JPS6146034A - ワイヤポンダ - Google Patents
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- gas
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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】
〔技術分野〕
本発明はワイヤボンダに関し、特にＡｌ線等にボールを
形成して熱圧着方式のボンディングを行なうワイヤボン
ダに関するものである。
形成して熱圧着方式のボンディングを行なうワイヤボン
ダに関するものである。
半導体装置のパッケージング工程に、半導体素子ペレッ
トとパッケージの外部リードとをワイヤで接続するワイ
ヤボンディング工程があるが、近年ではＡｕ線以外の材
質、例えばＡｌ線にボールを形成した上でこのボールを
熱圧着してワイヤ接続を行なう方式が採用されてきてい
る。この方式は、Ａ！線の先端をアルゴンガスあるいは
アルゴンと水素の混合ガス雰囲気に保った状態でＡＪ線
先端を放電により溶融させろことによりボールを形成す
るもので、Ａｕ森を使用したｆｉｎ＠−と同様なボール
が形成でき、良質でかつ低価格なワイヤボンディング構
造を得ることができる。
トとパッケージの外部リードとをワイヤで接続するワイ
ヤボンディング工程があるが、近年ではＡｕ線以外の材
質、例えばＡｌ線にボールを形成した上でこのボールを
熱圧着してワイヤ接続を行なう方式が採用されてきてい
る。この方式は、Ａ！線の先端をアルゴンガスあるいは
アルゴンと水素の混合ガス雰囲気に保った状態でＡＪ線
先端を放電により溶融させろことによりボールを形成す
るもので、Ａｕ森を使用したｆｉｎ＠−と同様なボール
が形成でき、良質でかつ低価格なワイヤボンディング構
造を得ることができる。
従来、この種の方式のワイヤボンダとして、本出願人が
先に提案している特開昭５７−０５１２３７号（出願日
昭和５７年３月３１日）のものが使用されている。この
ワイヤボンダは、第４図に示すように、キャピラリ１に
対して対向位置される揺動電極２の先端に円筒状のケー
ス３を固着し、このケース３の一側に形成した切欠き４
を通してキャピラリ１先端、つまりｉ線５先端がケース
３内に位置されるようにする。そして、ケース３内に電
極２の中空部を通して供給されるアルゴンガスあるいは
アルゴンと水素の混合ガス６を充満した上で電極２とＡ
Ａ線５間に高電位７を印加して放電を生じさせろことに
より、Ａｌ線５線端先端球に近いボールを形成できる。
先に提案している特開昭５７−０５１２３７号（出願日
昭和５７年３月３１日）のものが使用されている。この
ワイヤボンダは、第４図に示すように、キャピラリ１に
対して対向位置される揺動電極２の先端に円筒状のケー
ス３を固着し、このケース３の一側に形成した切欠き４
を通してキャピラリ１先端、つまりｉ線５先端がケース
３内に位置されるようにする。そして、ケース３内に電
極２の中空部を通して供給されるアルゴンガスあるいは
アルゴンと水素の混合ガス６を充満した上で電極２とＡ
Ａ線５間に高電位７を印加して放電を生じさせろことに
より、Ａｌ線５線端先端球に近いボールを形成できる。
ボール形成後は、電極２がキャピラリ１下方から退避さ
れ、キャピラリ１が下動してボンディング動作を行なう
ことになる。
れ、キャピラリ１が下動してボンディング動作を行なう
ことになる。
しかしながら、この構成のワイヤボンダにあっては、電
極２先端およびケース３等の構造が複雑□ なものに
なると共に、ケース３が大きくてキャピラリ１下方の視
界、特に半導体構体の上面の視界が遮られてボンディン
グ状態を観察することが困難になり、更にケース３の高
さ寸法だけキャビラＩＪ １を上下動する必要があるた
めに上下リフトを大きくしなければならずボンディング
の高速化に不利となる等の種々の問題が存在している。
極２先端およびケース３等の構造が複雑□ なものに
なると共に、ケース３が大きくてキャピラリ１下方の視
界、特に半導体構体の上面の視界が遮られてボンディン
グ状態を観察することが困難になり、更にケース３の高
さ寸法だけキャビラＩＪ １を上下動する必要があるた
めに上下リフトを大きくしなければならずボンディング
の高速化に不利となる等の種々の問題が存在している。
本発明の目的は構造の簡易化を図ると共に、視野の拡大
およびキャピラリ上下リフトの低減を図り、ボンディン
グ作業の高速化および操作性の向上を実現するワイヤボ
ンダを提供することにある。
およびキャピラリ上下リフトの低減を図り、ボンディン
グ作業の高速化および操作性の向上を実現するワイヤボ
ンダを提供することにある。
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。
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。
