JPS6050930A - Wire bonder - Google Patents
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- H01L2924/01082—Lead [Pb]
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、ワイヤボンディング技術に関するもので、特
に超音波方式のポールボンダーに適用して有効な技術に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to wire bonding technology, and particularly to a technology that is effective when applied to an ultrasonic type pole bonder.
半導体装置の製造においては、複数のリードが形成され
たリードフレームのベレット取付領域であるタブ部に、
ペレツトを取付け、前記ペレツトの各パッド電極と、そ
の電極と対応したリードを金属細線（ボンディングワイ
ヤ）にて電気的に接続することが行なわれている。この
ワイヤポンティングする時には、リードフレームがずれ
てボンディングミスが起こらないようにリードフレーム
を固定しなければならず、この方法としては、例えば特
公昭５３−１１０６号公報に記載されているように、リ
ードフレームをヒートブロックのフラットな上面に載置
した状態で、それらを上動させて、対向する位置に設置
され７ｒリ一ドフレイム抑圧面を形成する部材に当接せ
しめて、リードフレームを固定している。そこで、上記
公報記載の技術を利用して、熱を加えながら超音波ボン
ディングをすることを考えた。第１図に示すように、リ
ードフレーム１は上面を抑圧部祠２で固定され、下面は
、モータ３にて駆動する駆動ブロック４に連動して、ヒ
ータ５にて加熱されたヒートブロック６の表面で固定さ
れている。リードフレームを固定した後、ボンディング
ツール７を超音波振動させながら、リードフレーム１の
リードとベレット８の電極とをワイヤ例えばｈｌ線９に
て接続する。しかしながら、リードフレーム１のリード
にボンディングしたｈｌｌ線９の接続が弱く、はがれて
しまうことが頻繁に生じた。そのため、本発明者は、そ
の原因を追求したところ、リードフレーム１は非常に薄
い金属板からなっているため、リードフレーム１の製作
工程中や搬送途中において、リードが曲がったり、ねじ
れる等の変形が生じていること、さらに、リードの厚み
も、少なからず相違しているため、抑圧部材２のみでは
、厚みの違ったリードを全て固定できなかった。そのた
め、他のリードより薄いリードに超音波によるボンディ
ングした時などは超音波ネルギーが効率良くボンティン
グする面に伝達されていないため、リードへのワイヤ接
続強度が悪いことを見い出した。In the manufacturing of semiconductor devices, the tab portion, which is the pellet mounting area of the lead frame on which multiple leads are formed, is
A pellet is attached, and each pad electrode of the pellet is electrically connected to a lead corresponding to the electrode using a thin metal wire (bonding wire). When performing this wire bonding, the lead frame must be fixed so that it does not shift and bonding errors occur, and this method is, for example, as described in Japanese Patent Publication No. 1106/1983. With the lead frame placed on the flat upper surface of the heat block, move it upward so that it comes into contact with the member that forms the 7r lead frame suppression surface, which is installed at an opposing position, and fixes the lead frame. ing. Therefore, we considered performing ultrasonic bonding while applying heat using the technique described in the above publication. As shown in FIG. 1, the upper surface of the lead frame 1 is fixed with a suppressor part 2, and the lower surface is connected to a heat block 6 heated by a heater 5 in conjunction with a drive block 4 driven by a motor 3. fixed on the surface. After the lead frame is fixed, the leads of the lead frame 1 and the electrodes of the pellet 8 are connected with a wire, for example, an HL wire 9, while the bonding tool 7 is vibrated ultrasonically. However, the connection of the HLL wire 9 bonded to the lead of the lead frame 1 was weak, and it frequently peeled off. Therefore, the inventor of the present invention investigated the cause of the problem, and found that since the lead frame 1 is made of a very thin metal plate, the leads may be bent or twisted during the manufacturing process or during transportation of the lead frame 1. Furthermore, since the thicknesses of the leads are also quite different, it was not possible to fix all the leads with different thicknesses using the suppressing member 2 alone. Therefore, it has been found that when ultrasonic bonding is performed on a lead that is thinner than other leads, the ultrasonic energy is not efficiently transmitted to the bonding surface, resulting in poor wire connection strength to the lead.
