JP2758819B2 - ワイヤボンディング方法 - Google Patents
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- Power Engineering (AREA)
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ICやトランジスタな
どの製造に於いて金属ワイヤによって半導体チップの電
極とリード端子を結線するワイヤボンディング方法に関
する。
どの製造に於いて金属ワイヤによって半導体チップの電
極とリード端子を結線するワイヤボンディング方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来よりワイヤボンディング方法に於け
る金属ワイヤと半導体チップ及びリード端子の接合は、
超音波や熱による圧着接合が一般的に行なわれている。
この場合、金属ワイヤと被接合部との間に良好な接合強
度を得るために、特にリード端子部にメッキや有機物の
薄膜を施す方法が用いられてきた。
る金属ワイヤと半導体チップ及びリード端子の接合は、
超音波や熱による圧着接合が一般的に行なわれている。
この場合、金属ワイヤと被接合部との間に良好な接合強
度を得るために、特にリード端子部にメッキや有機物の
薄膜を施す方法が用いられてきた。
【0003】しかし、最近では費用節約のために、この
メッキや有機物の薄膜を省略することが行なわれてお
り、この様な被接合部に対し良好な接合を得るために、
従来は図2に示すようなボンディング方法が提案されて
いる。図に於いて、1はダイパッド、2はダイパッド1
の表面に装着された半導体チップ、3は半導体チップ2
の表面に形成された電極、4はリード端子、5はキャピ
ラリー、6は金属ワイヤ、7はリード端子4を固定する
ためのリード押えである。8は金属ワイヤ6とリード端
子4とに高電圧を印加するための電源であり、電源8の
陽極は金属ワイヤ6に接続され、陰極はリード端子4に
接続されている。9は金属ワイヤ6とリード端子4との
間に発生したアーク、10は不活性ガス噴出用ノズルで
ある。尚、電源8の印加電圧は1.0kV程度であり、
リード端子4の表面と金属ワイヤ6の表面との間隔は
0.2〜0.3mmが適当とされている(例えば特開昭
61−105850参照)。
メッキや有機物の薄膜を省略することが行なわれてお
り、この様な被接合部に対し良好な接合を得るために、
従来は図2に示すようなボンディング方法が提案されて
いる。図に於いて、1はダイパッド、2はダイパッド1
の表面に装着された半導体チップ、3は半導体チップ2
の表面に形成された電極、4はリード端子、5はキャピ
ラリー、6は金属ワイヤ、7はリード端子4を固定する
ためのリード押えである。8は金属ワイヤ6とリード端
子4とに高電圧を印加するための電源であり、電源8の
陽極は金属ワイヤ6に接続され、陰極はリード端子4に
接続されている。9は金属ワイヤ6とリード端子4との
間に発生したアーク、10は不活性ガス噴出用ノズルで
ある。尚、電源8の印加電圧は1.0kV程度であり、
リード端子4の表面と金属ワイヤ6の表面との間隔は
0.2〜0.3mmが適当とされている(例えば特開昭
61−105850参照)。
【0004】次に動作について説明する。金属ワイヤ6
の接合すべき部分をリード端子4の接合すべき表面の上
方に設置する。この時の金属ワイヤ6とリード端子4の
間隔は例えば0.1mmとする。次にノズル10から不
活性ガスであるArガスを噴出し、その後電源8によっ
て金属ワイヤ6とリード端子4との間に1.0kVの高
電圧を印加してアーク9を発生させる。通常、リード端
子4の表面には自然酸化膜が形成されているが、前述し
たアーク9のクリーニング作用により、この自然酸化膜
を破壊分壊し、リード端子4の表面に新生面を形成せし
める。しかる後に、キャピラリーチップ5で超音波を併
用した熱圧着を行なうものである。
の接合すべき部分をリード端子4の接合すべき表面の上
方に設置する。この時の金属ワイヤ6とリード端子4の
間隔は例えば0.1mmとする。次にノズル10から不
活性ガスであるArガスを噴出し、その後電源8によっ
て金属ワイヤ6とリード端子4との間に1.0kVの高
電圧を印加してアーク9を発生させる。通常、リード端
子4の表面には自然酸化膜が形成されているが、前述し
たアーク9のクリーニング作用により、この自然酸化膜
を破壊分壊し、リード端子4の表面に新生面を形成せし
める。しかる後に、キャピラリーチップ5で超音波を併
用した熱圧着を行なうものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この従来の技術では、
被接合部及び接合に用いる金属ワイヤにより電極を構成
している。このため被接合部と金属ワイヤの間にアーク
を発生せしめる場合次の様な問題がある。すなわち、
(イ)金属ワイヤがアーク熱により溶融破断するのでキ
ャピラリーにより圧着できない、(ロ)金属ワイヤがジ
ュール熱により不特定位置で溶断する場合があり、連続
的な接合が行なえない、(ハ)連続的な接合に於いて、
金属ワイヤがアーク熱により不特定に溶融変形するた
め、アーク発生毎に金属ワイヤと接合部の距離が変動し
て安定したアークが得られず、被接合部に対するクリー
ニング作用が不安定となり、その結果安定した接合強度
が得られない。
被接合部及び接合に用いる金属ワイヤにより電極を構成
している。このため被接合部と金属ワイヤの間にアーク
を発生せしめる場合次の様な問題がある。すなわち、
(イ)金属ワイヤがアーク熱により溶融破断するのでキ
ャピラリーにより圧着できない、(ロ)金属ワイヤがジ
ュール熱により不特定位置で溶断する場合があり、連続
的な接合が行なえない、(ハ)連続的な接合に於いて、
金属ワイヤがアーク熱により不特定に溶融変形するた
め、アーク発生毎に金属ワイヤと接合部の距離が変動し
て安定したアークが得られず、被接合部に対するクリー
ニング作用が不安定となり、その結果安定した接合強度
が得られない。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のワイヤボンディ
ング方法は、被接合部との間にアークを発生させるため
の専用電極を有し、接合前に被接合部とこの専用電極間
を不活性ガス雰囲気にすると共に専用電極と被接合部間
に電圧を印加してアークを発生させ、その後に金属ワイ
ヤと被接合部を接合するものである。
ング方法は、被接合部との間にアークを発生させるため
の専用電極を有し、接合前に被接合部とこの専用電極間
を不活性ガス雰囲気にすると共に専用電極と被接合部間
に電圧を印加してアークを発生させ、その後に金属ワイ
ヤと被接合部を接合するものである。
【0007】
【作用】アーク発生過程に於いて、金属ワイヤは電極と
して全く作用しておらず、従って金属ワイヤに対しアー
ク熱及びジュール熱による影響が無くなる。又専用電極
として非消耗電極を用いるため、専用電極と被接合部の
間隔は再現性良く常に一定に保つことができ、かつ電極
表面の形状を安定していることから、安定したクリーニ
ング作用を得ることができる。
して全く作用しておらず、従って金属ワイヤに対しアー
ク熱及びジュール熱による影響が無くなる。又専用電極
として非消耗電極を用いるため、専用電極と被接合部の
間隔は再現性良く常に一定に保つことができ、かつ電極
表面の形状を安定していることから、安定したクリーニ
ング作用を得ることができる。
【0008】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例の概略説明図である。図2
に示した従来技術に用いられるのと同じ部材について
は、同一符号を付して重複した説明を省略する。図に於
いて、11は専用電極、12は専用電極11とリード端
子4とに電圧を印加するための電源であり、電源12の
陽極は専用電極11に接続され、陰極はリード端子4に
接続されている。13は専用電極11とリード端子4と
の間に発生したアークである。専用電極としてはW、T
h−W合金などの非消耗電極を用いる。尚、電源12の
印加電圧及び電流はリード端子4の材質や形状により最
適値が異なるため限定しない。専用電極11とリード端
子4との間隔も双方の材質や形状により最適値が異なる
ため限定しない。
る。図1は本発明の一実施例の概略説明図である。図2
に示した従来技術に用いられるのと同じ部材について
は、同一符号を付して重複した説明を省略する。図に於
いて、11は専用電極、12は専用電極11とリード端
子4とに電圧を印加するための電源であり、電源12の
陽極は専用電極11に接続され、陰極はリード端子4に
接続されている。13は専用電極11とリード端子4と
の間に発生したアークである。専用電極としてはW、T
h−W合金などの非消耗電極を用いる。尚、電源12の
印加電圧及び電流はリード端子4の材質や形状により最
適値が異なるため限定しない。専用電極11とリード端
子4との間隔も双方の材質や形状により最適値が異なる
ため限定しない。
