JPH06326161A - 超音波式ワイボンダーにおける良否判別装置 - Google Patents

超音波式ワイボンダーにおける良否判別装置

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JPH06326161A
JPH06326161A JP10928493A JP10928493A JPH06326161A JP H06326161 A JPH06326161 A JP H06326161A JP 10928493 A JP10928493 A JP 10928493A JP 10928493 A JP10928493 A JP 10928493A JP H06326161 A JPH06326161 A JP H06326161A
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ultrasonic
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power
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Hirofumi Goto
浩文 後藤
Kenji Kurato
健二 蔵藤
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Rohm Co Ltd
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Rohm Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波式のワイヤーボンディング方法におい
て、金属線に対するボンディング部に対する接合の良否
を、ワイヤーボンディング中において判別する。 【構成】 金属線2挿通のキャピラリーツール1を取付
けたホーンに、超音波振動素子6を設ける一方、この超
音波振動素子6に超音波信号を印加する超音波発信回路
8を備えて成る超音波式ワイボンダーにおいて、前記超
音波発信回路8に、超音波振動素子6が消費する電力値
を検出するようにした消費電力検出回路11を接続し、
且つ、前記消費電力検出回路11で検出した消費電力値
と予め記憶しておいた共振振動の状態における消費電力
値とを比較するようにしたコントローラ7(比較回路)
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は、金属線を、半導体チッ
プにおける電極パッド部、又はリードフレームにおける
リード端子等のボンディング部に対して、超音波式のワ
イヤーボンディング方法によって接合するようにしたワ
イボンダーにおいて、前記金属線のボンディング部に対
する接合の良否を判別する装置に関するものである。
【従来の技術】一般に、この種の超音波式ワイヤーボン
ディング方法は、例えば、特開平2−156548号公
報等に記載されているように、超音波振動素子を備えた
ホーンの先端にキャピラリーツールを取付け、このキャ
ピラリーツール内に挿通した金属線の先端を、半導体チ
ップにおける電極パッド部等の第1ボンディング部に押
圧した状態で超音波振動を付与して共振振動の状態にす
ることにより接合し、次いで、前記キャピラリーツール
を、リード端子又は配線回路等の第2ボンディング部に
移動したのち、金属線を、当該第2ボンディング部に押
圧した状態で超音波振動を付与して同じく共振振動の状
態にすることにより接合すると言うものである。すなわ
ち、超音波式ワイヤーボンディング方法は、第1ボンデ
ィング部又は第2ボンディング部に押圧した金属線に、
超音波による共振振動を付与することによって接合する
ものである。
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記超音波に
よる共振振動の状態には、超音波振動素子における性能
のバラツキ、ボンディング部に対する金属線の押圧力及
び接触面積の相違、並びに、ボンディング部が半導体チ
ップであるかリード端子であるか等の対象物の相違等の
多種にわたっての条件が存在し、これらの条件が全て満
たされたときにおいて、共振振動を付与することができ
るものであるから、前記超音波式ワイヤーボンディング
方法によるワイヤーボンディングにおいては、共振振動
の状態でないにもかかわらず、ボンディング部に対する
金属線の接合を終了することが発生する場合がある。こ
のように、共振振動の状態が付与されることなく接合を
終了した場合、金属線は、ボンディング部に対して外観
上は一応接合されているように見えるものの、その接合
強度が、所定値に達しておらず、そのまま次の加工工程
(半導体チップの部分を合成樹脂製のモールド部でパッ
ケージする工程等)に送り移送されることにより、この
移送中、又は次の加工工程において、金属線にショック
又は外力が作用したとき、当該金属線がボンディング部
から外れることになるから、不良品の発生が高いと言う
問題があった。本発明は、超音波式ワイヤーボンディン
グ方法によるワイボンダーにおいて、超音波振動素子が
消費する電力(電圧と電流との積)は、共振振動の状態
と、非共振振動の状態とでは大きく変化することに着目
し、このことを利用して、金属線のボンディング部に対
する接合の良否を、ワイヤーボンディング中において判
別できるようにすることを技術的課題とするものであ
る。
【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明は、金属線挿通のキャピラリーツールを取
付けたホーンに、前記キャピラリーツールに超音波振動
を付与するための超音波振動素子を設ける一方、この超
音波振動素子に超音波信号を印加する超音波発信回路を
備えて成る超音波式ワイボンダーにおいて、前記超音波
発信回路に、超音波振動素子が消費する電力値を検出す
るようにした消費電力検出回路を接続し、且つ、前記消
費電力検出回路で検出した消費電力値と予め記憶してお
いた共振振動の状態における消費電力値とを比較するよ
うにした比較回路を設ける構成にした。
【作 用】前記した超音波式ワイボンダーにおいて、
