JP3531378B2 - ワイヤボンディング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置組み立
てのワイヤボンディング工程で用いられるワイヤボンデ
ィング装置に関するものである。
てのワイヤボンディング工程で用いられるワイヤボンデ
ィング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にワイヤボンディングとは、半導体
チップ上に形成された電極と、パッケージのインナーリ
ードとをボンディング用のワイヤにて接続することであ
る。従来よりワイヤボンディングは、半導体装置の組み
立て装置の一つであるワイヤボンディング装置によって
行われている。従来のワイヤボンディング装置として
は、例えば荷重、熱および超音波振動を利用して上記電
極もしくはインナーリードにワイヤを接合する、いわゆ
る超音波併用熱圧着式のものが知られている。
チップ上に形成された電極と、パッケージのインナーリ
ードとをボンディング用のワイヤにて接続することであ
る。従来よりワイヤボンディングは、半導体装置の組み
立て装置の一つであるワイヤボンディング装置によって
行われている。従来のワイヤボンディング装置として
は、例えば荷重、熱および超音波振動を利用して上記電
極もしくはインナーリードにワイヤを接合する、いわゆ
る超音波併用熱圧着式のものが知られている。
【０００３】この装置は、図４に示すように、ボンディ
ングツールであるキャピラリ７１と、キャピラリ７１に
ホーン７２を介して接続された超音波振動子７３と、荷
重付加部（図示略）とを備えて構成されている。超音波
振動子７３は、半導体チップ上の電極もしくはインナー
リードの被接合面８０とワイヤとを接合させる際に重要
なエネルギーとなる超音波振動を発生させるものであ
る。また荷重付加部は、被接合面８０の上方から被接合
面８０に向けて（図４中矢印Ｘ方向）、キャピラリ７１
に荷重を付加するものである。
ングツールであるキャピラリ７１と、キャピラリ７１に
ホーン７２を介して接続された超音波振動子７３と、荷
重付加部（図示略）とを備えて構成されている。超音波
振動子７３は、半導体チップ上の電極もしくはインナー
リードの被接合面８０とワイヤとを接合させる際に重要
なエネルギーとなる超音波振動を発生させるものであ
る。また荷重付加部は、被接合面８０の上方から被接合
面８０に向けて（図４中矢印Ｘ方向）、キャピラリ７１
に荷重を付加するものである。
【０００４】このワイヤボンディング装置７０では、被
接合面８０とワイヤとの接合にあたり、超音波振動子４
からの超音波振動によりキャピラリ７１の先端でワイヤ
の先端に形成されたボールを、図中矢印Ｙに示すように
被接合面８０に擦り付ける（スクラブする）。また同時
に、荷重付加部によりキャピラリ７１に荷重を付加して
ワイヤの先端のボールを被接合面８０に熱圧着し、ボー
ルを被接合面８０に接合する。ここで、接合に際してキ
ャピラリ７１に荷重を付加するのは、荷重によってキャ
ピラリ７１に負荷を与え、このことによりキャピラリ７
１を介して接合部に超音波振動のエネルギ（以下、超音
波エネルギと記す）を効率よく伝達させるためである。
また上記した負荷とは、キャピラリ７１を被接合面８０
にスクラブする際のキャピラリの動き難さを言う。従来
では、キャピラリ７１に付加する荷重を一定にし、安定
した接合が得られるよう超音波出力を制御してワイヤボ
ンディングを行っている。なお、超音波出力の方法の一
つとしては例えば定電圧方式が知られている。
接合面８０とワイヤとの接合にあたり、超音波振動子４
からの超音波振動によりキャピラリ７１の先端でワイヤ
の先端に形成されたボールを、図中矢印Ｙに示すように
被接合面８０に擦り付ける（スクラブする）。また同時
に、荷重付加部によりキャピラリ７１に荷重を付加して
ワイヤの先端のボールを被接合面８０に熱圧着し、ボー
ルを被接合面８０に接合する。ここで、接合に際してキ
ャピラリ７１に荷重を付加するのは、荷重によってキャ
ピラリ７１に負荷を与え、このことによりキャピラリ７
１を介して接合部に超音波振動のエネルギ（以下、超音
波エネルギと記す）を効率よく伝達させるためである。
また上記した負荷とは、キャピラリ７１を被接合面８０
にスクラブする際のキャピラリの動き難さを言う。従来
では、キャピラリ７１に付加する荷重を一定にし、安定
した接合が得られるよう超音波出力を制御してワイヤボ
ンディングを行っている。なお、超音波出力の方法の一
