JPH01201933A - ワイヤボンディング方法及びその装置 - Google Patents

ワイヤボンディング方法及びその装置

Info

Publication number
JPH01201933A
JPH01201933A JP63025687A JP2568788A JPH01201933A JP H01201933 A JPH01201933 A JP H01201933A JP 63025687 A JP63025687 A JP 63025687A JP 2568788 A JP2568788 A JP 2568788A JP H01201933 A JPH01201933 A JP H01201933A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
electromagnetic coil
bonded
capillary chip
wire bonding
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP63025687A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyoaki Tsumura
清昭 津村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP63025687A priority Critical patent/JPH01201933A/ja
Priority to US07/229,997 priority patent/US4821944A/en
Publication of JPH01201933A publication Critical patent/JPH01201933A/ja
Pending legal-status Critical Current

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
    • B23K20/002—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
    • B23K13/00—Welding by high-frequency current heating
    • B23K13/01—Welding by high-frequency current heating by induction heating
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/0711—Apparatus therefor
    • H10W72/07141—Means for applying energy, e.g. ovens or lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
    • H10W72/07521—Aligning
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
    • H10W72/07531—Techniques
    • H10W72/07532—Compression bonding, e.g. thermocompression bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
    • H10W72/07531—Techniques
    • H10W72/07532—Compression bonding, e.g. thermocompression bonding
    • H10W72/07533—Ultrasonic bonding, e.g. thermosonic bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
    • H10W72/07531—Techniques
    • H10W72/07535—Applying EM radiation, e.g. induction heating or using a laser
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/531—Shapes of wire connectors
    • H10W72/536—Shapes of wire connectors the connected ends being ball-shaped
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/531—Shapes of wire connectors
    • H10W72/5363—Shapes of wire connectors the connected ends being wedge-shaped
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/551—Materials of bond wires
    • H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
    • H10W72/5522—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/551—Materials of bond wires
    • H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
