JPS6098633A - ボンデイング装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はボンディング技術に関するもので、特に半導体
装置の製造のとぎに用いる金属細線を、ボンディングす
るとぎに利用して有効な技術に関するものである。

〔背景技術〕

半導体装置の製造工程の一つにワイヤボンディング工程
があり、現在金（Ａｕ）のワイヤを用いる熱圧着法と、
アルミニウム（Ａｆｆｌ　）　１７）　ｒｙイヤヲ用い
る超音波法が多く使用されている。しかしながら、熱圧
着法においては、Ａｕワイヤをアルミニウム拐で形成さ
れている電極にボンディングすると。

パープルプレーグ現象が生じて、ボンディング強度が低
下したりする。また、コストの面からもＡ、ｕワイヤは
高価であるなどの問題がある。また。

超音波法においては、ワイヤボンディングに方向性が存
在しているため被ボンデイング体（試料）ケ回転させる
必要があり、そのため作業能率が悪くワイヤボンディン
グ装置の構造は複雑となりていた。そこで、上述しムニ
ワイヤボンディング方式の諸問題を解決する一手法とし
て、最近ではＡ−７１１１ワイヤの先端部にボールを形
成して、ネイルへ／ドボンディングを行なうことが考え
られている（例えば、特願昭５７−５１２３７号参照）
。このようなＡ１ワイヤの先端部にボールを形成してボ
ンディングする方法り・１例えばリードレスチップキャ
リア（、ＬＣＣ）のごとき試料に適用した例はまだない
が、適用しようと考えると第１図に示すような装置が提
案され得る。なお、本明細書ではＡ、８ワイヤの先端部
ケボール状に形成する手段は省略している。１は試料で
あるＬＣＣで、その概略を第２図に示す。２は前記試料
を載置するためのステーツで、その中心部にはＬＣＣｌ
を真空吸引するための吸引孔３が設けられている。また
、ステージ２には、上下動機構の駆動源としてモータ４
が配設されており、上下スライドベアリング５を介して
ステージ２がスムースに上下動するようになっている。

６はゴム体でＬＣＣｌとステージ２との間に設けたシー
リング材で真空吸引力を高めテイル。７ｕ）Ｊ３ワイヤ
８をガイドするためのボンディングツールで、ボンディ
ングアーム９の先端部に設けられている。１ｏはＡ７ワ
イヤ８をクランプするためのクランパ１０’を有するク
ランプアームである。しかし、このような装置では、次
のような問題点があることを本発明者は見い出した。

（１）　ステージ２にＬＣＣＩを載置しただけでンよ、
位置決めされた状態ではないので、ＬＣＣｌを正確なボ
ンディング位置に修正する必要性が生じる。

そのため、第３図に示すように、十字状に配設された４
つのブロック体１１をそれぞれタイミングをずらしてＬ
ＣＣＩの載置方向に移動させ、４方向からＬＣＣＩの側
壁を順次弁してづらしながら位置決めを行なうなどの工
夫が必要となろう。もちろん、ブロック体１１の移動方
法は上記以外にも考えられるが、このような装置におい
ては、ＬＣＣｌを位置決めするためには、別途に複数の
ブロック体とそれを駆動するための駆動機構を必要とし
、装置の構造が複雑となってしまう。

ｆ２＋Ｌｃｃ１を載置台２に固定するため、真空吸引を
行なう必要があるが、実際にはその真空吸引力は、十分
に強力でないため、位置決めし１こＬＣＣｌをその位置
に維持しておぎにくい。すなわち、ボンディングが正確
に行なうことが困難となってしまう。さらには、真空吸
引するために、吸引孔３をステージ２に設け、真空ポン
プ（図示せず）に接続しなければならず、装置の複雑化
、及びコスト高となってしまう。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、正確にボンディングが行なうことがで
きるボンディング技術を提供することである。

本発明の他の目的は、簡単に試料の位置決めができるボ
ンディング技術を提供することである。

本発明の前記ならびにそのほ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。

〔発明の概要〕

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。

すなわち、試料を載置するステージに試料位置決め用ポ
ケットを設け、ステージ上方には試料をステージと共に
位置合せし固定できる部材を設けることにより、試料を
載置した状態で位置決めされた状態にでき、しかもその
位置決めされた状態で試料を固定できるので、装置構造
が簡単となり、正確なボッディングが可能となる。

〔実施例１〕 第４図及び第５図は、本発明の一実施例であるワイヤボ
ンディング装置の概略断面図、第６図はステージの上面
図である。以下、図面を用いて本発明を詳述する。

２０は試料例えばＬＣＣ２１を載置するためのステージ
で、その上面中央部にはポケット２２が設けられている
。このポケット２２には、試料載置面２３であるボンデ
ィング位置にＩ、ＣＣ２１を導びくためにテーバ２４が
設けられている。ステージ２０には上下動機構、例えば
ステージ２０を駆動するための駆動源であるカム２５及
びバネ２６が設けられ、それらの駆動源の動力はステー
ジ２０と接続している伝達軸２７を介して伝達されるよ
うな構成となっている。２８は、ＬＣＣ２１がステージ
２０で所定量上動したとぎに、ＬＣＣ２１の上部を押圧
して固定するための抑圧体である。

この押圧体は、試料の上動限界を規定できる部材の一種
である。２９は、上下スライドベアリングで、ステージ
２０の上下動がスムースに行うことができるようにして
いる。なお、３０はヒータ。

３１はＡ１ワイヤなどのボンディングワイヤ３２をガイ
ドするためのボンディングツール、３３は先端部にてボ
ンディングツール３１を保持するボンディングアーム、
３４は１１ワイヤをクランプするためのクランパ３４′
ヲ有するクランプアームである。

次にこの装置の動作を説明する。図示しない搬送装置等
でステージ２０のポケット２２に搬送されたＬＣＣ２１
は、ステージ２０を振動させるなどにより、テーバ２４
と嵌合しながら試料載置面２３に移動させ位置決めする
。ステージ２０の振動は伝達軸２７にカム２５とは別に
カムを設け、ステージ２０を微小に上下動させればよい
。

なお、ＬＣＣ２１をポケット２２に搬送ずろとぎには、
カム２５けバネ２６に抗して伝達軸２７を下動させるよ
うに回転させる。ＬＣＣ２１の位置決めが終了したなら
、カム２５を回転させ、バネ２６の復元力の作用により
伝達軸２７Ｙ、Ｌ、いてはそれと接続しているステージ
２０を」二動させる。ｒ）ｒ定量手動するとＬＣＣ２１
の上部は抑圧体２８に当接し、相対的にＬＣＣ２１は押
圧体２８により固定させることになる。このときＬＣＣ
２１には、押圧体２８からバネ２６の力が適度に作用す
るようにしておく。ＬＣＣ２１が固定された後、ボンデ
ィングアーム３４及びクランプアーム３４を上下動させ
て、］、ＣＣ２１にＡ１ワイヤ３２をボンディングする
。ボンディング終了後、バネ２６の応力に抗してカム２
５を回転させ、伝達軸２７を介してステージ２０を下動
してＬＣＣ２１Ｙ押圧体２８から離間させる。その後、
ボンディングを終えたＬＣＣ２１’４取り出し１次の試
料をポケット２２に搬送する。

〔実施例２〕 第７図、第８図ｔよ、本発明の他の実施例であるワイヤ
ボンディング装置の概略断面図、第９図は。

試料であるＬ　ＣＣを収納している治具の上面図、第１
０図は、ステージの上面図、第１１図は、本発明の実施
例である第７図〜第８図に示したワイヤボンディング装
置の斜視図である。なお、〔実施例１〕とほぼ同一の構
成である部分については、同一番号を符し、その説明を
省略する。４０Ｆｉガイドレールで、前記ガイドレール
４０にはＬＣＣ２１を複数個等間隔に配列している治具
４１が間歇的に移動するガイド部４２’４有している。

なお。

この治具４１は図示しないローダ部から供給される。前
記治具４１には、ＬＣＣ２１の４つの角部を載置できる
載置部４３が設けてあり、さらに治具４１の下方からス
テージ４４火上動させたとぎに、前記治具４１を突ぎ抜
けてステージ４４がＬＣＣ２１と当接できるように、治
具４１にはステージ４４の上面よりやや大ぎめの置部４
５が設けられている。ステージ４４は、ＬＣＣ２１を載
置する試料載置面４７と、前記試料載置面４７の周囲で
あってＬＣＣ２１’＆その試料載置面４７に案内するた
めのテーバ４６が設けられているポケット４８を有して
いる。なお、ＬＣＣ２１が試料載置面４７に位置決めす
るのを容易にするため、〔実施例１〕で説明したように
ステージ４４が振動するようにしてもよい。次に本実施
例の動作について説明する。ガイドレール４０に搬送さ
れた治具４１は、図示しない手段により間歇的に移動し
て、ＬＣＣ２１ａがほぼステージ４４のポケット４８の
上方に位置するように送られる。その後、カム２５を回
転させてバネ２６の復元力により伝達軸２７を介してス
テージ４４を上動させると、ステージ４４は治具４１の
置部４５を突き抜け、ポケット４８内にＩ、ＣＣ２１ａ
’ｒ収納する。このとぎ。

