JPH077785B2 - ワイヤボンディング方法 - Google Patents
ワイヤボンディング方法Info
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- JPH077785B2 JPH077785B2 JP63115244A JP11524488A JPH077785B2 JP H077785 B2 JPH077785 B2 JP H077785B2 JP 63115244 A JP63115244 A JP 63115244A JP 11524488 A JP11524488 A JP 11524488A JP H077785 B2 JPH077785 B2 JP H077785B2
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- bonding
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
- H01L24/78—Apparatus for connecting with wire connectors
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- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
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-
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- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
- H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
- H01L2224/78301—Capillary
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はワイヤボンディング方法の改良に関するもの
である。
である。
第５図は従来一般に知られているこの種の方法であり、
図において、（１）はワイヤボンディングのためのボン
ディングツール、（２）はこのツール（１）を励振する
圧電子、（３）はこの圧電子（２）の励振電源となる出
力トランス、（４）は励振電流レベルを検出するための
低抵抗器、（５）は超音波発振器で、ツール（１）の固
有振動数に一致した周波数の電圧を予め定めたレベルで
出力する。（６）はこの超音波発振器（５）の発振時間
を設定する発振時間制御回路であり、超音波発振器
（５）と共にコントローラ部（７）を構成している。
図において、（１）はワイヤボンディングのためのボン
ディングツール、（２）はこのツール（１）を励振する
圧電子、（３）はこの圧電子（２）の励振電源となる出
力トランス、（４）は励振電流レベルを検出するための
低抵抗器、（５）は超音波発振器で、ツール（１）の固
有振動数に一致した周波数の電圧を予め定めたレベルで
出力する。（６）はこの超音波発振器（５）の発振時間
を設定する発振時間制御回路であり、超音波発振器
（５）と共にコントローラ部（７）を構成している。
次に動作について説明する。まず、コントローラ部
（７）の超音波発振器（５）でボンディングのツール
（１）の固有振動数に対応した周波数の電圧が第６図
（ａ）のように所定レベルで出力される。このため、出
力トランス（３）を介し、圧電子（２）に励振電電が与
えられ、ツール（１）が超音波振動してワイヤボンディ
ングがなされる。このボンディング時間は発振時間制御
回路（６）で設定され、その設定値で超音波発振器
（５）が停止される。ところで、コントローラ部（７）
ではボンディングされるチップに合せてボンディングに
必要なパラメータがティーチングされる。このパラメー
タの中で発振条件の設定は難かしい点があり、特に発振
電圧レベルと発振時間は、使用者の経験と勘に頼るか又
は試行錯誤により最適値に近づけて値を設定している。
この発振条件設定の難かしさは次に起因している。つま
り、第１に、ツールの振動周波数がボンディング面の影
響を受けて共振周波数からずれることになり、発振電圧
レベルを第６図（ａ）のように設定していても、第６図
（ｂ）（ｃ）のように発振電流レベルに差が発生するこ
と。第２に、発振時間及び発振電圧レベルが小さければ
ボンディング面の接合力が弱くなり、ICの信頼性が低下
し、逆に大きければ接合力が強くなりすぎ、ICに不必要
な衝撃を与えて同様に信頼性が低下すること。第３に、
発振時間が長い場合には接合力は向上するがボンディン
グに時間がかかり過ぎて生産性の低下をもたらすことな
どである。従って、発振電圧レベルと、発振時間の設定
にあたっては、発振電圧レベルを余り大とせずに、発振
時間を長くして確実にボンディングするよう考慮され
る。
（７）の超音波発振器（５）でボンディングのツール
（１）の固有振動数に対応した周波数の電圧が第６図
（ａ）のように所定レベルで出力される。このため、出
