JPH09162227A - Method and apparatus for wire bonding - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はワイヤボンディング
方法および装置に関し、特に、ボンディングワイヤを掴
むクランパのクランプ異常を検出するワイヤボンディン
グに適用して有効な技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wire bonding method and apparatus, and more particularly to a technique effective when applied to wire bonding for detecting a clamp abnormality of a clamper that grips a bonding wire.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年のＶＬＳＩロジックデバイスなどの
パッケージは多ピン化、薄型化へと進んでおり、たとえ
ば薄型プラスチックパッケージを実現するために、低い
ループを形成する技術・装置の開発やワイヤ材料の開発
が要求されている。2. Description of the Related Art In recent years, packages such as VLSI logic devices have been increasing in number of pins and thinning. For example, in order to realize a thin plastic package, development of a technology / device for forming a low loop and wire material Development is required.
【０００３】ボンディングワイヤの低ループ化を実現す
るにあたり、ワイヤでは、たとえば、放電電流でワイヤ
が再結晶化しにくい添加元素を入れてネック部が短くな
るような材料の開発が進められている。また、ワイヤボ
ンディングのプロセスでは、たとえばクランパを制御し
てキャピラリ（ボンディングツール）から引き出される
ボンディングワイヤの量を少なくすることにより、ルー
プ高さを低くするループ形成技術が検討されている。In order to realize a low loop of the bonding wire, for example, a material is being developed in which the neck portion is shortened by adding an additive element which hardly recrystallizes the wire by a discharge current. Further, in the wire bonding process, for example, a loop forming technique for reducing the loop height by controlling a clamper to reduce the amount of bonding wire pulled out from a capillary (bonding tool) is being studied.
【０００４】なお、このようなワイヤボンディングに関
する技術を詳しく記載している例としては、たとえば、
オーム社発行、「ＬＳＩハンドブック」（昭和59年11月
30日発行）、P406〜P411がある。As an example in which the technique relating to such wire bonding is described in detail, for example,
Published by Ohmsha, "LSI Handbook" (November 1984)
Issued on 30th), P406 ~ P411.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した低ル
ープ化のための技術も、ボンディングワイヤを供給・切
断するときにこれを掴むクランパが正しく作動していな
ければ無意味なものになってしまうおそれがある。However, the above-mentioned technique for reducing the loop becomes meaningless unless the clamper for grasping the bonding wire when supplying / cutting the bonding wire is operating properly. There is a risk.
【０００６】つまり、クランパは一対のアーム部と、こ
のアーム部の先端にそれぞれ取り付けられた第１および
第２のクランプチップとから構成されており、一方のア
ーム部を他方のアーム部に対して接近離反させるベアリ
ングによりボンディングワイヤが２つのクランプチップ
に挟まれるようになっている。このようなクランパで
は、繰り返し使用により、反りや曲がりといったアーム
部の変形や、クランプチップのクランプ面の汚れなどに
より、ボンディングワイヤを正しく掴むことができなく
なるいわゆるクランプ異常が発生する。クランプ異常に
なると、クランプ力が不足してループが所定の形状に形
成されなくなったり、切断時においてワイヤを保持でき
ないために、カットミスにより装置が停止してしまうの
である。That is, the clamper is composed of a pair of arm portions and first and second clamp tips attached to the tips of the arm portions, and one arm portion with respect to the other arm portion. The bonding wire is sandwiched between the two clamp chips by the bearings that move toward and away from each other. In such a clamper, repeated use causes a so-called clamp abnormality in which the bonding wire cannot be properly gripped due to deformation of the arm portion such as warping or bending and dirt on the clamp surface of the clamp tip. When the clamp becomes abnormal, the clamp force is insufficient and the loop is not formed into a predetermined shape, or the wire cannot be held at the time of cutting, and the device is stopped due to a cutting error.
【０００７】そこで、本発明の目的は、ボンディングワ
イヤのクランプ異常を直ちに検出することのできる技術
を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a technique capable of immediately detecting a clamp abnormality of a bonding wire.
【０００８】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.
【００１０】すなわち、本発明によるワイヤボンディン
グ方法は、ボンディングワイヤを掴んだクランパの第１
のクランプチップと第２のクランプチップとの間に電圧
を印加し、このときに流れる電流が適正なクランプ状態
を示す規定値以上か否かでクランプ異常を判断しながら
ボンディングを行うことを特徴とするものである。この
場合、ボンディングワイヤが接続電極と非接触のときに
のみ電圧を印加して電流を流すようにすることが望まし
い。That is, the wire bonding method according to the present invention is such that the first clamper holding the bonding wire is used.
A voltage is applied between the second clamp tip and the second clamp tip, and bonding is performed while judging a clamp abnormality based on whether or not the current flowing at this time is equal to or more than a specified value indicating an appropriate clamp state. To do. In this case, it is desirable that the voltage be applied to cause the current to flow only when the bonding wire is not in contact with the connection electrode.
【００１１】また、本発明によるワイヤボンディング方
法は、ボンディングワイヤを掴んだクランパの第１のク
ランプチップと第２のクランプチップとの抵抗値を測定
し、その値が適正なクランプ状態を示す規定値以下か否
かでクランプ異常を判断しながらボンディングを行うこ
とを特徴とするものである。Further, in the wire bonding method according to the present invention, the resistance values of the first clamp chip and the second clamp chip of the clamper holding the bonding wire are measured, and the measured value is a specified value indicating an appropriate clamp state. The present invention is characterized in that bonding is performed while judging whether the clamp is abnormal or not depending on the following.
