JPS60132333A - ワイヤボンデイング装置 - Google Patents
ワイヤボンデイング装置Info
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- JPS60132333A JPS60132333A JP58240211A JP24021183A JPS60132333A JP S60132333 A JPS60132333 A JP S60132333A JP 58240211 A JP58240211 A JP 58240211A JP 24021183 A JP24021183 A JP 24021183A JP S60132333 A JPS60132333 A JP S60132333A
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- Japan
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- bonding
- capillary
- bonding surface
- wire bonding
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- Power Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、半導体組立工程において半導体装置の電極と
外部引出し電極間を金属細線で結線するワイヤボンディ
ング装置に関するものである。
外部引出し電極間を金属細線で結線するワイヤボンディ
ング装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来のワイヤボンティング装置は第１〜２図にその具体
例を示す。回転支点１に超音波ホーン２が回転自在に支
持され、超音波ホーン２の一端に金線３が挿通されたキ
ャピラリ４が備わり、超音波ホーン２はリニアモータ６
により矢印爪方向に力を伝達されたロッド６とロット７
を介して、矢印Ｂ方向に揺動する。８はロッド６を矢印
入方向に案内する軸受である。このような構成では、第
１図のようにキャピラリ４が半導体装置９に対して垂直
に接触している場合はワイヤボンティングの品質には影
響を受けないが、第２図に示すように、回転支点１に対
する半導体装置１１のボンティング面の高さの差の寸法
りが、第１図に示す寸法Ｃと異なる場合は、キャピラリ
４はボンディング面１○に対して垂直に接触すること２
１ボンティング面１○上の同一位置で接触することは不
可能である。
例を示す。回転支点１に超音波ホーン２が回転自在に支
持され、超音波ホーン２の一端に金線３が挿通されたキ
ャピラリ４が備わり、超音波ホーン２はリニアモータ６
により矢印爪方向に力を伝達されたロッド６とロット７
を介して、矢印Ｂ方向に揺動する。８はロッド６を矢印
入方向に案内する軸受である。このような構成では、第
１図のようにキャピラリ４が半導体装置９に対して垂直
に接触している場合はワイヤボンティングの品質には影
響を受けないが、第２図に示すように、回転支点１に対
する半導体装置１１のボンティング面の高さの差の寸法
りが、第１図に示す寸法Ｃと異なる場合は、キャピラリ
４はボンディング面１○に対して垂直に接触すること２
１ボンティング面１○上の同一位置で接触することは不
可能である。
このため、第１ボンドにおけるネイルヘソドボ／ディン
グ形状が不均一でかつネイルヘントが所定のボンディン
グ位置からはずれた位置にボンディングされ、ボンディ
ング強度不足や隣接配線への接触等、ボンディングの品
質を低下させる原因となっていた。また異なる高さのボ
ンディング面１０に対して、リニアモークロの推力を一
定させることは困難で、キャピラリ４がボンティング面
一 １０に加える荷重の大きさを一定に制御できないた
め、良好なボンディングを行なうことができないという
欠点を有していた。
グ形状が不均一でかつネイルヘントが所定のボンディン
グ位置からはずれた位置にボンディングされ、ボンディ
ング強度不足や隣接配線への接触等、ボンディングの品
質を低下させる原因となっていた。また異なる高さのボ
ンディング面１０に対して、リニアモークロの推力を一
定させることは困難で、キャピラリ４がボンティング面
一 １０に加える荷重の大きさを一定に制御できないた
め、良好なボンディングを行なうことができないという
欠点を有していた。
発明の目的
