JP2008130815A - Capillary member, wire bonding apparatus, and wire bonding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワイヤボンディング装置、ワイヤボンディング装置のキャピラリ部材、及び、ワイヤボンディング方法に関する。 The present invention relates to a wire bonding apparatus, a capillary member of the wire bonding apparatus, and a wire bonding method.
半導体装置の製造において、ワイヤボンディング技術が使用されてきた。ワイヤボンディング法は、例えば、半導体チップに設けられた外部接続用の電極パッドにワイヤ先端に形成されたボールを押し付けて接合(ボールボンド)し、繰り出されたワイヤ線をリード上で押しつぶして接合(スティッチボンド)して、接続に関与しないワイヤ線を切断することによって、電極パッドとリード(外部接続端子)とをボンディングワイヤを介して接続する方法である。 Wire bonding technology has been used in the manufacture of semiconductor devices. In the wire bonding method, for example, a ball formed at the tip of a wire is pressed against an electrode pad for external connection provided on a semiconductor chip to bond (ball bond), and the drawn wire wire is crushed on a lead to be bonded ( This is a method of connecting the electrode pad and the lead (external connection terminal) via a bonding wire by cutting a wire line not involved in the connection by stitch bonding.
近年、集積回路を有する半導体装置は、高集積化および小型化等の要請に対応して、接続すべき電極パッドの密度が飛躍的に増大しつつある。これに伴って、ボンディングワイヤの間隔及び線径は微細化されつつあり、電極パッド及びリード等の接合部の面積は狭小化している。 In recent years, the density of electrode pads to be connected to a semiconductor device having an integrated circuit has been dramatically increased in response to demands for high integration and miniaturization. Along with this, the spacing and the wire diameter of the bonding wires are being miniaturized, and the area of the joint portion such as the electrode pad and the lead is narrowed.
ボンディングを実行する場合、接合部の面積が比較的大きく、ボンディングワイヤの線径も比較的大きいと、一定の接合強度が得られるが、ボンディングワイヤが微細化すると、接合部の面積が小さくなり接合強度が低下し、接合部での接続不良を起こし易くなるという課題があった。 When bonding is performed, if the bonding area is relatively large and the bonding wire diameter is relatively large, a certain bonding strength can be obtained. However, if the bonding wire is miniaturized, the bonding area is reduced and bonding is performed. There existed a subject that intensity | strength fell and it became easy to raise | generate the connection failure in a junction part.
そこで、例えば、ワイヤボンディング用キャピラリが、その先端に、被接続部におけるワイヤ接合部の接合面積を結線方向に増加可能な押し潰し手段、すなわち、スライド可能な押圧部材を備える技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, for example, a technique is disclosed in which a wire bonding capillary is provided with crushing means, that is, a slidable pressing member, that can increase the bonding area of the wire bonding portion in the connected portion in the connecting direction at the tip thereof. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、この開示されたワイヤボンディング技術では、スティッチボンド(第2接続)時の第2接合部を結線方向に延ばした形状として、接合面積を増加することができるが、ボールボンド(第1接続)時の接合面積を増加させることは難しいという問題がある。
本発明は、ボールボンド時の接合面積を増加させるキャピラリ部材、ワイヤボンディング装置、及びワイヤボンディング方法を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a capillary member, a wire bonding apparatus, and a wire bonding method that increase the bonding area during ball bonding.
本発明の一態様のキャピラリ部材は、上面及び底面を通る軸に実質的に軸対称な4角柱をなし、ワイヤを挿通するワイヤ挿通孔が、前記底面に通じているキャピラリと、前記キャピラリを入れ子式に挿通する貫通孔を有するキャピラリ枠体とを備えていることを特徴とする。 A capillary member according to one aspect of the present invention is a quadrangular prism that is substantially axisymmetric with respect to an axis passing through an upper surface and a bottom surface, a wire insertion hole through which a wire passes is connected to the bottom surface, and the capillary is nested And a capillary frame having a through-hole inserted into the equation.