ＬＣＣ２１ａは、デーパ４６に案内されて試料載置面４
５に位置決めされる。位置決めされりＬＣＣ２１ａは、
そのままステージ４４により上動され、抑圧体２８に当
接する。このようにしてＬＣＣ２Ｌａは、ステージ４４
上にあるポケット４８により正確に位置決めされ、その
位置決めされた状態のまま試料載置面４５と押圧体２８
により固定された後にボンディングツール３１を保持し
ているボンディングアーム３３及びクランパ３４Ｙ上下
動させて、Ａ１ワイヤ３２をＬＣＣ２１ａにボンディン
グする。ボンディング終了後、カム２５を回転させてバ
ネ２６の応力に抗して伝達軸２７を下動させ、ステージ
４４を下動させる。このようにして、ボンディングされ
た■ＪＣＣ２１ａは。

再び治具４１のもとの位置に収納される。その後ステー
ジ４４は、治具４１の移動に妨げとならなし位置に退避
した後、治具４１を間歇迫りして次の試料であるＬＣＣ
２１，ｂ９ステージ４４のポケット４８上方に位置する
ように移動する。この動作ケ繰り返し行ない、治具４１
上の全ての試料をボンディングしたなら、アンローダ部
（図示せず）に治具４１を送り、新たにガイドレール４
０のガイド部にボンディングが行なわれていない試料を
収納した治具な搬送する。このようにすることにより、
連続的に試料をボンディングすることが可能となる。

〔効　果〕

（１）上下動可能なステージに試料位置決め用ポケット
ケ設け、そのポケットに試料を搬送することにより、そ
のポケットにより試料がボンディング位置に導ひかれる
ため、複雑な位置決め機構を設ける必要はないので、装
置の構造を簡単にすることができ、またコストを下げる
ことができる。

（２）上下動可能なステージを上動させた時に、試料Ｙ
上面から押圧できる押圧体を設けることにより、試料の
固定が良好となり、ボンディング中に試料がボンディン
グ位置からずれる等の問題がおこらないので、ボンダビ
リティを向上させろことができる。

（３）上下動可能なステージに試料位置決め用ポケット
と、その上方に抑圧体を設けることにより、ポケットで
位置決めした試料ｔ、ステージを上動させることにより
、そのままの状態で抑圧できるので、正確なボンディン
グ位置でしかも強く試料を固定することができるので、
装置構造が簡単でしかもボンダビリティが同上したボン
ディング技術が得られる。

以上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。たとえば、試料をステ
ージを振動させることＫより試料載置面に移動させるこ
とに限定されず、押圧体で試料を押圧しながら移動させ
てもよい。またステージの上下動はモータ等の駆動源を
使用してもよい。

なお、部品点数低減化などの利点でベレットポンダにも
適用出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ボンディング装置の概略側面図。 第２図は、Ｌ　ＣＣの斜視図、 第３図は、位置決め機構を説明するための斜視図、 第４図及び第５図は、本発明の一実施例であるボンディ
ング装置の概略側面図、 第６図は、本発明の一実施例であるボンディング装置の
ステージ上面図、 第７図及び第８図は、本発明の他の実施例であるボンデ
ィング装置の側面一部所面図、第９図は、ＬＣＣを載置
した治具の上面図、第１０図は、本発明の他の実施例で
あるボンディング装置のステージ上面図。 第１１図は１本発明の他の実施例であるボンディング装
置の斜視図である。 １．２１．２１ａ、２１ｂ・＝ＬＣＣ，２，２０，４４
・・・ステージ、３・・・真空吸引孔、４・・・モータ
、５゜２９・・・上下スライドベアリング、６・・・ゴ
ム体、７゜３１・・・ボンディングツール、８．３２・
ボンディングワイヤ、９，３３・・・ボンディングアー
ム、１０．３４・・・クランプアーム、１１・・・ブロ
ック体、２２．４８・・・ポケット、２３＋　４７・・
・試料載置面、２４．４６・・・テーバ、２５・・・カ
ム、２６・・・バネ、２７・・・伝達軸、２８・・・押
圧体、３０・・ヒータ、４０・・・ガイドレール、４１
・・・治具、４２・・・ガイド部、４３　・・・載置部
、４５．４５ａ、４ｓｂ・Ｆｔ部。 第　４　図 、７″２ 第　５　図 第　６　図 第　７　図 ？７ 第　８　図 、？？ 第　９　図 第１０図 錯 第１１図 ０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、試料の上動限界を規定しうる部材と、前記部材の下
   方にあり上下動自在なステージと、そのステージ上面に
   あって試料を位置決めできるテーパを有するボケソトヲ
   備えたボンディング装置。