JPH0469943A - キヤピラリチツプ - Google Patents
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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。
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〕
この発明は、半導体集積回路装置のバンドサイズ縮小化
に伴い、安定したボンディングを行なうためのワイヤボ
ンディング用のキャピラリチップに関するものである。
に伴い、安定したボンディングを行なうためのワイヤボ
ンディング用のキャピラリチップに関するものである。
半導体集積回路装置の組立工程において、半導体ペレッ
ト上のポンディングパッドと外部リードとの間を電気的
に接続するために、金属細線を用いて相互に接続するワ
イヤボンド作業がある。第５図にワイヤボンド作業後の
半導体集積回路装置の外観斜視図を示す。リードフレー
ム上にダイ付けされた半導体ペレット５上に形成された
１００ Ｐ″程度ボンディングバンドに、直径２６〜８
０ｐＭの金ワイヤを案内孔にて保持するキャピラリチッ
プ１の先端でワイヤを電気放電などで溶融させ、球状に
した後、このキャピラリチップ自体に超音波を印加し、
上方より荷重をがけて球形のものを塑性変形させてバン
ドとの接合を行ない、次にキャピラリチップを外部リー
ド端子３上に移動させ、ワイヤ自体の上方よりキャピラ
リチップを押圧し、リード側との接合を行なうものであ
る。
ト上のポンディングパッドと外部リードとの間を電気的
に接続するために、金属細線を用いて相互に接続するワ
イヤボンド作業がある。第５図にワイヤボンド作業後の
半導体集積回路装置の外観斜視図を示す。リードフレー
ム上にダイ付けされた半導体ペレット５上に形成された
１００ Ｐ″程度ボンディングバンドに、直径２６〜８
０ｐＭの金ワイヤを案内孔にて保持するキャピラリチッ
プ１の先端でワイヤを電気放電などで溶融させ、球状に
した後、このキャピラリチップ自体に超音波を印加し、
上方より荷重をがけて球形のものを塑性変形させてバン
ドとの接合を行ない、次にキャピラリチップを外部リー
ド端子３上に移動させ、ワイヤ自体の上方よりキャピラ
リチップを押圧し、リード側との接合を行なうものであ
る。
近年にな１．半導体集積回路の高集積化、微細化、高機
能化が進み、Ｉ１０数の増加に伴うボンデイングバンド
数の増大（２００ビン以上）ドよるボンディングバンド
寸法の１００μｍ以“上への縮小化、周囲能動域アルミ
配線幅との寸法の縮小化が進んでいること、および半導
体集積回路断面構造の多層化・薄膜化が進んでいること
に、よ１．バンドボンディング時の圧着ボ・−・ル径の
均−化及び下地々。
能化が進み、Ｉ１０数の増加に伴うボンデイングバンド
数の増大（２００ビン以上）ドよるボンディングバンド
寸法の１００μｍ以“上への縮小化、周囲能動域アルミ
配線幅との寸法の縮小化が進んでいること、および半導
体集積回路断面構造の多層化・薄膜化が進んでいること
に、よ１．バンドボンディング時の圧着ボ・−・ル径の
均−化及び下地々。
メージ剥れの防止が要求される。
〔発明が解決しようと１６課題〕
第Ｒ図にボンディングに使用するキャピラリチップの外
形図イ、及び先端断Ｗ−１拡大図トコを示ず。
形図イ、及び先端断Ｗ−１拡大図トコを示ず。
イ図をもとに外形概要を説明する□キャピラリチップの
材質はセラミ７りが一般的であ１．一端より貫通する案
内孔６を設け、他端は拡大図口に示すように奪成され、
金ボ・−ルアを上刃より押えつける円錐部８、イれに続
くストレートの案内孔９が約６０μｍ０続き（案内孔は
ワイヤ径の１．５−２倍）、先払がりの案内孔１０ Ｋ
ｉｄ、て続くものが従来より使用されているー・般的な
形状である。
材質はセラミ７りが一般的であ１．一端より貫通する案
内孔６を設け、他端は拡大図口に示すように奪成され、
金ボ・−ルアを上刃より押えつける円錐部８、イれに続
くストレートの案内孔９が約６０μｍ０続き（案内孔は
ワイヤ径の１．５−２倍）、先払がりの案内孔１０ Ｋ
ｉｄ、て続くものが従来より使用されているー・般的な
形状である。
ところが、近年、前述の半導体集積回路の構造、寸法に
より本今・１ヒビラリチツプにおい°Ｃは、以上−に説
明する問題点がある。これを第４図Ｖ′・、）い°で゛
説明すル３．第４図イはキャピラリチップ１ｋＪ、すＱ
ｄｆｆ〜ｆｆ上方を保持し、ボンゲイングバソトラ゛
接しｔｌ、、図、口は上方より竹本および水平方向に０
