JPH0744198B2 - ワイヤボンデイング用ウエツジ - Google Patents
ワイヤボンデイング用ウエツジInfo
- Publication number
- JPH0744198B2 JPH0744198B2 JP61044962A JP4496286A JPH0744198B2 JP H0744198 B2 JPH0744198 B2 JP H0744198B2 JP 61044962 A JP61044962 A JP 61044962A JP 4496286 A JP4496286 A JP 4496286A JP H0744198 B2 JPH0744198 B2 JP H0744198B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wedge
- thin film
- wire
- wire bonding
- hard thin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
- H10W72/07141—Means for applying energy, e.g. ovens or lasers
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、LSIやICなどの半導体装置のワイヤボンディ
ングに使用するウェッジに関するものである。
ングに使用するウェッジに関するものである。
半導体装置において、半導体チップの電極とパッケージ
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おり、こ
の接続工程（ワイヤボンディング）には、キャピラリー
やウェッジが用いられている。このうちウェッジ１は、
第２図（ａ）（ｂ）に示すように先端に設けた斜めの細
孔1aを通して導線を送出し、押圧部1bで該導線を圧着す
るようになっているもので、キャピラリーに比べ導線の
圧着部分を細くすることができるため、より高密度のワ
イヤボンディングに使用できるという利点があった。
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おり、こ
の接続工程（ワイヤボンディング）には、キャピラリー
やウェッジが用いられている。このうちウェッジ１は、
第２図（ａ）（ｂ）に示すように先端に設けた斜めの細
孔1aを通して導線を送出し、押圧部1bで該導線を圧着す
るようになっているもので、キャピラリーに比べ導線の
圧着部分を細くすることができるため、より高密度のワ
イヤボンディングに使用できるという利点があった。
また、このウェッジ１は先端の押圧部1bが細く、セラミ
ックスでは折れやすいため、超硬により全体を形成して
おり、導線として主にコストの低いアルミ線を用いてい
た。
ックスでは折れやすいため、超硬により全体を形成して
おり、導線として主にコストの低いアルミ線を用いてい
た。
ところが、超硬により形成したウェッジ１の場合、金属
の付着性が大きいため先端部に導線や電極の粉が付着し
やすく、この付着物が多くたまると細孔1aの穴詰まりや
導線切れ、ループ異常などの接続不良を起こしていた。
の付着性が大きいため先端部に導線や電極の粉が付着し
やすく、この付着物が多くたまると細孔1aの穴詰まりや
導線切れ、ループ異常などの接続不良を起こしていた。
また、このウェッジ１は、最高１秒間に８回程度の高速
で導線を電極上に圧着する際に、電極面に打ちつけられ
るために、先端の押圧部1bに摩耗や折損などが生じやす
く、摩耗や折損などが激しいと、導線を確実に圧着する
ことができず、ワイヤーツブレ異常を起こしていた。
で導線を電極上に圧着する際に、電極面に打ちつけられ
るために、先端の押圧部1bに摩耗や折損などが生じやす
く、摩耗や折損などが激しいと、導線を確実に圧着する
ことができず、ワイヤーツブレ異常を起こしていた。
これらの接続不良のため超硬よりなるウェッジ１は比較
的寿命の短いものであった。
的寿命の短いものであった。
上記に鑑みて、本発明は超硬により形成したウェッジ基
体の少なくとも先端部の表面にTiC,TiN、ダイヤモンド
等よりなる硬質薄膜を被着してワイヤボンディング用ウ
ェッジを形成したものである。
体の少なくとも先端部の表面にTiC,TiN、ダイヤモンド
等よりなる硬質薄膜を被着してワイヤボンディング用ウ
ェッジを形成したものである。
本発明に係るウェッジ１は、超硬よりなり、第１図に先
端部分を示すように導線を送出する細孔1aおよび導線を
圧着する押圧部1bを備えており、表面に硬質薄膜２を被
着している。硬質薄膜２は細孔1aの内側面まで形成し、
滑らかな面となっているため、導線をスムーズに送出す
ることができ、またウェッジ１と導線との化学反応を防
