KR20050073412A - 웨지-웨지 와이어 연결을 형성시키기 위한 방법 - Google Patents

웨지-웨지 와이어 연결을 형성시키기 위한 방법 Download PDF

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KR20050073412A
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wire
connection
wedge
capillary tube
capillary
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KR1020050001501A
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마이클 마이어
하인리히 베르히톨트
Original Assignee
언액시스 인터내셔널 트레이딩 엘티디
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Abstract

모세관의 외부로 돌출하는 와이어 단부의 일부가 이후에 형성될 와이어 연결의 방향을 가리키도록 제 2 웨지 연결의 형성 후에 와이어가 절단된다면, 볼-와이어 본더가 제 1 및 제 2 연결부(9.1, 9.2, 등등 및 11.1, 11.2, 등등) 간의 웨지-웨지 와이어 연결의 형성을 위해서도 사용될 수 있다
와이어(5)를 절단시킴으로써 웨지-웨지 와이어 연결(10.1, 10.2, 등등)의 형성을 완료시키기 위하여, 그리고 이후에 형성될 웨지-웨지 와이어 연결(10.1, 10.2, 등등)의 형성을 위해서 모세관(4) 외부로 돌출하는 와이어 부분을 준비시키기 위하여,
- 이후에 형성될 웨지-웨지 와이어 연결의 제 1 연결부상에서 모세관(4)이 접촉해야 할 지점으로부터 이후에 형성될 웨지-웨지 와이어 연결의 제 2 연결부상에서 모세관(4)이 접촉해야 할 지점으로 향하는, 수평면상에 놓인 2차원 벡터 V 를 계산하는 단계와,
- 와이어(5)를 제 2 연결부에 접합시킨 후에, 벡터 V와 수직축에 의해 형성된 평면에 놓여 있는 이동경로(13)를 따라 모세관(4)을 이동시키는 단계가 실행된다.

Description

웨지-웨지 와이어 연결을 형성시키기 위한 방법 {METHOD FOR PRODUCING A WEDGE-WEDGE WIRE CONNECTION}
본원발명은 시중에서 볼-와이어 본더(Ball-Wire Bonder)로 알려진 와이어 본더에 의하여 웨지-웨지(wedge-wedge) 와이어 연결을 하기 위한 방법에 관한 것이다.
와이어 본더(Wire Bonder)는 반도체가 기판 위에 장착된 후에 상기 반도체에 배선을 연결시키기 위한 장치이다. 시중에서는, 볼-웨지 와이어 본더(Ball-Wedge Wire Bonder)(줄여서 볼-와이어 본더)로 불려지고 있는 것과 웨지-웨지 와이어 본더(Wedge-Wedge wire bonder)로 불려지고 있는 두 가지의 종류가 있다.
볼-와이어 본더는 혼(horn)의 단부에 고정된 모세관을 구비한다. 이러한 모세관은 와이어를 반도체 칩상의 연결부와 기판상의 연결부에 접합시키기 위해 사용될 뿐만 아니라, 상기 두 개의 연결부 사이에서 와이어를 안내하기 위해서도 사용된다. 반도체 칩상의 연결부와 기판상의 연결부 간에 와이어 연결을 형성할 때에는, 모세관의 외부로 돌출된 와이어의 단부가 먼저 볼(ball)로 용해된다. 이후 상기 볼은 압착과 초음파에 의하여 반도체 칩상의 연결부에 접합된다. 이와 같이 하는데 있어서, 초음파 트래스듀서로부터의 초음파가 혼에 가해진다. 이러한 공정은 볼 접합(ball bonding)이라고 불린다. 이후 와이어는 필요한 길이만큼 잡아당겨지고, 와이어 루프(wire loop)를 형성하며, 기판상의 연결부에 납땜(열압착 접합)된다. 이러한 후속 공정을 웨지 접합(wedge bonding)이라고 한다. 기판상의 연결부에 와이어를 접합시킨 후에, 와이어가 절단되어 다음 접합 싸이클이 시작된다.
웨지-와이어 본더는 반도체 칩상의 연결부와 기판상의 해당 연결부에 와이어를 접합시키기 위해서 사용되는 접합도구 및 와이어 가이드(wire guide)를 구비한다. 반도체 칩상의 연결부와 기판상의 연결부 간에 와이어 연결을 형성할 때에는, 와이어 가이드와 접합도구에 의해 제공된 와이어의 단부가 압착과 초음파에 의해 기판상의 연결부에 접합된다. 이후 와이어는 필요한 길이만큼 잡아당겨져 와이어 루프를 형성하며, 기판상의 연결부에 납땜된다. 이러한 두 개의 후속 공정을 웨지 접합이라고 한다. 기판상의 연결부에 와이어를 접합시킨 후에, 와이어가 절단 또는 분리되어 다음 접합 싸이클이 시작된다. 일반적으로, 웨지-웨지 연결은 양 연결부상에서 모세관의 외부로 돌출하는 와이어의 해당 단부가, 대개 높은 온도에서, 미리 볼로 용해되지 않고, 압착과 초음파에 의해 각각의 연결부에 접합되는 와이어 연결을 말한다.
