KR100646461B1 - 트랜스듀서 어셈블리 및 와이어 본딩을 위한 캐필러리 - Google Patents

트랜스듀서 어셈블리 및 와이어 본딩을 위한 캐필러리 Download PDF

Info

Publication number
KR100646461B1
KR100646461B1 KR1020050004319A KR20050004319A KR100646461B1 KR 100646461 B1 KR100646461 B1 KR 100646461B1 KR 1020050004319 A KR1020050004319 A KR 1020050004319A KR 20050004319 A KR20050004319 A KR 20050004319A KR 100646461 B1 KR100646461 B1 KR 100646461B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
capillary
wire
discharge
horn
ball
Prior art date
Application number
KR1020050004319A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060084056A (ko
Inventor
김송학
곽재성
Original Assignee
앰코 테크놀로지 코리아 주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 filed Critical 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사
Priority to KR1020050004319A priority Critical patent/KR100646461B1/ko
Priority to US11/192,193 priority patent/US7322507B2/en
Publication of KR20060084056A publication Critical patent/KR20060084056A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100646461B1 publication Critical patent/KR100646461B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G13/00Protecting plants
    • A01G13/02Protective coverings for plants; Coverings for the ground; Devices for laying-out or removing coverings
    • A01G13/0256Ground coverings
    • A01G13/0268Mats or sheets, e.g. nets or fabrics
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/78Apparatus for connecting with wire connectors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G13/00Protecting plants
    • A01G13/02Protective coverings for plants; Coverings for the ground; Devices for laying-out or removing coverings
    • A01G13/0256Ground coverings
    • A01G13/0293Anchoring means for ground coverings
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G13/00Protecting plants
    • A01G2013/006Protecting plants with perforations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78Apparatus for connecting with wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

트랜스듀서 어셈블리 및 와이어 본딩을 위한 캐필러리가 개시된다. 일례로, 트랜스듀서 어셈블리는 와이어에 볼을 형성하는 방전 부재가 캐필러리 또는 캐필러리가 장착된 혼과 함께 움직인다. 따라서, 첫번째 본딩을 볼본딩 방식으로 형성함은 물론, 두번째 본딩도 볼본딩 방식으로 수행할 수 있게 된다. 이와 같이 방전 부재가 캐필러리 또는 혼과 함께 움직이도록 하기 위해서는, 캐필러리에 도전층을 형성하거나, 또는 혼에 직접 방전 부재를 장착한다. 더불어, 첫번째 볼본딩 및 두번째 볼본딩시 본딩력을 향상시키기 위해, 캐필러리는 하단의 수평면 외측에 소정 라운드 처리를 하는 대신 소정 각도로 외부 챔퍼를 형성한다.
트랜스듀서, 캐필러리, 와이어, 볼 본딩, 반도체 다이, 서브스트레이트