【００１２】これらのワイヤボンディング方法において
は、電流値が規定値以下の場合または抵抗値が規定値以
上の場合には、装置のボンディング動作を停止するよう
にしたり、クランプ異常を作業者に警告するようにして
もよい。In these wire bonding methods, when the current value is less than the specified value or the resistance value is more than the specified value, the bonding operation of the device is stopped or a clamp abnormality is warned to the operator. You may do it.
【００１３】本発明によるワイヤボンディング装置は、
第１および第２のクランプチップによってボンディング
ワイヤをクランプするクランパと、ボンディングワイヤ
をクランプした第１および第２のクランプチップ間に電
圧を印加する電源部と、電圧印加により第１および第２
のクランプチップ間に流れる電流値を測定する電流測定
部と、ボンディングツールを駆動するツール駆動部と、
電流測定部で測定された電流値を受領し、この電流値が
規定値以上の場合にはツール駆動部に対してボンディン
グ継続の指示を行い、規定値以下の場合にはツール駆動
部に対してボンディング停止の指示を行う判定部とを有
することを特徴とするものである。The wire bonding apparatus according to the present invention is
A clamper that clamps the bonding wire by the first and second clamp chips, a power supply unit that applies a voltage between the first and second clamp chips that clamp the bonding wire, and first and second by voltage application.
Current measuring unit that measures the value of the current flowing between the clamp tips, and a tool driving unit that drives the bonding tool,
When the current value measured by the current measuring unit is received and the current value is above the specified value, the tool drive unit is instructed to continue bonding. It is characterized in that it has a judging section for giving an instruction to stop bonding.
【００１４】本発明によるワイヤボンディング装置は、
第１および第２のクランプチップによってボンディング
ワイヤをクランプするクランパと、ボンディングワイヤ
をクランプした第１および第２のクランプチップ間の電
気的な抵抗値を測定する電気抵抗測定部と、ボンディン
グツールを駆動するツール駆動部と、電気抵抗測定部で
測定された抵抗値を受領し、この抵抗値が規定値以下の
場合にはツール駆動部に対してボンディング継続の指示
を行い、規定値以上の場合にはツール駆動部に対してボ
ンディング停止の指示を行う判定部とを有することを特
徴とするものである。The wire bonding apparatus according to the present invention is
A clamper that clamps the bonding wire by the first and second clamp chips, an electric resistance measuring unit that measures the electric resistance value between the first and second clamp chips that clamp the bonding wire, and a bonding tool The tool drive unit and the resistance value measured by the electric resistance measurement unit are received.If the resistance value is less than the specified value, the tool drive unit is instructed to continue bonding, and if the resistance value is greater than the specified value, Has a determination unit for instructing the tool drive unit to stop bonding.
【００１５】これらのワイヤボンディング装置では、判
定部がツール駆動部に対してボンディング停止の指示を
行った場合には、アラームを作動させるようにしてもよ
い。In these wire bonding apparatuses, an alarm may be activated when the judging section instructs the tool driving section to stop bonding.
【００１６】このようなワイヤボンディング技術によれ
ば、ボンディングワイヤを掴んだ第１および第２のクラ
ンプチップの間の電流値や抵抗値を規定値と比較してク
ランプの状態を電気的に検出するようにしているので、
ボンディングワイヤのクランプ異常を直ちに検出するこ
とが可能になる。According to such a wire bonding technique, the state of the clamp is electrically detected by comparing the current value and the resistance value between the first and second clamp chips holding the bonding wire with a specified value. I am doing so
It becomes possible to immediately detect the clamp abnormality of the bonding wire.
【００１７】ボンディングワイヤが接続電極と非接触状
態のときにのみ電圧を印加して電流を流すようにすれ
ば、また、抵抗値によりクランプ異常を検出するように
すれば、半導体チップ内に電流が流れることがなくなる
ので、回路素子がダメージを受けるおそれを未然に排除
することができる。If a voltage is applied to cause a current to flow only when the bonding wire is not in contact with the connection electrode, or if a clamp abnormality is detected by a resistance value, a current is generated in the semiconductor chip. Since it does not flow, the risk of damaging the circuit element can be eliminated.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一の部材には同一の符号を付
し、その繰り返しの説明は省略する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, the same members are denoted by the same reference numerals, and a repeated description thereof will be omitted.
【００１９】（実施の形態１）図１は本発明の一実施の
形態であるワイヤボンディング装置の一例を示す外観斜
視図、図２は図１のワイヤボンディング装置の要部を拡
大して示す斜視図、図３は図１のワイヤボンディング装
置におけるクランプ異常を検出するための構成を示す説
明図である。(Embodiment 1) FIG. 1 is an external perspective view showing an example of a wire bonding apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged perspective view showing an essential part of the wire bonding apparatus shown in FIG. FIG. 3 and FIG. 3 are explanatory views showing a configuration for detecting a clamp abnormality in the wire bonding apparatus of FIG.
