NL8901395A - Anti-oxydatiestelsel van een draadverbindingstoestel, gebruikmakend van een koperdraad. - Google Patents

Anti-oxydatiestelsel van een draadverbindingstoestel, gebruikmakend van een koperdraad. Download PDF

Info

Publication number
NL8901395A
NL8901395A NL8901395A NL8901395A NL8901395A NL 8901395 A NL8901395 A NL 8901395A NL 8901395 A NL8901395 A NL 8901395A NL 8901395 A NL8901395 A NL 8901395A NL 8901395 A NL8901395 A NL 8901395A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
wire
gas
capillary device
oxidation
copper
Prior art date
Application number
NL8901395A
Other languages
English (en)
Other versions
NL192313B (nl
NL192313C (nl
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1019880006623A external-priority patent/KR920000628B1/ko
Priority claimed from KR1019880008038A external-priority patent/KR900001010A/ko
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of NL8901395A publication Critical patent/NL8901395A/nl
Publication of NL192313B publication Critical patent/NL192313B/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL192313C publication Critical patent/NL192313C/nl

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/002—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating specially adapted for particular articles or work
    • B23K20/004—Wire welding
    • B23K20/005—Capillary welding
    • B23K20/007—Ball bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/14—Preventing or minimising gas access, or using protective gases or vacuum during welding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/45124—Aluminium (Al) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45147—Copper (Cu) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/78301—Capillary
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/78313—Wedge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85009—Pre-treatment of the connector or the bonding area
    • H01L2224/8503—Reshaping, e.g. forming the ball or the wedge of the wire connector
    • H01L2224/85035—Reshaping, e.g. forming the ball or the wedge of the wire connector by heating means, e.g. "free-air-ball"
    • H01L2224/85045—Reshaping, e.g. forming the ball or the wedge of the wire connector by heating means, e.g. "free-air-ball" using a corona discharge, e.g. electronic flame off [EFO]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85053—Bonding environment
    • H01L2224/85054—Composition of the atmosphere
    • H01L2224/85075—Composition of the atmosphere being inert
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/851—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector the connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/8512—Aligning
    • H01L2224/85148—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus
    • H01L2224/85169—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus being the upper part of the bonding apparatus, i.e. bonding head, e.g. capillary or wedge
    • H01L2224/8518—Translational movements
    • H01L2224/85181—Translational movements connecting first on the semiconductor or solid-state body, i.e. on-chip, regular stitch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01007—Nitrogen [N]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/0101—Neon [Ne]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01018—Argon [Ar]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/014—Solder alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901—Structure
    • H01L2924/1904—Component type
    • H01L2924/19042—Component type being an inductor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3025—Electromagnetic shielding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Description

