JPH0237733A - Wire bonding device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
この発明は、半導体装置のワイヤボンディング装置に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a wire bonding apparatus for semiconductor devices.
（従来の技術）
半導体装置の組立て方法として、半導体素子をリードフ
レームの素子ベツド部に取付け、その半導体素子の電極
とリードフレームのインナーリード部とをワイヤで接続
するワイヤボンディング方法がある。一般にこのワイヤ
ボンディングは、リードフレームを押圧具により押圧固
定し、ボンディングツールによりワイヤを超音波と熱に
より圧着することによりおこなわれる。(Prior Art) As a method for assembling a semiconductor device, there is a wire bonding method in which a semiconductor element is attached to an element bed part of a lead frame, and the electrodes of the semiconductor element and the inner lead part of the lead frame are connected with wires. Generally, this wire bonding is performed by pressing and fixing the lead frame with a pressing tool, and crimping the wire with ultrasonic waves and heat using a bonding tool.
そのワイヤボンディングに使用される従来の装置を第４
図に示す。このワイヤボンディング装置は、半導体素子
（Ｓ）の取付けられたリードフレーム（し）（以下単に
リードフレームと記す）を間欠的に搬送する図示しない
搬送Ｒ構を備え、この搬送殿構により搬送されるリード
フレーム（［）の搬送路（１）上にフィーダカバー（２
）が設けられ、また、搬送路（１）に沿ってその下部に
リードフレーム（［）を加熱するヒータブロック（３）
が設けられている。そして、ワイヤボンディング位置の
フィ−ダカバー（２）には、ワイヤポンディングをおこ
なうための開孔（４）が形成されており、その開孔部に
は、図示しない押圧駆動機構の駆動により開孔（４）を
通って上下し、ワイヤボンディング位置に搬送されたリ
ードフレーム（［）をヒータブロック（３）に押付けて
固定する押圧具（５）が設けられている。この押圧具（
５）は、中央部に開孔（６）が形成され、この開孔（６
）内に半導体素子（Ｓ）およびそのまわりのリードフレ
ーム（［）のインナーリード部を露出させて、周縁の枠
部でリードフレーム（し）を押圧する構造となっている
。さらに、このワイヤボンディング装置には、ヒータブ
ロック（３）によるリードフレーム（［）の加熱酸化を
防止するために、フィーダカバー（２）の内側に還元性
または不活性ガスを導入する図示しないガス供給装置が
設けられている。The conventional equipment used for wire bonding was
As shown in the figure. This wire bonding apparatus includes a transport R structure (not shown) that intermittently transports a lead frame (hereinafter simply referred to as lead frame) on which a semiconductor element (S) is attached, and the wire bonding apparatus is equipped with a transport R structure (not shown) that transports intermittently a lead frame (hereinafter simply referred to as lead frame) on which a semiconductor element (S) is attached. Place the feeder cover (2) on the conveyance path (1) of the lead frame ([).
), and a heater block (3) for heating the lead frame ([) is provided below it along the conveyance path (1).
is provided. A hole (4) for performing wire bonding is formed in the feeder cover (2) at the wire bonding position, and the hole is opened by driving a pressing drive mechanism (not shown). A pressing tool (5) is provided which moves up and down through (4) and presses and fixes the lead frame ([), which has been conveyed to the wire bonding position, against the heater block (3). This pressing tool (
5) has an opening (6) formed in the center, and this opening (6)
), the semiconductor element (S) and the inner lead portion of the lead frame ([) surrounding it are exposed, and the lead frame ([) is pressed by the peripheral frame portion. Furthermore, this wire bonding apparatus is provided with a gas supply (not shown) that introduces reducing or inert gas into the inside of the feeder cover (2) in order to prevent heating and oxidation of the lead frame ([) by the heater block (3). equipment is provided.