Description

트랜스듀서 어셈블리 및 와이어 본딩을 위한 캐필러리{TRANSDUCER ASSEMBLY AND CAPILLARY FOR WIRE BONDING}
도 1는 본 발명에 따른 트랜스듀서 어셈블리를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 1a는 도 1의 트랜스듀서 어셈블리를 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 1b는 캐필러리가 혼에 결합된 결합 사시도이며, 도 1c는 방전에 의해 와이어 하단에 볼이 형성된 상태를 도시한 사시도이다.
도2는 본 발명에 따른 다른 트랜스듀서 어셈블리를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2a는 도2의 트랜스듀서 어셈블리를 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 2b는 캐필러리 및 방전팁이 혼에 결합된 결합 사시도이며, 도 2c는 방전에 의해 와이어 하단에 볼이 형성된 상태를 도시한 사시도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 다른 트랜스듀서 어셈블리를 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 3b는 캐필러리 및 방전팁이 혼에 결합된 결합 사시도이며, 도 3c는 방전에 의해 와이어 하단에 볼이 형성된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4a는 본 발명에 따른 다른 트랜스듀서 어셈블리를 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 4b는 캐필러리 및 방전팁이 혼에 결합된 결합 사시도이며, 도 4c는 방전에 의해 와이어 하단에 볼이 형성된 상태를 도시한 사시도이다.
도 5a는 도 4a 내지 도 4c에 도시된 방전팁과 캐필러리의 관계를 도시한 부분 단면도이고, 도 5b는 방전팁의 방전에 의해 와이어 하단에 볼이 형성된 상태를 도시한 단면도이다.
도 6a는 본 발명에 따른 다른 트랜스듀서 어셈블리를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 6b는 본 발명에 따른 또다른 트랜스듀서 어셈블리를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 7a는 본 발명에 따른 캐필러리를 도시한 부분 단면도이고, 도 7b는 방전에 의해 볼이 형성된 상태를 도시한 부분 단면도이며, 도 7c는 캐필러리에 의해 반도체 다이의 본드 패드에 첫번째 볼본딩되는 상태를 도시한 부분 단면도이고, 도 7d는 첫번째 볼본딩후 캐필러리가 상승한 상태를 도시한 부분 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 캐필러리에 의해 와이어가 반도체 다이의 본드 패드에 첫번째 볼본딩되고, 서브스트레이트의 배선패턴에 두번째 볼본딩되는 상태를 도시한 개략 단면도이다.
도 9a 내지 도 9o는 본 발명에 따른 트랜스듀서 어셈블리 및 캐필러리에 의해 첫번째 볼본딩 및 두번째 볼본딩되는 상태를 도시한 순차 단면도이다.
본 발명은 트랜스듀서 어셈블리 및 와이어 본딩을 위한 캐필러리에 관한 것 으로, 더욱 상세하게 설명하면 반도체 다이와 서브스트레이트 상호간을 와이어로 볼 본딩하기 위한 트랜스듀서 어셈블리 및 캐필러리에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 디바이스(semiconductor device)의 제조 공정중 와이어 본딩(wire bonding)이라 함은 반도체 다이(semiconductor die)의 본드 패드(bond pad)와 서브스트레이트(substrate)의 배선 패턴(electrically conductive pattern)을 골드 와이어(gold wire) 등을 이용하여 상호 연결시키는 것을 말한다. 물론, 반도체 다이의 본드 패드와 본드 패드, 또는 서브스트레이트의 배선 패턴과 배선 패턴을 상호 연결시키는 경우도 있다.
이러한 와이어 본딩은 와이어 본더(wire bonder)에 의해 이루어지며, 상기 와이어 본더는 와이어에 볼(ball)을 형성하는 방전팁, 초음파 에너지를 생성하도록 진동자를 포함하는 트랜스듀서 바디(transducer body), 상기 트랜스듀서 바디에 결합되어 초음파 에너지를 전달하며 와이어의 궤적을 결정하는 혼(horn), 상기 혼에 결합되어 와이어 본딩 및 와이어 절단을 수행하는 캐필러리(capillary)를 포함한다. 여기서, 상기 방전팁은 와이어 본더의 일측에 결합되고, 상기 트랜스듀서 바디는 본드 헤드(bond head)에 결합된다. 또한, 상기 트랜스듀서 바디, 혼 및 캐필러리를 여기서는 트랜스듀서 어셈블리로 정의한다.
이러한 와이어 본더를 이용한 와이어 본딩 방법은 대체로 첫번째 볼본딩 및 두번째 스티치 본딩으로 이루어진다. 즉, 와이어의 일단을 반도체 다이의 본드 패드에 첫번째 볼본딩하고, 이어서 와이어의 타단을 서브스트레이트의 배선 패턴에 두번째 스티치 본딩한다. 물론, 상기 첫번째 볼본딩시에는 방전팁에 의해 와이어의 직경보다 큰 직경을 갖는 볼을 형성한다.
여기서, 상기 볼본딩에 의한 와이어와 본드 패드의 용착 면적은 대략 볼의 직경에 해당하는 넓이로 형성되어, 그 용착 면적이 비교적 넓게 나타난다. 그러나, 상기 스티치 본딩에 의한 와이어와 배선 패턴의 용착 면적은 캐필러리의 하단 외주부와 배선 패턴의 접촉 면적에 해당하는 넓이로 형성되어, 그 용착 면적이 매우 작게 나타난다. 실제로 상기 스티치 본딩에 의한 와이어와 배선 패턴 상호간의 용착 면적은 볼 본딩에 의한 용착 면적에 비해 2~10% 정도에 지나지 않는다. 더욱이, 상기 볼본딩에 의한 용착 면적비는 거의 일정하게 나타나지만, 상기 스티치 본딩에 의한 용착 면적비는 그 편차가 매우 크게 나타난다. 따라서, 실제로 반도체 디바이스 업계에서 상기 볼본딩에 대해서는 어느 정도 품질 보증을 해주고 있으나, 상기 스티치 본딩에 대해서는 품질 보증을 해주지 못하고 있다.
한편, 이러한 문제를 해결하기 위해 첫번째 본딩 및 두번째 본딩을 모두 볼 본딩 방식으로 수행하는 것이 알려져 있다. 즉, 반도체 다이의 본드 패드에 첫번째 볼본딩을 수행하고, 이어서 서브스트레이트의 배선패턴에 두번째 볼본딩을 수행하는 방법이다. 그러나, 이러한 방법은 와이어에서 첫번째 볼을 형성하는 것은 가능하나, 실제로 와이어에서 두번째 볼을 형성하는 것은 거의 불가능하기 때문에, 아직 반도체 디바이스에 적용된 사례는 없다. 즉, 종래의 와이어 본더에서 첫번째 볼은 캐필러리 하단의 와이어와 방전팁 사이의 거리가 가까워서 방전팁의 불꽃이 와이어에 정확히 제공되지만, 두번째 볼은 캐필러리 하단의 와이어와 방전팁 사이의 거리가 매우 멀어서 방전팁의 불꽃이 와이어에 정확히 제공되지 못한다. 즉, 방전 팁은 혼 및 캐필러리와 함께 움직이지 않으며, 상기 혼 및 캐필러리와 소정 거리 이격된 와이어 본더의 일측에 고정되어 있다. 따라서, 와이어에서 첫번째 볼을 형성할 때는 상기 혼 및 캐필러리가 상기 방전팁 근처까지 일정 높이 상승한다. 다른말로, 첫번째 볼을 형성할 때는 상기 혼 및 캐필러리가 와이어의 루프 하이트보다 높은 위치인 방전팁 근처까지 일정 높이 상승한다. 그러나, 상술한 바와 같이 두번째 볼은 반도체 다이 또는 서브스트레이트의 근처에서 형성되어야 함으로써, 상기 혼 및 캐필러리가 방전팁 근처까지 높게 상승하지 못한다. 즉, 종래의 와이어 본더를 이용한다면 두번째 볼본딩을 위한 볼을 형성할 수 없다. 더욱이, 이러한 두번째 볼을 형성하기 위해 방전팁에 전원을 인가하게 되면, 상기 방전 팁에 의한 불꽃은 와이어가 아닌 와이어 본더 자체에 인도됨으로써, 와이어 본딩 불량이 발생하게 된다.
