JPH10270487A - 半導体装置の製造方法およびワイヤボンディング方法ならびにワイヤボンディング装置 - Google Patents

半導体装置の製造方法およびワイヤボンディング方法ならびにワイヤボンディング装置

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JPH10270487A
JPH10270487A JP7158197A JP7158197A JPH10270487A JP H10270487 A JPH10270487 A JP H10270487A JP 7158197 A JP7158197 A JP 7158197A JP 7158197 A JP7158197 A JP 7158197A JP H10270487 A JPH10270487 A JP H10270487A
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wire
bonding
tip
capillary
ball
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Yoshiaki Tamai
義明 玉井
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Akita Electronics Systems Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Akita Electronics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤのループ高さを低くしてパッケージの
薄型化を図る。 【解決手段】 半導体チップの周囲に先端を臨ませた複
数のリードを有するリードフレームを用意する工程と、
ネイルヘッド・ボンディングによって前記半導体チップ
の電極と前記リードの先端を導電性のワイヤで接続する
工程と、前記半導体チップおよびワイヤならびにリード
の先端部分等を絶縁性樹脂で封止する工程とを有する半
導体装置の製造方法であって、前記ネイルヘッド・ボン
ディングにおけるワイヤ先端のボール化をボール直上の
ワイヤの再結晶長さを短くするようにレーザ光を前記ワ
イヤ先端のみに照射してボールを形成する。前記ワイヤ
先端の位置を検出した後、前記位置検出情報に基づいて
前記レーザ光の照射位置を補正して前記ワイヤ先端にレ
ーザ光を照射して前記ボールを形成する。前記キャピラ
リを振動させて前記ワイヤに振動を加えてワイヤの接続
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はワイヤボンディング
技術、特に半導体装置の製造方法およびワイヤボンディ
ング方法ならびにワイヤボンディング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置（半導体集積回路装置）の製
造において、半導体チップの電極（たとえば第１ボンデ
ィング箇所）と、リード（たとえば第２ボンディング箇
所）を金線等の導電性のワイヤで接続する工程がある
が、このワイヤ張り作業はワイヤボンディング装置によ
って行われている。
【０００３】ワイヤボンディング装置については、たと
えば工業調査会発行「電子材料別冊号」1987年11月18日
発行、P123〜P129に記載されている。この文献には、熱
圧着法（ＴＣ法），超音波熱圧着法（ＴＳ法），超音波
法（ＵＳ法）によるワイヤボンディング装置について記
載されている。
【０００４】同文献には、熱圧着法や超音波熱圧着法等
のネイルヘッド・ボンディング法では電気トーチでワイ
ヤの先端にボールを形成することが記載されている。
【０００５】また、日経ＢＰ社発行「ＶＬＳＩパッケー
ジング技術（下）」1993年５月15日発行、Ｐ29およびＰ
30には、半導体装置の薄型パッケージに対応するための
ワイヤの張り高さ（ループ）の低ループ化について記載
されている。
【０００６】同文献には、熱圧着法や超音波熱圧着法で
