JPH0755002Y2 - ワイヤボンダの荷重制御構造 - Google Patents

ワイヤボンダの荷重制御構造

Info

Publication number
JPH0755002Y2
JPH0755002Y2 JP1990129429U JP12942990U JPH0755002Y2 JP H0755002 Y2 JPH0755002 Y2 JP H0755002Y2 JP 1990129429 U JP1990129429 U JP 1990129429U JP 12942990 U JP12942990 U JP 12942990U JP H0755002 Y2 JPH0755002 Y2 JP H0755002Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic horn
capillary
drive block
motor
bonding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1990129429U
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0487645U (ja
Inventor
博 寺島
Original Assignee
トーソク株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by トーソク株式会社 filed Critical トーソク株式会社
Priority to JP1990129429U priority Critical patent/JPH0755002Y2/ja
Publication of JPH0487645U publication Critical patent/JPH0487645U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JPH0755002Y2 publication Critical patent/JPH0755002Y2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78Apparatus for connecting with wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7825Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/783Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/78301Capillary
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/851Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector the connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は、ボンディング時におけるキャピラリの荷重を
制御するワイヤボンダのボンディング荷重制御構造に関
する。
[従来の技術] 従来、外部引き出し端子を有する半導体、例えばトラン
ジスタ等の製造工程においては、チップ表面のボンディ
ングパッドと基板またはリードフレームの電極との2点
間をワイヤで接続するワイヤボンディングが行われてい
る。このワイヤボンディングでは、キャピラリの先端部
においてボール状に融化されたワイヤをチップまたは基
板等のボンディング面に圧接させるとともに、超音波に
よる摩擦力によって前記ボンディング面にワイヤを固着
させている。
かかるワイヤボンディングを行うためのワイヤボンダに
あっては、前述したボール状に融化されたワイヤをボン
ディング面に圧接させる際のボンディング荷重を常に一
定に維持するため、キャピラリを保持した超音波ホーン
を上下動させているモータの回転量をエンコーダにより
計測することで、前記モータの回転量を一定に制御する
ものが、例えば特開昭54-154273号公報等に開示されて
いる。このワイヤボンダでは、キャピラリがボンディン
グ面に当接されたのち更にモータを回転させ、この回転
量を予めボンディング荷重と対応する一定の回転量に制
御することで、ボンディング荷重を決定している。
また、キャピラリとボンディング面とが当接する以前
に、前記超音波ホーンの作動位置がずれてしまうと、キ
ャピラリとボンディング面とが当接した後におけるモー
タの回転量に誤差が生じてしまう。かかる事態を回避す
るため、前記超音波ホーンの作動にともない作動し、キ
ャピラリとボンディング面との圧接を検知するするセン
サを設け、該センサの作動によってモータ回転を停止さ
せてボンディングを行う一方、前記超音波ホーンが作動
した際における、前記センサの作動時期を調整すること
でボンディング荷重を設定するものもある。
[考案が解決しようとする課題] しかしながら、キャピラリを保持した前記超音波ホーン
は長尺状の部材であるため、ボンディング作業時に高速