【００２０】本実施の形態のワイヤボンディング装置
は、たとえば金（Ａｕ）線であるボンディングワイヤＢ
Ｗを用いた熱圧着法によるネイルヘッドボンディングが
採用されたもので、図１に示すように、半導体チップ１
０（図２、図３）がダイボンディングされたリードフレ
ーム１１（図２、図３）の供給を行うローダ部１と、こ
のリードフレーム１１を搬送し、所定の位置で停止させ
てワイヤボンディングを行うフィーダ部２と、ワイヤボ
ンディングされたリードフレーム１１の収納を行うアン
ローダ部３と、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向に駆動して半
導体チップ１０上の接続電極とリードフレーム１１上の
外部引き出し用端子であるリード１１ａとの間のワイヤ
ボンディングを行うボンディングヘッド部４とから構成
されている。The wire bonding apparatus of the present embodiment has a bonding wire B which is, for example, a gold (Au) wire.
Nail head bonding by a thermocompression bonding method using W is adopted. As shown in FIG.
0 (FIGS. 2 and 3) is die-bonded to the lead frame 11 (FIGS. 2 and 3) for supplying the lead frame 11, and the lead frame 11 is conveyed and stopped at a predetermined position to perform wire bonding. The feeder unit 2 to be performed, the unloader unit 3 for accommodating the wire-bonded lead frame 11, the connection electrode on the semiconductor chip 10 and the external lead-out on the lead frame 11 by driving in the X-axis, Y-axis and Z-axis directions. And a bonding head portion 4 for performing wire bonding with the lead 11a which is a terminal for use.
【００２１】ボンディングヘッド部４は、ボンディング
ワイヤＢＷを通すキャピラリ（ボンディングツール）
５、キャピラリ５が取り付けられたトランスデューサ
６、ボンディングワイヤＢＷの引き出し時や切断時に一
時的にこれを掴むクランパ７、Ｘ軸およびＹ軸方向へ移
動するＸＹテーブル８、半導体チップ１０とリードフレ
ーム１１との位置を検出するカメラ９などから構成さ
れ、先端にキャピラリ５が取り付けられているトランス
デューサ６が機械的超音波振動を伴って上下に動かさ
れ、このボンディングヘッド部４が載るＸＹテーブル８
との動作制御により、ボンド間にボンディングワイヤＢ
Ｗが接続されてループが形成され、このときにボンディ
ングヘッド部４に搭載されたカメラ９によりリードフレ
ーム１１とその上にダイボンディングされた半導体チッ
プ１０との相対位置が検出され、所定の箇所にボンディ
ングワイヤＢＷが接続されるようになっている。The bonding head section 4 is a capillary (bonding tool) through which the bonding wire BW is passed.
5, a transducer 6 to which a capillary 5 is attached, a clamper 7 that temporarily holds the bonding wire BW when pulling out or cutting the bonding wire BW, an XY table 8 that moves in the X-axis and Y-axis directions, a semiconductor chip 10, and a lead frame 11. Of the XY table 8 on which the bonding head 4 is mounted, which is composed of a camera 9 for detecting the position of the bonding head 4 and is moved up and down with mechanical ultrasonic vibration.
By controlling the operation of the bonding wire B between the bond
W is connected to form a loop, and at this time, the relative position between the lead frame 11 and the semiconductor chip 10 die-bonded on the lead frame 11 is detected by the camera 9 mounted on the bonding head portion 4, and the loop is formed at a predetermined position. The bonding wire BW is connected.
【００２２】また、ボンディングヘッド部４には、キャ
ピラリ５が取り付けられているトランスデューサ６と、
このボンディングヘッド部４が載るＸＹテーブル８との
相対動作制御により、キャピラリ５の動作軌跡を制御す
るためのツール駆動部１２が設けられており、ボンディ
ングワイヤＢＷの先端を半導体チップ１０上の接続電極
に接続したキャピラリ５の動作を制御して一連のワイヤ
ボンディング動作を実行させるようになっている。Further, the bonding head portion 4 has a transducer 6 to which a capillary 5 is attached,
A tool driving unit 12 is provided for controlling the movement locus of the capillary 5 by controlling the relative movement of the bonding head unit 4 and the XY table 8, and the tip of the bonding wire BW is connected to the connection electrode on the semiconductor chip 10. The operation of the capillary 5 connected to is controlled to execute a series of wire bonding operations.
【００２３】図２に詳しく示すように、ボンディングワ
イヤＢＷが巻き付けられたワイヤスプール１３からワイ
ヤ先端に至るワイヤ供給経路に沿って、ボンディングワ
イヤＢＷに適当な張力を与えてボール圧着形状を安定さ
せるとともにループ形状を安定させるエアテンション１
４、前記したクランパ７およびトランスデューサ６の先
端に取り付けられたキャピラリ５が配置されている。そ
して、キャピラリ５の近傍には、このキャピラリ５に通
されたボンディングワイヤＢＷの先端を放電エネルギー
によって溶融してボールを形成する電気トーチ１５が設
けられている。なお、図示するように、クランパ７は一
対のアーム部７ａ1,７ａ2 と、このアーム部７ａ1,７ａ
2 の先端にそれぞれ取り付けられた第１および第２のク
ランプチップ７ｂ1,７ｂ2 とから構成されており、一方
のアーム部７ａ1 を他方のアーム部７ａ2 に対して接近
離反させるベアリングによりボンディングワイヤＢＷが
２つのクランプチップ７ｂ1,７ｂ2 に挟まれるようにな
っている。As shown in detail in FIG. 2, along the wire supply path from the wire spool 13 around which the bonding wire BW is wound to the tip of the wire, appropriate tension is applied to the bonding wire BW to stabilize the ball pressure bonding shape. Air tension 1 to stabilize the loop shape
4. The clamper 7 and the capillary 5 attached to the tip of the transducer 6 are arranged. In the vicinity of the capillary 5, an electric torch 15 is provided which melts the tip of the bonding wire BW passed through the capillary 5 by discharge energy to form a ball. As shown in the figure, the clamper 7 includes a pair of arm portions 7a 1 and 7a 2 and the arm portions 7a 1 and 7a.