더불어, 종래의 캐필러리는 두번째 스티치 본딩후 와이어가 용이하게 절단될 수 있도록 하단부 외주연이 소정 곡률을 갖도록 라운드 처리되어 있다. 즉, 캐필러리의 하단부 외주연이 라운드 형태로 형성되어야, 와이어와 배선패턴 상호간의 스티치 용착 면적이 어느 정도 확보된다. 그러나, 이러한 구조는 한편으로 볼 본딩력을 저하시키는 문제가 있다. 즉, 캐필러리의 하단부 외주연이 라운드 형태로 형성됨으로서, 상기 라운드 형태와 대응되는 볼 본딩 영역은 본드 패드에 강한 힘으로 압착되지 못한다. 다른말로 하면, 캐필러리의 라운드 형태와 대응되는 볼 본딩 영역은 상대적으로 볼 본딩력이 작아진다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 반도체 다이와 서브스트레이트를 각각 와이어로 볼 본딩할 수 있는 트랜스듀서 어셈블리를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 반도체 다이 및 서브스트레이트에 형성되는 본 본딩 영역의 볼 본딩력을 향상시킬 수 있는 캐필러리를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 트랜스듀서 어셈블리는 초음파를 발생하는 진동자와, 상기 진동자에 결합되어 초음파를 전달하는 트랜스듀서 바디와, 상기 트랜스듀서 바디에 결합되어 초음파를 전달 및 집중시키는 혼과, 상기 혼의 앞단에 결합된 동시에, 와이어가 관통되어 와이어 본딩을 수행하는 캐필러리와, 상기 캐필러리와 함께 움직이며, 캐필러리 하단의 와이어에 불꽃을 제공하여 볼을 형성하는 방전 부재를 포함한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 다른 트랜스듀서 어셈블리는 와이어가 관통되어 상,하 방향으로 움직이며 볼본딩을 수행하는 캐필러리와, 상기 캐필러리와 함께 상,하 방향으로 움직이며 와이어에 방전 불꽃을 제공하는 방전 부재를 포함한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 또다른 트랜스듀서 어셈블리는 반도체 다이 및 서브스트레이트의 소정 영역이 상부로 개방되도록 윈도우가 형성된 클램프와, 와이어가 관통되어 상,하 방향으로 움직이며 클램프의 윈도우 내측에서 볼본딩을 수행하는 캐필러리와, 상기 윈도우 외측의 클램프에 직접 결합되어 상기 와이어에 방전 불꽃을 제공하는 방전 부재를 포함한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 와이어 본딩용 캐필러리는 와이어가 관통할 수 있도록 내부에 중공부가 형성된 소정 길이의 몸체와, 상기 몸체의 하단으로서 중공부와 소정 각도를 가지며 외측으로 소정 각도 경사져 형성된 내부 챔퍼와, 상기 몸체의 하단으로서 상기 몸체의 길이 방향과 소정 각도 경사져 형성된 외부 챔퍼와, 상기 몸체의 하단으로서 상기 내부 챔퍼와 외부 챔퍼 사이에 상기 몸체의 길이 방향과 대략 직각 방향으로 형성된 수평면을 포함한다.
상기와 같이 하여 본 발명에 의한 트랜스듀서 어셈블리는 반도체 다이 및 서브스트레이트의 양측에 모두 와이어로 볼 본딩을 할 수 있게 됨으로써, 특히 서브스트레이트쪽의 와이어 본딩 면적 및 본딩력이 향상된다.
또한, 본 발명에 의한 와이어 본딩용 캐필러리는 종래와 같이 하단 외측에 라운드 처리를 할 필요가 없음으로써, 볼 본딩시 볼 본딩력을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 트랜스듀서 어셈블리가 개략적으로 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 트랜스듀서 어셈블리(100)는 진동자(110), 트랜스듀서 바디(120), 혼(130), 캐필러리(140) 및 상기 혼(130)과 함 께 움직이는 방전 부재(150)로 이루어져 있다. 여기서, 상기 진동자(110) 및 트랜스듀서 바디(120)는 플랜지(127)에 설치된 볼트(128)에 의해 본드 헤드(129)에 결합된다.
먼저 상기 진동자(110)는 와이어(160) 본딩을 위한 초음파 에너지를 생성하는 역할을 한다. 물론, 이러한 진동자(110)에는 초음파 생성을 위한 고주파 발진기(112)가 연결되어 있다.
상기 트랜스듀서 바디(120)는 상기 진동자(110)의 일측에 결합되어 있다. 따라서, 상기 진동자(110)에 의한 초음파는 상기 트랜스듀서 바디(120)를 따라서 혼(130)으로 전달된다.
상기 혼(130)은 상기 트랜스듀서 바디(120)에 결합되어 있으며, 이는 끝단으로 갈수록 직경이 작아지도록 되어 있어 초음파 에너지가 끝단에 집중될 수 있도록 되어 있다.
상기 캐필러리(140)는 와이어가 관통되어 실제로 와이어 본딩을 수행하는 것으로서, 상기 혼(130)의 끝단에 고정되어 있으며, 표면에는 소정 길이의 도전층(152)이 코팅되어 있다.
상기 방전 부재(150)는 고전압원(151)과, 상기 캐필러리(140)에 코팅된 도전층(152)으로 정의한다. 물론, 상기 고전압원(151)은 트랜스듀서 어셈블리(100) 또는 와이어 본더의 소정 위치에 고정되어 있다. 또한, 상기 고전압원(151)은 대략 2-5KV의 전압을 인가하며, 이는 배선을 통해서 혼(130)에 직접 연결되어 있다. 이때, 상기 혼(130)으로부터 트랜스듀서 바디(120)로 고전압이 인가되지 않도록 트랜 스듀서 바디(120)와 혼(130) 사이에는 절연체(121)가 더 개재될 수 있다. 물론, 상기 트랜스듀서 바디(120)와 혼(130) 사이에 절연체(121)가 개재되어 있다고 해도, 트랜스듀서 바디(120)로부터의 초음파는 혼(130)으로 용이하게 전달되며, 다만 고전압원(151)으로부터 고전압이 트랜스듀서 바디(120)쪽으로 전달되지 않는다. 더욱이, 상기 혼(130)은 고전압원(151)으로부터 고전압을 캐필러리(140)의 도전층(152)으로 용이하게 전달하기 위해 도전체로 이루어질 수 있다.
도 1a를 참조하면, 도 1의 트랜스듀서 어셈블리가 개략적인 분해 사시도로 확대 도시되어 있고, 도 1b를 참조하면, 캐필러리가 혼에 결합된 결합 사시도가 도시되어 있으며, 도 1c를 참조하면, 방전에 의해 와이어 하단에 볼이 형성된 상태가 도시되어 있다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 혼(130)의 끝단에는 캐필러리(140)가 결합될 수 있도록 절개부(131)가 형성되어 있다. 또한, 상기 혼(130)의 측면에는 캐필러리(140)가 절개부(131)에 결합된 상태에서 외측으로 이탈되지 않도록 절개부(131)를 조여주는 볼트(132)가 결합되어 있다. 물론, 상기 혼(130)에는 방전 부재(150)중 고전압원(151)이 배선을 통해 직접 연결되어 있다.
한편, 상기 방전 부재(150)중 도전층(152)은 캐필러리(140)의 표면에 소정 길이를 가지며 형성되어 있다. 예를 들어, 상기 도전층(152)은 캐필러리(140)의 길이 방향을 따라서 직선 형태로 형성될 수 있다. 물론, 상기 도전층(152)은 캐필러리(140)를 거의 감싸는 형태로 형성될 수도 있다. 더불어, 상기 도전층(152)은 캐 필러리(140)의 상단과 일정 거리 이격된 하부 영역에 형성됨이 좋다. 이와 같이 도전층(152)을 캐필러리(140)의 상단과 소정 거리 이격시키는 이유는, 고전압원(151)으로부터 고전압(즉, 방전 불꽃)이 캐필러리(140)의 상단에 위치하는 와이어로 전달되지 않도록 하기 위함이다. 즉, 고전압원(151)으로부터의 고전압은 혼(130) 및 도전층(152)을 통해서 와이어에 전달되는데, 이때 와이어와 가장 가까운 영역을 통해서 방전 불꽃이 와이어쪽으로 전달되기 때문이다. 다른말로, 캐필러리(140)의 상단에까지 도전층(152)이 형성되면, 상기 캐필러리(140) 상단의 도전층(152)을 통해서 캐필러리(140) 상부의 와이어로 방전 불꽃이 전달될수 있으며, 이를 방지하기 위해 캐필러리(140)의 상단과 일정 거리 이격된 하부 영역에 도전층(152)을 형성함이 좋다. 물론, 상기 캐필러리(140)의 하단을 제외한 상부 영역에 도전층(152)이 형성되도록 함으로써, 고전압원(151)으로부터 고전압이 와이어에 직접 도통되는 대신 방전 불꽃 형태로 캐필러리(140) 하단의 와이어에 전달되도록 한다. 더욱이, 상기 도전층(152)의 하단과 캐필러리(140) 하단에 위치하는 와이어 사이의 거리가, 도전층(152)의 상단과 캐필러리(140) 상단에 위치하는 와이어 사이의 거리보다 짧게 되어 있다.
