JPH1187395A - ワイヤボンディング方法および装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボンディングワイヤの側面部とリードとの圧
着部位の信頼性を向上させる。 【解決手段】 リードフレーム4のタブ4aに搭載され
た半導体ペレット3のボンディングパッド3aとリード
4bとの間にボンディングワイヤ13を架設するワイヤ
ボンディングにおいて、リード4bに対するボンディン
グワイヤ13の接合予定部位13bに対して、ボンディ
ングに先立って第2の放電電極17との間で放電を行わ
せることで局部的な加熱による焼き鈍しを施すことによ
り、ボンディング温度を高くしたり、線径を必要以上に
太くしたり、ボンディングワイヤ13の純度を必要以上
に高くする等の対策を必要とすることなく、リード4b
に対するボンディングワイヤ13の圧着部位の面積や接
合強度を大きくして、圧着部位の亀裂や断線の発生を回
避する。
着部位の信頼性を向上させる。 【解決手段】 リードフレーム4のタブ4aに搭載され
た半導体ペレット3のボンディングパッド3aとリード
4bとの間にボンディングワイヤ13を架設するワイヤ
ボンディングにおいて、リード4bに対するボンディン
グワイヤ13の接合予定部位13bに対して、ボンディ
ングに先立って第2の放電電極17との間で放電を行わ
せることで局部的な加熱による焼き鈍しを施すことによ
り、ボンディング温度を高くしたり、線径を必要以上に
太くしたり、ボンディングワイヤ13の純度を必要以上
に高くする等の対策を必要とすることなく、リード4b
に対するボンディングワイヤ13の圧着部位の面積や接
合強度を大きくして、圧着部位の亀裂や断線の発生を回
避する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤボンディン
グ技術に関し、特に、ボンディングワイヤを用いた半導
体装置の組立におけるワイヤボンディング工程に適用し
て有効な技術に関する。
グ技術に関し、特に、ボンディングワイヤを用いた半導
体装置の組立におけるワイヤボンディング工程に適用し
て有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば、半導体装置の製造における組
立工程においては、所定の集積回路が形成された半導体
ペレットに設けられた複数の外部接続電極と、実装時に
外部接続端子として機能する複数のリードとを接続する
方法として、両者の間に導線を架設して個別に接続する
ワイヤボンディング技術が知られている。
立工程においては、所定の集積回路が形成された半導体
ペレットに設けられた複数の外部接続電極と、実装時に
外部接続端子として機能する複数のリードとを接続する
方法として、両者の間に導線を架設して個別に接続する
ワイヤボンディング技術が知られている。
【0003】一方、近年における半導体装置への一層の
高集積化および小型化などの要請に呼応して、接続すべ
き外部接続電極の密度が飛躍的に増大しつつあり、これ
に伴ってボンディングワイヤの間隔および線径は微細化
の一途をたどっており、接合部の面積は狭小化してい
る。
高集積化および小型化などの要請に呼応して、接続すべ
き外部接続電極の密度が飛躍的に増大しつつあり、これ
に伴ってボンディングワイヤの間隔および線径は微細化
の一途をたどっており、接合部の面積は狭小化してい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、たとえば、
QFP(Quad Flat Package )やPLCC(Plastic Le
aded Chip Carrier)等の表面実装タイプの製品の組立
にワイヤボンディングを適用した場合、組立後の実装工
程における半田リフロー工程における加熱等によって、
架設されたボンディングワイヤのリード側の圧着部位に
亀裂が生じ、極端な場合には断線に至る、という技術的
課題がある。
QFP(Quad Flat Package )やPLCC(Plastic Le
aded Chip Carrier)等の表面実装タイプの製品の組立
にワイヤボンディングを適用した場合、組立後の実装工
程における半田リフロー工程における加熱等によって、
架設されたボンディングワイヤのリード側の圧着部位に
亀裂が生じ、極端な場合には断線に至る、という技術的
課題がある。
【0005】この対策として、たとえば、ボンディング
温度を二百数十度程度まで高温化し、リード側のワイヤ
圧着部位の面積を増やすことが考えられるが、たとえ
ば、PLCCに用いられるCuフレームでは熱変形が発
生するためにボンディング温度の高温化ができない。
温度を二百数十度程度まで高温化し、リード側のワイヤ
圧着部位の面積を増やすことが考えられるが、たとえ
ば、PLCCに用いられるCuフレームでは熱変形が発
生するためにボンディング温度の高温化ができない。
【0006】このため、たとえば、PLCC用には、よ
り純度が高く展延性に優れた、いわゆるCタイプの金線
をボンディングワイヤに使用して圧着部の面積を増して
断線を回避していた。
り純度が高く展延性に優れた、いわゆるCタイプの金線
をボンディングワイヤに使用して圧着部の面積を増して
断線を回避していた。
【0007】しかし、この対策では、他の製品の組立に
用いられる金線と異なる品種がボンディングワイヤに用
いられるため、ワイヤの標準化が困難となり、工程管理
が煩雑化する、という他の技術的課題を生じる。
用いられる金線と異なる品種がボンディングワイヤに用
いられるため、ワイヤの標準化が困難となり、工程管理
が煩雑化する、という他の技術的課題を生じる。
【0008】また、従来技術の延長として、線径の太い
ワイヤを用いることも考えられるが、この場合には、小
寸法の半導体素子の組立に対応できず、また、前述のよ
うな、半導体装置の高集積化に伴う線径の微細化に逆行
することとなり、採用は困難である。また、線径の太い
ワイヤを用いる場合には、金線の使用量が増加し、組立
工程のコスト高をもたらす。
ワイヤを用いることも考えられるが、この場合には、小
寸法の半導体素子の組立に対応できず、また、前述のよ
うな、半導体装置の高集積化に伴う線径の微細化に逆行
することとなり、採用は困難である。また、線径の太い
ワイヤを用いる場合には、金線の使用量が増加し、組立
工程のコスト高をもたらす。
【0009】本発明の目的は、ボンディングワイヤの側
面部とリード等の第2の位置における接合部の信頼性を
確保することが可能なワイヤボンディング技術を提供す
ることにある。
面部とリード等の第2の位置における接合部の信頼性を
確保することが可能なワイヤボンディング技術を提供す
ることにある。
【0010】本発明の他の目的は、必要以上に太い線径
や高純度のボンディングワイヤを用いることなく、ボン
ディングワイヤの側面部とリード等の第2の位置におけ
る接合部の信頼性を確保することが可能なワイヤボンデ
ィング技術を提供することにある。
や高純度のボンディングワイヤを用いることなく、ボン
ディングワイヤの側面部とリード等の第2の位置におけ
る接合部の信頼性を確保することが可能なワイヤボンデ
ィング技術を提供することにある。
【0011】本発明の他の目的は、必要以上にボンディ
ング温度を高くすることなく、ボンディングワイヤの側
面部とリード等の第2の位置における接合部の信頼性を
確保することが可能なワイヤボンディング技術を提供す
ることにある。
ング温度を高くすることなく、ボンディングワイヤの側
面部とリード等の第2の位置における接合部の信頼性を
確保することが可能なワイヤボンディング技術を提供す
ることにある。
【0012】本発明の他の目的は、ワイヤボンディング
にて組み立てられる表面実装タイプ等の半導体装置の信
頼性を向上させることが可能なワイヤボンディング技術
を提供することにある。
にて組み立てられる表面実装タイプ等の半導体装置の信
頼性を向上させることが可能なワイヤボンディング技術
を提供することにある。
【0013】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。
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。
【0014】
【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、
下記のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
【0015】すなわち、本発明は、ボンディング工具に
挿通されたボンディングワイヤを用い、このボンディン
グワイヤの先端部を第1の位置に接合する操作と、ボン
ディング工具から繰り出されたボンディングワイヤの側
面部を第2の位置に接合する操作とを行うことにより、
第1の位置と第2位置との間を電気的に接続するワイヤ
ボンディング方法において、ボンディングワイヤの第2
の位置との接合予定部位を選択的に加熱した後、接合予
定部位を第2の位置に接合するようにしたものである。
挿通されたボンディングワイヤを用い、このボンディン
グワイヤの先端部を第1の位置に接合する操作と、ボン
ディング工具から繰り出されたボンディングワイヤの側
面部を第2の位置に接合する操作とを行うことにより、
第1の位置と第2位置との間を電気的に接続するワイヤ
ボンディング方法において、ボンディングワイヤの第2
の位置との接合予定部位を選択的に加熱した後、接合予
定部位を第2の位置に接合するようにしたものである。
【0016】また、本発明は、ボンディングワイヤが挿
通され、対象物に対して相対的に三次元的な変位が可能
にされたボンディング工具と、ボンディングワイヤの先
端部にボールを形成するボール形成手段とを備え、ボー
ルが形成されたボンディングワイヤの先端部を第1の位
置に接合する操作と、ボンディング工具から繰り出され
たボンディングワイヤの側面部を第2の位置に接合する
操作とを行うことにより、該第1の位置と第2位置との
間を電気的に接続するワイヤボンディング装置におい
て、ボンディングワイヤの第2の位置との接合予定部位
を選択的に加熱する加熱手段を備え、加熱手段によって
加熱された接合予定部位を第2の位置に接合するように
したものである。
通され、対象物に対して相対的に三次元的な変位が可能
にされたボンディング工具と、ボンディングワイヤの先
端部にボールを形成するボール形成手段とを備え、ボー
ルが形成されたボンディングワイヤの先端部を第1の位
置に接合する操作と、ボンディング工具から繰り出され
たボンディングワイヤの側面部を第2の位置に接合する
操作とを行うことにより、該第1の位置と第2位置との
