JPH01245535A - 半導体素子のワイヤボンディング方法 - Google Patents

半導体素子のワイヤボンディング方法

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JPH01245535A
JPH01245535A JP63072108A JP7210888A JPH01245535A JP H01245535 A JPH01245535 A JP H01245535A JP 63072108 A JP63072108 A JP 63072108A JP 7210888 A JP7210888 A JP 7210888A JP H01245535 A JPH01245535 A JP H01245535A
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tool
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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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、半導体素子のワイヤボンディング方法に関す
る。
（従来の技術） 従来、ハイブリット基板に半導体素子を組立実装する場
合は、第２図（ａ）〜（ｃ）に示すように基板１上に形
成された銅箔パターン２の上にニッケルメッキ３を施し
、さらにその上に金メツキまたは銀メツキ４を施した後
、基板１上に半導体素子５をマウントし、この半導体素
子５の電極６と基板１上のリード端子７とを金（Ａｕ）
、銀（Ａｇ）、アルミニウム（ＡＩ）等のワイヤ８で結
線（ボンディング）していた。そして、このようにワイ
ヤボンディングされた半導体素子５を、第２図（ｄ）の
ようにハーメティックシール９でシールするか、あるい
は第２図（ｅ）のように樹脂１０で封止していた。
ところが、このような方法によると、基板１上に形成さ
れた銅箔パターン２の上にニッケルメッキ゛３を施し、
さらにその上に金メツキまたは銀メツキ４を施すことか
らメツキ工程を必要とし、しかもＡｕ、Ａｇ、Ａ１等の
高価なワイヤ８を使用しなければならかった。
（発明が解決しようとする課題） 上述の如〈従来ではハイブリット基板に半導体素子を組
立実装する場合、基板上に形成された銅箔パターンの上
にニッケルメッキおよび金メツキまたは銀メツキを施し
、しかもＡｕ、Ａｇ。
Ａ１等のワイヤを使用するため、コスト高となる問題か
あった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
基板上に形成された銅箔パターンの上にニッケルメッキ
を施したり、さらにその上に金メツキあるいは銀メツキ
を施す必要がなく、シかもＡｕ、Ａｇ、’ＡＩ笠のワイ
ヤを使用しないで半導体素子の電極と基板上の導体とを
結線できる半導体素子のワイヤボンディング方法を提供
しようとするものである。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するために本発明は、ボンディングツ
ールの先端から突出したワイヤを溶融し、ボンディング
ツールの先端に金属ボールを作製する第１工程と、この
第１工程で作製された金属ボールを基板上にマウントさ
れた半導体素子の電極に圧着させる第２工程と、この第
２工程で半導体素子の電極に圧着したワイヤをボンディ
ングツールの先端から所定量引き出す第３工程と、この
第３工程でボンディングツールの先端から引き出された
ワイヤを基板上に形成された導体面に押付ける第４工程
と、この第４工程で基板上の導体面に押付けられたワイ
ヤにボンディングツールを介して超音波振動を与えると
共にボンディングツールおよび基板を加熱し、ワイヤを
導体面に金属接合させる第５工程とを具備したことを特
徴とする。
（作　用） 本発明では、上記の方法を採用することにより、半導体
素子の電極を基板上の導体にワイヤでボンディングする
場合に銅ワイヤを使用できる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明による半導体素子のワイ
ヤボンディング方法の一実施例を示す工程図で、半導体
素子５の電極６と基板１上の銅箔パターン２とをワイヤ
でボンディングする場合は、まず第１図（ａ）に示すよ
うにボンディングツール１１の先端から突出している銅
ワイヤ１２を電気トーチ電極棒１３で溶融し、ボンディ
ングツール１１の先端に金属ボール１４を作製する（第
１１ニ程）。ここで、上記銅ワイヤ１２は径が２５〜３
０μｍ程度で、図示しないワイヤ供給リールより上クラ
ンパ１５及び下クランパ１６を介してボンディングツー
ル１１に供給されている。このボンディングツール１１
の周囲にはツールヒータ１７が設けられ、ボンディング
ツール１１を常時１００〜３００℃に加熱するようにな
っている。また、ボンディングツール１１は超音波振動
伝達部材１８を介して図示しないボンディングヘッドに
取付けられている。このボンディングヘッドは図示しな
いＸＹ子テーブル搭載されており、Ｘ及びＹ方向に移動
ｄ１能となっている。
次に、第１図（ｂ）に示すように上クランパ１５及び上
クランパ１６を開いた状態でボンディングツール１１及
び下クランパ１６を下降させ、上述した第１工程で作製
された金属ボール１４を半導体素子５の電極６に圧着さ
せる（第２工程）。
このようにして第２工程で金属ボール１４を半導体素子
５の電極６に圧着させた後、第１図（ｃ）に示すように
上クランパ１５を閉じ、下クランパ１６を開いた状態で
ボンディングツール１１及び下クランパ１６を上昇させ
、ボンディングツール１１の先端から銅ワイヤ１２を所
定量引き出す（第゛３工程）。その後、図示しないボン
ディングヘットをＸＹ子テーブルＸ、Ｙ方向に移動させ
、ボンディングツール１１を裁板１上に形成された銅箔
パターン２の上りに位置させる。
そして、この状態で第１図（ｄ）に示すように上クラン
パ１５を開き、下クランパ１６を閉じた状態でボンディ
ングツール１１及び下クランパ１６を下降させ、銅ワイ
ヤ１２を基板１上の銅箔パターン２に押し付ける（第４
工程）。このとき、ボンディングツール１１はツールヒ
ータ１７により１００〜３００℃に加熱されるとともに
、超音波振動伝達部材１８を介して振幅１μｍ以下１周
波数５８〜ＧＯＫＨｚの超音波振動が与えられる（第５
工程）。これにより銅ワイヤ１２と銅箔パターン２との
間には摩擦熱が発生し、この摩擦熱とツールヒータ１７
および基板１を暖めるヒータ（図示せず）の加熱とによ
って銅ワイヤ１２を銅箔パターン２に金属接合させるこ
とができる。なお、これら一連のワイヤボンディング工
程は酸化防止のための不活性ガス雰囲気中で行なわれる
。
このように、ボンディングツール１１の先端から突出し
たワイヤ１２を溶融し、ボンディングツール１１の先端
に金属ボール１４を作製する第１工程と、この第１工程
で作製された金属ボール１４を基板１上にマウントされ
た半導体素子５の電極６に圧着させる第２工程と、この
第２工程で半導体素子５の電極６に圧着したワイヤ１２
をボンディングツール１１の先端から所定量引き出す第
３工程と、この第３工程でボンディングツール１１の先
端から引き出されたワイヤ１２を基板１上に形成された
導体面（銅箔パターン２）に押付ける第４工程と、この
第４工程で基板１上の導体面に押付けられたワイヤ１２
にボンディングツール１１を介して超音波振動を与える
と共にボンディングツール１１および基板１を加熱し、
ワイヤ１２を導体面（銅箔パターン２）に金属接合させ
る第５工程とを具備することにより、半導体素子５の電
極６を基板１上の導体にワイヤでボンディングする場合
に銅ワイヤ１２を使用できる。従って、基板１上に形成
された銅箔パターン２の上にニッケルメッキを施したり
、さらにその上に金メツキあるいは銀メツキを施す必要
がなく、またＡｕ、Ａｇ、Ａ１等のワイヤを使用しない
で済むので、製造コストを低減できるとともに、半導体
素子の組立実装に要する作業時間を大幅に短縮できる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。
例えば、第２工程において金属ボール１４を半導体素子
５の電極６に圧着させる際、ボンディングツール１１に
超音波振動を与えるようにしてもよい。このようにすれ
ば金属ボール１４と電極６との接触面積が超音波振動に
よって拡がるので、銅ワイヤ１２をより確実に圧着させ
ることができる。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、半導体素子の電極
を基板上の導体にワイヤでボンディングする場合に銅ワ
イヤを使用できるので、製造コストを低減できるととも
に、半導体素子の組立実装に要する作業時間を大幅に短
縮できる。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明による半導体素子のワイ
ヤボンディング方法の一実施例を示す工程図、第２図（
ａ）〜（ｅ）はノーイブリット基板に半導体素子を組立
実装する場合の従来方法を示す説明図である。 １・・・基板、２・・・銅箔パターン、５・・・半導体
素子、６・・・電極、１１・・・ボンディングツール、
１２・・・銅ワイヤ、１４・・・金属ボール、１７・・
・ツールヒータ、１８・・・超音波振動伝達部材。 出願人代理人　弁理士　鈴江武麟 第１図（ａ） 第１図（ｂ） 第１図（ｃ） 第１図（ｄ） 第２図（ａ） 第２図（ｂ） 第２図（ｃ） 第２図（ｄ） 第２図（ｅ）

