JPH0645408A - 半導体装置のワイヤボンディング方法及びその装置 - Google Patents
半導体装置のワイヤボンディング方法及びその装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＩＣチップ電極へのボンディング時のダメー
ジを軽減し、インナリードへのボンディングの接合性を
向上させるために、第１のボンドと第２のボンドとの保
持温度を独立に設定可能にし、的確なボンディングを行
う。 【構成】 ＩＣチップ５の電極９とボンディングワイヤ
３との接合を行う第１のボンドと、ボンディングワイヤ
３とインナリード１０との接合を行う第２のボンドとを
行う熱圧着による半導体装置のワイヤボンディング方法
において、前記第１のボンドを低温の第１の温度で行
い、次に、前記第２のボンドを高温の第２の温度で行う
ようにしたものである。
ジを軽減し、インナリードへのボンディングの接合性を
向上させるために、第１のボンドと第２のボンドとの保
持温度を独立に設定可能にし、的確なボンディングを行
う。 【構成】 ＩＣチップ５の電極９とボンディングワイヤ
３との接合を行う第１のボンドと、ボンディングワイヤ
３とインナリード１０との接合を行う第２のボンドとを
行う熱圧着による半導体装置のワイヤボンディング方法
において、前記第１のボンドを低温の第１の温度で行
い、次に、前記第２のボンドを高温の第２の温度で行う
ようにしたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造にお
けるワイヤボンドに関するものである。
けるワイヤボンドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば以下に示すようなものがあった。金線によるワイ
ヤボンドは大きく分けて熱圧着方式と超音波併用熱圧着
方式に分かれる。
例えば以下に示すようなものがあった。金線によるワイ
ヤボンドは大きく分けて熱圧着方式と超音波併用熱圧着
方式に分かれる。
【０００３】図３はかかる従来の超音波併用熱圧着方式
のワイヤボンド工程断面図である。まず、図３（ａ）に
示すように、電気トーチ１と金線３間の放電によりボン
ディングツール２より出ている金線３の先端を加熱す
る。すると、図３（ｂ）に示すように、ボンディングツ
ール２より出ている金線３の先端に金球４が形成され
る。
のワイヤボンド工程断面図である。まず、図３（ａ）に
示すように、電気トーチ１と金線３間の放電によりボン
ディングツール２より出ている金線３の先端を加熱す
る。すると、図３（ｂ）に示すように、ボンディングツ
ール２より出ている金線３の先端に金球４が形成され
る。
【０００４】次に、図３（ｃ）に示すように、ボンディ
ングツール２が降下し、金球４は加熱されたＩＣチップ
５の電極と接合される（超音波併用熱圧縮の場合にはこ
こで超音波が加わる）。次に、図３（ｄ）に示すよう
に、ボンディングツール２を、加熱されたインナリード
６上に移動し降下させる。この時、金線３はループを形
成する。
ングツール２が降下し、金球４は加熱されたＩＣチップ
５の電極と接合される（超音波併用熱圧縮の場合にはこ
こで超音波が加わる）。次に、図３（ｄ）に示すよう
に、ボンディングツール２を、加熱されたインナリード
６上に移動し降下させる。この時、金線３はループを形
成する。
【０００５】次に、図３（ｅ）に示すように、ループ形
成後、ボンディングツール２を上昇させ、ある高さでク
ランプ７を閉じ、さらに上昇を続けることにより接合部
に力が加わり金線３が切れる。上述の工程は第１のボン
ド（１ｓｔ Ｂｏｎｄ）、即ちＩＣチップ電極５と金線
３の先端との接合工程〔図３（ｃ）参照〕及び第２のボ
ンド（２ｎｄ Ｂａｎｄ）、即ち金線３とインナリード
６との接合工程〔図３（ｄ）参照〕に分けられるが、両
者共金線とボンディング部金属との合金形成（拡散）に
より、接合力を得ているものである。また、拡散は高温
である程加速され接合強度は得られるものである。現
在、第１のボンド、第２のボンドとも２５０Ｃ°程度に
保たれている。即ち、第１のボンドの場合、ＩＣチップ
電極はＡｌ蒸着膜による平坦な面（金球潰れ径とほぼ同
等の長さを１辺として持つ正方形電極）であり、金との
接合面積は、ほぼ潰れ金球面積にまで達する。従って、
拡散面積も得られるので接合は比較的容易であり、２５