また、本発明の別態様のキャピラリ部材は、上面及び底面を通る軸に実質的に軸対称な4角柱をなし、ワイヤを挿通するワイヤ挿通孔が、前記底面に通じているキャピラリと、前記キャピラリを入れ子式に挿通する貫通孔を有するキャピラリ枠体と、前記キャピラリ枠体と固定され、前記キャピラリ枠体の底面を、前記キャピラリの底面を境に、出し入れ方向に駆動できる枠体駆動機構とを備えていることを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a capillary member having a quadrangular prism that is substantially axisymmetric with respect to an axis passing through the top surface and the bottom surface, and a capillary through which a wire insertion hole for inserting a wire communicates with the bottom surface; A capillary frame body having a through-hole that is inserted in a telescopic manner, and a frame body driving mechanism that is fixed to the capillary frame body and that can drive the bottom surface of the capillary frame body in the insertion / removal direction with the bottom surface of the capillary as a boundary. It is characterized by having.
また、本発明の別態様のワイヤボンディング装置は、ボンディングアームと、前記ボンディングアームに上面側が固定され、前記上面及び底面を通る軸に実質的に対称な4角柱をなし、ワイヤを挿通するワイヤ挿通孔が、前記底面に通じているキャピラリと、前記ボンディングアームに固定され、前記キャピラリの軸に沿って前進後退運動を発生可能な枠体駆動機構と、前記枠体駆動機構に接続され、前記キャピラリを入れ子式に挿通可能とする貫通孔を有し、前記キャピラリの底面に対して、出し入れ可能に設置されたキャピラリ枠体とを備えていることを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a wire bonding apparatus including a bonding arm and a quadrilateral column whose upper surface is fixed to the bonding arm and substantially symmetric with respect to an axis passing through the upper surface and the bottom surface. A capillary connected to the bottom surface, a frame fixed to the bonding arm, capable of generating a forward and backward movement along the capillary axis, and connected to the frame driving mechanism; And a capillary frame which is installed so as to be able to be inserted and removed from the bottom surface of the capillary.
また、本発明の別態様のワイヤボンディング方法は、キャピラリの先端部に、ボンディングワイヤの先端に形成されたボールを配設する工程と、前記ボールを前記キャピラリと共に、被接続物であるパッド上に降下させる工程と、キャピラリ枠体を前記キャピラリに沿って、前記キャピラリ枠体の底面を、前記ボールのつぶれ高さ相当分だけ前記キャピラリの先端部から降下させる工程と、前記キャピラリの軸に沿って圧力、並びに、熱及び超音波の内の少なくともいずれか1つを加えて、前記ボールを、潰しながら、前記パッドに接合させる工程と、前記キャピラリ枠体を上昇させる工程と、前記キャピラリを上昇させる工程とを備えていることを特徴とする。 The wire bonding method according to another aspect of the present invention includes a step of disposing a ball formed at a tip of a bonding wire at a tip of a capillary, and the ball together with the capillary on a pad as an object to be connected. Lowering the capillary frame along the capillary, lowering the bottom surface of the capillary frame from the tip of the capillary by an amount corresponding to the collapse height of the ball, and along the capillary axis Applying at least one of pressure, heat, and ultrasonic waves to squeeze the ball into the pad while being crushed, raising the capillary frame, and raising the capillary And a process.
本発明によれば、第1接続時の接合面積を増加させるキャピラリ部材、ワイヤボンディング装置、及びワイヤボンディング方法を提供すことが可能である。 According to the present invention, it is possible to provide a capillary member, a wire bonding apparatus, and a wire bonding method that increase the bonding area during the first connection.
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。各図では、同一の構成要素には同一の符号を付す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each figure, the same components are denoted by the same reference numerals.
本発明の実施例1を、図1乃至図4を参照しながら説明する。図1はキャピラリ部材及びその周辺部の構造を比較的詳しく示すワイヤボンディング装置の模式的な正面図である。図2はキャピラリ部材を模式的に示す図で、図2(a)はキャピラリ部材の一部を切り欠いて示す正面図、図2(b)はキャピラリ部材を下方から見た平面図である。図3はキャピラリ部材を使用してワイヤボンディングを行う方法を、工程順に、キャピラリ部材の一部を切り欠いて示す模式的な正面図である。図4は本実施例による接合部の形状を従来の接合部の形状と比較して示す模式図である。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic front view of a wire bonding apparatus showing the structure of a capillary member and its peripheral part in a relatively detailed manner. 2A and 2B are diagrams schematically showing the capillary member. FIG. 2A is a front view of the capillary member with a part cut away, and FIG. 2B is a plan view of the capillary member as viewed from below. FIG. 3 is a schematic front view showing a method of performing wire bonding using a capillary member by cutting away a part of the capillary member in the order of steps. FIG. 4 is a schematic view showing the shape of the joint according to this embodiment in comparison with the shape of a conventional joint.
まず、図1に示すように、ボンディング装置1は、架台6、架台6の上の側部に、水平面内において移動自在なX−Yステージ7、X−Yステージ7の上に、ボンディングヘッド部8が配置されている。ボンディングヘッド部8は、遥動自在に軸支されたボンディングアーム17を有している。ボンディングアーム17のボンディングヘッド部8に対する端部には、キャピラリ部材20が固定されている。また、ボンディング装置1は、キャピラリ部材20の下方に、ボンディングステージ11を有している。
First, as shown in FIG. 1, the bonding apparatus 1 includes a
キャピラリ部材20は、ボンディングワイヤ31を挿通する挿通孔を有するキャピラリ21と、キャピラリ21の外側にあって、入れ子式に、キャピラリ21の下端部に対して底面が出し入れ可能に設置されたキャピラリ枠体24と、キャピラリ枠体24の側面に固定された駆動アーム28を、キャピラリ21の下端部を境に、上下の出し入れ方向に駆動する枠体駆動機構27とを備えた構成である。キャピラリ部材20の上側のキャピラリ21上端部及び枠体駆動機構27は、ボンディングアーム17の先端部に固定されている。
The
ボンディングの対象となる半導体チップ12は、リードフレーム14にマウントされて、ボンディングステージ11上に配設される。ボンディングステージ11は、半導体チップ12及びリードフレーム14等を加熱する加熱装置(図示略)を有している。キャピラリ21の下端部は、被接続物である半導体チップ12のほぼ正方形をなす電極のパッド13及びリードフレーム14等の上方に固定位置を有し、上下方向及び水平面内で移動可能なボンディングアーム17の動きに従って、キャピラリ21を介してボール33及びボンディングワイヤ31を押圧し、被接続物間を移動することが可能である。
The
なお、ボンディング装置1は、図示を省略するが、キャピラリ部材20及びボンディングステージ11の近傍に、ボンディングワイヤ31のボール33を形成するための電気トーチ、ボール33の反対側でボンディングワイヤ31をクランプするワイヤクランパ等が配置され、ボンディングアーム17、キャピラリ21、枠体駆動機構27、電気トーチ、及びワイヤクランパ等は、ボンディング装置の制御装置に接続され、同期をとって駆動される。また、ボンディング装置1は、超音波を発生する機構(図示略)を有しており、制御装置に制御されて、キャピラリ部材20を介して、超音波エネルギーをボール33に伝えることが可能である。
Although not shown, the bonding apparatus 1 clamps the
図2に示すように、キャピラリ部材20を構成するキャピラリ21は、上面及び底面を通る軸に対称な4角柱をなし、ボンディングワイヤ31を挿通する断面が円形の挿通孔22が軸に沿って形成されている。上面及び底面の4角形は、正方形または面取りがなされたほぼ正方形をなしている。キャピラリ21の底面部23は、軸を中心に挿通孔22の円形の開口があり、挿通孔22周囲は、底面側に向かって開いたテーパが付けられ、テーパの周囲は軸にほぼ垂直な平面をなしている。キャピラリ21は、例えば、セラミックで形成されているが、タングステンカーバイド等を使用することが可能である。また、キャピラリ21は、底面部23側が4角柱をなし、上部のボンディングアーム17側は、他の形状、例えば、円柱であっても差し支えない。
As shown in FIG. 2, the
キャピラリ枠体24は、キャピラリ21の外側にあって、4角柱のキャピラリ21の側面に対向する貫通孔25をなす矩形の面が内側をなし、外側が4角柱をなしている。貫通孔25は、キャピラリ21をスムーズに通すことが可能な寸法に作製されている。キャピラリ枠体24は、軸方向に、キャピラリ21より短く、底面をキャピラリ21の底面部23より上方に配置可能であり、そのとき、上面をボンディングアーム17の下側に配置可能である。キャピラリ枠体24の底面は、ほぼ平面である。キャピラリ枠体24は、例えば、セラミックで形成されているが、タングステンカーバイド、ステンレススチール等を使用することが可能である。
The
駆動アーム28は、一端をキャピラリ枠体24の側面に固定され、他端を、図1に示すように、枠体駆動機構27に接続されている。枠体駆動機構27は、電気を供給されて、キャピラリ枠体24を上下に動かすことができる機構を有している。図示を省略するが、例えば、圧電素子に駆動摩擦部材を取り付け、駆動摩擦部材に移動体を摩擦保持して、圧電素子の動きで、キャピラリ枠体24が接続された移動体を駆動摩擦部材に沿って動かす機構でもよいし、また、小型の電磁アクチュエータを使用し、キャピラリ枠体24を直進運動させる機構等でもよい。駆動アーム28は、キャピラリ枠体24と一体的に形成されてもよいし、別々に形成後、キャピラリ枠体24に固定されてもよい。
One end of the
次に、キャピラリ部材20を使用して、ボンディングを行う方法を説明する。図3(a)に示すように、加熱された半導体チップ12のパッド13の直上に、ほぼ球形のボール33が形成されたボンディングワイヤ31を有するキャピラリ部材20が固定される。例えば、パッド13は、1辺が約80μmである。ボンディングワイヤ31は、直径が約25μm、金または金を主成分とする合金である。
Next, a method for bonding using the
図3(b)に示すように、キャピラリ部材20を下げて、ボール33がパッド13にほぼ接する位置に置く。
As shown in FIG. 3B, the
図3(c)に示すように、ボール33がパッド13に接合された直後の底面部23とパッド13との間隔に相当する距離だけ、底面部23からキャピラリ枠体24の底面を下げる。なお、キャピラリ21に対するキャピラリ枠体24の下降は、キャピラリ部材20の下降より前に行っておくことが可能である。
As shown in FIG. 3C, the bottom surface of the
図3(d)に示すように、底面部23がボール33を押圧するように、キャピラリ部材20に圧力を加える。ここで、圧力と共に、超音波振動を印加してもよいし、圧力と共に、熱を加えても、超音波振動と熱を加えてもよい。押圧されたボール33は、厚さ(または、高さ)を薄くしながら、パッド13に平行な方向に広がり、底面部23、キャピラリ枠体24、及びパッド13で形成される空間をほとんど埋める圧接体33aとなる。なお、キャピラリ枠体24がパッド13から一定の反作用を受けた場合、枠体駆動機構27の駆動アーム28を固定する力を緩めることは差し支えない。
As shown in FIG. 3D, pressure is applied to the
図3(e)に示すように、一定位置まで押圧された圧接体33aがパッド13上に形成され、すなわち、一定時間経過後、まず、キャピラリ枠体24の底面がキャピラリ21の底面部23より上部になるように移動され、次に、キャピラリ21を上方向に移動する。その結果、パッド13に接合された圧接体33aを有するボンディングワイヤ31が形成されて、第1接続が完成する。以降、リードフレーム14へのスティッチボンド(第2接続)は、周知のボンディング装置と同様に実行可能である。
As shown in FIG. 3 (e), the
図4(a)に示すように、圧接体33aは、キャピラリ枠体24の貫通孔25に外形が規定された正方形、または、4隅が面取りされたような正方形をなす。ボール33とパッド13との接合形状もこの正方形に近い形状をなす。まず、第1の比較のために、同じ形状のパッド13に対する接合を、パッド13端からの距離が一定値を越えないように、キャピラリ枠体24のない状態で形成した圧接体53は、図4(b)に示すように、底面部23にほぼ内接する円形となる。同じボール33を使用すると、圧接体53の厚さは、4隅に広がらない分だけ圧接体33aより少し高くなる。次に、第2の比較例は、キャピラリの底面部を底面部23にほぼ内接する円形として試みたが、第1の比較例と同様の大きさのほぼ円形の圧接体となる。そして、これらの接合部の形状も圧接体53に近い円形となる。
As shown in FIG. 4A, the
上述したように、本実施例のキャピラリ部材20は、キャピラリ21と、キャピラリ21の外側にあって、キャピラリ21の下端部に対して底面が出し入れ可能に設置されたキャピラリ枠体24と、キャピラリ枠体24の側面に固定された駆動アーム28を、キャピラリ21の下端部を境に、上下の出し入れ方向に駆動する枠体駆動機構27とを備えて、ボール33を押圧するときに、底面部23、キャピラリ枠体24、及びパッド13で外形の広がりを規定して、ボール33とパッド13とを接合する。
As described above, the
その結果、パッド13に対して、平面的にはほぼ正方形の圧接体33aが形成され、接合部も、ほぼ同様な正方形となる。比較例では、圧接体53はほぼ円形となり、接合部も同様なほぼ円形となる。つまり、本実施例の圧接体33aの接合面積は、比較例の圧接体53の接合面積より約25%増加する。接合面積の増加は、接合したボンディングワイヤの引っ張り試験の比較において、接合強度の増大を確認できる。
As a result, a substantially square
本実施例のキャピラリ部材20を使用した半導体装置は、同じパッド面積において、接合強度をより大きくできるので、接合部における剥離等の接合不良を起こす頻度を抑制することが可能となる。また、同じ接合強度を目指す場合、パッド面積を縮小できるので、半導体装置の小型化が可能となる。また、圧接体33aは、キャピラリ枠体24に規定されるので、はみ出す頻度が減少し、その結果、隣接のパッド及び圧接体に接触する不良等を減少させることが可能となる。
Since the semiconductor device using the
上記実施例1の変形例を説明する。図5はキャピラリ部材を模式的に示す図で、図5(a)はキャピラリ部材の一部を切り欠いて示す正面図、図5(b)はキャピラリ部材を下方から見た平面図である。上記実施例1とは、キャピラリの底面側の先端の形状が異なっている。上記実施例1と同じ構成要素については、説明を省略する。 A modification of the first embodiment will be described. 5A and 5B are diagrams schematically showing the capillary member. FIG. 5A is a front view showing a portion of the capillary member cut away, and FIG. 5B is a plan view of the capillary member as viewed from below. The shape of the tip on the bottom side of the capillary is different from that of the first embodiment. The description of the same components as those in the first embodiment is omitted.
図5に示すように、キャピラリ部材60を構成するキャピラリ61は、実施例1のキャピラリ21の底面部23の形状を除いて、ほとんど同様である。キャピラリ61の底面部63は、軸を中心に挿通孔22の円形の開口があり、挿通孔22周囲は、底面側に向かって開いた第1テーパ部63aがあり、第1テーパ部63aの周囲は底面側に向かって開いた第2テーパ部63bがある。第2テーパ部63bは、第1テーパ部63aに比較して、緩やかな傾斜(水平面に対して小さい角度)をなしている。キャピラリ61を底面側から見ると、第2テーパ部63bのそれぞれの合わせ目が直線になっている。
As shown in FIG. 5, the
キャピラリ61を使用したボンディング方法は、実施例1のキャピラリ21を使用したボンディング方法と同様である。その結果、ボール33が押圧された圧接体は、上部周辺部にキャピラリ61の底面部63の形状を反映している。その他は実施例1と同様に、パッドに接合された圧接体を有するボンディングワイヤ31が形成されて、第1接続が完成する。
The bonding method using the capillary 61 is the same as the bonding method using the
上述したように、底面側に向かって開いた第1テーパ部63a及び第1テーパ部63aの周囲は底面側に向かって開いた第2テーパ部63bを有する底面部63を備えたキャピラリ61を使用することにより、ボール33は、第2テーパ部63bに垂直な方向に押圧される。その結果、キャピラリ枠体24に接触する境界の少し内側から中心部にかけて、パッドに接合される実質的な部分をより効率よく押すことができ、強い接合が可能となる。その他には、実施例1の効果と同様な効果を有している。
As described above, the capillary 61 including the
本発明の実施例2を、図6を参照しながら説明する。図6はキャピラリ部材を模式的に示す図で、図6(a)はキャピラリ部材の一部を切り欠いて示す正面図、図6(b)は、図6(a)に示すキャピラリ部材の先端部を拡大して示す断面図、図6(c)はキャピラリ部材の先端部を下方から見た平面図である。上記実施例1とは、キャピラリ枠体の底面側の先端の形状が異なっている。上記実施例1と同じ構成要素については、説明を省略する。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 is a diagram schematically showing the capillary member, FIG. 6 (a) is a front view showing a part of the capillary member, and FIG. 6 (b) is a front end of the capillary member shown in FIG. 6 (a). FIG. 6C is a plan view of the tip portion of the capillary member as viewed from below. The shape of the tip on the bottom side of the capillary frame is different from that of the first embodiment. The description of the same components as those in the first embodiment is omitted.
図6に示すように、キャピラリ部材70を構成するキャピラリ枠体74は、実施例1のキャピラリ枠体24の先端部の形状を除いて、ほとんど同様である。キャピラリ枠体74の先端部は、キャピラリ枠体24と同様な貫通孔25を先端部の近傍まで有しているが、先端部の近傍において、先端部に向かって、次第に、開口が大きくなるテーパ部75を備えている。テーパ部75は、キャピラリ21の底面部23からキャピラリ枠体74の底面を下げてボンディングを実施することになるが、底面部23から下方に突出した部分に形成される(図3(c)参照)。テーパ部75の面は、貫通孔25を形成する面に対して、例えば、約20度以下の傾きを有している。
As shown in FIG. 6, the
キャピラリ枠体74を使用したボンディング方法は、実施例1のキャピラリ枠体24を使用したボンディング方法と同様である。その結果、ボール33が押圧された圧接体は、キャピラリ枠体74に接する周辺部に、キャピラリ枠体74のテーパ部75の形状を反映している。その他は実施例1と同様に、パッドに接合された圧接体を有するボンディングワイヤ31が形成されて、第1接続が完成する。
The bonding method using the
上述したように、先端部に向かって、次第に、開口が大きくなるテーパ部75を備えたキャピラリ枠体74を使用することにより、ボール33は、底面部23に垂直な方向に押圧され、キャピラリ枠体74に接触した圧接体は、上側(ボンディングワイヤ31の側)に向かって、テーパ部75を反映して、次第に小さい形状となる。圧接体は、キャピラリ21、キャピラリ枠体74、及びパッド13で形成される空間に一杯に広がっても、キャピラリ枠体74に対しては、むしろ、押し上げる力が働くので、キャピラリ枠体74を、上方に引き離すことが容易となる。
As described above, by using the
その結果、実施例1のボンディング方法で採られた、まず、キャピラリ枠体24の底面がキャピラリ21の底面部23より上部になるように移動させ、次に、キャピラリ21を上方向に移動するという手順は必ずしも必要なく、例えば、キャピラリ枠体74と底面部23を同時に上方向に移動させることが可能となる。また、キャピラリ枠体74のテーパ部75と圧接体との接触抵抗は小さくなるので、キャピラリ枠体74の上方向に移動時に、圧接体を上方に持ち上げようとする力は小さくなり、周辺部の接合を弱めるということは抑制され、より信頼性の高い半導体装置を作製することが可能となる。その他には、実施例1の効果と同様な効果を有している。
As a result, first, the
なお、本実施例のキャピラリ枠体74と、実施例1の変形例で示した底面側に向かって開いた第1テーパ部63a及び第1テーパ部63aの周囲は底面側に向かって開いた第2テーパ部63bを有する底面部63を備えたキャピラリ61とを組み合わせて、新たなキャピラリ部材を構成することは可能である。
Note that the
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することができる。 As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to the said Example, It can implement in various deformation | transformation within the range which does not deviate from the summary of this invention.
例えば、実施例では、ほぼ正方形のパッドに接合するために、キャピラリの底面はほぼ正方形である例を示したが、パッドが長方形である場合、キャピラリの底面をパッドの長方形に内接する長方形としてもよい。 For example, in the embodiment, an example in which the bottom surface of the capillary is approximately square in order to bond to a substantially square pad is shown. However, when the pad is rectangular, the bottom surface of the capillary may be a rectangle inscribed in the rectangle of the pad. Good.
また、実施例では、キャピラリは、上面及び底面が4角形をなす4角柱である例を示したが、4角形の4つの角が他の4つの辺より短い辺に置き換えられた8角形をなす8角柱とすることは可能である。また、4角形の4つの角が他の4つの辺より短い曲率を有する辺に置き換えられた柱状とすることは可能である。 In the embodiment, the capillary has an example in which the top surface and the bottom surface are quadrangular prisms having a quadrangular shape. However, the capillary has an octagonal shape in which four corners of the quadrangular shape are replaced with sides shorter than the other four sides. It is possible to use an octagonal column. Further, it is possible to form a columnar shape in which four corners of the quadrangle are replaced with sides having curvatures shorter than those of the other four sides.
本発明は、以下の付記に記載されるような構成が考えられる。
(付記1) 上面及び底面を通る軸に実質的に軸対称な4角柱をなし、ワイヤを挿通するワイヤ挿通孔が、前記底面に通じているキャピラリと、前記キャピラリを入れ子式に挿通する貫通孔を有するキャピラリ枠体とを備えているキャピラリ部材。
The present invention can be configured as described in the following supplementary notes.
(Supplementary Note 1) A quadrangular column that is substantially axisymmetric with respect to an axis passing through the top surface and the bottom surface, and a wire insertion hole through which the wire is inserted communicates with the bottom surface, and a through hole through which the capillary is inserted in a nested manner A capillary member provided with a capillary frame having
(付記2) 前記キャピラリの底面は、前記軸に垂直な面とほぼ平行、及び、前記軸に垂直な面に対して凹部をなす傾斜の内の少なくともいずれか一方を備えている付記1に記載のボンディング部材。 (Supplementary note 2) The supplementary note 1, wherein a bottom surface of the capillary is provided with at least one of an inclination substantially parallel to a surface perpendicular to the axis and a concave portion with respect to a surface perpendicular to the axis. Bonding member.
(付記3) キャピラリの先端部に、ボンディングワイヤの先端に形成されたボールを配設する工程と、前記ボールを前記キャピラリと共に、被接続物であるパッド上に降下させる工程と、キャピラリ枠体を前記キャピラリに沿って、前記キャピラリ枠体の底面を、前記ボールのつぶれ高さ相当分だけ前記キャピラリの先端部から降下させる工程と、前記キャピラリの軸に沿って圧力、並びに、熱及び超音波の内の少なくともいずれか1つを加えて、前記ボールを、潰しながら、前記パッドに接合させる工程と、前記キャピラリ枠体を上昇させる工程と、前記キャピラリを上昇させる工程とを備えているワイヤボンディング方法。 (Additional remark 3) The process of arrange | positioning the ball formed in the front-end | tip of a bonding wire to the front-end | tip part of a capillary, the process of dropping the said ball on the pad which is a to-be-connected object with the said capillary, A step of lowering the bottom surface of the capillary frame along the capillary from the tip of the capillary by an amount corresponding to the collapse height of the ball, pressure along the axis of the capillary, and heat and ultrasonic waves A wire bonding method comprising: adding at least any one of the above and joining the pad while crushing the ball; raising the capillary frame; and raising the capillary .
(付記4) 前記キャピラリ枠体は、前記キャピラリの先端部から降下させた後、上昇させる力を受けた場合、上昇させる力がほぼなくなるまで変位させることが可能である付記3に記載のワイヤボンディング方法。 (Supplementary note 4) The wire bonding according to supplementary note 3, wherein when the capillary frame is lowered from the tip of the capillary and receives a force to be raised, the capillary frame can be displaced until the force to be lifted is almost eliminated. Method.
(付記5) 前記キャピラリ枠体を上昇させる工程と、前記キャピラリを上昇させる工程とを同時に実行する付記3に記載のワイヤボンディング方法。 (Supplementary note 5) The wire bonding method according to supplementary note 3, wherein the step of raising the capillary frame and the step of raising the capillary are performed simultaneously.
1 ボンディング装置
6 架台
7 X−Yステージ
8 ボンディングヘッド部
11 ボンディングステージ
12 半導体チップ
13 パッド
14 リードフレーム
17 ボンディングアーム
20、60、70 キャピラリ部材
21、61 キャピラリ
22 挿通孔
23、63 底面部
23a、75 テーパ部
23b 平面部
24、74 キャピラリ枠体
25 貫通孔
27 枠体駆動機構
28 駆動アーム
31 ボンディングワイヤ
33 ボール
33a、53 圧接体
63a 第1テーパ部
63b 第2テーパ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記キャピラリを入れ子式に挿通する貫通孔を有するキャピラリ枠体と、
を備えていることを特徴とするキャピラリ部材。 A capillary having a quadrangular prism that is substantially axisymmetric with respect to an axis passing through the top surface and the bottom surface, and a wire insertion hole through which the wire is inserted communicates with the bottom surface;
A capillary frame having a through-hole through which the capillary is nested,
A capillary member comprising:
前記キャピラリを入れ子式に挿通する貫通孔を有するキャピラリ枠体と、
前記キャピラリ枠体と固定され、前記キャピラリ枠体の底面を、前記キャピラリの底面を境に、出し入れ方向に駆動できる枠体駆動機構と、
を備えていることを特徴とするキャピラリ部材。 A capillary having a quadrangular prism that is substantially axisymmetric with respect to an axis passing through the top surface and the bottom surface, and a wire insertion hole through which the wire is inserted communicates with the bottom surface;
A capillary frame having a through-hole through which the capillary is nested,
A frame body drive mechanism fixed to the capillary frame body and capable of driving the bottom surface of the capillary frame body in the insertion / removal direction with the bottom surface of the capillary as a boundary;
A capillary member comprising:
前記ボンディングアームに上面側が固定され、前記上面及び底面を通る軸に実質的に対称な4角柱をなし、ワイヤを挿通するワイヤ挿通孔が、前記底面に通じているキャピラリと、
前記ボンディングアームに固定され、前記キャピラリの軸に沿って前進後退運動を発生可能な枠体駆動機構と、
前記枠体駆動機構に接続され、前記キャピラリを入れ子式に挿通可能とする貫通孔を有し、前記キャピラリの底面に対して、出し入れ可能に設置されたキャピラリ枠体と、
を備えていることを特徴とするワイヤボンディング装置。 A bonding arm,
A capillary having an upper surface fixed to the bonding arm, forming a quadrangular column substantially symmetric with respect to an axis passing through the upper surface and the bottom surface, and a wire insertion hole through which a wire passes to the bottom surface;
A frame drive mechanism fixed to the bonding arm and capable of generating forward and backward movement along the capillary axis;
A capillary frame that is connected to the frame body drive mechanism and has a through hole that allows the capillary to be inserted in a telescopic manner, and is installed so as to be able to be inserted and removed from the bottom surface of the capillary;
A wire bonding apparatus comprising:
前記ボールを前記キャピラリと共に、被接続物であるパッド上に降下させる工程と、
キャピラリ枠体を前記キャピラリに沿って、前記キャピラリ枠体の底面を、前記ボールのつぶれ高さ相当分だけ前記キャピラリの先端部から降下させる工程と、
前記キャピラリの軸に沿って圧力、並びに、熱及び超音波の内の少なくともいずれか1つを加えて、前記ボールを、潰しながら、前記パッドに接合させる工程と、
前記キャピラリ枠体を上昇させる工程と、
前記キャピラリを上昇させる工程と、
を備えていることを特徴とするワイヤボンディング方法。 A step of disposing a ball formed at the tip of the bonding wire at the tip of the capillary;
Dropping the ball together with the capillary onto a pad, which is an object to be connected;
Dropping the capillary frame along the capillary and lowering the bottom surface of the capillary frame from the tip of the capillary by an amount corresponding to the collapsed height of the ball;
Applying at least one of pressure and heat and ultrasound along the axis of the capillary to bond the ball to the pad while crushing;
Raising the capillary frame;
Raising the capillary;
A wire bonding method comprising:
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021244703A3 (en) * | 2020-06-02 | 2022-03-31 | Hesse Gmbh | Wire bonding apparatus, and operating method therefor |
-
2006
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021244703A3 (en) * | 2020-06-02 | 2022-03-31 | Hesse Gmbh | Wire bonding apparatus, and operating method therefor |
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