KR20130050845A - Capillary for wire bonding - Google Patents

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KR20130050845A
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bonding
wire bonding
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유도현
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(주)멕타스
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Abstract

PURPOSE: A capillary for bonding a wire is provided to enhance productivity by improving bondability. CONSTITUTION: A body end includes a first inflection part(10a,10b), a second inflection part(20a,20b), a third inflection part(30a,30b), a first section(40a,40b), and a second section(50a,50b). The second inflection part is formed from the first inflection part to the outside of the body end. The third inflection part is higher than the second inflection part. The first section connects the first inflection part to the second inflection part. The second section connects the second inflection part to the third inflection part.

Description

와이어 본딩용 캐필러리{Capillary for Wire Bonding}Capillary for Wire Bonding

본 발명은 캐필러리에 관한 것으로, 특히 반도체 칩의 와이어 본딩(wire bonding)을 위해 사용되는 초정밀 가공 캐필러리에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to capillaries, and more particularly, to ultra-precision machining capillaries used for wire bonding of semiconductor chips.

반도체 칩의 와이어 본딩(wire bonding) 공정을 최적화하기 위한 기본 원칙 중 하나는 캐필러리 설계의 최적화에 있다. 캐필러리는 반도체 칩의 와이어 본딩(wire bonding)에서 사용되는 와이어를 본딩 위치에 정확히 안내하고, 또한 와이어가 칩에 견고하게 연결될 수 있도록 초음파를 본딩 부위에 전달하는 기능을 수행하는 역할을 담당하는 제품이다.One of the basic principles for optimizing the wire bonding process of semiconductor chips is to optimize the capillary design. The capillary is responsible for accurately guiding the wires used in the wire bonding of the semiconductor chip to the bonding position, and for transmitting the ultrasonic waves to the bonding sites so that the wires can be firmly connected to the chips. Product.

이러한 캐필러리는 4,000V의 스파크(Spark) 열 및 230℃ 열에도 견디는 내열성, 반복 타발이 가능한 내마모성, 초미세 피치에 대응하는 치밀한 정밀도 등이 요구될 뿐만 아니라, 제품 생산시 분말 성형, 열처리 및 소성 기술 등의 소재 기술과 초정밀 가공 기술이 요구되는 정밀 기기이다.These capillaries require heat resistance to spark heat of 4,000 V and heat of 230 ° C, wear resistance that can be repeated repeatedly, and precise precision corresponding to ultra fine pitch. It is a precision instrument that requires material technology such as firing technology and ultra-precision processing technology.

일반적으로 캐필러리 제품은 도 1의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이 보틀넥팁(Bottleneck tip)형과 표준팁(Standard tip)형으로 분류할 수 있다. In general, capillary products can be classified into bottleneck tip type and standard tip type as shown in (a) and (b) of FIG. 1.

다만, 이러한 일반적인 캐필러리 제품들은 볼 본딩(Ball bonding) 또는 스티치 본딩(Stitch bonding)과 같은 와이어 본딩시에 제품이 오염되기 쉽고, 본딩력이 약하며, 마모되기 쉬운 문제점을 안고 있다.However, these general capillary products have a problem in that the products are easily contaminated during wire bonding such as ball bonding or stitch bonding, the bonding strength is weak, and the wear is easy.

본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 와이어 본딩시에 오염에 강하며, 본딩력이 강하고, 마모에 강한 캐필러리를 제공하는 것에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has an object of solving the above-described technical problems, and an object thereof is to provide a capillary that is resistant to contamination during wire bonding, has a strong bonding force, and resists abrasion.