Korte aanduiding: Anti-oxydatiestelsel van een draadverbin- dingstoestel, gebruikmakend van een koperdraad.
De uitvinding heeft betrekking op een draadaanhech-tingstoestel en in het bijzonder op een draadaanhechtings-toestel, in staat oxydatie van een draad te voorkomen wanneer een koperdraad wordt aangebracht voor het verbeteren van de hechtkracht en de mechanische sterkte van het bedra-dingsmateriaal te gebruiken in halfgeleiderinrichtingen.
Het is algemeen bekend dat bij het aanbrengen van ee draad tussen een chip en een bekleedsel van een verbindings-frame tijdens het vervaardigen van een halfgeleider gebruik wordt gemaakt van een kogelhechtingswerkwijze door het vormen van een kogel aan een vrij einde van een draad, of van een hitte-persverbindingsmethode voor het direct verbinden van de draad aan het bekleedsel. De voorkeur wordt gegeven aan de kogelhechtingswerkwijze, daar deze niet alleen het hechtingsoppervlak groter maakt, doch ook, in tegenstelling tot de hitte-perswerkwijze, een stabielere verbinding geeft
Een bekend hechttoestel, zoals afgeheeld in figuur 1, is zodanig uitgevoerd dat een draad 20 is opgewikkeld op een spoel 22 en daarbij is geïsoleerd van de buitenlucht door middel van een deksel 1; de draad wordt uitgetrokken door een uitvoerbuis 3 in het midden daarvan en wordt gesteund en geleid door een aantal klemmen 4. Daarna gaat de draad door een capillairinrichting 5 nabij de klem, welke capillairin-richting de bedradingsbewerking uitvoert met een beweging tussen het frame en de chipbekleedsels. Een dergelijk bekend draadhechttoestel heeft het bezwaar dat de spoelhouder niet een totale afscherming van de atmosfeer geeft, waardoor een aanzienlijke oxydatie van de draad kan plaatsvinden. Bij deze hechtbewerking is voor het gebruik van een gouddraad, een factor die de vervaardigingskosten van een halfgeleider-chip verhoogt. Voorts treedt het probleem op dat de fabrica-ge-opbrengst daalt omdat de draad gaat doorhangen of uitzet als gevolg van de tijdens het inkapselen toegevoerde hitte.
Zelfs wanneer men, om dit nadeel te ondervangen, een koperdraad met hogere mechanische sterkte zou toepassen, blijft het probleem dat de koperdraad bij hogere temperatuur gemakkelijk oxydeert, waardoor de hechtsterkte nadelig wordt beïnvloed.
De uitvinding beoogt dit probleem te ondervangen en een anti-oxydatiestelsel voor een spoelhouder van een draadhechttoestel te verschaffen, waarmee oxydatie van de draad wordt voorkomen, zelfs wanneer een koperdraad of een alumi-niumdraad wordt toegepast door een binnendeel van de spoelhouder, welke de draad bevat, geheel van de buitenlucht te isoleren.
Voorts beoogt de uitvinding een anti-oxydatiestelsel voor een .draadhechttoestel te verschaffen ter voorkoming van oxydatie van de uitgetrokken koperdraad door het tot stand brengen van een reducerende omgeving rond de koperdraad bij het vormen van een kogel uit de koperdraad tijdens de kogelhechtbewerking.
De uitvinding wordt hiertoe daardoor gekenmerkt dat ter voorkoming van oxydatie van de draad reducerend gas periodiek rond een met de draad bewikkelde spoel wordt toegevoerd, tenminste een gasbuis is aangebracht voor het toevoeren van het reducerend gas aan weerskanten van een capillair inrichting bestemd voor het uittrekken van de draad, waarvan de uitstroomopeningen direct onder het einde van de capillairinrichting tegenover elkaar zijn aangebracht, terwijl direct onder de capillairinrichting een toortselektrode is aangebracht tegenover een onderoppervlak van een der gasbuizen.
De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening. Hierin is:
Figuur 1 een schematische afbeelding van het gebruikelijke draadhechttoestel;
Figuur 2 is een schematische afbeelding van een anti-oxydatiestelsel volgens een voorkeursuitvoeringsvorm der uitvinding;
Figuur 3 toont in detail en op vergrote schaal van een deel van het toestel volgens figuur 2;
De figuren 4A-4E verduidelijken verschillende stappen van de hechtbewerking, uitgevoerd volgens de uitvinding.
Een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding zal in detail worden beschreven aan de hand van de tekening. Daarin zijn die delen, welke overeenkomen met delen, aangegeven in figuur 1, gemakshalve voorzien van dezelfde verwijzingscij-fers.
