JPH0515426U

JPH0515426U - ワイヤボンダ

Info

Publication number: JPH0515426U
Application number: JP6055191U
Authority: JP
Inventors: 一広武田
Original assignee: 関西日本電気株式会社
Priority date: 1991-07-31
Filing date: 1991-07-31
Publication date: 1993-02-26

Abstract

(57)【要約】【目的】キャピラリの制御を容易にすると共にすべて
のリードに効率よく超音波振動を付与することにある。【構成】半導体ペレット（11）がマウントされたラン
ド（12）の周辺に多数のリード（13）を一体的に配置し
たリードフレーム（14）を載置し、そのリードフレーム
（14）をランド（12）中心Ｏを回転中心としてθ方向に
回転させると共にＸＹ方向に移動させるＸＹθテーブル
（15）と、半導体ペレット（11）表面の電極パッド（1
6）とリード（13）先端とを電気的に接続する金属細線
（17）を繰り出すキャピラリ（18）を一方向にのみ移動
させるボンディングツール（19）とを具備する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はワイヤボンダに関し、詳しくは、半導体装置の製造に使用され、金属製リードフレームのランドにマウントされた半導体ペレットとリードとを金属細線で電気的に接続するワイヤボンダに関する。

【０００２】

【従来の技術】

半導体装置の製造では、そのワイヤボンディング工程において、リードフレームのランド上にマウントされた半導体ペレットとそのランドの周辺に配置された多数のリードとをＡｕ等の金属細線で電気的に接続している。このワイヤボンディングは、キャピラリと称されるボンディングツールで金属細線をガイドしながら半導体ペレットの電極パッドやリード先端に超音波圧着でもって接続する。尚、上記ワイヤボンディングを行なうに先立って、半導体ペレットの表面をカメラによるパターン認識でもって半導体ペレット表面にある電極パッドの正確な位置を割り出し、その位置データに基づいて上記キャピラリを制御している。

【０００３】具体的には、図５及び図６に示すように半導体ペレット（１）がマウントされたランド（２）の周辺に多数のリード（３）を配置したリードフレーム（４）をステージ（５）上で位置決め固定し、そのリードフレーム（４）の側方に、金属細線（６）を挿通したキャピラリ（７）を先端に取り付けたボンディングツール（８）を配置し、そのボンディングツール（８）をＸＹテーブル（９）に載置する。

【０００４】まず、前述したようにワイヤボンディングを行なうに先立って、リードフレーム（４）のランド（２）上の半導体ペレット（１）表面をカメラでパターン認識し、その半導体ペレット（１）の電極パッド（10）の位置を割り出す。そして、ワイヤボンディング時、上記電極パッド（10）の位置データに基づいて制御部〔図示せず〕によりボンディングツール（８）のキャピラリ（７）を制御しながらＸＹテーブル（９）でもってキャピラリ（７）をＸＹ方向に移動させながらワイヤボンディングする。即ち、まず、金属細線（６）を導出したキャピラリ（７）を半導体ペレット（１）の電極パッド（10）に対して位置決めし、上記金属細線（６）の先端を電極パッド（10）に押し付けて超音波振動を付与しながら圧着することにより電極パッド（10）に金属細線（６）を接続する。次に、上記キャピラリ（７）から金属細線（６）を導出させながらリード（３）に向けてそのキャピラリ（７）を移動させた上でリード（３）に対して位置決めし、金属細線（６）をリード（３）に押し付けて超音波振動を付与しながら圧着することによりリード（３）に金属細線（６）を接続した上で引きちぎり、その後、次のワイヤボンディングに移行する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述した従来のワイヤボンダによるワイヤボンディングでは以下の問題があった。

【０００６】半導体ペレット（１）がリードフレーム（４）のランド（２）に対して位置ずれしてマウントされた場合、カメラによるパターン認識でもって位置ずれした半導体ペレット（１）の電極パッド（10）の正確な位置を割り出しておく必要がある。その上で、その位置データに基づいて制御部〔図示せず〕によりキャピラリ（７）を制御しながらＸＹテーブル（９）でもってＸＹ方向に移動させてワイヤボンディングしているが、この時、上記制御部では、キャピラリ（７）を電極パッド（10）に対して位置決めし、その位置からリード（３）に向けてどれだけの角度と距離でもって上記キャピラリ（７）を移動させるかを演算処理し、上記リード（３）に対して位置決めしなければならない。このような制御部でのキャピラリ（７）の制御における演算処理は非常に時間がかかると共に煩雑でインデックスが低下するという問題があった。

