KR20040017226A - 초미세 피치 캐필러리 - Google Patents

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KR20040017226A
KR20040017226A KR10-2003-7016055A KR20037016055A KR20040017226A KR 20040017226 A KR20040017226 A KR 20040017226A KR 20037016055 A KR20037016055 A KR 20037016055A KR 20040017226 A KR20040017226 A KR 20040017226A
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KR
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bonding tool
bonding
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chamfer
angle
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KR10-2003-7016055A
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펄버그길
아츠몬지브
손네라이크벤자민
바할룰아리에
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쿨리케 앤드 소파 인베스트먼츠 인코퍼레이티드
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Abstract

매우 미세한 피치를 가진 본딩 패드에 미세 와이어를 본딩하는 본딩툴이 개시되어 있다. 이 본딩툴은 그 단부에 작동 팁을 포함한다. 이 작동 팁은 ⅰ) 제1 실린더부의 길이방향 축에 대하여 소정의 각을 가진 테이퍼부, ⅱ) 작동 팁의 단부의 외측부에 형성된 제1 환형상 챔퍼를 구비한 작동면, 및 ⅲ) 작동 팁의 단부의 내측부에 형성된 제2 환형상 챔퍼를 포함한다. 제1 환형상 챔퍼 및 제2 환형상 챔퍼는 서로 인접하여 있고 실징상 실린더인 축방향 통로는 제2 환형상 챔퍼의 상부에 연결되어 있다. 본딩툴은 적어도 80중량% ZrO2를 함유하는 재료로 형성되어 있다.

Description

초미세 피치 캐필러리{ULTRA FINE PITCH CAPILLARY}
현대의 전자장비는 반도체칩 또는 집적회로(IC)가 장착되는 인쇄회로기판에 대한 의존성이 매우 높다. 칩과 기판 사이의 기계적 전기적 접속은 칩 설계자들에게 과제가 되어왔다. IC를 기판에 상호접속하기 위한 주지 기술 중 3가지는 와이어 본딩, 테이프 자동화 본딩(TAB), 및 플립칩이다.
이들 프로세스 중 가장 일반적인 것은 와이어 본딩이다. 와이어 본딩에 있어서는, 복수의 본딩 패드가 기판의 상부 표면에 패턴으로 위치하고 있고, 본딩 패드의 패턴의 중심에 칩이 장착되고, 칩의 상부 표면이 기판의 상부 표면으로부터 떨어져 대향하고 있다. (알루미늄 또는 금 와이어일 수 있는) 미세 와이어가 칩의 상부 표면상의 콘택트와 기판의 상부 표면상의 콘택트의 사이에 접속된다. 구체적으로, 접속하는 와이어는 본딩툴인 캐필러리(이하 상술됨)를 통하여 칩 및 기판에 공급되어 본딩된다.
캐필러리(본딩툴)는 전자 디바이스에, 특히 반도체 디바이스의 본드 패드에,와이어를 볼 본딩하기 위하여 사용된다. 그러한 캐필러리는 세라믹 재료로 형성되는 것이 일반적인데, 주요한 것으로는 산화 알루미늄, 탄화 텅스텐, 루비, 지르콘 강화 알루미나(ZTA), 알루미나 강화 지르콘(ATZ)이다. 매우 얇은 와이어, 일반적으로 대략 1 mil 정도의 금, 구리, 또는 알루미늄 와이어가 캐필러리내의 축방향 통로를 관통하고, 작은 볼이 와이어의 단부에 형성되고, 그 볼은 캐필러리 팁의 외부에 배치된다. 첫 목적은 반도체 디바이스상의 패드에 볼을 본딩하고 그후 와이어를 더 따라 일부를 리드 프레임 등에 본딩하는 것이다. 본딩 사이클 동안, 캐필러리는 하나 이상의 기능을 수행한다.
볼이 형성된 후에, 캐필러리는 본드 패드 타겟팅을 위해 어느정도 캐필러리내에 볼을 우선 센터링해야만 한다. 제 1 본딩단계에서, 볼은 반도체 디바이스상의 패드에 본딩된다. 캐필러리가 본드 패드상에 있는 볼을 댈 때, 볼은 짓눌려 평평하게 될 것이다. 본드 패드는 일반적으로 알루미늄으로 만들어지기 때문에, 얇은 산화물이 본드 패드의 표면상에 형성된다. 적합한 본드를 형성하기 위해서, 산화물 표면을 깨고 알루미늄 표면을 노출시키는 것이 바람직하다. 산화물을 깨는 효과적인 방법은 와이어 볼로 산화물의 표면을 "문질러 없애는" 것이다. 와이어 볼은 알루미늄 산화물의 표면상에 놓이고, 캐필러리는 캐필러리가 부착되는 초음파 혼내에 놓인 압전소자의 팽창과 수축에 기초하여 직선방향으로 빠르게 운동한다. 본드 패드를 통하여 가해진 열과 함께, 빠른 운동이 와이어와 본드 패드 사이에 분자를 전달함으로써 효과적인 본드를 형성한다.