は、ワイヤ先端のボール化時（ボール形成時）の熱の影
響によってボール直上のワイヤ部分が再結晶化するこ
と、前記再結晶部の長さによって前記ループ高さが決ま
ることが記載されている。また、ループ高さはワイヤ材
に影響されることも記載されている。
【０００７】たとえば、ワイヤの直径が２５〜３０μｍ
である場合、各ワイヤによるループ高さは下記の通りに
なることが記載されている。
【０００８】ノーマルのワイヤでは、再結晶長さが１７
９μｍである場合、半導体チップ表面からのループ高さ
は１５０〜１７０μｍ程度になり、低ループ用のワイヤ
（Ａ）では、再結晶長さが１１５μｍである場合、ルー
プ高さは１３５〜１５０μｍ程度になり、低ループ用の
ワイヤ（Ｂ）では、再結晶長さが１０８μｍである場
合、ループ高さは１２５〜１４０μｍ程度になることが
記載されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の超音波法や超音
波熱圧着法等のネイルヘッド・ボンディングでは、第１
ボンディングを行う前にキャピラリの下端であるボンデ
ィング端から突出するワイヤの先端をボール化する。ボ
ール化は水素炎トーチや電気トーチが使用されている。
【００１０】電気トーチ（トーチ電極）による放電でボ
ールを形成する場合、トーチ電極とワイヤ（金線）との
間に電圧（放電電圧）を印加することから、ワイヤには
一瞬の間大きな電流が流れるため、形成されたボールの
直上のワイヤの再結晶長さが長くなる。この結果、ワイ
ヤのループ高さが高くなり、パッケージの薄型パッケー
ジには対処し難くなる。
【００１１】すなわち、ループ高さが高くなると、ワイ
ヤのループ頂上部分が樹脂からなるパッケージの表面に
露出したり、あるいは目視できるようになり、外観不良
の対象となる。また、目視できない状態であってもワイ
ヤのループ頂上部分を被う樹脂の厚さは薄い場合があり
耐湿性に対する信頼性が低い。
【００１２】この結果、半導体装置の信頼性を重視する
場合には、パッケージの厚さを厚くする必要が生じ、半
導体装置の薄型パッケージ化が図り難くなる。
【００１３】本発明の目的は、ボール直上のワイヤ部分
の再結晶化長さを短くしてネイルヘッド・ボンディング
を行う技術を提供することにある。
【００１４】本発明の他の目的は、ワイヤのループ高さ
を低くできるネイルヘッド・ボンディング技術を提供す
ることにある。
【００１５】本発明の他の目的は、ワイヤのループ高さ
を低くできる半導体装置の製造方法およびワイヤボンデ
ィング装置を提供することにある。
【００１６】本発明の他の目的は、ワイヤのループ高さ
を低くすることによって樹脂パッケージにおける耐湿性
に対する信頼性が高い半導体装置を提供することにあ
る。
【００１７】本発明の他の目的は、ワイヤのループ高さ
を低くすることによって樹脂パッケージの薄型化が達成
できる半導体装置の製造技術を提供することにある。
【００１８】本発明の前記ならびにそのほかの目的と新
規な特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきら
かになるであろう。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
【００２０】（１）半導体チップの周囲に先端を臨ませ
た複数のリードを有するリードフレームを用意する工程
と、ネイルヘッド・ボンディングによって前記半導体チ
ップの電極と前記リードの先端を導電性のワイヤで接続
する工程と、前記半導体チップおよびワイヤならびにリ
ードの先端部分等を絶縁性樹脂で封止する工程とを有す
る半導体装置の製造方法であって、前記ネイルヘッド・
ボンディングにおけるワイヤ先端のボール化をボール直
上のワイヤの再結晶長さを短くするようにレーザ光を前
記ワイヤ先端のみに照射してボールを形成する。前記ワ
イヤ先端の位置を検出した後、前記位置検出情報に基づ
いて前記レーザ光の照射位置を補正して前記ワイヤ先端
にレーザ光を照射して前記ボールを形成する。前記キャ
ピラリを振動させて前記ワイヤに振動を加えてワイヤの
接続を行う。
