JPH06151525A - ワイヤボンディング装置 - Google Patents

ワイヤボンディング装置

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JPH06151525A
JPH06151525A JP4304240A JP30424092A JPH06151525A JP H06151525 A JPH06151525 A JP H06151525A JP 4304240 A JP4304240 A JP 4304240A JP 30424092 A JP30424092 A JP 30424092A JP H06151525 A JPH06151525 A JP H06151525A
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JP
Japan
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lead
wire
bonding
pressing
stage
Prior art date
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JP4304240A
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English (en)
Inventor
Akinobu Muramoto
明信 村本
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Hitachi Ltd
Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Original Assignee
Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波ワイヤボンディングでの歩留り向上，
接合強度向上を図る。 【構成】 リードフレーム押さえ２１と、このリードフ
レーム押さえをステージ１面に接近動作させる駆動機構
２２とによるリードフレーム押さえ機構２０が設けられ
ている。リードフレーム押さえ２１は、先端が下方に突
出した押圧部２５を有する片持ち梁構造のリード押さえ
片２４を多数有し、リードフレーム押さえ２１が降下し
た際、前記ステージ１上のリードフレーム１０のそれぞ
れのリード１３を、前記押圧部２５で弾力的に押し下げ
てステージ１に固定する。このリード１３の固定後、超
音波ワイヤボンディングを行ってワイヤ８をリード１３
に接続する。ワイヤ８とリード１３との接合部分に効果
的に超音波振動が加わり、確実でかつ強固なワイヤボン
ディングが達成できる。

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装
置、特に、ワイヤボンディングが効果的に行なえるよう
にリードフレーム等のワークを押さえるワーク押さえ技
術に関し、たとえば超音波ワイヤボンディング技術に適
用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置，混成集積回路装置等の電子
装置の組立において、半導体素子（チップ）や配線基板
の電極（パッド）等の第１ボンディング部と、リード等
の第２ボンディング部とをワイヤで接続する工程があ
る。このワイヤボンディング工程において、前記第１ボ
ンディング部と第２ボンディング部を金線やアルミニウ
ム線で自動的に接続する装置として、ワイヤボンディン
グ装置（ワイヤボンダ）が知られている。従来のワイヤ
ボンダについては、たとえば、工業調査会発行「電子材
料」１９８５年別冊号、昭和５８年１１月１５日発行、
Ｐ１３８〜Ｐ１４４に記載されている。この文献には、
超音波・熱圧着併用（ＵＴＣ）、熱圧着法（ＴＣ）およ
び超音波法（ＵＳ）について記載されている。また、こ
の文献には、「前記ＴＣ，ＵＴＣはＡｕボールボンディ
ングであるが、ＵＳはＡｌウエッジボンディングがあ
る。」旨記載されている。そして、超音波ワイヤボンデ
ィングにおいては、ウエッジ方式およびボールボンディ
ング方式については、「ウエッジ方式では，ボンディン
グ点にてワークにθ回転を与え，放射状のワイヤリング
を制御している。一方，ボールボンディング方式の場合
は，ワイヤリングは等方向性であるため，ワークのθ回
転は不要となる。したがってθ回転が困難な大ワークへ
の対応が容易となる。」旨記載されている。
【０００３】一方、工業調査会発行「電子材料別冊」平
成２年１０月２０日発行、Ｐ７８〜Ｐ８４には、ワイヤ
径２５μｍを用いた９０μｍピッチワイヤボンディング
技術について記載されている。この文献には、つぎのよ
うなことが記載されている。「技術開発を行う上で，設
計思想の確立が重要である。ボールボンディングはリー
ドフレームを回転しないでボンディングが可能であり，
