JP3139151B2 - ボールバンプボンダ - Google Patents
ボールバンプボンダInfo
- Publication number
- JP3139151B2 JP3139151B2 JP04202052A JP20205292A JP3139151B2 JP 3139151 B2 JP3139151 B2 JP 3139151B2 JP 04202052 A JP04202052 A JP 04202052A JP 20205292 A JP20205292 A JP 20205292A JP 3139151 B2 JP3139151 B2 JP 3139151B2
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- horn
- ball
- ball bump
- capillary
- heat transfer
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
- H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
- H01L2224/78301—Capillary
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体ペレットにバンプ
電極を形成するボールバンプボンダに関する。
電極を形成するボールバンプボンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に半導体装置は半導体ペレット上
の電極と外部リードとをワイヤで接続している。
の電極と外部リードとをワイヤで接続している。
【０００３】しかしながら液晶ディスプレイ装置の駆動
用半導体装置のように外部リードの本数が数百本と多数
になると電極及びリードの径、幅、配列間隔が小さくな
りワイヤによる接続が困難となる。
用半導体装置のように外部リードの本数が数百本と多数
になると電極及びリードの径、幅、配列間隔が小さくな
りワイヤによる接続が困難となる。
【０００４】そのため、多リード半導体装置ではＴＡＢ
テープを用いた半導体装置が多用されている。
テープを用いた半導体装置が多用されている。
【０００５】一方、ＴＡＢテープを用いた半導体装置で
はリードが半導体ペレット上の不所望部分に接触しない
ように、半導体ペレット上の電極とリードとの間に段差
を設ける必要があり、従来ではメッキにより電極を突出
させていた。
はリードが半導体ペレット上の不所望部分に接触しない
ように、半導体ペレット上の電極とリードとの間に段差
を設ける必要があり、従来ではメッキにより電極を突出
させていた。
【０００６】ところが、メッキによるバンプ電極は、十
分な高さを確保しようとすると径が大きくなり配列間隔
が制約されるという問題があるため、電極を千鳥状に配
置し実質的な間隔を狭くするようにしているが限界があ
った。
分な高さを確保しようとすると径が大きくなり配列間隔
が制約されるという問題があるため、電極を千鳥状に配
置し実質的な間隔を狭くするようにしているが限界があ
った。
【０００７】そのため例えば２５ミクロンのワイヤをキ
ャピラリに挿通し、キャピラリ先端に突出させたワイヤ
の先端を溶断してボールを形成し、このボールを半導体
ペレットに押し付けてバンプを形成するようにしてい
る。
ャピラリに挿通し、キャピラリ先端に突出させたワイヤ
の先端を溶断してボールを形成し、このボールを半導体
ペレットに押し付けてバンプを形成するようにしてい
る。
【０００８】この目的で使用されるボールバンプボンダ
の一例を図２に示す。図において、１はＸＹテーブル、
２はＸＹテーブル１に立設されたベースブロック、３は
ＸＹテーブル１上でベースブロック２の側方に配置され
た水平方向に軸受け３ａを有する支持ブロック、４は中
間の径大部４ａから一端側に先端に向かって径小に形成
され先端部にキャピラリ５を固定し、他端側に超音波振
動子（図示せず）が固定されるホーン、６はホーン４の
径大部４ａを保持し、支持ブロック３の軸受け３ａに回
動軸７によって回動自在に支持された保持ブロックを示
す。８はボビン９に巻回された荷重コイル（電磁石）、
１０はベースブロック２に支持され下端部がボビン９に
挿入された荷重ヨーク、１１はボビン１２に巻回された
制動コイル（電磁石）、１３はベースブロック２に支持
され下端部がボビン１２に挿入された制動ヨークを示
す。１４はキャピラリ５に挿通させたワイヤを示す。こ
の装置は保持ブロック６を回動させキャピラリ５を上下
動させる機構が付設されるが図示省略している。
の一例を図２に示す。図において、１はＸＹテーブル、
２はＸＹテーブル１に立設されたベースブロック、３は
ＸＹテーブル１上でベースブロック２の側方に配置され
た水平方向に軸受け３ａを有する支持ブロック、４は中
間の径大部４ａから一端側に先端に向かって径小に形成
