JPS60167340A - ステツチボンデイング部の接合状態の検査方法 - Google Patents

ステツチボンデイング部の接合状態の検査方法

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JPS60167340A JP59023254A JP2325484A JPS60167340A JP S60167340 A JPS60167340 A JP S60167340A JP 59023254 A JP59023254 A JP 59023254A JP 2325484 A JP2325484 A JP 2325484A JP S60167340 A JPS60167340 A JP S60167340A
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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】 〔発明の技術分野〕 この発明は銅ワイヤを用いた超音波併用熱圧着ボンディ
ング方法によるステッチボンディング部における接合状
態を検査する方法に関するものである。
〔従来技術〕
半導体チップの電極とリード端子とのワイヤボンディン
グには、従来金ワイヤが使用されていたが、金ワイヤの
価格が高いので、最近金ワイヤに替えて銅ワイヤを用い
ることが提案されている。
第１図は銅ワイヤを用いた超音波併用熱圧着ボンディン
グ方法によるワイヤボンディングの一例の状態の主要部
分を示す断面図である。
図において、（１）はグイパッド、（２）はグイパッド
（１）の表面上に装着された半導体チップ、（３）は半
導体チップ（２）の主面上の一部に形成されたアルミニ
ウム電極、（４）は表面上に銀めっき層（図示せず）が
形成された銀めっきリード端子、（５）は超音波使用熱
圧着ボンディング方法によって後述の銅ワイヤのワイヤ
ボンディングを行うキャピラリチップ、（６）は２５μ
ｍの直径を有し、キャピラリチップ（５）による超音波
併用熱圧着ボンディング方法によって、アルミニウム電
極（３）の表面上にポールボンデイングきれ、次いで銀
めっきリード端子（４）の表面上にステッチボンディン
グされる銅ワイヤである。
ところで、銅ワイヤ（６）を用いたキャピラリチップ（
５）による超音波併用熱圧着ボンディング方法では、銅
ワイヤ（６）の銀めっきリード端子（４）とのステッチ
ボンディング部における接合強度を許容値ニするために
は、銅ワイヤ（６）が、金ワイヤに比べて、硬度が犬き
く、かつ展延性が悪いので、銅ワイヤ（６）の銀めっき
リード端子（４）とのステッチボンディング時に、キャ
ピラリチップ（５）へ供給する超音波エネルギーの変動
裕度が小さく、銅ワイヤ（６）の銀めっきリード端子（
４）との接合不良が突発的に発生する懸念があり、銅ワ
イヤ（６）の銀めっきリード端子（４）との接合状態を
検査する必要があった０第２図は銅ワイヤの銀めっきリ
ード端子とのステッチボンディング部における破断強度
とキャピラリチップへ供給する超音波エネルギーとの関
係の一例を示す図である。
図において、縦軸は銅ワイヤ（６）の銀めっきＩＪ−ド
端子（４）とのステッチボンディング部における銅ワイ
ヤ（６）への引張シ荷重による破断強度（任意目盛）を
示し、横軸は銅ワイヤ（６）の銀めっきリード端子（４
）とのステッチボンディング時におけるキャピラリチッ
プ（５）への供給超音波エネルギー（任意目盛）を示す
。
第２図に示すように、キャピラリチップ（５）への供給
超音波エネルギーが増大するに連れて銅ワイヤ（６）の
キャピラリチップ（５）によって銀めっきリード端子（
４）に圧着される部分が偏平な形状に変形して広がり、
銅ワイヤ（６）の銀めっきリード端子（４）との接合面
積が大きくなるので、銅ワイヤ（６）への引張り荷重に
よる破断強度も大きくなる。そして、キャピラリチップ
（５）への供給超音波エネルギーが８１値に々ると、銅
ワイヤ（６）への引張り荷重による破断強度が所要破断
強度の最小値Ｗ１になる。更に、キャピラリチップ（５
）への供給超音波エネルギーが８１値よシ増大してＳ２