高速なスループットを持っている。一方，ウエッジボン
ディングはリードフレームを回転する必要があり，かつ
スループットが低い。しかし，ボンディングの潰れ幅は
ワイヤの２倍（ボールボンディングは３倍）と小さく，
微細ピッチボンディングに適している。」と記載されて
いる。また、同文献には、ボンディング不良率におい
て、「チップ上（ファーストボンド）では不良率０％
で，リードポスト（セカンドボンド）のみで不良が発生
した。その内容は後者はリードの平坦幅が５５μｍ平均
で５０μｍを切るものが多く，そのため，ほんのわずか
の位置ずれで踏み外し不良が発生したものである。前者
は十分な平坦幅を有しており，リード変形によるクラン
プ不良以外に不良は出なかった。今後は，リードの加工
条件，ハンドリングなどの問題の大きいことが示唆され
た。」と記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ウエッジ方式の超音波
ワイヤボンディング装置では、ワイヤをボンディング部
に押さえ付けるとともに、超音波振動を加えてワイヤボ
ンディングを行っている。このため、前記文献にも記載
されているように、ボンディング面が平坦でない場合、
すなわち、リード変形がある場合は、ワイヤに対して超
音波出力（超音波振動）の伝達が悪くなり、あるいはワ
イヤが外れ掛り、ワイヤの接合が不十分となって圧着剥
がれ不良が発生する。
【０００５】本発明の目的は、ワイヤの接合強度向上が
図れるワイヤボンディング装置、特にワイヤの接合強度
向上が図れる超音波ワイヤボンディング装置を提供する
ことにある。本発明の前記ならびにそのほかの目的と新
規な特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきら
かになるであろう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】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、下
記のとおりである。すなわち、本発明の超音波ワイヤボ
ンディング装置においては、ボンディングステーション
部分にはリードフレーム押さえ機構が配設されている。
このリードフレーム押さえ機構は、リードフレーム押さ
えと、このリードフレーム押さえをステージ面に接近動
作させる駆動機構とからなっている。また、前記リード
フレーム押さえは金属板からなる矩形枠形状となるとと
もに、この枠の４辺の内側から中央に向かって片持ち梁
構造のリード押さえ片がそれぞれ延在する構造となって
いる。これらリード押さえ片は、先端の下方に突出した
押圧部が個々のリードのボンディング部近傍に対面する
とともに、前記駆動機構によってリードフレーム押さえ
がステージに近接動作した際、前記押圧部で前記個々の
リードをステージに弾力的に固定するようになってい
る。超音波ワイヤボンディングは、第２ボンディング部
のリードがステージに弾力的に固定された状態で行われ
る。
【０００７】
【作用】上記した手段によれば、本発明の超音波ワイヤ
ボンディング装置は、超音波ワイヤボンディング時、リ
ードフレーム押さえのリード押さえ片の押圧部で、各リ
ードのワイヤボンディング部近傍がステージに弾力的に
押さえ付けられて固定されることから、各リードのワイ
ヤボンディング部のボンディング面はステージに密着状
態に押し付けられて平坦面が上を向き、この状態でワイ
ヤが接続される。したがって、超音波振動を加えた場
合、ワイヤおよびワイヤとリード界面部分に超音波振動
が確実に伝わり、接合強度の高いワイヤボンディングが
行えることになる。また、ボンディング歩留りの向上が
達成できる。
【０００８】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例につい
て説明する。図１は本発明の超音波ワイヤボンディング
装置によるワイヤボンディング状態を示す一部の断面
図、図２は同じくリード押さえ片によるリード押さえ状
態を示す一部の断面図、図３は同じくリードフレーム押
さえを示す平面図、図４は同じくリードフレーム押さえ
機構を示す一部の断面図、図５は本発明の超音波ワイヤ
ボンディング装置の要部を示す正面図、図６は本発明の
超音波ワイヤボンディング装置によってワイヤボンディ
ングされた半導体装置の断面図である。
【０００９】本発明の超音波ワイヤボンディング装置
は、図５に示すように、回転可能なステージ１と、この
ステージ１の真上に位置するウエッジ（ボンディングツ
ール）２と、このウエッジ２を先端に保持するととも
に、ウエッジ２を超音波振動させる発振機を内蔵するホ
ーン３と、ホーン３の後端を保持しかつウエッジ２を上
下動させる昇降機構４と、この昇降機構４を支持しかつ
ウエッジ２を平面ＸＹ方向に移動制御するＸＹテーブル
５とからなっている。また、前記ウエッジ２とともに移
