JPH0562043U - Capillary for wire bonding - Google Patents
Capillary for wire bondingInfo
- Publication number
- JPH0562043U JPH0562043U JP007383U JP738392U JPH0562043U JP H0562043 U JPH0562043 U JP H0562043U JP 007383 U JP007383 U JP 007383U JP 738392 U JP738392 U JP 738392U JP H0562043 U JPH0562043 U JP H0562043U
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capillary
- bonding
- hole
- ball
- diameter
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
- H01L24/78—Apparatus for connecting with wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
- H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
- H01L2224/78301—Capillary
- H01L2224/78302—Shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/00014—Technical 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)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ワイヤーボンディング用キャピラリーにおい
て、圧着ボール径が小さくても接合性が高くなるように
する。
【構成】 下部が、貫通孔の下端部にアール(R)がつ
けられ、該アールの上端と下端を結ぶ直線と貫通孔内周
面の延長線とで成す角度θが30±5°で、下端面が平
坦で且つ外側へ行く程高くなるように傾斜した縦断面形
状を有する。
(57) [Abstract] [Purpose] In a capillary for wire bonding, to improve the bondability even if the pressure bonding ball diameter is small. [Arrangement] In the lower part, a radius (R) is attached to the lower end of the through hole, and an angle θ formed by a straight line connecting the upper end and the lower end of the through hole and an extension line of the inner peripheral surface of the through hole is 30 ± 5 °, The lower end surface is flat and has a vertical cross-sectional shape that is inclined so as to become higher toward the outside.
Description
【0001】[0001]
本考案は、ワイヤーボンディング用キャピラリー、特に貫通孔を備えたワイヤ ーボンディング用キャピラリーに関する。 The present invention relates to a wire bonding capillary, and more particularly to a wire bonding capillary provided with a through hole.
【0002】[0002]
半導体装置の製造において、半導体素子の電極と、パッケージのリードの電極 との接続には金あるいはアルミニウムからなる細い導線、即ちワイヤを用いるが 、その接続、即ちワイヤボンディングは、従来、下部の縦断面形状が図14(A )乃至(C)に示すようなキャピラリーを用いて行われていた。 In the manufacture of semiconductor devices, a thin conductive wire, that is, a wire made of gold or aluminum is used to connect the electrode of the semiconductor element and the electrode of the lead of the package. The shape was performed using a capillary as shown in FIGS. 14 (A) to 14 (C).
【0003】 図14(A)のキャピラリーは貫通孔の下端部が2つの直線により構成された 縦断面形状を有しており、図14(B)のキャピラリーは貫通孔の下端部がアー ル(R)のついた曲線部分を有し、下端面が中心軸に対して垂直になる縦断面形 状を有しており、図14(C)のキャピラリーは貫通孔の下端部がアールのつい た曲線部分と直線部分とが連なった縦断面形状を有している。The capillary of FIG. 14 (A) has a vertical cross-sectional shape in which the lower end of the through hole is composed of two straight lines, and the lower end of the through hole of the capillary of FIG. R) has a curved portion, and the lower end surface has a vertical cross-sectional shape perpendicular to the center axis. The capillary of FIG. 14C has a rounded lower end of the through hole. It has a vertical cross-sectional shape in which a curved portion and a straight portion are connected.
【0004】[0004]
ところで、従来のワイヤーボンディング用キャピラリーによると、圧着ボール 径が70〜80μmというような小さな径になると必ずしも接合性が良くはなか った。この点について詳しく述べると次のとおりである。 図2(A)乃至(D)は従来のキャピラリーの各別の例をより具体的に示し、 図3はこの各キャピラリー(A)、(B)、(C)、(D)の圧着ボール径とす べり量積分値との関係を示す。後で述べるように接合性はすべり量積分値が大き い程良く、図2(A)、(B)、(C)に示すワイヤーボンディング用キャピラ リー(A)、(B)、(D)は、すべり量積分値があまり大きくないので、接合 性が良くはないのである。ただし、図2(C)に示すワイヤーボンディング用キ ャピラリー(C)は比較的すべり量積分値が大きく、従って接合性が良いと一応 はいえる。 By the way, according to the conventional capillary for wire bonding, the bondability is not necessarily good when the diameter of the pressure bonding ball is as small as 70 to 80 μm. This point will be described in detail below. 2 (A) to (D) more specifically show other examples of conventional capillaries, and FIG. 3 shows the pressure bonding ball diameters of these capillaries (A), (B), (C), (D). And the slip amount integral value are shown. As will be described later, the larger the integrated value of the slip amount, the better the bondability, and the wire bonding capillaries (A), (B) and (D) shown in FIGS. 2 (A), (B) and (C) are Since the integrated value of the slip amount is not so large, the bondability is not good. However, it can be said that the wire bonding capillary (C) shown in FIG. 2 (C) has a relatively large integrated value of the amount of slip and therefore has good bondability.
