JPS6316632A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS6316632A JPS6316632A JP61159821A JP15982186A JPS6316632A JP S6316632 A JPS6316632 A JP S6316632A JP 61159821 A JP61159821 A JP 61159821A JP 15982186 A JP15982186 A JP 15982186A JP S6316632 A JPS6316632 A JP S6316632A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- bonding
- lead
- electrode
- bonded
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 14
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 27
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
- H01L24/78—Apparatus for connecting with wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/05599—Material
- H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/05617—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
- H01L2224/05624—Aluminium [Al] as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
- H01L2224/45124—Aluminium (Al) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
- H01L2224/48472—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/485—Material
- H01L2224/48505—Material at the bonding interface
- H01L2224/48699—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Aluminium (Al)
- H01L2224/487—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Aluminium (Al) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/48717—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Aluminium (Al) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950 °C
- H01L2224/48724—Aluminium (Al) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
- H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/7828—Resistance welding electrodes, i.e. for ohmic heating
- H01L2224/78282—Resistance welding electrodes, i.e. for ohmic heating in the upper part of the bonding apparatus, e.g. in the capillary or wedge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
- H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
- H01L2224/78313—Wedge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/8512—Aligning
- H01L2224/85148—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus
- H01L2224/85169—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus being the upper part of the bonding apparatus, i.e. bonding head, e.g. capillary or wedge
- H01L2224/8518—Translational movements
- H01L2224/85181—Translational movements connecting first on the semiconductor or solid-state body, i.e. on-chip, regular stitch
