JPH0217653A - 立体形ワイヤボンディング配線装置 - Google Patents

立体形ワイヤボンディング配線装置

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JPH0217653A
JPH0217653A JP63166797A JP16679788A JPH0217653A JP H0217653 A JPH0217653 A JP H0217653A JP 63166797 A JP63166797 A JP 63166797A JP 16679788 A JP16679788 A JP 16679788A JP H0217653 A JPH0217653 A JP H0217653A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 概要 ワイヤボンディング配線装置に関し、 互いに所定角度傾斜した二表面間のワイヤボンディング
を可能とする立体形ワイヤボンディング配線装置を提供
することを目的とし、 互いにθ°傾斜した第１表面及び第２表面を有するワー
クの該第１及び第２表面にワイヤボンディングを行う立
体形ワイヤボンディング配線装置であって、ボンディン
グすべきワイヤが挿通され、上下方向に移動可能なボン
ディングツールと、ワークをワーク回転中心回りに１８
０°−θ°回転するワーク回転手段と、ワークのワイヤ
ボンディング位置を割り出すワーク割出手段とを具備し
て構成する。
産業上の利用分野 本発明はワイヤボンディング配線装置に関する。
ボンディングとは半導体チップをパッケージに組み込む
ための接続方法の総称であり、大きく分けてワイヤボン
ディング法とワイヤレスボンディング法の２種類がある
。ワイヤボンディング法の場合は、先ずチップをパッケ
ージの所定の位置に上向きに固定するグイボンディング
を行い、次にチップの電極とリードを結ぶワイヤボンデ
ィングを実行する。ワイヤボンディングには、熱圧着法
、超音波ボンディング法、サーモソニックボンディング
法等があり、ワークの形状に左右されない汎用性のある
ワイヤボンディング法が要望されている。
従来の技術 第４図は従来のワイヤボンディング説明図である。従来
のワイヤボンディングは第４図（Ａ）　　に示されるよ
うな、平面上の２電極間をワイヤで接続する目的、或い
は第４図（Ｂ）　　に示されるように段差のある平面上
の２電極間をワイヤで接続する目的で構成されている。
第４図（Ａ）　　において、１はワークであり、このワ
ーク上には接続すべき電極４．５が形成されている。２
はボンディングツール（キャピラリー）であり、このボ
ンディングツール２中には金線等のボンディングワイヤ
３が挿入されてその先端がボンディングツール２の先端
から出るようになっている。
ボンディング工程としては、先ず（ａ）に示すように、
ボンディングツール２を電極４上に降ろしてバーナやア
ーク放電等でボンディングワイヤ３の先端を加熱してボ
ールを形成し、次いで例えばボンディングツール２に超
音波を印加しながらボンディングツールを電極４上に押
しつけてファーストボンディングを行う。次いで（ハ）
に示すようにボンディングツール２を持ち上げながら移
動させ、（Ｃ）に示すようにボンディングツール２を電
極５上に降ろして、同じくバーナやアーク放電でボンデ
ィングワイヤ３を加熱して、ボンディングツール２に超
音波等を印加しながらボンディングツールを電極５に押
しつけることによりセカンドボンディングを行う。この
セカンドボンディングを行った後ボンディングツール２
を横にずらしてウェッジ状にボンディングワイヤ３を切
断し、再びボンディングツール２を（ａ）に示す位置に
移動して上述したファーストボンディングを行う。
第４図（ａ）　　はワーク１゛が段差のある２平面を有
している場合であり、２つの平面上に形成された電極６
，７をボンディングワイヤ３で接続した状態を示してい
る。ボンディングの作業工程は第４図（Ａ）　　と同様
なので省略する。
発明が解決しようとする課題 上述したように従来のワイヤボンディング装置は、平面
上或いは段差のある平面上の２電極間をボンディングワ
イヤで接続する目的で構成されているため、互いに所定
角度傾斜した２電極間をワイヤボンディングできないと
いう問題があった。
このような立体形ワイヤボンディングを達成するには、
従来のボンディングツールを目的の方向に自在に向ける
構成が考えられるが、この構成はボンディングツール移
動手段が複雑となり実用的でない。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、互いに所定角度傾斜した２表面
間のワイヤボンディングを可能とする立体形ワイヤボン
ディング配線装置を提供することである。
課題を解決するための手段 立体形ワイヤボンディング装置においては、ワーク（基
板）電極面をボンディングの都度最適位置に位置決めす
る必要がある。ワークの電極（目標ボンディング位置）
がボンディングツールに対して最適位置とは以下の全て
を満足するものである。
■　電極面に対してボンディングツールは垂直に接触す
ること。
■　ボンディングツールの有効ストローク内でボンディ
ングを完了すること。
■　目標ボンディング位置に繰り返しボンディングツー
ルが位置決めできること。
■　ファーストボンディングからセカンドボンディング
間にわたり、ボンディングツールの運動軌跡によりボン
ディングワイヤを傷付けないこと。
