JPS5944836A - ワイヤ−ボンデイング方法 - Google Patents
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- H01L2224/85438—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 950°C and less than 1550°C
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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】
本発明は銅若しくは銅合金又はこれらの被覆を有するリ
ード端子と半導体素子上の電極に金線を接続する方法に
関する。
ード端子と半導体素子上の電極に金線を接続する方法に
関する。
樹脂モールド型半導体装置は鉄、鉄−ニッケル合金、銅
、銅合金等を素材とするリードフレームを用い、半導体
素子を該リードフレームの所要箇所に接合した後素子上
の電極とリード端子を金線で接続し、最後に素子及びリ
ード端子を包むように樹脂でモールドする工程により製
造されている。金線の接続法は一般に熱圧着ボンディン
グ方法が用いられる。この方法は加熱雰囲気下で行なわ
れ、先ず第1図0)に示すようにキャピラリー1を通し
た金線2の先端を水素トーチ、電気スパーク等によって
加熱熔融してボール3を形成し、該ボール3を第1図(
B)に示すように半導体素子4上のアルミニウム電極5
にキャピラリー1で押し付は圧着しくボールボンド工程
)、次いで第1図(C)に示すようにキャピラリー1を
移動して金線のループを作ると共にリード端子乙に金線
を圧着しくウェッジボンド工程)、該ウェッジボンドと
殆んど同時に第1図(D)に示すようにキャピラリー1
を」2列させながら金線2をクランプ7で挾んで引張っ
て金線を切断する一連の工程から成る。(C)のウェッ
ジボンド工程及びの)の金線切断工程においてNY(音
波振動を与えると金線はウェッジボンドネック部から切
断され、テール残の問題は生じない。
、銅合金等を素材とするリードフレームを用い、半導体
素子を該リードフレームの所要箇所に接合した後素子上
の電極とリード端子を金線で接続し、最後に素子及びリ
ード端子を包むように樹脂でモールドする工程により製
造されている。金線の接続法は一般に熱圧着ボンディン
グ方法が用いられる。この方法は加熱雰囲気下で行なわ
れ、先ず第1図0)に示すようにキャピラリー1を通し
た金線2の先端を水素トーチ、電気スパーク等によって
加熱熔融してボール3を形成し、該ボール3を第1図(
B)に示すように半導体素子4上のアルミニウム電極5
にキャピラリー1で押し付は圧着しくボールボンド工程
)、次いで第1図(C)に示すようにキャピラリー1を
移動して金線のループを作ると共にリード端子乙に金線
を圧着しくウェッジボンド工程)、該ウェッジボンドと
殆んど同時に第1図(D)に示すようにキャピラリー1
を」2列させながら金線2をクランプ7で挾んで引張っ
て金線を切断する一連の工程から成る。(C)のウェッ
ジボンド工程及びの)の金線切断工程においてNY(音
波振動を与えると金線はウェッジボンドネック部から切
断され、テール残の問題は生じない。
しかしながらこのような熱圧着ボンディング方法を鉄、
鉄−ニッケル合金、銅、銅合金等のリードフレームに直
接適用するとウェッジボンド部の接合強度が著るしく小
さくなるため、リードフレームの少なくともリード端子
6には金又は銀の被覆層8を設けておく必要があった。
鉄−ニッケル合金、銅、銅合金等のリードフレームに直
接適用するとウェッジボンド部の接合強度が著るしく小
さくなるため、リードフレームの少なくともリード端子
6には金又は銀の被覆層8を設けておく必要があった。
リードフレームとして銅又は銅合金、又は鉄、鉄−ニッ
ケル合金等の素材に銅又は銅合金をメッキ等により被覆
したものが直接使用できれば半導体装置のコストを低下
せしめることができる。
ケル合金等の素材に銅又は銅合金をメッキ等により被覆
したものが直接使用できれば半導体装置のコストを低下
せしめることができる。
本発明者は銅若しくは銅合金又はこれらの被覆を有する
リード端子と金線との接合強度を向上させるべく種々実
験しだ結果、ウェッジボンド部上に更にボールボンドす
ることにより、リード端子における金線接合強度を大幅
に向上できることを見出して本発明に到達した。
リード端子と金線との接合強度を向上させるべく種々実
験しだ結果、ウェッジボンド部上に更にボールボンドす
ることにより、リード端子における金線接合強度を大幅
に向上できることを見出して本発明に到達した。
更に詳しくは、本発明は、銅若しくは銅合金又はこれら
の被覆を有するリード端子と半導体素子上の電極に金線
を熱圧着ポンディングするに際し、先ず電極部にボール
ボンドし、次いでリード端子にウェッジボンドした後、
該ウェッジボンド部」二に超音波振動をJうえながらボ
ールボンドするのと殆んど同時に金線を上方に引張り金
線を切断することを特徴とするワイヤーボンディング方
法である。
の被覆を有するリード端子と半導体素子上の電極に金線
を熱圧着ポンディングするに際し、先ず電極部にボール
ボンドし、次いでリード端子にウェッジボンドした後、
該ウェッジボンド部」二に超音波振動をJうえながらボ
ールボンドするのと殆んど同時に金線を上方に引張り金
線を切断することを特徴とするワイヤーボンディング方
法である。
第2図は本発明の詳細な説明する図である。第2図にお
