JPH02254735A - ワイヤーボンディング装置およびワイヤーボンディング方法 - Google Patents

ワイヤーボンディング装置およびワイヤーボンディング方法

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Satoru Waga
悟 和賀
Nariyuki Uenishikubo
上西窪　成幸
Yasuo Ito
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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の製造に用いられるワイヤーボンデ
ィング装置およびワイヤーボンディング方法に関するも
のである。
従来の技術 従来のワイヤーボンディング方式を第２図に示したワイ
ヤーボンディング装置の斜視図および第３図に示したワ
イヤーボンディング方法を示す工程図を参照して説明す
る。第２図において、１はリードフレーム、２は半導体
素子が形成された半導体ペレット、３は半導体べ１ノツ
ト２に設けられた電極パッド、４はリードフレーム１の
外部リード、５はリードフレーム１の内部リード、６は
リードフレーム１および半導体ペレット２を加熱するヒ
ーターブロック、７はキャピラリー、８は金属細線（ワ
イヤー）、１３は高周波放電電極、１４はヒーターであ
る。
次に第３図により動作を説明する。複数個の半導体ペレ
ット２が載置されたリードフレーム１を予めヒーターブ
ロック６により約３００℃の温度で加熱する（第３図ａ
）。先端がボール状になった金線等のワイヤー８をキャ
ピラリー７により半導体ペレット２の電極パッド３の上
に押し付は圧着する（第３図ｂ）。次に、キャピラリー
７をワイヤー８が接続された電極パッド３に対向する内
部リード５に導く（第３図Ｃ〉。そして内部り−ド３の
上にキャピラリー７を押し付は圧着する（第３図ｄ〉。
次に高周波放電電極１９でスパーク９を起こし、ワイヤ
ー８を切断するとともにワイヤー８の先端をボール状に
成形する（第３図ｅ）。続いて、同様に隣の電極パッド
とこれに対向する内部リード間をワイヤーで接続する。
こうして半導体ペレット２の全てめ電極パッド３がワイ
ヤー接続されると、次の半導体ペレット（図示せず）が
所定の位置に配置されてワイヤーボンディングが行われ
る。以上が一般的な熱圧着方式によるワイヤーボンディ
ング装置およびワイヤーボンディング方法の概要である
。さらに、圧着の際に超音波撮動によるキビテイ効果を
加え、圧着の確実性および高速性を向上させたのが、超
音波熱圧着式によるワイヤーボンディング装置である。
発明が解決しようとする課題 従来のワイヤーボンディング装置および方法においては
、ヒーター加熱による熱圧着法を用いるためにワイヤー
が接続されていない半導体ペレット２およびその周辺の
リードフレーム１を約３００℃の高温で加熱し続けなけ
ればならず、そのためにワイヤーボンディングしようと
する半導体ペレットと同半導体ペレットに対向する内部
リード以外も長時間加熱し続けなければならないので半
導体素子の破壊または特１１劣化が問題となっていた。
また、従来外部リード４の半田メツキ等の外装処理はワ
イヤーボンディング以降の工程で行われるのが一般的で
あったが、近年ワイヤーボンド以前の工程で外部リード
４の外装処理を行う工法が用いられるようになり、リー
ドフレームをワイヤーボンディング時に長時間高温に加
熱することが困難となってきた。
課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明は、複数の半導体
ペレットが載置されたリードフレームと、ワイヤーが設
定されたキャピラリーおよびレーザー光線照射装置とを
備え、レーザー光線照射装置により、ワイヤーボンディ
ングしようとする半導体ペレットおよびリードフレーム
の内部リードのみをレーザービームで照射し、それぞれ
熱圧着に必要な最適温度に局部加熱し、キャピラリーを
用いて加熱された半導体ペレットの電極パッドと内部リ
ードをワイヤーで接続するものである。
作用 本発明によれば、ワイヤーを接続しようとする１個の半
導体ペレットおよび同半導体ペレットに対向する内部リ
ードにのみレーザービームを照射し、局所的に熱圧着に
最適な温度に加熱することができ、他の半導体ペレット
およびリードフレームが必要以上に長時間加熱されるこ
とが無い。
実施例 本発明のワイヤーボンディング装置とワイヤーボンディ
ング方法の一実施例を第１図に示した斜視図を参照して
説明する。このワイヤーボンディング装置は、何組もの
内部リード５と外部リード４が一体形成されたリードフ
レーム１の上に複数個の半導体ペレット３が接着固定さ
れ、半導体ペレット２をレーザー照射するためのレーザ
ー光線照射装置１０および光学系の集光装置１１、内部
