【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]
〔産業上の利用分野〕
本考案はLSIやICなどの半導体装置のワイヤボ
ンデイングに使用するキヤピラリーに関するもの
である。
〔従来の技術〕
半導体装置において、半導体チツプの電極とパ
ツケージのリード電極との接続には、金またはア
ルミニウムよりなる直径0.015〜0.1mm程度の細い
導線を用いているがこの接続工程（ワイヤボンデ
イング）には第３図に先端部を示すように導線を
先端に送出する直径0.025〜0.1mm程度の細孔１１
ａおよびなめらかな先端面１１ｂを備えたポリツ
シユ仕上げのキヤピラリー１１を使用していた。
また、導線の接続方法は熱圧着（サーモコンプ
レツシヨン）、熱超音波併用圧着（サーモソニツ
ク）、超音波圧着（ウルトラソニツク）などがあ
るが、現在は熱超音波併用圧着が主流をしめてい
る。そのため第３図に示した、なめらかな先端面
１１ｂを有するポリツシユ仕上げのキヤピラリー
１１ではすべりが発生して超音波の伝わり具合が
悪く、ワイヤの接続強度が弱くなるため、第４図
ａに先端部を示すように、やや面粗度の悪い先端
面１２ｂを有するマツト仕上げのキヤピラリー１
２を主に使用していた。このキヤピラリー１２は
導線を送出する細孔１２ａを備え、先端面１２ｂ
は第４図ｂに拡大断面図を示すように、表面粗さ
0.3〜1.0s程度のギザギザの面としてあるため、超
音波の伝わり具合が良く、しつかりとボンデイン
グを行い得るという特徴を有しているものであつ
た。
〔従来技術の問題点〕
ところが、このようなマツト仕上げのキヤピラ
リー１２では、先端面１２ｂの面粗度が粗いた
め、ワイヤ粉などが付着しやすく、この付着物が
多くたまると細孔１２ａの穴詰まりや導線切れ、
またはループ異常を引き起こしていた。そのた
め、マツト仕上げのキヤピラリー１２は寿命が短
く、ボリツシユ仕上げのキヤピラリー１１に比べ
１／２〜2/3程度の寿命しかなかつた。
〔問題点を解決するための手段〕
上記に鑑みて本考案はワイヤボンデイング用キ
ヤピラリーの先端面に尖頭が丸味をもつた複数の
凸部を形成したものである。
〔実施例〕
以下、本考案の実施例を説明する。
第１図ａに先端部を示すようにキヤピラリー１
はワイヤを送出する細孔１ａを備え、先端面１ｂ
には第１図ｂに拡大断面図を示すように、丸味を
もつた波状の凸凹が細孔１ａを中心とした同心円
状に形成されている。この凸凹は深さＸが1.5〜
5μm程度、ピツチＹが３〜10μm程度のもので、
凸凹を補正した表面粗さは0.1s以下としてある。
次に、他の実施例として第２図ａに示すように
キヤピラリー１０はワイヤを送出する細孔１０ａ
を備え先端面１０ｂには凸部が点在しており、第
１図ｂに拡大断面図を示すように丸味をもつた凸
凹を形成している。この凸凹は深さＸが1.5〜
5μm程度、ピツチＹが３〜10μm程度のもので凸
凹を補正した表面粗さは0.1s以下のなめらかな面
としてある。
このようなキヤピラリー１，１０は先端面１
ｂ，１０ｂに凸凹を形成してあるため、すべりが
発生せず超音波の伝わり具合がよく、ワイヤの接
続強度を大きくすることができ、また該凸凹の凸
部の尖頭が丸味をもつているためワイヤ粉などの
付着が少なく、寿命を長くすることができる。ま
た、先端面に形成する凸凹の形状は上記実施例に
示したものに限らず、例えば渦巻状に形成したも
のなどであつてもよい。
これらのキヤピラリー１，１０においては先端
面１ｂ，１０ｂに形成した凸凹の凸部分の丸さ、
即ち曲率半径の大きさがボンデイング特性、及び
キヤピラリー１，１０の寿命に関係してくる。そ
こで、第１図に示したキヤピラリー１を先端面１
ｂに形成する凸凹の深さＸは5μm、ピツチＹは
10μmとし、凸部分の曲率半径をさまざまに変化
させたものをアルミナセラミツクにより試作し、
従来のマツト仕上げのキヤピラリー１２とともに
ボンデイング試験を行つた。それぞれのキヤピラ
リーを同一条件のもとに付着物の洗浄を行わず
に、金線でボンデイングを行い、ボンデイング回
数と導線の接続状態との関係、およびボンデイン
グ後のワイヤの接続強度の平均値を調べた結果は
第１表の通りであつた。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a capillary used for wire bonding of semiconductor devices such as LSI and IC. [Prior Art] In semiconductor devices, thin conductive wires made of gold or aluminum and having a diameter of about 0.015 to 0.1 mm are used to connect the electrodes of the semiconductor chip and the lead electrodes of the package.This connection process (wire bonding) As shown in Figure 3, there is a pore 11 with a diameter of about 0.025 to 0.1 mm through which the conductor is sent out to the tip.
A and a polished capillary 11 having a smooth tip surface 11b were used. In addition, there are various ways to connect conductors, such as thermocompression, thermosonic crimping, and ultrasonic crimping, but thermosonic crimping is currently the mainstream. . For this reason, in the polished capillary 11 with the smooth tip surface 11b shown in FIG. 3, slippage occurs and the transmission of ultrasonic waves is poor, and the connection strength of the wire is weakened. As shown in FIG.