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ボンディングツールの先端から突出したワイヤを
    溶融し、ボンディングツールの先端に金属ポールを作製
    する第１工程と、この第１工程で作製された金属ボール
    を基板上にマウントされた半導体素子の電極に圧着させ
    る第２工程と、この第２工程で半導体素子の電極に圧着
    したワイヤをボンディングツールの先端から所定量引き
    出す第３工程と、この第３工程でボンディングツールの
    先端から引き出されたワイヤを基板上に形成された導体
    面に押付ける第４工程と、この第４工程で基板上の導体
    面に押付けられたワイヤにボンディングツールを介して
    超音波振動を与えると共にボンディングツールおよび基
    板を加熱し、ワイヤを導体面に金属接合させる第５工程
    とを具備したことを特徴とする半導体素子のワイヤボン
    ディング方法。
  2. （２）前記第２工程において金属ボールを半導体素子の
    電極に圧着させる際、ボンディングツールに超音波振動
    を与えることを特徴とする請求項第１項記載の半導体素
    子のワイヤボンディング方法。
JP63072108A 1988-03-28 1988-03-28 半導体素子のワイヤボンディング方法 Pending JPH01245535A (ja)

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Citations (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5588349A (en) * 1978-12-27 1980-07-04 Toshiba Corp Wire bonding device for semiconductor
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