JP2002076049A - Wire bonding equipment and method for manufacturing electrical component - Google Patents

Wire bonding equipment and method for manufacturing electrical component

Info

Publication number
JP2002076049A
JP2002076049A JP2000262943A JP2000262943A JP2002076049A JP 2002076049 A JP2002076049 A JP 2002076049A JP 2000262943 A JP2000262943 A JP 2000262943A JP 2000262943 A JP2000262943 A JP 2000262943A JP 2002076049 A JP2002076049 A JP 2002076049A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bonding
driving
bonding tool
ball
wire
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
Application number
JP2000262943A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mutsumi Suematsu
睦 末松
Kazumi Otani
和巳 大谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2000262943A priority Critical patent/JP2002076049A/en
Publication of JP2002076049A publication Critical patent/JP2002076049A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/78Apparatus for connecting with wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/48463Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78Apparatus for connecting with wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7825Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/783Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/78301Capillary
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/852Applying energy for connecting
    • H01L2224/85201Compression bonding
    • H01L2224/85205Ultrasonic bonding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01004Beryllium [Be]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01005Boron [B]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01006Carbon [C]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01023Vanadium [V]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01033Arsenic [As]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01079Gold [Au]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01082Lead [Pb]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wire bonding equipment which can surely bond a ball formed on the tip of a wire to the electrode of a semiconductor chip. SOLUTION: The wire bonding equipment bonds a ball 7a formed on the tip of a wire 7 to the electrode of the semiconductor chip 9 by driving a bonding tool 4b in a driving target direction. The wire bonding equipment is equipped with a laser displacement gauge 14 which detects the height of the place where the wire of the semiconductor chip is to be bonded, and a control equipment 21 which bonds the ball to the electrode by controlling the drive in the drive target direction of the bonding tool according to the detection signal from the laser displacement gauge 14.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明はワイヤの先端に形
成されたボールを半導体チップやリードフレームなどの
ワークにボンディングするワイヤボンディング装置及び
電気部品の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wire bonding apparatus for bonding a ball formed at the tip of a wire to a work such as a semiconductor chip or a lead frame, and a method of manufacturing an electric component.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば、半導体チップをリードフレー
ムに実装する場合、この半導体チップに形成された端子
と、リードフレームに形成された端子とをワイヤによっ
て接続するワイヤボンディングが行なわれる。
2. Description of the Related Art For example, when a semiconductor chip is mounted on a lead frame, wire bonding is performed to connect terminals formed on the semiconductor chip and terminals formed on the lead frame by wires.

【0003】ワイヤボンディングを行なうためにはワイ
ヤボンディング装置が用いられる。ワイヤボンディング
装置は、周知のようにボンディングヘッドを有し、この
ボンディングヘッドには、先端にボンディングツールを
有する超音波ホーンが設けられている。この超音波ホー
ンは、揺動アームとともに駆動源によって揺動駆動され
る。
[0003] To perform wire bonding, a wire bonding apparatus is used. As is well known, a wire bonding apparatus has a bonding head, and the bonding head is provided with an ultrasonic horn having a bonding tool at a tip. The ultrasonic horn is swingably driven by a drive source together with a swing arm.

【0004】上記キャピラリには金(Au)などのワイ
ヤが通される。このワイヤの先端にはボールが形成さ
れ、このボールを超音波振動を与えながら上記ワークに
加圧することで、ボンディングするようにしている。
A wire such as gold (Au) is passed through the capillary. A ball is formed at the tip of the wire, and the ball is pressed against the work while applying ultrasonic vibration to perform bonding.

【0005】近年、半導体チップに形成される回路パタ
ーンが微細化するに伴い、ワイヤに形成されるボール径
も微細化しており、たとえばボールの直径は約40μm
程度になっている。
In recent years, as circuit patterns formed on semiconductor chips have become finer, the diameter of balls formed on wires has also been reduced, for example, the diameter of balls has been reduced to about 40 μm.
It is about.

【0006】上記ボールを上記ワークにボンディングす
る場合、まず、上記ボンディングツールを揺動駆動して
キャピラリを下降させる。キャピラリの下降位置は、ボ
ンディングヘッドに設けられた位置センサによって検出
し、この位置センサの検出に基づいて制御するようにし
ている。上記位置センサは、たとえば上記揺動アームの
揺動角度から上記キャピラリの下降位置を検出する。
When bonding the ball to the work, first, the bonding tool is driven to swing to lower the capillary. The lowering position of the capillary is detected by a position sensor provided on the bonding head, and is controlled based on the detection of the position sensor. The position sensor detects a lowering position of the capillary from, for example, a swing angle of the swing arm.

【0007】つまり、従来は、縦軸を高さ、横軸を時間
とする図9(a)の駆動曲線Mで示すように、ボンディン
グツール4bは、最初に予め設定された下降位置Aまで
高速下降される。ついで等速下降に切り換えられ、1m
s程度の周期で位置センサの検出信号を監視しながらさ
らに下降され、位置センサの検出信号が変化しなくなっ
た時点Bで、ワイヤのボール7aがワークとしてのリー
ドフレーム8上に設けられた半導体チップ9の電極に接
触したと判断してボンディングツールを下降動作から加
圧動作に切り換え、ボール7aを半導体チップ9にボン
ディングするようにしている。
In other words, conventionally, as shown by a driving curve M in FIG. 9A in which the vertical axis represents height and the horizontal axis represents time, the bonding tool 4b is moved at a high speed to a preset lowering position A first. Descended. Then switch to constant velocity descent, 1m
When the detection signal of the position sensor is further lowered while monitoring the detection signal of the position sensor at a cycle of about s, and the detection signal of the position sensor does not change any more, the semiconductor chip provided on the lead frame 8 as the work with the wire ball 7a When it is determined that the ball has contacted the electrode 9, the bonding tool is switched from the lowering operation to the pressing operation, and the ball 7 a is bonded to the semiconductor chip 9.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、位置セ
ンサによってボンディングツールの位置を所定の周期ご
とに検知するようにすると、ボール7aが半導体チップ
9に接触した瞬間にそのことを検出することが難しいた
め、接触後にさらにボンディングツール4bが下降した
時点でボール7aが半導体チップ9に接触したと判断さ
れることになる。
However, if the position sensor detects the position of the bonding tool at predetermined intervals, it is difficult to detect the moment when the ball 7a comes into contact with the semiconductor chip 9. When the bonding tool 4b further descends after the contact, it is determined that the ball 7a has contacted the semiconductor chip 9.