され先端部にキャピラリ５を固定し、他端側に超音波振
動子（図示せず）が固定されるホーン、６はホーン４の
径大部４ａを保持し、支持ブロック３の軸受け３ａに回
動軸７によって回動自在に支持された保持ブロックを示
す。８はボビン９に巻回された荷重コイル（電磁石）、
１０はベースブロック２に支持され下端部がボビン９に
挿入された荷重ヨーク、１１はボビン１２に巻回された
制動コイル（電磁石）、１３はベースブロック２に支持
され下端部がボビン１２に挿入された制動ヨークを示
す。１４はキャピラリ５に挿通させたワイヤを示す。こ
の装置は保持ブロック６を回動させキャピラリ５を上下
動させる機構が付設されるが図示省略している。
【０００９】この装置は、ワイヤ１４の先端にボールを
形成した状態でキャピラリ５をＸＹテーブル１にて所定
位置に移動し、図示しない上下動機構により保持ブロッ
ク６を回動軸７回りに回動させホーン４を上下動させ
る。このとき荷重コイル８の通電電流の大きさによりバ
ンプ電極形成時のキャピラリ５の荷重が調節される。
形成した状態でキャピラリ５をＸＹテーブル１にて所定
位置に移動し、図示しない上下動機構により保持ブロッ
ク６を回動軸７回りに回動させホーン４を上下動させ
る。このとき荷重コイル８の通電電流の大きさによりバ
ンプ電極形成時のキャピラリ５の荷重が調節される。
【００１０】ボンディングが完了すると、ワイヤ１４を
切断しボンディングポジションから離れたボール形成ポ
ジションでキャピラリ５から突出したワイヤの先端にボ
ールを形成する。このキャピラリ５の水平移動の際にホ
ーン４のふらつきを防止してワイヤ１４の繰り出し量が
変化しないように制動コイル８に電流を流している。
切断しボンディングポジションから離れたボール形成ポ
ジションでキャピラリ５から突出したワイヤの先端にボ
ールを形成する。このキャピラリ５の水平移動の際にホ
ーン４のふらつきを防止してワイヤ１４の繰り出し量が
変化しないように制動コイル８に電流を流している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ボールバン
プボンダはもともと電極数の多い半導体装置に対応する
ため、通常のワイヤボンダよりボンディグ時間が休止時
間に対して大きく、その結果、荷重コイル８及び制動コ
イル１１の動作比率も通常のワイヤボンダより大きいた
めコイル８、１１の発熱が著しい。
プボンダはもともと電極数の多い半導体装置に対応する
ため、通常のワイヤボンダよりボンディグ時間が休止時
間に対して大きく、その結果、荷重コイル８及び制動コ
イル１１の動作比率も通常のワイヤボンダより大きいた
めコイル８、１１の発熱が著しい。
【００１２】一方、バンプ電極は半導体ペレットの周縁
に沿って形成されるが、キャピラリ位置は予めＸＹテー
ブル１の送りピッチとして一定値が設定されているのに
対して、ボンディング開始から終了までの経過時間にコ
イル８、１１の発熱がホーン４に伝達してボンディング
開始時と終了時とでホーン４の長さ、取り付け状態、位
置などが異なり、図３に示すように半導体ペレット１５
上のボンディング予定部（図示例ではコーナ部の白丸）
に最初のバンプ電極１６ａから図示矢印方向に順次ボン
ディングして最終のバンプ電極１６ｂを形成すると、実
際に形成されるバンプ電極（図示黒丸）の位置がずれ正
規位置の電極ポジションから５〜１０ミクロンずれると
いう問題があった。
に沿って形成されるが、キャピラリ位置は予めＸＹテー
ブル１の送りピッチとして一定値が設定されているのに
対して、ボンディング開始から終了までの経過時間にコ
イル８、１１の発熱がホーン４に伝達してボンディング
開始時と終了時とでホーン４の長さ、取り付け状態、位
置などが異なり、図３に示すように半導体ペレット１５
上のボンディング予定部（図示例ではコーナ部の白丸）
に最初のバンプ電極１６ａから図示矢印方向に順次ボン
ディングして最終のバンプ電極１６ｂを形成すると、実
際に形成されるバンプ電極（図示黒丸）の位置がずれ正
規位置の電極ポジションから５〜１０ミクロンずれると
いう問題があった。
【００１３】そのため、ＴＡＢテープのインナリードと
パンプ電極との位置ずれが局部的に大きくなり接続が不
確実となったり、完全に接続不良となることがあった。
パンプ電極との位置ずれが局部的に大きくなり接続が不
確実となったり、完全に接続不良となることがあった。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
を目的とし提案されたもので、一端部にキャピラリが固
定され他端部より超音波振動が付与されるホーンの中間
部を回動軸回りに往復回動する保持ブロックに固定しキ
ャピラリに挿通されかつ先端にボールを形成したワイヤ
をペレット上に押圧してバンプ電極を形成するととも
に、この保持ブロックの回動を電磁石にて制動させるボ
ールバンプボンダにおいて、上記ホーンと電磁石との間
