JPS60244032A - ワイヤボンデイング装置 - Google Patents
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、ワイヤボンディングにおいて接合の信頼性を
向上させるためのワイヤボンディング装置に関するもの
である。
向上させるためのワイヤボンディング装置に関するもの
である。
第１図にＡｕワイヤを用いた熱圧着方式によって行われ
るワイヤボンディングにおけるポールボンディングを模
式的に示す。図における符号（１）はＡｕワイヤ、（２
）はキャブラリチップ、（３）は前記Ａｕワイヤ（１）
の先端に形成されたＡｕボール、（４）はＡｌ蒸着パッ
ド、（５）はＳｉチップを示す。しかして、第１図（ａ
）はボールボンディング前の状態を示し、同（ｂ）はＡ
ｕワイヤ（１）の先端のＡｕボール（３）がＳｉチップ
（５）の面上に搭載されたＡ７蒸着パッド（４）に押し
付けられている状態を示す。
るワイヤボンディングにおけるポールボンディングを模
式的に示す。図における符号（１）はＡｕワイヤ、（２
）はキャブラリチップ、（３）は前記Ａｕワイヤ（１）
の先端に形成されたＡｕボール、（４）はＡｌ蒸着パッ
ド、（５）はＳｉチップを示す。しかして、第１図（ａ
）はボールボンディング前の状態を示し、同（ｂ）はＡ
ｕワイヤ（１）の先端のＡｕボール（３）がＳｉチップ
（５）の面上に搭載されたＡ７蒸着パッド（４）に押し
付けられている状態を示す。
即ち、第１図（ａ）に示すＡｕボール（３）は、Ａ ｕ
ワイヤ（１）の先端に電気トーチなどの方法くより形成
されるものであり、次いで同（１））に示す如くキャピ
ラリチップ（２）の下降によりＡｕボール（３）も下降
１〜、Ａｌ蒸着パッド（４）Ｈにキャピラリチップ（２
）によって押付けられ、一定の加圧力によってＡｕボー
ル（３）とＡ／蒸着パッド（４）は熱圧着される。次に
、キャピラリチップ（２）が上昇し、ステッチボンディ
ングを行うことになる。
ワイヤ（１）の先端に電気トーチなどの方法くより形成
されるものであり、次いで同（１））に示す如くキャピ
ラリチップ（２）の下降によりＡｕボール（３）も下降
１〜、Ａｌ蒸着パッド（４）Ｈにキャピラリチップ（２
）によって押付けられ、一定の加圧力によってＡｕボー
ル（３）とＡ／蒸着パッド（４）は熱圧着される。次に
、キャピラリチップ（２）が上昇し、ステッチボンディ
ングを行うことになる。
従来性われている方法では、ワイヤボンディングの一工
程に０．２ ｓｅｃの時間を要しており、そのうち第１
図に示すポールボンディング側の接合に６０ｍ５程度の
時間を要している。現在一工程０．１秒台が一応目標と
されているけれども、この高速化に伴って接合の信頼性
を十分に確保する必要に迫られている。
程に０．２ ｓｅｃの時間を要しており、そのうち第１
図に示すポールボンディング側の接合に６０ｍ５程度の
時間を要している。現在一工程０．１秒台が一応目標と
されているけれども、この高速化に伴って接合の信頼性
を十分に確保する必要に迫られている。
従来の方法で高速化を進めた場合、Ａｕボール（３）や
ＡＩ蒸着パット責４）が如何なる状態にあっても、ボン
ディング条件が一定であるために、十分な接合強度が得
られず、いわゆる接合不良が発生するなどの問題があっ
た。
ＡＩ蒸着パット責４）が如何なる状態にあっても、ボン
ディング条件が一定であるために、十分な接合強度が得
られず、いわゆる接合不良が発生するなどの問題があっ
た。
〔発明の概要〕
本発明は、上記のような従来技術の欠点を除去するため
になされたもので、ワイヤボンディングにおいて、接合
強度が合格値に達しているかどうかをボンディング中に
判定し、達していない場合は接合強度を合格値に達する
まで増加させるような修正を短時間内１て施して、接合
強度上の不良品を皆無にすることができる装置を提供す
るものである。
になされたもので、ワイヤボンディングにおいて、接合
強度が合格値に達しているかどうかをボンディング中に
判定し、達していない場合は接合強度を合格値に達する
まで増加させるような修正を短時間内１て施して、接合