【0009】図9(b)に荷重曲線Nで示すように、ボ
ール7aが半導体チップ9に衝突すると衝撃荷重Cが発
生し、その衝撃荷重Cによってボール7aがつぶされる
ことになるから、ボンディングツール4bが下降動作か
ら加圧動作時Dに移行しても、ボール7aのつぶし代が
確保できずにボンディング不良を招いたり、微細な回路
パターンの場合には、つぶれすぎたボール7aが半導体
チップ9の所定の電極以外の電極に接触して接触不良を
招くということがある。
As shown by a load curve N in FIG. 9B, when the ball 7a collides with the semiconductor chip 9, an impact load C is generated, and the ball 7a is crushed by the impact load C. Even if 4b shifts from the lowering operation to the pressing operation D, a crushing margin of the ball 7a cannot be secured, leading to a bonding failure. In the case of a fine circuit pattern, the ball 7a that has been excessively crushed is Contact with an electrode other than the predetermined electrode may cause a contact failure.

【0010】この発明は、ワイヤに形成されたボールを
ワークに衝突させてつぶしすぎることなくボンディング
できるようにしたワイヤボンディング装置及び電気部品
の製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a wire bonding apparatus and a method of manufacturing an electric component, wherein a ball formed on a wire collides with a workpiece and can be bonded without being crushed too much.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ボン
ディングツールを駆動目標方向に駆動してワイヤの先端
に形成されたボールをワークにボンディングするワイヤ
ボンディング装置において、上記ワークの上記ワイヤが
ボンディングされる個所の高さを非接触で検出する検出
手段と、この検出手段からの検出信号に基づいて上記ボ
ンディングツールの駆動目標方向への駆動を制御して上
記ボールを上記ワークにボンディングする制御手段とを
具備したことを特徴とするワイヤボンディング装置にあ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a wire bonding apparatus for driving a bonding tool in a drive target direction to bond a ball formed at the tip of a wire to a work. Detecting means for detecting the height of a portion to be bonded in a non-contact manner, and controlling the driving of the bonding tool in a drive target direction based on a detection signal from the detecting means to bond the ball to the workpiece; And a wire bonding apparatus.

【0012】請求項2の発明は、上記制御手段は、上記
検出手段によって検出されたワークの高さ位置から上記
ボンディングツールの駆動目標位置を算出する算出部
と、この算出部の算出結果に基づいて上記ボンディング
ツールを上記ボールが上記ワークに接触する直前若しく
は接触するまで駆動目標方向へ駆動制御したのち、上記
ボールを上記ワークに加圧する駆動部とを具備したこと
を特徴とする請求項1記載のワイヤボンディング装置に
ある。
According to a second aspect of the present invention, the control means calculates a drive target position of the bonding tool from a height position of the work detected by the detection means, and the control means calculates a target position of the bonding tool based on a calculation result of the calculation part. 2. A drive unit for controlling the driving of the bonding tool in a drive target direction immediately before or until the ball comes into contact with the workpiece, and then pressing the ball against the workpiece. Wire bonding equipment.

【0013】請求項3の発明は、ボンディングツールを
駆動目標方向に駆動してワイヤの先端に形成されたボー
ルをワークにボンディングする電気部品の製造方法にお
いて、上記ワークの上記ワイヤがボンディングされる個
所の高さを非接触で検出する検出工程と、この検出工程
の検出結果に基づいて上記ボンディングツールの駆動目
標方向への駆動を制御して上記ボールを上記ワークにボ
ンディングするボンディング工程とを具備したことを特
徴とする電気部品の製造方法にある。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electric component in which a bonding tool is driven in a drive target direction to bond a ball formed at the tip of a wire to a work. And a bonding step of controlling the driving of the bonding tool in the drive target direction based on the detection result of the detection step to bond the ball to the workpiece. A method for manufacturing an electrical component.

【0014】請求項4の発明は、上記ボンディング工程
は、上記ボールが上記ワークに接触する直前若しくは接
触するまで上記ボンディングツールを駆動目標させる駆
動目標工程と、上記ボールを上記ワークに加圧する加圧
工程とを具備したことを特徴とする請求項3記載のワイ
ヤボンディング方法にある。
According to a fourth aspect of the present invention, in the bonding step, a driving target step of driving the bonding tool immediately before or until the ball contacts the work, and a pressurizing step of pressing the ball against the work. 4. The wire bonding method according to claim 3, further comprising the steps of:

【0015】請求項5の発明は、上記ワークに対して上
記検出工程を行なってから上記ボンディング工程を行な
うことを特徴とする請求項3又は請求項4記載の電気部
品の製造方法にある。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electric component according to the third or fourth aspect, wherein the detecting step is performed on the work, and then the bonding step is performed.

【0016】請求項6の発明は、上記検出工程と上記ボ
ンディング工程とを異なるワークに対して独立に行わせ
ることを特徴とする請求項3又は請求項4記載の電気部
品の製造方法にある。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electric component according to the third or fourth aspect, wherein the detecting step and the bonding step are performed independently for different works.

【0017】請求項7の発明は、ボンディングツールを
駆動目標方向に駆動してワイヤの先端に形成されたボー
ルをワークにボンディングするワイヤボンディング装置
において、上記ボンディングツールを駆動目標方向へ駆
動する駆動部と、上記ボンディングツールを上記駆動部
によって駆動目標方向へ駆動して上記ボールが上記ワー
クに接触したときの上記ボンディングツールの加速度の
変化を検出する加速度検出手段と、この加速度検出手段
が検出する加速度の変化に基づいて上記ボンディングツ
ールの駆動目標方向への駆動を制御する制御手段とを具
備したことを特徴とするワイヤボンディング装置にあ
る。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a wire bonding apparatus for driving a bonding tool in a drive target direction to bond a ball formed at the tip of a wire to a workpiece, wherein the driving unit drives the bonding tool in the drive target direction. Acceleration detection means for driving the bonding tool in the drive target direction by the driving unit to detect a change in acceleration of the bonding tool when the ball comes into contact with the workpiece; and acceleration detected by the acceleration detection means. Control means for controlling the driving of the bonding tool in the drive target direction based on the change of the wire bonding apparatus.

【0018】請求項8の発明は、ボンディングツールを
駆動目標方向に駆動してワイヤの先端に形成されたボー
ルをワークにボンディングする電気部品の製造方法にお
いて、上記ボンディングツールを駆動目標方向へ駆動す
る駆動工程と、上記ボンディングツールを駆動目標方向
へ駆動して上記ボールが上記ワークに接触したときの上
記ボンディングツールの加速度の変化を検出しつつ検出
された上記加速度の変化に基づいて上記ボンディングツ
ールの駆動目標方向への駆動を制御する制御工程とを具
備したことを特徴とする電気部品の製造方法にある。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electric component for driving a bonding tool in a drive target direction and bonding a ball formed at the tip of a wire to a workpiece, wherein the bonding tool is driven in the drive target direction. A driving step of driving the bonding tool in a drive target direction and detecting a change in the acceleration of the bonding tool when the ball comes into contact with the workpiece, based on the detected change in the acceleration of the bonding tool. And a control step of controlling drive in the drive target direction.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1乃至図3はこの発明の一実施の形態で
あって、図1はボンディング装置の概略的構成を示す。
このボンディング装置はボンディングヘッド1を備えて
いる。このボンディングヘッド1はXYテーブル2上に
設けられ、後述する制御装置21によってXY方向に駆
動及び位置決めできるようになっている。
1 to 3 show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows a schematic configuration of a bonding apparatus.
This bonding apparatus includes a bonding head 1. The bonding head 1 is provided on an XY table 2 and can be driven and positioned in the XY directions by a control device 21 described later.

【0021】ボンディングヘッド1には、揺動アーム3
が設けられている。この揺動アーム3には超音波ホーン
4a及び先端にクランパ5を有するクランプアーム6が
設けられている。上記揺動アーム3は、上記超音波ホー
ン4aとクランプアーム6とを所定のタイミングで揺動
駆動するようになっている。
The bonding head 1 has a swing arm 3
Is provided. The swing arm 3 is provided with an ultrasonic horn 4a and a clamp arm 6 having a clamper 5 at the tip. The swing arm 3 swings the ultrasonic horn 4a and the clamp arm 6 at a predetermined timing.

【0022】上記超音波ホーン4aの先端にはボンディ
ングツール4bが設けられ、このボンディングツール4
bには上記クランパ5に保持された金などのワイヤ7が
通されている。
A bonding tool 4b is provided at the tip of the ultrasonic horn 4a.
A wire 7 such as gold held by the clamper 5 is passed through b.

【0023】ボンディングツール4bの下端から突出し
たワイヤ7の先端には図示しないトーチなどによってボ
ール7aが形成される。ボール7aは、ワークとしての
リードフレーム8に設けられた半導体チップ9の電極
(図示せず)に後述するようにボンディングされる。上記
リードフレーム8は、搬送手段としてのたとえばフレー
ムフィーダ10によって所定位置に搬送位置決めされる
ようになっている。
A ball 7a is formed at the tip of the wire 7 protruding from the lower end of the bonding tool 4b by a torch (not shown) or the like. The ball 7a is an electrode of a semiconductor chip 9 provided on a lead frame 8 as a work.
(Not shown) as described later. The lead frame 8 is transported and positioned at a predetermined position by, for example, a frame feeder 10 as transport means.

【0024】上記ボンディングヘッド1には、上記揺動
アーム3を揺動駆動するモータ11が設けられている。
このモータ11による上記揺動アーム3の駆動量(回転
角度)は位置センサ12によって検出される。
The bonding head 1 is provided with a motor 11 for driving the swing arm 3 to swing.
The driving amount (rotation angle) of the swing arm 3 by the motor 11 is detected by the position sensor 12.

【0025】上記ボンディングヘッド1には支持アーム
13の一端が取付けられている。この支持アーム13の
先端は上記ボンディングツール4bの上方に延出され、
その先端にはたとえばレーザ変位計14が設けられてい
る。このレーザ変位計14はレーザ光Lによって上記半
導体チップ9の電極の高さ位置を検出するようになって
いる。さらに、上記支持アーム13の先端には上記半導
体チップ9を撮像する撮像カメラ15が設けられてい
る。
One end of a support arm 13 is attached to the bonding head 1. The tip of the support arm 13 extends above the bonding tool 4b,
At its tip, for example, a laser displacement meter 14 is provided. The laser displacement meter 14 detects the height position of the electrode of the semiconductor chip 9 by the laser light L. Further, an imaging camera 15 for imaging the semiconductor chip 9 is provided at a tip of the support arm 13.

【0026】上記ボンディング装置は上記制御装置21
によって動作が制御されるようになっている。この制御
装置21は、処理部22と制御部23とから構成されて
いる。処理部22はアンプ24、A/D変換器25、及
び高さ算出部26を有し、制御部23は目標位置算出部
27、比較部28、駆動部29及び画像処理部30を有
している。
The bonding device is connected to the control device 21.
The operation is controlled by this. The control device 21 includes a processing unit 22 and a control unit 23. The processing unit 22 includes an amplifier 24, an A / D converter 25, and a height calculation unit 26, and the control unit 23 includes a target position calculation unit 27, a comparison unit 28, a driving unit 29, and an image processing unit 30. I have.

【0027】上記位置センサ12の検出信号、つまり揺
動アーム3の駆動量によって求められるボンディングツ
ール4b先端の高さ位置(変位量)は上記比較部28に入
力される。上記撮像カメラ15で撮像される半導体チッ
プ9の画像信号は上記画像処理部30に入力される。画
像処理部30では画像信号に基づいて上記半導体チップ
9に設けられた複数の電極のXY座標を算出する。
The detection signal of the position sensor 12, that is, the height position (displacement amount) of the tip of the bonding tool 4b determined by the driving amount of the swing arm 3 is input to the comparison unit 28. An image signal of the semiconductor chip 9 captured by the imaging camera 15 is input to the image processing unit 30. The image processing unit 30 calculates XY coordinates of a plurality of electrodes provided on the semiconductor chip 9 based on the image signal.

【0028】画像処理部30で算出された電極の座標信
号は駆動部29に入力される。駆動部29は画像処理部
30からの座標信号に基づいてXYテーブル2をXY方
向に駆動し、上記半導体チップ9に設けられた複数の電
極を上記レーザ変位計14の下方に順次位置決めする。
The electrode coordinate signals calculated by the image processing unit 30 are input to the driving unit 29. The drive unit 29 drives the XY table 2 in the XY directions based on the coordinate signal from the image processing unit 30, and sequentially positions the plurality of electrodes provided on the semiconductor chip 9 below the laser displacement gauge 14.

【0029】半導体チップ9の電極がレーザ変位計14
の下方に位置決めされると、その電極の高さ位置が上記
レーザ変位計14によって検出される。レーザ変位計1
4の検出信号は、上記アンプ24、A/D変換器25を
介して高さ算出部26に入力され、ここで各電極の高さ
位置(Z)が駆動目標の位置として算出される。
The electrode of the semiconductor chip 9 is a laser displacement meter 14
, The height position of the electrode is detected by the laser displacement meter 14. Laser displacement meter 1
The detection signal of No. 4 is input to the height calculator 26 via the amplifier 24 and the A / D converter 25, and the height position (Z) of each electrode is calculated as the position of the drive target.

【0030】上記算出部26で算出された算出値は目標
位置算出部27に入力される。この目標位置算出部27
は、上記電極の高さに基づきボンディングツール4bの
図2(a)に示す駆動曲線Xを算出し、その算出された
駆動曲線Xに基づいて上記駆動部29によるパルスモー
タ11の駆動を制御する。
The calculated value calculated by the calculation unit 26 is input to a target position calculation unit 27. This target position calculator 27
Calculates the driving curve X of the bonding tool 4b shown in FIG. 2A based on the height of the electrodes, and controls the driving of the pulse motor 11 by the driving unit 29 based on the calculated driving curve X. .

【0031】上記駆動曲線Xに基づき駆動されるボンデ
ィングツール4bの高さ位置は位置センサ12によって
検出される。この位置センサ12による検出信号は比較
部28に入力される。この比較部28では目標位置算出
部27と位置センサ12からの検出信号とが比較され
る。それによって、上記ボンディングツール4bの高さ
は、目標位置算出部27で算出された駆動曲線Xに基づ
き高精度に設定されるようになっている。
The height position of the bonding tool 4b driven based on the driving curve X is detected by the position sensor 12. The detection signal from the position sensor 12 is input to the comparison unit 28. The comparison unit 28 compares the target position calculation unit 27 with the detection signal from the position sensor 12. Thus, the height of the bonding tool 4b is set with high accuracy based on the drive curve X calculated by the target position calculation unit 27.

【0032】上記目標位置算出部27によって設定され
るボンディングツール4bの上記駆動曲線Xは、図2
(a)に示すようにボンディングツール4bの下端に形
成されたワイヤ7のボール7aが半導体チップ9の電極
に接触する直前まで上記ボンディングツール4bを高速
度で駆動目標に対して接近する方向に駆動させる高速下
降工程Eと、上記ボール7aを上記半導体チップ9の電
極に加圧加熱してボンディングするボンディング工程F
と、ボンディング後に上記ボンディングツール4bを高
速度で上昇させる上昇工程Gとを有している。
The driving curve X of the bonding tool 4b set by the target position calculator 27 is shown in FIG.
As shown in (a), the bonding tool 4b is driven at a high speed in a direction approaching the drive target until the ball 7a of the wire 7 formed at the lower end of the bonding tool 4b contacts the electrode of the semiconductor chip 9. And a bonding step F in which the balls 7a are pressed and heated to the electrodes of the semiconductor chip 9 for bonding.
And a lifting step G for raising the bonding tool 4b at a high speed after bonding.

【0033】つぎに、上記構成のボンディング装置によ
って半導体チップ9の電極にワイヤ7をボンディングす
る手順を図3のフローチャートを参照しながら説明す
る。まず、半導体チップ9をコンベア10によってボン
ディングヘッド1に対応する位置まで搬送したならば、
撮像カメラ15によって半導体チップ9を撮像する。撮
像カメラ15の撮像信号は画像処理部30に入力され、
半導体チップ9に設けられた複数の電極のXY座標が算
出される。
Next, the procedure for bonding the wires 7 to the electrodes of the semiconductor chip 9 by the bonding apparatus having the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. First, if the semiconductor chip 9 is transported by the conveyor 10 to a position corresponding to the bonding head 1,
The semiconductor chip 9 is imaged by the imaging camera 15. The imaging signal of the imaging camera 15 is input to the image processing unit 30,
The XY coordinates of the plurality of electrodes provided on the semiconductor chip 9 are calculated.

【0034】つぎに、画像処理部30によって算出され
た各電極のXY座標に基づきXYテーブル2が駆動さ
れ、半導体チップ9の各電極が順次レーザ変位計14の
下方に位置決めされる。レーザ変位計14は、レーザ光
Lによって半導体チップ9に設けられた各電極の高さを
アナログ信号で検出し、その検出信号はA/D変換器2
5でデジタル信号に変換されて高さ算出部26に入力さ
れる。高さ算出部26ではレーザ変位計14の検出信号
に基づいて駆動目標となる各電極の目標高さが算出さ
れ、その目標高さが目標位置算出部27に出力される。
目標位置算出部27では、各電極の目標高さに基づく駆
動曲線Xが設定される。
Next, the XY table 2 is driven based on the XY coordinates of each electrode calculated by the image processing unit 30, and each electrode of the semiconductor chip 9 is sequentially positioned below the laser displacement gauge 14. The laser displacement meter 14 detects the height of each electrode provided on the semiconductor chip 9 with a laser beam L as an analog signal, and the detected signal is output from the A / D converter 2.
The digital signal is converted into a digital signal at step 5 and input to the height calculating unit 26. The height calculator 26 calculates the target height of each electrode as a drive target based on the detection signal of the laser displacement meter 14, and outputs the target height to the target position calculator 27.
In the target position calculator 27, a drive curve X based on the target height of each electrode is set.

【0035】つぎに、駆動部29によってXYテーブル
2が駆動され、ボンディングツール4bが所定の電極の
上方に位置決めされると、ボンディングツール4b、つ
まり超音波ホーン4aはその電極の駆動曲線Xに基づい
て高速下降工程E、ボンディング工程F及び高速上昇工
程Gの順に駆動される。
Next, when the XY table 2 is driven by the driving unit 29 and the bonding tool 4b is positioned above a predetermined electrode, the bonding tool 4b, that is, the ultrasonic horn 4a is moved based on the driving curve X of the electrode. The high-speed lowering step E, the bonding step F, and the high-speed raising step G are driven in this order.

【0036】つまり、ボンディングツール4bは、ワイ
ヤ7の先端に形成されたボール7aが電極に接触する直
前まで高速度で下降方向に駆動された後、ボンディング
工程Fに移行して上記ボール7aが電極に加圧加熱され
てボンディングされ、ついでボンディングツール4bは
高速度で上昇方向に駆動されることになる。
That is, the bonding tool 4b is driven in a descending direction at a high speed until just before the ball 7a formed at the tip of the wire 7 comes into contact with the electrode. Then, the bonding tool 4b is driven at a high speed in the ascending direction.

