JPH06338534A - 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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JPH06338534A
JPH06338534A JP5129750A JP12975093A JPH06338534A JP H06338534 A JPH06338534 A JP H06338534A JP 5129750 A JP5129750 A JP 5129750A JP 12975093 A JP12975093 A JP 12975093A JP H06338534 A JPH06338534 A JP H06338534A
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JP
Japan
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wire bonding
arm
capillary
capillaries
bonding apparatus
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Pending
Application number
JP5129750A
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English (en)
Inventor
Wataru Tanaka
田中  渉
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/78Apparatus for connecting with wire connectors
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
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    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
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    • H01L2224/491Disposition
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤボンディング時間を大幅に短縮するこ
とが可能なワイヤボンディング装置を提供する。 【構成】 XY方向に移動するXYテーブル11上に、
複数のキャピラリ13a及び13bが先端に配設され、
これらを独立して支持する複数のアーム部15a及び1
5bと、アーム部15a及び15bの少なくとも1つ以
上を各々独立してX方向に移動するX方向移動装置14
と、アーム部15a及び15bを各々独立してZ方向に
移動するZ方向駆動装置12a及び12bと、を配設し
た。

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
置に係り、特に、ワイヤボンディング時間を短縮するこ
とが可能な構造を備えたワイヤボンディング装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のワイヤボンディング装置1は、一
般的に、図3に示すように、XY方向に移動するXYテ
ーブル11上に、ワイヤボンディング用の導電性ワイヤ
23(金属線)を供給するキャピラリ13が先端に配設
されたアーム15を一基備えると共に、該アーム15を
Z方向に駆動するZ方向駆動装置12が一台配設された
構造を有している。
【0003】前記キャピラリ13は、アーム部15と一
体となって移動し、導電性ワイヤ23により半導体チッ
プ20のパッド21と、リードフレームのリード22と
のボンディングを行う。この時、アーム部15は、XY
テーブル11によりXY方向の所定位置に移動され、Z
方向駆動装置12によりZ方向に移動される。現在使用
されているワイヤボンディング装置におけるワイヤーボ
ンディング速度は、高速なもので0.15秒/本程度で
ある。このため、例えば、入出力端子(リード線)が2
00ピンある半導体チップのワイヤボンディングを行う
には、最低でも0.15×200=30秒程度の長い時
間が必要であり、生産性の低下を招く原因となってい
た。
【0004】近年では、半導体装置の高集積化が進み、
入出力端子の数が益々増加する傾向にあり、このワイヤ
ボンディング時間の短縮を、早急に行うことが強く要求
されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ワイヤボンディング装置は、前記キャピラリを先端に配
設したアームを一基備えた構造を有しているため、一度
に一本のワイヤボンディングしかできないのが実情であ
る。従って、ワイヤボンディング時間の短縮を行うに
は、ワイヤボンディング装置のXYテーブルの移動速度
やZ方向駆動部の駆動速度を高速化する必要があり、ワ
イヤボンディング時間を大幅に短縮することが困難であ
るという問題があった。
【0006】本発明は、このような従来の問題点を解決
することを課題とするものであり、ワイヤボンディング
時間を大幅に短縮することが可能なワイヤボンディング
装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、キャピラリから供給されるボンディング
用の導電性ワイヤにより、半導体チップのパッドとリー
ドフレームのリードとの接続を行うワイヤボンディング
