JP4601159B2

JP4601159B2 - Wire bonding method and wire bonding apparatus for semiconductor device

Info

Publication number: JP4601159B2
Application number: JP2000386931A
Authority: JP
Inventors: 重浩山崎
Original assignee: Renesas Electronics Corp
Current assignee: Renesas Electronics Corp
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2020-12-20
Also published as: JP2002190493A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体素子チップに対してワイヤーボンディングを行う方法と、当該ワイヤーボンディング方法を実現するためのワイヤーボンディング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子チップに対してワイヤーボンディングを行う半導体装置、例えば、図６のように、リードフレーム１０１のアイランド１０１ａに搭載された半導体素子チップ１０２に対して金属ワイヤーＷの一端をボンディングし、他端をリードフレーム１０１のインナーリード１０１ｂにボンディングする構成の従来の半導体装置では、金属ワイヤーＷの一端は半導体素子チップ１０２の表面に対して垂直方向にボンディングされている。そのため、半導体素子チップ１０２を封止するための樹脂１０３やセラミック等は金属ワイヤーＷの高さ寸法以上に形成する必要があり、半導体装置の高さ寸法が大きくなるという問題がある。特に、金属ワイヤーＷの先端にボールＢを形成し、このボールＢを半導体素子チップ１０２に圧着する構成の、いわゆるボールボンディングでは、ボールＢを半導体素子チップ１０２の表面に対して垂直方向に圧着する必要があるために、金属ワイヤーＷの高さ寸法は大きなものとなる。この場合、半導体素子チップ１０２に一端をボンディングした金属ワイヤーＷを、当該一端部において水平方向に曲げ形成して高さ寸法を低減することが考えられるが、これでは半導体素子チップ１０２上において金属ワイヤーＷのボールＢが形成されているネック部に過大なストレスが加わり、金属ワイヤーＷのネック切れ等の不具合が発生し易くなってしまう。
【０００３】
そこで、金属ワイヤーの一端部を半導体素子チップの表面に対して傾斜した方向、すなわち垂直に対して水平方向に傾いた方向に引き出すことにより、金属ワイヤーの高さを低減することが考えられている。例えば、特開平７−７０３４号公報には、半導体素子チップに対して金属ワイヤーの一端部をボンディングする際に、金属ワイヤを保持しているキャピラリを傾斜させた状態として金属ワイヤーの一端部の側面部を半導体素子チップに押圧し、超音波を加えて金属ワイヤーを半導体素子チップに超音波ボンディングする技術が記載されている。したがって、この公報に記載の技術では、半導体装置の薄型化を図る上で有効である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した公報の技術は、キャピラリを傾斜させるために、どのような機構を用いるのか等の具体的な構成は何ら開示されていない。また、金属ワイヤーの一端部を半導体素子チップに対してボンディングする際には、超音波ボンディングを行うため、ボールボンディングには適用することができないという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、ボールボンディングにおいてもボールネック切れとなるストレスを与えることなく、ワイヤー高さを低くすることが可能なワイヤーボンディング方法とワイヤーボンディング装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の視点による半導体装置のワイヤーボンディング装置は、半導体素子チップに対して金属ワイヤーをボールボンディングするためのワイヤーボンディング装置であって、前記金属ワイヤーの先端に形成されたボールを前記半導体素子チップに圧着するためのキャピラリの構成が、前記金属ワイヤーを挿通し、かつその先端部から突出される前記金属ワイヤーの一端部に前記ボールを形成する主キャピラリと、前記主キャピラリに対して垂直方向に傾斜した方向に向けられ、前記ボールを前記半導体素子チップの表面に対して垂直な方向から押圧する副キャピラリとを備え、前記主キャピラリと前記副キャピラリが一体的に傾動可能に構成されている。
【０００７】
本発明の第２の視点による半導体装置のワイヤーボンディング装置は、半導体素子チップに対して金属ワイヤーをボールボンディングするためのワイヤーボンディング装置であって、前記金属ワイヤーの先端に形成されたボールを前記半導体素子チップに圧着するためのキャピラリの構成が、前記金属ワイヤーを挿通し、かつその先端部から突出される前記金属ワイヤーの一端部に前記ボールを形成する主キャピラリと、前記主キャピラリに対して垂直方向に傾斜した方向に向けられ、前記ボールを前記半導体素子チップの表面に対して垂直な方向から押圧する副キャピラリとを備え、前記キャピラリは、前記主キャピラリと前記副キャピラリがそれぞれ前記半導体素子チップの表面に対して垂直方向に向くように垂直方向の角度位置が調整可能に構成されている。
