JPS60240137A - ワイヤボンデイング用キヤピラリチツプ - Google Patents

ワイヤボンデイング用キヤピラリチツプ

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JPS60240137A
JPS60240137A JP59095505A JP9550584A JPS60240137A JP S60240137 A JPS60240137 A JP S60240137A JP 59095505 A JP59095505 A JP 59095505A JP 9550584 A JP9550584 A JP 9550584A JP S60240137 A JPS60240137 A JP S60240137A
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JP
Japan
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capillary
tip
bonding
wire
copper
Prior art date
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JP59095505A
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English (en)
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Saneyasu Hirota
弘田　実保
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ＩＣやイランジスタなどの製造において、金
属細線？接続するワイヤボンディングに用いるキャピラ
リチップに係り、特にリード上へのステッチボンディン
グの接合性ケ向上させたキャピラリチップ會提供するこ
とを目的とするものである。
〔従来技術〕
従来、半導体チップの電極とリード端子とのワイヤボン
ディングには金ワイヤが使用されて（Ａたが、金ワイヤ
の価格が高価なので最近では銅ワイヤを用いることが提
案されている。また、リード端子には従来銀めっき等の
表面処理が施されて（またが、最近は銀めっき？省略し
て銅ワイヤを銅系リード上に直接接合することにより二
重の原価低減が達成されている。
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状態を示す断面図
である。図において符号（１）はダイパッド、（２）は
前記ダイパッド（１）の表面に装着された半導体チップ
、（３Ｊは前記半導体チップ（２）の表面に形成された
アルミニウム′電極、（４）は銅系リード、（５）は超
音波併用熱圧層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セラミック製のキャピラ
リチップ、（６）は２５μｍの直径を有し前記キャピラ
リチップ（５）による超音波併用熱圧ボンディング方法
によってアルミニウム電極（３）の表面上にホールボン
ディングされ、次いで銅系リード（４）の表面にステッ
チボンディングされる銅ワイヤである。
超音波併用熱圧着ボンディングにおけるステッチボンデ
ィングにおいて、良好な接合状態を得るためには、接合
は２つのステップを経る必要があると考えられる。すな
わち、第１ステツプでは、キャピラリチップ（５ンと銅
ワイヤ（６）は固着された状態で銅ワイヤ（６）と銅系
リード（４）間で超音波振動による相対すべりが起こり
、ワイヤ（６）とリード（４）の表面の酸化破膜等の吸
着物が破壊、除去される。
次の第２ステツプでは、ワイヤ（６）とリード（４）の
間で凝着が始まることによって、ワイヤ（６）とリード
（４）が固層し始め、これに伴ないキャピラリチップ（
５）とワイヤ（５）の間で相対的にすべり？起こすよう
になる。このような過程？経るためには、キャピラリチ
ップ（５）とワイヤ（６）の間およびワイヤ（６）とリ
ード（４）の間の摩擦係数の比が極めて重要な意味を持
つと考えられる。つまり、第１ステツプの現象を確実に
発生させるためには、キャピラリチップ（５）とワイヤ
（６）の摩擦係数を、ワイヤ（６）とリード（４）の間
の摩擦係数よりも数十％程度高くすることが望ましいと
考えられる。
ここで、銅ワイヤ（６）ヲ銅系リード（４）上にステッ
チボンディングする際、金＃！ヲ使用する場合に用いら
れている通常のキャピラリチップ（６）ヲ用いて行った
のでは極めて接合性が悪い。この原因は、従来の金ワイ
ヤの場合に比べて、キャピラリチップ＜５）と銅ワイヤ
（６）の間の摩擦係数が小さく、一方、銅ワイヤ（６）
と銅系リード（４）の間の摩擦係数が逆に大きくなって
いるため、先に示した接合過程のうち、第２ステツプで
あるキャピラリチップ（５）と銅ワイヤ（６）の間で相
対すべりを早期に起してしまうことに起因すると考えら
れる。
〔発明の概要〕
本発明は、銅ワイヤを銅系リード上に直接接合する場合
に従来用いられていたキャピラリチップの欠点？改良す
るためになされたもので、キャピラリチップ（５）先端
