JPH07335700A - ボンディング方法及び装置 - Google Patents
ボンディング方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高品質のボンディングを可能にするボンディ
ング方法及び装置の提供にある。 【構成】 ボンディングツール１と、ツール１の振動を
検出する機能を有する検出装置２と、任意時間にツール
１の振動を計測、記録する計測装置３と、ツール１の振
動の周波数を解析する解析装置４と、検出したツール１
の振動の周波数と設定された周波数が発生しているか否
かを比較、判定する判定装置５と、該判定装置５の結果
によってボンディング電源８に指令、制御する制御装置
６と、上記判定装置５の結果を記録、表示する表示装置
７から構成される。 【効果】 界面剥離、ワイヤ損傷、切り屑、パッド損傷
などの接合欠陥を防止し、高品質で信頼性の高い常温ボ
ンディング部が得られる。
ング方法及び装置の提供にある。 【構成】 ボンディングツール１と、ツール１の振動を
検出する機能を有する検出装置２と、任意時間にツール
１の振動を計測、記録する計測装置３と、ツール１の振
動の周波数を解析する解析装置４と、検出したツール１
の振動の周波数と設定された周波数が発生しているか否
かを比較、判定する判定装置５と、該判定装置５の結果
によってボンディング電源８に指令、制御する制御装置
６と、上記判定装置５の結果を記録、表示する表示装置
７から構成される。 【効果】 界面剥離、ワイヤ損傷、切り屑、パッド損傷
などの接合欠陥を防止し、高品質で信頼性の高い常温ボ
ンディング部が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】半導体素子、磁気ヘッド、LED,E
L,液晶等の表示素子、感熱ヘッドなどの電子部品の端子
及びパッドにリード線を常温または低温でボンディング
するボンディング方法及び装置に関する。
L,液晶等の表示素子、感熱ヘッドなどの電子部品の端子
及びパッドにリード線を常温または低温でボンディング
するボンディング方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子部品や半導体素子の端子また
はパッドにリード線を接続する方法として,超音波接
合、熱圧着、抵抗接合等があり,特に超音波ボンディン
グ(ウエッジ,ボール)の適用が多いが、２００℃以上の
高温で行われている。なお一部Ａｌ線等の超音波ボンデ
ィングなどは常温で行われているが、常温または常温以
下の温度でのボンディングでは、２００℃以上の高温で
のボンディングに比べ接合部の品質及び信頼性の確保が
重要である。
はパッドにリード線を接続する方法として,超音波接
合、熱圧着、抵抗接合等があり,特に超音波ボンディン
グ(ウエッジ,ボール)の適用が多いが、２００℃以上の
高温で行われている。なお一部Ａｌ線等の超音波ボンデ
ィングなどは常温で行われているが、常温または常温以
下の温度でのボンディングでは、２００℃以上の高温で
のボンディングに比べ接合部の品質及び信頼性の確保が
重要である。
【０００３】従来、ボンディング技術の方向から、信頼
性の高いボンディング方法及び装置として数多く提案が
なされている。例えば、特開昭63-232438号公報記載の
ように熱線,光線で加熱してボンディング温度を非接触
温度計で計り,ボンディングを行う方法,特開昭63-25723
8号公報のようにボンディングツールの位置を検出し,ボ
ンディングツールの移動位置を制御し,ボンディングを
行う方法,特開平1-129430号公報のようにボンディング
時の荷重を変化制御しながらボンディングを行う方法,
特開平1-184841号公報のようにボンディング方法及び位
置により超音波周波数,超音波出力を変化させ制御して
ボンディングを行う方法,特開平2-156548号公報のよう
にボンディング時にツールの超音波振動が減衰するが,
ツールの超音波振動が定常状態になった時点で超音波振
動を停止するボンディング方法等がある。
性の高いボンディング方法及び装置として数多く提案が
なされている。例えば、特開昭63-232438号公報記載の
ように熱線,光線で加熱してボンディング温度を非接触
温度計で計り,ボンディングを行う方法,特開昭63-25723
8号公報のようにボンディングツールの位置を検出し,ボ
ンディングツールの移動位置を制御し,ボンディングを
行う方法,特開平1-129430号公報のようにボンディング
時の荷重を変化制御しながらボンディングを行う方法,
特開平1-184841号公報のようにボンディング方法及び位
置により超音波周波数,超音波出力を変化させ制御して
ボンディングを行う方法,特開平2-156548号公報のよう
にボンディング時にツールの超音波振動が減衰するが,
ツールの超音波振動が定常状態になった時点で超音波振
動を停止するボンディング方法等がある。
【０００４】またボンディングの良否を判定する手段と
しては,特開昭61-237438号公報，特開昭61-237440号公
報及び特開昭62-076731号公報のように超音波発振器か
らの高周波電流波形を検出し,電流強度及び波形により
ボンディングの良否を判定する方法,特開昭61-294830号
公報のように超音波発振器のパワー,発振時間がある設
定範囲内からはずれた場合に異常を検出,判定する方法,
特開昭62-293731号公報のようにボンディング中のツー
ルの振動を超音波モニタにより計測し,ボンディング状
態を検出する方法等がある。
しては,特開昭61-237438号公報，特開昭61-237440号公
報及び特開昭62-076731号公報のように超音波発振器か
らの高周波電流波形を検出し,電流強度及び波形により
ボンディングの良否を判定する方法,特開昭61-294830号
公報のように超音波発振器のパワー,発振時間がある設
定範囲内からはずれた場合に異常を検出,判定する方法,
特開昭62-293731号公報のようにボンディング中のツー
ルの振動を超音波モニタにより計測し,ボンディング状
態を検出する方法等がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】常温または低温ボンデ
ィングでは、上記従来技術である２００℃以上の高温で
のボンディングに比べ接合性が著しく劣り、界面剥離等
の接合不良が多数発生する。またその接合性を改善する
ために、接合荷重、接合時間及び超音波出力を増加させ
て対処した場合、被接合材であるワイヤに損傷を与えた
り、切り屑やゴミが発生したり、接合部の変形が大きく
ネック強度を低下させたり、パッド及びパッド下地に損
傷を与えたり、接合部の品質及び製品不良や機能低下な
ど信頼性に問題がある。
ィングでは、上記従来技術である２００℃以上の高温で
のボンディングに比べ接合性が著しく劣り、界面剥離等
の接合不良が多数発生する。またその接合性を改善する
ために、接合荷重、接合時間及び超音波出力を増加させ
て対処した場合、被接合材であるワイヤに損傷を与えた
り、切り屑やゴミが発生したり、接合部の変形が大きく
ネック強度を低下させたり、パッド及びパッド下地に損
傷を与えたり、接合部の品質及び製品不良や機能低下な
ど信頼性に問題がある。
【０００６】一方、上記従来技術である２００℃以上の
高温でのボンディングでも、時おり界面剥離等の接合不
良が発生したり、接合部のネック強度を低下させたり、
