JP2000100857A - ワイヤボンディング装置における不良検出方法およびその装置 - Google Patents

ワイヤボンディング装置における不良検出方法およびその装置

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JP2000100857A JP10282092A JP28209298A JP2000100857A JP 2000100857 A JP2000100857 A JP 2000100857A JP 10282092 A JP10282092 A JP 10282092A JP 28209298 A JP28209298 A JP 28209298A JP 2000100857 A JP2000100857 A JP 2000100857A
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bonding
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heater block
pad
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清隆 堀田
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NEC Kyushu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ワイヤボンディング処理工程中に
おけるパッド下の半導体チップ内でのクラック発生の有
無を、ワイヤボンディング行程中において並行して検出
可能とするワイヤボンディング装置における不良検出方
法およびその装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ワイヤボンディング装置に適用されて、
ワイヤボンディング部分の不良の有無を検出するように
した不良検出方法であって、前記ボンディングワイヤ１
をパッド４に接続した状態において、前記半導体チップ
５が載置されているヒーターブロック７とボンディング
ワイヤとの電気的な導通状態を検出することにより、前
記半導体チップのバッド下におけるクラックの有無を検
出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップに設
けられているパッドに、ボンディングワイヤを接続する
ワイヤボンディング装置に適用されて、ワイヤボンディ
ング後における半導体装置の不良の有無を検出するよう
にした不良検出方法およびその装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体装置は、半導体チップ上
のパッドとパッケージの外部引き出し用端子との間をボ
ンディングワイヤで接続するようにしており、そのワイ
ヤボンディング装置の一例として、図２に示す構造のも
のが知られている。
【０００３】このワイヤボンディング装置は、リードフ
レーム８のアイランド６上に取り付けられた半導体チッ
プ５をヒーターブロック７上に載置し、ボンディングワ
イヤ１をキャピラリ３の中心に挿通するとともに、この
キャピラリ３によって前記ボンディングワイヤ１の先端
を半導体チップ５のパッド４へ押し付け、さらに、これ
らのボンディングワイヤ１の先端部およびパッド４をヒ
ーターブロック７によって加熱し、あるいは、これらに
超音波振動を与えることにより、パッド４にボンディン
グワイヤ１の先端を接続し、さらに、この接続後におい
て、前記ボンディングワイヤ１をカットクランプ２によ
って所定長さに切断するようにしている。そして、前記
ヒーターブロック７は、接地線を介してグランド（ＧＮ
Ｄ）９へ接地されている。
【０００４】ところで、このようなワイヤボンディング
装置においては、ボンディングワイヤ１とパッド４との
接続状態が悪いと、半導体装置としての特性が低下する
ばかりでなく、振動等によってボンディングワイヤ１と
パッド４とが切断されて、半導体装置としての機能が失
われることがある。
【０００５】そして、このような問題点を解消するため
に、たとえば、特開平６−２１１７５号公報に示されて
いるように、半導体チップのパッドを取り囲むようにし
て導電線配線を設けておき、ワイヤボンディング処理後
においてボンディングワイヤと配線との導通状態を検出
し、これらが導通状態であれば、ボンディングワイヤの
ボンディング位置がずれていると判定して不良品とし、
非道通状態であれば正規の位置にボンディングワイヤが
接続されていると判定して良品とする検査方法が提案さ
れている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の検査
方法にあっても、なお、次のような改善すべき問題点が
残されている。すなわち、前記従来の検査方法において
は、ボンディングワイヤのパッドに対する接続位置の位
