JPH03206631A - Wire bonder - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
樹脂封止型半導体装置製造等に使用する熱圧着方式のワ
イヤボンダに関し、
低温ボンディングにおいて信頼性の高いボンディングを
可能とするワイヤボンダを提供することを目的とし、
ヒータブロック１１はボンディング部１１Ａと予熱部１
１Ｂからなっており、該予熱部１１Ｂは該ボンディング
部１１Ａと同様に上面にリードフレームｌのステージ２
が緩く嵌入する凹所ｌ２を有して該リードフレームｌの
リード片３に接触する構造であるように構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding a thermocompression type wire bonder used in the manufacture of resin-sealed semiconductor devices, the present invention aims to provide a wire bonder that enables highly reliable bonding in low-temperature bonding. The heater block 11 has a bonding part 11A and a preheating part 1.
1B, and the preheating part 11B has a stage 2 of the lead frame l on the upper surface, similar to the bonding part 11A.
The lead frame 1 is configured to have a recess 12 into which the lead frame 1 is loosely fitted, and to come into contact with the lead piece 3 of the lead frame 1.
本発明は、樹脂封止型半導体装置製造等に使用する熱圧
着方式のワイヤボンダに関する。The present invention relates to a thermocompression type wire bonder used for manufacturing resin-sealed semiconductor devices.
樹脂封止型半導体装置におけるワイヤボンディングは、
半導体チップを搭載したリードフレームを加熱して金線
等を半導体チップの電極とリードフレームのリード片に
圧着する「熱圧着方式」が一般的である。一方、樹脂封
止型半導体装置に使用するリードフレームは近時その材
質や表面処理その他か多岐にわたるようになり、低温で
のボンディング（例えば２００°Ｃ）を要求される場合
が出て来ている。そのため低温であっても信頼性の高い
ボンディングが可能なワイヤボンダの開発が望まれてい
る。Wire bonding in resin-sealed semiconductor devices is
A common method is a "thermocompression bonding method" in which a lead frame on which a semiconductor chip is mounted is heated and a gold wire or the like is bonded to an electrode of the semiconductor chip and a lead piece of the lead frame. On the other hand, lead frames used in resin-sealed semiconductor devices have recently come in a wide variety of materials, surface treatments, and other aspects, and are now required to be bonded at low temperatures (e.g., 200°C). . Therefore, it is desired to develop a wire bonder that can perform highly reliable bonding even at low temperatures.
従来の熱圧着式ワイヤボンダのヒータブロック部分を第
３図により説明する。第３図（ａ） 、（ｂ）は従来の
ヒータブロックの一例を示す模式図である。同図中、ｌ
はリードフレームである。これについては第２図により
やや詳細に説明する。これはステージ２、多数のリード
片３、フレーム（図面は省略）等から構成されており、
ステージ２には半導体チップ４が固着されている。リー
ド片３の上面と半導体チップ４の上面との段差を解消（
又は減少）させるため、ステージ２はリードフレーム１
の他の部分より下方に突出させてある。The heater block portion of a conventional thermocompression wire bonder will be explained with reference to FIG. FIGS. 3(a) and 3(b) are schematic diagrams showing an example of a conventional heater block. In the same figure, l
is a lead frame. This will be explained in more detail with reference to FIG. This consists of a stage 2, a number of lead pieces 3, a frame (not shown), etc.
A semiconductor chip 4 is fixed to the stage 2. Eliminate the level difference between the top surface of lead piece 3 and the top surface of semiconductor chip 4 (
or decrease), stage 2 is lead frame 1
It is made to protrude downward from the other parts of the.
尚、ステージ２はフレームにつながるステージバ−５に
より支持されている。Note that the stage 2 is supported by a stage bar 5 connected to the frame.
２１はヒータブロックであり、内部にヒータ１４を抱持
してリードフレームｌを加熱する。このヒータブロック
２ｌはリードフレームｌのワイヤボンディングを行う部
分を加熱するだけでなく、次以降にボンディングする部
分を予熱するに足る長さを有している。便宜上、このボ
ンディング部２１Ａと予熱部２１Ｂとに分けて説明する
。Reference numeral 21 denotes a heater block, which holds the heater 14 inside and heats the lead frame l. This heater block 2l has a length sufficient not only to heat the portion of the lead frame I to which wire bonding is to be performed, but also to preheat the portion to be bonded subsequently. For convenience, the bonding section 21A and the preheating section 21B will be explained separately.
ボンディング部２１Ａの上面にはリードフレームｌの下
方に突出するステージ２が緩嵌する凹所１２を有してい
る。凹所ｌ２の深さはステージ２の突出高さに合わせて
ある。従ってボンディング部２１Ａではリードフレーム
ｌはそのステージ２が凹所１２の底面に、リード片３が
ヒータブロック２１の上面にそれぞれ接触する。尚、前
述の通りステージ２はステージパー５に支持されている
ため、これを逃げるための逃げ溝ｌ３が設けられている
。The upper surface of the bonding portion 21A has a recess 12 into which the stage 2 protruding downward from the lead frame 1 is loosely fitted. The depth of the recess l2 is matched to the protrusion height of the stage 2. Therefore, in the bonding portion 21A, the stage 2 of the lead frame 1 contacts the bottom surface of the recess 12, and the lead piece 3 contacts the top surface of the heater block 21. Incidentally, as mentioned above, since the stage 2 is supported by the stage par 5, an escape groove l3 is provided for escaping the stage 2.
予熱部２１Ｂの長さは、次にポンディングする一素子分
を予熱するに足るだけの場合から数素子分を予熱出来る
ようにしたものまであり、第３図では二素子分を予熱出
来るヒータブロックを示した。The length of the preheating section 21B ranges from one that is sufficient to preheat one element to be bonded next to one that is sufficient to preheat several elements. In Fig. 3, there is a heater block that can preheat two elements. showed that.
この部分の上面はボンディング部２１Ａの上面よりステ
ージ２の突出高さだけ低い平面となっている。The upper surface of this portion is a flat surface that is lower than the upper surface of the bonding portion 21A by the protrusion height of the stage 2.
従って予熱部２１ＢではリードフレームＩはそのステー
ジ２だけがヒータブロック２ｌに接触する。Therefore, in the preheating section 21B, only the stage 2 of the lead frame I contacts the heater block 2l.
尚、リードフレーム１は第３図の左から右に一素子分ず
つ移動しながらボンディングして行くが、移動の際にヒ
ータブロック２１を下方に退避させる機構（図面は省略
）を備えている。又、ボンディング部２１Ａにはリード
片３をヒータブロック２ｌ上面に押圧するシートクラン
パ（図面は省略）を備えており、両者の接触を確実にし
ている。The lead frame 1 performs bonding while moving one element at a time from left to right in FIG. 3, and is provided with a mechanism (not shown) for retracting the heater block 21 downward during movement. Further, the bonding portion 21A is provided with a sheet clamper (not shown) that presses the lead piece 3 against the upper surface of the heater block 2l to ensure contact between the two.
ところがこのような構造のヒータブロツクを有するワイ
ヤボンダにより加熱温度の上限を低く制限してボンディ
ングを行うと、リード片側のボンディング強度が不安定
になり、剥離し易いという問題があった。本発明は、こ
のような問題を解決して、低温ボンディングにおいて信
頼性の高いボンディングを可能とするワイヤボンダを提
供することを目的とする。However, when bonding is performed by limiting the upper limit of heating temperature to a low value using a wire bonder having a heater block having such a structure, there is a problem that the bonding strength on one side of the lead becomes unstable and peeling occurs easily. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wire bonder that solves these problems and enables highly reliable low-temperature bonding.
この目的は、本発明によれば、ヒータブロック１１はボ
ンディング部１１Ａと予熱部ｌｌＢからなっており、該
予熱部１１Ｂは該ボンディング部１１Ａと同様に上面に
リードフレーム１のステージ２が緩く嵌入する凹所１２
を有して該リードフレームｌのリード片３に接触する構
造であることを特徴とするワイヤボンダとすることで、
達成される。According to the present invention, the heater block 11 is composed of a bonding part 11A and a preheating part 11B, and the stage 2 of the lead frame 1 is loosely fitted into the upper surface of the preheating part 11B, like the bonding part 11A. recess 12
By making the wire bonder characterized by having a structure that makes contact with the lead piece 3 of the lead frame l,
achieved.
予熱部でステージはヒータブロックに接触させ、リード
片は接触させないと、リード片は予熱不足となり易い。If the stage is brought into contact with the heater block in the preheating section, but the lead pieces are not contacted, the lead pieces tend to be insufficiently preheated.
加熱温度の上限を低く制限してボンディングする場合、
ヒータブロックの温度設定を高めることでリード片側の
予熱不足をカバーしてボンディング強度を安定させるこ
とは困難となる。When bonding with a low upper limit of heating temperature,
It is difficult to compensate for insufficient preheating on one side of the lead and stabilize the bonding strength by increasing the temperature setting of the heater block.
そのために予熱時点でもリード片をヒータブロックに直
接接触させることにより半導体チップ側と同様に充分予
熱させ、ボンディング強度を安定させる。For this purpose, by bringing the lead piece into direct contact with the heater block during preheating, the lead piece is sufficiently preheated in the same manner as the semiconductor chip side, thereby stabilizing the bonding strength.
本発明に基づく熱圧着式ワイヤボンダ用ヒータブロック
部分を第１図により説明する。第１図（ａ） 、（ｂ）
は本発明の一実施例を示す模式図である。同図中、■は
リードフレームである。これについては先の〔従来の技
術〕の項で第２図によりやや詳細に説明したので、ここ
では省略する。１１はヒータブロツクであり、内部にヒ
ータｌ４を抱持してリードフレームｌを加熱する。この
ヒータブロックｌｌはリードフレームｌのワイヤボンデ
ィングを行う部分を加熱するだけでなく、次以降にボン
ディングする部分を予熱するに足る長さを有している。A heater block portion for a thermocompression wire bonder based on the present invention will be explained with reference to FIG. Figure 1 (a), (b)
1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, ■ is a lead frame. This has been explained in some detail in the prior art section with reference to FIG. 2, so it will not be repeated here. Reference numeral 11 denotes a heater block, which holds a heater l4 inside to heat the lead frame l. This heater block 11 has a length sufficient not only to heat the portion of the lead frame 1 to which wire bonding is to be performed, but also to preheat the portion to be bonded subsequently.
便宜上、このボンディング部１１Ａと予熱部１１Ｂとに
分けて説明する。For convenience, the bonding section 11A and the preheating section 11B will be explained separately.
ボンディング部１１Ａの上面にはリードフレームｌの下
方に突出するステージ２ （第２図参照）が緩嵌する凹
所ｌ２を有している。凹所１２の深さはステージ２の突
出高さに合わせてある。ｌ３はステージ２を支持するス
テージパー５ （第２図参照）を逃げるための逃げ溝で
ある。The upper surface of the bonding portion 11A has a recess 12 into which a stage 2 (see FIG. 2) projecting downward from the lead frame 1 is loosely fitted. The depth of the recess 12 is matched to the protrusion height of the stage 2. 13 is an escape groove for allowing the stage par 5 (see Fig. 2) that supports the stage 2 to escape.
予熱部１１Ｂの長さは、次にボンディングする一素子分
を予熱するに足るだけの場合でも二素子分以上を予熱出
来るようにしたものでもよく、第１図では二素子分を予
熱出来るヒータブロックを示した。この部分の上面はボ
ンディング部１１Ａの上面と同様、凹所ｌ２と逃げ溝ｌ
３を有している。The length of the preheating section 11B may be long enough to preheat one element to be bonded next, or it may be long enough to preheat two or more elements. showed that. The upper surface of this part is similar to the upper surface of the bonding part 11A, and has a recess l2 and an escape groove l.
It has 3.
従ってボンディング部１１Ａ ，予熱部１１Ｂ共にリー
ドフレームｌはそのステージ２が凹所ｌ２の底面に、リ
ード片３ （第２図参照）がヒータブロック１１の上面
にそれぞれ接触する。Therefore, in both the bonding section 11A and the preheating section 11B, the stage 2 of the lead frame 1 contacts the bottom surface of the recess 12, and the lead piece 3 (see FIG. 2) contacts the top surface of the heater block 11, respectively.
尚、リードフレームｌは第１図の左から右に一素子分ず
つ移動しながらボンディングして行くが、移動の際にヒ
ータブロックｉｔを下方に退避させる機構（図面は省略
）を備えている。又、ボンディング部１１Ａにはリード
片３をヒータブロック１ｌ上面に押圧するシートクラン
パ（図面は省略）を備えており、両者の接触を確実にし
ている。The lead frame 1 is moved one element at a time from left to right in FIG. 1 while bonding is performed, and is provided with a mechanism (not shown) for retracting the heater block it downward during movement. Further, the bonding portion 11A is provided with a sheet clamper (not shown) that presses the lead piece 3 against the upper surface of the heater block 1l, thereby ensuring contact between the two.
