JP2865973B2 - ワイヤループ変形防止ワイヤボンディング装置 - Google Patents

ワイヤループ変形防止ワイヤボンディング装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤボンディング装
置において、加熱状態でボンディングを行った後冷却す
る段階において、ボンディングしたワイヤループが変形
するのを防止する工夫に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のワイヤボンディング装置は、図２
に示すようにアイランド１にＩＣチップ２を固着させた
リードフレーム３を図３の（ａ）のように搬送アームク
ランプ５によってヒートブロック４の上へ搬送し加熱し
つつ１つのアイランド１が所定位置に来たときに停止
し、図示されていないワーク抑えによってリードフレー
ム３をヒートブロック４にしっかり抑えたうえで、キャ
ピラリー６によってＩＣチップ２の電極７とリード８と
の間をワイヤ１０で図４のように一定の湾曲ループを形
成しつつボンディングする。
【０００３】ボンディングが完了すると、図３の（ｂ）
のようにヒートブロック４が下へ下がると同時に搬送ア
ームクランプ５がリードフレーム３を上下から挟み、次
いで図３の（ｃ）のように１ピッチだけ搬送する。そし
て次のＩＣについて再び図の（ａ）から（ｃ）までの動
作を繰り返す。この一連の動作のタイミングチャートを
図５に示す。
【０００４】即ち、ボンディング動作が終わると同時に
ヒートブロック４は下へ下り、同時に搬送アームクラン
プ５は閉じすぐ移動する。ボンディングが終了した部分
は、ヒートブロック４から離れ自然に冷却され図示され
ていないフレームマガジンへ収納される。このようにワ
イヤボンディング装置においてはボンディングの圧着を
容易確実ならしむるためボンディングに先立ちリードフ
レームをヒータプレートによって加熱している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに加熱した状態でボンディングされた後、冷却の過程
において、リード８、アイランド１およびアイランドを
吊っている吊りピン９等の各部の温度の下がり方が、そ
の形状が異なっていることや、アイランドの場合にはＩ
Ｃチップが固着されていることによって異なり、それに
より収縮の度合いが異なることになり、ＩＣチップ２の
電極７上のボンディング点とリード８上のボンディング
点の相対位置関係が変化する。
【０００６】このため、ボンディングされているワイヤ
１０がたるんだり、引っ張られたり或いは捩じられるな
どしてワイヤループが変形してしまい、この変形は各部
の温度が常温に落ち着いても元へは戻らない。
【０００７】このような、ボンディング後のワイヤルー
プの変形は、ワイヤ自身に無理な力がかかっていること
を意味し、ボンディング点の接着の信頼性を低下させる
ことになり、また時によっては隣接ワイヤに接触したり
するなど問題があった。
【０００８】本発明の目的は、上記従来の問題に鑑み
て、冷却速度をより遅くすることにより、各部の温度差
が極力小さくなるようにして、収縮度の差に起因するワ
イヤループの変形をなくしたワイヤボンディング装置を
提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために次の手段構成を有する。即ち、本発明装
置は、加熱用のヒートブロック上で、リードフレームの
アイランドに固着されている半導体チップの電極とリー
ドをワイヤでワイヤループを形成しつつ接続するワイヤ
ボンディング装置において、ボンディング終了後のリー
ドフレームの搬送を、リードフレームからのヒートブロ
ック引き離し時点よりも、リードフレームの半導体チッ
プを取り付けたアイランドと、このアイランドを構造的
に保持する複数の吊りピンと、リードとを含むボンディ
ング部位の緩冷却に必要な予め設定された時間だけ遅延
させる手段を具備することを特徴とするワイヤループ変
形防止ワイヤボンディング装置である。
【００１０】
【００１１】
【作用】以下、上記手段構成を有する本発明装置の作用
について説明する。本発明においては、１つのＩＣチッ
プ（半導体チップ）についてボンディングが完了しヒー
トブロックが下がってリードフレームから離れた後も、
リードフレームはその位置に予め設定した時間留まって
いるので、なおヒートブロックからの輻射および対流に
よる余熱を受けるので自然の冷却に較べ、各部の冷却時
間勾配が緩やかとなり各部間の温度差が小さくなる。
【００１２】従って、各部の収縮の度合いも同じように
進行し、ＩＣチップの電極上のボンディング点とリード
上のボンディング点との相対的な位置ずれが小さくな
り、ワイヤループが変形しないので冷却されることにな
る。ヒータブロックが下がった後、リードフレームを留
め置く時間はワイヤループの変形が許容範囲内に入るま
での時間を実験的に求めて定めることとなる。
【００１３】
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の動作のタイミングチャートであ
る。即ち、ボンディングが完了してヒートブロックが下
がった時点から予め設定した時間Ｔｄ だけ経過した後
に搬送アームクランプが閉となり、次いで搬送アームが
移動する。このＴｄ なる時間を持たせる手段として
は、ボンディング装置がＣＰＵによってプログラム制御
されている場合には、クロック計数回路を設け、ヒート
ブロックを下降させた時点から、Ｔｄ に対応する数の
クロックを計数させカウントアップした時点で搬送アー
ムクランプを閉にする指令を出させるようにすればよ
い。また、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の動作をカムなどを
用いた機械制御によっている場合には、カムの形状を工
夫することにより時間Ｔｄ をもたせることができる。
【００１５】
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、加熱ボンディングが完了した後の冷却につき、搬送
アームクランプの動作を遅延させることにより冷却時間
勾配を自然冷却よりも緩やかにしたことにより、リード
フレームの冷却過程におけるＩＣチップ、アイランド、
吊りピンおよびリードの各部分の温度差を小さくし、冷
却による各部の収縮の程度に差を生じないようにしたの
で、ＩＣチップの電極上のボンディング点とリード上の
ボンディング点との相対的位置が変化せず、ワイヤルー
プの変形を生じないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明の動作タイミングを示すタイミング
チャートである。
【図２】リードフレームの平面図である。
【図３】従来のワイヤボンディング装置におけるリード
フレーム搬送の順序を示す図である。
【図４】ＩＣチップの電極とリードとがワイヤでボンデ
ィングされた状態を示す図である。
【図５】従来のワイヤボンディングの動作タイミングを
示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ アイランド ２ ＩＣチップ ３ リードフレーム ４ ヒートブロック ５ 搬送アームクランプ ６ キャピラリー ７ ＩＣチップの電極 ８ リード ９ 吊りピン１０ ワイヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−272547（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−329647（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−66947（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−249427（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−204329（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/60 301

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 加熱用のヒートブロック上で、リードフ
    レームのアイランドに固着されている半導体チップの電
    極とリードをワイヤでワイヤループを形成しつつ接続す
    るワイヤボンディング装置において、ボンディング終了
    後のリードフレームの搬送を、リードフレームからのヒ
    ートブロック引き離し時点よりも、リードフレームの半
    導体チップを取り付けたアイランドと、このアイランド
    を構造的に保持する複数の吊りピンと、リードとを含む
    ボンディング部位の緩冷却に必要な予め設定された時間
    だけ遅延させる手段を具備することを特徴とするワイヤ
    ループ変形防止ワイヤボンディング装置。
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