WO2022050873A1 - Способ монтажа проволочных проводников к контактным площадкам полупроводниковых приборов - Google Patents

Способ монтажа проволочных проводников к контактным площадкам полупроводниковых приборов Download PDF

Info

Publication number
WO2022050873A1
WO2022050873A1 PCT/RU2021/050270 RU2021050270W WO2022050873A1 WO 2022050873 A1 WO2022050873 A1 WO 2022050873A1 RU 2021050270 W RU2021050270 W RU 2021050270W WO 2022050873 A1 WO2022050873 A1 WO 2022050873A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
welding
conductor
ultrasonic
contact
current
Prior art date
Application number
PCT/RU2021/050270
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Алексей Александрович ПОДУВАЛЬЦЕВ
Original Assignee
Алексей Александрович ПОДУВАЛЬЦЕВ
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
Application filed by Алексей Александрович ПОДУВАЛЬЦЕВ filed Critical Алексей Александрович ПОДУВАЛЬЦЕВ
Priority to ATA9272/2021A priority Critical patent/AT525920B1/de
Publication of WO2022050873A1 publication Critical patent/WO2022050873A1/ru

Links

Classifications

    • 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
    • B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
    • 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
    • B23K20/008—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating pressure combined with radiant energy
    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/02—Details related to mechanical or acoustic processing, e.g. drilling, punching, cutting, using ultrasound
    • H05K2203/0285—Using ultrasound, e.g. for cleaning, soldering or wet treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/04—Soldering or other types of metallurgic bonding
    • H05K2203/049—Wire bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/11—Treatments characterised by their effect, e.g. heating, cooling, roughening
    • H05K2203/1115—Resistance heating, e.g. by current through the PCB conductors or through a metallic mask