ワイヤボンディングは、搬送機構の間欠的搬送によりワ
イヤボンディング位置に搬送されたリードフレーム（［
）を押圧具（５）によりヒータブロック（３）に押付け
、押圧具（５）の開孔（６）内に露出している半導体素
子（Ｓ）の位置を検出したのち、フィーダカバー（２）
の開孔（４）上、すなわちボンディング位置に設置され
ているボンディングツール（７）を上下、左右、前後に
駆動して、このボンディングツール（７）に支持された
ワイヤ（旧を上記半導体素子（Ｓ）の電極およびリード
フレーム（いのインナーリード部に超音波と熱により圧
着することによりおこなわれる。Wire bonding is performed using a lead frame ([
) is pressed against the heater block (3) by the pressing tool (5), and after detecting the position of the semiconductor element (S) exposed in the opening (6) of the pressing tool (5), the feeder cover (2) is pressed.
The bonding tool (7) installed above the opening (4) of This is done by pressing the inner lead part of the electrode and lead frame (S) using ultrasonic waves and heat.
（発明が解決しようとする課題）
上記ワイヤボンディング装置には、つぎのような問題が
ある。すなわち、従来−殻内に使用されているめっきさ
れたリードフレームヤＦｅ−Ｎ ｉ合金からなるリード
フレームなど比較的酸化しにくいリードフレームについ
てはほとんど問題なくワイヤポンディングをおこなうこ
とができるが、Ｃｕなどからなる酸化しやすいリードフ
レームについては、ヒータブロックにより２５０〜３５
０ ’Ｃ程度に加熱され、かつフィーダカバーの開孔を
通って上下する押圧具が開孔を通るとき外部空気を巻込
むために、外部空気にふれて酸化し、ワイヤポンディン
グの強度を低下させることがある。また、このリードフ
レームの酸化は、押圧具の開孔内側のリードフレームが
露出しているために、ワイヤ切れなどにより装置が停止
した場合にもおこる。(Problems to be Solved by the Invention) The wire bonding apparatus described above has the following problems. In other words, wire bonding can be performed with almost no problem with lead frames that are relatively difficult to oxidize, such as plated lead frames used in conventional shells or lead frames made of Fe-Ni alloy. For lead frames that are easily oxidized such as
The press tool, which is heated to about 0'C and moves up and down through the hole in the feeder cover, draws in outside air when passing through the hole, so it comes into contact with the outside air and oxidizes, reducing the strength of wire bonding. Sometimes I let it happen. This oxidation of the lead frame also occurs when the device is stopped due to a wire breakage or the like because the lead frame inside the opening of the pressing tool is exposed.
この発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、
リードフレームを押圧固定するため、リードフレームに
対して押圧具を接離駆動しても外部空気を巻込むことな
く、リードフレームを酸化させないワイヤボンディング
装置を構成することを目的とする。This invention was made in view of the above problems, and
An object of the present invention is to configure a wire bonding device that does not involve external air and does not oxidize a lead frame even when a pressing tool is driven toward and away from the lead frame in order to press and fix the lead frame.
［発明の構成１
（課題を解決するための手段）
半導体素子が取付けられたリードフレームを搬送する搬
送路を覆うフィーダカバー、上記搬送路に沿って設置さ
れたリードフレーム加熱装置、上記フィーダカバーの内
側に還元性または不活性ガスを導入するガス供給装置お
よびワイヤポンディングの位置に搬送されたリードフレ
ームを押圧する押圧具およびこの押圧具をリードフレー
ムに対して接離させる押圧駆動機構を備えるワイヤボン
ディング装置において、押圧具をワイヤポンディングの
位置に設けられたフィーダカバーの開孔下の搬送路上で
リードフレームに対して接離させる構造に形成した。[Structure 1 of the Invention (Means for Solving the Problems) A feeder cover that covers a conveyance path for conveying lead frames on which semiconductor elements are attached, a lead frame heating device installed along the conveyance path, and a feeder cover for the feeder cover. A wire equipped with a gas supply device that introduces reducing or inert gas into the inside, a pressing tool that presses the lead frame transported to the wire-pounding position, and a pressing drive mechanism that moves the pressing tool toward and away from the lead frame. In the bonding apparatus, the pressing tool was formed to be moved toward and away from the lead frame on the conveyance path under the opening of the feeder cover provided at the wire bonding position.
