JPS61196547A - ワイヤボンデイング装置 - Google Patents

ワイヤボンデイング装置

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JPS61196547A
JPS61196547A JP60036778A JP3677885A JPS61196547A JP S61196547 A JPS61196547 A JP S61196547A JP 60036778 A JP60036778 A JP 60036778A JP 3677885 A JP3677885 A JP 3677885A JP S61196547 A JPS61196547 A JP S61196547A
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JP
Japan
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vibration
ultrasonic
bonding
lead
horn
Prior art date
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Pending
Application number
JP60036778A
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English (en)
Inventor
Takahito Tejima
手嶋　孝人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Original Assignee
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 の１ 本発明は電極間を金属細線にて電気的に接続するワイヤ
ボンディング装置に関するものである。
従漣四υ支有 ＩＣ等の半導体装置は例えば、リードフレームのベレッ
トマウント部に半導体ペレットをマウントし、ペレット
上の電極とリードフレームのリードとを電気的に接続し
、ペレットを含む主要部分を樹脂モールドした後に、リ
ード間を連結したタイバを切断除去してリードを独立さ
せ製造される。
上記ペレット上の電極とリードフレームのリードとを電
気的に接続するに際しては、金線やアルミニウム線の金
属細線（以下ワイヤと称す）をリードフレーム上にマウ
ントされた半導体ペレットの電極とリードフレームのリ
ード遊端部とに順次押し付け、押圧と同時にボンディン
グ面に平行に超音波振動によるスクラブを加えて接合さ
せる超音波ボンディング装置が通常使用される。
第９図及び第１０図は超音波ボンディング装置の一例を
示すもので、図において、（１）はリードフレーム、（
２）はリードフレーム（１）をガイドするガイドレール
で、図示しないが、リードフレーム（１）をその長手方
向（Ｙ方向）に間歇送りする送り機構が設けられている
。
（３）はガイドレール（２）の−側方に配置されたワイ
ヤボンディング装置で、リードフレ−ム（１）の送り方
向（Ｙ方向）に対し平行動（Ｙ方向の移動）と直交勤（
Ｘ方向の移動）を独立して可能なＸ−Ｙテーブル（４）
と、ｘ−Ｙテーブル（４）上に固定されたボンディング
装置本体部（５）と、ボンディング装置本体部（５）か
らガイドレール（２）上に延び、遊端部にキャピラリ　
（６）を固定した超音波ホーン（７）と、キャピラリ　
（６）にワイヤ（８）を供給するワイヤ送り機構（９）
とからなっている。
リードフレーム（１）は複数の半導体ベレットマウント
部（１０）　　（１０）・・・と、一端がマウント部（
１０）　　（１０）・・・の近傍に位置し、中間部乃至
他端部が平行に延びる複数本−組のリード（１））　　
（１））・・・とを有し、各マウント部（１０）と各リ
ード（１））とをタイバ（１２）にて連結一体化したも
ので、各マウント部（１０）　　（１０）・・・に予め
ペレット（１３）　　（１３）　−・・がマウントされ
ている。
このリードフレーム（１）がキャピラリ　（６）の下方
のワイヤボンディング位置に間歇的に送られてくると、
図示しないが、テレビカメラにてペレット（１３）上の
電極位置を検出し、ホーン（７）を上下動させると共に
Ｘ−Ｙテーブル（４）にて水平方向に移動させ、キャピ
ラリ（６）をペレット（１３）上の電極とリード（１）
）の遊端との間で移動させワイヤボンディングする。
（°゛と　る ところで、リードフレーム（１）の各リード（１））　
　（１））−・・はタイバ（１２）から遊端に向かって
一直線状、即ちＸ方向に延びるリードと、タイバ（１２
）から延び中間部が屈曲し、遊端に向かってタイバ（１
２）と略平行、即ちＹ方向に延びるリードとに分かれる
。そこで、第１）図に示すようにリード遊端がＸ方向に
延びるリードをＸリード（ｌｌｘ）　、Ｙ方向に延びる
リードをＸリード（１）ｙ　）とすると、Ｘリード（１
）ｘ　）はタイバ（１２）からり一ド遊端までの長さが
短い上、ホーン（７）と平行であるが、Ｘリード（１）
ｙ　）は長い上、遊端がホーン（７）と直交している。
一方、キャピラリ（６）はホーン（７）の軸方向、即ち
Ｘ方向に平行に超音波振動しているため、Ｘリード（１
）Ｘ　）はキャピラリ　（６）の振動に対してリード位
置は安定している。これに対して屈曲したＹ１７−ド（
１）ｙ　）は遊端がキャピラリ　（６）の振動により揺
動し、ボンディングが不安定となることがあった。
そのため、一般的には図示しないが、リード押さえを設
けてボンディング時にリードを固定し、リード位置によ
るボンディング強度のばらつきを抑えるようにしている
が、キャピラリ（６）の障害とならないようにリード押
えを配置しなければならないため、ボンディング位置で
のリードの振動を完全に止めることができずボンディン
グ強度のばらつきが依然として残っていた。
−　　　　　　るための 本発明は、先端にキャピラリを有すると共に軸方向の振
動を与える超音波振動子を具備した超音波ホーンの先端
部分に、該先端部分をその軸と直交方向でボンディング
面に平行に振動させる振動源を併設したことを特徴とす
る。
皿 超音波ホーンを軸方向に振動させると共にその先端部分
を軸と直交方向でボンディング面に平行に振動させ、キ
ャピラリをボンディング面に平行な平面内で平面振動さ
せる。
皇施孤 本発明の一実施例を第１図から以下説明する。図におい
て、（１４）は先端にキャピラリ　（１５）を有する超
音波ホーン、（１６）はホーン（１４）を支持する支持
部、（１７）は超音波周波数の電流を機械的振動に変換
し、ホーン（１４）を軸方向に超音波振動させる超音波
振動子、（１８）はホーン（１４）の先端付近に併設さ
れ、ホーン（１４）の先端部分を軸と直交方向でボンデ
ィング面に平行に振動させる振動源で、本発明の特徴部
分となる。
支持部（１６）は、図示しないが、ホーン（１４）を上
下動させる上下動機構に支持され、上下動機構はＸ−Ｙ
テーブルに支持され、キャピラリ（１５）は上下動及び
水平動するｉ振動源（１８）はホーン（１４）の先端付
近の特定位置でその両側部に取り付けられる強磁性体（
１９）に対向して配置されるコイルであり、コイル（１
８）の中心軸はホーン（１４）の軸と直交方向でボンデ
ィング面に平行である。そして、コイル（１８）に超音
波周波数の電流を流すと、強磁性体（１９）が機械的に
振動し、ホーン（１４）の先端部分がコイル（１８）の
中心軸方向に超音波振動する。
上記超音波振動子（１７）と振動源（１８）には整数比
の周波数の超音波電流が位相同期して供給される。
上記構成に基づき本発明の動作を第２図乃至第５図から
以下説明する。
まず、ホーン（１４）を第２図（ａ）に示すように超音
波振動子（１７）によって軸方向に一つの正弦波振動さ
せつつ、その先端部分を第２図（ｂ）に示すように振動
源（１８）によって振動源（１８）のコイルの中心軸方
向に第２図（ａ）の振動より９０°位相が進んだ正弦波
振動させる。振幅が同じであるとすると、キャピラリ　
（１５）の中心（１５ａ）は第３図に示すように正円運
動し、Ｘ方向の振動成分とＹ方向の振動成分を持つ。
そのため第９図リードフレームのように中間部が屈曲し
たリードでも、超音波振動が有効に伝達する割合が増し
、良好なワイヤボンディングが可能となる。
又、第４図（ａ）（ｂ）に示すようにホーン（１４）を
軸方向に一つの正弦波振動させつつ、その先端部分を軸
方向の振動数の２倍の振動数で振動させると、第５図に
示すリサージェ波形が得られる。
同様にしてホーン（１４）の軸方向の振動とその先端部
分の振動を同一周波数、同一振幅、同位相で振動させる
と、第６図実線で示すように一直線状の振動をし、逆位
相で振動させると、第６図点線で示すように実線で示し
た振動とは直交する方向に振動する。又、ホーン（１４
）の軸方向の振動とその先端部分の振動の周波数、位相
を保った状態で振幅を異ならせることにより例えば第６
図２点鎖線で示すように振動方向を微調整させることも
できる。
尚、本発明の他の実施例として、第８図に示すように振
動源（１８）をホーン（１４）の先端付近の特定位置に
取り付け、これに対向して強磁性体（１９）をホーン（
１４）の両側部近傍に配置してもよい。
光所坐立来 本発明によれば、超音波振動を利用したワイヤボンディ
ング装置において先端にキャピラリを有する超音波ホー
ンの先端部分を軸と直交方向でボンディング面に平行に
振動させる振動源を併設したから、リードフレームの各
リードの延びる方向に対してワイヤボンディング強度が
最良となる超音波振動をキャピラリに与えることができ
、良好なボンディングが可能となる。
又、第７図に示すように矩形又は長円状の電極（１９ａ
）をその短軸を側面と略平行にして側面に沿って複数配
置したペレット（１９）でも、ボンディングの際にキャ
ピラリの振動方向を電極（１９ａ）の長軸方向にでき、
ペレット（１９）上でも良好なボンディングができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す要部平面図、第２図及
び第４図はワイヤボンディング装置のホーンの軸方向と
その先端部分に供給する超音波の波形図、第３図と第５
図と第６図はそれぞれキャピラリの振動軌跡を示す図面
、第７図はペレットの一例を示す平面図、第８図は本発
明の他の実施例を示す要部平面図、第９図は従来のワイ
ヤボンディング装置を示す平面図、第１０図は第９図装
置の側面図、第１）図はリードフレームのり一ド遊端の
部分拡大平面図である。 （１４）−−一超音波ホーン、（１５）　−・キャピラ
リ、（１７）、−超音波振動子、（１８）　−振動源。 第１　図 第２図　　　　　　第３　図 第４図 第６図　　　　　　第７図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）先端にキャピラリを有すると共に軸方向の振動を
    与える超音波振動子を具備した超音波ホーンの先端部分
    に、該先端部分をその軸と直交方向でボンディング面に
    平行に振動させる振動源を併設したことを特徴とするワ
    イヤボンディング装置。
JP60036778A 1985-02-26 1985-02-26 ワイヤボンデイング装置 Pending JPS61196547A (ja)

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JP60036778A JPS61196547A (ja) 1985-02-26 1985-02-26 ワイヤボンデイング装置

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