JPH03116741A - 半導体のボンディング方法 - Google Patents
半導体のボンディング方法Info
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- JPH03116741A JPH03116741A JP1253519A JP25351989A JPH03116741A JP H03116741 A JPH03116741 A JP H03116741A JP 1253519 A JP1253519 A JP 1253519A JP 25351989 A JP25351989 A JP 25351989A JP H03116741 A JPH03116741 A JP H03116741A
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- JP
- Japan
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- bonding
- laser
- semiconductor
- area
- lead frame
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- Pending
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- 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
-
- 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
- H10W72/01—Manufacture or treatment
- H10W72/015—Manufacture or treatment of bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
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- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
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- H10W72/07535—Applying EM radiation, e.g. induction heating or using a laser
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- 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
- 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。
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、半導体のボンディング方法に関する発明であ
る。
る。
（従来の技術）
第２図は従来のワイヤボンディング装置の概要図である
。近年、ＩＣおよびＬＳＩなどの半導体集積回路素子（
以下半導体素子と呼ぶ）５とリードフレーム１のボンデ
ィングエリアとの間の接続は、半導体のポンディングパ
ッド２とリードフレーム１のボンディングエリアとの間
を適当な太さの金属細線のボンディングワイヤ３で接続
する方法によって行われている。この場合、金属細線と
しては、金線が用いられている。また、リードフレーム
の材料としては４２合金またはコバール等が用いられる
。さらにリードフレーム１のボンディング表面には、金
、銀またはロジウム等の貴金属がメツキされ金属細線と
の接続を容易に行うことができるようになっている。
。近年、ＩＣおよびＬＳＩなどの半導体集積回路素子（
以下半導体素子と呼ぶ）５とリードフレーム１のボンデ
ィングエリアとの間の接続は、半導体のポンディングパ
ッド２とリードフレーム１のボンディングエリアとの間
を適当な太さの金属細線のボンディングワイヤ３で接続
する方法によって行われている。この場合、金属細線と
しては、金線が用いられている。また、リードフレーム
の材料としては４２合金またはコバール等が用いられる
。さらにリードフレーム１のボンディング表面には、金
、銀またはロジウム等の貴金属がメツキされ金属細線と
の接続を容易に行うことができるようになっている。
金属細線とリードフレーム１のボンディングエリアとの
接続方法としては、超音波併用熱圧着接続法が用いられ
ており、ボンディングエリアの表面温度が、摂氏２００
度〜３００度以上であることが十分なボンディング強度
を得るために必要であることが知られている（「最近の
半導体アッセンブリ技術とその高僧転化・全自動化」：
応用技術出版、第９章、Ｐ２Ｓ５、（１９８５））、こ
のため、従来半導体のボンディングにおいては、「精密
接合技術集成」：接合技術センター（Ｐ３４１〜３４８
．１９８６）にあるとおり、ヒータブロック７を用いて
ボンディングする部品全体を加熱していた。よって、従
来のボンディング装置においては、ヒータブロックは、
不可欠であり簡略化することは不可能であった。また、
ヒータブロックの加熱によりボンディングエリア以外の
部分も加熱を免れず、このためボンディング工程以後の
工程でリードフレーム１の他端に半田などの低融点物質
をメツキする必要があるにもかかわらず事前にメツキす
ることが不可能であり工程の繁雑さを解消できないと言
う欠点があった。