또한, 본 발명의 다른 목적은 오염, 본딩력 및 마모면 등에서 뛰어난 특성에 따라 결과적으로 수명이 긴 캐필러리를 제공하는 것에도 그 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a capillary with a long service life as a result of excellent characteristics in contamination, bonding force, wear surface, and the like.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 와이어 본딩용 캐필러리는 기둥 형상의 몸체; 및 상기 몸체를 관통하는 중앙홀;을 포함하되, 상기 몸체 끝단은, 상기 중앙홀의 끝단과 상기 몸체 끝단이 만나는 제 1 변곡부; 상기 제 1 변곡부로부터 상기 몸체 끝단의 바깥쪽으로 제 1 거리만큼 떨어진 위치에 형성된 제 2 변곡부; 상기 제 2 변곡부 보다 높은 위치에 형성되되, 상기 제 1 변곡부로부터 상기 몸체 끝단의 외측으로 제 2 거리만큼 떨어진 위치에 형성된 제 3 변곡부; 상기 제 1 변곡부와 상기 제 2 변곡부를 연결하는 제 1 구간; 및 상기 제 2 변곡부와 상기 제 3 변곡부를 연결하는 제 2 구간;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제 2 변곡부는 상기 제 1 변곡부와 동일 높이에 형성된 것을 특징으로 한다.
Capillary for wire bonding according to an embodiment of the present invention is a pillar-shaped body; And a central hole penetrating the body, wherein the body end includes: a first inflection portion where the end of the central hole and the body end meet; A second inflection portion formed at a position away from the first inflection portion by a first distance to the outside of the body end; A third inflection portion formed at a position higher than the second inflection portion and formed at a position away from the first inflection portion by a second distance to the outside of the end of the body; A first section connecting the first inflection section and the second inflection section; And a second section connecting the second inflection section and the third inflection section. The second curved portion may be formed at the same height as the first curved portion.

바람직하게는, 본 발명의 와이어 본딩용 캐필러리는, 상기 중앙홀의 직경이 최소가 되는 제 1 지점으로부터 상기 중앙홀의 끝단인 제 2 지점으로 감에 따라 점진적으로 반경이 커지는 원 형태의 홀(hole)을 형성하고, 상기 제 1 지점과 상기 제 2 지점을 연결한 단면은 원 또는 타원의 호(弧) 형상으로, 상기 호의 크기는 상기 원 또는 타원의 1/5 이상 1/3 이하에 상당하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the wire-bonding capillary of the present invention has a circular hole of which the radius gradually increases as the diameter of the central hole goes from the first point where the diameter of the central hole is minimum to the second point that is the end of the central hole. ), And the cross section connecting the first point and the second point is an arc shape of a circle or ellipse, and the size of the arc is equal to 1/5 or more and 1/3 or less of the circle or ellipse. It is characterized by.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 와이어 본딩시에 오염에 강하며, 본딩력이 강하고, 마모에 강한 캐필러리를 제공할 수 있다. 또한, 오염, 본딩력 및 마모면 등에서 뛰어난 특성에 따라 결과적으로 수명이 긴 캐필러리를 제공할 수도 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, it is possible to provide a capillary that is resistant to contamination during wire bonding, has a strong bonding force, and resists abrasion. In addition, it is possible to provide a long-life capillary depending on the excellent characteristics in contamination, bonding force and wear surface.

도 1의 (a) 및 (b)는 각각 보틀넥팁(Bottleneck tip)형과 표준팁(Standard tip)형의 캐필러리 예시도.
도 2는 단일 페이스각 캐필러리 팁의 단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 캐필러리의 단면도.
도 4의 (a)와 (b)는 각각 라운드 처리가 되어 있지 않을 경우와 라운드 처리가 되어 있을 경우의 와이어의 휘어짐에 대한 예시도.
도 5의 (a)와 (b)는 각각 와이어 본딩시 종래의 단일 페이스각 캐필러리와 본 발명의 일실시예에 따른 캐필러리의 가압되는 영역의 비교예.
도 6은 패드 크래이터링의 예.
도 7은 패드 스플래쉬의 설명도.
도 8은 단일 페이스각 캐필러리와 본 발명의 일실시예에 따른 캐필러리의 마모 가능성의 비교도.Figure 1 (a) and (b) is a bottleneck tip (Bottleneck tip) type and the standard tip (Standard tip) capillary illustrative view, respectively.
2 is a cross-sectional view of a single face angle capillary tip.
3 is a cross-sectional view of the capillary according to an embodiment of the present invention.
(A) and (b) of FIG. 4 are each an illustration of the bending of the wire when the round processing is not performed and when the round processing is performed.
Figure 5 (a) and (b) is a comparative example of the conventional single-face angle capillary and the pressing area of the capillary according to an embodiment of the present invention at the time of wire bonding.
6 is an example of pad cratering.
7 is an explanatory diagram of a pad splash.
Figure 8 is a comparison of the wear rate of the capillary capillary according to an embodiment of the present invention with a single face angle capillary.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일실시예에 따른 와이어 본딩용 캐필러리에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a capillary for wire bonding according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
It should be understood that the following embodiments of the present invention are only for embodying the present invention and do not limit or limit the scope of the present invention. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