本発明は、上記従来の欠点を解消するもので４うり、常
に良好なワイヤボンティングを行なえるワイヤボンディ
ング装置を提供するものである３、発明の構成 本発明は垂直方向に移動可能なスライドプロ。
に良好なワイヤボンティングを行なえるワイヤボンディ
ング装置を提供するものである３、発明の構成 本発明は垂直方向に移動可能なスライドプロ。
りと、前記スライドブロックに回転自在に支持された超
音波ホーンと、前記超音波ホーンの一端に取りイ」けら
れたキャピラリと、前記ギヤピラリを半導体装置側に付
勢するように設けられた荷重バネと、前記旧都するカケ
増強するソレノイドと前記スライドブロックを垂直可動
にする案内機構とスライドブロックを垂直駆動させるリ
ニアモータとからなり安定した良好なワイヤボンディン
グが可能で、かつ半導体装置の組立と、品ｉｔ管理」ニ
きわめて有利である。
音波ホーンと、前記超音波ホーンの一端に取りイ」けら
れたキャピラリと、前記ギヤピラリを半導体装置側に付
勢するように設けられた荷重バネと、前記旧都するカケ
増強するソレノイドと前記スライドブロックを垂直可動
にする案内機構とスライドブロックを垂直駆動させるリ
ニアモータとからなり安定した良好なワイヤボンディン
グが可能で、かつ半導体装置の組立と、品ｉｔ管理」ニ
きわめて有利である。
実施例の説明
以下に、本発明の実施例を第３〜４図にもとづいて説明
する。図において、１２は垂直方向に移動可能なスライ
ドブロック、１３はスライドブロック１２を垂直可動に
する案内機構、１５は超音波ホーン１６を取シ付けるホ
ルダ、１４はスライドブロック１２Ｖｒｃ対してホルダ
１５を回転自在に支持する回転軸受、１７は超音波ホー
７１６の一端に取り付けられ、ボンディング用ワイヤの
金線１８を挿通させたキャピラリ、１９は水平方向に自
在に可動なテーブル２Ｏの上に固着され、キャピラリ１
Ｔとボンディング面２１ａ、２１ｂか互いに垂直に接し
、ワイヤボンディング加工される半導体装置、２２は前
記テーブル２ｏの水平可動面に対して案内機構１３のｈ
Ｊ！ｌ！、ＩＩ力方向爪面に保たれ、案内機構１３と、
リニアモータ２３を保持するフレーム、２４は前記キャ
ピラリを前記半導体装置１９に旧都させる荷重バネ、２
５は前記荷重バネ２４の力を前記ホルダ１５（／こ伝達
するレバー、２６は前記旧都する力を増強するソレノイ
ド、２７は吸着板２８を前記ソレノイドに旧都する復帰
バネである。
する。図において、１２は垂直方向に移動可能なスライ
ドブロック、１３はスライドブロック１２を垂直可動に
する案内機構、１５は超音波ホーン１６を取シ付けるホ
ルダ、１４はスライドブロック１２Ｖｒｃ対してホルダ
１５を回転自在に支持する回転軸受、１７は超音波ホー
７１６の一端に取り付けられ、ボンディング用ワイヤの
金線１８を挿通させたキャピラリ、１９は水平方向に自
在に可動なテーブル２Ｏの上に固着され、キャピラリ１
Ｔとボンディング面２１ａ、２１ｂか互いに垂直に接し
、ワイヤボンディング加工される半導体装置、２２は前
記テーブル２ｏの水平可動面に対して案内機構１３のｈ
Ｊ！ｌ！、ＩＩ力方向爪面に保たれ、案内機構１３と、
リニアモータ２３を保持するフレーム、２４は前記キャ
ピラリを前記半導体装置１９に旧都させる荷重バネ、２
５は前記荷重バネ２４の力を前記ホルダ１５（／こ伝達
するレバー、２６は前記旧都する力を増強するソレノイ
ド、２７は吸着板２８を前記ソレノイドに旧都する復帰
バネである。
前記リニアモータ２３は、ヨーク２９の内部中心にセン
タポール３Ｑが固着され、前記センタポール３０の他端
はボビン３１の内部とわずかなすき間を保って備わり、
前記ボビン３１の外周１／ｃはコイル３２が形成され、
前記ヨーク２９の両端内部には前記コイル３２とわずか
なすき間を保って磁石３３が固着されている。前記ボビ
ン３１は前記スライドブロック１２とロッド３４で連結
され、垂直方向のみ運動可能である。寸だ、３６は超高
波振動子、３６はスライドブロック１２か上下動する移
動量を検出する位置検出器、３７はスライドブロック１
２が上下動する速度を検出する速度検出器、３８はリニ
アモータ２３に’ｆｋ力をイ」（給する駆動回路、３９
Ｖｉ超音波振動子３６を共振周波数でかつ定電圧で駆動
する超音波発振器、４０Ｉ−、Ｉキャピラリ１７がボン
ディング面２１に接触したことを超音波振動子に流れる
電流の変化にもとづいて検出するボンティング面接触検
出装置、４１はボンディング面接触検出装置からの（？
ｉ号を受けて駆動回路３８を制御する主制御回路、４２