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。
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、内部にガス供給路を有する揺動電極のキャピ
ラリ対向位置にガス放出口を形成すると共に、このガス
放出口の中心位置にキャピラリ先端に対峙する放電電極
部を形成することにより、ケースを設けなくともキャピ
ラリないしワイヤの先端を所要のガス雰囲気に保ちかつ
ワイヤと電極との間に放電を生じさせてボールを形成す
ることを可能とし、これにより構造の簡易化を図りかつ
視野の拡大、上下リフトの低減を図って操作性の向上と
高速化を達成するものである。
ラリ対向位置にガス放出口を形成すると共に、このガス
放出口の中心位置にキャピラリ先端に対峙する放電電極
部を形成することにより、ケースを設けなくともキャピ
ラリないしワイヤの先端を所要のガス雰囲気に保ちかつ
ワイヤと電極との間に放電を生じさせてボールを形成す
ることを可能とし、これにより構造の簡易化を図りかつ
視野の拡大、上下リフトの低減を図って操作性の向上と
高速化を達成するものである。
第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示しており、
ＸＹテーブルｌｌ上にはボンディングヘッド１２を搭載
し、これにはボンディングアーム１３を支持している。
ＸＹテーブルｌｌ上にはボンディングヘッド１２を搭載
し、これにはボンディングアーム１３を支持している。
ボンディングアーム１３はその先端にキャピラリ１４を
固着しており、図外のカム機構により上下に揺動されて
キャピラリ１４を上下動させる。また、ボンディングア
ーム１３の上方にはスプール１５を配置し、このスプー
ル１５に捲回したワイヤ（Ａ４線）１６をキャピラリ１
４に挿通し、その先端をキャピラリ１４先端から突出さ
せている。
固着しており、図外のカム機構により上下に揺動されて
キャピラリ１４を上下動させる。また、ボンディングア
ーム１３の上方にはスプール１５を配置し、このスプー
ル１５に捲回したワイヤ（Ａ４線）１６をキャピラリ１
４に挿通し、その先端をキャピラリ１４先端から突出さ
せている。
前記キャピラリ１４の近傍には、略り字状の揺動電極１
７をその上端位置１７ａにおいて枢支し、図外の駆動機
構によってその下辺部を紙面と垂直方向に揺動できるよ
うにしている。この電極１７は下辺先端を閉じた断面方
形の中空パイプ状に形成し、その中空内部はガス源１８
に接続されたガス供給路１９として構成している。そし
て、この電極１７の下辺部の前記キャピラリ１４に対向
する位置にはガス供給路１９に連なる円形の穴を形成し
、これをガス放出口２０として構成する。更に、このガ
ス放出口２０位置には細径円柱状の放電電極部２１を取
着して放電電極部２１の上部がガス放出口２０の中心に
位置し、かつこれによってガス放出口の実質的な形状が
円環状となるように構成している。なお、本例では放電
電極部２１は、電極１７を上下方向に頁（透孔を形成し
た上で電極部２１をこの透孔内に下方から嵌入した構成
としており、ガス放出口２０はこの透孔の上側を利用し
ている。前記電極１７にはワイヤ１６との間に高電位源
２２が接続されることは言うまでもない。
７をその上端位置１７ａにおいて枢支し、図外の駆動機
構によってその下辺部を紙面と垂直方向に揺動できるよ
うにしている。この電極１７は下辺先端を閉じた断面方
形の中空パイプ状に形成し、その中空内部はガス源１８
に接続されたガス供給路１９として構成している。そし
て、この電極１７の下辺部の前記キャピラリ１４に対向
する位置にはガス供給路１９に連なる円形の穴を形成し
、これをガス放出口２０として構成する。更に、このガ
ス放出口２０位置には細径円柱状の放電電極部２１を取
着して放電電極部２１の上部がガス放出口２０の中心に
位置し、かつこれによってガス放出口の実質的な形状が
円環状となるように構成している。なお、本例では放電
電極部２１は、電極１７を上下方向に頁（透孔を形成し
た上で電極部２１をこの透孔内に下方から嵌入した構成
としており、ガス放出口２０はこの透孔の上側を利用し
ている。前記電極１７にはワイヤ１６との間に高電位源
２２が接続されることは言うまでもない。
図中、２３はキャピラリ１４下方に配置されるボンディ
ングステージであり、半導体素子チップ２５とリード２
６間にワイヤ１６が接続される。
ングステージであり、半導体素子チップ２５とリード２
６間にワイヤ１６が接続される。
以上の構成によれば、ワイヤ１６の先端をキャピラリ１
４先端から突出させた状態で揺動電極１７がキャピラリ
１４の直下に位置し、放電電極部２１が第３図のように
ワイヤ１６に対向する。この状態でガス源１８からのア
ルゴンガス（若干水素等の不活性ガスが混っている）を
ガス供給路１９を通してガス放出口２０から放出すると
、ガス放出口２０が円環状であることからガス人は円筒
