JPH0432242A - 半導体icの自動接続方法 - Google Patents

半導体icの自動接続方法

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JPH0432242A
JPH0432242A JP2139394A JP13939490A JPH0432242A JP H0432242 A JPH0432242 A JP H0432242A JP 2139394 A JP2139394 A JP 2139394A JP 13939490 A JP13939490 A JP 13939490A JP H0432242 A JPH0432242 A JP H0432242A
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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ICのチップ部とパッケージピン、す
なわち、チップの周囲に配設された多数のパッドとチッ
プの前記パッドに対応して設けられるリードフレームと
をCAD又はAD等により自動的に接続する接続方法に
関する。
半導体ICチップはパッケージに固定され、パッケージ
のリードとチップの電極はボンディングによって接続さ
れ、次いでチップはモールドされ仕上げ処理がされる。
前記ボンディング工程は、主にワイヤボンディング法に
より行なわれるが、この際パッドとリードフレームとは
できるだけ近い距離に存在するもの同士を接続すること
あるいは接続ワイヤが互いに交叉しないことが望まれる
。また、近年のLSIの高集積化に伴い、チップ内部の
高密度化と共にパッケージビン数も数百本というように
増大し、チップとパッケージピン間を接続する作業を正
確に素早く行なうことが要求されている。
〔従来の技術〕
従来のパッケージとチップのパッドとの接続は、図面上
にチップとパッケージのピン情報を記載し、経験的に得
られた接続ルールに従ってパッドとリードフレーム間の
接続情報を手動で得るようにしていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、LSIチップの高密度化とパッケー、ジピン
数の増大により、接続情報の図面への記入に多大な時間
がかかり、かつその接続情報が図面上で複雑であるため
、各ワイヤに対応する図面上の接続線が接続ルールに従
っているか否かのチツェックも容易ではなくなった。し
たがって、LSI製作後の試験で接続ミスが発見され、
再びLSI製作をやり直さなければならないということ
がしばしば生じている。
本発明は、かかる点に鑑み、チップとパッケージのピン
情報をデータベース化し、更にチップとピン間の接続ル
ールをもデータベース化することにより、プログラムに
よりそのデータベースを参照しながらチップとパッケー
ジ間の接続を自動的に行うことにより、ルールに基づい
た正確な接続情報を素早く自動生成することを目的とす
る。
〔課題を解決するための手段〕
m1図は本発明の原理説明図である。LSIのチップ部
のパッドの位置情報とチップ部の周りに配設されたリー
ドフレームの位置情報を図形パターンに展開して記録し
たファイル1と、前記バットとリードフレームとを接続
する際の経験的に割り出した接続ルールを記録した接続
ルールファイルとを準備し、これら両ファイルがらの情
報を処理装置3に入力して前記図形パターン上で接続ル
ールに従って所定のプログラムで接続線を配線し、その
配線情報を接続情報ファイル4に記録し、この接続情報
に従ってボンディング装置を作動せしめる。
〔作用〕
本発明では、第1図の如く、処理装置3がプログラムに
従って動作することにより、チップ情報とパッケージピ
ン情報をデータベースファイル1より認識し、接続ルー
ルファイル2を参照しながらチップとピン間の接続を行
い、接続情報を自動生成してファイル7に格納する。
従ってプログラムにより配線を自動的に行うので、人間
が行う場合よりも正確に素早くパッケージとチップ間の
接続を自動的に行うことが可能となる。
〔実施例〕
以下図面を参照して本発明の一実施例について説明する
第2図において、符号10はパッケージを示し、このパ
ッケージ10上の中央部分にはチップ部11が固定され
ている。このチップ部11の周辺近傍には所定間隔でパ
ッド12.12・・・12が配設され、一方前記チツブ
部11の周辺に沿ってす−ドフレーム13.13・・・
13が配設されている。
前記多数のパッドj−2とこれに対応して設けられた多
数のリードフレーム13間にワイヤーボンディング法に
よってワイヤWが接続されている。これら多数のワイヤ
