JP2000049189A - ボンディング法 - Google Patents

ボンディング法

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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 電気的なエレメント２と、接触面４付き
のエレメント支持体１との間でワイヤボンディング７を
形成するために、エレメント２上及び接触面４上でのワ
イヤボンディング７の終端位置を確定し、次いでエレメ
ント２及び接触面４の実際の位置を規定し、次いでボー
ル位置及びウエッジ位置５，６の位置対を計算し、次い
でワイヤボンディングを形成し、ワイヤボンディング
に、ボール・及びウエッジ位置１０，１１を有する固定
ボンドを備える方法において、少なくとも１つのワイヤ
ボンディング７の終端位置に、少なくとも１つのスペー
サ値１２を対応付けし、固定ボンドのボール位置及びウ
エッジ位置１０、１１を計算し、次いで計算されたボー
ル・及びウエッジ位置に従って、ワイヤボンディングに
固定ボンドを配置する。 【効果】 固定ボンドの種々異なる実施例を呼び出すこ
とができる融通性のある製造方法が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも１つの
電気的なエレメントと、接触面を有するエレメント支持
体との間でワイヤボンディングを形成するための方法で
あって、エレメント上及び接触面上におけるワイヤボン
ディングの終端位置を確定し、その際に、次のステップ
で、少なくとも１つの電気的なエレメント及び接触面の
実際の位置を規定し、それに基づいてボール位置及びウ
エッジ位置の位置対（１対を成す位置）を計算し、さら
に別のステップでワイヤボンディングを形成し、少なく
とも１つのワイヤボンディングに、ボール位置及びウエ
ッジ位置を有する固定ボンドを備える方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】まだ公開されていないドイツ連邦共和国
特許出願第１９８２３６２３．９号明細書によれば、付
加的な固定ボンドが設けられているボール・ウエッジ法
が公知である。この場合、固定ボンドは、ワイヤボンデ
ィングのウエッジ接触を強化し、それ自体が、固定ボン
ドのためのボール位置を成す強化されたウエッジ位置と
別のウエッジ位置との間で、さらに別のワイヤボンディ
ングを形成するか、又は固定ボンドが選択的に特別な実
施例でワイヤボンディングのウエッジ位置上にだけ固定
されることになる。従来では、固定ボンドの位置は、本
来のワイヤボンディングのボール・ウエッジ位置を与え
るのと同じような形式で、ボール・ウエッジ位置を与え
るだけで規定される。固定ボンドは、ワイヤボンディン
グと同様に処理される。つまり、固定ボンドのワイヤボ
ンディングの位置値は、微分(Differenzierung）される
ことなしに例えば電子メモリー内に記憶される。この方
法は、製造ロットから製造ロットに移る際に必要な固定
ボンドの数が変化する時に、融通性がないということが
分かった。何故ならば、各ロットのためのそれぞれのワ
イヤボンディングのための固定ボンドの対応付け(Zuord
nung）のための誤った情報の故に、すべての位置データ
を有する完全なプログラムを記憶しなければならないか
らである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、以上のような従来技術における欠点を避けることが
できるような方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明の方法によれば、少なくとも１つのワイヤボンディン
グの終端位置に、選択可能な少なくとも１つのスペーサ
値を対応付けして、固定ボンドのボール位置及びウエッ
ジ位置を計算し、次のステップで、計算されたボール位
置及びウエッジ位置に従って、少なくとも１つのワイヤ
ボンディングに固定ボンド(Sicherungsbond)を配置する
ようにした。
【０００５】
【発明の効果】本発明の方法によれば、ワイヤボンディ
ングに対する固定ボンドの対応付けを選択的に作動若し
くは非作動することによって、固定ボンドの種々異なる
実施例（種類及び数）を呼び出すことができる融通性の
ある製造方法が得られたという利点を有している。ボタ
ンを押す毎に、ボンディング装置を制御するソフトウエ
アプログラムのメニュー内で、全体的に又は部分的に固
定ボンドを設ける作業を選択的に作動接続又は遮断接続
することができる。これによって、エレメント支持体と
このエレメント支持体上に存在するエレメントとの間で
形成しようとするワイヤボンディングに関連した別の要
求を有する製造ロットに切り換える際に、短い準備時間
が得られる。この場合、ワイヤボンディングに対する固
定ボンドの対応付けは、有利な形式で固定ボンドをその
形状及び空間的な位置に関連してキャラクタライズする
スペーサ値（間隔値）を対応付けすることによって行わ
れる。スペーサ値を対応付けすることによって、ワイヤ
ボンディングと所属の固定ボンドとは１つのユニットと
して見なされるので、全体的にワイヤボンディングを正
しく製造する際の高い確実性が得られる。何故ならば、
プログラムが中断した後でこの方法が続いて行われる場
合に、固定ボンドを「忘れる」可能性が小さくなるから
である。さらにまた、固定ボンドを、それぞれのエレメ
ント及びエレメント支持体例えばプリント基板の相対位
置に応じて自動的に調整及び整列させることができると
いう利点が得られる。この場合、このダイナミックな位
置合致は、エレメントの実際の位置に及びプリント基板
上の接触面に関連して、また入力されたスペーサ値に関
連して、固定ボンドの実際の座標を計算することによっ
て行われる。これによて、固定ボンドは、前もって形成
されたボール・ウエッジワイヤ結合の実際の位置決めに
従って整列される。これによって固定ボンドの反復可能
性が得られ、エレメント支持体上のＩＣ設置位置の製造
上のばらつきとは無関係に常に同品質が得られる。さら
にまた、簡単かつ反復可能な形式で、固定ボンド間でル
ープ(Loop)なしのボール・ウエッジ組合せを形成する、
固定ボンドの特別な実施例が可能である。しかしながら
このような固定ボンド（ボール位置及びウエッジ位置が
両方共、ワイヤボンディングのウエッジ領域内に存在す
る）においては、高品質のワイヤボンディングのため
に、ワイヤボンディングの整列に対して相対的に固定ボ
ンドの正確な位置決めが必要である。
【０００６】ワイヤボンディングの終端位置の各対に、
製造パラメータの選択可能な組合せを配置することは特
に有利であることが分かった。これによって、エレメン
ト若しくは接触面上に最適な製造パラメータを使用する
ことができる。特に、ワイヤボンディング及びその所属
の固定ボンドのために種々異なる製造パラメータを設け
ることができる。特に固定ボンドのためのボールは、本
来のワイヤボンディングのためのボールよりも大きい。
また固定ボンドは、温度及び超音波をワイヤボンディン
グにおけるよりも短い時間だけ加えることによって、よ
り迅速に形成することができる。この関連性において、
製造パラメータは、例えば使用された力、力の作用が加
えられる時間、並びに超音波出力、温度及び前記フリー
・エアー・ボール(Free-Air-Ball）直径である。これに
よって、同じ製造パラメータを使用するのに対して、製
造時間は、固定ボンドを備えたワイヤボンディングの４
０％及びそれ以上短縮される。
【０００７】ワイヤボンディングの終端位置の対をグル
ープにまとめることによって、グループ形式の対応付け
が得られる。何故ならば一般的には、エレメントと接触
面との規定された対若しくは組合せのためには、それぞ
れのワイヤボンディング（固定ボンド有り又は無し）の
ために同じ製造パラメータが使用されるからである。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
示した実施例を用いて詳しく説明する。
【０００９】図１には、プリント基板若しくはエレメン
ト支持体１の表面の部分の平面図が概略的に示されてい
る。プリント基板１上には、エレメント２が固定されて
いる。プリント基板１は接触面４を有している。エレメ
ント２上の接続箇所３と接触面４との間にはワイヤボン
ディング７が配置されており、この場合、一方の端部は
接続箇所３上でボールボンディング８によって形成され
ていて、他方の端部は、接触面４上でウエッジボンディ
ング９によって形成されている。接続箇所３上にはボー
ル位置５が形成されていて、接触面４上にはウエッジ位
置６が形成されている。接続箇所３上にはボール位置５
が、また接触面４上にはウエッジ位置６が×（ばつ）印
で記されている。さらにまた、接触面４上には固定ボン
ド(Sicherungsbond)の第１の終端位置１０及び第２の終
端位置１１が×印で記されている。第１の終端位置１０
と第２の終端位置１１との間の間隔はスペーサ値（間隔
値）１２によって与えられる（図１に示した×印は仮想
のマーキングであって、具体的なマーキングではな
い）。
【００１０】ワイヤボンディング７は、エレメントとエ
レメント支持体との間の一般的なボール・ウエッジボン
ディングである。この場合、付加的にウエッジボンディ
ングに固定ボンドを設けることができる。図１には、ウ
エッジボンディング９上の、このような固定ボンドのボ
ール位置１０とウエッジ位置１１とが記されている。固
定ボンド自体は、図１の概略図には示されていない。図
示のボール位置１０及びウエッジ位置１１は、ドイツ連
邦共和国特許出願第１９８２３６２３．９号明細書に記
載されているように、固定ボンドの終端位置を示してい
る。
【００１１】図２には、本発明によるワイヤボンディン
グの製造方法のフローチャート（工程図）が示されてい
る。スタート１００後に、まずパラメータの入力１２０
が行われる。次いで、パターン識別１３０と、それに続
くステップで実際の座標の計算１４０が行われる。次い
で、ワイヤボンディングの製造１５０が行われる。問い
合わせ１６０で、製造されたワイヤボンディングに対し
てスペーサ値が存在するかどうかについで問い合わせら
れる。ノー（１６５）の場合には、次のワイヤボンディ
ングが製造される。そうでない場合には、ワイヤボンデ
ィングに配属された固定ボンドの座標の別の計算１７０
が行われる。次いで、固定ボンドの配置１８０が行われ
る。別の問い合わせ１９０で、ワイヤボンディングが設
けられているかどうかが問い合わせられる。イエス（１
９５）の場合には、次のワイヤボンディングの製造に移
行する。そうでなければ、別の問い合わせ２００で、別
のエレメント支持体を処理するべきかどうかが問い合わ
せられる。イエス（２０５）の場合には、パターン識別
１３０に戻る。そうでない場合にはプログラムが終了さ
れる（２１０）。
【００１２】入力１２０では、まず製造しようとするワ
イヤボンディングのボール位置及びウエッジ位置が記憶
される（入力１２０）。この場合、ボール位置とウエッ
ジ位置よの対に、場合によっては、ワイヤボンディング
に配属された固定ボンドをキャラクタライズ（特徴化）
するスペーサ値が与えられる。この場合、スペーサ値
は、固定ボンドのボール位置とウエッジ位置との間の間
隔を示す。さらに、ボール位置とウエッジ位置との各対
及びスペーサ値には、製造パラメータを対応付けするこ
とができる。この製造パラメータは、例えば、ボールの
大きさ、ボールをエレメント上に被着させるための力若
しくはウエッジボンディングを形成する際の力、力が作
用する時間、温度、超音波出力その他である。この場
合、ワイヤボンディング及び所属の固定ボンドの製造パ
ラメータは、互いに異なっており、特に固定ボンドのた
めのボールは、ワイヤボンディングのためのボールより
も大きく選定することができる。ワイヤボンディングに
おいてはエレメント上のボールは比較的小さく選定しな
ければならない。この入力ステップ１２０は、値がプロ
グラムのスタート前に既にコンピュータに入力されてい
る場合には、省略される。ボンディング装置内に挿入さ
れたエレメント支持体（このエレメント支持体上にエレ
メントが既に存在している）は、パターン識別（１３
０）される。このパターン識別によって、エレメント及
びエレメント支持体の実際の位置と、その互いの相対位
置とが確認される。次のステップ１４０で、パターン識
別の基本位置及び、ステップ１２０で与えられたボール
・ウエッジ位置の基本位置上での、ワイヤボンディング
のボール・ウエッジ位置の実際の座標の計算が行われ
る。次いで、エレメント支持体上でのエレメントと接触
面４との間の第１のワイヤボンディングの製造１５０が
行われる。スペーサ値がワイヤボンディングに対応付け
されていない場合（問い合わせ１６０）には、レーン１
６５を介して次のワイヤボンディングの製造１５０に移
行する。そうでない場合には、次の計算１７０で、設け
られている固定ボンドのボール位置及びウエッジ位置
が、製造されたワイヤボンディングのボール・ウエッジ
位置及び所属のスペーサ値の実際の座標から計算され
る。固定ボンドのボール位置とウエッジ位置との実際の
座標に関連した、ワイヤボンディングのウエッジ位置の
座標の計算によって、既に製造されたワイヤボンディン
グの空間的な配置に関する、これから製造しようとする
固定ボンドの正確な整列が保証される。この場合、スペ
ーサ値は、固定ボンドのボール位置とウエッジ位置との
間の間隔を示す。固定ボンドのボール・ウエッジ位置
は、その接続ラインが、ワイヤボンディングのボール・
ウエッジ位置間の接続ライン上に位置するように、設計
されている。この場合、ワイヤボンディングのウエッジ
位置は、例えば固定ボンドのウエッジ位置とボール位置
との間の中央に位置している。計算１７０後に、最終的
にボンディング装置によって固定ボンドが被着される
（ステップ１８０）。別のワイヤボンディングが設けら
れている場合には（問い合わせ１９０）、レーン１９５
を介して次のワイヤボンディングの製造に移行する（ス
テップ１５０）。そうでなければ、別の基板を処理する
べきかどうか（問い合わせ２００）が、検査される。そ
うである場合には（レーン（２０５）、新たにパターン
識別１３０が作動され、第１の基板と同様の方法が実施
される。そうでなければプログラムは終了する（ステッ
プ２１０）。
【００１３】ステップ１２０で製造パラメータが入力さ
れる場合には、ワイヤボンディングの終端位置の各対に
対して、製造パラメータの可変な組合せが対応付けされ
る。この場合、終端位置の対は、グループにまとめら
れ、このグループに製造パラメータの同じ組合せが対応
付けされる。これによって、ワイヤボンディングの位置
があらかじめほぼ入力されている、製造方法の別のスタ
ート１００の際に、実際にボンディングしようとする製
造ロットのためのボンディング若しくは製造パラメータ
の選択が簡略化される。次いで、ボンディング装置の制
御プログラムのメニューで、簡単な形式で、設けようと
するワイヤボンディングのすべてのグループのためのパ
ラメータ組合せを変えることができる。さらにまた、設
けようとするワイヤボンディングのためのボール位置と
ウエッジ位置との対に通し番号が付けられ、最も大きい
番号が、設けようとするワイヤボンディングの全数に相
当する。ボール、ループ及びウエッジから成るワイヤボ
ンディングのために、固定ボンドが設けられており、こ
の場合、固定ボンドのそれぞれの対応付けは、当該のワ
イヤボンディングに対するスペーサ値の対応付けを介し
て行われる。これによって、制御プログラムで、選択的
に入力された、固定ボンドのためのスペーサ値を考慮す
べきかどうかのメニューを設けることができる。これ
も、個別のワイヤボンディングのためにも、またワイヤ
ボンディングのグループのためにも設けることができる
ので、簡単な形式で、ワイヤボンディングのすべての座
標を新たに入力することなしに、各チャージ（装入時）
において固定ボンドを設けるか、またどの程度設けるか
の選択ができる。
【００１４】図２に示した実施例では、固定ボンドのボ
ール・ウエッジ位置の計算は、当該のワイヤボンディン
グの製造後にそれぞれ直接行うことができる。選択的
に、十分大きいコンピュータメモリーにおいて、ボンデ
ィングの開始前でパターン識別の直後に、ワイヤボンデ
ィングのボール・ウエッジ位置の実際の座標の計算と共
に、すべての固定ボンドのボール・ウエッジ位置の計算
も行うことができる。図２に示した実施例に対して選択
的に、まずすべてのワイヤボンディングを製造し、次い
で次のステップですべての固定ボンドを配置してもよ
い。
【００１５】ワイヤボンディングのボール・ウエッジ位
置及び所属のスペーサ値に関連した、固定ボンドのボー
ル・及びウエッジ位置のための計算規定は、例えば別の
ステップ１２０で与えられるパラメータから得られる。
このパラメータは、ループを有する一般的な固定ボン
ド、つまり独自のワイヤボンディングのように構成され
た固定ボンドに関するものかどうか、又はドイツ連邦共
和国特許出願第１９８２３６２３．９号明細書に記載さ
れているような固定ボンドの特別な実施例に関するもの
かどうかを規定する。このドイツ連邦共和国特許出願第
１９８２３６２３．９号明細書に記載されているような
固定ボンドの場合、計算規定は例えば簡単に、「ワイヤ
ボンディングの想定ボール位置とウエッジ位置とを結合
し、この結合した線を、ウエッジ位置を越えて延長し
て、固定ボンドのボール位置及びウエッジ位置を前記直
線上に固定して、ワイヤボンディングのウエッジ位置に
対して同じ間隔（スペース）を保ち、固定ボンドのボー
ル位置とウエッジ位置との互いの間隔が丁度入力された
スペーサ値に相当するようにする。」ようになってい
る。固定ボンドのボール位置及びウエッジ位置のための
別の計算形式も本発明の枠内で考えられる。例えば、ワ
イヤボンディングのボール位置とウエッジ位置との想定
結合ラインと、固定ボンドのボール位置とウエッジ位置
との想定結合ラインとの間に角度を設けることも考えら
れる。同様に、固定ボンドのボール位置とウエッジ位置
との間のでワイヤボンディングを、前記方法に従って成
形することも、本発明の枠内である。また同様に、ワイ
ヤボンディングの機械的及び／又は電気的な特性をさら
に改良するために若しくは影響を与えるために、各ワイ
ヤボンディング毎に多数の固定ボンドを設けることも、
本発明の考え方に入っている。重要なことは、いずれの
場合でも、エレメント支持体上の接触面４に対して相対
的なエレメント上の接続箇所３の相対位置を考慮するこ
とである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ワイヤボンディングの配置を示す概略図であ
る。
【図２】作業工程の流れつまりフローチャートである。
【符号の説明】
１ プリント基板、 ２ エレメント、 ３ 接続箇
所、 ４ 接触面、 ５ボール位置、 ６ ウエッジ位
置、 ７ ワイヤボンディング、 ８ ボールボンディ
ング、 ９ ウエッジボンディング、 １０ 第１の終
端位置、 １１第２の終端位置、 １２ スペーサ値、
１００ スタート、 １２０ 入力、入力ステップ、
１３０ パターン識別、 １４０ 計算、 １５０
製造、１６０ 問い合わせ、 １６５ レーン、 １７
０ 計算、 １８０ 配置、１９０，２００ 問い合わ
せ、 １９５，２０５ イエス、 ２１０ プログラム
終了

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１つの電気的なエレメント
    （２）と、接触面（４）を有するエレメント支持体
    （１）との間でワイヤボンディング（７）を形成するた
    めの方法であって、エレメント（２）上及び接触面
    （４）上におけるワイヤボンディング（７）の終端位置
    を確定し、その際に、次のステップで、少なくとも１つ
    の電気的なエレメント（２）及び接触面（４）の実際の
    位置を規定し、それに基づいてボール位置及びウエッジ
    位置（５，６）の位置対を計算し、さらに次のステップ
    でワイヤボンディングを形成し、少なくとも１つのワイ
    ヤボンディングに、ボール位置及びウエッジ位置（１
    ０，１１）を有する固定ボンドを備える方法において、 少なくとも１つのワイヤボンディング（７）の終端位置
    に、選択可能な少なくとも１つのスペーサ値（１２）を
    対応付けして、固定ボンドのボール位置及びウエッジ位
    置（１０若しくは１１）を計算し、次のステップで、計
    算されたボール位置及びウエッジ位置に従って、少なく
    とも１つのワイヤボンディングに固定ボンドを配置する
    ことを特徴とする、ボンディング法。
  2. 【請求項２】 ワイヤボンディングの終端位置の各対
    に、ある対から別の対に変えられる製造パラメータの組
    合せを対応付けし、この製造パラメータに従って各ワイ
    ヤボンディングを形成する、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 終端位置の多数の対を少なくとも１つの
    グループにまとめ、このグループに製造パラメータの組
    合せを対応付けする、請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 少なくとも１つのワイヤボンディング
    （７）のための第１のステップで、ボール・ウエッジ位
    置（５，６）の位置対を確定し、第２のステップで各位
    置対（５，６）に製造パラメータを対応付けし、次のス
    テップで前記位置対にスペーサ値（１２）を対応付け
    し、さらに次のステップで各スペーサ値（１２）に固定
    ボンド・製造パラメータを対応付けし、さらに次のステ
    ップで、少なくとも１つの電気的なエレメント（２）の
    位置及び接触面（４）の位置を認識し、さらに次のステ
    ップでボール・ウエッジ位置の実際の座標を計算し、さ
    らに次のステップで、スペーサ値が対応付けされてい
    る、位置対のボール・ウエッジ位置の実際の座標と、対
    応付けされたスペーサ値とから、設けられた固定ボンド
    のためのボール位置及びウエッジ位置のための固定ボン
    ド・座標を計算し、少なくとも１つのワイヤボンディン
    グを実際の座標から形成し、この際に、少なくとも１つ
    のワイヤボンディングに、計算された固定ボンド・座標
    に従って固定ボンドを備える、請求項２又は３記載のボ
    ンディング法。
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