First and second clamp tip 7b mounted respectively in two of the tip 1, 7b 2 Prefecture is composed of a bonding by a bearing to toward and away from one arm portion 7a 1 with respect to the other arm portion 7a 2 The wire BW is sandwiched between the two clamp tips 7b 1 and 7b 2 .
【００２４】ここで、本実施の形態におけるワイヤボン
ディング装置でのクランプ異常を検出するための構成を
図３に基づいて説明する。Here, a structure for detecting a clamp abnormality in the wire bonding apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
【００２５】図３において、ボンディングワイヤＢＷを
クランプした第１および第２のクランプチップ７ｂ1,７
ｂ2 の間には、たとえば5Vの電圧を印加するための電源
（電源部）１６が設けられている。したがって、クラン
プチップ７ｂ1,７ｂ2 がボンディングワイヤＢＷをクラ
ンプしているときには電源１６とクランプチップ７ｂ1,
７ｂ2 とにより閉回路が形成されて電流が流れる。この
回路には、電流値を測定するための電流計（電流測定
部）１７が設置されており、該電流計１７に判定部１８
が、さらに判定部１８に前記したツール駆動部１２およ
びアラーム１９がそれぞれ電気的に接続されている。こ
こで、判定部１８は電流計１７で測定された電流値を受
け取り、その電流値が後述する規定値以上である場合に
はツール駆動部１２にボンディング継続の指示を行い、
規定値以下の場合にはボンディング停止の指示を行うよ
うになっている。また、停止指示を行った場合には、併
せてアラーム１９を動作させて警報を発するようになっ
ている。In FIG. 3, the first and second clamp tips 7b 1 and 7 having the bonding wires BW clamped thereto.
A power supply (power supply unit) 16 for applying a voltage of 5 V, for example, is provided between b 2 . Therefore, when the clamp chips 7b 1 and 7b 2 are clamping the bonding wire BW, the power supply 16 and the clamp chips 7b 1 and 7b 1
A closed circuit is formed by 7b 2 and a current flows. An ammeter (current measuring unit) 17 for measuring a current value is installed in this circuit, and the ammeter 17 has a judging unit 18
However, the tool driving unit 12 and the alarm 19 described above are electrically connected to the determination unit 18, respectively. Here, the determination unit 18 receives the current value measured by the ammeter 17, and when the current value is equal to or more than a specified value described later, instructs the tool drive unit 12 to continue bonding,
If it is less than the specified value, an instruction to stop the bonding is issued. Further, when a stop instruction is given, the alarm 19 is also activated and an alarm is issued.
【００２６】閉回路において、クランパ７が適正にボン
ディングワイヤＢＷを掴んだ状態における合成抵抗がた
とえば 100Ωであった場合、印加電圧が5Vであるから回
路には（ 5/100) A つまり50mAの電流が流れることにな
る。一方、アーム部７ａ1,７ａ2 に曲がりや反りが発生
したり、あるいはクランプチップ７ｂ1,７ｂ2 のクラン
プ面が汚れたりすれば、つまりクランプ異常が発生すれ
ば、クランパ７がボンディングワイヤＢＷを正しく掴む
ことができなくなってクランプチップ７ｂ1,７ｂ2 とボ
ンディングワイヤＢＷとの接触面積が減少し、その結果
合成抵抗が大きくなる。そして、このように変動した合
成抵抗をたとえば 125Ωとすると、クランプ異常により
回路に流れる電流は（ 5/125）A つまり40mAとなる。In the closed circuit, when the clamper 7 properly holds the bonding wire BW and the combined resistance is, for example, 100Ω, the applied voltage is 5V, so the circuit has (5/100) A, that is, a current of 50 mA. Will flow. On the other hand, if the arms 7a 1 and 7a 2 are bent or warped, or the clamp surfaces of the clamp tips 7b 1 and 7b 2 are soiled, that is, if a clamp abnormality occurs, the clamper 7 fixes the bonding wire BW. It cannot be grasped correctly, the contact area between the clamp tips 7b 1 and 7b 2 and the bonding wire BW is reduced, and as a result, the combined resistance is increased. If the combined resistance that fluctuates in this way is 125Ω, for example, the current that flows in the circuit due to an abnormal clamp is (5/125) A, or 40mA.