止し、導線や電極粉の付着を防止することができる。
端部分を示すように導線を送出する細孔1aおよび導線を
圧着する押圧部1bを備えており、表面に硬質薄膜２を被
着している。硬質薄膜２は細孔1aの内側面まで形成し、
滑らかな面となっているため、導線をスムーズに送出す
ることができ、またウェッジ１と導線との化学反応を防
止し、導線や電極粉の付着を防止することができる。
また、硬質薄膜２を押圧部1b表面に被着してあることに
より押圧部1bの強度、殊に耐摩耗性を大きくすることが
できる。
より押圧部1bの強度、殊に耐摩耗性を大きくすることが
できる。
このようなウェッジ１の基体を炭化タングステン（WC）
により形成し、第１表に示すような種類の硬質薄膜を被
着して試作し、硬質薄膜を被着しないウェッジと共にワ
イヤボンディング試験を行った。それぞれのウェッジを
10個用意し、同一条件のもとに、アルミ線を用いてワイ
ヤボンディングを行い、ボンディング回数と導線の接続
状態との関係を調べた結果、それぞれの平均値は第１表
の通りであった。なおウェッジに被着した硬質薄膜の膜
厚は全て14μｍとした。
により形成し、第１表に示すような種類の硬質薄膜を被
着して試作し、硬質薄膜を被着しないウェッジと共にワ
イヤボンディング試験を行った。それぞれのウェッジを
10個用意し、同一条件のもとに、アルミ線を用いてワイ
ヤボンディングを行い、ボンディング回数と導線の接続
状態との関係を調べた結果、それぞれの平均値は第１表
の通りであった。なおウェッジに被着した硬質薄膜の膜
厚は全て14μｍとした。
第１表よりNo.1の硬質薄膜を被着しないウェッジは、30
万回程度のボンディングで先端部の摩耗や導線粉の付着
などのために接続不良が発生し、使用不要となった。ま
た、No.2のSiCを被着したウェッジやNo.3のSi3N4を被着
したウェッジは、硬質薄膜が剥離しやすく40万回程度で
寿命となり、さほど効果はなかった。
万回程度のボンディングで先端部の摩耗や導線粉の付着
などのために接続不良が発生し、使用不要となった。ま
た、No.2のSiCを被着したウェッジやNo.3のSi3N4を被着
したウェッジは、硬質薄膜が剥離しやすく40万回程度で
寿命となり、さほど効果はなかった。
それに対しNo.4のダイヤモンドを被着したウェッジやN
o.5のTiNを被着したウェッジ、No.6のTiCを被着したウ
ェッジは、それぞれ60万回程度のボンディング後も先端
部の摩耗や導線粉の付着が少なく使用可能な状態を保っ
ていた。
o.5のTiNを被着したウェッジ、No.6のTiCを被着したウ
ェッジは、それぞれ60万回程度のボンディング後も先端
部の摩耗や導線粉の付着が少なく使用可能な状態を保っ
ていた。
以上の結果より、超硬よりなるウェッジ基体に被着する
硬質薄膜としてはダイヤモンド,TiN,TiC等が良く、中で
もTiCが最も接続状態が良好であった。
硬質薄膜としてはダイヤモンド,TiN,TiC等が良く、中で
もTiCが最も接続状態が良好であった。
上記実施例において、硬質薄膜の平均膜厚は14μｍのも
のを用いたが、種々実験の結果平均膜厚が0.5μｍより
小さいと、耐摩耗性、強度が弱く、一方膜厚を50μｍよ
り厚くすると割れによる剥離が発生しやすくなるだけで
なく、細孔を小さくしてしまうという不都合があった。
即ち、ウェッジ基体の先端部に被着する硬質薄膜の平均
膜厚は0.5〜50μｍが好適である。
のを用いたが、種々実験の結果平均膜厚が0.5μｍより
小さいと、耐摩耗性、強度が弱く、一方膜厚を50μｍよ
り厚くすると割れによる剥離が発生しやすくなるだけで
なく、細孔を小さくしてしまうという不都合があった。
即ち、ウェッジ基体の先端部に被着する硬質薄膜の平均
膜厚は0.5〜50μｍが好適である。
このような硬質薄膜の被着方法はいろいろあるが、たと
えば、ダイヤモンドの薄膜を被着する場合は、プラズマ
中の活性分子、ラジカル、イオン、電子等を利用して、
基体にダイヤモンド層を沈積させるプラズマCVD法が適
している。この他、材質等の違いに応じてPVD法、イオ
ンプレーティング法、スパッタリング法などで薄膜を被
着してもよい。また、ウェッジの細孔はあらかじめ広く
形成しておき薄膜被着後研磨することによって適正な大
きさにすればよい。このようにプラズマCVD法などで硬
質薄膜を形成することにより結晶粒径が細かく、ボイド
のない滑らかな表面が得られるが、必要に応じて表面の
研磨を行えば、さらに滑らかな面を得ることができる。
えば、ダイヤモンドの薄膜を被着する場合は、プラズマ
中の活性分子、ラジカル、イオン、電子等を利用して、
基体にダイヤモンド層を沈積させるプラズマCVD法が適
している。この他、材質等の違いに応じてPVD法、イオ
ンプレーティング法、スパッタリング法などで薄膜を被
