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 |