パッド及びパッド下地に損傷を与えたりして、信頼性の
高いボンディング部であるか否かを評価することが難し
く、接合部の品質確保に問題がある。
高温でのボンディングでも、時おり界面剥離等の接合不
良が発生したり、接合部のネック強度を低下させたり、
パッド及びパッド下地に損傷を与えたりして、信頼性の
高いボンディング部であるか否かを評価することが難し
く、接合部の品質確保に問題がある。
【０００７】本発明の目的は,常温または常温以下の温
度での低温ボンディングを可能にするとともに高品質で
高信頼性のボンディングが行なえる方法及びその装置の
提供にある。
度での低温ボンディングを可能にするとともに高品質で
高信頼性のボンディングが行なえる方法及びその装置の
提供にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ボンディン
グ開始時点から終了または任意時間にボンディング中の
ボンディングツールの振動を検出し、該検出振動の周波
数解析を行い、該解析周波数によってボンディング開始
時の振動周波数と異なる値に予じめ設定された振動周波
数が検出された時点で上記ボンディングを終了または上
記ボンディングツールの振動出力を低下させるボンディ
ング方法によって達成される。
グ開始時点から終了または任意時間にボンディング中の
ボンディングツールの振動を検出し、該検出振動の周波
数解析を行い、該解析周波数によってボンディング開始
時の振動周波数と異なる値に予じめ設定された振動周波
数が検出された時点で上記ボンディングを終了または上
記ボンディングツールの振動出力を低下させるボンディ
ング方法によって達成される。
【０００９】また上記目的は、ボンディング開始時点か
ら終了または任意時間にボンディング中のリード線の変
形量を検出するとともにボンディング開始時点から終了
または任意時間にボンディング中のボンディングツール
の振動を検出し、該検出振動の周波数解析を行い、該解
析周波数によってボンディング開始時の振動周波数と異
なる値に予じめ設定された振動周波数が検出され、か
つ、上記検出したリード線の変形量がリード線径の５０
〜７０％の範囲の値に減少した時点で上記ボンディング
を終了または上記ボンディングツールの振動出力を低下
させるボンディング方法によって達成される。
ら終了または任意時間にボンディング中のリード線の変
形量を検出するとともにボンディング開始時点から終了
または任意時間にボンディング中のボンディングツール
の振動を検出し、該検出振動の周波数解析を行い、該解
析周波数によってボンディング開始時の振動周波数と異
なる値に予じめ設定された振動周波数が検出され、か
つ、上記検出したリード線の変形量がリード線径の５０
〜７０％の範囲の値に減少した時点で上記ボンディング
を終了または上記ボンディングツールの振動出力を低下
させるボンディング方法によって達成される。
【００１０】また上記目的は、ボンディング開始時点か
ら終了または任意時間にボンディング中のボンディング
ツールの振動を検出し、該検出振動の周波数解析を行
い、該解析周波数によってボンディング開始時の振動周
波数と異なる値に予じめ設定された振動周波数が検出さ
れたか否かにより上記ボンディング接合部の品質判定を
行うボンディング方法によって達成される。
ら終了または任意時間にボンディング中のボンディング
ツールの振動を検出し、該検出振動の周波数解析を行
い、該解析周波数によってボンディング開始時の振動周
波数と異なる値に予じめ設定された振動周波数が検出さ
れたか否かにより上記ボンディング接合部の品質判定を
行うボンディング方法によって達成される。
【００１１】また上記目的は、ボンディング開始時点か
ら終了または任意時間にボンディング中に発生する音波
を検出し、該検出音波の周波数解析を行い、該解析周波
数によってボンディング開始時の音波周波数と異なる値
に予じめ設定された周波数の音波が検出された時点で上
記ボンディングを終了または上記ボンディングツールの
振動出力を低下させるボンディング方法によって達成さ
れる。
ら終了または任意時間にボンディング中に発生する音波
を検出し、該検出音波の周波数解析を行い、該解析周波
数によってボンディング開始時の音波周波数と異なる値
に予じめ設定された周波数の音波が検出された時点で上
記ボンディングを終了または上記ボンディングツールの
振動出力を低下させるボンディング方法によって達成さ
れる。
【００１２】また上記目的は、ボンディング開始時点か
ら終了または任意時間にボンディング中に発生する音波
を検出し、該検出音波の周波数解析を行い、該解析周波
数によってボンディング開始時の音波周波数と異なる値
に予じめ設定された周波数の音波が検出されたか否かに
より上記ボンディング接合部の品質判定を行うボンディ
ング方法によって達成される。
ら終了または任意時間にボンディング中に発生する音波
を検出し、該検出音波の周波数解析を行い、該解析周波
数によってボンディング開始時の音波周波数と異なる値
に予じめ設定された周波数の音波が検出されたか否かに
より上記ボンディング接合部の品質判定を行うボンディ
ング方法によって達成される。
【００１３】また上記目的は、ボンディングツールの振
動を検出する振動検出装置と、該振動検出装置によりボ
ンディング開始時点から終了または任意時間に検出した
振動を計測記録する計測装置と、該計測装置の計測振動
の周波数解析をする周波数解析装置と、該周波数解析装
置の解析振動周波数と予じめ設定された振動周波数とを
比較判定する判定装置と、該判定装置の判定結果によっ
て上記ボンディングツールを制御する制御装置と、上記
判定装置の判定結果を記録表示する表示装置とを具備し
たボンディング装置によって達成される。
動を検出する振動検出装置と、該振動検出装置によりボ
ンディング開始時点から終了または任意時間に検出した
振動を計測記録する計測装置と、該計測装置の計測振動
の周波数解析をする周波数解析装置と、該周波数解析装
置の解析振動周波数と予じめ設定された振動周波数とを
比較判定する判定装置と、該判定装置の判定結果によっ
て上記ボンディングツールを制御する制御装置と、上記
判定装置の判定結果を記録表示する表示装置とを具備し
たボンディング装置によって達成される。
【００１４】また上記目的は、ボンディングツールの近
傍に発生する音波を検出する音波検出装置と、該音波検
出装置によりボンディング開始時点から終了または任意
時間に検出した音波を計測記録する計測装置と、計測装
置の計測音波の周波数解析をする周波数解析装置と、該
周波数解析装置の解析音波周波数と予じめ設定された音
波周波数とを比較判定する判定装置と、該判定装置の判
定結果によって上記ボンディングツールを制御する制御
装置と、上記判定装置の判定結果を記録表示する表示装
置とを具備したボンディング装置によって達成される。
傍に発生する音波を検出する音波検出装置と、該音波検
出装置によりボンディング開始時点から終了または任意
時間に検出した音波を計測記録する計測装置と、計測装
置の計測音波の周波数解析をする周波数解析装置と、該
周波数解析装置の解析音波周波数と予じめ設定された音
波周波数とを比較判定する判定装置と、該判定装置の判
定結果によって上記ボンディングツールを制御する制御
装置と、上記判定装置の判定結果を記録表示する表示装
置とを具備したボンディング装置によって達成される。
【００１５】
【作用】本発明のボンディングは、ボンディングツール
によってワイヤをパッドに接合荷重で押し当てた後、ボ
ンディングツールに超音波を印加すると、接合荷重と超
音波振動によって、ワイヤとパッド間で摩擦が行なわ
れ、ワイヤ及びパッド表面の酸化皮膜や汚染物が排除さ
れ、清浄な新生面の形成が行われる。この振動を続ける
ことにより、ワイヤ及びパッド表面の清浄な新生面同士
が超音波振動による摩擦熱により凝着し始め、接合時間
の増加とともに接合界面の凝着面積及び接合強度が増加
し、接合が行なわれるようになる。
によってワイヤをパッドに接合荷重で押し当てた後、ボ
ンディングツールに超音波を印加すると、接合荷重と超
音波振動によって、ワイヤとパッド間で摩擦が行なわ
れ、ワイヤ及びパッド表面の酸化皮膜や汚染物が排除さ
れ、清浄な新生面の形成が行われる。この振動を続ける
ことにより、ワイヤ及びパッド表面の清浄な新生面同士
が超音波振動による摩擦熱により凝着し始め、接合時間
の増加とともに接合界面の凝着面積及び接合強度が増加
し、接合が行なわれるようになる。
【００１６】上記した超音波ボンディング時におけるボ
ンディングツールの振動の観察を行なうと、図３はその
場合の各ボンディング時間経過におけるボンディングツ
ールの振動波形を示す。図３（Ａ）に示すように、ボン
ディング時間：０．１ｓの場合ツールの振動波形は正弦
波を呈し、振動周波数はボンディング開始時の超音波周
波数と同様の３７．０４ｋＨｚの周波数を呈した。ツー
ル先端の振動がボンディング装置の超音波振動子と同様
に振動し、酸化皮膜や汚染物の除去、接合界面の凝着作
用に寄与している。さらに接合を継続し、図３（Ｂ）に
示すように、ボンディング時間：０．２ｓの場合ツール
の振動波形はボンディング時の超音波の正弦波に低周波
のうねりが重畳した波形を呈し、振動周波数はボンディ
ング開始時の超音波周波数とほぼ同様の３６．９６ｋＨ
ｚの周波数と１２．５２ｋＨｚの低周波数のうねりが観
察された。この低周波数のうねり波形が生じるのは、接
合界面の凝着面積及び接合強度が一定以上になり、良好
な接合部が形成され、ボンディングツールと接合された
ワイヤ間で滑りが生じ始めた場合に発生することがわか
った。また低周波数のうねり波形は、超音波加工に用い
られる数ｋＨｚ〜３０ｋＨｚの周波数と同様であるた
め、接合部やワイヤに損傷を与えることがわかった。
ンディングツールの振動の観察を行なうと、図３はその
場合の各ボンディング時間経過におけるボンディングツ
ールの振動波形を示す。図３（Ａ）に示すように、ボン
ディング時間：０．１ｓの場合ツールの振動波形は正弦
波を呈し、振動周波数はボンディング開始時の超音波周
波数と同様の３７．０４ｋＨｚの周波数を呈した。ツー
ル先端の振動がボンディング装置の超音波振動子と同様
に振動し、酸化皮膜や汚染物の除去、接合界面の凝着作
用に寄与している。さらに接合を継続し、図３（Ｂ）に
示すように、ボンディング時間：０．２ｓの場合ツール
の振動波形はボンディング時の超音波の正弦波に低周波
のうねりが重畳した波形を呈し、振動周波数はボンディ
ング開始時の超音波周波数とほぼ同様の３６．９６ｋＨ
ｚの周波数と１２．５２ｋＨｚの低周波数のうねりが観
察された。この低周波数のうねり波形が生じるのは、接
合界面の凝着面積及び接合強度が一定以上になり、良好
な接合部が形成され、ボンディングツールと接合された
ワイヤ間で滑りが生じ始めた場合に発生することがわか
った。また低周波数のうねり波形は、超音波加工に用い
られる数ｋＨｚ〜３０ｋＨｚの周波数と同様であるた
め、接合部やワイヤに損傷を与えることがわかった。
【００１７】また上記した超音波ボンディング時に発生
する音の観察を行うためにボンディングツール近傍にマ
イクロホンを設け、音の周波数の測定を行うと、接合当
初や酸化皮膜や汚染物の除去、凝着作用時には雑音が発
生しているが、明瞭な音が発生しない。さらに接合作用
を継続し、接合界面の凝着面積及び接合強度が一定以上
になると、マイクロホンに雑音以外に低周波の明瞭な音
が検出された。この音の周波数は、超音波加工に用いら
れる数ｋＨｚ〜３０ｋＨｚの周波数と同様であり、これ
はボンディングツールと接合されたワイヤ間で滑りが生
じ始めたために発生したものである。
する音の観察を行うためにボンディングツール近傍にマ
イクロホンを設け、音の周波数の測定を行うと、接合当
初や酸化皮膜や汚染物の除去、凝着作用時には雑音が発
生しているが、明瞭な音が発生しない。さらに接合作用
を継続し、接合界面の凝着面積及び接合強度が一定以上
になると、マイクロホンに雑音以外に低周波の明瞭な音
が検出された。この音の周波数は、超音波加工に用いら
れる数ｋＨｚ〜３０ｋＨｚの周波数と同様であり、これ
はボンディングツールと接合されたワイヤ間で滑りが生
じ始めたために発生したものである。
【００１８】そこで本発明では、この接合界面の凝着面
積及び接合強度が大きくなるとボンディングツールと接
合されたワイヤ間で滑りが生じ始め、正常なツールの振
動波形に低周波が重畳すること、マイクロホンに音が検
出されることに着目した。
積及び接合強度が大きくなるとボンディングツールと接
合されたワイヤ間で滑りが生じ始め、正常なツールの振
動波形に低周波が重畳すること、マイクロホンに音が検
出されることに着目した。
【００１９】本発明はこの知見に基づいたボンディング
方法で、ボンディングツール近傍に音波を検出する機能
を有する装置またはボンディング中のボンディングツー
ルの振動を検出する機能を有する装置を設け、ボンディ
ング開始時点からボンディング中の音波またはツールの
振動を検出し、予じめ設定された周波数の音波またはツ
ールの振動が検出された時点でボンディングを終了また
は超音波出力を低下させるよう制御するものである。上
記判定基準の設定周波数は、上記の接合界面の凝着面積
及び接合強度が大きくなってボンディングツールと接合
されたワイヤ間で滑りが生じ始める時に検出される振動
周波数または音波を設定する。その周波数は数ｋＨｚ〜
３０ｋＨｚの周波数である。
方法で、ボンディングツール近傍に音波を検出する機能
を有する装置またはボンディング中のボンディングツー
ルの振動を検出する機能を有する装置を設け、ボンディ
ング開始時点からボンディング中の音波またはツールの
振動を検出し、予じめ設定された周波数の音波またはツ
ールの振動が検出された時点でボンディングを終了また
は超音波出力を低下させるよう制御するものである。上
記判定基準の設定周波数は、上記の接合界面の凝着面積
及び接合強度が大きくなってボンディングツールと接合
されたワイヤ間で滑りが生じ始める時に検出される振動
周波数または音波を設定する。その周波数は数ｋＨｚ〜
３０ｋＨｚの周波数である。
【００２０】本発明のボンディング方法では、さらにボ
ンディング開始時点から終了または任意時間にボンディ
ング中のリード線の変形量を検出する機能を付加して、
リード線の変形量がリード線径の５０〜７０％の範囲と
し、なおかつ、ボンディングツールの振動とを評価する
ことにより、ボンディング接合部の品質及び信頼性をさ
らに向上させることができる。
ンディング開始時点から終了または任意時間にボンディ
ング中のリード線の変形量を検出する機能を付加して、
リード線の変形量がリード線径の５０〜７０％の範囲と
し、なおかつ、ボンディングツールの振動とを評価する
ことにより、ボンディング接合部の品質及び信頼性をさ
らに向上させることができる。