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/852—Applying energy for connecting
- H01L2224/85201—Compression bonding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/852—Applying energy for connecting
- H01L2224/85201—Compression bonding
- H01L2224/85205—Ultrasonic bonding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/852—Applying energy for connecting
- H01L2224/85238—Applying energy for connecting using electric resistance welding, i.e. ohmic heating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/85909—Post-treatment of the connector or wire bonding area
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01013—Aluminum [Al]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01082—Lead [Pb]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
ワイヤボンディング工程において、チップ側のみを通常
のワイヤボンディングを行い、しかる後にリードフレー
ム側は抵抗溶接をなす。
のワイヤボンディングを行い、しかる後にリードフレー
ム側は抵抗溶接をなす。
本発明は半導体装置の製造方法に関するもので、さらに
詳しく言えば、チップ上の電極とワイヤの接合は熱圧着
、超音波接合または両者を同時に用いる方法でなし、そ
のワイヤをリードフレーム側に抵抗溶接によって接合さ
せる方法に関する姿のである。
詳しく言えば、チップ上の電極とワイヤの接合は熱圧着
、超音波接合または両者を同時に用いる方法でなし、そ
のワイヤをリードフレーム側に抵抗溶接によって接合さ
せる方法に関する姿のである。
第3図に斜線図で示される電力用トランジスタは知られ
たものであり、図中、31は銅(Cu)製のホルダー、
32は半導体チップ(以下単にチップという)、33は
^l電極、34はベースリード、35はエミッタリード
、36はチップの電極とベース、エミッタリードを接続
するアルミニウム線(Al線)であり、ベースリードと
エミッタリードはリードフレームに形成されている。ホ
ルダー31の表面をニッケル(Ni)または81(Ag
)メッキしてあり、その表面にチップ32が半田37で
接着されている。
たものであり、図中、31は銅(Cu)製のホルダー、
32は半導体チップ(以下単にチップという)、33は
^l電極、34はベースリード、35はエミッタリード
、36はチップの電極とベース、エミッタリードを接続
するアルミニウム線(Al線)であり、ベースリードと
エミッタリードはリードフレームに形成されている。ホ
ルダー31の表面をニッケル(Ni)または81(Ag
)メッキしてあり、その表面にチップ32が半田37で
接着されている。
図示のチップは点線で示す如くに樹脂38で樹脂封止さ
れて使用者に供給される。なお同図において、チップ本
体はコレツ、夕であり、このコレツ、夕はホルダー31
に形成し庭石レクタ電極39に接続される。
れて使用者に供給される。なお同図において、チップ本
体はコレツ、夕であり、このコレツ、夕はホルダー31
に形成し庭石レクタ電極39に接続される。
第3図に示される接続方法を電力用トランジスタを例に
第4図を参照して説明すると、チップ32の電極にはA
Il線36を超音波ボンディングする。
第4図を参照して説明すると、チップ32の電極にはA
Il線36を超音波ボンディングする。
それには、図示しないホーンによって超音波振動するウ
ェッジ40で200〜300グラム(約φ 200μl
の場合)の加圧力で AI線36を電極に接合し、次い
でクランパー41でAn線をリードフレームのリード例
えばベースリード34の上にもってきて、ベースリード
34に超音波ボンディングで接合する。リード34は超
音波ボンディンググなされうるようNiメッキしである
。前記した接合が終った後にA1線36はウェッジ40
を用いて切断する。なお第4図において、点線はコレク
タリード39を示す。
ェッジ40で200〜300グラム(約φ 200μl
の場合)の加圧力で AI線36を電極に接合し、次い
でクランパー41でAn線をリードフレームのリード例
えばベースリード34の上にもってきて、ベースリード
34に超音波ボンディングで接合する。リード34は超
音波ボンディンググなされうるようNiメッキしである
。前記した接合が終った後にA1線36はウェッジ40
を用いて切断する。なお第4図において、点線はコレク
タリード39を示す。
上記した方法はワイヤボンディングの一例であるが、一