여기서, 상기 도전층(152)은 고전압 및 방전 불꽃에 견딜 수 있는 재질로 형성함이 좋다. 예를 들어, 상기 도전층(152)은 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 로듐(Rh), 바나듐(V), 지르코늄(Zr), 크롬(Cr), 백금(Pt) 티탄(Ti), 니켈(Ni), 구리(Cu), 금(Au), 은(Ag), 파라듐(Pd) 중 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 형성가능하나, 이러한 재질로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 캐필러리(140)는 혼(130)의 절개부(131)에 결합되고, 볼트(132)가 혼(130)의 측면에 조여짐으로써, 상기 캐필러리(140)는 상기 혼(130)로부터 이탈되지 않게 된다. 더불어, 상기 캐필러리(140)에는 와이어(160)가 상부에서부터 하부로 관통 결합되어 있다.
도1C에 도시된 바와 같이, 고전압원(151)으로부터 고전압이 상기 혼(130) 및 캐필러리(140)의 표면에 형성된 도전층(152)을 통하여 캐필러리(140) 하단의 와이어(160)에 방전 불꽃 형태로 전달된다. 그러면, 상기 캐필러리(140) 끝단의 와이어(160)는 용융되면서 표면장력에 의해 대략 구체 형태로 볼(162)이 형성된다. 물론, 이러한 트랜스듀서 어셈블리(100)는 상기 와이어(160)의 볼(162) 형성 이후, 반도체 다이의 본드 패드에 첫번째 볼본딩을 수행하거나 또는 서브스트레이트의 배선 패턴에 두번째 볼본딩을 수행한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 다른 트랜스듀서 어셈블리가 개략적으로 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 다른 트랜스듀서 어셈블리(200)는 진동자(210), 트랜스듀서 바디(220), 혼(230), 캐필러리(240) 및 상기 혼(230)과 함께 움직이는 방전 부재(250)로 이루어져 있다. 여기서, 상기 진동자(210), 트랜스듀서 바디(220), 혼(230)은 도 1의 트랜스듀서 어셈블리 (100)와 유사하므로 그 설명을 생략하기로 한다.
한편, 상기 방전 부재(250)는 고전압원(251), 방전팁(252)(브라켓(253) 및 방전 블레이트(254)로 이루어짐), 및 배선(255) 으로 이루어져 있다.
도 2a를 참조하면, 도 2의 트랜스듀서 어셈블리가 개략적인 분해 사시도로서 도시되어 있고, 도 2b를 참조하면, 캐필러리 및 방전팁(252)이 혼에 결합된 결합 사시도가 도시되어 있으며, 도 2c를 참조하면, 방전에 의해 와이어 하단에 볼이 형성된 상태가 도시되어 있다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 혼(230)에는 방전 부재(250)중 방전팁(252)이 직접 결합될 수 있다. 물론, 상기 방전팁(252)은 고전압원(251)에 배선(255)을 통하여 연결될 수 있다. 더욱이, 상기 배선(255)은 혼(230)에 소정 깊이의 홈을 파서 설치하거나, 또는 표면에 설치할 수 있다. 물론, 상기 배선(255)이 혼(230)으로부터 분리되지 않도록, 상기 혼(230) 및 배선(255) 을 함께 테이프로 감아줄수도 있다. 더욱이, 상기 배선(255)은 절연 수지로 감싸여져 상기 혼(230)에 전기적으로 접촉하지 않도록 되어 있다.
한편, 상기와 같이 별도의 방전팁(252)이 구비될 경우에는, 상기와 같이 트랜스듀서 바디(220)와 혼(230) 사이에 절연체가 개재될 필요가 없다. 즉, 고전압원(251)으로부터의 고전압은 혼(230)가 아닌 배선(255)을 통해서 방전팁(252)에 직접 전달되기 때문이다. 또한, 상기 혼(230)도 반듯이 도전체일 필요는 없으며, 절연체로 형성될 수도 있다.
계속해서, 상기 방전 부재(250)중 방전팁(252)은 도전성 브라켓(253)과, 상기 브라켓(253)의 하단에 형성된 동시에 끝단이 뾰족한 도전성 방전 블레이드(254) 로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 방전팁(252)중 브라켓(253)은 볼트(256)에 의해 혼(230)의 측면에 결합되는 동시에, 상기 배선(255)과도 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 혼(230)이 도전체일 경우에는 브라켓(253)과의 전기적 접촉을 피하기 위해, 혼(230)과 브라켓(253) 사이에 절연 가스켓이 더 개재될 수 있다. 또한, 상기 브라켓(253)의 하단에는 상기 혼(230)에 결합되는 캐필러리(240)를 향하는 동시에 끝단이 뾰족한 방전 블레이드(254)가 더 형성되어 있다. 물론, 상기 방전 블레이드(254)의 끝단 높이는 상기 캐필러리(240)의 끝단 높이보다 약간 높게 되어 있어, 캐필러리(240)에 의한 와이어 본딩에 방해가 되지 않도록 되어 있다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 첫번째 및 두번째 볼본딩을 위한 와이어(260)의 볼(262) 형성시에는 상술한 바와 같이 혼(230)과 함께 움직이는 방전팁(252)이 동작한다. 즉, 방전부재(250)를 이루는 고전압원(251)으로부터의 고전압은 배선(255)을 따라서 방전팁(252)으로 전달된다. 다른말로, 고전압원(251)으로부터의 고전압은 방전팁(252)을 이루는 브라켓(253) 및 방전 블레이드(254)로 전달되고, 이어서 방전 블레이드(254)로부터의 방전 불꽃은 캐필러리(240) 하단의 와이어(260)에 전달된다. 따라서, 상기 캐필러리(240)의 하단에는 대략 구체의 볼(262)이 형성된다. 물론, 이러한 볼(262) 형성 후에는 혼(230)의 운동에 의해 첫번째 볼본딩 또는 두번번째 볼본딩이 수행됨은 당연하다.
도 3a를 참조하면, 본 발명에 따른 다른 트랜스듀서 어셈블리의 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 3b를 참조하면, 캐필러리 및 방전팁이 혼에 결합 된 결합 사시도가 도시되어 있으며, 도 3c를 참조하면, 방전에 의해 와이어 하단에 볼이 형성된 상태가 도시되어 있다.
도 3a 및 도3B에 도시된 바와 같이, 방전부재중 방전팁(352)은 혼(330)의 앞단에 결합될 수 있다. 물론, 상기 방전팁(352) 역시 브라켓(353)과, 상기 브라켓(353) 하단에 일체로 형성된 동시에 끝단이 뾰족한 방전 블레이드(354)로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 브라켓(353)은 볼트(356)로 혼(330)의 앞단에 결합될 수 있고, 또한 고전압원(351)에 배선(355)으로 연결될 수 있다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 첫번째 및 두번째 볼본딩을 위한 와이어(360)의 볼(362) 형성시에는 상술한 바와 같이 혼(330)과 함께 움직이는 방전팁(352)이 동작한다. 즉, 방전부재를 이루는 고전압원(351)으로부터의 고전압은 배선(355)을 따라서 방전팁(352)으로 전달된다. 다른말로, 고전압은 방전팁(352)을 이루는 브라켓(353) 및 방전 블레이드(354)를 통해서 캐필러리(340) 하단의 와이어(360)에 방전 불꽃 형태로 전달되고, 이에 따라 캐필러리(340) 하단에는 대략 구체 모양의 볼(362)이 형성된다. 물론, 이러한 볼(362) 형성 후에는 혼(330)의 운동에 의해 첫번째 볼본딩 또는 두번번째 볼본딩이 수행된다.