動するクランパ６が、ウエッジ２の後方に配設され、前
記ホーン３の上方のスプール７から解き出されるワイヤ
８をクランプするようになっている。また、図示はしな
いが、一般にワイヤ８にはバックテンションが加わるよ
うになっている。
【００１０】一方、前記ステージ１上には、図１〜図５
に示すように、ワークとしてのリードフレーム１０が載
置される。このリードフレーム１０の中央のタブ１１上
には、半導体チップ１２が固定されている。また、前記
タブ１１の周囲には、リード１３の先端がそれぞれ臨ん
でいる。そして、前記半導体チップ１２の図示しない電
極（第１ボンディング部）と、リード１３の先端部分
（第２ボンディング部）がワイヤ８で接続される。
【００１１】他方、これが本発明の特徴の一つである
が、この超音波ワイヤボンディング装置には、押さえ機
構として、リードフレーム押さえ機構２０が設けられて
いる。このリードフレーム押さえ機構２０は、図３およ
び図５に示すように、ボンディングステーション部分に
設けられているとともに、リードフレーム押さえ２１
と、このリードフレーム押さえ２１を一時的に降下させ
てステージ１に近接動作させる駆動機構２２とからなっ
ている。前記リードフレーム押さえ２１は、０．５ｍｍ
程度の厚さの金属板、たとえば、ステンレス板で形成さ
れている。このリードフレーム押さえ２１は、図３に示
すように、矩形枠体２３からなるとともに、この矩形枠
体２３の４辺の内側から中央に向かって延在する片持ち
梁構造のリード押さえ片２４を有している。このリード
押さえ片２４は、図３に示すように、各リード１３に対
応するように配設されている。また、このリード押さえ
片２４の先端は押圧部２５となっている。この押圧部２
５は、リード押さえ片２４の下面から、たとえば０．５
ｍｍ突出している。これら押圧部２５は、同図に示すよ
うに、ステージ１上に載置されたリードフレーム１０の
各リード１３のボンディング部近傍を下降して押圧する
ようになっている。なお、前記リード押さえ片２４は金
属板の中央を矩形状に打ち抜くとともに、スリット２６
および略円形状の逃げ部２７を打ち抜いて形成すること
によって形成される。
【００１２】前記矩形枠体２３の４隅には、図３および
図５に示すように、昇降軸３０が設けられている。この
昇降軸３０は、その下端が図示しない駆動源に連結さ
れ、この駆動源によって昇降する。駆動源はカム機構，
シリンダー機構等特に限定されるものではない。この駆
動源と昇降軸３０とによって駆動機構２２が構成されて
いる。そして、この駆動機構２２によって、矩形枠体２
３が下降し、矩形枠体２３から延在するリード押さえ片
２４の押圧部２５が、所定のリード１３を押し下げてス
テージ１に押し付けてリード１３を固定するようになっ
ている。
【００１３】また、前記リード押さえ片２４の押圧部２
５は、図１に示すように下方が突出していることから、
矩形枠体２３が一定高さまで降下した場合には、押圧部
２５でリード１３をステージ１に弾力的に押し付けるよ
うになっている。また、前記リード押さえ片２４の押圧
部２５の下面側には、リード１３が外れることなく確実
に押圧できるように、図２に示すように、逆台形溝３５
が形成されている。これにより、リード１３はこの逆台
形溝３５内に入る。すなわち、前記逆台形溝３５の最大
幅内に位置するリード１３は、逆台形溝３５の側面の傾
斜部分（テーパ部分）の作用もあって確実に溝底に収容
され、かつ押し下げられることになる。なお、図３に示
すように、タブ１１を支持するタブ吊りリード３６も１
本のリード押さえ片２４で下方に押し付けられるように
なっている。これによって、タブ１１が固定され、この
タブ１１に固定されている半導体チップ１２も固定され
ることから、半導体チップ１２の電極を接続する第１ボ
ンディングにおけるワイヤ８の接続も、確実な超音波振
動によるため強固となるようになっている。
【００１４】このような超音波ワイヤボンディング装置
にあっては、以下の手順に従って半導体チップ１２の電
極（第１ボンディング部）と、リード１３の先端部分
（第２ボンディング部）間のワイヤ張りが行われる。最
初にステージ１上にリードフレーム１０が、図３に示す
ように位置決めされる。この状態では、図５に示すよう
に、リードフレーム押さえ２１はステージ１の上方に位
置している。したがって、図４に示すように、リード押
さえ片２４の押圧部２５はリード１３の上方に位置する
ことになる。リードフレーム１０の移動はこの状態で行
われる。
【００１５】ついで、駆動機構２２を駆動させてリード
フレーム押さえ２１を下降させる。このリードフレーム
押さえ２１の下降によって、リードフレーム押さえ２１
の各リード押さえ片２４の先端の押圧部２５は、図１お
よび図２に示すように、リード１３をステージ１に押し
付ける。この際、逆台形溝３５の最大幅内に位置するリ
ード１３は、逆台形溝３５内に確実に収容され、かつ両
