JPH0428241A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH0428241A
JPH0428241A JP2133220A JP13322090A JPH0428241A JP H0428241 A JPH0428241 A JP H0428241A JP 2133220 A JP2133220 A JP 2133220A JP 13322090 A JP13322090 A JP 13322090A JP H0428241 A JPH0428241 A JP H0428241A
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ball
pad
capillary
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pads
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JP2133220A
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Tetsuo Yabushita
薮下　哲男
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Seiko Epson Corp
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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〕 本発明は半導体装置の製造方法に係り、さらに詳しくは
、半導体素子の電極と金属細線を接続する方法に関する
。
〔従来の技術〕
半導体装置は、一般に内部回路及び複数の外部接続用電
極（以下パッドと呼ぶ）が形成された半導体素子（以下
ＩＣと呼ぶ）の各パッドが対応するリードフレームある
いは配線パターンと金属細線（以下ワイヤーと呼ぶ）に
よって接続され、ＩＣが前記接続部とともに封止されて
いる。
ここではパッドを接続する為に用いられるワイヤーの接
続方法（以下ワイヤーボンディングと呼ぶ）について述
べる。
ワイヤーボンディングの手段の１つとしてボールボンデ
ィングと呼ばれる、筒状でかつ先端が尖ったツール（以
下キャピラリーと呼ぶ）を使用する方法がある。手順は
下記の通りである。
■第６図（ａ）に示す様に、ワイヤー１２がキャピラリ
ー１３の穴に通され、 ■第６図（ｂ）に示す様に、ワイヤー先端を加熱溶融す
ることで球状１４にし、 ■第６図（ｃ）に示す様にパッド６上に移動したキャピ
ラリーにてボールをパッド６に加圧して接合する、 ■第６図（ｄ）に示す様に次にキャピラリーはワイヤー
を送り出しつつリード１５上に移動し、■第６図（ｅ）
に示す様にリード表面にワイヤーを加圧して接合しつつ
、ワイヤーを切断する。
−船釣に、各パッドと各対応するリードとの間で上記■
〜■の動作が順次繰り返し行われることによって半導体
装置のワイヤーボンディングが完了する。なお本方法に
おける加圧接合時は単にキャピラリーによる加圧だけで
なく、超音波エネルギー及び熱エネルギーが併用される
。
この時に用いられるキャピラリーの形状は第７図（ａ）
で示す通りの円筒形であり、このキャピラリーを使って
圧着した時の状態を第７図（ｂ）に示す。圧着ボール５
はキャピラリー１３のボール圧着部１６により外周部が
円状に形成される。
又加圧時に超音波エネルギーを付加した場合は第７図（
ｃ）に示す様にボール圧着部１６は超音波振動方向に対
ししゅう動１７するので外周部１８は振動方向に対しや
や細長く花びら状になったりする。
ボールボンディングは、安定した品質を得られ、かつ各
ボンディングが高速に行なわれる事がら半導体装置製造
に最も多く用いられている方法である。
〔発明が解決しようとする課題〕
最近、ＩＣは高機能化の要求により１チツプあたりに設
けられるパッド数が増える傾向にあり、ＩＣの小型化の
要求とあいまって各パッド間の距離（以下パッドピッチ
）が小さくなる傾向にある。
この為には、パッドに加圧接合する際に形成される圧着
ボール径を小さくする事が有効であるが、小さくしすぎ
ると圧着強度の低下が生じ、圧着強度を保ったままいか
にパッドピッチ方向に小さくするかが課題となる。そこ
で本発明はこの様な課題を解決しようとするもので、そ
の目的とするところは、半導体装置の小型化が実現でき
る半導体装置の製造方法を提供するところにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の半導体装置の製造方法は、ボールボンディング
方式を用いたワイヤーボンディングにおいて、ボールボ
ンドの形状をすべての辺においてパッドが配置されてい
るＩＣの辺に対し垂直方向に伸びた楕円形状にする事を
特徴とする。
〔実施例〕
第１図（ａ）は本発明に用いられる圧着ボール形状の実
施例の平面図を示しており、パッド１と接合された圧着
ボール２の形状はＩＣ３の辺４に対して垂直方向に伸び
た楕円形となっている。第１図（ｂ）は上記実施例の側
面図を示し、第１図（ｃ）は同じく正面図を示す。本発
明による圧着ボールと従来の技術による圧着ボールの形
状比較を第２図に示す。本発明による圧着ボール２に必
要なパッド１の大きさと、従来の圧着ボール５に必要な
パッド６の大きさは大きく違い特にボンディング時に印
加される超音波エネルギーの振動方向ではない方向に対
してパッド寸法の違いが顕著になる。このことは、パッ
