JPH01276729A - ワイヤボンディング方法 - Google Patents

ワイヤボンディング方法

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JPH01276729A
JPH01276729A JP63106669A JP10666988A JPH01276729A JP H01276729 A JPH01276729 A JP H01276729A JP 63106669 A JP63106669 A JP 63106669A JP 10666988 A JP10666988 A JP 10666988A JP H01276729 A JPH01276729 A JP H01276729A
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Naomi Suyama
須山　直美
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Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば半導体ペレットとリード間を金属細線
にて接続するワイヤボンディング方法に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
ＩＣ等の半導体装置は、例えば第７図に示すように、リ
ードフレームのベレットマウント部（１）に半導体ペレ
ット（２）をマウントし、この半導体ペレーｚト（２）
の表面電極（図示せず）とリードフレームのリード（３
）とを電気的に接続し、半導体ペレット（２）を含む主
要部分を樹脂モールドした後に、リード間を連結したタ
イバを切断除去して製造される。上記半導体ペレット（
２）の表面電極とリードフレームのリード（３）とを電
気的に接続するに際してはＡｕ線或いはＡｎ線等の金属
細線（以下ワイヤと称す）（４）を半導体ペレット（２
）の表面電極とリードフレームのリード（３）の遊端部
とに順次押付け、この押付けと同時にボンディング面に
平行に超音波振動を加えて接合させるワイヤボンディン
グ装置が通常使用されている。
上記ワイヤボンディング装置の要部を第８図に示すと、
（５）は超音波ホーン（図示せず）の遊端部に取付けら
れたキャピラリで、截頭円錐状をなすキャピラリ本体（
６）の軸心部に全長に亘ってワイヤ挿通孔（７）を形成
し、このワイヤ挿通孔（７）にワイヤ送り機構（図示せ
ず）より送り出されるワイヤ（４）を挿通して先端に導
いている。
上記ワイヤボンディング装置によるワイヤボンディング
工程を第９図乃至第１４図に基づいて説明する。先ず、
第９図に示すようにキャピラリ　（５）から少し引き出
されたワイヤ（４）の先端を水素ガストーチや放電電極
等の加熱手段によって加熱溶融して金属球（４ａ）を形
成する、次に、第１０図に示すように、キャピラリ　（
５）を第１の被接合部（Ａ）である半導体ベレット（２
）の表面電極上に移動させた後、第１１図に示すように
、ワイヤ（４）をキャピラリ　（５）に引き込みながら
キャピラリ　（５）を下降させ、金属球（４ａ）をキャ
ピラリ　（５）の先端によって半導体ペレソＩ−（２）
の表面電極に押付け、キャピラリ　（５）から超音波振
動を加えて金属球（４ａ）を半導体ベレット（２）の表
面電極に接合する０次いで、第１２図に示すようにワイ
ヤ（４）をキャピラリ　（５）から引出しながら上昇さ
せ、更にキャピラリ　（５）を平行移動させて第２の被
接合部（Ｂ）であるリード（３）の遊端部上に位置させ
、この位置で第１３図に示すようにキャピラリ　（５）
を下降させてその先端でワイヤ（４）をリード（３）の
遊端部に押付け、キャピラリ（５）から超音波振動を加
えてワイヤ（４）をリード（３）に接合する。この後、
第１４図に示すように、ワイヤ（４）をキャピラリ（５
）から引出しながらキャピラリ（５）を少しだけ上少す
させた後、ワ・イヤ（４）をキャピラリ　（５）に固定
させ、更にキャピラリ　（５）を上昇させて超音波ボン
ディングにより弱（なった部分を引き切る。
以上の動作によって半導体ベレット（２）とリード（３
）とのワイヤ（４）による接続が終了する０次にワイヤ
（４）がその先端から少し引き出されているキャピラリ
　（５）は、加熱手段の位置に移動し、ここで、第９図
に示すように、ワイヤ（４）の先端に金属球（４ａ）を
形成して次のワイヤボンディングに備える。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、上記ワイヤボンディング装置によるワイヤボ
ンディング工程を観察してみると、次のような問題点が
あった。
第１の被接合部（Ａ）である半導体ペット（１）の表面
電極へのワイヤボンディングは、金属球（４ａ）を形成
して行われ、大きなボンディング面積が得られる。従っ
て、超音波ボンディングは良好に行われて十分な接着強
度が得られる。これに対して第２の被接合部（Ｂ）であ
るリード（３）へのワイヤボンディングは金属球（４ａ
）を形成せず、ワイヤ（４）がそのままの太さでキャピ
ラリ　（５）の先端によって第２の被接合部（Ｂ）であ
るリード（３）に押付けられて行われる為、第２の被接
合部（Ｂ）におけるワイヤボンディングはボンディング
面積が小さくなると同時に（以下、ワイヤとリードの接
続部分をＥ点と称す）、ワイヤ（４）の接合境界部分く
以下り点と称す）へのダメージが大きくなる。この結果
、第２の被接合部（Ｂ）における超音波ボンディングは
十分な接着強度が得られなくなり、ワイヤ（４）が引張
られるとダメージの大きいＤ点から容易に切断すること
がある。特にＡｌ線はＡｕ線に比べて延性が劣る為、上
述したワイヤ（４）が引っ張られるとダメージの大きい
Ｄ点及びボンディング面積の小さいＥ点から容易に切断
さるという問題点がより一層顕著となる。
