JPH0541413A - 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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JPH0541413A
JPH0541413A JP19639991A JP19639991A JPH0541413A JP H0541413 A JPH0541413 A JP H0541413A JP 19639991 A JP19639991 A JP 19639991A JP 19639991 A JP19639991 A JP 19639991A JP H0541413 A JPH0541413 A JP H0541413A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤボンディングの良、不良を簡単に判別
して、不良の場合には、直ちに良となるように装置の調
整ができる手段を提供する。 【構成】 トランスデューサ１に加えられる電圧と電流
をサンプリングしてトランスデューサ１の出力とインピ
ーダンスを算出し、一方、トランスデューサ１の出力及
びインピーダンスとボンディングの良否の相関関係を予
め求めておき、上記算出結果をこの相関関係に照らし
て、ボンディングの良否を判断するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はワイヤボンディング方法
に係り、詳しくはトランスデューサに加えられる電圧と
電流をサンプリングして、トランスデューサの出力とイ
ンピーダンスを求め、これに基づいて、ワイヤボンディ
ングの良否を判断するようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】ダイボンダーによりリードフレームなど
の基板上に半導体チップを搭載した後で、半導体チップ
の電極と基板の電極は、ワイヤボンダーによりワイヤに
て接続される。このワイヤボンダーは、トランスデュー
サに保持されたキャピラリの下端部からワイヤを導出
し、このトランスデューサに高周波エネルギーを付与し
て、このトランスデューサを超音波（ＵＳ）振動させな
がら、ワイヤを半導体チップや基板の電極にボンディン
グして、半導体チップと基板をワイヤにより接続するよ
うになっている。
【０００３】トランスデューサは、ＵＳ発振部から高周
波エネルギーが付与され、またリニアモータなどの荷重
装置から荷重が付与されるが、良好なボンディングを行
うためには、基板をクランパーによりしっかりクランプ
したうえで、高周波エネルギーや荷重を的確に付与する
ように、ＵＳ発振部や荷重装置を制御しなければならな
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】トランスデューサに
は、ＵＳ発振部から高周波エネルギーとして所定の電圧
が付与され、トランスデューサの負荷に応じた電流が流
れるが、ボンディング中の負荷変動により、この電圧と
電流の値がずれると、ボンディング不良が発生する。そ
こで本発明者がトランスデューサの出力の大きさと、荷
重装置によってトランスデューサに加えられる荷重の大
きさに基づくトランスデューサのインピーダンスの相関
関係図を作成してみたところ、良好なボンディングと不
良なボンディングは、相関関係図上において明瞭に区別
できることが判明した。
【０００５】そこで本発明は上記の点に着眼してなされ
たものであって、上記出力とインピーダンスの相関関係
に基づいて、ボンディングの良否を判断できる手段を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、トランスデュ
ーサに加えられる電圧と電流をサンプリングしてトラン
スデューサの出力とインピーダンスを算出し、一方、ト
ランスデューサの出力及びインピーダンスとボンディン
グ良否の相関関係を予め求めておき、上記算出結果をこ
の相関関係に照らして、ボンディングの良否を判断する
ようにしたものである。
【０００７】
【作用】上記構成において、サンプリングされた電圧と
電流に基づいて、トランスデューサの出力とインピーダ
ンスを算出する。そして予め求められた相関関係にこの
算出結果を照らしてみることにより、ボンディングの良
否を判断する。そしてボンディング不良の場合には、ボ
ンディング動作を中止する。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。
【０００９】図１において、１はトランスデューサであ
って、棒状のホーン２の後端部に圧電素子３が取り付け
られており、またホーン２の先端部にはキャピラリ４が
保持されている。５はリードフレームのような基板、６
はその上面に搭載された半導体チップである。７はキャ
ピラリ４に通された細い金線のようなワイヤであって、
このワイヤ７により、半導体チップ６の上面に形成され
た電極と、基板５の電極を接続する。９は基板５を左右
からクランプして位置決めするクランパーである。
【００１０】１０はリニアモータから成る荷重装置、１
１はコイルばねである。コイル部１０ａに電流を流す
と、コイル部１０ａはばね１１のばね力に抗して突没
し、ホーン２は回転軸８を中心に矢印方向に揺動して、
キャピラリ４の下端部を、半導体チップ６や基板５の上
面に押し付ける。１９はタッチセンサである。この押し
付け力すなわちキャピラリ４の荷重は、コイル部１０ａ
への給電量により制御される。
【００１１】２０は８ビットのデジタルアナログ変換器
から成る入力設定部であって、ＵＳ発振部２１に接続さ
れている。２２はＵＳ発振部２１に接続されたアンプ、