2 was mainly used. This capillary 12 is equipped with a pore 12a through which a conducting wire is sent out, and a tip end surface 12b.
is the surface roughness, as shown in the enlarged cross-sectional view in Figure 4b.
Because it has a jagged surface of about 0.3 to 1.0 seconds, it has the characteristics that ultrasonic waves are transmitted well and bonding can be performed firmly. [Problems with the Prior Art] However, in such a matte-finished capillary 12, the surface roughness of the tip surface 12b is rough, so that wire powder and the like easily adhere to it. Clogged or broken wires,
Or it was causing a loop abnormality. Therefore, the matte-finished capillary 12 has a short life span, which is only about 1/2 to 2/3 of that of the borshy-finished capillary 11. [Means for Solving the Problems] In view of the above, the present invention forms a plurality of convex portions with rounded points on the tip surface of a capillary for wire bonding. [Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described. Capillary 1 as shown in Figure 1a
is equipped with a pore 1a for sending out the wire, and a tip surface 1b
As shown in an enlarged sectional view in FIG. 1b, rounded wavy irregularities are formed concentrically around the pore 1a. The depth of this unevenness is 1.5~
Approximately 5μm, pitch Y is approximately 3 to 10μm,
The surface roughness corrected for unevenness is set to 0.1s or less. Next, as another embodiment, as shown in FIG. 2a, the capillary 10 has a pore 10a for sending out the wire
The distal end surface 10b is dotted with convex portions, forming rounded concavities and convexities as shown in an enlarged sectional view in FIG. 1b. The depth of this unevenness is 1.5~
It has a pitch Y of about 5 μm and a pitch Y of about 3 to 10 μm, and the surface roughness after correcting irregularities is 0.1 s or less. Such capillaries 1 and 10 have a tip surface 1
Since the irregularities are formed on b and 10b, there is no slippage and the ultrasonic waves are transmitted well, and the connection strength of the wire can be increased. Because of this, there is less adhesion of wire powder, etc., and the service life can be extended. Further, the shape of the unevenness formed on the distal end surface is not limited to that shown in the above embodiment, but may be formed in a spiral shape, for example. In these capillaries 1 and 10, the roundness of the convex portion of the convexity formed on the tip surfaces 1b and 10b,
That is, the size of the radius of curvature is related to the bonding characteristics and the lifespan of the capillaries 1 and 10. Therefore, the capillary 1 shown in FIG.
The depth X of the unevenness formed on b is 5 μm, and the pitch Y is
We prototyped alumina ceramics with a diameter of 10 μm and varying the radius of curvature of the convex portion.
A bonding test was conducted with a conventional matte finish capillary 12. Each capillary was bonded with gold wire under the same conditions without cleaning any deposits, and the relationship between the number of bonding cycles and the connection state of the conductor wire was investigated, as well as the average value of the connection strength of the wires after bonding. The results are shown in Table 1.
〔考案の効果〕[Effect of idea]
叙上のように、本考案によればワイヤボンデイ
ング用キヤピラリーの先端面の尖頭が丸味をもつ
た複数の凸部を形成することによつて、先端面へ
の付着物が少なく寿命を長くできるだけでなく、
導線をしつかりとボンデイングするため接続不良
を防止することができ、またワイヤの接続強度も
大きく、高品質の半導体装置を製造できるなどの
特長を有したワイヤボンデイング用キヤピラリー
を提供することができる。
As mentioned above, according to the present invention, by forming a plurality of rounded convex portions on the tip of the capillary for wire bonding, the life can be extended with less deposits on the tip. Not, but
It is possible to provide a capillary for wire bonding, which has features such as firmly bonding the conductor wires, thereby preventing connection failures, and having high wire connection strength, allowing manufacture of high-quality semiconductor devices.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図ａは本考案に係るワイヤボンデイング用
キヤピラリーの先端部を示す斜視図、第１図ｂは
同図ａにおけるＡ−Ａ線の拡大断面図である。第
２図ａは本考案に係る他の実施例のキヤピラリー
の先端部を示す斜視図、第２図ｂは同図ａにおけ
るＢ−Ｂ線の拡大断面図である。第３図は従来の
ポリツシユ仕上げのキヤピラリー先端部を示す斜
視図である。第４図ａは従来のマツト仕上げのキ
ヤピラリー先端部を示す斜視図、第４図ｂは同図
ａにおけるＣ−Ｃ線の拡大断面図である。
１，１０，１１，１２……キヤピラリー、１
ａ，１０ａ，１１ａ，１２ａ……細孔、１ｂ，１
０ｂ，１１ｂ，１２ｂ……先端面。
FIG. 1a is a perspective view showing the tip of a capillary for wire bonding according to the present invention, and FIG. 1b is an enlarged sectional view taken along line A--A in FIG. 1a. FIG. 2a is a perspective view showing the tip of a capillary according to another embodiment of the present invention, and FIG. 2b is an enlarged sectional view taken along line B--B in FIG. 2a. FIG. 3 is a perspective view showing a conventional polished capillary tip. FIG. 4a is a perspective view showing the tip of a conventional matte-finished capillary, and FIG. 4b is an enlarged sectional view taken along line CC in FIG. 4a. 1, 10, 11, 12... Capillary, 1
a, 10a, 11a, 12a... Pore, 1b, 1
0b, 11b, 12b... Tip surface.