JPH09270440A - 半導体実装方法とその半導体実装装置 - Google Patents

半導体実装方法とその半導体実装装置

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JPH09270440A JP10442296A JP10442296A JPH09270440A JP H09270440 A JPH09270440 A JP H09270440A JP 10442296 A JP10442296 A JP 10442296A JP 10442296 A JP10442296 A JP 10442296A JP H09270440 A JPH09270440 A JP H09270440A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤーボンディング時において、ボンディ
ングの接合不良やワイヤーの切断を簡単に判定する半導
体実装方法とその装置を実現することを課題とする。 【解決手段】 ボンディングアーム１に装着されたクラ
ンパー５とボンディング加圧ツール４を有し、駆動手段
３によってボンディングした後のワイヤー７をクランパ
ー５が保持したまま張力を駆動手段３のモーターに流れ
る電流によって測定し、その測定値によってボンディン
グの良否を判定するワイヤーボンディングを含む半導体
実装方法とその半導体実装装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造工程に
おける半導体チップとリードフレーム等との接合や、半
導体チップ上にワイヤーを用いてバンプの形成を行う半
導体実装方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から半導体チップとリードフレーム
等の外部電極との接合にはワイヤーボンダーが用いられ
ている。このうち、熱圧着及び熱圧着と超音波併用のワ
イヤーボンダー等においては、ＡＣサーボモーターやリ
ニアモーター等の駆動手段と、エンコーダや変位センサ
ー等の位置検出手段により位置決めされるキャピラリー
を用い第１ボンド点，第２ボンド点にワイヤーをボンデ
ィングした後、ワイヤーをクランプして前記駆動手段に
よりクランパーを上昇させることによって、ワイヤーを
第２ボンド点の根本より切断し、再び第１ボンドを行う
ようになっていて、そのボンディング操作は極めて高速
度で動作されるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記する従
来例では、ボンディング条件が正しく設定されていない
場合やボンディングするワイヤーとか、ボンド点に汚れ
が付着している場合には、第２ボンド点にボンディング
ができないで接合不良となったり、第２ボンド点に接合
した後、クランパーでワイヤーを保持する前にワイヤー
が切断してキャピラリーからワイヤーが抜けてしまう場
合がある。そしてこのような場合に、続けてボンディン
グ操作を行った際には半導体チップの表面にキャピラリ
ーで傷を付けて不良を発生させることになる。
【０００４】本発明は、上記従来の問題点を解決するこ
とを課題として、正しくボンディングができたかどうか
を簡単に判定することができる半導体実装方法と、その
装置を実現することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来の問題点
を解決するために、半導体チップを実装するにあたって
半導体チップと電極とを接続するワイヤーをボンディン
グした後、次のボンディング動作に備えてワイヤーを引
きちぎる時のワイヤー切断時にワイヤーにかかる張力を
測定することにより、ワイヤーのボンディングが正しく
行われたかどうかを判定できるようにしたものである。
従って、ワイヤーのボンディングが正しく行われなかっ
た場合は、ボンダーを停止してボンディング不良品を排
除したり、また続いてボンディングすることによってボ
ンディング不良を続発させることが防止できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】請求項１記載に係る発明は、半導
体チップと電極とをワイヤーボンダーにより接合する半
導体実装方法において、ワイヤーをボンディングした
後、次のボンディングに備えて既にボンディングしたワ
イヤーを引きちぎるためにワイヤーを引っ張った時、ワ
イヤーにかかる張力を測定することにより、ボンディン
グが行われたかどうかを判定するようにしたものであ
る。
【０００７】また、請求項２記載に係る発明は、ボンデ
ィングしたワイヤーを引っ張った時、ワイヤーにかかる
張力が設定した値よりも低い時には、ワイヤーがボンデ
ィング点に正しく接合されなかったか、またはワイヤー