．５μｍ程川０水平方向の超音・波に、よる振動を加じ
Ａ、半導体集積回路チップを加熱（２、金用拡ｆｆｉ接
合をヤ」・な−）゛で、いる図を示す。
より本今・１ヒビラリチツプにおい°Ｃは、以上−に説
明する問題点がある。これを第４図Ｖ′・、）い°で゛
説明すル３．第４図イはキャピラリチップ１ｋＪ、すＱ
ｄｆｆ〜ｆｆ上方を保持し、ボンゲイングバソトラ゛
接しｔｌ、、図、口は上方より竹本および水平方向に０
．５μｍ程川０水平方向の超音・波に、よる振動を加じ
Ａ、半導体集積回路チップを加熱（２、金用拡ｆｆｉ接
合をヤ」・な−）゛で、いる図を示す。
金ボーＡ／ ７の直径Ｔは口開の状態で外力により変形
が行なわれ、１自径ｒ′となる。
が行なわれ、１自径ｒ′となる。
体積Ｖｏ （７）球は、口開に゛示４ように、、ｖＩ、
Ｖｌ−Ｎ％の８つの部分に分割される。断面方向のボー
ルの高さは、１１ ｌ＝、１．１ｍ＝、Ｉ：ｂとなる。
Ｖｌ−Ｎ％の８つの部分に分割される。断面方向のボー
ルの高さは、１１ ｌ＝、１．１ｍ＝、Ｉ：ｂとなる。
この山＆ユ上９ｂ′よりかりる荷１１（が大となれば比
例して増加し、ｌｂは上方よりがける荷重、超音波を・
増加させると、水平方向に、拡大（７、低くなって行く
。
例して増加し、ｌｂは上方よりがける荷重、超音波を・
増加させると、水平方向に、拡大（７、低くなって行く
。
さ°Ｃ１ボンディングバンドサイズの縮小化（１（Ｘ３
／Ｉ／ＰＩ以下〕および周辺アルミ配線との間隔縮小化
に伴い、接合のボールの直径γ′は、必ずホ゛ンディン
ゲバツドサイズ内に収まる必要が７ｉる。このためにＣ
１１、ボンデ・ｆレグ前の弛Ｊすζ−刀、・のｉ＃′ｆ
！、を小さくオることはもし７）んであるが、荷重、超
Ｂ波印加後の圧着ボー・ル径（？’）を制御する必要が
ある。
／Ｉ／ＰＩ以下〕および周辺アルミ配線との間隔縮小化
に伴い、接合のボールの直径γ′は、必ずホ゛ンディン
ゲバツドサイズ内に収まる必要が７ｉる。このためにＣ
１１、ボンデ・ｆレグ前の弛Ｊすζ−刀、・のｉ＃′ｆ
！、を小さくオることはもし７）んであるが、荷重、超
Ｂ波印加後の圧着ボー・ル径（？’）を制御する必要が
ある。
従来のキャピラリを使用した場合は、案内孔９の内部に
金ボール７が入り込み、第４図ＩｆｆのＶｌ部が発生す
る９、この部分の体積Ｖ、は、上方よりの荷重力ｋ、よ
り変化し、このためｖ製部（［ｉｉ部）の体積が増減、
Ｉ、、圧着ボール径（ｒ′）がＶ、のｙ １１１ｂ：
左右され、安定化しない１．またＶ１部を案内孔９によ
りホールドし、超音波振動を印加し１：場合、この部分
に水平振（が印加され、ポンディングパッド）地にダメ
ージを怪えるという問題点かあ′）た６゜この発明は１
−記のＪ゛つな問題点を解決するたり）になされたもの
で、半導体集積回路ナツプのポンディングパッドの縮小
化、周辺バ々−ン設計の縮小、ダメージレスボンディン
グを可能とする４’ ｆビラリチンブを提供することを
目的とする。
金ボール７が入り込み、第４図ＩｆｆのＶｌ部が発生す
る９、この部分の体積Ｖ、は、上方よりの荷重力ｋ、よ
り変化し、このためｖ製部（［ｉｉ部）の体積が増減、
Ｉ、、圧着ボール径（ｒ′）がＶ、のｙ １１１ｂ：
左右され、安定化しない１．またＶ１部を案内孔９によ
りホールドし、超音波振動を印加し１：場合、この部分
に水平振（が印加され、ポンディングパッド）地にダメ
ージを怪えるという問題点かあ′）た６゜この発明は１
−記のＪ゛つな問題点を解決するたり）になされたもの
で、半導体集積回路ナツプのポンディングパッドの縮小
化、周辺バ々−ン設計の縮小、ダメージレスボンディン
グを可能とする４’ ｆビラリチンブを提供することを
目的とする。
（課題を解決するための手段〕
この発明に係るキャビラリリンブは、キャビラリチップ
先端中心の円錐部とこれに連らなる案内孔の間に、挿通
ワイヤに近接１゛る突起部を設けたものである。。
先端中心の円錐部とこれに連らなる案内孔の間に、挿通
ワイヤに近接１゛る突起部を設けたものである。。
（作用〕
この発Ｉｌｌにお（する片ヤビラリザツプζ、Ｊ５、溶
融金ボ ルを押（ｙえつけてボ・ｚ′？−イングをそ丁
なう際に金ボ ルが案内孔の方・＼逃げるσ）を突起部
が阻止”４るため、土着側の金ボールの体積に４動が少
なく、均一なボンディングが得や°すい。
融金ボ ルを押（ｙえつけてボ・ｚ′？−イングをそ丁
なう際に金ボ ルが案内孔の方・＼逃げるσ）を突起部
が阻止”４るため、土着側の金ボールの体積に４動が少
なく、均一なボンディングが得や°すい。
以下、この発明の一実施例を図ｒ”、）いで説明する。
第１図は本発明に係るキ寺ビラＩＪチップの形状を示す
