ワイヤボンディングの接合状態確認方法
【課題】検査精度を向上させて信頼性の高い検査を行うことができるワイヤボンディングの接合状態確認方法を提供すること。
【解決手段】ワイヤボンディング工程を行う前に、空打ちボンディングワイヤ５の両端を半導体素子２の外部のリード部３で接合させる空打ち工程と、空打ち工程によってボンディングワイヤ４のツールとボンディングワイヤ４の位置を合わせる位置調整工程と、空打ち工程により形成した空打ちボンディングワイヤ５を引き剥がすようにして接合強度を測定する接合強度検査工程を行うようにした。
【解決手段】ワイヤボンディング工程を行う前に、空打ちボンディングワイヤ５の両端を半導体素子２の外部のリード部３で接合させる空打ち工程と、空打ち工程によってボンディングワイヤ４のツールとボンディングワイヤ４の位置を合わせる位置調整工程と、空打ち工程により形成した空打ちボンディングワイヤ５を引き剥がすようにして接合強度を測定する接合強度検査工程を行うようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子の端子を接続するワイヤボンディングの接合状態確認方法の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤボンディングを実施した接合部の外見状態、つまり寸法や寸法の比から接合状態を検査している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平８−１３０２３４号公報（第２−９頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来にあっては、外見状態から接合状態を精度よく検査することは難しいものであり要求される検査に対して充分なものではなかった。
【０００４】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、検査精度を向上させて信頼性の高い検査を行うことができるワイヤボンディングの接合状態確認方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、半導体素子の端子と外部の端子を電気的に接続するワイヤボンディングにおいて、ワイヤボンディングを行う前に、ボンディングワイヤの両端を前記半導体素子の外部に接合させる空打ち工程と、前記空打ち工程によってワイヤボンディングの接合冶具と前記ボンディングワイヤの位置を合わせる位置調整工程と、前記空打ち工程により形成したボンディングワイヤを引き剥がすようにして接合強度を測定する接合強度検査工程と、を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明にあっては、検査精度を向上させて信頼性の高い検査を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明のワイヤボンディングの接合状態確認方法を実現する実施の形態を、請求項１，２，３に係る発明に対応する実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１のワイヤボンディングの接合状態確認方法を実施するワイヤボンディング工程の説明図である。
実施例１では、図１に示すように回路基板１に半導体素子２を実装する。なお、回路基板１はリードフレームであってもよい。
この回路基板１には、半導体素子２がダイボンディング工程等により固定されている。また、回路基板１には、半導体素子２との電気的接続を行う端子を設けたリード部３を設ける。
そして、半導体素子２の上面に設けられる外部接続のための端子部分２１と、リード部３の端子３１とをワイヤボンディングする構成である。
【０００９】
作用を説明する。
[空打ち工程]
図２は実施例１のワイヤボンディングの接合状態確認方法を実施する空打ち工程の説明図である。
実施例１では、半導体素子２の端子部分２１と、リード部３の端子３１とのワイヤボンディングを行う前に、空打ちを行う。
【００１０】
ワイヤボンディングを実施すると、ボンディングワイヤ４は、ツール６（接合冶具）の中心、つまりツール６のＶ溝に対し位置ずれを起こす（図２(a)参照）。
この位置ずれを修正するために、回路基板１のリード部３の製品の品質上影響の無い位置にワイヤボンディングの空打ちを行う。これにより調整を行って、ボンディングワイヤ４をツール６の中心に位置させ、空打ち工程を終了する（図２(b)参照）。
【００１１】
実施例１では、この空打ち工程により設けた、空打ちボンディングワイヤ５により接合強度検査を行う。
図３は実施例１のワイヤボンディングの接合状態確認方法を実施する空打ち工程で空打ちしたボンディングワイヤの説明図である。
