JP3152764B2 - ワイヤボンダ− - Google Patents
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- H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
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- H01L2224/85148—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus
- H01L2224/85169—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus being the upper part of the bonding apparatus, i.e. bonding head, e.g. capillary or wedge
- H01L2224/8518—Translational movements
- H01L2224/85181—Translational movements connecting first on the semiconductor or solid-state body, i.e. on-chip, regular stitch
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- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体チップとイン
ナ−リ−ドとを接続するボンディングワイヤのル−プ形
状を最適にできるワイヤボンダ−に関する。
ナ−リ−ドとを接続するボンディングワイヤのル−プ形
状を最適にできるワイヤボンダ−に関する。
【0002】
【従来の技術】図7は、従来のワイヤボンダ−を用いて
ワイヤボンディングされた半導体装置を示す断面図であ
る。リ−ドフレ−ム1はインナ−リ−ド2、アイランド
4および図示せぬタイバ−から構成されている。前記ア
イランド4の上には接着剤3が塗布され、この接着剤3
の上には半導体チップ5が載置される。この半導体チッ
プ5の表面には図示せぬボンディングパッドが設けられ
ている。このボンディングパッドには図示せぬワイヤボ
ンダ−によりボンディングワイヤ7の一端が電気的に接
続され、このボンディングワイヤ7の他端は前記インナ
−リ−ド2の先端と電気的に接続される。
ワイヤボンディングされた半導体装置を示す断面図であ
る。リ−ドフレ−ム1はインナ−リ−ド2、アイランド
4および図示せぬタイバ−から構成されている。前記ア
イランド4の上には接着剤3が塗布され、この接着剤3
の上には半導体チップ5が載置される。この半導体チッ
プ5の表面には図示せぬボンディングパッドが設けられ
ている。このボンディングパッドには図示せぬワイヤボ
ンダ−によりボンディングワイヤ7の一端が電気的に接
続され、このボンディングワイヤ7の他端は前記インナ
−リ−ド2の先端と電気的に接続される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記半導体
装置を製造する工程において、従来のワイヤボンダ−に
よって半導体チップ5とインナ−リ−ド2とをボンディ
ングワイヤ7により電気的に接続する際の条件、すなわ
ちボンディングパラメ−タを設定する作業には、作業者
の勘に頼る部分が多かった。このため、最適のボンディ
ングパラメ−タを設定できていないことが多かった。こ
の結果、図7に示すように、ボンディングワイヤ7の一
端におけるボ−ルネック部11に過度のストレスが残る
ことにより、短時間の熱サイクルテストでオ−プン不良
が発生することがある。さらに、半導体チップ5の上面
からのボンディングワイヤ7の高さHが低すぎることに
より、半導体チップ5の端部とボンディングワイヤ7と
が接触するショ−ト不良が発生することがある。
装置を製造する工程において、従来のワイヤボンダ−に
よって半導体チップ5とインナ−リ−ド2とをボンディ
ングワイヤ7により電気的に接続する際の条件、すなわ
ちボンディングパラメ−タを設定する作業には、作業者
の勘に頼る部分が多かった。このため、最適のボンディ
ングパラメ−タを設定できていないことが多かった。こ
の結果、図7に示すように、ボンディングワイヤ7の一
端におけるボ−ルネック部11に過度のストレスが残る
ことにより、短時間の熱サイクルテストでオ−プン不良
が発生することがある。さらに、半導体チップ5の上面
からのボンディングワイヤ7の高さHが低すぎることに
より、半導体チップ5の端部とボンディングワイヤ7と
が接触するショ−ト不良が発生することがある。
【0004】また、一つの半導体チップ5において複数
のワイヤボンディングを行うため、それぞれのボンディ
ングワイヤ7に最適のボンディングパラメ−タを設定す
ることが要求される。したがって、一品種のボンディン
グパラメ−タを設定する際に多くの時間と大変な労力と
が必要とされる。
のワイヤボンディングを行うため、それぞれのボンディ
ングワイヤ7に最適のボンディングパラメ−タを設定す
ることが要求される。したがって、一品種のボンディン
グパラメ−タを設定する際に多くの時間と大変な労力と
が必要とされる。
【0005】この発明は上記のような事情を考慮してな
されたものであり、その目的は、最適なボンディングパ
ラメ−タを設定することにより、ボンディングワイヤの
オ−プン不良およびショ−ト不良それぞれの発生を防止
するとともに、ボンディングパラメ−タの設定を短い時
間で行うワイヤボンダ−を提供することにある。
されたものであり、その目的は、最適なボンディングパ
ラメ−タを設定することにより、ボンディングワイヤの
オ−プン不良およびショ−ト不良それぞれの発生を防止
するとともに、ボンディングパラメ−タの設定を短い時
間で行うワイヤボンダ−を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するため、第1の認識部により認識された半導体チ