【０００７】また、上記キャピラリ（７）から導出した金属細線（６）に付与される超音波振動は一方向であるため、ランド（２）の周辺に配置された多数のリード（３）について、上記超音波振動の付与方向とリード（３）が延びる方向とがほぼ一致している場合は問題ないが、その超音波振動の付与方向とリード（３）が延びる方向とが一致しない場合、特に、超音波振動の付与方向とリード（３）が延びる方向とが直交する場合にはその超音波振動が効率よくリード（３）に付与されないで、その結果、ボンディング不良が発生するという問題もあった。

【０００８】そこで、本考案は上記問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、キャピラリの制御を容易にすると共にすべてのリードに効率よく超音波振動を付与することができるワイヤボンダを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案における上記目的を達成するための技術的手段は、半導体ペレットがマウントされたランドの周辺に多数のリードを一体的に配置したリードフレームを載置し、そのリードフレームをランド中心を回転中心としてθ方向に回転させると共にＸＹ方向に移動させるＸＹθテーブルと、半導体ペレット表面の電極パッドとリード先端とを電気的に接続する金属細線を繰り出すキャピラリを一方向にのみ移動させるボンディングツールとを具備したことである。

【００１０】

【作用】

本考案に係るワイヤボンダでは、リードフレームをＸＹθテーブルでもって制御してキャピラリを一方向にのみ移動させるようにした。即ち、上記リードフレームのランド中心が回転中心と一致した状態でもってリードフレームをＸＹθテーブルでもってθ方向に回転させる。このθ方向での回転により、ボンディングすべき半導体ペレットの電極パッドとリードの先端とを結ぶ方向をキャピラリの移動方向と平行となるように設定する。そして、上記電極パッドとリードの先端とを結ぶ方向がキャピラリの移動方向と一致するようにＸＹθテーブルでもって平行移動させることにより、キャピラリの移動方向延長線上にリードの先端と電極パッドとが配置されることになる。従って、上記キャピラリの一方向のみの移動でもって電極パッドとリードの先端とを金属細線で接続することができる。

【００１１】

【実施例】

本考案に係るワイヤボンダの一実施例を図１乃至図４に示して説明する。

【００１２】本考案のワイヤボンダは、図１及び図２に示すように半導体ペレット（11）がマウントされたランド（12）の周辺に多数のリード（13）を一体的に配置した金属製リードフレーム（14）を載置し、そのリードフレーム（14）をランド中心Ｏを回転中心としてθ方向に回転させると共にＸＹ方向に移動させるＸＹθテーブル（15）と、半導体ペレット（11）表面の電極パッド（16）とリード（13）先端とを電気的に接続する金属細線（17）を繰り出すキャピラリ（18）を一方向にのみ移動させるボンディングツール（19）とを具備する。

【００１３】具体的に、上記リードフレーム（14）は、半導体ペレット（11）がマウントされたランド（12）の中心Ｏに対して、その周辺に配置された多数のリード（13）がほぼ放射状に配置された平面方形状のものである。

【００１４】また、ＸＹθテーブル（15）は、上記リードフレーム（14）が位置決め載置される第１のステージ（20）、その第１のステージ（20）をθ方向で回転させるモータ等の駆動源（21）と、第１のステージ（20）及びその駆動源が載置された第２及び第３のステージ（22）（23）、その第２及び第３のステージ（22）（23）をそれぞれＸＹ方向に移動させる駆動源〔図示せず〕とで構成される。

【００１５】ボンディングツール（19）は上記ＸＹθテーブル（15）の側方に配置され、その先端には金属細線（17）を挿通したキャピラリ（18）がＸＹθテーブル（15）のリードフレーム（14）に対して近接離隔自在に一方向にのみ移動するように取り付けられている。尚、図示しないが、上記キャピラリ（18）には金属細線（17 ）に超音波振動を付与するための手段が設けられている。