強度上の不良品を皆無にすることができる装置を提供す
るものである。
即ち、本発明の要旨とするところは、ボンディング用キ
ャピラリチップの先端に半導体ゲージを付着させ、該半
導体ゲージからの電気信号を増幅する電気信号増幅器、
該電気信号増幅器からの信号をボンディング部における
ワイヤ材料の変形量に換算する演算装（Ｗ、該演算装置
からの信号によりキャピラリチップの加圧力を制御する
制御装置、該制御装置からの信号によりキャピラリチッ
プの加圧力を増減させる圧力加減装置を備えてなるワイ
ヤボンディング装置である。
ャピラリチップの先端に半導体ゲージを付着させ、該半
導体ゲージからの電気信号を増幅する電気信号増幅器、
該電気信号増幅器からの信号をボンディング部における
ワイヤ材料の変形量に換算する演算装（Ｗ、該演算装置
からの信号によりキャピラリチップの加圧力を制御する
制御装置、該制御装置からの信号によりキャピラリチッ
プの加圧力を増減させる圧力加減装置を備えてなるワイ
ヤボンディング装置である。
また、上記キャピラリチップの先端に環状の半導体ゲー
ジを付着させることをも要旨の一部とするものである−
。
ジを付着させることをも要旨の一部とするものである−
。
以下、本発明の一実施例を図によって説明する。
第２図はキャピラリチップ（２）の先端拡大図であり、
（ａ）ば縦１図、（ｂ）は下面図である。（６）はキャ
ピラリチップ（２）の先端に付着した半導体ゲージであ
る。第３図は本発明の装置の配置図であり、（７）は前
記半導体ゲージ（６）からの電気信号を増幅する電気信
号増幅器、（８）は前記電気信号増幅器（７）からの電
気信号をＡｕボール（３）の変形量に換算する演算装置
、（９）は前記演算装置（８）からの信号からの信号に
よりキャピラリチツ７頁２ノの＃ｎ圧力を制御する制御
装置、（１（運は前記制御装置（９）からの信号により
キャピラリチップ（２）の加圧力を増減させる圧力加減
装置であり、例えば流体圧機構等を備える駆動モータで
ある。なお、第３図はＡｕワイヤ（１）の先端に形成さ
れたＡｕボール（３）がキャピラリチップ（２）の先端
に付着した半導体ゲージ（６）によってＡｌ蒸着パッド
（４）に押付けられた状態を示す。
（ａ）ば縦１図、（ｂ）は下面図である。（６）はキャ
ピラリチップ（２）の先端に付着した半導体ゲージであ
る。第３図は本発明の装置の配置図であり、（７）は前
記半導体ゲージ（６）からの電気信号を増幅する電気信
号増幅器、（８）は前記電気信号増幅器（７）からの電
気信号をＡｕボール（３）の変形量に換算する演算装置
、（９）は前記演算装置（８）からの信号からの信号に
よりキャピラリチツ７頁２ノの＃ｎ圧力を制御する制御
装置、（１（運は前記制御装置（９）からの信号により
キャピラリチップ（２）の加圧力を増減させる圧力加減
装置であり、例えば流体圧機構等を備える駆動モータで
ある。なお、第３図はＡｕワイヤ（１）の先端に形成さ
れたＡｕボール（３）がキャピラリチップ（２）の先端
に付着した半導体ゲージ（６）によってＡｌ蒸着パッド
（４）に押付けられた状態を示す。
次に、本発明装置の作用について説明すると、第６図に
示すように、半導体ゲージ（６）によってＡｕボール（
３）がＡｌ蒸着パッド（４）上に押付けられ、そのこと
によってＡｕボール（３）は変形する。Ａｕボール（３
）が変形することによってＡｕボール（３）と半導体ゲ
ージ（６）の接触する面積が増加する。キャピラリチッ
プ（２）の初期の加圧力を一定とすると、Ａｕボール（
３）と半導体ゲージ（６）の接触面積に比例した歪みが
抵抗線歪みゲージ（６）に生ずる。従って、半導体ゲー
ジ（６）からの電気信号を電気信号増幅器（７）で増幅
し、その信号を演算回路（８）に入力することによりＡ
１１ボール（３）と半導体ゲージ（６）の接触する面
積、即ちＡ １１ボール（３）の変形量εが計算される
。第４図に接合強度ＦとＡｕボール（３）の変形量εの
関係を示す。図中、Ｆ’ ｃは合格接合強度、εＣはＦ
’ｃを与えるようなＡｕボール（３＋の変形量を示す
。第４図から理解されるように、Ａｕボール（３）の変
形量εと接合強度Ｆの関係は、予め測定によりめられて