（Ｉ−ｊ、ワイヤボンディングに必要なテークを記憶す
るメモリである。
タポール３Ｑが固着され、前記センタポール３０の他端
はボビン３１の内部とわずかなすき間を保って備わり、
前記ボビン３１の外周１／ｃはコイル３２が形成され、
前記ヨーク２９の両端内部には前記コイル３２とわずか
なすき間を保って磁石３３が固着されている。前記ボビ
ン３１は前記スライドブロック１２とロッド３４で連結
され、垂直方向のみ運動可能である。寸だ、３６は超高
波振動子、３６はスライドブロック１２か上下動する移
動量を検出する位置検出器、３７はスライドブロック１
２が上下動する速度を検出する速度検出器、３８はリニ
アモータ２３に’ｆｋ力をイ」（給する駆動回路、３９
Ｖｉ超音波振動子３６を共振周波数でかつ定電圧で駆動
する超音波発振器、４０Ｉ−、Ｉキャピラリ１７がボン
ディング面２１に接触したことを超音波振動子に流れる
電流の変化にもとづいて検出するボンティング面接触検
出装置、４１はボンディング面接触検出装置からの（？
ｉ号を受けて駆動回路３８を制御する主制御回路、４２
（Ｉ−ｊ、ワイヤボンディングに必要なテークを記憶す
るメモリである。
以上のように構成されたワイヤボンティング装置につい
て以下にその動作を説明する。
て以下にその動作を説明する。
第４図はりニアモータ２３より駆動されるキャピラリ１
７の高さ位置がワイヤボンティングする時間とともに変
化する様子を表わしたものである。
７の高さ位置がワイヤボンティングする時間とともに変
化する様子を表わしたものである。
なお、図中へは第１ボンデイング、Ｂは第２ボツイド２
６を励磁して超音波ホーン１６全保持しながら高速下降
しｊ点でソレノイド２６の励磁を切る。Ｉ−に間は設定
可変の速度■１で低速下降しに点で下降は停止する。Ｊ
−に間の途中でキャピラリ１７が第１ボンテインダ而２
１ａて接触したことをボンディング面接触検出装置４○
で検出し、キャピラリ１７がボンティング面２１ａに接
触した状態で、さらにスライドブロック１２がＨ３だけ
下降する。
６を励磁して超音波ホーン１６全保持しながら高速下降
しｊ点でソレノイド２６の励磁を切る。Ｉ−に間は設定
可変の速度■１で低速下降しに点で下降は停止する。Ｊ
−に間の途中でキャピラリ１７が第１ボンテインダ而２
１ａて接触したことをボンディング面接触検出装置４○
で検出し、キャピラリ１７がボンティング面２１ａに接
触した状態で、さらにスライドブロック１２がＨ３だけ
下降する。
と゛の゛状態で超音波ホーン１６は回転支点１４を支点
としてわずかに傾き、荷重バネ２４が伸び、荷重バネ２
４によってキャピラリ１７がボンティング面２１ａに荷
重を負荷する。ここで、Ｈ３の値を可能な限り小さく設
定することで、キャピラリ１７はボンディング面２１ａ
に対して垂直にきわめて近い角度で接触させることがで
き、Ｈ３の値を一定にすることで、常に一定の荷重を負
イｉ：ｉすることができる。
としてわずかに傾き、荷重バネ２４が伸び、荷重バネ２
４によってキャピラリ１７がボンティング面２１ａに荷
重を負荷する。ここで、Ｈ３の値を可能な限り小さく設
定することで、キャピラリ１７はボンディング面２１ａ
に対して垂直にきわめて近い角度で接触させることがで
き、Ｈ３の値を一定にすることで、常に一定の荷重を負
イｉ：ｉすることができる。
あらかじめ設定した第１ボッティング時間Ｔ１が経過し
た後Ｌ−Ｍ間を高速で上昇する。Ｍ点でソレノイド２６
を再び励磁させ、Ｍ−Ｎ間で第１ボンディング点から第
２ボンデイノグ点へテーブル２０によって半導体装置１
９を移動さぜる。
た後Ｌ−Ｍ間を高速で上昇する。Ｍ点でソレノイド２６
を再び励磁させ、Ｍ−Ｎ間で第１ボンディング点から第
２ボンデイノグ点へテーブル２０によって半導体装置１
９を移動さぜる。
Ｈ４の値を設定することによってワイヤループ形成時の
ループ高さを設定することができる。同様にして、第２
ボンデイングを行なうために、あらかじめ設定したＨ２
にもとづいてＨ２−Ｈ４の高さＮ−０間は高速下降し
、０−２間の速１Ｋ ” ２の低速下降中にキャピラリ
１７は第２ボンテイング向？！１ｂに接触し、ボンディ
ング面接触検出の後、さらにスライドブロック１２がＨ
３だけ下降する。
ループ高さを設定することができる。同様にして、第２
ボンデイングを行なうために、あらかじめ設定したＨ２
にもとづいてＨ２−Ｈ４の高さＮ−０間は高速下降し
、０−２間の速１Ｋ ” ２の低速下降中にキャピラリ
１７は第２ボンテイング向？！１ｂに接触し、ボンディ