【００１６】上記構成からなるワイヤボンダの動作を以下に説明する。

【００１７】まず、ワイヤボンディング動作に先立って、ＸＹθテーブル（15）上にリードフレーム（14）をそのランド（12）の中心Ｏを回転中心と一致させて位置決め載置した状態で、そのリードフレーム（14）をカメラでパターン認識し、ランド（ 12）上にマウントされた半導体ペレット（11）の電極パッド（16）の位置を割り出す。ワイヤボンディング動作は、このカメラによるパターン認識によって得られた電極パッド（16）の位置データに基づいて、ＸＹθテーブル（15）及びボンディングツール（19）のキャピラリ（18）を制御することにより行なわれる。

【００１８】即ち、リードフレーム（14）をそのランド（12）の中心Ｏを回転中心と一致させた状態でＸＹθテーブル（15）の第１のステージ（20）の作動により回転させる。このリードフレーム（14）のθ方向での回転により、図３に示すようにボンディングすべき半導体ペレット（11）の電極パッド（16）とリード（13）の先端とを結ぶ方向〔図中ｍ−ｍ〕をボンディングツール（19）のキャピラリ（18）の移動方向〔図中ｎ−ｎ〕に対して平行となるように設定する。その後、図４に示すように上記電極パッド（16）とリード（13）の先端とを結ぶ方向〔図中ｍ−ｍ〕がキャピラリ（18）の移動方向〔図中ｎ−ｎ〕と一致するようにＸＹθテーブル（15）の第２及び第３のステージ（22）（23）の作動でもって平行移動させる。このリードフレーム（14）のＸＹ方向での平行移動により、キャピラリ（18）の移動方向延長線上にリード（13）の先端と電極パッド（16）とが配置されることになる。この状態で、キャピラリ（18）を一方向に前進移動させて電極パッド（16）に対して位置決めし、上記金属細線（17）の先端を電極パッド（16）に押し付けて超音波振動を付与しながら圧着することにより電極パッド（16）に金属細線（17）を接続する。次に、上記キャピラリ（18）から金属細線（17）を導出させながらリード（13）に向けてそのキャピラリ（18）を後退移動させた上でリード（13）に対して位置決めし、金属細線（17）をリード（13）に押し付けて超音波振動を付与しながら圧着することによりリード（13）に金属細線（17）を接続した上で引きちぎってワイヤボンディングを完了する。その後、次のワイヤボンディングに移行して上述した動作を繰り返すことによりすべての電極パッド（ 16）及びリード（13）についてワイヤボンディングを実行する。

【００１９】

【考案の効果】

本考案に係るワイヤボンダによれば、リードフレームをＸＹθテーブルでもって制御してキャピラリを一方向にのみ移動させるようにした。即ち、上記リードフレームのランド中心を回転中心としてリードフレームをＸＹθテーブルでもってθ方向に回転させ、電極パッドとリードの先端とを結ぶ方向をキャピラリの移動方向と平行となるように設定し、電極パッドとリードの先端とを結ぶ方向がキャピラリの移動方向と一致するように制御するだけで済むので、リードフレームの回転及び平行移動だけの簡単な制御でワイヤボンディングが実行でき、ワイヤビンディングの簡略化及びインデックスの向上が図れる。また、リードフレームのＸＹθテーブルによる回転でもってキャピラリの金属細線への超音波振動の付与方向とリードが延びる方向とをほぼ一致させることができるので上記超音波振動を効率よく付与することができてボンディング性も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るワイヤボンダの実施例を示す平面
図

【図２】図１の正面図

【図３】図１のワイヤボンダの第１段階での動作状態を
示す拡大平面図

【図４】図１のワイヤボンダの第２段階での動作状態を
示す拡大平面図

【図５】ワイヤボンダの従来例を示す平面図

【図６】図５の正面図

【符号の説明】

11 半導体ペレット 12 ランド 13 リード 14 リードフレーム 15 ＸＹθテーブル 16 電極パッド 17 金属細線 18 キャピラリ 19 ボンディングツールＯランド中心

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】半導体ペレットがマウントされたランド
の周辺に多数のリードを一体的に配置したリードフレー
ムを載置し、そのリードフレームをランド中心を回転中
心としてθ方向に回転させると共にＸＹ方向に移動させ
るＸＹθテーブルと、半導体ペレット表面の電極パッド
とリード先端とを電気的に接続する金属細線を繰り出す
キャピラリを一方向にのみ移動させるボンディングツー
ルとを具備したことを特徴とするワイヤボンダ。