JPS6142860B2 - - Google Patents

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JPS6142860B2
JPS6142860B2 JP54126839A JP12683979A JPS6142860B2 JP S6142860 B2 JPS6142860 B2 JP S6142860B2 JP 54126839 A JP54126839 A JP 54126839A JP 12683979 A JP12683979 A JP 12683979A JP S6142860 B2 JPS6142860 B2 JP S6142860B2
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wire bonding
wire
wedge
time
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Kazuhisa Takashima
Tokio Iguchi
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Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
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Hitachi Ltd
Hitachi Ome Electronic Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置のワイヤボンデイング法に
関し、特に半導体装置のワイヤボンデイング部に
おける寸法のばらつきに応じてボンデイング作用
を制御し、ボンデイング速度の高速化を図るよう
にしたワイヤボンデイング法及びワイヤボンダに
関するものである。
半導体装置におけるワイヤボンデイング方式に
は種々のものがあるが、例えば超音波ワイヤボン
デイング方式は、超音波エネルギにより被ボンデ
イング体にボンデイングワイヤを加圧振動させな
がら相互の新鮮面を露出させて塑性変形による固
相接合を行なうものである。そして、この種のワ
イヤボンデイングを行なうワイヤボンダとして
は、第１図に示すように、超音波振動子を接続し
たホーン３の先端にボンデイング用端子であるウ
エツジ１を取着し、駆動モータ１１によつて回動
するカム９によりホーン３を上下に揺動すること
によりウエツジ１を下動してワイヤボンデイング
面に接触させ或いは上方へ離すような構成が提案
される。８はウエツジ１を前後左右に移動させる
XYテーブル、２はウエツジ１先端に導かれたボ
ンデイングワイヤであるアルミニウム線、２０は
支持台３０上に支持された被ボンデイング体（半
導体装置）である。
従つて、この種の装置を用いたワイヤボンデイ
ング法は、カム９の形状或はカムの回転速度を制
御してウエツジ１が第２図に実線で示すような上
下作動ブロフイルとなるように設計しておき、ウ
エツジ１を上死点位置から最初は急速に、次いで
ゆつくりと下動してワイヤボンデイング面に接触
させる一方、予め定めた時間に達したときに超音
波振動子を作動して超音波ワイヤボンデイングを
行ない、完了後に残存振動の低減を待つてウエツ
ジ１を急速に上動復帰させるようなプログラムに
て行なわれる。尚、このボンデイングはペレツト
側とリード側とで交互に行なわれる。また、ウエ
ツジをゆつくりと下動するのは、ワイヤボンデイ
ング面にウエツジが衝撃をもつて接触することに
よつて生じるワイヤ接合性の悪化、ウエツジやワ
イヤボンデイング面の破損を防ぐためである。
しかしながら、通常の半導体装置においては、
例えば第３図にセラミツクパツケージの例を示す
ように、ペレツト２１を固着材２２にて固着した
セラミツクパツケージ本体２３の部品精度のばら
つきや、このセラミツクパツケージ本体２３に低
融点ガラス２４にて取付けたリード２５の部品精
度のばらつき、更にはこの低融点ガラス２４への
リード２５の埋込み深さのばらつきが大きく、こ
のためワイヤボンデイング面であるペレツト２１
の上面高さHaやリード２５の上面高さHb（いず
れもセラミツクパツケージ本体２３の下面を基
準）にばらつきが生じている。
このため、ワイヤボンデイング面が基準高さよ
りも高い側にばらついて△Ha，△Hbいると、ウ
エツジは第２図に仮想線で示すように基準の接触
時点ｔpよりも幾分前の時点ｔyにおいてワイヤボ
ンデイング面に接触することになる。従つて、ウ
エツジは超音波が発生するまでの間はワイヤボン
デイング面に静止状態で接触し、超音波振動によ
るボンデイングが完了された後に従来と同様に上
動復帰されることになる。この結果、ウエツジが
ワイヤボンデイング面に接触してから超音波ワイ
ヤボンデイングが始動されるまでの間、即ち待ち
時間ｔxが必要上に長くなり、ワイヤボンデイン
グ作用時間が長くなる原因の一つとなつている。
したがつて本発明の目的は、半導体装置の寸法
上のばらつきに応じてワイヤボンデイング作用の
プログラムを変化させ、これにより無駄な時間を
省いてボンデイングを高速化することができるワ
イヤボンデイング法及びワイヤボンダを提供する
ことにある。
