JPH06326164A - ワイヤボンディング装置および方法 - Google Patents

ワイヤボンディング装置および方法

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Abstract

(57)【要約】 【構成】クランパ揺動機構を有し、２ｎｄボンディング
を仮接合と本接合の２段階に分ける。 【効果】仮接合時においてクランパ揺動機構によりワイ
ヤ切断を行うためのワイヤ送り量が安定化してボール形
成不良に起因したボンディング不良を防ぐ事が出来るよ
と共に、本接合時において高いボンディング負荷で接合
するため十分な電気的および機械的接合信頼性を確保す
ることができる。

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
および方法に関し、特に被覆ワイヤを用いたワイヤボン
ディングに対応するワイヤボンディング装置および方法
に関する。
【０００２】半導体素子の高密度化に伴い、従来のワイ
ヤボンディングに使用させてきた金ワイヤに代わり、金
ワイヤに絶縁被覆を施した被覆ワイヤが開発させてい
る。被覆ワイヤを用いたボンディングは、隣接するワイ
ヤ間のショート不良が避けられるので、長ワイヤ，オー
バーリード，低ループ等の適用ができ、高密度実装に有
利である。
【０００３】
【従来の技術】図３は、従来のワイヤボンディング装置
の一例を示す側面図である。図３に示すワイヤボンディ
ング装置は、ボンディングツール４と、ホーン５とホー
ン５を移動運動させるための揺動機構６とワイヤカット
クランパ７とトーチロッド９から成るボンディングヘッ
ド部と、ボンディングヘッド部を平面運動させる為のＸ
Ｙステージ１０を備えている。
【０００４】図４（１）〜図４（６）は、図３に示すワ
イヤボンディング装置による金ワイヤを用いたワイヤボ
ンディングの動作を説明するためのワイヤボンディング
工程図である。
【０００５】まず、図４（１）に示すようにボンディン
グツール４の先端に送り出せれた金ワイヤ１の先端にト
ーチロッド９より電気火花を飛ばしてボールを形成を行
う。次に図４（２）に示すようにワイヤカットクランパ
７を開いた後、ボンディングツール４をホーン揺動機構
６により下降させ、金ワイヤ１の先端に形成したボール
をワ−ク３に接合する。これを１ｓｔボンディングと言
う。
【０００６】次に、図４（３）に示すようにボンディン
グツール４をホーン揺動機構６に上昇させ、更にＸＹス
テージ１０により次の接合点まで移動させる。次に、図
４（４）に示すようにボンディングツール４をホーン揺
動機構６により下降させ、ワーク３に金ワイヤ１を接合
する。これを２ｎｄボンディングと言う。次に、図４
（５）に示すようにボンディングツール４をホーン揺動
機構６によりワイヤ送り出し量まで上昇させたところで
ワイヤカットクランパ７を閉じる。最後に、図４（６）
に示すように更にボンディングツール４をホーン揺動機
構６により上昇させて金ワイヤ１を接合部分から切断
し、金ワイヤ１をボンディングツール４先端に送り出
す。
【０００７】以上の動作を繰り返すことによりワイヤボ
ンディングを行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
のワイヤボンディング装置により、被覆ワイヤを用いて
ワイヤボンディングを行う場合、２ｎｄボンディングに
おいて被覆がワイヤとワークの接合面に挟まるため、電
気的および機械的接合強度が損なわれるという問題があ
った。
【０００９】また、接合強度を確保するため過度のボン
ディング負荷を与えると、接合部分のワイヤ強度が損な
われてワイヤ切断が不的確となり、これによりワイヤ送
り出し量の不安定によるボール形成不良に起因したボン
ディング不良を引き起こすという問題点もあった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のワイヤボンディ
ング装置は、ボンディングワイヤを挿通させる貫通孔を
設けたボンディングツールと、このボンディングツール
を取り付けて振動させるホーンと、前記ボンディングツ
ールの先端に突出した前記ボンディングワイヤの先端に
ボールを形成させるトーチロッドと、前記ボンディング
ツールの上側で前記ボンディングワイヤを把持したり解
放したりするワイヤカットクランパと、前記ホーンと共
に前記ボンディングツールを上下に移動させるホーン揺
動機構と、前記ワイヤカットクランパを上下に移動させ
るクランパ揺動機構とを備えている。
【００１１】本発明のワイヤボンディング方法は、ボン
ディングツールの下端に突出したボンディングワイヤの
先端に形成したボールをワーク上の一点に接合した後に
前記ボンディングツールを前記ワークの他の点に移動さ
せて前記ボンディングワイヤを前記ボンディングツール
により低負荷で仮接合し、次に前記ボンディングワイヤ
を前記ボンディングツールの上側で上向きに引張って前
記ワークの他の点の接合部分から切断した後に前記ワー
クの他の点に残った前記ボンディングワイヤを前記ボン
ンディングツールにより高負荷で接合することを特徴と
する。
【００１２】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
詳細に説明する。
【００１３】図１は、本発明の一実施例のワイヤボンデ
ィング装置を示す側面図である。