    • H10W72/5524—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising aluminium [Al]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/551—Materials of bond wires
    • H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
    • H10W72/5525—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising copper [Cu]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/59—Bond pads specially adapted therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/90—Bond pads, in general
    • H10W72/951—Materials of bond pads
    • H10W72/952—Materials of bond pads comprising metals or metalloids, e.g. PbSn, Ag or Cu
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations
    • H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ワイヤボンデインク方法及びその装置に係
り、特に半導体装置のアルミ電極等の被ポンディング体
上に圧着力及び熱エネルギーにより金属ワイヤを接合さ
せる方法及びその装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、この種のボンディング方法は、第４図（ａ）〜（
ｅ）に示されるような工程に従って行われてぃ＝３− た。
ます、キャピラリチップ（１）内を挿通する径２５〜３
０μｍの銅ワイヤ（２）の先端部にトーチ（３）により
加熱して銅ボール（４）を形成した後（第４図（ａ））
、キャピラリチップ（１）を降下させて銅ボール（４）
を銅系リードフレーム（５）のダイスバット（６）上に
接合されている半導体素子（７）のアルミニウム電極（
８）上に圧接し塑性変形させる　（第４図（ｂ））。こ
のとき、ダイスバット（６）はヒートブロック（９）上
に配置されており、半導体素子（７）はこのヒートフロ
ック（９）によって温度３００〜４００℃に加熱される
と共にキャピラリチップ（１）には振動装置（図示せず
）により超音波振動が印加される。これにより、銅ワイ
ヤ（２）とアルミニウム電極（８）の両金属元素が相互
拡散し、合金層を形成して銅ワイヤ（２）はアルミニウ
ム電極（８）に固着される。このときの接合部の拡大図
を第５図に示す。
次に、キャピラリチップ（１）を上昇させつつその先端
部から銅ワイヤ（２）を繰り出しな後（第４図（Ｃ））
、リードフレーム（５）のインナーリード（１０）上に
キャピラリチップ（１）を降下させて銅ワイヤ（２）を
インナーリーＦ（１０）のワイヤ接続面（１１）上に圧
接しく第４図（ｄ））、銅ワイヤ（２）のルーピンクを
行う。このとき、インナーリード（１０）はヒートフロ
ック（９）上に配置されて温度３００〜４００　’Ｃに
加熱されると共にキャピラリチップ（１）には振動装置
（図示せず）により超音波振動が印加される。これによ
り、銅ワイヤ（２）とインナーリート（１０）のワイヤ
接続面（１１）の両金属元素か相互拡散し、合金層を形
成して銅ワイヤ（２）はワイヤ接続面（１１）に固着さ
れる。このときの接合部の拡大図を第６図に示す。
その後、クランパ（１２）により銅ワイヤ（２）を固定
しなからキャピラリチップ（１）を上昇させて銅ワ、イ
ヤ（２）を切断する　（第４図（ｅ））。
〔発明が解決しようとする課題〕
このように従来は、金属ワ、イヤと被ポンチインク体の
両金属元素をキャピラリチップ（１）による圧着力と熱
エネルキーと超音波振動とによって相互拡散し、合金層
を形成して金属ワイヤと被ボンディング体との接合を行
っていた。ここで、超音波振動は金属ワイヤと被ボンデ
ィング体の両金属元素の相互拡散を助長するために印加
するものであり、この超音波振動の印加により、圧着力
と熱エネルギーのみからなるボンディングに比へてボン
ディングの所要時間を短縮し、半導体装置の量産化を図
ることが可能となった。
しかしながら、超音波振動を印加してボンディングした
半導体装置と、超音波振動を印加せずに圧着力と熱エネ
ルギーのみからボンディングした半導体装置とをそれぞ
れ樹脂封止した後、これらを１５０〜２５０℃の高温状
態で保存しながら各ボンディング部の抵抗値の変化を測
定したところ、前者の方が後者よりボンディング部の劣
化が激しく、寿命の短いことがわかった。このことは、
日本通信技術株式会社、１９８５年１月、技術報告ＮＳ
−２０５６８、パΔＵホンティングワイヤと＾ｌ電極の
接続の信頼性評価”′にも記載されている。
この理由の一つとしては、超音波振動を印加して金属ボ
ールを加圧すると、被ホンティング体が不均一に塑性変
形しやすくなるためと思われる。
例えば、第５図のような薄膜のアルミニウム電極（８）
上にポンチインクを行うと、金属ホール直下のアルミニ
ウムは押し退けられて、金属ポールとアルミニウム電極