Figuur 2 toont een diffusor 6, aangebracht op het binnenbovendeel van een deksel 1, en deze diffusor 6 is verbonden met een gashouder 9 via een leiding 8, welke gaat door een verbindingsbuis 7. Een gasstroomregelaar 10 en een elektrische klep 11 zijn in de gasbaan opgenomen; deze elektrische klep 11 opent periodiek gedurende 10 seconden en sluit vervolgens gedurende 20 seconden. De besturing geschiedt door middel van een tijdbesturingsorgaan 12. Elk geschikt tijdbesturingsorgaan kan worden gebruikt; aangegeven is dat een door een elektronische tijdketen 12a geleverd signaal via een versterker 12b wordt aangelegd aan het besturingselement van de elektroklep 11 om deze te openen en te sluiten. Gasbuizen 31, 32 zijn aangebracht aan weerskanten van een capillair toestel 11, waarmee de draad kan worden uitgetrokken en een toortselektrode 30 is direct onder het capillairtoestel 5 aangebracht met het buitenoppervlak gericht naar een van de zijgasbuizen.
De draad 20, die wordt afgewikkeld van de spoel 2 in het deksel 1, wordt uitgetrokken via een uitvoerbuis 3 en via een aantal, reeds genoemde, klemmen 4 naar het capillairtoestel 5 geleid. Op dit moment wordt, onder besturing van de tijdbesturing 12, welke de elektroklep 11 opent, periodiek een inactief gas in de container 9 geïnjecteerd in de binnenzijde van het deksel 1 via de gasregelaar 10, zodanig dat gedurende 10 seconden gas wordt geïnjecteerd, waarop een pauze van 20 seconden volgt. Als inactief gas kan een mengsel van waterstof of stikstof of een mengsel van waterstof en argon worden gebruikt.
De hoeveelheid gas wordt zodanig geregeld dat de gasdruk binnen het deksel 1 een zodanige waarde bereikt dat de draad 20 gemakkelijk van de spoel 2 vrijkomt. Het inac tieve gas, geïnjecteerd binnen in het deksel 1, wordt verspreid rond de spoel door de diffusor 6 zonder direct in contact te komen met de draad 20 en het eindresultaat is dat oxydatie van de draad 20 zal worden voorkomen doordat de omgeving van de draad 20 binnen het deksel 1 een reducerende omgeving is,
De draad 20, vrijgemaakt van de spoel 2, wordt door de klemmen 4 door de uitvoerbuis 3 getrokken en figuur 4A toont hoe de draad 20 over een kleine lengte door het centrale gat van het capillair 5 wordt getrokken. Daarna wordt - zoals figuur 4B toont - wanneer de uitgetrokken draad 20 juist de elektrode 30 bereikt, een elektrische ontlading tot stand gebracht, zodat het einde van de draad 20 smelt tot een kogel 21, die wordt gevormd door de oppervlaktespanning. Op dit moment wordt rechts en links van de kogel een reducerend gas door de buizen 31, 32 uitgeblazen, zodat geen oxydatie-laag op de kogel 21 wordt gevormd.
Hoewel verschillende soorten reducerende gassen als reductiegas kunnen worden gebruikt, wordt volgens de onderhavige uitvinding de voorkeur gegeven aan een mengsel van waterstof en stikstof (H2+N2) of een mengsel van argon en waterstof (Ar+H2).
De kogel 21, gevormd aan het einde van het capillair-toestel 5 wordt, zoals figuur 4C toont, gehecht aan een bekleedsel 42 op het bovenoppervlak van een chip 41, waarbij het eveneens gewenst is rond de kogel een reducerende atmosfeer tot stand te brengen door het gas continu te doen uitstromen, zodat geen oxydatie van de draad 20 optreedt.
Nadat de kogel 21 is gehecht aan het bekleedsel 42, wordt de draad 20 uitgetrokken uit het capillairtoestel 5, zoals aangegeven in de figuur 4D, dat dan naar rechts, naar een bedradingsframe 43 beweegt. Daarna wordt de draad, zoals figuur 4E toont, gelast op een met metaal bekleed oppervlak, dat daar is gevormd voor het verbeteren van de hechting op het frame 43. Vervolgens wordt de draad 20 afgesneden.
Een totale bedradingsbehandeling bestaat uit het herhalen van de bovenomschreven stappen, waarbij het gewenst is een reducerende atmosfeer tot stand te brengen door het reducerend gas continu te doen uitstromen om oxydatie van de draad te voorkomen.
Zoals blijkt uit de voorgaande beschrijving kan, daar het oxyderen van de draad welke de verbinding geeft tussen de chip en het bedradingsframe wordt voorkomen door te werken in een reducerende atmosfeer, de hechting worden uitgevoerd, gebruikmakend van een koperdraad in plaats van een gouddraad, zodat de vervaardigingskosten zullen dalen. Door gebruik te maken van een koperdraad met een hoge mechanische sterkte, zal een lusdefect van de draad bij het inkapselen worden voorkomen. Bovendien zal de snelheid, waarmee componentmateriaal tussen het metaal van het bekleedsel en andere metalen van de chip wordt gevormd, afnemen waardoor de betrouwbaarheid van het produkt toeneemt .