２３はトランスである。トランス２３の２次側は、上記
圧電素子３に接続されている。またトランス２３の２次
側には電圧取出部２４と電流取出部２５が設けられてお
り、トランスデューサ１に付与される電圧ＶＯと電流Ｉ
Ｏを取り出す。この電圧ＶＯと電流ＩＯは、モニター部
３０の実効値回路３１，３２に加えられる。このモニタ
ー部３０は、実効値回路３１，３２から取り出された電
圧実効値Ｖと、電流実効値Ｉを乗算する乗算器４１、除
算する除算器４２、その結果をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変
換器３２，３３，マルチバス３４を介してＡ／Ｄ変換器
３２，３３に接続された認識ユニット３５，ＣＰＵ３
６，メモリ３７，認識ユニット３５に接続された表示器
３８から成っている。４０はスイッチ部である。
【００１２】図２は、実効値回路３１，３２の出力Ｖ，
Ｉの波形を示している。Ｖ’，Ｉ’はサンプリングされ
た実効値であって、サンプリング時間は０．２ｍＳであ
る。上記メモリ３７は、このサンプリングされた実効値
Ｖ’，Ｉ’を記憶する。上記乗算器４１と除算器４２に
より、トランスデューサ１の出力Ｐ＝Ｖ×Ｉとインピー
ダンスＺ＝Ｖ÷Ｉを算出する。
【００１３】認識ユニット３５は、この算出結果を基
に、図３に示すインピーダンスＺ及び出力Ｐとボンディ
ングの良否の相関関係を示す２次元座標の相関関係図を
作成し、表示器３８はこれをモニター画面にプロット表
示する。
【００１４】図３において、黒点はボンディングが良の
ものであり、×は不良のものである。発明が解決しよう
とする課題の項で述べたように、ボンディングが良のも
のと、不良のものは明瞭に区別できる。すなわち、図３
から明らかなように、ボンディングが良のものは、曲線
Ａを中心とする細長いエリアＢの中に存在しており、ま
た不良のものは、エリアＢ外に存在している。この相関
関係図は、実験的に簡単に求められる。
【００１５】そこで、上記サンプリングを適宜行って、
その算出値をこの図形中に表示する。そして例えば点
ａ，ｂのように、この算出値がエリアＢ内に存在してい
れば、ボンディングは良好に行われていると判断でき、
また点ｃ，ｄ，ｅのようにエリアＢからはみ出していれ
ば、ボンディングは不良と判断できる。この場合、装置
の運転を中止し、ＵＳ出力が大きいのか、あるいは荷重
が大きすぎるのか等の判断材料を提供する。そして例え
ば点ｃの場合は、インピーダンスと出力がそれぞれ△Ｚ
１，△Ｐ１以上増加するように、上記入力設定部２０の
設定値を調整する。また点ｄの場合は、インピーダンス
は変えずに、出力が△Ｐ２以上増加するように、入力設
定部２０の設定値を調整する。また点ｅの場合は、出力
とインピーダンスがそれぞれ△Ｐ３，△Ｚ３以上減少す
るように調整すればよい。
【００１６】なおインピーダンスＺは、キャピラリ４を
基板５や半導体チップ６に強く押し付ける力の強さに比
例するので、インピーダンスＺは、リニアモータ１０に
対する給電量を制御することにより調整できる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、トランス
デューサに加えられる電圧と電流をサンプリングしてト
ランスデューサの出力とインピーダンスを算出し、トラ
ンスデューサの出力とインピーダンスを２次元座標の相
関関係図にプロット表示するなどして、各ワイヤ毎のボ
ンディングの良否を簡単に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るワイヤボンディング手段の全体図
【図２】本発明に係る電圧と電流の波形図
【図３】本発明に係る電圧及び電流とボンディングの良
否相関関係図
【符号の説明】
１ トランスデューサ ４ キャピラリ ５ 基板 ６ 半導体チップ ７ ワイヤ ２０ 入力設定部 ２１ ＵＳ発振部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ワイヤが通されるキャピラリと、このキャ
    ピラリを保持するトランスデューサと、このトランスデ
    ューサに高周波エネルギーを付与するＵＳ発振部と、こ
    のＵＳ発振部を制御する入力設定部とを備え、このＵＳ
    発振部を駆動してトランスデューサを超音波振動させな
    がら、キャピラリから導出されたワイヤを半導体チップ
    及び基板にボンディングして、半導体チップと基板をワ
    イヤにより接続するようにしたワイヤボンダーにおい
    て、上記トランスデューサに加えられる電圧と電流をサ
    ンプリングして、この電圧と電流からトランスデューサ
    の出力とインピーダンスを算出し、一方、トランスデュ
    ーサの出力及びインピーダンスとボンディング良否の相
    関関係を予め求めておき、上記算出結果をこの相関関係
    に照らして、ボンディングの良否を判断するようにした
    ことを特徴とするワイヤボンディング方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017005228A (ja) * 2015-06-16 2017-01-05 富士電機株式会社 良否判断装置、ワイヤボンダ装置及び良否判断方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017005228A (ja) * 2015-06-16 2017-01-05 富士電機株式会社 良否判断装置、ワイヤボンダ装置及び良否判断方法

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