계들에 의해 형성된다. 우선, 도 6의 단계 (a)에서, 와이어(3)가 통과하는 모세관(capillary, 4)이 하강하여 와이어(3)의 끝단에 형성된 볼(ball, 30)이 칩(2)의 패드(2a) 혹은 제1 본딩 포인트(A)에 본딩된다. 그 후, 도 6의 단계 (b)에서, 와이어(3)가 배출되면서 모세관(4)이 수직으로 포인트(B) 까지 상승된다. 그 후, 도 6의 단계 (c)에서, 모세관(4)은 제2 본딩 포인트(Z)에 대향하는 방향으로 포인트(C) 까지 수평으로 이동된다.
일반적으로, 제2 본딩 포인트(Z)에 대향하는 방향으로 이동되는 모세관(4)의 이러한 동작은 "역동작"(reverse operation)으로 언급된다. 그 결과, 상기 포인트들(A 및 C) 사이의 와이어(3) 부분은 경사지게 형성되고, 와이어(3)에는 모세관(4)의 하단부에 의해 경사진 부분의 상단부에 뒤틀림부(kink, 3a)가 형성된다. 상기 포인트들(A 및 C) 사이에 배출된 와이어(3) 부분은 목 부분(neck portion, H) 혹은 패드(2a)와 뒤틀림부(3a) 사이의 와이어(3) 부분의 높이에 대응하고 도 5a에 도시된 목 부분(H)을 구성하게 된다.
이어서, 도 6의 단계 (d)에서, 와이어(3)이 배출되면서 모세관(4)이 포인트(D) 까지 수직으로 상승한다. 그 후, 도 6의 단계 (e)에서, 모세관(4)의 역동작이 다시 수행된다. 즉 모세관(4)이 제2 본딩 포인트(Z)에 대향하는 방향으로 포인트(E) 까지 수평으로 이동된다. 이 역동작의 결과, 와이어(3)는 상기 포인트들(C 및 E) 사이에서 연장하는 또 다른 경사진 부분을 가지고, 와이어(3)의 이 경사진 부분의 상단부에 뒤틀림부(3b)가 형성된다.
배출된 와이어(3)의 이 경사진 부분은 도 5a에 도시된 사다리꼴 모양을 갖는 와이어 루프의 상부 기부(upper base portion, L) 혹은 뒤틀림부들(3a 및 3b) 사이의 와어어(3) 부분을 구성하게 된다. 그 후, 도 6의 단계 (f)에서, 와이어(3)가 도 5a에 도시된 와이어 루프의 길게 경사진 부분(S), 혹은 뒤틀림부(3b)와 리드(1a) 사이의 와이어(3) 부분에 대응하는 길이로 배출되도록 모세관(4)이 포인트(F) 까지 수직으로 상승한다. 이어서, 모세관(4)이 위치들(f1 및 f2)을 거쳐 제2 본딩 포인트 (Z) 까지 하강하고, 와이어(3)는 상기 제2 본딩 포인트(A) 혹은 리드(1a)에 본딩된다.
도 5b에 도시된 삼각형 모양을 갖는 와이어 루프는 도 7에 도시된 일련의 단계들에 의해 형성된다. 삼각형 모양을 갖는 와이어 루프는 상술한 사다리꼴 모양을 갖는 와이어 루프와 달리 상부 기부(L)가 제공되지 않으므로, 삼각형 모양의 와이어 루프를 형성함에 있어서, 도 6의 단계들 (d)와 (e)에서 상기 제2 역동작이 수행되지 않는다. 그러므로, 이 경우, 도 6의 단계들 (d), (e) 및 (f1 및 f2 를 제외한 f)에 대응하는 단계가 오직 도 7의 단계 (d)에서 수행된다. 더욱 상세하게는, 도 7의 단계들 (a), (b) 및 (c)는 도 6의 단계들 (a), (b) 및 (c)와 동일하고, 도 7의 단계 (c)에서의 제1 역동작 후, 와이어(3)가 배출되면서 모세관(4)가 도 7의 단계 (d)에서 포인트(F) 까지 수직으로 상승한다.