그후 캐필러리는 루핑동안 와이어를 핸들링하는데, 본드 와이어를 캐필러리로부터 매끄럽게 공급도 하고 그후 캐필러리로 다시 피드백도 한다. 그후 캐필러리는 "스티치" 본드 및 "택" 또는 "테일" 본드를 형성한다.
현재, 서머소닉 와이어 본딩은 반도체 디바이스를 그 지지 기판에 상호접속하기 위한 선택 프로세스이다. 서머소닉 본딩 프로세스는 가동 본드헤드에 부착된 트랜스듀서로부터, 캐필러리 또는 웨지와 같은 툴을 통하여, 반도체 디바이스 또는 지지 기판에 웰딩되는 볼 또는 와이어로의 초음파 에너지의 전달에 어느정도 의존한다.
종래의 캐필러리(본딩툴)에서, 본딩툴과 이 본딩툴에 의해 형성된 프리에어볼(FAB)의 치수는 60 미크론(0.060㎜; 15.34*10-4in.)보다 큰 패드간 간격(피치)을 가진 본딩 패드에 와이어를 본딩하는데에만 사용될 수 있도록 되어 있고, 그래서 상기 종래의 캐필러리는 반도체 산업의 보다 높은 밀도 필요조건을 충족시키도록 생산된 디바이스에 와이어를 본딩하기에는 부적합하다. 또한, 이러한 종래 본딩툴은 직경이 0.4 mils(10 미크론)와 같이 작은 와이어를 사용하여 와이어 본드를 핸들링하기에 부적합하다. 본 발명의 발명자는 본딩툴의 구조적 일체성을 유지하면서 이러한 고밀도 디바이스에 의해 요청되는 요구를 충족시키는 본딩툴을 개발하였다.
도 1A에 주지된 종래 기술의 미세 피치 본딩툴(100)이 도시되어 있다. 본딩툴(100)은 실린더부(101), 및 실린더부(101)와 작동 팁(working tip; 104) 사이에 연결되어 있는 테이퍼부(102)를 가지고 있다. (본딩툴(100)의 단부에 있는) 작동팁(104)은 본딩툴(100)의 길이방향 축에 대하여 15 도의 팁 각을 가지고 있다. 다른 말로 하면, 작동 팁(104)은 30 도의 전체각(106)을 가지고 있다. 실린더부(101)에 비하여 감소된 작동 팁(104)의 폭으로 인하여 미국 특허 제5,558,270호에 설명된 바와 같이 작동 팁(104)이 본딩된 와이어의 인접 루프에 접촉함 없이 약 0.0032 in.의 피치를 가진 패드상에 볼 본드를 만들 수 있다.
도 1B는 작동 팁(104)의 부분 확대도이다. 도 1B에 도시된 바와 같이, 작동면(111)은 4도의 페이스 각(108)을 가지고 있고, 테이퍼부(104)는 10도의 전체각(118)을 가지고 있다. 또한, 작동면(111)에 인접하여, 제2 내측 챔퍼(112)에 인접한 제1 내측 챔퍼(110)가 있다. 제1 내측 챔퍼(110)는 90 도의 챔퍼각(114)을 가지고 있고, 60 도 보다 큰 각을 가진 제2 내측 챔퍼(112)에 연결 또는 연속되어 있다. 이러한 챔퍼는 약 1 mil의 직경을 가진 와이어를 수용하기 위해 직경(106)을 가진 와이어홀(116)내로 미세 와이어(도시되지 않음)을 안내하도록 설계되어 있다.
그러나, 이러한 종래 본딩툴은 그 설계가 반도체 제조자에 의해 산업상 요구되는 초미세 피치(30 미크론 이하의) 본딩패드의 필요조건을 수용할 수 없다는 결함이 있다. 또한, 이러한 본딩툴은 힘을 견딜 수 없고, 반도체 산업의 필요를 충족시키기에 충분한 작동 팁 치수를 본딩툴에 제공하는데 필요한 탄성 필요조건을 충족시킬 수 없는 재료로 형성되어 있다.
본 발명은 일반적으로 반도체 디바이스에 와이어를 본딩하는데 사용되는 툴에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 매우 미세한 피치로 설정된 본딩 패드에 미세 와이어를 본딩하는 본딩 툴에 관한 것이다.