断面図、第２図１ｊユＩ″″の形状が’Ｉ’ｉ ７：＝
（）す作用効果を示す説明図である。。
断面図、第２図１ｊユＩ″″の形状が’Ｉ’ｉ ７：＝
（）す作用効果を示す説明図である。。
まず、第１図について説明する。即ちこの発明に係る片
ヤビラリグーツブの特徴は、案内化９の下端１突起部１
０を設けたこと１．ある。従来のキャビラリイソブは第
８図おＪ、び第４図に示すようじ５、先端の形状は円錐
ｓ８とそれに続くストレートの案内孔９よりなっている
が、本発明によるキャピラリチップは上記円錐部８と案
内孔９とのｍｌに直径がワイヤ径に５μｍ以内に近接す
る１０へ・２０／１１＋１の小さな円周状の突起部１０
を設けた点にある。
ヤビラリグーツブの特徴は、案内化９の下端１突起部１
０を設けたこと１．ある。従来のキャビラリイソブは第
８図おＪ、び第４図に示すようじ５、先端の形状は円錐
ｓ８とそれに続くストレートの案内孔９よりなっている
が、本発明によるキャピラリチップは上記円錐部８と案
内孔９とのｍｌに直径がワイヤ径に５μｍ以内に近接す
る１０へ・２０／１１＋１の小さな円周状の突起部１０
を設けた点にある。
次に、この突起ｌＯの作用効果を第２図をもとに説明す
る。ボンディング時、金ボール７の上方よりキャピラリ
に押え込んだ時、この突起部１０があるため、第２図口
に示すように金ボール７が変形後、はとんどＶ’＋部の
体積変化がなく、このため”ｉｔとＶ、の体積が常に一
定とな１．圧着後の直径ｆが安定し、１００−以下のボ
ンディングバンドに対シ、信頼性と再現性の高いワイヤ
ボンディングが可能となる。
る。ボンディング時、金ボール７の上方よりキャピラリ
に押え込んだ時、この突起部１０があるため、第２図口
に示すように金ボール７が変形後、はとんどＶ’＋部の
体積変化がなく、このため”ｉｔとＶ、の体積が常に一
定とな１．圧着後の直径ｆが安定し、１００−以下のボ
ンディングバンドに対シ、信頼性と再現性の高いワイヤ
ボンディングが可能となる。
また、超音波による振動を直接受けるのは円錐のみとな
１．この時圧力が周囲に分散され、ボンディング時のボ
ンディングバンド、下地へのダメージを最小限におさえ
込み、ダメージによる層間膜もしくは下地層の破壊を防
止し得る。
１．この時圧力が周囲に分散され、ボンディング時のボ
ンディングバンド、下地へのダメージを最小限におさえ
込み、ダメージによる層間膜もしくは下地層の破壊を防
止し得る。
以上のように、この発明によれば、簡拳な構造で、接合
品質の高い接合を行なうことのできるキャピラリチップ
が得られる効果がある。
品質の高い接合を行なうことのできるキャピラリチップ
が得られる効果がある。
第１図は本発明の一実施例であるキャピラリチップの先
端断面図、第２図はその動作説明用の要部拡大断面図、
第８図は従来のキャピラリチップを示すもので、イは正
面図、口はその先端拡大断面図、第４図はその動作説明
用の要部拡大断面図、第５図はワイヤボンディング作業
を説明するための半導体集積回路チップの斜視図である
。 図中、１はキャピラリチップ、２は金ワイヤ、３は外部
リード、４はボンディングバンド、５は半導体集積回路
チップ、７は金ボール、８は円錐部、９はピンディング
部案内孔、ＩＯは突起部である。 なお図中同一符号は同一または相当部分を示す。
端断面図、第２図はその動作説明用の要部拡大断面図、
第８図は従来のキャピラリチップを示すもので、イは正
面図、口はその先端拡大断面図、第４図はその動作説明
用の要部拡大断面図、第５図はワイヤボンディング作業
を説明するための半導体集積回路チップの斜視図である
。 図中、１はキャピラリチップ、２は金ワイヤ、３は外部
リード、４はボンディングバンド、５は半導体集積回路
チップ、７は金ボール、８は円錐部、９はピンディング
部案内孔、ＩＯは突起部である。 なお図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- ワイヤボンディング用のワイヤが挿通される案内孔を
有するキャピラリチップにおいて、上記ワイヤが球状に
溶融されたものを上方より球状周囲を押えつけてボンデ
ィングを行なうために、そのキャピラリチップ一端内部
が円錐状に加工され、円錐頂点部にワイヤを挿通する案
内孔を有し、さらにこの円錐部と案内孔の間に、ワイヤ
外径との間隔が５μｍ以内になるような円周状の突起部
を備え、この突起部に接続される案内孔はワイヤ直径の
１．５〜２倍の径で５０μｍ以内の長さとしたことを特
徴とするキャピラリチップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2183269A JPH0469943A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | キヤピラリチツプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2183269A JPH0469943A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | キヤピラリチツプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0469943A true JPH0469943A (ja) | 1992-03-05 |
Family
ID=16132709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2183269A Pending JPH0469943A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | キヤピラリチツプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0469943A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5884830A (en) * | 1996-08-21 | 1999-03-23 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Capillary for a wire bonding apparatus |
| WO1999033100A1 (en) * | 1997-12-19 | 1999-07-01 | Toto Ltd. | Wire bonding capillary |
| US6581816B2 (en) * | 2000-04-11 | 2003-06-24 | Stmicroelectronics S.R.L. | Capillary for bonding copper wires between a semiconductor circuit chip and a corresponding terminal connector of a semiconductor device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62256445A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-09 | Toshiba Corp | キヤピラリツ−ル |
-
1990
- 1990-07-10 JP JP2183269A patent/JPH0469943A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62256445A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-09 | Toshiba Corp | キヤピラリツ−ル |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5884830A (en) * | 1996-08-21 | 1999-03-23 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Capillary for a wire bonding apparatus |
| WO1999033100A1 (en) * | 1997-12-19 | 1999-07-01 | Toto Ltd. | Wire bonding capillary |
| US6325269B1 (en) | 1997-12-19 | 2001-12-04 | Toto Ltd. | Wire bonding capillary |
| US6581816B2 (en) * | 2000-04-11 | 2003-06-24 | Stmicroelectronics S.R.L. | Capillary for bonding copper wires between a semiconductor circuit chip and a corresponding terminal connector of a semiconductor device |
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