接続方法としては、超音波併用熱圧着接続法が用いられ
ており、ボンディングエリアの表面温度が、摂氏２００
度〜３００度以上であることが十分なボンディング強度
を得るために必要であることが知られている（「最近の
半導体アッセンブリ技術とその高僧転化・全自動化」：
応用技術出版、第９章、Ｐ２Ｓ５、（１９８５））、こ
のため、従来半導体のボンディングにおいては、「精密
接合技術集成」：接合技術センター（Ｐ３４１〜３４８
．１９８６）にあるとおり、ヒータブロック７を用いて
ボンディングする部品全体を加熱していた。よって、従
来のボンディング装置においては、ヒータブロックは、
不可欠であり簡略化することは不可能であった。また、
ヒータブロックの加熱によりボンディングエリア以外の
部分も加熱を免れず、このためボンディング工程以後の
工程でリードフレーム１の他端に半田などの低融点物質
をメツキする必要があるにもかかわらず事前にメツキす
ることが不可能であり工程の繁雑さを解消できないと言
う欠点があった。
（発明が解決しようとする課題）
本発明においては、前述の従来技術の問題点である、ボ
ンディング装置の簡略化と、ボンディング部品の低融点
物質との事前の一体化を可能とした、半導体のボンディ
ング方法を提供することを目的としている。
ンディング装置の簡略化と、ボンディング部品の低融点
物質との事前の一体化を可能とした、半導体のボンディ
ング方法を提供することを目的としている。
（課題を解決するための手段）
本発明は、レーザを用いて半導体素子とリードフレーム
のボンディングエリアとをボンディングワイヤで接続す
る方法において、ボンディングエリアをボンディングエ
リアにレーザのパワーが０．５〜１２ジュールで、波長
が０．７〜１０．６−のレーザビームを照射することに
よりボンディング面を加熱し、ボンディング強度を向上
させることを特徴とする半導体のボンディング方法を要
旨とするものである。
のボンディングエリアとをボンディングワイヤで接続す
る方法において、ボンディングエリアをボンディングエ
リアにレーザのパワーが０．５〜１２ジュールで、波長
が０．７〜１０．６−のレーザビームを照射することに
よりボンディング面を加熱し、ボンディング強度を向上
させることを特徴とする半導体のボンディング方法を要
旨とするものである。
（作 用）
本発明によれば、半導体のボンディング加工において、
レーザを用いてボンディングエリアを加熱することによ
り、ボンディング装置においてヒータブロックを省略す
ることにより簡略化された装置で必要な接合強度保証す
ることが出来る。かつ、この方法によりボンディング加
工においてボンディング部品に投入されるレーザビーム
１１をレーザのパワーが０．５〜１２ジュールで、波長
が０．７〜１０．６ ｎとすれば、レーザ加熱の特徴で
ある低入熱部分加熱により、ボンディング加工に必要な
ボンディングエリア以外の部分に熱影響を与えることな
しに、ボンディングエリアの表面を、必要なボンディン
グ強度を得られる、２００〜３００°Ｃとすることがで
きる。
レーザを用いてボンディングエリアを加熱することによ
り、ボンディング装置においてヒータブロックを省略す
ることにより簡略化された装置で必要な接合強度保証す
ることが出来る。かつ、この方法によりボンディング加
工においてボンディング部品に投入されるレーザビーム
１１をレーザのパワーが０．５〜１２ジュールで、波長
が０．７〜１０．６ ｎとすれば、レーザ加熱の特徴で
ある低入熱部分加熱により、ボンディング加工に必要な
ボンディングエリア以外の部分に熱影響を与えることな
しに、ボンディングエリアの表面を、必要なボンディン
グ強度を得られる、２００〜３００°Ｃとすることがで
きる。
ここで、照射するレーザのパワーを０．５〜１２ジュー
ル、波長を０．７〜１０．６ｔｔｍとしたのは、パワー
を０．５ジユ一ル未満とすると、ボンディングエリアが
必要とされる２００°Ｃとすることができない、またパ
ワーを１２ジュール超とするとリードフレーム他端が１
７０℃以上となり半田メツキが破壊されてしまい、波長
を０．７．未満とすると吸収率が上がり、やはりリード
フレーム他端が１７０℃以上となり半田メツキが破壊さ
れてしまう、と言う理由による。また、波長を１０．６
ｎ以下としたのは実用レーザがその波長を超えて存在
しないからである。
ル、波長を０．７〜１０．６ｔｔｍとしたのは、パワー
を０．５ジユ一ル未満とすると、ボンディングエリアが
必要とされる２００°Ｃとすることができない、またパ
ワーを１２ジュール超とするとリードフレーム他端が１
７０℃以上となり半田メツキが破壊されてしまい、波長
を０．７．未満とすると吸収率が上がり、やはりリード
フレーム他端が１７０℃以上となり半田メツキが破壊さ
れてしまう、と言う理由による。また、波長を１０．６
ｎ以下としたのは実用レーザがその波長を超えて存在
しないからである。
（実施例）
第１図は、本発明による半導体ボンディング装置の概要
の一例を示す。ボンディング加工を行ったリードフレー
ム１は、板厚０．２５１１Ｉｍ、 Ｃｕ系合金製であり
、用いたレーザ１１は、ノーマルパルスＹＡＧレーザ（
波長は１．０６−で）、レーザの加工条件は、１パルス
当たりのエネルギー２．４ジュール、パルス幅は１ ｍ
ｊＱｃｓ集光レンズ１３の焦点距離は５０＋ｍ、照射時
のビーム径は２■φである。
の一例を示す。ボンディング加工を行ったリードフレー
ム１は、板厚０．２５１１Ｉｍ、 Ｃｕ系合金製であり
、用いたレーザ１１は、ノーマルパルスＹＡＧレーザ（
波長は１．０６−で）、レーザの加工条件は、１パルス
当たりのエネルギー２．４ジュール、パルス幅は１ ｍ