본 발명은 첨부된 도면과 연결하여 읽을 때 다음의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해할 수 있다. 도면의 다양한 특징부는 보통 관습에 따라 스케일링되지 않았음을 강조하고자 한다. 이와 반대로, 다양한 특징부의 치수는 이해를 위해 임의로 확대되거나 축소되었다. 여기에는 다음의 도면들이 포함되어 있다.
도 1A 및 도 1B는 종래 본딩 툴의 다양한 측면도,
도 2A 내지 도 2E는 본 발명의 제1 실시예에 따른 본딩 툴의 다양한 측면도, 및
도 3는 본 발명의 제2 실시예에 따른 본딩 툴의 작동 팁의 부분 상세도.
종래 본딩 툴의 상술된 장점을 해결하기 위해, 본 발명은 39 미크론 미만의직경을 가진 작동 팁을 갖는 것과 관련되어 있다.
본딩툴은 본딩툴의 단부에 작동 팁을 포함한다. 이 작동 팁은 ⅰ) 제1 실린더부의 길이방향 축에 대하여 소정의 각을 가진 테이퍼부, ⅱ) 작동 팁의 단부의 외측부에 형성된 제1 환형상 챔퍼를 가진 작동면, 및 ⅲ) 작동 팁의 단부의 내측부에 형성된 제2 환형상 챔퍼를 포함하고, 제1 환형상 챔퍼와 제2 환형상 챔퍼는 서로 인접하여 있고, 실질상 실린더인 축방향 통로는 제2 환형상 챔퍼의 상부에 연결되어 있다.
본 발명의 또 다른 태양에 따라, 제2 환형상 챔퍼는 90°미만의 전체각을 가지고 있다.
본 발명의 또 다른 태양에 따라, 제1 환형상 챔퍼는 8°보다 큰 페이스 각을 가지고 있다.
본 발명의 또 따른 태양에 따라, 본딩툴은 적어도 80중량% ZrO2를 함유하는 재료로 형성되어 있다.
본 발명의 또 다른 태양에 따라, 본딩툴은 ⅰ) ZrO2+ Y2O3및 ⅱ) Al2O3+ ZrO2+ Y2O3로 구성되어 있는 그룹중 하나로부터 선택된 재료로 형성되어 있다.
본 발명의 이러한 태양 및 다른 태양은 본 발명의 도면 및 실시예의 설명을 참조하여 아래에 제시되어 있다.
본 발명은 ⅰ) 제1 원통형부의 길이방향 축에 대하여 소정의 각을 가진 테이퍼부, ⅱ) 작동 팁의 일단부의 외측부에 형성된 제1 환형상 챔퍼를 구비한 작동면, 및 ⅲ) 상기 작동 팁의 단부의 내측부에 형성된 제2 환형상 챔퍼를 포함하는 작동 팁을 구비하고, 상기 제1 환형상 챔퍼 및 제2 환형상 챔퍼는 서로 인접하여 있고, 실질상 실린더인 축방향 통로는 제2 환형상 챔퍼의 상부에 연결되어 있는 본딩툴을 제공함으로써 종래의 캐필러리 본딩툴의 결점을 극복한다. 최종 본딩툴은 30 미크론 이하의 피치를 가진 본딩 패드에 10 미크론의 작은 본딩 와이어를 적용할 수 있다.
도 2A는 본 발명의 제1 실시예에 따른 본딩툴(200)의 측면도이다. 도 2A에 도시된 바와 같이, 본딩툴(200)은 원통형 본체부(201), 원통형 본체부(201)의 단부에 연결되어 있는 테이퍼부(202), 및 테이퍼부(202)의 단부에 연결되어 있는 작동 팁(204)을 구비하고 있다. 바람직한 실시예에서, 본딩툴(200)은 단일 피스의 재료로 형성되어 있다. 본딩툴을 형성하는데 사용된 특정 재료는 아래에 상세하게 설명되어 있다.