装置において、XY方向に移動するXYテーブル上に、
複数のキャピラリと、該複数のキャピラリを各々独立し
て支持するアーム部と、該アーム部の少なくとも1つ以
上を各々独立してX方向に移動するX方向移動装置と、
当該アーム部を各々独立してZ方向に移動するZ方向駆
動装置と、を配設したことを特徴とするワイヤボンディ
ング装置を提供するものである。
【0008】
【作用】本発明によれば、複数備えたキャピラリは、各
々独立してXY方向及びZ方向に移動するため、一度
に、または、ある程度の短い時間差を以てキャピラリの
設置数に応じた本数のワイヤボンディングが連続して行
われる。この時、図2に示すように、ボンディングすべ
き半導体チップ20のパッド21とリードフレームのリ
ード22との間を移動するアーム部15aの軌跡と、ア
ーム部15bと隣接し、ボンディングすべき他のパッド
21とリード22との間を移動するアーム部15bの軌
跡は、平行とならず、両者は、互いにθの角度をなして
ボンディングを行う。従って、複数のキャピラリを用い
て一度に複数のボンディングを正確に連続して行うため
には、X方向における両者のずれに合わせてアーム部の
移動量を補正することが必要となる。この補正は、アー
ム部の少なくとも1つ以上を各々独立してX方向に移動
するX方向移動装置により、アーム部をこれと隣接した
他のアーム部に対してX方向に相対的に移動させること
で適宜行われる。このX方向移動装置によるX方向の移
動量は、例えば、図2に示すように、パッド21のボン
ディング位置と、リード22のボンディング位置との距
離がLであって、隣接したアーム部のなす角度がθであ
る場合、tanθ×Lとなる。
【0009】
【実施例】次に、本発明に係る実施例について、図面を
参照して説明する。図1は、本発明の実施例に係るワイ
ヤボンディング装置の一部を示す構成図である。図1に
示すワイヤボンディング装置1は、XY方向(前後左右
方向)に移動可能なXYテーブル11上に、アーム部1
5aを備え且つアーム部15aをZ方向(上下方向)に
駆動するZ方向駆動装置12aが配設されると共に、ア
ーム部15bを備え且つアーム部15bをZ方向に駆動
するZ方向駆動装置12bが、Z方向駆動装置12bを
X方向に移動するX方向移動装置14を介して配設され
た構造を有している。
【0010】アーム部15a及び15bは、それぞれZ
方向駆動装置12a及び12bから延出した状態で、Z
方向駆動装置12a及び12bに設置されており、これ
らの駆動に応じて各々独立してZ方向に移動するように
設計されている。また、アーム部15aの先端には、ワ
イヤボンディング用の導電性ワイヤ23(金属線)を供
給するキャピラリ13aが、アーム部15bの先端に
は、ボンディング用の導電性ワイヤ23を供給するキャ
ピラリ13bが各々配設されている。このキャピラリ1
3aとキャピラリ13bとは、互いに接触しないよう
に、常に所定のオフセット(間隔)を以て配設されてい
る。
【0011】そして、Z方向駆動装置12a及び12b
は、XYテーブル11によりXY方向の所定位置に移動
される。また、Z方向駆動装置12bは、さらにX方向
移動装置14により、Z方向駆動装置12aとは独立し
てX方向の所定位置に移動される。即ち、アーム部15
aは、XYテーブル11の移動によりXY方向の位置が
決定され、キャピラリ13aの停止位置を決定する。さ
らに、アーム部15aは、Z方向駆動装置12aの駆動
によりZ方向の位置が決定され、これによりキャピラリ
13aのボンディング位置に対する接触・非接触を決定
するように設計されている。
【0012】一方、アーム部15bは、XYテーブル1
1の移動によりXY方向のおおよその位置が決定された
後、特に、図2に示すように、アーム部15aとなす角
度θと、ボンディングすべきパッド21とリード22と
の距離Lとに応じて、X方向移動装置14により、さら
にX方向にtanθ×Lだけ移動して微調整し、XY方
向の位置を決定し、キャピラリ13bの停止位置を決定
する。さらに、アーム部15bは、Z方向駆動装置12
bの駆動によりZ方向の位置が決定され、これによりキ
ャピラリ13bのボンディング位置に対する接触・非接
触を決定するように設計されている。
【0013】このように、X方向移動装置14によりア
ーム部15bのX方向の移動量を調整することで、ボン
ディングの際に、一組のパッド21とリード22との間
を移動するアーム部15aの軌跡と、他のパッド21と
リード22との間を移動するアーム部15bの軌跡が、
平行関係とならず、両者にずれが生じても、このずれを
補正することができるため、2基のキャピラリ13a及
び13bを用いて一度に2つのボンディングを正確に連
続して行うことができる。
【0014】この時、アーム部15aとアーム部15b
とのZ方向の移動は、同時に行ってもよく、ある程度の
短い時間差を以て行ってもよい。また、XYテーブル1
1のXY方向移動量、X方向移動装置14のX方向移動
量、Z方向駆動装置12a及び12bのZ方向移動のタ
イミングは、これらの制御を行うことが可能な制御装置
に予め入力しておき、このデータに基づいて決定すれば
よい。
【0015】次に、本実施例に係るワイヤボンディング
装置1の具体的動作について、説明する。先ず、ワイヤ
ボンディング装置1の所定位置に、ワイヤボンディング
すべき半導体チップ20とリードフレームを載置する。
この時、半導体チップ20のパッドのボンディング位置
と、リードフレームのリード22のボンディング位置と
の距離L=3mmであった。
【0016】次に、XYテーブル11を所定位置まで移
動し、アーム15aのXY方向位置を決定してキャピラ
リ13aのXY方向停止位置を決定する。また、アーム