つとしては例えば定電圧方式が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、キャ
ピラリへの荷重はキャピラリにかかる負荷の大きな要因
となる。よって従来では、いかに一定の荷重をキャピラ
リに付加できるかに開発の重点が置かれている。
ピラリへの荷重はキャピラリにかかる負荷の大きな要因
となる。よって従来では、いかに一定の荷重をキャピラ
リに付加できるかに開発の重点が置かれている。
【０００６】ところが、実際の接合では、図５に示すよ
うに、キャピラリへの荷重を一定にしても接合時にキャ
ピラリにかかる負荷が変動する。これは、例えばワイヤ
の先端のボールと金属からなる被接合面との接合点で合
金が形成されていくといった接合点での状態変化や、接
合時における被接合面のクランプ状態等に起因する。そ
の結果、負荷の度合いによって被接合面にスクラブする
キャピラリの先端の振幅量が変化してしまう。
うに、キャピラリへの荷重を一定にしても接合時にキャ
ピラリにかかる負荷が変動する。これは、例えばワイヤ
の先端のボールと金属からなる被接合面との接合点で合
金が形成されていくといった接合点での状態変化や、接
合時における被接合面のクランプ状態等に起因する。そ
の結果、負荷の度合いによって被接合面にスクラブする
キャピラリの先端の振幅量が変化してしまう。
【０００７】定電圧方式で超音波が出力されるワイヤボ
ンディング装置にあっては、キャピラリの先端の振幅量
が変化すると、超音波振動子の負荷インピーダンスが変
化し、これに伴って超音波振動子内を流れる電流値が変
化する。例えば図５に示すように、キャピラリにかかる
負荷が小さい（キャピラリの振幅が大きい）場合には、
超音波振動子の負荷インピーダンスが低く、超音波振動
子内を流れる電流値が大きくなる。またキャピラリにか
かる負荷が大きい（キャピラリの振幅が小さい）場合に
は、超音波振動子の負荷インピーダンスが高く、超音波
振動子内を流れる電流値が小さくなる。
ンディング装置にあっては、キャピラリの先端の振幅量
が変化すると、超音波振動子の負荷インピーダンスが変
化し、これに伴って超音波振動子内を流れる電流値が変
化する。例えば図５に示すように、キャピラリにかかる
負荷が小さい（キャピラリの振幅が大きい）場合には、
超音波振動子の負荷インピーダンスが低く、超音波振動
子内を流れる電流値が大きくなる。またキャピラリにか
かる負荷が大きい（キャピラリの振幅が小さい）場合に
は、超音波振動子の負荷インピーダンスが高く、超音波
振動子内を流れる電流値が小さくなる。
【０００８】したがって、従来のワイヤボンディング装
置では、接合中に超音波振動子内を流れる電流値が変化
するために、接合部に伝わる超音波エネルギが一定にな
らず、安定した接合状態が得られない。また接合部の圧
着ボール形状も不均一になって、被接合面とボールとの
接合面積や接合強度等がばらつくといった不具合が発生
する。
置では、接合中に超音波振動子内を流れる電流値が変化
するために、接合部に伝わる超音波エネルギが一定にな
らず、安定した接合状態が得られない。また接合部の圧
着ボール形状も不均一になって、被接合面とボールとの
接合面積や接合強度等がばらつくといった不具合が発生
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係るワイヤボンディング装置は、ボンディン
グツールと、ボンディングツールに与える超音波振動を
発生する超音波振動子と、ボンディング用のワイヤの先
端部を接合する被接合面の上方から被接合面に向けてボ
ンディングツールに荷重を付加する荷重付加部とを備
え、超音波振動によりボンディングツールの先端でワイ
ヤの先端部を被接合面に擦り付けるとともに、ボンディ
ングツールに荷重を付加してワイヤの先端部を被接合面
に押し付けることによってその先端部を被接合面に接合
するものにおいて、接合時に超音波振動子内を流れる電
流値を検出し、この検出値と予め設定された超音波振動
子内を流れる電流の基準電流値とを比較する比較回路
と、比較回路の比較結果を基にボンディングツールに付
加する荷重を変化させるよう荷重付加部を制御する荷重
付加制御部とを備えていることを特徴とする。
の本発明に係るワイヤボンディング装置は、ボンディン
グツールと、ボンディングツールに与える超音波振動を
発生する超音波振動子と、ボンディング用のワイヤの先
端部を接合する被接合面の上方から被接合面に向けてボ
ンディングツールに荷重を付加する荷重付加部とを備
え、超音波振動によりボンディングツールの先端でワイ
ヤの先端部を被接合面に擦り付けるとともに、ボンディ
ングツールに荷重を付加してワイヤの先端部を被接合面
に押し付けることによってその先端部を被接合面に接合
するものにおいて、接合時に超音波振動子内を流れる電
流値を検出し、この検出値と予め設定された超音波振動
子内を流れる電流の基準電流値とを比較する比較回路
と、比較回路の比較結果を基にボンディングツールに付
加する荷重を変化させるよう荷重付加部を制御する荷重
付加制御部とを備えていることを特徴とする。
【００１０】被接合面とワイヤの先端部との接合時に、
ボンディングツールにかかる負荷が変化すると、超音波
振動子の負荷インピーダンスが変化し、これに伴って超
音波振動子内を流れる電流値が変化する。本発明では、
被接合面とワイヤの先端部との接合時に、比較回路が超
音波振動子内を流れる電流値を検出して基準電流値と比
較するため、ボンディングツールにかかる負荷の変化率
が間接的に把握される。そして荷重付加制御部が比較結
果を基に荷重付加部を制御するため、間接的に把握され
た負荷の変化率に基づきボンディングツールに付加する
荷重が変化して、ボンディングツールにかかる負荷が調
整される。
ボンディングツールにかかる負荷が変化すると、超音波
振動子の負荷インピーダンスが変化し、これに伴って超
音波振動子内を流れる電流値が変化する。本発明では、
被接合面とワイヤの先端部との接合時に、比較回路が超
音波振動子内を流れる電流値を検出して基準電流値と比
較するため、ボンディングツールにかかる負荷の変化率
が間接的に把握される。そして荷重付加制御部が比較結
果を基に荷重付加部を制御するため、間接的に把握され
た負荷の変化率に基づきボンディングツールに付加する
荷重が変化して、ボンディングツールにかかる負荷が調
整される。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係るワイヤボンデ
ィング装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図１
は本発明の一実施形態を示す概略構成図である。このワ
イヤボンディング装置１は、熱、荷重および超音波振動
により、ボンディング用のワイヤの先端部、すなわちワ
イヤの先端に形成されたボールと、半導体チップ上の電
極やインナーリード等の被接合面２０とを接合する、い
わゆる超音波併用熱圧着式のものである。
ィング装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図１
は本発明の一実施形態を示す概略構成図である。このワ
イヤボンディング装置１は、熱、荷重および超音波振動
により、ボンディング用のワイヤの先端部、すなわちワ
イヤの先端に形成されたボールと、半導体チップ上の電
極やインナーリード等の被接合面２０とを接合する、い
わゆる超音波併用熱圧着式のものである。
【００１２】ワイヤボンディング装置１は、図１に示す
ように、キャピラリ２、荷重付加部３、超音波振動子
４、ホーン５、電圧供給回路６、比較回路７、荷重付加
制御部８とを備えて構成されている。キャピラリ２は、
本発明のボンディングツールとなるものであり、従来と
同様に軸心にボンディング用のワイヤを通すための孔を
有している。荷重付加部３は、接合に際してキャピラリ
２に荷重を付加するものである。例えばリニアモータを
備え、このモータの駆動により、被接合面２０の上方か
ら被接合面２０に向けて（図１中矢印Ｘ方向）キャピラ
リ２に荷重を付加する構成となっている。
ように、キャピラリ２、荷重付加部３、超音波振動子
４、ホーン５、電圧供給回路６、比較回路７、荷重付加
制御部８とを備えて構成されている。キャピラリ２は、
本発明のボンディングツールとなるものであり、従来と
同様に軸心にボンディング用のワイヤを通すための孔を
有している。荷重付加部３は、接合に際してキャピラリ
２に荷重を付加するものである。例えばリニアモータを
備え、このモータの駆動により、被接合面２０の上方か
ら被接合面２０に向けて（図１中矢印Ｘ方向）キャピラ
リ２に荷重を付加する構成となっている。
【００１３】超音波振動子４は、キャピラリ２の先端に
与える超音波振動を発生するもので、発生した超音波振
動を拡大するホーン５を介してキャピラリ２と接続され
ている。この超音波振動子４は例えば電歪振動子で構成
されている。また電圧供給回路６が接続されて、電圧供
給回路６から一定の電圧が供給されるようになってい
る。つまり、超音波振動子４は定電圧方式で駆動するも
のとなっている。
与える超音波振動を発生するもので、発生した超音波振
動を拡大するホーン５を介してキャピラリ２と接続され
ている。この超音波振動子４は例えば電歪振動子で構成
されている。また電圧供給回路６が接続されて、電圧供
給回路６から一定の電圧が供給されるようになってい
る。つまり、超音波振動子４は定電圧方式で駆動するも
のとなっている。
【００１４】電圧供給回路６は、高周波電源６１、パワ
ーアンプ６２、トランス６３、抵抗６４を備えて構成さ
れている。すなわち、高周波電源６１がパワーアンプ６
２を介してトランス６３の一次側の一方に接続され、ト
ランス６３の一次側の他方は接地されている。またトラ
ンス６３の二次側の一方は、超音波振動子４の一方の入
力端子に接続されており、トランス６３の二次側の他方
は抵抗６４を介して接地されている。なお超音波振動子
４の他方の入力端子も接地されている。この電圧供給回
路６では、高周波電源６１から高周波電圧が出力される
と、高周波電圧がパワーアンプ６２を介してトランス６
３の一次側に印加され、トランス６３によって高められ
る。そして高められた電圧が、トランス６３の二次側か
ら発生して超音波振動子４の一方の入力端子に印加され
て、超音波振動子４から超音波振動が発生する。
ーアンプ６２、トランス６３、抵抗６４を備えて構成さ
れている。すなわち、高周波電源６１がパワーアンプ６
２を介してトランス６３の一次側の一方に接続され、ト
ランス６３の一次側の他方は接地されている。またトラ
ンス６３の二次側の一方は、超音波振動子４の一方の入
力端子に接続されており、トランス６３の二次側の他方
は抵抗６４を介して接地されている。なお超音波振動子
４の他方の入力端子も接地されている。この電圧供給回
路６では、高周波電源６１から高周波電圧が出力される
と、高周波電圧がパワーアンプ６２を介してトランス６
３の一次側に印加され、トランス６３によって高められ
る。そして高められた電圧が、トランス６３の二次側か
ら発生して超音波振動子４の一方の入力端子に印加され
て、超音波振動子４から超音波振動が発生する。
【００１５】比較回路７は、被接合面２０とワイヤとの
接合時に超音波振動子４内を流れる電流値を検出し、こ
の検出値と、予め設定された超音波振動子４内を流れる
電流の基準電流値とを比較するものである。この比較回
路７は、上記した電圧供給回路６のトランス６３の二次
側の他方および抵抗６４間に接続されている。なお、ト
ランス６３の二次側の他方と抵抗６４との間には、この
抵抗６４によって、実際の接合時に超音波振動子４内を
流れる電流に応じた電圧が発生する。したがって比較回
路７には、発生した電圧値が入力され、比較回路７は入
力された電圧値に応じた電流の変化、すなわち接合時に
超音波振動子４内を流れる電流値を検出するようになっ
ている。
接合時に超音波振動子４内を流れる電流値を検出し、こ
の検出値と、予め設定された超音波振動子４内を流れる
電流の基準電流値とを比較するものである。この比較回
路７は、上記した電圧供給回路６のトランス６３の二次
側の他方および抵抗６４間に接続されている。なお、ト
ランス６３の二次側の他方と抵抗６４との間には、この
抵抗６４によって、実際の接合時に超音波振動子４内を
流れる電流に応じた電圧が発生する。したがって比較回
路７には、発生した電圧値が入力され、比較回路７は入
力された電圧値に応じた電流の変化、すなわち接合時に
超音波振動子４内を流れる電流値を検出するようになっ
ている。
【００１６】荷重付加制御部８は、比較回路７と荷重付
加部３とに接続され、比較回路７の比較結果を基にキャ
ピラリ２に付加する荷重を変化させるよう荷重付加部３
を制御するものである。この荷重付加制御部８は、接合
の開始から予め設定された時間が経過したことを検知し
て上記した荷重付加部３の制御を開始させるタイマー
（図示略）を備えている。そして荷重付加制御部８は、
タイマーの作動中は、任意に設定された一定の荷重をキ
ャピラリ２に付加するよう荷重付加部３を制御するよう
になっている。
加部３とに接続され、比較回路７の比較結果を基にキャ
ピラリ２に付加する荷重を変化させるよう荷重付加部３
を制御するものである。この荷重付加制御部８は、接合
の開始から予め設定された時間が経過したことを検知し
て上記した荷重付加部３の制御を開始させるタイマー
（図示略）を備えている。そして荷重付加制御部８は、
タイマーの作動中は、任意に設定された一定の荷重をキ
ャピラリ２に付加するよう荷重付加部３を制御するよう
になっている。
【００１７】上記のごとく構成されたワイヤボンディン
グ装置１では、例えば半導体チップ上の電極とインナー
リードとをワイヤボンディングする場合、従来と同様、
次のようなサイクルを繰り返す。すなわち、図２のキャ
ピラリ２の軌跡ａに示すように、まずキャピラリ２を下
降させ、半導体チップ上の電極の被接合面２０にワイヤ
を接合させる（図２のＡ部分）。次いでキャピラリ２を
上昇させた後にインナーリード側に移動させ、続いて降
下させる（図２のＢ部分）。次にインナーリードの先端
部の被接合面２０にワイヤを接合させ（図２のＣ部
分）、その後、キャピラリ２を上昇させる。
グ装置１では、例えば半導体チップ上の電極とインナー
リードとをワイヤボンディングする場合、従来と同様、
次のようなサイクルを繰り返す。すなわち、図２のキャ
ピラリ２の軌跡ａに示すように、まずキャピラリ２を下
降させ、半導体チップ上の電極の被接合面２０にワイヤ
を接合させる（図２のＡ部分）。次いでキャピラリ２を
上昇させた後にインナーリード側に移動させ、続いて降
下させる（図２のＢ部分）。次にインナーリードの先端
部の被接合面２０にワイヤを接合させ（図２のＣ部
分）、その後、キャピラリ２を上昇させる。
【００１８】図２のＡ部分およびＣ部分に示す接合の際
には、超音波振動子４からの超音波振動によりキャピラ
リ２の先端でワイヤの先端部のボールを図１中矢印Ｙに
示すように被接合面２０に擦り付ける。また同時に、荷
重付加部３によりキャピラリ２に荷重を付加して上記ボ
ールを被接合面２０に熱圧着し、被接合面２０に接合す
る。
には、超音波振動子４からの超音波振動によりキャピラ
リ２の先端でワイヤの先端部のボールを図１中矢印Ｙに
示すように被接合面２０に擦り付ける。また同時に、荷
重付加部３によりキャピラリ２に荷重を付加して上記ボ
ールを被接合面２０に熱圧着し、被接合面２０に接合す
る。
【００１９】この際、比較回路７は、上記接合の開始に
よって実際に超音波振動子４内を流れる電流値を検出
し、検出結果と予め設定された基準電流値とを比較して
電流値の変化率を求める。そして、比較結果である電流
値の変化率を荷重付加制御部８に出力する。一方、荷重
付加制御部８では、上記接合の開始によってタイマーが
作動する。タイマーの作動中は、任意に設定された一定
荷重をキャピラリ２に付加するよう荷重付加部３を制御
する。荷重付加部３は、入力された制御信号にしたがい
例えばリニアモータを駆動してキャピラリ２に一定の荷
重を付加する。
よって実際に超音波振動子４内を流れる電流値を検出
し、検出結果と予め設定された基準電流値とを比較して
電流値の変化率を求める。そして、比較結果である電流
値の変化率を荷重付加制御部８に出力する。一方、荷重
付加制御部８では、上記接合の開始によってタイマーが
作動する。タイマーの作動中は、任意に設定された一定
荷重をキャピラリ２に付加するよう荷重付加部３を制御
する。荷重付加部３は、入力された制御信号にしたがい
例えばリニアモータを駆動してキャピラリ２に一定の荷
重を付加する。
【００２０】図３は、ワイヤボンディング装置１におい
てキャピラリ２にかかる負荷と、超音波振動子４内を流
れる電流と、キャピラリ２に付加する荷重との関係を示
す図である。図３に示すように、タイマーの作動中ｔは
キャピラリ２に一定の荷重が付加される。またタイマー
が接合の開始から予め設定された時間が経過したことを
検知してオフとなると、比較回路７および荷重付加制御
部８によるキャピラリ２への荷重の制御に切り換えられ
る。すなわち、荷重付加制御部８は比較回路７から送ら
れた電流値の変化率に基づき、比較回路７にて検出され
る電流値が基準電流値の範囲内に納まるよう荷重付加部
３に制御信号を出力する。荷重付加部３は入力された制
御信号にしたがって例えばリニアモータを駆動して、図
３のタイマー使用における荷重に示すように、タイマー
オフ後、キャピラリ２に付加する荷重を変化させる。
てキャピラリ２にかかる負荷と、超音波振動子４内を流
れる電流と、キャピラリ２に付加する荷重との関係を示
す図である。図３に示すように、タイマーの作動中ｔは
キャピラリ２に一定の荷重が付加される。またタイマー
が接合の開始から予め設定された時間が経過したことを
検知してオフとなると、比較回路７および荷重付加制御
部８によるキャピラリ２への荷重の制御に切り換えられ
る。すなわち、荷重付加制御部８は比較回路７から送ら
れた電流値の変化率に基づき、比較回路７にて検出され
る電流値が基準電流値の範囲内に納まるよう荷重付加部
３に制御信号を出力する。荷重付加部３は入力された制
御信号にしたがって例えばリニアモータを駆動して、図
３のタイマー使用における荷重に示すように、タイマー
オフ後、キャピラリ２に付加する荷重を変化させる。
【００２１】例えば図３に示すように、キャピラリ２に
かかる負荷が小さく、この結果、超音波振動子４の負荷
インピーダンスが低くなって超音波振動子４内を流れる
電流値が大きくなる場合には、検出される電流値が小さ
くなって基準電流値の範囲内に納まるように、キャピラ
リ２に付加する荷重を大きくする。またキャピラリ２に
かかる負荷が大きく、この結果、超音波振動子４の負荷
インピーダンスが高くなって超音波振動子４内を流れる
電流値が小さくなる場合には、検出される電流値が大き
くなって基準電流値の範囲内に納まるように、キャピラ
リ２に付加する荷重を小さくする。さらに接合中に負荷
が変動し、これに伴って超音波振動子４内を流れる電流
値が変動する場合には、検出される電流値が基準電流値
の範囲内に納まるように、キャピラリ２に付加する荷重
を変動させてタイムリーな荷重制御を行う。
かかる負荷が小さく、この結果、超音波振動子４の負荷
インピーダンスが低くなって超音波振動子４内を流れる
電流値が大きくなる場合には、検出される電流値が小さ
くなって基準電流値の範囲内に納まるように、キャピラ
リ２に付加する荷重を大きくする。またキャピラリ２に
かかる負荷が大きく、この結果、超音波振動子４の負荷
インピーダンスが高くなって超音波振動子４内を流れる
電流値が小さくなる場合には、検出される電流値が大き
くなって基準電流値の範囲内に納まるように、キャピラ
リ２に付加する荷重を小さくする。さらに接合中に負荷
が変動し、これに伴って超音波振動子４内を流れる電流
値が変動する場合には、検出される電流値が基準電流値
の範囲内に納まるように、キャピラリ２に付加する荷重
を変動させてタイムリーな荷重制御を行う。
【００２２】ここで、比較結果に基づく荷重付加部３の
制御開始をタイマーによって遅らせるのは、超音波振動
子４を流れる電流が立ち上がるのに時間を要し、図３の
タイマー未使用時の場合に示すように、電流の立ち上が
りに伴ってキャピラリ２に付加する荷重が変化するため
である。
制御開始をタイマーによって遅らせるのは、超音波振動
子４を流れる電流が立ち上がるのに時間を要し、図３の
タイマー未使用時の場合に示すように、電流の立ち上が
りに伴ってキャピラリ２に付加する荷重が変化するため
である。
【００２３】以上のように本実施形態に係るワイヤボン
ディング装置１では、比較回路７によって超音波振動子
４内を流れる電流値を検出して基準電流値と比較するた
め、キャピラリ２にかかる負荷の変化率を間接的に把握
することができる。そして、荷重付加制御部８によって
比較結果を基に付加制御部３を制御することから、間接
的に把握した負荷の変化率に基づきキャピラリ２への荷
重を変化させることができ、結果としてキャピラリ２に
かかる負荷を調整することができる。またこの際、比較
回路７にて検出された電流値が基準電流値の範囲内に納
まるようにキャピラリ２への荷重を制御するので、キャ
ピラリ２にかかる負荷をほぼ一定にすることができる。
ディング装置１では、比較回路７によって超音波振動子
４内を流れる電流値を検出して基準電流値と比較するた
め、キャピラリ２にかかる負荷の変化率を間接的に把握
することができる。そして、荷重付加制御部８によって
比較結果を基に付加制御部３を制御することから、間接
的に把握した負荷の変化率に基づきキャピラリ２への荷
重を変化させることができ、結果としてキャピラリ２に
かかる負荷を調整することができる。またこの際、比較
回路７にて検出された電流値が基準電流値の範囲内に納
まるようにキャピラリ２への荷重を制御するので、キャ
ピラリ２にかかる負荷をほぼ一定にすることができる。
【００２４】その結果、被接合面２０とワイヤのボール
との接合部に伝わる超音波エネルギを常に一定にするこ
とができるので、安定した接合性を得ることができる。
また接合部のボール形状も均一とすることができるの
で、被接合面２０とボールとの接合面積や接合強度等が
ばらつくことがなく、接合の信頼性の向上を図ることが
できる。
との接合部に伝わる超音波エネルギを常に一定にするこ
とができるので、安定した接合性を得ることができる。
また接合部のボール形状も均一とすることができるの
で、被接合面２０とボールとの接合面積や接合強度等が
ばらつくことがなく、接合の信頼性の向上を図ることが
できる。
【００２５】また荷重付加制御部８に備えられたタイマ
ーによって、超音波振動子４内を流れる電流が立ち上が
るまで、任意に設定された一定の荷重をキャピラリ２に
付加できるようになっているので、接合の開始から接合
部に超音波エネルギを効率よく伝えることができる。し
たがって、ワイヤボンディング装置１を用いれば、常に
安定して高品質の半導体装置を得ることが可能となる。
ーによって、超音波振動子４内を流れる電流が立ち上が
るまで、任意に設定された一定の荷重をキャピラリ２に
付加できるようになっているので、接合の開始から接合
部に超音波エネルギを効率よく伝えることができる。し
たがって、ワイヤボンディング装置１を用いれば、常に
安定して高品質の半導体装置を得ることが可能となる。
【００２６】
【発明の効果】本発明に係るワイヤボンディング装置で
は、比較回路と荷重付加制御部とにより、接合時に超音
波振動子内を流れる電流値を検出して基準電流値と比較
し、比較結果を基に荷重付加部を制御できるので、ボン
ディングツールにかかる負荷を調整することができる。
よって、検出された電流値が基準電流値の範囲内に納ま
るようにボンディングツールへの荷重を制御すれば、ボ
ンディングツールにかかる負荷をほぼ一定にすることが
できるので、安定した接合性を得ることができる。また
接合部のボール形状も均一とすることができるので、被
接合面とワイヤとの接合面積や接合強度等がばらつくこ
とがなく、接合の信頼性の向上を図ることができる。し
たがって、本発明によれば、常に安定して高品質の半導
体装置を得ることが可能となる。
は、比較回路と荷重付加制御部とにより、接合時に超音
波振動子内を流れる電流値を検出して基準電流値と比較
し、比較結果を基に荷重付加部を制御できるので、ボン
ディングツールにかかる負荷を調整することができる。
よって、検出された電流値が基準電流値の範囲内に納ま
るようにボンディングツールへの荷重を制御すれば、ボ
ンディングツールにかかる負荷をほぼ一定にすることが
できるので、安定した接合性を得ることができる。また
接合部のボール形状も均一とすることができるので、被
接合面とワイヤとの接合面積や接合強度等がばらつくこ
とがなく、接合の信頼性の向上を図ることができる。し
たがって、本発明によれば、常に安定して高品質の半導
体装置を得ることが可能となる。
【図１】本発明に係るワイヤボンディング装置の一実施
形態を示す概略構成図である。
形態を示す概略構成図である。
【図２】ワイヤボンディングのサイクルの一例を説明す
る図である。
る図である。
【図３】実施形態の装置において、キャピラリにかかる
負荷と超音波振動子を流れる電流とキャピラリに付加す
る荷重との関係を示す図である。
負荷と超音波振動子を流れる電流とキャピラリに付加す
る荷重との関係を示す図である。
【図４】従来のワイヤボンディング装置の一例を示す概
略構成図である。
略構成図である。
【図５】従来のワイヤボンディング装置において、キャ
ピラリにかかる負荷と超音波振動子を流れる電流とキャ
ピラリに付加する荷重との関係を示す図である。
ピラリにかかる負荷と超音波振動子を流れる電流とキャ
ピラリに付加する荷重との関係を示す図である。
１ ワイヤボンディング装置 ２ キャピラリ ３
荷重付加部 ４ 超音波振動子 ７ 比較回路 ８ 荷重付加部
２０ 被接合面
荷重付加部 ４ 超音波振動子 ７ 比較回路 ８ 荷重付加部
２０ 被接合面
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭59−106125（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−203955（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−208836（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−99733（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−105852（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−107124（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−195418（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/60 301