【００２１】本発明のボンディング方法は、接合界面の
凝着面積及び接合強度が大きくなるとボンディングツー
ルと接合されたワイヤ間で滑りが生じ始め、正常なツー
ルの振動波形に低周波が重畳すること、マイクロホンに
音が検出されることを制御手段に設けたことによって、
被接合材であるワイヤの損傷、切り屑やゴミの発生、接
合部のネック強度の低下やパッド及びパッド下地の損傷
を防止し、ボンディング部の接合強度のバラツキ及び低
下や界面剥離等の接合不良の発生を防止し,ボンディン
グ部の接合品質を安定させる。またパッド,リード線の
材質がロット別に多少変化してもボンディング部の接合
品質を安定させることができる。
凝着面積及び接合強度が大きくなるとボンディングツー
ルと接合されたワイヤ間で滑りが生じ始め、正常なツー
ルの振動波形に低周波が重畳すること、マイクロホンに
音が検出されることを制御手段に設けたことによって、
被接合材であるワイヤの損傷、切り屑やゴミの発生、接
合部のネック強度の低下やパッド及びパッド下地の損傷
を防止し、ボンディング部の接合強度のバラツキ及び低
下や界面剥離等の接合不良の発生を防止し,ボンディン
グ部の接合品質を安定させる。またパッド,リード線の
材質がロット別に多少変化してもボンディング部の接合
品質を安定させることができる。
【００２２】本発明のボンディング方法は、接合性が著
しく劣る常温または低温ボンディングやウエッジボンデ
ィングを可能にし、接合性を改善するために、接合荷
重、接合時間及び超音波出力を増加させて対処した場合
に起こる切り屑やゴミの発生を防止し、被接合材である
ワイヤに損傷及びゴミの発生を軽減させ、接合部のネッ
ク強度を低下を防止し、パッド及びパッド下地の損傷を
抑制し、接合部の品質及び製品不良や機能低下などを防
ぎ信頼性を向上させる。
しく劣る常温または低温ボンディングやウエッジボンデ
ィングを可能にし、接合性を改善するために、接合荷
重、接合時間及び超音波出力を増加させて対処した場合
に起こる切り屑やゴミの発生を防止し、被接合材である
ワイヤに損傷及びゴミの発生を軽減させ、接合部のネッ
ク強度を低下を防止し、パッド及びパッド下地の損傷を
抑制し、接合部の品質及び製品不良や機能低下などを防
ぎ信頼性を向上させる。
【００２３】本発明のボンディング方法及び装置では,
ボンディングツールと接合されたワイヤ間での滑りが生
じるとボンディングを終了するか、超音波出力を低下さ
せるためツールとワイヤ間の滑りが少なく、ボンディン
グツールの寿命が向上する。
ボンディングツールと接合されたワイヤ間での滑りが生
じるとボンディングを終了するか、超音波出力を低下さ
せるためツールとワイヤ間の滑りが少なく、ボンディン
グツールの寿命が向上する。
【００２４】本発明のボンディング方法では、ボンディ
ング開始時点からボンディング中の音波またはツールの
振動の検出を行い、ボンディング時の超音波周波数と異
なる数ｋＨｚ〜３０ｋＨｚの低周波の振動または音が検
出されたか否かでボンディング部の良否の判定を行うこ
とができる。このボンディング部の検査方法及び装置を
用いることにより,使用中でのボンディング部の接続抵
抗増加による機能低下、切り屑やゴミの発生によるショ
ート及び断線による使用不能などを未然に防止でき,半
導体素子,電子部品の信頼性を高めることができる。
ング開始時点からボンディング中の音波またはツールの
振動の検出を行い、ボンディング時の超音波周波数と異
なる数ｋＨｚ〜３０ｋＨｚの低周波の振動または音が検
出されたか否かでボンディング部の良否の判定を行うこ
とができる。このボンディング部の検査方法及び装置を
用いることにより,使用中でのボンディング部の接続抵
抗増加による機能低下、切り屑やゴミの発生によるショ
ート及び断線による使用不能などを未然に防止でき,半
導体素子,電子部品の信頼性を高めることができる。
【００２５】
【実施例】以下本発明を実施例によって説明する。図１
は、本発明の一実施例である超音波ボンディング装置の
概略を示す説明図、図４は、本発明の一実施例である超
音波ボンディング装置の制御用フローチャートを示す説
明図である。
は、本発明の一実施例である超音波ボンディング装置の
概略を示す説明図、図４は、本発明の一実施例である超
音波ボンディング装置の制御用フローチャートを示す説
明図である。
【００２６】図１において、超音波ボンディング装置
は、ボンディングツール１と、非接触変位計(光反射
型、磁気センサ)、レーザドップラー計等のツール１の
振動を検出する検出装置２と、オシロスコープ、デジタ
ルシングルアナライザ等の任意時間にツール１の振動を
計測記録する計測装置３と、周波数解析器等のツール１
の振動の周波数を解析する周波数解析装置４と、検出し
たツール１の振動の周波数と設定された周波数が発生し
ているか否かを比較、判定する判定装置５と、該判定装
置５の結果によってボンディング電源８に指令、制御す
る制御装置６と、上記判定装置５の判定結果を記録、表
示する表示装置７から構成されている。
は、ボンディングツール１と、非接触変位計(光反射
型、磁気センサ)、レーザドップラー計等のツール１の
振動を検出する検出装置２と、オシロスコープ、デジタ
ルシングルアナライザ等の任意時間にツール１の振動を
計測記録する計測装置３と、周波数解析器等のツール１
の振動の周波数を解析する周波数解析装置４と、検出し
たツール１の振動の周波数と設定された周波数が発生し
ているか否かを比較、判定する判定装置５と、該判定装
置５の結果によってボンディング電源８に指令、制御す
る制御装置６と、上記判定装置５の判定結果を記録、表
示する表示装置７から構成されている。
【００２７】本実施例の超音波ボンディングは、上記し
た超音波ボンディング装置を用い、試料台９にセットさ
れた基板１０上の被接合材（パッド）１１にボンディン
グツール１によってワイヤ１２を押し当てた後、電源８
により超音波振動子１５を駆動しホーン１３を介してボ
ンディングツール１に超音波を印加する。ボンディング
ツール１の近傍に設けた非接触変位計(光反射型、磁気
センサ)またはレーザドップラー計等の検出装置２を用
いて、例えばツール１のなるべく振巾の大きい先端部に
レーザを照射し、振動するツール１に当って反射するレ
ーザ反射波を受光し、これによりツール１の振動を非接
触で検出し、受光素子で電圧して変換して計測し、オシ
ロスコープ、デジタルシングルアナライザ等の計測装置
３でボンディング開始時から終了または任意時間にツー
ル１の振動電圧を計測、記録し、且つ周波数解析器４で
記録した振動電圧の周波数スペクトルの計算をする。解
析した振動周波数を図４に示す比較、判定フローチャー
トに従い判定装置５によりツール１の振動周波数がボン
ディング電源８の周波数と異なる設定とした１ｋ〜３０
ｋＨｚの周波数が発生しているか否かを比較、判定し、
設定周波数の振動が発生した場合、ボンディングを終了
または超音波出力を低下させるよう指令、制御する。上
記判定装置５に設定される比較、判定基準となる周波数
１ｋ〜３０ｋＨｚは、被接合材（パッド）１１とワイヤ
１２の接合がなされ、凝着面積及び接合強度が確保され
たためツール１とワイヤ１２間で滑りが発生する周波数
に設定される。
た超音波ボンディング装置を用い、試料台９にセットさ
れた基板１０上の被接合材（パッド）１１にボンディン
グツール１によってワイヤ１２を押し当てた後、電源８