（８）との接触面積が小さくなることかある。従って、
十分な電気的導通を得ることがてきす、この接触部分が
わずかに腐食するだけて断線に至り、信頼性の低下を招
いていた。
一方、超音波振動を印加せずに圧着力と熱エネルキーの
みからボンディングする方法ては、熱エネルキーを上昇
させる程、短時間にホンティングを行なうことかできる
。ところが、ヒートブロック（９）の温度を上昇させる
と、ダイスパッド（６）と半導体素子（７）との接合材
料が軟化あるいは分解したり、半導体素子（７）自体が
機能破壊を引き起こす恐れか生してしまう。このため、
ホンティングの所要時間の短縮化は困難であった。
この発明はこのような課題を解消するためになされたも
のて、短時間て信頼性の高いボンディングを行うことの
てきるワイヤボンデインク方法及びその装置を得ること
を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係るワイヤボンディング方法は、ワイヤのボ
ンディング部を被ボンデインク体上に位置させた後、こ
れに圧着力を加えて被ボンディング体に圧着させると共
に、ワイヤのボンデインク部付近に渦電流を誘導させる
ことによりワイヤに熱を発生させ、この熱と圧着力とに
よりワイヤのホンティング部と被ホンティング体の双方
の構成元素を相互拡散させる方法である。
また、このような方法は、先端部に開口した挿通孔を有
し、該挿通孔にワイヤを挿通して該ワイヤのホンティン
グ部を前記先端部により被ホンティング体に圧接するキ
ャピラリチップと、このキャピラリチップの先端部付近
で且つ前記挿通孔を囲繞するように設けられた電磁コイ
ルと、この電磁コイルに高周波電流を供給する電源とを
備えたワイヤボンデインク装置を用いることにより実施
することかできる。
〔作用〕
この発明においては、キャピラリチップの先端部付近に
設けられた電磁コイルに電源から高周波電流を供給する
ことにより、キャピラリチップに挿通されたワイヤに渦
電流が誘導され、ワイヤ自体に熱が発生する。この熱エ
ネルギーにより、ワイヤと被ボンディング体との熱圧着
が短時間に行なわれる。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。
第１図はこの発明の一実施例に係るワイヤボンディング
装置を示すブロック図である。キャピラリチップ（１）
がアーム（１３）に取り付けられており、アーム（１３
）は駆動装置（１４）により上下動自在に設けられてい
る。駆動装置（１４）内にはアーム（１３）の位置を検
出するセンサ（１５）が設けられており、このセンサ（
１５）からの信号に基づいてキャピラリチップ（１）に
挿通された銅ワイヤが被ボンディング体に接触したこと
を検出する接触検出器（１６）がセンサ（１５）に接続
されている。
さらに、接触検出器（１６）には高周波電流発振電源（
１７）が接続されている。また、キャピラリチップ（１
）の先端部付近には電磁コイル（１８）が形成されてお
り、この電磁コイル（１８）か電源（１７）に接続され
ている。電源（１７）は、接触検出器（１６）が銅ワイ
ヤと被ボンディング体との接触を検出すると、電磁コイ
ル（１８）に周波数６０〜８００ＭＨｚ、出力１００ｍ
Ｗ以上２Ｗ以下の高周波電流を所定時間たけ供給する。
キャピラリチップ（１）の先端部の断面構造を第２図に
示す。このキャピラリチップ（１）の先端部（１９）に
は平坦な荷重面（２０）が形成されており、また中心部
には銅ワイヤを挿通するための挿通孔（２１）か設けら
れている。この挿通孔（２１）は荷重面（２０）に開口
している。
また、キャピラリチップ（１）の先端部付近はその外周
か切削されて直径Ｄ１の円柱形状に形成されており、こ
の円柱の外周面上に挿通孔（２１）を囲繞するように電
磁コイル（１８）が巻回されている。
電磁コイル（１８）は、径２０μｍの被服銅線から形成
されており、その中心軸は挿通孔（２１）の中心軸と一
致している。ここて、円柱の直径Ｉ１１．は、使用する
銅ワイヤの径Ｄ２の１５倍以上で且つ３００μｍ０以下
に設定されている。
このようなワイヤボンデインク装置を用いると共に上述
した第４図（ａ）〜（ｅ）とほぼ同様にしてワイヤボン
デインクを行った。たたし、キャピラリチップ（１）へ
の超音波振動の印加を行う代わりに、電磁コイル（１８
）に高周波電流を供給した。
まず、キャピラリチップ（１）の挿通孔（２１）内に径
２５〜３０μｍの銅ワイヤ（２）を挿通し、その銅ワイ
ヤ（２）の先端部をトーチ（３）により加熱してここに
銅ポール（４）を形成する。次に、銅ボール（４）がダ
イスパッド（６）上に接合されている半導体素子（７）
のアルミニウム電極（８）（被ホンティング体）上に接
触するまで、駆動装置（１４）によりキャピラリチップ
（１）をアーム（１３）と共に降下させる。
そして、駆動装置（１４）内のセンサ（１５）からの信
号により接触検出器（１６）が銅ボール（４）とアルミ
ニウム電極（８）との接触を検知すると、この接触検出
器（１６）から電源（１７）に検知信号が出力され、こ
の検知信号に基づいて電源（１７）からキャピラリチッ
プ（１）の電磁コイル（１８）に高周波電流か所定時間
たけ供給される。これにより、電磁コイル（１８）内に
は周期的に向きと強さとが変化する磁界か形成され、こ
の磁界内に位置する銅ワイヤ（２）に磁界の変化を打ち
消す渦電流が誘導される。その結果、銅ワイヤ（２）の
内部には銅自体の電気抵抗により熱エネルギーか発生し
、この熱エネルギーが銅ワイヤ（２）先端部の銅ボール
（４）に伝導する。
この電磁コイル（１８）への高周波電流の供給と同時に