いて、リードフレームし1Φ;1.ニーニッケル合金を
素材とし、半導体素子搭載部9及びリード端子乙には銅
被覆層10を有し、半U’t (ト素子4は該搭載部9
に半田により固着されている。第2図(ト)乃至(D)
のボンデイング工程kJ−第1図(ト)乃至(D)の工
程と全く同様である。即ち、第2図(ト)に示すように
キャピラリー1を通した金線2の先端を水素トーチ、電
気スパーク等によって加熱熔融してボール6を形成し、
該ボール6を第2図(B)に示すように半導体素子4上
の’ilj’極5にキャピラリー1で押し・付はボール
ボンドする。次いで第2図(C)に示すようにキャピラ
リー1を移動して金線のループを作り、リードPiiA
子6上の銅被覆層10に金線を超音波振動を与えながら
キャピラリー1で押し付はウェッジボンドし、殆んど同
時に第2図(D)に示すようにギヤピラリ−1を上昇さ
せながら金線2をクランプ7で挾んで引張多切断する。
いて、リードフレームし1Φ;1.ニーニッケル合金を
素材とし、半導体素子搭載部9及びリード端子乙には銅
被覆層10を有し、半U’t (ト素子4は該搭載部9
に半田により固着されている。第2図(ト)乃至(D)
のボンデイング工程kJ−第1図(ト)乃至(D)の工
程と全く同様である。即ち、第2図(ト)に示すように
キャピラリー1を通した金線2の先端を水素トーチ、電
気スパーク等によって加熱熔融してボール6を形成し、
該ボール6を第2図(B)に示すように半導体素子4上
の’ilj’極5にキャピラリー1で押し・付はボール
ボンドする。次いで第2図(C)に示すようにキャピラ
リー1を移動して金線のループを作り、リードPiiA
子6上の銅被覆層10に金線を超音波振動を与えながら
キャピラリー1で押し付はウェッジボンドし、殆んど同
時に第2図(D)に示すようにギヤピラリ−1を上昇さ
せながら金線2をクランプ7で挾んで引張多切断する。
第2図(E)乃至(G)は本発明を%機付ける工程であ
る。先ず第2図@)は、第2図(D)工程により切断さ
れた金線2の先端を第2図(A)と同様に加熱熔融し、
ボール3を形成する工程である。このように形成された
ボール5を第2図(F)に示すように前記ウェッジボン
ド部上に超音波振動を与えながら、キャピラリー1で押
し伺はボールボンドする。通常鋼は金、銀に比べて酸化
し易く、接合強度が不充分になり勝ちであるが、このボ
ールボンドによりリード端子における金線接合面積が増
加し、接合強度を高めることができる。このボールボン
ドと、殆んど同時に第2図(G)に示すように金線をク
ランプ7で挾み、金線を上方に引張ると金線はボールボ
ンドのネック部で切断される。超音波振動を与えずに該
ボールボンドを行ない金線を引張ると切断箇所が一定せ
ず、いわゆるテール残となって他の金線やリード端子と
接触する恐れがある。
る。先ず第2図@)は、第2図(D)工程により切断さ
れた金線2の先端を第2図(A)と同様に加熱熔融し、
ボール3を形成する工程である。このように形成された
ボール5を第2図(F)に示すように前記ウェッジボン
ド部上に超音波振動を与えながら、キャピラリー1で押
し伺はボールボンドする。通常鋼は金、銀に比べて酸化
し易く、接合強度が不充分になり勝ちであるが、このボ
ールボンドによりリード端子における金線接合面積が増
加し、接合強度を高めることができる。このボールボン
ドと、殆んど同時に第2図(G)に示すように金線をク
ランプ7で挾み、金線を上方に引張ると金線はボールボ
ンドのネック部で切断される。超音波振動を与えずに該
ボールボンドを行ない金線を引張ると切断箇所が一定せ
ず、いわゆるテール残となって他の金線やリード端子と
接触する恐れがある。
上記説明は鉄−ニッケル合金製リードフレームの一部に
銅被覆を施したものについて説明したが、リードフレー
ム素材が鉄−ニッケル合金の代りに鉄であっても良いこ
とはもちろんである。リードフレーム素材が銅又は銅合
金の場合はこのような被覆は炸くても構わない。
銅被覆を施したものについて説明したが、リードフレー
ム素材が鉄−ニッケル合金の代りに鉄であっても良いこ
とはもちろんである。リードフレーム素材が銅又は銅合
金の場合はこのような被覆は炸くても構わない。
本発明は従来のポンディング方法と比較して金線1本当
りのポンディング時間が多少長くなり、又、所要金線長
さも多少長くなるが、リードフレームに対する金又は銀
の被覆に要するコストを補って余りあり、半導体装置の
製造コスト低減に寄与する所大である。
りのポンディング時間が多少長くなり、又、所要金線長
さも多少長くなるが、リードフレームに対する金又は銀
の被覆に要するコストを補って余りあり、半導体装置の
製造コスト低減に寄与する所大である。
実施例及び比較例
鉄を素材とするリードフレーム全面に銅をに、Jさ5ミ
クロンにメッキしたものを用い、半導体素子を半田付け
してボンディング試験に供した。
クロンにメッキしたものを用い、半導体素子を半田付け
してボンディング試験に供した。
用いた金線は直径33ミクロンで、ボールボンドの圧着
荷重80F、ウェッジボンドの圧着荷重1001、温度
250℃でボールボンド及びウェッジポンド倒れにも超
音波振動を力えながら従来法及び本発明法でボンディン
グした。ボンディング完了後金線ループ部を上方に引っ
張り、金線の切断又は接合面での剥離が生ずる強度を測
定した。測定結果を第1表に示す。
荷重80F、ウェッジボンドの圧着荷重1001、温度
250℃でボールボンド及びウェッジポンド倒れにも超
音波振動を力えながら従来法及び本発明法でボンディン
グした。ボンディング完了後金線ループ部を上方に引っ
張り、金線の切断又は接合面での剥離が生ずる強度を測
定した。測定結果を第1表に示す。
(第7頁以下余白)
強度テストにおいて本発明法によるものは殆んど金線ル
ープ部の破断てあり、従来法によるものはウェッジボン
ド部からの剥離であった。
ープ部の破断てあり、従来法によるものはウェッジボン
ド部からの剥離であった。
この結果本発明法はリード端子における金線接合強度の
向上に極めて有効であることが分る。
向上に極めて有効であることが分る。
第1図(5)〜0))は従来のボンディング方法におけ
る各工程を説明する図、第2図(ト)〜(G)は本発明
ボンディング方法の各工程を説明する図である。 1・・・ボンディングキャピラリー、2・・・金線、名
・・リード端子、7・・・クランプ。 特 許 出 願 人 住友金属鉱山株式会社159
る各工程を説明する図、第2図(ト)〜(G)は本発明
ボンディング方法の各工程を説明する図である。 1・・・ボンディングキャピラリー、2・・・金線、名
・・リード端子、7・・・クランプ。 特 許 出 願 人 住友金属鉱山株式会社159
Claims (1)
- 銅若しくは銅合金又はこれらの被覆を有するリード端子
と半導体素子上の電極に金線を熱圧着ボンディングする
に際し、先ず電極部にボールボンドし、次いでリード端
子にウェッジボンドした後、該ウェッジボンド部上に超
音波振動を力えながらボールボンドするのと殆んど同時
に金線を上方に引張り金線を切断することを特徴とする
ワイヤーボンディング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57154638A JPS5944836A (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | ワイヤ−ボンデイング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57154638A JPS5944836A (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | ワイヤ−ボンデイング方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5944836A true JPS5944836A (ja) | 1984-03-13 |
Family
ID=15588579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57154638A Pending JPS5944836A (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | ワイヤ−ボンデイング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5944836A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5468683A (en) * | 1992-09-25 | 1995-11-21 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing an optoelectronic semiconductor device having a single wire between non-parallel surfaces |
JP2002353267A (ja) * | 2001-05-23 | 2002-12-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ワイヤボンディング方法 |
DE102006033222A1 (de) * | 2006-07-18 | 2008-01-24 | Epcos Ag | Modul mit flachem Aufbau und Verfahren zur Bestückung |
-
1982
- 1982-09-07 JP JP57154638A patent/JPS5944836A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5468683A (en) * | 1992-09-25 | 1995-11-21 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing an optoelectronic semiconductor device having a single wire between non-parallel surfaces |
JP2002353267A (ja) * | 2001-05-23 | 2002-12-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ワイヤボンディング方法 |
DE102006033222A1 (de) * | 2006-07-18 | 2008-01-24 | Epcos Ag | Modul mit flachem Aufbau und Verfahren zur Bestückung |
DE102006033222B4 (de) * | 2006-07-18 | 2014-04-30 | Epcos Ag | Modul mit flachem Aufbau und Verfahren zur Bestückung |
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