（作 用）
上記のようにリードフレームを押圧する押圧具をフィー
ダカバーの開孔内側でリードフレームに対して接離させ
る構造に形成すると、押圧具は接離駆動中にフィーダカ
バーの開孔外に露出することがないので、押圧具を接離
駆動しても外部空気を巻込むこととがなく、リードフレ
ームの酸化を防止できる。(Function) If the pressing tool that presses the lead frame is configured to move toward and away from the lead frame inside the feeder cover opening as described above, the pressing tool will move out of the feeder cover opening while moving toward and away from the feeder cover. Since the lead frame is not exposed to air, external air is not drawn in even when the pressing tool is moved toward and away from the lead frame, and oxidation of the lead frame can be prevented.
（実施例）
以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described based on an example with reference to the drawings.
第１図および第２図にその一実施例であるワイヤボンデ
ィング装置の要部構成を示す。このワイヤボンディング
装置は、リードフレーム（し）（半導体素子（Ｓ）が取
付けられている）をワイヤボンディング位置に間欠的に
搬入するとともに、ワイヤボンデイング位置からボンデ
ィングを終了したリードフレーム（［）を搬出する図示
しない搬送機構を備え、この搬送機構により搬送される
リードフレーム（Ｌ）の搬送路（１）上にフィーダカバ
ー（２）が、また、搬送路（１）に沿ってその下部にリ
ードフレーム（し）を加熱するヒータブロック（３）が
設けられている。FIG. 1 and FIG. 2 show the main structure of a wire bonding apparatus which is an embodiment of the present invention. This wire bonding equipment intermittently transports a lead frame (on which a semiconductor element (S) is attached) to a wire bonding position, and also transports a lead frame ([) that has completed bonding from the wire bonding position. A feeder cover (2) is provided on the conveyance path (1) of the lead frame (L) conveyed by this conveyance mechanism, and a feeder cover (2) is provided below the lead frame (L) along the conveyance path (1). A heater block (3) is provided to heat the (shi).
このヒータブロック（３）は、図示しない駆動装置によ
りリードフレーム（［）の間欠的搬送と同期して矢印（
１０）で示すように上下に駆動される。なお、（１１）
はそのヒータブロック（３）を加熱するヒーター、（１
２）はヒータブロック（３）の温度を制御する熱電対で
ある。This heater block (3) is moved by an arrow (
10), it is driven up and down. Furthermore, (11)
is a heater that heats the heater block (3), (1
2) is a thermocouple that controls the temperature of the heater block (3).
また、ワイヤホンディング位置のフィーダカバー（２）
には、ワイヤボンディングをおこなうための開孔（４）
が形成されており、その開孔（４）下の搬送路（１）上
にリードフレーム（Ｌ）を押圧固定する押圧具（１３）
が配設されている。この押圧具（１３）は、中央部に開
孔（１４）が形成され、この開孔（６）内にワイヤボン
ディング位置に搬送された半導体素子（Ｓ）およびその
まわりのリードフレーム（Ｌ）のインナーリード部を露
出させ、周縁の枠部でリードフレーム（［）を押圧する
構造に形成されている。そして搬送路（１）下に配置さ
れた押圧駆動機構の口字形の支持部（１５）に支持され
、この押圧動機構により開孔（４）上に露出することな
く、リードフレーム（Ｌ）の間欠的搬送と同期して矢印
（１６）で示すように開孔（４）下の搬送路（１）上で
接離駆動され、ワイヤボンディング時にリードフレーム
（Ｌ）をヒータブロック（３）上に押圧固定するように
なっている。Also, the feeder cover (2) at the wire honding position
There is a hole (4) for wire bonding.
is formed, and a pressing tool (13) presses and fixes the lead frame (L) on the conveyance path (1) below the opening (4).
is installed. This pressing tool (13) has an opening (14) formed in the center, and a semiconductor element (S) transported to a wire bonding position and a lead frame (L) around it are inserted into this opening (6). It is formed in such a structure that the inner lead part is exposed and the lead frame ([) is pressed by the peripheral frame part. The lead frame (L) is then supported by the opening-shaped support part (15) of the pressing drive mechanism disposed below the conveyance path (1), and this pressing mechanism prevents the lead frame (L) from being exposed above the opening (4). In synchronization with the intermittent conveyance, the lead frame (L) is moved toward and away from the conveyance path (1) under the opening (4) as shown by the arrow (16) during wire bonding. It is designed to be fixed by pressing.
さらに、このワイヤボンディング装置には、ヒータブロ
ック（３）の加熱によるリードフレーム（［）の酸化を
防止するために、フィーダカバー（２）の内側に還元性
または不活性ガスを導入するガス供給装置を備える。（
１７）はフィーダカバー（２）の両側面に取付けられた
そのガス導入管であり、このガス導入管（１１）を介し
てフィーダカバー（２）の内側に導入されたガスは、フ
ィーダカバー（２）の開孔（４）およびフィーダカバー
（２）の両端などから排出される。特にフィーダカバー
（２）の開孔（４）から排出されるガスは、ワイヤボン
ディング時には、フィーダカバー（２）の内面とリード
フレーム（［）を押圧する押圧具（１３）との間に形成
される狭い隙間から排出され、フィーダカバー（２）の
開孔（４）からの外部空気の侵入を防止するカーテンを
形成するようになっている。Furthermore, this wire bonding device is equipped with a gas supply device that introduces reducing or inert gas into the inside of the feeder cover (2) in order to prevent the lead frame ([) from being oxidized due to heating by the heater block (3). Equipped with (
17) is a gas introduction pipe attached to both sides of the feeder cover (2), and the gas introduced into the inside of the feeder cover (2) via this gas introduction pipe (11) is ) and both ends of the feeder cover (2). In particular, gas discharged from the opening (4) of the feeder cover (2) is formed between the inner surface of the feeder cover (2) and the pressing tool (13) that presses the lead frame ([) during wire bonding. The feeder cover (2) is discharged through a narrow gap to form a curtain that prevents outside air from entering through the aperture (4) of the feeder cover (2).
ワイヤボンディングは、搬送機構の間欠的搬送によりワ
イヤボンディング位置に搬送されたリードフレーム（［
）を押圧具（１３）によりヒータブロック（３）上に押
圧固定し、押圧具（１３）の開孔（１４）内に露出して
いる半導体素子（Ｓ）をカメラにより位置認識をおこな
ったのちにボンディングツール（７）を用いて、このボ
ンディングツール（７）に、支持されたワイヤ（−）を
上記半導体素子（Ｓ）の電極およびリードフレーム（し
）のインナーリード部に圧着することによりおこなわれ
る。Wire bonding is performed using a lead frame ([
) is pressed and fixed onto the heater block (3) by the pressing tool (13), and the position of the semiconductor element (S) exposed in the opening (14) of the pressing tool (13) is recognized by the camera. This is done by crimping the wire (-) supported by the bonding tool (7) onto the electrode of the semiconductor element (S) and the inner lead portion of the lead frame (S) using the bonding tool (7). It will be done.