この目的を達成するために本発明方法は、ボン
デイング用端子がワイヤボンデイング面に到達し
て接触したことを検出し、この接触時を基準とし
て所定の時間経過後に直ちにボンデイング作用を
行なわせるようにしたことを特徴とするものであ
る。また、本発明装置はボンデイング用端子がワ
イヤボンデイング面に接触したことを検出する検
出器と、この検出器からの信号に基づいて所定時
間後にワイヤボンデイング作用を始動させ得る制
御回路とを備えることを特徴とするものである。
以下、本発明を超音波ワイヤボンデイング方式
を例にとつて説明する。
先ず、本実施例の超音波ワイヤボンダを説明
し、次にその作用と共にワイヤボンデイング方法
を説明する。
第４図は本実施例の超音波ワイヤボンダの全体
構成図であり、図において、１はボンデイング用
端子であるウエツジで、ボンデイングワイヤであ
るアルミニウム線２がウエツジ１先端に導かれて
いる。３は超音波振動子４が接続されているホー
ンであり、一体に形成したホーン支持具５と共に
基台６に枢支され、その枢支点７を中心として上
下に揺動できるようになつている。８はこの基台
６を介してウエツジを前後左右に水平移動させる
XYテーブルであり、図外の制御機構によりウエ
ツジ１をペレツトやリード上のワイヤボンデイン
グ面に順次対向位置させるようになつている。９
は前記ホーン支持具５の一端に摺接しているカム
であり、ベルト手段１０を介して駆動モータ１１
により回転され、その回転速度変化に従つてホー
ン支持具５及びホーン３を上下に揺動させ、ウエ
ツジ１を上下動させる。尚、カム９はそのカム線
図が線型のものを使用し、駆動モータ１１は速度
調整及び正逆転が可能なものを用いている。ま
た、２０は被ボンデイング体である半導体装置、
３０はこれを支持する支持台である。
１２はウエツジ１がワイヤボンデイング面に接
触したことを検出する検出器で、前記ホーン支持
具５と電気的に絶縁されたレバー１３に電気接続
されており、ウエツジ１が下降してワイヤボンデ
イング面に接触した際、レバー１３がアースされ
たカム９から離れ、レバー１３電圧が上がること
により、ウエツジ１がワイヤボンデイング面に接
触したことを検出するようになつている。
また、１４は前記検出器１２からの接触検出信
号に基ずいて超音波振動子４を発振させ、逆に超
音波振動子４の発振終了に基ずいて駆動モータ１
１を逆転させる制御回路である。即ち、この制御
回路１４は、検出器１２からの信号を受けたとき
に予め設定した時間をおいて始動信号を超音波振
動子４に送出するタイマ１５と、超音波振動子４
が内蔵カウンタの作用により所定時間発振した直
後にこの超音波振動子４から逆送される信号を受
けて極短時間後にモータ回路１７に信号を出力す
るタイマ１６とを有している。モータ回路１７は
タイマ１６からの信号が入力されたときに、ウエ
ツジ１が略上死点位置に迄復動されるように駆動
モータ１１を逆転させる機能を有している。尚、
駆動モータ１１やカム９には回転角度を検出する
エンコーダや回転速度を検出するタコジエネレー
タ（いずれも図示せず）を設けており、これらと
前記モータ回路１７との協働によつてウエツジ１
の上下動プロフイルを例えば第２図で説明したよ
うな特性に設定しているのである。
次に上記構成のワイヤボンダの作用と共に本発
明方法を説明する。
第５図に示すように、モータ回路１７の作用に
よりウエツジ１が初めは急速に、次にゆつくりと
下動してきたときに、そのときのワイヤボンデイ
ング面の高さが基準面L1に対して高さH1，H2又
はH3だけ高くばらついていれば、夫々点t1，t2，
t3においてウエツジがワイヤボンデイング面に接
触する。従つてこのとき検出器１２から検出信号
がタイマ１５に出力され、タイマ１５はそのとき
から所定時間ta経過後直ちに超音波振動子４を始
動して発振させ、超音波ボンデイングを開始す
る。つまり、第５図から明らかなように、ウエツ
ジの接触が早ければ、それだけ超音波ボンデイン
グが早く開始される。これにより、第２図に示し
た従来での待ち時間txを解消し、その分ボンデイ
ングを早めることができる。尚、タイマ１５に設
定した時間taは、ウエツジがワイヤボンデイング
面に接触したときに生じる振動を減衰させるのに
必要とされる時間であり、直後のボンデイング作
用に悪い影響を与えないために設けられる。
そして、ワイヤボンデイング作用が終了すると
同時に振動子４からタイマ１６に信号が出力さ
れ、ウエツジの残存振動が消滅するのに必要な極
短時間ｔbを経過後、タイマ１６はモータ回路１
７に信号を出力し、モータ１１を高速で逆回転さ
せ、カム９を介してウエツジを上動復帰させるの
である。ウエツジが復帰すればエンコーダとモー
タ回路１７との協働により再び前述のボンデイン
グ工程を繰返すことになる。
従つて、ワイヤボンデイング面が高い方にずれ
ていれば、基準面におけるボンデイングの工程時
間よりも、第５図に示すように夫々時間tc1，
tc2，tc3だけ短縮することができる。
ここで、ウエツジがワイヤボンデイング面に接
触するときの衝突振動がボンデイング作用に影響
を与えないときには、タイマ１５における所定時
間は極めて短かくでき、場合によつては設定時間
を０にすることも可能である。これは、ボンデイ
ング作用終了時におけるタイマ１６においても同
様である。
また、前記実施例は超音波ボンデイングを例示
したが、超音波振動作用を圧着作用に置き換えれ
ば、ネイルヘツドボンデイングやウエツジボンデ
イング等の他の方式のボンデイングにも応用する
ことができる。
以上のように本発明のワイヤボンデイング方法
によれば、ボンデイング用端子がワイヤボンデイ
ング面に接触したことを検出すると、所定時間経
過後に直ちにボンデイング作用を行なうように
し、かつ本発明のワイヤボンダはこの作用を行な
い得るように構成したので、半導体装置に寸法上
のばらつきが生じていてもボンデイング用端子が
ワイヤボンデイング面に接触後は一定時間の内に
ボンデイングが完了されることになり、従来の待
ち時間を解消してその分ボンデイングの高速化を
図ることができる。また、ボンデイング用端子の
接触からボンデイング作用の開始までの時間が寸
法のばらつきに拘らず一定になるので、安定した
ボンデイングができ、ボンデイングの信頼性を高
めることができるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
第１図は超音波ボンデイング方式のワイヤボン
ダの模式的な側面構成図、第２図はこのワイヤボ
ンデイング方式におけるウエツジの上下動プロフ
イルを示す図、第３図は半導体装置における寸法
のばらつきを説明する断面図、第４図は本発明の
方法を実施するためのワイヤボンダの一実施例を
模式的に示す全体構成図、第５図は本発明方法に
おけるウエツジの上下動プロフイルを示す図であ
る。 １……ウエツジ、２……アルミニウム線、３…
…ホーン、４……超音波発振子、８……XYテー
ブル、９……カム、１１……駆動モータ、１２…
…検出器、１４……制御回路、１５，１６……タ
イマ、１７……モータ回路、２０……半導体装
置、２１……ペレツト、２３……セラミツクパツ
ケージ本体、２５……リード。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ダイボンデイングされたペレツトと、外部導
    電性リードとの間にワイヤを接続するワイヤボン
    デイング法において、ペレツト又はリードの各ワ
    イヤボンデイング面にワイヤボンデイング用端子
    が接触したことを検出し、この検出時から所定時
    間を経過後ボンデイング作用を開始するようにし
    たことを特徴とするワイヤボンデイング法。 ２ ボンデイング作用が超音波ボンデイングであ
    る特許請求の範囲第１項記載のワイヤボンデイン
    グ法。
JP12683979A 1979-10-03 1979-10-03 Method and apparatus for wire bonding Granted JPS5651832A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12683979A JPS5651832A (en) 1979-10-03 1979-10-03 Method and apparatus for wire bonding

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JP12683979A JPS5651832A (en) 1979-10-03 1979-10-03 Method and apparatus for wire bonding

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JP60172342A Division JPS61105852A (ja) 1985-08-07 1985-08-07 ワイヤボンダ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5651832A JPS5651832A (en) 1981-05-09
JPS6142860B2 true JPS6142860B2 (ja) 1986-09-24

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ID=14945158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12683979A Granted JPS5651832A (en) 1979-10-03 1979-10-03 Method and apparatus for wire bonding

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6236850A (ja) * 1985-08-12 1987-02-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 相補型ｍｉｓ半導体集積回路
JPS62244163A (ja) * 1986-04-16 1987-10-24 Nec Corp 半導体装置

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JPS5651832A (en) 1981-05-09

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