加圧部を所定の粗さに加工し、該キャピラリチップ（５
）と銅ワイヤ（６）の間の摩擦係ｅ＋上げることによっ
て、接合初期において鋼ワイヤ（６）と銅系リード（４
）の間で十分なすべりを起させ、これにより酸化被膜等
ケ破壊、除去し、強固な接合ケ得るものである。
〔発明の実施例〕
巣２図は、本発明の実施例におけるキャピラリチップ（
５）の先端加圧部の粗さと接合強度の関係ケ示すグラフ
図であり、これの接合強度の測定法を第６図に示す。第
３図における図中の符号で第１図と同一のものは同一部
材を示し、（７）は碓断部を示す。
この場合、キャピラリチップ（５）先端加圧部の粗さ加
工は、粒度の異なるエメリーペーパーを用い研磨するこ
と、及びダイヤモンドラップを行うことにより、粗さの
異なる表面を形成することができる。この粗さ測定は、
同等の研磨をセラミック板に施し、これを測る測定機に
かけて測定する。
第２図から明らかなように、接合強度はキャピラリチッ
プ（５）先端加圧部の粗さに大きく影響され、Ｒｚ＝０
〜１．５μｍの範囲では粗さの増加に伴い接合性は向上
するが、Ｒｚ＝　１．５μｓｆ超えると接合性が低下す
る。このことから、先に示した２段階の接合過程を経て
理想的な接合状態を得るためには、キャピラリチップ（
５）先端加圧部の粗さｋＲｚ　＝　１．５μｍ前後に設
定することが望ましいが、強度試験における合格強度の
観点から安全重分見込んで本発明ではＲｚ　＝　０．８
〜２，０μｍの範囲とした。
なお、この実施例では、直径２５μｍの鋼ワイヤ音用い
たが、５０μ慣等の異なる線径について（も、同等の効
果が期待できる。
〔゛発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、キャピラリチッ
プ先端加圧部の表面粗さをＲｚ＝０．８〜２．０μｍの
範囲に加工したことによって、銅ワイヤ會銅系リードに
′ステッチボンディングすることが可能となり、大幅な
材料低減が達成される。
【図面の簡単な説明】
第１図はＩＣのワイヤボンディング部の模式図、第２図
はキャピラリチップの先端加圧部の粗さと接合強度の関
係ケ示すグラフ図、第６図は接合強度試験法會示す模式
図、 図において、（１）・・・ダイパッド、（２）・・・半
導体チップ、（３）・・・アルミニウム電極、（４）・
・・銅系リード、（５）・・・キャピラリチップ、（６
）・・・銅ワイヤ。 代理人　弁理士　木　村　三　朗 ：パ１１・・１　区（ｒ、　、ｉ、、、７、１・、。 第　１　図 第２図 Ｒｚ（ｆＬｍ） 第３図 　７ 手続袖正書（自発） 昭和５９年９月２０日 特許庁長官殿 １、事件χ表示　特願昭　５９−９５５０５号２、発明
の名称 ワイヤボンディング用キャピラリチップ３、補正をする
者 ４、代理人 ５・ケ、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄。 ６、補正の内容 （１）明細書第１頁第１８行の１イランジスタ」を「ト
ランジスタ」と補正する。 （２）明細書第３頁第４行の「ホールボンディング」を
「ポールボンディング」と補正する。 以　上

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）先端加圧部分の表面粗さｉＲｚ　＝　０．８〜２
    ．０μｍの範囲にすることを特徴とする銅線のワイヤボ
    ンディング用キャピラリチップ。
  2. （２）エメリー紙などで研磨することにより、表面全所
    定の粗さにすることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    記載のワイヤボンディング用キャピラリチップ。
  3. （３）キャピラリ製造時に、表面が所定の粗さになるよ
    うに焼成すること全特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載のワイヤボンディング用キャピラリチップ。
JP59095505A 1984-05-15 1984-05-15 ワイヤボンデイング用キヤピラリチツプ Pending JPS60240137A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62265729A (ja) * 1986-05-14 1987-11-18 Hitachi Ltd 半導体装置
WO2025193479A1 (en) * 2024-03-15 2025-09-18 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Ultrasonic welding systems, and sonotrodes for ultrasonic welding systems

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS597914A (ja) * 1982-07-07 1984-01-17 Fujitsu Ltd 光コネクタ

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