JPH06310556A - ワイヤボンディング方法 - Google Patents
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Abstract
度が加わることを回避して理想的なワイヤループを得る
ことができるようにすること。 【構成】 キャピラリが移動する移動範囲において、キ
ャピラリの水平方向への移動特性は、移動速度対経過時
間特性で示した場合、略サイクロイドパターンを描くよ
うに成され、またキャピラリの垂直方向への移動特性
は、前記水平方向への移動開始後所定時間(△t)経過
した後に開始されるよう成される。これにより、ボンデ
ィングアーム等の機構全体に水平方向への加速度が加わ
る度合いが軽減され、ボンディング不良を起こさせる等
の問題点の発生を防止させることが可能となる。
Description
工程において、第1ボンディング点、例えば半導体チッ
プ上の電極(パッド)と、第2ボンディング点、例えば
リードフレームに配設された外部リードとをワイヤを用
いて接続するワイヤボンディング方法に関するものであ
る。
ヤボンディング装置によって金線又は銅、アルミニウム
などのワイヤを第1ボンディング点となる半導体チップ
上の電極と、第2ボンディング点となるリードとの間に
接続するように成される。
によって成される一連のワイヤボンディング工程を示し
たものである。すなわち図4(a)乃至図4(h)はI
Cチップ1が有する多数のパッド1aのうち、いずれか
1つとこれに対応するリード2との間にそれぞれボンデ
ィングを行なう場合について工程順に示している。
Cチップ1上のパッド1a、すなわち第1ボンディング
点にワイヤボンディングを行なおうとする際には、まず
キャピラリ4に挿通されたワイヤ5の先端と図示せぬ電
気トーチとの間で高電圧の放電を行ない、ワイヤ5の先
端に予めボールを形成しておく。そしてキャピラリ4を
図示せぬ撮像装置等からの情報に基づいて、キャピラリ
4を保持するボンディングアーム(図示せず)等の機構
全体を載置したXYテーブルを移動させて位置決めした
後、キャピラリ4を図4(a)乃至図4(c)に示すよ
うに降下させて前記パッド1aにボールを押しつぶして
熱圧着ボンディングを行なう。この工程で(a)→
(b)はボンディングアームは高速で下降移動させ、
(b)→(c)では低速で移動させる。なおこの時、ワ
イヤ5をその中央に挿通させたクランパ6は開状態とな
っている。
り、(c)→(d)では前記クランパ6が開状態のまま
ボンディングアームが図4の上方向、すなわちZ軸方向
に上昇し、所定のループコントロールにしたがって
(e)に示すようにクランパ6が開の状態でワイヤ5が
引き出され、(f)に示す第2ボンディング点となるリ
ード2に接続される。この接続後キャピラリ4の先端部
にワイヤ5を(g)に示すように所定のフィード量fだ
け引き出した状態でクランパ6が閉じられる。この状態
でさらにボンディングアームを所定の高さまで上昇させ
る過程で(h)に示すように、ワイヤ5が第2ボンディ
ング点の部分でカットされる。そして再びワイヤ5の先
端部に電気トーチを用いてボールを形成し、クランパ6
を開状態として(a)の状態に移行する。このような一
連の工程により第1ボンディング点および第2ボンディ
ング点に対するワイヤボンディングが成される。
ディング装置において、キャピラリを移動させるワイヤ
ループコントロールとしては、図2に示すような円弧に
より駆動するのがよいとされている。これはキャピラリ
の移動に伴ってワイヤの送り出し量がほぼ一定となるか
らである。しかして、図2に示すようなワイヤループコ
ントロールを行うために従来のワイヤボンディング装置
においては、図5に示すような曲線パターンを用いて駆
動している。すなわち、前記図2に示すようなa−b間
の軌道を曲線軌道で動作させようとする場合、XYテー
ブルによる水平方向のX軸(Y軸)と垂直方向のZ軸と
の関係は、例えば、図5に示すようなパターンにて駆動
される。図5は縦軸にキャピラリの移動速度(V)を示
し、横軸を経過時間(t)で示したものであり、(イ)
は水平方向、すなわちX軸(Y軸)方向の駆動パターン
を示し、また(ロ)は垂直方向、すなわちZ軸方向の駆
動パターンが示されている。図5中、特に水平方向の駆
動パターン(イ)についてみると、略円弧パターンに成
されており、速度と時間の関係から移動距離(面積を含
む)となるから当該曲線軌道の初期駆動時に、キャピラ
リを含むボンディングアーム等の機構全体は急激な加速
度が加えられる結果となる。従って、ボンディングアー
ム等の機構全体に振動が発生する。これは図2に示すよ