【００２７】本発明はこのようなクランプ異常による抵
抗の変化に着目したもので、誤差を見込んで規定値をた
とえば45mAに設定すれば、クランプ異常のない状態では
電流計１７により回路電流が50mAと測定されてこの値が
判定部１８に送られ、これは規定値である45mA以上であ
るから、判定部１８からツール駆動部１２に対してはボ
ンディング継続の指示が行われる。したがって、キャピ
ラリ５が継続動作して半導体チップ１０の接続電極１０
ａとリード１１ａとの結線が行われる。一方、クランプ
異常が発生して回路の合成抵抗が大きくなり、回路電流
が45mA以下になると、電流計１７よりこの値を受領した
判定部１８からツール駆動部１２に対しては、測定され
た電流値が規定値以下であるからボンディングを停止す
る旨の指示が行われ、同時にアラーム１９が動作され
る。これにより、キャピラリ５の動作が停止されると同
時に、作業者に対してはクランプ異常が発生したことが
知らされる。なお、クランプ異常が発生した場合には、
作業者は所定の対策を講じて、つまりアーム部７ａ1,７
ａ2 の変形を修正したり、あるいはクランプチップ７ｂ
1,７ｂ2 の汚れ・異物を除去した後、装置を再稼働させ
る。The present invention focuses on the change in resistance due to such a clamp abnormality. If the specified value is set to, for example, 45 mA in consideration of the error, the circuit current will be 50 mA by the ammeter 17 in the absence of the clamp abnormality. This value is measured and sent to the determination unit 18, which is 45 mA or more, which is the specified value. Therefore, the determination unit 18 instructs the tool drive unit 12 to continue bonding. Therefore, the capillary 5 continues to operate and the connecting electrode 10 of the semiconductor chip 10 is
The wire a is connected to the lead 11a. On the other hand, when a clamp abnormality occurs and the combined resistance of the circuit increases and the circuit current becomes 45 mA or less, the determination unit 18 that has received this value from the ammeter 17 sends the measured current to the tool drive unit 12. Since the value is equal to or less than the specified value, an instruction to stop the bonding is issued, and at the same time, the alarm 19 is activated. As a result, the operation of the capillary 5 is stopped, and at the same time, the operator is notified that the clamp abnormality has occurred. If a clamp error occurs,
The worker takes predetermined measures, that is, the arm portions 7a 1 , 7a.
Correct the deformation of a 2 or clamp tip 7b
After removing 1 and 7b 2 of dirt and foreign substances, restart the device.
【００２８】ところで、電圧を印加した状態でボンディ
ングワイヤＢＷが半導体チップ１０の接続電極１０ａに
接続され、これにより半導体チップ１０内に過大電流が
流れて回路素子が破壊されることを防止するため、印加
電圧の値は半導体チップ１０にダメージを与えるおそれ
のないレベルに設定することが必要である。但し、ボン
ディングワイヤＢＷが接続電極１０ａと非接触状態のと
きにのみ電圧を印加するように印加のタイミングをコン
トロールすれば半導体チップ１０内を電流そのものが流
れることがなくなるので、半導体チップ１０に対する許
容電圧を一切考慮する必要がなくなり望ましい。なお、
本明細書において、印加電圧や規定値の値は、規定値に
誤差を見込むか否かを含めて自由に設定することが可能
であり、前記した数値に限定されるものではない。By the way, the bonding wire BW is connected to the connection electrode 10a of the semiconductor chip 10 in the state where a voltage is applied to prevent the excessive current from flowing in the semiconductor chip 10 and the circuit element from being destroyed. It is necessary to set the value of the applied voltage to a level that does not damage the semiconductor chip 10. However, if the voltage application timing is controlled so that the voltage is applied only when the bonding wire BW is not in contact with the connection electrode 10a, the current itself does not flow in the semiconductor chip 10. It is not necessary to consider at all and is desirable. In addition,
In the present specification, the applied voltage and the value of the specified value can be freely set including whether or not an error is expected in the specified value, and are not limited to the above-mentioned numerical values.
【００２９】このように、本実施の形態のワイヤボンデ
ィング装置によれば、第１および第２のクランプチップ
７ｂ1,７ｂ2 の間に電圧を印加し、ボンディングワイヤ
ＢＷを掴んだクランパ７に流れる電流の電流値を規定値
と比較してクランプの状態を電気的に検出するようにし
ているので、ボンディングワイヤＢＷのクランプ異常を
直ちに検出することが可能になる。As described above, according to the wire bonding apparatus of the present embodiment, a voltage is applied between the first and second clamp tips 7b 1 and 7b 2 and flows to the clamper 7 which holds the bonding wire BW. Since the clamp state is electrically detected by comparing the current value of the current with the specified value, it is possible to immediately detect the clamp abnormality of the bonding wire BW.
【００３０】これにより、ループを所望の形状に形成す
ることが可能になってワイヤ変形によるボンディング不
良を未然に防止することができる。また、ワイヤ切れに
よる装置停止がなくなって装置稼働率を向上させること
ができるので、装置の無人化稼働を可能にすることがで
きる。As a result, the loop can be formed in a desired shape, and defective bonding due to wire deformation can be prevented. Further, since the device stoppage due to the wire breakage can be eliminated and the device operating rate can be improved, the unmanned operation of the device can be enabled.
【００３１】（実施の形態２）図４は本発明の他の実施
の形態であるワイヤボンディング装置におけるクランプ
異常を検出するための構成を示す説明図である。(Second Embodiment) FIG. 4 is an explanatory diagram showing a structure for detecting a clamp abnormality in a wire bonding apparatus according to another embodiment of the present invention.
