JP3039116B2 - ワイヤボンディング装置およびワイヤボンディング方法 - Google Patents
ワイヤボンディング装置およびワイヤボンディング方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、押圧ツールを保持する
ホーンの熱膨張によるボンディング位置の狂いを解消し
て、ワイヤボンディングを行うようにしたワイヤボンデ
ィング装置およびワイヤボンディング方法に関する。
ホーンの熱膨張によるボンディング位置の狂いを解消し
て、ワイヤボンディングを行うようにしたワイヤボンデ
ィング装置およびワイヤボンディング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ワイヤボンディングは、ホーンの先端部
に保持されたキャピラリツールやウエッジツールなどの
押圧ツールを移動テーブルにより水平方向に移動させな
がら、この押圧ツールに挿通されたワイヤを、基板やこ
の基板上のチップなどの対象物にボンディングするもの
である。この場合、ワイヤを基板やチップに良好にボン
ディングできるように、基板やチップはヒートブロック
などの加熱手段により加熱されており、このため基板や
チップの上方の雰囲気温度は１００℃程度若しくはそれ
以上の温度（一般には１５０〜２００℃程度）になって
いる。
に保持されたキャピラリツールやウエッジツールなどの
押圧ツールを移動テーブルにより水平方向に移動させな
がら、この押圧ツールに挿通されたワイヤを、基板やこ
の基板上のチップなどの対象物にボンディングするもの
である。この場合、ワイヤを基板やチップに良好にボン
ディングできるように、基板やチップはヒートブロック
などの加熱手段により加熱されており、このため基板や
チップの上方の雰囲気温度は１００℃程度若しくはそれ
以上の温度（一般には１５０〜２００℃程度）になって
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ワイヤボンディングに
際しては、上述したように基板やチップの上方の雰囲気
温度は１５０〜２００℃程度の高温になっているため、
基板やチップの上方に位置するホーンはこの雰囲気温度
のために熱膨張し、次第に伸長する。殊にホーンは一般
に金属製であって熱膨張率が大きく、しかも長尺の棒状
体であるため熱膨張量は無視できないものであり、この
ため、作業の経過に伴ってホーンが徐々に雰囲気温度ま
で加熱されるのにともない、押圧ツールの着地点に次第
に狂いを生じるようになり、あらかじめ設定されていた
ボンディング位置とは異なる位置（遠方）にボンディン
グするようになる問題点があった。このような問題点
は、ウェハーの上面に、キャピラリツールに挿通された
ワイヤの下端部のボールをボンディングして、突出電極
（バンプ）を形成する際にも同様に生じる。このような
問題点を解決する手段として、従来は、ボンディング作
業中にカメラにより押圧ツールのボンディング位置を適
宜確認し、ボンディング位置に無視できない狂いが生じ
ていることが検出されたならば、移動テーブルの駆動に
よるホーンの移動ストロークを調整して、ボンディング
位置の狂いを補正する方法がとられていた。
際しては、上述したように基板やチップの上方の雰囲気
温度は１５０〜２００℃程度の高温になっているため、
基板やチップの上方に位置するホーンはこの雰囲気温度
のために熱膨張し、次第に伸長する。殊にホーンは一般
に金属製であって熱膨張率が大きく、しかも長尺の棒状
体であるため熱膨張量は無視できないものであり、この
ため、作業の経過に伴ってホーンが徐々に雰囲気温度ま
で加熱されるのにともない、押圧ツールの着地点に次第
に狂いを生じるようになり、あらかじめ設定されていた
ボンディング位置とは異なる位置（遠方）にボンディン
グするようになる問題点があった。このような問題点
は、ウェハーの上面に、キャピラリツールに挿通された
ワイヤの下端部のボールをボンディングして、突出電極
（バンプ）を形成する際にも同様に生じる。このような
問題点を解決する手段として、従来は、ボンディング作
業中にカメラにより押圧ツールのボンディング位置を適
宜確認し、ボンディング位置に無視できない狂いが生じ
ていることが検出されたならば、移動テーブルの駆動に
よるホーンの移動ストロークを調整して、ボンディング
位置の狂いを補正する方法がとられていた。
【０００４】しかしながらこのような従来手段では、ボ
ンディング中にカメラによりボンディング位置を観察せ
ねばならないため、それだけタクトが長くなって作業能
率が低下し、またコンピュータによる補正値の演算を行
わねばならないため、装置の運転管理が面倒となる問題
点があった。
ンディング中にカメラによりボンディング位置を観察せ
ねばならないため、それだけタクトが長くなって作業能