０Ｃ°程度で接合強度に問題はない。
成後、ボンディングツール２を上昇させ、ある高さでク
ランプ７を閉じ、さらに上昇を続けることにより接合部
に力が加わり金線３が切れる。上述の工程は第１のボン
ド（１ｓｔ Ｂｏｎｄ）、即ちＩＣチップ電極５と金線
３の先端との接合工程〔図３（ｃ）参照〕及び第２のボ
ンド（２ｎｄ Ｂａｎｄ）、即ち金線３とインナリード
６との接合工程〔図３（ｄ）参照〕に分けられるが、両
者共金線とボンディング部金属との合金形成（拡散）に
より、接合力を得ているものである。また、拡散は高温
である程加速され接合強度は得られるものである。現
在、第１のボンド、第２のボンドとも２５０Ｃ°程度に
保たれている。即ち、第１のボンドの場合、ＩＣチップ
電極はＡｌ蒸着膜による平坦な面（金球潰れ径とほぼ同
等の長さを１辺として持つ正方形電極）であり、金との
接合面積は、ほぼ潰れ金球面積にまで達する。従って、
拡散面積も得られるので接合は比較的容易であり、２５
０Ｃ°程度で接合強度に問題はない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＩＣチ
ップ電極の下地（膜構造）へのボンディング時のダメー
ジは高温である程、大きくなる傾向にある。従って、よ
り低い温度でのボンディングが望まれるわけだが、現状
の２５０Ｃ°程度ではワイヤボンダのボンディング条件
や、チップ電極の下地（膜構造）の厚さ（膜厚）等の条
件によっては電極下にクラックが生じる可能性がある。
ップ電極の下地（膜構造）へのボンディング時のダメー
ジは高温である程、大きくなる傾向にある。従って、よ
り低い温度でのボンディングが望まれるわけだが、現状
の２５０Ｃ°程度ではワイヤボンダのボンディング条件
や、チップ電極の下地（膜構造）の厚さ（膜厚）等の条
件によっては電極下にクラックが生じる可能性がある。
【０００７】第２のボンドの場合、インナリード６との
接合では、金との接合面積は、ボンディングツールの片
側で金線を押さえつける部分に限られ（ツールのほぼ半
円周上）、拡散面積も第１のボンドほどには得られず、
第１のボンドと同じボンディング条件であり、ループ形
成後にボンディングツールを引き上げる時、剥がれを生
じてしまう。
接合では、金との接合面積は、ボンディングツールの片
側で金線を押さえつける部分に限られ（ツールのほぼ半
円周上）、拡散面積も第１のボンドほどには得られず、
第１のボンドと同じボンディング条件であり、ループ形
成後にボンディングツールを引き上げる時、剥がれを生
じてしまう。
【０００８】従って、通常ボンディングを行なうときに
は、第１のボンド側よりも超音波を強くかけ、接合させ
る方法を採用している。しかしながら、通常の２５０Ｃ
°でのボンディングでは超多ピン等の先端形状の不安定
なエッチングフレームが配置される。図４は従来の超多
ピン等の先端形状の不安定なエッチングフレームを示す
図であり、図４（ａ）はその全体平面図、図４（ｂ）は
図４（ａ）のＡ部拡大斜視図、図４（ｃ）は図４（ｂ）
のＢ−Ｂ線断面図である。
は、第１のボンド側よりも超音波を強くかけ、接合させ
る方法を採用している。しかしながら、通常の２５０Ｃ
°でのボンディングでは超多ピン等の先端形状の不安定
なエッチングフレームが配置される。図４は従来の超多
ピン等の先端形状の不安定なエッチングフレームを示す
図であり、図４（ａ）はその全体平面図、図４（ｂ）は
図４（ａ）のＡ部拡大斜視図、図４（ｃ）は図４（ｂ）
のＢ−Ｂ線断面図である。
【０００９】図４（ａ）に示すように、ダイパッド８に
隣接するインナリード６の先端部６ａを拡大して示す
〔図４（ｂ）及び図４（ｃ）参照〕と、インナリードの
先端部６ａにおいては側面６ｂが薬品により食刻加工さ
れ、底面６ｃは狭くなり、その底面６ｃが不安定とな
り、超音波伝達が安定せず、剥がれを生じる場合がある
（ボンディング条件で防ごうとして超音波を大きくする
とその波形のバラツキも大きくなり突発的な剥がれや、
ワイヤループ形状の異常を招く恐れがある）。なお、こ
こで、３は金線、４は金球である。
隣接するインナリード６の先端部６ａを拡大して示す
〔図４（ｂ）及び図４（ｃ）参照〕と、インナリードの
先端部６ａにおいては側面６ｂが薬品により食刻加工さ
れ、底面６ｃは狭くなり、その底面６ｃが不安定とな
り、超音波伝達が安定せず、剥がれを生じる場合がある