着してもよい。また、ウェッジの細孔はあらかじめ広く
形成しておき薄膜被着後研磨することによって適正な大
きさにすればよい。このようにプラズマCVD法などで硬
質薄膜を形成することにより結晶粒径が細かく、ボイド
のない滑らかな表面が得られるが、必要に応じて表面の
研磨を行えば、さらに滑らかな面を得ることができる。
叙上のように本発明によれば、超硬により形成したワイ
ヤボンディング用ウェッジの少なくとも先端部の表面に
硬質薄膜を被着したことにより、ウェッジ先端部の耐摩
耗性、硬度、耐蝕性が大きくなり欠けや折れの発生が少
なくなるだけでなく、細孔の内側面が滑らかになり摩擦
係数が低減して導線の送出がスムーズに行えるために、
接触不良が少なくなる。さらに、これらの硬質薄膜は熱
伝導率が高いため、ウェッジの放熱特性を良くし、また
導電性が高いため、静電気等による帯電を防止すること
ができるなど多くの特長を有したワイヤボンディング用
ウェッジを提供することができる。
ヤボンディング用ウェッジの少なくとも先端部の表面に
硬質薄膜を被着したことにより、ウェッジ先端部の耐摩
耗性、硬度、耐蝕性が大きくなり欠けや折れの発生が少
なくなるだけでなく、細孔の内側面が滑らかになり摩擦
係数が低減して導線の送出がスムーズに行えるために、
接触不良が少なくなる。さらに、これらの硬質薄膜は熱
伝導率が高いため、ウェッジの放熱特性を良くし、また
導電性が高いため、静電気等による帯電を防止すること
ができるなど多くの特長を有したワイヤボンディング用
ウェッジを提供することができる。
第１図は本発明に係るワイヤボンディング用ウェッジの
先端部分を示す拡大断面図である。 第２図（ａ）（ｂ）はそれぞれ従来のワイヤボンディン
グ用ウェッジを示しており、第２図（ａ）は側面図、第
２図（ｂ）は第２図（ａ）におけるＡ部の拡大断面図で
ある。 1:ワイヤボンディング用ウェッジ 1a:細孔 1b:押圧部 2:硬質薄膜
先端部分を示す拡大断面図である。 第２図（ａ）（ｂ）はそれぞれ従来のワイヤボンディン
グ用ウェッジを示しており、第２図（ａ）は側面図、第
２図（ｂ）は第２図（ａ）におけるＡ部の拡大断面図で
ある。 1:ワイヤボンディング用ウェッジ 1a:細孔 1b:押圧部 2:硬質薄膜
Claims (1)
- 【請求項１】超硬により形成したウェッジ基体の少なく
とも先端部の表面にTiC,TiN,ダイヤモンドなどより成る
硬質薄膜を被着したことを特徴とするワイヤボンディン
グ用ウェッジ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61044962A JPH0744198B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | ワイヤボンデイング用ウエツジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61044962A JPH0744198B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | ワイヤボンデイング用ウエツジ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62202533A JPS62202533A (ja) | 1987-09-07 |
| JPH0744198B2 true JPH0744198B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=12706103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61044962A Expired - Lifetime JPH0744198B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | ワイヤボンデイング用ウエツジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0744198B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4540212B2 (ja) * | 2000-10-24 | 2010-09-08 | 田中電子工業株式会社 | ボンディングワイヤの巻替ガイド及びそれを用いた巻替方法 |
-
1986
- 1986-02-28 JP JP61044962A patent/JPH0744198B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62202533A (ja) | 1987-09-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |