JP2000243780A - ワイヤボンダ - Google Patents

ワイヤボンダ

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JP2000243780A
JP2000243780A JP4670999A JP4670999A JP2000243780A JP 2000243780 A JP2000243780 A JP 2000243780A JP 4670999 A JP4670999 A JP 4670999A JP 4670999 A JP4670999 A JP 4670999A JP 2000243780 A JP2000243780 A JP 2000243780A
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Hiroshi Fukushima
宏 福嶋
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Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リードフレームが小型化され半導体ペレット
をマウントしたアイランド上の余白部分が狭くなるとア
イランドを押圧して支持部材に密着させることが困難と
なり、ワイヤボンディング強度が低下するという問題が
あった。 【解決手段】 半導体ペレット4を固定したアイランド
2と一端がアイランド2近傍に配置されたリード3とを
連結一体化したリードフレーム1のアイランド2とリー
ド3中間部を支持部材5上に押圧固定し位置決めする固
定手段7、10と、半導体ペレット4上の電極とリード
3とをワイヤ9を介して電気的に接続するボンディング
ツール8とを備えたワイヤボンダにおいて、上記固定手
段10は、少なくともアイランド2を押圧固定する部分
が弾性部材12よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造装
置に関し、特に半導体ペレットとリードとを電気的に接
続するワイヤボンダに関する。
【0002】
【従来の技術】小型の半導体装置は一般的に半導体ペレ
ットをマウントするアイランドと一端をアイランドの近
傍に配置したリードとを連結一体化したリードフレーム
を用いて製造される。即ち、リードフレームのアイラン
ドに半導体ペレットを接着し、半導体ペレット上の電極
とリードとを電気的に接続して半導体ペレットを含むリ
ードフレーム上の主要部分を樹脂にて被覆し、樹脂から
露呈したリードフレームの不要部分を切断除去して個々
の半導体装置に分離し製造される。ここで半導体ペレッ
トとリードの電気的接続には金やアルミニウムなどの金
属ワイヤが用いられるが、小型で小電力、小電流の半導
体装置では細線化が可能な金ワイヤを超音波ボンディン
グしている。このような装置の一例を図6から説明す
る。図において、1はリードフレームで、アイランド2
の近傍に複数のリード3a、3bが配置されている。こ
のリードのうち一本のリード3aはアイランド2と電気
的、機械的に接続され、リード3a、3bを含む図外の
リードは図示省略するが中間部及び外端部が連結条によ
って連結され一体化されている。4はアイランド2に接
着された半導体ペレットで、接着材として半田や樹脂系
接着剤、ベース樹脂に導電性微粒子を分散させた導電性
樹脂接着剤などが用いられる。5はリードフレーム1を
ガイドするガイドレールで、リードフレーム1を間欠送
りする送り機構(図示せず)が付設され、必要に応じて
リードフレーム1を加熱するヒータが埋設されている。
6、7はガイドレール4上で停止したリードフレーム1
の定位置にあるアイランド2とリード3をそれぞれガイ
ドレール4に押圧して位置決め固定するフレーム固定手
段で、図示例ではアイランド2の外端と半導体ペレット
4の間に位置するアイランド2表面及びリード3bのワ
イヤボンディング予定部近傍にそれぞれ当接する金属レ
バーが用いられている。8は金属ワイヤ9を挿通したキ
ャピラリ(ボンディングツール)で、図示省略するが超
音波振動を伝達するホーンの一端部に固定され、上下動
及び水平動する。金属ワイヤ9は小電流の半導体装置で
は小径の金線が用いられる。この装置の動作を以下に説
明する。先ずガイドレール5上の定位置にあるアイラン
ド2とリード3をフレーム固定手段6、7で固定する。
次にキャピラリ8下端から突出させたワイヤ9の先端を
放電や水素炎により溶融して金ボール9aを形成する。
そしてキャピラリ8を半導体ペレット4上の電極(図示
せず)上に移動させ降下させて、キャピラリ8の下端で
金ボール9aを電極に押し付け、超音波振動を付与しつ
つ加圧してワイヤ9の先端をボンディングする。そして
キャピラリ8を上昇させワイヤ9を繰出しつつリード3
b上に移動させて、ワイヤ9の中間部をキャピラリ8の
下端で超音波振動を付与しつつ加圧してボンディングし
このボンディング部分より外方でワイヤ9を切断し、一
組みの電極、リード間のボンディングを完了する。そし
て上記動作を半導体ペレット4上の他の電極と他のリー
ドに対して繰り返し、一つの半導体ペレット4に対する
ワイヤボンディングが完了すると、フレーム固定手段
6、7を解放してリードフレームを間欠送りし、上記動
作を繰り返す。ここでキャピラリ8でワイヤ9を加圧し
超音波振動を付与するとワイヤ9と電極またはリードの
接触界面で摩擦を生じワイヤ9が接続されるが、ワイヤ
9と電極またはリードとの間で滑りを生じるとワイヤ9
の接続が不完全になるため、フレーム固定手段6でアイ
ランド2をガイドレール5に押し付けて半導体ペレット
4上の電極を固定し、フレーム固定手段7でリード3b
のボンディング予定部近傍をガイドレール5に押し付け
てリード3bを固定し、ボンディングを良好にしてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ビデオカメ
ラなどの可搬型電子回路装置は小型で軽量であることが
要求され、これに組み込まれる半導体装置を含む電子部
品も小型化が要求されている。そのため、半導体ペレッ
ト4の外径寸法を可及的に縮小するとともにこれに対応
するリードフレーム1を小型化している。この結果、ア
イランド2上の余白部分が縮径されフレーム固定手段6
のアイランド2と当接する部分も縮径せざるを得ない。
ところが、フレーム固定手段6の先端部を径小化すると
アイランド2を局部的に加圧することになり、リードフ
レーム1とガイドレール5の接触部分も局部的となるた
め、半導体ペレット4が超音波振動するとアイランド2
がガイドレール5上で滑り、半導体ペレット4上の電極
とワイヤ9との間でも滑りを生じボンディング強度が低
下するという問題があった。また、フレーム固定手段6
と半導体ペレット4の間の余裕も取れないため、半導体
ペレット4が位置ずれしてマウントされていると、フレ
ーム固定手段6が接触し、半導体ペレット4を傷つけた
り、半導体ペレット4の破損した欠片がリードフレーム
1上の不所望部分に付着し短絡や耐電圧を低下させるな
ど不具合を生じることがあった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
を目的として提案されたもので、リードフレームの半導
体ペレットを固定したアイランドと一端がアイランド近
傍に配置されたリードの中間部をそれぞれ固定手段で支
持部材上に押圧固定し位置決めし、ボンディングツール
を用いて半導体ペレット上の電極とリードとをワイヤを
介して電気的に接続するワイヤボンダの、上記固定手段
の少なくともアイランドを押圧固定する部分を弾性部材
で構成したことを特徴とするワイヤボンダを提供する。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明によるワイヤボンダは、リ
ードフレームをガイドレールに固定するフレーム固定手
段の内、アイランドを固定するフレーム固定手段に特徴
を有するものであるが、このフレーム固定手段を弾性部
材で構成することによりその一部を半導体ペレットの表
面に当接させることができる。また本発明によるフレー
ム固定手段は、支持部材上の所定高さ位置上方で上下動
する可動ブロックと、支持部材と可動ブロックの間に挿
入され高圧ガスが注入されて膨張しアイランドを押圧固
定する中空の弾性部材から構成することができる。
【0006】
【実施例】以下に本発明の実施例を図1及び図2から説
明する。図において、図6と同一物には同一符号を付し
重複する説明を省略する。図中相異するのは、リードフ
レーム1のアイランド2を固定するフレーム固定手段1
0のみである。このフレーム固定手段10はレバーを形
成する水平なアーム11の先端に凹部11aを形成し、
この凹部11aに耐熱性、耐摩耗性に富み弾性を有する
樹脂からなる直方体状の弾性部材12をねじ13で固定
している。この弾性部材12の下面12a角部がアイラ
ンド2の端部を加圧する。これにより、アイランド2の
端部と半導体ペレット4の間の余白部分が狭くてもこの
余白部分いっぱいにフレーム固定手段10の角部12a
を面接触させて密着させることができるため、アイラン