ップのマウント位置および前記マウント位置の設計デー
タから前記マウント位置のずれが算出され、このマウン
ト位置のずれから前記半導体チップにおけるボンディン
グパッドの位置が算出される第1の演算部と、第2の認
識部により認識されたリードフレームの位置および前記
位置の設計データから前記位置のずれが算出され、この
位置のずれから前記リードフレームにおけるインナーリ
ードのボンディング位置が算出される第2の演算部と、
前記ボンディングパッドの位置、前記インナーリードの
ボンディング位置および半導体装置の設計データから、
前記半導体チップの上に位置する部分のボンディングワ
イヤの長さが算出される第3の演算部と、キャピラリー
を前記ボンディングパッドの位置から上方に移動させる
際の高さであるリバース高さ、このリバース高さまで移
動させた前記キャピラリーを前記ボンディング位置の反
対側に移動させる際の長さであるリバース量、このリバ
ース量だけ移動させた前記キャピラリーを最高の位置ま
で移動させる際の前記半導体チップの上面からの高さで
あるZストローク量および前記最高の位置から前記ボン
ディング位置に前記キャピラリーを移動させる際の前記
キャピラリーの軌跡からなるボンディングパラメータ
が、前記ボンディングパッドの位置および前記ボンディ
ング位置から算出されるボンディングワイヤのループ長
さ、前記半導体チップの上に位置する部分のボンディン
グワイヤの長さ、前記ボンディングパッドの位置の設計
データおよび前記ボンディング位置の設計データから算
出されるボンディング段差、前記ボンディングパッドの
上方に位置する前記ボンディングワイヤの前記半導体チ
ップ上面からの高さである第1の設計データおよび前記
半導体チップにおける周縁部の上方に位置する前記ボン
ディングワイヤの前記半導体チップ上面からの高さであ
る第2の設計データにより自動選択される自動選択部
と、前記自動選択部により選択された前記ボンディング
パラメータを用いて前記キャピラリーの移動が制御さ
れ、前記ボンディングワイヤが前記第1および前記第2
の設計データの高さを有するループ形状とされる制御部
とを具備することを特徴としている。
解決するため、第1の認識部により認識された半導体チ
ップのマウント位置および前記マウント位置の設計デー
タから前記マウント位置のずれが算出され、このマウン
ト位置のずれから前記半導体チップにおけるボンディン
グパッドの位置が算出される第1の演算部と、第2の認
識部により認識されたリードフレームの位置および前記
位置の設計データから前記位置のずれが算出され、この
位置のずれから前記リードフレームにおけるインナーリ
ードのボンディング位置が算出される第2の演算部と、
前記ボンディングパッドの位置、前記インナーリードの
ボンディング位置および半導体装置の設計データから、
前記半導体チップの上に位置する部分のボンディングワ
イヤの長さが算出される第3の演算部と、キャピラリー
を前記ボンディングパッドの位置から上方に移動させる
際の高さであるリバース高さ、このリバース高さまで移
動させた前記キャピラリーを前記ボンディング位置の反
対側に移動させる際の長さであるリバース量、このリバ
ース量だけ移動させた前記キャピラリーを最高の位置ま
で移動させる際の前記半導体チップの上面からの高さで
あるZストローク量および前記最高の位置から前記ボン
ディング位置に前記キャピラリーを移動させる際の前記
キャピラリーの軌跡からなるボンディングパラメータ
が、前記ボンディングパッドの位置および前記ボンディ
ング位置から算出されるボンディングワイヤのループ長
さ、前記半導体チップの上に位置する部分のボンディン
グワイヤの長さ、前記ボンディングパッドの位置の設計
データおよび前記ボンディング位置の設計データから算
出されるボンディング段差、前記ボンディングパッドの
上方に位置する前記ボンディングワイヤの前記半導体チ
ップ上面からの高さである第1の設計データおよび前記
半導体チップにおける周縁部の上方に位置する前記ボン
ディングワイヤの前記半導体チップ上面からの高さであ
る第2の設計データにより自動選択される自動選択部
と、前記自動選択部により選択された前記ボンディング
パラメータを用いて前記キャピラリーの移動が制御さ
れ、前記ボンディングワイヤが前記第1および前記第2
の設計データの高さを有するループ形状とされる制御部
とを具備することを特徴としている。
【0007】
【作用】この発明は、第1の演算部において、マウント
位置のずれが補正された半導体チップにおけるボンディ
ングパッドの位置を算出する。第2の演算部において、
リ−ドフレ−ムの位置のずれが補正されたインナ−リ−
ドのボンディング位置を算出する。第3の演算部におい
て、前記半導体チップの上に位置する部分のボンディン
グワイヤの長さを算出する。自動選択部において、ボン
ディングワイヤのル−プ長さ、ボンディングワイヤの長
さ、ボンディング段差、第1の設計デ−タおよび第2の
設計デ−タにより、リバ−ス高さ、リバ−ス量、Zスト
ロ−ク量および最高の位置から前記ボンディング位置に
前記キャピラリ−を移動させる際の前記キャピラリ−の
軌跡を自動選択している。このため、前記リバ−ス高
さ、リバ−ス量、Zストロ−ク量およびキャピラリ−の
軌跡それぞれを選択する際、作業者の勘に頼ることな
く、最適値を自動的に選択することができる。この結
果、ボンディングワイヤのル−プ形状を最適な形状とす
ることができるため、ボンディングワイヤのオ−プン不
良およびショ−ト不良それぞれの発生を防止することが
できる。
位置のずれが補正された半導体チップにおけるボンディ
ングパッドの位置を算出する。第2の演算部において、
リ−ドフレ−ムの位置のずれが補正されたインナ−リ−
ドのボンディング位置を算出する。第3の演算部におい
て、前記半導体チップの上に位置する部分のボンディン
グワイヤの長さを算出する。自動選択部において、ボン
