JPH0586857B2 - - Google Patents

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JPH0586857B2
JPH0586857B2 JP22209884A JP22209884A JPH0586857B2 JP H0586857 B2 JPH0586857 B2 JP H0586857B2 JP 22209884 A JP22209884 A JP 22209884A JP 22209884 A JP22209884 A JP 22209884A JP H0586857 B2 JPH0586857 B2 JP H0586857B2
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wire
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capillary
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Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明はボンデイング技術に関し、特に、半導
体装置の組立におけるワイヤボンデイング工程に
適用して有効な技術に関する。
[背景技術] 半導体装置の組立工程においては、リードフレ
ームのタブ上に固定されたペレツトとリードとの
電気的な接続を達成するため、次に述べるような
ワイヤボンデイングを行うことが考えられる。
すなわち、金(Au)などからなるボンデイン
グワイヤをワイヤを接続工具であるキヤピラリに
挿通し、キヤピラリ先端部に突出されたワイヤの
先端を、たとえば電気トーチで溶融させ溶融部の
表面張力によつてボールを形成させ、予め所定の
温度に加熱されているペレツトのボンデイングパ
ツドにボンデイングワイヤのボールをキヤピラリ
先端部で押圧して圧着させる。
次に、キヤピラリを移動させると同時にワイヤ
をキヤピラリ先端部から引き出してループを形成
させ、このループ端のワイヤを予め所定の温度に
加熱されたリート端部のボンデイング個所に押圧
して圧着させたのち、クランパにワイヤをクラン
プさせた状態でクランパを移動させ、圧着部から
ワイヤを切り離して一対のボンデイングパツドお
よびボンデイング個所のワイヤによる電気的な接
続が達成されるものである。
しかしながら、上記のワイヤボンデイングにお
いては、ワイヤボンデイングに先立つて行われる
タブ上へのペレツトの接着工程で用いられるAg
ペーストなどの接着剤に含有される有機物の飛沫
やリード表面に形成された酸化膜が除去されない
ままボンデイングが行われるため、ワイヤ側面部
とリードのボンデイング個所表面で構成されるボ
ンデイング部に前記の有機物や酸化膜が介在して
ワイヤとリードのボンデイング個所との接合強度
が低下し、ワイヤがリードのボンデイング個所か
ら剥離するなどの不都合があることを本発明者は
見い出した。
なお、ワイヤボンデイング技術について詳しく
述べてある文献としては、株式会社工業調査会、
1982年11月15日発行「電子材料」1982年11月号別
冊、P163〜P168がある。
[発明の目的] 本発明の目的は、信頼性の高いボンデイングを
行うことが可能なボンデイング技術を提供するこ
とにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特
徴は、本明細書の記述および添付図面から明らか
になるであろう。
[発明の概要] 本願において開示される発明のうち代表的なも
のの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。
すなわち、ワイヤボンデイングに先立つて、ワ
イヤボンデイングが行われる第1の位置または第
2の位置の少なくとも一方に電離された気体によ
るクリーニングを施すクリーニング部を設け、被
ワイヤボンデイング位置に付着する有機物や酸化
膜などの異物を除去することによつて、ボンデイ
ング部に異物が介在することを防止して信頼性の
高いワイヤボンデイングを達成するものである。
[実施例] 第1図は本発明の一実施例であるワイヤボンデ
イング装置の平面図である。
本実施例のボンデイング装置では、第1図の紙
面内において移動自在なXYテーブル10上には
ボンデイングヘツド11が位置され、このボンデ
イングヘツド11には、紙面に垂直な平面内にお
いてXYZ方向に移動自在なボンデイングアーム
12が設けられている。
ボンデイングアーム12の先端部にはワイヤ接
続工具であるキヤピラリ13が固定されている。
キヤピラリ13の下方にはフレームフイーダ1
4が設けられ、フレームフイーダ14上に位置さ
れるリードフレーム20が図中の左から右方向へ
所定のピツチで逐次移動される構造とされてい
る。
リードフレーム20の中央部に設けられたタブ
21の周囲近傍には複数のリード22が配置され
ている。
タブ21の上には前工程でタブ21に、たとえ
ばAgペーストなどの接着剤で接着されて固定さ
れたペレツト30が位置され、このペレツト30
上に形成されている複数のボンデングパツド31
(第1の位置)とリードフレーム22の先端部の
ボンデイング個所23(第2の位置)との間がキ
ヤピラリ13に挿通されるボンデイングワイヤに
よつてワイヤボンデイングされる。
フレームフイーダ14の上手に位置されるリー
ドフレーム20の上方にはアーム41を介してク
リーニングユニツト40に支持されるクリーニン
グチヤンバ42(クリーニング部)が設けられて
いる。
第2図は第1図において線−で示される部
分の略断面図を示すものである。
クリーニングチヤンバ42はリードフレームに
おけるタブ21の周囲に配置されるリード22の
先端部の複数のボンデイング個所23を覆うよう
に額縁状に形成され、その下端面は開放されて、
クリーニングチヤンバ42内に設けられた電極4
3とボンデイング個所23が所定の間隔で対向さ
れる構造とされている。
クリーニングチヤンバ42内にはアーム41内
の空洞部を介して、クリーニングユニツト40内
に設けられガスソース411、圧力制御機構41
2、流量計413、バルブ414などを経由して
アルゴンガス(気体)が供給される構造とされて
いる。
さらに、電極43とリードのボンデイング個所
23はクリーニングユニツト40内に設けられた
クリーニング電源44に、たとえば電極43が陽
極、リードのボンデイング個所23が陰極となる
ように接続され、適時に電極43とボンデイング
個所23との間のアルゴンガス雰囲気中で放電が
行われ、電離されたアルゴンイオンが電極43と
ボンデイング個所23との間の電界によつて加速
され陰極のボンデイング個所23に衝突されてリ
ードのボンデイング個所23の表面に付着してい
る有機物や酸化膜などの異物が除去されると共
に、ボンデイング個所23の表面には放電による
放電痕によつて適度の凹凸が形成される構造とさ
れている。
次に、本実施例の作用について説明する。
フレームフイーダ14上のリードフレーム20
はタブ21が丁度クリーニングチヤンバ42の中
央直下に位置されるピツチで逐次第1図の左から
右方向に移動される。
リードフレームのタブ21がクリーニングチヤ
ンバ42の中央直下に位置されると、タブ21の
周囲に配置された複数のリード22の先端部のボ
ンデイング個所23は角形断面形状のクリーニン
グチヤンバ42の開放部直下に位置される。
このとき、クリーニングチヤンバ42内にはア
ーム41を通じてアルゴンガスが供給され、クリ
ーニングチヤンバ42内はアルゴンガス雰囲気と
されると共に、電極43とボンデイング個所23
との間には所定の電圧が印加され放電が行われ
る。
このとき、放電によつて雰囲気のアルゴンガス
の一部が電離されることにより、形成されたアル
ゴンイオンは電極43とリードのボンデイング個
所23との間の電界によつて加速され陰極のボン
デイング個所の表面に衝突される。
こうして、リードのボンデイング個所23の表
面に付着された、たとえばAgペースト飛沫など
の有機物やリード材料の酸化膜などの異物が除去
され、ボンデイング個所23の表面は清浄にされ
る。
上記のようにして清浄にされたリード、特にそ
のボンデイング個所23は所定のピツチだけ移動
され、キヤピラリ13の下方に移動される。
キヤピラリ13の下方のフレームフイーダ14
にはヒートブロツク(図示せず)が設けられタブ
21上のペレツトとリード22の先端部のボンデ
イング個所23が所定の温度に加熱される。
次に、キヤピラリ13に挿通されたワイヤの先
端部に形成されたボールがキヤピラリ13の先端
によつてペレツト30上のボンデイングパツド3
1に押圧されワイヤ端のボールはボンデイングパ
ツドに圧着される。
次に、キヤピラリ13はワイヤを引き出してル
ープを形成しながら移動されると同時にXYテー
ブル10が適宜移動されキヤピラリ13の先端は
目的のリードのボンデイング個所の直上に位置決
めされキヤピラリ13が降下されてワイヤがボン
デイング個所23の表面に押圧されて圧着され
る。
この場合、リードのボンデイング個所23の表
面の異物が予め除去され、さらにボンデイング個
所23の表面に放電痕による適度の凹凸が形成さ