도 2B는 본딩툴(200)의 부분 측면도이다. 도 2B에 도시된 바와 같이, 본딩 툴(200)은 1.5와 1.6㎜ 사이, 바람직하게는 1.588㎜의 직경(227)을 가지고 있다. 또한, 본딩툴(200)은 약 9.5와 11.1 ㎜ 사이의 길이를 가지고 있다. 테이퍼부(202)는 원통형부(201)를 만나는 포인트로부터 시작하여 약 18°과 22° 사이의 실질상 일정한 테이퍼(208)를 가지고 있다. 일실시예에서, 테이퍼는 약 19°과 21° 사이에 있고, 바람직하게는 20°이다. 축방향 통로(220)는 본딩 툴(200)의 상부 단부(222)로부터 작동 팁(204)까지 뻗어 있다. 일실시예에서, 축방향 통로(220)는 그 길이의 일부에서 약 13°± 1°의 소정의 각(226)을 갖는 실질상 연속적으로 테이퍼된 형상을 가지고 있다. 축방향 통로(220)가 작동 팁(204)에 접근함에 따라. 이러한 테이퍼는 약 6°± 1°로 변이된다. 하지만, 본발명은 여기에 제한되지 않고, 축방향 통로(220)가 실질상 일정한 직경을 갖거나 본딩툴(200)의 길이의 일부에서만 테이퍼되는 것을 생각할 수 있다. 후자가 본딩툴(200)의 상부 단부(222)에서의 와이어 삽입을 용이하게 하기 위해 바람직할 수 있다. 이러한 대안의 축방향 통로의 예는 도 2D 및 도 2E에 도시되어 있다.
도 2D에 도시된 바와 같이, 축방향 통로(200)는 본딩툴(200)의 길이를 따라 실질상 일정한 직경(230)을 갖고 있다. 도 2E에서, 축방향 통로(220)는 본딩툴(200)의 길이의 일부를 따라 실질상 일정한 직경(240)을 가지고 있고, 본딩툴(200)의 상단부(222)에 인접하여 테이퍼(242)를 가지고 있다.
도 2C는 본딩툴(200)의 작동 팁(204)의 부분 상세도이다. 도 2C에 도시된 바와 같이, 작동 팁(204)은 8과 15도 사이의 페이스 각(208)을 갖는 환형상 작동면(211)을 가지고 있다. 일 실시예에서, 페이스 각(208)은 적어도 11도, 바람직하게는 11과 12도 사이에 있고, 가장 바람직하게는 11도이어서, 본딩툴에 의한 강한 제2 본드(웨지 본드)를 제공한다. 작동면(211)에 인접하여 90도 미만의 전체각(214)을 갖는 환형상 챔퍼(213)가 있다. 바람직한 실시예에서, 챔퍼 각(214)은 60 도와 90 도 사이에 있고, 가장 바람직하게는 약 60 도이어서, 전단력 및 인장력 필요조건을 충족시키는 제1 본드(볼 본드)를 제공한다. 또한, 환형상 챔퍼(213)는 1 내지 4 미크론 사이의 폭을 가지고 있다. 실린더 통로(224)가 챔퍼(213)의 상부와 축방향 통로(220) 사이에 연결되어 있다. 일실시예에서, 실린더 통로(224)는 본딩 와이어(도시되지 않음)를 수용하기 위해 약 14 미크론의 직경(206)을 가지고 있고, 챔퍼(213)는 약 18 미크론의 외경(212)을 가지고 있고, 그리고, 작동 팁(204)은 약 33 미크론의 직경(216)을 가지고 있다. 실린더 통로(224)의 직경(206)은 본딩 와이어의 직경에 4 미크론을 더한 값에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 도 2C에 도시된 바와 같이 작동 팁(204)은 약 0과 10 도 사이의, 바람직하게는 약 7도의 실질상 일정한 테이퍼(219)를 가지고 있어서 본딩 툴(200)에 의한 인접한 본딩 와이어와의 접촉이 방지되고, 약 60 내지 90 미크론인 길이(210)를 갖는다. 바람직한 실시예에서, 길이(210)는 약 76.2미크론이다.
작동 팁(204)과 테이퍼부(202)의 테이퍼 각(218, 219)이 각각 상이함에 따라, 변이 영역(225)은 테이퍼부(202)와 작동 팁(204) 사이에 놓일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 변이 영역(225)은 약 3.8 미크론의 반지름을 가지고 있다. 또한, 본딩툴(200)의 칩핑을 방지하기 위해, 약 4와 6 미크로 사이의 반지름을 가지고 있는 변이 영역(315)은 작동 팁(204)의 하부와 작동면(211) 사이에 설치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 작동 팁(304)의 부분 상세도이다. 이 실시예의 본딩 툴의 실린더 본체부, 테이퍼부 및 축방향 통로가 제1 실시예의 것과 본질적으로 동일하기 때문에 그 관련된 설명은 반복하지 않는다.