リード部３の製品の品質上影響の無い位置の空打ちボンディングワイヤ５は、以下のように空打ちによって形成する。
【００１２】
図３に示すように空打ちボンディングワイヤ５のリード部３との一方の接合部を第１接合部５２とする。そして、リード部３との他方の接合部を第２接合部５３とする。
そして、空打ちボンディングワイヤ５は、第１接合部５２と第２接合部５３の間に頂点を持つループ形状となるようにする。
さらに、このループ形状は、第１接合部５２、第２接合部５３の両方の接合部強度に重点を置いた場合のループ形状は、接合間寸法、つまり第１接合部５２と第２接合部５３との距離の1/2程度にループ頂上５１を設けるようにする。
【００１３】
また、第１接合部５２の接合強度に重点を置く場合は、接合間寸法の1/2から第１接合部５２の側にループ頂上５１を設ける。
また、第２接合部５３の接合強度に重点を置く場合は、接合間寸法の1/2から第２接合部５３の側にループ頂上５１を設ける。
まお、ループ頂上５１の接合位置からの高さは、接合強度計測冶具が入る高さにする。
【００１４】
[接合強度検査]
実施例１では、ワイヤボンディング工程前で空打ち工程後に、接合強度の検査を行う。接合強度の検査は、接合強度計測冶具のフックを空打ちボンディングワイヤ５に引っ掛けるようにし、上方に引き上げることにより接合強度を計測する。
接合強度の計測は、引張り荷重を計測しつつ、実際に空打ちボンディングワイヤ５を引き剥がして強度を計測する。
【００１５】
この空打ちボンディングワイヤ５は、ツール６に対して位置ずれを起こした状態でボンディング（接合動作）しているため、接合強度は、ずれを調整後にワイヤボンディング工程の実際のものより弱くなる。しかし、実際に行われる測定の空打ちボンディングワイヤ５の接合強度から、ワイヤボンディング工程の実際の接合強度が精度よく推定される。
【００１６】
例えば、予め位置ずれにより強度低下のデータを準備しておくなどである。
また、この計測は、ワイヤボンディング工程前に実際に行われることより信頼性の高い計測となる。
また、図３に示すように、第１接合部５２や第２接合部５３に測定の重点を置く場合に対応して、空打ちボンディングワイヤ５のループ頂上５１の位置を変化させているため、計測したい接合部の接合強度を確実に計測する。
また、ループ頂上５１の形状は、空打ちのため計測冶具のフックに合わせた形状にできるため、計測が容易で安定したものになる。
【００１７】
[ワイヤボンディング工程]
空打ち工程及び接合強度検査後のワイヤボンディング工程では、半導体素子２の端子部分２１と、リード部３の端子３１とのワイヤボンディングを行う。
その際には、前工程の空打ち工程により、ツール６に対してボンディングワイヤが位置ずれを起こしていない状態となる。また、前工程の接合強度検査により良好なボンディング条件であることが確認されている。
よって、良好にワイヤボンディングが行われる。
【００１８】
次に、効果を説明する。
実施例１のワイヤボンディングの接合状態確認方法にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００１９】
(1)半導体素子２の端子部分２１とリード部３の端子３１を電気的に接続するワイヤボンディング工程において、ワイヤボンディング工程を行う前に、空打ちボンディングワイヤ５の両端を半導体素子２の外部のリード部３で接合させる空打ち工程と、空打ち工程によってボンディングワイヤ４のツール６とボンディングワイヤ４の位置を合わせる位置調整工程と、空打ち工程により形成した空打ちボンディングワイヤ５を引き剥がすようにして接合強度を測定する接合強度検査工程を行うため、検査精度を向上させて信頼性の高い検査を行うことができる。
【００２０】
(2)上記(1)において、空打ち工程により形成する空打ちボンディングワイヤ５は、接合強度を測定する際に冶具が係合するループ頂上５１を有するループ形状にしたため、接合強度の計測が容易で確実に行われるようにして、検査精度を向上させて信頼性の高い検査を行うことができる。
【００２１】
(3)上記(2)において、空打ち工程により形成する空打ちボンディングワイヤ５のループ頂上５１は、空打ち工程の空打ちボンディングワイヤ５の両端の第１接合部５２及び第２接合部５３のうち、接合強度検査工程で重視される側に近い位置に設けられるようにしたため、接合強度検査工程で重視する側の接合強度が確実に計測されるようにして、検査精度を向上させて信頼性の高い検査を行うことができる。
【００２２】
以上、本発明のワイヤボンディングの接合状態確認方法を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００２３】