れているため、異物などが介在することなくワイ
ヤがボンデイング個所23になじみよく圧着され
るため、異物などの介在に起因する圧着部にワイ
ヤボンデイング強度の低下や腐食などが防止さ
れ、後のたとえば封止工程などにおいてワイヤが
ボンデイング個所から剥離されるなどの不都合が
回避される。
次に、ワイヤがクランパにクランプされた状態
でクランパは上昇され、ワイヤはボンデイング個
所23との圧着部の近傍で切断され、一対のボン
デイングパツド31とリードのボンデイング個所
23間のワイヤボンデイングが達成され、ボンデ
イングパツド31とリードのボンデイング個所2
3は電気的に接続される。
上記のボンデイング動作を所定の回数だけ繰り
返すことによつて、一個のペレツト上の複数のボ
ンデイングパツド31とその周囲に配置された所
定の複数のリード22先端部のボンデイング個所
23とが高い信頼度でワイヤボンデイングされ
る。
[効果] (1) ボンデイングが行われる第1の位置および第
2の位置の少なくとも一方に対してボンデイン
グに先立つて、放電によつて電離された気体に
よるクリーニングを施すクリーニング部が設け
れているため、ボンデイング位置の有機物や酸
化膜などの異物が除去され、これらの異物に起
因するボンデイング強度の低下や腐食などが防
止される。
(2) ボンデイングが行われる第1の位置および第
2の位置の少なくとも一方に、クリーニング時
の放電の放電痕による適度の凹凸が形成される
ため、ワイヤの圧着部に対するなじみが良くな
り、ボンデイング強度が向上する。
(3) 前記(1),(2)の結果、ワイヤのボンデイング部
の剥離が防止されボンデイングの歩留りが向上
される。
(4) 前記(3)の結果、半導体装置などの製品の信頼
性が向上される。
以上本発明者によつてなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。
たとえば、クリーニング部における放電を高周
波電力によつて行わせることも可能である。
[利用分野] 以上の説明では主としては本発明者によつてな
された発明をその背景となつた利用分野である熱
圧着方式のワイヤボンデイング技術に適用した場
合について説明したが、それに限定されるもので
はなく、たとえば、ウエツジをワイヤ接続工具と
して使用する超音波ワイヤボンデイング技術、あ
るいはペレツトボンデイング技術に適用すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例であるワイヤボンデ
イング装置の平面図、第2図は、第1図において
線−で示される部分の略断面図である。 10……XYテーブル、11……ボンデイング
ヘツド、12……ボンデイングアーム、13……
キヤピラリ、14……フレームフイーダ、20…
…リードフレーム、21……タブ、22……リー
ド、23……ボンデイング個所(第2の位置)、
30……ペレツト、31……ボンデイングパツド
(第1の位置)、40……クリーニングユニツト、
41……アーム、42……クリーニングチヤンバ
(クリーニング部)、43……電極、44……電
源。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 導体からなるワイヤによつて、ペレツト上の
    ボンデイング個所とリードフレーム上のボンデイ
    ング個所との間の電気的な接続を達成するボンデ
    イング装置であつて、ボンデイングヘツドの手前
    に、クリーニング部を有し、クリーニング部は、
    不活性ガスを供給するクリーニングユニツトに空
    洞を有するアームを取付け、アームの先端に下面
    を開放し被クリーニング部を覆うクリーニンブチ
    ヤンバを設け、クリーニングチヤンバ内に被クリ
    ーニング部と対面して電極を設け、クリーニング
    電源によつて電極に電圧を印加し、不活性ガスを
    電離し、ボンデイング動作に先立つて前記ボンデ
    イング個所の少なくとも一方を、電離された不活
    性ガスでクリーニングすることを特徴とするボン
    デイング装置。 2 前記不活性ガスがアルゴンガスであることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のボンデイ
    ング装置。
JP59222098A 1984-10-24 1984-10-24 ボンデイング装置 Granted JPS61101040A (ja)

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