上述の条件を全て満足する装置として、本発明はボンデ
ィングツールの角度は従来のまま固定とし、ワーク面を
その都度最適角度に位置決めできるように構成する。
即ち、本発明は第１図の原理図に示すように、互いにθ
°傾斜した第１表面１０ａ及び第２表面１０ｂを有する
ワークｌＯの該第１表面１０ａ及び第２表面１０ｂにワ
イヤボンディングを行う立体形ワイヤボンディング配線
装置であって、ボンディングすべきワイヤ１５が挿通さ
れ、上下方向に移動可能なボンディングツール１２と、
ワーク１０をワーク回転中公園りに１８０°−θ°回転
するワーク回転手段１３と、ワーク１０のワイヤボンデ
ィング位置を割り出すワーク割出手段１４とを設けて構
成する。
作　　　用 本発明はボンディングツールの角度を固定し、ボンディ
ングされるべきワーク面をワーク回転手段により所定角
度回転するように構成したので、従来の蓄積技術の活用
をはかることができると共に、上述した条件を全て満足
する立体形ワイヤボンディング配線装置を提供できる。
即ち、まずファーストボンディングは第１図（Ａ）に示
す位置関係にワーク１０及びボンディングツール１２を
配置する。ワーク１０の第１表面１０ａ上のボンディン
グすべき電極はワーク割出手段１４により円筒軸割り出
しされており、ボンディングツール１２は上方より下方
に従来の平面ボンディングと同様に移動し、ファースト
ボンディングを行う。その後、ボンディングツール１２
は上方に逃げながら、ワーク１０はワーク回転中心を軸
にして１８０°−θ°　（第１図の場合は９０°）回転
されてセカンドボンディング地点真上にボンディングツ
ール１２が位置決めされる。その間、ワイヤのフォーミ
ングは、ボンディングツール１２の上方逃げ量によりコ
ントロールされ適当な形状にフォーミングされる。セカ
ンドボンディング地点真上のボンディングツール１２は
、そのまま下方に移動してセカンドボンディングすると
、ボンディングワイヤ１５が第２表面１０ｂに形成され
た電極上に接続され、ワイヤが切断されて１工程が完了
する。
次いで、ワーク１０はファーストボンディング位置に１
８０°−θ°だけ戻された後、ワーク割出手段１４によ
り割り出されて１ピッチ進められ、ファーストボンディ
ングの準備が完了する。この工程を繰り返すことにより
、立体形ワイヤボンディングを実施する。
このように本発明ではボンディング配線すべきワークを
回転するように構成したので、目標ボンディング位置に
ボンディングツールが繰り返し位置決めできると共に、
ボンディングツールは回転させないためボンディングワ
イヤを傷付けることはない。
実施例 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
第２図は本発明実施例のワイヤボンディングの対象とな
るワークの斜視図を示しており、このワ−りは赤外線検
知素子を搭載した内筒と環状セラミック基板とから構成
される。内筒１６はコバールガラスから形成されており
、その円周面上及び上端面上には多数本の金パターン１
６ａが形成されている。又円周面上の各金パターン１６
ａにはワイヤボンディングされるボンディング電極が形
成されている。内筒１６の上端面には赤外線検知素子２
４が接着されており、この赤外線検知素子２４と内筒１
６の金パターン１６ａとは金等のボンディングワイヤ２
５でボンディング接続されている。２２は環状セラミッ
ク基板であり、内筒１６の軸と垂直になるように固定さ
れており、その表面上には金の厚膜パターン１６ａが形
成されている。内筒１６の金パターン１６ａと環状セラ
ミック基板２２の金の厚膜パターン２２ａは以下に詳述
する本発明実施例の立体形ワイヤボンディング配線装置
により配線される。２７はこのように配線した金等リボ
ンディングワイヤである。
このように構成された内筒１６と環状セラミック基板２
２とのアセンブリは、図示しないコバール等から形成さ
れた外筒中に収納されて真空吸引され、このように真空
吸引された容器は例えばヘリウム循環冷却機に搭載され
、赤外線検知素子２４がこの冷却機により液体窒素温度
に冷却されるようになっている。
第３図は本発明に係る立体形ワイヤボンディング配線装
置の実施例斜視図を示している。同図において、３０は
装置本体であり、この装置本体３０にはブロック３２が
固着され、ブロック３２には支持金具３４が固着されて
いる。支持金具３４には回転可能にＬ型金具３６が取付
けられてふり、ハンドル３８を回転すＳことによりＬ型
金具３６が回転される。３９．４１はストッパであり、
ハンドル３８をこれらのストッパ３９．４１に当接する
まで回転することにより、Ｌ型金具３６は９０°回転さ
れる。４２はＬ型金具３６に回転自在に取付けられたワ
ーク固定部材であり、回転割出装置４０により角度割り
出しされるようになっこいる。４４は円筒表面４４ａと
、この円筒の軸に直交する平面４４ｂを有するワークで
あり、円筒表面４４ａ及び平面４４ｂ上に所定のパター
ン及びボンディング接続すさき電極がそれぞれ形成され
ている。
４６はボンディングツールであり、金から形成されたボ
ンディングワイヤ４８が挿通されている。
ボンディングワイヤ４８はボビン５０に巻かれており、
ガイド５２に案内されながら供給される。
５４は超音波アームであり、その先端はボンディングツ
ール４６に開口しており、ボンディングツール４６を超
音波により振動させながら超音波ボンディングを実施す
るようになっている。５６は割り出し位置を拡大するた
めの顕微鏡であり、パターン幅及びボンディングワイヤ