値になると、銅ワイヤ（６）のキャピラリチップ（５）
による銀めっきリード端子（４）への圧着部分の広がｐ
が最大になり、銅ワイヤ（６）への引張シ荷重による破
断強度が最大値Ｗ２になる。
このように、キャピラリチップ（５）への供給超音波゛
エネルギーが８２値より小さい時には、銅ワイヤ（６）
への引張り荷重による破断モードは、銅ワイヤ（６）の
銀めっきリード端子（４）との接合面でのはく離である
。
また、キャピラリチップ（５）への供給超音波エネルギ
ーを８２値よシ増大していくと、銅ワイヤ（６）のキャ
ピラリチップ（５）による銀めっきリード端子（４）へ
の圧着部分が釧めっきリード端子（４）の表面部に食い
込むようになシ、銅ワイヤ（６）の銀めっきＩＪ−ド端
子（４）への圧着部分の隣接部分の浮きが薄くなるので
、この隣接部分が破断しやすくなり、銅ワイヤ（６）へ
の引張シ荷重による破断強度が低下する。
そして、キャピラリチップ（５）への供給超音波エネル
ギーが８３値になると、銅ワイヤ（６）への引張９荷重
による破断強度が所要破断強度の最小値Ｗ１になる。
このように、キャピラリチップ（５）への供給超音波エ
ネルギーが８２値よシ大きい時には、銅ワイヤ（６）へ
の引張り荷重による破断モードは、銅ワイヤ（６）の銀
めっきリード端子（４）への圧着部分の隣接部分での破
断である。
従来、銅ワイヤ（６）の銀めっきリード端子（４）との
接合状態を検査する場合には、銅ワイヤ（６）への引張
シ荷重による破断強度と破断モードとを調べていた。そ
して、との破断強度が所要破断強度の最小値Ｗ１以上で
あって、破断モードが銅ワイヤ（６）の銀めっきリード
端子（４）との接合面でのはく離であれば、キャピラリ
チップ（５）への供給超音波エネルギーが８１値と８２
値との間にあったと判定し、破断モードが銅ワイヤ（６
）の銀めっきリード端子（４）への圧着部分の隣接部分
での破断てあれば、キャピラリチップ（５）への供給超
音波エネルギーが８２値と８３値との間にあったと判定
する。壕だ、破断強度が所要破断強度の最小値Ｗ１未満
であって、破断モードが銅ワイヤ（６）の鋏めっきリー
ド端子（４）との接合面でのはく離であれば、キャピラ
リチップ（５）への供給超音波エネルギーが８１値未満
であったと判定し、破断モードが銅ワイヤ（６）の銀め
っきリード端子（４）への圧着部分の隣接部分での破断
てあれば、キャビシリチップ（５）への供給超音波エネ
ルギーが８３値以上であったと判定する。
以上のように、銅ワイヤ（６）の銀めっきリード端子（
４）との接合状態の従来の検査方法では、銅ワイヤ（６
）への引張シ荷重による破断状態を調べる破壊的なもの
であるので、製造ロット毎に抜取りで行わねばならない
という欠点があった。
〔発明の概要〕
この発明は、上述の欠点を除去する目的でなされたもの
で、銅ワイヤをリード端子にキャピラリチップによる超
音波併用熱圧着ボンディング方法によってステッチボン
ディングする際にキャピラリチップの先端がリード端子
に圧接することによってリード端子に形成される圧痕の
大小を調べることによって、銅ワイヤのリード端子への
ステッチボンディング部の接合状態を非破壊的に検査す
ることができる検査方法を提供するものである。
〔発明の実施例〕
発明者らは、２５μｍの直径を有する銅ワイヤ（６）金
銀めっきリード端子（４）にキャピラリチップ（５）に
よる超音波併用熱圧着ボンディング方法によってステッ
チボンディングする場合には、キャピラリチップ（５）
への供給超音波エネルギーが第２図に示したＳ１値以上
になれば、キャピラリチップ（５）の先端が銀めっきリ
ード端子（４）に圧接して圧痕が形成され、この圧痕の
形状がキャピラリチップ（５）への供給超音波エネルギ
ーの増大に対応して大きくなることに着目し、この圧痕
の形状を調べることによって銅ワイヤ（６）の銀めっき
リード端子（４）への接合状態を非破壊的に検査できる
ことを見出した。
第３図はこの発明の一実施例のステッチボンデ４フフ部
の接合状態の検査方法を説明するためにステッチボンデ
ィング時における銅ワイヤ、銀めっきリード端子および
キャピラリチップの状態の主要部分を拡大して示す断面
図である。
