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発明の名称 ボンディングワイヤおよびこれを用いた半導体装置ならびにボンディング方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−37132
公開日 平成6年(1994)2月10日
出願番号 特願平4−187872
出願日 平成4年(1992)7月15日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 佐々木 圭治
要約 目的
ボンディングワイヤに変形が生じても再打ち込みなどの再生処理を行うことなく形状を修復することができるようにする。

構成
ベース2上のメタライズドパターン3と半導体ペレット4のパッドとを電気的に接続するボンディングワイヤ1に形状記憶合金を用いる。
特許請求の範囲
【請求項1】 半導体チップのパッドとその周辺の導体パターンなどとを電気的に接続するためのボンディングワイヤであって、その材料に形状記憶合金を用いたことを特徴とするボンディングワイヤ。
【請求項2】 半導体チップのパッドとその周辺の導体パターンなどとのワイヤボンディングを、形状記憶合金によるボンディングワイヤを用いて行うことを特徴とする半導体装置。
【請求項3】 半導体チップのパッドとその周辺の導体パターンなどとを形状記憶合金によるボンディングワイヤでボンディングした後、これらに対し形状記憶のための加熱処理を行うことを特徴とするボンディング方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はボンディング技術、特に、高密度実装の半導体装置のワイヤボンディングに用いて効果のある技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体ペレットとベース側のパターンとを電気的に接続する手段として、ワイヤボンディングが用いられる。このワイヤボンディングは、超音波ボンディング装置のツール(キャピラリ)の内部(中空孔)を通して先端から引き出されたボンディングワイヤを一方の接続点に圧着し、ついでツールを上昇ならびに平行移動させて他の接続点へ移動させ、他方のワイヤ端を他の接続点に圧着することにより行われる。なお、ボンディングワイヤには、通常、微細径の金線またはアルミ線が用いられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者の検討によれば、近年の高密度実装化に伴ってボンディング数が多くなると共にワイヤ相互の間隔が極めて狭くなっており、以後の工程(検査工程、組立工程など)で治具に触れて曲がるなどし、ワイヤ間の接触事故を招き易いという問題がある。このような事故は、特に、多段ボンディングで生じ易い。
【0004】そこで、本発明の目的は、ボンディングワイヤに変形が生じても再打ち直しを行うことなく原形への再生処理を可能にする技術を提供することにある。
【0005】本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【0006】
【課題を解決するための手段】本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下の通りである。
【0007】すなわち、半導体チップのパッドとその周辺の導体パターンなどとを電気的に接続するためのボンディングワイヤであって、その材料に形状記憶合金を用いるようにしている。
【0008】
【作用】上記した手段によれば、ボンディングワイヤに外部から付与された力によって変形が生じた場合でも、ボンディングワイヤが形状を記憶しているため、加熱を施すことにより原状に復元し、ワイヤ接触などを生じることがない。したがって、再打ち直し(再ボンディング)などを行うことなく修正が行え、接触事故を防止することが可能になる。
【0009】
【実施例】図1は本発明によるボンディングワイヤを用いた半導体装置を示す断面図である。
【0010】本発明においては、ボンディングワイヤに形状記憶合金を用いている。この形状記憶合金によるボンディングワイヤ1は、図1に示すように、半導体装置のワイヤボンディングに用いられる。ここでは、ベース2(例えば、基板)上に形成されたメタライズドパターン3と、ベース2上に搭載された半導体ペレット4との間にボンディングされる。
【0011】この場合、まず、ボンディング装置のキャピラリを半導体ペレット4のボンディング対象のパッド(不図示)上に移動させ、ついで、キャピラリを降下させ、ボンディングワイヤ1の先端をパッドに圧接し超音波振動によりボンディングワイヤ1をパッドに接続する。こののちキャピラリを所定の高さにまで上昇させ、ついでメタライズドパターン3上へキャピラリを移動させ、さらにキャピラリを降下させ、ボンディングワイヤ1をメタライズドパターン3の表面に圧接し、この状態で超音波振動によりボンディングワイヤ1をメタライズドパターン3に接続する。こののち、ボンディングワイヤ1の送り出しを停止したままキャピラリを上昇させると、圧着位置の近傍からツール側のボンディングワイヤが切断され、図1のように2点間にボンディングワイヤ1が介在した状態になる。なお、上記の説明では半導体ペレット4側からボンディングを開始するものとしたが、メタライズドパターン3側から開始してもよい。
【0012】ここまでは、従来のボンディング方法と同一であるが、本発明では、ボンディング終了後、次の工程へ搬送する前に図1の状態の半導体装置を加熱雰囲気に置いて形状記憶を行う。これにより、ボンディングワイヤ1は正常位置の形状を記憶する。この形状記憶により、仮にボンディングワイヤ1が外部からの力によって変形を受けても、再度加熱することにより、先に形状記憶を行ったときの形状に戻される。従来においては、ボンディングワイヤの変形が発見された場合、再生処理(例えば、再ボンディング)を行っていたが、本発明では再生処理を行う必要がない。しかも、樹脂封止を行う半導体装置にあっては、その過程で加熱が行われるため、ボンディングワイヤのための専用の加熱装置は、特に設ける必要が無い。
【0013】以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【0014】例えば、上記実施例では、ボンディングワイヤに形状記憶合金を用いるものとしたが、形状記憶合金に限らず、金線やアルミ線に比べて変形に強い材料であれば、これらに代えて用いることができる。
【0015】また、上記実施例では、半導体チップのパッドと周辺の回路パターンとを接続するボンディングワイヤについて説明したが、パッドとパッドとを接続する場合であっても同様に本発明を適用することができる。
【0016】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
【0017】すなわち、半導体チップのパッドとその周辺の導体パターンなどとを電気的に接続するためのボンディングワイヤであって、その材料に形状記憶合金を用いるようにしたので、再打ち直しなどを行うことなくワイヤ形状の修正が行え、接触事故を防止することが可能になる。




 

 


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