도 4a를 참조하면, 본 발명에 따른 다른 트랜스듀서 어셈블리의 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 4b를 참조하면, 캐필러리 및 방전팁이 혼에 결합된 결합 사시도가 도시되어 있으며, 도 4c를 참조하면, 방전에 의해 와이어 하단에 볼이 형성된 상태가 도시되어 있다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 방전부재중 방전팁(452)은 혼(430)의 측면(또는 앞단)에 결합될 수 있다. 물론, 상기 방전팁(452) 역시 브라켓(453)과, 상기 브라켓(453) 하단에 일체로 형성된 동시에 대략 원형의 링 형태로 형성된 방전 블레이드(454)로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 브라켓(453)은 볼트(456)로 혼(430)의 측면에 결합될 수 있고, 또한 고전압원(451)에 배선(455)으로 연결될 수 있다.
도 4c에 도시된 바와 같이, 첫번째 및 두번째 볼본딩을 위한 와이어(460)의 볼(462) 형성시에는 상술한 바와 같이 혼(430)과 함께 움직이는 방전팁(452)이 동작한다. 즉, 방전부재(450)를 이루는 고전압원(451)으로부터의 고전압은 배선(455)을 따라서 방전팁(452)으로 전달된다. 다른말로, 고전압은 방전팁(452)을 이루는 브라켓(453) 및 방전 블레이드(454)를 통해서 캐필러리(440) 하단의 와이어(460)에 방전 불꽃 형태로 전달되고, 이에 따라 캐필러리(440) 하단에는 대략 구체 모양의 볼(462)이 형성된다. 물론, 이러한 볼(462) 형성 후에는 혼(430)의 운동에 의해 첫번째 볼본딩 또는 두번번째 볼본딩이 수행된다.
도 5a를 참조하면, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 방전 블레이드와 캐필러리의 관계가 단면도로서 도시되어 있고, 도 5b를 참조하면, 방전 블레이드의 방전에 의해 와이어 하단에 볼이 형성된 상태가 도시되어 있다.
방전팁을 이루는 방전 블레이드(454)는 상기 캐필러리(440)를 감싸는 대략 원형의 링 형태로 형성되어 있다. 그러나, 상기 방전블레이드(454)의 직경 1은 캐필 러리(440)의 직경 2보다 더 크게 형성되어 있어어, 상기 방전 블레이드(454)를 통하여 캐필러리(440)는 용이하게 상,하 방향으로 움직이는 것이 가능하게 되어 있다. 더욱이, 상기 원형 링 형태의 방전 블레이드(454)는 상기 캐필러리(440)의 하단 높이보다 약간 더 높은 곳에 위치함으로써, 캐필러리(440)에 의한 와이어(460) 본딩을 방해하지 않도록 되어 있다.
더불어, 상기 방전팁(452)을 이루는 방전 블레이드(454)의 단면은 대략 역삼각 형태로 되어 있다. 즉, 상기 방전 블레이드(454)는 상기 캐필러리(440)의 길이 방향과 대략 평행한 제1면(454a)과, 상기 길이 방향과 대략 직각인 제2면(454b)과, 상기 제1면(454a)과 제2면(454b) 사이에 경사져 형성된 제3면(454c)으로 이루어져 있다. 물론, 상기 제1면(454a)과 제3면(454c)은 소정 각도를 이루고 있으며, 이러한 제1면(454a)과 제3면(454c)의 끝단이 상기 와이어(460)에 가장 가깝게 되어 있다. 따라서, 고전압은 상기 원형 링 형태의 방전 블레이드(454)중 제1면(454a)과 제3면(454c)이 만나는 끝단을 통해서 상기 와이어(460)에 방전 불꽃 형태로 전달된다.
도 6a를 참조하면, 본 발명에 따른 다른 트랜스듀서 어셈블리의 개략 측면도가 도시되어 있고, 도 6b를 참조하면, 본 발명에 따른 또다른 트랜스듀서 어셈블리의 개략 측면도가 도시되어 있다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 트랜스듀서 어셈블리(600)는 와이어(660)가 관통되어 상,하 방향으로 움직이며 첫번째 및 두번째 볼본딩을 수행하 는 캐필러리(640)와, 상기 캐필러리(640)와 함께 상,하 방향으로 움직이며 와이어(660)에 방전 불꽃을 제공하는 방전 부재(650)로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 방전 부재(650)는 몸체(651)와, 상기 몸체(651)의 외측에 결합된 모터(652)와, 상기 몸체(651)의 내측에 결합된 동시에 상기 모터(652)에 벨트(653)로 연결되어 상,하 방향으로 슬라이딩되는 볼스크류(654)와, 상기 볼스크류(654)의 하단에 결합되어 캐필러리(640) 하단의 와이어(660)에 방전 불꽃을 제공하는 방전 블레이드(655)로 이루어질 수 있다. 물론, 상기 방전 블레이드(655)는 상기 캐필러리(640)와 같이 상,하 방향으로 일정 거리 움직일 수 있다. 도면중 미설명 부호 671은 서브스트레이트이고, 부호 672는 서브스트레이트를 클램핑하는 클램프이다.
한편, 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또다른 트랜스듀서 어셈블리(600')는 반도체 다이 및 서브스트레이트(671')의 소정 영역이 상부로 개방되도록 윈도우(673')가 형성된 클램프(672')와, 와이어(660')가 관통되어 상,하 방향으로 움직이며 클램프(672')의 윈도우(673') 내측에서 첫번째 및 두번째 볼본딩을 수행하는 캐필러리(640')와, 상기 윈도우(673') 외측의 클램프(672')에 직접 결합되어 상기 와이어(660')에 방전 불꽃을 제공하는 방전 부재(650')로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 방전부재(650')는 몸체(651')와, 상기 몸체(651')의 외측에 결합된 모터(652')와, 상기 몸체(651')의 내측에 결합된 동시에 상기 모터(652')에 벨트(653')로 연결되어 상,하 방향으로 슬라이딩되는 볼스크류(654')와, 상기 볼스크류(654')의 하단에 결합되어 캐필러리(640') 하단의 와이어(660')에 방전 불꽃을 제공하는 방전 블레이드(655')로 이루어질 수 있다. 물론, 이러한 방전 부재(650')는 클램프(672') 상에서 캐필러리(640')와 같은 방향으로 움직이는 것이 가능하다.
도 7a를 참조하면, 본 발명에 따른 캐필러리의 부분 단면도가 도시되어 있고, 도 7b를 참조하면, 방전 불꽃에 의해 와이어에 볼이 형성된 상태가 도시되어 있으며, 도 7c를 참조하면, 캐필러리에 의해 반도체 다이의 본드 패드에 첫번째 볼본딩되는 상태가 도시되어 있고, 도 7d를 참조하면, 첫번째 볼본딩후 캐필러리가 상승한 상태가 도시되어 있다.