により超音波振動子１５を駆動しホーン１３を介してボ
ンディングツール１に超音波を印加する。ボンディング
ツール１の近傍に設けた非接触変位計(光反射型、磁気
センサ)またはレーザドップラー計等の検出装置２を用
いて、例えばツール１のなるべく振巾の大きい先端部に
レーザを照射し、振動するツール１に当って反射するレ
ーザ反射波を受光し、これによりツール１の振動を非接
触で検出し、受光素子で電圧して変換して計測し、オシ
ロスコープ、デジタルシングルアナライザ等の計測装置
３でボンディング開始時から終了または任意時間にツー
ル１の振動電圧を計測、記録し、且つ周波数解析器４で
記録した振動電圧の周波数スペクトルの計算をする。解
析した振動周波数を図４に示す比較、判定フローチャー
トに従い判定装置５によりツール１の振動周波数がボン
ディング電源８の周波数と異なる設定とした１ｋ〜３０
ｋＨｚの周波数が発生しているか否かを比較、判定し、
設定周波数の振動が発生した場合、ボンディングを終了
または超音波出力を低下させるよう指令、制御する。上
記判定装置５に設定される比較、判定基準となる周波数
１ｋ〜３０ｋＨｚは、被接合材（パッド）１１とワイヤ
１２の接合がなされ、凝着面積及び接合強度が確保され
たためツール１とワイヤ１２間で滑りが発生する周波数
に設定される。
【００２８】本実施例の超音波ボンディング装置を用い
て、２μｍｔのＡｕパッド上に５０μｍφＡｕメッキＣ
ｕ線（ワイヤ強度：５６ｇｆ）を５００点超音波ウエッ
ジボンディングした。表１はボンディング条件を示す。
て、２μｍｔのＡｕパッド上に５０μｍφＡｕメッキＣ
ｕ線（ワイヤ強度：５６ｇｆ）を５００点超音波ウエッ
ジボンディングした。表１はボンディング条件を示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】ボンディング条件は、接合温度：２３℃、
超音波周波数：３７ｋＨｚ、接合荷重：１５０ｇｆ、出
力：１．５Ｗ、最大振幅：３．６μｍである。ボンディ
ングツ−ルの振動計測は、レーザドップラー計を用い
て、接合時間０．１、０．２、０．３、０．４、０．５
ｓの各時間で計測、周波数測定し、判定後ボンディング
を終了した。また一部は各々の計測時間でボンディング
を終了し、接合強度と破断形態を調査した。実験結果は
表２に示す通りである。
超音波周波数：３７ｋＨｚ、接合荷重：１５０ｇｆ、出
力：１．５Ｗ、最大振幅：３．６μｍである。ボンディ
ングツ−ルの振動計測は、レーザドップラー計を用い
て、接合時間０．１、０．２、０．３、０．４、０．５
ｓの各時間で計測、周波数測定し、判定後ボンディング
を終了した。また一部は各々の計測時間でボンディング
を終了し、接合強度と破断形態を調査した。実験結果は
表２に示す通りである。
【００３１】
【表２】
【００３２】表２は、超音波ボンディングの各計測時間
における評価結果と接合強度を示す。超音波ボンディン
グ開始時から０．１ｓ経過した時点では、ツ−ルの振動
周波数はボンディングに用いられている３７ｋＨｚしか
検出されなかった。そこで５００点中５０点をボンディ
ングを終了させ、接合強度と破断形態を調査した結果、
接合強度は約３．８〜１６．４ｇｆであり、全て界面剥
離を呈し、接合途中であることがわかる。超音波ボンデ
ィング開始時から０．２ｓ経過した時点では、４５０点
中２６８点にボンディングに用いられている３７ｋＨｚ
と異なる１２．５ｋＨｚの振動が重畳しているのが確認
されたためボンディングを終了した。ボンディング終了
後接合強度と破断形態を調査した結果、接合強度は約３
８〜４６ｇｆであり、全てネック破断を呈した。超音波
ボンディング開始時から０．３ｓ経過した時点では、１
８２点中１２６点にボンディングに１２．５ｋＨｚの振
動が重畳しているのが確認されたためボンディングを終
了した。ボンディング終了後接合強度と破断形態を調査
した結果、接合強度は約３５〜４２ｇｆであり、全てネ
ック破断を呈した。超音波ボンディング開始時から０．
４ｓ経過した時点では、５６点中４８点に１２．５ｋＨ
ｚの振動が重畳しているのが確認されたためボンディン
グを終了した。ボンディング終了後接合強度と破断形態
を調査した結果、接合強度は約３３〜４１ｇｆであり、
全てネック破断を呈した。超音波ボンディング開始時か
ら０．５ｓ経過した時点では、８点中６点に１２．５ｋ
Ｈｚの振動が重畳しているのが確認されたが、残りの２
点については検出されなかった。ボンディング終了後接
合強度と破断形態を調査した結果、検出された接合部は
接合強度は約３１〜３６ｇｆであり、全てネック破断を
呈したが、検出されなかった接合部はボンディング不良
と判定し、接合強度が約２１ｇｆで接合部内で破断し
た。
における評価結果と接合強度を示す。超音波ボンディン
グ開始時から０．１ｓ経過した時点では、ツ−ルの振動
周波数はボンディングに用いられている３７ｋＨｚしか
検出されなかった。そこで５００点中５０点をボンディ
ングを終了させ、接合強度と破断形態を調査した結果、
接合強度は約３．８〜１６．４ｇｆであり、全て界面剥
離を呈し、接合途中であることがわかる。超音波ボンデ
ィング開始時から０．２ｓ経過した時点では、４５０点
中２６８点にボンディングに用いられている３７ｋＨｚ
と異なる１２．５ｋＨｚの振動が重畳しているのが確認
されたためボンディングを終了した。ボンディング終了
後接合強度と破断形態を調査した結果、接合強度は約３
８〜４６ｇｆであり、全てネック破断を呈した。超音波
ボンディング開始時から０．３ｓ経過した時点では、１
８２点中１２６点にボンディングに１２．５ｋＨｚの振
動が重畳しているのが確認されたためボンディングを終
了した。ボンディング終了後接合強度と破断形態を調査
した結果、接合強度は約３５〜４２ｇｆであり、全てネ
ック破断を呈した。超音波ボンディング開始時から０．
４ｓ経過した時点では、５６点中４８点に１２．５ｋＨ
ｚの振動が重畳しているのが確認されたためボンディン
グを終了した。ボンディング終了後接合強度と破断形態
を調査した結果、接合強度は約３３〜４１ｇｆであり、
全てネック破断を呈した。超音波ボンディング開始時か
ら０．５ｓ経過した時点では、８点中６点に１２．５ｋ
Ｈｚの振動が重畳しているのが確認されたが、残りの２
点については検出されなかった。ボンディング終了後接
合強度と破断形態を調査した結果、検出された接合部は
接合強度は約３１〜３６ｇｆであり、全てネック破断を
呈したが、検出されなかった接合部はボンディング不良
と判定し、接合強度が約２１ｇｆで接合部内で破断し
た。
【００３３】以上のように、凝着面積及び接合強度が確
保され高品質の接合部が得られたために発生するツール
とワイヤ間の滑りを判定手段に用いたため、高品質で信
頼性の高い常温ウエッジボンディングができ、品質管理
が行えることがわかった。
保され高品質の接合部が得られたために発生するツール
とワイヤ間の滑りを判定手段に用いたため、高品質で信
頼性の高い常温ウエッジボンディングができ、品質管理
が行えることがわかった。
【００３４】図２は、本発明の他の実施例である超音波
ボンディング装置の概略を示す説明図である。
ボンディング装置の概略を示す説明図である。
【００３５】図２において、超音波ボンディング装置
は、ボンディングツール１と、マイクロホン等でツール
１から発生する音を検出する機能を有する検出装置１６
と、オシロスコープ、デジタルシングルアナライザ等の
任意時間にツール１から発生する音を計測、記録する計
測装置１７と、周波数解析器等のツール１のから発生す
る音の周波数を解析する解析装置４と、検出したツール
１の音の周波数と設定された任意の周波数が発生してい
るか否かを比較、判定する判定装置５と、判定装置５の
結果によってボンディング電源８に指令、制御する制御
装置６と、上記判定装置５の結果を記録、表示する表示
装置７から構成されている。
は、ボンディングツール１と、マイクロホン等でツール
１から発生する音を検出する機能を有する検出装置１６
と、オシロスコープ、デジタルシングルアナライザ等の
任意時間にツール１から発生する音を計測、記録する計
測装置１７と、周波数解析器等のツール１のから発生す
る音の周波数を解析する解析装置４と、検出したツール
１の音の周波数と設定された任意の周波数が発生してい
るか否かを比較、判定する判定装置５と、判定装置５の
結果によってボンディング電源８に指令、制御する制御
装置６と、上記判定装置５の結果を記録、表示する表示
装置７から構成されている。
【００３６】本実施例の超音波ボンディングは、上記し
た超音波ボンディング装置を用い、試料台９にセットさ
れた基板１０上の被接合材（パッド）１１にボンディン
グツール１によってワイヤ１２を押し当てた後、ボンデ
ィングツール１に超音波を印加する。ボンディングツー
ル１近傍に設けた音を検出する機能を有するマイクロホ
ン１６によって非接触でボンディング開始時から終了ま
たは任意時間にツール１の音を計測し、オシロスコー
プ、デジタルシングルアナライザ等の計測装置１７でツ
ール１から発生する音を計測、記録し、音の周波数を測
定し、周波数解析器、分波器、フィルタ等の解析装置４
でツール１のから発生する音の周波数スペクトルを計算
する。解析後、図４に示す比較、判定フローチャートに
従い判定装置５でツール１の音の周波数がボンディング
電源８の周波数と異なる設定とした１ｋ〜３０ｋＨｚの
周波数が発生しているか否かを比較、判定し、発生した
場合、制御装置６によってボンディングを終了または超
音波出力を低下させるよう指令、制御する。比較、判定
基準となる周波数１ｋ〜３０ｋＨｚは、被接合材（パッ
ド）１１とワイヤ１２の接合がなされ、凝着面積及び接
合強度が確保されたためツール１とワイヤ１２間で滑っ
た場合に発生する音波の周波数である。
た超音波ボンディング装置を用い、試料台９にセットさ
れた基板１０上の被接合材（パッド）１１にボンディン
グツール１によってワイヤ１２を押し当てた後、ボンデ
ィングツール１に超音波を印加する。ボンディングツー
ル１近傍に設けた音を検出する機能を有するマイクロホ
ン１６によって非接触でボンディング開始時から終了ま
たは任意時間にツール１の音を計測し、オシロスコー
プ、デジタルシングルアナライザ等の計測装置１７でツ
ール１から発生する音を計測、記録し、音の周波数を測
定し、周波数解析器、分波器、フィルタ等の解析装置４
でツール１のから発生する音の周波数スペクトルを計算
する。解析後、図４に示す比較、判定フローチャートに
従い判定装置５でツール１の音の周波数がボンディング
電源８の周波数と異なる設定とした１ｋ〜３０ｋＨｚの
周波数が発生しているか否かを比較、判定し、発生した
場合、制御装置６によってボンディングを終了または超
音波出力を低下させるよう指令、制御する。比較、判定
基準となる周波数１ｋ〜３０ｋＨｚは、被接合材（パッ
ド）１１とワイヤ１２の接合がなされ、凝着面積及び接
合強度が確保されたためツール１とワイヤ１２間で滑っ
た場合に発生する音波の周波数である。
【００３７】本実施例の超音波ボンディング装置を用い
て、０．２μｍｔのＡｌパッド上に３０μｍφＡｕ線
（ワイヤ強度：１７．５ｇｆ）を５００点超音波ウエッ
ジボンディングした。表３はボンディング条件を示す。
て、０．２μｍｔのＡｌパッド上に３０μｍφＡｕ線
（ワイヤ強度：１７．５ｇｆ）を５００点超音波ウエッ
ジボンディングした。表３はボンディング条件を示す。
【００３８】
【表３】
【００３９】ボンディング条件は、接合温度：２３℃、
超音波周波数：６０ｋＨｚ、接合荷重：１２０ｇｆ、出
力：０．５Ｗ、最大振幅：２．１μｍである。ボンディ
ングツールの音の計測は、高性能のマイクロホンを用い
て、接合時間０．０５、０．１、０．２、０．３、０．
４ｓの各時間で計測、音の周波数測定し、判定後ボンデ
ィングを終了した。また一部は各々の計測時間でボンデ
ィングを終了し、接合強度と破断形態を調査した。
超音波周波数：６０ｋＨｚ、接合荷重：１２０ｇｆ、出
力：０．５Ｗ、最大振幅：２．１μｍである。ボンディ
ングツールの音の計測は、高性能のマイクロホンを用い
て、接合時間０．０５、０．１、０．２、０．３、０．
４ｓの各時間で計測、音の周波数測定し、判定後ボンデ
ィングを終了した。また一部は各々の計測時間でボンデ
ィングを終了し、接合強度と破断形態を調査した。
【００４０】表４は、超音波ボンディングの各計測時間
における評価結果と接合強度を示す。
における評価結果と接合強度を示す。
【００４１】
【表４】
【００４２】超音波ボンディング開始時から０．０５ｓ
経過した時点では、ツールから発生する音が検出されな
かった。そこで５００点中５０点をボンディングを終了
させ、接合強度と破断形態を調査した結果、接合強度は
約２．１〜５．４ｇｆであり、全て界面剥離を呈し、接
合途中であることがわかる。超音波ボンディング開始時
から０．１ｓ経過した時点では、４５０点中３１２点に
ボンディングに用いられている６０ｋＨｚと異なる１１
ｋＨｚのツールから発生する音が検出されたためボンデ
ィングを終了した。ボンディング終了後接合強度と破断
形態を調査した結果、接合強度は約１０．８〜１２．６
ｇｆであり、全てネック破断を呈した。超音波ボンディ
ング開始時から０．２ｓ経過した時点では、１３８点中
９４点に１１ｋＨｚのツールから発生する音が検出され
たためボンディングを終了した。ボンディング終了後接
合強度と破断形態を調査した結果、接合強度は約９．６
〜１２．３ｇｆであり、全てネック破断を呈した。超音
波ボンディング開始時から０．３ｓ経過した時点では、
４４点中３９点に１１ｋＨｚのツールから発生する音が
検出されたためボンディングを終了した。ボンディング
終了後接合強度と破断形態を調査した結果、接合強度は
約９．４〜１１．２ｇｆであり、全てネック破断を呈し
た。超音波ボンディング開始時から０．４ｓ経過した時
点では、残りの５点に１１ｋＨｚのツールから発生する
音が検出され、ボンディング終了後接合強度と破断形態
を調査した結果、接合強度は約９．２〜１０．３ｇｆで
あり、全てネック破断を呈した。
経過した時点では、ツールから発生する音が検出されな
かった。そこで５００点中５０点をボンディングを終了
させ、接合強度と破断形態を調査した結果、接合強度は
約２．１〜５．４ｇｆであり、全て界面剥離を呈し、接
合途中であることがわかる。超音波ボンディング開始時
から０．１ｓ経過した時点では、４５０点中３１２点に
ボンディングに用いられている６０ｋＨｚと異なる１１
ｋＨｚのツールから発生する音が検出されたためボンデ
ィングを終了した。ボンディング終了後接合強度と破断
形態を調査した結果、接合強度は約１０．８〜１２．６
ｇｆであり、全てネック破断を呈した。超音波ボンディ
ング開始時から０．２ｓ経過した時点では、１３８点中
９４点に１１ｋＨｚのツールから発生する音が検出され
