JPH088286B2 - 超音波ボンディングツール - Google Patents
超音波ボンディングツールInfo
- Publication number
- JPH088286B2 JPH088286B2 JP2114508A JP11450890A JPH088286B2 JP H088286 B2 JPH088286 B2 JP H088286B2 JP 2114508 A JP2114508 A JP 2114508A JP 11450890 A JP11450890 A JP 11450890A JP H088286 B2 JPH088286 B2 JP H088286B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- bonding
- hole
- diameter
- bonding tool
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
- H10W72/07141—Means for applying energy, e.g. ovens or lasers
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザ加工による半導体装置の組み立て装
置用超音波ボンディングツールに関するものである。
置用超音波ボンディングツールに関するものである。
超音波ボンディングツールは、ボンディングワイヤー
をボンディングツール穴に通してペレット上ボンディン
グ面において加圧を行った状態で超音波振動を加えなが
らボンディングするものである。従来使用していたボン
ディングツールはワイヤー通し穴を放電加工により作製
しており、ワイヤー径20μｍに対して通し穴径は40μｍ
のものを使用していた。ボンディングツールについては
特公昭60−19659号公報に記載されている。
をボンディングツール穴に通してペレット上ボンディン
グ面において加圧を行った状態で超音波振動を加えなが
らボンディングするものである。従来使用していたボン
ディングツールはワイヤー通し穴を放電加工により作製
しており、ワイヤー径20μｍに対して通し穴径は40μｍ
のものを使用していた。ボンディングツールについては
特公昭60−19659号公報に記載されている。
集積回路の高密度化により20μｍ径以下のワイヤーに
よるボンディング要求が高まっている。これに対して従
来の加工法である放電加工ではボンディングツールのワ
イヤー通し穴径が27μｍ以下のものができず、ワイヤー
径に対し穴径が大きすぎるために、ワイヤーのふらつき
によりボンディング時の位置精度が悪くなり、ボンディ
ングのはずれや、ワイヤーのショートを発生する。この
ように20μｍ以下の径のワイヤーによるボンディングが
困難であった。本発明のレーザ加工によるボンディング
ツールは、この問題点を改善するものである。
よるボンディング要求が高まっている。これに対して従
来の加工法である放電加工ではボンディングツールのワ
イヤー通し穴径が27μｍ以下のものができず、ワイヤー
径に対し穴径が大きすぎるために、ワイヤーのふらつき
によりボンディング時の位置精度が悪くなり、ボンディ
ングのはずれや、ワイヤーのショートを発生する。この
ように20μｍ以下の径のワイヤーによるボンディングが
困難であった。本発明のレーザ加工によるボンディング
ツールは、この問題点を改善するものである。
本発明のレーザ加工による超音波ボンディングツール
は、ワイヤー通し穴の穴径をワイヤーの出側において、
ワイヤー径より５〜15μｍ大きくしたものであり、さら
にそれに加えてワイヤー通し穴の内面の平均粗さ（Ra）
を５μｍ以下にすることによって、20μｍ以下の径のワ
イヤーによるボンディングを可能とし、ボンディング時
の位置精度向上を容易化することを特徴とする。
は、ワイヤー通し穴の穴径をワイヤーの出側において、
ワイヤー径より５〜15μｍ大きくしたものであり、さら
にそれに加えてワイヤー通し穴の内面の平均粗さ（Ra）
を５μｍ以下にすることによって、20μｍ以下の径のワ
イヤーによるボンディングを可能とし、ボンディング時
の位置精度向上を容易化することを特徴とする。
第１図に本発明のボンディングツールの概略を示す。
ボンディングツール１の斜側面にワイヤー２の通り穴３
を通過したボンディングワイヤー２はツールエッジの圧
着面４で圧着される。この際にワイヤー通し穴出側径５
をワイヤー２の直径より５〜15μｍ大きくするか、また
は、さらに通し穴の内面の平均粗さ（Ra）を５μｍ以下
にすることによってワイヤーの通過に対して抵抗が少な
く傷が防止され、スムーズにワイヤー通し穴を通過させ
ることができる。さらにワイヤーのふらつきをおさえ、
20μｍ以下の径のボンディングワイヤーによるボンディ
ング加工時の位置精度向上を容易化することが可能とな
り、集積回路の高密度化の要求に応じることが可能とな
る。本発明ボンディングツールの加工法は、0.7〜1.06
μｍの波長のレーザビームをアパーチャによってトリミ
ングすることにより従来不可能であった小径で内面の平
均粗さ（Ra）の低いワイヤー通し穴加工を可能とする。
本発明の加工を行う装置の概略を第２図に示す。レーザ
本体６から水平方向に発したレーザビーム７はベンディ
ングミラー８その方向を垂直に変えレンズ９を介してＸ
−Ｙ−Ｚ−θテーブル11上に設置されたボンディングツ
ール１の表面に集光照射され、ツール１が加工される。
サイドノズル10は加工の際の蒸発の促進、溶融物の除去
のためAr等のガスを加工点に吹きつけるためのものであ
る。
ボンディングツール１の斜側面にワイヤー２の通り穴３
を通過したボンディングワイヤー２はツールエッジの圧
着面４で圧着される。この際にワイヤー通し穴出側径５
をワイヤー２の直径より５〜15μｍ大きくするか、また
は、さらに通し穴の内面の平均粗さ（Ra）を５μｍ以下
にすることによってワイヤーの通過に対して抵抗が少な
く傷が防止され、スムーズにワイヤー通し穴を通過させ
ることができる。さらにワイヤーのふらつきをおさえ、
20μｍ以下の径のボンディングワイヤーによるボンディ
ング加工時の位置精度向上を容易化することが可能とな
り、集積回路の高密度化の要求に応じることが可能とな
る。本発明ボンディングツールの加工法は、0.7〜1.06
μｍの波長のレーザビームをアパーチャによってトリミ
ングすることにより従来不可能であった小径で内面の平
均粗さ（Ra）の低いワイヤー通し穴加工を可能とする。
本発明の加工を行う装置の概略を第２図に示す。レーザ
本体６から水平方向に発したレーザビーム７はベンディ
ングミラー８その方向を垂直に変えレンズ９を介してＸ
−Ｙ−Ｚ−θテーブル11上に設置されたボンディングツ
ール１の表面に集光照射され、ツール１が加工される。
サイドノズル10は加工の際の蒸発の促進、溶融物の除去
のためAr等のガスを加工点に吹きつけるためのものであ
る。
本実施例に使用したボンディングツールは超硬鋼製
（WC）である。レーザはアレキサンドライトレーザ（波
長0.755μｍ）で、パルスモード、アパーチャサイズφ2
mm、１パルス当たりのエネルギー0.15J、１秒当たりの
パルス数３発、全パルス数15発、レンズの焦点距離は30
mm、焦点位置はツールの上表面とした。この結果、ツー
ル先端の入側の穴径60μｍ、出側の穴径15μｍ、通し穴
内面の平均粗さ（Ra）３μｍの通し穴の加工を行うこと
ができた。このツールにより10μｍの径のボンディング
ワイヤーを使用して40μｍピッチのボンディングパッド
群にワイヤーボンディングを行った結果、ツールのボン
ディング面からワイヤーがはずれることなくボンディン
グが可能であった。又位置誤差の標準偏差は第３図に示
されるように2.6μｍであり、40μｍピッチのボンディ
ング（ワイヤー径10μｍ使用）の必要とする位置精度の
標準偏差3.3μｍ以下を満たしており（従来方法では4.3
μｍであった）、パッド間のショートも発生せず良好な
ボンディングが可能となった。
（WC）である。レーザはアレキサンドライトレーザ（波
長0.755μｍ）で、パルスモード、アパーチャサイズφ2
mm、１パルス当たりのエネルギー0.15J、１秒当たりの
パルス数３発、全パルス数15発、レンズの焦点距離は30
mm、焦点位置はツールの上表面とした。この結果、ツー
ル先端の入側の穴径60μｍ、出側の穴径15μｍ、通し穴
内面の平均粗さ（Ra）３μｍの通し穴の加工を行うこと
ができた。このツールにより10μｍの径のボンディング
ワイヤーを使用して40μｍピッチのボンディングパッド
群にワイヤーボンディングを行った結果、ツールのボン
ディング面からワイヤーがはずれることなくボンディン
グが可能であった。又位置誤差の標準偏差は第３図に示
されるように2.6μｍであり、40μｍピッチのボンディ
ング（ワイヤー径10μｍ使用）の必要とする位置精度の
標準偏差3.3μｍ以下を満たしており（従来方法では4.3
μｍであった）、パッド間のショートも発生せず良好な
ボンディングが可能となった。
本発明によれば、従来不可能であった27μｍ以下の穴
径のワイヤー通し穴をもち、かつワイヤーの挿入が容易
で、ワイヤーにキズがつきにくいボンディングツールが
得られ、20μｍ以下の径のワイヤーによるボンディング
が可能となり、集積回路の高密度化の要求に対し高精度
で応じることができる。
径のワイヤー通し穴をもち、かつワイヤーの挿入が容易
で、ワイヤーにキズがつきにくいボンディングツールが
得られ、20μｍ以下の径のワイヤーによるボンディング
が可能となり、集積回路の高密度化の要求に対し高精度
で応じることができる。
第１図は本発明のボンディングツールを示す側断面図、
第２図はレーザを利用してボンディングツールを加工す
る装置を例を示す模式図、第３図はワイヤー通り穴出側
穴径と位置誤差の標準偏差の関係を示すグラフである。 １……ボンディングツール、 ２……ボンディングワイヤー、 ３……ワイヤー通り穴、４……圧着面、 ５……ワイヤー通り穴出側径、 ６……レーザ本体、７……レーザビーム、 ８……ベンディングミラー、９……レンズ、 10……サイドノズル、 11……Ｘ−Ｙ−Ｚ−θテーブル。
第２図はレーザを利用してボンディングツールを加工す
る装置を例を示す模式図、第３図はワイヤー通り穴出側
穴径と位置誤差の標準偏差の関係を示すグラフである。 １……ボンディングツール、 ２……ボンディングワイヤー、 ３……ワイヤー通り穴、４……圧着面、 ５……ワイヤー通り穴出側径、 ６……レーザ本体、７……レーザビーム、 ８……ベンディングミラー、９……レンズ、 10……サイドノズル、 11……Ｘ−Ｙ−Ｚ−θテーブル。
Claims (2)
- 【請求項１】ボンディングワイヤー通り穴を有する超音
波ボンディングツールにおいて、通り穴出側穴径はボン
ディングワイヤーの直径より５〜15μｍ大きな直径であ
ることを特徴とする超音波ボンディングツール。 - 【請求項２】通り穴内面の平均粗さ（Ra）が５μｍ以下
であることを特徴とする請求項１に記載の超音波ボンデ
ィングツール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2114508A JPH088286B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 超音波ボンディングツール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2114508A JPH088286B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 超音波ボンディングツール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0410636A JPH0410636A (ja) | 1992-01-14 |
| JPH088286B2 true JPH088286B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=14639516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2114508A Expired - Lifetime JPH088286B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 超音波ボンディングツール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088286B2 (ja) |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP2114508A patent/JPH088286B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0410636A (ja) | 1992-01-14 |
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