Wはボンディング装置によって以下に示すような方法で
得られたワイヤの接続情報に基づいて接続される。
第3図は本発明の一実施例であるワイヤーボンディング
方法のフローチャートを示したものである。このフロー
チャートは、CADあるいはDA等の処理装r13にお
ける動作を示したものであり、前記処理装置3内には、
チップ1.1とパッケージ】0のリードフレーム13の
配置関係を示した図形パターンファイル1が収納される
と共に、前記ワイヤWを接続するときの接続ルールが記
録された接続ルールファイル2が予め収納されている。
前記処理装置3内には、第3図に示すようなボンディン
グワイヤ情報の自動生成プログラムが記録されている。
まず処理装置3の初期設定が行なわれる(ステップSl
)。この初期設定においては使用するメモリ領域の初期
設定あるいは使用するテーブル領域の初期設定が行なわ
れる。一般に、CAD等においては前記図形パターンフ
ァイル1に記録されている情報はCRT上に表示され、
オペレータはCRTの画面を見ながらワイヤWを配線し
ていく。
ボンディングワイヤWの接続処理においては(ステップ
S2)、まず第4図に示すようにチップ部ゴー1の各片
の両端のパッドとリードフレーム等を接続する。すなわ
ち、チップ部11の上辺の両端部分ノパッド12 a、
、 12 aと、これに対応するリードフレーム13a
、13aを接続する。
次いでこれと共に残りの各辺の両端部分のパッド12b
、12bと13b、13b、パッド12C13−2cと
リードフレーム13c、13cおよびパッド12d、1
2dとリードフレーム13d11、3 dとをそれぞれ
接続する。次いで、チップ部11の中心部Oからコーナ
ーに存在するコーナーリードフレーム13a、13b、
13c、13dを除く各リードフレームに直線IS1・
・・lを引き、各リードフレーム13に対応する直線l
に最も近いパッド12を対象としてパッド12とリード
フレーム13間を接続していく。
このようにして各ワイヤWの接続が終了したならば、接
続内容を接続ルールに従ってチエツクしていく (ステ
ップS3)。前記接続ルールにはワイヤWの配線状態に
おけるルールと電気的ルールの2つのルールがある。ワ
イヤの配置に関する接続ルールとしては、ワイヤのチッ
プ部への入射角(ワイヤとチップ部が交わるところの鋭
角側をいう)、ワイヤ同士の交叉、ワイヤ長、ワイヤと
リードフレーム間の距離、ワイヤのチップを横切る距離
及びワイヤのリードフレームを横切る距離等の項目が挙
げられる。また電気的ルールとしてはパッケージとチッ
プ間の接続部分の電位が所定電位を有しているかという
ことが挙げられる。
次にワイヤの接続ルールについて詳細に説明する。
第5図は、ワイヤWのチップ部11aの入射角を示した
ものであり、ここで入射角とはワイヤWとチップ部11
のチップ枠11aとが父わるところの鋭角側をいう。各
ワイヤWについてはA、B。
C,D、Eが入射角となる。この入射角は経験則上40
°よりも大きいことが望ましく、第5図の状態において
は入射角ABCが40°よりも大きくなっており、入射
角り及びEが40°よりも小さくなっており、2つのワ
イヤWが適切に配線されていないこととなる。
第6図はワイヤW同士が交叉して接触している状態を示
し、ワイヤWが、他のワイヤW上を横切らないように、
配線することが必要である。第6図に示すようにワイヤ
同士が交叉する場合には、パッド12及びリードフレー
ム13の配置を変化させる必要がある。尚このルールは
同一リードフレーム13に複数のワイヤWを配線する場
合には適用しないこととする。
ワイヤを互いに交叉させないというチエツク項目に対す
る第6図の各ワイヤの判定を表1に示す。
表1 50ミクロン離れていることが必要である。このチエツ
ク項目に関し、パッケージがプラスチックの場合にはそ
の距離が100ミクロン以上必要であり、セラミックの
場合には1段目は100ミクロン以上、2段目は50ミ
クロン以上必要とされる。第7図においてワイヤW1と
隣接するリードフレーム13との距離L1は120ミク
ロンでありワイヤW2と隣接するリードフレーム13と
の距離L2は90ミクロンであり、更にワイヤW3と隣
接するリードフレーム13との距離L13は180ミク
ロンである。従ってその判定結果は表2に示すようにな
る。
第7図は、ワイヤとリードフレームの距離のチエツク項
目を示す接続ルール説明図であり、一般には、ワイヤW
が他の同一平面上のリードフレーム13から少なくとも
100ミクロン以上離れているようにパッド12を配置
する。尚、2段PKGの場合下の段の場合のリードフレ
ームから第8図はワイヤの長さに関する接続ルール説明
図であり、セラミックワイヤの場合に、最大ワイヤ長が