に電磁石が発生する熱の伝達を阻止する伝熱阻止手段を
設けたことを特徴とするボールバンプボンダを提供す
る。
を目的とし提案されたもので、一端部にキャピラリが固
定され他端部より超音波振動が付与されるホーンの中間
部を回動軸回りに往復回動する保持ブロックに固定しキ
ャピラリに挿通されかつ先端にボールを形成したワイヤ
をペレット上に押圧してバンプ電極を形成するととも
に、この保持ブロックの回動を電磁石にて制動させるボ
ールバンプボンダにおいて、上記ホーンと電磁石との間
に電磁石が発生する熱の伝達を阻止する伝熱阻止手段を
設けたことを特徴とするボールバンプボンダを提供す
る。
【００１５】
【作用】上記構成によれば、コイルで発生した熱がホー
ンに伝達しないようにしたから動作時間が経過してもホ
ーン及び取付け部の熱膨張が無視でき、ボンディング間
隔のずれが生じない。
ンに伝達しないようにしたから動作時間が経過してもホ
ーン及び取付け部の熱膨張が無視でき、ボンディング間
隔のずれが生じない。
【００１６】
【実施例】以下に本発明の実施例を図２に示すボールバ
ンプボンダに適用し、図１から説明する。 図におい
て、図２と同一符号は同一物を示し説明を省略する。本
発明は発熱の大きいコイル８、１１と保持ブロック６の
ホーン４との接続部との間に、コイルが発生する熱の伝
達を阻止する伝熱阻止手段１７として、コイル近傍にコ
イルで発生した熱を奪うエア供給用パイプ１８を配置し
たことを特徴とする。
ンプボンダに適用し、図１から説明する。 図におい
て、図２と同一符号は同一物を示し説明を省略する。本
発明は発熱の大きいコイル８、１１と保持ブロック６の
ホーン４との接続部との間に、コイルが発生する熱の伝
達を阻止する伝熱阻止手段１７として、コイル近傍にコ
イルで発生した熱を奪うエア供給用パイプ１８を配置し
たことを特徴とする。
【００１７】このエア供給用パイプ１８は可動の保持ブ
ロック６に対して固定された支持ブロック３に取り付け
られ、その開口部はコイル８、１１から奪った熱がホー
ン４に影響しないように配置されている。また風量はホ
ーン４の制動やキャピラリ５の荷重に影響を与えないよ
うに設定されている。
ロック６に対して固定された支持ブロック３に取り付け
られ、その開口部はコイル８、１１から奪った熱がホー
ン４に影響しないように配置されている。また風量はホ
ーン４の制動やキャピラリ５の荷重に影響を与えないよ
うに設定されている。
【００１８】これにより、ホーン４及び取付け部の温度
上昇が防止でき、バンプ電極を形成する際に、同一の半
導体ペレット上でも位置の異なるバンプ電極間でピッチ
が異なるという問題を解決できる。
上昇が防止でき、バンプ電極を形成する際に、同一の半
導体ペレット上でも位置の異なるバンプ電極間でピッチ
が異なるという問題を解決できる。
【００１９】従って、半導体ペレットとＴＡＢテープの
インナリードとの接続も確実に出来信頼性の高い半導体
装置を実現できる。
インナリードとの接続も確実に出来信頼性の高い半導体
装置を実現できる。
【００２０】尚、上記実施例では、荷重コイル８と制動
コイル１１とを別設したが、ひとつのコイルで荷重調整
と制動とを兼ねるものにも本発明は適用できる。
コイル１１とを別設したが、ひとつのコイルで荷重調整
と制動とを兼ねるものにも本発明は適用できる。
【００２１】また、荷重コイル８と制動コイル１１のう
ち発熱量の大きいコイルのみに本発明を適用することも
できる。
ち発熱量の大きいコイルのみに本発明を適用することも
できる。
【００２２】さらには、ボンダ全体が流動エアの中にあ
る場合には、コイル８、１１の近傍に放熱フインを設け
てもよく、この場合には、コイル８、１１を固定した保
持ブロック６に直接的に放熱フインを形成してもよい。
る場合には、コイル８、１１の近傍に放熱フインを設け
てもよく、この場合には、コイル８、１１を固定した保
持ブロック６に直接的に放熱フインを形成してもよい。
【００２３】また、保持ブロック６に貫通穴を穿設しホ
ーン４に向かう伝熱断面積を小さくしてもよい。
ーン４に向かう伝熱断面積を小さくしてもよい。
【００２４】また、コイルの容量を十分余裕をもたせる
ことによりコイル自体の発熱量を最小にすることも有効
である。
ことによりコイル自体の発熱量を最小にすることも有効
である。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば電磁石の
発生する熱がホーンに伝達するのを防止でき、動作時間
の経過によるホーン及び取付け部の温度上昇を防止で
き、同一半導体ペレット上に長時間をかけて多数のバン
プ電極を形成してもバンプ電極間の間隔のばらつきがな
く、ＴＡＢテープのインナリードとの位置合わせが確実
になり接続も確実に出来る。
発生する熱がホーンに伝達するのを防止でき、動作時間
の経過によるホーン及び取付け部の温度上昇を防止で
き、同一半導体ペレット上に長時間をかけて多数のバン
