JPH0917819A - マイクロエレクトロニクス装置の製造における結線方法 - Google Patents

マイクロエレクトロニクス装置の製造における結線方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ループ高さを低くすることができる比較的安
価なワイヤボンディング技術を提供する。 【解決手段】 ボンドパッド（５）を搭載したマイクロ
エレクトロニクス装置（７）とリードフィンガ（９）と
ワイヤ（１）とを用意する。最初にボンドパッドにボー
ル（２１）をボンディングする。ボール（２１）は好ま
しくは金でできており、ワイヤの材料と電気的に適合性
がある。ワイヤの一端をボールボンド（２３）によりリ
ードフィンガ（９）に接続し、それからワイヤの他端を
ボール（２１）に接続して、接続が完成する。ボンドパ
ッドより上にワイヤループがないので、ループ高さを低
くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は２か所の接着位置間
を結線することに関するものであり、特に、半導体チッ
プすなわちダイ上のボンドパッドと、リードフィンガの
ような第２のボンディング位置間を結線するものであっ
て、ボンディング位置間のワイヤループが非常に低く
て、約０．００２インチ（約０．０５ｍｍ）くらいのも
のに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置とそのパッケージングがどん
どん小さくなっていくなかで、寸法に対する関心はパッ
ケージの長さと幅だけでなく、最終パッケージの厚さに
も及んでいる。チップのボンドパッドとリードフレーム
のフィンガ間を結線するための従来のワイヤボールボン
ディング技術では、チップボンドパッドの上にボールボ
ンドをつくり、リードフィンガに対してワイヤをループ
にし、ワイヤをリードフィンガにスティッチボンディン
グし、それからワイヤピグテールを施して結線を完成す
る。ワイヤがチップのボンドパッド上のボールボンドか
ら出て行く際に、ワイヤがリードフィンガに向かって曲
がるのでループをつくり、それが結線のループ高さを定
めている。ループの高さは通常一般的に約０．０１０〜
０．０１５インチ（約０．２５〜０．３８ｍｍ）である
から、パッケージの厚さはこの高さを収容しなければな
らない。より薄いパッケージが開発されるにつれて、従
来のボンディング技術を用いてループパラメータ、プロ
ファイルおよびワイヤの種類を変えることにより、ルー
プの高さは約０．００６インチ（約０．１５ｍｍ）まで
減った。しかしながらループ高さをこれ以上低くしよう
とするとワイヤの損傷をきたし、ワイヤの引っ張り強さ
が弱くなるので、この高さが可能な最小の高さだと考え
られる。
【０００３】タブボンディングとして知られている全く
別の結線技術を使うことにより、ループ高さを約０．０
０３インチ（約０．０７６ｍｍ）まで減らすことができ
る。しかしながら、タブボンディングは高価な材料を必
要とするし、各々ダイが異なる度にカスタルフィルムを
必要とするので、経済的でない。またタブボンディング
には余分なプロセスも必要とするので、歩留りが悪くな
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、約０．０
０２インチ（約０．０５ｍｍ）以下のループ高さを達成
することができる比較的安価なワイヤボンディング技術
が強く望まれていることは明らかである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
目標に合うワイヤボンディング方法が得られる。要約す
ると、低ワイヤボンド高さは２ステップで行われる。最
初に、ボールオンリボンドをチップのボンドパッド上に
つくる。このことを行うのに、標準的なやり方でボンド
パッド上にボールボンドを形成し、それからボールボン
ドの所でピグテール操作を開始する。通常のルーピン
グ、リードフィンガスティッチボンド、ボールワイヤボ
ンディングで用いられる操作のピグテール開始シーケン
スという方法をとらない。第２のステップで、通常のボ
ンディングシーケンスを用いるが、ボールボンドをリー
ドフィンガ上につくって、チップのボンドパッド上に先
にボンディングしたボール上にスティッチボンドを行う
点が通常と異なる。リードフィンガは通常パッケージ内
ではチップの表面よりも低いので、リードフィンガから
来るワイヤのループを基本的にチップ表面と平行にする
ことが可能になる。最初のボールボンドは、第２のステ
ップのスティッチボンドが可能で、かつワイヤとチップ
表面とのすき間を約０．００１インチ（約０．０２５ｍ
ｍ）に保てるように十分大きくつくる。ワイヤの直径を
このすき間に加えると、ループ高さの合計は約０．００
２インチ（約０．０５ｍｍ）になる。
【０００６】本発明によるワイヤボンディング方法はボ
ールボンドとチップの表面より上のワイヤループの高さ
を本質的にゼロにするものであり、標準的で経済的な従
来のボンディング技術と装置を利用するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に本発明について、図面を参照
して説明する。図１には従来技術による典型的な低ルー
プ結線を示す。典型的には、ワイヤ１を標準的なワイヤ
ボンディング毛細管を通し、ワイヤの端を熱してボール
にすることにより、接続がなされる（図示せず）。ボー
ル３をチップすなわちダイ７上のボンドパッド５に当て
て、ボンドパッドに接着する。それからワイヤ１を毛細
管に通したまま、毛細管をリードフィンガ９の方に移動
して、ワイヤをリードフィンガの所に持ってくる。それ
からワイヤ１をスティッチボンド２の所でリードフィン
ガにスティッチボンディングする。接続に当たり、ひび
割れのようなワイヤの損傷の可能性を最少にするため
に、ボンドパッド５の上のワイヤ１の首１１の部分でワ
イヤ１をループにすることが必要である。ワイヤ１をル
ープにするためには、ワイヤがボンドパッドの上で少な
くとも０．００６インチ（約０．１５ｍｍ）、一般的に
はそれよりもっと長く立っていることが必要であり、そ
のために最終パッケージングもそれだけ厚くする必要が
ある。
【０００８】図２と図３には本発明によるワイヤボンデ
ィング方法の流れが示してある。図２では従来技術と同
様に、チップすなわちダイ７の上にボンドパッド５があ
って、それからリードフィンガ９が示されている。最初
に、ボール２１を標準的な方法でつくって、ボンドパッ
ド５に接着する。ボールを接着後ピグテール操作を行う
ことによりボールだけがつくられる。これはまた次のボ
ール接着のためのワイヤの準備にもなる。それからワイ
ヤ１を中に含む毛細管（図示せず）をリードフィンガ９
の所に移動して、標準的なやり方で毛細管から突き出て
いるワイヤからボールを形成する。それから標準的なや
り方でボール２３をリードフィンガ９に接着する。それ
から毛細管をボール２１の上方に移動して、ワイヤ１を
毛細管の中を通してボール２１の所に持っていき、ボー
ル２１の上でワイヤの位置を定め、それから標準的なや
り方でスティッチボンド２０を用いてワイヤ１をボール
２１にスティッチボンディングする。それから標準的な
やり方で毛細管によりワイヤ１をボール２１の部分でス
ティッチボンドから引き離し、次のワイヤピグテールを
確立して、ボール形成の準備をする。図３に示すよう
に、ボール２１のすぐ上でワイヤをループにする必要が
ない。それは接着がなされた順番のおかげであって、ワ
イヤ１を接着のためにボール２１の上に持ってきたと
き、ボール２１は既にボンドパッド５の上に接着してあ
ったからである。リードフィンガからボンドパッド５に
至るまでに必要なワイヤ１の首は一般にせいぜいリード
フィンガとボンドパッドとの高さの差である。なぜなら
ば通常ボンドパッドはリードフィンガより高い位置にあ
るからである。また、ダイパッド５上のボール２１は、
毛細管とダイ間の最低高さを設定すると共に、毛細管と
ダイパッドそれ自体との間のすき間を供給している。
【０００９】この結果、本発明によるワイヤボンディン
グと接続方法は比較的安価で、ボンドパッド上のワイヤ
のループや首を必要とせずに、必要な接着を実現するも
のである。
【００１０】以上特定の好ましい実施例について本発明
を説明したが、当業者には多くの変形例と修正例が直ち
に明らかになるであろう。したがって、請求の範囲は従