が切断されたと判定しボンディング動作を停止し、ワイ
ヤーにかかる張力が設定した値よりも大きい時には、ワ
イヤーがボンディング点に接合されていて、続いて次の
ボンディング動作が可能として判定し、ボンディング動
作を続けるようにしたものである。
【０００８】従って、請求項１及び２記載に係る発明
は、ワイヤーにかかる張力を測定するのみでボンディン
グが行われたかどうかを容易に判断することができるの
で、不良製品を排除したり、不良品生産の続発をボンダ
ーの停止により簡単に防止できる。
【０００９】また、請求項３記載に係る発明は、ボンデ
ィング加圧ツールにより、ボンディングワイヤーをボン
ディング対象物である半導体チップまたは電極に押しつ
けて接合し、次のボンディングに備えワイヤーを引っ張
ることによりワイヤーを引きちぎる駆動手段と、ワイヤ
ーを引きちぎる時にワイヤーにかかる張力を測定するワ
イヤー張力判定手段とを備えたものである。
【００１０】従って、請求項１記載に係る発明を容易に
装置として実施できるものである。また、請求項４記載
に係る発明は、駆動手段により移動可能に設けられたボ
ンディング装置のヘッドと、ボンディング装置のヘッド
の移動を検知するためにその位置を測定するセンサー
と、ボンディング後にワイヤーを保持するためのワイヤ
ー保持手段とを有し、ボンディング後にワイヤーを保持
したままボンディング装置のヘッドを前記する駆動手段
の駆動により移動させてワイヤーを切断する半導体実装
装置において、前記駆動手段の駆動電流を増加して、ボ
ンディング装置のヘッド位置の移動を前記センサーによ
り検知し、前記ボンディング装置のヘッド位置が変化し
た時の前記駆動手段の駆動電流値によりワイヤー切断時
のワイヤーの張力を求めて、ボンディングの良否を判定
することを特徴とするものである。
【００１１】従って、ボンディング装置のヘッドを移動
させる駆動手段と、ボンディング装置のヘッドの移動を
検知するセンサーを設けるのみで、ボンディングワイヤ
ーを引きちぎる時に、ワイヤーにかかる張力を容易に測
定できる半導体実装装置を実現したものである。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について図１及び図２
の図面を参照しながら説明する。
【００１３】図１は、本発明のボンディング装置のヘッ
ド部分の概略及び制御構成を示している。
【００１４】図１において、ボンディングアーム１には
支軸２が固定され図示しないブロックに回転自在に取り
付けられている。ボンディングアーム１には、駆動手段
３、例えばＡＣサーボモーターまたはリニアモーター
と、ボンディング加圧ツール４と、ワイヤー保持手段と
してのクランパー５が取り付けられている。ワイヤー供
給部６から供給されるワイヤー７は、クランパー５，ボ
ンディング加圧ツール４を通りステージ８上に固定され
た半導体チップとか電極等のボンディング対象物９に押
しつけられ接合される。ボンディングアーム１の位置
は、位置検出手段１０、例えば変位センサーまたはロー
タリーエンコーダまたはリニアスケール等により主制御
部１１に通知される。また、クランパー５はアクチュエ
ータ１２、例えばリニアモーターにより開閉し、ワイヤ
ーを保持するように構成されている。
【００１５】ワイヤー張力測定手段１３はワイヤーを保
持するクランパー５が、下方に引かれる力を測定できる
ように構成されている。ワイヤー張力測定手段１３の例
としては、ひずみゲージまたは変位センサー等があげら
れる。
【００１６】本実施例では、駆動手段３にボイスコイル
リニアモーターを用い、ワイヤー張力測定手段１３とし
てボイスコイルリニアモーターに流されている電流を測
定することにより、ワイヤーの張力を得る方法について
説明する。
【００１７】図２は、本発明のワイヤーボンダーの動作
フローチャートである。図において、１〜８はそれぞれ
ステップを示す。
【００１８】次に、図２を参照しながら本実施例の動作
について説明する。ボンド点、例えば半導体チップをリ
ードフレームに接合する場合、ワイヤーを第１ボンド点
と第２ボンド点に接合し、第２ボンド点の根本より引き
ちぎって次の第１ボンド点にボンドを行うのであるが、
上記の第２ボンド点のボンディング終了後、次のボンデ
ィングに備えボンディング加圧ツール４からワイヤー７
が２５０〜６００ミクロンボンディング対象物の方向に
突出する状態にするため、ボンディングアーム１を支軸
２を支点とし、図１における時計方向への回転によりス
テップにおいてクランプする位置に移動する。
【００１９】次いで、ワイヤー７を切断するためステッ
プ３でクランパー５を閉じる。一方、ワイヤー張力測定
手段１３よりワイヤーの張力を測定しステップ４で保存
する。
【００２０】そして、ボイスコイルリニアモーターに流