먼저, 도 2는 와이어 본딩용 캐필러리의 각 부분의 명명법을 알 수 있는 캐필러리의 끝단 부분인 팁(Tip)의 단면도이다. 참고로, 도 2에 나타낸 캐필러리 팁은 단일(Single) 페이스각(Face Angle, FA)을 갖는다. 하기에 도 2에 제시된 각 캐필러리 팁의 각 부분에 대한 명명법 중 중요 부분에 대해서만 간단히 설명하기로 한다.First, FIG. 2 is a cross-sectional view of a tip, which is an end portion of a capillary, in which the nomenclature of each portion of the capillary for wire bonding is known. For reference, the capillary tip shown in FIG. 2 has a single face angle (FA). Only important parts of the nomenclature for each part of each capillary tip shown in FIG. 2 will be briefly described below.

홀직경(Hole Diameter, HD)은 와이어가 삽입되는 부위인 만큼 응용에 사용하는 와이어의 직경을 바탕으로 결정되게 된다. 챔버는 홀의 끝부분을 이르며, 챔버직경(Chamber Diameter, CD)은 목적하는 압착볼의 직경(Mashed Ball Diameter, MBD)을 바탕으로 결정된다. 챔버각(Chamber Angle, CA)은 챔버의 경사진 정도를 나타낸다. 또한, 챔버각은 하중 인가시에 초기 볼의 중심에 맞추어서 제어한다. 팁직경(Tip Diameter)에 의해 와이어와 접하게 될 가압 영역을 결정하게 된다. 외측반경(Outside Radius, OR)은 팁의 외측의 곡률화 정도를 나타내는 파라미터이다.Hole Diameter (HD) is the area where the wire is inserted and is determined based on the diameter of the wire used in the application. The chamber reaches the end of the hole, and the chamber diameter (CD) is determined based on the desired mashed ball diameter (MBD). Chamber Angle (CA) represents the degree of inclination of the chamber. In addition, the chamber angle is controlled in accordance with the center of the initial ball at the time of load application. Tip Diameter determines the pressure zone that will come into contact with the wire. Outside Radius (OR) is a parameter that indicates the degree of curvature of the outside of the tip.

또한, 페이스각(Face Angle, FA)이란 캐필러리의 역할 중 와이어 본딩의 마지막 단계에서 리드(Lead)와 접촉하는 부분에 다양한 각도를 주는 것에 의해 와이어를 절단시키는 역할을 하는 캐필러리의 부분이다. 페이스각은 외측반경과의 조합에 의해 스티치 본딩의 두께를 조정하는 역할도 한다.
In addition, the face angle (FA) is a part of the capillary which serves to cut the wire by giving various angles to the part in contact with the lead in the last step of the wire bonding among the capillary. The face angle also serves to adjust the thickness of the stitch bonding in combination with the outer radius.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 캐필러리 팁의 단면도를 나타낸다.Figure 3 shows a cross-sectional view of the capillary tip in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 와이어 본딩용 캐필러리는, 기둥 형상의 몸체(100) 및 몸체(100)를 관통하는 중앙홀(200)을 포함하고 있고, 중앙홀(200)의 내부는 원 또는 타원의 호(弧) 형상의 내측반경(Inner Radius, IR)(80a, 80b)이 형성되어 있다. 즉, 본 발명의 캐필러리는 챔버직경 구간이 라운드(Round) 처리되어 있는 것에 특징이 있다.As can be seen from FIG. 3, the wire bonding capillary according to the preferred embodiment of the present invention includes a columnar body 100 and a central hole 200 passing through the body 100. Inside the central hole 200 is formed an inner radius (IR) (80a, 80b) of an arc shape of a circle or ellipse. That is, the capillary of the present invention is characterized in that the chamber diameter section is rounded.

이러한 라운드 처리는 본딩시 직선으로 된 챔버직경에 비해 와이어가 완만하게 휘어질 수 있어, 본딩력을 강화할 수 있다. 도 4의 (a)와 (b)는 각각 라운드 처리가 되어 있지 않을 경우와 라운드 처리가 되어 있을 경우의 와이어가 휘어지는 것을 보여주기 위한 예시도를 나타낸다.In this round treatment, the wire may be gently bent in comparison with the straight chamber diameter in bonding, thereby enhancing the bonding force. (A) and (b) of FIG. 4 each show an exemplary view for showing that the wire bends when the round processing is not performed and when the round processing is performed.

