JPH038586B2 - - Google Patents

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JPH038586B2
JPH038586B2 JP59023254A JP2325484A JPH038586B2 JP H038586 B2 JPH038586 B2 JP H038586B2 JP 59023254 A JP59023254 A JP 59023254A JP 2325484 A JP2325484 A JP 2325484A JP H038586 B2 JPH038586 B2 JP H038586B2
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copper wire
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silver
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  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は銅ワイヤを用いた超音波併用熱圧着
ボンデイング方法によるステツチボンデイング部
における接合状態を検査する方法に関するもので
ある。
〔従来技術〕
半導体チツプの電極とリード端子とのワイヤボ
ンデイングには、従来金ワイヤが使用されていた
が、金ワイヤの価格が高いので、最近金ワイヤに
替えて銅ワイヤを用いることが提案されている。
第１図は銅ワイヤを用いた超音波併用熱圧着ボ
ンデイング方法によるワイヤボンデイングの一例
の状態の主要部分を示す断面図である。
図において、１はダイパツド、２はダイパツド
１の表面上に装着された半導体チツプ、３は半導
体チツプ２の主面上の一部に形成されたアルミニ
ウム電極、４は表面上に銀めつき層（図示せず）
が形成された銀めつきリード端子、５は超音波併
用熱圧着ボンデイング方法によつて後述の銅ワイ
ヤのワイヤボンデイングを行うキヤピラリチツ
プ、６は25μｍの直径を有し、キヤピラリチツプ
５による超音波併用熱圧着ボンデイング方法によ
つて、アルミニウム電極３の表面上にボールボン
デイングされ、次いで銀めつきリード端子４の表
面上にステツチボンデイングされる銅ワイヤであ
る。
ところで、銅ワイヤ６を用いたキヤピラリチツ
プ５による超音波併用熱圧着ボンデイング方法で
は、銅ワイヤ６の銀めつきリード端子４とのステ
ツチボンデイング部における接合強度を許容値に
するためには、銅ワイヤ６が、金ワイヤに比べ
て、硬度が大きく、かつ展延性が悪いので、銅ワ
イヤ６の銀めつきリード端子４とのステツチボン
デイング時に、キヤピラリチツプ５へ供給する超
音波エネルギーの変動裕度が小さく、銅ワイヤ６
の銀めつきリード端子４との接合不良が突発的に
発生する懸念があり、銅ワイヤ６の銀めつきリー
ド端子４との接合状態を検査する必要があつた。
第２図は銅ワイヤの銀めつきリード端子とのス
テツチボンデイング部における破断強度とキヤピ
ラリチツプへ供給する超音波エネルギーとの関係
の一例を示す図である。
図において、縦軸は銅ワイヤ６の銀めつきリー
ド端子４とのステツチボンデイング部における銅
ワイヤ６への引張り荷重による破断強度（任意目
盛）を示し、横軸は銅ワイヤ６の銀めつきリード
端子４とのステツチボンデイング時におけるキヤ
ピラリチツプ５への供給超音波エネルギー（任意
目盛）を示す。
第２図に示すように、キヤピラリチツプ５への
供給超音波エネルギーが増大するに連れて銅ワイ
ヤ６のキヤピラリチツプ５によつて銀めつきリー
ド端子４に圧着される部分が偏平な形状に変形し
て広がり、銅ワイヤ６の銀めつきリード端子４と
の接合面積が大きくなるので、銅ワイヤ６への引
張り荷重による破断強度も大きくなる。そして、
キヤピラリチツプ５への供給超音波エネルギーが
S1値になると、銅ワイヤ６への引張り荷重による
破断強度が所要破断強度の最小値W1になる。更
に、キヤピラリチツプ５への供給超音波エネルギ
ーがS1値より増大してS2値になると、銅ワイヤ６
のキヤピラリチツプ５による銀めつきリード端子
４への圧着部分の広がりが最大になり、銅ワイヤ
６への引張り荷重による破断強度が最大値W2に
なる。
このように、キヤピラリチツプ５への供給超音
波エネルギーがS2値より小さい時には、銅ワイヤ
６への引張り荷重による破断モードは、銅ワイヤ
６の銀めつきリード端子４との接合面でのはく離
である。
また、キヤピラリチツプ５への供給超音波エネ
ルギーをS2値より増大していくと、銅ワイヤ６の
キヤピラリチツプ５による銀めつきリード端子４
への圧着部分が銀めつきリード端子４の表面部に
食い込むようになり、銅ワイヤ６の銀めつきリー
ド端子４への圧着部分の隣接部分の厚さが薄くな
るので、この隣接部分が破断しやすくなり、銅ワ
イヤ６への引張り荷重による破断強度が低下す
る。そして、キヤピラリチツプ５への供給超音波
エネルギーがS3値になると、銅ワイヤ６への引張
り荷重による破断強度が所要破断強度の最小値
W1になる。
このように、キヤピラリチツプ５への供給超音
波エネルギーがS2値より大きい時には、銅ワイヤ
６への引張り荷重による破断モードは、銅ワイヤ
６の銀めつきリード端子４への圧着部分の隣接部
分での破断である。
従来、銅ワイヤ６の銀めつきリード端子４との
接合状態を検査する場合には、銅ワイヤ６への引
張り荷重による破断強度と破断モードとを調べて
いた。そして、この破断強度が所要破断強度の最
小値W1以上であつて、破断モードが銅ワイヤ６
の銀めつきリード端子４との接合面でのはく離で
あれば、キヤピラリチツプ５への供給超音波エネ
ルギーがS1値とS2値との間にあつたと判定し、破
断モードが銅ワイヤ６の銀めつきリード端子４へ
の圧着部分の隣接部分での破断であれば、キヤピ
ラリチツプ５への供給超音波エネルギーがS2値と
S3値との間にあつたと判定する。また、破断強度
が所要破断強度の最小値W1未満であつて、破断
モードが銅ワイヤ６の銀めつきリード端子４との
接合面でのはく離であれば、キヤピラリチツプ５
への供給超音波エネルギーがS1値未満であつたと
判定し、破断モードが銅ワイヤ６の銀めつきリー
ド端子４への圧着部分の隣接部分での破断であれ
ば、キヤピラリチツプ５への供給超音波エネルギ
ーがS3値以上であつたと判定する。
以上のように、銅ワイヤ６の銀めつきリード端
子４との接合状態の従来の検査方法では、銅ワイ
ヤ６への引張り荷重による破断状態を調べる破壊
的なものであるので、製造ロツト毎に抜取りで行
わねばならないという欠点があつた。
〔発明の概要〕
この発明は、上述の欠点を除去する目的でなさ
れたもので、銅ワイヤをリード端子にキヤピラリ
チツプによる超音波併用熱圧着ボンデイング方法
によつてステツチボンデイングする際にキヤピラ
リチツプの先端がリード端子に接触し超音波によ
り振動することによつてリード端子に形成される
圧痕の大小を調べることによつて、銅ワイヤのリ
ード端子へのステツチボンデイング部の接合状態
を非破壊的に検査することができる検査方法を提
供するものである。
〔発明の実施例〕
発明者らは、25μｍの直径を有する銅ワイヤ６
を銀めつきリード端子４にキヤピラリチツプ５に
よる超音波併用熱圧着ボンデイング方法によつて
ステツチボンデイングする場合には、キヤピラリ
チツプ５への供給超音波エネルギーが第２図に示
したS1値以上になれば、キヤピラリチツプ５の先
端が銀めつきリード端子４に圧接して圧痕が形成
され、この圧痕の形状がキヤピラリチツプ５への
供給超音波エネルギーの増大に対応して大きくな
ることに着目し、この圧痕の形状を調べることに
よつて銅ワイヤ６の銀めつきリード端子４への接
合状態を非破壊的に検査できることを見出した。
第３図はこの発明の一実施例のステツチボンデ
イング部の接合状態の検査方法を説明するために
ステツチボンデイング時における銅ワイヤ、銀め
つきリード端子およびキヤピラリチツプの状態の
主要部分を拡大して示す断面図である。
図において、第１図に示した符号と同一符号は
同等部分を示す。
第３図Ａはキヤピラリチツプ５への供給超音波
エネルギーが第２図に示したS1値未満である場合
を示す。
この場合には、キヤピラリチツプ５の先端が銀
めつきリード端子４に圧接しないので、銀めつき
リード端子４にはキヤピラリチツプ５による圧痕
が形成されない。
第３図Ｂはキヤピラリチツプ５への供給超音波
エネルギーが第２図に示したS1値とS2値との間に
ある場合を示す。
この場合には、キヤピラリチツプ５の先端が銀
めつきリード端子４に接触し超音波により振動す
るので、銀めつきリード端子４にはキヤピラリチ
ツプ５による圧痕イが形成される。
第３図Ｃはキヤピラリチツプ５への供給超音波
エネルギーが第２図に示したS2値とS3値との間に
ある場合を示す。
この場合には、キヤピラリチツプ５の先端が銀
めつきリード端子４に第３図Ｂに示した場合より
深く食い込んで接触し超音波により振動するの
で、銀めつきリード端子４にはキヤピラリチツプ
５による圧痕ロは第３図Ｂに示した場合の圧痕イ
より大きくなる。
第３図Ｄはキヤピラリチツプ５への供給超音波
エネルギーが第２図に示したS3値以上である場合
を示す。
この場合には、キヤピラリチツプ５の先端が銀
めつきリード端子４に第３図Ｃに示した場合より
一層深く食い込んで接触し超音波により振動する
ので、銀めつきリード端子４にはキヤピラリチツ
プ５による圧痕ハは第３図Ｃに示した場合の圧痕
ロより一層大きくなる。
このように、キヤピラリチツプ５への供給超音
波エネルギーが第２図に示したS1値以上になれ
ば、銀めつきリード端子４に圧痕が形成され、こ
の圧痕の形状がキヤピラリチツプ５への供給超音
波エネルギーの増大に対応して大きくなることが
分かる。
これによつて、銅ワイヤ６の銀めつきリード端
子４へのステツチボンデイング後において、銀め
つきリード端子４にキヤピラリチツプ５による圧
痕があるかどうかをTVカメラなどを用いて調
べ、圧痕がない場合には銅ワイヤ６への引張り荷