本発明の目的は、リードフレームのリードの変形や厚み
の相違［７ていることによらずに、確実にワイヤボンデ
ィングできつる技術を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a technology that allows reliable wire bonding regardless of the deformation or thickness difference of the leads of a lead frame.
本発明の前記ならびにそのＩ９か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あきらかになるで
あろう。The above-mentioned objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
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。A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.
すなわち、リードフレームのリードの変形や厚みのばら
つきを、上下動ブロック表面に形成したテーパ面にて修
正ｔたは吸収し、かつリードフレームの上面を抑圧部材
で押圧することにより、ワイヤボンディングを確実に行
なうことができうるというボンディング技術を提供する
ことに慶）る。In other words, by correcting or absorbing the deformation or thickness variation of the leads of the lead frame with the tapered surface formed on the surface of the vertically movable block, and by pressing the top surface of the lead frame with the suppressing member, wire bonding is ensured. We are pleased to provide a bonding technology that can be used to
第２図は、本発明の一実施例である超音波、Ｉ？−ルポ
ンダーの概略側面図、第３図は本発明の一実施例である
超音波ポールボングーの主要部断面図である。１０はボ
ンディング本体でＸＹテーブル１１上に載置され、ｘｙ
力方向自由に移動できる。FIG. 2 shows an ultrasonic wave, I?, which is an embodiment of the present invention. - A schematic side view of the reponder; FIG. 3 is a cross-sectional view of the main parts of an ultrasonic pole bongoo according to an embodiment of the present invention. 10 is the bonding body placed on the XY table 11,
Can move freely in the direction of force.
１２はボンディングヘッドで、クラッパ】３及び超音波
ホーン１４を介してボンディングアーム１５が上下動可
能に配設されている。前記ボンディングアーム１５の先
端にはボンディングツール１６が保゛持され、前記ツー
ルの中心をワイヤ１７が貫通し、導びかれている。１８
はリードフレーム（図示せず）の載置固定台で、リード
フレームをボンディング位置に位置決めし、ずれないよ
って固定し、かつ加熱できるようになっている。第３図
に示すように、載置固定台１８は、図示しない機構にて
リードフレーム１をボンディング位置に正確に位置決め
した後、モータ３を駆動して駆動ブロック４を上動させ
て、それに連動している上下動ブロック、たとえばその
内部にヒータ５が配設されているヒートブロック１９を
上動させる。ところで、このヒートブロック１９の上部
中心には凹部が設けられ、その凹部に錆びにくく、剛性
を有し、かつ耐熱性の金属たとえば、ステンレス性の金
属で形成さねた固定ブロック２０が埋め込まれている。Reference numeral 12 denotes a bonding head, and a bonding arm 15 is arranged to be movable up and down via a clapper 3 and an ultrasonic horn 14. A bonding tool 16 is held at the tip of the bonding arm 15, and a wire 17 passes through the center of the tool and is guided. 18
1 is a mounting and fixing table for a lead frame (not shown), which positions the lead frame at a bonding position, fixes it so that it does not shift, and allows it to be heated. As shown in FIG. 3, after the lead frame 1 is accurately positioned at the bonding position by a mechanism (not shown), the mounting and fixing table 18 drives the motor 3 to move the drive block 4 upward. A vertically moving block, for example a heat block 19 in which a heater 5 is disposed, is moved upward. By the way, a recess is provided in the center of the upper part of the heat block 19, and a fixing block 20 made of a rust-resistant, rigid, and heat-resistant metal such as stainless steel is embedded in the recess. There is.
前記固定ブロック２０の表面（ヒートブロック１９の表
面）には、テーパ面２１が設けられ、外側に向かって角
度θで傾斜り、ている。なお、この固定ブロック２０に
は、上下動調節でき、ヒートブロック１９本体から取り
はずしができるように、ネジ軸２２が設けられている。A tapered surface 21 is provided on the surface of the fixed block 20 (the surface of the heat block 19), and is inclined outward at an angle θ. The fixing block 20 is provided with a screw shaft 22 so that it can be moved up and down and removed from the heat block 19 body.
なお、２３はリードフレームの載置固定台である。Note that 23 is a mounting and fixing base for the lead frame.
次に、動作を説明する。まず、リードフレーム・１がリ
ードフレーム載置固定台に図示しない手段で搬送され、
ボンディングする位置に位置決めされる。その後モータ
３を駆動させ、駆動ブロック４を上動させてヒートブロ
ック１９を押し上げる。Next, the operation will be explained. First, the lead frame 1 is conveyed to the lead frame mounting and fixing table by means not shown,
Positioned at the bonding position. Thereafter, the motor 3 is driven, the drive block 4 is moved upward, and the heat block 19 is pushed up.
そして、適度にヒートブロック１９を上動させると、前
記ヒートブロック１９に設けられた固定ブロック２０の
テーパ面２１がリードフレーム１のリードに尚接し、リ
ードが上方に押し上けられる。When the heat block 19 is moved upward appropriately, the tapered surface 21 of the fixing block 20 provided on the heat block 19 still contacts the leads of the lead frame 1, and the leads are pushed upward.
なお、とのテーパ面は、リードが元の状態に復元し、リ
ードの厚みのバラツキにより、押え部材２により固定さ
れていないリードを回走できるだけの角度を有し、ボン
ディングに影響を与えない程度の角度θにしている。こ
の角度は例えばｏ５°〜１５６ とする。リー、ドの曲
がった角度がテーパ面の角度と一致した時、つまり、リ
ードの下面がテーパ面で完全に固定された状態で、駆動
モータ３を停止させる。その後、ボンディング本体１ｏ
をＸＹテーブル１１を用いてＸＹ方向に移動させ、かつ
ボンディングヘッド１２′？：上下動させて、リードフ
レームのタブ部ｌａ上に取シ付けられたペレット８上の
第１ボンディング点である電極にボンディングする。こ
のとき、ボンディングツール１６け超音波ホーン１４１
Ｃよりボンディングアーム１５を介して超音波振動して
ワイヤを電極に接続している。なお、ヒートブロック１
９ｉｊ１５０゜程度に加熱されている。Note that the tapered surface has an angle that is large enough to allow the lead to return to its original state and to rotate the lead that is not fixed by the holding member 2 due to variations in the thickness of the lead, and to an extent that does not affect bonding. The angle θ is set to This angle is, for example, o5° to 156°. When the bent angles of the leads match the angles of the tapered surfaces, that is, when the lower surfaces of the leads are completely fixed on the tapered surfaces, the drive motor 3 is stopped. After that, bonding body 1o
is moved in the XY direction using the XY table 11, and the bonding head 12'? : Move it up and down to bond to the electrode that is the first bonding point on the pellet 8 attached to the tab portion la of the lead frame. At this time, the bonding tool 16 ultrasonic horn 141
The wire is connected to the electrode by ultrasonic vibration via the bonding arm 15 from C. In addition, heat block 1
It is heated to about 9ij150°.
さらに、ボンディングツール１６を移動しテ第２のボン
ディング点である前記電極に対応したリードにボンディ
ングして電極とリードをワイヤ１７で接続する。その後
クランパ１３を動作させてワイヤ１７をカットする。こ
の動作をくり返してワイヤボンディングを行なっている
。Furthermore, the bonding tool 16 is moved to bond to the lead corresponding to the electrode, which is the second bonding point, and the electrode and the lead are connected with the wire 17. Thereafter, the clamper 13 is operated to cut the wire 17. Wire bonding is performed by repeating this operation.
（１） リードフレームのリードを上下動ブロック表面
に形成されたテーパ面で固定することにより、リードの
変形が修正された状態でボンディングが可能となるので
、ワイヤボンディングのボンダビリティを向上すること
ができるという効果がある。(1) By fixing the leads of the lead frame with the tapered surface formed on the surface of the vertically movable block, bonding can be performed with the deformation of the leads corrected, improving the bondability of wire bonding. There is an effect that it can be done.
（２） リードフレームのリードを上下動プロ／りの表
面に形成されたテーパ面で固定することにより、リード
の厚みのバラツキにより、押圧部材では押えられなかっ
たリードをも固定することができるので、ワイヤボンデ
ィングのボンダビリティを向上することができるという
効果が得ちれる。(2) By fixing the leads of the lead frame with the tapered surface formed on the surface of the vertical motion pro/rip, it is possible to fix the leads that could not be held down by the pressing member due to variations in the thickness of the leads. , the effect of improving the bondability of wire bonding can be obtained.
以−ト、本発明者によってなされた発明を実施例にもと
づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定さ
れるものではなく、その要旨は逸脱しない範囲で種々変
更可能であることはいう１でもない。たとえば、押圧部
材のリードフレームとの接触面をゴムなどの弾性体で形
成することりこより、リードの厚みのバラツキに関係な
く固定できうるようにしてもよい。Hereinafter, the invention made by the present inventor has been specifically explained based on examples, but the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and various changes can be made without departing from the gist thereof. It's not even 1. For example, the contact surface of the pressing member with the lead frame may be made of an elastic material such as rubber so that it can be fixed regardless of variations in the thickness of the lead.
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である超音波ボールボンダ
ーに適用した場合について説明したが、それに限定され
るものではなく、たとえば、ウェッジを使用し、ている
超音波ボンダー等にも適用することができる。In the above explanation, the invention made by the present inventor was mainly applied to an ultrasonic ball bonder, which is the background field of application, but the invention is not limited thereto. It can also be applied to ultrasonic bonders, etc.
第１図は、従来のワイヤボンダーの概略断面図、第２図
は、本発明の一実施例である超音波ボールボンダ・−の
概略説明図、
第３図は、本発明の一実施例である超音波ボールボンダ
ーの主要部断面図、
第４図は主要部拡大図である。
１・・・リードフレーム、２・・・押圧部材、３・・・
モーター、４・・・駆動ブロック、５・・・ヒーター、
６，１９・・・ヒートフロック、７，１６・・・ボンデ
ィングツール、８・・・ベレ／ト、９．１７・・・ワイ
ヤ、】０・・・ボンディング本体、１１・・・ＸＹテー
プノへ １２・・・ボンディングへ、ド、１３・・・ク
ランノく、１４・・・超音波ホーン、１５・・・ボンデ
ィングアーノ・、１８・・・リードフレーｌ、載置固定
台、２０・・・固定ブロック、２１・・・テーパ面、２
２・・・ネジ軸。
第 １ 図
第 ２ 図Fig. 1 is a schematic sectional view of a conventional wire bonder, Fig. 2 is a schematic explanatory view of an ultrasonic ball bonder which is an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a schematic sectional view of an ultrasonic ball bonder which is an embodiment of the present invention. A sectional view of the main parts of a certain ultrasonic ball bonder, and Figure 4 is an enlarged view of the main parts. 1... Lead frame, 2... Pressing member, 3...
Motor, 4... Drive block, 5... Heater,
6,19... Heat flock, 7,16... Bonding tool, 8... Beret/to, 9.17... Wire, ]0... Bonding body, 11... To XY tape node 12 ... To bonding, Do, 13... Crano, 14... Ultrasonic horn, 15... Bonding Arno, 18... Lead frame l, mounting fixing base, 20... Fixing block , 21... Tapered surface, 2
2...Screw shaft. Figure 1 Figure 2
Claims (1)
てリードフレームを押圧するための抑圧部材と、前記リ
ードフレームの下面と当接する上下動可能な上下動ブロ
ックから成り、テーパ面を設けて、前記テーパ面と前記
抑圧部材とにより前記リードフレームのリードを固定し
うるようにしたことを特徴としたワイヤボンダ。 ２、前記上下動ブロックは、中心部に四部が設けられ、
前記凹部に表面にテーパ面を形成した固定ブロックが着
脱自在に埋め込まれている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ダ。[Claims] 1. A window for bonding is formed, the suppressing member presses the lead frame on the lower surface thereof, and a vertically movable block that comes into contact with the lower surface of the lead frame and is movable vertically, A wire bonder characterized in that a tapered surface is provided so that the lead of the lead frame can be fixed by the tapered surface and the suppressing member. 2. The vertically movable block is provided with four parts in the center,
2. The wire bonder according to claim 1, wherein a fixing block having a tapered surface is removably embedded in the recess.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58157821A JPS6050930A (en) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | Wire bonder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58157821A JPS6050930A (en) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | Wire bonder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6050930A true JPS6050930A (en) | 1985-03-22 |
Family
ID=15658038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58157821A Pending JPS6050930A (en) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | Wire bonder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6050930A (en) |
-
1983
- 1983-08-31 JP JP58157821A patent/JPS6050930A/en active Pending
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