実施例１の半導体素子及び回路基板は、例えばＩＣパッケージを構成するものでもよい。
リード部３は、他の半導体素子であってもよい。その場合は、さらに別の影響のない回路基板上等に空打ちを行うようにすればよい。
空打ちボンディングワイヤ５は、１箇所に設けてもでも複数個所に設けてもよく、検査の要求に応じて決めればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例１のワイヤボンディングの接合状態確認方法を実施するワイヤボンディング工程の説明図である。
【図２】実施例１のワイヤボンディングの接合状態確認方法を実施する空打ち工程の説明図である。
【図３】実施例１のワイヤボンディングの接合状態確認方法を実施する空打ち工程で空打ちしたボンディングワイヤの説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１ 回路基板
２ 半導体素子
２１ 端子部分
３ リード部
３１ 端子
４ ボンディングワイヤ
５ 空打ちボンディングワイヤ
５１ ループ頂上
５２ 第１接合部
５３ 第２接合部
６ ツール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子の端子を接続するワイヤボンディングの接合状態確認方法の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤボンディングを実施した接合部の外見状態、つまり寸法や寸法の比から接合状態を検査している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平８−１３０２３４号公報（第２−９頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来にあっては、外見状態から接合状態を精度よく検査することは難しいものであり要求される検査に対して充分なものではなかった。
【０００４】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、検査精度を向上させて信頼性の高い検査を行うことができるワイヤボンディングの接合状態確認方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、半導体素子の端子と外部の端子を電気的に接続するワイヤボンディングにおいて、ワイヤボンディングを行う前に、ボンディングワイヤの両端を前記半導体素子の外部に接合させる空打ち工程と、前記空打ち工程によってワイヤボンディングの接合冶具と前記ボンディングワイヤの位置を合わせる位置調整工程と、前記空打ち工程により形成したボンディングワイヤを引き剥がすようにして接合強度を測定する接合強度検査工程と、を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明にあっては、検査精度を向上させて信頼性の高い検査を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明のワイヤボンディングの接合状態確認方法を実現する実施の形態を、請求項１，２，３に係る発明に対応する実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１のワイヤボンディングの接合状態確認方法を実施するワイヤボンディング工程の説明図である。
実施例１では、図１に示すように回路基板１に半導体素子２を実装する。なお、回路基板１はリードフレームであってもよい。
この回路基板１には、半導体素子２がダイボンディング工程等により固定されている。また、回路基板１には、半導体素子２との電気的接続を行う端子を設けたリード部３を設ける。
そして、半導体素子２の上面に設けられる外部接続のための端子部分２１と、リード部３の端子３１とをワイヤボンディングする構成である。
【０００９】
作用を説明する。
[空打ち工程]
図２は実施例１のワイヤボンディングの接合状態確認方法を実施する空打ち工程の説明図である。
実施例１では、半導体素子２の端子部分２１と、リード部３の端子３１とのワイヤボンディングを行う前に、空打ちを行う。
【００１０】
ワイヤボンディングを実施すると、ボンディングワイヤ４は、ツール６（接合冶具）の中心、つまりツール６のＶ溝に対し位置ずれを起こす（図２(a)参照）。
この位置ずれを修正するために、回路基板１のリード部３の製品の品質上影響の無い位置にワイヤボンディングの空打ちを行う。これにより調整を行って、ボンディングワイヤ４をツール６の中心に位置させ、空打ち工程を終了する（図２(b)参照）。
【００１１】
実施例１では、この空打ち工程により設けた、空打ちボンディングワイヤ５により接合強度検査を行う。