般に半導体装置内部配線のワイヤボンディングには大別
して次の3種がある。
般に半導体装置内部配線のワイヤボンディングには大別
して次の3種がある。
■熱圧着:この方法においては、リードフレームに金(
Au) 、 Agなとの貴金属メッキをなしまたはA1
蒸着をなし、それに対してAu線を、300〜350℃
の温度で加圧して熱圧着する。熱圧着においてはかかる
加熱と加圧のみが行われる。
Au) 、 Agなとの貴金属メッキをなしまたはA1
蒸着をなし、それに対してAu線を、300〜350℃
の温度で加圧して熱圧着する。熱圧着においてはかかる
加熱と加圧のみが行われる。
■超音波ボンディング: Au、 Agなとの貴金属メ
ッキ、AnまたはNiメッキの上へAn線を、加圧7と
超音波振動によってボンディングする。温度は室温であ
る。
ッキ、AnまたはNiメッキの上へAn線を、加圧7と
超音波振動によってボンディングする。温度は室温であ
る。
■超音波熱圧着:前記した熱圧着の温度を150〜20
0℃に下げ、超音波を加えてボンディングする方法であ
る。
0℃に下げ、超音波を加えてボンディングする方法であ
る。
■の熱圧着においては、加熱、加圧のみでボンディング
が可能であり、それは古くから使昂されている方法で、
製造が簡単であり、ボンディングに方向性がないので高
速化が可能となり、20〜100μlI+径の細線に適
する。
が可能であり、それは古くから使昂されている方法で、
製造が簡単であり、ボンディングに方向性がないので高
速化が可能となり、20〜100μlI+径の細線に適
する。
■の超音波ボンディングにおいては、リードフレームに
Niメッキなどを施すことによって実施可能であり、加
熱の必要がなく、古(から使用されている方法で、装置
が簡単であるが、ポンディ゛ングに方向性があり、高速
化が難しいという不利な点がある一方で、20〜500
μ蓋と細線から太線まセ実施可能である。
Niメッキなどを施すことによって実施可能であり、加
熱の必要がなく、古(から使用されている方法で、装置
が簡単であるが、ポンディ゛ングに方向性があり、高速
化が難しいという不利な点がある一方で、20〜500
μ蓋と細線から太線まセ実施可能である。
■の超音波熱圧着方法は、熱圧着の温度を乍げ、それを
超薔波振動で補う方法であり、ポールボンディングとス
テッチボンディングの2つがあ峠、上記した■と■の双
方の特性をもつ。
超薔波振動で補う方法であり、ポールボンディングとス
テッチボンディングの2つがあ峠、上記した■と■の双
方の特性をもつ。
材料について説明すると、チップ上の電極はAIl、’
Auが主モあり、−このことはボンディングを容易な
工程とする利点があり、他方リードフレームのメッキは
Au、 Ag、 ^f、Niなどがあり、またリード
フレームにはメッキされないものもある。
Auが主モあり、−このことはボンディングを容易な
工程とする利点があり、他方リードフレームのメッキは
Au、 Ag、 ^f、Niなどがあり、またリード
フレームにはメッキされないものもある。
Niメッキはボンディングが難しいという難点かあ−る
。
。
次にボンディング方法を説明する。ポールボンディング
においては、第5図の断面図に示される如く、第1の工
程としてチップ32のA”uまたはAIで作った電極に
加熱、加圧のみでAI線36を熱圧着し、第2の工程と
してAu、 agl AIlなどをメッキしたリード
36に加熱、加圧にかえキャピラリ42に超音波振動を
加える超音波熱圧着をなす、この方法では、第1の工程
から第2の工程への方向性がないので高速化が可能であ
る。なお同図において、42は加熱用ヒータである。
においては、第5図の断面図に示される如く、第1の工
程としてチップ32のA”uまたはAIで作った電極に
加熱、加圧のみでAI線36を熱圧着し、第2の工程と
してAu、 agl AIlなどをメッキしたリード
36に加熱、加圧にかえキャピラリ42に超音波振動を
加える超音波熱圧着をなす、この方法では、第1の工程
から第2の工程への方向性がないので高速化が可能であ
る。なお同図において、42は加熱用ヒータである。
第6図に示されるステインチボンディングにおいては、
第1の工程としてチップ32のAuまたはAgで作った
電極に加熱なしの超音波ボンディングを行い、第2の工
程としてAu、 agl Ag、 Niなどをメッキ
したり一部3−4に加熱して超音波圧着を行う。
第1の工程としてチップ32のAuまたはAgで作った
電極に加熱なしの超音波ボンディングを行い、第2の工
程としてAu、 agl Ag、 Niなどをメッキ
したり一部3−4に加熱して超音波圧着を行う。
次に材料構成としては以下に述べる形式が主流である。
゛小信号の場合、チップ電極はAuまたはAjjで形成
し、リードフレームのリードにはAuまたはA7のメッ
キを施し、使用するワイヤは20〜75μmの直径のA
uまたはAIのワイヤである。このような材料を用いる
理由は、作業性が良く、電流が少ないので細線で足りる
からである。
し、リードフレームのリードにはAuまたはA7のメッ
キを施し、使用するワイヤは20〜75μmの直径のA
uまたはAIのワイヤである。このような材料を用いる
理由は、作業性が良く、電流が少ないので細線で足りる
からである。
パワートランジスタの場合には、チップ電極はAIで形
成し、リードフレームのリードにはA、またはNiをメ