ところで、上記のようにワイヤボンディング装置を構成
すると、押圧具（１３）は、フィーダカバー（２）の開
孔（４）上に露出することなく、フィーダカバー（２）
の開孔（４）下で接離駆動されるので、外部空気の巻込
みが防止される。しかも、ワイヤボンディング時には、
フィーダカバー（２）の内面と押圧具（１３）との間に
形成される狭い隙間から排出されるガスがフィーダカバ
ー（２）の開孔（４）からの外部空気の侵入を防止する
カーテンを形成するので、常時、フィーダカバー（２）
の開孔（４）下を還元性または不活性ガスの雰囲気に保
つことができる。したがって、酸化しやすいリードフレ
ーム（［）に対しても、これを酸化させることなく安定
して信頼性の高いワイヤボンディングをおこなうことが
できる。また、このワイヤボンディング装置は、ワイヤ
切れなどにより稼動が停止しても、上記フィーダカバー
（２）の内面と押圧具（１３）との間の隙間から排出さ
れるガスのカーテンにより外部空気の侵入を防止し、装
置停止時のリードフレーム（し）の酸化も防止する。By the way, when the wire bonding apparatus is configured as described above, the pressing tool (13) is not exposed above the opening (4) of the feeder cover (2),
Since it is driven toward and away from the hole (4), entrainment of external air is prevented. Moreover, when wire bonding,
The gas discharged from the narrow gap formed between the inner surface of the feeder cover (2) and the pressing tool (13) creates a curtain that prevents outside air from entering through the opening (4) of the feeder cover (2). Always keep the feeder cover (2)
A reducing or inert gas atmosphere can be maintained under the opening (4). Therefore, stable and reliable wire bonding can be performed without oxidizing even the easily oxidized lead frame ([). In addition, even if the wire bonding device stops operating due to a wire breakage, etc., the curtain of gas discharged from the gap between the inner surface of the feeder cover (2) and the pressing tool (13) allows external air to enter. It also prevents oxidation of the lead frame when the equipment is stopped.
第３図は他の実施例の要部構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the main part configuration of another embodiment.
この例のワイヤボンディング装置では、ワイヤボンディ
ング位置に搬送されたリードフレーム（シ）の−側部を
押圧具（１３）により押圧し、リードフレーム（Ｌ）の
他側部をフィーダカバー（２）の開孔（４）内縁に形成
された押え部（１９）により押圧する構造に形成されて
いる。この押圧具（１３）もフィーダカバー（２）の開
孔（４）下に位置して開孔（４）上に露出することなく
押圧駆動機構（２ｏ）により駆動され、ワイヤボンディ
ング時にリードフレーム（［）をヒータブロック（３）
上に押圧固定するようになっている。In the wire bonding apparatus of this example, the negative side of the lead frame (L) transported to the wire bonding position is pressed by the pressing tool (13), and the other side of the lead frame (L) is pressed against the feeder cover (2). It is formed in a structure that is pressed by a presser part (19) formed on the inner edge of the opening (4). This pressing tool (13) is also located under the opening (4) of the feeder cover (2) and is driven by the pressing drive mechanism (2o) without being exposed above the opening (4). [) Heater block (3)
It is fixed by pressing on the top.
このように構成すると、前記実施例と同様の効果をもつ
ワイヤボンディング装置とすることができるばかりでな
く、押圧具（１３）の支持を片持ちとして、押圧駆動機
構（２０）をヒータブロック（３）の配置にとられれな
い構成、配置とすることができる４１１点がある。With this configuration, not only can the wire bonding device have the same effect as in the above embodiment, but also the press tool (13) can be supported on a cantilever, and the press drive mechanism (20) can be attached to the heater block (3). ) There are 411 points that can be arranged in a configuration or arrangement that is not possible.
［発明の効果］
ワイヤボンディング位置に搬送されたリードフレームを
押圧する押圧具をフィーダカバーの開孔下でリードフレ
ームに対して接離させ、フィーダカバーの開孔上に露出
させない構造に形成したので、押圧具をリードフレーム
に対して接離駆動しても、外部空気を巻込むこととがな
く、しかもワイヤボンディング時には、フィーダカバー
の内面と押圧具との間の隙間から外部空気の侵入を防止
するカーテンを形成させることができるので、銅などか
らなる酸化しやすいリードフレームに対しても、これを
酸化させることなく安定して信頼性の高いワイヤポンデ
ィングが可能となる。[Effects of the Invention] The pressing tool that presses the lead frame conveyed to the wire bonding position is brought into contact with and separated from the lead frame under the opening of the feeder cover, and is not exposed above the opening of the feeder cover. Even when the pressing tool is moved toward and away from the lead frame, external air is not drawn in. Furthermore, during wire bonding, external air is prevented from entering through the gap between the inner surface of the feeder cover and the pressing tool. As a result, stable and reliable wire bonding is possible without oxidizing lead frames made of copper or the like that are easily oxidized.