で作動されると、超音波ホーンにはその長尺方向に撓み
が発生する。この撓んだ超音波ホーンは、キャピラリが
ボンディング面に圧接される時点においてもとの状態に
復元するとともに、該復元力によりキャピラリをボンデ
ィング面に押圧させてしまう。
かかることから、センサを用いてボンディング荷重を設
定するワイヤボンダにおいては、センサの作動によって
モータの回転が停止されたとしても、この時点で、前述
した超音波ホーンが復元する際の復元力キャピラリに加
えられてしまうことから、設定されたボンディング荷重
が増加し、ボンディング品質が低下しまう不都合があっ
た。
本考案は、このような従来の課題に鑑みてなされたもの
であり、キャピラリを保持する超音波ホーンの撓みに起
因したボンディング荷重の増加を回避することでボンデ
ィング品質の低下を防止するワイヤボンダの荷重制御構
造の提供を目的とする。
[課題を解決するための手段] 前記課題を解決するために本考案にあっては、長尺状の
超音波ホーンにはワイヤが挿通されたキャピラリが設け
られ、長尺状の前記超音波ホーンは、エンコーダを備え
たモータにより揺動又は上下動される駆動ブロックに揺
動自在に支持され、前記駆動ブロックには、長尺状の前
記超音波ホーンの揺動により作動し、前記キャピラリが
ボンディング面に当接されたことを検知するセンサが設
けられたワイヤボンダにおいて、前記モータは前記セン
サの作動により回転方向を逆転され、前記センサの作動
に伴い逆転される前記モータの回転量と回転速度とが、
前記センサの作動時における前記超音波ホーンの撓み量
によって決定されたワイヤボンダのボンディング荷重制
御構造とした。
[作用] 前記構成においては、エンコーダを備えた前記モータが
回転されて前記駆動ブロックが揺動又は下方移動される
と、前記長尺状の超音波ホーンは前記駆動ブロックの作
動に追随して作動する。そして、超音波ホーンに設けら
れた前記キャピラリがボンディング面と当接した後さら
に駆動ブロックが揺動又は下方移動されると、前記駆動
ブロックに追随して作動していた前記超音波ホーンが、
キャピラリを保持した一端において駆動ブロックの作動
へ追随することを停止されるとともに、キャピラリがボ
ンディング面と圧接される。
しかるのち、前記駆動ブロックに対する超音波ホーンの
移動量は、設定されたボンディング荷重に対応する移動
量に達することとなる。このとき、前記ボンディング面
に圧接されたキャピラリには、作動時において長尺方向
に撓んだ前記超音波ホーンが自らもとの状態に復元しよ
うとする復元力が加わることとなる。しかし、前記駆動
ブロックに対する超音波ホーンの移動量が設定された移
動量となると、駆動ブロックに配設された前記センサは
これを検知して作動し、該作動に伴い前記モータの回転
方向が逆転されるとともに、駆動ブロックの駆動方向は
反転される。
しかも、前記センサの作動に伴い逆転される前記モータ
の回転量と回転速度とは、前記センサの作動時における
前記超音波ホーンの撓み量によって決定されている。こ
のため、モータは、超音波ホーンがもとの状態へ復元す
る際に移動される前記キャピラリの移動量と対応する回
転量を前記エンコーダによって計測されつつ、かつ超音
波ホーンがもとの状態に復元される時の復元速度と対応
する回転速度で逆転される。
よって、モータの回転に伴う前記駆動ブロックの反転駆
動が、超音波ホーンの撓みを解消させため、作動時にお
いて長尺方向に撓んだ前記超音波ホーンが自らもとの状
態に復元する際の復元力がキャピラリに加わることがな
い。
[実施例] 以下、本考案にかかる一実施例を図面に従って説明す
る。すなわち、第1図および第2図に示すように、その
一端にキャピラリ1を保持した長尺状の超音波ホーン6
は、XY方向に平行移動するXYフィーダー7に固定された
ヘッド枠8に回転自在に取り付けられた支軸9に固定さ
れている。前記ヘッド枠8には支軸9と同心の円筒部10
が内側に突出しており、該円筒部10には駆動ブロック11
が回転自在に取り付けられている。
前記超音波ホーン6は、前記支軸9に突設された第1の
フック12と、駆動ブロック11に設けられた第2のフック
13との間に係止されたバネ14によって第1図で反時計方
向に付勢されるとともに、超音波ホーン6は、駆動ブロ
ック11に設けられた固定ピン15と前記第1のフック12と
が当接することで、駆動ブロック11内に固定されてい
る。
前記駆動ブロック11にはワイヤクランプ16を保持するク
ランプアーム17と、近接センサ18とが固定されている。
該近接センサ18は、前記支軸9を隔てて前記キャピラリ
1を保持した前記超音波ホーン6の一端側と逆方向に延
在する超音波ホーン6の他端側近傍に配置されている。
なお、近接センサ18は磁気により計測対象までの距離を
検出するとともに、計測対象までの距離が一定距離以上
となった場合に作動するものである。
また、前記ヘッド枠8には、ロータリーエンコーダ19を
備えたモータ20が設けられている。該モータ20の回転軸
21にはジョイント22を介して駆動ネジ23が固着され、該
駆動ネジ23はベアリング24を介して前記ヘッド枠8に支
持されている。前記駆動ネジ23にはネジブロック25が螺
合されており、該ネジブロック25には、その一端を前記
ヘッド枠8に形成されたガイド溝26と摺動自在に嵌合さ
れた回転規制ピン27が固着されている。さらに、前記駆
動ネジ23の外周部にはベアリング28の外嵌固定された駆
動軸29が設けられており、該駆動軸29には、前記駆動ブ
ロック11に固着された駆動アーム30に設けられた一対を
なす連結ピン31,31が係合されている。
また、前記ヘッド枠8には、前記クランプアーム17の上
方に延在するスプールアーム32が固着されていおり、前
記ワイヤクランプ16の上方に位置するスプールアーム32
の端部には、ワイヤ4の巻回されたスプール33が配設さ
れている。前記ワイヤ4は、前記スプール33に設けられ
たガイドパイプ34の下端より延出されたのち、前記ワイ
ヤクランプ11内部を通過して前記キャピラリ1に挿通さ
れている。そして、キャピラリ1の直下にはワーク台35
に載置されたリードフレーム2が位置している。該リー
ドフレーム2には、ワイヤボンディングの前工程である
ダイボンダにおいてチップ3が固着されている。
以上の構成からなる本実施例においては、第3図(a)
に示すように、セカンドボンディングを終了した時点の
前記キャピラリ1は、ボンディング面の上方に位置して
おり、キャピラリ1の先端には前記ワイヤ4が突出する
とともにボール5が形成されている。この状態におい
て、長尺状の前記超音波ホーン6は前記バネ14により勢
力されるとともに、前記固定ピン15と前記フック12とが
当接することで前記駆動ブロック11に固定されている。
そして、前記モータ20が正方向に回転されると、前記ネ
ジブロック25は第1図矢示A方向へ移動し、前記連結ピ
ン31,31を介して前記駆動ブロック11が揺動され、これ
に伴い長尺状の前記超音波ホーン6が駆動ブロック11に
追随して第3図矢示B方向へ作動する。
そして、超音波ホーン6に設けられた前記キャピラリ1
がボンディング面と当接した後さらに駆動ブロック11が
揺動されると、駆動ブロック11に追随して作動していた
超音波ホーン6が、キャピラリ1を保持した一端におい
て駆動ブロック11へ追随することを停止されるととも
に、キャピラリ1がボンディング面と圧接される。この
のち、第3図(b)に示すように、駆動ブロック11に対
する超音波ホーン6の移動量は、設定された値、すなわ
ち予め設定された前記バネ14の不勢力によるボンディン
グ荷重に対応した移動量に達する。
このとき、長尺状の超音波ホーン6には高速作動された
ため、その長尺方向に撓みが生じており、ボンディング
面に圧接されたキャピラリ1には、作動時において長尺
方向に撓んだ前記超音波ホーン6が自らもとの状態に復
元しようとする復元力が加わることとなる。しかし、こ
のとき駆動ブロック11に対する超音波ホーン6の移動量
が設定された移動量に達したことから、駆動ブロック11
に配設された前記近接センサ18はこれを検知して作動
し、該作動に伴い前記モータ20の回転が負方向へ逆転さ
れる。このため駆動ブロック11が駆動方向を反転される
(矢示C)。
しかも、近接センサ18の作動に伴い逆転されるモータ20
の回転量と回転速度とは、近接センサ18の作動時におけ
る超音波ホーン6の撓み量によって決定されている。こ
のため、モータ20は、超音波ホーン6がもとの状態へ復
元する際に移動される前記キャピラリの移動量と対応す
る回転量を前記ロータリーエンコーダ19によって計測さ
れつつ、かつ超音波ホーン6がもとの状態に復元する時
の復元速度と対応する回転速度で逆転される。従って、
第3図(C)に示すように、長尺状の超音波ホーン6に
生じた撓みは、モータ20の逆転に伴う駆動ブロック11の
反転駆動と相殺されてなくなることとなる。
このため、作動時において長尺方向に撓んだ超音波ホー
ン6が自らもとの状態に復元する際の復元力がキャピラ
リ1に加わることはなく、バネ14の不勢力によって設定
されていたボンディング荷重の増加が回避される。よっ
て、キャピラリ1を保持する超音波ホーン6の撓みに起
因したボンディング荷重の増加を回避することで、ボン
ディング品質の低下を防止することが可能となる。
[考案の効果] 以上説明したように本考案にあっては、ワイヤボンダの
キャピラリとボンディングとが圧接した際、駆動ブロッ
クを揺動又は上下動させるモータを、超音波ホーンの撓
み量によって決定された回転量と回転速度によって逆転
させるようにしたことから、撓んだ長尺状の前記超音波
ホーンがもとの状態に復元する際に発生する復元力は、
前記モータの逆転に伴う前記駆動ブロックの駆動によ
り、前記キャピラリに加わることを阻止される、このた
め、予め設定されていたボンディング荷重に超音波ホー
ンの復元力が加わることがなく、ボンディング荷重の増
加を回避することができる。
よって、キャピラリを保持する超音波ホーンの撓みに起
因したボンディング荷重の増加を回避することで、ボン
ディング品質の低下を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本考案の一実施例にかかるワイヤボンダヘッ