【0005】 即ち、下部縦断面形状において、貫通孔内周面の延長戦との角度θが30°を 成す直線によってキャピラリー下端部が構成されたキャピラリーが比較的接合性 が良いと一応はいえる。 しかし、ワイヤーボンディング用キャピラリー(C)でも圧着ボール径が小さ いとすべり量積分値の値は充分に大きくできなかった。従って、半導体素子の多 ピン化に伴う圧着ボール径の小径化に対応することが難しくなるという問題があ った。That is, it can be said that the capillary having the lower end portion of the capillary formed by a straight line forming an angle θ of 30 ° with the extension war of the inner peripheral surface of the through hole in the lower longitudinal cross-section has a relatively good joint property. However, even with the wire-bonding capillary (C), the value of the integrated value of the amount of slip could not be sufficiently increased when the pressure bonding ball diameter was small. Therefore, there is a problem that it is difficult to cope with the reduction of the pressure bonding ball diameter due to the increase in the number of pins of the semiconductor element.
【0006】 本考案はこのような問題点を解決すべく為されたものであり、圧着ボール径が 小さくなっても良好な接合性が得られるワイヤーボンディング用キャピラリーを 提供することを目的とする。The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a capillary for wire bonding, which can obtain good bondability even if the diameter of the pressure bonding ball is small.
【0007】[0007]
本考案ワイヤーボンディング用キャピラリーは、下部が、上記貫通孔の下端部 にアール(R)がつけられ、該アールの上端と下端を結ぶ直線と貫通孔内周面の 延長線とで成す角度θが30±5°で、下端面が平坦で且つ外側へ行く程高くな るように傾斜した縦断面形状を有することを特徴とする。 In the wire bonding capillary of the present invention, the lower part is provided with a radius (R) at the lower end of the through hole, and the angle θ formed by the straight line connecting the upper and lower ends of the through hole and the extension line of the through hole inner peripheral surface is It is characterized in that the lower end surface is flat at 30 ± 5 ° and has a vertical cross-sectional shape that is inclined so as to become higher toward the outside.
【0008】[0008]
本考案ワイヤーボンディング用キャピラリーによれば、図3に示す圧着ボール 径・すべり量積分値関係図から明らかなように、ワイヤの圧着ボール径が67〜 85μmというように小さい場合には、従来のどのタイプのキャピラリー(A) 乃至(D)よりもすべり量積分値が大きく、接合性が良好となる。 従って、圧着ボール径の小径化に対応し易くなる。 According to the wire bonding capillary of the present invention, as is clear from the pressure-bonded ball diameter / slip amount integrated value relationship diagram shown in FIG. 3, when the wire pressure-bonded ball diameter is as small as 67 to 85 μm, the conventional The type of capillaries (A) to (D) has a larger integrated value of the amount of slip, and the bondability is better. Therefore, it becomes easy to cope with the reduction of the diameter of the pressure bonding ball.