置ずれの有無を検出するようにしているが、これは、外
部から視認可能な外的な欠陥である。しかしながら、ワ
イヤボンディングにおいては、キャピラリによってボン
ディングワイヤをパッドに圧接する際の衝撃力によっ
て、パッド下の半導体チップ内にクラックを生じ、この
クラックにより、半導体チップが短絡してしまい、半導
体装置としての機能が損なわれてしまう。そして、この
半導体チップの内部クラックは、外観検査によっては認
識できないことから、半導体装置の組立を完了した後
に、別の検査工程において良否判定を行うことが一般的
であるが、その分、半導体装置の製造工程数が増加し、
生産サイクルの長期化と製造コストの高騰を招いてい
る。
【０００７】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、ワイヤボンディング処理工程中にお
けるパッド下の半導体チップ内でのクラック発生の有無
を、ワイヤボンディング行程中において並行して検出可
能とするワイヤボンディング装置における不良検出方法
およびその装置を提供することを目的とするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のワイヤボンディング装置における不良検出方法は、前
述した目的を達成するために、半導体チップに形成され
たパッドに、ボンディングワイヤを圧接固定するワイヤ
ボンディング装置に適用されて、ワイヤボンディング部
分の不良の有無を検出するようにした不良検出方法であ
って、前記ボンディングワイヤをパッドに接続した後
に、前記半導体チップが載置されているヒーターブロッ
クとボンディングワイヤとの電気的な導通状態を検出す
ることにより、前記半導体チップのパッド下におけるク
ラックの有無を検出するようにしたことを特徴とするも
のである。本発明の請求項２に記載のワイヤボンディン
グ装置における不良検出方法は、請求項１に記載の前記
ボンディングワイヤとヒーターブロックとの導通状態の
検出を、前記ボンディングワイヤを所定長さに切断する
カットクランプを介して行うことを特徴とするものであ
る。本発明の請求項３に記載のワイヤボンディング装置
における不良検出方法は、請求項１に記載の前記ボンデ
ィングワイヤとヒーターブロックとの導通状態の検出
を、前記ボンディングワイヤをガイドするとともに、そ
の先端を前記パッドに圧接させるキャピラリを介して行
うことを特徴とするものである。本発明の請求項４に記
載のワイヤボンディング装置における不良検出装置は、
半導体チップに形成されたパッドに、ボンディングワイ
ヤを圧接固定するワイヤボンディング装置に適用され
て、ワイヤボンディング部分の不良の有無を検出するよ
うにした不良検出装置であって、前記ボンディングワイ
ヤが挿通されるとともに、このボンディングワイヤの先
端を前記パッドに圧接固定するキャピラリと、前記ボン
ディングワイヤを所定長さに切断するカットクランプ
と、前記半導体チップが載置されるヒーターブロックと
を備え、このヒーターブロックと、前記ボンディングワ
イヤとを電線で接続するとともに、この電線に、所定電
圧を印加する電源と、電線を流れる電流を検出する検出
器とを設けてなることを特徴とするものである。また、
本発明の請求項５に記載のワイヤボンディング装置にお
ける不良検出装置は、請求項４に記載の前記電線を、前
記ヒーターブロックと前記カットクランプとの間に設け
たことを特徴とするものである。さらに、本発明の請求
項６に記載のワイヤボンディング装置における不良検出
装置は、請求項４に記載の前記電線を、前記ヒーターブ
ロックと前記キャピラリとの間に設けたことを特徴とす
るものである。
【０００９】請求項１ないし請求項６の何れかに記載の
発明によれば、ボンディングワイヤを半導体チップのパ
ッドに接続した状態において、半導体装置が載置されて
いるヒーターブロックとボンディングワイヤとの導通状
態を検出する。そして、半導体チップにクラックが生じ
ている場合には、このクラック部分において半導体チッ
プが内部において短絡し、前記ボンディングワイヤとヒ
ーターブロックとが導通させられることから、このとき
両者間に流れる電流を検出することにより、前記半導体
チップ内のクラックの有無が検出される。したがって、
ワイヤボンディングと同時に半導体チップの良不良の判
定が行われる。ここで、前記電流値にあるしきい値を設
定しておき、このしきい値を越えた場合にクラックが発
生したと見なすことも可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図１を参照して説明する。なお、以下の説明中、図
２に示す従来の構成と共通する部分については同一符号
を用いて説明を簡略化する。
【００１１】本実施形態においては、従来のワイヤボン
ディング装置におけるヒーターブロック７とカットクラ
ンプ２とを電線１１によって電気的に接続し、この電線
１１の途中に、ヒーターブロック７とボンディングワイ
ヤ１との間に所定の電圧（たとえば１Ｖ）を印加する電
源（図示略）と、電線１１内に電流が流れているか否か
を測定する検出器１０とを設けた構成となっている。
【００１２】このように構成された本実施形態のワイヤ
ボンディング装置における不良検出装置の作用について
説明する。まず、ヒーターブロック７上に、リードフレ
ーム８に装着された状態の半導体チップ５を載置し、こ
れらを前記ヒーターブロック７によって加熱して、半導
体チップ５のパッド４を所定温度に加熱するとともに、
ボンディングワイヤ１をカットクランプ２およびキャピ
ラリ３を通して、このキャピラリ３の先端まで導いてお
き、さらに、このキャピラリ３を介してボンディングワ
イヤ１の先端を所定温度に加熱する。
【００１３】ついで、キャピラリ３によってボンディン
グワイヤ１の先端をパッド４へ圧接し、また、必要に応
じてこれらの接触部に超音波振動を与えることにより、
ボンディングワイヤ１の先端をパッド４へ接続する。
【００１４】このようにボンディングワイヤ１とパッド
４との接続を完了した後に、前記電線１１に電圧を印加
して、この電線１１に流れる電流を検出器１０によって
測定する。そして、パッド４の下部における半導体チッ
プ５の内部にクラックが発生している場合、半導体チッ
プ５が、そのクラック部分において短絡して、所定値以
上の電流が流れることから、検出器１０において測定さ
れる電流値が所定値以上である場合に、前記クラックが
生じていると判定されて不良品と判定される。したがっ
て、外部から認識できない半導体チップ５内部のクラッ
クを検出することができ、しかも、このようなクラック
の検出動作が、ワイヤボンディング処理中に並行して行
われるものであることから、新たな検査工程を設ける必
要がなく、半導体装置の製造工程の増加が抑制され、製
造サイクルの長期化が抑制されるとともに、製造コスト
の増加が防止される。
【００１５】なお、前記実施形態において示した各構成
部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基
づき種々変更可能である。たとえば、前記実施形態にお
いては、ボンディングワイヤ１とヒーターブロック７と
を導通状態とする電線１１を、ヒーターブロック７とカ
ットクランプ２との間に設けた例について示したが、こ
れに代えて、ヒーターブロック７とキャピラリ３との間
に設けるようにしてもよく、また、別途、ボンディング
ワイヤ１に接触させられる接触子を設けて、この接触子
と前記ヒーターブロック７との間に電線１１を設けるよ
うにしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、以下に掲げる効果を奏する。外部から認識できない
半導体チップ内部のクラックを検出することができ、し
かも、このようなクラックの検出動作を、ワイヤボンデ
ィング処理中に並行して行うことができ、この結果、新
たな検査工程を設ける必要がなく、半導体装置の製造工
程の増加を抑制して製造サイクルの長期化を抑制すると
ともに、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す要部の拡大縦断面図
である。
【図２】ワイヤボンディング装置の一構造例を示す要部
の拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１ ボンディングワイヤ ２ カットクランプ ３ キャピラリ ４ パッド ５ （半導体）チップ ６ アイランド ７ ヒーターブロック ８ リードフレーム ９ グランド（ＧＮＤ） １０ 検出器 １１ 電線
【手続補正書】
【提出日】平成１１年７月１９日（１９９９．７．１
９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のワイヤボンディング装置における不良検出方法は、前
述した目的を達成するために、半導体チップに形成され
たパッドに、ボンディングワイヤを圧接固定するワイヤ
ボンディング装置に適用されて、ボンディングワイヤを
接続した後に、前記半導体チップのパッド下におけるク
ラックの有無を検出する不良検出方法であって、前記ボ
ンディングワイヤをパッドに接続した後に、前記半導体
チップが載置されているヒーターブロックとボンディン
グワイヤとの電気的な導通状態を検出検出し、導通があ
ったときに前記半導体チップにクラック有りと判断する
ことを特徴とするものである。本発明の請求項２に記載
のワイヤボンディング装置における不良検出方法は、請
求項１に記載の前記ボンディングワイヤとヒーターブロ
ックとの導通状態の検出を、前記ボンディングワイヤを
所定長さに切断するカットクランプを介して行うことを
特徴とするものである。本発明の請求項３に記載のワイ
ヤボンディング装置における不良検出方法は、請求項１
に記載の前記ボンディングワイヤとヒーターブロックと
の導通状態の検出を、前記ボンディングワイヤをガイド