たためボンディングを終了した。ボンディング終了後接
合強度と破断形態を調査した結果、接合強度は約９．６
〜１２．３ｇｆであり、全てネック破断を呈した。超音
波ボンディング開始時から０．３ｓ経過した時点では、
４４点中３９点に１１ｋＨｚのツールから発生する音が
検出されたためボンディングを終了した。ボンディング
終了後接合強度と破断形態を調査した結果、接合強度は
約９．４〜１１．２ｇｆであり、全てネック破断を呈し
た。超音波ボンディング開始時から０．４ｓ経過した時
点では、残りの５点に１１ｋＨｚのツールから発生する
音が検出され、ボンディング終了後接合強度と破断形態
を調査した結果、接合強度は約９．２〜１０．３ｇｆで
あり、全てネック破断を呈した。
【００４３】以上のように、凝着面積及び接合強度が確
保され高品質の接合部が得られたために発生するツール
とワイヤ間の滑りを判定手段に用いたため、高品質で信
頼性の高い常温ボンディングができ、これにより半導体
素子、磁気ヘッド、LED等の表示素子、感熱ヘッド、そ
の他の品質管理が良好に行なえる。
保され高品質の接合部が得られたために発生するツール
とワイヤ間の滑りを判定手段に用いたため、高品質で信
頼性の高い常温ボンディングができ、これにより半導体
素子、磁気ヘッド、LED等の表示素子、感熱ヘッド、そ
の他の品質管理が良好に行なえる。
【００４４】なお、ボンディング中のツールの振動また
は音波の検出には、他の非接触の任意の検出装置が用い
られ、排接触検出であるから微細な振動変化も振動系に
影響を与えることなく正確に検出できる。また、この振
動検出に加えてボンディング中のリード線の変形量を例
えばボンディングツールの移動量を微小変位計、レーザ
微小変位計、等を用いて測定し、変形量が始めの５０〜
７０％程度まで変形した時点でボンディングを終了させ
る判定基準とすることにより品質管理を高めることがで
きる。
は音波の検出には、他の非接触の任意の検出装置が用い
られ、排接触検出であるから微細な振動変化も振動系に
影響を与えることなく正確に検出できる。また、この振
動検出に加えてボンディング中のリード線の変形量を例
えばボンディングツールの移動量を微小変位計、レーザ
微小変位計、等を用いて測定し、変形量が始めの５０〜
７０％程度まで変形した時点でボンディングを終了させ
る判定基準とすることにより品質管理を高めることがで
きる。
【００４５】また、検出した振動または音波の周波数の
解析には、パワースペクトルを計算する周波数解析器以
外にも、各種分波器、通過周波数帯域を設定したフィル
タ等を用いてボンディング開始時の振動周波数または音
波周波数と異なる予じめ設定した振動周波数または音波
周波数を検出し、判定装置による判定を行なうことがで
きる。
解析には、パワースペクトルを計算する周波数解析器以
外にも、各種分波器、通過周波数帯域を設定したフィル
タ等を用いてボンディング開始時の振動周波数または音
波周波数と異なる予じめ設定した振動周波数または音波
周波数を検出し、判定装置による判定を行なうことがで
きる。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、界面剥離、ワイヤ損
傷、切り屑、パッド損傷などの接合欠陥を防止し、高品
質で信頼性の高い常温ボンディング部が得られる。
傷、切り屑、パッド損傷などの接合欠陥を防止し、高品
質で信頼性の高い常温ボンディング部が得られる。
【図１】本発明の一実施例である超音波ボンディング装
置の概略構成である。
置の概略構成である。
【図２】本発明の他の実施例である超音波ボンディング
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図３】ボンディング時間におけるツールの振動波形を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図４】本発明の一実施例を説明する比較、判定フロー
チャートである。
チャートである。
１…ツール、２…振動検出装置、３…振動計測装置、４
…周波数解析装置、５…周波数判定装置、６…ボンディ
ング制御装置、７…表示装置、８…ボンディング電源、
９…試料台、１０…基板、１１…パッド、１２…ワイ
ヤ、１３…ホーン、１４…スプール、１５…超音波振動
子。
…周波数解析装置、５…周波数判定装置、６…ボンディ
ング制御装置、７…表示装置、８…ボンディング電源、
９…試料台、１０…基板、１１…パッド、１２…ワイ
ヤ、１３…ホーン、１４…スプール、１５…超音波振動
子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 和弥 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (13)
- 【請求項１】 電子部品、半導体素子の端子またはパッ
ドにリード線を振動するボンディングツールによってボ
ンディングするボンディング方法において、ボンディン
グ開始時点から終了または任意時間にボンディング中の
ボンディングツ−ルの振動を検出し、該検出振動の周波
数解析を行い、該解析周波数によってボンディング開始
時の振動周波数と異なる値に予じめ設定された振動周波
数が検出された時点で上記ボンディングを終了または上
記ボンディングツールの振動出力を低下させることを特
徴とするボンディング方法。 - 【請求項２】 電子部品、半導体素子の端子またはパッ
ドにリード線を振動するボンディングツールによってボ
ンディングするボンディング方法において、ボンディン
グ開始時点から終了または任意時間にボンディング中の
リード線の変形量を検出するとともにボンディング開始
時点から終了または任意時間にボンディング中のボンデ
ィングツ−ルの振動を検出し、該検出振動の周波数解析
を行い、該解析周波数によってボンディング開始時の振
動周波数と異なる値に予じめ設定された振動周波数が検
出され、かつ、上記検出したリード線の変形量がリード
線径の５０〜７０％の範囲の値に減少した時点で上記ボ
ンディングを終了または上記ボンディングツールの振動
出力を低下させることを特徴とするボンディング方法。 - 【請求項３】 電子部品、半導体素子の端子またはパッ
ドにリード線を振動するボンディングツールによってボ
ンディングするボンディング方法において、ボンディン
グ開始時点から終了または任意時間にボンディング中の
ボンディングツールの振動を検出し、該検出振動の周波
数解析を行い、該解析周波数によってボンディング開始
時の振動周波数と異なる値に予じめ設定された振動周波
数が検出されたか否かにより上記ボンディング接合部の
品質判定を行うこと特徴とするボンディング方法。 - 【請求項４】 電子部品、半導体素子の端子またはパッ
ドにリード線を振動するボンディングツールによってボ
ンディングするボンディング方法において、ボンディン
グ開始時点から終了または任意時間にボンディング中に
発生する音波を検出し、該検出音波の周波数解析を行
い、該解析周波数によってボンディング開始時の音波と
異なる値に予じめ設定された周波数の音波が検出された
時点で上記ボンディングを終了または上記ボンディング
ツールの振動出力を低下させることを特徴とするボンデ
ィング方法。 - 【請求項５】 電子部品、半導体素子の端子またはパッ
ドにリード線を振動するボンディングツールによってボ
ンディングするボンディング方法において、ボンディン
グ開始時点から終了または任意時間にボンディング中に