Definitions

  • the invention relates to the field of ultrasonic welding and can be used for mounting wire conductors in the manufacture of semiconductor devices.
  • a known method of resistance spot welding (USSR Author's certificate No. 240889, MIK V23K, op. 04/01/1969) metal of small thickness, mainly accumulated energy using ultrasonic treatment of the joint, which consists in the fact that the contact resistance is continuously measured and the welding current pulse is turned off when it reaches a certain, optimal value of contact resistance.
  • the above methods are limited in their application, in particular, the method of ultrasonic welding of metal parts of different thickness consists only in heating the part, the deformation of which is not limited.
  • a method of ultrasonic welding of predominantly wire leads to the contact pads of integrated circuits (Author's certificate SU1230043A, IPC V23K20/10 op. connections, ultrasonic vibrations and pass electric current through both connected elements, and the current value is 0.8-0.9 of the melting current value of a more fusible element, while the contact for current transmission is supplied directly to the contact pad of the device.
  • integrated circuits Author's certificate SU1230043A, IPC V23K20/10 op. connections, ultrasonic vibrations and pass electric current through both connected elements, and the current value is 0.8-0.9 of the melting current value of a more fusible element, while the contact for current transmission is supplied directly to the contact pad of the device.
  • the overall dimensions of the contact pads on devices for mounting connecting conductors tend to be minimized, that is, their width and length become comparable to the diameter of the wire conductors that must be welded to similar contact pads, while the minimum dimensions of the contact pads make it difficult to supply welding current to the welding zone to pass it through both connected elements for the formation of a high-quality welded joint.
  • the thickness of the coating material of the contact pads also decreases (mainly gold plating), which leads to the fact that in the case of supplying a contact to the contact pad for passing a certain amount of welding current during welding, the material contact pad does not withstand the specified current value and may collapse (burn out).
  • the objective of the invention is to eliminate the above disadvantages of the prototype.
  • a contact electrode is brought to the conductor to be welded in such a way that a segment of the conductor is formed between the electrodes, while the contact electrode presses the conductor with static pressure both to the contact area and beyond it, after which the resistance of the segment is measured before welding conductor and the resulting value set the voltage during welding to maintain the value of the welding current.
  • the implementation of the proposed method allows the installation of wire conductors on contact pads with minimum overall dimensions, as well as welding on contact pads with a minimum coating thickness, due to the supply of welding current to the welding zone through the welded conductor.
  • FIG. 1 fig. 2 shows embodiments of the method.
  • the contact electrode 8 is lowered perpendicularly onto the conductor 5 and a static pressure P2 is applied, while between the ultrasonic electrode 7 and the contact electrode 8 a segment of the conductor 5 of length L is formed, both electrodes are connected to the current source 9, and the ultrasonic electrode 7 through the ultrasonic transducer 10 is connected to the ultrasonic generator 11, and the current source 9 has a mode for measuring the resistance of a segment of conductor 5 with a length L before welding.
  • the first welded joint is formed by ultrasonic welding in the form of a deformed "ball" 4.
  • a jumper is formed from the conductor 5 and on the contact pad 6 to the conductor 5 with the help of an ultrasonic electrode 7 static pressure P1 is applied .
  • the contact electrode 8 is perpendicularly lowered onto the conductor 5 and a static pressure P2 is applied, while between the ultrasonic electrode 7 and the contact electrode 8 a segment of the conductor 5 of length L is formed, both electrodes are connected to the current source 9, and the ultrasonic electrode 7 through the ultrasonic transducer 10 is connected to the ultrasonic generator 11, and the current source 9 has a mode of measuring the resistance of a segment of the conductor 5 with a length L before welding.
  • the resistance of the conductor segment R1 and R2 depends on the point of pressing the conductor segment to the contact pad, which can be located both within the contact pad area and outside it, while when the contact is applied to the conductor outside limits of the area of the contact area, welding 1 sv flows only along the segment of the conductor, and when the contact is applied to the conductor within the area of the contact area, then the welding current 1 sv flows simultaneously along the segment of the conductor and along the contact area.
  • the installation of the wire conductor was carried out on an automated ultrasonic microwelding unit of the UMS-2ShK type using the “ball-wedge” method.
  • Gold wire grade Zl 99.99TU 48-1-763-84 "Gold microwire for integrated circuits" with a diameter of 40 ⁇ m was successively welded first by ultrasonic welding to the contact pads of the crystal using the "ball" method, a jumper was formed, an ultrasonic electrode of the type KT 51 s was lowered the length of the welding imprint of 60 microns, made of an alloy of the VK6 type, onto the contact pads of the board and squeezed the wire with a welding force of 60 grams, while the contact pads on the board had two overall dimensions: (60x60) microns and (800x800) microns with a gold coating thickness 0.05 ⁇ m.
  • ultrasonic vibration power 0.15 W
  • ultrasonic vibration frequency 62 kHz
  • the value of the welding current was set to 18 A.
  • a contact electrode made of a copper alloy was lowered onto the conductor and squeezed it with a static pressure of 20 grams, pressing the conductor to the board surface isolated from the contact pad, that is, the contact point was outside the area of the contact pad, while the contact point was separated from the end of the ultrasonic electrode at a distance of 100 ⁇ m.
  • the ITSP-ZP power source automatically measured the resistance of the welding circuit, including the resistance of the conductor segment enclosed between the electrodes, which was 0.08 Ohm and (according to Ohm's law) the ITSP-ZP power source automatically set the welding voltage to 1.44 V.
  • a contact electrode made of a copper alloy was lowered onto the conductor and squeezed it with a force of 20 grams, pressing the conductor to the surface of the contact pad, that is, the contact point was within area of the contact pad, while the contact point was separated from the end face of the ultrasonic electrode at a distance of 100 ⁇ m.
  • the ITSP-ZP current source automatically measured the resistance of the welding circuit, including the resistance of the conductor segment enclosed between the electrodes, which was 0.06 Ohm and (according to Ohm's law) the welding voltage was automatically set to 1.08 V.
  • the ultrasonic generator UGEN-20A and the current source ITSP-ZP were turned on, while the process of formation of a welded joint of the wire conductor with the contact pad of the board took place, and welding took place only under the working end of the ultrasonic electrode.
  • the value of the force of separation of welded joints during testing was not lower than 150 mN (15 grams), which guarantees the quality of wire bonding during operation of a semiconductor device.

Abstract

Изобретение относится к области ультразвуковой сварки и может быть использовано для монтажа проволочных проводников при изготовлении полупроводниковых приборов. Сущность изобретения: способ монтажа проволочных проводников к контактным площадкам полупроводниковых приборов ультразвуковой сваркой, включает приложение внешнего статического давления к соединяемым элементам, подачу в зону соединения ультразвуковых колебаний и пропускание электрического тока через оба соединяемых элемента, величина которого составляет 0.8-0.9 от величины тока расплавления более легкоплавкого элемента, при этом перед началом сварки рядом с ультразвуковым электродом к привариваемому проводнику подводят контактный электрод таким образом, чтобы между электродами образовался отрезок проводника, при этом контактный электрод статическим давлением прижимает проводник, как к контактной площадке, так и за её пределами, после чего перед сваркой измеряют сопротивление отрезка проводника и по полученной величине устанавливают напряжение при сварке для поддержания величины сварочного тока.