이어서, 도 7의 단계 (e)에서, 도 6의 단계 (f)와 유사한 방식으로 위치들(e1 및 e2)을 거쳐 이동되고, 결과적으로 와이어(3)는 제2 본딩 포인트(Z) 혹은 리드(1a)에 본딩된다.
와이어 루프가 이러한 본딩 방법에 의해 형성될 때, 상기 제2 본딩 포인트(Z)에서 혹은 리드(1a) 상에서 와이어 연결은 상기 모세관의 단부에 의해 뭉개진 결과로 초승달 모양을 가지며, 따라서 상기 와이어 연결이 충분한 박리강도(Pull Strength)를 유지할 수 없을 가능성이 있다.
이 때문에, 안전 본딩(security bonding)이라 불리는 본딩 방법이 제안되었 으며, 이 방법은 상기 단부 본딩 와이어의 끝단에 대해서 볼 본딩(ball bonding)을 수행한다. 일본 특허출원공개 번호 57-12530호에 설명된 바와 같이, 이 방법은 제2 본딩 포인트에 와이어를 본딩하고, 그 후 상기 와이어를 절단하고, 상기 와이어의 끝단에 볼을 형성하고, 마지막으로 상기 볼을 다시 위로부터 상기 제2 본딩 포인트 상에 본딩하는 것을 포함한다. 상기 볼 본딩 후, 와이어가 그대로 절단되거나 상기 볼 본딩된 위치와 겹치지 않는 포인트에서 단부 본딩이 수행된다.
그러나, 앞서 언급한 안전 본딩 방법은, 상기 제2 본딩 포인트에 대한 와이어 본딩 후, 상기 와이어가 절단되고 그 후 볼이 상기 와이어의 끝단에서 새로이 형성되고, 이어서 상기 제2 본딩 포인트에 대해 볼 본딩 되므로, 시간 소비가 많은 방식이다.
본 발명은 앞의 종래 문제점들에 착안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 제2 본딩 포인트에서 와이어 본딩 강도를 강화할 수 있고 와이어링을 수행하기 위한 시간을 단축할 수 있는 일정한 모양을 갖는 와이어 루프를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 내부에 포함된 상기 와이어 루프를 갖는 반도체 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 와이어 루프를 형성할 수 있는 와이어 본딩 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 와이어 루프가 제공된다. 상기 와이어 루프는, 제1 본딩 포인트와 제2 본딩 포인트를 연결하는 와이어를 포함하되, 부가적인 와이어 루프가 상기 제2 본딩 포인트에 와이어 본딩된 상기 와이어의 연장부에 상기 와이어를 절단하지 않고 형성되고, 상기 부가적인 와이어 루프는 상기 와이어의 일부분이 뭉개지면서 상기 제2 본딩 포인트 또는 그 근처에 본딩된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 복수개의 상기 부가적인 와이어 루프들이 형성되어 상기 제2 본딩 포인트 또는 그 근처에 본딩될 수 있다.
본 발명의 제2 태양에 따르면, 제1 본딩 포인트와 제2 본딩 포인트 사이에서 와이어 본딩 방법이 제공된다. 이 방법은
(a) 상기 제1 본딩 포인트에 와이어를 본딩하고;
(b) 그 후, 모세관의 수직 또는 수평 이동 혹은 이들을 조합한 상기 모세관의 이동을 포함하는 루프 제어를 수행하여 상기 제1 본딩 포인트에서 상기 제2 본딩 포인트까지 연장하는 와이어 루프를 형성하되, 상기 모세관은 설정된 적어도 하나의 포인트를 통과하고;
(c) 그 후, 상기 와이어를 상기 제2 본딩 포인트에 본딩하고;
(d) 그 후, 상기 모세관의 수직 또는 수평 이동 혹은 이들을 조합한 상기 모세관의 이동을 포함하는 루프 제어(loop control)를 수행하면서 상기 와이어를 배출하여 부가적인 와이어 루프를 형성하되, 상기 모세관은 설정된 적어도 또 다른 포인트를 통과하고;
(e) 이어서 상기 와이어의 일부분이 뭉개지면서 상기 제2 본딩 포인트 또는 그 근처에 상기 부가적인 와이어 루프를 본딩하는 단계들을 포함한다.