、駆動装置（１４）によってキャピラリチップ（１）は
さらに降下され、銅ボール（４）に圧着力が加えられる
。
以上のような熱エネルギーと圧着力とにより、銅ホール
（４）は第２図に示されるように塑性変形し、銅ワイヤ
（２）とアルミニウム電極（８）の百合属元素が相互拡
散して銅ワイヤ（２）はアルミニウム電極（８）に固着
される。
尚、銅ワイヤ（２）には上述したように渦電流による熱
エネルギーが加えられるので、半導体素子（７）はヒー
トブロック（９）によって温度２５〜２８０°Ｃ程度に
加熱されていれば、良好なボンディングが行なわれる。
次に、駆動装置（１４）によりキャピラリチップ（１）
を上昇させつつその先端部から銅ワイヤ（２）を繰り出
した後、リードフレーム（５）のインナーリード（１０
）上にキャピラリチップ（１）を降下させて銅ワイヤ（
２）をインナーリード（１０）のワイヤ接続面（１１）
上に圧接し、銅ワイヤ（２）のルーピンク゛を行う。
このとき、アルミニウム電極（８）への銅ボール（４）
のボンディングと同様に、接触検出器（１６）が銅ワイ
ヤ（２）とインナーリード（１ｏ）との接触を検知する
と、電源（１７）からキャピラリチップ（１）の電磁コ
イル（１８）に高周波電流が所定時間だけ供給され、こ
れにより電磁コイル（１８）内に形成された磁界によっ
て銅ワイヤ（２）に渦電流が誘導される。その結果、銅
ワイヤ（２）の内部には銅自体の電気抵抗により熱エネ
ルギーが発生する。
この電磁コイル（１８）への高周波電流の供給と同時に
、駆動装置（１４）によってキャピラリチップ（１）は
さらに降下され、キャピラリチップ（１）とインナーリ
ート（１０）とにはさまれた銅ワイヤ（２）に圧着力が
加えられる。
以上のような熱エネルギーと圧着力とにより、銅ワイヤ
（２）は第３図に示されるように塑性変形し、銅ワイヤ
（２）とインナーリード（１０）の百合属元素か相互拡
散して銅ワイヤ（２）はインナーリード（１０）に固着
される。このとき、インナーリート（１０）はヒートブ
ロックく９）により温度２５〜２８０°Ｃに加熱されて
いる。
その後、クランパ（１２）により銅ワイヤ（２）を固定
しなからキャピラリチップ（１）を上昇させて銅ワイヤ
（２）を切断する。
このようにして、実質的な接触面積が大きく、信頼性の
高いボンディングが短時間て行なわれる。
尚、上記実施例では銅ワイヤ（２）を用いたが、この発
明は金やアルミニウムからなる金属ワイヤのボンディン
グにも適用できる。また、フレーム材も銅系に限らす、
鉄系のリードフレームを用いることもてき、さらに被ボ
ンディング体となる電極あるいはインナーリードの材質
も金、銀、銅、アルミニウム等の各種金属を用いること
ができる。
また、キャピラリチップ（１）は、電磁コイル（１８）
により形成された磁界を引き込まないように、アルミナ
、サファイア、アルミナジルコニア、窒化ケイ素、炭化
ケイ素等の絶縁体から形成することが望ましい。
また、電磁コイル（１８）は銅線の他、タングステン線
を巻回して形成することもできる。さらに、ワイヤに効
率よく誘導電流を発生させるために電磁コイル（１８）
のコイル巻き径は小さい程望ましく、このため電磁コイ
ル（１８）をキャピラリチップ（１）の内部に埋設して
もよい。この場合、キャピラリチップ（１）を構成する
絶縁体の表面上に印刷、蒸着、スパッタリング等の方法
により銅あるいはタングステンからなるコイルを形成し
た後、さらにこのコイルの表面上に絶縁体を被せること
によってキャピラリチップ（１）及び電磁コイル（１８
）を形成することができる。
尚、センサ（１５）はアーム（１３）の位置の代わりに
アーム（１３）に加えられる負荷を検出し、接触検出器
（１６）がセンサ（１５）により検出された負荷からワ
イヤと被ボンディング体との接触を検知するように構成
することもできる。さらに、センサ（１５）として光学
的なセンサを用い、ワイヤと被ボンディング体との位置
を光学的に捕らえて接触検出器（１６）により接触を検
知してもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、キャピラリチッ
プの先端部付近に設けられた電磁コイルに電源から高周
波電流を供給することにより、キャピラリチップに挿通
されたワイヤに渦電流を誘導させてこれに熱を発生させ
るので、超音波振動を印加しなくてもワイヤと被ボンデ
ィング体との熱圧着を短時間に行なうことがてきる。
−１６〜 また、従来よりもし−トブロックの温度を下げてボンデ
ィングを行うことかできるので、周辺の部材の酸化やタ
イボンド材（樹脂）からのガスの発生を防止でき、信頼
性の優れた製品を得ることができる。
さらに、被ボンディング体への熱影響が小さいので、ボ
ンディング可能なデバイスの範囲が拡大される。特に、
外装メツキ済みのリードフレームを用いたワイヤボンデ
インクが可能となり、製造工程の短縮やコストダウンが
達成される。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例に係るワイヤボンディング
装置を示すブロック図、第２図及び第３図はそれぞれボ
ンディング時における実施例のキャピラリチップの先端
部を示す断面図、第４図は一般的なワイヤボンディング
方法を示す工程図、第５図及び第６図はそれぞれボンデ
ィング時における従来のキャピラリチップの先端部を示
す断面図である。 図において、（１）はキャピラリチップ、（２）は銅ワ
イヤ、（４）は銅ボール、（８）はアルミニウム電極、
（９）はヒートブロック、（１４）は駆動装置、（１５
）はセンサ、（１６）は接触検出器、く１７）は高周波
