(57)【要約】【課題】  複数のボンディングワイヤの形状をほぼ一定の形状にすることが可能なワイヤボンディング方法を提供する。【解決手段】  ボンディングツール１００によって、半導体チップ１上の電極パッド５が、第１の押圧力および第２の押圧力のそれぞれで押圧される。このとき、第１の押圧力で電極パッド５が押圧されたときの電極パッド５の移動量が第１移動量として測定され、第２の押圧力で電極パッド５が押圧されたときの電極パッド５の移動量が第２移動量として測定される。その後、第１押圧力、第１移動量、第２押圧力、および第２移動量を用いて、基準位置Ｏと電極パッド５が設けられている初期位置ｄ0との位置関係が特定される。次に、所定位置ｄ0を基準としてワイヤ６が電極パッド５にボンディングされるステップが、複数のワイヤ６のそれぞれごとに実行される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤがボンディングされる前の半導体チップを基準位置に載置するステップと、
ボンディングツールを用いて、第１押圧力で、前記半導体チップの電極パッドを押圧するステップと、
前記電極パッドが前記第１押圧力Ｆ1で押圧されときの前記電極パッドの第１移動量Δｄ10を算出するステップと、
前記ボンディングツールを用いて、前記第１押圧力Ｆ1とは異なる第２押圧力Ｆ2で、前記電極パッドを押圧するステップと、
前記電極パッドが前記第２押圧力Ｆ2で押圧されたときの前記電極パッドの第２移動量Δｄ20を算出するステップと、
前記第１押圧力Ｆ1、前記第１移動量Δｄ10、前記第２押圧力Ｆ2、および前記第２移動量Δｄ20を用いて、前記電極パッドが前記ボンディングツールによって押圧されたときの、前記ボンディングツールの押圧力と前記電極パッドの移動量との関係を示す比例定数ｋ＝（Ｆ1−Ｆ2）／（Δｄ10−Δｄ20）を算出するステップと、
前記比例定数ｋを用いて、前記ボンディングパッドによって前記電極が押圧されていないときの前記電極パッドの初期位置ｄ0を特定するステップと、
前記初期位置ｄ0を基準として、前記ボンディングツールを用いて、前記ワイヤを前記電極パッドにボンディングするステップとを備えた、ワイヤボンディング方法。
【請求項２】
前記半導体チップには前記電極パッドとは異なる他の電極パッドが設けられており、
前記初期位置を基準として、他のワイヤが前記他の電極パッドにボンディングされる、請求項１に記載のワイヤボンディング方法。
【請求項３】
前記半導体チップが前記基準位置に複数載置され、
前記複数の半導体チップのそれぞれには、別の電極パッドが設けられており、
前記初期位置を基準として、別のワイヤが前記別の電極パッドにボンディングされる、請求項１に記載のワイヤボンディング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップ上に設けられた電極パッドに対しワイヤをボンディングする方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ワイヤボンディング前の半導体チップの電極パッドに、ボンディングツールを用いて、ワイヤをボンディングする方法が用いられている。なお、半導体チップとは、半導体基板の上に導電層および絶縁層のそれぞれが積層され、最上層に電極パッドが形成されているが、未だ樹脂封止が行なわれていない状態のチップ構造物を意味する。
【０００３】
前述の従来の方法においては、ボンディングツールによって電極パッドに対してワイヤが所定の押圧力で押し付けられ、それによって、ワイヤが電極パッドにボンディングされる。
【特許文献１】特開平６−１３２３４７号公報
【特許文献２】特開平９−１７８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、半導体チップの電極パッドの裏側に半導体チップを支持する部材が設けられていない場合には、電極パッドは、ワイヤがボンディングされるときに、ボンディングツールよって押圧されることによって、その位置が下方へ移動する。その後、ボンディングツールは、その移動後の電極パッドの位置を初期位置として用いて、既にワイヤがボンディングされた電極パッドとは異なる他の電極パッドに他のワイヤをボンディングする。この場合、１つの半導体チップに設けられた複数の電極パッドのそれぞれの下降量は、電極パッドごとに異なる。また、ボンディングツールは、１回のボンディング動作終了ごとに電極パッドが移動した後の電極パッドの位置を初期位置として記憶する。