するとともに、その先端を前記パッドに圧接させるキャ
ピラリを介して行うことを特徴とするものである。本発
明の請求項４に記載のワイヤボンディング装置における
不良検出装置は、半導体チップに形成されたパッドに、
ボンディングワイヤを圧接固定するワイヤボンディング
装置に適用されて、ボンディングワイヤを接続した後に
前記半導体チップのパッド下におけるクラックの有無を
検出するようにした不良検出装置であって、前記ボンデ
ィングワイヤが挿通されるとともに、このボンディング
ワイヤの先端を前記パッドに圧接固定するキャピラリ
と、前記ボンディングワイヤを所定長さに切断するカッ
トクランプと、前記半導体チップが載置されるヒーター
ブロックとを備え、このヒーターブロックと、前記ボン
ディングワイヤとを電線で接続するとともに、この電線
に、所定電圧を印加する電源と、電線を流れる電流を検
出する検出器とを設けてなることを特徴とするものであ
る。また、本発明の請求項５に記載のワイヤボンディン
グ装置における不良検出装置は、請求項４に記載の前記
電線を、前記ヒーターブロックと前記カットクランプと
の間に設けたことを特徴とするものである。さらに、本
発明の請求項６に記載のワイヤボンディング装置におけ
る不良検出装置は、請求項４に記載の前記電線を、前記
ヒーターブロックと前記キャピラリとの間に設けたこと
を特徴とするものである。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体チップに形成されたパッドに、ボ
    ンディングワイヤを圧接固定するワイヤボンディング装
    置に適用されて、ワイヤボンディング部分の不良の有無
    を検出するようにした不良検出方法であって、前記ボン
    ディングワイヤをパッドに接続した後に、前記半導体チ
    ップが載置されているヒーターブロックとボンディング
    ワイヤとの電気的な導通状態を検出することにより、前
    記半導体チップのバッド下におけるクラックの有無を検
    出するようにしたことを特徴とするワイヤボンディング
    装置における不良検出方法。
  2. 【請求項２】 前記ボンディングワイヤとヒーターブロ
    ックとの導通状態の検出を、前記ボンディングワイヤを
    所定長さに切断するカットクランプを介して行うことを
    特徴とする請求項１に記載のワイヤボンディング装置に
    おける不良検出方法。
  3. 【請求項３】 前記ボンディングワイヤとヒーターブロ
    ックとの導通状態の検出を、前記ボンディングワイヤを
    ガイドするとともに、その先端を前記パッドに圧接させ
    るキャピラリを介して行うことを特徴とする請求項１に
    記載のワイヤボンディング装置における不良検出方法。
  4. 【請求項４】 半導体チップに形成されたパッドに、ボ
    ンディングワイヤを圧接固定するワイヤボンディング装
    置に適用されて、ワイヤボンディング部分の不良の有無
    を検出するようにした不良検出装置であって、前記ボン
    ディングワイヤが挿通されるとともに、このボンディン
    グワイヤの先端を前記パッドに圧接固定するキャピラリ
    と、前記ボンディングワイヤを所定長さに切断するカッ
    トクランプと、前記半導体チップが載置されるヒーター
    ブロックとを備え、このヒーターブロックと、前記ボン
    ディングワイヤとを電線で接続するとともに、この電線
    に、所定電圧を印加する電源と、電線を流れる電流を検
    出する検出器とを設けてなることを特徴とするワイヤボ
    ンディング装置における不良検出装置。
  5. 【請求項５】 前記電線を、前記ヒーターブロックと前
    記カットクランプとの間に設けたことを特徴とする請求
    項４に記載のワイヤボンディング装置における不良検出
    装置。
  6. 【請求項６】 前記電線を、前記ヒーターブロックと前
    記キャピラリとの間に設けたことを特徴とする請求項４
    に記載のワイヤボンディング装置における不良検出装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003059981A (ja) * 2001-08-09 2003-02-28 Denso Corp ワイヤボンディング評価方法とそれに用いる評価用治具

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003059981A (ja) * 2001-08-09 2003-02-28 Denso Corp ワイヤボンディング評価方法とそれに用いる評価用治具
JP4599776B2 (ja) * 2001-08-09 2010-12-15 株式会社デンソー ワイヤボンディング評価方法とそれに用いる評価用治具

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