図３は実施例１のワイヤボンディングの接合状態確認方法を実施する空打ち工程で空打ちしたボンディングワイヤの説明図である。
リード部３の製品の品質上影響の無い位置の空打ちボンディングワイヤ５は、以下のように空打ちによって形成する。
【００１２】
図３に示すように空打ちボンディングワイヤ５のリード部３との一方の接合部を第１接合部５２とする。そして、リード部３との他方の接合部を第２接合部５３とする。
そして、空打ちボンディングワイヤ５は、第１接合部５２と第２接合部５３の間に頂点を持つループ形状となるようにする。
さらに、このループ形状は、第１接合部５２、第２接合部５３の両方の接合部強度に重点を置いた場合のループ形状は、接合間寸法、つまり第１接合部５２と第２接合部５３との距離の1/2程度にループ頂上５１を設けるようにする。
【００１３】
また、第１接合部５２の接合強度に重点を置く場合は、接合間寸法の1/2から第１接合部５２の側にループ頂上５１を設ける。
また、第２接合部５３の接合強度に重点を置く場合は、接合間寸法の1/2から第２接合部５３の側にループ頂上５１を設ける。
まお、ループ頂上５１の接合位置からの高さは、接合強度計測冶具が入る高さにする。
【００１４】
[接合強度検査]
実施例１では、ワイヤボンディング工程前で空打ち工程後に、接合強度の検査を行う。接合強度の検査は、接合強度計測冶具のフックを空打ちボンディングワイヤ５に引っ掛けるようにし、上方に引き上げることにより接合強度を計測する。
接合強度の計測は、引張り荷重を計測しつつ、実際に空打ちボンディングワイヤ５を引き剥がして強度を計測する。
【００１５】
この空打ちボンディングワイヤ５は、ツール６に対して位置ずれを起こした状態でボンディング（接合動作）しているため、接合強度は、ずれを調整後にワイヤボンディング工程の実際のものより弱くなる。しかし、実際に行われる測定の空打ちボンディングワイヤ５の接合強度から、ワイヤボンディング工程の実際の接合強度が精度よく推定される。
【００１６】
例えば、予め位置ずれにより強度低下のデータを準備しておくなどである。
また、この計測は、ワイヤボンディング工程前に実際に行われることより信頼性の高い計測となる。
また、図３に示すように、第１接合部５２や第２接合部５３に測定の重点を置く場合に対応して、空打ちボンディングワイヤ５のループ頂上５１の位置を変化させているため、計測したい接合部の接合強度を確実に計測する。
また、ループ頂上５１の形状は、空打ちのため計測冶具のフックに合わせた形状にできるため、計測が容易で安定したものになる。
【００１７】
[ワイヤボンディング工程]
空打ち工程及び接合強度検査後のワイヤボンディング工程では、半導体素子２の端子部分２１と、リード部３の端子３１とのワイヤボンディングを行う。
その際には、前工程の空打ち工程により、ツール６に対してボンディングワイヤが位置ずれを起こしていない状態となる。また、前工程の接合強度検査により良好なボンディング条件であることが確認されている。
よって、良好にワイヤボンディングが行われる。
【００１８】
次に、効果を説明する。
実施例１のワイヤボンディングの接合状態確認方法にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００１９】
(1)半導体素子２の端子部分２１とリード部３の端子３１を電気的に接続するワイヤボンディング工程において、ワイヤボンディング工程を行う前に、空打ちボンディングワイヤ５の両端を半導体素子２の外部のリード部３で接合させる空打ち工程と、空打ち工程によってボンディングワイヤ４のツール６とボンディングワイヤ４の位置を合わせる位置調整工程と、空打ち工程により形成した空打ちボンディングワイヤ５を引き剥がすようにして接合強度を測定する接合強度検査工程を行うため、検査精度を向上させて信頼性の高い検査を行うことができる。
【００２０】
(2)上記(1)において、空打ち工程により形成する空打ちボンディングワイヤ５は、接合強度を測定する際に冶具が係合するループ頂上５１を有するループ形状にしたため、接合強度の計測が容易で確実に行われるようにして、検査精度を向上させて信頼性の高い検査を行うことができる。
【００２１】
(3)上記(2)において、空打ち工程により形成する空打ちボンディングワイヤ５のループ頂上５１は、空打ち工程の空打ちボンディングワイヤ５の両端の第１接合部５２及び第２接合部５３のうち、接合強度検査工程で重視される側に近い位置に設けられるようにしたため、接合強度検査工程で重視する側の接合強度が確実に計測されるようにして、検査精度を向上させて信頼性の高い検査を行うことができる。
【００２２】