도 3에 도시된 바와 같이, 작동 팁(304)은 8과 15 도 사이의 페이스 각(308)을 가진 작동면(311)을 가지고 있다. 일실시예에서, 페이스각(308)은 약 10과 12 도 사이에 있고 바람직하게는 11 도이다. 작동면(311)과 인접하여 90 도 미만의 전체각(314)을 가진 환형상 챔퍼(313)가 있다. 바람직한 실시예에서, 챔퍼 각(314)은 60과 90 도 사이에 있고, 가장 바람직하게는 약 60 도이다. 또한, 환형상 챔퍼(313)는 1과 3 미크론 사이의 폭을 가지고 있다. 실린더 통로(324)가 챔퍼(313)의 상부와 축방향 통로(220) 사이에 연결되어 있다. 일실시예에서, 축방향 통로(324)는 약 14와 16 미크론 사이의 직경(306)을 가지고 있고, 바람직하게는 약 15 미크론을 가지고 있어 본딩 와이어(도시되지 않음)를 수용하고, 챔퍼(313)는 약 17과 19 미크론 사이, 바람직하게는 약 18 미크론의 외경(312)을 가지고 있고, 작동 팁(304)은 약 37과 39 미크론 사이, 바람직하게는 약 38 미크론의 외경(316)을 가지고 있다. 실린더 통로(324)의 직경(306)은 본딩 와이어에 2 미크론을 더한 직경에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 작동 팁(304)은 약 0과 10 도 사이의, 바람직하게는 약 7도의 실질상 일정한 테이퍼(319)를 가지고 있어 본딩 툴(200)에 의한 인접한 본딩 와이어와의 접촉이 방지되고, 약 117 내지 137 미크론 사이인 길이부(310)를 갖는다. 바람직한 실시예에서, 길이부(310)는 127 미크론이다.
상기 설명된 바와 같은 본딩툴을 제공하는 것은 반도체 산업에서의 필요의 절반만을 충족시킬 뿐이다. 본딩 프로세스 동안 툴에 가해지는 힘을 견딜만큼 충분히 강하면서도 부러지지 않고 필요에 따라 휘어질만큼 탄력적인 본딩 툴 형성 재료를 형성하는 것이 중요하다. 본 발명자는 최소한 80 중량% 지르코니아(ZrO2)로 본딩툴을 형성함으로써 이러한 필요가 충족된다는 것을 알아냈다.
본 발명의 일시예에서, 산화이트륨 안정화 지르코니아가 본딩 툴을 형성하는데 사용된다. 이러한 실시예에서, 약 95중량%의 지르코니아가 약 5중량%의 Y2O3와 화합된다. 본 발명자는 열처리동안 순수한 지르코니아가 상변태 프로세스를 거치는 것을 알아냈다. 순수한 지르코니아는 실온에서 단사정이고 약 1000℃에서 보다 밀집된 정방정 형태로 변한다. 이것은 큰 부피 변화를 수반하고 약 1350과 1500℃사이의 온도에서의 소결 공정 동안 상기 지르코니아의 구조에서 균열을 생성한다.
Y2O3의 추가량은 900℃ 미만과 같은 저온에서, 큐빅 상(cubic phase)과 단사정 상의 혼합물을 생성한다. 이러한 상변태 프로세스는 큐빅 상의 존재로 발생하고 훨씬 더 적은 체적 변화를 수반하고, 그래서 열 응력을 감소시키고 미소균열의 형성을 최소화시킨다. 이러한 재료는 알루미늄에 기초한 종래의 재료보다 훨씬 더높은 휨력을 가지고, 그 결과, 본딩 툴의 제조능력을 향상시킨다.
또 다른 실시예에서, 최대 20 중량%에 이르는 AL2O3가 산화이트륨 안정화 지르코니아에 첨가된다. 이러한 재료는 종래 알루미늄에 기초한 재료와 유사한 음향 특성을 가지고 있다.
본 발명이 실시예를 참조하여 설명되어 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 오히려, 첨부된 청구항은 본 발명의 진정한 정신 및 범위를 벗어남 없이 당업자에 의해 만들어질 수 있는 본 발명의 다양한 변경 및 수정을 포함하는 것으로 해석해야 한다.