（ボンディング条件で防ごうとして超音波を大きくする
とその波形のバラツキも大きくなり突発的な剥がれや、
ワイヤループ形状の異常を招く恐れがある）。なお、こ
こで、３は金線、４は金球である。
【００１０】図５は従来の熱圧着方式におけるプロセス
で使用する加熱装置の概略図である。ここで、３は金
線、５はＩＣチップ、８はダイパッド、９はＩＣチップ
電極、１０はインナリード、１１はヒータブロック、１
２はサーモカップルケーブル、１３はヒータケーブル、
１４はヒータユニット、１５はコントロールユニットで
ある。
で使用する加熱装置の概略図である。ここで、３は金
線、５はＩＣチップ、８はダイパッド、９はＩＣチップ
電極、１０はインナリード、１１はヒータブロック、１
２はサーモカップルケーブル、１３はヒータケーブル、
１４はヒータユニット、１５はコントロールユニットで
ある。
【００１１】この図に示すように、ＩＣチップ５及びそ
のＩＣチップ電極９とインナリード１０は、同一のヒー
タブロック１１によって、同温度（２５０Ｃ°程度）に
保たれる。また、その熱源は、ヒータユニット１４によ
って与えられ、その温度制御はコントロールユニット１
５によって行なわれる。
のＩＣチップ電極９とインナリード１０は、同一のヒー
タブロック１１によって、同温度（２５０Ｃ°程度）に
保たれる。また、その熱源は、ヒータユニット１４によ
って与えられ、その温度制御はコントロールユニット１
５によって行なわれる。
【００１２】ボンダビリティに関して、以下のような問
題がある。 （１）現状温度（〜２５０Ｃ°）でのボンディングにお
ける問題点 第１のボンド ワイヤボンダのボンディング条件やボンディングのバラ
ツキ、更に、ＩＣチップの電極（その下の膜構造）の膜
厚条件等によってはボンディング時に電極がダメージを
受け、ついには電極下にクラックを生じ、電気的リーク
が発生、不良素子となる場合がある。
題がある。 （１）現状温度（〜２５０Ｃ°）でのボンディングにお
ける問題点 第１のボンド ワイヤボンダのボンディング条件やボンディングのバラ
ツキ、更に、ＩＣチップの電極（その下の膜構造）の膜
厚条件等によってはボンディング時に電極がダメージを
受け、ついには電極下にクラックを生じ、電気的リーク
が発生、不良素子となる場合がある。
【００１３】 第２のボンド 超多ピン等の先端形状の不安定なエッチングフレームに
おいては、接合強度を得るために、超音波出力を上げる
と超音波伝達が安定して行なわれず、突発的な剥がれを
生じる場合がある。また、ワイヤループ形状も同様に変
形する場合がある。
おいては、接合強度を得るために、超音波出力を上げる
と超音波伝達が安定して行なわれず、突発的な剥がれを
生じる場合がある。また、ワイヤループ形状も同様に変
形する場合がある。
【００１４】（２）第１のボンド、第２のボンドを同温
度に保つことによる問題点 上記（１）を考慮して、第１のボンドのダメージを軽減
するために、温度を下げると、第２のボンドの接合力が
低下し、剥がれが懸念され、第２のボンドの安定した接
合力を得るために温度を上げると、第１のボンドにおけ
るＩＣチップ電極（その下の膜構造）のダメージが懸念
される。
度に保つことによる問題点 上記（１）を考慮して、第１のボンドのダメージを軽減
するために、温度を下げると、第２のボンドの接合力が
低下し、剥がれが懸念され、第２のボンドの安定した接
合力を得るために温度を上げると、第１のボンドにおけ
るＩＣチップ電極（その下の膜構造）のダメージが懸念
される。
【００１５】従って、両者のボンダビリティの向上には
「同温度」は大きな障害となる。 （３）装置について、図５に示す従来の装置では、ＩＣ
チップの電極とインナリードを同一温度にしか保持でき
ず、個別に温度設定することができない。本発明は、上
記問題点を除去し、ＩＣチップ電極へのボンディング時
のダメージを軽減し、インナリードへのボンディングの
接合性を向上させるために、第１のボンドと第２のボン
ドとの保持温度を独立に設定可能にし、的確なボンディ
ングを行い得る半導体装置のワイヤボンディング方法及
びその装置を提供することを目的とする。
「同温度」は大きな障害となる。 （３）装置について、図５に示す従来の装置では、ＩＣ
チップの電極とインナリードを同一温度にしか保持でき
ず、個別に温度設定することができない。本発明は、上