本発明は以上の実施例に限定されることなく、更に種々
変形して実施出来る。例えば、予熱部１ｌ全体（例えば
二素子分）をボンディング部１１Ａと同様の構造とする
のではなく、一部分（例えば一素子分）だけとしてもよ
く、又、予熱部１１Ｂでもシートクランパによりリード
片３をヒータブロック１１上面に押圧する構造としても
よい。The present invention is not limited to the above embodiments, but can be implemented with various modifications. For example, instead of making the entire preheating part 1l (for example, for two elements) have the same structure as the bonding part 11A, only a part (for example, for one element) may be used. Also, even in the preheating part 11B, a sheet clamper is used to hold the lead pieces It is also possible to have a structure in which the heater block 11 is pressed against the upper surface of the heater block 11.
以上説明したように、本発明によれば、低温ボンディン
グにおいて信頼性の高いボンディングを可能とするワイ
ヤボンダを提供することが出来、半導体装置の品質向上
に寄与するところが大である。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a wire bonder that enables highly reliable bonding in low-temperature bonding, which greatly contributes to improving the quality of semiconductor devices.
第ｌ図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例を示す模式図
、
第２図はリードフレームを説明するための部分断面図、
第３図（ａ）、（ｂ）は従来のヒータブロックの一例を
示す模式図である。
図中
■はリードフレーム、
２はステージ、
３はリード片、
１１．２１はヒータブロック、
１１Ａ，２１Ａはボンディング部、
１１Ｂ，２１Ｂは予熱部、
ｌ２は凹所、である。
（α）イ０・）断ｉ図
木企咀の一笑方七１つ・］ｋ示す末（火図猶 １ 図
｝−ドつし一へ乞鮎しｅ月イる尺めのも１分断面図め２
図
（ａ）側＠面図
（ｂ）−Ｖ−面（２）
Ａｎのヒｒタ１゛口” ７ ／’） −４’ｙＵ Ｌ？
４ 榎Ｋ ６巽 ３ 図Figures 1 (a) and (b) are schematic diagrams showing one embodiment of the present invention, Figure 2 is a partial sectional view for explaining the lead frame, and Figures 3 (a) and (b) are schematic diagrams showing one embodiment of the present invention. It is a schematic diagram showing an example of a heater block. In the figure, ■ is a lead frame, 2 is a stage, 3 is a lead piece, 11.21 is a heater block, 11A and 21A are bonding parts, 11B and 21B are preheating parts, and l2 is a recess. (α) I0・) Cutting i Izumokkutsui Ichikata 71・]k Showing the end (Fire diagram 1 fig.}- Do Tsushiichi begged for sweetfish and e Monthly e came in 1 minute Cross-sectional diagram 2
Figure (a) side @ side view (b) -V- side (2) An's heater 1゛mouth 7/') -4'yU L?
4 Enoki K 6 Tatsumi 3 Figure
Claims (1)
複数のリード片（３）とを含むリードフレーム（１）を
加熱するためのヒータブロック（１１）を備えたワイヤ
ボンダにおいて、 該ヒータブロック（１１）はボンディング部（１１Ａ）
と予熱部（１１Ｂ）からなっており、 該予熱部（１１Ｂ）は該ボンディング部（１１Ａ）と同
様に上面に該ステージ（２）が緩く嵌入する凹所（１２
）を有して該リードフレーム（１）のリード片（３）に
接触する構造であることを特徴とするワイヤボンダ。[Claims] A wire bonder equipped with a heater block (11) for heating a lead frame (1) that includes a stage (2) on which a semiconductor chip (4) is fixed and a plurality of lead pieces (3). In the heater block (11), the bonding part (11A)
and a preheating part (11B), and the preheating part (11B), like the bonding part (11A), has a recess (12) in the upper surface into which the stage (2) is loosely fitted.
1.) A wire bonder characterized in that the wire bonder has a structure in which the lead piece (3) of the lead frame (1) comes into contact with the lead piece (3) of the lead frame (1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP194390A JPH03206631A (en) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | Wire bonder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP194390A JPH03206631A (en) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | Wire bonder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03206631A true JPH03206631A (en) | 1991-09-10 |
Family
ID=11515700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP194390A Pending JPH03206631A (en) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | Wire bonder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03206631A (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60195946A (en) * | 1984-03-19 | 1985-10-04 | Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd | Heat block |
-
1990
- 1990-01-09 JP JP194390A patent/JPH03206631A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60195946A (en) * | 1984-03-19 | 1985-10-04 | Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd | Heat block |
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