본 발명에 따른 캐필러리는, 중앙홀(200)과 접하고 경사를 가지지 않는 제 1 구간(40a, 40b)을 포함한다. 또한, 본 발명의 바람직한 일실시예의 캐필러리는 제 1 구간(40a, 40b)과 몸체(100)의 외측과의 사이에 형성되고, 윗쪽 방향으로 경사를 가지는 제 2 구간(50a, 50b)을 포함한다.
The capillary according to the present invention includes first sections 40a and 40b which are in contact with the central hole 200 and have no inclination. In addition, the capillary of the preferred embodiment of the present invention is formed between the first section (40a, 40b) and the outside of the body 100, the second section (50a, 50b) having an inclination in the upward direction Include.

좀 더 상세히 설명하자면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 와이어 본딩용 캐필러리는 기둥 형상의 몸체(100) 및 몸체(100)를 관통하는 중앙홀(200)을 포함하되, 몸체(100) 끝단은, 중앙홀(200)의 끝단과 몸체(100) 끝단이 만나는 제 1 변곡부(10a, 10b), 제 1 변곡부(10a, 10b)로부터 몸체(100) 끝단의 바깥쪽으로 제 1 거리만큼 떨어진 위치에 형성된 제 2 변곡부(20a, 20b), 제 2 변곡부(20a, 20b) 보다 높은 위치에 형성되되 제 1 변곡부(10a, 10b)로부터 몸체(100) 끝단의 외측으로 제 2 거리만큼 떨어진 위치에 형성된 제 3 변곡부(30a, 30b), 제 1 변곡부(10a, 10b)와 제 2 변곡부(20a, 20b)를 연결하는 제 1 구간(40a, 40b) 및 제 2 변곡부(20a, 20b)와 제 3 변곡부(30a, 30b)를 연결하는 제 2 구간(50a, 50b)을 포함한다. 또한, 제 2 변곡부(20a, 20b)는 제 1 변곡부(10a, 10b)와 동일 높이에 형성된 것을 특징으로 한다.In more detail, the wire bonding capillary according to an embodiment of the present invention includes a columnar body 100 and a central hole 200 penetrating the body 100, the body 100 The end is a first distance from the first inflection portion 10a, 10b and the first inflection portion 10a, 10b where the end of the central hole 200 meets the end of the body 100 by a first distance to the outside of the end of the body 100. A second distance is formed at a position higher than the second inflection portion 20a, 20b and the second inflection portion 20a, 20b formed at a distance from the first inflection portion 10a, 10b to the outside of the end of the body 100. The first inflexion portions 30a and 30b formed at the position separated by the first incidence portions 40a and 40b and the second inflection portion connecting the first inflection portions 10a and 10b and the second inflection portions 20a and 20b. And second sections 50a and 50b connecting the 20a and 20b to the third inflected portions 30a and 30b. In addition, the second inflections 20a and 20b may be formed at the same height as the first inflections 10a and 10b.

도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이 제 1 구간(40a, 40b)을 외측으로 연장한 선과 제 2 구간(50a, 50b)의 직선 구간이 페이스각을 형성하게 된다. 비록 도 3에서는 페이스각을 다소 과장하여 나타내었을 지라도, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 페이스각은 3°내지 15°의 값을 갖는다. 아울러, 페이스각은 8°의 값을 갖는 것이 더욱 바람직할 것이다. 이러한 페이스각의 특성으로부터, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 캐필러리는 변형된 형태의 단일 페이스각 캐필러리라 할 수 있을 것이다.
As can be seen from FIG. 3, the line extending the first sections 40a and 40b outward and the straight sections of the second sections 50a and 50b form a face angle. Although the face angle is somewhat exaggerated in FIG. 3, the face angle according to a preferred embodiment of the present invention has a value of 3 ° to 15 °. In addition, it is more preferable that the face angle has a value of 8 °. From this characteristic of the face angle, the capillary according to a preferred embodiment of the present invention may be said to be a single face angle capillary in a modified form.