【0037】そのため、ボンディングツール4bはボー
ル7aを電極にボンディングを行なう高さ位置まで高速
度で下降され、ついでボンディング工程Fが行なわれる
ため、その間に要する時間を短縮することができる。
Therefore, the bonding tool 4b is lowered at a high speed to a position at which the ball 7a is bonded to the electrode, and then the bonding step F is performed, so that the time required during that time can be reduced.

【0038】ボンディングツールをボンディング位置ま
で高速下降させても、ワイヤ7に形成されたボール7a
を電極に衝突させないように超音波ホーン4aの下降位
置が制御される。つまり、図2(b)の加圧曲線Yに示
すように、ボンディング工程Fが行なわれてボール7a
に加圧力が加わる前に、ボール7aが電極に衝突して衝
撃力が加わるということがないから、ボンディングされ
る前にボール7aがつぶれることがない。
Even if the bonding tool is moved down to the bonding position at a high speed, the ball 7a formed on the wire 7
The lowering position of the ultrasonic horn 4a is controlled so as not to collide with the electrode. That is, as shown by the pressing curve Y in FIG.
Since the ball 7a does not collide with the electrode before the pressing force is applied and the impact force is not applied, the ball 7a does not collapse before bonding.

【0039】ボンディング工程Fでは、ボール7aのつ
ぶし代を所定量に制御することができるから、上記ボー
ル7aを電極に確実に加圧して押しつぶし、ボンディン
グすることができる。したがって、ボール7aが必要以
上に押しつぶされて隣の電極と短絡する不良を回避可能
とする。
In the bonding step F, the crushing allowance of the ball 7a can be controlled to a predetermined amount, so that the ball 7a can be reliably pressed against the electrode and crushed for bonding. Therefore, it is possible to avoid a defect that the ball 7a is crushed more than necessary and short-circuits with an adjacent electrode.

【0040】1つの電極に対するボンディングが終了す
ると、XYテーブル2が駆動されて半導体チップ9の次
の電極がボンディング位置にくるよう位置決めされ、こ
の電極に対してレーザ変位計14で検出されたその電極
の高さ位置に基づく駆動曲線Xによって上述した高速下
降工程E、ボンディング工程F及び高速上昇工程Gから
なるボンディングが行なわれる。そして、他の電極に対
しても、それぞれレーザ変位計14によって検出された
その電極の高さ位置に基づく駆動曲線Xによってボンデ
ィングが行なわれる。
When the bonding to one electrode is completed, the XY table 2 is driven to position the next electrode of the semiconductor chip 9 at the bonding position, and the electrode detected by the laser displacement meter 14 with respect to this electrode. The bonding including the above-described high-speed descending step E, the bonding step F, and the high-speed ascending step G is performed according to the driving curve X based on the height position. Then, the other electrodes are also bonded according to the drive curve X based on the height position of the electrode detected by the laser displacement meter 14, respectively.

【0041】この実施の形態では、駆動曲線Xに基づい
てボンディングツール4bを下降させる場合、その下降
位置を、ワイヤ7の先端に形成されたボール7aが電極
に接触する直前に設定したが、ボール7aが電極に接触
する位置までとしてもよく、要はボール7aに衝撃を与
えてつぶすことがなく、しかも直ちにボンディング工程
に移行できる高さまでキャピラリ4bを下降させるよう
にすればよい。
In this embodiment, when the bonding tool 4b is lowered based on the driving curve X, the lowering position is set immediately before the ball 7a formed at the tip of the wire 7 contacts the electrode. It may be up to the position where 7a comes into contact with the electrode. In short, it is sufficient to lower the capillary 4b to such a level that the ball 7a is not impacted and crushed, and can be immediately shifted to the bonding step.

【0042】また、この発明は半導体チップ9の電極に
ワイヤ7をボンディングする場合だけでなく、リードフ
レーム8のリードにボンディングする場合であっても、
そのリードのワイヤ7がボンディングされる個所の高さ
をレーザ変位計14で検出することで、上記実施の形態
と同様のボンディングを行なうことができる。
The present invention is applicable not only to the case where the wires 7 are bonded to the electrodes of the semiconductor chip 9 but also to the case where the wires 7 are bonded to the leads of the lead frame 8.
By detecting the height of the position where the wire 7 of the lead is bonded by the laser displacement meter 14, the same bonding as in the above embodiment can be performed.

【0043】図4と図5はこの発明の第2の実施の形態
を示す。この実施の形態は、まず、図4に示すように半
導体チップ9が設けられたリードフレーム8を第1のX
Yテーブル41上に載置し、この半導体チップ9を第1
の撮像カメラ15Aで撮像して複数の電極XY座標を検
出し、その検出結果に基づき各電極の高さをレーザ変位
計14によって検出する。
FIGS. 4 and 5 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, first, a lead frame 8 provided with a semiconductor chip 9 as shown in FIG.
The semiconductor chip 9 is placed on a Y table 41 and
XY coordinates are detected by imaging with the imaging camera 15A, and the height of each electrode is detected by the laser displacement meter 14 based on the detection result.

【0044】第1のXYテーブル41で半導体チップ9
の各電極の高さが検出されたならば、その半導体チップ
9が設けられたリードフレーム8は図示しないロボット
などによって第2のXYテーブル42に供給される。こ
の第2のXYテーブル42では、第2の撮像カメラ15
Bによって半導体チップ9が撮像され、その撮像信号に
よってボンディング面となる電極のXY座標が算出され
た後、レーザ変位計14で検出された半導体チップ7の
電極の高さに応じて定まる駆動曲線Xに基づき、各電極
にワイヤ7のボール7aがボンディングされることにな
る。
The first XY table 41 uses the semiconductor chip 9
Is detected, the lead frame 8 provided with the semiconductor chip 9 is supplied to the second XY table 42 by a robot (not shown). In the second XY table 42, the second imaging camera 15
B, an image of the semiconductor chip 9 is taken, the XY coordinates of the electrode serving as the bonding surface are calculated by the image pickup signal, and then the driving curve X determined according to the height of the electrode of the semiconductor chip 7 detected by the laser displacement meter 14. , The ball 7a of the wire 7 is bonded to each electrode.

【0045】ボンディング時における各電極のXY座標
は第2の撮像カメラ15Bによって撮像され、その撮像
信号に基づき第2のXYテーブル42が駆動される。
The XY coordinates of each electrode during bonding are imaged by the second imaging camera 15B, and the second XY table 42 is driven based on the image signal.

【0046】つまり、この第2の実施の形態では第1の
XYテーブル41と第2のXYテーブル42とで異なる
半導体チップ7に対してそれぞれ電極の高さの検出と、
高さが検出された電極に対するボンディングとを並列に
行なうことができるから、その分、生産性の向上を図る
ことができる。
That is, in the second embodiment, the first XY table 41 and the second XY table 42 detect the heights of the electrodes for different semiconductor chips 7 respectively.
Since bonding to the electrode whose height has been detected can be performed in parallel, productivity can be improved accordingly.

【0047】図5(a)は第1のXYテーブル41上に
設けられた半導体チップ9の電極の高さ位置を検出する
フローチャートを示し、図5(b)は第2のXYテーブ
ル42上に設けられた半導体チップ9の電極にボール7
aをボンディングするフローチャートを示す。
FIG. 5A shows a flowchart for detecting the height position of the electrode of the semiconductor chip 9 provided on the first XY table 41, and FIG. The ball 7 is provided on the electrode of the semiconductor chip 9 provided.
4 shows a flowchart for bonding a.

【0048】図6乃至図8はこの発明の第3の実施の形
態を示す。この実施の形態のボンディング装置は、図1
に示す第1の実施の形態のボンディング装置とほぼ同じ
であるが、ボンディングツール4の駆動を制御するため
の駆動曲線が異なる。
FIGS. 6 to 8 show a third embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a bonding apparatus according to this embodiment.
However, the driving curve for controlling the driving of the bonding tool 4 is different.

【0049】図6は制御装置21Aの概略図であって、
この制御装置21Aは制御部51を備えている。この制
御部51は、図7に示す駆動曲線Zに基づく駆動信号を
駆動部52に出力する。この駆動部52は揺動アーム3
を上記駆動曲線Zに基づいて揺動駆動する。揺動アーム
3が揺動駆動されると、第1の実施の形態と同様、これ
に超音波ホーン4aが連動し、この超音波ホーン4aの
先端に設けられたボンディングツール4bが上下動す
る。ボンディングツール4bの高さ位置は位置センサ1
2によって検出され、その検出信号は制御部51にフィ
ードバックされるようになっている。
FIG. 6 is a schematic diagram of the control device 21A.
The control device 21A includes a control unit 51. The control unit 51 outputs a drive signal based on the drive curve Z shown in FIG. The driving section 52 is provided with the swing arm 3
Is driven to swing based on the drive curve Z. When the swing arm 3 is driven to swing, similarly to the first embodiment, the ultrasonic horn 4a is interlocked with this, and the bonding tool 4b provided at the tip of the ultrasonic horn 4a moves up and down. The height position of the bonding tool 4b is the position sensor 1.
2, and the detection signal is fed back to the control unit 51.

【0050】上記駆動曲線Zは、図7に示すように高速
下降工程E、等速下降工程e、ボンディング工程F及び
上昇工程Gを有する。高速下降工程Eから低速下降工程
eへの移行は上記位置センサ12によってボンディング
ツール4bが所定の高さ(ワイヤ7に形成されたボール
7aが半導体チップ9の電極に当たらない高さ)まで下
降した時点で切り換えられ、低速下降工程eからボンデ
ィング工程Fへの移行は加速度センサ53が検出する揺
動アーム3の加速度の変化に基づいて行なわれる。
As shown in FIG. 7, the driving curve Z has a high speed lowering step E, a constant speed lowering step e, a bonding step F, and a raising step G. In the transition from the high-speed lowering step E to the low-speed lowering step e, the bonding tool 4b is lowered by the position sensor 12 to a predetermined height (a height at which the ball 7a formed on the wire 7 does not hit the electrode of the semiconductor chip 9). The switching from the low-speed lowering step e to the bonding step F is performed based on a change in the acceleration of the swing arm 3 detected by the acceleration sensor 53.

【0051】上記加速度センサ53は上記揺動アーム3
に設けられている。この加速度センサ53は揺動アーム
3の加速度を測定し、その測定値Sを比較部54に入力
する。比較部54には設定値Vが設定されており、その
設定値Vと測定値Sとが比較され、測定値Sが設定値V
よりも大きくなると、比較部54から制御部51に制御
信号が出力される。
The acceleration sensor 53 is connected to the swing arm 3
It is provided in. The acceleration sensor 53 measures the acceleration of the swing arm 3 and inputs the measured value S to the comparator 54. The set value V is set in the comparing unit 54, and the set value V and the measured value S are compared, and the measured value S is set to the set value V
If it becomes larger, a control signal is output from the comparing section 54 to the control section 51.

【0052】つまり、図8に示すように揺動アーム3が
等速運動していると、この揺動アーム3には加速度が生
じないが、図中Tで示す時点で揺動アーム3とともに揺
動するボンディングツール44b下端のワイヤ7のボー
ル7aが半導体チップ9の電極に当たると、揺動アーム
3の速度が減じられるから、加速度SはSへ変化す
る。そして、その加速度の変化が設定値Vよりも大きく
なると、比較部54から制御部51に制御信号Rが出力
され、ボンディングツール4bは等速下降工程eからボ
ンディング工程Fへ移行することになる。
That is, when the swing arm 3 is moving at a constant speed as shown in FIG. 8, no acceleration is generated in the swing arm 3, but at the time indicated by T in FIG. When the ball 7a of the bonding tool 44b the lower end of the wire 7 for dynamic strikes the electrode of the semiconductor chip 9, because the speed of the swing arm 3 is reduced, the acceleration S changes to S 1. Then, when the change in the acceleration becomes larger than the set value V, the control signal R is output from the comparing unit 54 to the control unit 51, and the bonding tool 4b shifts from the constant speed lowering step e to the bonding step F.

【0053】つまり、揺動アーム3の加速度の変化によ
ってボンディングツール4bを等速下降工程eからボン
ディング工程Fに移行させるようにしたので、ボンディ
ングツール4bの先端の下端に形成されたワイヤ7のボ
ール7aが半導体チップ9の電極に当たると同時に、そ
のことが検出されてボンディングツール4bが下降動作
からボンディング動作に切り換えられる。
In other words, the bonding tool 4b is shifted from the constant speed lowering step e to the bonding step F by changing the acceleration of the swing arm 3, so that the ball of the wire 7 formed at the lower end of the tip of the bonding tool 4b At the same time that 7a hits the electrode of the semiconductor chip 9, this is detected and the bonding tool 4b is switched from the lowering operation to the bonding operation.

【0054】この際、加速度センサは、位置センサや速
度センサよりも入力に対する応答が速いので、比較的早
く制御の切換えが可能となる。
At this time, since the acceleration sensor has a faster response to an input than the position sensor or the speed sensor, the control can be switched relatively quickly.