うなキャピラリの軌道を達成するためにはXYテーブル
による水平方向への移動とZ軸、すなわち垂直方向への
移動を同時に行うために機構系等に負荷が加わるからで
ある。従って、これら振動によりワイヤの繰り出し量の
制御等が難しくなりボンディング不良を起こす等の問題
がある。
されたものであって、ボンディングアーム等の機構全体
に急激な加速度が加えられるような動作を回避させ、理
想的なワイヤループを得ることができると共に前記した
従来の問題点を解消できるようにしたワイヤボンディン
グ方法を提供することを目的とするものである。
移動する移動範囲において、キャピラリの水平方向への
移動は、移動速度対経過時間特性に示した場合、略サイ
クロイドパターンを描くように成され、またキャピラリ
の垂直方向への移動は、前記水平方向への移動開始後所
定時間経過した後に開始されるようにしたものである。
また、本発明は、キャピラリが移動する移動範囲におい
て、キャピラリの水平方向への移動は、基準となる略サ
イクロイドパターンを用いて行い、キャピラリの垂直方
向への移動は、前記サイクロイドパターンの到達時間と
同じとなるように合わせ込まれてなる曲線パターンを用
いるようにしたものである。
について図1乃至図3に基づいて説明する。なお、本発
明に係るワイヤボンディング方法の一連の工程は、図4
に示すものと同様であるためその詳細な説明は省略す
る。
図2に示すa点からb点に至る曲線軌道に沿ってキャピ
ラリを駆動制御するものである。すなわち、図1は縦軸
にキャピラリの移動速度(V)、横軸に経過時間(t)
として示した特性を示しており、図中曲線(ハ)はX
(Y)軸の駆動パターン、すなわちXYテーブルによっ
て成される水平方向の移動特性を示しており、図中曲線
(ニ)はZ軸の駆動パターン、すなわちボンディングア
ームの揺動によって成されるキャピラリの垂直方向の移
動特性を示している。
り、XYテーブルによって成される水平方向の移動特性
は、X(Y)パターンとして示されたように、略サイク
ロイドパターンに成されている。ここでいう略サイクロ
イドパターンとは、例えば株式会社日刊工業新聞社発行
の機械設計第33巻第3号(1989年3月号C言語に
よるカム曲線の計算と作図山梨大学牧野洋著第64頁)
に示されているサイクロイド曲線を含み、該サイクロイ
ド曲線を基準として図1に示すように速度Vを可変して
作成したパターンをも含む。
軌道の動作において、水平方向の移動はa点(t=0)
において初速0から動作が開始し、時間経過と共にサイ
クロイドパターンに従って移動速度が略2条特性で増加
し、a点とb点の略中間時点(t=th1 )で移動速度
が最高速となり、b点(t=t0 )において、その速度
は0になる特性で駆動される。こうすることによって、
図5に示す従来の特性に比較して初期駆動時において、
移動速度(V)の急激な変化を抑えることができる。従
って初期駆動時において、キャピラリを含むボンディン
グアーム等の機構全体に対して加えられる加速度は比較
的軽減される。
は、図1の(ニ)にZパターンとして示されるように、
前記水平方向への移動開始後所定時間(△t)経過した
後に初速0から動作が開始し、時間経過と共に速度が増
加し、a点とb点の略中間時点を若干過ぎた時点(t=
th2 )で移動速度が最高速となり、b点(t=t0)
において、その速度は0になる特性で駆動される。な
お、前記所定時間(△t)は、一般に数msec程度に
設定される。このZパターンは、前記サイクロイドパタ
ーンを基準パターンとして時間t=t0 で到達時間が同
じとなるような曲線パターンにより合わせ込まれるよう
に制御される。
直方向の移動特性、すなわち速度制御を持たせること
で、急激な加速度等により振動を発生することなく図2
に示すような理想的な曲線軌道を得ることができる。な
お図2の縦軸はZ軸方向の距離、換言すればキャピラリ
の上下方向の移動距離を示し、また横軸はX軸(Y軸)
方向の距離、換言すればキャピラリの水平方向の移動
(XYテーブルによって成される)距離を示している。
開始タイミングと垂直方向の駆動開始タイミングとの時
間差(△t)を変数とした場合のキャピラリの移動特性
を例示したものである。なお図3の縦軸はZ軸方向の距
離、換言すればキャピラリの上下(垂直)方向の移動距
離を示し、また横軸はX軸(Y軸)方向の距離、換言す
ればキャピラリの水平方向の移動距離を示している。そ
して前記△tが大になるにしたがって矢印(ホ)方向
に、また△tが小になるにしたがって矢印(ヘ)方向に
キャピラリの移動軌跡が変動することを示している。こ
の図3に示すようにキャピラリのZ軸方向へのスタート
タイミング(△t)を制御することにより、種々の曲線