ディングワイヤのル−プ長さ、ボンディングワイヤの長
さ、ボンディング段差、第1の設計デ−タおよび第2の
設計デ−タにより、リバ−ス高さ、リバ−ス量、Zスト
ロ−ク量および最高の位置から前記ボンディング位置に
前記キャピラリ−を移動させる際の前記キャピラリ−の
軌跡を自動選択している。このため、前記リバ−ス高
さ、リバ−ス量、Zストロ−ク量およびキャピラリ−の
軌跡それぞれを選択する際、作業者の勘に頼ることな
く、最適値を自動的に選択することができる。この結
果、ボンディングワイヤのル−プ形状を最適な形状とす
ることができるため、ボンディングワイヤのオ−プン不
良およびショ−ト不良それぞれの発生を防止することが
できる。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【0009】図1は、この発明の実施例によるワイヤボ
ンダ−の要部を示すとともに、このワイヤボンダ−によ
り半導体装置をワイヤボンディングする工程を模式的に
示す断面図である。リ−ドフレ−ム21はインナ−リ−
ド22、アイランド23および図示せぬタイバ−から構
成されている。前記アイランド23の上には接着剤24
が塗布され、この接着剤24の上には半導体チップ25
が載置される。次に、前記半導体チップ25上に設けら
れた図示せぬボンディングパッドの上に図示せぬ移動手
段によりキャピラリ−30が移動される。
ンダ−の要部を示すとともに、このワイヤボンダ−によ
り半導体装置をワイヤボンディングする工程を模式的に
示す断面図である。リ−ドフレ−ム21はインナ−リ−
ド22、アイランド23および図示せぬタイバ−から構
成されている。前記アイランド23の上には接着剤24
が塗布され、この接着剤24の上には半導体チップ25
が載置される。次に、前記半導体チップ25上に設けら
れた図示せぬボンディングパッドの上に図示せぬ移動手
段によりキャピラリ−30が移動される。
【0010】次に、前記キャピラリ−30からボンディ
ングワイヤ26の一端が出され、このボンディングワイ
ヤ26は前記ボンディングパッドと電気的に接続され
る。この後、前記キャピラリ−30は第1の移動経路3
1に沿って移動される。すなわち、半導体チップ25の
表面に対して垂直方向に移動される。これにより、前記
キャピラリ−30は半導体チップ25の表面からの高
さ、すなわちリバ−ス高さがRH である第1の位置31
aまで移動される。
ングワイヤ26の一端が出され、このボンディングワイ
ヤ26は前記ボンディングパッドと電気的に接続され
る。この後、前記キャピラリ−30は第1の移動経路3
1に沿って移動される。すなわち、半導体チップ25の
表面に対して垂直方向に移動される。これにより、前記
キャピラリ−30は半導体チップ25の表面からの高
さ、すなわちリバ−ス高さがRH である第1の位置31
aまで移動される。
【0011】この後、前記キャピラリ−30は、距離、
いわゆるリバ−ス量がRS である第2の移動経路32に
沿って前記第1の位置31aから第2の位置32aに移
動される。すなわち、前記第1の移動経路31および前
記ボンディングパッドとインナ−リ−ド22のボンディ
ング位置34aとを結ぶ直線を含む面において、前記第
1の移動経路31に対して直角方向である第2の移動経
路32に沿って移動される。前記キャピラリ−30は前
記面に沿って移動されるものである。尚、キャピラリ−
30を第2の移動経路32に沿って第1の位置31aか
ら第2の位置32aに移動させているが、キャピラリ−
30を第2の移動経路32に対してリバ−ス角度Rθを
有する第5の移動経路32bに沿って第1の位置31a
から第5の位置32cに移動させることも可能である。
いわゆるリバ−ス量がRS である第2の移動経路32に
沿って前記第1の位置31aから第2の位置32aに移
動される。すなわち、前記第1の移動経路31および前
記ボンディングパッドとインナ−リ−ド22のボンディ
ング位置34aとを結ぶ直線を含む面において、前記第
1の移動経路31に対して直角方向である第2の移動経
路32に沿って移動される。前記キャピラリ−30は前
記面に沿って移動されるものである。尚、キャピラリ−
30を第2の移動経路32に沿って第1の位置31aか
ら第2の位置32aに移動させているが、キャピラリ−
30を第2の移動経路32に対してリバ−ス角度Rθを
有する第5の移動経路32bに沿って第1の位置31a
から第5の位置32cに移動させることも可能である。
【0012】次に、前記キャピラリ−30は、前記第2
の位置32aから第3の位置33aに第3の移動経路3
3に沿って移動される。この第3の移動経路33は前記
第2の移動経路32に対して直角方向を向いている。Z
ストロ−ク量ZS は、前記第3の位置33aの半導体チ
ップ25の表面からの高さ、すなわち第1の移動経路3
1の距離と第3の移動経路33の距離との和である。
尚、キャピラリ−30が前記第5の移動経路32bに沿
って移動された場合は、前記キャピラリ−30は第5の
位置32cから第3の位置33aに移動される。
の位置32aから第3の位置33aに第3の移動経路3
3に沿って移動される。この第3の移動経路33は前記
第2の移動経路32に対して直角方向を向いている。Z
ストロ−ク量ZS は、前記第3の位置33aの半導体チ
ップ25の表面からの高さ、すなわち第1の移動経路3
1の距離と第3の移動経路33の距離との和である。
尚、キャピラリ−30が前記第5の移動経路32bに沿
って移動された場合は、前記キャピラリ−30は第5の
位置32cから第3の位置33aに移動される。
【0013】この後、前記キャピラリ−30は、矢印3
5の方向で曲線からなる第4の移動経路34に沿って前
記第3の位置33aからインナ−リ−ド22の先端近傍
のボンディング位置34aに移動される。次に、前記ボ
ンディング位置34aにおいて、前記ボンディングワイ
ヤ26の他端はインナ−リ−ド22と電気的に接続され
る。
5の方向で曲線からなる第4の移動経路34に沿って前