記問題点を除去し、ＩＣチップ電極へのボンディング時
のダメージを軽減し、インナリードへのボンディングの
接合性を向上させるために、第１のボンドと第２のボン
ドとの保持温度を独立に設定可能にし、的確なボンディ
ングを行い得る半導体装置のワイヤボンディング方法及
びその装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、半導体素子の電極と金属細線との接合を
行う第１のボンドと、金属細線とインナリードとの接合
を行う第２のボンドとを行う熱圧着による半導体装置の
ワイヤボンディング方法において、前記第１のボンドを
第１の温度で行い、次に、前記第２のボンドを前記第１
の温度よりも高温の第２の温度で行うようにしたもので
ある。
成するために、半導体素子の電極と金属細線との接合を
行う第１のボンドと、金属細線とインナリードとの接合
を行う第２のボンドとを行う熱圧着による半導体装置の
ワイヤボンディング方法において、前記第１のボンドを
第１の温度で行い、次に、前記第２のボンドを前記第１
の温度よりも高温の第２の温度で行うようにしたもので
ある。
【００１７】また、前記第１の温度は略１５０°乃至２
１０°であり、前記第２の温度は略２５０乃至３００°
程度である。更に、半導体素子の電極と金属細線との接
合を行う第１のボンドと、金属細線とインナリードとの
接合を行う第２のボンドとを行う熱圧着による半導体装
置のワイヤボンディング装置において、前記第１のボン
ドを行うにあたり、ボンディングパッドを第１の温度に
設定するヒータと、該ヒータの温度を制御する第１のヒ
ータコントロールユニットと、前記第２のボンドを行う
にあたり、インナリードを前記第１の温度よりも高温の
第２の温度に設定するヒータと、該ヒータの温度を制御
する第２のヒータコントロールユニットとを設けるよう
にしたものである。
１０°であり、前記第２の温度は略２５０乃至３００°
程度である。更に、半導体素子の電極と金属細線との接
合を行う第１のボンドと、金属細線とインナリードとの
接合を行う第２のボンドとを行う熱圧着による半導体装
置のワイヤボンディング装置において、前記第１のボン
ドを行うにあたり、ボンディングパッドを第１の温度に
設定するヒータと、該ヒータの温度を制御する第１のヒ
ータコントロールユニットと、前記第２のボンドを行う
にあたり、インナリードを前記第１の温度よりも高温の
第２の温度に設定するヒータと、該ヒータの温度を制御
する第２のヒータコントロールユニットとを設けるよう
にしたものである。
【００１８】
【作用】本発明によれば、半導体素子の電極と金属細線
との接合を行う第１のボンドと、金属細線とインナリー
ドとの接合を行う第２のボンドとを行う熱圧着による半
導体装置のワイヤボンディング方法において、第１のボ
ンドにおいて、ＩＣチップ電極（の下の膜構造）へのダ
メージの少ないボンディングを安定して行なえるよう
に、通常（２５０Ｃ°）よりも低い温度（１５０〜２１
０Ｃ°程度）でボンディングを行なう。第２のボンドに
おいて、超多ピン等の先端形状の不安定なエッチングフ
レーム等において、超音波に大きく依存せずに安定した
接合力を得るために、通常（２５０Ｃ°）よりも高い温
度（〜３００Ｃ°程度）でボンディングを行なう。
との接合を行う第１のボンドと、金属細線とインナリー
ドとの接合を行う第２のボンドとを行う熱圧着による半
導体装置のワイヤボンディング方法において、第１のボ
ンドにおいて、ＩＣチップ電極（の下の膜構造）へのダ
メージの少ないボンディングを安定して行なえるよう
に、通常（２５０Ｃ°）よりも低い温度（１５０〜２１
０Ｃ°程度）でボンディングを行なう。第２のボンドに
おいて、超多ピン等の先端形状の不安定なエッチングフ
レーム等において、超音波に大きく依存せずに安定した
接合力を得るために、通常（２５０Ｃ°）よりも高い温
度（〜３００Ｃ°程度）でボンディングを行なう。
【００１９】従って、ボンディング電極下の膜構造への
ダメージを低減することができる。また、ボンディング
のバラツキによる突発的なダメージもなくすことができ
る。また、インナリードと金線の接合力を大幅に向上さ
せることができる。更に、ヒータブロックにおいて、ダ
イパッド用ヒータブロックとインナリード用ヒータブロ
ックに分割し、各々に制御する方式をとるため、ダイパ