Claims (2)
- 【請求項１】 ボンディングツールと、該ボンディング
ツールに与える超音波振動を発生する超音波振動子と、
ボンディング用のワイヤの先端部を接合する被接合面の
上方から該被接合面に向けて前記ボンディングツールに
荷重を付加する荷重付加部とを備え、前記超音波振動に
よりボンディングツールの先端で前記ワイヤの先端部を
被接合面に擦り付けるとともに、該ボンディングツール
に荷重を付加して前記ワイヤの先端部を被接合面に押し
付けることによって該先端部を被接合面に接合するワイ
ヤボンディング装置において、 前記接合時に前記超音波振動子内を流れる電流値を検出
し、この検出値と予め設定された前記電流の基準電流値
とを比較する比較回路と、 前記比較回路の比較結果を基に前記ボンディングツール
に付加する荷重を変化させるよう前記荷重付加部を制御
する荷重付加制御部とを備えていることを特徴とするワ
イヤボンディング装置。 - 【請求項２】 前記荷重制御部は、前記接合の開始から
予め設定された時間が経過したことを検知して前記荷重
付加部の制御を開始させるタイマーを備えていることを
特徴とする請求項１記載のワイヤボンディング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25112596A JP3531378B2 (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | ワイヤボンディング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25112596A JP3531378B2 (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | ワイヤボンディング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1098064A JPH1098064A (ja) | 1998-04-14 |
| JP3531378B2 true JP3531378B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=17218048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25112596A Expired - Fee Related JP3531378B2 (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | ワイヤボンディング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3531378B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4521099B2 (ja) * | 2000-05-31 | 2010-08-11 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | ボンディング方法及び装置 |
| KR20030066348A (ko) * | 2002-02-01 | 2003-08-09 | 에섹 트레이딩 에스에이 | 와이어본더의 보정을 위한 방법 |
| US11610860B2 (en) | 2019-09-19 | 2023-03-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Wire bonding apparatus and wire bonding method |
| JP2021052158A (ja) | 2019-09-19 | 2021-04-01 | 株式会社東芝 | ワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法 |
-
1996
- 1996-09-24 JP JP25112596A patent/JP3531378B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1098064A (ja) | 1998-04-14 |
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