ド2の端部を確実に固定することができる。この弾性部
材12は下端面12aを平坦に形成するだけでなく、図
3に示すように、下端の中間部に巾0.2mm、深さ
0.5mm程度のスリット12bを形成してもよい。こ
のスリット12bの形成位置と巾、深さを調整すること
により弾性部材12のアイランド2と当接する部分の硬
度を調整できアイランド2の固定を最良に設定できる。
またこの弾性部材12は平坦な下端面12aでアイラン
ド2を加圧するだけでなく、図4に示すように、下端面
12aと側壁12cの隣接部分を面取りしてこの面取り
部分12dをアイランド2の端部角部に当接させてもよ
い。さらには、アーム11を図5に示すように、支持部
材5上の所定高さ位置上方で上下動する可動ブロック1
4に置き換え、支持部材5と可動ブロック14の間に、
内部が中空で、高圧ガスが注入されて前端部下面が膨出
する弾性部材15を挿入してフレーム固定手段を構成す
ることが出来る。この装置では、可動ブロック14によ
って弾性部材15をアイランド2に押し付け、この状態
で弾性部材15の内部に高圧ガスを供給することにより
弾性部材15のアイランド2押圧部分15aを膨出させ
てアイランド2と支持部材5の密着性を向上できる。本
発明によるフレーム固定手段は、弾性部材によって構成
され、アイランド2上で滑りにくく半導体ペレット4と
の間の余白部分が狭くても確実にアイランド2と係合で
き、面接触させることができるため係合面積も広くでき
るから、アイランドを縮径し半導体ペレットとの間の余
白部分が狭い場合でも確実にアイランドを支持部材に密
着でき、良好なボンディングができる。また弾性部材は
圧着するだけで水平面方向の移動がないから半導体ペレ
ットの一部にも当接させても損傷させることがなく、ア
イランド上の余白部分がない状態でもアイランドを確実
に固定することが出来る。
【0007】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、リードフ
レームの小型化によりワイヤボンディング時にアイラン
ドを支持部材に押圧して固定するためのフレーム固定手
段を当接し得る面積が狭くても確実に固定することが出
来、良好なボンディングができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例を示す側断面図
【図2】 図1装置の平面図
【図3】 本発明によるフレーム固定手段の変形例を示
す要部側断面図
【図4】 本発明によるフレーム固定手段の変形例を示
す要部側断面図
【図5】 本発明の他の実施例を示す要部側断面図
【図6】 従来のワイヤボンダを示す側断面図
【符号の説明】
1 リードフレーム 2 アイランド 3 リード 4 半導体ペレット 5 支持部材 7 固定手段 8 ボンディングツール 9 ワイヤ 10 フレーム固定手段 12 弾性部材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体ペレットを固定したアイランドと一
    端がアイランド近傍に配置されたリードとを連結一体化
    したリードフレームのアイランドとリード中間部を支持
    部材上に押圧固定し位置決めする固定手段と、半導体ペ
    レット上の電極とリードとをワイヤを介して電気的に接
    続するボンディングツールとを備えたワイヤボンダにお
    いて、 上記固定手段は、少なくともアイランドを押圧固定する
    部分が弾性部材よりなることを特徴とするワイヤボン
    ダ。
  2. 【請求項2】アイランドを押圧固定する弾性部材の一部
    を半導体ペレットの表面に当接させることを特徴とする
    請求項1に記載のワイヤボンダ。
  3. 【請求項3】固定手段は、 支持部材上の所定高さ位置上方で上下動する可動ブロッ
    クと、支持部材と可動ブロックの間に挿入され高圧ガス
    が注入されて膨張しアイランドを押圧固定する中空の弾
    性部材からなることを特徴とする請求項1に記載のワイ
    ヤボンダ。
JP4670999A 1999-02-24 1999-02-24 ワイヤボンダ Pending JP2000243780A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011030368A1 (ja) * 2009-09-08 2011-03-17 パナソニック株式会社 半導体装置とその製造方法

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