ッドとインナリードの温度設定を独立して的確に行うこ
とができる。
ダメージを低減することができる。また、ボンディング
のバラツキによる突発的なダメージもなくすことができ
る。また、インナリードと金線の接合力を大幅に向上さ
せることができる。更に、ヒータブロックにおいて、ダ
イパッド用ヒータブロックとインナリード用ヒータブロ
ックに分割し、各々に制御する方式をとるため、ダイパ
ッドとインナリードの温度設定を独立して的確に行うこ
とができる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示す熱圧着方
式のワイヤボンディングの加熱装置の斜視図、図２は図
１のＡ−Ａ線の断面図である。これらの図に示すよう
に、１６はインナリード用ヒータブロック、１７はダイ
パッド用ヒータブロック、１８はダイパッド用ヒータ、
１９ａはサーモカップル先端部、２０は第２のヒータユ
ニット、２１は第２のコントロールユニット、２７は第
１のヒータユニット、２８は第１のコントロールユニッ
トである。
詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示す熱圧着方
式のワイヤボンディングの加熱装置の斜視図、図２は図
１のＡ−Ａ線の断面図である。これらの図に示すよう
に、１６はインナリード用ヒータブロック、１７はダイ
パッド用ヒータブロック、１８はダイパッド用ヒータ、
１９ａはサーモカップル先端部、２０は第２のヒータユ
ニット、２１は第２のコントロールユニット、２７は第
１のヒータユニット、２８は第１のコントロールユニッ
トである。
【００２１】これらの図に示すように、この実施例にお
いては、ヒータブロック１１をダイパッド用ヒータブロ
ック１７と、インナリード用ヒータブロック１８に分割
したものであり、ダイパッド用ヒータブロック１７は、
第２のコントロールユニット２１によって、通常（従
来：２５０°程度）より、低温（１５０Ｃ°〜２１０Ｃ
°）に温度制御され、インナリード用ヒータブロック１
６は第１のコントロールユニット２８によって、通常よ
り高温（２５０〜３００Ｃ°程度）に温度制御するよう
にしている。
いては、ヒータブロック１１をダイパッド用ヒータブロ
ック１７と、インナリード用ヒータブロック１８に分割
したものであり、ダイパッド用ヒータブロック１７は、
第２のコントロールユニット２１によって、通常（従
来：２５０°程度）より、低温（１５０Ｃ°〜２１０Ｃ
°）に温度制御され、インナリード用ヒータブロック１
６は第１のコントロールユニット２８によって、通常よ
り高温（２５０〜３００Ｃ°程度）に温度制御するよう
にしている。
【００２２】また、ダイパッド用ヒータブロック１７は
かなり小さい（ダイパッドサイズに依存する）ことが予
想されるので、その限られたスペースを利用するにあた
って、ダイパッド用ヒータ１８及びそのヒータの温度を
監視するサーモカップル１９を下部から挿入するように
している。そこで、まず、ＩＣチップ５の電極９とボン
ディングワイヤ３との接合を行う第１のボンドを、第２
のコントロールユニット２１によって制御されるダイパ
ッド用ヒータブロック１７によって、ダイパッド８上を
比較的低温の１５０Ｃ°〜２１０Ｃ°に温度制御して実
施する。
かなり小さい（ダイパッドサイズに依存する）ことが予
想されるので、その限られたスペースを利用するにあた
って、ダイパッド用ヒータ１８及びそのヒータの温度を
監視するサーモカップル１９を下部から挿入するように
している。そこで、まず、ＩＣチップ５の電極９とボン
ディングワイヤ３との接合を行う第１のボンドを、第２
のコントロールユニット２１によって制御されるダイパ
ッド用ヒータブロック１７によって、ダイパッド８上を
比較的低温の１５０Ｃ°〜２１０Ｃ°に温度制御して実
施する。
【００２３】次に、ボンディングワイヤ３とインナリー
ド１０との接合を行う第２のボンドを、インナリード１
０上を比較的高温の３００Ｃ°程度に温度制御して実施
する。ここで、各温度制御は、図２に示すように、第１
のボンドが行われるダイパッド用ヒータブロック１７に
おいては、ダイパッド用ヒータ１８の温度をその周囲に
配設されるサーモカップル１９で検出して、その出力信
号を第１のコントロールユニット２８に入力し、その第
１のコントロールユニット２８において、基準値と比較
