JP3392254B2 - ワイヤボンダ - Google Patents

ワイヤボンダ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はワイヤボンダ、詳しく
はボンディング位置の認識精度・ボンディングの位置精
度を安定させたワイヤボンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】ワイヤボンディングは、図６・図７に示
すように、ワイヤボンダにてヒータブロック１で加熱さ
れたチップ２およびリードフレーム３を導体ワイヤ４に
より結線する。具体的には、認識用カメラ５を介してチ
ップ２上のパッドなどを認識し、ボンディング位置を確
定したうえで、ツールホーン６を移動してキャピラリ６
Ａによってボンディングを行う。この場合、図８に示す
ように、チップ２内の１００μｍ□のパッド７内に約φ
８０μｍのボール８を形成する必要がある。このため、
非常に高い位置精度が要求される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のワイ
ヤボンダでは、ヒータブロック１上においてチップ２・
リードフレーム３を加熱しているため、これらから陽炎
が発生することがあった。この結果、カメラ画像にひず
みが生じ、その認識精度が低下するという不具合があっ
た（図９参照）。また、ヒータブロック１からの熱によ
ってツールホーン６も加熱され（図１０参照）、その熱
膨張により、ツールホーン６の長さが変化する。この結
果、ボンディング位置精度が悪くなる。すなわち、ツー
ルホーンの位置や停止時間により、ツールホーンの長さ
が変化するため、ボンディング位置がずれる現象が起き
るという不具合があった。
【０００４】
【発明の目的】そこで、この発明は、ヒータブロック上
のチップなどの認識精度を高めることを、その目的とし
ている。この発明は、ツールホーンなどの熱伸縮を防
ぎ、ボンディング位置精度を高めることを、その目的と
している。この発明は、ヒータブロックの熱による影響
を除き、ボンディング精度を高め、品質の安定化を計る
ことを、その目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ワークが載置されたヒータブロックと、このワーク
を撮像する撮像手段と、このワークにワイヤボンディン
グを行うボンディングツールと、ボンディングツールを
支持するツールホーンとを備えたワイヤボンダにおい
て、上記ツールホーンを覆うとともに、ワーク近傍に向
かって気体を吹き出すための吹き出し口がその先端部に
設けられた筒状のカバーと、このカバーの内部に気体を
供給する気体供給手段とを備えたワイヤボンダである。
【０００６】請求項２に記載の発明は、上記気体は空気
である請求項１に記載のワイヤボンダである。
【作用】
【０００７】請求項１に記載の発明では、ツールホーン
をカバーで覆ったため、ヒータブロックからの熱の影響
を排除することができる。ツールホーンの温度を常に安
定させ、熱膨張によるツールホーンの伸び縮みをなくす
ものである。さらに、カバー内部に気体を通したため、
その冷却または温度安定化効果でこの伸縮をほぼ完全に
なくすことができ、ボンディング位置精度を高めること
ができる。また、気体をワーク近傍に吹き付けることに
より、陽炎の影響をなくしてワークの認識精度を高める
ことができる。また、ワーク近傍に気体を吹き出すた
め、ボール形成時トーチ部に気体を吹き付けることがな
い。その結果、ボール形成時にその温度変化が生じるこ
とがなく、したがってボールサイズにばらつきが発生す
ることはない。
【０００８】請求項２に記載の発明によれば、気体とし
て空気を用いることにより、ボンディング条件・環境な
どに対して悪影響を及ぼすことはない。また、安価に供
給することもできる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１はこの発明の一実施例に係るワイヤボンダ
の主要部を示している。この図において、１１はヒータ
ブロックであって、ヒータを内蔵している。ヒータブロ
ック１１上にはリードフレーム１２が搬入・搭載されて
いる。リードフレーム１２上のチップ１３に対してボン
ディングを行うためのボンディングツール（キャピラ
リ）１４は、ツールホーン１５の先端部に垂下して取り
付けられている。このツールホーン１５は図外の駆動機
構によって制御・駆動される。
【００１０】チップ１３の上方でキャピラリ１４に近接
可能にトーチ棒１６が配設されており、このトーチ棒１
６によってキャピラリ１４の先端にボールが形成され
る。このチップ１３のさらに上方にはカメラ１７が固設
されており、リードフレーム１２の配線・チップ１６の
画像を撮像している。カメラ１７の出力（画像信号）は
図外の認識装置に供給されている。
【００１１】そして、このカメラ１７の下方で、チップ
１３の上方、キャピラリ１４の直下部分に対してエアー
ノズル１８からエアーが吹き出されるように構成されて
いる。このエアーノズル１８からはエアーが吹き出され
てチップ１３などの認識を行う場合の陽炎の発生を防い
でいる。また、ツールホーン１５に対してもノズル１９
からエアーが吹き付けられるように構成されている。こ
れらのノズル１８・１９からのエアーの吹き出しは図外
のコントローラで制御されている。コントローラは例え
ば吹き出し時間・圧力・エアー温度などの制御を行う。
【００１２】以上の構成に係るワイヤボンダにあって
は、リードフレーム１２が搬送されてきてヒータブロッ
ク１１上の所定位置に位置決めされると、カメラ１７に
よってチップ１３、ボンディングパッドなどの位置が撮
像されて認識される。このとき、チップ１３などの上方
でカメラ１７の下方の空間に向かってエアーノズル１８
よりエアーを吹き出す。この結果、陽炎の発生を防ぐこ
とができ、カメラ１７による誤認識をなくすことができ
る。なお、同時にノズル１９からはエアーを吹き出し、
ツールホーン１５を一定温度に保持しておく。
【００１３】次に、ツールホーン１５などを駆動してキ
ャピラリ１４によって所定位置に対してワイヤボンディ
ングを行う。このとき、エアーノズル１８からに吹き出
しは停止し、ノズル１９からのエアーの吹き出しは続行
する。この結果、ツールホーン１５の温度を略一定に保
持することができ、ツールホーン１５の伸縮によるボン
ディング位置の不揃いはなくなっている。
【００１４】図２〜図５はこの発明に係るワイヤボンダ
の他の実施例を示している。これらの図に示すように、
この実施例にあっては、ツールホーン１５の周囲を円筒
状のカバー２１で覆っている。カバー２１の先端部でそ
の下面にはキャピラリ１４が突出するための開口２１Ａ
が形成されている。また、カメラ１７の下方でチップ１
３の上方空間に向かってエアーを吹き出すことができる
ように、そのカバー２１の先端部の側面には複数の小孔
２２が形成されている。これらの小孔２２はツールホー
ン１５の長手方向に沿って一列に配設されている。そし
て、このカバー２１とツールホーン１５との間にはエア
ーの通路が形成され、エアーは、この通路を通って小孔
２２からカメラ１７の下方の空間に向かって吹き出され
るように構成されている。エアーは図外の供給源からそ
の温度・圧力・供給時間などを制御されて供給される構
成、その他の構成は上記実施例の場合と同じである。
【００１５】この実施例にあっては、温度などが制御さ
れたエアーを通路に供給すると、エアーは通路を通って
小孔２２から吹き出す。このとき、ツールホーン１５は
ボンディング位置であるチップ１３の上方に位置してい
るため、エアーはチップ１３近傍に対して吹き出し、こ
の部分での陽炎の発生を防止する。よって、カメラ１７
による画像にひずみが生じることはなく、ボンディング
位置などの誤認識はなくなる。同時に、エアーはツール
ホーン１５の温度を安定させるため、ツールホーン１５
の伸縮は生じず、ボンディングにおけるボンディング位
置精度を良好に保持することができる。
【００１６】
【発明の効果】この発明によれば、ヒータブロック上の
ワークの認識精度を高めることができる。ツールホーン
などの熱伸縮を防ぎ、ボンディング位置精度を高めるこ
とができる。ボンディング不良の発生をふせぐことがで
き、品質の安定化を計ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係るワイヤボンダの主要
部を示す斜視図である。
【図２】この発明の他の実施例に係るワイヤボンダのツ
ールホーンを示す断面図である。
【図３】この発明の他の実施例に係るワイヤボンダのツ
ールホーンを示す斜視図である。
【図４】この発明の他の実施例に係るワイヤボンダの作
用を説明するための正面図である。
【図５】この発明の他の実施例に係るワイヤボンダの作
用を説明するための平面図である。
【図６】従来のワイヤボンダを示す正面図である。
【図７】従来のワイヤボンダを示す平面図である。
【図８】従来のボンディングパッドを示す平面図であ
る。
【図９】従来のワイヤボンダの課題を説明するための模
式図である。
【図１０】従来のワイヤボンダの課題を説明するための
模式図である。
【符号の説明】
１１ ヒータブロック １２ リードフレーム（ワーク） １３ チップ（ワーク） １４ キャピラリ（ボンディングツール） １５ ツールホーン １７ カメラ（撮像手段） １８ エアーノズル（吹出手段） ２１ カバー ２２ 小孔（吹き出し口）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−10268（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−16445（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−181026（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−181539（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−194534（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−187240（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−97239（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−147297（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−142848（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−138433（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ワークが載置されたヒータブロックと、 このワークを撮像する撮像手段と、 このワークにワイヤボンディングを行うボンディングツ
    ールと、 ボンディングツールを支持するツールホーンとを備えた
    ワイヤボンダにおいて、 上記ツールホーンを覆うとともに、ワーク近傍に向かっ
    て気体を吹き出すための吹き出し口がその先端部に設け
    られた筒状のカバーと、 このカバーの内部に気体を供給する気体供給手段とを備
    えたワイヤボンダ。
  2. 【請求項２】 上記気体は空気である請求項１に記載の
    ワイヤボンダ。
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