電流発振電源、（１８）は電磁コイルである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ワイヤのボンディング部を被ボンディング体上に
    位置させる工程と、 前記ワイヤのボンディング部に圧着力を加えてこれを前
    記被ボンディング体に圧着させる工程と、前記ワイヤの
    ボンディング部付近に渦電流を誘導させることにより前
    記ワイヤに熱を発生させ、この熱と前記圧着力とにより
    前記ワイヤのボンディング部と前記被ボンディング体の
    双方の構成元素を相互拡散させて前記ワイヤを前記被ボ
    ンディング体に固着させる工程と を有することを特徴とするワイヤボンディング方法。
  2. （２）前記被ボンディング体は温度２５〜２８０℃に加
    熱されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載のワイヤボンディング方法。
  3. （３）前記ワイヤの主組成は金、銅及びアルミニウムの
    うちいずれかであることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項記載のワイヤボンディング方法。
  4. （４）前記ワイヤのボンディング部は前記ワイヤの先端
    を溶融して形成された金属ボールであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項記載のワイヤボンディング方法
    。
  5. （５）前記ワイヤのボンディング部は前記ワイヤの中間
    部分であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    のワイヤボンディング方法。
  6. （６）先端部に開口した挿通孔を有し、該挿通孔にワイ
    ヤを挿通して該ワイヤのボンディング部を前記先端部に
    より被ボンディング体に圧接するキャピラリチップと、 該キャピラリチップの先端部付近で且つ前記挿通孔を囲
    繞するように設けられた電磁コイルと、該電磁コイルに
    高周波電流を供給する電源とを備えたことを特徴とする
    ワイヤボンディング装置。
  7. （７）前記キャピラリチップは絶縁体からなることを特
    徴とする特許請求の範囲第６項記載のワイヤボンディン
    グ装置。
  8. （８）前記絶縁体はアルミナ、サファイア、アルミナジ
    ルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素のうちいずれかであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載のワイヤ
    ボンディング装置。
  9. （９）前記電磁コイルは銅あるいはタングステンからな
    ることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載のワイヤ
    ボンディング装置。
  10. （１０）前記電磁コイルは前記ワイヤの径の１．５倍以
    上で且つ３００μｍ以下のコイル巻き径を有することを
    特徴とする特許請求の範囲第６項記載のワイヤボンディ
    ング装置。
  11. （１１）前記電磁コイルは前記キャピラリチップの外周
    面上に巻回されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第６項記載のワイヤボンディング装置。
  12. （１２）前記電磁コイルは前記キャピラリチップに埋設
    されていることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載
    のワイヤボンディング装置。
  13. （１３）前記電磁コイルは印刷、蒸着あるいはスパッタ
    リングにより形成されることを特徴とする特許請求の範
    囲第１２項記載のワイヤボンディング装置。
  14. （１４）前記電磁コイルは前記挿通孔と共通の中心軸を
    有することを特徴とする特許請求の範囲第６項記載のワ
    イヤボンディング装置。
  15. （１５）前記電源は周波数６０〜８００ＭＨｚ、出力１
    ００ｍＷ以上２Ｗ以下の高周波電流を供給することを特
    徴とする特許請求の範囲第６項記載のワイヤボンディン
    グ装置。
JP63025687A 1988-02-08 1988-02-08 ワイヤボンディング方法及びその装置 Pending JPH01201933A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63025687A JPH01201933A (ja) 1988-02-08 1988-02-08 ワイヤボンディング方法及びその装置
US07/229,997 US4821944A (en) 1988-02-08 1988-08-09 Method for bonding a wire and bonding apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63025687A JPH01201933A (ja) 1988-02-08 1988-02-08 ワイヤボンディング方法及びその装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01201933A true JPH01201933A (ja) 1989-08-14

Family