ンキし、使用ワイヤは直径100〜500μ閤のAl線
である。その理由は、電極、リードの外形が大で貴金属
メッキでは高価となり、また電流が大きいために太線を
用いなければならず、貴金属では高価になるからである
。
成し、リードフレームのリードにはA、またはNiをメ
ンキし、使用ワイヤは直径100〜500μ閤のAl線
である。その理由は、電極、リードの外形が大で貴金属
メッキでは高価となり、また電流が大きいために太線を
用いなければならず、貴金属では高価になるからである
。
ボンディング特性としては、ワイヤとリードフレームメ
ッキ材とが同種金属の場合には安定したボンディングが
可能であり、異種金属の場合には材料の硬度などにより
条件が左右され、品質が不安定になり、特にパワートラ
ンジスタの場合にはリードフレームにNiなどを用いる
ので、ボンディングが不安定になりやすい。
ッキ材とが同種金属の場合には安定したボンディングが
可能であり、異種金属の場合には材料の硬度などにより
条件が左右され、品質が不安定になり、特にパワートラ
ンジスタの場合にはリードフレームにNiなどを用いる
ので、ボンディングが不安定になりやすい。
再び第4図を参照すると、リード34はNiメッキされ
ているが、前記した如くにNi表面の硬度、Niの酸化
などが原因となって、リードとホルダー31の密着性に
よってワイヤボンディングの条件が著しく変動し、品質
が不安定になる問題がある。Niメッキをしないことも
考えられるが、メッキをしないと銅製のリードにワイヤ
を接合することばできない。かくして、Al線36のチ
ップ電極(へβ電極)への接合は容易になされるのに、
同じ線のリードフレームへの接合はきわめて難しいとい
う問題がある。
ているが、前記した如くにNi表面の硬度、Niの酸化
などが原因となって、リードとホルダー31の密着性に
よってワイヤボンディングの条件が著しく変動し、品質
が不安定になる問題がある。Niメッキをしないことも
考えられるが、メッキをしないと銅製のリードにワイヤ
を接合することばできない。かくして、Al線36のチ
ップ電極(へβ電極)への接合は容易になされるのに、
同じ線のリードフレームへの接合はきわめて難しいとい
う問題がある。
本発明はこのような点にかんがみて創作されたもので、
例えば電力用(パワー) トランジスタの場合の如く、
チップの^i電極とリードフレームとにAl線を接合す
る場合に、Alt線を容易にしかも確実にチップ電極と
リードフレームに接合する方法を提供することを目的と
する。
例えば電力用(パワー) トランジスタの場合の如く、
チップの^i電極とリードフレームとにAl線を接合す
る場合に、Alt線を容易にしかも確実にチップ電極と
リードフレームに接合する方法を提供することを目的と
する。
第1図(a)と山)は本発明実施例断面図で、図中、1
1はホルダー、12はコレクタ、13はチップ、14は
Al線、15はリードフレームのリード、16はクラン
パーで、これらは第4図に示した部品と同じであり、1
7は溶接電極である。なお同図において、コレクタリー
ド19は点線で示しである。 。
1はホルダー、12はコレクタ、13はチップ、14は
Al線、15はリードフレームのリード、16はクラン
パーで、これらは第4図に示した部品と同じであり、1
7は溶接電極である。なお同図において、コレクタリー
ド19は点線で示しである。 。
本発明においては、チップ13の電極13aとリードフ
レームのり−ド15とをAlt線14で接続するにおい
て、A7電極13aにAIl線14を通常の方法、すな
わち熱圧着または超音波接合もしくは熱圧着と超音波接
合によってボンディングし、リード15に対しては、A
j!線14を前記した通常の方法でボンディングした後
に、溶接電極17を用いる抵抗溶接によってボンディン
グする。
レームのり−ド15とをAlt線14で接続するにおい
て、A7電極13aにAIl線14を通常の方法、すな
わち熱圧着または超音波接合もしくは熱圧着と超音波接
合によってボンディングし、リード15に対しては、A
j!線14を前記した通常の方法でボンディングした後
に、溶接電極17を用いる抵抗溶接によってボンディン
グする。
Al線14のチップのAl電極13aのボンディングは
前記の通常の方法で安定してなされ、他方、Af線14
をリード15に前記通常の方法でボンディングすると不
安定な接合が形成されるかもしれないが、続いてなされ
る抵抗溶接によって安定した接合が得られるものである
。
前記の通常の方法で安定してなされ、他方、Af線14
をリード15に前記通常の方法でボンディングすると不
安定な接合が形成されるかもしれないが、続いてなされ
る抵抗溶接によって安定した接合が得られるものである
。
以下、図面を参照して本発明実施例を詳細に説明する。
再び第1図を参照すると、パワートランジスタのチップ
13には一般に実施されているようにAl電極13aが
設けられている。この//l電極13aとA1線14と
の接合は、前に説明した通常の方法で、すなわち熱圧着
、超音波接合、または熱圧着と超音波接合とを併用して
なされる。II電極とAg配線との接合はきわめて安定
しており、特に問題は発生しない。
13には一般に実施されているようにAl電極13aが
設けられている。この//l電極13aとA1線14と
の接合は、前に説明した通常の方法で、すなわち熱圧着