側のテーパ面に案内されて逆台形溝３５の溝底に納ま
る。したがって、曲がったり，反り返ったり，あるいは
捩じれたりするリード１３も、リード１３が逆台形溝３
５の最大幅内に位置する限り、逆台形溝３５の溝底に収
容されて固定される。また、逆台形溝３５の溝底に納ま
ったリード１３のボンディング面は、上を向いてウエッ
ジ２に対面するとともに、リード１３の裏面はステージ
１の載置面に密着する状態となる。これによって超音波
ワイヤボンディングが確実に行なえる態勢ができる。
【００１６】つぎに、前記ＸＹテーブル５および昇降機
構４が駆動し、ウエッジ２の制御のもとにワイヤ張りが
行われる。すなわち、ウエッジ２の下面側にはワイヤ８
の先端部分が延在している。また、ワイヤ８はクランパ
６によってクランプされている。そこで、図１に示すよ
うに、ウエッジ２を降下させて、ワイヤ８の先端を半導
体チップ１２の電極に押し付け、ウエッジ２を超音波振
動させてワイヤ８の先端を電極に接続（第１ボンディン
グ）する。つぎに、クランパ６を解放状態にしてワイヤ
８をウエッジ２から繰り出せるようにした後、ウエッジ
２を上昇，水平移動，降下させて、ワイヤ８の途中部分
をリード１３の先端のボンディング部に押し付け、再び
超音波振動によってワイヤ８の途中部分をリード１３の
内端部分に接続（第２ボンディング）する。ついで、ウ
エッジ２は上昇し、次のワイヤボンディングに移行す
る。このウエッジ２の上昇時、クランパ６はワイヤ８を
クランプすることから、ワイヤ８はリード１３との接続
部分で切れ、２点間のワイヤ張りが終了する。図６は本
発明の超音波ワイヤボンディング装置によってワイヤボ
ンディングされ、その後モールド，不要リードフレーム
除去，リード成形等の工程を経て製造された半導体装置
の断面図である。この半導体装置は、レジンからなるパ
ッケージ３７の周面からリード１３を突出した外観形状
となっている。前記リード１３は表面実装が可能なガル
ウィング型となっている。また、パッケージ３７内にお
いては、パッケージ３７の中央にタブ１１が配置されて
いるとともに、このタブ１１上には接合材３８を介して
半導体チップ１２が固定されている。また、前記半導体
チップ１２の図示しない電極と、リード１３の内端部分
は導電性のワイヤ８で接続されている。
【００１７】
【発明の効果】
（１）本発明の超音波ワイヤボンディング装置は、リー
ドフレームの各リードのボンディング部近傍を、リード
押さえ片で弾力的にステージに押し付け、かつリードの
ボンディング面を平坦となるようにした後、超音波ワイ
ヤボンディングを行うことから、ワイヤとリードとの接
合部分に効果的に超音波振動（超音波出力）が加えら
れ、接合強度の高いワイヤボンディングが行えるという
効果が得られる。
【００１８】（２）上記（１）により、本発明の超音波
ワイヤボンディング装置は、リードとワイヤとの接合強
度の向上から、ワイヤの圧着剥がれ不良の発生を抑える
ことができ、ワイヤボンディングの信頼性の高い半導体
装置を製造することができるという効果が得られる。
【００１９】（３）上記（１）により、本発明の超音波
ワイヤボンディング装置は、逆台形溝にリードを収容す
ることから、曲がったリードであっても、この逆台形溝
内に収容できるため、ワイヤボンディング歩留りの向上
が達成できるという効果が得られる。したがって、この
効果から、超音波ワイヤボンディング装置以外のワイヤ
ボンディング装置にも本発明を適用しても効果がある。
【００２０】（４）上記（１）〜（３）により、本発明
によれば、ワイヤボンディング装置の信頼性が高く、か
つワイヤボンディングの歩留りが高くできる超音波ワイ
ヤボンディング装置を提供することができるという相乗
効果が得られる。
【００２１】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
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、
前記実施例では半導体チップの電極を第１ボンディング
部とし、リードを第２ボンディング部とした例について
説明したが、図７に示すように、リードフレーム１０の
タブ１１上に半導体チップ１２やチップ抵抗４０等の受
動部品を搭載した配線基板４１のボンディング部を第１
ボンディング部とし、リード１３を第２ボンディング部
とした半導体装置の製造方法にも同様に適用でき、前記
実施例同様な効果が得られる。
【００２２】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である超音波
ワイヤボンディ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、熱圧
着ワイヤボンディング技術や超音波熱圧着ワイヤボンデ
ィング技術などに適用できる。すなわち、リードフレー
ムの取り扱い時、誤ってリードに外力が加わると、細い