위 단계들에서, 용어 "설정된 적어도 하나의 포인트"는 상기 모세관이 이동하는 동안 상기 모세관의 통과 포인트로서 미리 (X, Y, Z) 좌표축 상에 각각 설정된 "n" 포인트들("n"은 자연수)을 의미한다.
본 발명의 상기 본딩 방법에서, 단계들 (d)와 (e)는 교대로 복수회 반복될 수 있으며, 따라서 복수개의 상기 부가적인 와이어 루프들이 형성되어 상기 제2 본딩 포인트 또는 그것의 상기 근처에 본딩된다.
본 발명의 제3 태양에 따르면, 반도체 장치가 제공된다. 상기 반도체 장치는 제1 본딩 포인트; 제2 본딩 포인트; 및 상기 제1 본딩 포인트와 상기 제2 본딩 포인트를 연결하는 와이어를 갖는 와이어 루프를 포함하고, 상기 와이어 루프는 상기 제2 본딩 포인트에 와이어 본딩된 상기 와이어의 연장부에 상기 와이어를 절단하지 않고 형성된 부가적인 와이어 루프를 포함하고, 상기 부가적인 와이어 루프는 상기 와이어의 일부가 뭉개지면서 상기 제2 본딩 포인트 또는 그 근처에 본딩된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 반도체 장치의 와이어 루프는 복수개의 상기 부가적인 와이어 루프들이 형성되어 상기 제2 본딩 포인트 또는 그 근처에 본딩되는 방식으로 정렬될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 상기 제2 본딩 포인트에서 와이어 본딩 강도를 강화하고 와이어링을 수행하는 시간을 단축시킬 수 있는 일정한 모양을 갖는 와이어 루프와, 이러한 와이어 루프가 제공된 반도체 장치와 와이어 본딩 방법을 제공하는 것이 가능하다.
이하, 본 발명에 따른 와이어 루프, 반도체 장치 및 와이어 본딩 방법이 첨 부된 도면들을 참조하여 설명되며, 각 도면들에서 유사한 부분들은 동일한 참조부호 또는 참조번호에 의해 특정된다.
먼저 도 1a를 참조하여, 본 발명에 따른 와이어 루프의 일 예와 상기 와이어 루프를 내부에 갖는 반도체 장치(10)가 설명된다. 반도체 장치(10)에서, 반도체칩(2)은 리드 프레임(1)에 부착되고, 제1 본딩 포인트(A)인 패드(2a)가 그 상에 제공된다. 와이어(3)의 상기 와이어 루프는 일반적으로 사다리꼴 모양을 갖도록 형성되고, 상기 패드(2a) 혹은 제1 본딩 포인트(A)에 본딩된 볼(30)을 갖는 목 부분(H)과, 수평의 상부(L)로 이루어진 주요부와, 상기 리드 프레임(1) 혹은 제2 본딩 포인트(Z)에 본딩된 단부를 갖는 경사부(S)를 포함한다. 상기 와이어 루프의 수평인 상부(L)에는 그것의 대향하는 단부들에 뒤들림부들(3a, 3b)이 제공된다.
상기 설명된 실시예의 위 배열은 종래 반도체 장치의 그것과 거의 동일하다. 그러나, 설명된 실시예는 상기 제2 본딩 포인트(Z)의 근처의 일 영역에 주요 특징을 갖는다.