の径が数十μｍと非常に小さいので、顕微鏡５６により
拡大しながら割出装置４０により割り出しを行うように
している。５８は顕微鏡５６で拡大する割り出し位置を
照明するための照明装置である。
然して、ハンドル３８を回転して第３図に示すようにス
トッパ３９に当接させ、照明５８で割り出し位置を照ら
しながら顕微鏡５６で拡大して、割出装置４０によりワ
ーク４４の円筒面４４ａ上のファーストボンディングさ
れるべき円筒パターン及び電極を割り出して、ボンディ
ングツール４６の真下に位置させる。ボンディングツー
ル４６が上方より下方に移動することによりファースト
ボンディングが行われる。その後、ボンディングツール
４６を図示しない手段により上方に逃がしながら、ハン
ドル３８をストッパ４１に当接するまで回転することに
より、ワーク４４を９０°回転させ、セカンドボンディ
ング地点真上にボンディングツール４６を位置させる。
その間、ボンディングツール４６の上方逃げ量により、
ボンディングワイヤ４８のフォーミングがコントロール
され、適当な形にフォーミングされる。セカンドボンデ
ィング地点真上のボンディングツール４６は、そのまま
下方に移動されてセカンドボンディングを行い、ボンデ
ィングワイヤ４８が平面パターンの電極上に接続され、
ボンディングワイヤが切断されて１工程が完了する。
次いで、ハンドル３８をストッパ３９に当接するまで回
転することにより、ワーク４４が９０゜回転されて第３
図に示す状態になった後、照明５８で割り出し位置を照
らしながら顕微鏡５６で拡大して、割出装置４０により
円筒軸割り出しを行い１ピッチ進め、ファーストボンデ
ィングの準備が完了する。この工程を繰り返すことによ
り、第２図に示したようなワークの直角立体形ワイヤボ
ンディングを達成できる。
上述した実施例は互いに９０°傾斜した２つの表面上へ
のワイヤボンディングについて説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、ワーク回転中心の選択と
回転角度の組合せにより、ボンディング位置条件を整え
ることにより、互いに所定角度傾斜した２表面上への立
体形ワイヤボンディングが可能となる。
発明の効果 本発明は以上詳述したように構成したので、従来のワイ
ヤボンディングの性能をそのまま維持・活用しながら、
互いに所定角度傾斜した２表面上への立体形ワイヤボン
ディングが可能になるとい゛う効果を奏する。又、ボン
ディングワイヤのフォーミングをワーク運動軌跡により
最適にコントロールすることができる。
５４・・・超音波アーム、 ５８・・・照明装置。
６・・・顕微鏡、
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明装置によりワイヤボンディングされるの
に適した赤外線検知素子を搭載した内筒とセラミック基
板の斜視図、 第３図は本発明の実施例斜視図、 第４図は従来のワイヤボンディング説明図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 互いにθ°傾斜した第１表面（１０ａ）及び第２表面（
    １０ｂ）を有するワーク（１０）の該第１（１０ａ）及
    び第２表面（１０ｂ）にワイヤボンディングを行う立体
    形ワイヤボンディング配線装置であって、 ボンディングすべきワイヤ（１５）が挿通され、上下方
    向に移動可能なボンディングツール（１２）と、ワーク
    （１０）をワーク回転中心回りに１８０°−θ°回転す
    るワーク回転手段（１３）と、 ワーク（１０）のワイヤボンディング位置を割り出すワ
    ーク割出手段（１４）とを具備したことを特徴とする立
    体形ワイヤボンディング配線装置。
JP63166797A 1988-07-06 1988-07-06 立体形ワイヤボンディング配線装置 Expired - Lifetime JPH088275B2 (ja)

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JP63166797A JPH088275B2 (ja) 1988-07-06 1988-07-06 立体形ワイヤボンディング配線装置

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JP63166797A JPH088275B2 (ja) 1988-07-06 1988-07-06 立体形ワイヤボンディング配線装置

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JPH088275B2 JPH088275B2 (ja) 1996-01-29

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JP (1) JPH088275B2 (ja)

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JP6316340B2 (ja) * 2016-06-02 2018-04-25 株式会社カイジョー ボンディング装置、ボンディング方法及びボンディング制御プログラム

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JPH088275B2 (ja) 1996-01-29

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