15bのおおよそのXY方向位置を決定した後、X方向
移動装置14を作動し、アーム15bのXY方向位置を
決定してキャピラリ13bのXY方向停止位置を決定す
る。なお、本実施例では、キャピラリ13a及びキャピ
ラリ13bは、予め、27mmのオフセットを以て配設
されている。そして、本実施例では、アーム部15aと
アーム部15bとのなす角度θ=10度であった。この
ため、アーム15bのアーム部15aに対するX方向移
動量を、 tanθ×L=tan10°×3=0.18×3=0.54mm とした。
【0017】次に、この状態で、Z方向駆動装置12a
及び12bを駆動し、キャピラリ13a及び13bを下
方に移動して、各々ボンディングすべきリード22に接
触させ、キャピラリ13a及び13bから供給される導
電性ワイヤ23をボンディングする。次いで、Z方向駆
動装置12a及び12bを駆動し、導電性ワイヤ23を
供給した(リード22とキャピラリ13a、他のリード
22とキャピラリ13bとを各々導電性ワイヤ23で連
結した)状態でキャピラリ13a及び13bを上方に移
動し、キャピラリ13a及び13bと、リード22との
接触を解除する。
【0018】次に、XYテーブル11を移動してキャピ
ラリ13aをボンディングすべきパッド21上に位置さ
せる。また、前記と同様にして、キャピラリ13bをボ
ンディングすべきパッド21上に位置させる。その後、
前記と同様にして、キャピラリ13a及び123bを各
々ボンディングすべきパッド21に接触させ、キャピラ
リ13a及び13bから供給される導電性ワイヤ23を
ボンディングする。
【0019】このようにして、一度に2組のワイヤボン
ディングを行った。その後、この動作を繰り返して、す
べてのワイヤボンディングを終了する。なお、本実施例
では、各々独立した2つのアーム部15a及び15bの
先端に各々キャピラリ13a及び13bを配設し、これ
らをそれぞれ独立して移動することで、一度に2組のワ
イヤボンディングを行う場合について説明したが、これ
に限らず、本発明に係るワイヤボンディング装置は、先
端にキャピラリを備え、各々独立して移動するアーム部
を3つ以上備えてもよい。
【0020】また、本実施例では、リード22をボンデ
ィングした後、パッド21をボンディングしたが、これ
に限らず、パッド21をボンディングした後、リード2
2をボンディングしてもよい。そして、本実施例では、
キャピラリ13aに対してキャピラリ13bの位置を補
正した後、同時にZ方向駆動装置12a及び12bを作
動する方法について説明したが、これに限らず、Z方向
駆動装置12aは、キャピラリ13aの位置が決定した
時点で、Z方向駆動装置12bとは関係なく作動し、先
にボンディングを行っていてもよい。
【0021】また、本実施例では、キャピラリ13a及
び13bのオフセット値を27mmとし、パッド21の
ボンディグ位置とリード22のボンディング位置との距
離Lを3mm、アーム部15aとアーム部15bとのな
す角度θを10度としたが、これに限らず、これらは、
所望により決定してよいことは勿論である。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るワイ
ヤボンディング装置は、各々独立してXY方向及びZ方
向に移動する複数のキャピラリを備えているため、一度
に複数のワイヤボンディングを連続して正確に行うこと
ができる。この結果、ワイヤボンディング時間を大幅に
短縮することができ、半導体装置の生産性を向上するこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るワイヤボンディング装置
の一部を示す構成図である。
【図2】本発明のワイヤボンディング装置のアーム部の
軌跡を示す模式図である。
【図3】従来のワイヤボンディング装置の一部を示す構
成図である。
【符号の説明】
1 ワイヤボンディング装置 11 XYテーブル 12a Z方向駆動装置 12b Z方向駆動装置 13a キャピラリ 13b キャピラリ 14 X方向移動装置 15a アーム部 15b アーム部 20 半導体チップ 21 パッド 22 リード

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キャピラリから供給されるボンディング
    用の導電性ワイヤにより、半導体チップのパッドとリー
    ドフレームのリードとの接続を行うワイヤボンディング
    装置において、 XY方向に移動するXYテーブル上に、複数のキャピラ
    リと、該複数のキャピラリを各々独立して支持するアー
    ム部と、該アーム部の少なくとも1つ以上を各々独立し
    てX方向に移動するX方向移動装置と、当該アーム部を
    各々独立してZ方向に移動するZ方向駆動装置と、を配
    設したことを特徴とするワイヤボンディング装置。
JP5129750A 1993-05-31 1993-05-31 ワイヤボンディング装置 Pending JPH06338534A (ja)

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JP5129750A JPH06338534A (ja) 1993-05-31 1993-05-31 ワイヤボンディング装置

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JP5129750A JPH06338534A (ja) 1993-05-31 1993-05-31 ワイヤボンディング装置

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