ドを多数並べる必要のある多ビンのプラスチックパッケ
ージにおいてＩＣサイズを決定する上で大きな要素とな
る。第３図（ａ）は本発明に用いられるキャピラリーの
ボール圧着部７側から見た斜視図である。従来は円形で
あるボール圧着部７の両サイドにカット８を入れ、カッ
ト部で圧着ボールをパッドに押しつける面積を減少させ
る事で本発明の製造方法が可能となる。第３図（ｂ）は
第３図（ａ）のキャピラリーを用いた時の圧着ボール２
の状態図である。
加圧時に超音波エネルギーを付加した場合、キャピラリ
ーのボール圧着部７は超音波振動方向に対してしゆう動
９し圧着ボール２は楕円形となる。
第４図は本発明の実施例でＩＣ３に配置されたパッド２
に近い辺４に対して圧着ボール２は垂直方向に伸びた楕
円形状をしている。第５図は本発明の製造方法に用いら
れるワイヤーボンダーの実施例で、すべての辺に対して
垂直方向に伸びた楕円形の圧着ボールを作る為２つのボ
ンディングヘッドを持つ。ボンディングヘッド１０は第
５図中Ｘ方向に対してのみ超音波振動が作用し、又ボン
ディングヘッド１１は第５図中Ｘ方向のみ作用する。
したがって各ボンディングヘッドで２辺ずつボンディン
グする事で本発明の製造方法に用いる事が出来る。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかな様に、本発明はワイヤーボンデ
ィングにおいて圧着ボールを従来の形状と比較して小さ
く出来る半導体装置の製造方法を提供することにより、
パッドピッチが小さく出来、半導体チップの小型化が可
能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）は本発明に用いられる圧着ボール形状の実
施例の平面図で、第１図（ｂ）は同じく側面図、第１８
図（ｃ）は同じく正面図である。第２図は本発明による
圧着ボールと従来の技術による圧着ボールの形状比較図
である。第３図（ａ）は本発明に用いられるキャピラリ
ーの斜視図で、第３図（ｂ）は上記キャピラリーを用い
た時の圧着ボールの状態図である。第４図は本発明の実
施例で各辺に対して圧着ボールの形状を表わす図。 第５図は本発明に用いられるワイヤーボンダーの実施例
を示す図である。第６図はワイヤーボンディングの順序
を表わしたもので、第６図（ａ）はキャピラリーにワイ
ヤーを通した様子を示す断面図、第６図（ｂ）〜（ｅ）
はボール形成からワイヤーを切断する迄の様子を示す側
面図である。第７図（ａ）は従来のキャピラリーの斜視
図、第７図（ｂ）は従来のキャピラリーを用いて圧着し
た時の状態を示ず断面図、第７図（ｃ）は従来のキャピ
ラリーを用いた時の圧着ボールの状態図である。 １・・・パッド ２・・・圧着ボール ３・・・ＩＣ ４・・・ＩＣの辺 ５・・・圧着ボール ６・・・パッド ７・・・ボール圧着部 ８・・・カット ９・・・しゆう動したキャピラリー １０・・・ボンディングヘッド １１・・・ボンディングヘッド １２・・・ワイヤー １３・・・キャピラリー １４・・・球 １５・・・リード １６・・・ボール圧着部 １７・・・しゅう動したキャピラリー １８・・・外周部 以　　上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 　半導体素子の電極とリードフレーム等基板の端子をボ
    ールボンディング方式を用いて金属細線で接続するワイ
    ヤーボンディングが行なわれる半導体装置において、前
    記ボールボンドの形状をすべての辺において前記電極が
    配置されている前記半導体素子の辺に対し垂直方向に伸
    びた楕円形状とする事を特徴とした半導体装置の製造方
    法。
JP2133220A 1990-05-23 1990-05-23 半導体装置の製造方法 Pending JPH0428241A (ja)

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JP2133220A JPH0428241A (ja) 1990-05-23 1990-05-23 半導体装置の製造方法

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ID=15099542

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5544804A (en) * 1994-06-08 1996-08-13 Texas Instruments Incorporated Capillary designs and process for fine pitch ball bonding
KR100210711B1 (ko) * 1996-10-01 1999-07-15 윤종용 반도체 칩 구조
US5979743A (en) * 1994-06-08 1999-11-09 Texas Instruments Incorporated Method for making an IC device using a single-headed bonder
WO2006090196A1 (en) * 2005-02-23 2006-08-31 Infineon Technologies Ag Rectangular bond pad and method of wire bonding the same with an elongated ball bond

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