【００３２】本実施の形態におけるクランプ異常の検出
構造では、電流計に代えて回路の電気的な抵抗値を測定
する抵抗計（電気抵抗測定部）２０が用いられ、また、
回路に電流を流すための電源は設けられていない点で前
記した実施の形態１におけるワイヤボンディング装置と
異なっている。さらに、クランプ異常が発生するとクラ
ンプチップ７ｂ1,７ｂ2 とボンディングワイヤＢＷとの
接触面積が減少して抵抗値が大きくなるので、クランパ
７がボンディングワイヤＢＷを適正にクランプしている
状態における回路の抵抗値から規定値をたとえば50Ωと
設定し、判定部１８では抵抗計２０で測定された抵抗値
が規定値の50Ω以上か否かを判定するようになってい
る。そして、規定値以下である場合にはツール駆動部１
２にボンディング継続の指示を行い、規定値以上の場合
にはボンディング停止の指示を行うとともにアラーム１
９を動作させるようになっている。In the clamp abnormality detection structure of the present embodiment, an ohmmeter (electric resistance measuring section) 20 for measuring the electric resistance value of the circuit is used in place of the ammeter, and
This is different from the wire bonding apparatus in the first embodiment described above in that a power supply for supplying a current to the circuit is not provided. Further, when a clamp abnormality occurs, the contact area between the clamp tips 7b 1 and 7b 2 and the bonding wire BW decreases and the resistance value increases, so that the clamper 7 properly clamps the bonding wire BW. The specified value is set to, for example, 50Ω from the resistance value, and the determination unit 18 determines whether or not the resistance value measured by the resistance meter 20 is equal to or greater than the specified value of 50Ω. If the value is less than the specified value, the tool driving unit 1
Instruct 2 to continue bonding, and if it exceeds the specified value, instruct bonding stop and alarm 1
9 is operated.
【００３３】本ワイヤボンディング装置のように、ボン
ディングワイヤＢＷを掴んだ第１および第２のクランプ
チップ７ｂ1,７ｂ2 の間の抵抗値を測定し、これを予め
設定された規定値と比較してクランプ状態を電気的に検
出するようにしても、ボンディングワイヤＢＷのクラン
プ異常を直ちに検出することが可能になる。As in the present wire bonding apparatus, the resistance value between the first and second clamp tips 7b 1 and 7b 2 holding the bonding wire BW is measured and compared with a preset specified value. Even if the clamped state is electrically detected by the above, it becomes possible to immediately detect the clamp abnormality of the bonding wire BW.
【００３４】なお、本実施の形態では抵抗値によりクラ
ンプ異常を検出するようにしているので、実施の形態１
の場合のように、ボンディングワイヤＢＷを介して半導
体チップ１０に電流が流れるおそれがなく、特に測定の
タイミングを調整しなくても電気的ストレスにより回路
素子がダメージを受けることはない。In this embodiment, since the clamp abnormality is detected by the resistance value, the first embodiment
In this case, there is no possibility that a current will flow to the semiconductor chip 10 via the bonding wire BW, and the circuit element will not be damaged by electrical stress even if the measurement timing is not adjusted.
【００３５】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the invention is not limited to the embodiment and can be variously modified without departing from the gist of the invention. Needless to say,
【００３６】たとえば、本実施の形態においては、電流
計１７や抵抗計２０に判定部１８を接続し、回路の電流
や抵抗の値を規定値と比較して装置停止やアラーム動作
といった処置を行うようにしているが、判定部１８やア
ラーム１９を設けることなく、測定値を作業者が読み取
ってクランプ異常を判断するようにしてもよい。また、
アラーム１９を設けた場合、その警報手段には警告灯や
警告音など種々のものを採用することができる。For example, in the present embodiment, the determination unit 18 is connected to the ammeter 17 and the ohmmeter 20, and the values of the current and resistance of the circuit are compared with specified values to take measures such as device stop and alarm operation. However, the operator may read the measured value and judge the clamp abnormality without providing the determination unit 18 and the alarm 19. Also,
When the alarm 19 is provided, various alarm means such as a warning light and a warning sound can be adopted.
【００３７】本実施の形態のワイヤボンディング装置
は、熱圧着によりボンディングワイヤＢＷを接続するネ
イルヘッドボンディングのワイヤボンディング装置であ
るが、本発明はこれに限定されるものではなく、超音波
併用熱圧着法によるネイルヘッドボンディング、さらに
超音波法によるウェッジボンディングによるワイヤボン
ディング装置についても広く適用することが可能であ
る。The wire bonding apparatus of this embodiment is a nail head bonding wire bonding apparatus for connecting the bonding wires BW by thermocompression bonding, but the present invention is not limited to this, and thermosonic bonding with ultrasonic waves is used. The present invention can also be widely applied to a nail head bonding method by a method and a wire bonding apparatus by wedge bonding by an ultrasonic method.
【００３８】ここで、超音波法によるウェッジボンディ
ングにおいては、ボンディングワイヤＢＷをウェッジと
呼ばれるボンディングツールで半導体チップ１０上の接
続電極１０ａおよびリード１１ａに超音波を加えながら
圧着する方法であり、常温で接合可能なこと、ネイルヘ
ッドボンディングに比べて電極の微細ピッチ化に向いて
いることが特徴となる。In the wedge bonding by the ultrasonic method, the bonding wire BW is pressure-bonded to the connection electrode 10a and the lead 11a on the semiconductor chip 10 by applying ultrasonic waves to the connection electrode 10a and the lead 11a on the semiconductor chip 10 at room temperature. The feature is that they can be joined and that they are suitable for a finer pitch of electrodes as compared with nail head bonding.
【００３９】また、ウェッジボンディングでボンディン
グワイヤＢＷにアルミニウム線を用いた場合には、アル
ミニウム線の引っ張り強度が弱く、腐食もし易いため、
気密封止によるセラミックパッケージに適用することが
望ましい。Further, when an aluminum wire is used as the bonding wire BW in wedge bonding, the tensile strength of the aluminum wire is weak and the aluminum wire is easily corroded.