記第3の位置33aからインナ−リ−ド22の先端近傍
のボンディング位置34aに移動される。次に、前記ボ
ンディング位置34aにおいて、前記ボンディングワイ
ヤ26の他端はインナ−リ−ド22と電気的に接続され
る。
【0014】したがって、上記のワイヤボンダ−におい
てキャピラリ−30を上述したように移動させることに
より、半導体チップ25とインナ−リ−ド22とはボン
ディングワイヤ26により電気的に接続される。この
際、Lは、前記ボンディングワイヤ26のル−プ長さで
ある。このル−プ長さLは、ボンディングワイヤ26自
身の長さではなく、ボンディングワイヤ26を上から視
たときのワイヤ26の一端と他端との間の長さである。
lは、ボンディングワイヤ26を上から視たとき、半導
体チップ25の上に位置しているワイヤ26の長さであ
る。hは、半導体チップ25の表面に対して垂直方向に
おけるボンディングワイヤ26の一端と他端との高さの
差、すなわちボンディング段差である。H1 は、前記ボ
ンディングパッドの上方に位置するボンディングワイヤ
26の半導体チップ25表面からの高さ、すなわち第1
のル−プ高さである。H2 は、半導体チップ25におけ
る周縁部の上方に位置するボンディングワイヤ26の半
導体チップ25表面からの高さ、すなわち第2のル−プ
高さである。
てキャピラリ−30を上述したように移動させることに
より、半導体チップ25とインナ−リ−ド22とはボン
ディングワイヤ26により電気的に接続される。この
際、Lは、前記ボンディングワイヤ26のル−プ長さで
ある。このル−プ長さLは、ボンディングワイヤ26自
身の長さではなく、ボンディングワイヤ26を上から視
たときのワイヤ26の一端と他端との間の長さである。
lは、ボンディングワイヤ26を上から視たとき、半導
体チップ25の上に位置しているワイヤ26の長さであ
る。hは、半導体チップ25の表面に対して垂直方向に
おけるボンディングワイヤ26の一端と他端との高さの
差、すなわちボンディング段差である。H1 は、前記ボ
ンディングパッドの上方に位置するボンディングワイヤ
26の半導体チップ25表面からの高さ、すなわち第1
のル−プ高さである。H2 は、半導体チップ25におけ
る周縁部の上方に位置するボンディングワイヤ26の半
導体チップ25表面からの高さ、すなわち第2のル−プ
高さである。
【0015】図2は、図1に示すワイヤボンダ−により
ワイヤボンディングされた半導体装置を示す平面図であ
り、図1と同一部分には同一符号を付し、異なる部分に
ついてのみ説明する。
ワイヤボンディングされた半導体装置を示す平面図であ
り、図1と同一部分には同一符号を付し、異なる部分に
ついてのみ説明する。
【0016】リ−ドフレ−ム21はインナ−リ−ド2
2、タイバ−20およびアイランド23から構成されて
いる。前記タイバ−20の一端にはアイランド23が設
けられており、前記タイバ−20の一端の近傍にはリ−
ドフレ−ム21の位置検出用穴20aが設けられてい
る。前記アイランド23の上には半導体チップ25がマ
ウントされており、この半導体チップ25には複数のボ
ンディングパッド27および位置検出用パッド25aが
設けられている。このボンディングパッド27にはボン
ディングワイヤ26の一端が電気的に接続されており、
このボンディングワイヤ26の他端は前記インナ−リ−
ド22の先端と電気的に接続されている。
2、タイバ−20およびアイランド23から構成されて
いる。前記タイバ−20の一端にはアイランド23が設
けられており、前記タイバ−20の一端の近傍にはリ−
ドフレ−ム21の位置検出用穴20aが設けられてい
る。前記アイランド23の上には半導体チップ25がマ
ウントされており、この半導体チップ25には複数のボ
ンディングパッド27および位置検出用パッド25aが
設けられている。このボンディングパッド27にはボン
ディングワイヤ26の一端が電気的に接続されており、
このボンディングワイヤ26の他端は前記インナ−リ−
ド22の先端と電気的に接続されている。
【0017】図3は、図2の半導体装置を示す断面図で
ある。リ−ドフレ−ム21のアイランド23の上には接
着剤24が塗布されており、この接着剤24の上には半
導体チップ25が載置されている。この半導体チップ2
5の表面には前記ボンディングパッド27が設けられて
いる。このボンディングパッド27には前記ワイヤボン
ダ−によりボンディングワイヤ26の一端が電気的に接
続されており、このボンディングワイヤ26の他端は前
記インナ−リ−ド22の先端と電気的に接続されてい
る。
ある。リ−ドフレ−ム21のアイランド23の上には接
着剤24が塗布されており、この接着剤24の上には半
導体チップ25が載置されている。この半導体チップ2
5の表面には前記ボンディングパッド27が設けられて
いる。このボンディングパッド27には前記ワイヤボン
ダ−によりボンディングワイヤ26の一端が電気的に接
続されており、このボンディングワイヤ26の他端は前
記インナ−リ−ド22の先端と電気的に接続されてい
る。
【0018】図4は、この発明の実施例によるワイヤボ
ンダ−を示す構成図である。第1の設計デ−タ部には、
図2に示す半導体チップ25における位置検出用パッド
25aおよび複数のボンディングパッド27それぞれの
位置の設計デ−タがあらかじめ記憶されている。
ンダ−を示す構成図である。第1の設計デ−タ部には、
図2に示す半導体チップ25における位置検出用パッド
25aおよび複数のボンディングパッド27それぞれの
位置の設計デ−タがあらかじめ記憶されている。
【0019】第2の設計デ−タ部には、図2に示すリ−
ドフレ−ム21における位置検出用穴20aおよび複数
のインナ−リ−ド22それぞれの位置の設計デ−タがあ
らかじめ記憶されている。
ドフレ−ム21における位置検出用穴20aおよび複数
のインナ−リ−ド22それぞれの位置の設計デ−タがあ
らかじめ記憶されている。
【0020】半導体装置のデ−タ部には、半導体チップ
のサイズ等の設計デ−タがあらかじめ記憶されている。