いるので、半導体ゲージ（６）から得られた電気信号の
変化によって接合強度Ｆは容易に推定できる。演算回路
（８）によってめられた接合強度Ｆを合格接合強度Ｆｃ
とを比較してその信号をキャピラリチップ（２）の加圧
力制御装置（９）に入力する。制御装置（９）がキャピ
ラリチップ（２）の加圧力 ゛加減装置萌に備えられて
いるキャピラリチップ駆動用モータを作動して合格接合
強度ＦＣを与える。、Ａｕポール（３）が変形骨εＣに
達するようにキャピラリチップ（２）の加圧力を制御す
る。合格接合強度Ｆｃに達したらキャピラリチップ（２
）は上昇し、接合は完了する。以上説明した作用により
ワイヤボンディングが行われる。
示すように、半導体ゲージ（６）によってＡｕボール（
３）がＡｌ蒸着パッド（４）上に押付けられ、そのこと
によってＡｕボール（３）は変形する。Ａｕボール（３
）が変形することによってＡｕボール（３）と半導体ゲ
ージ（６）の接触する面積が増加する。キャピラリチッ
プ（２）の初期の加圧力を一定とすると、Ａｕボール（
３）と半導体ゲージ（６）の接触面積に比例した歪みが
抵抗線歪みゲージ（６）に生ずる。従って、半導体ゲー
ジ（６）からの電気信号を電気信号増幅器（７）で増幅
し、その信号を演算回路（８）に入力することによりＡ
１１ボール（３）と半導体ゲージ（６）の接触する面
積、即ちＡ １１ボール（３）の変形量εが計算される
。第４図に接合強度ＦとＡｕボール（３）の変形量εの
関係を示す。図中、Ｆ’ ｃは合格接合強度、εＣはＦ
’ｃを与えるようなＡｕボール（３＋の変形量を示す
。第４図から理解されるように、Ａｕボール（３）の変
形量εと接合強度Ｆの関係は、予め測定によりめられて
いるので、半導体ゲージ（６）から得られた電気信号の
変化によって接合強度Ｆは容易に推定できる。演算回路
（８）によってめられた接合強度Ｆを合格接合強度Ｆｃ
とを比較してその信号をキャピラリチップ（２）の加圧
力制御装置（９）に入力する。制御装置（９）がキャピ
ラリチップ（２）の加圧力 ゛加減装置萌に備えられて
いるキャピラリチップ駆動用モータを作動して合格接合
強度ＦＣを与える。、Ａｕポール（３）が変形骨εＣに
達するようにキャピラリチップ（２）の加圧力を制御す
る。合格接合強度Ｆｃに達したらキャピラリチップ（２
）は上昇し、接合は完了する。以上説明した作用により
ワイヤボンディングが行われる。
なお、上記実施例では、ワイヤボンディングにおけるポ
ールボンティング部の接合強度向−ヒについての例を示
したが、ステッチボンディング部についても同様な効果
が得られる。また、上記実施例ではＡｕワイヤをＡｌ蒸
着パッドにポールボンディングする場合について説明し
たけれども、他の材質のワイヤやパッド材質でも同様な
効果が得られることは言うまでもない。
ールボンティング部の接合強度向−ヒについての例を示
したが、ステッチボンディング部についても同様な効果
が得られる。また、上記実施例ではＡｕワイヤをＡｌ蒸
着パッドにポールボンディングする場合について説明し
たけれども、他の材質のワイヤやパッド材質でも同様な
効果が得られることは言うまでもない。
第５図に示すように、キャピラリチップ（２）の先端に
大きさがキャピラリチップ（２）の先端部平担面と等し
い環状の半導体ゲージ（６′）を付着すると、更に測定
精度が向上することは言うまでもないうさらに、上記実
施例では、熱圧着方式のワイヤボンディングについて説
明したが、予め超音波による振動の歪発生に与える影響
を、電気信号が電気信号増幅器に入力される前にフィル
ターによって除去することにより、超音波併用熱圧着方
式のワイヤボンディングについても同様な効果が得られ
る。
大きさがキャピラリチップ（２）の先端部平担面と等し
い環状の半導体ゲージ（６′）を付着すると、更に測定
精度が向上することは言うまでもないうさらに、上記実
施例では、熱圧着方式のワイヤボンディングについて説
明したが、予め超音波による振動の歪発生に与える影響
を、電気信号が電気信号増幅器に入力される前にフィル
ターによって除去することにより、超音波併用熱圧着方
式のワイヤボンディングについても同様な効果が得られ