It is desirable to apply it to a hermetically sealed ceramic package.
【００４０】[0040]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows.
【００４１】(1).本発明のワイヤボンディング技術によ
れば、ボンディングワイヤを掴んだ第１および第２のク
ランプチップの間の電流値や抵抗値を規定値と比較して
クランプの状態を電気的に検出するようにしているの
で、ボンディングワイヤのクランプ異常を直ちに検出す
ることが可能になる。(1) According to the wire bonding technique of the present invention, the current value and the resistance value between the first and second clamp chips holding the bonding wire are compared with a specified value to determine the clamp state by an electric signal. It is possible to immediately detect an abnormality in the clamping of the bonding wire, because it is detected automatically.
【００４２】(2).前記した(1) により、ループを所望の
形状に形成することが可能になってワイヤ変形によるボ
ンディング不良を未然に防止することができる。(2) Due to the above (1), it is possible to form the loop into a desired shape and prevent defective bonding due to wire deformation.
【００４３】(3).さらに、前記した(1) により、ワイヤ
切れによる装置停止がなくなって装置稼働率を向上させ
ることができるので、装置の無人化稼働を可能にするこ
とができる。(3) Further, according to the above (1), since the device stoppage due to the wire breakage is eliminated and the device operating rate can be improved, the unmanned operation of the device can be realized.
【００４４】(4).電流値からクランプ状態を検出する場
合、ボンディングワイヤが接続電極と非接触状態のとき
にのみ電圧を印加するようにすれば、半導体チップ内に
電流が流れることがなくなるので、回路素子がダメージ
を受けるおそれを未然に排除することができる。(4). When the clamped state is detected from the current value, if the voltage is applied only when the bonding wire is not in contact with the connection electrode, the current will not flow in the semiconductor chip. It is possible to eliminate the possibility that the circuit element will be damaged.
【００４５】(5).抵抗値によりクランプ異常を検出する
ようにしても、同様に、ボンディングワイヤを介して半
導体チップに電流が流れるおそれがなくなって電気的ス
トレスにより回路素子がダメージを受けることがない。(5) Even if the clamp abnormality is detected by the resistance value, similarly, there is no possibility that a current will flow to the semiconductor chip through the bonding wire, and the circuit element may be damaged by the electrical stress. Absent.
【図１】本発明の実施の形態１によるワイヤボンディン
グ装置の一例を示す外観斜視図である。FIG. 1 is an external perspective view showing an example of a wire bonding device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１のワイヤボンディング装置の要部を拡大し
て示す斜視図である。FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a main part of the wire bonding apparatus of FIG.
【図３】図１のワイヤボンディング装置におけるクラン
プ異常を検出するための構成を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration for detecting a clamp abnormality in the wire bonding apparatus of FIG.
【図４】本発明の実施の形態２によるワイヤボンディン
グ装置におけるクランプ異常を検出するための構成を示
す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration for detecting a clamp abnormality in the wire bonding apparatus according to the second embodiment of the present invention.
【符号の説明】 １ ローダ部 ２ フィーダ部 ３ アンローダ部 ４ ボンディングヘッド部 ５ キャピラリ（ボンディングツール） ６ トランスデューサ ７ クランパ ７ａ1,７ａ2 アーム部 ７ｂ1 第１のクランプチップ ７ｂ2 第２のクランプチップ ８ ＸＹテーブル ９ カメラ １０ 半導体チップ １０ａ 接続電極 １１ リードフレーム １１ａ リード １２ ツール駆動部 １３ ワイヤスプール １４ エアテンション １５ 電気トーチ １６ 電源（電源部） １７ 電流計（電流測定部） １８ 判定部 １９ アラーム ２０ 抵抗計（電気抵抗測定部） ＢＷ ボンディングワイヤ[Explanation of reference numerals] 1 loader section 2 feeder section 3 unloader section 4 bonding head section 5 capillary (bonding tool) 6 transducer 7 clampers 7a 1 and 7a 2 arm section 7b 1 first clamp tip 7b 2 second clamp tip 8 XY table 9 Camera 10 Semiconductor chip 10a Connection electrode 11 Lead frame 11a Lead 12 Tool driving part 13 Wire spool 14 Air tension 15 Electric torch 16 Power supply (power supply part) 17 Ammeter (current measuring part) 18 Judgment part 19 Alarm 20 Resistance meter (Electrical resistance measurement part) BW bonding wire
Claims (8)
チップ上の接続電極とリードとの間をボンディングワイ
ヤで接続するワイヤボンディング方法であって、前記ボ
ンディングワイヤを掴んだクランパの第１のクランプチ
ップと第２のクランプチップとの間に電圧を印加し、こ
のときに流れる電流が適正なクランプ状態を示す規定値
以上か否かでクランプ異常を判断しながらボンディング
を行うことを特徴とするワイヤボンディング方法。1. A wire bonding method for connecting a connection electrode on a semiconductor chip and a lead with a bonding wire by the operation of a bonding tool, wherein the first clamp chip and the second clamp chip of the clamper gripping the bonding wire. The wire bonding method is characterized in that a voltage is applied between the clamp chip and the clamp chip, and the bonding is performed while judging the clamp abnormality depending on whether the current flowing at this time is equal to or more than a specified value indicating an appropriate clamp state.