率が低下し、またコンピュータによる補正値の演算を行
わねばならないため、装置の運転管理が面倒となる問題
点があった。
【０００５】そこで、本発明は高温の雰囲気温度によっ
て徐々に加熱されるホーンの熱膨張により生じるボンデ
ィング位置の狂いを解消できるワイヤボンディング装置
およ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。
て徐々に加熱されるホーンの熱膨張により生じるボンデ
ィング位置の狂いを解消できるワイヤボンディング装置
およ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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このために本発明のワイ
ヤボンディング装置は、ホーンと、このホーンに保持さ
れてワイヤを対象物にボンディングする押圧ツールと、
このホーンを水平方向に移動させる移動テーブルと、上
記対象物を加熱する加熱手段とを備え、上記ホーンを加
熱するヒータを上記ホーンとは分離して別体にて設け、
上記ホーンを非接触にて加熱するようにした。また本発
明は、ホーンを移動テーブルにより水平方向へ移動させ
ながら、ホーンに保持された押圧ツールによりワイヤを
加熱手段で加熱された対象物にボンディングするように
したワイヤボンディング方法であって、ホーンをヒータ
により上記加熱手段による雰囲気温度程度まで予め加熱
して熱膨張させたうえで、ワイヤのボンディングを開始
するようにした。
ヤボンディング装置は、ホーンと、このホーンに保持さ
れてワイヤを対象物にボンディングする押圧ツールと、
このホーンを水平方向に移動させる移動テーブルと、上
記対象物を加熱する加熱手段とを備え、上記ホーンを加
熱するヒータを上記ホーンとは分離して別体にて設け、
上記ホーンを非接触にて加熱するようにした。また本発
明は、ホーンを移動テーブルにより水平方向へ移動させ
ながら、ホーンに保持された押圧ツールによりワイヤを
加熱手段で加熱された対象物にボンディングするように
したワイヤボンディング方法であって、ホーンをヒータ
により上記加熱手段による雰囲気温度程度まで予め加熱
して熱膨張させたうえで、ワイヤのボンディングを開始
するようにした。
【０００７】
【作用】上記構成において、ホーンをヒータにより加熱
して予め熱膨張させておけば、ボンディング中に雰囲気
温度によりホーンがそれ以上大きく熱膨張することはな
いので、ボンディング中のホーンの熱膨張によるボンデ
ィング位置の狂いは生じず、ワイヤを所定の位置に正確
にボンディングできる。
して予め熱膨張させておけば、ボンディング中に雰囲気
温度によりホーンがそれ以上大きく熱膨張することはな
いので、ボンディング中のホーンの熱膨張によるボンデ
ィング位置の狂いは生じず、ワイヤを所定の位置に正確
にボンディングできる。
【０００８】
【実施例】次に、ワイヤボンディングによるウェハーへ
のバンプ形成手段を例にとり、図面を参照しながら本発
明の実施例を説明する。図１はワイヤボンディング装置
の側面図、図２は同平面図である。１は移動テーブルで
あり、駆動ボックス７が装着されている。このボックス
７からは、ホーン６が前方へ延出しており、このホーン
６の先端部には、押圧ツールとしてのキャピラリツール
９が保持されている。１１はキャピラリツール９に挿通
されたワイヤ、８はキャピラリツール９の下方に接近し
て、ワイヤ１１の下端部にボール１０を形成するトーチ
である。
のバンプ形成手段を例にとり、図面を参照しながら本発
明の実施例を説明する。図１はワイヤボンディング装置
の側面図、図２は同平面図である。１は移動テーブルで
あり、駆動ボックス７が装着されている。このボックス
７からは、ホーン６が前方へ延出しており、このホーン
６の先端部には、押圧ツールとしてのキャピラリツール
９が保持されている。１１はキャピラリツール９に挿通
されたワイヤ、８はキャピラリツール９の下方に接近し
て、ワイヤ１１の下端部にボール１０を形成するトーチ
である。
【０００９】ホーン６にはヒータとしての電熱線１２が
巻回されており、ホーン６をウェハー４の上方の雰囲気
温度（一般に１００℃以上）と同温度に加熱する。ウェ
ハー４は加熱手段としてのヒートブロック２上に載置さ
れている。このヒートブロック２は、ワイヤ１１のボン
ディング性を向上させるために、ウェハー４を予め加熱
するものであり、このヒートブロック２の熱により、ウ
ェハー４の上方の雰囲気温度は１００℃程度若しくはそ
れ以上の温度になっている。本装置は上記のような構成
より成り、次に動作を説明する。
巻回されており、ホーン６をウェハー４の上方の雰囲気
温度（一般に１００℃以上）と同温度に加熱する。ウェ
ハー４は加熱手段としてのヒートブロック２上に載置さ
れている。このヒートブロック２は、ワイヤ１１のボン
ディング性を向上させるために、ウェハー４を予め加熱
するものであり、このヒートブロック２の熱により、ウ
ェハー４の上方の雰囲気温度は１００℃程度若しくはそ
れ以上の温度になっている。本装置は上記のような構成
より成り、次に動作を説明する。
【００１０】ワイヤボンディングを行うに先立ち、電熱
線１２によりホーン６を雰囲気温度（上述のように１０
０℃以上）程度に予め加熱して熱膨張させておく。次に
ウェハー４の上面にバンプ１０を形成する。このバンプ
１０の形成は次のようにして行う。すなわち移動テーブ
ル１を駆動して、キャピラリツール９をＸＹ方向に水平
移動させながら、ワイヤ１１の下端部にトーチ８を接近
させて、電気的スパークによりボール１０を形成し、駆
動ボックス７内の駆動手段を駆動してホーン６を上下方
向に揺動させることにより、ボール１０をウェハー４の
上面にボンディングし、バンプ１０を形成する。
線１２によりホーン６を雰囲気温度（上述のように１０
０℃以上）程度に予め加熱して熱膨張させておく。次に
ウェハー４の上面にバンプ１０を形成する。このバンプ
１０の形成は次のようにして行う。すなわち移動テーブ
ル１を駆動して、キャピラリツール９をＸＹ方向に水平
移動させながら、ワイヤ１１の下端部にトーチ８を接近
させて、電気的スパークによりボール１０を形成し、駆
動ボックス７内の駆動手段を駆動してホーン６を上下方
向に揺動させることにより、ボール１０をウェハー４の
上面にボンディングし、バンプ１０を形成する。
【００１１】このようにバンプ１０を形成する際には、
ホーン６はウェハー４の上方にあって、ヒートブロック
２を熱源とする高温度の雰囲気中をＸＹ方向に移動する
が、ホーン６は電熱線１２により予め雰囲気温度と同温
度まで加熱されているので、上述のようなボンディング
作業を開始しても、ホーン６がそれ以上大きく熱膨張す
ることはなく、ウェハー４上面の所定の位置にボール１
０を確実にボンディングできる。
ホーン６はウェハー４の上方にあって、ヒートブロック
２を熱源とする高温度の雰囲気中をＸＹ方向に移動する
が、ホーン６は電熱線１２により予め雰囲気温度と同温
度まで加熱されているので、上述のようなボンディング
作業を開始しても、ホーン６がそれ以上大きく熱膨張す
ることはなく、ウェハー４上面の所定の位置にボール１
０を確実にボンディングできる。
【００１２】図２は他の実施例を示すものであって、ホ
ーン６の近傍、望ましくはホーン６の待機位置の下方に
は、ヒートブロックから成るヒータ１３が設置されてお
り、ホーン６の待機中に、ホーン６をウェハー４の上方
の雰囲気温度と同温度に予め加熱する。ヒータ１３はホ
ーン６とは分離して別体にて設けられており、ホーン６
を非接触にて加熱する。したがってこのものも、実施例
１と同様の作用効果が得られる。
ーン６の近傍、望ましくはホーン６の待機位置の下方に
は、ヒートブロックから成るヒータ１３が設置されてお
り、ホーン６の待機中に、ホーン６をウェハー４の上方
の雰囲気温度と同温度に予め加熱する。ヒータ１３はホ
ーン６とは分離して別体にて設けられており、ホーン６
を非接触にて加熱する。したがってこのものも、実施例
１と同様の作用効果が得られる。
【００１３】本発明は上記実施例に限定されないのであ
って、例えば押圧ツールとしては、キャピラリツールに
限らず、例えばウエッジツールなどでもよいものであ
り、また基板の電極と、この基板上のチップの電極をワ
イヤで接続するワイヤボンディングや、石英板などの板
体上にバンプを形成するバンプ形成手段などにも適用で
きる。
って、例えば押圧ツールとしては、キャピラリツールに
限らず、例えばウエッジツールなどでもよいものであ
り、また基板の電極と、この基板上のチップの電極をワ
イヤで接続するワイヤボンディングや、石英板などの板
体上にバンプを形成するバンプ形成手段などにも適用で
きる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように請求項１、２に記載
の各発明は、ホーンをヒータにより加熱して熱膨張させ
たうえで、ワイヤを対象物の上面にボンディングするよ
うにしているので、ボンディング中にホーンが雰囲気温
度に加熱されて大きく熱膨張することはなく、ボンディ
ング中のホーンの熱膨張によるボンディング位置の狂い
は生じず、ワイヤを所定の位置に正確にボンディングで
きる。殊に本手段は、ホーンをヒータにより加熱するだ
けであるので、従来手段のように運転管理に手間がかか
らない利点がある。またワイヤボンディングを行うとき
は、一般に、ボンディング効果を上げるために、超音波
手段によりホーンを超音波振動させることが行われる
が、請求項１に記載の発明は、ヒータをホーンとは分離
して別体としているので、ヒータがホーンの超音波振動
の負荷となってホーンの超音波振動特性に狂いが生じる