【0009】[0009]
以下、本考案ワイヤーボンディング用キャピラリーを図示実施例に従って詳細 に説明する。 図1(A)、(B)は本考案ワイヤーボンディング用キャピラリーの一つの実 施例を示すもので、(A)は一部切欠正面図、(B)は下端部を示す拡大縦断面 図である。 図面において、1はキャピラリーで、直径が例えば1.588mmであり、下 部が円錐形に形成され、この円錐形の下部の先端角は例えば約20°である。 Hereinafter, the wire bonding capillary of the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiment. 1 (A) and 1 (B) show one embodiment of the wire bonding capillary of the present invention, in which (A) is a partially cutaway front view and (B) is an enlarged vertical sectional view showing a lower end portion. is there. In the drawing, reference numeral 1 denotes a capillary having a diameter of, for example, 1.588 mm and a lower portion formed into a conical shape, and a tip angle of a lower portion of the conical shape is, for example, about 20 °.
【0010】 2は貫通孔で、直径が約0.046mmであり、2aは貫通孔2の内周面であ る。 3はキャピラリー1の下端面で、平坦に形成されているが、外側へ行く程高く なるように傾斜しており、その傾斜角度は例えば8°である。Reference numeral 2 denotes a through hole having a diameter of about 0.046 mm, and 2 a denotes an inner peripheral surface of the through hole 2. Reference numeral 3 denotes a lower end surface of the capillary 1, which is formed to be flat, but is inclined so as to be higher toward the outside, and the inclination angle thereof is 8 °, for example.
【0011】 上記貫通孔2の内周面2aと下端面3との間には、縦断面形状で半径例えば0 .03mmあるいは0.02mmの曲線部分4が介在せしめられている。即ち、 0.03あるいは0.02mmのR(アール)のついた部分4が貫通孔2の下端 部に設けられ、それが上記下端面3に連なっている。Between the inner peripheral surface 2 a of the through hole 2 and the lower end surface 3, a radius of, for example, 0. A curved portion 4 of 03 mm or 0.02 mm is interposed. That is, a portion 4 having a radius R of 0.03 or 0.02 mm is provided at the lower end of the through hole 2 and is connected to the lower end surface 3.
【0012】 5はRのついた部分4の上端、6はRのついた部分4の下端であり、キャピラ リー1としての下端でもある。尚、上端5と下端6との高低差はRの大きさが0 .030mmの場合には、0.0232mmであり、Rの大きさが0.02mm の場合には、0.0179mmである。 そして、下端6の貫通孔2の中心からの距離は0.068mmである。Reference numeral 5 denotes an upper end of the R-attached portion 4, 6 denotes a lower end of the R-attached portion 4, and also a lower end of the capillary 1. The difference in height between the upper end 5 and the lower end 6 is such that the size of R is 0. When it is 030 mm, it is 0.0232 mm, and when the size of R is 0.02 mm, it is 0.0179 mm. The distance of the lower end 6 from the center of the through hole 2 is 0.068 mm.
【0013】 キャピラリー1の下端部縦断面において、上端5と下端6とを結ぶ直線と、貫 通孔2の内周面2aの延長線とで成す角度θが30°±5にされている。 尚、キャピラリー1の下端面の外端にはアール(R)をつけなくても良いが2 点鎖線で示すように例えば0.02mm程度の(R)をつけても良い。In the vertical cross section of the lower end portion of the capillary 1, an angle θ formed by a straight line connecting the upper end 5 and the lower end 6 and an extension line of the inner peripheral surface 2 a of the through hole 2 is 30 ° ± 5. The outer end of the lower end surface of the capillary 1 may not be rounded (R), but may be rounded (R) of about 0.02 mm as shown by a chain double-dashed line.
【0014】 本考案において、貫通孔2の径及びアールのついた部分4のアールの大きさR はボールボンディングする圧着ボールのボール径の大きさに応じて変えるが、角 度θはあくまで30±5°である。In the present invention, the diameter of the through hole 2 and the radius R of the rounded portion 4 are changed according to the size of the ball diameter of the pressure bonding ball for ball bonding, but the angle θ is 30 ±. It is 5 °.
【0015】 本考案キャピラリーによれば、図3に示すように、0.80μm以下の小圧着 ボール径の場合には、図2(A)乃至(D)に示す従来のどのタイプのキャピラ リー(A)乃至(D)よりもすべり量積分値が高くなり、接合性が良くなるので ある。そして、圧着ボール径が80〜90mmの場合でも本考案キャピラリーよ りも良いのは図2(C)のキャピラリーのみであり、比較的良好な接合性が得ら れ、圧着ボール径の広い範囲に対応できるといえる。According to the capillary of the present invention, as shown in FIG. 3, in the case of a small pressure bonding ball diameter of 0.80 μm or less, which type of conventional capillary ((A) to (D) shown in FIG. This is because the integrated value of slip amount is higher than in A) to (D), and the bondability is improved. Even when the crimping ball diameter is 80 to 90 mm, only the capillary of FIG. 2 (C) is better than the capillary of the present invention, and a relatively good bonding property can be obtained, so that the crimping ball diameter is wide. It can be said that it can respond.
【0016】 尚、前にも述べた図3は剛塑性有限要素法を用い、イニシャルボールをキャピ ラリーで圧縮変形した場合をシミュレーションして得たものであるが、図3から 下記のことが言える。即ち、図2(C)に示すキャピラリー(C)に示すように 角度θが小さい方が接合性が良く、また、図2(D)に示すような下端のボール 9と接する部分にアールがついたキャピラリーは接合はきわめて悪いといえる。Incidentally, FIG. 3 described above is obtained by simulating the case where the initial ball is compressed and deformed by the capillary using the rigid-plastic finite element method. From FIG. 3, the following can be said. .. That is, as shown in the capillary (C) shown in FIG. 2 (C), the smaller the angle θ is, the better the bonding property is. Further, as shown in FIG. 2 (D), the portion contacting the ball 9 at the lower end is rounded. It can be said that the capillaries have extremely bad joints.
【0017】 ところが、接合性のみを考慮してキャピラリー2の形状は決定できない。とい うのは、圧着ボール径と接合荷重の関係も無視できないからである。図4はその 関係を示すものである。この図4から次のことがいえる。 図2(C)に示す角度θが30°のキャピラリー(C)は、図2(D)に示す ものに比較して1.5〜1.8倍もの接合荷重を必要とする。即ち、角度θが小 さいとボールを潰すのに大きな接合荷重が必要となるのである。このことは大き な超音波出力を必要とし、ワイヤがボンディングされるアルミニウム等からなる 膜の受けるダメージが大きくなることにつながり好ましくない。However, the shape of the capillary 2 cannot be determined by considering only the bondability. The reason is that the relationship between the crimping ball diameter and the joining load cannot be ignored. Figure 4 shows the relationship. The following can be said from FIG. The capillary (C) with an angle θ of 30 ° shown in FIG. 2 (C) requires 1.5 to 1.8 times as much joining load as that shown in FIG. 2 (D). That is, if the angle θ is small, a large joining load is required to crush the ball. This requires a large amount of ultrasonic wave output, and causes a large damage to the film made of aluminum or the like to which the wire is bonded, which is not preferable.
【0018】 しかるに、本考案ワイヤーボンディング用キャピラリー1は、キャピラリー( C)の持つ利点とキャピラリー(D)の持つ双方の利点を享受できる。即ち、図 4から明らかなように、本考案キャピラリーはキャピラリー(D)のものよりも 接合荷重が大きいがキャピラリー(C)、(A)に示すものよりも接合荷重が小 さく、キャピラリー(B)と同程度で済むので、比較的小さい荷重で接合性を高 めることができ、従って、総合的にみて本考案キャピラリー1が好ましいといえ るのである。However, the wire bonding capillary 1 of the present invention can enjoy both the advantages of the capillary (C) and the advantages of the capillary (D). That is, as is apparent from FIG. 4, the capillaries of the present invention have a larger bonding load than those of the capillaries (D), but a smaller bonding load than the capillaries (C) and (A), and the capillaries (B). Therefore, it is possible to improve the bondability with a comparatively small load, and therefore, the capillary 1 of the present invention can be said to be preferable as a whole.