軌道を得ることが可能であり、例えば第1ボンディング
点と第2ボンディング点の間に段差が存在する場合にお
いても、容易に理想とする曲線軌道を得ることが可能と
なる。
ワイヤボンディング方法によると、キャピラリが移動す
る移動範囲において、キャピラリの水平方向への移動
は、移動速度対経過時間特性で示した場合、略サイクロ
イドパターンを描くように速度制御が成される。このよ
うにキャピラリの速度制御を成すことで、キャピラリが
移動する際に、ボンディングアーム等の機構全体に水平
方向への加速度が加わる度合いが軽減され、従来のワイ
ヤボンディング装置に見られるように、ボンディングア
ーム等の機構全体に振動を発生させ、ボンディング不良
を起こさせる等の問題点の発生を防止させることが可能
となる。また本発明のワイヤボンディング方法による
と、キャピラリの垂直方向への移動は、前記水平方向へ
の移動開始後所定時間経過した後に開始されるようタイ
ミング制御が成される。このようなタイミング制御によ
り、例えば第1ボンディング点と第2ボンディング点の
間に段差が存在する場合においても、容易に理想とする
曲線軌道を得ることが可能となる。
によって駆動されるキャピラリの速度制御パターンを示
した特性図である。
って得られるキャピラリの移動特性を示した特性図であ
る。
キャピラリの移動特性を示した特性図である。
れるボンディング工程図である。
て駆動されるキャピラリの速度制御パターンを示した特
性図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 第1ボンディング点にワイヤを接続後、
キャピラリを上昇させてワイヤループ形成に必要な量の
ワイヤを繰り出して第2ボンディング点上方に移動させ
てワイヤを第2ボンディング点に接続するようにしたワ
イヤボンディング方法において、 前記キャピラリが移動する移動範囲において、キャピラ
リの水平方向への移動は、移動速度対経過時間特性に示
した場合、略サイクロイドパターンを描くように成さ
れ、またキャピラリの垂直方向への移動は、前記水平方
向への移動開始後所定時間経過した後に開始されるよう
に成されたことを特徴とするワイヤボンディング方法。 - 【請求項2】 第1ボンディング点にワイヤを接続後、
キャピラリを上昇させてワイヤループ形成に必要な量の
ワイヤを繰り出して第2ボンディング点上方に移動させ
てワイヤを第2ボンディング点に接続するようにしたワ
イヤボンディング方法において、 前記キャピラリが移動する移動範囲において、キャピラ
リの水平方向への移動は、基準となる略サイクロイドパ
ターンを用いて行い、キャピラリの垂直方向への移動
は、前記サイクロイドパターンの到達時間と同じとなる
ように合わせ込まれてなる曲線パターンを用いるように
したことを特徴とするワイヤボンディング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05121877A JP3124653B2 (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | ワイヤボンディング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05121877A JP3124653B2 (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | ワイヤボンディング方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06310556A true JPH06310556A (ja) | 1994-11-04 |
JP3124653B2 JP3124653B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=14822140
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05121877A Expired - Lifetime JP3124653B2 (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | ワイヤボンディング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3124653B2 (ja) |
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1993
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