リードは容易に変形を起こす。そこで、本発明のリード
フレーム押さえを、これら熱圧着ワイヤボンディング装
置，超音波熱圧着ワイヤボンディング装置に取り付ける
ことによって、リード押さえ片で各リードをステージに
確実に押し付けることができるため、曲がったり、反り
返ったり、あるいは捩じれていたりするリードの姿勢が
修正され、確実なワイヤボンディングが行えるようにな
る。本発明は少なくともワイヤ等の接合技術には適用で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の超音波ワイヤボンディング装置による
ワイヤボンディング状態を示す一部の断面図である。
【図２】本発明の超音波ワイヤボンディング装置におけ
るリード押さえ片によるリード押さえ状態を示す一部の
断面図である。
【図３】本発明の超音波ワイヤボンディング装置におけ
るリードフレーム押さえを示す平面図である。
【図４】本発明の超音波ワイヤボンディング装置におけ
るリードフレーム押さえ機構を示す一部の断面図であ
る。
【図５】本発明の超音波ワイヤボンディング装置の要部
を示す正面図である。
【図６】本発明の超音波ワイヤボンディング装置によっ
てワイヤボンディングされた半導体装置の断面図であ
る。
【図７】本発明の他の実施例によるワイヤボンディング
状態を示す一部の断面図である。
【符号の説明】
１…ステージ、２…ウエッジ、３…ホーン、４…昇降機
構、５…ＸＹテーブル、６…クランパ、７…スプール、
８…ワイヤ、１０…リードフレーム、１１…タブ、１２
…半導体チップ、１３…リード、２０…リードフレーム
押さえ機構、２１…リードフレーム押さえ、２２…駆動
機構、２３…矩形枠体、２４…リード押さえ片、２５…
押圧部、２６…スリット、２７…逃げ部、３０…昇降
軸、３５…逆台形溝、３６…タブ吊りリード、３７…パ
ッケージ、３８…接合材、４０…チップ抵抗、４１…配
線基板。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１ボンディング部と第２ボンディング
    部を有するワークを載置するステージと、前記第１ボン
    ディング部と第２ボンディング部をワイヤで接続するボ
    ンディングツールとを有するワイヤボンディング装置で
    あって、前記第２ボンディング部の近傍のワーク部分を
    ステージに一時的に押し付けて固定する押さえ機構を有
    することを特徴とするワイヤボンディング装置。
  2. 【請求項２】 第２ボンディング部をリードフレームの
    リードとする超音波ワイヤボンディング装置であって、
    前記リードフレームを載置するステージにリードフレー
    ムの各リードを一時的に押し付けて固定するリードフレ
    ーム押さえ機構が設けられていることを特徴とする超音
    波ワイヤボンディング装置。
  3. 【請求項３】 前記リードフレーム押さえ機構はリード
    フレーム押さえと、このリードフレーム押さえをワイヤ
    ボンディング時にステージ側に動作させる駆動機構とか
    らなり、かつ前記リードフレーム押さえは金属製の矩形
    枠体からなるとともに、前記枠の内側からは前記各リー
    ドのボンディング部近傍をステージに弾力的に押し付け
    る片持ち梁構造のリード押さえ片が複数設けられた構造
    となっていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
    載の超音波ワイヤボンディング装置。
JP4304240A 1992-11-16 1992-11-16 ワイヤボンディング装置 Pending JPH06151525A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7399061B2 (en) 2004-09-24 2008-07-15 Seiko Epson Corporation Bonding structure, actuator device and liquid-jet head
JP2013123021A (ja) * 2011-12-12 2013-06-20 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd ワイヤボンディング装置及びこれを用いたワイヤボンディング制御方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7399061B2 (en) 2004-09-24 2008-07-15 Seiko Epson Corporation Bonding structure, actuator device and liquid-jet head
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