状に放出され、対向するワイヤ１６の先端を包囲してこ
れを水素ガス雰囲気とする。この状態で、ワイヤ１６と
電極１７間に高電位を印加すれば、ワイヤ１６と放電電
極部２１間に放電が発生し、この放電エネルギによって
ワイヤ先端は溶融しかつボールが形成される。
４先端から突出させた状態で揺動電極１７がキャピラリ
１４の直下に位置し、放電電極部２１が第３図のように
ワイヤ１６に対向する。この状態でガス源１８からのア
ルゴンガス（若干水素等の不活性ガスが混っている）を
ガス供給路１９を通してガス放出口２０から放出すると
、ガス放出口２０が円環状であることからガス人は円筒
状に放出され、対向するワイヤ１６の先端を包囲してこ
れを水素ガス雰囲気とする。この状態で、ワイヤ１６と
電極１７間に高電位を印加すれば、ワイヤ１６と放電電
極部２１間に放電が発生し、この放電エネルギによって
ワイヤ先端は溶融しかつボールが形成される。
ボールの形成後、揺動電極１７は揺動して側方へ退避さ
れ半導体構体２４の上方が開放される。
れ半導体構体２４の上方が開放される。
したがって、キャピラリ１４はポンディングアーム１３
によって下方へ移動され、ここで素子チップ２５又はリ
ード２６上にワイヤ１６のボールな押圧し、熱圧着ある
いは超音波によるパッド側のボンディングを行なう。
によって下方へ移動され、ここで素子チップ２５又はリ
ード２６上にワイヤ１６のボールな押圧し、熱圧着ある
いは超音波によるパッド側のボンディングを行なう。
したがって、このワイヤボンダでは、ボールの形成時に
電極１７がキャピラリ１４と半導体構体２４の間に位置
していても、電極１７にはケースが付設されていないた
めに遮られる視界は従来に比較して小さく、半導体構体
２４の上面を良好に観察でき、その操作性が向上される
。また、ケースが付設されていないことからキャピラリ
１４の上下リフト量は電極１７の高さ寸法に相当するだ
けでよく、従来の約手分のり７ト量にしてボンディング
の高速化を達成できる。勿論、ケースを不要とした分だ
け構造の簡易化を図り、低コスト化も達成できる。
電極１７がキャピラリ１４と半導体構体２４の間に位置
していても、電極１７にはケースが付設されていないた
めに遮られる視界は従来に比較して小さく、半導体構体
２４の上面を良好に観察でき、その操作性が向上される
。また、ケースが付設されていないことからキャピラリ
１４の上下リフト量は電極１７の高さ寸法に相当するだ
けでよく、従来の約手分のり７ト量にしてボンディング
の高速化を達成できる。勿論、ケースを不要とした分だ
け構造の簡易化を図り、低コスト化も達成できる。
（１）キャピラリに対向位置される揺動電極の一部にガ
ス供給口に連なるガス放出口を設け、このガス放出口の
中心位置に放電電極部を形成しているので、ガス放出口
から放出されるガスを円筒状にしてこれでワイヤ先端を
所要のガス雰囲気に設定することができ、放電により形
成されるボールを良好な形状に形成できる。
ス供給口に連なるガス放出口を設け、このガス放出口の
中心位置に放電電極部を形成しているので、ガス放出口
から放出されるガスを円筒状にしてこれでワイヤ先端を
所要のガス雰囲気に設定することができ、放電により形
成されるボールを良好な形状に形成できる。
（２）電極にガス雰囲気を画成するためのケースを付設
する必要がないので構造の簡易化を図り、かつ低コスト
化を達成できる。
する必要がないので構造の簡易化を図り、かつ低コスト
化を達成できる。
（３）電極に大径の筒状のケースを付設する必要がない
ので、下側に位置される半導体構体の視野を太き（し、
操作性を向上することができる。
ので、下側に位置される半導体構体の視野を太き（し、
操作性を向上することができる。
（４）電極にケースを付設する必要がないので、電極全
体の高さを低減でき、したがってキャピラリの上下リフ
ト量を低減してボンディングの高速化が達成できる。
体の高さを低減でき、したがってキャピラリの上下リフ
ト量を低減してボンディングの高速化が達成できる。
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°〜・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、ワイヤ
にはＡｌ線の外にＣｕ１９ＪやＰａ線その外の材質が適
用でき、これに応じてガスの種類や混合成分等も変更で
きる。
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°〜・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、ワイヤ
にはＡｌ線の外にＣｕ１９ＪやＰａ線その外の材質が適
用でき、これに応じてガスの種類や混合成分等も変更で
きる。
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ボールポンディング