プ電極を形成してもバンプ電極間の間隔のばらつきがな
く、ＴＡＢテープのインナリードとの位置合わせが確実
になり接続も確実に出来る。
【図１】 本発明の実施例を示すボールバンプボンダの
要部側断面図
要部側断面図
【図２】 本発明の前提となるボールバンプボンダの要
部側断面図
部側断面図
【図３】 図２ボンダによるバンプ電極の配列状態を示
す半導体ペレットの平面図
す半導体ペレットの平面図
４ ホーン ５ キャピラリ ６ 保持ブロック ８ １１ 電磁石 １４ ワイヤ １７ 伝熱阻止手段 １８ エア供給用パイプ
Claims (4)
- 【請求項１】一端部にキャピラリが固定され他端部より
超音波振動が付与されるホーンの中間部を回動軸回りに
往復回動する保持ブロックに固定しキャピラリに挿通さ
れかつ先端にボールを形成したワイヤをペレット上に押
圧してバンプ電極を形成するとともに、この保持ブロッ
クの回動を電磁石にて制動させるボールバンプボンダに
おいて、上記ホーンと電磁石との間に電磁石が発生する
熱の伝達を阻止する伝熱阻止手段を設けたことを特徴と
するボールバンプボンダ。 - 【請求項２】伝熱阻止手段がエア吹き付け手段であるこ
とを特徴とする請求項１記載のボールバンプボンダ。 - 【請求項３】伝熱阻止手段が放熱フインであることを特
徴とする請求項１記載のボールバンプボンダ。 - 【請求項４】保持ブロックに貫通穴を穿設して伝熱阻止
手段を構成したことを特徴とする請求項１記載のボール
バンプボンダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04202052A JP3139151B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | ボールバンプボンダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04202052A JP3139151B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | ボールバンプボンダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0653220A JPH0653220A (ja) | 1994-02-25 |
| JP3139151B2 true JP3139151B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=16451145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04202052A Expired - Fee Related JP3139151B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | ボールバンプボンダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3139151B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8292648B2 (en) * | 2009-05-12 | 2012-10-23 | Fujitsu Component Limited | Flexible cable connecting structure and flexible cable connector |
| KR101675159B1 (ko) * | 2009-10-23 | 2016-11-10 | 엘지이노텍 주식회사 | 이동 단말기 케이스 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6104534B2 (ja) | 2012-08-08 | 2017-03-29 | 豊和化成株式会社 | レジスタ |
-
1992
- 1992-07-29 JP JP04202052A patent/JP3139151B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8292648B2 (en) * | 2009-05-12 | 2012-10-23 | Fujitsu Component Limited | Flexible cable connecting structure and flexible cable connector |
| KR101675159B1 (ko) * | 2009-10-23 | 2016-11-10 | 엘지이노텍 주식회사 | 이동 단말기 케이스 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0653220A (ja) | 1994-02-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |