JP3049526B2 - 超音波ワイヤボンデイング方法 - Google Patents

超音波ワイヤボンデイング方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超音波ワイヤボンデイン
グ及び超音波併用ワイヤボンデイング（以下、超音波ワ
イヤボンデイングという）方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波ワイヤボンデイングを行なう超音
波ワイヤボンデイング装置は、ホーンの端部にキャピラ
リを保持し、このキャピラリにワイヤが挿通され、ワイ
ヤの端部にボールを形成した後に該ボールを半導体ペレ
ットの電極にボンデイングし、その後キャピラリが上
昇、ＸＹ方向に移動及び下降してワイヤをリードフレー
ムのリードにボンデイングする。そして、キャピラリが
上昇及びクランパが閉じてワイヤをリードのボンド点の
付け根より切断する。また前記電極及びリードへのボン
デイング時には、ホーンより超音波発振出力が出力さ
れ、キャピラリは超音波振動する。この場合、ホーンの
超音波振動の方向は、ホーンの軸線方向である。
【０００３】一般に多用されている超音波ワイヤボンデ
イング装置は、ＸＹ方向に駆動されるＸＹテーブル上に
ボンデイングヘッドが搭載され、このボンデイングヘッ
ドにホーンが上下動可能に設けられ、ホーンは旋回でき
ないようになっている。これに対して、例えば特公昭６
２ー２７７４１号公報に示すように、ホーンを旋回可能
にしたものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ホーンが旋回しない一
般の超音波ワイヤボンデイング装置においては、図４に
示すように、半導体ペレット１の電極２とリードフレー
ム３のリード４とをキャピラリ５に挿通されたワイヤ６
で接続する場合、ホーン７の軸線方向は常にＹ方向であ
り、超音波振動方向もＹ方向である。ところで、リード
４は、端部がフリー状態であり、各リード４の延在方向
も異なっている。このため、Ｙ方向に伸びたリード４
ｂ、４ｄは、超音波振動方向がリード４ｂ、４ｄの伸び
方向と同じであるので、超音波振動をかけてもリード４
ｂ、４ｄは動かない。しかし、Ｘ方向に伸びたリード４
ａ、４ｃは、超音波振動方向がリード４ａ、４ｃの伸び
方向と直角であるので、超音波振動をかけるとリード４
ａ、４ｃが動き、超音波振動のかかりが弱くなり、圧着
強度が弱くなってしまうという問題があった。
【０００５】この点、ホーンが旋回できる超音波ワイヤ
ボンデイング装置は、ホーンを旋回させてホーンの軸線
方向をリード４の伸び方向に合わせてボンデイングを行
なうことができるので、上記したような問題点は生じな
い。しかし、この装置は、ホーンの旋回手段を備える必
要があるので、装置が複雑で高価である。このため、前
記したホーンが旋回しないタイプの超音波ワイヤボンデ
イング装置が一般に多用されている。
【０００６】本発明の目的は、旋回しないホーンを有す
る超音波ワイヤボンデイング装置を用いた場合におい
て、リードにおける圧着強度をほぼ均一にすることがで
きる超音波ワイヤボンデイング方法を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、旋回しないタイプのホーンより出力
する超音波発振出力によりキャピラリに超音波振動を与
えてボンデイングする超音波ワイヤボンデイング方法に
おいて、ホーンの軸線方向のＹ方向に伸びたリードへの
ボンデイング時における超音波発振出力より、ホーンの
軸線方向と直角なＸ方向に伸びたリードへのボンデイン
グ時における超音波発振出力を大きくしてボンデイング
を行なうことを特徴とする。
【０００８】
【作用】ホーンの軸線方向のＹ方向に伸びたリードへの
ボンデイング時における超音波発振出力により、ホーン
の軸線方向と直角なＸ方向に伸びたリードへのボンデイ
ング時における超音波発振出力を大きくしてボンデイン
グを行なうので、Ｘ方向に伸びたリードが動いても適切
な圧着強度でボンデイングすることができる。従って、
リードの伸び方向による圧着強度のバラツキが少なくな
り、ボンデイング品質がほぼ均一化する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図４を参照しなが
ら図１及び図３により説明する。図３に示すように、マ
イクロコンピュータ１０には、基準超音波発振出力デー
タａとボンデイングされるリード４の角度θによって補
正する補正超音波発振出力データｂが記憶されている。
そこで、マイクロコンピュータ１０は、ボンデイング座
標データメモリ１１より読み出したボンデイングするリ
ード４の座標データより角度θを計算し、式１により超
音波発振出力データｃを出力する。式１において、基準
超音波発振出力データａ、補正超音波発振出力データｂ
は実験によって予め設定されたデータである。 〔式１〕 ｃ＝ａ＋ｂｃｏｓ２θ この超音波発振出力データｃは図１のような出力波形と
なる。即ち、θ＝０°のリード４ａ及びθ＝１８０°の
リード４ｃのボンデイング時には、（ａ＋ｂ）の超音波
発振出力データｃが出力され、θ＝９０°のリード４ｂ
及びθ＝２７０°のリード４ｄのボンデイング時には、
（ａ−ｂ）の超音波発振出力データｃが出力される。超
音波発振出力データｃは、Ｄ／Ａコンバータ１２、ドラ
イバー１３を介してホーン７に入力され、ホーン７は超
音波発振出力データｃに比例した超音波発振出力を出力
してキャピラリ５を超音波振動させる。
【００１０】このように、Ｘ方向のθ＝０°、１８０°
のリード４ａ、４ｃへのボンデイング時の超音波発振出
力データｃは（ａ＋ｂ）で、Ｙ方向のθ＝９０°２７０
°のリード４ｂ、４ｄへのボンデイング時の超音波発振
出力データｃは（ａ−ｂ）であり、リード４ａ、４ｃへ
の超音波発振出力データｃはリード４ｂ、４ｄへの超音
波発振出力データｃより２ｂだけ大きいので、リード４
ａ、４ｃが動いても適切な圧着強度でボンデイングする
ことができる。従って、リード４の伸び方向による圧着
強度のバラツキが少なくなり、ボンデイング品質がほぼ
均一化する。またこの超音波発振出力データｃの補正は
マイクロコンピュータ１０によりボンデイングするリー
ド４の角度θによって自動的に行なわれ、生産性に優れ
ている。
【００１１】図２は本発明の他の実施例を示す。図１の
方法は、超音波発振出力データｃの補正を３６０°の全
ての範囲で行なったが、本実施例は、θ＝０°〜４５
°、１３５°〜２２５°、３１５°〜３６０°は、式１
で補正を行ない、θ＝４５°〜１３５°、２２５°〜３
１５°は一定の基準超音波発振出力データａを出力する
ようにした。このような方法でも、Ｘ方向の近傍のリー
ド４ａ、４ｃはＹ方向のリード４ｂ、４ｄより大きい補
正超音波発振出力データｂの出力によってボンデイング
されるので、Ｘ方向のリード４ａ、４ｃの圧着強度を向
上させることができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、ホーンの軸線方向のＹ
方向に伸びたリードへのボンデイング時における超音波
発振出力より、ホーンの軸線方向と直角なＸ方向に伸び
たリードへのボンデイング時における超音波発振出力を
大きくしてボンデイングを行なうので、旋回しないホー
ンを有する超音波ワイヤボンデイング装置を用いた場合
において、リードにおける圧着強度をほぼ均一にするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に成る超音波ワイヤボンデイング方法の
一実施例を示すリードのボンデイング角度と超音波発振
出力データの関係図である。
【図２】本発明に成る超音波ワイヤボンデイング方法の
他の実施例を示すリードのボンデイング角度と超音波発
振出力データの関係図である。
【図３】本発明の方法に用いる制御回路の１例を示すブ
ロック図である。
【図４】ホーンが旋回しないタイプの超音波ワイヤボン
デイング装置における超音波ワイヤボンデイング方法を
示す平面説明図である。
【符号の説明】
４、４ａ乃至４ｄ リード ５ キャピラリ ７ ホーン

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 旋回しないタイプのホーンより出力する
    超音波発振出力によりキャピラリに超音波振動を与えて
    ボンデイングする超音波ワイヤボンデイング方法におい
    て、ホーンの軸線方向のＹ方向に伸びたリードへのボン
    デイング時における超音波発振出力より、ホーンの軸線
    方向と直角なＸ方向に伸びたリードへのボンデイング時
    における超音波発振出力を大きくしてボンデイングを行
    なうことを特徴とする超音波ワイヤボンデイング方法。
  2. 【請求項２】 請求項１において、超音波発振出力は、
    リードのボンデイング角度と超音波発振出力を補正する
    補正範囲から自動演算されることを特徴とする超音波ワ
    イヤボンデイング方法。
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