【０００８】
本発明によれば、半導体素子チップの表面に対して金属ワイヤーを傾斜した状態でボンディングでき、かつ当該傾斜した方向に金属ワイヤーを引き出してリードにボンディングしているので、金属ワイヤーの高さを低減し、半導体装置のパッケージ高さを低減した薄型の半導体装置を製造することができる。また、金属ワイヤーを半導体素子チップのボンディング箇所において曲げ形成する必要がないので、金属ワイヤーに過度なストレスを加えることがなく、金属ワイヤーのネック切れ等の不具合が生じることもない。さらに、本発明はボールボンディング方式のワイヤボンディングを行う半導体装置への適用が可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明のワイヤーボンディング装置１０の全体構成を示す側面図である。ワイヤーボンディング装置１０は、ボンディングステージ１１上にボンディングアーム１２が水平方向及び垂直方向に移動可能に支持されており、前記ボンディングアーム１２の先端部に傾動機構１３を介してキャピラリ１４が支持されている。また、前記ボンディングステージ１１上には、後述する金属ワイヤーＷの先端を溶融してボールを形成するための、例えば放電電極１５が配置されている。
【００１０】
前記キャピラリ１４は、図２に概略斜視図を、図３（ａ），（ｂ）に側面図と底面図をそれぞれ示すように、主キャピラリ２１と、副キャピラリ２２とで構成されており、それぞれの先端をほぼ同じ位置に配置するとともに、互いに垂直方向に所要の角度、例えば４５度程度で交差する方向に向けられている。前記主キャピラリ２１はこれまで提供されているボールボンディング用のキャピラリとほぼ同様であり、中空に形成された内部にはボンディングされる金等の金属ワイヤーＷが挿通され、かつその先端部２１ａは円錐状に細くされている。一方、前記副キャピラリ２２は、前記主キャピラリ２１と同様に中空に形成されているが、内部には金属ワイヤーは挿通されることがない。また、その先端部２２ａは円錐状に細くされているが、前記主キャピラリ２１の先端部２１ａと干渉する部分には円弧状をした切り欠きからなる逃げ部２２ｂを有しており、この逃げ部２２ｂによって前記副キャピラリ２２の先端部２２ａと前記主キャピラリ２１の先端部２１ａは、各キャピラリ２１，２２の軸線が交差する箇所において互いに重なる状態に配置されている。
【００１１】
また、前記傾動機構１３は、詳細な説明は省略するが、モータあるいはマグネット機構等により、前記ボンディングアーム１２の先端部に支持されている可動部１３ａを垂直面上で傾動可能とする機構として構成されている。そして、前記主キャピラリ２１と副キャピラリ２２は前記可動部１３ａに支持されており、前記傾動機構１３によって両キャピラリ２１，２２が一体的に垂直面上で傾動可能とされている。なお、前記傾動機構１３は、前記各キャピラリ２１，２２の各軸線が交差する各キャピラリ２１，２２の各先端部２１ａ，２２ａが重なる箇所を中心にして傾動するように構成されている。
【００１２】
以上の構成のワイヤーボンディング装置１０を用いた、本発明のワイヤーボンディング方法を説明する。図４（ａ）〜（ｄ）に本発明によるワイヤーボンディング工程の概略断面図を示す。先ず、図４（ａ）のように、半導体装置のリードフレーム１のアイランド１ａにダイボンディングされた半導体素子チップ２が前記ワイヤーボンディング装置１０の図１に示したボンディングステージ１１上に載置される。また、金属ワイヤーＷはキャピラリ１４の主キャピラリ２１に挿通され、その先端は主キャピラリ２１の先端部２１ａから突出される。このとき、主キャピラリ２１は図１に示した傾動機構１３によって半導体素子チップ２の表面に対して垂直方向に向けられている。そして、前記主キャピラリ２１から突出されている金属ワイヤーＷの先端と図１に示した放電電極１５との間で放電を行い、その際に発生する熱により金属ワイヤーＷの先端にボールＢを形成する。
【００１３】
次いで、図４（ｂ）のように、図１に示したボンディングアーム１２を下動し、金属ワイヤーＷの先端のボールＢを半導体素子チップ２の表面、すなわち図外の電極パッドに当接する。次いで、傾動機構１３が動作され、図４（ｃ）のように、主キャピラリ２１と副キャピラリ２２は一体となって垂直面上で傾動され、副キャピラリ２２が半導体素子チップ２の表面に対して垂直方向に向けられる。このとき、主キャピラリ２１は前記リードフレーム１のインナーリード１ｂの方向に向けて、前記傾動機構１３の傾動角度に等しい角度で傾斜した状態とされる。その上で、ボンディングアーム１２に下方の押圧力を加え、副キャピラリ２２の先端部２２ａにおいて金属ワイヤーＷのボールＢを半導体素子チップ２の表面に押圧し、当該ボールＢを押し潰しながら圧着し、半導体素子チップ２にボールボンディングする。このボンディングでは、副キャピラリ２２は半導体素子チップ２の表面に対して垂直方向に向けられているため、副キャピラリ２２の先端部２２ａにおいてボールを円形に押し潰し、好適なボンディングが実現できる。
【００１４】
しかる後、図４（ｄ）のように、前記主キャピラリ２１が傾斜されたた方向に沿ってボンディングアーム１２を移動させることで、金属ワイヤーＷは主キャピラリ２１内を挿通されながら引き出される。そして、主キャピラリ２１がインナーリード１ｂのボンディング位置まで移動された時点で、副キャピラリ２２によって金属ワイヤーＷの一側部をインナーリード１ｂの表面に押圧し、ステッチボンディングを行う。
【００１５】
図５は前記したワイヤーボンディング方法により製造された半導体装置の一部の断面図である。リードフレーム１のアイランド１ａに搭載された半導体素子チップ２と、前記リードフレーム１のインナーリード１ｂとを電気接続する金属ワイヤーＷは、一端において前記半導体素子チップ２の図外の電極パッドにボンディングされ、他端において前記インナーリード１ｂにボンディングされている。そして、前記金属ワイヤーＷの一端部は、半導体素子チップ２の表面に対してインナーリード１ｂの方向に向けて傾斜した状態で上方に引き出され、半導体素子チップ２の周辺部を越えた領域から斜め下方に向けて傾斜され、他端においてインナーリード１ｂに達している。このため、半導体素子チップ２上での金属ワイヤーＷの高さを低減することができ、半導体素子チップ２を封止するための樹脂パッケージ３の高さ寸法を低減し、半導体装置の薄型化を図ることが可能になる。また、金属ワイヤーＷは、半導体素子チップ２に対して傾斜した状態でボンディングされているため、そのまま金属ワイヤーＷを斜め方向に引き出してもネック部に過度なストレスが加わることはなく、ネック切れ等の不具合が生じることもない。
【００１６】
ここで、前記実施形態は、ワイヤーボンディング装置のキャピラリとして、主キャピラリと副キャピラリを別体に形成したものを可動部に一体的に支持した構成としているが、予め主キャピラリと副キャピラリを一体に形成してもよい。あるいは、主キャピラリと副キャピラリのそれぞれが独立して作動できるように構成し、特にボールボンディング時には、副キャピラリでボールを圧着すると同時に、主キャピラリを圧着箇所から退避させるように構成することも可能である。また、副キャピラリは金属ワイヤーのボールを押し潰す機能を有していれば、前記実施形態のような中空に形成する必要はない。ただし、前記実施形態では、主キャピラリと同じ部品を用いて先端部の一部に逃げ部を設けることにより副キャピラリを形成しているので、材料部品の共用化を図る上で有利である。
【００１７】
なお、前記実施形態では、可動機構によってキャピラリを傾動しているが、ボンディングアーム自体を傾動させることも可能であり、このようにした場合には前記実施形態の可動機構を省略することも可能である。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のワイヤーボンディング装置を用いた本発明のワイヤーボンディング方法によれば、半導体素子チップの表面に対して金属ワイヤーを傾斜した状態でボンディングでき、かつ当該傾斜した方向に金属ワイヤーを引き出してリードに接続しているので、金属ワイヤーの高さを低減し、半導体装置のパッケージ高さを低減した薄型の半導体装置を製造することができる。また、金属ワイヤーを半導体素子チップのボンディング箇所において曲げ形成する必要がないので、金属ワイヤーに過度なストレスを加えることがなく、金属ワイヤーのネック切れ等の不具合が生じることもない。さらに、本発明はボールボンディング方式のワイヤボンディングを行う半導体装置への適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるワイヤーボンディング装置の全体構成の正面図である。
【図２】図１のワイヤーボンディング装置のキャピラリの斜視図である。
【図３】図２のキャピラリの断面図と拡大底面図である。
【図４】本発明にかかるワイヤーボンディング工程を示す概略断面図である。
【図５】本発明技術で製造された半導体装置の一部の断面図である。
【図６】従来の半導体装置の一部の断面図である。
【符号の説明】
１リードフレーム
２半導体素子チップ
３樹脂
１０ワイヤーボンディング装置
１１ボンディングステージ
１２ボンディングアーム
１３傾動機構
１４キャピラリ
２１主キャピラリ
２２副キャピラリ
Ｗ金属ワイヤー
Ｂボール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of wire bonding to a semiconductor element chip and a wire bonding apparatus for realizing the wire bonding method.
[0002]
[Prior art]
A semiconductor device that performs wire bonding to the semiconductor element chip, for example, as shown in FIG. 6, one end of the metal wire W is bonded to the semiconductor element chip 102 mounted on the island 101a of the lead frame 101, and the other end is In the conventional semiconductor device configured to be bonded to the inner lead 101 b of the lead frame 101, one end of the metal wire W is bonded in a direction perpendicular to the surface of the semiconductor element chip 102. Therefore, it is necessary to form the resin 103, the ceramic, and the like for sealing the semiconductor element chip 102 to be equal to or higher than the height dimension of the metal wire W, and there is a problem that the height dimension of the semiconductor device is increased. In particular, in the so-called ball bonding in which a ball B is formed at the tip of the metal wire W and the ball B is pressed against the semiconductor element chip 102, the ball B is pressed in a direction perpendicular to the surface of the semiconductor element chip 102. Since it is necessary, the height dimension of the metal wire W becomes large. In this case, it is conceivable that the metal wire W having one end bonded to the semiconductor element chip 102 is bent in the horizontal direction at the one end to reduce the height dimension. Excessive stress is applied to the neck portion where the ball B of the W is formed, and problems such as the neck breakage of the metal wire W are likely to occur.
[0003]
Therefore, it is considered to reduce the height of the metal wire by drawing one end of the metal wire in a direction inclined with respect to the surface of the semiconductor element chip, that is, in a direction inclined in the horizontal direction with respect to the vertical. . For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 7-7034, when bonding one end of a metal wire to a semiconductor element chip, the side surface of one end of the metal wire is in a state where the capillary holding the metal wire is inclined. A technique is described in which a part is pressed against a semiconductor element chip and ultrasonic waves are applied to ultrasonically bond a metal wire to the semiconductor element chip. Therefore, the technique described in this publication is effective in reducing the thickness of the semiconductor device.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the technique disclosed in the above publication does not disclose any specific configuration such as what mechanism is used to tilt the capillary. Further, when one end of the metal wire is bonded to the semiconductor element chip, there is a problem that it cannot be applied to ball bonding because ultrasonic bonding is performed.