Claims (33)

  1. 기판에 미세 와이어를 본딩하는 본딩툴에 있어서,
    상기 본딩툴의 단부에 있는 작동 팁으로서,
    ⅰ) 상기 본딩툴의 길이방향 축에 대하여 소정의 각을 가진 테이퍼부,
    ⅱ) 작동 팁의 단부의 외측부에 형성된 제1 환형상 챔퍼를 구비한 작동면, 및
    ⅲ) 상기 작동 팁의 단부의 내측부에 형성되어 있고 상기 제1 환형상 챔퍼와 서로 인접해 있는 제2 환형상 챔퍼를 포함하는, 상기 작동 팁을 구비하고,
    실질상 실린더인 축방향 통로가 상기 제2 환형상 챔퍼의 상단부에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 환형상 챔퍼는 90°미만의 전체각을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 환형상 챔퍼는 8°보다 큰 페이스 각을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 환형상 챔퍼는 약 60°의 전체각을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 환형상 챔퍼는 약 10°과 12° 사이의 페이스 각을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  6. 제1항에 있어서, 상기 축방향 통로는 약 16 미크론 미만의 직경을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  7. 제1항에 있어서, 상기 테이퍼부는 약 137 미크론 미만의 길이를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  8. 제7항에 있어서, 상기 테이퍼부는 약 39 미크론 미만의 외경을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  9. 제1항에 있어서, 상기 본딩툴은 적어도 80 중량% ZrO2를 함유하는 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  10. 제1항에 있어서, 상기 본딩툴은 ⅰ) ZrO2+ Y2O3및 ⅱ) Al2O3+ ZrO2+ Y2O3로 구성되어 있는 그룹중 하나로부터 선택된 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  11. 제1항에 있어서, 상기 본딩툴은 약 95 중량% ZrO2및 약 5 중량% Y2O3를 함유하는 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  12. 제11항에 있어서, 최대 약 20 중량%에 이르는 Al2O3가 상기 재료에 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  13. 제9항 내지 제12항중 어느 한 항에 있어서, 상기 재료는 적어도 1350℃의 온도에서 소결되는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  14. 제1항에 있어서, 상기 본딩툴은 단일 피스의 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  15. 제1항에 있어서, 상기 테이퍼부의 전체각은 10°미만인 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  16. 제1항에 있어서, 상기 테이퍼부의 전체각은 약 7°인 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  17. 기판에 미세 와이어를 본딩하는 본딩툴에 있어서,
    직경을 가지고 있는 실린더부;
    상기 실린더부의 단부에 연결되어 있고, 상기 실린더부의 길이방향 축에 대하여 제1 소정의 각을 가지고 있는 제1 테이퍼부;
    ⅰ) 상기 실린더부의 길이방향 축에 대한 제2 소정의 각, ⅱ) 제2 테이퍼부의 단부의 외측부에 형성되어 있는 제1 챔퍼, 및 ⅲ) 제2 테이퍼부의 단부의 내측부에 형성되어 있는 제2 챔퍼를 구비하고, 상기 제1 테이퍼부의 단부에 연결되어 있는 상기 제2 테이퍼부; 및
    상기 실린더부의 제1 단부로부터 상기 제2 챔퍼로 뻗어 있는 축방향 통로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1 테이퍼부와 상기 제2 테이퍼부 사이에 설치된 제3 테이퍼부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  19. 제17항에 있어서, 상기 제2 챔퍼는 90° 미만의 각을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  20. 제17항에 있어서, 상기 제2 챔퍼는 약 60°의 각을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  21. 제17항에 있어서, 상기 제1 챔퍼는 약 10°와 12° 사이의 페이스 각을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  22. 제17항에 있어서, 상기 축방향 통로는 상기 제1 실린더부의 제1 단부에 제1 직경을, 그리고 상기 제2 테이퍼부의 팁에 제2 직경을 가지고 있고, 상기 제1 직경은 상기 제2 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  23. 제17항에 있어서, 상기 본딩툴은 적어도 80 중량% ZrO2를 함유하는 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  24. 제17항에 있어서, 상기 본딩툴은 ⅰ) ZrO2+ Y2O3및 ⅱ) Al2O3+ ZrO2+ Y2O3로 구성되어 있는 그룹중 하나로부터 선택된 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  25. 제17항에 있어서, 상기 제1 테이퍼부의 제1 소정의 각은 약 19°와 21° 사이인 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  26. 제17항에 있어서, 상기 제1 소정의 각은 약 20°인 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  27. 제17항에 있어서, 상기 제2 테이퍼부의 제2 소정의 각은 약 7°인 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  28. 제17항에 있어서, 상기 제2 테이퍼부의 제2 소정의 각은 10°미만인 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  29. 기판에 미세 와이어를 본딩하는 본딩툴에 있어서,
    직경을 가지고 있는 실린더부;
    상기 실린더부의 단부에 연결되어 있고, 상기 실린더부의 길이방향 축에 대하여 제1 소정의 각을 가지고 있는 제1 테이퍼부; 및
    상기 제1 테이퍼부의 단부에 연결되어 있는 제2 테이퍼부로서,
    ⅰ) 약 117 미크론과 137 미크론 사이의 길이,
    ⅱ) 상기 실린더부의 길이방향 축에 대하여 약 7°의 각, 및
    ⅲ) 상기 제2 테이퍼부의 내측부에 그리고 상기 제2 테이퍼부의 단부에 인접하여 형성되어 있는 약 60°의 환형상 챔퍼를 가지고 있는, 상기 제2 테이퍼부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  30. 제29항에 있어서, 상기 본딩툴은 ⅰ) ZrO2+ Y2O3및 ⅱ) Al2O3+ ZrO2+ Y2O3로 구성되어 있는 그룹중 하나로부터 선택된 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 본딩툴.