Description

НАЗВАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ: СПОСОБ МОНТАЖА ПРОВОЛОЧНЫХ
ПРОВОДНИКОВ К КОНТАКТНЫМ ПЛОЩАДКАМ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к области ультразвуковой сварки и может быть использовано для монтажа проволочных проводников при изготовлении полупроводниковых приборов.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен способ ультразвуковой сварки разнотолщинных металлических деталей, преимущественно изолированных проводов с выводными деталями без предварительной зачистки изоляции (Авторское свидетельство СССР № 349527, МИК В23К19/00, оп. 04.09.1972), при котором осуществляют сдавливание деталей, нагрев детали большей толщины и подачу к месту соединения ультразвуковых колебаний.
Известен способ контактной точечной сварки (Авторское свидетельство СССР № 240889, МИК В23К, оп. 01.04.1969) металла малых толщин, преимущественно аккумулированной энергией с использованием ультразвуковой обработки соединения, заключающийся в том, что непрерывно измеряют контактное сопротивление и импульс сварочного тока выключают при достижении определенного, оптимального значения контактного сопротивления.
Вышеуказанные способы ограничены в своём применении, в частности способ ультразвуковой сварки разнотолщинных металлических деталей заключается лишь в нагревании детали, деформация которой не лимитирована.
В качестве прототипа выбран способ ультразвуковой сварки преимущественно проволочных выводов к контактным площадкам интегральных схем (Авторское свидетельство SU1230043A, МПК В23К20/10 оп. 24.09.84), заключающийся в следующем: к соединяемым элементам с помощью ультразвукового электрода прикладывают внешнее статическое давление, подают в зону соединения ультразвуковые колебания и пропускают электрический ток через оба соединяемых элемента, а величина тока составляет 0.8-0.9 от величины тока расплавления более легкоплавкого элемента, при этом контакт для пропускания тока подводится непосредственно к контактной площадке прибора.
Вследствие тенденции увеличения интеграции современных полупроводниковых приборов, например функциональных полупроводниковых кристаллов или гибридных микросхем, габаритные размеры контактных площадок на приборах для монтажа соединительных проводников стремятся к минимизации, то есть их ширина и длина становятся сопоставимы с диаметром проволочных проводников, которые необходимо приварить к подобным контактным площадкам, при этом минимальные размеры контактных площадок затрудняют подачу в зону сварки сварочного тока для пропускания его через оба соединяемых элемента для образования качественного сварного соединения. Кроме того, для уменьшения расхода драгметаллов при изготовлении полупроводниковых приборов, уменьшается и толщина материала покрытия контактных площадок (в основном это золотое покрытие), что приводит к тому, что в случае подвода к контактной площадке контакта для пропускания определенной величины сварочного тока при сварке, материал контактной площадки не выдерживает заданное значение тока и может разрушиться (перегореть).
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача изобретения - устранение вышеуказанных недостатков прототипа.
Решение данной технической задачи реализуется с помощью способа, при котором монтаж проволочных проводников к контактным площадкам полупроводникового прибора происходит следующим образом.
Перед началом сварки рядом с ультразвуковым электродом к привариваемому проводнику подводят контактный электрод таким образом, чтобы между электродами образовался отрезок проводника, при этом контактный электрод статическим давлением прижимает проводник, как к контактной площадке, так и за её пределами, после чего перед сваркой измеряют сопротивление отрезка проводника и по полученной величине устанавливают напряжение при сварке для поддержания величины сварочного тока.
Реализация предложенного способа позволяет производить монтаж проволочных проводников на контактные площадки с минимальными габаритными размерами, а также производить сварку на контактные площадки с минимальной толщиной покрытия, за счет подвода сварочного тока в зону сварки через привариваемый проводник.
ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1, фиг. 2 показаны варианты реализации способа.
1. Первый вариант реализации способа (фиг.1)
На контактной площадке 1 полупроводникового кристалла 2, который установлен на функциональной плате 3 ультразвуковой сваркой образуют первое сварное соединение в виде деформированного «шарика» 4. Формируют перемычку из проводника 5 и на контактной площадке 6 к проводнику 5 с помощью ультразвукового электрода 7 прикладывают статическое давление Р1. Вне площади контактной площадки 6 на проводник 5 перпендикулярно опускают контактный электрод 8 и прикладывают статическое давление Р2, при этом между ультразвуковым электродом 7 и контактным электродом 8 образуется отрезок проводника 5 длиной L, причем оба электрода соединены с источником тока 9, а ультразвуковой электрод 7 через ультразвуковой преобразователь 10 соединен с ультразвуковым генератором 11, а источник тока 9 имеет режим измерения сопротивления отрезка проводника 5 длиной L перед сваркой.
Измеряют сопротивление R1 отрезка проводника 5 длиной L, включают ультразвуковой генератор 10 и источник тока 9, и с учетом измеренного сопротивления R1, изменяют выходное напряжение на источнике тока 9 до величины U1, тем самым (согласно закону Ома) поддерживают необходимую величину сварочного тока 1Св„ при сварке, при этом между ультразвуковым электродом 7 и материалом проводника 5 за счет контактного (переходного) сопротивления происходит взаимный разогрев, а также разогрев материала контактной площадки 6 полупроводникового прибора, при этом под воздействием ультразвуковой энергии, вводимой в зону сварки ультразвуковым электродом 7, происходит пластическая деформация соединяемых материалов и образуется сварное соединение между проводником 5 и контактной площадкой 6.