されて、設定温度になるように、第１のコントロールユ
ニット２８からの出力制御信号によって、第１のヒータ
ユニット２７が制御される。
ド１０との接合を行う第２のボンドを、インナリード１
０上を比較的高温の３００Ｃ°程度に温度制御して実施
する。ここで、各温度制御は、図２に示すように、第１
のボンドが行われるダイパッド用ヒータブロック１７に
おいては、ダイパッド用ヒータ１８の温度をその周囲に
配設されるサーモカップル１９で検出して、その出力信
号を第１のコントロールユニット２８に入力し、その第
１のコントロールユニット２８において、基準値と比較
されて、設定温度になるように、第１のコントロールユ
ニット２８からの出力制御信号によって、第１のヒータ
ユニット２７が制御される。
【００２４】ここで、ダイパッド用ヒータ１８及びサー
モカップル１９は、ヒータブロック１１の下方から挿入
されて取り付けられるようになっている。また、第２の
ボンドが行われるインナリード用ヒータブロック１６に
おいては、図１に示すように、インナリード用ヒータ３
０の温度をその近傍に配設されるサーモカップル３１で
検出して、その出力信号を第２のコントロールユニット
２１に入力し、その第２のコントロールユニット２１に
おいて、基準値と比較されて、設定温度になるように、
第２のコントロールユニット２１からの出力制御信号に
よって、第２のヒータユニット２０が制御される。
モカップル１９は、ヒータブロック１１の下方から挿入
されて取り付けられるようになっている。また、第２の
ボンドが行われるインナリード用ヒータブロック１６に
おいては、図１に示すように、インナリード用ヒータ３
０の温度をその近傍に配設されるサーモカップル３１で
検出して、その出力信号を第２のコントロールユニット
２１に入力し、その第２のコントロールユニット２１に
おいて、基準値と比較されて、設定温度になるように、
第２のコントロールユニット２１からの出力制御信号に
よって、第２のヒータユニット２０が制御される。
【００２５】ここで、ダイパッド用ヒータブロック１７
及びサーモカップル３１は、ヒータブロック１１の側方
から挿入されて取り付けられるようになっている。この
ように構成するために、ボンディング電極下の膜構造へ
のダメージを低減することができる。また、ボンディン
グのバラツキによる突発的なダメージもなくすことがで
きる。従って、第１のボンディングが行われる電極下の
ダメージが原因で生じる電気的リーク不良を低減させる
ことができる。
及びサーモカップル３１は、ヒータブロック１１の側方
から挿入されて取り付けられるようになっている。この
ように構成するために、ボンディング電極下の膜構造へ
のダメージを低減することができる。また、ボンディン
グのバラツキによる突発的なダメージもなくすことがで
きる。従って、第１のボンディングが行われる電極下の
ダメージが原因で生じる電気的リーク不良を低減させる
ことができる。
【００２６】また、現在ＩＣは高集積化時代を迎えてお
り、多層配線などにみられる様に膜構造が非常に薄く、
もろくなる傾向にある。従って、電極下へのダメージは
今まで以上に考慮に入れなくてはならず、低温ボンディ
ングによるダメージ低減は大きな効果を奏することがで
きる。低温ボンディングは、２１０°Ｃ近辺以下になる
と、クラックの発生が減少し、１５０°Ｃ程度までは熱
ストレスによる信頼性が保たれることが確認されてい
る。
り、多層配線などにみられる様に膜構造が非常に薄く、
もろくなる傾向にある。従って、電極下へのダメージは
今まで以上に考慮に入れなくてはならず、低温ボンディ
ングによるダメージ低減は大きな効果を奏することがで
きる。低温ボンディングは、２１０°Ｃ近辺以下になる
と、クラックの発生が減少し、１５０°Ｃ程度までは熱
ストレスによる信頼性が保たれることが確認されてい
る。
【００２７】更に、インナリードへ通常（２５０Ｃ°程
度）より高温（３００Ｃ°程度）でボンディング（第２
のボンド）することにより、インナリードと金線の接合
力を大幅に向上させることができる。従って、超多ピン
等先端形状の不安定なエッチングフレームの場合でも、
接合力を超音波に大きく依存することなく安定した接合
ができるようになり、第２のボンドの剥がれを防止する
ことができる。
度）より高温（３００Ｃ°程度）でボンディング（第２
のボンド）することにより、インナリードと金線の接合