[0005]
An object of the present invention is to provide a wire bonding method and a wire bonding apparatus capable of reducing a wire height without giving a stress that causes a ball neck breakage even in ball bonding.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A wire bonding apparatus for a semiconductor device according to a first aspect of the present invention is a wire bonding apparatus for ball bonding a metal wire to a semiconductor element chip, and a ball formed on a tip of the metal wire is used for the semiconductor. The structure of the capillary for pressure bonding to the element chip includes a main capillary that inserts the metal wire and forms the ball at one end of the metal wire that protrudes from the tip, and is perpendicular to the main capillary An auxiliary capillary that is directed in a direction inclined to the direction and presses the ball from a direction perpendicular to the surface of the semiconductor element chip, and the main capillary and the auxiliary capillary are configured to be integrally tiltable. Yes.
[0007]
A wire bonding apparatus for a semiconductor device according to a second aspect of the present invention is a wire bonding apparatus for ball bonding a metal wire to a semiconductor element chip, and a ball formed at a tip of the metal wire is used for the semiconductor. The structure of the capillary for pressure bonding to the element chip includes a main capillary that inserts the metal wire and forms the ball at one end of the metal wire that protrudes from the tip, and is perpendicular to the main capillary A sub-capillary which is directed in a direction inclined to the direction and presses the ball from a direction perpendicular to the surface of the semiconductor element chip, wherein the main capillary and the sub-capillary are respectively connected to the semiconductor element chip Adjust the vertical angular position so that it is perpendicular to the surface And it is configured to function.
[0008]
According to the present invention, the metal wire can be bonded in an inclined state with respect to the surface of the semiconductor element chip, and the metal wire is drawn in the inclined direction and bonded to the lead, so that the height of the metal wire is reduced. Thus, a thin semiconductor device in which the package height of the semiconductor device is reduced can be manufactured. Moreover, since it is not necessary to bend the metal wire at the bonding portion of the semiconductor element chip, excessive stress is not applied to the metal wire, and problems such as a neck break of the metal wire do not occur. Further, the present invention can be applied to a semiconductor device that performs wire bonding by ball bonding.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing the overall configuration of a wire bonding apparatus 10 of the present invention. In the wire bonding apparatus 10, a bonding arm 12 is supported on a bonding stage 11 so as to be movable in a horizontal direction and a vertical direction, and a capillary 14 is supported at a distal end portion of the bonding arm 12 via a tilting mechanism 13. . On the bonding stage 11, for example, a discharge electrode 15 for melting a tip of a metal wire W (to be described later) to form a ball is disposed.
[0010]
The capillary 14 is composed of a main capillary 21 and a sub-capillary 22, as shown in a schematic perspective view in FIG. 2 and a side view and a bottom view in FIGS. 3 (a) and 3 (b), respectively. Are arranged at substantially the same position, and are oriented in directions perpendicular to each other at a required angle, for example, about 45 degrees. The main capillary 21 is substantially the same as the capillary for ball bonding that has been provided so far, and a metal wire W such as gold to be bonded is inserted into a hollow interior, and the tip 21a is a cone. It is thinned into a shape. On the other hand, the sub-capillary 22 is formed hollow like the main capillary 21, but no metal wire is inserted inside. Further, the tip portion 22a is conically narrowed, but the portion that interferes with the tip portion 21a of the main capillary 21 has a relief portion 22b made of an arc-shaped cutout. 22b, the distal end portion 22a of the sub-capillary 22 and the distal end portion 21a of the main capillary 21 are arranged so as to overlap each other at a location where the axes of the capillaries 21 and 22 intersect.