来技術を考慮してすべてのそうした変形例と修正例を含
むように、できるだけ広く解釈すべきである。
【００１１】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１）（ア）ボンドパッドを搭載したマイクロエレクト
ロニクス装置を提供するステップと、（イ）リードフィ
ンガを提供するステップと、（ハ）前記リードフィンガ
と前記ボンドパッド間を接続するためのワイヤを提供す
るステップと、（ニ） 前記ボンドパッド上に前記ワイ
ヤの材料と電気的に適合する材料から成る突起（ボー
ル）を提供するステップと、（ホ） 前記ワイヤの一端
を前記リードフィンガに接続するステップと、（ヘ）
前記ボールに前記ワイヤの他端を接続するステップと、
を含む、マイクロエレクトロニクス装置の製造における
結線方法。
【００１２】（２） 第（１）項の方法において、前記
リードフィンガへの接続はボールボンドであり、前記ボ
ールへの接続はスティッチボンドである、結線方法。 （３） 第（１）項記載の方法において、前記ボールは
金であり、前記ワイヤは金である、結線方法。 （４） 第（２）項記載の方法において、前記ボールは
金であり、前記ワイヤは金である、結線方法。 （５） 第（１）項記載の方法において、前記リードフ
ィンガはリードフレームの一部である、結線方法。
【００１３】（６） 第（２）項記載の方法において、
前記リードフィンガはリードフレームの一部である、結
線方法。 （７） 第（３）項記載の方法において、前記リードフ
ィンガはリードフレームの一部である、結線方法。 （８） 第（４）項記載の方法において、前記リードフ
ィンガはリードフレームの一部である、結線方法。
【００１４】（９） マイクロエレクトロニクス装置、
好ましくは半導体装置、の製造における結線方法であっ
て、ボンドパッド５を搭載したマイクロエレクトロニク
ス装置７を提供するステップと、リードフレームのリー
ドフィンガのようなマイクロエレクトロニクス装置の外
部にワイヤボンディング位置９を提供するステップとを
含む。リードフィンガ９とボンドパッド５とを接続する
ためのワイヤが提供され、最初にボンドパッドにボール
２１がボンディングされる。ボール２１は好ましくは金
でできており、ボンドパッド上のワイヤの材料と電気的
に適合性がある。ワイヤの一端はボールボンド２３によ
りリードフィンガ９に接続され、それからワイヤの他端
がボール２１に接続されて接続が完成し、ボンドパッド
の上にループがない接続が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による半導体ダイ上のボンドパッドか
らリードフィンガへの結線の略図。
【図２】本発明による半導体ダイ上のボンドパッドにリ
ードフィンガを結線するプロセスの流れを示す図。
【図３】本発明による半導体ダイ上のボンドパッドにリ
ードフィンガを結線するプロセスの流れを示す図。
【符号の説明】
１ ワイヤ ２ スティッチボンド ３ ボール ５ ボンドパッド ７ チップ ９ リードフィンガ ２０ スティッチボンド ２１ ボール ２３ ボール

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ア）ボンドパッドを搭載したマイクロ
    エレクトロニクス装置を提供するステップと、 （イ）リードフィンガを提供するステップと、 （ハ）前記リードフィンガと前記ボンドパッド間を接続
    するためのワイヤを提供するステップと、 （ニ）前記ボンドパッド上に前記ワイヤの材料と電気的
    に適合する材料から成るボールを提供するステップと、 （ホ）前記ワイヤの一端を前記リードフィンガに接続す
    るステップと、 （ヘ）前記ボールに前記ワイヤの他端を接続するステッ
    プと、 を含む、マイクロエレクトロニクス装置の製造における
    結線方法。
JP8169725A 1995-06-28 1996-06-28 マイクロエレクトロニクス装置の製造における結線方法 Pending JPH0917819A (ja)

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