間を電気的に接続するワイヤボンディング装置におい
て、ボンディングワイヤの第2の位置との接合予定部位
を選択的に加熱する加熱手段を備え、加熱手段によって
加熱された接合予定部位を第2の位置に接合するように
したものである。
【0017】上記した本発明のワイヤボンディング方法
によれば、第2の位置に対するボンディングワイヤの側
面部の接合に先立って、ボンディングワイヤの接合予定
部位が加熱されることによって焼き鈍しされ、たとえば
展延性に富む状態となっているので、接合予定部位と第
2の位置との圧着部位の面積が大きくなり、圧着強度等
が増加するので、ワイヤボンディングによる組立後にリ
フロー等の加熱を受けても、当該圧着部位に亀裂や断線
等が発生することが確実に回避され、ボンディングワイ
ヤの側面部と第2の位置における接合部の信頼性を確保
することができる。
によれば、第2の位置に対するボンディングワイヤの側
面部の接合に先立って、ボンディングワイヤの接合予定
部位が加熱されることによって焼き鈍しされ、たとえば
展延性に富む状態となっているので、接合予定部位と第
2の位置との圧着部位の面積が大きくなり、圧着強度等
が増加するので、ワイヤボンディングによる組立後にリ
フロー等の加熱を受けても、当該圧着部位に亀裂や断線
等が発生することが確実に回避され、ボンディングワイ
ヤの側面部と第2の位置における接合部の信頼性を確保
することができる。
【0018】また、本発明になるワイヤボンディング装
置によれば、たとえば、独立に動作する第1および第2
のワイヤクランパを適宜制御して、ボンディング工具か
らのボンディングワイヤの繰り出しを制御することによ
り、ボンディングワイヤの先端部から所望の距離にある
第2の位置との接合予定部位を、第2の位置に対する接
合に先立って、加熱による焼き鈍しを施して展延性に富
む状態にすることができるので、接合予定部位と第2の
位置との圧着部位の面積が大きくなり、圧着強度等が増
加する。このため、組立工程後の実装時等において半田
リフロー等の加熱を受けても、当該圧着部位に亀裂や断
線等が発生することが確実に回避され、ボンディングワ
イヤの側面部と第2の位置における接合部の信頼性を確
保することができる。
置によれば、たとえば、独立に動作する第1および第2
のワイヤクランパを適宜制御して、ボンディング工具か
らのボンディングワイヤの繰り出しを制御することによ
り、ボンディングワイヤの先端部から所望の距離にある
第2の位置との接合予定部位を、第2の位置に対する接
合に先立って、加熱による焼き鈍しを施して展延性に富
む状態にすることができるので、接合予定部位と第2の
位置との圧着部位の面積が大きくなり、圧着強度等が増
加する。このため、組立工程後の実装時等において半田
リフロー等の加熱を受けても、当該圧着部位に亀裂や断
線等が発生することが確実に回避され、ボンディングワ
イヤの側面部と第2の位置における接合部の信頼性を確
保することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。
を参照しながら詳細に説明する。
【0020】(実施の形態1)図1(a)〜(e)およ
び図2(f)〜(j)は、本発明のワイヤボンディング
方法の一実施の形態の動作の一例を順に示す断面図であ
り、図3は、本発明のワイヤボンディング装置の一実施
の形態の構成の概略を示す側面図である。また、図4
は、図3に例示された本実施の形態のワイヤボンディン
グ装置の一部を取り出して示す斜視図である。
び図2(f)〜(j)は、本発明のワイヤボンディング
方法の一実施の形態の動作の一例を順に示す断面図であ
り、図3は、本発明のワイヤボンディング装置の一実施
の形態の構成の概略を示す側面図である。また、図4
は、図3に例示された本実施の形態のワイヤボンディン
グ装置の一部を取り出して示す斜視図である。
【0021】まず、図3を用いてワイヤボンディング装
置の構成の概略を説明する。
置の構成の概略を説明する。
【0022】架台1の上には、ボンディングステージ2
が紙面に垂直な方向に長手方向を持つように配置されて
いる。このボンディングステージ2の上には、中央部に
紙面に垂直な方向に所定のピッチで設けられ、各々に半
導体ペレット3を搭載する複数のタブ4aと、個々のタ
ブ4aに搭載された半導体ペレット3を取り囲む複数の
リード4bなどを連ねて構成されるリードフレーム4が
載置されている。ボンディングステージ2の内部には、
ヒータ2aが内蔵されており、載置されたリードフレー
ム4および半導体ペレット3が所定の温度に加熱される
ように構成されている。
が紙面に垂直な方向に長手方向を持つように配置されて
いる。このボンディングステージ2の上には、中央部に
紙面に垂直な方向に所定のピッチで設けられ、各々に半
導体ペレット3を搭載する複数のタブ4aと、個々のタ
ブ4aに搭載された半導体ペレット3を取り囲む複数の
リード4bなどを連ねて構成されるリードフレーム4が
載置されている。ボンディングステージ2の内部には、
ヒータ2aが内蔵されており、載置されたリードフレー
ム4および半導体ペレット3が所定の温度に加熱される
ように構成されている。
【0023】さらに、架台1の上において、ボンディン
グステージ2の側方部には、水平面内において移動自在
なX−Yテーブル5が設けられている。このX−Yテー
ブル5の上には、一端を前記ボンディングステージ2の
上方に位置させた姿勢のボンディングヘッド6が揺動軸
7を介して垂直面内で揺動自在に軸支されている。ボン
ディングヘッド6の他端側はX−Yテーブル5に載置さ
れたリニアモータ8に接続されて上下方向に駆動される
ように構成されている。
グステージ2の側方部には、水平面内において移動自在
なX−Yテーブル5が設けられている。このX−Yテー
ブル5の上には、一端を前記ボンディングステージ2の
上方に位置させた姿勢のボンディングヘッド6が揺動軸
7を介して垂直面内で揺動自在に軸支されている。ボン
ディングヘッド6の他端側はX−Yテーブル5に載置さ
れたリニアモータ8に接続されて上下方向に駆動される
ように構成されている。
【0024】ボンディングヘッド6のボンディングステ
ージ2の側の端部にはボンディングアーム9が水平に支
持されており、当該ボンディングステージ2の直上部に
位置する先端部には、キャピラリ10が軸方向に貫通し
て形成された図示しないワイヤ挿通孔をほぼ垂直にした
姿勢で固定されている。
ージ2の側の端部にはボンディングアーム9が水平に支
持されており、当該ボンディングステージ2の直上部に
位置する先端部には、キャピラリ10が軸方向に貫通し
て形成された図示しないワイヤ挿通孔をほぼ垂直にした
姿勢で固定されている。
【0025】ボンディングアーム9の基端部側には、超
音波発振器11が設けられており、随時、当該ボンディ
ングアーム9の先端部に固定されたキャピラリ10に対
して所定の超音波振動が印加される構造となっている。
キャピラリ10の図示しないワイヤ挿通孔には、リール
12から繰り出されるボンディングワイヤ13が挿通さ
れている。
音波発振器11が設けられており、随時、当該ボンディ
ングアーム9の先端部に固定されたキャピラリ10に対
して所定の超音波振動が印加される構造となっている。
キャピラリ10の図示しないワイヤ挿通孔には、リール
12から繰り出されるボンディングワイヤ13が挿通さ
れている。
【0026】このボンディングワイヤ13は、たとえば
径が25〜30μmの導電性の線材(たとえば金線(A
u))などからなる。
径が25〜30μmの導電性の線材(たとえば金線(A
u))などからなる。
【0027】キャピラリ10とリール12との間におけ
るボンディングワイヤ13の経路には、当該ボンディン
グワイヤ13を拘束することによって、随時、キャピラ
リ10からの当該ボンディングワイヤ13の繰り出しを
阻止する動作を行う第1のワイヤクランパ14が、前記
ボンディングヘッド6に固定された状態で設けられてお
り、当該ボンディングヘッド6のリニアモータ8による
揺動動作によってキャピラリ10とともに上下動するよ
うに構成されている。
るボンディングワイヤ13の経路には、当該ボンディン
グワイヤ13を拘束することによって、随時、キャピラ
リ10からの当該ボンディングワイヤ13の繰り出しを
阻止する動作を行う第1のワイヤクランパ14が、前記
ボンディングヘッド6に固定された状態で設けられてお
り、当該ボンディングヘッド6のリニアモータ8による
揺動動作によってキャピラリ10とともに上下動するよ
うに構成されている。
【0028】この場合、キャピラリ10とリール12と
の間におけるボンディングワイヤ13の経路には、さら
に、ボンディングヘッド6とは独立に架台1の側に固定
された第2のワイヤクランパ15が設けられてており、
前記第1のワイヤクランパ14とは独立に動作して、随
時、キャピラリ10からの当該ボンディングワイヤ13
の繰り出しを停止する動作が可能になっている。
の間におけるボンディングワイヤ13の経路には、さら
に、ボンディングヘッド6とは独立に架台1の側に固定
された第2のワイヤクランパ15が設けられてており、
前記第1のワイヤクランパ14とは独立に動作して、随
時、キャピラリ10からの当該ボンディングワイヤ13
の繰り出しを停止する動作が可能になっている。
【0029】さらに、特に図示しないが、キャピラリ1
0とリール12との間におけるボンディングワイヤ13
の経路には、ボンディングワイヤ13に側方から所定の
流速の気流を吹きつけることによって、ボンディングワ
イヤ13をキャピラリ10からリール12の側に引き戻
す方向に所定の大きさの張力を常時作用させるバックテ
ンション機構が設けられており、第1のワイヤクランパ
14および第2のワイヤクランパ15が開いた状態で
は、ボンディングワイヤ13は、リール12の側に戻る
方向に移動するように構成されている。
0とリール12との間におけるボンディングワイヤ13
の経路には、ボンディングワイヤ13に側方から所定の
流速の気流を吹きつけることによって、ボンディングワ
イヤ13をキャピラリ10からリール12の側に引き戻
す方向に所定の大きさの張力を常時作用させるバックテ
ンション機構が設けられており、第1のワイヤクランパ
14および第2のワイヤクランパ15が開いた状態で
は、ボンディングワイヤ13は、リール12の側に戻る
方向に移動するように構成されている。
【0030】さらに、ボンディングアーム9の先端部に
固定されたキャピラリ10の近傍には、ボンディングス
テージ2から所定の高さにおいてキャピラリ10の先端
部直下に至る方向に水平に移動自在にされているととも
に、放電電源回路18からボンディングワイヤ13との
間に所定のタイミングで所定の放電電圧が印加される第
1の放電電極16が設けられている。
固定されたキャピラリ10の近傍には、ボンディングス
テージ2から所定の高さにおいてキャピラリ10の先端
部直下に至る方向に水平に移動自在にされているととも
に、放電電源回路18からボンディングワイヤ13との
間に所定のタイミングで所定の放電電圧が印加される第
1の放電電極16が設けられている。
【0031】そして、随時、キャピラリ10の先端部か
ら所定の長さに突出したボンディングワイヤ13の先端
部の直下に所定の間隙をなすように移動し、その状態で
ボンディングワイヤ13の先端部との間で放電を行うこ
とにより、ボンディングワイヤ13の先端部が溶融さ
れ、表面張力によってボール13aが形成される。
ら所定の長さに突出したボンディングワイヤ13の先端
部の直下に所定の間隙をなすように移動し、その状態で
ボンディングワイヤ13の先端部との間で放電を行うこ
とにより、ボンディングワイヤ13の先端部が溶融さ
れ、表面張力によってボール13aが形成される。
【0032】この場合、ボンディングワイヤ13の先端
部に放電によってボール13aを形成する第1の放電電
極16の近傍には、キャピラリ10の先端部から引き出
されたボンディングワイヤ13の経路に交差する方向に
変位自在に設けられ、前記放電電源回路18に接続され
ている第2の放電電極17が配置されている。
部に放電によってボール13aを形成する第1の放電電
極16の近傍には、キャピラリ10の先端部から引き出
されたボンディングワイヤ13の経路に交差する方向に
変位自在に設けられ、前記放電電源回路18に接続され
ている第2の放電電極17が配置されている。
【0033】すなわち、図4に例示されるように、第2
の放電電極17は、ボンディングワイヤ13を挟んで対
向する間隙が可変な一対の電極片17aおよび電極片1
7bと、各電極片を上下方向から挟むとともに、各電極
片よりも所定の寸法だけボンディングワイヤ13の側に
突設された絶縁片17cおよび絶縁片17dと、これら
を駆動して変移させる図示しない電極駆動機構とで構成
されている。
の放電電極17は、ボンディングワイヤ13を挟んで対
向する間隙が可変な一対の電極片17aおよび電極片1
7bと、各電極片を上下方向から挟むとともに、各電極
片よりも所定の寸法だけボンディングワイヤ13の側に
突設された絶縁片17cおよび絶縁片17dと、これら
を駆動して変移させる図示しない電極駆動機構とで構成
されている。
【0034】そして、キャピラリ10から引き出された
ボンディングワイヤ13に両側から所望の間隙をなすよ
うに電極片17aおよび電極片17bが接近して対向
し、絶縁片17cおよび絶縁片17dの突出寸法等によ
って規定されるギャップにてボンディングワイヤ13と
の間で放電を行うことにより、放電エネルギによって、
ボンディングワイヤ13の放電部位、すなわち接合予定
部位13bを選択的に、たとえば500〜600℃の温
度に加熱して、焼き鈍し操作が行われる。
ボンディングワイヤ13に両側から所望の間隙をなすよ
うに電極片17aおよび電極片17bが接近して対向
し、絶縁片17cおよび絶縁片17dの突出寸法等によ
って規定されるギャップにてボンディングワイヤ13と
の間で放電を行うことにより、放電エネルギによって、
ボンディングワイヤ13の放電部位、すなわち接合予定
部位13bを選択的に、たとえば500〜600℃の温
度に加熱して、焼き鈍し操作が行われる。
【0035】なお、ボンディングワイヤの接合予定部位
13bの局部的な加熱方法としては放電に限らず、上述
の第2の放電電極17の代わりに、従来、ボールの形成
に用いられていた水素火炎等の火炎トーチ、あるいは、
熱風を吹きつける熱風発生機構、さらには超音波印加機
構等、任意の加熱手段を用いることが可能である。また
後述のようにレーザ光を用いることもできる。
13bの局部的な加熱方法としては放電に限らず、上述
の第2の放電電極17の代わりに、従来、ボールの形成
に用いられていた水素火炎等の火炎トーチ、あるいは、
熱風を吹きつける熱風発生機構、さらには超音波印加機
構等、任意の加熱手段を用いることが可能である。また
後述のようにレーザ光を用いることもできる。
【0036】また、ボンディングヘッド6には、キャピ
ラリ10の直下に位置する半導体ペレット3およびこの
半導体ペレット3を搭載したリードフレーム4の画像を
取り込むことにより、半導体ペレット3に設けられた後
述の複数のボンディングパッド3aや半導体ペレット3
を取り囲む複数のリード4bなどの位置を認識する画像
認識機構19が設けられている。
ラリ10の直下に位置する半導体ペレット3およびこの
半導体ペレット3を搭載したリードフレーム4の画像を
取り込むことにより、半導体ペレット3に設けられた後
述の複数のボンディングパッド3aや半導体ペレット3
を取り囲む複数のリード4bなどの位置を認識する画像
認識機構19が設けられている。
【0037】さらに、この画像認識機構19およびボン
ディングヘッド6が搭載されるX−Yテーブル5,当該
ボンディングヘッド6の上下動を制御するリニアモータ
8,第1のワイヤクランパ14,第2のワイヤクランパ
15,放電電源回路18などは、制御部20によって統
括して制御され、互いに連携して動作することにより、
後述のようなボンディング動作が行われる。
ディングヘッド6が搭載されるX−Yテーブル5,当該
ボンディングヘッド6の上下動を制御するリニアモータ
8,第1のワイヤクランパ14,第2のワイヤクランパ
15,放電電源回路18などは、制御部20によって統
括して制御され、互いに連携して動作することにより、
後述のようなボンディング動作が行われる。
【0038】以下、上述のような構成のワイヤボンディ
ング装置によるワイヤボンディング方法の一例を、図1
(a)〜(e)および図2(f)〜(j)などを参照し
ながら説明する。
ング装置によるワイヤボンディング方法の一例を、図1
(a)〜(e)および図2(f)〜(j)などを参照し
ながら説明する。
【0039】まず、ボンディングステージ2に設けられ
た図示しない送り機構により、リードフレーム4は図3
の紙面に垂直な方向に移動し、搭載した半導体ペレット
3がボンディングヘッド6の直下に位置するように位置
決めされるとともに、ヒータ2aによって200℃程度
の温度に加熱される。
た図示しない送り機構により、リードフレーム4は図3
の紙面に垂直な方向に移動し、搭載した半導体ペレット
3がボンディングヘッド6の直下に位置するように位置
決めされるとともに、ヒータ2aによって200℃程度
の温度に加熱される。
【0040】また、制御部20は、画像認識機構19に
よってキャピラリ10の直下に位置決めされた半導体ペ
レット3のこれからボンディングしようとするボンディ
ングパッド3aと、それに対応するリード4bにおける
ボンディング位置との距離を認識する。
よってキャピラリ10の直下に位置決めされた半導体ペ
レット3のこれからボンディングしようとするボンディ
ングパッド3aと、それに対応するリード4bにおける
ボンディング位置との距離を認識する。
【0041】このとき、ボンディングヘッド6の側にお
いては、第1のワイヤクランパ14および第2のワイヤ
クランパ15はともに開いており、図示しないバックテ
ンション機構による張力によって、ボンディングワイヤ
13の先端部に形成されているボール13aはキャピラ
リ10の先端部に保持されている(図1(a))。
いては、第1のワイヤクランパ14および第2のワイヤ
クランパ15はともに開いており、図示しないバックテ
ンション機構による張力によって、ボンディングワイヤ
13の先端部に形成されているボール13aはキャピラ
リ10の先端部に保持されている(図1(a))。
【0042】この状態で、X−Yテーブル5を適宜移動
させることにより、キャピラリ10は、半導体ペレット
3における複数のボンディングパッド3aの目的の一つ
の直上部に位置決めされ、同時に、リニアモータ8を作
動させてキャピラリ10は目的のボンディングパッド3
aの上に降下し、ボール13aを当該ボンディングパッ
ド3aに50〜150gf程度の荷重で押圧しながら、
超音波発振器11から60KHz程度の超音波振動が印加
され、ボール13aはボンディングパッド3aに対して
圧着される(図1(b))。
させることにより、キャピラリ10は、半導体ペレット
3における複数のボンディングパッド3aの目的の一つ
の直上部に位置決めされ、同時に、リニアモータ8を作
動させてキャピラリ10は目的のボンディングパッド3
aの上に降下し、ボール13aを当該ボンディングパッ
ド3aに50〜150gf程度の荷重で押圧しながら、
超音波発振器11から60KHz程度の超音波振動が印加
され、ボール13aはボンディングパッド3aに対して
圧着される(図1(b))。
【0043】その後、リニアモータ8を作動させること
により、キャピラリ10はボンディングワイヤ13を繰
り出しながら上昇し、当該ボンディングワイヤ13の途
中に後述のようにして予め選択的な加熱にて焼き鈍しさ
れている接合予定部位13bの位置に先端部の高さを一
致させる(図1(c))。
により、キャピラリ10はボンディングワイヤ13を繰
り出しながら上昇し、当該ボンディングワイヤ13の途
中に後述のようにして予め選択的な加熱にて焼き鈍しさ
れている接合予定部位13bの位置に先端部の高さを一
致させる(図1(c))。
【0044】さらに、X−Yテーブル5を駆動すること
により、キャピラリ10を複数のリード4bの目的の一
つの直上部に位置決めすると同時にリニアモータ8を駆
動してキャピラリ10を降下させ、ボンディングワイヤ
13の接合予定部位13bの側面部をリード4bの表面
に接触させた状態で押圧しながら超音波振動を印加する
ことで、ボンディングワイヤ13(接合予定部位13
b)の側面部をリード4bの表面に熱圧着する(図1
(d))。
により、キャピラリ10を複数のリード4bの目的の一
つの直上部に位置決めすると同時にリニアモータ8を駆
動してキャピラリ10を降下させ、ボンディングワイヤ
13の接合予定部位13bの側面部をリード4bの表面
に接触させた状態で押圧しながら超音波振動を印加する
ことで、ボンディングワイヤ13(接合予定部位13
b)の側面部をリード4bの表面に熱圧着する(図1
(d))。
【0045】この時、接合予定部位13bは焼き鈍しに
よって展延性に富む状態でボンディングが行われるの
で、接合予定部位13bのリード4bに対する圧着部位
の接合面積が十分に広く確保され、大きな接合強度を得
ることができる。
よって展延性に富む状態でボンディングが行われるの