【0055】そのため、ワイヤ7のボール7aが押しつ
ぶされる前に下降動作からボンディング動作へ移行する
ことになるから、第1の実施の形態と同様、ボンディン
グ工程時にボール7aのつぶし代が確保できずにボンデ
ィング不良を招いたり、ボール7aをつぶしすぎて接触
不良を招くなどのことを防止することができる。
As a result, the operation is shifted from the descending operation to the bonding operation before the ball 7a of the wire 7 is crushed. Therefore, similarly to the first embodiment, the allowance for the crushing of the ball 7a cannot be secured during the bonding process. It is possible to prevent the occurrence of a bonding failure or a contact failure due to excessively crushing the ball 7a.

【0056】なお、この第3の実施の形態においても、
半導体チップ9の電極にワイヤ7をボンディングする場
合だけでなく、リードフレーム8のリードにボンディン
グする場合などにも適用可能である。
Incidentally, also in the third embodiment,
The present invention is applicable not only to the case where the wires 7 are bonded to the electrodes of the semiconductor chip 9 but also to the case where the wires 7 are bonded to the leads of the lead frame 8.

【0057】さらに、第1乃至第3の実施の形態におい
てはインナーリードボンディングについて説明したが、
この発明はアウタリードボンディングや他のボンディン
グにも適用できること勿論である。
Further, in the first to third embodiments, the inner lead bonding has been described.
The present invention can of course be applied to outer lead bonding and other bonding.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、ボール
をつぶしすぎずにワイヤボンディングを行うことを可能
とする。したがって、電気部品を品質良く製造すること
を可能とする。
As described above, according to the present invention, it is possible to perform wire bonding without excessively crushing a ball. Therefore, it is possible to manufacture electric components with good quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施の形態に係るボンディング装
置の概略的構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a)はボンディングツールの駆動曲線図、
(b)はボンディングツールによりワイヤのボールに与
える荷重の曲線図。
FIG. 2A is a driving curve diagram of a bonding tool,
(B) is a curve diagram of a load applied to a wire ball by a bonding tool.

【図3】ボンディング工程のフローチャート。FIG. 3 is a flowchart of a bonding step.

【図4】この発明の第2の実施の形態を示すボンディン
グ装置の概略的構成図。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a bonding apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図5】ボンディング工程のフローチャート。FIG. 5 is a flowchart of a bonding step.

【図6】この発明の第3の実施の形態を示す制御回路
図。
FIG. 6 is a control circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図7】ボンディングツールの駆動曲線図。FIG. 7 is a driving curve diagram of a bonding tool.

【図8】比較部での加速度センサの出力と設定値との比
較及び比較部からの出力の説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a comparison between an output of an acceleration sensor and a set value in a comparison unit and an output from the comparison unit.

【図9】(a)は従来のボンディングツールの駆動曲線
図、(b)はボンディングツールによりワイヤのボール
に与える荷重の曲線図。
9A is a driving curve diagram of a conventional bonding tool, and FIG. 9B is a curve diagram of a load applied to a wire ball by the bonding tool.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4a…超音波ホーン 4b…ボンディングツール 7…ワイヤ 7a…ボール 14…レーザ変位計(検出手段) 21…制御装置(制御手段) 26…高さ算出部 29…駆動部 4a: Ultrasonic horn 4b: Bonding tool 7: Wire 7a: Ball 14: Laser displacement meter (detection means) 21: Control device (control means) 26: Height calculation unit 29: Drive unit