図において、第１図に示した符号と同一符号は同等部分
を示す。
第３図（Ａ）はキャピラリチップ（５）への供給超音波
エネルギーが第２図に示した８１値未満である場合を示
す。
この場合には、キャピラリチップ（５）の先端が銀めっ
きリード端子（４）に圧接、しないので、銀めっきリー
ド端子（４）にはキャピラリチップ（５）による圧痕が
形成されない。
第３図（Ｂ）はキャピラリチップ（５）への供給超音波
エネルギーが第２図に示したＳ値と８２値との間にある
場合を示す。
この場合には、キャピラリチップ（５）の先端が銀めっ
きリード端子（４）に圧接するので、銀めっきり−ド端
子（４）にはキャピラリチップ（５）による圧痕（イ）
が形成される。
第３図（Ｃ）はキャピラリチップ（５）への供給超音波
エネルギーが第２図に示したＳ２値と８３値との間にあ
る場合を示す。
この場合には、キャピラリチップ（５）の先端が銀めっ
きリード端子（４）に第３図（Ｂ）に示した場合より深
く食い込んで圧接するので、銀めっきリード端子（４）
にはキャピラリチップ（５）による圧痕（ロ）は第３第
３図（Ｄ）はキャピラリチップ（５）への供給超音波エ
ネルギーが第２図に示したＳ３値以上である場合を示す
。
この場合には、キャピラリチップ（５）の先端が銀めつ
きリード端子（４）に第３図（Ｃ）に示した場合より一
層深く食い込んで圧接するので、銀めっきＩＪ−ド端子
（４）にはキャピラリチップ（５）による圧痕（ハ）は
第３図（Ｃ）に示した場合の圧痕（ロ）より一層大きく
なる０ このように、キャピラリチップ（５）への供給超廿波エ
ネルギーが第２図に示したＳ１値以」二になれば、銀め
っきリード端子（４）に圧痕が形成され、この圧痕の形
状がキャピラリチップ（５）への供給超音波エネルギー
の増大に対応して大きくなることが分かる○ これによって、銅ワイヤ（６）の銀めっきリード端子（
４）へのステッチボンディング後において、銀めつきリ
ード端子（４）にキャピラリチップ（５）による圧痕が
あるかどうかをＴＶ右カメラどを用いてＷ１′Ｉへ座１
１＆　−Ａｆ　−１ｒ　１４ｍ　４　Ｉｆｆ　ｌｒ＋　
４＋、ｉｌロメｍ　Ｌａｌ　ヘｒｒｓ　ＰＩ　ｂ−ｈ　
Ｍ＝　ａ、　ｒｔ、−よる破断強度が第２図に示した所
要破断強度の最小値Ｗ１以下であると判定する。また、
圧痕があって、圧痕の形状が第３図（Ｃ）に示した圧痕
（ロ）の形状よ９小さい場合には銅ワイヤ（６）への引
張り荷重による破断強度が第２図に示した所要破断強度
の最小値Ｗ１以上であシ、圧痕の形状が第３図（Ｃ）に
示した圧痕（ロ）の形状より大きい場合には銅ワイヤ（
６）への引張荷重による破断強度が第２図に示した所要
破断強度の最小値Ｗ１以下であると判定するーよって、
この実施例の検査方法では、銅ワイヤ（６）の銀めっき
リード端子（４）へのステッチボンディング部の接合状
態を非破壊的に検査することができる。
なお、この実施例の検査方法では、銀めっきリード端子
（４）を用いる場合を例にとり述べたが、必ずしもこれ
は銀めっきリード端子に限定する必要がなく、この発明
はリード端子一般〈適用できる。
〔発明の効果〕
以上、説明したように、この発明のステッチボンディン
グ部の接合状態の検査方法では、銅ワイヤをリード端子
にキャピラリチップ忙よる超音波併用熱圧着ボンディン
グ方法によってステッチボンディングする際にキャピラ
リチップの先端がリード端子に圧接することによってリ
ード端子に形成される圧痕の大小によって銅ワイヤのリ
ード端子へのステッチボンディング部の接合状態を検査
するので、このステッチボンディング部の接合状態の検
査を非破壊的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は銅ワイヤを用いた超音波併用熱圧着ボンディン
グ方法によるワイヤボンディングの一例の状態の主要部
分を示す断面図、第２図は銅ワイヤの銀めっきリード端
子とのステッチボンディング部における破断強度とキャ
ピラリチップへ供給する超音波エネルギーとの関係の一
例を示す図、第３図はこの発明の一実施例のステッチボ
ンディング部の接合状態の検査方法を説明するためにス
テッチボンディング時における銅ワイヤ、銀めっきリー
