JPS5942977B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS5942977B2
JPS5942977B2 JP51134060A JP13406076A JPS5942977B2 JP S5942977 B2 JPS5942977 B2 JP S5942977B2 JP 51134060 A JP51134060 A JP 51134060A JP 13406076 A JP13406076 A JP 13406076A JP S5942977 B2 JPS5942977 B2 JP S5942977B2
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晴夫 釘宮
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置の製造方法、特にワイヤボンディン
グ方法に関する。
周知のように、半導体装置、集積回路装置等の製造方法
において、回路素子を形成した半導体小片（ペレット）
を金属板からなるリードフレームに固定する際、安価で
かつ低温でボンディング処理できることから導電性接着
剤である銀ペーストが使われている。
ところで、銅系のリードフレームはシリコンなどからな
るペレットに較べて熱膨張係数は遥かに大きい（熱膨張
係数は銅が１７×１０−６／℃に対し、シリコンは３×
１０−６／℃である。
）。また、銀ペーストによるペレットボンディングはベ
ーキングという処理を必要とするため、銀ペーストの種
類によつても異なるがペレットおよびリードフレームは
１５０〜３５０℃程度の温度にまで加熱される。このた
め、ベーキング後に常温に戻つたペレットとリードフレ
ームとの間には熱収縮の差による熱応力が発生する。こ
の熱応力はペレットとリードフレームを接続する銀接合
層に作用するが、この銀接合層は銀粉と樹脂（レジン）
との混成物であるところから、相互の結合力は小さく、
前記熱応力に耐えもれずにクラック（割れ）が発生し、
銀接合層の強度が低下する。また、一度強度の低下した
銀接合層は再び高温状態にしてもその強度は増加しない
ことがわかつた。たとえば、実験的、に１．２６ｍｗＬ
の厚さの銅板に３ｍ薦０のペレットをＡＢＬＥＢＯＮＤ
８２６−１（商品名）と呼ばれる高温にも劣化しにくい
銀ペーストを用いて固定（３５０℃で２０秒ベーキング
する。）したものを、一度２５℃の常温にまで冷却し、
その後ネイルヘッドワイヤボンディングを行なう３２０
℃前後の温度状態での接合強度を測定したところ、その
接合強度は３５０℃で３６９（平均値）前後と極めて小
さく、中には３８μｍφの金線の引張力１８ｆｌ以下の
ものもあつた。したがつて、このように銀接合層の強度
低下状態でワイヤボンデイングを行なうと、ペレツト電
極にワイヤの一端を固定した後、ワイヤを引つ張りなが
らループを形成し、リード側にワイヤ他端を接続する際
、ワイヤに加わる張力によつて銀接合層で破断を生じ、
ペレツトがリードフレームから剥離してしまう。一方、
銀ペーストをベーキングした後にペレツト等の温度を降
下させずに放置したものについてその接合強度を測定し
たところ、その接合強度は金線の引張力に較べて遥かに
大きいことがわかつた。たとえば、前記ＡＢＬＥＢＯＮ
Ｄ８２６−１にあつては、３５０℃で２０秒ベーキング
した後の３５０℃における接合強度は、平均で４１９９
となり、その接合強度は金線の引張力１８ｆ！に対して
約２３倍以上も大きく、従来の方法による接合強度（３
６９）の約１１倍以上も大きい。本発明はこのような事
実の認識のもとに成されたものであり、その目的は、ワ
イヤボンデイング時にペレツトがリードフレームから剥
れないようにすることにある。
このような目的を達成するために本発明は、ペースト層
をベーキングした後、ペレツト等を常温にまで低下させ
ずにほぼベーキング時の温度と同じ温度領域に保ち、こ
の温度領域下でワイヤボンデイングを行なうようにして
なるものであつて、以下実施例により本発明を具体的に
説明する。
図面ａ−ｄは本発明による半導体装置の製造方法の一実
施例を示す。同図ａに示すように、銅系のリードフレー
ム１のタブ２上に銀ペースト層３を塗布し、その上にシ
リコンからなるペレツト４を載置する。つぎに、同図ｂ
で示すように、りードフレーム１を高温状態に保たれて
いるヒートプロツク５の左端側上部に載せてベーキング
を行なう、たとえば、銀ペーストとしてＡＢＬＯＢＯＮ
Ｏ８２６−１を用いた場合は３５０℃で２０秒ベーキン
グを行なう（銀ペーストの品種によつてベーキング温度
と時間は異なり、処理温度は１５０℃〜３５０℃、処理
時間は２０秒前後から１時間位までである。）。この結
果、銀ペースト層３は固化して銀接合層６となり、一定