도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 캐필러리(140)는 먼저 와이어(160)가 관통할 수 있도록 내부에 중공부(141)가 형성된 소정 길이의 몸체(142)를 포함한다. 이러한 몸체(142)는 대략 세라믹, 알루미늄 산화물, 텅스텐 탄화물, 루비, 지르콘 강화 알루미나(ZTA), 알루미나 강화 지르콘(ATZ), 또는 그 등가물로 형성될 수 있으며, 여기서 그 재질을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 캐필러리(140)는 몸체(142)의 하단으로서 상기 중공부(141)와 소정 각도를 가지며 외측으로 소정 각도 경사진 내부 챔퍼(143)를 포함한다. 더욱이, 상기 캐필러리(140)는 몸체(142)의 하단으로서 상기 몸체(142)의 길이 방향과 소정 각도 경사져 형성된 외부 챔퍼(144)를 포함한다. 또한, 상기 캐필러리(140)는 몸체(142)의 하단으로서 상기 내부 챔퍼(143)와 외부 챔퍼(144) 사이에 상기 몸체(142)의 길이 방향과 대략 수평하게 형성된 수평면(145)을 포함한다. 더불어, 상기 몸체(142)의 표면에는 와이어(160)의 하단에 볼(162) 형성시 방전 불꽃을 제공하는 도전층(152)이 더 형성될 수 있다.
여기서, 상기 내부 챔퍼(143)와 중공부(141) 사이의 각도 CA는 대략 0~90도 일 수 있다. 또한 상기 외부 챔퍼(144)와 상기 수평면(145) 사이의 각도 도 대략 0~90도 일 수 있다. 즉, 상기 외부 챔퍼(144)와 수평면(145) 사이에는 종래와 같이 소정 곡률을 갖도록 라운드부가 형성되어 있지 않음으로써, 볼본딩시 최대한 많은 면적이 볼(162)을 압착하도록 되어 있다.
또한, 도 7d에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 캐필러리(140)에 의해 와이어 본딩이 수행된 후, 형성되는 볼본딩 영역(162')중 대략 상부 영역은 상기 캐필러리(140)의 하단 모양과 유사하게 형성되어 있다. 즉, 상기 캐필러리(140)의 하단에 형성된 수평면의 넓이 W는 상기 볼본딩 영역(162')중 상부에 대략 수평하게 형성된 수평면의 넓이 W'와 거의 같다. 즉, 상기 캐필러리(140)는 수평면과 외부 챔퍼 사이에 라운드 영역이 없기 때문에, 상기 수평면이 상기 와이어(160)의 볼(162) 전체를 균일한 힘으로 압착하게 된다. 따라서, 와이어(160)의 볼본딩력이 더욱 향상된다. 물론, 상기 와이어(160)의 볼본딩 영역(162')중 상부에 형성된 챔퍼 각도 CA'는 캐필러리(140)에 형성된 내부 챔퍼의 각도 CA와 유사하게 형성된다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 트랜스듀서 어셈블리 및 캐필러리에 의해 와이어가 반도체 다이의 본드 패드에 첫번째 볼본딩되고, 서브스트레이트의 배선 패턴에 두번째 볼본딩되는 상태가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 트랜스듀서 어셈블리(100) 및 캐필러리 (140)에 의해 와이어(160)의 일단은 반도체 다이(181)의 본드패드(182)에 첫번째 볼본딩되고, 이어서 와이어(160)의 타단에는 다시 볼이 형성되어 섭스트레이트(183)의 배선패턴(184)에 두번째 볼본딩된다. 물론, 이러한 두번째 볼본딩 이후에는 와이어(160)가 끊김으로서 다음번의 볼본딩이 준비된다. 이러한 첫번째 볼본딩 및 두번째 볼본딩은 아래에서 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 도면중 미설명 부호 162a는 첫번째 볼본딩 영역이고, 미설명 부호 162b는 두번째 볼본딩 영역이다.
도 9a 내지 도 9o를 참조하면, 본 발명에 따른 트랜스듀서 어셈블리 및 캐필러리에 의해 첫번째 볼본딩 및 두번째 볼본딩되는 상태가 순차적으로 도시되어 있다.
여기서, 방전 부재는 캐필러리(140)의 표면에 형성된 도전층(152)을 예로 하고, 또한 반도체 다이의 본드 패드(182) 에 첫번째 볼본딩 및 서브스트레이트의 배선 패턴(184) 에 두번째 볼본딩되는 것을 예로 하여 설명한다. 물론, 상기 방전 부재는 상술한 방전팁 등의 구성이 가능하고, 또한 본드 패드(182)끼리 또는 배선패턴(184)끼리 첫번째 및 두번째 볼본딩이 가능함은 당연하다.
먼저, 도 9a에 도시된 바와 같이, 캐필러리(140)의 표면에 형성된 도전층(152)을 통해서 방전 불꽃이 캐필러리(140) 하단의 와이어(160)에 전달됨으로써, 캐필러리(140)의 하단에는 소정 크기의 볼(162)이 형성된다.
이어서, 도 9b 및 도 9c에 도시된 바와 같이, 상기 캐필러리(140)가 반도체 다이의 본드 패드(182) 위로 이동하고, 이때 볼(162)은 캐필러리(140)의 하단에 형 성된 내부 챔퍼에 밀착된다.
이어서, 도 9d에 도시된 바와 같이, 상기 캐필러리(140)의 내부 챔퍼에 밀착된 볼(162)이 본드 패드(182) 위에 밀착됨과 동시에, 혼(130)을 통한 초음파가 캐필러리(140)로 전달됨으로써, 그것에 의해 본드 패드(182) 위에 첫번째 볼본딩 영역(162a)이 형성된다.
이어서, 도 9e에 도시된 바와 같이, 상기 캐필러리(140)는 와이어(160)의 루핑(looping)을 시작하는데, 이때 상기 캐필러리(140)는 킹크 하이트(kink height)까지 움직인다.
이어서, 도 9f 및 도 9g에 도시된 바와 같이, 상기 캐필러리(140)는 와이어(160) 루프를 형성하기 위해, 와이어(160) 루프의 길이 만큼 와이어(160)를 연장시킨다.
이어서, 도 9h에 도시된 바와 같이, 상기 캐필러리(140)는 표면에 형성된 도전층(152)을 통하여 상기 와이어(160)의 중간 부분에 방전 불꽃을 제공한다.
그러면, 도 9i에 도시된 바와 같이, 캐필러리(140)의 하단으로서 와이어(160)의 중간 부분에 또다른 볼(162')이 형성된다. 이때, 상기 도전층(152)에 의해 와이어(160)의 중간 부분에 형성되는 볼(162')의 위치는 두번째 볼본딩될 위치이다.
이어서, 도 9j에 도시된 바와 같이, 캐필러리(140)는 와이어(160)의 중간부분에 형성된 볼(162')을 두번째 볼본딩 될 위치인 서브스트레이트의 배선패턴(184) 위로 인도한다.
이어서, 도 9k에 도시된 바와 같이, 상기 캐필러리(140)는 배선 패턴(184) 위로 하강하여 두번째 볼본딩될 위치에 볼(162')을 밀착시킨다.
이어서, 도 9l에 도시된 바와 같이, 상기 캐필러리(140)는 볼(162')을 배선 패턴(184) 위에 밀착시킨 상태에서 약간 일측으로 이동하면서, 두번째 볼본딩 영역(162b)을 형성한다.
이어서, 도 9m에 도시된 바와 같이, 상기 캐필러리(140)는 두번째 볼본딩 후에 적당량의 테일(tail)을 뽑아준다.
이어서, 도 9n에 도시된 바와 같이, 상기 캐필러리(140)는 와이어(160)를 끊어주고, 다음 리셋 위치로 이동한다. 즉, 상기 캐필러리(140) 위에는 개방되어 있던 클램프가 위치되어 있는데, 이러한 클램프가 와이어(160)를 움직이지 않도록 한 상태에서 캐필러리(140)와 함께 상승함으로서, 두번째 볼본딩된 영역을 중심으로 와이어(160)가 끊긴다.
마지막으로, 도 9o에 도시된 바와 같이, 상기 캐필러리(140)는 다음 첫번째 볼본딩을 위하여 상술한 바와 같이 도전층(152)을 통하여 방전 불꽃을 캐필러리(140) 하단의 와이어(160)에 제공하여 다시 볼(162)을 형성하며, 상술한 바와 같은 동작이 계속 반복된다.
상기와 같이 하여 본 발명에 의한 트랜스듀서 어셈블리는 반도체 다이 및 서브스트레이트의 양측에 모두 와이어로 볼 본딩을 할 수 있게 됨으로써, 특히 서브스트레이트쪽의 와이어 본딩 면적 및 본딩력이 향상된다.
또한, 본 발명에 의한 와이어 본딩용 캐필러리는 종래와 같이 하단 외측에 라운드 처리를 할 필요가 없음으로써, 볼 본딩시 볼 본딩력을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 트랜스듀서 어셈블리 및 와이어 본딩을 위한 캐필러리를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (28)