또한, 도 3에 의해 내측반경(80a, 80b)에 대해 좀더 상세히 설명하자면, 중앙홀(200)의 직경이 최소가 되는 제 1 지점(60)으로부터 중앙홀(200)의 끝단인 제 2 지점(70)으로 감에 따라 점진적으로 반경이 커지는 원 형태의 홀(hole)을 형성하고, 제 1 지점(60)과 제 2 지점(70)을 연결한 단면은 원 또는 타원의 호(弧) 형상을 하고 있다. 또한, 호의 크기는 원 또는 타원의 1/5 이상 1/3 이하에 상당하는 것을 특징으로 한다. In addition, in more detail with respect to the inner radius (80a, 80b) by Figure 3, the second point (end of the central hole 200 from the first point 60, the diameter of the central hole 200 is the minimum ( 70 to form a hole of a circular shape gradually increasing in radius, and the cross section connecting the first point 60 and the second point 70 has an arc shape of a circle or ellipse. Doing. Further, the size of the arc is characterized in that it corresponds to 1/5 or more and 1/3 or less of the circle or ellipse.

아울러 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 캐필러리는 제 3 변곡부(30a, 30b)가 라운드 처리된 외측반경(90a, 90b) 특징 또한 지니고 있다.
In addition, the capillary according to the preferred embodiment of the present invention also has the outer radiuses 90a and 90b of which the third inflections 30a and 30b are rounded.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 캐필러리에 따르면, 종래의 단일 페이스각의 캐필러리 및 이중 페이스각 캐필러리에 비해 우수한 스트레스 특성을 나타내었다. 볼 본딩과 스티치 본딩 시의 본 발명의 캐필러리의 특성에 대해 종래의 단일 페이스각 캐필러리와의 비교를 통해 좀 더 자세히 설명하기로 한다.
According to the capillary according to the preferred embodiment of the present invention, it exhibited excellent stress characteristics compared to the conventional single face angle capillary and double face angle capillary. The characteristics of the capillary of the present invention at the time of ball bonding and stitch bonding will be described in more detail through comparison with a conventional single face angle capillary.

볼 본딩(또는 1차 Ball bonding (or primary) 본딩Bonding ))

볼 본딩이란, 본딩 와이어에 스파크(Spark)를 작용하여 만든 볼을 만들고, 이 볼을 칩패드에 접착시키는 공정을 말한다. 본 발명에 따른 캐필러리는 단일 페이스각 캐필러리 또는 이중 페이스각 캐필러리에 비해 더 평평한 볼 형상을 만든다. 이러한 형상에 의해 볼이 패드에 더욱 견고하게 접착될 수 있으며, 볼쉬어테스트(Ball Shear Test) 및 인터메탈릭커버리지(Inter-Metallic Coverage, IMC) 등에 있어 양호한 결과를 얻을 수 있다.Ball bonding refers to a process of making a ball made by applying a spark to a bonding wire and adhering the ball to a chip pad. The capillary according to the invention creates a flatter ball shape compared to a single face angle capillary or a double face angle capillary. This shape allows the ball to be more firmly adhered to the pad, and a good result can be obtained in the Ball Shear Test and the Inter-Metallic Coverage (IMC).

도 5의 (a)와 (b)는 각각 와이어 본딩시 종래의 단일 페이스각 캐필러리와 본 발명의 일실시예에 따른 캐필러리의 가압되는 영역의 비교예이다. 즉, 도 5의 (a)와 (b)에 나타낸 바와 같이 화살표 방향으로 힘이 작용하여 점선의 영역이 가압되게 된다.
5 (a) and 5 (b) are comparative examples of the conventional single face angle capillary and the pressurized region of the capillary according to the embodiment of the present invention at the time of wire bonding. That is, as shown in Figs. 5A and 5B, a force acts in the direction of the arrow to press the dotted area.

구체적으로 본 발명에 따른 캐필러리는 다음과 같이 볼 본딩시 발생할 수 있는 문제에 있어 양호한 특성을 나타낸다.Specifically, the capillary according to the present invention exhibits good characteristics in terms of problems that may occur during ball bonding as follows.

즉, (1) 패드 부분이 볼의 높은 경도에 의하여 파이는 현상인 패드 크래이터링(Pad Cratering), (2) 패드 부분이 볼의 높은 경도에 의하여 금이 가는 현상인 패드 크랙(Pad Crack), (3) 본딩 후 캐필러리가 루프(Loop)를 형성시 볼에 패드면이 붙어 함께 떨어져 나가는 현상인 패드 필링(Pad Peeling), (4) 본딩 후 볼이 본딩되지 않는 현상인 NSOP(Non-Stick On Pad), (5) 구리(Cu) 와이어 본딩의 FAB(Free Air Ball)가 패드의 금속(Aluminum)면 접촉 시 FAB 힘, 와이어 플로우에 따른 따른 스트레스 및 캐필러리에 의한 스트레스가 발생되어 볼이 금속을 파고들어 급속하게 양쪽으로 튀거나 밀려나오는 현상인 패드 스플래쉬(Pad Splash) 등에 효과적이다.That is, (1) pad cratering, in which the pad portion is cracked by the high hardness of the ball, (2) pad crack, in which the pad portion is cracked by the high hardness of the ball. , (3) Pad Peeling, which is the phenomenon that the capillary sticks to the ball and falls off together when forming a loop after bonding, (4) NSOP (Non-) is a phenomenon in which the ball does not bond after bonding. Stick On Pad), (5) When the FAB (Free Air Ball) of Cu wire bonding contacts the aluminum surface of the pad, the FAB force, the stress caused by the wire flow, and the stress caused by the capillary are generated. It is effective for pad splash, which is a phenomenon in which the metal is dug up and quickly bounces or pushes out from both sides.