以上、本発明のワイヤボンディングの接合状態確認方法を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００２３】
実施例１の半導体素子及び回路基板は、例えばＩＣパッケージを構成するものでもよい。
リード部３は、他の半導体素子であってもよい。その場合は、さらに別の影響のない回路基板上等に空打ちを行うようにすればよい。
空打ちボンディングワイヤ５は、１箇所に設けてもでも複数個所に設けてもよく、検査の要求に応じて決めればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例１のワイヤボンディングの接合状態確認方法を実施するワイヤボンディング工程の説明図である。
【図２】実施例１のワイヤボンディングの接合状態確認方法を実施する空打ち工程の説明図である。
【図３】実施例１のワイヤボンディングの接合状態確認方法を実施する空打ち工程で空打ちしたボンディングワイヤの説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１ 回路基板
２ 半導体素子
２１ 端子部分
３ リード部
３１ 端子
４ ボンディングワイヤ
５ 空打ちボンディングワイヤ
５１ ループ頂上
５２ 第１接合部
５３ 第２接合部
６ ツール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子の端子と外部の端子を電気的に接続するワイヤボンディングにおいて、
ワイヤボンディングを行う前に、
ボンディングワイヤの両端を前記半導体素子の外部に接合させる空打ち工程と、
前記空打ち工程によってワイヤボンディングの接合冶具と前記ボンディングワイヤの位置を合わせる位置調整工程と、
前記空打ち工程により形成したボンディングワイヤを引き剥がすようにして接合強度を測定する接合強度検査工程と、
を行うことを特徴とするワイヤボンディングの接合状態確認方法。
【請求項２】
請求項１に記載のワイヤボンディングの接合状態確認方法において、
前記空打ち工程により形成するボンディングワイヤは、接合強度を測定する際に冶具が係合する頂点部分を有するループ形状にした、
ことを特徴とするワイヤボンディングの接合状態確認方法。
【請求項３】
請求項２に記載のワイヤボンディングの接合状態確認方法において、
前記空打ち工程により形成するボンディングワイヤのループ形状の頂点部分は、前記空打ち工程のボンディングワイヤの両端の接合部分のうち、前記接合強度検査工程で重視される側に近い位置に設けられるようにした、
ことを特徴とするワイヤボンディングの接合状態確認方法。
【請求項１】
半導体素子の端子と外部の端子を電気的に接続するワイヤボンディングにおいて、
ワイヤボンディングを行う前に、
ボンディングワイヤの両端を前記半導体素子の外部に接合させる空打ち工程と、
前記空打ち工程によってワイヤボンディングの接合冶具と前記ボンディングワイヤの位置を合わせる位置調整工程と、
前記空打ち工程により形成したボンディングワイヤを引き剥がすようにして接合強度を測定する接合強度検査工程と、
を行うことを特徴とするワイヤボンディングの接合状態確認方法。
【請求項２】
請求項１に記載のワイヤボンディングの接合状態確認方法において、
前記空打ち工程により形成するボンディングワイヤは、接合強度を測定する際に冶具が係合する頂点部分を有するループ形状にした、
ことを特徴とするワイヤボンディングの接合状態確認方法。
【請求項３】
請求項２に記載のワイヤボンディングの接合状態確認方法において、
前記空打ち工程により形成するボンディングワイヤのループ形状の頂点部分は、前記空打ち工程のボンディングワイヤの両端の接合部分のうち、前記接合強度検査工程で重視される側に近い位置に設けられるようにした、
ことを特徴とするワイヤボンディングの接合状態確認方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２１８４９３（Ｐ２００９−２１８４９３Ａ）
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６２９３１（Ｐ２００８−６２９３１）
【出願日】平成２０年３月１２日（２００８．３．１２）
【出願人】（０００００４７６５）カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１２日（２００８．３．１２）
【出願人】（０００００４７６５）カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【Ｆターム（参考）】
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