JP2014120702A - ワイヤボンディング方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体素子の不良の発生を低減できるワイヤボンディング方法を提供する。
【解決手段】第1の半導体素子2上の第1の電極パッド21は、ボールボンディングされる。一方、第2の半導体素子3上の第2の電極パッド31はバンプ13上にスティッチボンディングされる。これにより、第1の電極パッド21および第2の電極パッド31の何れもキャピラリ10が直接押し付けられないので、第1の半導体素子2および第2の半導体素子3に不良が発生することを低減できる。
【選択図】 図1H
【解決手段】第1の半導体素子2上の第1の電極パッド21は、ボールボンディングされる。一方、第2の半導体素子3上の第2の電極パッド31はバンプ13上にスティッチボンディングされる。これにより、第1の電極パッド21および第2の電極パッド31の何れもキャピラリ10が直接押し付けられないので、第1の半導体素子2および第2の半導体素子3に不良が発生することを低減できる。
【選択図】 図1H
Description
本発明は、ワイヤボンディング方法に関するものである。
従来より、半導体装置の電極パッド間の結線にワイヤボンディング方法が用いられている。例えば、特許文献1には、基板上に実装されたセンサチップ上の電極パッドに結線するワイヤボンディング方法が開示されている。このワイヤボンディング方法について図3A〜図3Eを参照して以下に説明する。
まず、図3Aに示すように、トーチ電極(不図示)からの放電によってキャピラリ100先端部の開口部から露出したワイヤ101の先端部に金属ボール102を成形する。そして、図3Bに示すように、キャピラリ100を下降させて、基板200上に形成された電極210にワイヤ101の先端の金属ボール102を押し付けて、超音波振動を加えながら金属ボール102を電極210に固着させるボールボンディングを行う。次に、図3Cに示すように、キャピラリ100を基板200上に実装された半導体素子220の高さよりも少し高い位置まで上昇させながら、半導体素子220の上方まで移動させる。この後、図3Dに示すように、キャピラリ100を下降させて半導体素子220の上面に形成された上面電極221に押し当て、所定の荷重を掛けると同時に超音波振動を加えワイヤ101を上面電極221に固着させるスティッチボンディングを行う。そして、図3Eに示すように、ワイヤ101をクランプした状態でキャピラリ100を上方に移動させて、ワイヤ101を切断する。これにより、基板200上に形成された電極210と、基板200上に実装された半導体素子220上面の上面電極221とが、ワイヤ101により結線されることとなる。
しかしながら、上述したワイヤボンディング方法では、半導体素子220の上面電極221への結線の際、キャピラリ100を上面電極221に直接押し当てて所定の荷重を掛けるとともに超音波振動を与えるスティッチボンディングを行っているので、半導体素子220に傷がついたり、半導体素子220の機械的な強度が低い場合には半導体素子220自体が破損したりするといった不良が発生することがあった。
そこで、本発明は、半導体素子の不良の発生を低減できるワイヤボンディング方法を提供することを目的とする。
上述したような課題を解決するために、本発明に係るワイヤボンディング方法は、基板上に搭載された第1の半導体素子上の第1の電極パッドと、基板上に搭載された第2の半導体素子上の第2の電極パッドとの間をキャピラリを用いてワイヤで結線するためのワイヤボンディング方法であって、第2の電極パッド上にバンプを形成する第1のステップと、ワイヤを第1の電極パッドにボールボンディングする第2のステップと、一端が第1の電極パッドにボールボンディングされたワイヤを繰り出しながらキャピラリを第2の電極パッド上に移動させる第3のステップと、一端が第1の電極パッドにボールボンディングされたワイヤを、第2の電極上に形成されたバンプ上にスティッチボンディングする第4のステップとを有することを特徴とするものである。
また、本発明に係る他のワイヤボンディング方法は、基板上に搭載された半導体素子上の第1の電極パッドと第2の電極パッドとの間をキャピラリによりワイヤで結線するためのワイヤボンディング方法であって、第2の電極パッド上にバンプを形成する第1のステップと、ワイヤを第1の電極パッドにボールボンディングする第2のステップと、一端が第1の電極パッドにボールボンディングされたワイヤを繰り出しながらキャピラリを第2の電極パッド上に移動させる第3のステップと、一端が第1の電極パッドにボールボンディングされたワイヤを、第2の電極上に形成されたバンプ上にスティッチボンディングする第4のステップとを有することを特徴とするものである。
本発明によれば、第1の電極パッドはボールボンディングされ、第2の電極パッドはバンプ上にスティッチボンディングされるので、第1,第2の電極パッドの何れもキャピラリが直接押し付けられないので、半導体素子に不良が発生することを低減できる。
[第1の実施の形態]
以下、図面を参照して、本発明の第1の実施の形態について詳細に説明する。
以下、図面を参照して、本発明の第1の実施の形態について詳細に説明する。
本実施の形態は、基板1上に実装された第1の半導体素子2上面の第1の電極パッド21と、基板1上に実装された第2の半導体素子3上面の第2の電極パッド31とをキャピラリ10を用いてボンディングワイヤ(以下、「ワイヤ」と言う。)11で結線するものである。ここで、キャピラリは10は、ワイヤボンディングマシンに搭載され、ワイヤ11が挿通される筒状の部材なる公知のキャピラリから構成されている。
まず、図1Aに示すように、トーチ電極(不図示)からの放電によってキャピラリ10の先端部の開口部から露出したワイヤ11の先端部に金属ボール12を成型する。そして、図1Bに示すように、キャピラリ10を下降させて、基板1上の第2の半導体素子3上面に形成された第2の電極パッド31に、ワイヤ11の先端の金属ボール12を押し付けて、超音波振動を加えながら金属ボール12を第2の電極パッド31に固着させるボールボンディングを行う。そして、図1Cに示すように、ワイヤ11をクランプした状態でキャピラリ10を上方に移動させて、ワイヤ11を切断する。
これにより、第2の電極パッド31上にはバンプ13が形成される。
これにより、第2の電極パッド31上にはバンプ13が形成される。
第2の電極パッド31上にバンプ13を形成すると、図1Dに示すように、キャピラリ10を基板1上の第1の半導体素子2上面に形成された第1の電極パッド21上方に移動させる。このとき、トーチ電極(不図示)からの放電によってキャピラリ10の先端部の開口部から露出したワイヤ11の先端部に金属ボール12を成型する。そして、図1Eに示すように、キャピラリ10を下降させて、第1の電極パッド21にワイヤ11の先端の金属ボール14を押し付けて、超音波振動を加えながら金属ボール14を第1の電極パッド21に固着させるボールボンディングを行う。
次に、図1Fに示すように、キャピラリ10を上方に移動させた後、第2の半導体素子31の上方まで移動させる。この後、図1Gに示すように、キャピラリ10を下降させて半導体素子31の上面に形成された第2の電極パッド31に押し当て、所定の荷重を掛けると同時に超音波振動を加えワイヤ11を第2の電極パッド31に固着させるスティッチボンディングを行う。
このとき、第2の電極パッド31上には、上述したようにバンプ13が形成されている。したがって、ワイヤ11は、バンプ13に対してスティッチボンディングされ、バンプ13を介して第2の電極パッド31に結線されることとなる。このように、第2の電極パッド31への結線の際、バンプ13にスティッチボンディングされ、キャピラリ10が直接に第2の電極パッド31に押し当てられることがないので、第2の電極パッド31を備えた第2の半導体素子3に不良が発生することを低減させることができる。
このとき、第2の電極パッド31上には、上述したようにバンプ13が形成されている。したがって、ワイヤ11は、バンプ13に対してスティッチボンディングされ、バンプ13を介して第2の電極パッド31に結線されることとなる。このように、第2の電極パッド31への結線の際、バンプ13にスティッチボンディングされ、キャピラリ10が直接に第2の電極パッド31に押し当てられることがないので、第2の電極パッド31を備えた第2の半導体素子3に不良が発生することを低減させることができる。
ワイヤ11がスティッチボンディングされると、図1Hに示すように、ワイヤ11をクランプした状態でキャピラリ10を上方に移動させて、ワイヤ11を切断する。
これにより、第1の半導体素子2の第1の電極パッド21と、第2の半導体素子3の第2の電極パッド31とがワイヤ11により結線されることとなる。
