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JP3400287B2 - ワイヤボンディング方法 - Google Patents

ワイヤボンディング方法

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JP3400287B2
JP3400287B2 JP06928897A JP6928897A JP3400287B2 JP 3400287 B2 JP3400287 B2 JP 3400287B2 JP 06928897 A JP06928897 A JP 06928897A JP 6928897 A JP6928897 A JP 6928897A JP 3400287 B2 JP3400287 B2 JP 3400287B2
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Shinkawa Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
工程において、第１ボンディング点と第２ボンディング
点との間をワイヤで接続するワイヤボンディング方法に
係り、特にワイヤループ形成方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】ワイヤボンディング方法には、図６に示
すように、リードフレーム１にマウントされた半導体チ
ップ２のパッド２ａ（第１ボンディング点）とリードフ
レーム１のリード１ａ（第２ボンディング点）とをワイ
ヤ３により接続する工程がある。この場合におけるワイ
ヤ３のループ形状として、図６（ａ）に示す三角ループ
と、図６（ｂ）に示す台形ループとがある。図６（ａ）
に示す三角ループは、ネック高さ部３１の頂点に癖３ａ
を付けたものである。図６（ｂ）に示す台形ループは、
前記癖３ａの他に、台形長さ部分３２と傾斜部３３との
折れ曲がり部分に癖３ｂを付けたものである。なお、こ
の種のワイヤループ形成方法として、例えば特公平５−
６０６５７号公報、特開平４−３１８９４３号公報があ
げられる。 【０００３】従来、癖３ａを付けるワイヤボンディング
方法として、例えば特公平５−６０６５７号公報があげ
られる。この方法を図７により説明する。図７（ａ）に
示すように、ワイヤ３をクランプするクランパ４は開い
た状態で、キャピラリ５が下降して第１ボンディング点
Ａにワイヤ３の先端に形成されたボールをボンディング
後、キャピラリ５はＢ点まで僅かに上昇してワイヤ３を
繰り出す。次に図７（ｂ）に示すように、キャピラリ５
は第２ボンディング点Ｈ（リード１ａ）（図６参照）と
反対方向のＣ点まで僅かに水平移動する。その後図７
（ｃ）に示すように、キャピラリ５は上昇する。一般
に、キャピラリ５を第２ボンディング点１ａと反対方向
に移動させるループ形成動作のことをリバース動作とい
う。これにより、ワイヤ３は、Ａ点からＣ点までの間を
結ぶ傾斜した形状となり、キャピラリ５の下端部（先端
部）によってワイヤ３に癖３ａが付く。このＡ点からＣ
点までの工程で繰り出されたワイヤ３は、図６に示すル
ープのネック高さ部３１となる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ワイヤ３には、例えば
特公昭６３−５２７７８号公報に示すように、エアーノ
ズルよりエアーを吹き付けてバックテンションを与えて
いる。このため、ワイヤ３は上方に引っ張られた状態に
ある。しかし、エアーノズルはキャピラリ５から離れた
上方にあり、またワイヤ３は非常に細いので、バックテ
ンションの強さは自ずと制限され、キャピラリ５付近の
ワイヤ３部分に充分なバックテンションが掛けられてい
ない。 【０００５】このため、図８に示すように、キャピラリ
５の下端部付近におけるのワイヤ３部分は第１ボンディ
ング点Ａの方向に充分に傾斜しなく、キャピラリ５の下
端部で強い癖３ａが付かない。またキャピラリ５がＢ点
からＣ点に移動するリバース動作によりワイヤ３ｃが繰
り出されるので、キャピラリ５の下端部によって付けら
れる癖３ａの位置及びワイヤ形状が変動する。これらの
ことにより、安定したワイヤループ形状及び高い形状保
持力が得られないという問題があった。 【０００６】癖３ａを強くするには、キャピラリ５のリ
バース動作量を多くし、キャピラリ５下端の前記ワイヤ
３ｃの繰り出しによるワイヤ３の弛みを除去すればよ
い。しかし、リバース動作量を多くすると、その分ワイ
ヤ３ｃが繰り出されるために、前記ネック高さ部３１が
高くなり、低いワイヤループ形状が得られないといった
別の問題が生ずる。 【０００７】本発明の第１の課題は、ネック高さの頂点
に、また台形ループの場合はネック高さの頂点及び折れ
曲がり部に強い癖を付けることができ、安定したワイヤ
ループ形状及び形状保持力の高いワイヤループ形状を形
成することができるワイヤボンディング方法を提供する
ことにある。 【０００８】本発明の第２の課題は、低いワイヤループ
形状を形成することができるワイヤボンディング方法を
提供することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の手段は、第１ボンディング点と第２ボンディ
ング点との間をワイヤで接続するループ形成動作中に、
キャピラリを第２ボンディング点と反対方向に移動させ
るリバース動作を行わせるワイヤボンディング方法にお
いて、前記リバース動作は水平移動又は斜め上方に移動
させる動作であり、このリバース動作途中からリバース
動作終了まで前記クランパを一時閉じた状態にしてワイ
ヤにテンションを掛けることを特徴とする。 【００１０】 【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
乃至図３により説明する。本実施の形態は、図６（ａ）
に示す三角ループを形成する場合を示す。図１（ａ）及
び図３に示すように、ワイヤ３をクランプするクランパ
４は開いた状態で、キャピラリ５が下降して第１ボンデ
ィング点Ａにワイヤ３の先端に形成されたボールをボン
ディング後、キャピラリ５はＢ点まで僅かに上昇してワ
イヤ３を繰り出す。この動作は従来と同じである。 【００１１】次に図１（ｂ）及び図３に示すように、キ
ャピラリ５は第２ボンディング点Ｈと反対方向のＣ点ま
で僅かに水平移動するリバース動作を行う。本実施の形
態においては、図１（ｂ）及び図２に示すように、この
リバース動作中のＣ’点でクランパ４が閉じる。このよ
うにリバース動作中にクランパ４が閉じると、キャピラ
リ５からワイヤ３の繰り出しは止まり、またそれまでの
リバース動作によってキャピラリ５下端部分にワイヤ３
の弛みが現れるが、第１ボンディング点ＡからＣ点まで
のワイヤ３にテンションが与えられることにより無くな
る。 【００１２】これにより、ワイヤ３はＡ点からＣ点まで
傾斜した形状となり、また前記したようにキャピラリ５
下端部の弛みは無くなるので、キャピラリ５の下端部で
ワイヤ３に強い癖３ａが付く。またこの癖３ａは所望と
するネック高さ部３１（図６参照）の位置に付けること
ができる。これにより、ネック高さ部３１が安定したワ
イヤループ形状が得られると共に、形状保持力の高いワ
イヤループ形状が得られる。またリバース動作量に関係
なく強い癖３ａが付けられるので、ネック高さ部３１を
低くすることができる。 【００１３】前記リバース動作後のＣ点からは、クラン
パ４は開いた状態となり、その後は従来と同様の動作を
行う。例えば、図１（ｃ）及び図３に示すように、キャ
ピラリ５はワイヤループ形成に必要な量のＦ点まで上昇
してワイヤ３を繰り出す。その後クランパ４は閉じる。
クランパ４が閉じると、以後キャピラリ５が移動しても
ワイヤ３の繰り出しは行われない。次に第１ボンディン
グ点Ａ又はその近傍を中心とした半径の円弧で第２ボン
ディング点Ｈの上方のＧ点まで移動し、続いて第２ボン
ディング点Ｈに下降してボンディングする。なお、Ｃ点
から第２ボンディング点Ｈまでの動作は、本発明の要旨
と直接関係ないので、前記した従来例に開示されている
動作と同様の動作を行わせても、またその他の種々の動
作を行わせてもよいことは言うまでもない。 【００１４】図４は本発明の第２の実施の形態を示す。
本実施の形態は、図６（ｂ）に示す台形ループを形成す
る場合を示し、第１ボンディング点ＡからＣ点までの工
程は、前記第１の実施の形態と同じである。従って、前
記第１の実施の形態と同様に、ネック高さの頂点に強い
癖３ａが付く。 【００１５】そこで、以下、Ｃ点以降の工程について説
明する。Ｃ点でクランパ４が開き、キャピラリ５はＤ点
まで上昇してワイヤ３を繰り出す。その後、キャピラリ
５は第２ボンディング点Ｈと反対方向のＥ点まで僅かに
水平移動するリバース動作を行う。本実施の形態におい
ては、前記実施の形態のＣ’点からＣ点までと同様に、
Ｄ点からＥ点までのリバース動作中のＥ’点でクランパ
４が閉じる。このようにリバース動作中にクランパ４が
閉じると、前記実施の形態と同様に、キャピラリ５から
ワイヤ３の繰り出しは止まり、またそれまでのリバース
動作によって繰り出されたワイヤ３ｃによるキャピラリ
５下端部分の弛みは、Ｃ点からＥ点までのワイヤ３にテ
ンションが与えられることにより無くなる。 【００１６】これにより、ワイヤ３はＣ点からＥ点まで
傾斜した形状となり、また前記したようにキャピラリ５
下端部の弛みは無くなるので、キャピラリ５の下端部で
ワイヤ３に強い癖３ｂが付く。このＣ点からＥ点まで繰
り出したワイヤ３は、図６（ｂ）に示す台形長さ部分３
２となる。 【００１７】前記リバース動作後のＥ点からは、クラン
パ４は開いた状態となり、Ｆ点まで上昇して図６（ｂ）
に示す傾斜部分３３分だけワイヤ３を繰り出す。その後
クランパ４は閉じる。クランパ４が閉じると、以後キャ
ピラリ５が移動してもワイヤ３の繰り出しは行われな
い。次に第１ボンディング点Ａ又はその近傍を中心とし
た半径の円弧で第２ボンディング点Ｈの上方のＧ点まで
移動し、続いて第２ボンディング点Ｈに下降してボンデ
ィングする。なお、Ｅ点から第２ボンディング点Ｈまで
の動作は、本発明の要旨と直接関係ないので、前記した
従来例に開示されている動作と同様の動作を行わせて
も、またその他の種々の動作を行わせてもよいことは言
うまでもない。 【００１８】図５は本発明の第３の実施の形態を示す。
前記第１及び第２の実施の形態（図１乃至図４）におい
ては、キャピラリ５は第１ボンディング点ＡからＢ点ま
で上昇し、その後Ｃ点まで水平移動するリバース動作を
行った。本実施の形態は、第１ボンディング点ＡからＣ
点に斜めに移動するリバース動作、即ちキャピラリ５が
第１ボンディング点Ａから上昇する動作と第２ボンディ
ング点Ｈと反対方向に移動する動作を伴ったリバース動
作の場合に適用した例を示す。即ち、斜めのリバース動
作中のＣ’点でクランパ４を閉じ、Ｃ点でクランパ４を
開くことにより、前記第１の実施の形態と同様の効果が
得られる。 【００１９】なお、前記各実施の形態においては、クラ
ンパ４がキャピラリ５と共に上下動するタイプを図示及
び説明したが、クランパ４は上下動しないタイプでも、
またキャピラリ５と独立して上下動するタイプであって
もよい。 【００２０】 【発明の効果】本発明によれば、水平移動又は斜め上方
に移動させるリバース動作途中からリバース動作終了ま
でクランパを一時閉じた状態にしてワイヤにテンション
を掛けるので、ループネック高さ部の頂点に強い癖を付
けることができ、安定したワイヤループ形状及び形状保
持力の高いワイヤループ形状を形成することができ、ま
た低いワイヤループ形状を形成することができる。また
台形ループの場合には、折れ曲がり部にも強い癖を付け
ることができる。
【図面の簡単な説明】 【図１】本発明のワイヤボンディング方法の第１の実施
の形態であり、各工程のキャピラリ移動によるワイヤ形
状を示す要部説明図である。 【図２】図１（ｂ）工程の拡大説明図である。 【図３】キャピラリの軌跡を示す説明図である。 【図４】本発明のワイヤボンディング方法の第２の実施
の形態であり、キャピラリの軌跡を示す要部説明図であ
る。 【図５】本発明のワイヤボンディング方法の第３の実施
の形態であり、キャピラリの軌跡を示す要部説明図であ
る。 【図６】（ａ）は三角ループのワイヤループ形状を示す
図、（ｂ）は台形ループのワイヤループ形状を示す図で
ある。 【図７】従来のワイヤボンディング方法の各工程のキャ
ピラリ移動によるワイヤ形状を示す要部説明図である。 【図８】図７（ｂ）工程の拡大説明図である。 【符号の説明】 Ａ 第１ボンディング点 Ｆ 第２ボンディング点 ３ ワイヤ ３ａ、３ｂ 癖 ３ｃ リバース動作により繰り出されたワイヤ ３１ ネック高さ部 ４ クランパ ５ キャピラリ
フロントページの続き (72)発明者 三井 竜成 東京都武蔵村山市伊奈平２丁目51番地の １ 株式会社新川内 (56)参考文献 特開 平６−283563（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−130785（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−6849（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 第１ボンディング点と第２ボンディング
    点との間をワイヤで接続するループ形成動作中に、キャ
    ピラリを第２ボンディング点と反対方向に移動させるリ
    バース動作を行わせるワイヤボンディング方法におい
    て、前記リバース動作は水平移動又は斜め上方に移動さ
    せる動作であり、このリバース動作途中からリバース動
    作終了まで前記クランパを一時閉じた状態にしてワイヤ
    にテンションを掛けることを特徴とするワイヤボンディ
    ング方法。
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