ID=12172701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63025687A Pending JPH01201933A (ja) 1988-02-08 1988-02-08 ワイヤボンディング方法及びその装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4821944A (ja)
JP (1) JPH01201933A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013171964A (ja) * 2012-02-21 2013-09-02 Ultrasonic Engineering Co Ltd 超音波ワイヤボンディング装置および超音波ワイヤボンディング方法
KR20180060979A (ko) * 2016-11-28 2018-06-07 토토 가부시키가이샤 본딩 캐필러리
JP2019134152A (ja) * 2018-01-30 2019-08-08 Toto株式会社 ボンディングキャピラリ
CN115116857A (zh) * 2022-07-01 2022-09-27 江西蓝微电子科技有限公司 一种绝缘覆合金键合丝及其制备方法

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0734449B2 (ja) * 1987-11-30 1995-04-12 三菱電機株式会社 半導体装置の電極接合部構造
JPH02101754A (ja) * 1988-10-11 1990-04-13 Hitachi Ltd ボンディング方法及びボンディング装置
US4987283A (en) * 1988-12-21 1991-01-22 Amp Incorporated Methods of terminating and sealing electrical conductor means
JPH0817189B2 (ja) * 1989-01-13 1996-02-21 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法
US5229646A (en) * 1989-01-13 1993-07-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device with a copper wires ball bonded to aluminum electrodes
US5032702A (en) * 1989-10-03 1991-07-16 Amp Incorporated Tool for soldering and desoldering electrical terminations
DE3934659A1 (de) * 1989-10-13 1991-04-25 Peter Bour Verfahren zum verbinden eines ersten metallischen koerpers mit einem zweiten metallischen koerper
US5140404A (en) * 1990-10-24 1992-08-18 Micron Technology, Inc. Semiconductor device manufactured by a method for attaching a semiconductor die to a leadframe using a thermoplastic covered carrier tape
US5177032A (en) * 1990-10-24 1993-01-05 Micron Technology, Inc. Method for attaching a semiconductor die to a leadframe using a thermoplastic covered carrier tape
US5142117A (en) * 1990-11-20 1992-08-25 Motorola, Inc. Proximity heater for an ultrasonic bonding tool
US5186378A (en) * 1991-09-30 1993-02-16 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for transducer heating in low temperature bonding
US5238173A (en) * 1991-12-04 1993-08-24 Kaijo Corporation Wire bonding misattachment detection apparatus and that detection method in a wire bonder
KR0186084B1 (ko) * 1995-09-02 1999-04-15 문정환 히팅장치를 구비한 웨지 공구
US5824998A (en) * 1995-12-20 1998-10-20 Pulsar Welding Ltd. Joining or welding of metal objects by a pulsed magnetic force
DE19605038A1 (de) * 1996-02-12 1997-08-14 Daimler Benz Ag Verfahren zum Bonden von Isolierdraht und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP3333399B2 (ja) * 1996-08-21 2002-10-15 株式会社新川 ワイヤボンディング装置用キャピラリ