の接合強度を有するようになる（ＡＢＬＥＢＯＮＯ８２
６−１では３ｍｍ口の接着面積を有すると、その接合強
度は約４２０９前後となる。）。つぎに、同図ｃで示す
ように、高温状態のヒートプロツク５上を右方向にリー
ドフレーム１を滑動させ、３２０℃の状態でネイルヘツ
ドワイヤボンデイング法を用いて、ペレツト４の電極と
りードフレーム１の各リード７を金線８（たとえば、３
８ｍｍφの金線）で接続する。
その後、同図ｄで示すように、モールデイング装置を用
いてペレツト４，リード７の内端部をレジンモールド部
９で被い、つぎに、リードフレーム１で不要になつたダ
ム１０，タイバー１１を切断し、半導体装置１２を作る
。
なお、必要ならば、レジンモールド部９から突出してい
るリード７を一定方向に折り曲げて、デユアルインライ
ン形の半導体装置としてもよい。
このような製造方法によれば、銀ペーストをベーキング
して固化した後、温度を下げることなくワイヤボンデイ
ングを行なつている。この結果、ペレツトとリードフレ
ームとの間に発生する熱膨張係数の差による熱応力は小
さく、銀接合層にクラツク等は生じない。したがつて、
銀接合層の接合強度は金線の引張力よりも遥かに大きな
強度を維持する。このため、ワイヤをペレツトに接合し
た後、リードにワイヤを接続するまでの間にワイヤに加
わる引張力によつて前記銀接合層が破断することはほと
んどなくなる。また、ワイヤボンデイング後に銀接合層
にクラツクが生じても、レジンでモールデイングするこ
とによつて、レジンモールド部で締め付けられるので、
支障はない。なお、本発明は前記実施例に限定されない
。すなわち、ペーストとしては金ペーストや他の絶縁性
のペーストでもよい。また、ワイヤボンデイング法とし
ては、超音波ワイヤボンデイング方法以外でもよい。ま
た、ベーキング後に高温の恒温槽に入れ、その後、恒温
槽内又は恒温槽外で温度を下げることなくワイヤボンデ
イングを行なうようにしてもよい。以上のように、本発
明の半導体装置の製造方法によれは、銀接合層の接合強
度（結合強度）を低下させることなくワイヤボンデイン
グを行なうことから、ワイヤに加わる張力によつてペレ
ツトがリードフレームから剥れることはない。
したがつて、歩留を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
図面ａ−ｄは本発明の半導体装置の製造方法の一実施例
を示す工程図である。 １・・・・・・リードフレーム、２・・・・・・タブ、
３・・・・・・銀ペースト層、４・・・・・・ペレツト
、５・・・・・・ヒートプロツク、６・・・・・・銀接
合層、７・・・・・・リード、８・・・・・・金線、９
・・・・・ルジンモールド部、１０・・・・・・ダム、
１１・・・・・・タイバー １２・・・・・・半導体装
置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 半導体に較べて大きな熱膨張係数を有する金属から
    なるリードフレームに導電性ペースト層を介して半導体
    ペレットを重ね合せるとともに、前記ペースト層をベー
    キングしてペレットをリードフレームに接合固定するペ
    レットボンディング工程と、前記ペレットの電極とリー
    ドフレームのリードとを金属ワイヤで接続するワイヤボ
    ンディング工程とを含む半導体装置の製造方法において
    、前記ペレットボンディング工程におけるベーキングに
    続いてペレット等を室温近くまで降下させることなく接
    合層の強度低下を生じない比較的高い温度状態に保ち、
    この状態でワイヤボンディングを行なうことを特徴とす
    る半導体装置の製造方法。 ２ ペースト層をベーキングした後、３２０℃前後に保
    ち、この温度条件下でネイルヘッド法（熱圧着法）によ
    つてワイヤボンディングを行なうことを特徴とする特許
    請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。
JP51134060A 1976-11-10 1976-11-10 半導体装置の製造方法 Expired JPS5942977B2 (ja)

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JPS5360172A JPS5360172A (en) 1978-05-30
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2697866B2 (ja) * 1988-07-20 1998-01-14 株式会社日立製作所 半導体装置の製造方法。

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