JPH08236573A - 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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JPH08236573A
JPH08236573A JP3824295A JP3824295A JPH08236573A JP H08236573 A JPH08236573 A JP H08236573A JP 3824295 A JP3824295 A JP 3824295A JP 3824295 A JP3824295 A JP 3824295A JP H08236573 A JPH08236573 A JP H08236573A
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JP
Japan
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bonding
wire
height
semiconductor element
wire bonding
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JP3824295A
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Kazuhiko Ono
一彦 大野
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】低衝撃ボンディングで、かつ速度低下を防ぐワ
イヤボンディング装置。 【構成】水平方向に移動するXYステージ5と、XYス
テージ上に設けられ半導体素子1と基板に設けられた入
出力点とをワイヤにて接合するボンディングヘッド部6
と、XYステージ上に設けられボンディングヘッド部と
併設され、かつ半導体素子の接合箇所を取り込むカメラ
4と、カメラ4と併設され、かつ半導体素子の接合箇所
の高さを測定する高さ測定素子2と、各駆動部を制御
し、かつ高さ測定素子にて測定された接合箇所を記録保
持する制御部とで構成される。

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
に関し、特にボンディング時に発生する半導体素子への
衝撃力を低衝撃としかつ生産速度の低下を防ぐワイヤボ
ンディング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に半導体装置では、半導体素子に形
成された回路の信号および電源を外部回路と結線接合す
る必要がある。ここで半導体素子とは、シリコン等の半
導体金属に集積回路を形成したチップであり、本形態の
ままでの使用は取扱・信頼性等の理由から通常ない。そ
こで本チップを外部入出力端子を有しかつチップ担体を
兼ねたリードフレームに接合し、これを樹脂もしくはセ
ラミックスにて封止し使用する形態をとる。本工程の中
で半導体素子のパッドとリードフレームのインナーリー
ドをワイヤにて接合する装置がワイヤボンディング装置
である。高密度・高集積化が進むにつれ、1ワイヤ当り
の接合時間の高速化、ワイヤの細線化が要求され、この
要求に対応すべくボンディング時の機械的動きの高速化
が進められてきた。ボンディング時、ツールはある速度
をもちパッドに接触するが、これにより衝撃力が発生す
る。このため、ワイヤおよびパッドに所定以上の荷重が
加わり、ワイヤの過大変形、パッドクラックが発生す
る。そこで、衝突荷重の低減を計るため、所定の領域ま
で高速に降下し、その後低速とし、ボンディングを行う
制御方式を採用している。
【0003】従来のワイヤボンディング装置としては、
例えば特許出願公開平成3年69129号に示されてい
るようなものがある。図2は、この従来のワイヤボンデ
ィング装置の構成を示す構成図である。このワイヤボン
ディング装置は支点15を中心に揺動し、先端にボンデ
ィングツール16を設けたボンディングアーム7と、支
点15を中心に揺動する上下駆動用アーム8と、ボンデ
ィングアーム7及び上下駆動用アーム8の間に設けられ
たばね12と、ボンディングアーム7に設けられたスト
ッパ14と、上下駆動用アーム8に設けられストッパ1
4に当接するストッパ13と、上下駆動用アーム8を揺
動させる上下駆動用モータ9と、ボンディングアーム7
及び上下駆動用アーム8の間に設けられ被ボンディング
面の高さを検出する変位センサ10とを備えている。
【0004】この従来の装置でのワイヤボンディング動
作は、半導体素子の複数のパッドのうちの一つまたは数
個を予め高さ検出パッドと設定しておき、上下駆動用モ
ータ9を駆動してボンディングツール16を接触させて
変位センサ10で検出パッドの高さを検出し、実際にワ
イヤボンディングする時はその高さで速度が零となるよ
うに速度変曲位置を決定する等ボンディングツール16
の速度を制御していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のワイヤ
ボンディング装置は、半導体素子のパッドと接合箇所の
高さをボンディングアームを揺動させ、ボンディングツ
ールをパッドに接触させることにより計測するため、計
測時に機構を動かす必要があり、このため計測系に発生
する振動が十分に減衰した後でないと正確に半導体素子
の接合箇所高さを計測することができず、このために時
間を多く要するという欠点があった。
【0006】
【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、半導体素子の接合箇所の高さを非接触で測
定する高さ測定素子と、前記高さ測定素子にて測定され
た接合箇所の高さを記録保持する記憶部と、ワイヤボン
ディング時にボンディングツールを前記記憶部に記録保
持した接合箇所の高さに基づく所定の高さまで高速に降
下させ、その後低速で降下させる制御部とを含んで構成
される。
【0007】
【実施例】次に本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。
【0008】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。
【0009】本実施例は、半導体素子1のパッドの接合
箇所の高さを測定する高さ測定素子2と、高さ測定素子
2にて測定された接合箇所の高さを記録保持する制御部
とを備えている。高さ測定素子2は、接合箇所の水平面
内での位置を取り込むカメラ4に併設されかつ非接触で
接合箇所の高さを測定する機能をもつ。さらに、高さ測
定素子2とカメラ4は、半導体素子1に対し水平方向に
可動するXYステージ5上に設けられ、かつXYステー
ジ5上にはボンディングヘッド部6も設けられている。
ここで、ワイヤボンディングヘッド部6は、ボンディン
グヘッド61と、ボンディングヘッド61を上下に揺動
させる揺動機構62と、ボンディングヘッド61の先端
に取り付けられボンディングワイヤを案内するツール6
3と、ツール63にボンディングワイヤを供給するワイ
ヤ供給機構と、ボンディングワイヤに高圧の電圧を与え
放電を与えるトーチアームとを含んで構成される。
【0010】次に本実施例のワイヤボンディング装置の
ボンディング動作を説明する。
【0011】ボンディングヘッド61は、予め与えられ
たボール形成位置において、ワイヤ供給機構より繰り出
されたワイヤに、トーチアームより高圧の電圧を与え放
電を起こしワイヤの先端にボールを形成する。
【0012】次にボンディングヘッド61は、半導体素
子1に対し予め教示された位置データを基にXYステー
ジ5を駆動し、半導体素子位置を認識するため補正点位
置に移動し、補正点を認識する。本動作により半導体素
子1の位置が確定し、ボンディング箇所が決定される。
次に、半導体素子1に対し予め教示された位置データを
基にXYステージ5を駆動し、ボンディング箇所に高さ
測定素子2を移動する。高さ測定素子2は、接合箇所の
高さを測定し、逐次、制御部の記憶素子に記録する。
【0013】次に、第1のボンディング点である半導体
素子1のパッド上に移動し、揺動機構62によりツール
63を下降させボンディングヘッド61により超音波振
動を加えるとともに加圧を行いワイヤを半導体素子1に
接合する。この際、ボンディングヘッド61は、先に測
られた接合箇所高さを基に所定量の高さまで高速に下降
を行い、低速に切り替え下降を行う。
【0014】さらに、ボンディングヘッド61は、第1
のボンディング箇所と結線するリードフレームのインナ
ーリード上に、予め教示された位置データを基にXYス
テージ5を駆動し移動し、揺動機構62によりツール6
3を下降させる。ツール63がリードフレームに接触
後、ボンディングヘッド61により超音波振動を加える
とともに加圧を行いワイヤーをリードフレームに接合す
る。以上の一連の動作を複数回繰り返すことにより、半
導体素子1とリードフレームの入出力端子の結線を完了
する。
【0015】
【発明の効果】本発明のワイヤボンディング装置は、半
導体素子の接合箇所の高さを非接触で測定する測定素子
を設けることにより、ボンディングの前段階で行われる
補正点認識時に各接合点の高さを測定することができ、
衝撃力の低減化をはかるためボンディングヘッド低速度
領域の範囲を上述した高さを基に設定でき、ワイヤあた
りのボンディング時間を短縮できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のワイヤボンディング装置の
側面図である。
【図2】従来のワイヤボンディング装置の側面図であ
る。
【符号の説明】
1 半導体素子 2 高さ測定素子 4 カメラ 5 XYステージ 6 ボンディングヘッド部 7 ボンディングアーム 8 上下駆動用アーム 9 上下駆動用モータ 10 変位センサ 61 ボンディングヘッド 62 揺動機構 63 ツール

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体素子の接合箇所の高さを非接触で
    測定する高さ測定素子と、前記高さ測定素子にて測定さ
    れた接合箇所の高さを記録保持する記憶部と、ワイヤボ
    ンディング時にボンディングツールを前記記憶部に記録
    保持した接合箇所の高さに基づく所定の高さまで高速に
    降下させ、その後低速で降下させる制御部とを含むこと
    を特徴とするワイヤボンディング装置。
JP3824295A 1995-02-27 1995-02-27 ワイヤボンディング装置 Pending JPH08236573A (ja)

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JP3824295A JPH08236573A (ja) 1995-02-27 1995-02-27 ワイヤボンディング装置

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JP3824295A JPH08236573A (ja) 1995-02-27 1995-02-27 ワイヤボンディング装置

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ID=12519845

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19970916