【００１４】図１に示すワイヤボンディング装置は、ボ
ンディングツール４とホーン５と，ホーン５を移動させ
るた為のホーン揺動機構６とワイヤカットクランパ７
と，ワイヤカットクランパ７を揺動運動させるためのク
ランパ揺動機構８と，トーチロッド９から成るボンディ
ングヘッド部と、ボンディングヘッド部を平面運動させ
るためのＸＹステージ１０を備えている。なお、クラン
パ揺動機構８はホーン５と共にホーン揺動機構６によっ
て動かされ、ホーン揺動機構６によりホーン５を上下動
させるとワイヤカットクランパ７も同量だけ上下動す
る。
【００１５】図２（１）〜（８）は、図１に示すワイヤ
ボンディング装置による被覆ワイヤを用いたワイヤボン
ディングの動作を説明するための工程図である。
【００１６】まず、図２（１）に示すようにボンディン
グツール４の先端に送り出された被覆ワイヤ２の先端に
トーチロッド９により電気火花を飛ばしてボール形成を
行う。次に、図２（２）に示すようにワイヤカットクラ
ンパ７を開いた後、ボンディングツール４をホーン揺動
機構６により下降させ、形成ボールをワーク３に接合す
る。次に、図２（３）に示すようにボンディングツール
４をホーン揺動機構６により上昇させ、更にＸＹステー
ジ１０により次の接合点まで移動させる。
【００１７】次に、図２（４）に示すようにボンディン
グツール４をホーン揺動機構６により下降させ、被覆ワ
イヤ２をワーク３に低負荷で仮接合する。次に、図２
（５）に示すようにワイヤカットクランパ７をワイヤ送
り出し量（ボール形成時にボンディングツール４の先端
より突出させる被覆ワイヤ２の長さ、図２（８）に示す
ボンディングツール４の先端より突出した被覆ワイヤ２
の長さ）だけクランパ揺動機構８により上昇させたとこ
ろでワイヤカットクランパ７を閉じる。図２（６）に示
すように更にワイヤカットクランパ７を揺動機構８によ
り上昇させて被覆ワイヤ２を接合部分から切断する。
【００１８】次に、図２（７）に示すようにボンディン
グツール４により被覆ワイヤ２をワーク３に高負荷で本
接合する。最後に、図２（８）に示すようにボンディン
グツール４をワイヤカットクランパ７まで（機構上可能
な範囲でワイヤカットクランパ７に接近）移動させるべ
くホーン揺動機構６によりボンディングツール４を上昇
させるとともにワイヤカットクランパ７の絶対的な位置
が変わらないようにクランパ揺動機構８によりワイヤカ
ットクランパ７をボンディングツール４に対して担対的
に下げ被覆ワイヤ２をボンディングツール４先端から突
出させる。
【００１９】以上の動作を繰り返すことにより被覆ワイ
ヤを用いたワイヤボンディングを行う。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明のワイヤボン
ディング装置および方法は、被覆ワイヤを用いたワイヤ
ボンディングを行う場合、２ｎｄボンディングを仮接合
と本接合との２段階分け、仮接合時においてワイヤ切断
を行うことによりワイヤ送り量が安定化してボール形成
不良いに起因したボンディング不良を防ぐことができる
と共に、本接合時において高いボンディング負荷でボン
ディングワイヤをワークに接合するため十分な電気的お
よび機械的接合信頼性を確保することができるという効
果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す側面図である。
【図２】図１に示す実施例の動作を示す説明図である。
【図３】従来のワイヤボンディング装置を示す側面図で
ある。
【図４】図３に示すワイヤボンディング装置の動作を示
す説明図である。
【符号の説明】
１ 金ワイヤ ２ 被覆ワイヤ ３ ワーク ４ ボンディングツール ５ ホーン ６ ホーン揺動機構 ７ ワイヤカットクランパ ８ クランパ揺動機構 ９ トーチロッド １０ ＸＹステージ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ボンディングワイヤを挿通させる貫通孔
    を設けたボンディングツールと、このボンディングツー
    ルを取り付けて振動させるホーンと、前記ボンディング
    ツールの先端に突出した前記ボンディングワイヤの先端
    にボールを形成させるトーチロッドと、前記ボンディン
    グツールの上側で前記ボンディングワイヤを把持したり
    解放したりするワイヤカットクランパと、前記ホーンと
    共に前記ボンディングツールを上下に移動させるホーン
    揺動機構と、前記ワイヤカットクランパを上下に移動さ
    せるクランパ揺動機構とを含むことを特徴とするワイヤ
    ボンディング装置。
  2. 【請求項２】 ボンディングツールの下端に突出したボ
    ンディングワイヤの先端に形成したボールをワーク上の
    一点に接合した後に前記ボンディングツールを前記ワー
    クの他の点に移動させて前記ボンディングワイヤを前記
    ボンディングツールにより低負荷で仮接合し、次に前記
    ボンディングワイヤを前記ボンディングツールの上側で
    上向きに引張って前記ワークの他の点の接合部分から切
    断した後に前記ワークの他の点に残った前記ボンディン
    グワイヤを前記ボンンディングツールにより高負荷で接
    合することを特徴とするワイヤボンディング方法。
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