【００２１】（２）キャピラリで保持したワイヤの先端
をボール化した後、前記キャピラリを動作させてワイヤ
の先端を被ボンディング物の第１ボンディング箇所に熱
圧着固定し、その後前記キャピラリからワイヤを繰り出
しながら動作させて前記被ボンディング物の第２ボンデ
ィング箇所にワイヤを接続し、ついで前記キャピラリか
ら延在するワイヤを前記第２ボンディング箇所の付け根
で分断するワイヤボンディング方法であって、前記ワイ
ヤ先端のボール形成はボール直上のワイヤの再結晶長さ
を短くするように前記ワイヤ先端のみにレーザ光を照射
して前記ボールを形成する。前記ワイヤ先端の位置を検
出した後、前記位置検出情報に基づいて前記レーザ光の
照射位置を補正して前記ワイヤ先端にレーザ光を照射し
て前記ボールを形成する。前記キャピラリを振動させて
前記ワイヤに振動を加えてワイヤの接続を行う。
【００２２】（３）被ボンディング物を載置するステー
ジと、ワイヤを保持したキャピラリを前記ステージ上で
動作させて前記被ボンディング物の第１ボンディング箇
所と第２ボンディング箇所を前記キャピラリに保持され
たワイヤで接続するボンディング機構と、前記キャピラ
リのボンディング端から突出するワイヤの先端をボール
化させるボール形成機構とを有するワイヤボンディング
装置であって、前記キャピラリのボンディング端から突
出するワイヤ先端にレーザ光を照射するレーザガンと、
前記レーザガンを支持しかつレーザガンの三次元ＸＹＺ
方向の位置を調整する位置決め装置と、前記キャピラリ
のボンディング端から突出するワイヤ先端の位置を検出
する位置検出装置と、前記各部を制御するコントロール
ユニットとを有し、前記レーザガンによるレーザ光照射
は前記位置検出装置による位置検出情報に基づいて行わ
れるように構成されている。前記ボンディング機構には
振動発生機構が組み込まれ、ワイヤ接続時前記キャピラ
リは振動して保持するワイヤを振動させるように構成さ
れている。
【００２３】前記（１）の手段によれば、（ａ）ワイヤ
先端にのみレーザ光を照射することから、ボール直上の
ワイヤの再結晶長さが短くなる。
【００２４】（ｂ）ワイヤボンディングにおいてワイヤ
は前記再結晶部分の上の縁部分で曲がるためワイヤのル
ープ高さが低くなる。
【００２５】（ｃ）ワイヤのループ高さを低くすること
ができるため樹脂パッケージの厚さを薄くでき、半導体
装置の薄型パッケージ化が達成できる。
【００２６】（ｄ）ワイヤと電極やリードとの接続は振
動を伴う熱圧着によるため接続の信頼性が高くなる。
【００２７】（ｅ）ワイヤ先端の位置を検出した後ワイ
ヤ先端にレーザ光を照射することから確実にボール形成
ができワイヤボンディングの歩留りが向上する。
【００２８】前記（２）の手段によれば、（ａ）ワイヤ
先端にのみレーザ光を照射することから、ボール直上の
ワイヤの再結晶長さが短くなる。
【００２９】（ｂ）ワイヤボンディングにおいてワイヤ
は前記再結晶部分の上の縁部分で曲がるためワイヤのル
ープ高さが低くなる。
【００３０】（ｃ）ワイヤと第１ボンディング箇所や第
２ボンディング箇所との接続は振動を伴う熱圧着による
ため接続の信頼性が高くなる。
【００３１】（ｄ）ワイヤ先端の位置を検出した後ワイ
ヤ先端にレーザ光を照射することから確実にボール形成
ができワイヤボンディングの歩留りが向上する。
【００３２】前記（３）の手段によれば、（ａ）キャピ
ラリから突出するワイヤの先端のみにレーザ光を照射す
ることからボール直上のワイヤの再結晶長さを短くする
ことができる。
【００３３】（ｂ）ワイヤボンディングにおいてワイヤ
は前記再結晶部分の上の縁部分で曲がるためワイヤのル
ープ高さを低くできる。
【００３４】（ｃ）レーザ光照射に先立ってワイヤ先端
の位置を位置検出装置で検出するとともに、前記位置検
出情報に基づいてレーザガンを支持する位置決め装置が
制御されるため、ワイヤ先端のみに確実にレーザ光を照
射することができボール形成の歩留りが向上する。した
がって、確実なワイヤボンディングが行える。
【００３５】（ｄ）ボンディング機構には振動発生機構