더욱 상세하게, 상기 제2 본딩 포인트에서 와이어 본딩 후, 부가적인 와이어 루프가 상기 와이어를 절단하지 않고 형성되고, 상기 와이어가 뭉개지면서 상기 제2 본딩 포인트 또는 그 근처에서 본딩이 수행된다. 이는 반도체 장치(10)가 상기 제2 본딩 포인트에서 확장된 본딩 영역이 제공된 와이어 루프를 갖도록 한다.
다음에 도 2를 참조하여 도 1a에 도시된 반도체 장치(10)를 얻기 위한 본 발명에 따른 와이어 본딩 방법의 일 실시예 및 상기 방법에 의해 형성된 와이어 루프의 모양이 설명된다.
도 2의 단계 (a)에서, 모세관(4)이 하강하고, 따라서 상기 와이어(3)의 끝단에 형성된 볼(30)이 제1 본딩 포인트(A)에 본딩된다. 그 후, 도 2의 단계 (b)에서, 와이어(3)가 배출되면서 모세관(4)이 포인트(B) 까지 수직으로 상승한다.
그 후, 도 3의 단계 (c)에서, 모세관(4)의 역동작이 수행된다. 즉, 모세관(4)이 상기 제2 본딩 포인트(Z)에 대향하는 방향으로 포인트(C) 까지 수평으로 이동된다. 그 결과, 상기 와이어(3)의 일부가 포인트(A)에서 포인트(C) 까지 경사지게 되고, 뒤틀림부(3a)가 상기 와이어(3)의 경사진 부분의 상단부에 형성된다.
포인트(A)에서 포인트(C)까지의 상기 와이어(3)의 부분은 도 1a에 도시된 상기 목 부분(H, 패드(2a)와 뒤틀림부(3a) 사이)을 구성한다.
그 후, 도 2의 단계 (d)에서, 와이어(3)가 배출되면서 모세관(4)이 포인트(D) 까지 수직으로 상승한다. 이어서, 도 2의 단계 (e)에서, 모세관(4)은 제2 본딩 포인트(Z)에 대향하는 방향으로 다시 포인트(E) 까지 다시 수평으로 이동된다. 즉, 또 다른 역동작이 수행된다. 이는 와이어(3)가 포인트(C)에서 포인트(E) 까지 경사지게 하고 와이어(3)의 이 경사진 부분의 상단부에 형성된 또 다른 뒤틀림부(3b)를 갖게 한다.
포인트(C)에서 포인트(E) 까지의 상기 와이어(3) 부분은 도 1a에 도시된 사다리꼴의 상부(L, 뒤틀림부들(3a 및 3b) 사이)를 구성한다. 그 후, 도 2의 단계 (f)에서, 모세관(4)은 와이어(3)가 뒤틀림부(3b)와 리드(1a) 사이에서 연장하는 와이어(3)의 경사부(S)에 대응하는 길이 만큼 배출되도록 포인트(F) 까지 수직으로 상승한다. 그 후, 도 2의 단계 (f)에서, 모세관(4)은 위치들(f1 및 f2)을 거쳐 하강하여 제2 본딩 포인트(Z)에 위치하게 되며, 그것에 의해 와이어(3)가 제2 본딩 포인트(Z)에 본딩된다.
종래의 사다리꼴 모양의 와이어 루프에서 와이어(3)는 여기서 절단되지만, 본 발명의 실시예에서는 와이어(3)가 배출되면서 상기 모세관(4)이 도 2의 단계 (g)에서 포인트(G) 까지 수직으로 상승한다. 다음에, 도 2의 단계 (h)에서, 제2 본딩 포인트(Z)에서 멀어지도록 모세관(4)이 제1 본딩 포인트(A)를 향하는 방향으로 포인트(H) 까지 수평으로 이동된다. 이는 와어이(3)가 리드(1a)에서 포인트(H) 까지 경사지게 한다. 그 후, 도 2의 단계 (i)에서, 와이어(3)가 배출되면서 모세관(4)이 포인트(I) 까지 수직으로 상승한다. 그 후, 도 2의 단계 (j)에서, 모세관(4)은 제2 본딩 포인트(Z)를 향하는 방향으로 포인트(J) 까지 수평으로 이동된다. 다음, 도 2의 단계 (k)에서, 모세관(4)이 하강하고, 따라서 와이어(3)은 상기 제2 본딩 포인트(Z) 또는 그 근처 위로 와이어 본딩된다.
도 2의 단계들 (g) 내지 (k)는 본 발명의 청구항들에서 청구된 단계들 (d)와 (e)에 대응한다. 이들 단계들을 수행하는 것은 부가적인 와이어 루프(P)를 형성하고 와이어(3)의 일부를 뭉개어, 그것에 의해 제2 본딩 포인트(Z)에서 본딩 영역을 확장하여, 제2 본딩 포인트에서 본딩 강도가 강화되는 결과를 낳는다. 도 2의 단계들 (g) 내지 (k), 즉 청구된 단계들 (d) 와 (e)는 복수회 반복될 수 있다.
위의 단계들을 수행함에 있어서, 루프 제어는 도 1a에 도시된 바와 같이 (X, Y, Z) 좌표축 상에서 모세관이 이동하는 동안 모세관(4)의 복수개의 통과 포인트들(n1, n2, n3, …)을 미리 설정하여 수행된다.
제2 본딩 포인트에 와이어를 본딩하고, 그 후 상기 와이어를 절단하고 새로이 상기 와이어의 끝단에 볼을 형성하고, 마지막으로 상기 제2 본딩 포인트에 위로부터 다시 볼 본딩하는 것을 포함하는 안전 본딩, 즉 종래 제안된 방법과 대비하여, 본 발명의 상기 방법은 동일 수준의 본딩 강도를 가능하게 하면서, 와이어 루프를 형성하는 시간을 단축시킨다.
이제, 도 3을 참조하여 도 1b에 도시된 바와 같은 반도체 장치(10)를 얻기 위한 본 발명에 따른 와이어 본딩 방법의 또 다른 실시예 및 상기 방법에 의해 형성된 와이어 루프의 모양에 대해 설명한다.
도 3에서 단계들 (a) 내지 (f)는 도 2에서 단계들 (a) 내지 (f)와 동일하므로, 이들의 설명은 생략한다. 차이점은 도 3에 도시된 단계들 (g) 내지 (k)에 있다. 더욱 상세하게는, 도 3에 도시된 바와 같은 단계 (f)에서, 모세관(4)은 위치들(f1 및 f2)을 거쳐 하강하여 제2 본딩 포인트(Z)에 위치하게 되고, 와이어(3)는 상기 제2 본딩 포인트(Z)에 본딩된다. 그 후, 도 3의 단계 (g)에서, 와이어(3)가 배출되면서 모세관(4)이 포인트(G) 까지 수직으로 상승하고, 도 3의 단계 (h)에서, 모세관(4)은 제1 본딩 포인트(A)에서 먼 방향으로 포인트(H1) 까지 수평으로 이동된다. 이는 와이어(3)를 경사지게 한다. 그 후, 도 3의 단계 (i)에서, 와이어(3)가 배출되면서 모세관(4)이 포인트(I1) 까지 수직으로 상승한다. 그 후, 도 3의 단계 (j)에서, 모세관(4)은 제1 본딩 포인트(A) 혹은 제2 본딩 포인트(Z)를 향하는 방향으로 포인트(J1) 까지 수평으로 이동된다. 다음, 도 3의 단계 (k)에서, 모세관(4)이 하강하고, 와이어(3)가 제2 본딩 포인트(Z) 또는 그 근처에 와이어 본딩된다.
도 3의 단계들 (g) 내지 (k)는 본 발명의 청구된 단계들 (d)와 (e)에 대응한다. 이들 단계들을 수행하면 도 2의 단계들 (g) 내지 (k)와 같이 와이어(3)를 뭉개어, 그것에 의해 제2 본딩 포인트(Z)에서 본딩 영역을 확장시키어, 상기 제2 본딩 포인트에서 본딩 강도가 강화되는 결과를 낳는다.
도 3의 단계들 (g) 내지 (k), 즉 청구된 단계들 (d)와 (e)는 복수회 반복될 수 있다.
이들 단계들에 의해, 상기 모세관의 이동량을 조정하여 제2 본딩 포인트(Z)를 평행하게 접촉하는 와이어(3) 부분으로 도 4a에 도시된 바와 같은 항공기의 착륙 진입 및 착륙과 같은 모양을 갖는 와이어 루프를 얻는 것이 가능하며, 따라서 본딩 강도를 강화시킬 수 있다.
도 5b에 도시된 바와 같은 삼각형 모양을 갖는 와이어 루프의 경우에서도, 유사한 방식으로 도 4b에 도시된 바와 같은 항공기의 착륙 진입 및 착륙과 같은 모양을 갖는 와이어 루프를 얻는 것이 가능하다.
도 2의 단계들 (g) 내지 (k) 또는 도 3의 단계들 (g) 내지 (k)에서, 모세관(4)은 제2 본딩 포인트(Z)에 대해 제1 본딩 포인트(A)를 향하는 방향 또는 그것에 대향하는 방향으로 이동되나, 상기 방향은 이것에 한정되지 않고 요구되는 바에 따 라 상기 제2 본딩 포인트에 대해서 360°범위에서 어느 방향이라도 선택될 수 있으며, 따라서 상기 뭉개진 와이어의 배향이 다른 형상을 갖는 와이어 루프를 얻는 것을 가능하게 한다. 이에 더하여, 이렇게 얻어진 와이어 루프의 본딩 강도는 유사하게 강하다.
본 발명은 본딩 포인트들에 강한 와이어 본딩 강도를 제공하고 와이어링을 수행하는 시간을 단축하는 와이어 본딩 방법으로 반도체 장치의 제조에 적용가능하다.
본 발명의 상기 설명적이고 현재 바람직한 실시예들이 여기서 상세하게 설명되었지만, 본 발명의 개념들은 이와 달리 다양하게 실시되고 채택될 수 있으며, 다음의 청구항들이 종래 기술에 의해 제한되는 것을 제외하고 이러한 변형예들을 포함하하도록 파악되는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따르면, 상기 제2 본딩 포인트에서 와이어 본딩 강도를 강화하고 와이어링을 수행하는 시간을 단축시킬 수 있는 일정한 모양을 갖는 와이어 루프와, 이러한 와이어 루프가 제공된 반도체 장치와 와이어 본딩 방법을 제공하는 것이 가능하다.

Claims (6)

  1. 제1 본딩 포인트(A)와 제2 본딩 포인트(Z)를 연결하는 와이어(3)를 포함하되, 상기 와이어(3)는 상기 제1 본딩 포인트(A)에 본딩된 후 상기 제2 본딩 포인트(Z)에 본딩된 와이어 루프에 있어서,
    부가적인 와이어 루프(P)가 상기 제2 본딩 포인트(Z)에 와이어 본딩된 상기 와이어(3)의 연장부에 상기 와이어를 절단하지 않고 형성되고, 상기 부가적인 와이어 루프(P)는 상기 와이어(3)의 일부가 뭉개져서 상기 제2 본딩 포인트(Z) 또는 그 근처에 본딩되고, 상기 부가적인 와이어 루프(P)는 상기 제2 본딩 포인트(Z)에서 상기 제1 본딩 포인트(A)에 가까운 쪽에 위치하는 중첩된 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 와이어 루프.
  2. 청구항 1에 있어서,
    복수개의 상기 부가적인 와이어 루프들(P)이 형성되어 상기 제2 본딩 포인트(Z) 또는 그 근처에 본딩되는 와이어 루프.