のサイズ等の設計デ−タがあらかじめ記憶されている。
【0021】ボンディング段差のデ−タ部には、図1に
示すボンディング段差hの設計デ−タがあらかじめ記憶
されている。
示すボンディング段差hの設計デ−タがあらかじめ記憶
されている。
【0022】ル−プ高さのデ−タ部には、図1に示す第
1および第2のル−プ高さH1 、H2 の設計デ−タがあ
らかじめ記憶されている。
1および第2のル−プ高さH1 、H2 の設計デ−タがあ
らかじめ記憶されている。
【0023】先ず、第1の認識部においては、実際にリ
−ドフレ−ム21の上にマウントされた半導体チップ2
5における位置検出用パッド25aの位置が認識され
る。
−ドフレ−ム21の上にマウントされた半導体チップ2
5における位置検出用パッド25aの位置が認識され
る。
【0024】次に、前記認識された位置検出用パッド2
5aの位置デ−タおよび前記第1の認識部における位置
検出用パッド25aの位置の設計デ−タは、第1の演算
部に送られる。この第1の演算部において、前記認識さ
れた位置デ−タと前記位置の設計デ−タとを比較するこ
とにより、実際の半導体チップ25のマウント位置と設
計上のマウント位置とのずれが計算される。この後、こ
のマウント位置のずれおよび前記第1の認識部における
ボンディングパッド27の位置の設計デ−タから、実際
に半導体チップ25がマウントされた後の全てのボンデ
ィングパッド27の位置が算出される。すなわち、前記
マウント位置のずれを補正したボンディングパッドの実
際の位置が算出される。
5aの位置デ−タおよび前記第1の認識部における位置
検出用パッド25aの位置の設計デ−タは、第1の演算
部に送られる。この第1の演算部において、前記認識さ
れた位置デ−タと前記位置の設計デ−タとを比較するこ
とにより、実際の半導体チップ25のマウント位置と設
計上のマウント位置とのずれが計算される。この後、こ
のマウント位置のずれおよび前記第1の認識部における
ボンディングパッド27の位置の設計デ−タから、実際
に半導体チップ25がマウントされた後の全てのボンデ
ィングパッド27の位置が算出される。すなわち、前記
マウント位置のずれを補正したボンディングパッドの実
際の位置が算出される。
【0025】この後、第2の認識部においては、実際に
図示せぬボンディング部に送られた図2に示すリ−ドフ
レ−ム21における位置検出用穴20aの位置が認識さ
れる。
図示せぬボンディング部に送られた図2に示すリ−ドフ
レ−ム21における位置検出用穴20aの位置が認識さ
れる。
【0026】次に、前記認識された位置検出用穴20a
の位置デ−タおよび前記第2の設計デ−タ部における位
置検出用穴20aの位置の設計デ−タは、第2の演算部
に送られる。この第2の演算部において、前記認識され
た位置デ−タと前記位置の設計デ−タとを比較すること
により、実際の位置検出用穴20aの位置と設計上の位
置検出用穴20aの位置とのずれ、すなわちリ−ドフレ
−ム21の送りずれが算出される。次に、前記位置検出
用穴20aの位置ずれおよび前記第2に設計デ−タ部に
おけるインナ−リ−ド22の位置の設計デ−タから、実
際にリ−ドフレ−ム21がボンディング部に送られた後
の全てのインナ−リ−ド22におけるボンディング位置
が算出される。すなわち、前記位置検出用穴20aの位
置ずれを補正したインナ−リ−ド22における実際のボ
ンディング位置が算出される。
の位置デ−タおよび前記第2の設計デ−タ部における位
置検出用穴20aの位置の設計デ−タは、第2の演算部
に送られる。この第2の演算部において、前記認識され
た位置デ−タと前記位置の設計デ−タとを比較すること
により、実際の位置検出用穴20aの位置と設計上の位
置検出用穴20aの位置とのずれ、すなわちリ−ドフレ
−ム21の送りずれが算出される。次に、前記位置検出
用穴20aの位置ずれおよび前記第2に設計デ−タ部に
おけるインナ−リ−ド22の位置の設計デ−タから、実
際にリ−ドフレ−ム21がボンディング部に送られた後
の全てのインナ−リ−ド22におけるボンディング位置
が算出される。すなわち、前記位置検出用穴20aの位
置ずれを補正したインナ−リ−ド22における実際のボ
ンディング位置が算出される。
【0027】この後、第3の演算部においては、前記第
1、第2の演算部において算出されたボンディングパッ
ドの位置、ボンディング位置および前記半導体装置のデ
−タ部における設計デ−タから、図1に示す実際のボン
ディングワイヤ26のル−プ長さLおよび半導体チップ
25の上に位置しているボンディングワイヤ26の長さ
lが算出される。
1、第2の演算部において算出されたボンディングパッ
ドの位置、ボンディング位置および前記半導体装置のデ
−タ部における設計デ−タから、図1に示す実際のボン
ディングワイヤ26のル−プ長さLおよび半導体チップ
25の上に位置しているボンディングワイヤ26の長さ
lが算出される。
【0028】次に、自動選択部においては、前記ボンデ
ィング段差のデ−タ部における設計デ−タ、前記ル−プ
高さのデ−タ部における設計デ−タ、前記第3の演算部
において算出されたボンディングワイヤ26のル−プ長
さLおよびボンディングワイヤ26の長さlから、最適
なボンディングパラメ−タが自動選択される。
ィング段差のデ−タ部における設計デ−タ、前記ル−プ
高さのデ−タ部における設計デ−タ、前記第3の演算部
において算出されたボンディングワイヤ26のル−プ長
さLおよびボンディングワイヤ26の長さlから、最適
なボンディングパラメ−タが自動選択される。
【0029】この後、前記ボンディングパラメ−タはキ
ャピラリ−に接続されている制御部に送られ、この制御
部により図1に示すようなキャピラリ−30の動きが制
御される。これにより、半導体装置に最適なル−プ形状
のワイヤボンディングが行われる。
ャピラリ−に接続されている制御部に送られ、この制御
部により図1に示すようなキャピラリ−30の動きが制
御される。これにより、半導体装置に最適なル−プ形状
のワイヤボンディングが行われる。
【0030】前記ボンディングパラメ−タとは、図1に
示すリバ−ス高さRH 、リバ−ス量RS 、リバ−ス角度
Rθ、Zストロ−ク量ZS 、第4の移動経路34の軌跡
関数f(t)およびZディレイ時間ZD 等である。前記
Zディレイ時間ZD は、半導体チップ25表面に対して
垂直方向におけるキャピラリ−30の移動のタイミング
を遅らせる時間である。これらRH 、RS 、Rθ、
ZS 、ZD は、L、l、h、H1 およびH2 等の関数、
即ちRH (L,l,h,H1 ,H2 )、RS (L,l,
h,H1 ,H2 )、Rθ(L,l,h,H1 ,H2 )、
ZS (L,l,h,H1 ,H2 )、ZD (L,l,h,
H1 ,H2 )である。前記f(t)は、L、l、h、H
1 、H2 および時間tの関数、即ちf(L,l,h,H
1 ,H2 ,t)である。
示すリバ−ス高さRH 、リバ−ス量RS 、リバ−ス角度
Rθ、Zストロ−ク量ZS 、第4の移動経路34の軌跡
関数f(t)およびZディレイ時間ZD 等である。前記
Zディレイ時間ZD は、半導体チップ25表面に対して
垂直方向におけるキャピラリ−30の移動のタイミング
を遅らせる時間である。これらRH 、RS 、Rθ、
ZS 、ZD は、L、l、h、H1 およびH2 等の関数、
即ちRH (L,l,h,H1 ,H2 )、RS (L,l,
h,H1 ,H2 )、Rθ(L,l,h,H1 ,H2 )、
ZS (L,l,h,H1 ,H2 )、ZD (L,l,h,
H1 ,H2 )である。前記f(t)は、L、l、h、H
1 、H2 および時間tの関数、即ちf(L,l,h,H
1 ,H2 ,t)である。
【0031】以下、前記ボンディングパラメ−タ、例え
ばZS の具体的な関数について説明する。
ばZS の具体的な関数について説明する。
【0032】図5は、この発明の実施例によるワイヤボ
ンダ−によりワイヤボンディングされた半導体装置の要
部を示す断面図であり、図1と同一部分には同一符号を
付す。
ンダ−によりワイヤボンディングされた半導体装置の要
部を示す断面図であり、図1と同一部分には同一符号を
付す。
【0033】ボンディングワイヤ26の一端から他端ま
での長さをWlとし、このWlをボンディングワイヤ2
6のル−プ長さL、半導体チップ25の上に位置してい
るボンディングワイヤ26の長さl、第1のル−プ高さ
H1 、設計上のボンディング段差h、余裕αを用いて示
すと、下記式(1) のようになる。前記余裕αは、アイラ
ンド23の表面における前記アイランド23の縁部と半
導体チップ25の縁部との間の長さである。
での長さをWlとし、このWlをボンディングワイヤ2
6のル−プ長さL、半導体チップ25の上に位置してい
るボンディングワイヤ26の長さl、第1のル−プ高さ
H1 、設計上のボンディング段差h、余裕αを用いて示
すと、下記式(1) のようになる。前記余裕αは、アイラ
ンド23の表面における前記アイランド23の縁部と半
導体チップ25の縁部との間の長さである。
【0034】 Wl=H1 +l+α+[{L−(l+α)}2 +(H1 +h)2 ]0.5 …(1) 図6は、半導体装置に図5に示すようにワイヤボンディ
ングする工程を示す断面図であり、図1と同一部分には
同一符号を付す。
ングする工程を示す断面図であり、図1と同一部分には
同一符号を付す。
【0035】ZS はZストロ−ク量であり、RH はリバ
−ス高さである。前記ZS の関数を上記式(1) およびR
H を用いて示すと、下記式(2) のようになる。
−ス高さである。前記ZS の関数を上記式(1) およびR
H を用いて示すと、下記式(2) のようになる。
【0036】 ZS =Rh +[{L−(l+α)}2 +(H1 +h)2 ]0.5 …(2) 上記実施例によれば、第1の演算部において、マウント
位置のずれが補正された半導体チップ25におけるボン
ディングパッド27の位置を算出する。第2の演算部に
おいて、リ−ドフレ−ム21の位置のずれが補正された
インナ−リ−ド22のボンディング位置を算出する。第
3の演算部において、前記半導体チップ25の上方に位
置する部分のボンディングワイヤ26の長さlおよびボ
ンディングワイヤ26のル−プ長さLを算出する。自動
選択部において、前記ボンディングワイヤ26のル−プ
長さL、ボンディングワイヤの長さl、ボンディング段
差h、第1のル−プ高さH1 の設計デ−タおよび第2の
ル−プ高さH2 の設計デ−タにより、リバ−ス高さ
RH 、リバ−ス量RS 、Zストロ−ク量Zs および第3
の位置33aからボンディング位置34aにキャピラリ
−30を移動させる際の前記キャピラリ−30の軌跡を
自動選択している。このため、前記リバ−ス高さRH 、
リバ−ス量RS 、Zストロ−ク量Zs およびキャピラリ
−の軌跡関数f(t)それぞれを選択する際、作業者の
勘に頼ることなく、最適な値を自動的に選択することが
できる。この結果、前記自動選択部において選択された
ボンディングパラメ−タの値は、ワイヤボンディングの
前工程における製造ばらつき、例えばマウント位置ずれ
等が補正されている。このため、ボンディングワイヤ2
6のル−プを均一且つ最適な形状とすること、すなわち
前記第1、第2のル−プ高さH1 、H2 を最適な高さと
することができる。したがって、ボンディングワイヤ2
6のオ−プン不良およびショ−ト不良それぞれの発生を
防止することができる。これとともに、ボンディングパ
ラメ−タの設定時間を大幅に短縮することができる。
位置のずれが補正された半導体チップ25におけるボン
ディングパッド27の位置を算出する。第2の演算部に
おいて、リ−ドフレ−ム21の位置のずれが補正された
インナ−リ−ド22のボンディング位置を算出する。第
3の演算部において、前記半導体チップ25の上方に位
置する部分のボンディングワイヤ26の長さlおよびボ
ンディングワイヤ26のル−プ長さLを算出する。自動
選択部において、前記ボンディングワイヤ26のル−プ
長さL、ボンディングワイヤの長さl、ボンディング段
差h、第1のル−プ高さH1 の設計デ−タおよび第2の
ル−プ高さH2 の設計デ−タにより、リバ−ス高さ
RH 、リバ−ス量RS 、Zストロ−ク量Zs および第3
の位置33aからボンディング位置34aにキャピラリ
−30を移動させる際の前記キャピラリ−30の軌跡を
自動選択している。このため、前記リバ−ス高さRH 、
リバ−ス量RS 、Zストロ−ク量Zs およびキャピラリ
−の軌跡関数f(t)それぞれを選択する際、作業者の
勘に頼ることなく、最適な値を自動的に選択することが
できる。この結果、前記自動選択部において選択された
ボンディングパラメ−タの値は、ワイヤボンディングの
前工程における製造ばらつき、例えばマウント位置ずれ
等が補正されている。このため、ボンディングワイヤ2
6のル−プを均一且つ最適な形状とすること、すなわち
前記第1、第2のル−プ高さH1 、H2 を最適な高さと
することができる。したがって、ボンディングワイヤ2
6のオ−プン不良およびショ−ト不良それぞれの発生を
防止することができる。これとともに、ボンディングパ
ラメ−タの設定時間を大幅に短縮することができる。
【0037】また、この発明のワイヤボンダ−によれ
ば、第1、第2のル−プ高さH1 、H2 を最適な高さと
することができるため、半導体チップ25を薄型のパッ
ケ−ジに封止する製品に特に有効である。
ば、第1、第2のル−プ高さH1 、H2 を最適な高さと
することができるため、半導体チップ25を薄型のパッ
ケ−ジに封止する製品に特に有効である。
【0038】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
自動選択部において、リバ−ス高さ、リバ−ス量、Zス
トロ−ク量およびキャピラリ−を移動させる際の前記キ
ャピラリ−の軌跡を自動選択している。したがって、最
適なボンディングパラメ−タを設定することができ、ボ
ンディングワイヤのオ−プン不良およびショ−ト不良そ
れぞれの発生を防止することができる。これとともに、
ボンディングパラメ−タの設定を短い時間で行うことが
できる。
自動選択部において、リバ−ス高さ、リバ−ス量、Zス
トロ−ク量およびキャピラリ−を移動させる際の前記キ
ャピラリ−の軌跡を自動選択している。したがって、最
適なボンディングパラメ−タを設定することができ、ボ
ンディングワイヤのオ−プン不良およびショ−ト不良そ
れぞれの発生を防止することができる。これとともに、
ボンディングパラメ−タの設定を短い時間で行うことが
できる。
【図1】この発明の実施例によるワイヤボンダ−の要部
を示すとともに、このワイヤボンダ−により半導体装置
をワイヤボンディングする工程を模式的に示す断面図。
を示すとともに、このワイヤボンダ−により半導体装置
をワイヤボンディングする工程を模式的に示す断面図。
【図2】この発明の図1に示すワイヤボンダ−によりワ
イヤボンディングされた半導体装置を示す平面図。
イヤボンディングされた半導体装置を示す平面図。
【図3】図2の半導体装置を示す断面図。
【図4】この発明の実施例によるワイヤボンダ−を示す
構成図。
構成図。
【図5】この発明の図1に示すワイヤボンダ−によりワ
イヤボンディングされた半導体装置の要部を示す断面
図。
イヤボンディングされた半導体装置の要部を示す断面
図。
【図6】この発明のワイヤボンダ−を用いて図5に示す
ように半導体装置にワイヤボンディングする工程を示す
断面図。
ように半導体装置にワイヤボンディングする工程を示す
断面図。
【図7】従来のワイヤボンダ−を用いてワイヤボンディ
ングされた半導体装置を示す断面図。
ングされた半導体装置を示す断面図。
20…タイバ−、20a …位置検出用穴、21…リ−ドフレ−
ム、22…インナ−リ−ド、23…アイランド、24…接着
剤、25…半導体チップ、25a …位置検出用パッド、26…
ボンディングワイヤ、27…ボンディングパッド、30…キ
ャピラリ−、31…第1の移動経路、31a …第1の位置、
32…第2の移動経路、32a …第2の位置、32b …第5の
移動経路、32c …第5の位置、33…第3の移動経路、33
a …第3の位置、34…第4の移動経路、34a …ボンディ
ング位置、35…矢印、H1 …第1のル−プ高さ、H2 …
第2のル−プ高さ、L…ボンディングワイヤのル−プ長
さ、l…半導体チップの上に位置しているボンディング
ワイヤの長さ、h…ボンディング段差、t…時間、RH
…リバ−ス高さ、RS …リバ−ス量、Rθ…リバ−ス角
度、ZS …Zストロ−ク量、ZD …Zディレイ時間、f
(t)…第4の移動経路の軌跡関数、α…余裕
ム、22…インナ−リ−ド、23…アイランド、24…接着
剤、25…半導体チップ、25a …位置検出用パッド、26…
ボンディングワイヤ、27…ボンディングパッド、30…キ
ャピラリ−、31…第1の移動経路、31a …第1の位置、
32…第2の移動経路、32a …第2の位置、32b …第5の
移動経路、32c …第5の位置、33…第3の移動経路、33
a …第3の位置、34…第4の移動経路、34a …ボンディ
ング位置、35…矢印、H1 …第1のル−プ高さ、H2 …
第2のル−プ高さ、L…ボンディングワイヤのル−プ長
さ、l…半導体チップの上に位置しているボンディング
ワイヤの長さ、h…ボンディング段差、t…時間、RH
…リバ−ス高さ、RS …リバ−ス量、Rθ…リバ−ス角
度、ZS …Zストロ−ク量、ZD …Zディレイ時間、f
(t)…第4の移動経路の軌跡関数、α…余裕
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/60 301
Claims (1)
- 【請求項1】 第1の認識部により認識された半導体チ
ップのマウント位置および前記マウント位置の設計デー
タから前記マウント位置のずれが算出され、このマウン
ト位置のずれから前記半導体チップにおけるボンディン
グパッドの位置が算出される第1の演算部と、 第2の認識部により認識されたリードフレームの位置お
よび前記位置の設計データから前記位置のずれが算出さ
れ、この位置のずれから前記リードフレームにおけるイ
ンナーリードのボンディング位置が算出される第2の演
算部と、 前記ボンディングパッドの位置、前記インナーリードの
ボンディング位置および半導体装置の設計データから、
前記半導体チップの上に位置する部分のボンディングワ
イヤの長さが算出される第3の演算部と、 キャピラリーを前記ボンディングパッドの位置から上方
に移動させる際の高さであるリバース高さ、このリバー
ス高さまで移動させた前記キャピラリーを前記ボンディ
ング位置の反対側に移動させる際の長さであるリバース
量、このリバース量だけ移動させた前記キャピラリーを
最高の位置まで移動させる際の前記半導体チップの上面
からの高さであるZストローク量および前記最高の位置
から前記ボンディング位置に前記キャピラリーを移動さ
せる際の前記キャピラリーの軌跡からなるボンディング
パラメータが、前記ボンディングパッドの位置および前
記ボンディング位置から算出されるボンディングワイヤ
のループ長さ、前記半導体チップの上に位置する部分の
ボンディングワイヤの長さ、前記ボンディングパッドの
位置の設計データおよび前記ボンディング位置の設計デ
ータから算出されるボンディング段差、前記ボンディン
グパッドの上方に位置する前記ボンディングワイヤの前
記半導体チップ上面からの高さである第1の設計データ
および前記半導体チップにおける周縁部の上方に位置す
る前記ボンディングワイヤの前記半導体チップ上面から
の高さである第2の設計データにより自動選択される自
動選択部と、前記自動選択部により選択された前記ボンディングパラ
メータを用いて前記キャピラリーの移動が制御され、前
記ボンディングワイヤが前記第1および前記第2の設計
データの高さを有するループ形状とされる制御部と、 を具備することを特徴とするワイヤボンダー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28316392A JP3152764B2 (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | ワイヤボンダ− |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28316392A JP3152764B2 (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | ワイヤボンダ− |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06132347A JPH06132347A (ja) | 1994-05-13 |
JP3152764B2 true JP3152764B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=17662006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28316392A Expired - Fee Related JP3152764B2 (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | ワイヤボンダ− |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3152764B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4738675B2 (ja) * | 2001-09-14 | 2011-08-03 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
JP2004172477A (ja) | 2002-11-21 | 2004-06-17 | Kaijo Corp | ワイヤループ形状、そのワイヤループ形状を備えた半導体装置、ワイヤボンディング方法及び半導体製造装置 |
US7056819B2 (en) * | 2003-09-29 | 2006-06-06 | Agere Systems Inc. | Methods and apparatus for determining pad height for a wire-bonding operation in an integrated circuit |
US7347352B2 (en) | 2003-11-26 | 2008-03-25 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Low loop height ball bonding method and apparatus |
KR100548795B1 (ko) | 2004-02-09 | 2006-02-02 | 삼성전자주식회사 | 자동 와이어 본딩 시스템의 본더 뷰어 시스템 |
JP4137061B2 (ja) | 2005-01-11 | 2008-08-20 | 株式会社カイジョー | ワイヤループ形状、そのワイヤループ形状を備えた半導体装置、ワイヤボンディング方法 |
JP4985789B2 (ja) * | 2010-01-13 | 2012-07-25 | 株式会社デンソー | 力学量センサ |
-
1992
- 1992-10-21 JP JP28316392A patent/JP3152764B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH06132347A (ja) | 1994-05-13 |
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---|---|---|---|
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