JPH05211193A - ワイヤボンディング方法 - Google Patents
ワイヤボンディング方法Info
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- JPH05211193A JPH05211193A JP3295351A JP29535191A JPH05211193A JP H05211193 A JPH05211193 A JP H05211193A JP 3295351 A JP3295351 A JP 3295351A JP 29535191 A JP29535191 A JP 29535191A JP H05211193 A JPH05211193 A JP H05211193A
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- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
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- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ボンディングワイヤのループ形状を、ボンディ
ングツールを水平方向に任意に移動することによってコ
ントロールし、ワイヤと半導体素子端部あるいはワイヤ
同士のショート不良を防止する。 【構成】半導体素子の電極パッドを第１接続点Ｐ1 ，内
部リードを第２接続点Ｐ6 としてワイヤボンディングを
施す際に、ボンディングツールをＰ1 を始点とし、Ｐ1
とＰ6 とを結ぶ直線上から水平方向に任意の距離だけ離
れた点Ｐ5 を通過させて、終点Ｐ6 へ移動させる軌跡を
とることによりワイヤを水平方向に変形させ、水平面上
に投影されるワイヤループ形状を任意にコントロールす
る。
ングツールを水平方向に任意に移動することによってコ
ントロールし、ワイヤと半導体素子端部あるいはワイヤ
同士のショート不良を防止する。 【構成】半導体素子の電極パッドを第１接続点Ｐ1 ，内
部リードを第２接続点Ｐ6 としてワイヤボンディングを
施す際に、ボンディングツールをＰ1 を始点とし、Ｐ1
とＰ6 とを結ぶ直線上から水平方向に任意の距離だけ離
れた点Ｐ5 を通過させて、終点Ｐ6 へ移動させる軌跡を
とることによりワイヤを水平方向に変形させ、水平面上
に投影されるワイヤループ形状を任意にコントロールす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造工程に
おいて、ペレットとリードフレーム上のリードとをワイ
ヤによって接続するワイヤボンディング方法に関する。
おいて、ペレットとリードフレーム上のリードとをワイ
ヤによって接続するワイヤボンディング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置の組立工程において、
半導体素子の電極パッドとリードフレームの内部リード
とをワイヤで接続するワイヤボンディングは次のように
行なわれていた。すなわち、図５（ａ）〜（ｅ）に示さ
れるように、ボンディングツール１から突出させたワイ
ヤ２の先端に電気スパーク等によりボール３を形成（図
（ａ））させた後、ボンディングツール１を下降させボ
ール３を半導体素子４上の電極パッド５に押つけ（図
（ｂ））第１ボンドを行なう（図（ｃ））。次にボンデ
ィングツール１を上昇させて内部リード６の所定の位置
へ移動させる（図（ｄ））。その後、再びボンディング
ツール１を下降させてワイヤ２を内部リード６に押圧し
（図（ｅ））第２ボンドを行なう。その際のボンディン
グツール１の軌跡は、垂直面（Ｘ−Ｚ面）上では図６
（ｂ）のように上下方向に移動するが、図６（ａ）に示
されるように水平面（Ｘ−Ｙ面）上では第１接続点Ｐ1
から第２接続点Ｐ6 へ直線的に移動するようになってい
る。
半導体素子の電極パッドとリードフレームの内部リード
とをワイヤで接続するワイヤボンディングは次のように
行なわれていた。すなわち、図５（ａ）〜（ｅ）に示さ
れるように、ボンディングツール１から突出させたワイ
ヤ２の先端に電気スパーク等によりボール３を形成（図
（ａ））させた後、ボンディングツール１を下降させボ
ール３を半導体素子４上の電極パッド５に押つけ（図
（ｂ））第１ボンドを行なう（図（ｃ））。次にボンデ
ィングツール１を上昇させて内部リード６の所定の位置
へ移動させる（図（ｄ））。その後、再びボンディング
ツール１を下降させてワイヤ２を内部リード６に押圧し
（図（ｅ））第２ボンドを行なう。その際のボンディン
グツール１の軌跡は、垂直面（Ｘ−Ｚ面）上では図６
（ｂ）のように上下方向に移動するが、図６（ａ）に示
されるように水平面（Ｘ−Ｙ面）上では第１接続点Ｐ1
から第２接続点Ｐ6 へ直線的に移動するようになってい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この従来のボンディン
グ方法では、水平面上に投影されるループ形状は図７
（ｂ）で示されるように電極パッド５から内部リード６
の間が直線となり、任意に設定することは不可能であっ
た。一方、近年の半導体装置の高集積化に伴なって以下
のようなワイヤと半導体素子、ワイヤとワイヤのショー
トに起因する信頼性の低下や不良発生が増加する傾向に
あり問題となっている。
グ方法では、水平面上に投影されるループ形状は図７
（ｂ）で示されるように電極パッド５から内部リード６
の間が直線となり、任意に設定することは不可能であっ
た。一方、近年の半導体装置の高集積化に伴なって以下
のようなワイヤと半導体素子、ワイヤとワイヤのショー
トに起因する信頼性の低下や不良発生が増加する傾向に
あり問題となっている。
【０００４】すなわち、高集積化された半導体素子では
電極パッドの配置が制限されるばかりか、搭載される半
導体素子面積に占める割合が大きくなり、内部リードの
位置も制限される為、図７（ｂ）に示されるように半導
体素子搭載部８と内部リード６との距離が近接し、かつ
電極パッド５と内部リード６の距離が離れている場合に
は図７（ａ）のように半導体素子端部４ａ上を通過する
ワイヤ２の高さが低い為に半導体素子端部４ａとワイヤ
２の接触不良を引き起こす。
電極パッドの配置が制限されるばかりか、搭載される半
導体素子面積に占める割合が大きくなり、内部リードの
位置も制限される為、図７（ｂ）に示されるように半導
体素子搭載部８と内部リード６との距離が近接し、かつ
電極パッド５と内部リード６の距離が離れている場合に
は図７（ａ）のように半導体素子端部４ａ上を通過する
ワイヤ２の高さが低い為に半導体素子端部４ａとワイヤ
２の接触不良を引き起こす。
【０００５】また、半導体素子内のセルが増大し、電極
パッドおよび接続リードの数が増大した場合には、ワイ
ヤの長さが長くしかも高密度でボンディングされる為、
次工程であるモールド封入時に圧入される樹脂によって
変形を生じ、ワイヤ同志のショートやワイヤと内部リー
ドとのショートを生じる等の問題がある。
パッドおよび接続リードの数が増大した場合には、ワイ
ヤの長さが長くしかも高密度でボンディングされる為、
次工程であるモールド封入時に圧入される樹脂によって
変形を生じ、ワイヤ同志のショートやワイヤと内部リー
ドとのショートを生じる等の問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のボンディング方
法は、第１接続点にボンディングしたのち、ボンディン
グツールを所定の高さまで垂直方向に上昇させてループ
のネックに相当する部分を直立させ、次にボンディング
ツールを第２接続点へ移動させる際に、第１接続点と第
２接続点を結ぶ直線から水平方向に所定量離れた点を通
過させることによって、水平方向のループ形状を任意に
設定できるワイヤボンディング方法を与えるものであ
る。
法は、第１接続点にボンディングしたのち、ボンディン
グツールを所定の高さまで垂直方向に上昇させてループ
のネックに相当する部分を直立させ、次にボンディング
ツールを第２接続点へ移動させる際に、第１接続点と第
２接続点を結ぶ直線から水平方向に所定量離れた点を通
過させることによって、水平方向のループ形状を任意に
設定できるワイヤボンディング方法を与えるものであ
る。
【０００７】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例のボンディング方法を実現
する為のボンディング装置の構成を示すブロック図であ
る。すなわち、図示しないエンコーダを有するＺ軸モー
タによって駆動されるボンディングヘッド１を有し、こ
のボンディングヘッド１５はＸＹテーブル１４上に設け
られており、エンコーダを同軸に有する図示しないＸ軸
モータおよびＹ軸モータで駆動される。また、Ｘ軸モー
タ、Ｙ軸モータ，Ｚ軸モータは各々Ｘ軸サーボドライバ
ー１７ｃ，Ｙ軸サーボドライバー１７ｂ，Ｚ軸サーボド
ライバー１７ａ及びＸ軸サーボコントローラ１６ｃ，Ｙ
軸サーボコトローラ１６ｂ，Ｚ軸サーボコントローラ１
６ａを介してＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭから構成された制
御回路としてのボンディングツール位置制御装置１３に
接続されている。そして、上記各軸エンコーダは各軸サ
ーボコントローラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃを介してボン
ディングツール位置制御装置１３に接続されている。こ
のボンディングツール位置制御装置１３はコントロール
ユニット１２に接続されていて、ボンディングツール１
のＸ，Ｙ，Ｚ方向への移動を制御するようになってい
る。
る。図１は本発明の一実施例のボンディング方法を実現
する為のボンディング装置の構成を示すブロック図であ
る。すなわち、図示しないエンコーダを有するＺ軸モー
タによって駆動されるボンディングヘッド１を有し、こ
のボンディングヘッド１５はＸＹテーブル１４上に設け
られており、エンコーダを同軸に有する図示しないＸ軸
モータおよびＹ軸モータで駆動される。また、Ｘ軸モー
タ、Ｙ軸モータ，Ｚ軸モータは各々Ｘ軸サーボドライバ
ー１７ｃ，Ｙ軸サーボドライバー１７ｂ，Ｚ軸サーボド
ライバー１７ａ及びＸ軸サーボコントローラ１６ｃ，Ｙ
軸サーボコトローラ１６ｂ，Ｚ軸サーボコントローラ１
６ａを介してＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭから構成された制
御回路としてのボンディングツール位置制御装置１３に
接続されている。そして、上記各軸エンコーダは各軸サ
ーボコントローラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃを介してボン
ディングツール位置制御装置１３に接続されている。こ
のボンディングツール位置制御装置１３はコントロール
ユニット１２に接続されていて、ボンディングツール１
のＸ，Ｙ，Ｚ方向への移動を制御するようになってい
る。
【０００８】このように構成されたワイヤボンディング
装置によって、従来と同様にボンディングツール１先端
から突出させたワイヤ２の先端にボール３を形成させた
後、図２（ｃ）のようにボール３を半導体素子４上の電
極パッド５上に第１ボンド（Ｐ1 ）を行ない、次にボン
ディングツール１を第２接続点Ｐ6 へ移動させるのであ
るが、その際図２（ｂ）に示されるように、垂直面（図
２（ｃ）におけるＸ−Ｚ平面）に投影されるボンディン
グツール軌跡は従来とほぼ同様であるが、図２（ａ）に
示すように、水平面（図２（ｃ）におけるＸ−Ｙ平面）
に投影されるボンディング軌跡が一直線でなく、第１接
続点Ｐ1 と第２接続点Ｐ6 を結ぶ直線から水平方向に任
意の距離だけ離れた点Ｐ５を通過するように移動させ
る。
装置によって、従来と同様にボンディングツール１先端
から突出させたワイヤ２の先端にボール３を形成させた
後、図２（ｃ）のようにボール３を半導体素子４上の電
極パッド５上に第１ボンド（Ｐ1 ）を行ない、次にボン
ディングツール１を第２接続点Ｐ6 へ移動させるのであ
るが、その際図２（ｂ）に示されるように、垂直面（図
２（ｃ）におけるＸ−Ｚ平面）に投影されるボンディン
グツール軌跡は従来とほぼ同様であるが、図２（ａ）に
示すように、水平面（図２（ｃ）におけるＸ−Ｙ平面）
に投影されるボンディング軌跡が一直線でなく、第１接
続点Ｐ1 と第２接続点Ｐ6 を結ぶ直線から水平方向に任
意の距離だけ離れた点Ｐ５を通過するように移動させ
る。
【０００９】例えば、第１接続点Ｐ1 ：（０，０，２５
０）、第２接続点Ｐ6 ：（３５００，０，０）をボンデ
ィングする為のボンディングツール１の軌跡は、Ｐ1 〜
Ｐ6の座標（ｘ，ｙ，ｚ）を各々Ｐ1 ：（０，０，２５
０），Ｐ2 ：（０’０’７５０），Ｐ3 ：（−５００，
０，７５０），Ｐ4 ：（−５００，０，３０００）Ｐ5
：（１０００，−１５００，３０００），Ｐ6 ：（３
５００，０，０）とすればよい。このようなボンディン
グツール軌跡をとることにより、ワイヤループを水平方
向にも変形加工でき、図３（ｂ）に示すように水平面上
に投影されたループ形状もコントロールできる。本発明
者の実験では、ボンディングツールを第１接続点と第２
接続点を結ぶ直線から１５００μｍ程Ｙ方向へ離れた点
を通過させた場合、ループ形状は約３００μｍＹ方向へ
屈曲させることができた。
０）、第２接続点Ｐ6 ：（３５００，０，０）をボンデ
ィングする為のボンディングツール１の軌跡は、Ｐ1 〜
Ｐ6の座標（ｘ，ｙ，ｚ）を各々Ｐ1 ：（０，０，２５
０），Ｐ2 ：（０’０’７５０），Ｐ3 ：（−５００，
０，７５０），Ｐ4 ：（−５００，０，３０００）Ｐ5
：（１０００，−１５００，３０００），Ｐ6 ：（３
５００，０，０）とすればよい。このようなボンディン
グツール軌跡をとることにより、ワイヤループを水平方
向にも変形加工でき、図３（ｂ）に示すように水平面上
に投影されたループ形状もコントロールできる。本発明
者の実験では、ボンディングツールを第１接続点と第２
接続点を結ぶ直線から１５００μｍ程Ｙ方向へ離れた点
を通過させた場合、ループ形状は約３００μｍＹ方向へ
屈曲させることができた。
【００１０】従って、図３（ａ）のようにワイヤループ
の高い位置で半導体素子の端部４ａを通過させることが
でき、ワイヤ２と半導体素子端部４ａの接触を防止でき
る。また、あらかじめモールド圧入時の樹脂の流れの逆
方向に曲げたループを形成しておけば、樹脂圧入時のワ
イヤ変形によるワイヤ同士のショートも防止できる。
の高い位置で半導体素子の端部４ａを通過させることが
でき、ワイヤ２と半導体素子端部４ａの接触を防止でき
る。また、あらかじめモールド圧入時の樹脂の流れの逆
方向に曲げたループを形成しておけば、樹脂圧入時のワ
イヤ変形によるワイヤ同士のショートも防止できる。
【００１１】図４は本発明の他の実施例を示すボンディ
ングツール軌跡である。図４（ｂ）のようにＸ−Ｚ面の
投影軌跡は先の実施例と同様であるが、この実施例で
は、図４（ａ）のように第１ボンド実施後に所望する屈
曲方向と逆方向（Ｐ2 →Ｐ3 ）にボンディングツールを
動かすことにより、あらかじめ第１接続点の接続部を変
形加工することができるため、鋭い角度でのループ曲げ
形状が得られるというメリットがある。
ングツール軌跡である。図４（ｂ）のようにＸ−Ｚ面の
投影軌跡は先の実施例と同様であるが、この実施例で
は、図４（ａ）のように第１ボンド実施後に所望する屈
曲方向と逆方向（Ｐ2 →Ｐ3 ）にボンディングツールを
動かすことにより、あらかじめ第１接続点の接続部を変
形加工することができるため、鋭い角度でのループ曲げ
形状が得られるというメリットがある。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、第１接続
点にボンディングしたのちボンディングツールを第２接
続点へ移動させる際に、第１接続点と第２接続点を結ぶ
直線から水平方向に離れた点を通過させることにより、
水平面内のループ形状を任意に設定でき、従ってワイヤ
と半導体素子，ワイヤとワイヤのショートが防止でき半
導体装置の製造歩留りを向上できると共に信頼性をも向
上させることができる。
点にボンディングしたのちボンディングツールを第２接
続点へ移動させる際に、第１接続点と第２接続点を結ぶ
直線から水平方向に離れた点を通過させることにより、
水平面内のループ形状を任意に設定でき、従ってワイヤ
と半導体素子，ワイヤとワイヤのショートが防止でき半
導体装置の製造歩留りを向上できると共に信頼性をも向
上させることができる。
【図１】本発明の一実施例に用いるボンディング装置の
構成図である。
構成図である。
【図２】本発明の一実施例を説明する図で、同図（ａ）
および（ｂ）はそれぞれボンディングツールの軌跡図，
同図（ｃ）は象限を示す斜視図である。
および（ｂ）はそれぞれボンディングツールの軌跡図，
同図（ｃ）は象限を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施例によりボンディングを施した
状態を示す図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は平
面図である。
状態を示す図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は平
面図である。
【図４】本発明の他の実施例を説明する図で、同図
（ａ）および（ｂ）はそれぞれボンディングツールの軌
跡図である。
（ａ）および（ｂ）はそれぞれボンディングツールの軌
跡図である。
【図５】従来のボンディング方法を説明する図で、同図
（ａ）〜（ｅ）は工程図である。
（ａ）〜（ｅ）は工程図である。
【図６】従来のボンディング方法を説明する図で、同図
（ａ）および（ｂ）はそれぞれボンディングツールの軌
跡図である。
（ａ）および（ｂ）はそれぞれボンディングツールの軌
跡図である。
【図７】従来のボンディング方法によりボンディングを
施した状態を示す図で、同図（ａ）は断面図，同図
（ｂ）は平面図である。
施した状態を示す図で、同図（ａ）は断面図，同図
（ｂ）は平面図である。
１ ボンディングツール ２ ワイヤ ３ ボール ４ 半導体素子 ４ａ 半導体素子端部 ５ 電極パッド ６ 内部リード ７ クランプ ８ 半導体素子搭載部 ９ ＩＴＶカメラ １０ モニタＴＶ １１ 画像処理装置 １２ コントロールユニット １３ ボンディングツール位置制御装置 １４ ＸＹテーブル １５ ボンディングヘッド １６ サーボコントローラ １７ サーボドライバ
Claims (1)
- 【請求項１】 ボンディングツールに挿通されたワイヤ
を上記ボンディングツールの下降により第１接続点にボ
ンディングし、次に上記ボンディングツールを上昇かつ
水平方向に移動させてワイヤを繰り出し、第２接続点に
ボンディングし、次いでワイヤを引きちぎるワイヤボン
ディング方法において、第１接続点にボンディングした
のち、ボンディングツールを所定の高さまで垂直方向に
上昇させてループのネックに相当する部分を直立させ、
次にボンディングツールを第２接続点へ移動させる際
に、前記第１接続点と第２接続点を結ぶ直線から水平方
向に所定量離れた点を少なくとも１個所以上通過させる
ことを特徴とするワイヤボンディング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3295351A JPH05211193A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | ワイヤボンディング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3295351A JPH05211193A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | ワイヤボンディング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05211193A true JPH05211193A (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=17819487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3295351A Pending JPH05211193A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | ワイヤボンディング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05211193A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07122587A (ja) * | 1993-10-28 | 1995-05-12 | Nec Corp | ワイヤボンディング方法 |
| US6331466B1 (en) | 1994-02-21 | 2001-12-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Insulated gate semiconductor device and manufacturing method thereof |
| JP2014096496A (ja) * | 2012-11-09 | 2014-05-22 | Shinkawa Ltd | 半導体装置の製造方法、半導体装置の製造装置、および半導体装置 |
-
1991
- 1991-11-12 JP JP3295351A patent/JPH05211193A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07122587A (ja) * | 1993-10-28 | 1995-05-12 | Nec Corp | ワイヤボンディング方法 |
| US6331466B1 (en) | 1994-02-21 | 2001-12-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Insulated gate semiconductor device and manufacturing method thereof |
| JP2014096496A (ja) * | 2012-11-09 | 2014-05-22 | Shinkawa Ltd | 半導体装置の製造方法、半導体装置の製造装置、および半導体装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990615 |