US7124927B2 (en) * 1999-02-25 2006-10-24 Reiber Steven F Flip chip bonding tool and ball placement capillary
US20070131661A1 (en) * 1999-02-25 2007-06-14 Reiber Steven F Solder ball placement system
US7389905B2 (en) 1999-02-25 2008-06-24 Reiber Steven F Flip chip bonding tool tip
US6651864B2 (en) * 1999-02-25 2003-11-25 Steven Frederick Reiber Dissipative ceramic bonding tool tip
US20080197172A1 (en) * 1999-02-25 2008-08-21 Reiber Steven F Bonding Tool
US20060261132A1 (en) * 1999-02-25 2006-11-23 Reiber Steven F Low range bonding tool
US20060071050A1 (en) * 1999-02-25 2006-04-06 Reiber Steven F Multi-head tab bonding tool
US7032802B2 (en) * 1999-02-25 2006-04-25 Reiber Steven F Bonding tool with resistance
DE10038510C2 (de) * 2000-08-08 2002-11-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Kontaktierung elektronischer Schaltungen und elektronische Schaltung
JP4202617B2 (ja) * 2001-03-16 2008-12-24 矢崎総業株式会社 被覆電線の超音波接合方法およびその方法を用いた超音波接合装置
US6910612B2 (en) * 2001-07-17 2005-06-28 Kulicke & Soffa Investments, Inc. Capillary with contained inner chamfer
US6715658B2 (en) 2001-07-17 2004-04-06 Kulicke & Soffa Investments, Inc. Ultra fine pitch capillary
US6520399B1 (en) * 2001-09-14 2003-02-18 Raytheon Company Thermosonic bonding apparatus, tool, and method
US6749100B2 (en) * 2001-11-28 2004-06-15 Asm Technology Singapore Pte Ltd. Multiple-head wire-bonding system
US7105379B2 (en) * 2004-04-28 2006-09-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Implementation of protection layer for bond pad protection
US7677432B2 (en) * 2005-05-03 2010-03-16 Texas Instruments Incorporated Spot heat wirebonding
JP4644559B2 (ja) * 2005-08-08 2011-03-02 矢崎総業株式会社 電磁溶接方法
US20070085085A1 (en) * 2005-08-08 2007-04-19 Reiber Steven F Dissipative pick and place tools for light wire and LED displays
US7896218B2 (en) * 2007-06-28 2011-03-01 Western Digital Technologies, Inc. Apparatus and method for conductive metal ball bonding with electrostatic discharge detection
EP2100687A1 (de) * 2008-02-29 2009-09-16 Siemens Aktiengesellschaft Potentialfreie Drahterwärmung beim Schweissen und Vorrichtung dafür
DE102013104207A1 (de) * 2013-04-25 2014-11-13 Epcos Ag Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen und mechanischen Verbindung
CN103824786B (zh) * 2013-12-10 2016-08-17 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种粗金丝键合方法