웨지-웨지 접합과정에서 제 1 연결부에 접합될 와이어의 단부는 언제나 형성될 와이어 연결의 방향으로 연장되어야 하기 때문에, 웨지-와이어 본더의 본드헤드(bondhead)와 볼-와이어 본더의 본드헤드 사이에는 실질적인 차이가 존재한다. 따라서, 웨지-와이어 본더에서는, 그 단부에 와이어 가이드와 접합도구가 고정되어 있는 혼이 수직축상에 회전가능하게 배치되어야만 한다. 볼-와이어 본더의 본드헤드가 단지 총 3개의 자유도로 모세관을 이동시키면 되는데 반해서, 웨지-와이어 본더의 본드헤드는 총 5개의 자유도로 와이어 가이드와 접합도구를 이동시켜야만 한다.
본원발명은, 모세관의 외부로 돌출하는 와이어 단부의 일부가 이후에 형성될 와이어 연결의 방향을 가리키도록 제 2 웨지 연결의 형성 후에 와이어의 분리가 이루어진다면, 볼-와이어 본더가 웨지-웨지 와이어 연결의 형성을 위해서도 사용될 수 있다는 것을 이용한다.
따라서, 본원발명에서는, 제 2 연결부에 와이어를 접합시킨 후에, 와이어를 절단함으로써 실제 웨지-웨지 와이어 연결의 형성을 마무리하기 위해서, 이후에 형성될 웨지-웨지 와이어 연결의 형성을 위해서 모세관 외부로 돌출하는 와이어 부분을 준비시키기 위하여, 아래의 단계들이 매번 실행되도록 볼-와이어 본더를 프로그램하는 것을 제안하고 있다:
- 이후에 형성될 웨지-웨지 와이어 연결의 제 1 연결부상에서 모세관이 접촉해야 할 지점으로부터 이후에 형성될 웨지-웨지 와이어 연결의 제 2 연결부상에서 모세관이 접촉해야 할 지점으로 향하는, 수평면상에 놓이 2차원 벡터 V 의 계산, 및
- 와이어를 제 2 연결부에 접합시킨 후에, 벡터 V와 수직축 사이에 형성된 평면에 놓여 있는 이동경로를 따라 모세관을 이동시킴. 와이어를 제 2 연결부에 접합시킬 때에 예정된 절단지점이 통상의 경우에서와 같이 형성되고, 와이어가 이동경로의 말단에 도달하면 상기 절단지점에서 절단됨.
본질적으로, 모세관의 이동경로는 4개의 연속적인 이동으로 구성되어 있다.
a) 모세관을 소정 거리 Δz1 만큼 상승시킴
b) 모세관을 벡터 V 에 의해 정해지는 방향으로 소정거리 Δw1 만큼 수평으로 이동시킴.
c) 모세관을 소정거리 Δz2 만큼 하강시킴.
d) 모세관이 벡터 V 에 의해 정해지는 방향으로 소정거리 Δw2 만큼 수평으로 이동시킴. 단, 여기서 상기 거리 Δw2 는 와이어가 절단될 수 있을 정도의 길이임.
상기 단계 a), b), 및 c) 에서의 모세관 이동은 와이어 클램프가 개방된 상태로 이루어지며, 또한 와이어가 절단되기 전에 벡터 V의 방향으로 와이어를 정렬시키기 위한 단계이다. 마지막 단계 d)는 와이어를 절단시키기 위하여, 와이어 클램프가 닫힌 상태로 이루어진다. 와이어는 예정된 절단지점에서 절단되며, 이로써 모세관의 외부에는 벡터 V의 방향으로 정렬된 와이어의 일부가 돌출하게 된다.
상기 단계 a), b), 및 c) 에서의 모세관 이동은 수평 또는 수직방향의 이동이다. 이들 이동은, 갑작스런 정지를 방지하여 모세관이 진동되는 것을 막을 수 있도록, 중첩될 수 있으며, 이로써 모세관의 이동시간이 단축된다는 이점을 얻게 된다.
상술한 바와 같이, 볼-와이어 본더의 본드헤드는 와이어를 안내하는 모세관을 구비하며, 모세관을 3개의 자유도, 즉 직각 좌표계의 x, y, 및 z 방향으로 이동시킬 수 있다. 이러한 요구를 충족하면서도 본질적으로 그 디자인에 있어서는 다른 본드헤드가, 예를 들어 EP 317787, US 5330089, 또는 US 6460751호에 개시되어 있다.