2. Второй вариант реализации способа (фиг. 2).
На контактной площадке 1 полупроводникового кристалла 2, который установлен на функциональной плате 3 ультразвуковой сваркой образуют первое сварное соединение в виде деформированного «шарика» 4. Формируют перемычку из проводника 5 и на контактной площадке 6 к проводнику 5 с помощью ультразвукового электрода 7 прикладывают статическое давление Р1. В площади контактной площадки 6 на проводник 5 перпендикулярно опускают контактный электрод 8 и прикладывают статическое давление Р2, при этом между ультразвуковым электродом 7 и контактным электродом 8 образуется отрезок проводника 5 длиной L, причем оба электрода соединены с источником тока 9, а ультразвуковой электрод 7 через ультразвуковой преобразователь 10 соединен с ультразвуковым генератором 11, а источник тока 9 имеет режим измерения сопротивления отрезка проводника 5 длиной L перед сваркой.
Измеряют сопротивление R2 отрезка проводника 5 длиной L, включают ультразвуковой генератор 10 и источник тока 9, и с учетом измеренного сопротивления R2, изменяют выходное напряжение на источнике тока 9 до величины 1/2, тем самым (согласно закону Ома) поддерживают необходимую величину сварочного тока 1Св„ при сварке, при этом между ультразвуковым электродом 7 и материалом проводника 5 за счет контактного (переходного) сопротивления происходит взаимный разогрев, а также разогрев материала контактной площадки 6 полупроводникового прибора, при этом под воздействием ультразвуковой энергии, вводимой в зону сварки ультразвуковым электродом 7, происходит пластическая деформация соединяемых материалов и образуется сварное соединение между проводником 5 и контактной площадкой 6.
Для обоих вариантов реализации способа справедливо, что сопротивление отрезка проводника R1 и R2 зависит от точки прижатия отрезка проводника к контактной площадке, которая может быть расположена, как в пределах площади контактной площадки, так и вне её, при этом, когда контакт к проводнику приложен вне пределов площади контактной площадки, сварочный 1св, протекает только по отрезку проводника, а когда контакт к проводнику приложен в пределах площади контактной площадки, то сварочный ток 1св протекает одновременно по отрезку проводника и по контактной площадке.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Пример осуществления способа.
Монтаж проволочного проводника производили на автоматизированной установке ультразвуковой микросварки типа УМС-2ШК методом «шарик-клин».
Золотую проволоку марки Зл 99,99ТУ 48-1-763-84 «Микропроволока из золота для интегральных схем» диаметром 40 мкм последовательно приваривали сначала ультразвуковой сваркой к контактным площадкам кристалла методом «шарика», формировали перемычку, опускали ультразвуковой электрод марки типа КТ 51 с длиной сварочного отпечатка 60 мкм, изготовленного из сплава типа ВК6, на контактные площадки платы и сдавливали проволоку со сварочным усилием 60 грамм., при этом контактные площадки на плате были двух габаритных размеров: (60x60) мкм и (800x800) мкм с золотым покрытием толщиной 0,05 мкм.
Перед монтажом на ультразвуковом генераторе типа УГЕН-20А были выставлены следующие параметры ультразвуковой сварки: мощность ультразвуковых колебаний 0.15 Вт, частота ультразвуковых колебаний 62 кГц, время сварки 40 мс. На источнике тока ИТСП-ЗП была установлена величина сварочного тока 18 А.
В первом случае при монтаже проволоки на контактную площадку с габаритами (60x60) мкм, контактный электрод, изготовленный из медного сплава, опускался на проводник и сдавливал его статическим давлением 20 грамм, прижимая проводник к изолированной от контактной площадки поверхности платы, то есть точка подвода контакта была вне площади контактной площадки, при этом точка подвода контакта отстояла от торца ультразвукового электрода на расстоянии 100 мкм. Перед сваркой источник тока ИТСП-ЗП автоматически измерял сопротивление сварочной цепи, включая сопротивление отрезка проводника, заключенного между электродами, которое составляло 0,08 Ом и (согласно закону Ома) на источнике тока ИТСП-ЗП автоматически устанавливалось напряжение при сварке 1,44 В.
Во втором случае при монтаже проволоки на контактную площадку с габаритами (800x800) мкм, контактный электрод, изготовленный из медного сплава, опускался на проводник и сдавливал его с усилием 20 грамм, прижимая проводник к поверхности контактной площадки, то есть точка подвода контакта находилась в пределах площади контактной площадки, при этом точка подвода контакта отстояла от торца ультразвукового электрода на расстоянии 100 мкм. Перед сваркой источник тока ИТСП-ЗП автоматически измерял сопротивление сварочной цепи, включая сопротивление отрезка проводника, заключенного между электродами, которое составляло 0,06 Ом и (согласно закону Ома) автоматически устанавливалось напряжение при сварке 1,08 В.
Далее в обоих случаях включали ультразвуковой генератор УГЕН-20А и источник тока ИТСП-ЗП, при этом происходил процесс образования сварного соединения проволочного проводника с контактной площадкой платы, причем сварка происходила только под рабочим торцом ультразвукового электрода.
В обоих случаях величина усилия отрыва сварных соединений при испытаниях составляла не ниже 150 мН (15 грамм), что гарантирует качество проволочного монтажа при эксплуатации полупроводникового прибора.