これにより、第1の半導体素子2の第1の電極パッド21と、第2の半導体素子3の第2の電極パッド31とがワイヤ11により結線されることとなる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、第1の半導体素子2上の第1の電極パッド21はボールボンディングされ、第2の半導体素子3上の第2の電極パッド31はバンプ13上にスティッチボンディングされるので、第1の電極パッド21および第2の電極パッド31の何れもキャピラリ10が直接押し付けられないので、第1の半導体素子2および第2の半導体素子3に不良が発生することを低減できる。
[第2の実施の形態]
次に本発明の第2の実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態において、上述した第1の実施の形態と同等の構成要素については、同じ名称および符号を付し適宜説明を省略する。
次に本発明の第2の実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態において、上述した第1の実施の形態と同等の構成要素については、同じ名称および符号を付し適宜説明を省略する。
本実施の形態は、基板1上に実装された半導体素子4上面の第1の電極パッド41と第2の電極パッド42とをキャピラリ10を用いてワイヤ11で結線するものである。
まず、図2Aに示すように、トーチ電極(不図示)からの放電によってキャピラリ10の先端部の開口部から露出したワイヤ11の先端部に金属ボール12を成型する。そして、図2Bに示すように、キャピラリ10を下降させて、基板1上の半導体素子4上面に形成された第2の電極パッド42に、ワイヤ11の先端の金属ボール12を押し付けて、超音波振動を加えながら金属ボール12を第2の電極パッド42に固着させるボールボンディングを行う。そして、図2Cに示すように、ワイヤ11をクランプした状態でキャピラリ10を上方に移動させて、ワイヤ11を切断する。
これにより、第2の電極パッド42上にはバンプ13が形成される。
これにより、第2の電極パッド42上にはバンプ13が形成される。
第2の電極パッド42上にバンプ13を形成すると、図2Dに示すように、キャピラリ10を半導体素子4上面に形成された第1の電極パッド41上方に移動させる。このとき、トーチ電極(不図示)からの放電によってキャピラリ10の先端部の開口部から露出したワイヤ11の先端部に金属ボール14を成型する。そして、図2Eに示すように、キャピラリ10を下降させて、第1の電極パッド41にワイヤ11の先端の金属ボール14を押し付けて、超音波振動を加えながら金属ボール14を第1の電極パッド41に固着させるボールボンディングを行う。
次に、図2Fに示すように、キャピラリ10を上方に移動させた後、第2の半導体素子42の上方まで移動させる。この後、図2Gに示すように、キャピラリ10を下降させて第2の電極パッド42に押し当て、所定の荷重を掛けると同時に超音波振動を加えワイヤ11を第2の電極パッド42に固着させるスティッチボンディングを行う。
このとき、第2の電極パッド42上には、上述したようにバンプ13が形成されている。したがって、ワイヤ11は、バンプ13に対してスティッチボンディングされ、バンプ13を介して第2の電極パッド42に結線されることとなる。このように、第2の電極パッド42への結線の際、バンプ13にスティッチボンディングされ、キャピラリ10が直接に第2の電極パッド42に押し当てられることがないので、第2の電極パッド42を備えた半導体素子4に不良が発生することを低減させることができる。
このとき、第2の電極パッド42上には、上述したようにバンプ13が形成されている。したがって、ワイヤ11は、バンプ13に対してスティッチボンディングされ、バンプ13を介して第2の電極パッド42に結線されることとなる。このように、第2の電極パッド42への結線の際、バンプ13にスティッチボンディングされ、キャピラリ10が直接に第2の電極パッド42に押し当てられることがないので、第2の電極パッド42を備えた半導体素子4に不良が発生することを低減させることができる。
ワイヤ11がスティッチボンディングされると、図2Hに示すように、ワイヤ11をクランプした状態でキャピラリ10を上方に移動させて、ワイヤ11を切断する。
これにより、半導体素子4上の第1の電極パッド41と第2の電極パッド41とがワイヤ11により結線されることとなる。
これにより、半導体素子4上の第1の電極パッド41と第2の電極パッド41とがワイヤ11により結線されることとなる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、半導体素子4上の第1の電極パッド41はボールボンディングされ、半導体素子4上の第2の電極パッド41はバンプ13上にスティッチボンディングされるので、第1の電極パッド41および第2の電極パッド42の何れもキャピラリ10が直接押し付けられないので、半導体素子4に不良が発生することを低減できる。
従来では、スティッチボンディングによる半導体素子への不良の発生を防ぐために、半導体素子間で結線する際に基板上に連結された2つの電極パッドを設け、電極パッドにはスティッチボンディング、半導体素子にはボールボンディングにより、一方の電極パッドと一方の半導体素子、他方の電極パッドと他方の半導体素子を結線することが行われていた。しかしながら、第1,第2の本実施の形態によれば、半導体素子間や電極パッド間で直接に結線することができるので、上述したような連結した2つの電極パッドを基板上に形成しなくて良いので、基板上の省スペース化や作業工程の削減により低コスト化を実現することができる。
本発明は、半導体装置にワイヤボンディングを行う各種装置に適用することができる。
1…基板、2…第1の半導体素子、3…第2の半導体素子、4…半導体素子、10…キャピラリ、11…ワイヤ、12,14…金属ボール、13…バンプ、21,41…第1の電極パッド、31,42…第2の電極パッド。
Claims (2)
- 基板上に搭載された第1の半導体素子上の第1の電極パッドと、前記基板上に搭載された第2の半導体素子上の第2の電極パッドとの間をキャピラリを用いてワイヤで結線するためのワイヤボンディング方法であって、
前記第2の電極パッド上にバンプを形成する第1のステップと、
前記ワイヤを前記第1の電極パッドにボールボンディングする第2のステップと、
一端が前記第1の電極パッドにボールボンディングされた前記ワイヤを繰り出しながら前記キャピラリを前記第2の電極パッド上に移動させる第3のステップと、
一端が前記第1の電極パッドにボールボンディングされた前記ワイヤを、前記第2の電極上に形成された前記バンプ上にスティッチボンディングする第4のステップと
を有することを特徴とするワイヤボンディング方法。 - 基板上に搭載された半導体素子上の第1の電極パッドと第2の電極パッドとの間をキャピラリによりワイヤで結線するためのワイヤボンディング方法であって、
前記第2の電極パッド上にバンプを形成する第1のステップと、
前記ワイヤを前記第1の電極パッドにボールボンディングする第2のステップと、
一端が前記第1の電極パッドにボールボンディングされた前記ワイヤを繰り出しながら前記キャピラリを前記第2の電極パッド上に移動させる第3のステップと、
一端が前記第1の電極パッドにボールボンディングされた前記ワイヤを、前記第2の電極上に形成された前記バンプ上にスティッチボンディングする第4のステップと
を有することを特徴とするワイヤボンディング方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012276637A JP2014120702A (ja) | 2012-12-19 | 2012-12-19 | ワイヤボンディング方法 |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6041236A (ja) * | 1983-08-17 | 1985-03-04 | Nec Corp | 電子部品の接続方法 |
JPH05326601A (ja) * | 1992-05-18 | 1993-12-10 | Murata Mfg Co Ltd | ワイヤボンディング方法 |
JP2006324553A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Renesas Technology Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2008034567A (ja) * | 2006-07-27 | 2008-02-14 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
-
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- 2012-12-19 JP JP2012276637A patent/JP2014120702A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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