본원발명의 기본 원리는 와이어가 먼저 기판에 접합되고 이후 반도체 칩에 접합되므로써 와이어 연결을 형성하는 장치에도 사용될 수 있다. 이러한 장치에서는 종종, 추가적인 와이어 재료에 의해 와이어와 반도체 칩 간에 형성된 연결을 강화시킬 필요가 있으며, 이러한 추가적인 와이어 재료는 사전에 반도체 칩에 가해져야 한다. 이는 볼 연결이 먼저 반도체 칩 상의 연결부에 적용되고 와이어가 와이어 연결을 형성하지 않고 즉시 절단되므로써 이루어진다. 이와 같이 형성된 볼 연결은, 시중에서, "범프(bump)" 또는 "볼 범프(ball-bump)"로 불린다. 이후, 모세관의 외부로 돌출하는 와이어의 일부가 볼로 용해되어 기판상의 연결부에 접합되고 이후 필요한 와이어의 길이만큼 잡아당겨지며, 이 과정에서 와이어 루프가 형성되어 와이어가 웨지 연결로서 범프에 접합되므로써 볼-웨지 와이어 연결이 형성된다. 이러한 와이어 연결은 양 단부에 "볼" 또는 "범프" 를 구비한다는 특징을 갖는다. 이러한 방법은 시중에서 볼-범프-리버스-루프 방법(Ball-Bump-Reverse-Loop method)으로 알려져 있다. 본원발명은, 모세관의 외부로 돌출된 와이어가 먼저 반도체 칩에 적용된 범프에 웨지 연결로서 접합되고, 이후 와이어가 필요한 길이만큼 잡아당겨지며, 이 과정에서 동시에 와이어 루프를 형성하고 와이어를 웨지 연결로서 기판상의 연결부에 접합시킴으로써, 이러한 타입의 장치를 위한 와이어 연결의 형성을 간단하게 한다. 이로써 두 개의 공정이 구별되게 된다.
첫번째 공정에서는, 먼저 반도체 칩상의 모든 연결부에 범프가 공지된 방식으로 제공된다. 이후, 반도체 칩과 기판 사이의 와이어 루프가 상술한 바와 같이 웨지-웨지 연결로서 형성된다.
두번째 공정에서는, 처음부터 끝까지 와이어 연결이 차례차례로 완전히 형성된다. 이러한 와이어 연결의 형성은 다음의 단계에 의해 특징 지워진다:
- 모세관 외부로 돌출한 와이어 부분을 볼로 용해시킴("볼 형성")
- 반도체 칩에 있는 연결부상에서 모세관이 접촉해야 할 지점으로부터 기판에 있는 연결부상에서 모세관이 접촉해야 할 지점으로 향하는, 수평면상에 놓인 2차원 벡터 V 의 계산
- 아래의 과정에 의한 범프의 형성
- 반도체 칩상의 연결부에 볼을 접합시킴
- 와이어가 이동경로의 말단에서 절단되도록, 벡터 V와 수직축에 의해 형성된 평면에 놓여 있는 이동경로를 따라 모세관을 이동시킴. 여기서 상기 이동경로는 제 1 실시예에서 기술한 a) 내지 d)로 이루어짐.
이때 범프는 반도체 칩상의 연결부에 접합되고, 모세관의 외부로 돌출 한 와이어 부분은 이후에 형성될 와이어 연결의 방향을 가리킴.
- 바로 전에 형성된 범프위로 모세관을 다시 이동시킴.
- 웨지 연결이 형성되도록 모세관의 외부로 돌출한 와이어 부분을 범프에 접합시킴.
- 통상적인 경우에서처럼 와이어가 루프를 형성하도록, 와이어를 요구되는 길이로 잡아당기고, 와이어를 기판상의 연결부에 웨지 연결로서 접합시킴.
본 명세서와 함께 제출되어 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면은 본원발명의 하나 이상의 실시예를 도시하고 있으며, 발명의 상세한 설명과 함께 본원발명의 원리 및 실행을 설명하고 있다.
도 1에는 본원발명을 이해하기 위해 필요한 와이어 본더의 일부의 개략적인 측면도가 도시되어 있다. 볼-와이어 본더는, 제 1 및 제 2 구동장치에 의해, 혼(horn;3)과 함께 수평인 xy평면에서 이동가능한 본드헤드(bondhead;2)를 포함하고 있으며, 상기 혼(3)의 단부에는 모세관(4)이 고정되어 있다. 상기 모세관(4)은 종방향의 관통구멍을 구비하고 있어서, 이 관통구멍을 통해 와이어(5)가 공급된다. 상기 혼(3)은 제 3 구동장치에 의해 수평축(6)상에서 회전가능하다. 따라서 모세관(4)의 단부는 상기 3개의 구동장치에 의해 한 지점(A)으로부터 임의의 다른 지점(B)으로 이동될 수 있다. 이러한 구성에 의해 모세관(4)의 자유도의 수(n)는 3이 된다. 또한, 본드헤드(2)에는 전극(12)이 부착되어 있어서, 이로 인해 모세관의 외부로 돌출한 와이어 조각을 볼 안으로 녹이는 것이 가능하게 된다. 이러한 전극의 좀더 상세한 설명은, 예를 들어 대한민국 특허출원 KR 2003-0097664호 및 KR 2004-0010119호에 개시되어 있다.
도 2에는 몇 개의 반도체 칩(8)이 장착되어 있는 기판(7)의 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 기판(7)도 역시 반도체 칩일 수 있다. 각각의 반도체 칩(8)은 소정 개수의 연결부(9.1, 9.2, 등등)를 구비하며, 이들 연결부 각각은 와이어 연결(10.1, 10.2, 등등)을 통해 기판(7)상에 있는 대응 연결부(11.1, 11.2, 등등)에 전기적으로 연결된다.
본원발명에 따른 방법을 도 3 및 도4A 내지 도4E에 기초하여 좀 더 자세하게 설명한다. 도 3에는 도 2에서 점선으로 도시되어 있는 부분이 도시되어 있다. 도 3의 좌측에 제공되어 있는 와이어 연결(10.1)은, 볼-와이어 본더의 모세관(4)에 의해, 반도체 칩(8)상에 있는 제 1 연결부(9.1)로부터 기판(7)상에 있는 대응하는 제 2 연결부(11.1)로 연장하는 와이어 루프(wire loop)가 형성되므로써 이루어지게 되며, 이러한 와이어 루프의 단부는 두 개의 연결부(9.1, 11.1)에 납땜된다. 그러나 모세관(4)으로부터 나오는 와이어(5)는 아직 와이어 연결(10.1)로부터 분리되고 있지 않다. 이후의 과정은 두 개의 연결부(9.2, 11.2) 간에 와이어 연결(10.2)을 형성하는 것이다. 따라서, 수평면 xy상에 놓여 있으며 제 1 연결부(9.2)로부터 제 2 연결부(11.2)를 향하는 벡터 V=(Vx,Vy,Vz)의 두 성분 Vx 및 Vy 가 결정된다. 벡터 V는 각각의 연결부(9.2, 11.2)상에서 모세관(4)이 접촉될 지점을 연결한다. 일반적으로, 두 개의 연결부(9.2, 11.2)는 서로 다른 z축상의 높이를 가지며, 벡터 V의 z축 성분 Vz 는 관심의 대상이 아니다. 따라서, 두 개의 성분 Vx 및 Vy 은 xy수평면(1)상에 놓여 있는 2차원벡터 V1 을 나타낸다. 모세관(4)이 제 1 연결부(9.2)상에 접촉되어야 할 지점의 좌표가 (x1,y1,z1)로 표시되고, 모세관(4)이 제 2 연결부(11.2)상에 접촉되어야 할 지점의 좌표가 (x2,y2,z2)로 표시된다면, 벡터 V1 은 V1 = (x2-x1,y2-y1)이 된다. 또한, 아직 와이어 연결(10.1)이 완료되지 않은 실제의 연결부(11.1)로부터 진행하는 벡터 V2 도 제공된다. 상기 벡터 V2 는 벡터 V1 에 평행하게 연장하며, 이하에서 설명되는 단계에서 모세관(4)이 이동하게 되는 xy수평면(1)에서의 진행 방향을 도시하고 있다.
도 4A 내지 도 4E는, 와이어 연결(10.1)로부터 와이어(5)가 분리되는 연속적인 스냅샷(snapshot)을 통해, 제 2 연결부(11.1), 와이어(5), 및 모세관(4)을 도시하고 있다. 와이어(5)의 분리는, 와이어가 분리된 후에 모세관(4)의 외부로 돌출하는 와이어의 단부가 벡터 V1 및 V2 에 평행하게 이동하도록 이루어진다. 상기 도면들은 벡터 V2에 평행한 수직 평면에서의 수직 단면을 도시하고 있다. 화살표는 모세관(4)의 이동방향을 나타낸다.
도 4A는 와이어(5)가 제 2 연결부(11.1)에 접합된 직후의 상태를 도시하고 있다.
이후에 수행되는 단계는 다음과 같다.
- 모세관(4)이 소정 거리 Δz1 만큼 상승된다(도 4B).
- 모세관(4)이 벡터 V2 에 의해 정해지는 방향으로 소정거리 Δw1 만큼 수평으로 이동한다(도 4C).
- 모세관(4)이 소정거리 Δz2 만큼 하강한다(도 4D). 일반적으로 상기 거리 Δz2 는 상기 거리 Δz1 보다 적어서, 이후 모세관(4)이 이동하는 동안에 와이어(5)는 반도체 칩(8)과 전혀 또는 거의 마찰하지 않게 된다.
- 모세관(4)이 벡터 V2 에 의해 정해지는 방향으로 소정거리 Δw2 만큼 수평으로 이동한다. 상기 거리 Δw2 는 와이어(5)가 절단될 수 있을 정도의 길이이다. 도 4E 는 와이어(5)가 분리된 후의 상태를 도시하고 있다.
모세관(4)이 수평방향으로 거리 Δw1 만큼 이동하고 이어서 거리 Δz2 만큼 하강함으로써, 모세관(4) 외부로 돌출된 와이어의 단부는 모세관(4)의 단부로부터 수평방향으로 사출된다. 벡터 V1 방향으로 이동함으로써, 와이어의 단부는 다음에 만들어져야할 와이어 연결방향을 취하게 된다.
와이어(5)의 절단 과정에 의해, 모세관(4)의 외부로 돌출하는 와이어의 단부는 벡터 V1 에 평행하게 연장하게 된다. 이후 모세관(4)은 다음에 만들어져야할 와이어 연결(10.2)의 제 1 연결부(9.2)로 이동하고, 와이어(5)는 연결부(9.2)에 접합된다. 모세관(4)에 소정의 접합력(bond force) 및 초음파가 가해짐으로써 와이어(5)의 접합이 이루어진다. 와이어 단부가 이전에 볼로 형성되지 않았으므로, 와이어(5)와 연결부(9.2) 간에 형성된 연결은 웨지 연결(wedge connection)이 된다. 이후 와이어는 통상적인 방식으로 원하는 길이만큼 잡아당겨져서 와이어 루프를 형성하여 제 2 연결부(11.2)에 접합된다. 이와 동시에 또는 이후에, 다음으로 만들어져야할 와이어 연결(10.3)에 대한 벡터 V1 이 계산되고, 와이어가 상술된 진행과정에 따라 분리된다.
반도체 칩과 기판 사이의 마지막 와이어 연결을 완료하면, 다음 반도체 칩과 기판 사이에 형성되어야 할 첫번째 와이어 연결에 대한 벡터 V가 결정된다. 이러한 방식으로 하여 모든 반도체 칩이 용이하게 웨지-웨지 연결로 배선될 수 있게 된다.
단 한가지의 문제점이 있는데, 이는 공정의 시작단계에서는 모세관의 외부로 돌출한 와이어의 단부가 형성될 첫번째 와이어 연결에 상응하는 벡터 V1 의 방향을 향하지 않는다는 점이다. 이러한 문제점은, 상기 와이어 연결을 위해서, 와이어의 단부가 볼로 형성되어 와이어가 볼 연결로서 접합되거나 또는 와이어가 기판상의 적절한 지점에 접합되고 형성될 첫번째 와이어 연결에 대한 벡터 V1 값이 계산되어 본원발명에 따른 처리단계에 따라 절단됨으로써 해결될 수 있다. 이렇게 하여 모세관의 외부로 돌출한 와이어의 단부는 벡터 V1 의 방향을 지시하게 되고, 첫번째 와이어 연결도 웨지-웨지 연결로서 형성될 수 있게 된다.
본원발명의 주요한 장점은 와이어 볼의 형성과정이 생략된다는 점인데, 이는 대체로 처리시간를 단축시키게 한다. 본원발명의 또 다른 장점은 형성된 웨지-웨지 연결의 루프 높이가 볼-웨지 연결에 있어서보다 작다는 것이다.
도 5A는, 도 4A 내지 4E에 기초하여 위에서 설명한 방법에 따라, 제 2 연결부(11.1)상에 와이어(5)를 접합시킨 후에 벡터 V1 과 z축 방향인 수직방향에 의해 형성된 평면에서 와이어(5)를 분리할 때까지의, 모세관(4)(도 4A)의 이동경로(13)를 도시하고 있다. 이러한 이동경로는 두 개의 수직방향 이동과 두 개의 수평방향 이동으로 이루어져 있으며, 이들 각각의 거리는 Δz1, Δw1, Δz2, Δw 2 로 표시되어 있다. 본원발명에 따른 방법은 모세관(4)의 이동을 약간 수정하여 실행될 수도 있으며, 이와 같이 수정된 방법은 특히 모세관이 이동하는 동안에 정지부를 없애는 효과를 최대한 활용하고 있다. 도 5B 내지 5E에 4개의 예가 도시되어 있다. 도 5B의 예에서, 모세관(4)의 Δw1 만큼의 수평이동, Δz1 만큼의 상승 및 Δz2 만큼의 하강이동이 중첩되어 있다: 모세관(4)의 이동경로(13)는 톱니모양이 된다. 도 5C의 예에서는, 모세관(4)의 Δw1 만큼의 수평이동과 Δz2 만큼의 하강이동이 중첩되어 있다: 모세관(4)의 이동경로(13)는 부분적으로 호(arc)를 따라 연장한다. 또한, 모세관(4)을 급격하게 정지시킴으로써 필연적으로 발생하게 되는 모세관(4)의 진동을 가능한 한 방지하고 이로써 처리시간을 단축시킬 수 있도록, 이동경로(13)의 나머지 코너지점을 호형 부분에 의해 부드럽게 하는 것도 가능하다. 도 5B와 5C의 예에서 제시된 이동경로(13)를 이와 같은 방식으로 수정한 도면이 도 5D 및 5E에 제시되고 있다. 와이어(5)는, 늦어도 모세관(4)이 이동경로(13)상에서의 이동을 완료할 때까지는, 와이어 연결(10.1)(도 2)로부터 분리된다.
본원발명의 제 2 실시예는 장치에 관한 것인데, 이 장치를 사용함으로써 도 2에 제시된 반도체 칩(8)상의 연결부(9.1, 9.2, 등등)와 기판(7)상의 연결부(11.1, 11.2, 등등) 간의 와이어 연결(10.1, 10.2, 등등)은 "범프(bump)" 형태로 반도체 칩(8)상의 연결부(9.1, 9.2, 등등)에 가해진 추가 와이어 물질에 의하여 강화된다. 이 실시예에서는, "범프", 좀더 정확히는 소위 "볼 범프" 가 먼저 반도체 칩(8)상의 연결부에 제공되고, 이후 모세관(4)이, 와이어(5)가 절단될 때까지, 형성될 와이어 연결의 방향으로 이동하고, 이후 모세관(4)이 범프로 다시 돌아오고, 이후 범프로부터 기판(7)상의 연결부로 웨지-웨지 와이어 연결이 형성됨으로써 와이어 연결이 차례차례 형성된다. 도 6에 도시된 와이어 연결(10.2)의 제조과정이 이하에서 와이어 연결(10.2)의 방향으로 정렬된 수직평면, 즉 벡터 V1 과 수직축에 의해 형성된 평면에서의 수직단면도를 도시한 도 7A 내지 7F에 기초하여 설명된다. 도 7A 내지 7F에는 와이어 클램프(wire clamp;14)의 상태 - 개봉 또는 밀폐 - 도 도시되어 있다. 고정된 기준축(17)은 벡터 V1 의 방향에서 모세관(4)의 각각의 수평위치를 설명하기 위해 사용된다.
도 7A는 모세관(4)의 외부로 돌출한 와이어의 일부가 볼로 용해된 후 반도체 칩(8)상의 제 1 연결부(9.2)에 부착되고 와이어(5)는 아직 절단되지 않은 상태를 도시하고 있다. 부착과정에서, 용해된 볼은 평평하게 눌려진다. 와이어(5)는 평평하게 눌려진 볼(15)에 여전히 연결되어 있지만, 와이어(5)가 절단되도록 예정된 절단지점(16)이 이미 형성되어 있다. 이후 모세관(4)은 소위 "꼬리높이"까지 상승되고, 이로써 모세관(4)의 외부로 돌출된 와이어의 일부(소위 "꼬리")는 나중에 와이어(5)가 절단된 후에 요구되는 길이를 갖게 된다. 이러한 상태가 도 7B에 도시되어 있다. 이후 모세관(4)은, 상기 이동의 수평방향 성분이 형성될 와이어 연결(10.2)의 방향을 가리키도록, 바람직하게는 예정된 절단지점(16)상에 중심을 둔 호를 따라 측방 및 상방으로 동시에 이동하게 된다. 모세관(14)의 궤적이 도면번호(18)로 표시되어 있다. 이러한 방향은 제 1 연결부(9.2)상에 모세관(4)이 접촉할 지점과 제 2 연결부(11.2) 간을 연결하는 선에 의해 결정된다. 이러한 선은 도 2에 벡터 V1 으로서 도시한 와이어 연결(10.2)에 해당한다. 예정된 절단지점(16)상에 중심을 둔 호를 따라 이동하게 되는 경우에는, 예정된 절단지점(16)에 인장력이 가해지지 않아 와이어(5)가 절단되지 않게 된다. 이러한 상태가 도 7C에 도시되어 있다. 이후 와이어 클램프(14)가 닫히게 되고, 모세관(4)은, 바람직하게는 예정된 절단지점(16)과 모세관(4)의 개구부를 연결하는 선을 따라, 제 1 연결부(9.1)로부터 더 멀리 이동하게 된다. 와이어 클램프(14)가 닫혀있으므로, 와이어(5)는 예정된 절단지점(16)에서 절단되게 된다. 이렇게 하여 "볼 범프" 의 형성이 완료되며, 모세관(4)의 외부로 돌출한 와이어의 일부는 형성될 와이어 연결(10.1)의 방향으로 정렬된다. 이러한 상태가 도 7D에 도시되어 있다. 이후 모세관(4)은 "볼 범프" 상으로 다시 이동되어(도 7E) 하강하고(도 7F), 모세관(4)의 외부로 돌출한 와이어의 일부는 압착과 초음파에 의하여 "볼 범프"에 접합된다. 이후, 와이어(5)가 소정 길이로 잡아당겨져서 와이어 루프를 형성하고 웨지 연결로서 제 2 연결부에 접합됨으로써, 와이어 연결(10.2)이 통상적인 방법으로 완료된다.
본원발명의 본질적인 이점은 다음과 같다.
- 루프 높이(H)(도 6)가 볼-웨지 와이어 연결에서보다 작다.
- 웨지-웨지 와이어 연결은, 볼-웨지 와이어 연결에서는 와이어 연결이 원하는 킨크(kink)를 갖도록 와이어 루프를 미리 형성하기 위하여 필요한, 소위 역이동이 없이도 형성될 수 있게 된다. 이렇게 하여, 연결부(9.1, 9.2, 등등)에 요구되는 공간이 감소되며, 이로써, 특히 "적층식 다이(stacked die)" 형태의 장치에 있어서, 연결부(9.1)와 인접 배치된 반도체 칩(19) 간의 최소거리(A)가 연결부(9.1, 9.2, 등등)로부터 볼 연결이 형성되었을 때보다 더 줄어들 수 있다는 이점을 제공하게 된다.
- 접합 싸이클에 요구되는 시간이 볼-범프-리버스-루프 방법에서보다 줄어들게 되는데, 이는 와이어 연결을 한번 하는데 있어서, 와이어가 단지 한번만 볼에 용해되면 되기 때문이다.
본 명세서에서 개시되는 실시예는 여러 가지 실시가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시하는 것일 뿐, 본원발명의 기술적 사상이 반드시 이러한 실시예에 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본원발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀둔다.
도 1은 볼-와이어 본더를 개략적으로 도시하고 있다.
도 2는 몇 개의 반도체 칩을 구비한 기판의 개략적인 평면도를 도시하고 있다.
도 3은 도 2의 일부를 도시하고 있다.
도 4A 내지 4E는 와이어의 분리 및 다음 웨지 연결에 필요한 형태로 와이어의 단부를 형성하는 것을 연속적인 스냅샷(snapshot)으로 도시하고 있다.
도 5A 내지 5E는 모세관의 다른 이동경로를 도시하고 있다.
도 6은 완성된 와이어 연결을 도시하고 있다.
도 7A 내지 7F는 도 6에 도시된 와이어 연결을 형성하기 위한, 모세관의 다른 이동경로를 도시하고 있다.

Claims (2)

  1. 와이어 본더에 의해 제 1 연결부(9.1, 9.2, ...)와 제 2 연결부(11.1, 11.2, ...) 각각의 사이에 웨지-웨지 와이어 연결(10.1,10.2, ...)을 형성시키기 위한 방법에 있어서,
    와이어(5)가 혼(3)에 고정되어 있는 모세관(4)에 의해 안내되고,
    본드헤드(2)는 상기 혼(3)을 3개의 자유도로 이동시킬 수 있으며,
    와이어(5)를 절단시킴으로써 웨지-웨지 와이어 연결(10.1, 10.2, ...)의 형성을 완료시키기 위하여, 그리고 이후에 형성될 웨지-웨지 와이어 연결(10.1, 10.2, ...)의 형성을 위해서 모세관(4) 외부로 돌출하는 와이어 부분을 준비시키기 위하여,
    - 이후에 형성될 웨지-웨지 와이어 연결의 제 1 연결부상에서 모세관(4)이 접촉해야 할 지점으로부터 이후에 형성될 웨지-웨지 와이어 연결의 제 2 연결부상에서 모세관(4)이 접촉해야 할 지점으로 향하는, 수평면상에 놓이 2차원 벡터 V 를 계산하는 단계와,
    - 와이어(5)를 제 2 연결부에 접합시킨 후에, 벡터 V와 수직축에 의해 형성된 평면에 놓여 있는 이동경로(13)를 따라 모세관(4)을 이동시키는 단계
    가 실행되는 것을 특징으로 하는 웨지-웨지 와이어 연결의 형성방법.
  2. 와이어 본더에 의해 제 1 연결부(9.1, 9.2, ...)와 제 2 연결부(11.1, 11.2, ...) 각각의 사이에 와이어 연결(10.1, 10.2, ...)을 형성시키기 위한 방법에 있어서,
    와이어(5)가 혼(3)에 고정되어 있는 모세관(4)에 의해 안내되고,
    본드헤드(2)는 상기 혼(3)을 3개의 자유도로 이동시킬 수 있으며,
    - 모세관(4) 외부로 돌출한 와이어 부분을 볼로 용해시키는 단계.
    - 제 1 연결부(9.1, 9.2, ...)상에서 모세관(4)이 접촉해야 할 지점으로부터 제 2 연결부(11.1, 11.2, ...)상에서 모세관(4)이 접촉해야 할 지점으로 향하는, 수평면상에 놓인 2차원 벡터 V 를 계산하는 단계,
    - 제 1 연결부(9.1, 9.2, ...)상에 볼을 접합시키고, 와이어를 벡터 V의 방향으로 정렬시켜서 분리시키기 위해 벡터 V와 수직축에 의해 형성된 평면에 놓여 있는 이동경로를 따라 모세관(4)을 이동시킴으로써 제 1 연결부(9.1, 9.2, ...)상에 범프를 형성시키는 단계,
    - 바로 전단계에서 형성된 범프위로 모세관(4)을 다시 이동시키는 단계,
    - 모세관(4)의 외부로 돌출한 와이어 부분을 범프에 접합시키는 단계, 및
    - 와이어를 요구되는 길이로 잡아당기고, 상기 와이어를 제 2 연결부(11.1, 11.2, ...)에 접합시키는 단계를 포함하는 와이어 연결의 형성방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140045358A (ko) * 2011-05-17 2014-04-16 가부시키가이샤 신가와 와이어본딩 장치 및 본딩 방법
KR20140138967A (ko) * 2012-11-16 2014-12-04 가부시키가이샤 신가와 와이어 본딩 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
KR20160115990A (ko) * 2014-02-10 2016-10-06 가부시키가이샤 신가와 반도체 장치의 제조 방법 및 와이어 본딩 장치
KR20160121578A (ko) * 2014-02-21 2016-10-19 가부시키가이샤 신가와 반도체 장치의 제조 방법, 반도체 장치 및 와이어 본딩 장치
KR20160122805A (ko) * 2014-02-17 2016-10-24 가부시키가이샤 신가와 방전 검사 장치, 와이어 본딩 장치 및 방전 검사 방법

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4298665B2 (ja) * 2005-02-08 2009-07-22 株式会社新川 ワイヤボンディング方法
DE102006011352A1 (de) * 2005-03-23 2006-10-05 Unaxis International Trading Ltd. Verfahren zur Herstellung einer Drahtverbindung
CH697970B1 (de) * 2006-03-30 2009-04-15 Oerlikon Assembly Equipment Ag Verfahren zur Herstellung einer Wedge Wedge Drahtbrücke.
JP5426000B2 (ja) 2012-11-16 2014-02-26 株式会社新川 ワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法
KR101672510B1 (ko) 2012-11-16 2016-11-03 가부시키가이샤 신가와 와이어 본딩 장치 및 와이어 본딩 방법
CN108610028B (zh) * 2018-05-21 2021-04-23 潮州三环（集团）股份有限公司 一种陶瓷劈刀
JP7168780B2 (ja) 2018-12-12 2022-11-09 ヘレウス マテリアルズ シンガポール ピーティーイー． リミテッド 電子部品の接触面を電気的に接続するプロセス
WO2020184338A1 (ja) 2019-03-08 2020-09-17 株式会社新川 ワイヤボンディング装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000082717A (ja) * 1998-09-07 2000-03-21 Shinkawa Ltd ワイヤボンディング方法
JP3913134B2 (ja) * 2002-08-08 2007-05-09 株式会社カイジョー バンプの形成方法及びバンプ
ATE380623T1 (de) * 2002-04-12 2007-12-15 F & K Delvotek Bondtechnik Bonddraht-schneidvorrichtung

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140045358A (ko) * 2011-05-17 2014-04-16 가부시키가이샤 신가와 와이어본딩 장치 및 본딩 방법
KR20140138967A (ko) * 2012-11-16 2014-12-04 가부시키가이샤 신가와 와이어 본딩 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
KR20160115990A (ko) * 2014-02-10 2016-10-06 가부시키가이샤 신가와 반도체 장치의 제조 방법 및 와이어 본딩 장치
KR20160122805A (ko) * 2014-02-17 2016-10-24 가부시키가이샤 신가와 방전 검사 장치, 와이어 본딩 장치 및 방전 검사 방법
KR20160121578A (ko) * 2014-02-21 2016-10-19 가부시키가이샤 신가와 반도체 장치의 제조 방법, 반도체 장치 및 와이어 본딩 장치
KR101867921B1 (ko) * 2014-02-21 2018-06-18 가부시키가이샤 신가와 반도체 장치의 제조 방법, 반도체 장치 및 와이어 본딩 장치

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Publication number Publication date
TWI248186B (en) 2006-01-21
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