  3. 제1 본딩 포인트(A)와 제2 본딩 포인트(Z) 사이에서 와이어 본딩하는 방법에 있어서,
    (a) 제1 본딩 포인트(A)에 와이어(3)를 본딩하고;
    (b) 그 후, 모세관(4)의 수직 또는 수평 이동 혹은 이들을 조합한 상기 모세관(4)의 이동을 포함하는 루프 제어를 수행하여 상기 제1 본딩 포인트(A)에서 상기 제2 본딩 포인트(Z) 까지 연장하는 와이어 루프를 형성하되, 상기 모세관(4)은 설정된 적어도 하나의 포인트(B, C, D, E, F; n1, n2, n3, n4, n5, n6)를 통과하고;
    (c) 그 후, 상기 와이어(3)를 상기 제2 본딩 포인트(Z)에 본딩하고;
    (d) 그 후, 수직 및 수평 이동을 조합한 상기 모세관(4)의 이동을 포함하는 루프 제어를 수행하면서 상기 와이어(3)를 배출하여 부가적인 와이어 루프(P)를 형성하되, 상기 모세관(4)은 설정된 적어도 또 다른 포인트(G, H, I, J; n8, n9, n10, n11)를 통과하고, 그것에 의해 상기 부가적인 와이어 루프(P)는 상기 제2 본딩 포인트(Z)에서 상기 제1 본딩 포인트(A)에 가까운 쪽에 위치하는 중첩된 부분을 갖고;
    (e) 이어서 상기 와이어(3)의 일부분이 뭉개지면서 상기 제2 본딩 포인트(Z) 또는 그 근처에 상기 부가적인 와이어 루프(P)를 본딩하는 단계들을 포함하되,
    상기 단계 (d)는, 상기 와이어(3)를 배출하면서 상기 모세관(4)을 포인트(G)까지 수직으로 상승시키고, 그 후 상기 제1 본딩 포인트를 향하는 방향으로 또 다른 포인트(H)까지 상기 모세관(4)을 수평 이동하고, 그 후 상기 와이어(3)를 배출하면서 또 다른 포인트(I)까지 상기 모세관(4)을 수직으로 상승시키고, 이어서 상기 단계 (e)의 본딩을 수행하기 전 상기 제2 본딩 포인트(Z) 상부의 또 다른 포인트(J)까지 상기 모세관(4)을 수평 이동하는 것을 포함하는 와이어 본딩 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 단계들 (d)와 (e)가 교대로 복수회 반복되어, 복수개의 부가적인 와이어 루프들(P)이 형성되어 상기 제2 본딩 포인트(Z) 또는 그 근처에 본딩되는 와이어 본딩 방법.
  5. 제1 본딩 포인트(A), 제2 본딩 포인트(Z) 및 상기 제1 본딩포인트(A)와 상기 제2 본딩 포인트(Z)를 연결하는 와이어(3)를 갖는 와이어 루프를 포함하되, 상기 와이어(3)는 상기 제1 본딩 포인트(A)에 본딩된 후 상기 제2 본딩 포인트(Z)에 본딩된 반도체 장치(10)에 있어서,
    상기 와이어 루프는 상기 제2 본딩 포인트(Z)에 와이어 본딩된 와이어(3)의 연장부에 상기 와이어(3)를 절단하지 않고 형성된 부가적인 와이어 루프(P)를 포함하고, 상기 부가적인 와이어 루프(P)는 상기 와이어(3)의 일부가 뭉개져서 상기 제2 본딩 포인트(Z) 또는 그 근처에 본딩되고, 상기 부가적인 와이어 루프(P)는 상기 제2 본딩 포인트(Z)에서 상기 제1 본딩 포인트(A)에 가까운 쪽에 위치하는 중첩된 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    복수개의 상기 부가적인 와이어 루프들(P)이 형성되어 상기 제2 본딩 포인트(Z) 또는 그 근처에 본딩되는 반도체 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH03289149A (ja) * 1990-04-05 1991-12-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd ワイヤボンディング方法
KR20040045321A (ko) * 2002-11-21 2004-06-01 가부시끼가이샤가이죠 와이어 루프와, 이를 갖는 반도체 디바이스와, 와이어접착 방법과, 와이어 접착 장치

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