【0009】次に動作について説明する。専用電極11
をリード端子4の接合すべき表面の上方に設置する。次
にノズル10からHe,Ar等の不活性ガスを噴出し、
専用電極11とリード端子4との間を不活性ガスの雰囲
気にし、しかる後に電源12によって両者間に電圧を印
加して絶縁破壊を行わせアーク13を発生させる。印加
電圧は、直流・交流・パルス流の何れかを用いる。リー
ド端子4の表面には酸化被膜が形成されているが、前述
したアーク13のクリーニング作用により酸化被膜が破
壊分壊し、新生面が露出する。この時専用電極11はア
ーク熱に対し充分耐えうる高融点金属であるため、繰り
返しアークを発生させた場合でも常に安定したアークが
得られることから、前述したクリーニング作用も安定し
たものとなる。次に専用電極11をキャピラリー5の動
作範囲外に移動し、しかる後にキャピラリーチップ5に
より超音波や熱による接合を行なう。この様に従来は金
属ワイヤ6とリード端子4の間でアークを生じさせてい
たが、本実施例では金属ワイヤ6がアークの発生に関与
しないためにキャピラリーチップ5による接合を可能に
している。
をリード端子4の接合すべき表面の上方に設置する。次
にノズル10からHe,Ar等の不活性ガスを噴出し、
専用電極11とリード端子4との間を不活性ガスの雰囲
気にし、しかる後に電源12によって両者間に電圧を印
加して絶縁破壊を行わせアーク13を発生させる。印加
電圧は、直流・交流・パルス流の何れかを用いる。リー
ド端子4の表面には酸化被膜が形成されているが、前述
したアーク13のクリーニング作用により酸化被膜が破
壊分壊し、新生面が露出する。この時専用電極11はア
ーク熱に対し充分耐えうる高融点金属であるため、繰り
返しアークを発生させた場合でも常に安定したアークが
得られることから、前述したクリーニング作用も安定し
たものとなる。次に専用電極11をキャピラリー5の動
作範囲外に移動し、しかる後にキャピラリーチップ5に
より超音波や熱による接合を行なう。この様に従来は金
属ワイヤ6とリード端子4の間でアークを生じさせてい
たが、本実施例では金属ワイヤ6がアークの発生に関与
しないためにキャピラリーチップ5による接合を可能に
している。
【0010】この実施例では、金属ワイヤ6をリード4
にスイッチボンディングする例を説明したが、金属ワイ
ヤ6を電極3に接合する場合も実施しうる。又金属ワイ
ヤ6の端域をボール状に成形した後に接合を行なうボー
ルボンディングの場合も実施しうる。構成上専用電極1
1とノズル10を一体化することや、金属ワイヤ6の端
域をボール状に成形するための電極として専用電極11
を併用することも可能であり、本発明を実施しうる。
にスイッチボンディングする例を説明したが、金属ワイ
ヤ6を電極3に接合する場合も実施しうる。又金属ワイ
ヤ6の端域をボール状に成形した後に接合を行なうボー
ルボンディングの場合も実施しうる。構成上専用電極1
1とノズル10を一体化することや、金属ワイヤ6の端
域をボール状に成形するための電極として専用電極11
を併用することも可能であり、本発明を実施しうる。
【0011】
【発明の効果】以上説明した様に本発明は、ワイヤボン
ディング方法に於いて、被接合部との間にアークを発生
させる専用電極として非消耗電極を有し、接合前に接合
部とこの専用電極間を不活性ガス雰囲気にすると共に専
用電極と被接合部間に電圧を印加してアークを発生させ
る。このためアーク発生時にアーク熱による専用電極の
変形は生じず、専用電極と被接合部の間隔、すなわち電
極間距離は再現性良く常に一定に保つことができるので
再現性の良いアークを得ることが可能となる。その結果
安定したクリーニング作用と共に、接合時に良好な接合
強度が得られる。特にキャピラリーチップによる金属ワ
イヤの連続接合に於いて有効であり、各接合毎に安定し
た良好な接合が得られるという効果を有する。
ディング方法に於いて、被接合部との間にアークを発生
させる専用電極として非消耗電極を有し、接合前に接合
部とこの専用電極間を不活性ガス雰囲気にすると共に専
用電極と被接合部間に電圧を印加してアークを発生させ
る。このためアーク発生時にアーク熱による専用電極の
変形は生じず、専用電極と被接合部の間隔、すなわち電
極間距離は再現性良く常に一定に保つことができるので
再現性の良いアークを得ることが可能となる。その結果
安定したクリーニング作用と共に、接合時に良好な接合
強度が得られる。特にキャピラリーチップによる金属ワ
イヤの連続接合に於いて有効であり、各接合毎に安定し
た良好な接合が得られるという効果を有する。
【図1】本発明の一実施例の概略説明図である。
【図2】従来技術の概略説明図である。
1 ダイパッド 2 半導体チップ 3 電極 4 リード端子 5 キャピラリーチップ 6 金属ワイヤ 7 リード端子 8,12 電源 9,13 アーク 10 不活性ガス噴出用ノズル 11 専用電極
Claims (4)
- 【請求項1】 金属ワイヤにて半導体チップの電極とリ
ード端子を結線するワイヤボンディング方法において、
前記リード端子との間にアークを発生させるための専用
電極を有し、接合前にこの専用電極とリード端子との間
を不活性ガス雰囲気とすると共に両者間に電圧を印加し
てアークを発生させ、リード端子の酸化物等を除去した
後に前記金属ワイヤとリード端子を接合することを特徴
とするワイヤボンディング方法。 - 【請求項2】 不活性ガスとしてHe,Ar等の単原子
分子ガスを用いることを特徴とする請求項1記載のワイ
ヤボンディング方法。 - 【請求項3】 専用電極としてW,Th−W合金等の非
消耗電極を用いることを特徴とする請求項1記載のワイ
ヤボンディング方法。 - 【請求項4】 印加電圧は、直流・交流・パルス流の何
れかを用いることを特徴とする請求項1記載のワイヤボ
ンディング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32496993A JP2758819B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | ワイヤボンディング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32496993A JP2758819B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | ワイヤボンディング方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07183323A JPH07183323A (ja) | 1995-07-21 |
JP2758819B2 true JP2758819B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=18171655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32496993A Expired - Lifetime JP2758819B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | ワイヤボンディング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2758819B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5753644B2 (ja) | 2008-06-10 | 2015-07-22 | クリック アンド ソッファ インダストリーズ、インク. | ワイヤーボンディング作業における酸化軽減のためのガス配送システム |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5967643A (ja) * | 1982-10-12 | 1984-04-17 | Hitachi Ltd | ワイヤボンダ |
JPS61172344A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-04 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤボンデイング方法 |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP32496993A patent/JP2758819B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07183323A (ja) | 1995-07-21 |
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A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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