用のワイヤボンダ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、たとえば超音波を併用
する方式のワイヤボンダにも適用できる。
をその背景となった利用分野であるボールポンディング
用のワイヤボンダ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、たとえば超音波を併用
する方式のワイヤボンダにも適用できる。
第１図は本発明の一実施例のワイヤボンダの全体構成図
、 第２図は要部の斜視図、 第３図は作用を説明するための要部の断面図、第４図は
従来の一部の断面図である。 １３・・・ポンディングアーム、１４・・・キャピラリ
、１６・・・ワイヤ、１７・・・電極、１８・・・ガス
源、１９代理人 弁理士 高 橋 明 夫 第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ４ 図
、 第２図は要部の斜視図、 第３図は作用を説明するための要部の断面図、第４図は
従来の一部の断面図である。 １３・・・ポンディングアーム、１４・・・キャピラリ
、１６・・・ワイヤ、１７・・・電極、１８・・・ガス
源、１９代理人 弁理士 高 橋 明 夫 第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ４ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、キャピラリに挿通支持されたワイヤと、キャピラリ
に対して揺動される揺動電極との間に放電を生起させて
前記ワイヤの先端にボールを形成するようにしたワイヤ
ボンダであって、前記揺動電極は内部にガス供給路を形
成すると共にこのガス供給路に連なるキャピラリ対向位
置にガス放出口を形成し、更にこのガス放出口の中心位
置には前記キャピラリ先端に対峙される放電電極部を形
成したことを特徴とするワイヤボンダ。 ２、放電電極部はその先端をガス放出口内に突出位置さ
せてガス供給口を実質的に円環状に構成してなる特許請
求の範囲第１項記載のワイヤボンダ。 ３、ワイヤはＡｌ線、Ｃｕ線およびＰａ線であり、ガス
供給口にはアルゴンおよびアルゴンと水素の混合ガスを
供給してなる特許請求の範囲第１項又は第２項記載のワ
イヤボンダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59166378A JPS6146034A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | ワイヤポンダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59166378A JPS6146034A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | ワイヤポンダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6146034A true JPS6146034A (ja) | 1986-03-06 |
Family
ID=15830302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59166378A Pending JPS6146034A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | ワイヤポンダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6146034A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5246159A (en) * | 1989-07-19 | 1993-09-21 | Nec Corporation | Method for forming a bump by bonding a ball on an electrode of an electronic device and apparatus for forming the same |
-
1984
- 1984-08-10 JP JP59166378A patent/JPS6146034A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5246159A (en) * | 1989-07-19 | 1993-09-21 | Nec Corporation | Method for forming a bump by bonding a ball on an electrode of an electronic device and apparatus for forming the same |
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