、超音波接合、または熱圧着と超音波接合とを併用して
なされる。II電極とAg配線との接合はきわめて安定
しており、特に問題は発生しない。
次いで、Al配線をリード15に前記と同様通常の方法
で接合する。リード15にはNiをメッキしてもしなく
てもよい。このボンディングでは、AN配線が安定して
接合しているかもしれないしまたは不安定な接合である
かもしれないが、安定性は別として一応接合されている
。
で接合する。リード15にはNiをメッキしてもしなく
てもよい。このボンディングでは、AN配線が安定して
接合しているかもしれないしまたは不安定な接合である
かもしれないが、安定性は別として一応接合されている
。
次いで、ウェッジ18を用いてAl配線を第1図(a)
に示される如く切断する。ウェッジ18のワイヤに接す
る面は第2図に示される構造となっており、平坦部18
aでワイヤ14を接合した後に、突起部18bの縁でワ
イヤを切断する。
に示される如く切断する。ウェッジ18のワイヤに接す
る面は第2図に示される構造となっており、平坦部18
aでワイヤ14を接合した後に、突起部18bの縁でワ
イヤを切断する。
次の段階で、第1図(b)に示される如く溶接電極17
を用い、それとホルダー11との間に大電流を流し、抵
抗溶接でAll線種4責リード15接合する。
を用い、それとホルダー11との間に大電流を流し、抵
抗溶接でAll線種4責リード15接合する。
かかる方法によると、Af線14とリード15との接合
は、リード15がメッキされていても、超音波エネルギ
ーよりもより大なる電気エネルギーを用いるので、メッ
キ表面の状態(硬度、酸化など)に左右されることなく
安定した接合が得られ、超音波接合では線径の2倍長の
接合面積が限度であるのに対し接合面積を大にすること
ができる。抵抗溶接であるからリードをメッキすること
は必ずしも要求されず、メッキしない場合にはコスト低
減に有効である。
は、リード15がメッキされていても、超音波エネルギ
ーよりもより大なる電気エネルギーを用いるので、メッ
キ表面の状態(硬度、酸化など)に左右されることなく
安定した接合が得られ、超音波接合では線径の2倍長の
接合面積が限度であるのに対し接合面積を大にすること
ができる。抵抗溶接であるからリードをメッキすること
は必ずしも要求されず、メッキしない場合にはコスト低
減に有効である。
第1図(b)に示す抵抗溶接は、同図(a)の通常のボ
ンディングをなしたところでなしてもよく、またはA’
J線をリード辷接合し切断゛した後にホルダー11を次
の段階(ステージ)へ1ステップ送った後に別の所でな
してもよい。
ンディングをなしたところでなしてもよく、またはA’
J線をリード辷接合し切断゛した後にホルダー11を次
の段階(ステージ)へ1ステップ送った後に別の所でな
してもよい。
〔発明の効果〕 ・
以上述べてきたように本発明によれば、チップ電極とリ
ードフレームのリードへのAl線の接合が安定してなさ
れ、半導体装置製造の歩留りの向上と製品の信頼性向上
に有効である。
ードフレームのリードへのAl線の接合が安定してなさ
れ、半導体装置製造の歩留りの向上と製品の信頼性向上
に有効である。
第1図は本発明実施例断面図、
第2図はウェッジの接合面の斜視図、
第3図はパワートランジスタの斜視図、第4図は従来例
断面図、 第5図゛はボールボンディングの断面図、第6図はスイ
ッチボンディングの断面図である。 第1図において、 11はホルダー、 12はコレクタ、 13はチップ、 13aはAfi電極、 14は All線、 15はリード、 16はクランパー、 17は溶接電極、 1日はウェッジ、 18bはウェッジの突起部、 19はコレクタリードである。 代理人 弁理士 久木元 彰 復代理人 弁理士 大 菅 義 2 本1!171焚淡例#r面図 第1図 りエツジ接合面の赳筏m 第2図 t(’)−トランジスタの奎1−1圀 従来伊1儂牟&:Jの 第4図 ボー1し才ζンテ゛4/り゛5日狛図 第5図
断面図、 第5図゛はボールボンディングの断面図、第6図はスイ
ッチボンディングの断面図である。 第1図において、 11はホルダー、 12はコレクタ、 13はチップ、 13aはAfi電極、 14は All線、 15はリード、 16はクランパー、 17は溶接電極、 1日はウェッジ、 18bはウェッジの突起部、 19はコレクタリードである。 代理人 弁理士 久木元 彰 復代理人 弁理士 大 菅 義 2 本1!171焚淡例#r面図 第1図 りエツジ接合面の赳筏m 第2図 t(’)−トランジスタの奎1−1圀 従来伊1儂牟&:Jの 第4図 ボー1し才ζンテ゛4/り゛5日狛図 第5図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体チップ(13)のアルミニウム、金(Au)また
はそれら合金等で形成した電極(17a)とリードフレ
ームのリード(15)とをアルミニウム線およびAu線
等の細線(14)で接続するにおいて、電極(13a)
への細線(14)の接合は熱圧着、超音波接合または熱
圧着と超音波接合との併用によってなし、 リード(15)への接合は、細線(14)を前記と同様