ｊＱｃｓ集光レンズ１３の焦点距離は５０＋ｍ、照射時
のビーム径は２■φである。
このレーザを用いて、まず、レーザ照射を行い、２００
ｖａｓｅｃの後、２５ｔｔｍφの金のボンディングワイ
ヤー３により、０．５Ｎ−の荷重で、２０＋ｓｅｃの超
音波加工を行った。この結果０．４８Ｎ／本の引張強度
を得ることができた。
ｖａｓｅｃの後、２５ｔｔｍφの金のボンディングワイ
ヤー３により、０．５Ｎ−の荷重で、２０＋ｓｅｃの超
音波加工を行った。この結果０．４８Ｎ／本の引張強度
を得ることができた。
また、この時リードフレームの溶接点より２．５■離れ
た点での最高温度は９４°Ｃであり目標の温度（１７０
℃）未満にすることができ、半田メツキ部分には損傷が
見られなかった。
た点での最高温度は９４°Ｃであり目標の温度（１７０
℃）未満にすることができ、半田メツキ部分には損傷が
見られなかった。
（発明の効果）
以上のように、この発明によれば半導体のボンディング
加工において、レーザを用いてボンディングエリアを加
熱することにより、ボンディング装置においてヒータブ
ロックを省略することにより簡単化された装置で必要な
接合強度を保証することが出来る。また、ボンディング
加工に必要なボンディングエリア以外の部分に熱影響を
与える。
加工において、レーザを用いてボンディングエリアを加
熱することにより、ボンディング装置においてヒータブ
ロックを省略することにより簡単化された装置で必要な
接合強度を保証することが出来る。また、ボンディング
加工に必要なボンディングエリア以外の部分に熱影響を
与える。
ことなしに、ボンディング加工を行うことができる。
第１図は本発明によるワイヤボンディング装置の概略図
、第２図は従来のワイヤボンディング装置の概略図であ
る。 １：リードフレーム、２：ポンディングパッド、３：ボ
ンディングワイヤ、４：ボンディングツール、５：半導
体素子、６：半導体基盤、１１：レーザビーム、１２：
ノズル、１３：レンズ、１４：加工ステージ。 第１図
、第２図は従来のワイヤボンディング装置の概略図であ
る。 １：リードフレーム、２：ポンディングパッド、３：ボ
ンディングワイヤ、４：ボンディングツール、５：半導
体素子、６：半導体基盤、１１：レーザビーム、１２：
ノズル、１３：レンズ、１４：加工ステージ。 第１図
Claims (1)
- レーザを用い半導体素子とリードフレームのボンディン
グエリアとをボンディングワイヤで接続する方法におい
て、ボンディングエリアをボンディング工程前に、レー
ザのパワーが０．５〜１２ジュールで、波長が０．７〜
１０．６μｍのレーザビームを照射することによりボン
ディング面を加熱し、ボンディングの強度を向上させる
ことを特徴とする半導体のボンディング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1253519A JPH03116741A (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 半導体のボンディング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1253519A JPH03116741A (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 半導体のボンディング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03116741A true JPH03116741A (ja) | 1991-05-17 |
Family
ID=17252498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1253519A Pending JPH03116741A (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 半導体のボンディング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03116741A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5565443A (en) * | 1978-11-10 | 1980-05-16 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPS61231734A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-16 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1989
- 1989-09-28 JP JP1253519A patent/JPH03116741A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5565443A (en) * | 1978-11-10 | 1980-05-16 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPS61231734A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-16 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
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