力を大幅に向上させることができる。従って、超多ピン
等先端形状の不安定なエッチングフレームの場合でも、
接合力を超音波に大きく依存することなく安定した接合
ができるようになり、第２のボンドの剥がれを防止する
ことができる。
【００２８】また、通常のプレス加工リードフレームの
場合においても、接合性の向上により、インナリードメ
ッキ厚を薄くしたり、更にはめっきなしのダイレクトボ
ンディングが期待できる。更に、ヒータブロックにおい
て、ダイパッド用ヒータブロックとインナリード用ヒー
タブロックに分割し、各々に制御する方式をとるため、
ダイパッドとインナリードの温度設定を独立して行うこ
とができる。
場合においても、接合性の向上により、インナリードメ
ッキ厚を薄くしたり、更にはめっきなしのダイレクトボ
ンディングが期待できる。更に、ヒータブロックにおい
て、ダイパッド用ヒータブロックとインナリード用ヒー
タブロックに分割し、各々に制御する方式をとるため、
ダイパッドとインナリードの温度設定を独立して行うこ
とができる。
【００２９】なお、金属細線としては、金線に限らず、
例えばＡｌ線やＣｕ線等を用いるようにしてもよい。ま
た、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを
本発明の範囲から排除するものではない。
例えばＡｌ線やＣｕ線等を用いるようにしてもよい。ま
た、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを
本発明の範囲から排除するものではない。
【００３０】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下の効果を奏することができる。 （１）ＩＣチップの電極へ通常（２５０Ｃ°程度）より
低温（１５０Ｃ°〜２１０Ｃ°程度）でボンディング
（第１のボンド）することにより、ボンディング電極下
の膜構造へのダメージを低減することができる。また、
ボンディングのバラツキによる突発的なダメージもなく
すことができる。
よれば、以下の効果を奏することができる。 （１）ＩＣチップの電極へ通常（２５０Ｃ°程度）より
低温（１５０Ｃ°〜２１０Ｃ°程度）でボンディング
（第１のボンド）することにより、ボンディング電極下
の膜構造へのダメージを低減することができる。また、
ボンディングのバラツキによる突発的なダメージもなく
すことができる。
【００３１】従って、第１のボンディングが行われる電
極下のダメージが原因で生じる電気的リーク不良を低減
させることができる。 （２）インナリードへ通常（２５０Ｃ°程度）より高温
（３００Ｃ°程度）でボンディング（第２のボンド）す
ることにより、インナリードと金線の接合力を大幅に向
上させることができる。
極下のダメージが原因で生じる電気的リーク不良を低減
させることができる。 （２）インナリードへ通常（２５０Ｃ°程度）より高温
（３００Ｃ°程度）でボンディング（第２のボンド）す
ることにより、インナリードと金線の接合力を大幅に向
上させることができる。
【００３２】従って、超多ピン等先端形状の不安定なエ
ッチングフレームの場合でも、接合力を超音波に大きく
依存することなく、安定した接合ができるようになり、
第２のボンドの剥がれを防止することができる。また、
通常のプレス加工リードフレームの場合においても、接
合性の向上によりインナリードめっき厚を薄くしたり、
更にはめっきなしのダイレクトボンディングが期待でき
る。
ッチングフレームの場合でも、接合力を超音波に大きく
依存することなく、安定した接合ができるようになり、
第２のボンドの剥がれを防止することができる。また、
通常のプレス加工リードフレームの場合においても、接
合性の向上によりインナリードめっき厚を薄くしたり、
更にはめっきなしのダイレクトボンディングが期待でき
る。
【００３３】（３）ヒータブロックにおいて、ダイパッ
ド用ヒータブロックとインナリード用ヒータブロックに
分割し、各々に制御する方式をとるため、ダイパッドと
インナリードの温度設定を独立して的確に行うことがで
きる。
ド用ヒータブロックとインナリード用ヒータブロックに
分割し、各々に制御する方式をとるため、ダイパッドと
インナリードの温度設定を独立して的確に行うことがで
きる。
【図１】本発明の実施例を示す熱圧着方式のワイヤボン
