JPS5944836A - ワイヤ−ボンデイング方法 - Google Patents

ワイヤ−ボンデイング方法

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JPS5944836A
JPS5944836A JP57154638A JP15463882A JPS5944836A JP S5944836 A JPS5944836 A JP S5944836A JP 57154638 A JP57154638 A JP 57154638A JP 15463882 A JP15463882 A JP 15463882A JP S5944836 A JPS5944836 A JP S5944836A
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JP
Japan
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gold wire
bonding
ball
wedge
copper
Prior art date
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Application number
JP57154638A
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English (en)
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Koji Sekiguchi
幸治 関口
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は銅若しくは銅合金又はこれらの被覆を有するリ
ード端子と半導体素子上の電極に金線を接続する方法に
関する。
樹脂モールド型半導体装置は鉄、鉄−ニッケル合金、銅
、銅合金等を素材とするリードフレームを用い、半導体
素子を該リードフレームの所要箇所に接合した後素子上
の電極とリード端子を金線で接続し、最後に素子及びリ
ード端子を包むように樹脂でモールドする工程により製
造されている。金線の接続法は一般に熱圧着ボンディン
グ方法が用いられる。この方法は加熱雰囲気下で行なわ
れ、先ず第１図０）に示すようにキャピラリー１を通し
た金線２の先端を水素トーチ、電気スパーク等によって
加熱熔融してボール３を形成し、該ボール３を第１図（
Ｂ）に示すように半導体素子４上のアルミニウム電極５
にキャピラリー１で押し付は圧着しくボールボンド工程
）、次いで第１図（Ｃ）に示すようにキャピラリー１を
移動して金線のループを作ると共にリード端子乙に金線
を圧着しくウェッジボンド工程）、該ウェッジボンドと
殆んど同時に第１図（Ｄ）に示すようにキャピラリー１
を」２列させながら金線２をクランプ７で挾んで引張っ
て金線を切断する一連の工程から成る。（Ｃ）のウェッ
ジボンド工程及びの）の金線切断工程においてＮＹ（音
波振動を与えると金線はウェッジボンドネック部から切
断され、テール残の問題は生じない。
しかしながらこのような熱圧着ボンディング方法を鉄、
鉄−ニッケル合金、銅、銅合金等のリードフレームに直
接適用するとウェッジボンド部の接合強度が著るしく小
さくなるため、リードフレームの少なくともリード端子
６には金又は銀の被覆層８を設けておく必要があった。
リードフレームとして銅又は銅合金、又は鉄、鉄−ニッ
ケル合金等の素材に銅又は銅合金をメッキ等により被覆
したものが直接使用できれば半導体装置のコストを低下
せしめることができる。
本発明者は銅若しくは銅合金又はこれらの被覆を有する
リード端子と金線との接合強度を向上させるべく種々実
験しだ結果、ウェッジボンド部上に更にボールボンドす
ることにより、リード端子における金線接合強度を大幅
に向上できることを見出して本発明に到達した。
更に詳しくは、本発明は、銅若しくは銅合金又はこれら
の被覆を有するリード端子と半導体素子上の電極に金線
を熱圧着ポンディングするに際し、先ず電極部にボール
ボンドし、次いでリード端子にウェッジボンドした後、
該ウェッジボンド部」二に超音波振動をＪうえながらボ
ールボンドするのと殆んど同時に金線を上方に引張り金
線を切断することを特徴とするワイヤーボンディング方
法である。
第２図は本発明の詳細な説明する図である。第２図にお
いて、リードフレームし１Φ；１．ニーニッケル合金を
素材とし、半導体素子搭載部９及びリード端子乙には銅
被覆層１０を有し、半Ｕ’ｔ　（ト素子４は該搭載部９
に半田により固着されている。第２図（ト）乃至（Ｄ）
のボンデイング工程ｋＪ−第１図（ト）乃至（Ｄ）の工
程と全く同様である。即ち、第２図（ト）に示すように
キャピラリー１を通した金線２の先端を水素トーチ、電
気スパーク等によって加熱熔融してボール６を形成し、
該ボール６を第２図（Ｂ）に示すように半導体素子４上
の’ｉｌｊ’極５にキャピラリー１で押し・付はボール
ボンドする。次いで第２図（Ｃ）に示すようにキャピラ
リー１を移動して金線のループを作り、リードＰｉｉＡ