力トランス（３）を介し、圧電子（２）に励振電電が与
えられ、ツール（１）が超音波振動してワイヤボンディ
ングがなされる。このボンディング時間は発振時間制御
回路（６）で設定され、その設定値で超音波発振器
（５）が停止される。ところで、コントローラ部（７）
ではボンディングされるチップに合せてボンディングに
必要なパラメータがティーチングされる。このパラメー
タの中で発振条件の設定は難かしい点があり、特に発振
電圧レベルと発振時間は、使用者の経験と勘に頼るか又
は試行錯誤により最適値に近づけて値を設定している。
この発振条件設定の難かしさは次に起因している。つま
り、第１に、ツールの振動周波数がボンディング面の影
響を受けて共振周波数からずれることになり、発振電圧
レベルを第６図（ａ）のように設定していても、第６図
（ｂ）（ｃ）のように発振電流レベルに差が発生するこ
と。第２に、発振時間及び発振電圧レベルが小さければ
ボンディング面の接合力が弱くなり、ICの信頼性が低下
し、逆に大きければ接合力が強くなりすぎ、ICに不必要
な衝撃を与えて同様に信頼性が低下すること。第３に、
発振時間が長い場合には接合力は向上するがボンディン
グに時間がかかり過ぎて生産性の低下をもたらすことな
どである。従って、発振電圧レベルと、発振時間の設定
にあたっては、発振電圧レベルを余り大とせずに、発振
時間を長くして確実にボンディングするよう考慮され
る。
従来のワイヤボンディング方法では、予め発振電圧レベ
ルや発振時間が設定されており、例えば発振電圧レベル
はボンディング面に大きな衝撃を与えない程度の値に定
められ、また、発振時間は確実にボンディングできるよ
う第７図（ｂ）のt2のように比較的長く定められるた
め、ボンディング時間が長くなり、生産性に劣るばかり
でなく、第７図（ｂ）のように、発振電圧レベルにかか
わらず一定のボンディング時間t2となるため、発振電圧
レベルが大の場合はその値で長時間もボンディングさ
れ、チップに損傷を与えるばかりでなく、各チップによ
ってボンディング面の接合力にばらつきが発生し、信頼
性が低下するという課題があった。
ルや発振時間が設定されており、例えば発振電圧レベル
はボンディング面に大きな衝撃を与えない程度の値に定
められ、また、発振時間は確実にボンディングできるよ
う第７図（ｂ）のt2のように比較的長く定められるた
め、ボンディング時間が長くなり、生産性に劣るばかり
でなく、第７図（ｂ）のように、発振電圧レベルにかか
わらず一定のボンディング時間t2となるため、発振電圧
レベルが大の場合はその値で長時間もボンディングさ
れ、チップに損傷を与えるばかりでなく、各チップによ
ってボンディング面の接合力にばらつきが発生し、信頼
性が低下するという課題があった。
この発明は上記のような従来の課題を解消するためにな
されたもので、チップを最適な発振電圧レベルで、最適
な発振時間だけボンディングでき、信頼性や生産性を向
上できるワイヤボンディング方法を得ることを目的とす
る。
されたもので、チップを最適な発振電圧レベルで、最適
な発振時間だけボンディングでき、信頼性や生産性を向
上できるワイヤボンディング方法を得ることを目的とす
る。
この発明の第１の発明にかかるワイヤボンディング方法
は、ボンディング時において励振電源に発生する発振電
圧レベルと発振電流レベルとで電力を演算して積算し、
この積算値が予め定めた電力量となった時に超音波発振
を停止するようにしたものである。
は、ボンディング時において励振電源に発生する発振電
圧レベルと発振電流レベルとで電力を演算して積算し、
この積算値が予め定めた電力量となった時に超音波発振
を停止するようにしたものである。
また、この発明の別の発明では、発振電流レベルが設定
値より小さい場合には発振電圧レベルを上昇させるよう
にものである。
値より小さい場合には発振電圧レベルを上昇させるよう
にものである。
この発明の第１の発明では、発振電流レベルをモニタ
し、この発振電流レベルと発振電圧レベルとの積算電力
量が、予め定められた電力量になった時点で自動的に発
振が停止され、ボンディング時間が短縮される。
し、この発振電流レベルと発振電圧レベルとの積算電力
量が、予め定められた電力量になった時点で自動的に発
振が停止され、ボンディング時間が短縮される。
また、この発明の別の発明では、発振電流レベルが実用
発振電流レベル以下であっても、その値が検出される
と、発振電圧レベルが大となり、発振電流レベルが上昇
し、ボンディングが確実化され且つ生産性も向上され
る。
発振電流レベル以下であっても、その値が検出される
と、発振電圧レベルが大となり、発振電流レベルが上昇
し、ボンディングが確実化され且つ生産性も向上され
る。
以下、この発明の一実施例を第１図で説明する。図にお
いて、（８）は発振電圧レベルを検出する発振電圧検出
手段、（９）は発振電流レベルを検出する発振電流検出
手段、（10）は上記発振電圧検出手段（８）の出力と発
振電流検出手段（９）の出力とを乗算し、電力量を演算
する電力量演算手段で、その電力量が設定電力量になる
と発振時間制御回路（６）を動作させて超音波発振器
（５）の発振動作を停止させる。その他の符号の説明は
従来装置と同様につき省略する。
いて、（８）は発振電圧レベルを検出する発振電圧検出
手段、（９）は発振電流レベルを検出する発振電流検出
手段、（10）は上記発振電圧検出手段（８）の出力と発
振電流検出手段（９）の出力とを乗算し、電力量を演算
する電力量演算手段で、その電力量が設定電力量になる
と発振時間制御回路（６）を動作させて超音波発振器
（５）の発振動作を停止させる。その他の符号の説明は
従来装置と同様につき省略する。
次に動作について説明する。まず、発振電圧レベルと発
振電流レベルは夫々発振電圧検出手段（８）と発振電流
検出手段（９）で検出されており、この夫々の値が電力
量演算手段（10）で乗算されることにより、電力量が積
算される。この電力量は設定値と比較され、設定値にな
ると発振時間制御回路（６）に停止動作指令を与える。
従って、超音波発振器（５）には発振時間制御回路
（６）から発振停止指令が入力され、超音波発振を停止
する。これを第２図で詳述すると、第２図（ａ）のよう
にツール（１）がボンディング面に着地すると、t1後に
超音波発振器（５）から発振され、ボンディングを開始
する。ここで、発振電流レベルが、第２図（ｂ）のI1の
ように大なる時には、電力演算手段（10）では短時間で
所定の電力量となるため、発振時間制御回路（６）を介
し超音波発振器（５）がt4のように短時間で発振を停止
する。また、発振電流レベルがI2、I3と小さくなるにつ
れ、ボンディング時間はt5、t6のように長くなる。この
ように、ICチップには最適な超音波発振電力量が印加さ
れることになり、例えば従来の第７図（ｂ）と比較する
と、3t2＞t4+t5+t6のようにボンディング時間が短縮さ
れる。また、ICチップに対しても過剰なボンディングが
防止される。
振電流レベルは夫々発振電圧検出手段（８）と発振電流
検出手段（９）で検出されており、この夫々の値が電力
量演算手段（10）で乗算されることにより、電力量が積
算される。この電力量は設定値と比較され、設定値にな
ると発振時間制御回路（６）に停止動作指令を与える。
従って、超音波発振器（５）には発振時間制御回路
（６）から発振停止指令が入力され、超音波発振を停止
する。これを第２図で詳述すると、第２図（ａ）のよう
にツール（１）がボンディング面に着地すると、t1後に
超音波発振器（５）から発振され、ボンディングを開始
する。ここで、発振電流レベルが、第２図（ｂ）のI1の
ように大なる時には、電力演算手段（10）では短時間で
所定の電力量となるため、発振時間制御回路（６）を介
し超音波発振器（５）がt4のように短時間で発振を停止
する。また、発振電流レベルがI2、I3と小さくなるにつ
れ、ボンディング時間はt5、t6のように長くなる。この
ように、ICチップには最適な超音波発振電力量が印加さ
れることになり、例えば従来の第７図（ｂ）と比較する
と、3t2＞t4+t5+t6のようにボンディング時間が短縮さ
れる。また、ICチップに対しても過剰なボンディングが
防止される。
次にこの発明の他の発明を第３図で説明する。図におい
て、（11）は予め設定された発振電流レベルになるよう
超音波発振器（５）の発振電圧レベルを上昇させるべく
フィードバック制御する自動利得制御手段で、発振電流
レベルの設定値は、予め内部に設定しても良く、また、
ラーチングして設定しても良い。その他の符号の説明は
従来装置と同様であるので省略する。
て、（11）は予め設定された発振電流レベルになるよう
超音波発振器（５）の発振電圧レベルを上昇させるべく
フィードバック制御する自動利得制御手段で、発振電流
レベルの設定値は、予め内部に設定しても良く、また、
ラーチングして設定しても良い。その他の符号の説明は
従来装置と同様であるので省略する。
上記の様に構成されたものにおいては、発振電流検出手
段（９）が発振電流レベルを検出した際に、その値が設
定値よりも小さい場合には、超音波発振器（５）の発振
電圧レベルを大とするようフィードバック制御する。従
って、ボンディング面の条件が悪くて発振電流レベルが
小さい場合であっても、第４図（ｂ）のようにそのレベ
ルを大になされる。
段（９）が発振電流レベルを検出した際に、その値が設
定値よりも小さい場合には、超音波発振器（５）の発振
電圧レベルを大とするようフィードバック制御する。従
って、ボンディング面の条件が悪くて発振電流レベルが
小さい場合であっても、第４図（ｂ）のようにそのレベ
ルを大になされる。
このため、電力演算手段（10）での積算電力量が短時間
で設定電力量に達するので、超音波発振器（５）の発振
時間を小さくできることになる。つまり、従来の第７図
（ｂ）に比較すると、第４図のボンディング時間は3t2>
3t7のように短縮され、しかも、確実にボンディングで
きることになる。また、電力量演算手段（10）を用いて
電力量で発振時間を制御しているので、ICチップに対し
て過剰なボンディングが停止されることは第１図の実施
例の場合と同様である。
で設定電力量に達するので、超音波発振器（５）の発振
時間を小さくできることになる。つまり、従来の第７図