Claims

Формула изобретения
Способ монтажа проволочных проводников к контактным площадкам полупроводниковых приборов ультразвуковой сваркой, включающий приложение внешнего статического давления к соединяемым элементам, подачу в зону соединения ультразвуковых колебаний и пропускание электрического тока через оба соединяемых элемента, величина которого составляет 0.8-0.9 от величины тока расплавления более легкоплавкого элемента, отличающийся тем, что перед началом сварки рядом с ультразвуковым электродом к привариваемому проводнику подводят контактный электрод таким образом, чтобы между электродами образовался отрезок проводника, при этом контактный электрод статическим давлением прижимает проводник, как к контактной площадке, так и за её пределами, после чего перед сваркой измеряют сопротивление отрезка проводника и по полученной величине устанавливают напряжение при сварке для поддержания величины сварочного тока.
PCT/RU2021/050270 2020-09-04 2021-08-20 Способ монтажа проволочных проводников к контактным площадкам полупроводниковых приборов WO2022050873A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA9272/2021A AT525920B1 (de) 2020-09-04 2021-08-20 Montageverfahren von drahtleitern an anschlussflächen von halbleitergeräten

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020129360A RU2751605C1 (ru) 2020-09-04 2020-09-04 Способ монтажа проволочных проводников к контактным площадкам полупроводниковых приборов
RU2020129360 2020-09-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022050873A1 true WO2022050873A1 (ru) 2022-03-10

Family

ID=77019850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2021/050270 WO2022050873A1 (ru) 2020-09-04 2021-08-20 Способ монтажа проволочных проводников к контактным площадкам полупроводниковых приборов

Country Status (3)

Country Link
AT (1) AT525920B1 (ru)
RU (1) RU2751605C1 (ru)
WO (1) WO2022050873A1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1731539A1 (ru) * 1989-11-09 1992-05-07 Конструкторское бюро точного электронного машиностроения Способ формировани проволочной перемычки
US7122905B2 (en) * 2002-02-12 2006-10-17 Micron Technology, Inc. Microelectronic devices and methods for mounting microelectronic packages to circuit boards
RU2525962C1 (ru) * 2013-02-13 2014-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт электронной техники" Способ приварки вывода в полупроводниковом приборе
RU2525684C1 (ru) * 2013-02-26 2014-08-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"-Госкорпорация "Росатом" Способ сборки микроэлектромеханических устройств
RU2685692C2 (ru) * 2008-08-18 2019-04-23 Семблант Лимитед Печатная плата и способ ее получения

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6706130B1 (en) * 1999-10-04 2004-03-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and device for frictional connection and holding tool used for the frictional connection device
JP5209749B2 (ja) * 2011-03-04 2013-06-12 株式会社豊田中央研究所 抵抗溶接方法、抵抗溶接部材、抵抗溶接機とその制御装置、抵抗溶接機の制御方法とその制御プログラムおよび抵抗溶接の評価方法とその評価プログラム
DE102016110590A1 (de) * 2015-06-15 2016-12-15 Hesse Gmbh Automatische Bondkraftkalibrierung
CN113063162B (zh) * 2021-04-08 2022-05-10 安徽汉先智能科技有限公司 一种用于球焊式键合机的电子打火控制系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1731539A1 (ru) * 1989-11-09 1992-05-07 Конструкторское бюро точного электронного машиностроения Способ формировани проволочной перемычки
US7122905B2 (en) * 2002-02-12 2006-10-17 Micron Technology, Inc. Microelectronic devices and methods for mounting microelectronic packages to circuit boards
RU2685692C2 (ru) * 2008-08-18 2019-04-23 Семблант Лимитед Печатная плата и способ ее получения
RU2525962C1 (ru) * 2013-02-13 2014-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт электронной техники" Способ приварки вывода в полупроводниковом приборе
RU2525684C1 (ru) * 2013-02-26 2014-08-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"-Госкорпорация "Росатом" Способ сборки микроэлектромеханических устройств

Also Published As

Publication number Publication date
AT525920B1 (de) 2024-02-15
AT525920A1 (de) 2023-07-15
RU2751605C1 (ru) 2021-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5794577B2 (ja) ヒータチップ及び接合装置及び接合方法並びに導体細線と端子の接続構造
EP0720226B1 (en) Semiconductor device comprising contact bumps
JP4842118B2 (ja) 半導体装置の製造方法
KR910009779B1 (ko) 절연피복 와이어의 와이어 본딩방법 및 그 장치
US20110049219A1 (en) Wire-bonding machine with cover-gas supply device
JP5457107B2 (ja) ヒータチップ及び接合装置
EP1367644A1 (en) Semiconductor electronic device and method of manufacturing thereof
WO2022050873A1 (ru) Способ монтажа проволочных проводников к контактным площадкам полупроводниковых приборов
JPH01501587A (ja) 電子要素の相互接続
TW201430976A (zh) 打線裝置
JP2018012200A (ja) ヒータチップ及び接合装置及び接合方法
US20070262119A1 (en) Wire bonding process for insulated wires
JPH0516950B2 (ru)
JP3997665B2 (ja) 半導体素子と回路基板との接続方法
KR100904745B1 (ko) 절연된 와이어를 위한 와이어 본딩 프로세스
JP3972518B2 (ja) ボールボンディング方法および電子部品の接続方法
JP2002231407A (ja) 金属同士の接合方法
KR100715978B1 (ko) 스파크 발생수단을 갖는 와이어 본딩용 캐필러리
JP3061017B2 (ja) 集積回路装置の実装構造およびその実装方法
JP3233194B2 (ja) ワイヤボンディング方法
JPH06209032A (ja) ワイヤボンディング装置及びワイヤの接合方法
JPH07283221A (ja) バンプの形成方法
JP3405615B2 (ja) 絶縁被覆ワイヤーのボンディング方法
JP4521954B2 (ja) Ｉｃモジュールの製造方法
JP2004130373A (ja) 微小ジョイントメタル接合用ワイヤ及びそれを用いた接合方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21864797

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205 DATED 11/08/2023)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21864797

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1