JPH02231736A - ワイヤボンデイング方法 - Google Patents

ワイヤボンデイング方法

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JPH02231736A JP1051973A JP5197389A JPH02231736A JP H02231736 A JPH02231736 A JP H02231736A JP 1051973 A JP1051973 A JP 1051973A JP 5197389 A JP5197389 A JP 5197389A JP H02231736 A JPH02231736 A JP H02231736A
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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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は半導体装置等を製造するワイヤボンディング方
法に関する． ［従来の技術］ 周知の如く，ワイヤボンディング方法は、ツールに挿通
されたワイヤをボンド点に圧着させてボンディングを行
う． 従来、ボンド点にツールを圧着させるボンディング荷重
を任意に設定できるものとして、例えば特開昭５３−４
５９７０号公報、特公昭６３−５０８５６号公報に示す
ものが知られている．この構造は，ソレノイドコイルと
該ソレノイドコイル中に配置された鉄心とからなる荷重
供給手段を有し、ツールの下降及び上昇時には、ツール
を一端に保持したトランスジューサが該トランスジュー
サを駆動するカムに追従するように、ボンディング荷重
より大きな荷重（以下、予荷重という）を掛けている． かかるボンディング装置を用いたボンディング方法は、
予荷重が予め掛けられた状態でツールを下降させ、ツー
ルがボンド点に接触した後に前記予荷重より小さいボン
ディング荷重に変え、また超音波発振出力を出力し、試
料にワイヤを前記ボンディング荷重で圧着させてボンデ
ィングを行っている． ［発明が解決しようとする課題］゛ 上記従来技術は、予荷重（大きな荷重）でツールがボン
ド点に接触する．この接触時に生じる衝撃荷重は，ツー
ルの下降動作を伴ったものであるので、前記予荷重より
大きな値である．この大きな衝撃荷重を試料に加えると
、試料にクラックやクレタリング等の試料破壊を発生さ
せることがある．またツールがボンド点に接触した時の
衝撃荷重が大きいと，ツールを保持しているトランスジ
ューサが振動し、ツール先端からボンド点に均一な荷重
を加えることができず、この変動する荷重印加状態で超
音波発振出力を与えることになり，ボンダビリティーに
悪影響を及ぼす．本発明の目的は、ツールがボンド点に
接触した時の衝撃を小さくし、ボンディング時に安定し
たボンディング荷重のもとで超音波発振出力を与えてボ
ンディングすることができ、ボンダビリティーの向上が
図れるワイヤボンディング方法を提供することにある． ［課題を解決するための手段］ 上記目的は，予荷重が掛けられた状態でツールを下降さ
せ，ボンド点へのボンディング時は前記予荷重より小さ
なボンディング荷重でボンディングを行うワイヤボンデ
ィング方法において、ツールがボンド点に接触する前に
前記ボンディング荷重に変え、このボンディング荷重で
ツールをボンド点に接触させてボンディングを行うこと
により達成される． また上記目的は、ツールがボンド点へ接触する前に前記
ボンディング荷重より小さい荷重に変え、ツールがボン
ド点に接触した後にボンディング荷重に変えてボンディ
ングを行うことにより達成される． ［作用］ ツールがボンド点に接触する時は、ボンディング荷重以
下であるので、衝撃荷重は非常に小さくなる．これによ
り、試料のクラックやクレタリング等の試料破壊は防止
される．またトランスジューサの振動発生も防ルされる
ので、安定したボンディング荷重のもとで超音波発振出
力を与えてボンディングすることができ、ボンダビリテ
ィーが向上する． ［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図（ａ）（ｂ）及び第２
図（ＳＬ）　　（−ｂ）により説明する．第１図に示す
ように、ＸＹ方向に駆動されるＸＹテーブル１上にはボ
ンディングヘッド２が搭載されており、ボンディングヘ