  1. 초음파를 발생하는 진동자와,
    상기 진동자에 결합되어 초음파를 전달하는 트랜스듀서 바디와,
    상기 트랜스듀서 바디에 결합되어 초음파를 전달 및 집중시키는 혼과,
    상기 혼의 앞단에 결합된 동시에, 와이어가 관통되어 와이어 본딩을 수행하는 캐필러리와,
    상기 캐필러리와 함께 움직이며, 캐필러리 하단의 와이어에 불꽃을 제공하여 볼을 형성하는 방전 부재를 포함하고,
    상기 방전 부재는 상기 혼에 전기적으로 연결된 고전압원과, 상기 캐필러리의 표면에 코팅된 도전층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 트랜스듀서 바디와 혼 사이에는 절연체가 더 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 도전층은 캐필러리의 길이 방향을 따라 대략 직선 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서, 상기 도전층은 캐필러리의 상단과 하단으로부터 소정 거리 이격된 표면에 형성된 것을 특징으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서, 상기 도전층은 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 로듐(Rh), 바나듐(V), 지르코늄(Zr), 크롬(Cr), 백금(Pt) 티탄(Ti), 니켈(Ni), 구리(Cu), 금(Au), 은(Ag), 파라듐(Pd)중 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 형성된 것을 특징으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서, 상기 혼은 도전체인 것을 특징으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  8. 제1항에 있어서, 상기 고전압원의 고전압은 혼 및 도전층을 통하여 캐필리리 하단의 와이어에 방전 불꽃 형태로 변환되어 제공됨을 특징으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  9. 초음파를 발생하는 진동자와,
    상기 진동자에 결합되어 초음파를 전달하는 트랜스듀서 바디와,
    상기 트랜스듀서 바디에 결합되어 초음파를 전달 및 집중시키는 혼과,
    상기 혼의 앞단에 결합된 동시에, 와이어가 관통되어 와이어 본딩을 수행하는 캐필러리와,
    상기 캐필러리와 함께 움직이며, 캐필러리 하단의 와이어에 불꽃을 제공하여 볼을 형성하는 방전 부재를 포함하고,
    상기 방전 부재는 고전압원과, 상기 캐필리와 인접한 혼에 직접 결합된 방전팁과, 상기 고전압원과 방전팁을 상호 전기적으로 연결하는 배선을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  10. 제9항에 있어서, 상기 혼은 절연체 또는 도전체중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  11. 제9항에 있어서, 상기 방전팁은 상기 캐필러리의 근처인 상기 혼의 측면에 고정된 것을 특징으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  12. 제9항에 있어서, 상기 방전팁은 상기 캐필러리의 근처인 상기 혼의 앞단에 고정된 것을 특징으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  13. 제9항에 있어서, 상기 방전팁은
    상기 혼에 고정된 브라켓과,
    상기 브라켓의 하단에 결합된 동시에 캐필러리의 하단과 인접하는 방전 블레이드로 이루어진 것을 특징으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  14. 제13항에 있어서, 상기 방전 블레이드의 하단은 상기 캐필러리의 하단보다 상부에 위치됨을 특징으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  15. 제13항에 있어서, 상기 방전 블레이드는 끝단이 뾰족하게 형성된 봉 형태인 것을 특징으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  16. 제13항에 있어서, 상기 방전 블레이드는 상기 캐필러리의 직경보다 큰 내경을 가지며, 상기 캐필러리를 대략 원형으로 감싸는 링 형태인 것을 특징으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  17. 제16 항에 있어서, 상기 원형 링 형태의 방전 블레이드는 단면상 하단부가 뾰족한 삼각 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  18. 제16항에 있어서, 상기 원형 링 형태의 방전 블레이드는 상기 캐필러리의 길이 방향과 대략 평행한 제1면, 상기 캐필러리의 길이 방향과 대략 직각인 제2면, 상기 제1면과 제2면 사이에 경사지게 형성된 제3면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 와이어본더.
  19. 제13항에 있어서, 상기 브라켓은 배선에 연결된 것을 특징으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  20. 제13항에 있어서, 상기 고전압원의 고전압은 배선, 브라켓 및 방전 블레이드를 통하여 캐필러리 하단의 와이어에 방전 불꽃 형태로 변환되어 제공됨을 특징 으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  21. 삭제
  22. 와이어가 관통되어 상,하 방향으로 움직이며 볼본딩을 수행하는 캐필러리와,
    상기 캐필러리와 함께 상,하 방향으로 움직이며 와이어에 방전 불꽃을 제공하는 방전 부재를 포함하고,
    상기 방전 부재는 몸체와, 상기 몸체의 외측에 결합된 모터와, 상기 몸체의 내측에 결합된 동시에 상기 모터에 벨트로 연결되어 상,하 방향으로 슬라이딩되는 볼스크류와, 상기 볼스크류의 하단에 결합되어 캐필러리 하단의 와이어에 방전 불꽃을 제공하는 방전 블레이드로 이루어진 것을 특징으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  23. 반도체 다이 및 서브스트레이트의 소정 영역이 상부로 개방되도록 윈도우가 형성된 클램프와,
    와이어가 관통되어 상,하 방향으로 움직이며 클램프의 윈도우 내측에서 볼본딩을 수행하는 캐필러리와,
    상기 윈도우 외측의 클램프에 직접 결합되어 상기 와이어에 방전 불꽃을 제공하는 방전 부재를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  24. 제23항에 있어서, 상기 방전 부재는
    몸체와,
    상기 몸체의 외측에 결합된 모터와,
    상기 몸체의 내측에 결합된 동시에 상기 모터에 벨트로 연결되어 상,하 방향으로 슬라이딩되는 볼스크류와,
    상기 볼스크류의 하단에 결합되어 캐필러리 하단의 와이어에 방전 불꽃을 제공하는 방전 블레이드로 이루어진 것을 특징으로 하는 트랜스듀서 어셈블리.
  25. 와이어가 관통할 수 있도록 내부에 중공부가 형성된 소정 길이의 몸체와,
    상기 몸체의 하단으로서 중공부와 소정 각도를 가지며 외측으로 소정 각도 경사져 형성된 내부 챔퍼와,
    상기 몸체의 하단으로서 상기 몸체의 길이 방향과 소정 각도 경사져 형성된 외부 챔퍼와,
    상기 몸체의 하단으로서 상기 내부 챔퍼와 외부 챔퍼 사이에 상기 몸체의 길이 방향과 대략 직각 방향으로 형성된 수평면을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 와이어 본딩용 캐필러리.
  26. 제25항에 있어서, 상기 수평면은 와이어의 볼본딩시 형성되는 볼의 압착 넓 이와 같은 넓이인 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 캐필러리.
  27. 제25항에 이어서, 상기 내부 챔퍼는 중공부와 대략 0~90도 사이의 각도로 형성된 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 캐필러리.
  28. 제25항에 있어서, 상기 외부 챔퍼는 상기 수평면과 대략 0~90도 사이의 각도로 형성된 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 캐필러리.
KR1020050004319A 2005-01-17 2005-01-17 트랜스듀서 어셈블리 및 와이어 본딩을 위한 캐필러리 KR100646461B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050004319A KR100646461B1 (ko) 2005-01-17 2005-01-17 트랜스듀서 어셈블리 및 와이어 본딩을 위한 캐필러리
US11/192,193 US7322507B2 (en) 2005-01-17 2005-07-27 Transducer assembly, capillary and wire bonding method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050004319A KR100646461B1 (ko) 2005-01-17 2005-01-17 트랜스듀서 어셈블리 및 와이어 본딩을 위한 캐필러리