ドを示す一部断面側面図、 第2図は、第1図II-II線に沿う一部断面図、 第3図(a〜c)は、作動説明図である。 1……キャピラリ、3……チップ、4……ワイヤ、6…
…超音波ホーン、11……駆動ブロック、18……近接セン
サ(センサ)、19……ロータリーエンコーダ(エンコー
ダ)、20……モータ。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】長尺状の超音波ホーンにはワイヤが挿通さ
    れたキャピラリが設けられ、長尺状の前記超音波ホーン
    は、エンコーダを備えたモータにより揺動又は上下動さ
    れる駆動ブロックに揺動自在に支持され、前記駆動ブロ
    ックには、長尺状の前記超音波ホーンの揺動により作動
    し、前記キャピラリがボンディング面に圧接されたこと
    を検知するセンサが設けられたワイヤボンダにおいて、
    前記モータは前記センサの作動により回転方向を逆転さ
    れ、前記センサの作動に伴い逆転される前記モータの回
    転量と回転速度とが、前記センサの作動時における前記
    超音波ホーンの撓み量によって決定されたことを特徴と
    するワイヤボンダの荷重制御構造。
JP1990129429U 1990-11-30 1990-11-30 ワイヤボンダの荷重制御構造 Expired - Lifetime JPH0755002Y2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1990129429U JPH0755002Y2 (ja) 1990-11-30 1990-11-30 ワイヤボンダの荷重制御構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1990129429U JPH0755002Y2 (ja) 1990-11-30 1990-11-30 ワイヤボンダの荷重制御構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0487645U JPH0487645U (ja) 1992-07-30
JPH0755002Y2 true JPH0755002Y2 (ja) 1995-12-18

Family

ID=31876829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1990129429U Expired - Lifetime JPH0755002Y2 (ja) 1990-11-30 1990-11-30 ワイヤボンダの荷重制御構造

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0755002Y2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0487645U (ja) 1992-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8292160B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device, and bonding apparatus
US8196803B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device and wire bonding apparatus
JP7399220B2 (ja) 研磨装置
JPH0755002Y2 (ja) ワイヤボンダの荷重制御構造
JP2588068B2 (ja) ワイヤボンディング装置及びその方法
JP3022613B2 (ja) ワイヤボンディング装置
JPH0443657A (ja) ワイヤボンディング装置
US5221037A (en) Wire bonding method and apparatus
US5626276A (en) Linkage drive mechanism for ultrasonic wirebonding
US3601304A (en) Wire bonder
JP2863846B2 (ja) ワイヤボンダのボンディング停止制御装置
JP4722117B2 (ja) ワイヤボンディング装置
JPS6220692B2 (ja)
JP2618279B2 (ja) ワイヤボンディング装置
JP2584331Y2 (ja) ワイヤ供給装置の従動ローラ構造
JPH0248191Y2 (ja)
JP2676446B2 (ja) ワイヤボンディング方法
JP2940259B2 (ja) ボンディング方法
JPH0574838A (ja) ボンデイング装置
JPS6256657B2 (ja)
JPH01251729A (ja) インナーリードボンディング装置及びインナーリードボンディング方法
JPH0427168Y2 (ja)
JP2533046Y2 (ja) ワイヤボンディング装置
JPS6229896B2 (ja)
JP4164551B2 (ja) 基板上に半導体チップをフリップチップとして装着するための装置