重による破断強度が第２図に示した所要破断強度
の最小値W1以下であると判定する。また、圧痕
があつて、圧痕の形状が第３図Ｃに示した圧痕ロ
の形状より小さい場合には銅ワイヤ６への引張り
荷重による破断強度が第２図に示した所要破断強
度の最小値W1以上であり、圧痕の形状が第３図
Ｃに示した圧痕ロの形状より大きい場合には銅ワ
イヤ６への引張荷重による破断強度が第２図に示
した所要破断強度の最小値W1以下であると判定
する。
よつて、この実施例の検査方法では、銅ワイヤ
６の銀めつきリード端子４へのステツチボンデイ
ング部の接合状態を非破壊的に検査することがで
きる。
なお、この実施例の検査方法では、銀めつきリ
ード端子４を用いる場合を例にとり述べたが、必
ずしもこれは銀めつきリード端子に限定する必要
がなく、この発明はリード端子一般に適用でき
る。
〔発明の効果〕
以上、説明したように、この発明のステツチボ
ンデイング部の接合状態の検査方法では、銅ワイ
ヤをリード端子にキヤピラリチツプによる超音波
併用熱圧着ボンデイング方法によつてステツチボ
ンデイングする際にキヤピラリチツプの先端がリ
ード端子に接触し超音波により振動することによ
つてリード端子に形成される圧痕の大小によつて
銅ワイヤのリード端子へのステツチボンデイング
部の接合状態を検査するので、このステツチボン
デイング部の接合状態の検査を非破壊的に行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は銅ワイヤを用いた超音波併用熱圧着ボ
ンデイング方法によるワイヤボンデイングの一例
の状態の主要部分を示す断面図、第２図は銅ワイ
ヤの銀めつきリード端子とのステツチボンデイン
グ部における破断強度とキヤピラリチツプへ供給
する超音波エネルギーとの関係の一例を示す図、
第３図はこの発明の一実施例のステツチボンデイ
ング部の接合状態の検査方法を説明するためにス
テツチボンデイング時における銅ワイヤ、銀めつ
きリード端子およびキヤピラリチツプの状態の主
要部分を拡大して示す断面図である。 図において、４は銀めつきリード端子（リード
端子）、５はキヤピラリチツプ、６は銅ワイヤ、
イ、ロおよびハは圧痕である。なお、図中同一符
号はそれぞれ同一または相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 銅ワイヤをリード端子にキヤピラリチツプに
    よる超音波併用熱圧着ボンデイング方法によつて
    ステツチボンデイングする際に上記キヤピラリチ
    ツプの先端が上記リード端子に接触し超音波によ
    り振動することによつてリード端子に形成される
    圧痕の大小によつて上記銅ワイヤの上記リード端
    子へのステツチボンデイング部の接合状態を検査
    することを特徴とするステツチボンデイング部の
    接合状態の検査方法。 ２ リード端子が銀めつきリード端子であること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のステツ
    チボンデイング部の接合状態の検査方法。
JP59023254A 1984-02-09 1984-02-09 ステツチボンデイング部の接合状態の検査方法 Granted JPS60167340A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59023254A JPS60167340A (ja) 1984-02-09 1984-02-09 ステツチボンデイング部の接合状態の検査方法

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JP59023254A JPS60167340A (ja) 1984-02-09 1984-02-09 ステツチボンデイング部の接合状態の検査方法

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JPS60167340A JPS60167340A (ja) 1985-08-30
JPH038586B2 true JPH038586B2 (ja) 1991-02-06

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JP59023254A Granted JPS60167340A (ja) 1984-02-09 1984-02-09 ステツチボンデイング部の接合状態の検査方法

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JP3009564B2 (ja) * 1993-07-16 2000-02-14 株式会社カイジョー ワイヤボンディング装置及びその方法
CN100336191C (zh) * 2005-03-04 2007-09-05 汕头华汕电子器件有限公司 用铜线形成半导体器件内引线的方法

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