3m以下になるように各パッド12を配置する。この場
合超音波ALワイヤ逆ボンディングの場合はその長さを
2.5tm以下とする。またワイヤピッチ170ミクロ
ン以上のAL順ボンドは3.5閣以下とする。更に段差
Hが250ミクロン以上ある場合はAL逆ボンドも3m
以下とする。
またプラスチックワイヤの場合において、AUワイヤ3
0μφ及び38μφの場合にはそのワイヤ長を1.3〜
3mとし、AUワイヤ22μφの場合にはそのワイヤ長
を1.3〜2.5mmとし、PKGの場合にはそのワイ
ヤ長を1..3〜4閣の範囲とする。これら各長さは過
去の経験則上定まったものである。
第8図においてはワイヤW1乃至W6までの各長さが示
されており、以下に示す表3には各ワイヤの種類とその
ワイヤ長の判定結果が示されている。
表3 第9図は各ワイヤがチップ部11及びリードフレームを
横断する長さに関する接続ルールを示したものであり、
ワイヤがセラミックからなる場合にα−Coat品種の
時にはチップ部11を横切る長さLlは500ミクロン
以下であることが必要であり、またワイヤの材質がプラ
スチックの場合においてその長さが2mm〜3mmの時
にはチップ部11を横切る長さLlは500ミクロン以
下であることが必要であり、リードフレームを横切る長
さL2は400ミクロン以上であることが必要である。
またワイヤの長さLが1.3mm〜2wl1の範囲内の
時にはチップ部11を横切るワイヤの長さL】−は30
0ミクロン以下であることが必要であり、その時リード
フレームを横切る長さL2は200ミクロン以下である
ことが必要である。又PKGを使用する時にはチップ部
11を横切る長さには制限はないが、リードフレーム1
3を横切る長さL2は400ミクロン以上であることが
必要である。第9図の各ワイヤの接続ルールに対する判
定結果とワイヤの種類が表4に示される。
前述したような各接続ルールに従って接続内容をチエツ
クしくステップS3)、各項目ごと接続ルールに合致し
ているかどうかをチツエクしくステップS4)、全ての
項目が接続ルールに合致している場合にはワイヤの配線
作業を終了し、もし1つでもチエツク項目に合致してい
ない場合には配線修正を行い(ステップS5)、配線修
正をしたならば再びステップS3に戻る。
このようにCAD或いはAD等を使用してワイヤボンデ
ィングのための接続情報を得、この接続情報に基づいて
ワイヤーボンディング装置を作動せしめ実際に半導体チ
ップのパッドとリードフレームと接続する。
〔発明の効果〕
本発明は以上のように構成したので、半導体ICのチッ
プ部とリードフレーム間の接続線の接続を自動的に行う
ことができ、短時間でしかも正確に接続線の配線を行う
ことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図、 第2図は半導体ICの接続状態説明図、第3図は自動接
続処理のフローチャート、第4図は本発明の接続処理方
法を示す図、第5図乃至第9図は本発明に関する接続ル
ールの説明図である。 1・・・図形パターンファイル 2・・・接続ルールファイル 3・・・処理装置 4・・・接続情報ファイル 10・・・パッケージ 11・・・チップ部 12・・・パッド 13・・・リードフレーム 本発明の原理鉋明g # f 回 本発朗O栴貌幻J1方光(示す図 燕4 g

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  半導体ICのチップ部とチップ部の周囲に設けられる
    パッケージのリードフレームとを接続線で接続する接続
    方法において、前記チップ部とパッケージのリードフレ
    ームの配置関係を記録した図形パターンファイルと、前
    記チップ部とリードフレームとを接続する際の接続ルー
    ルを記録した接続ルールファイルとを準備し、これら両
    ファイルの情報に基づいて予め定めた接続制御プログラ
    ムに従って自動的に接続情報を得、この接続情報に基づ
    いて接続線を接続することを特徴とする半導体ICの自
    動接続方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02171963A (ja) * 1988-12-26 1990-07-03 Nec Corp リード配置設計システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH02171963A (ja) * 1988-12-26 1990-07-03 Nec Corp リード配置設計システム

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