  31. 적어도 80 중량% ZrO2를 포함하는 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판에 미세 와이어를 본딩하는 본딩툴.
  32. ⅰ) ZrO2+ Y2O3및 ⅱ) Al2O3+ ZrO2+ Y2O3로 구성되어 있는 그룹중 하나로부터 선택된 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판에 미세 와이어를 본딩하는 본딩툴.
  33. 본딩 패드에 와이어를 본딩하는 본딩툴을 제조하는 방법에 있어서,
    상기 본딩툴의 단부에 작동 팁을 형성하는 단계;
    상기 본딩툴의 길이방향 축에 대하여 소정의 각을 갖는 테이퍼부를 상기 작동 팁상에 형성하는 단계;
    상기 작동 팁의 단부에 작동면을 형성하는 단계;
    상기 작동 팁의 단부의 외측부에 적어도 8°의 페이스 각을 가진 제1 환형상 챔퍼를 형성하는 단계;
    상기 작동 팁의 단부의 내측부에 90°미만의 전체각을 가지고 있고 상기 제1 환형상 챔퍼에 인접한 제2 환형상 챔퍼를 형성하는 단계; 및
    상기 제2 환형상 챔퍼의 상단부에 실질상 실린더인 축방향 통로를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100642071B1 (ko) * 2005-03-03 2006-11-10 이정구 개선된 보틀 넥을 갖는 미세피치 본딩용 캐필러리 및 그 제조방법

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6910612B2 (en) 2001-07-17 2005-06-28 Kulicke & Soffa Investments, Inc. Capillary with contained inner chamfer
JP3765778B2 (ja) * 2002-08-29 2006-04-12 ローム株式会社 ワイヤボンディング用キャピラリ及びこれを用いたワイヤボンディング方法
US7249702B2 (en) * 2003-12-04 2007-07-31 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Multi-part capillary
US7320425B2 (en) * 2004-05-12 2008-01-22 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Low-profile capillary for wire bonding
US20070085008A1 (en) * 2005-10-13 2007-04-19 Seagate Technology Llc Ceramic corona discharge emitter tip
KR100718889B1 (ko) * 2005-11-28 2007-05-16 이정구 투스텝 하이 보틀넥을 갖는 와이어 본딩 캐필러리
SG173340A1 (en) * 2006-07-03 2011-08-29 Kulicke & Soffa Ind Inc Bonding tool with improved finish
CN102522349B (zh) * 2011-12-13 2014-08-27 三星半导体(中国)研究开发有限公司 用于引线键合的劈刀
CN102637613B (zh) * 2012-05-09 2015-07-01 四川立泰电子有限公司 一种粗铝丝引线键合的实现方法
TW201436920A (zh) 2013-01-22 2014-10-01 Micro Point Pro Ltd 粗導線的超密線距楔型焊接
US9093515B2 (en) 2013-07-17 2015-07-28 Freescale Semiconductor, Inc. Wire bonding capillary with working tip protrusion
USD797826S1 (en) 2015-02-03 2017-09-19 Coorstek, Inc. Ceramic bonding tool with textured tip
USD797172S1 (en) 2015-02-03 2017-09-12 Coorstek, Inc. Ceramic bonding tool with textured tip
USD797171S1 (en) * 2015-02-03 2017-09-12 Coorstek, Inc. Ceramic bonding tool with textured tip
JP6064308B2 (ja) * 2015-07-03 2017-01-25 Toto株式会社 ボンディングキャピラリ
WO2017132027A1 (en) 2016-01-26 2017-08-03 Orthodyne Electronics Corporation Wedge bonding tools, wedge bonding systems, and related methods
USD868123S1 (en) 2016-12-20 2019-11-26 Coorstek, Inc. Wire bonding wedge tool

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3917148A (en) * 1973-10-19 1975-11-04 Technical Devices Inc Welding tip
US3971499A (en) * 1974-09-03 1976-07-27 Tribotech Bonding tool
US4405074A (en) * 1981-08-31 1983-09-20 Kulicke And Soffa Industries Inc. Composite bonding tool and method of making same
JPS63239959A (ja) * 1987-03-27 1988-10-05 Toshiba Corp ワイヤボンデイング用キヤピラリ
JPH01201933A (ja) 1988-02-08 1989-08-14 Mitsubishi Electric Corp ワイヤボンディング方法及びその装置
US4974767A (en) * 1988-04-25 1990-12-04 Texas Instruments Incorporated Double cone wire bonding capillary
JPH0672050B2 (ja) * 1990-10-12 1994-09-14 株式会社東芝 ボンディングキャピラリおよび光コネクタ用部品
US5485949A (en) 1993-04-30 1996-01-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Capillary for a wire bonding apparatus and a method for forming an electric connection bump using the capillary