【0019】 尚、図5(A)乃至(E)は各キャピラリーでワイヤボンディングした場合の ボールの断面形状を示すもので、図5(A)乃至(D)は図2に示す従来のキャ ピラリー(A)乃至(D)の場合の形状を、図5(E)は本考案キャピラリーに よる場合を示す。5 (A) to 5 (E) show the cross-sectional shape of the ball when wire-bonding with each capillary, and FIGS. 5 (A) to 5 (D) show the conventional capillaries shown in FIG. The shapes of (A) to (D) are shown, and FIG. 5 (E) shows the case of the capillary of the present invention.
【0020】 図6は本考案ワイヤーボンディング用キャピラリーを用いた場合におけるイニ シャルボール厚と圧着ボール径との関係(シミュレーションにより得た)をイニ シャルボール径をパラメータとして示すものである。この図6から下記のことが 言える。 これまでの実験により、Au、Au−Al合金の単位面積当りのせん断強さは 、それぞれ89〜98、108〜128N/mm2 程度であり、0.4Nのせん 断強さを得るためには、圧着ボール径が72〜76μm、合金直径63〜69μ mが必要である。そこで、合金直径63μmを満足する場合には、圧着ボール径 を78μm程度が必要となり、イニシャルボールを68±2μmとした場合、圧 着ボール径86±8μm、ボール厚さ18+8 -5μmで良いと思われる。FIG. 6 shows the relationship between the initial ball thickness and the pressure bonding ball diameter (obtained by simulation) when the wire bonding capillary of the present invention is used, with the initial ball diameter as a parameter. The following can be said from FIG. From the experiments conducted so far, the shear strength per unit area of Au and Au-Al alloys is about 89 to 98 and 108 to 128 N / mm 2 , respectively, and in order to obtain a shear strength of 0.4 N, It is necessary that the pressure bonding ball diameter is 72 to 76 μm and the alloy diameter is 63 to 69 μm. Therefore, when the alloy diameter of 63 μm is satisfied, the pressure bonding ball diameter needs to be about 78 μm. When the initial ball is 68 ± 2 μm, the pressure ball diameter is 86 ± 8 μm and the ball thickness is 18 +8 -5 μm. Seems good.
【0021】 図7は圧着ボール径と接合率(ワイヤボンディングしたワイヤに対するワイヤ の割合)を示すもので、1番上の曲線が本考案キャピラリーの場合を、(A)は 図2の(A)のキャピラリー(A)の場合を、(B)は図2の(B)のキャピラ リー(B)の場合を示す。 これからも、本考案キャピラリー1が良いことが解る。 図8は圧着ボール径と合金直径との関係を示し、図9は接合荷重(衝撃荷重) と圧着ボール径との関係を示し、図10は圧着ボール径と圧着ボールせん断強さ との関係を示す。 尚、図中、本考案0.62μm、本考案1.1μmというのは、本考案キャピ ラリー1を超音波印加をして用いた場合であって、その超音波振幅が0.62μ m、1.1μmの場合を示す。FIG. 7 shows the pressure bonding ball diameter and the bonding rate (the ratio of the wire to the wire bonded wire). The uppermost curve shows the case of the capillary of the present invention, and (A) shows FIG. 2 (A). 2A shows the case of the capillary (A), and FIG. 2B shows the case of the capillary (B) of FIG. 2B. It will be understood from this that the capillary 1 of the present invention is good. Fig. 8 shows the relationship between the pressure bonding ball diameter and the alloy diameter, Fig. 9 shows the relationship between the bonding load (impact load) and the pressure bonding ball diameter, and Fig. 10 shows the relationship between the pressure bonding ball diameter and the pressure bonding ball shear strength. Show. In the drawings, 0.62 μm of the present invention and 1.1 μm of the present invention refer to the case where the capillary 1 of the present invention is used by applying ultrasonic waves, and the ultrasonic amplitude is 0.62 μm, 1 The case of 1 μm is shown.
【0022】 これら等から本考案キャピラリー1の方が他のキャピラリーよりも小さな荷重 でボールが潰れることが解り、圧着ボールのせん断強さはボール径が同じなら差 がほとんどないといえることが解る。 そして、圧着ボールのせん断強さはキャピラリー先端振幅の大小によらず略圧 着ボール径に比例して増大し、そして超音波を印加した方がしないよりも強度が 優れるということが解る。From the above, it is understood that the capillary 1 of the present invention crushes the ball with a smaller load than the other capillaries, and it can be said that there is almost no difference in the shear strength of the crimped ball if the ball diameter is the same. It can be seen that the shear strength of the pressure-bonded ball increases substantially in proportion to the diameter of the compression ball regardless of the amplitude of the capillary tip amplitude, and that the strength is superior to the case where no ultrasonic wave is applied.
【0023】 超音波を印加した方が強度が良いのは、超音波印加によりAu−Al接触面が 全面接合するためであり、先端振幅は0.62μmもあれば充分である。そして 、0.62μmの振幅の超音波を与えた場合、本考案キャピラリー1の場合、図 中の条件内では100%接合した。即ち、接合率(ワイヤボンディングしたワイ ヤに占める接合できたワイヤの割合)が100%であった。 また、超音波振幅が0.62μm程度だとボール形状にもほとんど影響がない ことが確認されている。The reason why the strength is better when ultrasonic waves are applied is because the Au—Al contact surfaces are entirely bonded by the ultrasonic waves, and a tip amplitude of 0.62 μm is sufficient. Then, when an ultrasonic wave having an amplitude of 0.62 μm was applied, 100% bonding was achieved in the case of the capillary 1 of the present invention within the conditions shown in the figure. That is, the bonding rate (the ratio of the wires that could be bonded to the wire bonded wire) was 100%. Also, it has been confirmed that when the ultrasonic amplitude is about 0.62 μm, there is almost no effect on the ball shape.
【0024】 ところで、本考案の効果は、図3に示すシミュレーションによるすべり量、す べり量積分値によって確認したわけであるが、そのすべり量及びそれを積分した 値は次のようにして求めた。 ワイヤ変形時の各計算ステップでの材料の流動速度の中にAu−Alが接して いる部分だけの半径方向の速度分布を算出する。その速度を時間積分してすべり 量とする。Al膜の変形は考慮していないのでこのすべり量とはつまりAuがA l膜に対してすべった量である。 一方、接合のメカニズムを説明する図11に示すように、AuがAl膜上で変 形するとき(図中の上部が変形前、下部が変形後で、a、b、cはそれぞれ或る 着目点である。)Au、Al膜上に生じた新生面どうしが接触して接合が行われ ると考えられている。そこで、このすべり量が新生面の発生量と相関関係がある と考えてすべり量の多い、少ないで接合性を評価できると考えたわけである。By the way, the effect of the present invention has been confirmed by the slip amount and the slip integrated value by the simulation shown in FIG. 3. The slip amount and the integrated value thereof were obtained as follows. .. The velocity distribution in the radial direction of only the portion where Au-Al is in contact with the material flow velocity at each calculation step during wire deformation is calculated. The velocity is integrated over time to obtain the slip amount. Since the deformation of the Al film is not taken into consideration, this slip amount is the amount of Au slipped with respect to the Al film. On the other hand, as shown in FIG. 11 for explaining the bonding mechanism, when Au is deformed on the Al film (the upper part in the figure is before deformation, the lower part is after deformation, and a, b and c are respectively It is believed that the newly formed surfaces on the Au and Al films come into contact with each other to perform the bonding. Therefore, we thought that this slip amount correlates with the amount of new surface generation, and we thought that we could evaluate the bondability with a large or small amount of slip.
【0025】 これまでの報告ではこのすべり量を圧着ボールの中心からある距離の点のすべ り量の変化で比較したり、或る圧着ボール径に対応するすべり量の半径方向の分 布等で表していた。今回はそれをキャピラリー形状の差異を表し易いように図1 2に示すように積分を行って用いたのである。 尚、すべり量による接合性の評価法に関しては、第42回塑性加工連合会講演 会(1991.9.25〜27 札幌)予稿集687〜690頁「Auボール変 形解析によるAu−Al接合性の評価」等により紹介が為されている。In the reports so far, this slip amount is compared by the change in the slip amount at a point at a certain distance from the center of the crimp ball, or the slip amount corresponding to a certain crimp ball diameter is distributed in the radial direction. Was represented. This time, it was used after being integrated as shown in FIG. 12 so that the difference in the capillary shape can be easily expressed. Regarding the method of evaluating the bondability based on the amount of slip, the 42nd Plastic Working Federation Lecture Meeting (199.9.125-27 Sapporo) Proceedings 687-690, “Au-Al Bondability by Au Ball Deformation Analysis” "Evaluation" and so on.
【0026】 図13は各キャピラリーの圧着ボール径・接合率関係図である。 この図においてX印と+印のものが本考案による試作例(材料単結晶ルビー) であり、それ以外のものが従来のものである。 この図から明らかなように、本考案キャピラリーによれば、圧着ボール径が9 0〜70μmの範囲において100%あるいはそれに近い接合率となっており、 歩留り向上に大きく寄与できることが明らかである。FIG. 13 is a relationship diagram of the pressure bonding ball diameter and the bonding rate of each capillary. In this figure, the X and + marks are prototypes (material single crystal ruby) according to the present invention, and the others are conventional ones. As is clear from this figure, according to the capillary of the present invention, the bonding rate is 100% or close to it in the pressure bonding ball diameter range of 90 to 70 μm, and it is clear that it can greatly contribute to the improvement of the yield.
【0027】[0027]
以上に述べたところから明らかなように、本考案ワイヤーボンディング用キャ ピラリーによれば、図3に示すように、ワイヤの圧着ボール径が67〜85μm というように小さい場合には、従来のキャピラリー(A)乃至(D)のどれより もすべり量積分値が大きく、接合性が良好となる。 従って、圧着ボール径の小径化に対応し易くなる。 As is clear from the above description, according to the wire bonding capillary of the present invention, as shown in FIG. 3, when the wire crimping ball diameter is as small as 67 to 85 μm, the conventional capillary ( The integrated value of the amount of slippage is larger than any of A) to (D), and the bondability is improved. Therefore, it becomes easy to cope with the reduction of the diameter of the pressure bonding ball.
【図1】(A)、(B)は本考案ワイヤーボンディング
用キャピラリーの一つの実施例を示すもので、(A)は
正面図、(B)は要部の拡大縦断面図である。1A and 1B show an embodiment of a wire bonding capillary of the present invention, FIG. 1A is a front view, and FIG. 1B is an enlarged vertical cross-sectional view of a main part.
【図2】(A)乃至(D)はデータの対象となる従来の
各別のキャピラリーの下部形状を示す拡大縦断面図であ
る。FIG. 2A to FIG. 2D are enlarged vertical cross-sectional views showing the lower shape of each conventional capillary for which data is to be obtained.
【図3】圧着ボール径・すべり量積分値関係図である。FIG. 3 is a relationship diagram of a pressure-bonded ball diameter and an integrated value of slip amount.
【図4】圧着ボール径・接合荷重関係図である。FIG. 4 is a relationship diagram of a pressure bonding ball diameter and a bonding load.
【図5】(A)乃至(E)は各キャピラリーによる圧着
ボール断面図である。5A to 5E are cross-sectional views of pressure-bonded balls formed by the capillaries.
【図6】本考案キャピラリーによるボール厚・圧着ボー
ル径関係図である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the ball thickness and the pressure-bonded ball diameter according to the capillary of the present invention.
【図7】各キャピラリーによる圧着ボール径・接合率関
係図である。FIG. 7 is a relationship diagram of a pressure bonding ball diameter and a bonding rate by each capillary.
【図8】各キャピラリーによる圧着ボール径・合金直径
関係図である。FIG. 8 is a relationship diagram of a pressure bonding ball diameter and an alloy diameter by each capillary.
【図9】各キャピラリーによる接合荷重・圧着ボール径
関係図である。FIG. 9 is a relational view of the bonding load and pressure bonding ball diameter of each capillary.
【図10】各キャピラリーによる圧着ボール径・せん断
強さ関係図である。FIG. 10 is a relationship diagram of a pressure bonding ball diameter / shear strength by each capillary.
【図11】接合のメカニズム説明図である。FIG. 11 is an explanatory view of a joining mechanism.
【図12】すべり量の積分の計算の説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of calculation of integral of slip amount.
【図13】各キャピラリーによる圧着ボール径・接合率
関係図である。FIG. 13 is a relationship diagram of a pressure bonding ball diameter and a bonding rate by each capillary.
【図14】(A)乃至(C)は各別の従来例の要部を示
す拡大縦断面図である。14A to 14C are enlarged vertical cross-sectional views showing a main part of another conventional example.
1 ワイヤーボンディング用キャピラリー 2 貫通孔 2a 貫通孔の内周面 3 下端面 4 アール(R)のついた部分 5 アール(R)のついた部分の上端 6 アール(R)のついた部分の下端 7 貫通孔の内周面の延長線 θ 上端5と下端6を結ぶ直線と貫通孔の内周面の延長
線とが成す角度1 Capillary for Wire Bonding 2 Through Hole 2a Inner Surface of Through Hole 3 Lower End Surface 4 Part with R (R) 5 Upper End of Part with R (R) 6 Lower End of Part with R (R) 7 The extension line θ of the inner peripheral surface of the through hole The angle formed by the straight line connecting the upper end 5 and the lower end 6 and the extension line of the inner peripheral surface of the through hole
Claims (1)
キャピラリーにおいて、 下部が、上記貫通孔の下端部にアール(R)がつけら
れ、該アールの上端と下端を結ぶ直線と貫通孔内周面の
延長線とで成す角度θが30±5°で、下端面が平坦で
且つ外側へ行く程高くなるように傾斜した縦断面形状を
有することを特徴とするワイヤーボンディング用キャピ
ラリー1. A wire bonding capillary having a through hole, wherein a lower portion is provided with a round (R) at a lower end portion of the through hole, and a straight line connecting the upper end and the lower end of the round and a through hole inner peripheral surface. The capillary for wire bonding is characterized in that the angle θ formed with the extension line is 30 ± 5 °, and the lower end surface is flat and has a vertical cross-sectional shape that is inclined so as to become higher toward the outside.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP007383U JPH0562043U (en) | 1992-01-25 | 1992-01-25 | Capillary for wire bonding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP007383U JPH0562043U (en) | 1992-01-25 | 1992-01-25 | Capillary for wire bonding |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0562043U true JPH0562043U (en) | 1993-08-13 |
Family
ID=11664418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP007383U Pending JPH0562043U (en) | 1992-01-25 | 1992-01-25 | Capillary for wire bonding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0562043U (en) |
-
1992
- 1992-01-25 JP JP007383U patent/JPH0562043U/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7677429B2 (en) | Concave face wire bond capillary and method | |
US5544804A (en) | Capillary designs and process for fine pitch ball bonding | |
US8820609B2 (en) | Wire bonding tool | |
JP4344002B1 (en) | Wire bonding method | |
CN101252112B (en) | Semiconductor device and wire bonding method | |
US7482260B2 (en) | System and method for increasing the strength of a bond made by a small diameter wire in ball bonding | |
JP4369595B2 (en) | Test equipment | |
US20080054052A1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JPS59191338A (en) | Tool for wire bonder | |
US4911350A (en) | Semiconductor bonding means having an improved capillary and method of using the same | |
JPH0562043U (en) | Capillary for wire bonding | |
JPH0445241Y2 (en) | ||
US9780053B2 (en) | Method of forming a bondpad and bondpad | |
US5524811A (en) | Wire bonding method | |
JPH1064940A (en) | Capillary for wire bonding device | |
JP3283548B2 (en) | Electrode for ultrasonic wire bonding | |
JPS63244633A (en) | Wire bonding method | |
CN215988740U (en) | Flexible packaging structure | |
JPH02224348A (en) | Semiconductor device | |
JP3476643B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JPH0469942A (en) | Capillary and semiconductor device and method for wire bonding | |
JPS615536A (en) | Capillary and wire bonding device employing it | |
JPH0779118B2 (en) | Wire bonding equipment | |
JPH04123434A (en) | Bump formation | |
JPH04196236A (en) | Connecting method |