[0011]
Although the detailed description is omitted, the tilt mechanism 13 is configured as a mechanism that allows the movable portion 13a supported by the tip portion of the bonding arm 12 to tilt on a vertical plane by a motor or a magnet mechanism. Has been. The main capillary 21 and the sub-capillary 22 are supported by the movable portion 13a, and both the capillaries 21 and 22 can be integrally tilted on a vertical plane by the tilting mechanism 13. The tilting mechanism 13 is configured to tilt around a place where the tip portions 21a and 22a of the capillaries 21 and 22 where the axes of the capillaries 21 and 22 intersect each other overlap.
[0012]
The wire bonding method of the present invention using the wire bonding apparatus 10 having the above configuration will be described. 4A to 4D are schematic sectional views showing a wire bonding process according to the present invention. First, as shown in FIG. 4A, the semiconductor element chip 2 die-bonded to the island 1a of the lead frame 1 of the semiconductor device is placed on the bonding stage 11 shown in FIG. . Further, the metal wire W is inserted into the main capillary 21 of the capillary 14, and the tip thereof protrudes from the tip 21 a of the main capillary 21. At this time, the main capillary 21 is oriented in a direction perpendicular to the surface of the semiconductor element chip 2 by the tilting mechanism 13 shown in FIG. 1 is discharged between the tip of the metal wire W protruding from the main capillary 21 and the discharge electrode 15 shown in FIG. 1, and a ball B is formed at the tip of the metal wire W by the heat generated at that time. To do.
[0013]
Next, as shown in FIG. 4B, the bonding arm 12 shown in FIG. 1 is moved down, and the ball B at the tip of the metal wire W is brought into contact with the surface of the semiconductor element chip 2, that is, the electrode pad outside the drawing. Next, the tilting mechanism 13 is operated, and as shown in FIG. 4C, the main capillary 21 and the sub-capillary 22 are integrally tilted on the vertical plane, and the sub-capillary 22 is tilted with respect to the surface of the semiconductor element chip 2. Directed vertically. At this time, the main capillary 21 is inclined at an angle equal to the tilt angle of the tilt mechanism 13 toward the inner lead 1 b of the lead frame 1. Then, a downward pressing force is applied to the bonding arm 12, the ball B of the metal wire W is pressed against the surface of the semiconductor element chip 2 at the distal end portion 22 a of the subcapillary 22, and the ball B is pressed and pressed while being crushed. Ball bonding is performed on the semiconductor element chip 2. In this bonding, since the subcapillary 22 is oriented in a direction perpendicular to the surface of the semiconductor element chip 2, a suitable bonding can be realized by crushing the ball in a circular shape at the tip 22 a of the subcapillary 22.
[0014]
Thereafter, as shown in FIG. 4D, the metal wire W is pulled out while being inserted through the main capillary 21 by moving the bonding arm 12 along the direction in which the main capillary 21 is inclined. When the main capillary 21 is moved to the bonding position of the inner lead 1b, one side of the metal wire W is pressed against the surface of the inner lead 1b by the sub-capillary 22, and stitch bonding is performed.
[0015]
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a semiconductor device manufactured by the wire bonding method described above. A metal wire W for electrically connecting the semiconductor element chip 2 mounted on the island 1a of the lead frame 1 and the inner lead 1b of the lead frame 1 is bonded to an electrode pad (not shown) of the semiconductor element chip 2 at one end. The other end is bonded to the inner lead 1b. One end portion of the metal wire W is drawn upward while being inclined toward the inner lead 1b with respect to the surface of the semiconductor element chip 2, and obliquely from a region beyond the peripheral portion of the semiconductor element chip 2. It is inclined downward and reaches the inner lead 1b at the other end. For this reason, the height of the metal wire W on the semiconductor element chip 2 can be reduced, the height dimension of the resin package 3 for sealing the semiconductor element chip 2 is reduced, and the semiconductor device is made thinner. It becomes possible to plan. Further, since the metal wire W is bonded in an inclined state with respect to the semiconductor element chip 2, excessive stress is not applied to the neck portion even if the metal wire W is pulled in an oblique direction as it is, the neck breakage, etc. This will not cause any problems.
[0016]
Here, in the above-described embodiment, the capillary of the wire bonding apparatus is configured such that the main capillary and the sub-capillary formed separately are integrally supported by the movable part. However, the main capillary and the sub-capillary are integrated in advance. It may be formed. Alternatively, each of the main capillary and the sub-capillary can be operated independently. In particular, during ball bonding, the ball can be crimped by the sub-capillary and at the same time the main capillary can be retracted from the crimping position. is there. Further, if the sub-capillary has a function of crushing the metal wire ball, it is not necessary to form the sub-capillary as in the above embodiment. However, in the above-described embodiment, the sub-capillary is formed by providing a relief portion at a part of the tip portion using the same component as the main capillary, which is advantageous in sharing material parts.
[0017]
In the embodiment, the capillary is tilted by the movable mechanism. However, the bonding arm itself can be tilted, and in this case, the movable mechanism of the embodiment can be omitted. is there.
[0018]
【The invention's effect】
As described above, according to the wire bonding method of the present invention using the wire bonding apparatus of the present invention, the metal wire can be bonded in an inclined state with respect to the surface of the semiconductor element chip, and the metal wire is in the inclined direction. Is pulled out and connected to the lead, the height of the metal wire can be reduced, and a thin semiconductor device with a reduced package height of the semiconductor device can be manufactured. Moreover, since it is not necessary to bend the metal wire at the bonding portion of the semiconductor element chip, excessive stress is not applied to the metal wire, and problems such as a neck break of the metal wire do not occur. Furthermore, the present invention can be applied to a semiconductor device that performs wire bonding by ball bonding.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of the overall configuration of a wire bonding apparatus according to the present invention.
2 is a perspective view of a capillary of the wire bonding apparatus of FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional view and an enlarged bottom view of the capillary of FIG. 2. FIG.
FIG. 4 is a schematic sectional view showing a wire bonding process according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a part of a semiconductor device manufactured by the technology of the present invention.
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a conventional semiconductor device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lead frame 2 Semiconductor element chip 3 Resin 10 Wire bonding apparatus 11 Bonding stage 12 Bonding arm 13 Tilt mechanism 14 Capillary 21 Main capillary 22 Subcapillary W Metal wire B Ball

Claims

A wire bonding apparatus for ball-bonding a metal wire to a semiconductor element chip, wherein a capillary structure for pressing a ball formed at a tip of the metal wire to the semiconductor element chip includes the metal wire A main capillary that forms the ball at one end of the metal wire that is inserted through and protruded from the tip of the metal wire, and is directed in a direction that is inclined in a direction perpendicular to the main capillary, and the ball is placed in the semiconductor element chip A wire bonding apparatus for a semiconductor device , comprising: a sub-capillary that presses in a direction perpendicular to the surface of the semiconductor device , wherein the main capillary and the sub-capillary are configured to be integrally tiltable .

The wire bonding apparatus for a semiconductor device according to claim 1, wherein the wire bonding apparatus is configured to tilt around a portion where the leading end of the main capillary and the sub-capillary overlap.

A wire bonding apparatus for ball bonding a metal wire to a semiconductor element chip, wherein a capillary formed for pressure bonding a ball formed at a tip of the metal wire to the semiconductor element chip includes the metal wire A main capillary that forms the ball at one end of the metal wire that is inserted through and protruded from the tip of the metal wire, and is directed in a direction that is inclined in a direction perpendicular to the main capillary, and the ball is placed in the semiconductor element chip A sub-capillary that presses in a direction perpendicular to the surface of the semiconductor device , wherein the capillary is positioned at an angular position in a vertical direction so that the main capillary and the sub-capillary are each directed in a direction perpendicular to the surface of the semiconductor element chip. The wire bonder of the semiconductor device is characterized by being configured to be adjustable Grayed apparatus.