TWI517277B (zh) * 2014-02-14 2016-01-11 新川股份有限公司 打線裝置以及半導體裝置的製造方法
DE102017131305A1 (de) * 2017-12-27 2019-06-27 Bach Resistor Ceramics GmbH Werkzeug zum Ausbilden einer Thermokompressionsverbindung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3497952A (en) * 1967-08-24 1970-03-03 Burndy Corp Method of assembling plastic and metal parts
US3891822A (en) * 1971-04-20 1975-06-24 Unitek Corp Pulse heated thermocompression bonding apparatus
US4315128A (en) * 1978-04-07 1982-02-09 Kulicke And Soffa Industries Inc. Electrically heated bonding tool for the manufacture of semiconductor devices
JPS5816540A (ja) * 1981-07-22 1983-01-31 Nec Corp ボンデイングツ−ル
US4586642A (en) * 1985-05-13 1986-05-06 Kulicke And Soffa Industries Inc. Wire bond monitoring system

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013171964A (ja) * 2012-02-21 2013-09-02 Ultrasonic Engineering Co Ltd 超音波ワイヤボンディング装置および超音波ワイヤボンディング方法
KR20180060979A (ko) * 2016-11-28 2018-06-07 토토 가부시키가이샤 본딩 캐필러리
JP2018093159A (ja) * 2016-11-28 2018-06-14 Toto株式会社 ボンディングキャピラリ
TWI634962B (zh) * 2016-11-28 2018-09-11 Toto Ltd. 銲針
PH12017000339A1 (en) * 2016-11-28 2019-01-28 Toto Ltd Bonding capillary
JP2019134152A (ja) * 2018-01-30 2019-08-08 Toto株式会社 ボンディングキャピラリ
CN115116857A (zh) * 2022-07-01 2022-09-27 江西蓝微电子科技有限公司 一种绝缘覆合金键合丝及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US4821944A (en) 1989-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH01201933A (ja) ワイヤボンディング方法及びその装置
JPH10125711A (ja) 半導体装置およびそのワイヤボンディング方法並びにワイヤボンディング装置
KR20070120024A (ko) 와이어 본더, 와이어 본딩 방법 및 이를 위한 프로그램을기록한 컴퓨터 판독가능한 기록매체
GB2151529A (en) Method for making electrical contact to semiconductor devices
TWI528478B (zh) 打線裝置
US6467677B1 (en) Method and contact point for producing an electrical connection
JP3972517B2 (ja) 電子部品の接続方法
JPH06244230A (ja) ボンディング電極を有する装置およびボンディング電極の製造方法
JP2969953B2 (ja) 半導体装置の製造方法及びその装置
US6461898B1 (en) Two step wire bond process
CN201298540Y (zh) 引线加热装置
JP2000260826A (ja) 半導体チップ実装用加熱装置
JPH05267385A (ja) ワイヤーボンディング装置
JP2002184810A (ja) ボンディング方法、ボンディング装置および実装基板
JP3784687B2 (ja) フレキシブルｉｃモジュールの製造方法及びフレキシブルｉｃモジュールを用いた情報担体の製造方法
JP3372313B2 (ja) ワイヤボンディング装置
JP2002198154A (ja) 導線を端子に接合する方法及び構造
JPH0590355A (ja) ワイヤボンデイング方法及び装置
JPH09232386A (ja) ワイヤボンダ
JP4521954B2 (ja) Ｉｃモジュールの製造方法
JP2001116713A (ja) ガスセンサ及びその製造方法
JP3351153B2 (ja) 半導体圧力センサの製造方法
JP2001217274A (ja) 金属バンプの形成方法
JPH07283221A (ja) バンプの形成方法
KR100715978B1 (ko) 스파크 발생수단을 갖는 와이어 본딩용 캐필러리