尚、上記問題点を解決するため、第１５図に示すような
キャピラリ　（８）が実願昭６３−１６２２３号に提案
されているが、Ｄ点部分のワイヤ（４）噂よ、押圧され
て凹むことに変わりはないため、上記問題点は、十分に
は解消されていない。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、上記課題を解決するため提案されたもので、
キャピラリから導出した金属ｌ１ｌＩ線の先端部に形成
した金属球を第１の被接合部に接合した後、キャピラリ
を第２の被接合部に移動させ、金属細線を第２の被接合
部に接合し、更に、キャピラリからの金属細線を折返し
前記第２の被接合部に重合させて接合したものである。
〔作用〕
上記解決手段によれば、第２の岐接合部におけるボンデ
ィング面積を広げると同時に、ワイヤのＤ点及びＥ点へ
のダメージを小さくすることができる。
〔実施例〕
本発明に係る一実施例を第１図乃至第６図を参照して説
明する。但し、本発明に係る部品は、従来における部品
と同一部品であるから、従来と同一符号を付して、その
説明は省略する。
先ず、第１図に示すように、ワイヤ（４）の先端に形成
した金属球（４ａ）を第１の被接合部（Ａ）である半導
体ペレット（２）の表面電極に接合した後、ワイヤ（４
）をキャピラリ　（５）から引出しながら上昇させ、更
にキャピラリ（５）を平行移動させて、第２の被接合部
（Ｂ）の上方に位置させ′る。
次に、第２図に示すように、この位置でキャピラリ　（
５）を下降させ、このキャピラリ　（５）の先端でワイ
ヤ（４）をリード（３）の遊端部に押付け、キャピラリ
　（５）から超音波振動を加えて、初めのステッチボン
ディングを行い、ワイヤ（４）をリード（３）に接合す
る。
そして、第３図に示すように、キャピラリ（５）を、さ
らに若干水平移動させ、ワイヤ（４）をリード（３）上
で引き伸ばす。
その後、第４図に示すようキャピラリ　（５）を若干、
上昇させてから、Ｄ点よりも、半導体ペレット（２）側
まで水平方向に折返す。折返されたワイヤ（４ｃ）をキ
ャピラリ　（５）の先端によって、断面苗が大きいワイ
ヤ（４ｂ）の上に押付ける。そして、キャピラリ　（５
）から超音波振動を加えて、後段ステッチボンディング
を行い、折返したワイヤ（４ｃ）をリード上のワイヤ（
４ｂ）上に接合する。
最後に、第５図に示すように、ワイヤ（４）をキャピラ
リ　（５）から引出しながらキャピラリ　（５）を少し
だけ上昇させた後、ワイヤ（４）をキャピラリ　（５）
に固定させ、超音波ボンディングにより弱くなった部分
を引き切る。
この後は従来と同様、ワイヤ（４）の先端に再び金属球
（４ａ）を形成して、次のワイヤボンディングに備える
。
ここで、リード（３）上でワイヤボンディングされたワ
イヤ（４）を含む第２の被接合部（Ｂ）の拡大図を第６
図に示す、同図において、ワイヤ（４）の重合部分をＦ
点と称す、Ｆ点上においては、折返されたワイヤ（４ｃ
）に超音波振動を加えて後段ステッチボンディングを行
うため、折返したワイヤ（４ｃ）とリード上のワイヤ（
４ｂ）とリード（３）とが重合される。従って、ワイヤ
（４）は、Ｆ点において、大きなボンディング面積をも
って、重合されることになる。
以上は本発明に係る一実施例を説明したもの　４で、本
発明はこの実施例に限定されることな（、本発明の要旨
内において、設計変更することができ、例えば、初めの
ステッチボンディングは弱い超音波振動を加え、後段ス
テッチポンデイジグは強い超音波振動を加えるようにし
てもよい。こうすることにより、リードの表面にメツキ
が施されている場合であっても、メツキがキャピラリの
先端に転着することがなくなる。
すると、キャピラリの先端の平滑度は維持でき、従って
、キャピラリの寿命を長（することができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ワイヤを第２の＋１ｉ　ｐ、８合部に
ボンディングするとき、ワイヤが重合して接合されるか
ら、ボンディング面積が大きくなり、十分な接合強度を
得ることができるとともに、ワイヤのＤ点及びＥ点への
ダメージを小さくし、安定したワイヤ接続と半導体装置
の特性劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第５図は本発明のワイヤボンディング方法を
説明する工程図、第６図は第２の被接合部の拡大図であ
る。 第７図は第１の被着接合部である半導体装置ットと第２
の被接合部であるリードとをワイヤボンディングした半
導体装置の要部正面図、第８図は従来のワイヤボンディ
ングされた状態を示す要部縦断面図、第９図乃至第１４
図は従来のワイヤボンディング方法を示す工程図、第１
５図は別のワイヤボンディング用キャピラリの要部縦断
面図である。 （４）−ｍ−金属細線（ワイヤフ、 （４ａ）　−・金属球、　　　（５）−・−キャピラリ
、（Ａ）−第１の被接合部、 （Ｂ）・−・・第２の被接合部。 第１図 第　７　図 第８図 第９ｒ２１１ 第　１０　図 ｌ　□ｌ　ｌ　Ｉ’４ 第１２図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）キャピラリから導出した金属細線の先端部に形成
    した金属球を第１の被接合部に接合した後、 キャピラリを第２の被接合部に移動させ、金属細線を第
    ２の被接合部に接合し、 更に、キャピラリから導出した金属細線を折返し前記第
    ２の被接合部に重合させて接合したことを特徴とするワ
    イヤボンディング方法。
JP63106669A 1988-04-28 1988-04-28 ワイヤボンディング方法 Pending JPH01276729A (ja)

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