ッド２には支軸３が回転自在に支承されている．支軸３
には上下動ブロック４が固定，アーム５が回転自在に支
承されており、上下動ブロック４は力点部４ａが図示し
ない上下駆動手段で上下駆動される．アーム５にはトラ
ンスジューサ６が固定されており、このトランスジュー
サ６の先端にはワイヤ７が挿通されたツール８が固定さ
れている． 前記アーム５にはリニアモータ９の一方側が固定され、
リニアモータ９の他方側は上下動ブロック４に固定され
ている．本実施例においては、ソレノイドコイル９ａを
有するコイル枠体９ｂがアーム５に固定され，鉄心９Ｃ
を有する鉄心枠体９ｄが上下動ブロック４に固定されて
いる．また上下動ブロック４にはストッパ１０がアーム
５の下面に対応して固定されている． 前記リニ７モータ９のソレノイドコイル９ａには、マイ
クロコンピュータ１１よりリニアモータ駆動回路１２を
介して制御出力が印加される．なお、図中、１３はＤ／
Ａコンバータ、ｌ４は出力アンプを示す． 次に作用について説明する．マイクロコンピュータ１ｌ
からの制御信号により、リニアモータ駆勤回路ｌ２によ
ってソレノイドコイル９ａに電流が流れる．この電流の
大きさにより、鉄心９Ｃが作動し、アーム５に矢印ｌ５
方向の力（荷重）が与えられる．この場合、第１図（ａ
）のようにツール８が試料１６に接触していない状態に
おいては、前記矢印１５方向の力によってアーム５はス
トッパ１０に押付けられている． 上下動ブロック４の力点部４ａが図示しない上下動駆動
手段で矢印ｌ６方向に上昇させられると，上下動ブロッ
ク４は支軸３を中心として反時計方向に回動する．この
場合、前記のようにアーム５は矢印ｌ５方向の力によっ
てストッパ１０に押付けられているので、前記のように
上下動ブロック４が支軸３を中心として反時計方向に回
動すると、アーム５及びトランスジューサ６も共に回動
する． そして，ツール８が試料１６に接触し、この状態より更
に上下動ブロック４の力点部４ａを上昇させると、第１
図（ｂ）に示すようにアーム５よリストッパｌＯが離れ
る．この状態においては、７−ム５に加わる矢印１５方
向の力はトランスジューサ６，即ちツール８にボンディ
ング荷重が加わる．従って、リニアモータ９に加える電
流の大きさを変えることによって荷重を自由に設定する
ことができる． 次にかかるワイヤボンディング装置を用いてワイヤボン
ディングを行う本発明の一実施例の方法を第２図（ａ）
（ｂ）により説明する．ツール８は、第２図（ａ）に示
す軌跡によって上下動駆動される．このツール８の上下
動時には第２図（ｂ）に示すタイミングでリニアモータ
９に制御出力が印加され、ツール８に荷重が加えられる
． ツール８が第１ボンド点Ｃの上方の点Ａより第１ボンド
点Ｃから約１５０〜２　０　０　ｐｍ上方のサーチレベ
ル点Ｂに早い速度で下降する．このＡからＢまでは，大
きい予荷重Ｗｓ　＝１８０ｇがストッパ１０に加わるよ
うにソレノイドコイル９ａには電流が供給されている． ツール８は、サーチレベル点Ｂから第１ボンド点Ｃに向
って遅い速度で下降させられる．また同時にサーチレベ
ル点Ｂでソレノイドコイル９ａに流す電流が変えられ、
第１ボンド点Ｃのボンディングに適したボンディング荷
重Ｗ２（例えば４０ｇ）に１０ｍＳｅｃ以内の時間でリ
ニアに変化され，このボンディング荷重Ｗ２で第１ボン
ド点Ｃに接触し、沈み込み量が設定されていれば、沈み
込み量だけ沈み込み後、タイマーで設定された一定時間
超音波発振を行ない、第１ボンド点Ｃにボンディング荷
重Ｗ２でワイヤ７がボンディングされる． 前記した第１ボンド点Ｃへのボンディングが完了した後
、ツール８は上昇、下降及び第２ボンド点Ｆの方向へ移
動，即ち点Ｄを経てサーチレベル点Ｅへ移動させられ、
ワイヤルーピングが行なわれる．このようにツール８が
第１ボンド点Ｃより点Ｄに上昇する時に予荷重Ｗ１＝１
８０ｇになるようにソレノイドコイル９ａに電流が供給
される．この予荷重Ｗ１は，ＣとＤの約半分の高さの位
置で１８０ｇに約２履ｓｅｃで変る．点Ｄからサーチレ
ベル点Ｅ、第２ボンド点Ｆへのツール８の下降、荷重の
設定及び第２ボンド点Ｆへのワイヤボンディングは、前
記した点Ａ、Ｂ，Ｃへの動作と同様に行なわれる．ここ
で、サーチレベル点Ｅでは．第２ボンド点Ｆに適したボ
ンディング荷重Ｗ　ｓ　（例えば６０ｇ）に変えられる
ことは勿論である． このように、ツール８がボンド点Ｃ．Ｆに接触する時は
，ボンディング荷重ｗ２　，ｗ　３であるので，衝撃荷
重は非常に小さくなる．これにより、試料のクラックや