が組み込まれていることから、ワイヤ接続時ワイヤは振
動を付加されて熱圧着されるためより確実なボンディン
グが可能になる。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を
説明するための全図において、同一機能を有するものは
同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００３７】（実施形態）本実施形態では、ＳＯＰ(Sma
ll Outline Package) 型半導体装置の製造に適用した例
について説明する。
【００３８】図１は本実施形態である半導体装置の製造
方法におけるワイヤボンディング方法でのボール形成
と、ワイヤボンディングによるワイヤループ形状を示す
模式図、図２はワイヤボンディング装置の概要を示す模
式的正面図、図３はワイヤボンディング装置におけるワ
イヤの位置検出装置と、レーザガンの位置決め装置等を
示す模式的ブロック図、図４は本実施形態の半導体装置
の製造方法によって製造された半導体装置を示す断面図
である。
【００３９】実施形態を具体的に説明する前に、本発明
の基本的思想について説明する。
【００４０】半導体装置の製造において、図１（ｂ）に
示すように、支持板１上に固定された半導体チップ２の
電極３（第１ボンディング箇所）と、前記半導体チップ
２の周囲に先端を臨ませるリード４の先端部分（第２ボ
ンディング箇所）を導電性の金等のワイヤ５で接続する
場合、図１（ａ）に示すように、キャピラリ６の下端の
ボンディング端７から突出するワイヤ５の先端部分にレ
ーザガン１０から出射されるレーザ光１１を照射してワ
イヤ５の先端を球状化（ボール化）させてボール１２を
形成するものである。
【００４１】ボール化時の熱によって前記ボール１２の
直上のワイヤ部分は、図示（図中歪んだ丸の集合体とし
て示してある）しているように再結晶化するが、この再
結晶部１３の長さＬはワイヤ５の先端部分にのみレーザ
光１１を照射することによって短くできる。
【００４２】たとえば、２５〜３０μｍの直径の金線の
先端に６０〜７０μｍの直径のボールを形成した場合、
前記再結晶部１３の長さＬは５０〜８０μｍ程度と従来
の１０８μｍに比較して十分短くすることができる。図
１（ａ）において、ａはレーザ光照射領域である。
【００４３】前記再結晶部１３は再結晶の結果硬度が増
大して曲がり難くなる。
【００４４】ネイルヘッド・ボンディングでは、第１ボ
ンディング箇所でのワイヤの接続後は、キャピラリのボ
ンディング端からワイヤを繰り出しながらかつバックテ
ンションを加えながら第２ボンディングを行うため、前
記第１ボンディング箇所で立ち上がったワイヤ５は再結
晶部１３の上縁部分で曲がりが発生するため、ワイヤ５
のループ高さＨは再結晶部１３の長さＬに依存すること
になり、再結晶部１３の長さＬを短くすればする程ルー
プ高さＨを低くすることができる。
【００４５】したがって、前記Ｌを小さくするためには
前記レーザ光照射領域ａを小さくすれば良い。
【００４６】また、第２ボンディング箇所にワイヤ５を
接続した後は、キャピラリは上方に移動するが、この際
ワイヤはクランパに挟まれ、かつクランパも同時に上方
に移動するため、ワイヤは第２ボンディング箇所の付け
根部分で破断する。この結果、次のワイヤボンディング
開始時でのキャピラリからのワイヤの突出長さは不均一
になるとともに、ワイヤは曲がっていたりする。
【００４７】そこで、本発明では、キャピラリから突出
するワイヤの先端の位置を検出した後、その検出情報に
基づいてレーザガンの位置，方向性を補正した後、レー
ザ光を照射して確実にワイヤの先端にボールを形成する
ものである。
【００４８】また、ボールを形成するワイヤは銅線やア
ルミニウム線でもよい。
【００４９】つぎに、本実施形態によるワイヤボンディ
ング装置について説明する。
【００５０】本実施形態のワイヤボンディング装置は超
音波熱圧着装置となり、図２に示すように、ベース２１
上に被ボンディング物を載置するステージを構成するガ
イドレール２２が設けられている。このガイドレール２