したがって、ボンディングツールが記憶している電極パッドの初期位置は、複数の電極パッドのそれぞれで異なる。その結果、同じボンディングツールを用いて同じ押圧力で電極パッドにワイヤをボンディングしていても、電極パッド毎にワイヤのループの形状が異なってしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ワイヤボンディングされた後のワイヤのループの形状を所望の形状にすることができるワイヤボンディング方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のワイヤボンディング方法においては、次のようなステップが実行される。
【０００７】
まず、ワイヤがボンディングされる前の半導体チップが基準位置に載置される。次に、半導体チップの電極パッドが、ボンディングツールによって、第１押圧力Ｆ1で押圧される。その後、電極パッドが第１押圧力Ｆ1で押圧されときの電極パッドの第１移動量Δｄ10が算出される。また、ボンディングツールを用いて、第１押圧力Ｆ1とは異なる第２押圧力Ｆ2で、電極パッドが押圧される。その後、電極パッドが第２押圧力Ｆ2で押圧されたときの電極パッドの第２移動量Δｄ20が算出される。
【０００８】
次に、第１押圧力Ｆ1、第１移動量Δｄ10、第２押圧力Ｆ2、および第２移動量Δｄ20を用いて、電極パッドが押圧されたときのボンディングツールの押圧力と電極パッドの移動量との関係を示す比例定数ｋ＝（Ｆ1−Ｆ2）／（Δｄ10−Δｄ20）が算出される。その後、比例定数ｋを用いて、ボンディングパッドにより電極が押圧されていないときの電極パッドの初期位置ｄ0が特定される。次に、前述の初期位置ｄ0を基準として、ボンディングツールを用いて、ワイヤが電極パッドにボンディングされる。これによれば、ワイヤのボンディングを、初期位置ｄ0を基準として、行なうことができる。したがって、ワイヤのループの形状を所望の形状にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図を参照して、本発明の実施の形態のワイヤボンディング方法を説明する。
【００１０】
図１に示すように、本実施の形態のワイヤボンディング方法においては、まず、架台１０００の上にワイヤボンディング前の構造体５００が搭載される。構造体５００においては、リードフレーム４の上に半導体チップ２が設けられている。半導体チップ２の上には、スペーサまたはダイボント材からなる絶縁層３が設けられている。この絶縁層３の上に半導体チップ１が設けられている。構造体５００は、半導体チップ１および２、絶縁層３、ならびにリードフレーム４からなっている。半導体チップ１は、その両側端が絶縁層３の端部よりも突出している。すなわち、半導体チップ１の側端部は片持ち梁となっている。半導体チップ１の片持ち梁部分の上表面には、電極パッド５が設けられている。
【００１１】
このような状態で、ボンディングツール１００を用いて電極パッド５にワイヤ６が接続される。このとき、架台１０００の上表面が基準位置Ｏとして定義され、半導体チップ１の上表面が初期位置ｄ0として定義される。上述のような構造体５００の電極パッド５がボンディングツール１００によって押圧される前においては、すなわち、押圧力Ｆ0＝０の場合には、図２に示すように、電極パッド５は初期位置ｄ0にある。次に、ボンディングツール１００が押圧力Ｆ1で電極パッド５を押圧すると、図３に示すように、電極パッド５は初期位置ｄ0から第１位置ｄ1まで移動する。また、図４に示すように、ボンディングツール１００を用いて第２押圧力Ｆ2で電極パッド５を押圧すると、電極パッド５は初期位置ｄ0から第２位置ｄ2まで移動する。ボンディングツール１００が電極パッド５を押圧する押圧力Ｆと電極パッド５の位置の移動量Δｄとの関係は、
Ｆ＝ｋ×Δｄで表される。
【００１２】
ここで、ｋは、押圧力Ｆと移動量Δｄとの間の一般的な関係を示す比例定数である。
【００１３】
したがって、次の式（１）および（２）が成立する。
【００１４】
Ｆ1＝ｋ×Δｄ10＝ｋ×（ｄ1−ｄ0）    …（１）
Ｆ2＝ｋ×Δｄ20＝ｋ×（ｄ2−ｄ0）    …（２）
上記の（１）および（２）を用いて、比例定数ｋは、次の式（３）によって表される。
【００１５】
ｋ＝（Ｆ1−Ｆ2）／（Δｄ10−Δｄ20）＝（Ｆ1−Ｆ2）／（ｄ1−ｄ2）    …（３）