タレタリング等の試料破壊は防止される．またトランス
ジューサ６の振動発生も防止されるので，安定したボン
ディング荷重のもとで超音波発振出力を与えてボンディ
ングすることができ、ポンダビリティーが向上する．第
２図（Ｃ）は本発明の他の実施例を示す．本実施例は、
同図（ＪＬ）の点Ａからサーチレベル点Ｂまでの予荷重
Ｗｓ（例えば１　８　０　１：）は同図（ｂ）の場合と
同じであるが、サーチレベル点Ｂで荷重を第１ボンド点
Ｃのボンディング荷重Ｗ２（例えば４０ｇ）より更に小
さい荷重Ｗ４　（例えば２０ｇ）に約１０ｓｓｅｃの時
間でリニアに変化してツール８が第１ボンド点Ｃに荷重
Ｗ４＝２０ｇで接触し、沈み込み量が設定してあれば沈
み込み量だけ沈み込みながら荷重Ｗ４からボンディング
荷重Ｗ２にリニアに変り、タイマーで設定された一定時
間超音波発振を行ない、第１ボンド点Ｃにボンディング
荷重Ｗ２でワイヤ７がボンディングされる． 前記した第１ボンド点Ｃへのボンディングが完了した後
は前記実施例と同様に、ツール８は点Ｄを経てサーチレ
ベル点Ｅへ移動させられ、ワイヤルーピングが行なわれ
、またツール８が第１ボンド点Ｃより点Ｄに上昇する時
に予荷重ｗｌ＝ｉａＯｇになるようにソレノイドコイル
９ａに電流が供給される． 点Ｄからサーチレベル点Ｅ、第２ボンド点Ｆへのツール
８の下降、荷重の設定及び第２ボンド点Ｆへのワイヤボ
ンディングは、前記した点Ａ，Ｂ，Ｃへの動作と同様に
行なわれる．ここで、サーチレベル点Ｅでは、第２ボン
ド点Ｆに適したボンディング荷重Ｗ　ａ　（例えば６０
ｇ）に変えられることは勿論である． 本実施例の場合は、ツール８がボンド点Ｃ，　Ｆに接触
する時は、ボンディング荷重ｗ２，ｗ３より更に小さい
荷重であるので、前記実施例より更に優れた効果が得ら
れる． ［発明の効果】 以上の説明から明らかなよ．うに、本発明によれば，ツ
ールがボンド点に接触する時は，ボンディング荷重以下
であるので、衝撃荷重は非常に小さくなる．これにより
，試料のクラックやクレタリング等の試料破壊は防止さ
れる．またトランスジューサの振動発生も防止されるの
で、安定したボンディング荷重のもとで超音波発振出力
を与えてボンディングすることができ、ポンダビリティ
ーが向上する．
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）（ｂ）は本発明のワイヤボンディング方法
に用いるワイヤボンディング装置の一例を示す説明図，
第２図は本発明のワイヤボンディング方法を示し、（ａ
）はツールの移動軌跡図、（ｂ）は本発明の一実施例を
示す荷重設定図、（ｃ）は本発明の他の実施例を示す荷
重設定図である． ３：支軸・　　　　　　４：上下動ブロック，５：アー
ム、　　　　　　６：トランスジューサ、７：ワイヤ、
　　　　　８：ツール， ９：リニアモータ、　　１０：ストツパ、ｌ１二マイク
ロコンピュータ、 １２：リニ７モータ駆動回路， Ｃ：第１ボンド点，　　Ｆ：第２ボンド点、Ｗ１　：予
荷重，　　　　　Ｗ２，Ｗ３：ボンディング荷重，　　
　　　　　Ｗ４：小さい荷重．第２図 ｙｙ４：Ａｊ”Ａ１

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）予荷重が掛けられた状態でツールを下降させ、ボ
    ンド点へのボンディング時は前記予荷重より小さなボン
    ディング荷重でボンディングを行うワイヤボンディング
    方法において、ツールがボンド点に接触する前に前記ボ
    ンディング荷重に変え、このボンディング荷重でツール
    をボンド点に接触させてボンディングを行うことを特徴
    とするワイヤボンディング方法。
  2. （２）予荷重が掛けられた状態でツールを下降させ、ボ
    ンド点へのボンディング時は前記予荷重より小さなボン
    ディング荷重でボンディングを行うワイヤボンディング
    方法において、ツールがボンド点へ接触する前に前記ボ
    ンディング荷重より小さい荷重に変え、ツールがボンド
    点に接触した後にボンディング荷重に変えてボンディン
    グを行うことを特徴とするワイヤボンディング方法。
  3. （３）前記荷重設定はマイクロコンピュータによって行
    うことを特徴とする請求項１又は２記載のワイヤボンデ
    ィング方法。
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