の方法で接合した後において抵抗溶接をなして接合する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61159821A JPS6316632A (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61159821A JPS6316632A (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6316632A true JPS6316632A (ja) | 1988-01-23 |
Family
ID=15701986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61159821A Pending JPS6316632A (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6316632A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5859400A (en) * | 1994-04-27 | 1999-01-12 | Murata Manufacturing, Co., Ltd. | Terminal frame used to manufacture electronic devices and manufacturing system of terminal frames |
DE4016720B4 (de) * | 1989-08-11 | 2005-11-24 | Orthodyne Electronics Corp., Costa Mesa | Verfahren und Vorrichtung zum Ultraschallbonden |
-
1986
- 1986-07-09 JP JP61159821A patent/JPS6316632A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4016720B4 (de) * | 1989-08-11 | 2005-11-24 | Orthodyne Electronics Corp., Costa Mesa | Verfahren und Vorrichtung zum Ultraschallbonden |
US5859400A (en) * | 1994-04-27 | 1999-01-12 | Murata Manufacturing, Co., Ltd. | Terminal frame used to manufacture electronic devices and manufacturing system of terminal frames |
CN1055606C (zh) * | 1994-04-27 | 2000-08-16 | 株式会社村田制作所 | 电子零件的端子连接件 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH02123685A (ja) | 金を含むワイヤを半田に接着する方法 | |
JPH10275827A (ja) | フェイスダウンボンディング用リードフレーム | |
JPS63119552A (ja) | Lsiチツプ | |
JPS6316632A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP3160555B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JPS62136835A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2000068396A (ja) | ハーメチックシール用カバー | |
JP2003086621A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JPH03274755A (ja) | 樹脂封止半導体装置とその製造方法 | |
JPH02237119A (ja) | バンプ電極形成方法 | |
JPS5815252A (ja) | バンプ構造 | |
JPH04334035A (ja) | 半田ワイヤとそのワイヤを使用した半田バンプの形成方法 | |
JP2001291734A (ja) | ワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置 | |
JPH0547825A (ja) | キヤピラリチツプおよび半導体装置 | |
JPH04196236A (ja) | 接続方法 | |
JP3420745B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH1174299A (ja) | バンプ形成装置およびバンプ形成方法 | |
JPH09326411A (ja) | ワイヤボンディング装置 | |
JPH11307571A (ja) | ワイヤボンディング構造及びワイヤボンディング方法 | |
JPS61125028A (ja) | 半導体装置 | |
JPS6211238A (ja) | 金属細線の接続方法 | |
JPS58182843A (ja) | ワイヤボンデイング方法 | |
JPH02165645A (ja) | 半導体装置とその製造方法 | |
JPS62136843A (ja) | ワイヤボンデイング方法 | |
JPS62166548A (ja) | 半田バンプ形成方法 |