JPS6379331A - ワイヤボンデイング装置 - Google Patents

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】 「産業上の利用分野］ 本発明は、半導体組立技術さらにはワイヤボンディング
方式に適用して特に有効な技術に関するもので、例えば
半導体チップの外部電極と外部出力端子とを熱圧着によ
って電気的接続する場合に利用して有効な技術に関する
ものである。

［従来の技術］ この種のツイヤボンディング技術上ついテハ、例えば、
１９８５年に工業調査会から発行された電子材料別冊「
超ＬＳＩ製造・試験装置ガイドブック」第１１４頁〜第
１．２０頁に記載されている。

その概要は次のとおりである。

即ち、この技術は、半導体チップを取付けたリードフレ
ームを予め下からヒートブロックにより加熱（約３４０
〜３５０℃）しておき、キャピラリに繰出し可能に支持
された金ワイヤの下端を′上気トーチによって溶融し、
その部分にボールを形成した後、キャピラリによってこ
のボール部分を半導体チップの外部電極であるボンデイ
ングパソドに押し付けるものである。また、この技術で
は、半導体チップを搭載するリードフレームのり一１〜
端子（外部出力端子）へのワイヤ接続も略同様にして行
なわれる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、このような技術では次のような問題点があった
。

即ち、金ワイヤの接続にあたり、リードフレーム全体を
ヒートブロックにより加熱するので、リードフレーム上
に搭載された半導体チップまで加熱されてしまう。その
ため、耐熱性が低い半導体チップでは、該半導体チップ
内に形成された半導体素子の破損や特性劣化を招来する
。その結果、半導体装置の信頼性および歩留りが低下す
るという問題点があった。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、半導体装置
の製造において信頼性および歩留りの向上を図ることが
できるワイヤボンディング装置を提供することを目的と
する。

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては１本明細書の記述および添附図面から明らかに
なるであろう。

［問題点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
を説明すれば、下記のとおりである。

即ち、半導体チップのポンディングパッドなどの外部電
極とリード端子との電気的接続の際、ポンディングパッ
ドなどの外部電極およびリード端子のワイヤボンディン
グ領域のみを局部的に加熱するようにしたものである。

［作用］ 上記した手段によれば、ワイヤボンディングの際にポン
ディングパッドなどの外部電極およびリード端子のワイ
ヤボンディング領域のみが加熱されると共に、その他の
部分の加熱を回避できるという作用により、半導体チッ
プ内の素子の破損およびその特性劣化が回避でき、半導
体装置の信頼性および歩留りの向上を図るという上記目
的が達成できる。

［実施例コ 第１図および第２図には本発明の一実施例のワイヤボン
ディング装置の概略構成が示されている。

このワイヤボンディング装置は、金ワイヤ１を繰出し自
在に支持するキャピラリ２と、半導体チップ３上のポン
ディングパッド３ａおよびリードフレーム４のリード端
子４ａのワイヤボンディング領域を加熱するレーザガン
５（加熱手段）とを備える。また、図示はしないが、キ
ャピラリ２とレーザガン５とを独立して駆動する駆動手
段と、金ワイヤの下端にボールを形成する電気トーチ（
図示せず）とが設けられている。ここで、レーザガン５
の駆動手段はボンディング類にレーザガン５を移動させ
ることができるようになっている。

なお、第２図において４ｂはり−ドフームの半導体チッ
プ搭載部（タブ）を表している。

このように構成されたワイヤボンディング装置によるワ
イヤボンディングは次のようにして行なわれる。

先ず、レーザガン５からのレーザビームによって半導体
チップ３のポンディングパッド３ａの１つを加熱する。

これと同時に、図示しない電気トーチによってキャピラ
リ２に支持された金ワイヤ１を加熱してその下端にボー
ルを形成する。次いで、キャピラリ２を下方に移動させ
て、このキャピラリ２によって上記ボール部分をポンデ
ィングパッド３ａに押し付ける。これによって、ボンデ
イン）Ｊバッド３ａへのワイヤ接続がなされる。次いで
、キャピラリ２を上記ポンディングパッド３ａから退行
させて上記金ワイヤを接続しようとする相手方のリード
端子４ａまで移動させる。この際、キャピラリ２による
金ワイヤ１のクランプを解除しておく。これによって、
ワイヤループが形成される。また、これと同時に、相手
方のリード端子４ａを上記レーザガン５によって加熱し
ておく。そして、その後に金ワイヤ１の途中部分をキャ
ピラリ２によって該リード端子４ａに押し付ける。これ
によって、リード端子４ａへのワイヤ接続がなされる。

そうして、電気トーチによってワイヤを切断する。

以上の操作を各ポンディングパッド３ａおよびそれに対
応するリード端子４ａ間について繰返すことによってワ
イヤボンディングが完了する。

このように構成された実施例によれば次のような効果を
得ることができる。

即ち、レーザガン５を設けているので、金ワイヤ１の接
５続されるポンディングパッド４ａおよびリード端子３
ａのワイヤボンディング領域のみが局部的に加熱される
と共に、その他の部分の加熱が回避できるという作用に
より、半導体チップ１内の素子の破損および特性の劣化
並びにリードフレームの加熱による熱変形、熱酸化、熱
変化が防止され、その結果、半導体装置の信頼性および
歩留りの向上が図れるという効果を得ることができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
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。例えば、電気的接続に用
いられるボンディングワイヤとしてアルミニウムワイヤ
または銅ワイヤを用いる場合にも適用できる。また、加
熱手段もレーザガンに限定されず、ポンディングパッド
およびリード端子のみを局部的に加熱できるものであわ
ば良い。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である熱圧着によるワイヤ
ボンディング技術に適用した場合について説明したが、
バンプ形成その他生導体製造技術一般に利用できる。

［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
。

即ち、レーザガンを設けているので、ボンディングワイ
ヤの接続されるベレットの外部電極およびリード端子の
ワイヤボンディング領域のみが局部的に加熱されるとと
もに、その他の部分の加熱が回避できるという作用によ
り、ペレット（チップ）内の素子の破損および特性の劣
化並びにリードフレームの加熱による熱変形、熱酸化、
熱変化が防止され、その結果、ワイヤボンディング工程
において、半導体装置の信頼性および歩留りの向上を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のワイヤボンディング装置の
概略構成図、 第２図はその正面説明図である。 １・・・・金ワイヤ、２・・・・キャピラリ、３・・・
・半導体チップ、３・・・・ポンディングパッド（外部
電極）、４・・・・リードフレーム、４ａ・・・・リー
ド端子（外部出力端子）、５・・・・レーザガン。 第　　１　　図 第　　２　　図 ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体チップの外部電極と外部出力端子とをワイヤ
   にて電気的接続させるワイヤボンディング装置において
   、上記外部電極と外部出力端子の少なくともワイヤボン
   ディング領域とを局部的に加熱する加熱手段を備えるこ
   とを特徴とするワイヤボンディング装置。 ２、上記加熱手段はレーザガンからなるこを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のワイヤボンディング装置。