子６上の銅被覆層１０に金線を超音波振動を与えながら
キャピラリー１で押し付はウェッジボンドし、殆んど同
時に第２図（Ｄ）に示すようにギヤピラリ−１を上昇さ
せながら金線２をクランプ７で挾んで引張多切断する。
第２図（Ｅ）乃至（Ｇ）は本発明を％機付ける工程であ
る。先ず第２図＠）は、第２図（Ｄ）工程により切断さ
れた金線２の先端を第２図（Ａ）と同様に加熱熔融し、
ボール３を形成する工程である。このように形成された
ボール５を第２図（Ｆ）に示すように前記ウェッジボン
ド部上に超音波振動を与えながら、キャピラリー１で押
し伺はボールボンドする。通常鋼は金、銀に比べて酸化
し易く、接合強度が不充分になり勝ちであるが、このボ
ールボンドによりリード端子における金線接合面積が増
加し、接合強度を高めることができる。このボールボン
ドと、殆んど同時に第２図（Ｇ）に示すように金線をク
ランプ７で挾み、金線を上方に引張ると金線はボールボ
ンドのネック部で切断される。超音波振動を与えずに該
ボールボンドを行ない金線を引張ると切断箇所が一定せ
ず、いわゆるテール残となって他の金線やリード端子と
接触する恐れがある。
上記説明は鉄−ニッケル合金製リードフレームの一部に
銅被覆を施したものについて説明したが、リードフレー
ム素材が鉄−ニッケル合金の代りに鉄であっても良いこ
とはもちろんである。リードフレーム素材が銅又は銅合
金の場合はこのような被覆は炸くても構わない。
本発明は従来のポンディング方法と比較して金線１本当
りのポンディング時間が多少長くなり、又、所要金線長
さも多少長くなるが、リードフレームに対する金又は銀
の被覆に要するコストを補って余りあり、半導体装置の
製造コスト低減に寄与する所大である。
実施例及び比較例 鉄を素材とするリードフレーム全面に銅をに、Ｊさ５ミ
クロンにメッキしたものを用い、半導体素子を半田付け
してボンディング試験に供した。
用いた金線は直径３３ミクロンで、ボールボンドの圧着
荷重８０Ｆ、ウェッジボンドの圧着荷重１００１、温度
２５０℃でボールボンド及びウェッジポンド倒れにも超
音波振動を力えながら従来法及び本発明法でボンディン
グした。ボンディング完了後金線ループ部を上方に引っ
張り、金線の切断又は接合面での剥離が生ずる強度を測
定した。測定結果を第１表に示す。
（第７頁以下余白） 強度テストにおいて本発明法によるものは殆んど金線ル
ープ部の破断てあり、従来法によるものはウェッジボン
ド部からの剥離であった。
この結果本発明法はリード端子における金線接合強度の
向上に極めて有効であることが分る。
【図面の簡単な説明】
第１図（５）〜０））は従来のボンディング方法におけ
る各工程を説明する図、第２図（ト）〜（Ｇ）は本発明
ボンディング方法の各工程を説明する図である。 １・・・ボンディングキャピラリー、２・・・金線、名
・・リード端子、７・・・クランプ。 特　許　出　願　人　住友金属鉱山株式会社１５９

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 銅若しくは銅合金又はこれらの被覆を有するリード端子
    と半導体素子上の電極に金線を熱圧着ボンディングする
    に際し、先ず電極部にボールボンドし、次いでリード端
    子にウェッジボンドした後、該ウェッジボンド部上に超
    音波振動を力えながらボールボンドするのと殆んど同時
    に金線を上方に引張り金線を切断することを特徴とする
    ワイヤーボンディング方法。
JP57154638A 1982-09-07 1982-09-07 ワイヤ−ボンデイング方法 Pending JPS5944836A (ja)

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JP57154638A JPS5944836A (ja) 1982-09-07 1982-09-07 ワイヤ−ボンデイング方法

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5468683A (en) * 1992-09-25 1995-11-21 U.S. Philips Corporation Method of manufacturing an optoelectronic semiconductor device having a single wire between non-parallel surfaces
JP2002353267A (ja) * 2001-05-23 2002-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd ワイヤボンディング方法
DE102006033222A1 (de) * 2006-07-18 2008-01-24 Epcos Ag Modul mit flachem Aufbau und Verfahren zur Bestückung

Cited By (4)

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