発生する音波を検出し、該検出音波の周波数解析を行
い、該解析周波数によってボンディング開始時の音波と
異なる値に予じめ設定された周波数の音波が検出された
か否かにより上記ボンディング接合部の品質判定を行う
こと特徴とするボンディング方法。 - 【請求項６】 上記ボンディング開始時の振動周波数ま
たは音波と異なる値に予じめ設定される振動周波数また
は音波の周波数は、上記ボンディング接合部の接合界面
で凝着面積及び接合強度が大きくなってボンディングツ
ールと接合されたワイヤ間で滑りが生じ始めるときに検
出される振動周波数または音波の周波数とすることを特
徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のボン
ディング方法。 - 【請求項７】 上記ボンディング開始時の振動または音
波と異なる値に予じめ設定される振動周波数または音波
の周波数は数ｋＨｚ〜３０ｋＨｚの周波数とすることを
特徴とする請求項６記載のボンディング方法。 - 【請求項８】 電子部品、半導体素子の端子またはパッ
ドにリード線を振動するボンディングツールによってボ
ンディングするボンディング装置において、ボンディン
グツールの振動を検出する振動検出装置と、該振動検出
装置によりボンディング開始時点から終了または任意時
間に検出した振動を計測記録する計測装置と、該計測装
置の計測振動の周波数解析をする周波数解析装置と、該
周波数解析装置の解析振動周波数と予じめ設定された振
動周波数とを比較判定する判定装置と、該判定装置の判
定結果によって上記ボンディングツールの振動を制御す
る制御装置と、上記判定装置の判定結果を記録表示する
表示装置とを具備したことを特徴とするボンディング装
置。 - 【請求項９】 電子部品、半導体素子の端子またはパッ
ドにリード線を振動するボンディングツールによってボ
ンディングするボンディング装置において、ボンディン
グツールの近傍に発生する音波を検出する音波検出装置
と、該音波検出装置によりボンディング開始時点から終
了または任意時間に検出した音波を計測記録する計測装
置と、該計測装置の計測音波の周波数解析をする周波数
解析装置と、該周波数解析装置の解析音波周波数と予じ
め設定された音波周波数とを比較判定する判定装置と、
該判定装置の判定結果によって上記ボンディングツール
の振動を制御する制御装置と、上記判定装置の判定結果
を記録表示する表示装置とを具備したことを特徴とする
ボンディング装置。 - 【請求項１０】 請求項１、請求項２、請求項４、請求
項８、及び請求項９のいずれかに記載のボンディング方
法または装置によって、リード線がボンディングされて
なることを特徴とする半導体素子。 - 【請求項１１】 請求項１、請求項２、請求項４、請求
項８、及び請求項９のいずれかに記載のボンディング方
法または装置によって、リード線がボンディングされて
なることを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項１２】 請求項１、請求項２、請求項４、請求
項８、及び請求項９のいずれかに記載のボンディング方
法または装置によって、リード線がボンディングされて
なることを特徴とする表示素子。 - 【請求項１３】 請求項１、請求項２、請求項４、請求
項８、及び請求項９のいずれかに記載のボンディング方
法または装置によって、リード線がボンディングされて
なることを特徴とする感熱ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6123916A JPH07335700A (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | ボンディング方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6123916A JPH07335700A (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | ボンディング方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335700A true JPH07335700A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=14872525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6123916A Pending JPH07335700A (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | ボンディング方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07335700A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6962281B2 (en) | 2002-05-22 | 2005-11-08 | Nec Corporation | Bonding apparatus and bonding method having process for judging bonding state |
| JP2012039052A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Jiaotong Univ | フレキシブルマイクロシステム構造及びその製造方法 |
| JP2013125875A (ja) * | 2011-12-15 | 2013-06-24 | Nissan Motor Co Ltd | ワイヤボンディング装置およびワイヤボンディング方法 |
| KR20210055108A (ko) * | 2019-10-30 | 2021-05-17 | (주) 번영 | 불량검출 가능한 플라스틱 진동융착기 및 이의 불량품 검출방법 |
-
1994
- 1994-06-06 JP JP6123916A patent/JPH07335700A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6962281B2 (en) | 2002-05-22 | 2005-11-08 | Nec Corporation | Bonding apparatus and bonding method having process for judging bonding state |
| JP2012039052A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Jiaotong Univ | フレキシブルマイクロシステム構造及びその製造方法 |
| JP2013125875A (ja) * | 2011-12-15 | 2013-06-24 | Nissan Motor Co Ltd | ワイヤボンディング装置およびワイヤボンディング方法 |
| KR20210055108A (ko) * | 2019-10-30 | 2021-05-17 | (주) 번영 | 불량검출 가능한 플라스틱 진동융착기 및 이의 불량품 검출방법 |
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