US5437405A (en) * 1994-08-22 1995-08-01 National Semiconductor Corporation Method and apparatus for stitch bonding of wires to integrated circuit bonding pads
US5421503A (en) * 1994-08-24 1995-06-06 Kulicke And Soffa Investments, Inc. Fine pitch capillary bonding tool
US5465899A (en) 1994-10-14 1995-11-14 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for fine pitch wire bonding using a shaved capillary
US5558270A (en) * 1995-01-06 1996-09-24 Kulicke And Soffa Investments, Inc Fine pitch capillary/wedge bonding tool
US5662261A (en) * 1995-04-11 1997-09-02 Micron Technology, Inc. Wire bonding capillary
JPH09162223A (ja) * 1995-12-08 1997-06-20 Can Electron:Kk ワイヤーボンディングキャピラリー
EP0791955B1 (en) * 1996-02-26 2008-10-29 Texas Instruments Incorporated Integrated circuit interconnections
JP3333399B2 (ja) 1996-08-21 2002-10-15 株式会社新川 ワイヤボンディング装置用キャピラリ
DE69737621T2 (de) * 1996-10-01 2007-12-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma Halbleiterelement mit einer Höckerelektrode
US5954260A (en) 1996-12-17 1999-09-21 Texas Instruments Incorporated Fine pitch bonding technique
US6213378B1 (en) 1997-01-15 2001-04-10 National Semiconductor Corporation Method and apparatus for ultra-fine pitch wire bonding
US6065667A (en) 1997-01-15 2000-05-23 National Semiconductor Corporation Method and apparatus for fine pitch wire bonding
US5931368A (en) * 1997-03-28 1999-08-03 Kulicke And Soffa Investments, Inc Long life bonding tool
WO1998049121A1 (fr) 1997-04-25 1998-11-05 Kyocera Corporation Agglomere de zircone semiconducteur et element eliminateur d'electricite statique comprenant un agglomere de zircone semiconducteur
US5871141A (en) * 1997-05-22 1999-02-16 Kulicke And Soffa, Investments, Inc. Fine pitch bonding tool for constrained bonding
US6155474A (en) 1997-12-16 2000-12-05 Texas Instruments Incorporated Fine pitch bonding technique
JPH11186315A (ja) * 1997-12-19 1999-07-09 Hitachi Ltd ワイヤボンディング装置及びそれを用いた半導体装置の製造方法
AU1682499A (en) * 1997-12-19 1999-07-12 Kabushiki Kaisha Shinkawa Wire bonding capillary
JPH11251357A (ja) * 1998-03-06 1999-09-17 Hitachi Ltd ワイヤボンディング方法および装置
US6651864B2 (en) * 1999-02-25 2003-11-25 Steven Frederick Reiber Dissipative ceramic bonding tool tip
US6354479B1 (en) * 1999-02-25 2002-03-12 Sjm Technologies Dissipative ceramic bonding tip
KR100334242B1 (ko) * 2000-04-17 2002-05-03 이강열 와이어 본딩용 캐필러리 소결제, 이를 이용한 와이어본딩용 캐필러리 소결체의 제조 방법 및 이를 적용한 와이어 본딩용 캐필러리 제조 방법
US6523733B2 (en) * 2000-04-28 2003-02-25 Kulicke & Soffa Investments Inc. Controlled attenuation capillary
US6497356B2 (en) * 2000-04-28 2002-12-24 Kulicke & Soffa Investments, Inc. Controlled attenuation capillary with planar surface
US7083757B2 (en) * 2001-02-28 2006-08-01 Billiet Romain L Method of making semiconductor bonding tools

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100642071B1 (ko) * 2005-03-03 2006-11-10 이정구 개선된 보틀 넥을 갖는 미세피치 본딩용 캐필러리 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP1393353A2 (en) 2004-03-03
TW558778B (en) 2003-10-21
WO2003009335A2 (en) 2003-01-30
US6715658B2 (en) 2004-04-06
CN1528008A (zh) 2004-09-08
JP2004536456A (ja) 2004-12-02
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WO2003009335A3 (en) 2003-04-10
MY122909A (en) 2006-05-31

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