リードをレーザー照射するためのレーザー光線照射装置
１０１と２個の光学系の集光装置１１１゜１１２が配置
され、半導体ペレットの上面にワイヤー８が貫通したキ
ャピラリー７が配置された構造である。なお、３はワイ
ヤー接続するため電極パッド、１２はレーザービームで
ある。
次に、この装置を用いたワイヤーボンディング方法を説
明する。レーザー光線照射装置１０から発光したレーザ
ー光は集光装置１１によりレーザービーム１２として電
極パッド３を含む半導体ペレット２の表面に集光され、
他方、レーザー光線照射装置１０１から発光したレーザ
ー光は、２系統に分岐され、それぞれ集光装置１１１と
１１２より内部リード５の表面に集光される。このよう
にしてレーザー光線照射装置１０と１０１のパワー調整
等により、半導体ペレット２および内部リード５をそれ
ぞれ熱圧着に最適な温度に加熱する。このあとキャピラ
リーにより半導体ペレット２の電極パッド３の上にワイ
ヤー８を押し付は圧着する。次に、キャピラリー７をこ
の電極パッド３に対向する内部リード５に導き、内部リ
ード３の上にキャピラリー７を押し付はワイヤー８を圧
着する。そして放電スパーク等によりワイヤー８を切断
するとともにワイヤー８の先端をボール状に成形する。
続いて、同様に隣の電極パッドと内部リード間をワイヤ
ーで接続する。このようにして半導体ペレット２の全て
の電極パッド３がワイヤーで接続されると、隣の半導体
ペレット（図示せず）を所定の位置に配置し、レーザー
照射し、ワイヤーボンディングを行う。
発明の効果 本発明によれば、ワイヤーを接続しようとする１個の半
導体ペレットおよび同半導体ペレットに対向する内部リ
ードにのみレーザービームを照射し、局所的に熱圧着に
最適な温度に加熱することができ、他の半導体ペレット
が必要以上に長時間加熱されることが無いため、半導体
ペレットの熱による破壊および特性劣化を防止すること
ができる。またリードフレームについても同様に、必要
以上に長時間加熱されることがないため半田メツキ等の
外部リードの外装処理が施されたものについても対応で
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のワイヤーボンディング装置の一実施例
を示す斜視図、第２図は従来のワイヤーボンディング装
置の斜視図、第３図は従来のワイヤーボンディング方法
を示す工程図である。 １・・・・・・リードフレーム、２・・・・・・半導体
へ１ノツト、３・・・・・・電極パッド、４・・・・・
・外部リード、５・・・・・・内部リード、７・・・・
・・キャピラリー、８・・・・・・金属細線（ワイヤー
）、１０．１０１・・・・・・レーザー光線照射装置、
１１，１１１．１１２・・・・・・光学系の集光装置、
１２・・・・・・レーザービーム。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名１２図 第　ＩＩ！ｌ 第 図 とαノ ｒｃｌノ （ｂ） （Ｃ）

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）複数の半導体ペレットが載置されたリードフレー
    ムと、ワイヤーが設定されたキャピラリー、および１個
    の前記半導体ペレットと同半導体ペレットに対向した前
    記リードフレームの内部リードのみをレーザー照射する
    レーザー光線照射装置とを備えたことを特徴とするワイ
    ヤーボンディング装置。
  2. （２）リードフレームに載置された１個の半導体ペレッ
    トと同半導体ペレットに応向したリードフレームの内部
    リードにレーザー光を照射してこの領域のみを局部加熱
    し、キャピラリーを用いて前記半導体ペレットの電極パ
    ッドと前記内部リードとをワーヤーで接続するワイヤー
    ボンディング方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970053199A (ko) * 1995-12-30 1997-07-29 황인길 반도체 제조공정의 와이어본딩시 패키지의 열 가열방법

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JPS6167926A (ja) * 1984-09-12 1986-04-08 Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd ボンデイング方法
JPS6379331A (ja) * 1986-09-24 1988-04-09 Hitachi Micro Comput Eng Ltd ワイヤボンデイング装置

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