ド端子およびキャピラリチップの状態の主要部分を拡大
して示す断面図である。 図において、（４）は銀めっきリード端子（リード端子
）　、（５）はキャピラリチップ、（６）は銅ワイヤ、
（イ）、（ロ）および（ハ）は圧痕である。 なお、図中同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示
す。 代理人大岩増雄 第１図 第２図 ａ１馴う皮ニブＦルキ“− 第３図 第３図 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示　特願昭５９−０２３２５４号２、発明
の名称 ステッチボンディング部の接合状態の検査方法３、補正
をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名　称　
（６０１）三菱電機株式会社 代表者片山仁八部 ５、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄および発明の詳細な説明の
欄 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を添付別紙のとおりに訂
正する。 （２）明細書の第７頁第１４行、第９頁第１０行。 第９頁第１８行、第１０頁第６行および第１２頁第４行
に「圧接」とあるのを「接触し超音波により振動」と訂
正する。 ７、添付書類の目録 訂正後の特許請求の範囲を示す書面　１通以　上 特許請求の範囲 （１）銅ワイヤをリード端子にキャピラリチップによる
超音波併用熱圧着ボンディング方法によってステッチボ
ンディングする際に上記キャピラリチップの先端が上記
リード端子に接触し超音波によシ振動することによって
リード端子に形成される圧痕の大小によって上記銅ワイ
ヤの上記リード端子へのステッチボンディング部の接合
状態を検査することを特徴とするステッチボンディング
部の接合状態の検査方法。 （２）　リード端子が銀めっきリード端子であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のステッチボンデ
ィング部の接合状態の検査方法。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）銅ワイヤをリード端子にキャピラリチップによる
    超音波併用熱圧着ボンディング方法によってステッチポ
    ンディングする際に上記キャピラリチップの先端が上記
    リード端子に圧接することによってリード端子に形成さ
    れる圧痕の大小によって上記銅ワイヤの上記リード端子
    へのステッチボンディング部の接合状態を検査すること
    を特徴とするステッチボンディング部の接合状態の検査
    方法。
  2. （２）　リード端子が銀めっきリード端子であることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項記載のステッチボンデ
    ィング部の接合状態の検査方法。
JP59023254A 1984-02-09 1984-02-09 ステツチボンデイング部の接合状態の検査方法 Granted JPS60167340A (ja)

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JP59023254A JPS60167340A (ja) 1984-02-09 1984-02-09 ステツチボンデイング部の接合状態の検査方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5474224A (en) * 1993-07-16 1995-12-12 Kaijo Corporation Wire bonder and wire bonding method
CN100336191C (zh) * 2005-03-04 2007-09-05 汕头华汕电子器件有限公司 用铜线形成半导体器件内引线的方法

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