ング面接触検出の後、さらにスライドブロック１２がＨ
３だけ下降する。
この状態でもソレノイド−２６が励磁中で、吸着板２８
が吸着力を受けているため、荷重バネ２４とソレノイド
２６の合力によって、第１ボンテイング荷重よりも増強
された荷重を第２ボンテイング荷重として負荷すること
かできる。第２ボンディング時間ｔ２ が経過して、キ
ャピラリ１７はＱ−Ｒ間を高速上昇して、再び原点に戻
る。
が吸着力を受けているため、荷重バネ２４とソレノイド
２６の合力によって、第１ボンテイング荷重よりも増強
された荷重を第２ボンテイング荷重として負荷すること
かできる。第２ボンディング時間ｔ２ が経過して、キ
ャピラリ１７はＱ−Ｒ間を高速上昇して、再び原点に戻
る。
このように本実施例によれは、ボンディング向の高さが
種々に異なった場合でも、ギヤピラリ１７はボンディン
グ向２１ ａ 、２１ ｂＶＣ対して常に垂直に下降後
、垂直に接触させ、ボンティング、荷重も設定した荷重
を常に負荷させることができる。
種々に異なった場合でも、ギヤピラリ１７はボンディン
グ向２１ ａ 、２１ ｂＶＣ対して常に垂直に下降後
、垂直に接触させ、ボンティング、荷重も設定した荷重
を常に負荷させることができる。
さらに、ボンディング面の状態に応じてキャピラリ１７
がボンティング面２”１． ａ’、 ２１ ＪＣ衝突す
る速度、ボンティング時間、ボンディング時間およびワ
イヤループの高さを任意に設定することができる。
がボンティング面２”１． ａ’、 ２１ ＪＣ衝突す
る速度、ボンティング時間、ボンディング時間およびワ
イヤループの高さを任意に設定することができる。
発明の効果
このように本発明は、垂直に可動なりニアモータと案内
機構により、キャピラリがボンディング面に対して垂直
に接触し、ボンディング面接触検出装置により、常に一
定したボッティング荷卸か負荷できるものであるため、
ボッティングの位置すれかなく、ネイルヘッド形状の安
定した良好なワイヤボンティングが可能で、半導体装置
の組立と、品質管理上きわめて有利なものである。捷／
こ、リニアモータを垂直可動部に直結しているため、構
造を簡素化、小型化できる特徴や、ボンティング面の状
態に応じたボンディング条件を設定できる特徴もイ１ｆ
ｔｉえている。
機構により、キャピラリがボンディング面に対して垂直
に接触し、ボンディング面接触検出装置により、常に一
定したボッティング荷卸か負荷できるものであるため、
ボッティングの位置すれかなく、ネイルヘッド形状の安
定した良好なワイヤボンティングが可能で、半導体装置
の組立と、品質管理上きわめて有利なものである。捷／
こ、リニアモータを垂直可動部に直結しているため、構
造を簡素化、小型化できる特徴や、ボンティング面の状
態に応じたボンディング条件を設定できる特徴もイ１ｆ
ｔｉえている。
８１′！１図、第２図は従来のワイヤボンティング装置
の側面図、第３図は本発明の一実施例に：１つ・けるワ
イヤボンディング装置のブロック線図、第４図は本発明
の一実施例におけるワイヤボンティングシーケンス図で
ある。 １２・・・・・・スライドブロック、１３・・・・・・
案内機構、１６・・・・超音波ホーン、１７・・・・
ギヤピラリ、１９・・・・・・半導体装置、２ｏ・・・
・テーブル、２３・・・・・・リニアモータ、２４・旧
・・荷重バネ、３８・山・・駆動回路＜４０・・・・・
・ボンディング［ａｊ接触検出装置、４１・・・・主制
御回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名３図
の側面図、第３図は本発明の一実施例に：１つ・けるワ
イヤボンディング装置のブロック線図、第４図は本発明
の一実施例におけるワイヤボンティングシーケンス図で
ある。 １２・・・・・・スライドブロック、１３・・・・・・
案内機構、１６・・・・超音波ホーン、１７・・・・
ギヤピラリ、１９・・・・・・半導体装置、２ｏ・・・
・テーブル、２３・・・・・・リニアモータ、２４・旧
・・荷重バネ、３８・山・・駆動回路＜４０・・・・・
・ボンディング［ａｊ接触検出装置、４１・・・・主制
御回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 垂直方向に移動可能なスライドブロックと、前
記スライドブロックに回転自在に支持さぢれた超音波ホ
ーンと、前記超音波ホーンの一端に取９伺けられたキャ
ピラリと、前記キャピラリを半導体装置側に付勢するよ
うに設けられた荷重バネと、前記イ」勢する力を増強す