ことはなく、正常なワイヤボンディングを行うことがで
きる。
の各発明は、ホーンをヒータにより加熱して熱膨張させ
たうえで、ワイヤを対象物の上面にボンディングするよ
うにしているので、ボンディング中にホーンが雰囲気温
度に加熱されて大きく熱膨張することはなく、ボンディ
ング中のホーンの熱膨張によるボンディング位置の狂い
は生じず、ワイヤを所定の位置に正確にボンディングで
きる。殊に本手段は、ホーンをヒータにより加熱するだ
けであるので、従来手段のように運転管理に手間がかか
らない利点がある。またワイヤボンディングを行うとき
は、一般に、ボンディング効果を上げるために、超音波
手段によりホーンを超音波振動させることが行われる
が、請求項１に記載の発明は、ヒータをホーンとは分離
して別体としているので、ヒータがホーンの超音波振動
の負荷となってホーンの超音波振動特性に狂いが生じる
ことはなく、正常なワイヤボンディングを行うことがで
きる。
【図１】本発明の実施例１に係るワイヤボンディング装
置の側面図
置の側面図
【図２】本発明の実施例２に係るワイヤボンディング装
置の側面図
置の側面図
１ 移動テーブル ２ ヒートブロック（加熱手段） ４ ウェハー（対象物） ６ ホーン ９ キャピラリツール（押圧ツール） １１ ワイヤ １２ ヒータ １３ ヒータ
Claims (2)
- 【請求項１】ホーンと、このホーンに保持されてワイヤ
を対象物にボンディングする押圧ツールと、このホーン
を水平方向に移動させる移動テーブルと、上記対象物を
加熱する加熱手段とを備え、上記ホーンを加熱するヒー
タを上記ホーンとは分離して別体にて設け、上記ホーン
を非接触にて加熱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。 - 【請求項２】ホーンを移動テーブルにより水平方向へ移
動させながら、ホーンに保持された押圧ツールによりワ
イヤを加熱手段で加熱された対象物にボンディングする
ようにしたワイヤボンディング方法であって、ホーンを
ヒータにより上記加熱手段による雰囲気温度程度まで予
め加熱して熱膨張させたうえで、ワイヤのボンディング
を開始することを特徴とするワイヤボンディング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4070716A JP3039116B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | ワイヤボンディング装置およびワイヤボンディング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4070716A JP3039116B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | ワイヤボンディング装置およびワイヤボンディング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05275483A JPH05275483A (ja) | 1993-10-22 |
| JP3039116B2 true JP3039116B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=13439572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4070716A Expired - Fee Related JP3039116B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | ワイヤボンディング装置およびワイヤボンディング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3039116B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100536734C (zh) * | 1996-12-23 | 2009-09-09 | 皇家菲利浦电子有限公司 | 咖啡煮具 |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP4070716A patent/JP3039116B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100536734C (zh) * | 1996-12-23 | 2009-09-09 | 皇家菲利浦电子有限公司 | 咖啡煮具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05275483A (ja) | 1993-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |