JP3184621B2 - ボンディング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子の組立工程
に利用するボンディング装置の改良に関する。
に利用するボンディング装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】集積度が向上するにつれて出現したいわ
ゆる多ピンの半導体素子の組立には、従来のリードフレ
ーム方式に加えてタブ方式も多用されているが、依然と
して前者により半導体素子を組立る機種も多い。
ゆる多ピンの半導体素子の組立には、従来のリードフレ
ーム方式に加えてタブ方式も多用されているが、依然と
して前者により半導体素子を組立る機種も多い。
【０００３】このリードフレーム方式による組立工程で
は、リードフレームのベッド部にマウントする半導体素
子の電極即ちパッド部と、リードフレームに形成するリ
−ド部間に熱圧着法（以下ＴＣ法と記載する）または超
音波併用熱圧着法（以下ＴＳ法と記載する）で金属細線
を架橋して、両者間の電気的導通を図っている。両方法
ともいわゆるボ−ルボンディング法を行い、後者は、キ
ャピラリィから導出する金属細線端部に形成する真球状
ボ−ルをツ−ル（キャピラリィを内装する筒体）により
圧着する際に超音波を放射して強度を増す方法である。
しかもこのような接続工程を終えてから、外部雰囲気か
ら半導体素子を防御するためにいわゆるトランスファモ
−ルド法による樹脂封止工程を行う方式が採られてい
る。
は、リードフレームのベッド部にマウントする半導体素
子の電極即ちパッド部と、リードフレームに形成するリ
−ド部間に熱圧着法（以下ＴＣ法と記載する）または超
音波併用熱圧着法（以下ＴＳ法と記載する）で金属細線
を架橋して、両者間の電気的導通を図っている。両方法
ともいわゆるボ−ルボンディング法を行い、後者は、キ
ャピラリィから導出する金属細線端部に形成する真球状
ボ−ルをツ−ル（キャピラリィを内装する筒体）により
圧着する際に超音波を放射して強度を増す方法である。
しかもこのような接続工程を終えてから、外部雰囲気か
ら半導体素子を防御するためにいわゆるトランスファモ
−ルド法による樹脂封止工程を行う方式が採られてい
る。
【０００４】リードフレームに半導体素子をマウントす
るには、オ−トまたはセミオ−トマウンタを、半導体素
子に形成するパッド部とリ−ド部間に金属細線を架橋す
るのにオ−トまたはセミオ−トボンダ−を利用する。
るには、オ−トまたはセミオ−トマウンタを、半導体素
子に形成するパッド部とリ−ド部間に金属細線を架橋す
るのにオ−トまたはセミオ−トボンダ−を利用する。
【０００５】ＴＣ法によるボ−ルボンディングでは、特
定の雰囲気中における熱負荷または電気ト−チなどによ
り金属細線端部を真球状に整形した金属細線端部を押圧
するのに対して、ＴＳ法ではこのボ−ルボンディングを
基にしかつ、超音波により圧着強度を増す方法であり、
いずれも金属製ボンディングホーンから一定量の流体を
吹付ける方式が採られている。
定の雰囲気中における熱負荷または電気ト−チなどによ
り金属細線端部を真球状に整形した金属細線端部を押圧
するのに対して、ＴＳ法ではこのボ−ルボンディングを
基にしかつ、超音波により圧着強度を増す方法であり、
いずれも金属製ボンディングホーンから一定量の流体を
吹付ける方式が採られている。
【０００６】これは、ボンディング装置に設置するパタ
ーン認識用モニタ−テレビに生ずるいわゆるかげろうを
防止するもので、ＴＳ装置ならびにＴＣ装置に取付け
る。
ーン認識用モニタ−テレビに生ずるいわゆるかげろうを
防止するもので、ＴＳ装置ならびにＴＣ装置に取付け
る。
【０００７】このようなボンディング装置では、保有す
る固有の原点と、被ボンディング材料の位置を、画像処
理を基にする演算処理により合わせることにより、後工
程を正確に行う。即ち、半導体素子に形成する電極パッ
ドに対する１′ｓｔボンディング後、これを起点として
リードフレームに形成するリードまでをキャピラリィか
ら導出する金属細線により２′ｎｄボンディング間を架
橋する。この金属細線は、一定形状のル−プを、被ボン
ディング材料毎に正確に形成する。従って、ボンディン
グ装置では、前記原点と被ボンディング材料を位置合わ
せする機構が不可欠となる。
る固有の原点と、被ボンディング材料の位置を、画像処
理を基にする演算処理により合わせることにより、後工
程を正確に行う。即ち、半導体素子に形成する電極パッ
ドに対する１′ｓｔボンディング後、これを起点として
リードフレームに形成するリードまでをキャピラリィか
ら導出する金属細線により２′ｎｄボンディング間を架
橋する。この金属細線は、一定形状のル−プを、被ボン
ディング材料毎に正確に形成する。従って、ボンディン
グ装置では、前記原点と被ボンディング材料を位置合わ
せする機構が不可欠となる。
【０００８】ところで、半導体素子の集積度の向上によ
りいわゆる多ピン素子が一般化しており、ピン数２００
以上の半導体素子も市販されているのが現状であるの
で、半導体素子に設置する配線層間の距離も益々縮小の
方向にある。このためにリードフレームに形成するリー
ド間の寸法及び幅も小さくなる傾向にある。一方、利用
頻度が比較的大きいＴＳ法ボンディング装置を、図１に
より説明する。図には、本発明に必要な部分だけを記載
しており、これ以外の位置合わせ機構やＸＹテーブルに
設置するボンディングヘッド更に、金属細線を保持かつ
引出すキャピラリィ機構更にまた、モニタ−テレビを備
えるパターン認識装置などを省略した。
りいわゆる多ピン素子が一般化しており、ピン数２００
以上の半導体素子も市販されているのが現状であるの
で、半導体素子に設置する配線層間の距離も益々縮小の
方向にある。このためにリードフレームに形成するリー
ド間の寸法及び幅も小さくなる傾向にある。一方、利用
頻度が比較的大きいＴＳ法ボンディング装置を、図１に
より説明する。図には、本発明に必要な部分だけを記載
しており、これ以外の位置合わせ機構やＸＹテーブルに
設置するボンディングヘッド更に、金属細線を保持かつ
引出すキャピラリィ機構更にまた、モニタ−テレビを備
えるパターン認識装置などを省略した。
【０００９】図示しない超音波発信子２に接続した金属
製ボンディングホ−ン１を設けると共に、これを覆って
流体ブロ−配管３を設置する。これには、流体例えばエ
ア−を供給する高圧流体動力源４を接続するが、その中
間に流量計５を配置してエア−流量を制御する。金属製
ボンディングホ−ン１には、複数個の噴出孔６を形成し
て、被ボンディング材料とボンディング装置の原点の位
置合わせに使用するパタ−ン認識用モニタ−テレビにか
げろうが生ずるのを防止する。このエア−ブロ−配管３
は、前記のようにＴＣ法ボンディング装置にも設置し、
特殊な材料例えば銅や銅合金細線のボンディングにおい
ては、酸化防止に一役買うことになる。このように金属
製ボンディングホ−ン１と流体ブロ−配管３は、別に設
けている。
製ボンディングホ−ン１を設けると共に、これを覆って
流体ブロ−配管３を設置する。これには、流体例えばエ
ア−を供給する高圧流体動力源４を接続するが、その中
間に流量計５を配置してエア−流量を制御する。金属製
ボンディングホ−ン１には、複数個の噴出孔６を形成し
て、被ボンディング材料とボンディング装置の原点の位
置合わせに使用するパタ−ン認識用モニタ−テレビにか
げろうが生ずるのを防止する。このエア−ブロ−配管３
は、前記のようにＴＣ法ボンディング装置にも設置し、
特殊な材料例えば銅や銅合金細線のボンディングにおい
ては、酸化防止に一役買うことになる。このように金属
製ボンディングホ−ン１と流体ブロ−配管３は、別に設
けている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ボンディング装置で
は、金属製ボンディングホ−ン外部から一定量の流体を
吹付ける構造になっているが、金属製ボンディングホ−
ンの近くに設置するヒ−タの発熱量、外部温度の変化な
どにより吹付ける流体温度にも変化をもたらして、ボン
ディングホ−ン自体の熱膨張と収縮が発生することによ
りボンディング位置が変化する難点がある。
は、金属製ボンディングホ−ン外部から一定量の流体を
吹付ける構造になっているが、金属製ボンディングホ−
ンの近くに設置するヒ−タの発熱量、外部温度の変化な
どにより吹付ける流体温度にも変化をもたらして、ボン
ディングホ−ン自体の熱膨張と収縮が発生することによ
りボンディング位置が変化する難点がある。
【００１１】本発明は、このような事情により成された
もので特に、金属製ボンディングホ−ンの膨脹収縮によ
り被ボンディング材の位置が変化することを防止するこ
とを目的とする。
もので特に、金属製ボンディングホ−ンの膨脹収縮によ
り被ボンディング材の位置が変化することを防止するこ
とを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係るボンディン
グ装置は、『金属製ボンディングホ−ン内に取付ける冷
却機構と、前記冷却機構に流入する流体温度を検知し、
金属製ボンディングホ−ンに配置する温度センサ−と、
前記温度センサ−により検知する温度変化に対応するべ
く設置する流体流量制御機構』とに特徴がある。
グ装置は、『金属製ボンディングホ−ン内に取付ける冷
却機構と、前記冷却機構に流入する流体温度を検知し、
金属製ボンディングホ−ンに配置する温度センサ−と、
前記温度センサ−により検知する温度変化に対応するべ
く設置する流体流量制御機構』とに特徴がある。
【００１３】
【作用】本発明に係るボンディング装置は、金属製ボン
ディングホ−ンと被ボンディング材料間の距離の変動に
よる金属製ボンディングホ−ン夫々の温度にも違いが生
ずるとの知見を基に完成した。連続的なボンディング工
程おける金属製ボンディングホ−ンの移動距離は、約８
ｍｍ〜１０ｍｍであり、製品の搬送、位置補正検出動
作、エラ−（Ｅｒｒｏｒ）等によるボンディング装置の
停止、装置のエラ−、材料（金属細線）交換等における
金属製ボンディングホ−ンの移動は、退避位置からほぼ
２０ｍｍである。即ち、ボンディング領域におけるヒ−
タ温度が２５０℃の時、金属製ボンディングホ−ンの温
度に約１０℃（室温２５℃）の差が発生するとの事実に
より、金属製ボンディングホ−ンの温度管理を徹底する
手法を採用した。実際のボンディング工程は、金属製ボ
ンディングホ−ンの退避位置から始まり、最初のボンデ
ィング位置から連続ボンディング動作中のボンディング
位置には、金属製ボンディングホ−ンの膨脹方向に明ら
かに位置ずれが発生し、実測値として２０μｍが得られ
た。なお、ボンディング領域におけるヒ−タ温度は、Ｔ
Ｃ法で３００℃〜３５０℃、ＴＳ法で１５０℃〜２５０
℃である。
ディングホ−ンと被ボンディング材料間の距離の変動に
よる金属製ボンディングホ−ン夫々の温度にも違いが生
ずるとの知見を基に完成した。連続的なボンディング工
程おける金属製ボンディングホ−ンの移動距離は、約８
ｍｍ〜１０ｍｍであり、製品の搬送、位置補正検出動
作、エラ−（Ｅｒｒｏｒ）等によるボンディング装置の
停止、装置のエラ−、材料（金属細線）交換等における
金属製ボンディングホ−ンの移動は、退避位置からほぼ
２０ｍｍである。即ち、ボンディング領域におけるヒ−
タ温度が２５０℃の時、金属製ボンディングホ−ンの温
度に約１０℃（室温２５℃）の差が発生するとの事実に
より、金属製ボンディングホ−ンの温度管理を徹底する
手法を採用した。実際のボンディング工程は、金属製ボ
ンディングホ−ンの退避位置から始まり、最初のボンデ
ィング位置から連続ボンディング動作中のボンディング
位置には、金属製ボンディングホ−ンの膨脹方向に明ら
かに位置ずれが発生し、実測値として２０μｍが得られ
た。なお、ボンディング領域におけるヒ−タ温度は、Ｔ
Ｃ法で３００℃〜３５０℃、ＴＳ法で１５０℃〜２５０
℃である。
【００１４】ここで実測値と理論値を対比すると、例え
ばステンレス（Ｓｕｓ：３０３）で構成する金属製ボン
ディングホ−ンの熱膨張係数は、Δｌ（ｃｍ）＝［１７
×１０- 6 ］（熱膨張係数）×１４（ホ−ン長）×１０
（温度長）…１ で示すことができ、１４０ｍｍの金属
製ボンディングホ−ンに１０℃の温度差が発生した際
の、理論上の熱膨脹による長さの変化量は、１式により
２３．８×１０- 3 ＝２３．８μｍとなり実測値２０μ
ｍとほぼ一致する。
ばステンレス（Ｓｕｓ：３０３）で構成する金属製ボン
ディングホ−ンの熱膨張係数は、Δｌ（ｃｍ）＝［１７
×１０- 6 ］（熱膨張係数）×１４（ホ−ン長）×１０
（温度長）…１ で示すことができ、１４０ｍｍの金属
製ボンディングホ−ンに１０℃の温度差が発生した際
の、理論上の熱膨脹による長さの変化量は、１式により
２３．８×１０- 3 ＝２３．８μｍとなり実測値２０μ
ｍとほぼ一致する。
【００１５】その背景となるボールボンディングに対応
する半導体素子に形成する電極パッド（ボンディングパ
ッド）の寸法とピッチは、現在１００／１２０μｍ前後
が最小値である。しかも市販のオ−トボンダ−またはセ
ミオ−トボンダ−のＸＹテ−ブル動作及び検出を含めた
総合精度は、σ±５μｍである（金属製ボンディングホ
−ンの膨脹は考慮されていない）。また、ボールボンデ
ィングにおけるボール圧着径も最大１００μｍである。
する半導体素子に形成する電極パッド（ボンディングパ
ッド）の寸法とピッチは、現在１００／１２０μｍ前後
が最小値である。しかも市販のオ−トボンダ−またはセ
ミオ−トボンダ−のＸＹテ−ブル動作及び検出を含めた
総合精度は、σ±５μｍである（金属製ボンディングホ
−ンの膨脹は考慮されていない）。また、ボールボンデ
ィングにおけるボール圧着径も最大１００μｍである。
【００１６】ここで、ボンダ−の総合精度を３σまで許
容した場合、隣接するボンディングパッドまでは（１２
０−１００−３）×５＝５μｍの余裕がある。しかし、
金属製ボンディングホ−ンの熱膨張が付加されると隣接
するボンディングパッドに確実に接触し、電気的に短絡
する。従って熱膨張による金属製ボンディングホ−ンの
長さの変動は、５μｍ以下に抑制することが必要とな
り、温度変化量としては、２℃以内とすることが必要と
なる。
容した場合、隣接するボンディングパッドまでは（１２
０−１００−３）×５＝５μｍの余裕がある。しかし、
金属製ボンディングホ−ンの熱膨張が付加されると隣接
するボンディングパッドに確実に接触し、電気的に短絡
する。従って熱膨張による金属製ボンディングホ−ンの
長さの変動は、５μｍ以下に抑制することが必要とな
り、温度変化量としては、２℃以内とすることが必要と
なる。
【００１７】
【実施例】本発明に係わる実施例を図２乃至図４を参照
して説明する。本発明に係わるボンディング装置におけ
る金属製ボンディングホ−ン１０は、ＴＳ法ならびにＴ
Ｃ法に共通して利用でき、金属細線を導出するキャピラ
リイを取外し可能の状態で一体に取付ける。ＴＣボンデ
ィングでは、鉛直方向に金属製ボンディングホ−ン１０
が移動して先端に設置するツ−ルによりボンディングが
行われるのに対して、ＴＳボンディングでは、水平方向
に金属製ボンディングホ−ン１０を設置し、その先端に
鉛直方向に形成するツ−ルによりボンディングを行う。
従って、キャピラリイ内の金属細線は、ＴＣボンディン
グ装置で鉛直方向に、ＴＳボンディング装置では、水平
方向から鉛直方向に移動する。
して説明する。本発明に係わるボンディング装置におけ
る金属製ボンディングホ−ン１０は、ＴＳ法ならびにＴ
Ｃ法に共通して利用でき、金属細線を導出するキャピラ
リイを取外し可能の状態で一体に取付ける。ＴＣボンデ
ィングでは、鉛直方向に金属製ボンディングホ−ン１０
が移動して先端に設置するツ−ルによりボンディングが
行われるのに対して、ＴＳボンディングでは、水平方向
に金属製ボンディングホ−ン１０を設置し、その先端に
鉛直方向に形成するツ−ルによりボンディングを行う。
従って、キャピラリイ内の金属細線は、ＴＣボンディン
グ装置で鉛直方向に、ＴＳボンディング装置では、水平
方向から鉛直方向に移動する。
【００１８】図２に示すように第１の実施例の特徴は、
ボンディング装置に設置する金属製ボンディングホ−ン
１０に、センサ−１１を取付ける点にある。即ち金属製
ボンディングホ−ン１０は、図に明らかなように先端部
が根元より細くなっており、センサ−１１を両端ならび
に中間の合計３か所に設置する。図には示さないが、図
１と同様に金属製ボンディングホ−ン１０の上部には、
従来の技術と同様に複数個の噴出孔を設置したエア−ブ
ロ−配管や、流量計を配置してボンディング工程を行う
領域の雰囲気を調整する。金属製ボンディングホ−ン１
に取付けるセンサ−１１としては、温度センサ−か変位
センサ−であり、金属製ボンディングホ−ン１０の熱変
化量を感知する。具体的には、熱膨脹率を予め測定して
おき、実際のボンディング工程における熱変化量から金
属製ボンディングホ−ン１０の長さの変化を計算する。
ボンディング装置に設置する金属製ボンディングホ−ン
１０に、センサ−１１を取付ける点にある。即ち金属製
ボンディングホ−ン１０は、図に明らかなように先端部
が根元より細くなっており、センサ−１１を両端ならび
に中間の合計３か所に設置する。図には示さないが、図
１と同様に金属製ボンディングホ−ン１０の上部には、
従来の技術と同様に複数個の噴出孔を設置したエア−ブ
ロ−配管や、流量計を配置してボンディング工程を行う
領域の雰囲気を調整する。金属製ボンディングホ−ン１
に取付けるセンサ−１１としては、温度センサ−か変位
センサ−であり、金属製ボンディングホ−ン１０の熱変
化量を感知する。具体的には、熱膨脹率を予め測定して
おき、実際のボンディング工程における熱変化量から金
属製ボンディングホ−ン１０の長さの変化を計算する。
【００１９】金属製ボンディングホ−ン１０が例えばス
テンレスで構成する際、その熱膨脹率は、１６×１０
- 6 ℃・ｃｍで与えられ、実際のボンディング工程中の
熱変化量は１０℃であった。金属製ホ−ン１の長さを１
５ｃｍとすると、熱膨脹率α＝１／ｌ0 ×（Δｌ）／
（Δｔ）…１で与えられる。ここで、α：熱膨脹率、ｌ
0：金属製ボンディングホ−ンの長さ、Δｔ：温度差、
Δｌ：変化量で、αとΔｔならびにｌ0 に数値を代入す
ると１６×１０- 6 ＝（１／１５）×｛（Δｌ）／１０
となりΔｌ＝２４×１０- 4 ｃｍ即ち２４μｍとなる。
テンレスで構成する際、その熱膨脹率は、１６×１０
- 6 ℃・ｃｍで与えられ、実際のボンディング工程中の
熱変化量は１０℃であった。金属製ホ−ン１の長さを１
５ｃｍとすると、熱膨脹率α＝１／ｌ0 ×（Δｌ）／
（Δｔ）…１で与えられる。ここで、α：熱膨脹率、ｌ
0：金属製ボンディングホ−ンの長さ、Δｔ：温度差、
Δｌ：変化量で、αとΔｔならびにｌ0 に数値を代入す
ると１６×１０- 6 ＝（１／１５）×｛（Δｌ）／１０
となりΔｌ＝２４×１０- 4 ｃｍ即ち２４μｍとなる。
【００２０】即ち、ボンディングパッド間の距離が３０
μｍの場合、金属製ボンディングホ−ン１０の熱膨張に
よる変化によりボンディングした金属細線の短絡不良が
発生する恐れがあるが、本発明のようにセンサ−の稼働
により金属製ボンディングホ−ンの温度変化量を２℃以
内とすることができるので、未然に金属細線の短絡不良
を防止できる。
μｍの場合、金属製ボンディングホ−ン１０の熱膨張に
よる変化によりボンディングした金属細線の短絡不良が
発生する恐れがあるが、本発明のようにセンサ−の稼働
により金属製ボンディングホ−ンの温度変化量を２℃以
内とすることができるので、未然に金属細線の短絡不良
を防止できる。
【００２１】金属製ボンディングホ−ン１０には、ＸＹ
サ−ボ基板１２、ボンディング補正機構１３及び検知装
置１４を接続する。センサ−１１の信号を検知装置１４
で検知後、ボンディング補正機構１３に入力して具体的
な方向と移動量を算出してＸＹサ−ボ基板１２に伝達し
て金属製ボンディングホ−ン１０の位置を調整する。第
２実施例を図３により説明する。本実施例では、金属製
ボンディングホ−ン１０の内に冷却用配管１７を設置
し、ここに流入する流体の温度を温度センサ−により検
知して、温度変化に対応して流入する流体量を自動的に
調整することにより温度を一定に維持する。
サ−ボ基板１２、ボンディング補正機構１３及び検知装
置１４を接続する。センサ−１１の信号を検知装置１４
で検知後、ボンディング補正機構１３に入力して具体的
な方向と移動量を算出してＸＹサ−ボ基板１２に伝達し
て金属製ボンディングホ−ン１０の位置を調整する。第
２実施例を図３により説明する。本実施例では、金属製
ボンディングホ−ン１０の内に冷却用配管１７を設置
し、ここに流入する流体の温度を温度センサ−により検
知して、温度変化に対応して流入する流体量を自動的に
調整することにより温度を一定に維持する。
【００２２】即ち、金属製ボンディングホ−ン１０内に
配置する冷却用配管１７は、流体流量コントローラ１８
ならびに高圧流体動力源１９に接続し、流体流入口２０
と流体流出口２１を設置する。また流体流出口２１付近
には、温度センサ−２２取付けると共に、流体流量コン
トローラ制御部２３に電気的に接続し、これは流体流量
コントローラ１８にも電気的に接続する。
配置する冷却用配管１７は、流体流量コントローラ１８
ならびに高圧流体動力源１９に接続し、流体流入口２０
と流体流出口２１を設置する。また流体流出口２１付近
には、温度センサ−２２取付けると共に、流体流量コン
トローラ制御部２３に電気的に接続し、これは流体流量
コントローラ１８にも電気的に接続する。
【００２３】従って、流体流量コントローラ制御部２３
からの電気信号により流体流量を制御する流体流量コン
トローラ１８から供給する流体は、金属製ボンディング
ホ−ン１０内に配置する冷却用配管１６に流入する。金
属製ボンディングホ−ン１０から流出する流体の流体流
出口２０付近に設置する温度センサ−２２は、流出する
流体温度を検知して、流体流量コントローラ制御部２３
に温度信号を送る。
からの電気信号により流体流量を制御する流体流量コン
トローラ１８から供給する流体は、金属製ボンディング
ホ−ン１０内に配置する冷却用配管１６に流入する。金
属製ボンディングホ−ン１０から流出する流体の流体流
出口２０付近に設置する温度センサ−２２は、流出する
流体温度を検知して、流体流量コントローラ制御部２３
に温度信号を送る。
【００２４】一方、流体流量コントローラ制御部２３で
は、温度センサ−２２からの信号により検知した流体流
出口２１の流体温度が、予め外部入力した設定温度範囲
値より高温度の際においては流体流量を増加し、逆の際
は流体流量を絞るような信号を流体流量コントローラ１
８に送る。なお、流体流量コントローラ１８は、高圧流
体動力源１９に接続する。
は、温度センサ−２２からの信号により検知した流体流
出口２１の流体温度が、予め外部入力した設定温度範囲
値より高温度の際においては流体流量を増加し、逆の際
は流体流量を絞るような信号を流体流量コントローラ１
８に送る。なお、流体流量コントローラ１８は、高圧流
体動力源１９に接続する。
【００２５】この結果、金属製ボンディングホ−ン１０
の温度変化量としては、２℃以内に保持することができ
るので、熱膨張に伴う位置ずれを防止できる。
の温度変化量としては、２℃以内に保持することができ
るので、熱膨張に伴う位置ずれを防止できる。
【００２６】次に第３の実施例を図４により説明する。
即ち金属製ボンディングホ−ン１０の例えば中間部にセ
ンサ−２４を取付け、これを検知装置２５を介して恒温
装置２６に接続する。センサ−２１により測定した信号
を検知装置２５に入力後、リアルタイムで恒温装置２６
にフィ−ドバックする。検知装置２５には、予め予定の
温度を入力しておきかつ、センサ−２４よる測定温度と
の差を調整可能とするものである。従って恒温装置２６
により金属製ボンディングホ−ン１０の温度を２℃以内
に維持することが可能になり、その熱膨張収縮に伴う位
置ずれを防止することができる。
即ち金属製ボンディングホ−ン１０の例えば中間部にセ
ンサ−２４を取付け、これを検知装置２５を介して恒温
装置２６に接続する。センサ−２１により測定した信号
を検知装置２５に入力後、リアルタイムで恒温装置２６
にフィ−ドバックする。検知装置２５には、予め予定の
温度を入力しておきかつ、センサ−２４よる測定温度と
の差を調整可能とするものである。従って恒温装置２６
により金属製ボンディングホ−ン１０の温度を２℃以内
に維持することが可能になり、その熱膨張収縮に伴う位
置ずれを防止することができる。
【００２７】即ち、本実施例では、Ａｕ線によるボンデ
ィング工程では、製品を加熱する結果、金属製ボンディ
ングホ−ン１０も暖められて伸びしかもこの位置を変え
ることにより逆に縮んで、ボンディングの位置ずれが生
ずる。この対策としては、金属製ボンディングホ−ン１
０を一定温度にすることが良く、そのために製品加熱時
には、その温度またはそれ以上に維持するのが必要と判
断して恒温装置２６による方法を採用する。恒温装置２
６としては、暖風により一定温度を維持することにし
た。
ィング工程では、製品を加熱する結果、金属製ボンディ
ングホ−ン１０も暖められて伸びしかもこの位置を変え
ることにより逆に縮んで、ボンディングの位置ずれが生
ずる。この対策としては、金属製ボンディングホ−ン１
０を一定温度にすることが良く、そのために製品加熱時
には、その温度またはそれ以上に維持するのが必要と判
断して恒温装置２６による方法を採用する。恒温装置２
６としては、暖風により一定温度を維持することにし
た。
【００２８】
【発明の効果】本発明に係わるボンディング装置におい
ては、金属製ボンディングホ−ンの熱膨張による変化量
をセンサ−により検知して位置補正を行う手法を採用す
る。従って、金属製ボンディングホ−ンに近い場所に設
置するヒータからの発熱量の変化、ボンディング装置事
態の発熱の変化、外部温度の変化に対応して金属製ホ−
ンを一定値に維持することができる。これによりボンデ
ィング精度の向上により半導体素子の信頼性も増対する
ことが可能になり、量産上の効果が極めて大きい。
ては、金属製ボンディングホ−ンの熱膨張による変化量
をセンサ−により検知して位置補正を行う手法を採用す
る。従って、金属製ボンディングホ−ンに近い場所に設
置するヒータからの発熱量の変化、ボンディング装置事
態の発熱の変化、外部温度の変化に対応して金属製ホ−
ンを一定値に維持することができる。これによりボンデ
ィング精度の向上により半導体素子の信頼性も増対する
ことが可能になり、量産上の効果が極めて大きい。
【図１】従来の超音波ボンディング装置の一部を示す断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の１実施例の概略を示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施例の概略を示す断面図であ
る。
る。
【図４】本発明の更に他の実施例の概略を示す断面図で
ある。
ある。
１：金属製ボンディングホ−ン、 ２，１９：高圧流体動力源、 ３：エア−ブロ−配管、 ４：流量計、 ５：噴出孔、 １２：ＸＹサーボ基板、 １３：ボンディング補正機構、 １４、２５：検知装置、 ９、１１、２２、２４：センサ−、 １７：冷却用配管、 ２０：流体流入口、 ２１：流体流出口、 １８：流体流量コントローラ、 ２３：流体流量コントローラ制御部、 ２６：恒温装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 工藤 一 岩手県北上市北工業団地６番６号 岩手 東芝エレクトロニクス株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−81639（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−173729（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−61249（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−162338（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−276258（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−154850（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60 301 H01L 21/607
Claims (1)
- 【請求項１】 金属製ボンディングホ−ン内に取付ける
冷却機構と、前記冷却機構に流入する流体温度を検知
し、金属製ボンディングホ−ンに配置する温度センサ−
と、前記温度センサ−により検知する温度変化に対応す
るべく設置する流体流量制御機構とを具備することを特
徴とするボンディング装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24389492A JP3184621B2 (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | ボンディング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24389492A JP3184621B2 (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | ボンディング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0697239A JPH0697239A (ja) | 1994-04-08 |
| JP3184621B2 true JP3184621B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=17110582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24389492A Expired - Fee Related JP3184621B2 (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | ボンディング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3184621B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4880617B2 (ja) * | 2005-01-03 | 2012-02-22 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 超音波溶接システムのギャップ調節 |
| CN114388418B (zh) * | 2021-12-28 | 2022-12-13 | 凌波微步半导体设备(常熟)有限公司 | 一种半导体焊线机的闭环位置补偿方法及系统 |
-
1992
- 1992-09-14 JP JP24389492A patent/JP3184621B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0697239A (ja) | 1994-04-08 |
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