ディングの加熱装置の斜視図である。
ディングの加熱装置の斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線の断面図である。
【図３】従来の超音波併用熱圧着方式のワイヤボンド工
程断面図である。
程断面図である。
【図４】従来の超多ピン等の先端形状の不安定なエッチ
ングフレームを示す図である。
ングフレームを示す図である。
【図５】従来の熱圧着方式におけるプロセスで使用する
加熱装置の概略図である。
加熱装置の概略図である。
３ ボンディングワイヤ ５ ＩＣチップ ８ ダイパッド ９ ＩＣチップの電極 １０ インナリード １１ ヒータブロック １６ インナリード用ヒータブロック １７ ダイパッド用ヒータブロック １８ ダイパッド用ヒータ １９ サーモカップル １９ａ サーモカップル先端部 ２０ 第２のヒータユニット ２１ 第２のコントロールユニット ２７ 第１のヒータユニット ２８ 第１のコントロールユニット
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体素子の電極と金属細線との接合を
行う第１のボンドと、金属細線とインナリードとの接合
を行う第２のボンドとを行う熱圧着による半導体装置の
ワイヤボンディング方法において、 （ａ）前記第１のボンドを第１の温度で行い、 （ｂ）次に、前記第２のボンドを前記第１の温度よりも
高温の第２の温度で行うことを特徴とする半導体装置の
ワイヤボンディング方法。 - 【請求項２】 前記第１の温度は略１５０°乃至２１０
°であり、前記第２の温度は略２５０°乃至３００°程
度である請求項１記載の半導体装置のワイヤボンディン
グ方法。 - 【請求項３】 半導体素子の電極と金属細線との接合を
行う第１のボンドと、金属細線とインナリードとの接合
を行う第２のボンドとを行う熱圧着による半導体装置の
ワイヤボンディング装置において、 （ａ）前記第１のボンドを行うにあたり、ボンディング
パッドを第１の温度に設定するヒータブロックと、 （ｂ）該ヒータの温度を制御する第１のヒータコントロ
ールユニットと、 （ｃ）前記第２のボンドを行うにあたり、インナリード
を前記第１の温度よりも高温の第２の温度に設定するヒ
ータブロックと、 （ｄ）該ヒータの温度を制御する第２のヒータコントロ
ールユニットとを具備することを特徴とする半導体装置
のワイヤボンディング装置。 - 【請求項４】 前記第１の温度に設定するヒータとその
温度を監視するサーモカップルを前記ヒータブロックの
下部から挿入することを特徴とする請求項３記載の半導
体装置のワイヤボンディング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3154289A JPH0645408A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 半導体装置のワイヤボンディング方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3154289A JPH0645408A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 半導体装置のワイヤボンディング方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0645408A true JPH0645408A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=15580892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3154289A Withdrawn JPH0645408A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 半導体装置のワイヤボンディング方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645408A (ja) |
-
1991
- 1991-06-26 JP JP3154289A patent/JPH0645408A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980903 |