上記関係式（３）において、第１押圧力Ｆ1、第２押圧力Ｆ2、第１位置ｄ1および第２位置ｄ2のそれぞれは、既知数であるため、比例定数ｋの値が算出される。
【００１６】
この比例定数ｋの値が算出されれば、基準位置Ｏから初期位置ｄ0までの距離Ｘも算出される。すなわち、基準位置Ｏと初期位置ｄ0との位置関係が特定される。それにより、ボンディングツール１００は、電極パッド５を押圧していないときの初期位置ｄ0を基準として用いて、ワイヤ６を電極パッド５にボンディングするため、ワイヤ６は、所望のループ形状を有する状態で、電極パッド５および図示しない外部電極のそれぞれにボンディングされる。
【００１７】
なお、図５に示すように、リードフレーム（ダイパッド）３０を介してその両主表面に半導体チップ１０および２０のそれぞれが設けられ、半導体チップ１０と半導体チップ２０とが吊りリード５０および６０で支持されている構造体７００が用いられてもよい。この構造体７００が吊りリードによって吊り下げられた状態で、ボンディングツール１００を用いて電極パッド５に対しワイヤ６がボンディングされる場合においても、上記のワイヤボンディング方法を適用することが可能である。また、図６に示すように、弾性変形する支持部材４０の上に構造体７００が載置された状態で、前述の図５に示す構造体７００がワイヤボンディングされる場合にも上記ワイヤボンディング方法を適用することが可能である。
【００１８】
さらに、図７に示すように、半導体チップ１の上に複数の電極パッド５が設けられている場合には、たとえば、符号２００で示す領域内に設けられた複数の電極パッド５のそれぞれに対し前述のワイヤボンディング方法によって特定された初期位置ｄ0を基準としてワイヤ６のボンディングを行なってもよい。複数の電極パッド５が隣接して形成されていれば、複数の電極パッド５の位置のそれぞれにおける初期位置ｄ0もほぼ同じ位置になる。そのため、複数の電極パッド５のそれぞれのワイヤボンディングにおいて、初期位置ｄ0が基準として用いられて、複数の電極パッド５のそれぞれにワイヤボンディングが行なわれても、初期位置ｄ0の誤差に起因する複数のワイヤ６同士の間のループ形状の相違は小さいためである。この方法によれば、複数の電極パッド５のそれぞれの初期位置ｄ0の決定の手間を極力簡略化することができる。
【００１９】
また、図８に示すように、リードフレーム９０内に複数の構造体５００が搭載され、複数の構造体５００の複数の半導体チップ１のそれぞれに設けられた複数の電極パッド５のそれぞれに対してワイヤボンディングが連続的に行なわれる場合には、初期位置ｄ0が基準として用いられて、領域３００内に存在する複数の構造体５００のそれぞれにワイヤ６がボンディングされてもよい。この方法によれば、複数の電極パッド５のそれぞれの初期位置ｄ0の決定の手間をさらに簡略化することができる。
【００２０】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態のワイヤボンディング方法を説明するための図である。
【図２】ワイヤボンディングにおいてボンディングツールによる荷重が半導体チップの電極パッドにかけられていない状態を説明するための図である。
【図３】ボンディングツールを用いて第１押圧力で半導体チップの電極パッドを押圧したときの状態を示す図である。
【図４】ボンディングツールを用いて第２押圧力で半導体チップの電極パッドを押圧したときの状態を示す図である。
【図５】実施の形態の他の例の半導体チップに本実施の形態のワイヤボンディング方法を適用することができることを説明するための図である。
【図６】実施の形態のさらに他の例の半導体チップに本実施の形態のワイヤボンディング方法を適用することができることを説明するための図である。
【図７】他の実施の形態のワイヤボンディング方法を説明するための図である。
【図８】さらに他の実施の形態のワイヤボンディング方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２２】
１，２，１０，２０  半導体チップ、３  絶縁層、３０  リードフレーム（ダイパッド）、４  リードフレーム、５  電極パッド、６  ワイヤ、５０，６０  吊りリード、９０  リードフレーム、１００  ボンディングツール、５００  構造体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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