（ｂ）に比較すると、第４図のボンディング時間は3t2>
3t7のように短縮され、しかも、確実にボンディングで
きることになる。また、電力量演算手段（10）を用いて
電力量で発振時間を制御しているので、ICチップに対し
て過剰なボンディングが停止されることは第１図の実施
例の場合と同様である。
なお、電力量の演算はアナログ回路による積分器や、デ
ジタル回路によるデジタル演算等が考えられるが特にこ
れらを限定するものではない。
ジタル回路によるデジタル演算等が考えられるが特にこ
れらを限定するものではない。
以上のようにこの発明は、ボンディング時において励振
電源に発生する発振電圧レベルと発振電流レベルとで電
力を演算して積算し、この積算値が予め定めた電力量と
なった時に超音波発振を停止するようにしたので、ボン
ディング時間を短縮でき生産性が向上する効果がある。
電源に発生する発振電圧レベルと発振電流レベルとで電
力を演算して積算し、この積算値が予め定めた電力量と
なった時に超音波発振を停止するようにしたので、ボン
ディング時間を短縮でき生産性が向上する効果がある。
また、この発明の別の発明では、発振電流レベルが設定
値より小さい場合には発振電圧レベルを上昇させるよう
にしたので、ボンディング時間の短縮をより一層図るこ
とができると共に、ボンディングの信頼性も向上できる
効果がある。
値より小さい場合には発振電圧レベルを上昇させるよう
にしたので、ボンディング時間の短縮をより一層図るこ
とができると共に、ボンディングの信頼性も向上できる
効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
はその動作波形図、第３図はこの発明の他の実施例を示
すブロック図、第４図はその動作波形図、第５図は従来
装置のブロック図、第６図はその動作波形図、第７図は
第５図の発振電流レベルを示す動作波形図である。図
中、（８）は発振電圧検出手段、（９）は発振電流検出
手段、（10）は電力量演算手段、（11）は自動利得制御
手段である。 なお、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
はその動作波形図、第３図はこの発明の他の実施例を示
すブロック図、第４図はその動作波形図、第５図は従来
装置のブロック図、第６図はその動作波形図、第７図は
第５図の発振電流レベルを示す動作波形図である。図
中、（８）は発振電圧検出手段、（９）は発振電流検出
手段、（10）は電力量演算手段、（11）は自動利得制御
手段である。 なお、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】ボンディング時において励振電源に発生す
る発振電圧レベルと発振電流レベルとで電力を演算して
積算し、この積算値が予め定めた電力量となった時に超
音波発振を停止するようにしたワイヤボンディング方
法。 - 【請求項２】発振電流レベルが設定値より小さい場合に
は発振電圧レベルを上昇させるようにした特許請求の範
囲第１項記載のワイヤボンディング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63115244A JPH077785B2 (ja) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | ワイヤボンディング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63115244A JPH077785B2 (ja) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | ワイヤボンディング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01283940A JPH01283940A (ja) | 1989-11-15 |
| JPH077785B2 true JPH077785B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=14657912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63115244A Expired - Lifetime JPH077785B2 (ja) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | ワイヤボンディング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077785B2 (ja) |
-
1988
- 1988-05-11 JP JP63115244A patent/JPH077785B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01283940A (ja) | 1989-11-15 |
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