その超音波振動素子が消費する電力値は、共振振動の状
態と、非共振振動の状態とでは大きく変化するものであ
る一方、共振振動の状態における消費電力値は予め判っ
ているから、この超音波振動素子に超音波信号を印加す
る超音波発信回路に対して、超音波振動素子が消費する
電力値を検出する消費電力検出回路を接続し、この消費
電力検出回路にて検出した消費電力値と、予め判ってい
る共振振動の状態における消費電力値とを、比較回路に
て比較することにより、金属線のボンディング部に対す
る接合に際して超音波の共振振動が付与されている否か
を、その接合中において逐次検出することができるので
ある。
【発明の効果】従って、本発明によると、金属線のボン
ディング部に対する接合の良否を、その接合中において
判別することができ、その結果、接合不良のまま次の加
工工程に送り出されることを未然に防止できるから、不
良品の発生率を大幅に低減できる効果を有する。
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面について説明
する。図において、符号1は、金属線2を挿通したキャ
ピラリーツールを示し、このキャピラリーツール1は、
図示しない作動台にて振動可能に支持されたホーン3の
先端に取付けられ、前記ホーン3に対する作動台にて、
半導体チップ4とリード端子5との間を往復動したの
ち、その往復動の両端において、前記半導体チップ4及
びリード端子5に対して押圧するように構成されてい
る。また、前記ホーン3には、その先端に取付けたキャ
ピラリーツール1に対して超音波振動を付与するための
超音波振動素子6が取付けられている。そして、前記キ
ャピラリーツール1に挿通した金属線2の先端を、キャ
ピラリーツール1の下降動にて半導体チップ4における
電極パッド部に対して押圧した状態で、ホーン3に取付
けた超音波振動素子6に対して、コントローラ7におけ
る超音波パワーデータにて制御される超音波発信回路8
からの超音波信号を印加して、前記キャピラリーツール
1に超音波による共振振動を付与することにより、前記
金属線2の先端を、半導体チップ4における電極パッド
部に対して接合する。次いで、前記キャピラリーツール
1が、一旦上昇動してリード端子5の上方まで移動した
のち下降動して、リード端子5に対して押圧されると、
再び、前記超音波振動素子6に対して、コントローラ7
における超音波パワーデータにて制御される超音波発信
回路8からの超音波信号を印加して、前記キャピラリー
ツール1に超音波による共振振動を付与することによ
り、前記金属線2を、リード端子5に対して接合するの
である。この場合において、前記超音波発信回路8に、
当該超音波発信回路8から超音波振動素子6への超音波
信号における電流の絶対値変換器9と、前記超音波振動
素子6への超音波信号における電圧の絶対値変換器10
とを、各々増幅器9a,10aを介して接続し、この電
流の絶対値変換器9及び電圧の絶対値変換器10からの
出力を、電力演算器11に入力することによって、前記
超音波振動素子6における消費電力値を検出し、この消
費電力値を、前記コントローラ7におけるトリガー信号
にて制御されるサンプル&ホールド回路12に入力する
と共に、この電力演算器11にて求めた消費電力値を、
レベルメータ13によって、作業者に表示する。一方、
前記超音波振動素子6による共振振動の状態における消
費電力値は予め判っていることから、前記コントローラ
7は、この共振振動の状態における消費電力値を記憶し
ておいて、これと、前記電力演算器11にて求めた消費
電力値とを比較するのである。この比較によって、電力
演算器11にて求めた消費電力値が、共振振動の状態に
おける消費電力値における或る範囲から外れているとき
には、ウンドーコンパレータ14を介して、前記コント
ローラ7に入力することにより、ワイヤーボンディング
作業を中止するか、或いは、図に二点鎖線で示すよう
に、A/D変換器15を介して、前記コントローラ7に
フィードバックすることにより、当該コントローラ7に
て制御される超音波発信回路8から超音波振動素子6へ
の超音波信号における電圧及び電流が、共振振動の状態
になる電圧及び電流と等しくなるようにフィードバック
制御するのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す図である。
【符号の説明】
1 キャピラリーツール 2 金属線 3 ホーン 4 半導体チップ 5 リード端子 6 超音波振動素子 7 コントローラ(比較回路) 8 超音波発信回路 9 電流の絶対値変換器 10 電圧の絶対値変換器 11 電力演算器 12 サンプル&ホールド回路 13 レベルメータ 14 ウンドーコンパレータ 15 A/D変換器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属線挿通のキャピラリーツールを取付け
    たホーンに、前記キャピラリーツールに超音波振動を付
    与するための超音波振動素子を設ける一方、この超音波
    振動素子に超音波信号を印加する超音波発信回路を備え
    て成る超音波式ワイボンダーにおいて、前記超音波発信
    回路に、超音波振動素子が消費する電力値を検出するよ
    うにした消費電力検出回路を接続し、且つ、前記消費電
    力検出回路で検出した消費電力値と予め記憶しておいた
    共振振動の状態における消費電力値とを比較するように
    した比較回路を設けたことを特徴とする超音波式ワイボ
    ンダーにおける良否判別装置。
JP10928493A 1993-05-11 1993-05-11 超音波式ワイボンダーにおける良否判別装置 Pending JPH06326161A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109702315A (zh) * 2018-12-27 2019-05-03 东莞市鸿振超声波设备有限公司 一种利用位置与压力触发的超声波控制电路及焊接方法

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