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ボンディングツールを駆動目標方向に駆
動してワイヤの先端に形成されたボールをワークにボン
ディングするワイヤボンディング装置において、 上記ワークの上記ワイヤがボンディングされる個所の高
さを非接触で検出する検出手段と、 この検出手段からの検出信号に基づいて上記ボンディン
グツールの駆動目標方向への駆動を制御して上記ボール
を上記ワークにボンディングする制御手段とを具備した
ことを特徴とするワイヤボンディング装置。
1. A wire bonding apparatus for driving a bonding tool in a driving target direction to bond a ball formed at a tip of a wire to a work, wherein the height of a portion of the work where the wire is bonded is determined in a non-contact manner. A wire comprising: detecting means for detecting; and control means for controlling driving of the bonding tool in a drive target direction based on a detection signal from the detecting means to bond the ball to the workpiece. Bonding equipment.
【請求項2】 上記制御手段は、上記検出手段によって
検出されたワークの高さ位置から上記ボンディングツー
ルの駆動目標位置を算出する算出部と、この算出部の算
出結果に基づいて上記ボンディングツールを上記ボール
が上記ワークに接触する直前若しくは接触するまで駆動
目標方向へ駆動制御したのち、上記ボールを上記ワーク
に加圧する駆動部とを具備したことを特徴とする請求項
1記載のワイヤボンディング装置。
A control unit configured to calculate a drive target position of the bonding tool from a height position of the work detected by the detection unit; and a control unit configured to control the bonding tool based on a calculation result of the calculation unit. 2. The wire bonding apparatus according to claim 1, further comprising: a drive unit configured to control the drive in the drive target direction immediately before or until the ball comes into contact with the workpiece, and then press the ball against the workpiece.
【請求項3】 ボンディングツールを駆動目標方向に駆
動してワイヤの先端に形成されたボールをワークにボン
ディングする電気部品の製造方法において、 上記ワークの上記ワイヤがボンディングされる個所の高
さを非接触で検出する検出工程と、 この検出工程の検出結果に基づいて上記ボンディングツ
ールの駆動目標方向への駆動を制御して上記ボールを上
記ワークにボンディングするボンディング工程とを具備
したことを特徴とする電気部品の製造方法。
3. A method of manufacturing an electric component for bonding a ball formed at the tip of a wire to a work by driving a bonding tool in a drive target direction, wherein the height of a portion of the work to which the wire is bonded is determined. A detecting step of detecting by contact; and a bonding step of controlling the driving of the bonding tool in a driving target direction based on a detection result of the detecting step to bond the ball to the work. Manufacturing method of electrical parts.
【請求項4】 上記ボンディング工程は、上記ボールが
上記ワークに接触する直前若しくは接触するまで上記ボ
ンディングツールを駆動目標させる駆動目標工程と、 上記ボールのつぶれ量が所定の範囲となるよう上記ボー
ルを上記ワークに加圧する加圧工程とを具備したことを
特徴とする請求項3記載の電気部品の製造方法。
4. The bonding step includes: a driving target step of driving the bonding tool immediately before or until the ball comes into contact with the work; and a driving target step of driving the bonding tool until the ball comes into contact with the workpiece. 4. The method for manufacturing an electric component according to claim 3, further comprising a pressing step of pressing the work.
【請求項5】 上記ワークに対して上記検出工程を行な
ってから上記ボンディング工程を行なうことを特徴とす
る請求項3又は請求項4記載の電気部品の製造方法。
5. The method for manufacturing an electric component according to claim 3, wherein the bonding step is performed after the detection step is performed on the work.
【請求項6】 上記検出工程と上記ボンディング工程と
を異なるワークに対して独立に行わせることを特徴とす
る請求項3又は請求項4記載の電気部品の製造方法。
6. The method for manufacturing an electrical component according to claim 3, wherein the detecting step and the bonding step are performed independently for different works.
【請求項7】 ボンディングツールを駆動目標方向に駆
動してワイヤの先端に形成されたボールをワークにボン
ディングするワイヤボンディング装置において、 上記ボンディングツールを駆動目標方向へ駆動する駆動
部と、 上記ボンディングツールを上記駆動部によって駆動目標
方向へ駆動して上記ボールが上記ワークに接触したとき
の上記ボンディングツールの加速度の変化を検出する加
速度検出手段と、 この加速度検出手段が検出する加速度の変化に基づいて
上記ボンディングツールの駆動目標方向への駆動を制御
する制御手段とを具備したことを特徴とするワイヤボン
ディング装置。
7. A wire bonding apparatus for driving a bonding tool in a drive target direction to bond a ball formed at the tip of a wire to a workpiece, a driving unit for driving the bonding tool in a drive target direction, and the bonding tool. An acceleration detecting means for detecting a change in acceleration of the bonding tool when the ball comes into contact with the work by driving the driving tool in a drive target direction, based on a change in acceleration detected by the acceleration detecting means. Control means for controlling the driving of the bonding tool in the drive target direction.
【請求項8】 ボンディングツールを駆動目標方向に駆
動してワイヤの先端に形成されたボールをワークにボン
ディングする電気部品の製造方法において、上記ボンデ
ィングツールを駆動目標方向へ駆動する駆動工程と、 上記ボンディングツールを駆動目標方向へ駆動して上記
ボールが上記ワークに接触したときの上記ボンディング
ツールの加速度の変化を検出しつつ検出された前記加速
度の変化に基づいて上記ボンディングツールの駆動目標
方向への駆動を制御する制御工程とを具備したことを特
徴とする電気部品の製造方法。
8. A method of manufacturing an electric component for driving a bonding tool in a drive target direction to bond a ball formed at the tip of a wire to a workpiece, wherein the driving step drives the bonding tool in the drive target direction. The bonding tool is driven in the drive target direction based on the change in the acceleration detected while detecting the change in the acceleration of the bonding tool when the ball contacts the workpiece by driving the bonding tool in the drive target direction. And a control step of controlling driving.
JP2000262943A 2000-08-31 2000-08-31 Wire bonding equipment and method for manufacturing electrical component Pending JP2002076049A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000262943A JP2002076049A (en) 2000-08-31 2000-08-31 Wire bonding equipment and method for manufacturing electrical component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000262943A JP2002076049A (en) 2000-08-31 2000-08-31 Wire bonding equipment and method for manufacturing electrical component

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002076049A true JP2002076049A (en) 2002-03-15

Family

ID=18750546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000262943A Pending JP2002076049A (en) 2000-08-31 2000-08-31 Wire bonding equipment and method for manufacturing electrical component

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002076049A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103262229A (en) * 2011-09-28 2013-08-21 株式会社华祥 Bonding device
WO2018038113A1 (en) * 2016-08-23 2018-03-01 株式会社新川 Wire bonding method and wire bonding device
JP2020119988A (en) * 2019-01-23 2020-08-06 三菱電機株式会社 Wire bonding apparatus, wire bonding method, and semiconductor device manufacturing method
US20220199571A1 (en) * 2020-12-23 2022-06-23 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for tool mark free stitch bonding

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103262229A (en) * 2011-09-28 2013-08-21 株式会社华祥 Bonding device
US8651355B2 (en) 2011-09-28 2014-02-18 Kaijo Corporation Bonding apparatus
WO2018038113A1 (en) * 2016-08-23 2018-03-01 株式会社新川 Wire bonding method and wire bonding device
JPWO2018038113A1 (en) * 2016-08-23 2019-06-24 株式会社新川 Wire bonding method and wire bonding apparatus
US11004821B2 (en) 2016-08-23 2021-05-11 Shinkawa Ltd. Wire bonding method and wire bonding apparatus
JP2020119988A (en) * 2019-01-23 2020-08-06 三菱電機株式会社 Wire bonding apparatus, wire bonding method, and semiconductor device manufacturing method
US20220199571A1 (en) * 2020-12-23 2022-06-23 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for tool mark free stitch bonding

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR950009619B1 (en) Wire-bonding method of semiconductor device
US7513036B2 (en) Method of controlling contact load in electronic component mounting apparatus
US9314869B2 (en) Method of recovering a bonding apparatus from a bonding failure
US9620477B2 (en) Wire bonder and method of calibrating a wire bonder
JPS60223137A (en) Lead wire bonding having increased bonding surface area
KR20190040501A (en) Wire bonding method and wire bonding device
JPH03235340A (en) Wire bonding
US7370785B2 (en) Wire bonding method and apparatus
JP2002076049A (en) Wire bonding equipment and method for manufacturing electrical component
JP3724875B2 (en) A wire bonding method, a semiconductor mounting method using the wire bonding method, a wire bonding apparatus, and a semiconductor mounting apparatus including the wire bonding apparatus.
US20210305199A1 (en) Methods of optimizing clamping of a semiconductor element against a support structure on a wire bonding machine, and related methods
JPH05109840A (en) Inner lead bonding device
US7080771B2 (en) Method for checking the quality of a wedge bond
JPH08236573A (en) Wire bonding device
JPH11243113A (en) Wire bonding device
KR102536694B1 (en) Wire bonding device and wire bonding method
JP3022209B2 (en) Wire bonding method
JPS63211640A (en) Wire bonding method, wire bonding device and manufacture of semiconductor device using wire bonding device
JP2000223524A (en) Wire bonder and wire-bonding method
JP3644575B2 (en) Wire bonding equipment
JPH0124931Y2 (en)
JP2003023040A (en) Method of mounting electronic component having bump
JP2000003928A (en) Method for judging go/no-go of wire bonding
JP2006080139A (en) Wire bonding apparatus
JPH11150146A (en) Wire bonding apparatus provided with visual inspection function