Claims (2)

1. Anti-oxydatiestelsel voor een draadhechttoestel bestemd voor het hechten van een draad tussen een chipbekleedsel en een verbindingsframe voor een halfgeleiderinrichting, waarbij de draad een oxydeerbaar materiaal, zoals koper of aluminium bevat, met het kenmerk, dat ter voorkoming van oxydatie van de draad reducerend gas periodiek rond een met de draad bewikkelde spoel wordt toegevoerd, tenminste een gasbuis is aangebracht voor het toevoeren van het reducerend gas aan weerskanten van een capillairinrichting bestemd voor het uittrekken van de draad, waarvan de uitstroomopeningen direct onder het einde van de capillairinrichting tegenover elkaar zijn aangebracht, terwijl direct onder de capillairinrichting een toortselektrode is aangebracht tegenover een onderoppervlak van een der gasbuizen.
2. Anti-oxydatiestelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het reducerend gas een mengsel is van waterstof en stikstof of een mengsel van argon en waterstof of een andere combinatie van deze stoffen.
NL8901395A 1988-06-02 1989-06-01 Anti-oxydatiestelsel voor een draadhechtinrichting, gebruikmakend van een koperdraad. NL192313C (nl)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR880006623 1988-06-02
KR1019880006623A KR920000628B1 (ko) 1988-06-02 1988-06-02 와이어 본더의 스풀마운터 산화방지시스템
KR880008038 1988-06-30
KR1019880008038A KR900001010A (ko) 1988-06-30 1988-06-30 동(銅)선을 이용한 와이어 본딩 방법 및 장치

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NL8901395A true NL8901395A (nl) 1990-01-02
NL192313B NL192313B (nl) 1997-01-06
NL192313C NL192313C (nl) 1997-05-07

Family

ID=26627855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8901395A NL192313C (nl) 1988-06-02 1989-06-01 Anti-oxydatiestelsel voor een draadhechtinrichting, gebruikmakend van een koperdraad.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4995552A (nl)
JP (1) JPH0618223B2 (nl)
DE (1) DE3915472C2 (nl)
FR (1) FR2632229B1 (nl)
GB (1) GB2220101B (nl)
NL (1) NL192313C (nl)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3911027A1 (de) * 1989-04-05 1990-10-11 Siemens Ag Verfahren zum verbinden von anschlusselementen mit lackisolierten draehten
JP2888463B2 (ja) * 1991-09-23 1999-05-10 健 柳沢 ２次元運動機構
JP2776100B2 (ja) * 1991-12-10 1998-07-16 日本電気株式会社 ワイヤボンディング装置
NL9200396A (nl) * 1992-03-03 1993-10-01 Nedap Nv Radiofrequente identificatielabel met relatief grote detectie-afstand en een minimum aantal electronische componenten.
US5603892A (en) * 1994-06-09 1997-02-18 Fujitsu Limited System for maintaining a controlled atmosphere in an electronic circuit package
DE19604287C2 (de) * 1996-02-07 1999-12-09 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zur Beaufschlagung eines Drahtendes in einer Drahtbondeinrichtung mit einem Schutzmedium
CA2377628A1 (en) * 1999-06-28 2001-01-04 Jurgen Ramm Component and method for the production thereof
US6373137B1 (en) * 2000-03-21 2002-04-16 Micron Technology, Inc. Copper interconnect for an integrated circuit and methods for its fabrication
US6630910B2 (en) 2001-10-29 2003-10-07 Marconi Communications Inc. Wave antenna wireless communication device and method
US20070251980A1 (en) * 2006-04-26 2007-11-01 Gillotti Gary S Reduced oxidation system for wire bonding
CN105149808B (zh) * 2015-09-30 2017-03-29 河南科技大学 一种可控制钎焊球大小的钎焊球加工装置及加工方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3125906A (en) * 1964-03-24 Lead bonding machine
GB2171042A (en) * 1982-11-24 1986-08-20 Nec Corp Wire bonder with controlled atmosphere

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55128396A (en) * 1979-03-26 1980-10-04 Packer Eng Ass Zn alloy wax and its use
US4476365A (en) * 1982-10-08 1984-10-09 Fairchild Camera & Instrument Corp. Cover gas control of bonding ball formation
JPS607137A (ja) * 1983-06-27 1985-01-14 Shinkawa Ltd ワイヤボンダ用ボ−ル形成装置
EP0169574B1 (en) * 1984-07-27 1990-04-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Apparatus for manufacturing semiconductor device
JPS61159743A (ja) * 1985-01-07 1986-07-19 Toshiba Corp ワイヤボンディング方法および装置
US4674671A (en) * 1985-11-04 1987-06-23 Olin Corporation Thermosonic palladium lead wire bonding
DE3851901T2 (de) * 1987-01-26 1995-04-13 Hitachi Ltd Anschweissen eines Drahtes.

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3125906A (en) * 1964-03-24 Lead bonding machine
GB2171042A (en) * 1982-11-24 1986-08-20 Nec Corp Wire bonder with controlled atmosphere

Also Published As

Publication number Publication date
DE3915472A1 (de) 1989-12-07
JPH0618223B2 (ja) 1994-03-09
FR2632229B1 (fr) 1991-11-29
NL192313B (nl) 1997-01-06
DE3915472C2 (de) 1995-11-30
GB2220101A (en) 1989-12-28
US4995552A (en) 1991-02-26
FR2632229A1 (fr) 1989-12-08
GB8912761D0 (en) 1989-07-19
GB2220101B (en) 1992-09-09
JPH0225044A (ja) 1990-01-26
NL192313C (nl) 1997-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8901395A (nl) Anti-oxydatiestelsel van een draadverbindingstoestel, gebruikmakend van een koperdraad.
EP1226000B1 (en) An apparatus and method for laser welding of ribbons for electrical connections
US4845335A (en) Laser Bonding apparatus and method
US4732313A (en) Apparatus and method for manufacturing semiconductor device
US4821944A (en) Method for bonding a wire and bonding apparatus
EP0276928B1 (en) Wire Bonding
US4950866A (en) Method and apparatus of bonding insulated and coated wire
US20100230476A1 (en) Reduced oxidation system for wire bonding
GB1269602A (en) Electrical circuit board wiring
JPH0474859B2 (nl)
US4549059A (en) Wire bonder with controlled atmosphere
JP3478510B2 (ja) ワイヤボンディング装置
JPS6158246A (ja) ワイヤボンデイング方法
JPH02112246A (ja) ボンディング装置
JPH05235080A (ja) 半田ワイヤーによるワイヤーボンディング装置
JPH05154917A (ja) ワークの加熱・接合方法
JPH0644585B2 (ja) 絶縁被覆ワイヤのワイヤボンデイング方法
JPS6156425A (ja) ボンデイング装置
JPS57132335A (en) Wire bonding method
JPH06209032A (ja) ワイヤボンディング装置及びワイヤの接合方法
JPS61113250A (ja) ワイヤボンダにおけるワイヤ接続方法
JPS60225437A (ja) 半導体装置のワイヤ−ボンド方法
JPS6124821B2 (nl)
JPH03233934A (ja) バンプ電極形成方法及びそのための装置
JPS5946038A (ja) ボンデイング装置

Legal Events

Date Code Title Description
A1A A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
V4 Discontinued because of reaching the maximum lifetime of a patent

Effective date: 20090601