す電流を増加させステップ５でボンディングヘッドの上
昇力を増加させる。
【００２１】位置検出手段１０により、ボンディングヘ
ッドの位置の変化をステップ６で測定し、その位置に変
化がない場合にはステップ４に戻り、再度ステップ４か
らステップ６に繰り返す。
【００２２】また、ボンディングヘッドの位置に変化が
あった場合は、ワイヤーが切断できたとして次のステッ
プ７に進み、記憶しているワイヤーの張力が、ステップ
７で設定されているしきい値より大きい場合は、ワイヤ
ーが正常にボンディング点に接合できたとして、次のボ
ンディング動作へ移る。
【００２３】これに反し、ステップ７で記憶しているワ
イヤーの張力が設定されているしきい値より小さい場合
は、ボンディング不良として、ボンダーを停止する。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ボンディ
ングワイヤーの接合不良や切断を容易に検知することが
できる半導体実装方法と半導体実装装置とを実現し、半
導体実装装置のボンディング動作を停止することが可能
となり、不良品の生産を極力抑制することができる優れ
たものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるワイヤーボンディン
グ装置のヘッド部分の構成説明図
【図２】本発明の一実施例におけるワイヤーボンディン
グ方法のフローチャート
【符号の説明】 １ ボンディングアーム（ボンディング装置のヘッドの
一部） ３ 駆動手段 ４ ボンディング加圧ツール ５ クランパー（ワイヤー保持手段） ７ ワイヤー ９ ボンディング対象物（半導体チップや電極） １０ 位置検出手段 １１ 主制御部 １３ ワイヤー張力測定手段

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体チップと電極とをワイヤーボンダ
    ーにより接合する工程を含む半導体実装方法において、
    ワイヤーをボンディングした後、次のボンディングに備
    えて既にボンディングしたワイヤーを引きちぎるために
    ワイヤーを引っ張った時、ワイヤーにかかる張力を測定
    することにより、ボンディングが行われたかどうかを判
    定するようにした半導体実装方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体実装方法におい
    て、ボンディングしたワイヤーを引きちぎるためにワイ
    ヤーを引っ張った時、ワイヤーにかかる張力が設定した
    値よりも低い時には、ワイヤーがボンディング点に正し
    く接合されなかったか、またはワイヤーが切断されたと
    判定し、ボンディング動作を停止し、ワイヤーにかかる
    張力が設定した値よりも大きい時には、ワイヤーがボン
    ディング点に接合されていて、続いて次のボンディング
    動作が可能として判定しボンディング動作を続けるよう
    にした半導体実装方法。
  3. 【請求項３】 ボンディング加圧ツールにより、ボンデ
    ィングワイヤーをボンディング対象物に押しつけて接合
    し、次のボンディングに備えワイヤーを引っ張ることに
    よりワイヤーを引きちぎる駆動手段と、ワイヤーを引き
    ちぎる時にワイヤーにかかる張力を測定するワイヤー張
    力測定手段とを備えた半導体実装装置。
  4. 【請求項４】 駆動手段により移動可能に設けられたボ
    ンディング装置のヘッドと、ボンディング装置の移動を
    検知するためにその位置を測定するセンサーと、ボンデ
    ィング後にワイヤーを保持するためのワイヤー保持手段
    とを有し、ボンディング後にワイヤーを保持したままボ
    ンディング装置のヘッドを前記する駆動手段の駆動によ
    り移動させてワイヤーを切断する半導体実装装置におい
    て、前記駆動手段の駆動電流を増加して、ボンディング
    装置のヘッド位置の移動を前記センサーにより検知し、
    前記ボンディング装置のヘッド位置が変化した時の前記
    駆動手段の駆動電流値により、ワイヤー切断時のワイヤ
    ーの張力を求めて、ボンディングの良否を判定すること
    を特徴とする半導体実装装置。
JP10442296A 1996-03-29 1996-03-29 ワイヤーボンディング方法とそのワイヤーボンディング方法を使用した半導体実装方法ならびにワイヤーボンディング装置とそのワイヤーボンディング装置を備えた半導体実装装置。 Expired - Fee Related JP3724875B2 (ja)

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