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060084056A KR20060084056A (ko) 2006-07-21
KR100646461B1 true KR100646461B1 (ko) 2006-11-14

Family

ID=37177879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050004319A KR100646461B1 (ko) 2005-01-17 2005-01-17 트랜스듀서 어셈블리 및 와이어 본딩을 위한 캐필러리

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100646461B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0878463A (ja) * 1994-08-31 1996-03-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd ワイヤボンディング装置及び方法
JPH11275844A (ja) * 1998-03-24 1999-10-08 Kaijo Corp 電磁式リニアアクチュエータおよびボールボンディング装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0878463A (ja) * 1994-08-31 1996-03-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd ワイヤボンディング装置及び方法
JPH11275844A (ja) * 1998-03-24 1999-10-08 Kaijo Corp 電磁式リニアアクチュエータおよびボールボンディング装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060084056A (ko) 2006-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7795557B2 (en) Electronic flame-off electrode with ball-shaped tip
US6311890B1 (en) Concave face wire bond capillary
US7176570B2 (en) Method for forming bump, semiconductor element having bumps and method of manufacturing the same, semiconductor device and method of manufacturing the same, circuit board, and electronic equipment
KR101672053B1 (ko) 반도체 장치의 제조 방법 및 반도체 장치
US5662261A (en) Wire bonding capillary
US20080061450A1 (en) Bonding wire and bond using a bonding wire
TWI246731B (en) Wirebonding insulated wire
JP2008277751A (ja) 半導体装置の製造方法、および半導体装置
US9922952B2 (en) Method for producing semiconductor device, and wire-bonding apparatus
US7322507B2 (en) Transducer assembly, capillary and wire bonding method using the same
US20140374467A1 (en) Capillary bonding tool and method of forming wire bonds
KR100646461B1 (ko) 트랜스듀서 어셈블리 및 와이어 본딩을 위한 캐필러리
JPH08340018A (ja) ワイヤボンディング方法及び半導体装置及びワイヤボンディング用キャピラリー及びボールバンプの形成方法
KR100576888B1 (ko) 트랜스듀서 어셈블리
KR100795284B1 (ko) 트랜스듀서 어셈블리
JP3455126B2 (ja) ワイヤボンデイング方法
US20190378814A1 (en) Ball bond attachment for a semiconductor die
JP4629284B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
CN100424864C (zh) 提高封装可靠性的导线架及其封装结构
JPH1041332A (ja) ワイヤボンダ
JPS62150836A (ja) 半導体装置
JPH04372146A (ja) ワイヤボンディング装置
JPS62256447A (ja) ワイヤボンデイング用キヤピラリチツプ
JP2008085094A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH088308A (ja) ボンディング方法及び半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121105

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131108

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141104

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151104

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161104

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171102

Year of fee payment: 12