で、接合予定部位13bのリード4bに対する圧着部位
の接合面積が十分に広く確保され、大きな接合強度を得
ることができる。
【0046】次に、キャピラリ10は、演算によって求
められた所定の距離L1 だけ、リード4bの表面から上
昇し、停止する(図1(e))。
められた所定の距離L1 だけ、リード4bの表面から上
昇し、停止する(図1(e))。
【0047】なお、これまでの図1(a)〜(e)の間
には、第1のワイヤクランパ14および第2のワイヤク
ランパ15は開いたままである。
には、第1のワイヤクランパ14および第2のワイヤク
ランパ15は開いたままである。
【0048】その後、第1のワイヤクランパ14を閉
じ、ボンディングワイヤ13を拘束したままの状態で、
キャピラリ10は、前記高さL1 の位置からさらにL2
の高さまで上昇して停止し、このときボンディングワイ
ヤ13は、リード4bの接合部近傍において切断され、
ボンディングワイヤ13の架設による半導体ペレット3
の一つのボンディングパッド3aと、これに対応するリ
ードフレーム4の一つのリード4bとの電気的な接続が
完了する(図2(f))。
じ、ボンディングワイヤ13を拘束したままの状態で、
キャピラリ10は、前記高さL1 の位置からさらにL2
の高さまで上昇して停止し、このときボンディングワイ
ヤ13は、リード4bの接合部近傍において切断され、
ボンディングワイヤ13の架設による半導体ペレット3
の一つのボンディングパッド3aと、これに対応するリ
ードフレーム4の一つのリード4bとの電気的な接続が
完了する(図2(f))。
【0049】次に、リード4bの表面から所定の高さL
3 に配置されている第2の放電電極17が、キャピラリ
10の先端部から引き出された状態にあるボンディング
ワイヤ13の途中(すなわち接合予定部位13b)に両
側から接近し、接合予定部位13bとの間で放電を行う
(図2(g))。
3 に配置されている第2の放電電極17が、キャピラリ
10の先端部から引き出された状態にあるボンディング
ワイヤ13の途中(すなわち接合予定部位13b)に両
側から接近し、接合予定部位13bとの間で放電を行う
(図2(g))。
【0050】この時、放電エネルギによってボンディン
グワイヤ13の先端部から目的の距離L4 に位置する接
合予定部位13bが軸方向に所定の長さL5 の範囲だけ
所望の温度に加熱されることによって焼き鈍しを受け
る。
グワイヤ13の先端部から目的の距離L4 に位置する接
合予定部位13bが軸方向に所定の長さL5 の範囲だけ
所望の温度に加熱されることによって焼き鈍しを受け
る。
【0051】なお、この時の放電条件としては、たとえ
ばボンディングワイヤ13に対して、第2の放電電極1
7を負極性とし、ギャップなどにおける絶縁破壊電圧と
して2000〜4000V,放電電流10〜20mA,
放電時間2〜10ms,放電ギャップ0.1〜0.3mmが望
ましく、その場合、ボンディングワイヤ13の接合予定
部位13bを軸方向に0.4〜0.6mmの範囲で焼き鈍しを
施すことができる。
ばボンディングワイヤ13に対して、第2の放電電極1
7を負極性とし、ギャップなどにおける絶縁破壊電圧と
して2000〜4000V,放電電流10〜20mA,
放電時間2〜10ms,放電ギャップ0.1〜0.3mmが望
ましく、その場合、ボンディングワイヤ13の接合予定
部位13bを軸方向に0.4〜0.6mmの範囲で焼き鈍しを
施すことができる。
【0052】ここで、ボンディングワイヤ13の先端部
から接合予定部位13bまでの前記長さL4 を、次の架
設の際のワイヤループ形成のために必要とされるボンデ
ィングワイヤ13の長さL6 (図示せず)と、ボール1
3aの形成時に消費される長さL7 (図示せず)との和
に等しくすることによって、この接合予定部位13bの
中心部を、次のボンディング動作におけるリード4bの
側の接合位置に一致させることができる。
から接合予定部位13bまでの前記長さL4 を、次の架
設の際のワイヤループ形成のために必要とされるボンデ
ィングワイヤ13の長さL6 (図示せず)と、ボール1
3aの形成時に消費される長さL7 (図示せず)との和
に等しくすることによって、この接合予定部位13bの
中心部を、次のボンディング動作におけるリード4bの
側の接合位置に一致させることができる。
【0053】すなわち、前記L1 〜L7 の間には、各部
の幾何学的な関係から、 L4 =L6 +L7 L1 =L4 +L2 −L3 ∴ L1 =L6 +L7 +L2 −L3 の関係がある。
の幾何学的な関係から、 L4 =L6 +L7 L1 =L4 +L2 −L3 ∴ L1 =L6 +L7 +L2 −L3 の関係がある。
【0054】ここで、次の架設の際のワイヤループ形成
のために必要とされるボンディングワイヤ13の前記長
さL6 は、相互に接続される半導体ペレット3のボンデ
ィングパッド3aとリード4bにおけるボンディング位
置との距離と、ワイヤループの高さとによって、またボ
ール13aの形成時に消費される長さL7 は、ボンディ
ングワイヤ13の径と、ボール13aの径とによってそ
れぞれ決定され、L2,L3 はワイヤボンディング装置
の初期設定によって決まるので、これらの諸条件が決ま
れば前記図1(e)の工程におけるキャピラリ10の高
さL1 を演算によって求めることができる。
のために必要とされるボンディングワイヤ13の前記長
さL6 は、相互に接続される半導体ペレット3のボンデ
ィングパッド3aとリード4bにおけるボンディング位
置との距離と、ワイヤループの高さとによって、またボ
ール13aの形成時に消費される長さL7 は、ボンディ
ングワイヤ13の径と、ボール13aの径とによってそ
れぞれ決定され、L2,L3 はワイヤボンディング装置
の初期設定によって決まるので、これらの諸条件が決ま
れば前記図1(e)の工程におけるキャピラリ10の高
さL1 を演算によって求めることができる。
【0055】すなわち、制御部20は、前記図1(e)
の工程において、キャピラリ10の高さL1 を演算によ
って求め、リニアモータ8の動作を適宜制御することに
より、キャピラリ10の高さがL1 となるようにする。
の工程において、キャピラリ10の高さL1 を演算によ
って求め、リニアモータ8の動作を適宜制御することに
より、キャピラリ10の高さがL1 となるようにする。
【0056】次に、図2(g)の工程における放電によ
る接合予定部位13bの形成後、まず、第2のワイヤク
ランパ15が閉じてボンディングワイヤ13を拘束する
とともに、第1のワイヤクランパ14が開き、その状態
でキャピラリ10は距離L8だけ降下し、キャピラリ1
0の先端部からボンディングワイヤ13の先端部が長さ
L9 だけ突出するようにして停止する(図2(h))。
る接合予定部位13bの形成後、まず、第2のワイヤク
ランパ15が閉じてボンディングワイヤ13を拘束する
とともに、第1のワイヤクランパ14が開き、その状態
でキャピラリ10は距離L8だけ降下し、キャピラリ1
0の先端部からボンディングワイヤ13の先端部が長さ
L9 だけ突出するようにして停止する(図2(h))。
【0057】ここで、前記L8 ,L9 と前記L1 との間
には、幾何学的な関係から L8 =L1 −L9 が成り立つ。L9 は次の工程でのボンディングワイヤ1
3の先端部にボール13aを形成するために必要な長さ
であり、本実施の形態の場合には0.5〜1.0mmが適当で
ある。前述のように、L1 は前記諸条件が決まれば求ま
るので、L8 も演算によって求めることができ、制御部
20は、リニアモータ8を適宜制御することにより、こ
の長さL8 を設定する。
には、幾何学的な関係から L8 =L1 −L9 が成り立つ。L9 は次の工程でのボンディングワイヤ1
3の先端部にボール13aを形成するために必要な長さ
であり、本実施の形態の場合には0.5〜1.0mmが適当で
ある。前述のように、L1 は前記諸条件が決まれば求ま
るので、L8 も演算によって求めることができ、制御部
20は、リニアモータ8を適宜制御することにより、こ
の長さL8 を設定する。
【0058】続いて、まず、第1のワイヤクランパ14
が閉じてボンディングワイヤ13を拘束し、その後に第
2のワイヤクランパ15を開き、その状態でキャピラリ
10は、リード4bの表面から距離L2 だけ上昇して停
止するとともに、第1の放電電極16がキャピラリ10
の直下に、当該キャピラリ10の先端部から突出したボ
ンディングワイヤ13の先端部と所定の放電ギャップL
10をなすように入り込む(図2(i))。
が閉じてボンディングワイヤ13を拘束し、その後に第
2のワイヤクランパ15を開き、その状態でキャピラリ
10は、リード4bの表面から距離L2 だけ上昇して停
止するとともに、第1の放電電極16がキャピラリ10
の直下に、当該キャピラリ10の先端部から突出したボ
ンディングワイヤ13の先端部と所定の放電ギャップL
10をなすように入り込む(図2(i))。
【0059】さらに、そのまま状態で、ボンディングワ
イヤ13の先端部と第1の放電電極16との間で放電を
行い、この時、放電エネルギによってボンディングワイ
ヤ13の先端部が溶融し、それ自体の表面張力によって
ボール13aが形成される(図2(j))。
イヤ13の先端部と第1の放電電極16との間で放電を
行い、この時、放電エネルギによってボンディングワイ
ヤ13の先端部が溶融し、それ自体の表面張力によって
ボール13aが形成される(図2(j))。
【0060】その後、閉じていた第1のワイヤクランパ
14が開放され、図示しないバックテンション機構によ
りリール12の方向へ作用する張力によってボンディン
グワイヤ13は引き戻され、ボンディングワイヤ13の
先端部のボール13aはキャピラリ10の先端部に保持
されて前記図1(a)の状態となり、次のボンディング
作業が可能な状態となる。
14が開放され、図示しないバックテンション機構によ
りリール12の方向へ作用する張力によってボンディン
グワイヤ13は引き戻され、ボンディングワイヤ13の
先端部のボール13aはキャピラリ10の先端部に保持
されて前記図1(a)の状態となり、次のボンディング
作業が可能な状態となる。
【0061】なお、第1の放電電極16のリード4bの
表面からの高さをL11とし、ボンディングワイヤ13の
先端部との放電をギャップL10とすると、 L2 =L9 +L10+L11 が成立するので、前記図2(i)の工程におけるキャピ
ラリ10の上昇高さL2を演算によって求めることかで
き、制御部20は、これによりリニアモータ8を制御し
て当該キャピラリ10の上昇高さL2 を設定する動作を
行う。
表面からの高さをL11とし、ボンディングワイヤ13の
先端部との放電をギャップL10とすると、 L2 =L9 +L10+L11 が成立するので、前記図2(i)の工程におけるキャピ
ラリ10の上昇高さL2を演算によって求めることかで
き、制御部20は、これによりリニアモータ8を制御し
て当該キャピラリ10の上昇高さL2 を設定する動作を
行う。
【0062】また、第1の放電電極16によるボール1
3aの形成における条件としては、本実施の形態の場合
には、前記の第2の放電電極17による接合予定部位1
3bの加熱における条件に対して、大電流,短時間放電
が望ましく、たとえば接合予定部位13bに対して、第
1の放電電極16を負極性とし、放電時間0.5〜2.0m
s,放電電流30〜100mAとすることが考えられ
る。
3aの形成における条件としては、本実施の形態の場合
には、前記の第2の放電電極17による接合予定部位1
3bの加熱における条件に対して、大電流,短時間放電
が望ましく、たとえば接合予定部位13bに対して、第
1の放電電極16を負極性とし、放電時間0.5〜2.0m
s,放電電流30〜100mAとすることが考えられ
る。
【0063】こうして、図1(a)〜(e)および図2
(f)〜(j)の一連の工程を繰り返すことにより、半
導体ペレット3の複数のボンディングパッド3aの各々
と、これに対応するリードフレーム4の側の複数のリー
ド4bの各々とのボンディングワイヤ13の架設による
電気的な接続を行うワイヤボンディング作業が遂行され
る。
(f)〜(j)の一連の工程を繰り返すことにより、半
導体ペレット3の複数のボンディングパッド3aの各々
と、これに対応するリードフレーム4の側の複数のリー
ド4bの各々とのボンディングワイヤ13の架設による
電気的な接続を行うワイヤボンディング作業が遂行され
る。
【0064】ところで、一連のボンディング工程が循環
しており説明が煩雑になるため、冒頭における詳述を避
けたが、本実施の形態の場合には、個々の半導体ペレッ
ト3の複数のボンディングパッド3aとその各々に対応
する複数のリード4bとにおける個々のボンディング作
業の最初においては、前述のように、当該最初のボンデ
ィングの組み合わせであるボンディングパッド3aとリ
ード4bのボンディング位置との距離などに基づく、ボ
ンディングワイヤ13の途中の所定の位置にある接合予
定部位13bを予め加熱しておく必要がある。
しており説明が煩雑になるため、冒頭における詳述を避
けたが、本実施の形態の場合には、個々の半導体ペレッ
ト3の複数のボンディングパッド3aとその各々に対応
する複数のリード4bとにおける個々のボンディング作
業の最初においては、前述のように、当該最初のボンデ
ィングの組み合わせであるボンディングパッド3aとリ
ード4bのボンディング位置との距離などに基づく、ボ
ンディングワイヤ13の途中の所定の位置にある接合予
定部位13bを予め加熱しておく必要がある。
【0065】そこで、本実施の形態の場合には、個々の
半導体ペレット3における実際のワイヤボンディング操
作に先立って、リードフレーム4の側端部などのよう
に、将来の封止工程において切除されて捨てられ、製品
の品質などに無関係の領域を利用して、前記図1(a)
〜(e)および図2(f)〜(j)の一連の操作による
捨てボンディング動作を行うことにより、最初のボンデ
ィングの組み合わせである半導体ペレット3のボンディ
ングパッド3aとリード4bのボンディング位置との距
離などに応じて図1(a)のように、ボンディングワイ
ヤ13の先端部から適切な距離を接合予定部位13bと
して当該部位を予め加熱して焼き鈍しを施す操作を行
う。
半導体ペレット3における実際のワイヤボンディング操
作に先立って、リードフレーム4の側端部などのよう
に、将来の封止工程において切除されて捨てられ、製品
の品質などに無関係の領域を利用して、前記図1(a)
〜(e)および図2(f)〜(j)の一連の操作による
捨てボンディング動作を行うことにより、最初のボンデ
ィングの組み合わせである半導体ペレット3のボンディ
ングパッド3aとリード4bのボンディング位置との距
離などに応じて図1(a)のように、ボンディングワイ
ヤ13の先端部から適切な距離を接合予定部位13bと
して当該部位を予め加熱して焼き鈍しを施す操作を行
う。
【0066】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、ボンディングワイヤ13の途中におけるリード4b
に対する接合予定部位13bが予め局部的に加熱される
ことによって焼き鈍しが施され、展延性に富む状態でリ
ード4bに対するボンディングが行われるので、たとえ
ば、ボンディング温度を200℃以上の高温に設定した
り、必要以上に線径の太い金線材や、高純度の金線材等
をボンディングワイヤ13として用いることなく、接合
予定部位13bのリード4bに対する圧着部位の接合面
積が十分に広く確保され、大きな接合強度を得ることが
できる。このため、圧着部位等が後に加熱等を受けても
亀裂な断線等の障害が発生することが確実に回避され
る。
ば、ボンディングワイヤ13の途中におけるリード4b
に対する接合予定部位13bが予め局部的に加熱される
ことによって焼き鈍しが施され、展延性に富む状態でリ
ード4bに対するボンディングが行われるので、たとえ
ば、ボンディング温度を200℃以上の高温に設定した
り、必要以上に線径の太い金線材や、高純度の金線材等
をボンディングワイヤ13として用いることなく、接合
予定部位13bのリード4bに対する圧着部位の接合面
積が十分に広く確保され、大きな接合強度を得ることが
できる。このため、圧着部位等が後に加熱等を受けても
亀裂な断線等の障害が発生することが確実に回避され
る。
【0067】これにより、たとえば表面実装タイプ等の
半導体装置において、たとえば組立後の実装工程におけ
る半田リフロー工程等で加熱を受けても、ボンディング
ワイヤ13とリード4bとの圧着部に亀裂や断線等の障
害が発生して製品不良となる懸念がなく、半導体装置の
品質および動作の信頼性が向上する。
半導体装置において、たとえば組立後の実装工程におけ
る半田リフロー工程等で加熱を受けても、ボンディング
ワイヤ13とリード4bとの圧着部に亀裂や断線等の障
害が発生して製品不良となる懸念がなく、半導体装置の
品質および動作の信頼性が向上する。
【0068】また、ボンディング温度を必要以上に高く
する必要がないので熱変形を起こしやすいCuフレーム
を用いるPLCC製品にも適用でき、Cuフレームを用
いるPLCC製品のワイヤボンディング部位の信頼性を
向上させることができる。
する必要がないので熱変形を起こしやすいCuフレーム
を用いるPLCC製品にも適用でき、Cuフレームを用
いるPLCC製品のワイヤボンディング部位の信頼性を
向上させることができる。
【0069】また、特定の半導体装置に、高純度の金線
をボンディングワイヤを用いる等の配慮が不要となり、
所定の規格の金線等の線材を多様な半導体装置の組立に
汎用的に用いることが可能になり、ワイヤボンディング
工程の管理の簡略化が実現できる。
をボンディングワイヤを用いる等の配慮が不要となり、
所定の規格の金線等の線材を多様な半導体装置の組立に
汎用的に用いることが可能になり、ワイヤボンディング
工程の管理の簡略化が実現できる。
【0070】(実施の形態2)図5(a)〜(d)およ
び図6(e)〜(h)は、本発明の他の実施の形態であ
るワイヤボンディング方法の一例を工程順に示す断面図
である。なお、この実施の形態の場合には、ボール形成
用の放電電極(第1の放電電極160)を、接合予定部
位13bの加熱に兼用する。
び図6(e)〜(h)は、本発明の他の実施の形態であ
るワイヤボンディング方法の一例を工程順に示す断面図
である。なお、この実施の形態の場合には、ボール形成
用の放電電極(第1の放電電極160)を、接合予定部
位13bの加熱に兼用する。
【0071】まず、キャピラリ10は、半導体ペレット
3の目的のボンディングパッド3aの直上部に位置決め
され、この時、キャピラリ10に挿通されているボンデ
ィングワイヤ13は、キャピラリ10の先端部から先端
部をボール13aの形成に必要な長さだけ突出させた状
態で第1のワイヤクランパ14により拘束されている
(図5(a))。
3の目的のボンディングパッド3aの直上部に位置決め
され、この時、キャピラリ10に挿通されているボンデ
ィングワイヤ13は、キャピラリ10の先端部から先端
部をボール13aの形成に必要な長さだけ突出させた状
態で第1のワイヤクランパ14により拘束されている
(図5(a))。
【0072】この状態で、側方部から第1の放電電極1
60がボンディングワイヤ13の先端部の下側に所定の
放電ギャップをなして入り込み、当該ボンディングワイ
ヤ13の先端部と放電することによって、ボール13a
が形成される(図5(b))。
60がボンディングワイヤ13の先端部の下側に所定の
放電ギャップをなして入り込み、当該ボンディングワイ
ヤ13の先端部と放電することによって、ボール13a
が形成される(図5(b))。
【0073】その後、第1の放電電極160が側方に退
避するとともに、第1のワイヤクランパ14のみを閉じ
た状態でキャピラリ10は所定の距離だけ降下する(図
5(c))。
避するとともに、第1のワイヤクランパ14のみを閉じ
た状態でキャピラリ10は所定の距離だけ降下する(図
5(c))。
【0074】なお、この時、ボンディングワイヤ13の
ボール13aは下方の半導体ペレット3のボンディング
パッド3aには非接触の状態である。
ボール13aは下方の半導体ペレット3のボンディング
パッド3aには非接触の状態である。
【0075】次に、第1のワイヤクランパ14を開放し
た状態でキャピラリ10が所定の高さに急速に上昇する
ことにより、ボンディングワイヤ13の慣性によって、
当該キャピラリ10の先端部からは所定の長さにボンデ
ィングワイヤ13が繰り出された状態となる。
た状態でキャピラリ10が所定の高さに急速に上昇する
ことにより、ボンディングワイヤ13の慣性によって、
当該キャピラリ10の先端部からは所定の長さにボンデ
ィングワイヤ13が繰り出された状態となる。
【0076】この状態で第2のワイヤクランパ15を閉
じることによって、ボンディングワイヤ13を安定させ
た後、ボンディングワイヤ13の先端部から所定の長さ
の位置に側方から第1の放電電極160が所定の放電ギ
ャップをなして接近する。
じることによって、ボンディングワイヤ13を安定させ
た後、ボンディングワイヤ13の先端部から所定の長さ
の位置に側方から第1の放電電極160が所定の放電ギ
ャップをなして接近する。
【0077】そして、ボンディングワイヤ13と第1の
放電電極160との間で放電を行うことにより、ボンデ
ィングワイヤ13の先端部から所定の長さの位置に、局
部加熱によって焼き鈍しが施された接合予定部位13b
が形成される(図5(d))。
放電電極160との間で放電を行うことにより、ボンデ
ィングワイヤ13の先端部から所定の長さの位置に、局
部加熱によって焼き鈍しが施された接合予定部位13b
が形成される(図5(d))。
【0078】その後、第1の放電電極160を側方に退
避させるとともに、第2のワイヤクランパ15を開放す
ることにより、バックテンション機構から常時作用して
いる張力によってボンディングワイヤ13はリール12
の側に引き戻され、先端部のボール13aはキャピラリ
10の先端部に保持された状態となる(図6(e))。
避させるとともに、第2のワイヤクランパ15を開放す
ることにより、バックテンション機構から常時作用して
いる張力によってボンディングワイヤ13はリール12
の側に引き戻され、先端部のボール13aはキャピラリ
10の先端部に保持された状態となる(図6(e))。
【0079】次に、第1のワイヤクランパ14および第
2のワイヤクランパ15を開放したままで、キャピラリ
10は半導体ペレット3の目的のボンディングパッド3
aの上に降下し、ボール13aを当該ボンディングパッ
ド3aに押圧しながら加振することにより、ボンディン
グワイヤ13のボール13aを当該ボンディングパッド
3aに圧着させる(図6(f))。
2のワイヤクランパ15を開放したままで、キャピラリ
10は半導体ペレット3の目的のボンディングパッド3
aの上に降下し、ボール13aを当該ボンディングパッ
ド3aに押圧しながら加振することにより、ボンディン
グワイヤ13のボール13aを当該ボンディングパッド
3aに圧着させる(図6(f))。
【0080】その後、キャピラリ10は、先端部が前述
の図5(d)に示す工程ですでに形成されている接合予
定部位13bの位置に一致する高さまで上昇するととも
に、目的のリード4bの方向に移動して降下し、接合予
定部位13bを当該リード4bの表面に押圧しながら、
超音波振動を印加することにより圧着させる(図6
(g))。
の図5(d)に示す工程ですでに形成されている接合予
定部位13bの位置に一致する高さまで上昇するととも
に、目的のリード4bの方向に移動して降下し、接合予
定部位13bを当該リード4bの表面に押圧しながら、
超音波振動を印加することにより圧着させる(図6
(g))。
【0081】この時、本実施の形態の場合にも、前記実
施の形態1の場合と同様に、接合予定部位13bが予め
局部的に加熱されることによって焼き鈍しが施され、展
延性に富む状態でリード4bに対するボンディングが行
われるので、接合予定部位13bのリード4bに対する
圧着部位の接合面積が十分に広く確保され、大きな接合
強度を得ることができる。
施の形態1の場合と同様に、接合予定部位13bが予め
局部的に加熱されることによって焼き鈍しが施され、展
延性に富む状態でリード4bに対するボンディングが行
われるので、接合予定部位13bのリード4bに対する
圧着部位の接合面積が十分に広く確保され、大きな接合
強度を得ることができる。
【0082】次に、キャピラリ10をボール13aの形
成に必要長さだけボンディングワイヤ13が繰り出され
る高さに一旦上昇させて停止させ、第1のワイヤクラン
パ14を閉じてボンディングワイヤ13の繰り出しを拘
束した後に、さらにキャピラリ10を上昇させることに
より、ボンディングワイヤ13の先端部は、リード4b
の側の接合部からちぎられる(図6(h))。
成に必要長さだけボンディングワイヤ13が繰り出され
る高さに一旦上昇させて停止させ、第1のワイヤクラン
パ14を閉じてボンディングワイヤ13の繰り出しを拘
束した後に、さらにキャピラリ10を上昇させることに
より、ボンディングワイヤ13の先端部は、リード4b
の側の接合部からちぎられる(図6(h))。
【0083】そして、キャピラリ10を半導体ペレット
3の次にボンディングすべきボンディングパッド3aの
直上部に所定の高さに位置決めすることにより、次のボ
ンディング操作に備えられ、最初の図5(a)に示され
る状態となって、一組のボンディングパッド3aとリー
ド4bとの一連のボンディング操作が完了する。
3の次にボンディングすべきボンディングパッド3aの
直上部に所定の高さに位置決めすることにより、次のボ
ンディング操作に備えられ、最初の図5(a)に示され
る状態となって、一組のボンディングパッド3aとリー
ド4bとの一連のボンディング操作が完了する。
【0084】このように、本実施の形態3によれば、前
記実施の形態1の場合と同様に、ボンディングワイヤ1
3の途中におけるリード4bに対する接合予定部位13
bが予め局部的に加熱されることによって焼き鈍しが施
され、展延性に富む状態でリード4bに対するボンディ
ングが行われるので、たとえば、ボンディング温度を2
00℃以上の高温に設定したり、必要以上に線径の太い
金線材や、高純度の金線材等をボンディングワイヤ13
として用いることなく、接合予定部位13bのリード4
bに対する圧着部位の接合面積が十分に広く確保され、
大きな接合強度を得ることができる。このため、圧着部
位等が後に加熱等を受けても亀裂な断線等の障害が発生
することが確実に回避される。
記実施の形態1の場合と同様に、ボンディングワイヤ1
3の途中におけるリード4bに対する接合予定部位13
bが予め局部的に加熱されることによって焼き鈍しが施
され、展延性に富む状態でリード4bに対するボンディ
ングが行われるので、たとえば、ボンディング温度を2
00℃以上の高温に設定したり、必要以上に線径の太い
金線材や、高純度の金線材等をボンディングワイヤ13
として用いることなく、接合予定部位13bのリード4
bに対する圧着部位の接合面積が十分に広く確保され、
大きな接合強度を得ることができる。このため、圧着部
位等が後に加熱等を受けても亀裂な断線等の障害が発生
することが確実に回避される。
【0085】これにより、たとえば表面実装タイプ等の
半導体装置において、たとえば組立後の実装工程におけ
る半田リフロー工程等で加熱を受けても、ボンディング
ワイヤ13とリード4bとの圧着部に亀裂や断線等の障
害が発生して製品不良となる懸念がなく、半導体装置の
品質および動作の信頼性が向上する。
半導体装置において、たとえば組立後の実装工程におけ
る半田リフロー工程等で加熱を受けても、ボンディング
ワイヤ13とリード4bとの圧着部に亀裂や断線等の障
害が発生して製品不良となる懸念がなく、半導体装置の
品質および動作の信頼性が向上する。
【0086】また、ボンディング温度を必要以上に高く
する必要がないので熱変形を起こしやすいCuフレーム
を用いるPLCC製品にも適用でき、Cuフレームを用
いるPLCC製品のワイヤボンディング部位の信頼性を
向上させることができる。
する必要がないので熱変形を起こしやすいCuフレーム
を用いるPLCC製品にも適用でき、Cuフレームを用
いるPLCC製品のワイヤボンディング部位の信頼性を
向上させることができる。
【0087】また、特定の半導体装置に、高純度の金線
をボンディングワイヤを用いる等の配慮が不要となり、
所定の規格の金線等の線材を多様な半導体装置の組立に
汎用的に用いることが可能になり、ワイヤボンディング
工程の管理の簡略化が実現できる。
をボンディングワイヤを用いる等の配慮が不要となり、
所定の規格の金線等の線材を多様な半導体装置の組立に
汎用的に用いることが可能になり、ワイヤボンディング
工程の管理の簡略化が実現できる。
【0088】また、本実施の形態3の場合には、リード
4bに対するボンディングワイヤ13の先端部の接合を
利用することなく、キャピラリ10の上下動によって接
合予定部位13bの形成のためのボンディングワイヤ1
3の繰り出し長さの制御が行われるので、前記実施の形
態1の場合のような捨てボンディング動作は不要であ
り、ボンディング動作をより簡素化できる、という利点
がある。
4bに対するボンディングワイヤ13の先端部の接合を
利用することなく、キャピラリ10の上下動によって接
合予定部位13bの形成のためのボンディングワイヤ1
3の繰り出し長さの制御が行われるので、前記実施の形
態1の場合のような捨てボンディング動作は不要であ
り、ボンディング動作をより簡素化できる、という利点
がある。
【0089】(実施の形態3)上述の実施の形態では、
接合予定部位を局部的に加熱する方法として放電エネル
ギを用いる場合を例示したが、加熱方法としては、以下
のようなレーザ光の照射を用いることもできる。
接合予定部位を局部的に加熱する方法として放電エネル
ギを用いる場合を例示したが、加熱方法としては、以下
のようなレーザ光の照射を用いることもできる。
【0090】すなわち、図7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備えられるキャピラ
リ101の構成の一例を示す断面図である。
態であるワイヤボンディング装置に備えられるキャピラ
リ101の構成の一例を示す断面図である。
【0091】キャピラリ101におけるワイヤ挿通孔1
01aの一部には、ワイヤ挿通孔101aを取り囲むよ
うに、内部が鏡面加工された鏡面反射室51が設けられ
ている。鏡面反射室51は、内部鏡面で反射した光が、
中央部(ワイヤ挿通孔101a)に集中する断面形状を
備えている。さらに、この鏡面反射室51には、外部に
設けられたレーザ源52に基端部が接続された光ファイ
バ53が接続されている。
01aの一部には、ワイヤ挿通孔101aを取り囲むよ
うに、内部が鏡面加工された鏡面反射室51が設けられ
ている。鏡面反射室51は、内部鏡面で反射した光が、
中央部(ワイヤ挿通孔101a)に集中する断面形状を
備えている。さらに、この鏡面反射室51には、外部に
設けられたレーザ源52に基端部が接続された光ファイ
バ53が接続されている。
【0092】レーザ源52は、ワイヤボンディング装置
の全体を制御する制御部20に接続されており、光ファ
イバ53を経由して、鏡面反射室51の内部にレーザ光
54を照射するタイミングが制御される。
の全体を制御する制御部20に接続されており、光ファ
イバ53を経由して、鏡面反射室51の内部にレーザ光
54を照射するタイミングが制御される。
【0093】すなわち、ボンディング動作中において、
キャピラリ101におけるワイヤ挿通孔101aに挿通
されたボンディングワイヤ13の接合予定部位13b
が、鏡面反射室51の内部を通過する瞬間(この瞬間
は、前述の実施の形態1のワイヤ繰り出し長さの制御等
で説明したように、制御部20が容易に検出することが
可能である)を見計らって、レーザ源52から鏡面反射
室51の内部にレーザ光54を導入して集中的に接合予
定部位13bに照射することにより、接合予定部位13
bを所望の焼き鈍し温度に加熱する操作が行われる。
キャピラリ101におけるワイヤ挿通孔101aに挿通
されたボンディングワイヤ13の接合予定部位13b
が、鏡面反射室51の内部を通過する瞬間(この瞬間
は、前述の実施の形態1のワイヤ繰り出し長さの制御等
で説明したように、制御部20が容易に検出することが
可能である)を見計らって、レーザ源52から鏡面反射
室51の内部にレーザ光54を導入して集中的に接合予
定部位13bに照射することにより、接合予定部位13
bを所望の焼き鈍し温度に加熱する操作が行われる。
【0094】これにより、前述の各実施の形態と同様
に、ボンディングワイヤ13の途中におけるリード4b
に対する接合予定部位13bが予め局部的に加熱される
ことによって焼き鈍しが施され、展延性に富む状態でリ
ード4bに対するボンディングが行われるので、たとえ
ば、ボンディング温度を200℃以上の高温に設定した
り、必要以上に線径の太い金線材や、高純度の金線材等
をボンディングワイヤ13として用いることなく、接合
予定部位13bのリード4bに対する圧着部位の接合面
積が十分に広く確保され、大きな接合強度を得ることが
できる。このため、圧着部位等が後に加熱等を受けても
亀裂な断線等の障害が発生することが確実に回避され
る。
に、ボンディングワイヤ13の途中におけるリード4b
に対する接合予定部位13bが予め局部的に加熱される
ことによって焼き鈍しが施され、展延性に富む状態でリ
ード4bに対するボンディングが行われるので、たとえ
ば、ボンディング温度を200℃以上の高温に設定した
り、必要以上に線径の太い金線材や、高純度の金線材等
をボンディングワイヤ13として用いることなく、接合
予定部位13bのリード4bに対する圧着部位の接合面
積が十分に広く確保され、大きな接合強度を得ることが
できる。このため、圧着部位等が後に加熱等を受けても
亀裂な断線等の障害が発生することが確実に回避され
る。
【0095】また、この場合には、キャピラリを本実施
の形態のキャピラリ101に取り替え、レーザ源に対す
る接合予定部位の通過タイミングを与えるインタフェー
スを追加するだけで、従来のワイヤボンディング装置
に、ほぼそのまま適用可能であり、低コストで、ワイヤ
ボンディング工程の信頼性の向上等を実現することがで
きる。
の形態のキャピラリ101に取り替え、レーザ源に対す
る接合予定部位の通過タイミングを与えるインタフェー
スを追加するだけで、従来のワイヤボンディング装置
に、ほぼそのまま適用可能であり、低コストで、ワイヤ
ボンディング工程の信頼性の向上等を実現することがで
きる。
【0096】なお、ボンディングワイヤの物性やボンデ
ィング条件、レーザ源52の性能等の条件が許せば、キ
ャピラリ101を通過するボンディングワイヤ13の全
長に渡って加熱することで焼き鈍しを施すことも本発明
に含まれる。その場合には、ボンディングワイヤ13の
任意の箇所が接合予定部位13bとしてリード4bにボ
ンディング可能となる。
ィング条件、レーザ源52の性能等の条件が許せば、キ
ャピラリ101を通過するボンディングワイヤ13の全
長に渡って加熱することで焼き鈍しを施すことも本発明
に含まれる。その場合には、ボンディングワイヤ13の
任意の箇所が接合予定部位13bとしてリード4bにボ
ンディング可能となる。
【0097】なお、本実施の形態の変形例として、図8
に例示される構成のキャピラリを用いることもできる。
に例示される構成のキャピラリを用いることもできる。
【0098】すなわち、図8は、キャピラリ102の少
なくとも一部を、透明な物質で構成するとともに、外周
部を囲繞するように、内周面が鏡面加工された集光器6
1を設置し、この集光器61に、光ファイバ63を介し
てレーザ源62からレーザ光64を導く構成としたもの
である。この場合にも、図7と同様の動作を行わせるこ
とが可能である。
なくとも一部を、透明な物質で構成するとともに、外周
部を囲繞するように、内周面が鏡面加工された集光器6
1を設置し、この集光器61に、光ファイバ63を介し
てレーザ源62からレーザ光64を導く構成としたもの
である。この場合にも、図7と同様の動作を行わせるこ
とが可能である。
【0099】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。
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。
【0100】
【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。
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。
【0101】本発明のワイヤボンディング方法によれ
ば、ボンディングワイヤの側面部とリード等の第2の位
置における接合部の信頼性を確保することができる、と
いう効果が得られる。
ば、ボンディングワイヤの側面部とリード等の第2の位
置における接合部の信頼性を確保することができる、と
いう効果が得られる。
【0102】また、本発明のワイヤボンディング方法に
よれば、必要以上に太い線径や高純度のボンディングワ
イヤを用いることなく、ボンディングワイヤの側面部と
リード等の第2の位置における接合部の信頼性を確保す
ることができる、という効果が得られる。
よれば、必要以上に太い線径や高純度のボンディングワ
イヤを用いることなく、ボンディングワイヤの側面部と
リード等の第2の位置における接合部の信頼性を確保す
ることができる、という効果が得られる。
【0103】また、本発明のワイヤボンディング方法に
よれば、必要以上にボンディング温度を高くすることな
く、ボンディングワイヤの側面部とリード等の第2の位
置における接合部の信頼性を確保することができる、と
いう効果が得られる。
よれば、必要以上にボンディング温度を高くすることな
く、ボンディングワイヤの側面部とリード等の第2の位
置における接合部の信頼性を確保することができる、と
いう効果が得られる。
【0104】また、本発明のワイヤボンディング方法に
よれば、ワイヤボンディングにて組み立てられる表面実
装タイプ等の半導体装置の信頼性を向上させることがで
きる、という効果が得られる。
よれば、ワイヤボンディングにて組み立てられる表面実
装タイプ等の半導体装置の信頼性を向上させることがで
きる、という効果が得られる。
【0105】本発明のワイヤボンディング装置によれ
ば、ボンディングワイヤの側面部とリード等の第2の位
置における接合部の信頼性を確保することができる、と
いう効果が得られる。
ば、ボンディングワイヤの側面部とリード等の第2の位
置における接合部の信頼性を確保することができる、と
いう効果が得られる。
【0106】また、本発明のワイヤボンディング装置に
よれば、必要以上に太い線径や高純度のボンディングワ
イヤを用いることなく、ボンディングワイヤの側面部と
リード等の第2の位置における接合部の信頼性を確保す
ることができる、という効果が得られる。
よれば、必要以上に太い線径や高純度のボンディングワ
イヤを用いることなく、ボンディングワイヤの側面部と
リード等の第2の位置における接合部の信頼性を確保す
ることができる、という効果が得られる。
【0107】また、本発明のワイヤボンディング装置に
よれば、必要以上にボンディング温度を高くすることな
く、ボンディングワイヤの側面部とリード等の第2の位
置における接合部の信頼性を確保することができる、と
いう効果が得られる。
よれば、必要以上にボンディング温度を高くすることな
く、ボンディングワイヤの側面部とリード等の第2の位
置における接合部の信頼性を確保することができる、と
いう効果が得られる。
【0108】また、本発明のワイヤボンディング装置に
よれば、ワイヤボンディングにて組み立てられる表面実
装タイプ等の半導体装置の信頼性を向上させることがで
きる、という効果が得られる。
よれば、ワイヤボンディングにて組み立てられる表面実
装タイプ等の半導体装置の信頼性を向上させることがで
きる、という効果が得られる。
【図1】(a)〜(e)は、本発明のワイヤボンディン
グ方法の一実施の形態の動作の一例を工程順に示す断面
図である。
グ方法の一実施の形態の動作の一例を工程順に示す断面
図である。
【図2】(f)〜(j)は、本発明のワイヤボンディン
グ方法の一実施の形態の動作の一例を順に示す断面図で
ある。
グ方法の一実施の形態の動作の一例を順に示す断面図で
ある。
【図3】本発明のワイヤボンディング装置の一実施の形
態の構成の概略を示す側面図である。
態の構成の概略を示す側面図である。
【図4】図3に例示された本実施の形態のワイヤボンデ
ィング装置の一部を取り出して示す斜視図である。
ィング装置の一部を取り出して示す斜視図である。
【図5】(a)〜(d)は、本発明の他の実施の形態で
あるワイヤボンディング方法の一例を工程順に示す断面
図である。
あるワイヤボンディング方法の一例を工程順に示す断面
図である。
【図6】(e)〜(h)は、本発明の他の実施の形態で
あるワイヤボンディング方法の一例を工程順に示す断面
図である。
あるワイヤボンディング方法の一例を工程順に示す断面
図である。
【図7】本発明の他の実施の形態であるワイヤボンディ
ング装置に備えられるキャピラリの構成の一例を示す断
面図である。
ング装置に備えられるキャピラリの構成の一例を示す断
面図である。
【図8】本発明の他の実施の形態であるワイヤボンディ
ング装置に備えられるキャピラリの変形例を示す断面図
である。
ング装置に備えられるキャピラリの変形例を示す断面図
である。
【符号の説明】 1 架台 2 ボンディングステージ 2a ヒータ 3 半導体ペレット 3a ボンディングパッド 4 リードフレーム 4a タブ 4b リード 5 X−Yテーブル 6 ボンディングヘッド 7 揺動軸 8 リニアモータ 9 ボンディングアーム 10 キャピラリ 11 超音波発振器 12 リール 13 ボンディングワイヤ 13a ボール 13b 接合予定部位 14 第1のワイヤクランパ 15 第2のワイヤクランパ 16 第1の放電電極 17 第2の放電電極 17a 電極片 17b 電極片 17c 絶縁片 17d 絶縁片 18 放電電源回路 19 画像認識機構 20 制御部 51 鏡面反射室 52 レーザ源 53 光ファイバ 54 レーザ光 61 集光器 62 レーザ源 63 光ファイバ 64 レーザ光 101 キャピラリ 101a ワイヤ挿通孔 102 キャピラリ 160 第1の放電電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 宏 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 西村 朝雄 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内
Claims (10)
- 【請求項1】 ボンディング工具に挿通されたボンディ
ングワイヤを用い、このボンディングワイヤの先端部を
第1の位置に接合する操作と、前記ボンディング工具か
ら繰り出された前記ボンディングワイヤの側面部を第2
の位置に接合する操作とを行うことにより、前記第1の
位置と第2位置との間を電気的に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の前記第
2の位置との接合予定部位を選択的に加熱した後、前記
接合予定部位を前記第2の位置に接合することを特徴と
するワイヤボンディング方法。 - 【請求項2】 請求項1記載のワイヤボンディング方法
において、前記ボンディングワイヤの先端部にボールを
形成する第1の段階と、このボールを前記ボンディング
工具の先端部に引き込む第2の段階と、前記第1の位置
に前記ボールを接合する第3の段階と、前記ボンディン
グワイヤを繰り出しながら前記ボンディング工具を移動
させることにより前記ボンディングワイヤの前記接合予
定部位を前記第2の位置に接合する第4の段階と、前記
ボンディング工具からの前記ボンディングワイヤの所望
長の繰り出しおよび繰り出し停止による当該ボンディン
グワイヤの前記第2の位置からの切断を行う第5の段階
と、前記ボンディング工具の先端部から引き出された前
記ボンディングワイヤの前記第2の位置に対する接合予
定部位を選択的に加熱する第6の段階と、前記ボールの
形成に必要な長さを残して前記ボンディングワイヤを前
記ボンディング工具に引き込む第7の段階とを繰り返す
ようしたことを特徴とするワイヤボンディング方法。 - 【請求項3】 請求項1または2記載のワイヤボンディ
ング方法において、前記第1および第2の位置が、それ
ぞれ半導体ペレットのボンディングパッドおよび当該半
導体ペレットが搭載されるリードフレームのリードであ
り、個々の前記半導体ペレットの前記ボンディングパッ
ドと前記リードとの実際のボンディング操作に先立っ
て、随時、前記第1の段階〜第7の段階を前記リードフ
レームの一部に実施するダミーボンディング動作行うこ
とにより、初期の前記接合予定部位の選択的な加熱およ
び当該接合予定部位から先端部までの長さの調整を行う
ようにしたことを特徴とするワイヤボンディング方法。 - 【請求項4】 請求項1記載のワイヤボンディング方法
において、前記ボンディングワイヤの先端部にボールを
形成する第8の段階と、前記ボンディングワイヤを前記
ボンディング工具から前記所要の長さだけ引き出す第9
の段階と、前記ボンディング工具から引き出された前記
ボンディングワイヤの前記第2の位置に対する接合予定
部位を選択的に加熱する第10の段階と、前記ボールを
前記ボンディング工具の先端に引き込む第11の段階
と、このボールを前記第1の位置に接合する第12の段
階と、前記ボンディングワイヤを繰り出しながら前記ボ
ンディング工具を移動させることにより前記第10の段
階で加熱された前記接合予定部位を前記第2の位置に接
合する第13の段階と、前記ボンディング工具を移動さ
せつつ前記ボールの形成のための前記ボンディング工具
からの前記ボンディングワイヤの所望長の繰り出しおよ
び繰り出し停止による当該ボンディングワイヤの前記第
2の位置からの切断を行う第14の段階とからなること
を特徴とするワイヤボンディング方法。 - 【請求項5】 請求項1または4記載のワイヤボンディ
ング方法において、前記第1および第2の位置が、それ
ぞれ半導体ペレットのボンディングパッドおよび当該半
導体ペレットが搭載されるリードフレームのリードであ
り、放電または、レーザ光の照射、または火炎、または
熱風によって、前記接合予定部位の選択的な加熱を行う
ことを特徴とするワイヤボンディング方法。 - 【請求項6】 ボンディングワイヤが挿通され、対象物
に対して相対的に三次元的な変位が可能にされたボンデ
ィング工具と、前記ボンディングワイヤの先端部にボー
ルを形成するボール形成手段とを備え、前記ボールが形
成された前記ボンディングワイヤの先端部を第1の位置
に接合する操作と、前記ボンディング工具から繰り出さ
れた前記ボンディングワイヤの側面部を第2の位置に接
合する操作とを行うことにより、該第1の位置と第2位
置との間を電気的に接続するワイヤボンディング装置で
あって、 前記ボンディングワイヤの前記第2の位置との接合予定
部位を選択的に加熱する加熱手段を備え、前記加熱手段
によって加熱された前記接合予定部位を前記第2の位置
に接合するようにしたことを特徴とするワイヤボンディ
ング装置。 - 【請求項7】 請求項6記載のワイヤボンディング装置
において、前記ボンディング工具とともに移動する第1
のワイヤクランパと、前記ボンディング工具とは独立に
設けられた第2のワイヤクランパとを備え、前記ボンデ
ィング工具からの前記ボンディングワイヤの前記引き出
しおよび引き込み操作などが、前記第1のワイヤクラン
パと、前記第2のワイヤクランパとによる前記ボンディ
ングワイヤの挟持または挟持状態の解除を独立に制御し
て行うようにしたことを特徴とするワイヤボンディング
装置。 - 【請求項8】 請求項6記載のワイヤボンディング装置
において、前記ボンディングワイヤの先端部に前記ボー
ルを形成する前記ボール形成手段としての第1の放電電
極と、前記ボンディングワイヤの前記第2の位置との接
合予定部位を選択的に加熱する前記加熱手段としての第
2の放電電極とを備えたことを特徴とするワイヤボンデ
ィング装置。 - 【請求項9】 請求項6記載のワイヤボンディング装置
において、前記加熱手段は、前記ボンディングワイヤの
走行経路の一部に設けられ、前記ボンディングワイヤの
前記第2の位置との接合予定部位にレーザ光を照射する
ことによって当該接合予定部位の選択的な加熱を行うレ
ーザ照射機構からなることを特徴とするワイヤボンディ
ング装置。 - 【請求項10】 請求項6記載のワイヤボンディング装
置において、前記加熱手段は、 前記ボンディングワイヤの走行経路の一部に設けられ、
前記ボンディングワイヤの前記第2の位置との接合予定
部位に火炎を吹きつけることによって当該接合予定部位
の選択的な加熱を行う火炎トーチ、 または、前記ボンディングワイヤの走行経路の一部に設
けられ、前記ボンディングワイヤの前記第2の位置との
接合予定部位に熱風を吹きつけることによって当該接合
予定部位の選択的な加熱を行う熱風供給機構、 からなることを特徴とするワイヤボンディング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9240916A JPH1187395A (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | ワイヤボンディング方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9240916A JPH1187395A (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | ワイヤボンディング方法および装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1187395A true JPH1187395A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=17066577
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9240916A Withdrawn JPH1187395A (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | ワイヤボンディング方法および装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1187395A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995035447A1 (en) * | 1994-06-21 | 1995-12-28 | Rotoflow Corporation | Shaft bearing system |
JP2008251668A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Suzuka Fuji Xerox Co Ltd | ワイヤーボンディング方法およびledプリントヘッド用ベースの製造方法 |
US20240105673A1 (en) * | 2021-08-26 | 2024-03-28 | Shinkawa Ltd. | Bonding apparatus and alignment method |
-
1997
- 1997-09-05 JP JP9240916A patent/JPH1187395A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995035447A1 (en) * | 1994-06-21 | 1995-12-28 | Rotoflow Corporation | Shaft bearing system |
JP2008251668A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Suzuka Fuji Xerox Co Ltd | ワイヤーボンディング方法およびledプリントヘッド用ベースの製造方法 |
JP4530230B2 (ja) * | 2007-03-29 | 2010-08-25 | 鈴鹿富士ゼロックス株式会社 | ワイヤーボンディング方法およびledプリントヘッドの製造方法 |
US20240105673A1 (en) * | 2021-08-26 | 2024-03-28 | Shinkawa Ltd. | Bonding apparatus and alignment method |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041207 |