도 6 및 도 7은 각각 패드 크래이터링의 예와 패드 스플래쉬의 설명도를 나타낸다.
6 and 7 show examples of pad cratering and explanatory diagrams of pad splashes, respectively.

스티치 본딩(또는 2차 Stitch Bonding (or Secondary 본딩Bonding ))

스티치 본딩이란, 칩과 리드프레임 또는 기판을 전기적으로 연결하기 위해 리드프레임 또는 기판에 본딩 와이어를 접착시키는 공정을 말한다.Stitch bonding refers to a process of bonding a bonding wire to a lead frame or a substrate in order to electrically connect the chip and the lead frame or the substrate.

구체적으로 본 발명에 따른 캐필러리는 다음과 같이 스티치 본딩시 양호한 특성을 나타낸다.
Specifically, the capillary according to the present invention exhibits good characteristics when stitch bonding as follows.

(1) 본딩력(Bond-ability) : 종래의 단일 페이스각 캐필러리에 비해 패드에 접촉되는 영역이 더 넓어 캐필러리 팁의 저면이 받는 스트레스와 와이어에 인가되는 압력이 상대적으로 더 일정하도록 도와준다. 일정한 스트레스와 압력은 본딩력을 높이는데 효과적이다.(1) Bond-ability: Compared to the conventional single face angle capillary, the area of contact with the pad is wider, which helps the stress of the bottom of the capillary tip to be relatively constant and the pressure applied to the wire. give. Constant stress and pressure are effective to increase the bonding force.

참고로, 스트레스는 [수학식 1]과 같이 정의될 수 있으며, 힘에 비례하고 면적에 반비례한다는 것을 알 수 있다.For reference, stress can be defined as shown in [Equation 1], and it can be seen that it is proportional to the force and inversely proportional to the area.

Figure pat00001
Figure pat00001

(2) 생산성(Workability) : 리드프레임 또는 기판에 바운싱(패드 튕김 현상)문제가 있더라도 종래의 단일 페이스각 캐필러리에 비해 길어진 0°구간인 제 1 구간(40a, 40b)에 의해 안정적으로 본딩 와이어를 패드에 접착하고 절단하는 것이 가능하다. 종래의 단일 페이스각 캐필러리의 경우, 바운싱 문제 발생시 쇼트 테일(Short Tail) 문제 또한 유발될 수 있다. 참고로, 쇼트 테일이란 스티치 본딩시 와이어가 빨리 절단되어 와이어가 고정되지 못하고 상승하여 다음 싸이클의 볼 형성이 어렵게 되는 현상을 이른다.(2) Workability: Even if there is a problem of bouncing (pad bounce) in the leadframe or the substrate, the bonding wire is stably bonded by the first sections 40a and 40b, which are longer than the conventional single face angle capillaries. It is possible to adhere and cut the pads. In the case of a conventional single face angle capillary, a short tail problem may also be caused when a bouncing problem occurs. For reference, the short tail is a phenomenon that the wire is cut quickly when stitch bonding, the wire is not fixed and rises, making it difficult to form the ball of the next cycle.

일반적으로 리드프레임에서 본딩되는 플레이트(Plate) 부분은 화학적 처리 및 산화 등의 이유로 최적의 본딩 조건에 충족되지 못한다. 이러한 경우, 본딩시 오염 등으로 본딩력이 저하될 소지가 있지만, 본 발명의 일실시예의 캐필러리의 적용으로 본딩력을 향상시켜 생산성을 높일 수 있다.
In general, the plate portion bonded in the lead frame does not meet the optimum bonding conditions due to chemical treatment and oxidation. In this case, the bonding force may be lowered due to contamination during bonding, but the productivity may be improved by improving the bonding force by applying the capillary of the embodiment of the present invention.

(3) 제품 수명(Life Time) : 일반적으로 캐필러리는 본딩 후 지속적인 타발로 인하여 마모가 발생할 수 있다. 이러한 마모는 제품의 수명에 영향을 미친다. 와이어 본딩 공정 동안에 종래의 단일 페이스각 캐필러리의 경우, 챔버직경(CD)과 만나는 점에서 보통 마모가 발생한다. 그러나, 본 발명의 일실시예에 따른 캐필러리의 경우, 긴 0° 구간(Area)인 제 1 구간(40a, 40b)로 인해 본딩시 동일한 힘(Force)를 가하더라도 캐필러리에 보다 적은 스트레스를 주게 된다. 도 8에 단일 페이스각 캐필러리와 본 발명의 일실시예에 따른 캐필러리의 마모 가능성의 비교도를 나타내었다. 도 8에 주로 마모되는 영역은 점선으로 도시되었다.(3) Life time: Generally, capillary may wear out due to continuous punching after bonding. This wear affects the life of the product. In conventional single face angle capillaries during the wire bonding process, wear usually occurs at the point of meeting the chamber diameter (CD). However, in the case of the capillary according to an embodiment of the present invention, the stress is applied to the capillary even when the same force is applied during bonding due to the first sections 40a and 40b which are long 0 ° areas. Is given. Figure 8 shows a comparison of the wear rate of the capillary capillary according to an embodiment of the present invention with a single face angle capillary. Regions that are mainly worn in FIG. 8 are shown in dashed lines.

즉, 와이어 본딩시, 스티치의 본딩력을 높이기 위해 초음파(Ultrasonic)를 이용하여 반복적으로 문질러주는데 본 발명의 일실시예에 따른 캐필러리의 경우, 패드와 접촉되는 면이 더 넓어 본딩시 사용되는 낮은 파라미터로 본딩을 가능하게 한다. 즉, 종래의 단일 페이스각 캐필러리의 경우, 본 발명의 일실시예에 따른 캐필러리에 비해 높은 초음파 값으로 보다 크게 문질러 본딩을 하여야 하므로 제품이 오염(Contamination) 또는 마모(worn out)에 쉽게 노출될 수 있다.
That is, during wire bonding, rub is repeatedly rubbed using ultrasonic waves to increase the bonding force of the stitch. In the case of the capillary according to an embodiment of the present invention, the surface contacting with the pad is wider to be used for bonding. Enable bonding with parameters. That is, in the case of a conventional single face angle capillary, the product is easily exposed to contamination or wear out because it has to be rubbed with a larger ultrasonic value than a capillary according to an embodiment of the present invention. Can be.

비록 볼 본딩과 스티치 본딩에 있어서 본 발명의 일실시예의 캐필러리와 단일 페이스각 캐필러리만을 비교하여 설명하였을 지라도, 본 발명의 일실시예의 캐필러리는 긴 0° 구간(Area)인 제 1 구간(40a, 40b)에 의한 그 효과가 인정되므로, 이중 페이스각(Double Face Angle) 캐필러리에 비해서도 뛰어난 효과를 나타냄은 물론이다.
Although ball capping and stitch bonding have been described in comparison with only one capillary and one face angle capillary in one embodiment of the present invention, the capillary in one embodiment of the present invention is a long 0 ° area. Since the effect by one section 40a, 40b is recognized, of course, it shows the outstanding effect compared with the double face angle capillary.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 변형된 형태의 단일 페이스각 캐필러리에 의해 견고한 와이어 본딩이 가능하고, 와이어 본딩 후의 마모성 등도 우수하여 결과적으로 와이어 본딩의 수명 또한 현저하게 길어짐을 알 수 있다.
As described above, the single face angle capillary of the modified form according to the present invention enables the solid wire bonding, excellent wearability after the wire bonding, and consequently, the life of the wire bonding is also significantly long.

100 : 몸체 200 : 중앙홀
10a, 10b : 제 1 변곡부 20a, 20b : 제 2 변곡부
30a, 30b : 제 3 변곡부
40a, 40b : 제 1 구간 50a, 50b : 제 2 구간
60 : 제 1 지점 70 : 제 2 지점
80a, 80b : 내측반경 90a, 90b : 외측반경100: body 200: central hole
10a, 10b: first inflection section 20a, 20b: second inflection section
30a, 30b: third inflection section
40a, 40b: first section 50a, 50b: second section
60: first point 70: second point
80a, 80b: inner radius 90a, 90b: outer radius

Claims (5)

기둥 형상의 몸체; 및
상기 몸체를 관통하는 중앙홀;을 포함하는 와이어 본딩용 캐필러리에 있어서,
상기 몸체 끝단은,
상기 중앙홀의 끝단과 상기 몸체 끝단이 만나는 제 1 변곡부;
상기 제 1 변곡부로부터 상기 몸체 끝단의 바깥쪽으로 제 1 거리만큼 떨어진 위치에 형성된 제 2 변곡부;
상기 제 2 변곡부 보다 높은 위치에 형성되되, 상기 제 1 변곡부로부터 상기 몸체 끝단의 외측으로 제 2 거리만큼 떨어진 위치에 형성된 제 3 변곡부;
상기 제 1 변곡부와 상기 제 2 변곡부를 연결하는 제 1 구간; 및
상기 제 2 변곡부와 상기 제 3 변곡부를 연결하는 제 2 구간;을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 캐필러리.Columnar body; And
In the wire bonding capillary comprising: a central hole penetrating the body;
The body end is,
A first inflection portion where the end of the central hole and the body end meet;
A second inflection portion formed at a position away from the first inflection portion by a first distance to the outside of the end of the body;
A third inflection portion formed at a position higher than the second inflection portion and formed at a position away from the first inflection portion by a second distance to the outside of the end of the body;
A first section connecting the first inflection section and the second inflection section; And
And a second section connecting the second inflection section and the third inflection section. 제 1항에 있어서,
상기 제 2 변곡부는 상기 제 1 변곡부와 동일 높이에 형성된 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 캐필러리.The method of claim 1,
The second bending portion is formed at the same height as the first bending portion wire bonding capillary, characterized in that. 제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 와이어 본딩용 캐필러리는,
상기 중앙홀의 직경이 최소가 되는 제 1 지점으로부터 상기 중앙홀의 끝단인 제 2 지점으로 감에 따라 점진적으로 반경이 커지는 원 형태의 홀(hole)을 형성하고, 상기 제 1 지점과 상기 제 2 지점을 연결한 단면은 원 또는 타원의 호(弧) 형상으로, 상기 호의 크기는 상기 원 또는 타원의 1/5 이상 1/3 이하에 상당하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 캐필러리.The method according to claim 1 or 2,
The capillary for wire bonding,
The first hole and the second point are formed by forming a circular hole of which the radius gradually increases as the diameter of the center hole goes from the first point of minimum diameter to the second point of the end of the center hole. The connected cross section has an arc shape of a circle or ellipse, and the size of the arc corresponds to 1/5 or more and 1/3 or less of the circle or ellipse. 기둥 형태의 몸체; 및
상기 몸체를 관통하는 중앙홀;을 포함하는 와이어 본딩용 캐필러리에 있어서,
상기 몸체 끝단은,
상기 중앙홀과 접하고 경사를 가지지 않는 제 1 구간; 및
상기 제 1 구간과 상기 몸체의 외측과의 사이에 형성되고, 일정 각도의 경사를 갖는 제 2 구간;을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 캐필러리.Body in the form of a column; And
In the wire bonding capillary comprising: a central hole penetrating the body;
The body end is,
A first section in contact with the central hole and having no inclination; And
And a second section formed between the first section and an outer side of the body, the second section having a predetermined angle of inclination. 제 4 항에 있어서,
상기 와이어 본딩용 캐필러리는,
상기 중앙홀의 직경이 최소가 되는 제 1 지점으로부터 상기 중앙홀의 끝단인 제 2 지점으로 감에 따라 점진적으로 반경이 커지는 원 형태의 홀(hole)을 형성하고, 상기 제 1 지점과 상기 제 2 지점을 연결한 단면은 원 또는 타원의 호(弧) 형상으로, 상기 호의 크기는 상기 원 또는 타원의 1/5 이상 1/3 이하에 상당하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 캐필러리.
The method of claim 4, wherein
The capillary for wire bonding,
The first hole and the second point are formed by forming a circular hole of which the radius gradually increases as the diameter of the center hole goes from the first point of minimum diameter to the second point of the end of the center hole. The connected cross section has an arc shape of a circle or ellipse, and the size of the arc corresponds to 1/5 or more and 1/3 or less of the circle or ellipse.
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