第１図はこの発明の一実施例であるワイヤボンディング
の要部構成を示す斜視図、第２図はそのワイヤボンディ
ング位置における断面図、第３図は他の実施例のワイヤ
ボンディング位置における断面図、第４図は従来のワイ
ヤポンディングの要部構成を示す斜視図である。
１・・・搬送路
２・・・フィーダカバー
３・・・ヒータブロック
４・・・フィーダカバーの開孔
７・・・ボンディングツール
１３・・・押圧具
１７・・・ガス導入管
Ｓ・・・半導体素子
１４・・・押圧具の開孔
Ｌ・・・リードフレーム
代理人 弁理士 大 胡 典 夫
第１図
菓 ２ 図FIG. 1 is a perspective view showing the main structure of wire bonding according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view at the wire bonding position, and FIG. 3 is a sectional view at the wire bonding position of another embodiment. , FIG. 4 is a perspective view showing the main part configuration of conventional wire bonding. 1... Conveyance path 2... Feeder cover 3... Heater block 4... Opening hole 7 in feeder cover... Bonding tool 13... Pressing tool 17... Gas introduction pipe S... Semiconductor element 14...Opening hole L of pressing tool...Lead frame agent Patent attorney Norihiro Ogo Figure 1 Figure 2
Claims (1)
送路と、この搬送路を覆いかつワイヤボンディング位置
に開孔が設けられたフィーダカバーと、上記搬送路に沿
って設置されたリードフレーム加熱装置と、上記フィー
ダカバーの内側の搬送路に還元性または不活性ガスを導
入するガス供給装置と、上記ワイヤボンディング位置に
搬送されたリードフレームを押圧する押圧具と、この押
圧具を上記フィーダカバーの開孔下の搬送路上で上記リ
ードフレームに対して接離させる押圧駆動機構とを具備
することを特徴とするワイヤボンディング装置。a conveyance path for conveying a lead frame on which a semiconductor element is attached; a feeder cover that covers the conveyance path and is provided with an opening at a wire bonding position; a lead frame heating device installed along the conveyance path; a gas supply device that introduces a reducing or inert gas into the conveyance path inside the feeder cover; a pressing tool that presses the lead frame transported to the wire bonding position; A wire bonding apparatus comprising: a pressing drive mechanism for moving the lead frame toward and away from the lead frame on a lower conveyance path.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63187848A JPH0237733A (en) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | Wire bonding device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63187848A JPH0237733A (en) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | Wire bonding device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0237733A true JPH0237733A (en) | 1990-02-07 |
Family
ID=16213277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63187848A Pending JPH0237733A (en) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | Wire bonding device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0237733A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009189923A (en) * | 2008-02-13 | 2009-08-27 | Izumi Food Machinery Co Ltd | Agitation power control method for agitator |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5681945A (en) * | 1979-12-07 | 1981-07-04 | Hitachi Ltd | Assembling device |
| JPS5923734B2 (en) * | 1978-11-15 | 1984-06-04 | ザ ゼネラル タイヤ アンド ラバ− カンパニ− | Material consisting of bonded polyurethane foam particles |
-
1988
- 1988-07-27 JP JP63187848A patent/JPH0237733A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5923734B2 (en) * | 1978-11-15 | 1984-06-04 | ザ ゼネラル タイヤ アンド ラバ− カンパニ− | Material consisting of bonded polyurethane foam particles |
| JPS5681945A (en) * | 1979-12-07 | 1981-07-04 | Hitachi Ltd | Assembling device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009189923A (en) * | 2008-02-13 | 2009-08-27 | Izumi Food Machinery Co Ltd | Agitation power control method for agitator |
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