るソレノイドと前記スライドブロックを垂直可動にする
案内機構と、前記スライドブロックを垂直駆動させるリ
ニアモータとからなるワイヤボンディング装置。 （呻 ギヤピラリが振動状態で前記半導体装置のボンデ
ィング面に接触したことを検出するボンディング面接触
検出装置を備えた特許請求の範囲第１項記載のワイヤボ
ンディング装置。 （３） ソレノイドは前記超音波ホーンの揺動を保持す
る構成である特許請求の範囲第１項記載のワイヤボンデ
ィング装置。 （４リニアモータの垂直移動量と速度と任意の位置での
停止時間とを制御する主制御回路と、駆動回路とを備え
た特許請求の範囲第１項記載のワイヤボンディング装置
。 （→ キャピラリに対して、水平面の任意の位置に移動
可能で前記半導体装置を固着可能なテーブルを備えた特
許請求の範囲第１項記載のワイヤボンティング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58240211A JPS60132333A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | ワイヤボンデイング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58240211A JPS60132333A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | ワイヤボンデイング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60132333A true JPS60132333A (ja) | 1985-07-15 |
Family
ID=17056102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58240211A Pending JPS60132333A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | ワイヤボンデイング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60132333A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0388344A (ja) * | 1989-08-31 | 1991-04-12 | Seiko Epson Corp | インナーリードのボンディング方法 |
| US5060841A (en) * | 1985-12-25 | 1991-10-29 | Hitachi, Ltd. | wire bonding method and apparatus and method of producing semiconductor device by use of wire bonding apparatus |
| EP0502674A2 (en) * | 1991-03-04 | 1992-09-09 | Kulicke & Soffa Investments, Inc | High yield clampless wire-bonding method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54154273A (en) * | 1978-05-26 | 1979-12-05 | Shinkawa Seisakusho Kk | Mechanism for elevationally moving capillary |
| JPS57188840A (en) * | 1981-05-15 | 1982-11-19 | Shinkawa Ltd | Load variable mechanism in wire bonder |
| JPS57206041A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Cam following device in bonding device |
-
1983
- 1983-12-20 JP JP58240211A patent/JPS60132333A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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