る。
本発明によれば、以上説明したよう罠、ボンディング用
キャピラリチップの先端に半導体ゲージを付着し、キャ
ピラリチップ先端の面圧な電気信号として取出し、接合
強度を計算することにより、リアルタイムでキャピラリ
チップの加圧力を制御し適正化するので、加圧力不足に
よる接合力不足や加圧力過剰によるＳｉチップ割れ、Ａ
ｕボールの過大変形がなくなり、適正な接合強奪を確保
することができるので、接合の信頼性が向上し、ＩＣな
どの半導体の生産性において多大な効果がある。
キャピラリチップの先端に半導体ゲージを付着し、キャ
ピラリチップ先端の面圧な電気信号として取出し、接合
強度を計算することにより、リアルタイムでキャピラリ
チップの加圧力を制御し適正化するので、加圧力不足に
よる接合力不足や加圧力過剰によるＳｉチップ割れ、Ａ
ｕボールの過大変形がなくなり、適正な接合強奪を確保
することができるので、接合の信頼性が向上し、ＩＣな
どの半導体の生産性において多大な効果がある。
第１図はワイヤボンディングにおけるポールボンディン
グを模式的に示し、（ａ）はポールボンデイン＜Ｊ”前
の状態の縦断面図、の）はＡｕボールがＳｉチツブヒの
Ａｌ蒸着パッドに押付けられた状態を示す縦断面図であ
る。第２図はキャピラリチップ先端拡大図であり、（ａ
）は縦断面図、（ｂ）は下面図である。第６図は本発明
の装置の配置図である。第４図は接合強度ＦｃとＡｕボ
ールの変形量εＣの関係を示すグラフである。第５図は
キャピラリチップの先端に環状の半導体ゲージを付着し
た縦断面図である。 （１）・・・Ａｕワイヤ、（２）・・・キャピラリチッ
プ、（３）・・・Ａｕボール、 （４）・・・Ａｌ蒸着
パッド、（５）・・・Ｓｉチップ、（６＞ （６’）・
・・半導体ゲージ、（７）・・・電気信号増幅器、（８
）・・・演算装置、（９）・・・制御装置、α１・・・
キャピラリチップ加圧力加減装置、 代理人 升埋士 木 村 三 朗 同 同 佐々木 宗 治 第１図 ＼ど＼５（−一 第２図 手続補正書（自発） 昭和５９年 ７月３０日 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭５９−９８４８２号２、発明の
名称 ワイヤボンディング装置 ３、補正をする者 ４、代理人 ６、補正の内容 （１）明細書第２頁第７行の「キャブラリチップ」を「
キャピラリテップ−１と補正する。 （２）明細書第６頁第６行の「抵抗線歪みゲージ（６）
」を「半導体ゲージ（６）」と補正する。 （３）明細書第６頁第２０行〜第７頁第１行の「与る。 Ａｕボール（３）が」を「与える、Ａｕボール（３）の
」と補正する。 以上
グを模式的に示し、（ａ）はポールボンデイン＜Ｊ”前
の状態の縦断面図、の）はＡｕボールがＳｉチツブヒの
Ａｌ蒸着パッドに押付けられた状態を示す縦断面図であ
る。第２図はキャピラリチップ先端拡大図であり、（ａ
）は縦断面図、（ｂ）は下面図である。第６図は本発明
の装置の配置図である。第４図は接合強度ＦｃとＡｕボ
ールの変形量εＣの関係を示すグラフである。第５図は
キャピラリチップの先端に環状の半導体ゲージを付着し
た縦断面図である。 （１）・・・Ａｕワイヤ、（２）・・・キャピラリチッ
プ、（３）・・・Ａｕボール、 （４）・・・Ａｌ蒸着
パッド、（５）・・・Ｓｉチップ、（６＞ （６’）・
・・半導体ゲージ、（７）・・・電気信号増幅器、（８
）・・・演算装置、（９）・・・制御装置、α１・・・
キャピラリチップ加圧力加減装置、 代理人 升埋士 木 村 三 朗 同 同 佐々木 宗 治 第１図 ＼ど＼５（−一 第２図 手続補正書（自発） 昭和５９年 ７月３０日 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭５９−９８４８２号２、発明の
名称 ワイヤボンディング装置 ３、補正をする者 ４、代理人 ６、補正の内容 （１）明細書第２頁第７行の「キャブラリチップ」を「
キャピラリテップ−１と補正する。 （２）明細書第６頁第６行の「抵抗線歪みゲージ（６）
」を「半導体ゲージ（６）」と補正する。 （３）明細書第６頁第２０行〜第７頁第１行の「与る。 Ａｕボール（３）が」を「与える、Ａｕボール（３）の
」と補正する。 以上
Claims (2)
- （１）ボンディング用キャピラリチップの先端に半導体
ゲージを付着させ、該半導体ゲージからの電気信号を増
幅する電気信号増幅器、該電気信号増幅器からの信号を
ボンディング部におけるワイヤ材料の変形量に換算する
演算装置、該演算装置からの信号によりキャピラリチッ
プの加圧力を制御する制御装置、該制御装置からの信号
によりキャピラリチップの加圧力を増減させる圧力加減
装置を備えたことを特徴とするワイヤボンディング装置
。 - （２）上記キャピラリチップの先端に環状の半導体ゲー
ジを付着させたことを特徴とす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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59098482A JPS60244032A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | ワイヤボンデイング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59098482A JPS60244032A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | ワイヤボンデイング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60244032A true JPS60244032A (ja) | 1985-12-03 |
Family
ID=14220868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59098482A Pending JPS60244032A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | ワイヤボンデイング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60244032A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4750666A (en) * | 1986-04-17 | 1988-06-14 | General Electric Company | Method of fabricating gold bumps on IC's and power chips |
| KR960040385A (ko) * | 1995-05-25 | 1996-12-17 | 이대원 | 와이어 본딩용 캐피러리의 충격력 보정 방법 |
| KR100604328B1 (ko) * | 1999-04-13 | 2006-07-24 | 삼성테크윈 주식회사 | 와이어 본딩용 캐필러리의 본딩 압력 캘리브레이션 방법 |
-
1984
- 1984-05-18 JP JP59098482A patent/JPS60244032A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4750666A (en) * | 1986-04-17 | 1988-06-14 | General Electric Company | Method of fabricating gold bumps on IC's and power chips |
| KR960040385A (ko) * | 1995-05-25 | 1996-12-17 | 이대원 | 와이어 본딩용 캐피러리의 충격력 보정 방법 |
| KR100604328B1 (ko) * | 1999-04-13 | 2006-07-24 | 삼성테크윈 주식회사 | 와이어 본딩용 캐필러리의 본딩 압력 캘리브레이션 방법 |
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