において、前記ボンディングワイヤが前記接続電極と非
接触のときにのみ電圧を印加して電流を流すことを特徴
とするワイヤボンディング方法。2. The wire bonding method according to claim 1, wherein a voltage is applied to flow a current only when the bonding wire is not in contact with the connection electrode.
チップ上の接続電極とリードとの間をボンディングワイ
ヤで接続するワイヤボンディング方法であって、前記ボ
ンディングワイヤを掴んだクランパの第１のクランプチ
ップと第２のクランプチップとの抵抗値を測定し、その
値が適正なクランプ状態を示す規定値以下か否かでクラ
ンプ異常を判断しながらボンディングを行うことを特徴
とするワイヤボンディング方法。3. A wire bonding method for connecting a connection electrode on a semiconductor chip and a lead with a bonding wire by the operation of a bonding tool, the first clamp chip and the second clamp chip of a clamper holding the bonding wire. The wire bonding method is characterized in that the resistance value with the clamp tip is measured and the bonding is performed while judging the clamp abnormality depending on whether the value is equal to or less than a specified value indicating an appropriate clamp state.
ディング方法において、電流値が規定値以下の場合また
は抵抗値が規定値以上の場合には、ボンディング動作を
停止することを特徴とするワイヤボンディング方法。4. The wire bonding method according to claim 1, 2 or 3, wherein the bonding operation is stopped when the current value is a specified value or less or the resistance value is a specified value or more. Bonding method.
ボンディング方法において、電流値が規定値以下の場合
または抵抗値が規定値以上の場合には、クランプ異常を
作業者に警告することを特徴とするワイヤボンディング
方法。5. The wire bonding method according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein when the current value is less than a specified value or the resistance value is more than a specified value, a warning is given to the operator about a clamp abnormality. A wire bonding method characterized by:
チップ上の接続電極とリードとの間をボンディングワイ
ヤで接続するワイヤボンディング装置であって、 第１および第２のクランプチップによって前記ボンディ
ングワイヤをクランプするクランパと、 前記ボンディングワイヤをクランプした前記第１および
第２のクランプチップ間に電圧を印加する電源部と、 電圧印加により前記第１および第２のクランプチップ間
に流れる電流値を測定する電流測定部と、 前記ボンディングツールを駆動するツール駆動部と、 前記電流測定部で測定された電流値を受領し、この電流
値が規定値以上の場合には前記ツール駆動部に対してボ
ンディング継続の指示を行い、規定値以下の場合には前
記ツール駆動部に対してボンディング停止の指示を行う
判定部とを有することを特徴とするワイヤボンディング
装置。6. A wire bonding apparatus for connecting a connection electrode on a semiconductor chip and a lead with a bonding wire by the operation of a bonding tool, wherein the clamper clamps the bonding wire with first and second clamp chips. A power supply unit for applying a voltage between the first and second clamp chips clamping the bonding wire; and a current measuring unit for measuring a current value flowing between the first and second clamp chips by applying a voltage. Receiving a current value measured by the current measuring unit and a tool driving unit for driving the bonding tool, and instructing the tool driving unit to continue bonding when the current value is equal to or more than a specified value. If it is less than the specified value, the tool drive unit is instructed to stop bonding. Wire bonding apparatus characterized by having a tough.
チップ上の接続電極とリードとの間をボンディングワイ
ヤで接続するワイヤボンディング装置であって、 第１および第２のクランプチップによって前記ボンディ
ングワイヤをクランプするクランパと、 前記ボンディングワイヤをクランプした前記第１および
第２のクランプチップ間の電気的な抵抗値を測定する電
気抵抗測定部と、 前記ボンディングツールを駆動するツール駆動部と、 前記電気抵抗測定部で測定された抵抗値を受領し、この
抵抗値が規定値以下の場合には前記ツール駆動部に対し
てボンディング継続の指示を行い、規定値以上の場合に
は前記ツール駆動部に対してボンディング停止の指示を
行う判定部とを有することを特徴とするワイヤボンディ
ング装置。7. A wire bonding apparatus for connecting a connection electrode on a semiconductor chip and a lead with a bonding wire by the operation of a bonding tool, wherein the clamper clamps the bonding wire by first and second clamp chips. An electric resistance measuring unit that measures an electric resistance value between the first and second clamp chips that clamp the bonding wire; a tool driving unit that drives the bonding tool; and an electric resistance measuring unit. When the measured resistance value is received and the resistance value is below the specified value, the tool drive unit is instructed to continue bonding, and when it is above the specified value, the tool drive unit is stopped. A wire bonding apparatus, comprising:
ング装置において、前記判定部は、前記ツール駆動部に
対してボンディング停止の指示を行った場合には、併せ
てアラームを作動させることを特徴とするワイヤボンデ
ィング装置。8. The wire bonding apparatus according to claim 6 or 7, wherein the determination unit also activates an alarm when the tool driving unit is instructed to stop bonding. Wire bonding equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7318694A JPH09162227A (en) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | Method and apparatus for wire bonding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7318694A JPH09162227A (en) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | Method and apparatus for wire bonding |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09162227A true JPH09162227A (en) | 1997-06-20 |
Family
ID=18101972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7318694A Pending JPH09162227A (en) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | Method and apparatus for wire bonding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09162227A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008172010A (en) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Device and method for evaluating surface of bonding wire |
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1995
- 1995-12-07 JP JP7318694A patent/JPH09162227A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2008172010A (en) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Device and method for evaluating surface of bonding wire |
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