２は被ボンディング物であるリードフレーム２３の両側
をそれぞれ溝で案内する構造となっている。
【００５１】前記リードフレーム２３の中央部分にはＩ
ＣやＬＳＩを構成する半導体チップ２が固定されてい
る。ワイヤボンディングにおいては、前述したように半
導体チップ２の電極３とリードフレーム２３のリード４
の先端をワイヤ５で電気的に接続する（図１（ｂ）参
照）。
【００５２】ステージとしては、必ずしもガイドレール
構造でなくともよい。
【００５３】また、図示はしないが前記ガイドレール２
２の一端にはローダが設けられ、他端にはアンローダが
設けられている。そして、前記ローダのマガジンから送
り出されたリードフレーム２３を、図示しないフレーム
フィーダによって順次ガイドレール２２に沿って間欠的
に移動させるようになっている。ワイヤボンディングス
テーションでワイヤボンディングが終了したリードフレ
ーム２３は、前記フレームフィーダによってアンローダ
に送られマガジンに収容される。
【００５４】一方、前記ガイドレール２２の内方には、
テーブル（ヒートブロック）２４が設けられている。こ
のヒートブロック２４は前記リードフレーム２３を載置
する。また、このヒートブロック２４はその内部が長手
方向に沿って繰り抜かれ、この繰り抜き部分にヒータ
（カートリッジヒータ）２５が挿入されている。したが
って、このヒータ２５によってヒートブロック２４が加
熱されるため、このヒートブロック２４上に載るリード
フレーム２３も加熱される。
【００５５】この例では図４に示す構造の半導体装置
９、すなわちパッケージの厚さが１．０μｍとなるＴＳ
ＯＰ（Thin Small Outline Package) 型半導体装置の組
み立て例について説明する。
【００５６】半導体装置９は、外観的には樹脂からなる
パッケージ（封止体）１５と、このパッケージ１５の周
囲から突出する複数のリード４とからなっている。ま
た、前記パッケージ１５内の中央には支持板（タブ）１
が位置するとともに、この支持板１上にはＩＣ等からな
る半導体チップ２が固定されている。そして、この半導
体チップ２の図示しない電極と、前記パッケージ１５内
に位置するリード４の先端部分が金線からなるワイヤ５
によって電気的に接続されている。
【００５７】ワイヤ５の再結晶部の長さを１００μｍ以
下にすることができるため、ワイヤのループ高さを１２
５μｍよりも低くすることができ、ワイヤのループ頂上
部分の樹脂の厚さを厚くできるため、半導体装置９の耐
湿性を向上させることができる。
【００５８】また、ワイヤボンディング装置は、前記ベ
ース２１上にはボンディング機構３０が設けられてい
る。このボンディング機構３０は前記半導体チップ２の
電極と前記半導体チップ２の周囲に先端を臨ませるリー
ド４の先端をワイヤ５で接続するように構成されてい
る。
【００５９】前記ボンディング機構３０は、前記ベース
２１上に載るＸＹテーブル３１と、前記ＸＹテーブル３
１上に設けられる本体３２と、この本体３２から延在す
るアーム３３およびボンディングアーム３４と、前記ア
ーム３３の先端に取り付けられた認識カメラ３５と、前
記ボンディングアーム３４の先端に取り付けられたボン
ディングツール（キャピラリ）６とからなっている。
【００６０】また、図示はしないが、前記キャピラリ６
の上方には、必要時ワイヤ５を保持するクランパが配設
されている。
【００６１】一方、図３に示すように、前記キャピラリ
６の側方には、ボール形成機構４０と、位置検出装置５
０が配設されている。
【００６２】前記ボール形成機構４０は前記レーザガン
１０を支持しかつレーザガン１０の三次元ＸＹＺ方向の
位置を調整する位置決め装置（ロボット）４１を有して
いる。前記レーザガン１０はレーザ光発振器４２を有
し、前記キャピラリ６のボンディング端７から突出する
ワイヤ先端にレーザ光１１を照射してワイヤ先端をボー
ル化するように構成されている。
【００６３】前記位置検出装置５０は、たとえばテレビ
ジョンカメラからなり、前記キャピラリ６のボンディン
グ端７から突出する画像を取り込んだ後、画像データを
コントロールユニット５１の画像認識回路５２に入力す
るようになっている。
【００６４】コントロールユニット５１は、入力装置４
５，前記入力装置４５で入力される情報を格納するメモ
リ４６，前記メモリ４６の情報と前記画像データとを比
較演算して前記位置決め装置４１の駆動情報を求める比
較演算回路５３，前記駆動情報に基づいて位置決め装置
４１を駆動するロボットコントロールユニット５４を有
している。
【００６５】また、前記ボンディング機構３０のボンデ
ィングアーム３４には図示しない振動発生機構が組み込
まれ、ワイヤ接続時前記キャピラリ６を振動（超音波振
動）させて超音波ボンディングを行うように構成されて
いる。
【００６６】なお、本発明は振動発生機構を組み込まな
いワイヤボンディング装置にも適用できる。
【００６７】本実施形態のワイヤボンディング装置で
は、位置検出装置５０によってキャピラリ６のボンディ
ング端７から突出するワイヤ５の先端の位置を検出した
後、その位置検出情報に基づいてレーザガン１０の位置
を制御してレーザ光１１を出射してワイヤ５の先端にボ
ール１２を形成する。
【００６８】この場合、ボール１２の直上のワイヤ部分
の再結晶化長さを短くするように、レーザ光１１をワイ
ヤ５の先端に照射する。
【００６９】つぎに、前記キャピラリ６を動作させて図
１（ｂ）に示すようにワイヤボンディングを行う。
【００７０】つぎに、図示はしないが、常用のトランス
ファモールド装置によって支持板１，半導体チップ２，
ワイヤ５およびリード４の先端部分を樹脂からなるパッ
ケージ１５でモールドするとともに、不要のリードフレ
ーム部分を切断除去し、かつリード４の成形を行って、
図４に示すようなガルウィング型の半導体装置９を製造
する。
【００７１】本実施形態によって製造された半導体装置
９はワイヤ５のループ高さを低くできるため、ワイヤ５
のループ頂上部分の樹脂の厚さが厚くなり耐湿性が向上
する。
【００７２】たとえば、従来のＴＳＯＰ構造の半導体装
置９では、支持板１の厚さを０．１５ｍｍ，半導体チッ
プ２の厚さを０．２８ｍｍとした場合、支持板１の下の
樹脂の厚さと半導体チップ２の上の樹脂の厚さをそれぞ
れ０．２８５ｍｍとなる。また、ワイヤ５のループ高さ
は高くても０．１８ｍｍ程度に抑えることができること
から、ワイヤ５のループ頂上部分よりも上の樹脂厚さは
０．１０５ｍｍとなる。
【００７３】これに対して本実施形態の半導体装置９の
場合は、ワイヤ５のループ高さを０．１２５ｍｍよりも
小さくでき、たとえば、０．０８〜０．１ｍｍ程度に抑
えることができるため、ワイヤ５のループ頂上部分の樹
脂の厚さを厚くでき耐湿性を向上させることができる。
【００７４】このことは、本実施形態によればさらにパ
ッケージ１５の厚さを薄くできることになり、パッケー
ジ１５の厚さが１ｍｍよりも薄いＶＴＳＯＰ（Very Thi
n Small Outline Package)を製造することができる。
【００７５】本実施形態によれば以下の効果を奏する。
【００７６】（１）ワイヤ先端にのみレーザ光を照射し
てボールを形成することから、ボール直上のワイヤの再
結晶長さを短くでき、ワイヤのループ高さを低くするこ
とができる。したがって、ワイヤのループ頂上の樹脂の
厚さを厚くできることになり、ワイヤがパッケージの表
面に目視できる不良の発生を抑えることができ、歩留り
向上から半導体装置の製造コストの低減が達成できる。
【００７７】（２）前記（１）のようにワイヤのループ
頂上の樹脂の厚さを厚くできるため、半導体装置の耐湿
性の向上を図ることができる。
【００７８】（３）前記（１）のようにワイヤのループ
高さを低くできるため、パッケージの薄型化が達成でき
る。
【００７９】（４）ワイヤボンディングは熱圧着と超音
波振動によるため接続の信頼性が高くなる。
【００８０】（５）ワイヤ先端の位置を検出した後ワイ
ヤ先端にレーザ光を照射することから確実にボール形成
ができワイヤボンディングの歩留りが向上する。
【００８１】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００８２】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
【００８３】（１）ネイルヘッド・ボンディングにおけ
るボール形成時、ボール直上のワイヤの再結晶長さを短
くできるため、ワイヤのループ高さを低くすることがで
きる。
【００８４】（２）ワイヤのループ高さを低くすること
ができるため、ワイヤのループ頂上の樹脂の厚さが厚く
なり、耐湿性が向上する。
【００８５】（３）ワイヤのループ高さを低くすること
ができるため、ワイヤのループ頂上の樹脂の厚さが厚く
なり、不良発生を抑止できる。この結果、半導体装置の
製造コストの低減を達成できる。
【００８６】（４）ワイヤのループ高さを低くできるた
め、パッケージの薄型化が達成できる。
【００８７】（５）ワイヤ先端の位置を検出した後ワイ
ヤ先端にレーザ光を照射してボールを形成することから
確実にボールを形成でき、ワイヤボンディングの歩留り
が向上し半導体装置の製造コストの低減が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である半導体装置の製造方
法におけるワイヤボンディング方法でのボール形成と、
ワイヤボンディングによるワイヤループ形状を示す模式
図である。
【図２】本実施形態のワイヤボンディング装置の概要を
示す模式的正面図である。
【図３】本実施形態のワイヤボンディング装置における
ワイヤの位置検出装置とレーザガンの位置決め装置等を
示す模式的ブロック図である。
【図４】本実施形態の半導体装置の製造方法によって製
造された半導体装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１…支持板、２…半導体チップ、３…電極、４…リー
ド、５…ワイヤ、６…キャピラリ、７…ボンディング
端、９…半導体装置、１０…レーザガン、１１…レーザ
光、１２…ボール、１３…再結晶部、１５…パッケー
ジ、２１…ベース、２２…ガイドレール、２３…リード
フレーム、２４…ヒートブロック、２５…ヒータ、３０
…ボンディング機構、３１…ＸＹテーブル、３２…本
体、３３…アーム、３４…ボンディングアーム、３５…
認識カメラ、４０…ボール形成機構、４１…位置決め装
置、４２…レーザ光発振器、４５…入力装置、４６…メ
モリ、５０…位置検出装置、５１…コントロールユニッ
ト、５２…画像認識回路、５３…比較演算回路、５４…
ロボットコントロールユニット。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体チップの周囲に先端を臨ませた複
    数のリードを有するリードフレームを用意する工程と、
    ネイルヘッド・ボンディングによって前記半導体チップ
    の電極と前記リードの先端を導電性のワイヤで接続する
    工程と、前記半導体チップおよびワイヤならびにリード
    の先端部分等を絶縁性樹脂で封止する工程とを有する半
    導体装置の製造方法であって、前記ネイルヘッド・ボン
    ディングにおけるワイヤ先端のボール化をボール直上の
    ワイヤの再結晶長さを短くするようにレーザ光を前記ワ
    イヤ先端のみに照射してボールを形成することを特徴と
    する半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項２】 前記ワイヤ先端の位置を検出した後、前
    記位置検出情報に基づいて前記レーザ光の照射位置を補
    正して前記ワイヤ先端にレーザ光を照射して前記ボール
    を形成することを特徴とする請求項１に記載の半導体装
    置の製造方法。
  3. 【請求項３】 前記ワイヤに振動を加えてワイヤの接続
    を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載
    のワイヤボンディング方法。
  4. 【請求項４】 キャピラリで保持したワイヤの先端をボ
    ール化した後、前記キャピラリを動作させてワイヤの先
    端を被ボンディング物の第１ボンディング箇所に熱圧着
    固定し、その後前記キャピラリからワイヤを繰り出しな
    がら動作させて前記被ボンディング物の第２ボンディン
    グ箇所にワイヤを接続し、ついで前記キャピラリから延
    在するワイヤを前記第２ボンディング箇所の付け根で分
    断するワイヤボンディング方法であって、前記ワイヤ先
    端のボール形成はボール直上のワイヤの再結晶長さを短
    くするように前記ワイヤ先端のみにレーザ光を照射して
    前記ボールを形成することを特徴とするワイヤボンディ
    ング方法。
  5. 【請求項５】 前記ワイヤ先端の位置を検出した後、前
    記位置検出情報に基づいて前記レーザ光の照射位置を補
    正して前記ワイヤ先端にレーザ光を照射して前記ボール
    を形成することを特徴とする請求項４に記載のワイヤボ
    ンディング方法。
  6. 【請求項６】 前記キャピラリを振動させて前記ワイヤ
    に振動を加えてワイヤの接続を行うことを特徴とする請
    求項４または請求項５に記載のワイヤボンディング方
    法。
  7. 【請求項７】 被ボンディング物を載置するステージ
    と、ワイヤを保持したキャピラリを前記ステージ上で動
    作させて前記被ボンディング物の第１ボンディング箇所
    と第２ボンディング箇所を前記キャピラリに保持された
    ワイヤで接続するボンディング機構と、前記キャピラリ
    のボンディング端から突出するワイヤの先端をボール化
    させるボール形成機構とを有するワイヤボンディング装
    置であって、前記キャピラリのボンディング端から突出
    するワイヤ先端にレーザ光を照射するレーザガンを有す
    ることを特徴とするワイヤボンディング装置。
  8. 【請求項８】 被ボンディング物を載置するステージ
    と、ワイヤを保持したキャピラリを前記ステージ上で動
    作させて前記被ボンディング物の第１ボンディング箇所
    と第２ボンディング箇所を前記キャピラリに保持された
    ワイヤで接続するボンディング機構と、前記キャピラリ
    のボンディング端から突出するワイヤの先端をボール化
    させるボール形成機構とを有するワイヤボンディング装
    置であって、前記キャピラリのボンディング端から突出
    するワイヤ先端にレーザ光を照射するレーザガンと、前
    記レーザガンを支持しかつレーザガンの三次元ＸＹＺ方
    向の位置を調整する位置決め装置と、前記キャピラリの
    ボンディング端から突出するワイヤ先端の位置を検出す
    る位置検出装置と、前記各部を制御するコントロールユ
    ニットとを有し、前記レーザガンによるレーザ光照射は
    前記位置検出装置による位置検出情報に基づいて行われ
    るように構成されていることを特徴とするワイヤボンデ
    ィング装置。
  9. 【請求項９】 前記ボンディング機構には振動発生機構
    が組み込まれ、ワイヤ接続時前記キャピラリは振動して
    保持するワイヤを振動させるように構成されていること
    を特徴とする請求項７または請求項８に記載のワイヤボ
    ンディング装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016092419A (ja) * 2014-10-31 2016-05-23 日亜化学工業株式会社 発光装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016092419A (ja) * 2014-10-31 2016-05-23 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP2020123740A (ja) * 2014-10-31 2020-08-13 日亜化学工業株式会社 発光装置

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