JPS62115733A - 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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JPS62115733A
JPS62115733A JP60254766A JP25476685A JPS62115733A JP S62115733 A JPS62115733 A JP S62115733A JP 60254766 A JP60254766 A JP 60254766A JP 25476685 A JP25476685 A JP 25476685A JP S62115733 A JPS62115733 A JP S62115733A
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JP
Japan
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bonding
wire
clamper
capillary
bonding wire
Prior art date
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Pending
Application number
JP60254766A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Watanabe
健二 渡辺
Isamu Yamazaki
勇 山崎
Yasushi Ishii
康 石井
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Hitachi Ltd
Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Original Assignee
Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • H01L2224/4805Shape
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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】 [技術分野] 本発明は、ワイヤボンディング技術、特に、半導体装置
の組立工程におけるワイヤボンディングに適用して有効
な技術に関する。
[背景技術] たとえば、半導体装置の組立工程において、リードフレ
ームのタブ上に固定され、所定の半導体素子が形成され
たペレットと該リードフレームとを電気的に接続するた
め、ワイヤボンディングが行われる場合がある。
すなわち、キャピラリなどのボンディング工具に、導体
からなるボンディングワイヤを挿通し、ボンディングワ
イヤの先端部をペレットのボンディングパッドに圧着さ
せた後、キャピラリの先端部からボンディングワイヤを
繰り出しつつ該キャピラリを所定の軌跡でリードフレー
ム側に移動させ、ボンディングワイヤの側面部をリード
フレームの所定の部位に圧着させる。
そして、ボンディングワイヤの走行径路においてキャピ
ラリの上手側に設けられ、ボンディングワイヤを挟持す
ることにより該ボンディングワイヤの繰り出しを制御す
るワイヤクランパによってボンディングワイヤの繰り出
しを停止し、その状態でキャピラリを上昇させて圧着部
位の近傍でボンディングワイヤを切断し、ペレットのボ
ンディングパッドとリードフレームのボンディング部位
との間が、所定のループ形状のボンディングワイヤによ
って電気的に接続されるものである。
ところで、半導体装置の高密度化などに伴いペレットの
寸法が大きくなっても、該ペレットが封止されるパッケ
ージの寸法が所定の大きさに決められているため、ペレ
ットのボンディングパッドとリードフレームのボンディ
ング部位とが接近され、ボンディングワイヤの長さは短
くループ高さも低くなり、上記のような通常のボンディ
ング動作では良好なボンディングを行うことが困難とな
る。
このため、たとえば、ペレットのボンディングパッドに
ボンディングワイヤの先端部を圧着した後、比較的短い
ボンディングワイヤのループ長さだけキャピラリを直上
方に上昇させ、その時点でボンディングワイヤをクラン
プし、ボンディングワイヤに常に作用されているバンク
テンションなどによってボンディングワイヤがキャピラ
リ内部に引き込まれることを阻止した状態でリードフレ
ーム側のボンディング位置にキャピラリを降下させてボ
ンディングを行うことが考えられる。
しかしながら、通常、キャピラリとワイヤクランパとの
間には、キャピラリにボンディングワイヤを挿通ずる際
の作業性を向上させるなどのため、所定の間隙が設けら
れており、このためキャピラリが降下される際にワイヤ
クランパとキャピラリとの間の径路においてボンディン
グワイヤが不規則に屈曲され、キャピラリから繰り出さ
れるボンディングワイヤの長さが不安定となる結果、ボ
ンディングワイヤのループ高さなどにばらつきを生じる
などの欠点があることを本発明者は見いだした。
なお、半導体装置の組立におけるワイヤボンディング技
術について説明されている文献としては、株式会社工業
調査会、昭和56年11月lO日発行「電子材料J 1
982年別冊P163〜P168がある。
[発明の目的] 本発明の目的は、ボンディングワイヤのループ高さのば
らつきを低減することが可能なワイヤボンディング技術
を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他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明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、つぎの通りである。
すなわち、ボンディングワイヤの繰り出しを制御するワ
イヤクランパの内部にボンディング工具の上端部が収容
され、該ボンディング工具のボンディングワイヤ入口部
と前記ワイヤクランパのボンディングワイヤ出口部が近
接されるように構成することにより、ワイヤクランパと
ボンディング工具との間の径路におけるボンディングワ
イヤの不規則な屈曲などが回避されるようにして、たと
えば比較的低いループ高さのワイヤボンディングにおい
ても、ボンディングワイヤのループ高さのばらつきが低
減されるようにしたものである。
[実施例] 第1図は、本発明の一実施例であるワイヤボンディング
装置の側面図であり、第2図は、その要部を取り出して
示す拡大図である。
左右方向および紙面に垂直な方向に移動自在なXYテー
ブル1の上には、紙面に垂直な方向に設けられた軸2に
支持されることによってボンディングヘッド3が回動自
在に設けられている。
このボンディングヘッド3は!8動アーム4を介して、
該揺動アーム4に上下方向の変位を与えるボイスコイル
型リニアモータ5に接続されており、ボンディングヘッ
ド3の回動角度が制御されるように構成されている。
さらに、ボンディングへラド3には、ボンディングアー
ム6が固定され、このボンディングアーム6の先端部に
はキャピラリ7 (ボンディング工具)が装着されてい
る。
そして、ボンディングヘッド3の回動動作によって、キ
ャピラリ7の昇降動作が制御されるものである。
キャピラリ7の上方には、一対の可動片8aおよび可動
片8bからなるワイヤクランパ8が位置され、キャピラ
リ7に挿通されるボンディングワイヤ9を可動片8aお
よび8bによって挟持することにより、キャピラリ7の
先端部からのボンディングワイヤ9の繰り出しが適宜停
止されるように構成されている。
前記クランパ8の可動片8aおよび8bは、それぞれク
ランパ駆動アームIOの固定アームlOaおよび可動ア
ーム10b一端に固定され、軸11を介して他端部に設
けられたソレノイド12によってボンディングワイヤ9
に対する挟持動作が行われる構造とされている。
この場合、キャピラリ7の上端部は、第2図に示される
ように、クランパ8の内部に収容され、キャピラリ7の
ボンディングワイヤ入口部7aとワイヤクランパ8のボ
ンディングワイヤ出口部8Cとが近接されており、クラ
ンパ8とキャピラリ7との間におけるボンディングワイ
ヤ9の不規則な屈曲などが発生されないように構成され
ている。
また、クランパ8を支持するクランパ駆動アーム10は
、軸13を介してボンディングヘッド3に変位自在に固
定されており、随時、固定機構(図示せず)を解除して
ワイヤクランパ8をキャピラリ7から離間させることに
より、キャピラリ7に対するボンディングワイヤ9の挿
通作業が容易に行われるように構成されている。
キャピラリ7の下方には、ボンディングステージ14が
設けられ、複数のペレット15 (第1のボンディング
位置)が搭載されたリードフレーム16(第2のボンデ
ィング位置)が紙面に垂直な方向に逐次移動される構造
とされている。
以下、本実施例の作用について説明する。
始めに、キャピラリ7は所定の高さに上界されるととも
に、ワイヤクランパ8は開いた状態にある。
そして、キャピラリ7に挿通されたボンディングワイヤ
9の先端部が、キャピラリ7の近傍に設けられたトーチ
(図示せず)によってボール状に形成され、さらにXY
テーブル1を適宜駆動させることによって、キャピラリ
7の下端部がボンディングステージ14の上に位置され
るペレット15のボンディングパッド(図示せず)の直
上部に位置決めされる。
次に、ボンディングヘッド3の回動動作によってキャピ
ラリ7が降下され、ボンディングワイヤ9のボール状に
形成された先端部はキャピラリ7の下端部によってペレ
ット15のボンディングパッドに押圧され、圧着される
次に、キャピラリ7が所定の高さ−で上昇されるととも
に、キャピラリ7の先端部からはボンディングワイヤ9
が繰り出され、さらにXYテーブルlの移動によってキ
ャピラリ7の下端部はリードフレーム16の上方に移動
され、ボンディングヘッド3の回動によってキャピラリ
7は降下され、キャピラリ7の先端部から繰り出された
ボンディングワイヤ9の側面部がリードフレーム16の
ボンディング部位(図示せず)に押圧されて圧着される
ここで、上記のキャピラリ7のリードフレーム16への
下降動作の際にはボンディングワイヤ9をキャピラリ7
の内部に押し戻す力が作用され、特に、キャピラリ7が
ペレット15の上方に所定の高さまで上昇され、キャピ
ラリ7の先端部から比較的短い長さのボンディングワイ
ヤ9が繰り出された状態で、ワイヤクランパ8を閉じ、
キャピラリ7の先端部から繰り出されたボンディングワ
イヤ9を所定の長さに保持して、比較的ループ高さの低
いワイヤボンディングを行う場合などにおいては、たと
えば、キャピラリ7とワイヤクランパ8との間に比較的
大きな間隙が存在すると、その部分でボンディングワイ
ヤ9が不規則に屈曲され、キャピラリ7から繰り出され
るボンディングワイヤ9の長さが不揃いとなる結果、ボ
ンディングワイヤ9のループ高さなどが不安定となるこ
とは避けられないものである。
ところが、本実施例においては、第2図に示されるよう
にワイヤクランパ8の内部にキャピラリ7の上端部が収
容され、該キャピラリ7のボンディングワイヤ入口部7
aと前記ワイヤクランパ8のボンディングワイヤ出口部
8Cが近接されているため、キャピラリ7とワイヤクラ
ンパ8との間においてボンディングワイヤ9が不規則に
屈曲される余地がなく、キャピラリ7の先端部から繰り
出されるボンディングワイヤ9の長さが安定に維持され
る。
このため、たとえばペレット15のボンディングパッド
とリードフレーム16のボンディング部位との間の距離
が比較的小さく、両者の間をボンディングするボンディ
ングワイヤ9のループ高さが比較的低い場合でも、キャ
ピラリ7の先端部から繰り出されるボンディングワイヤ
9によって形成されるループ高さなどにばらつきを生じ
ることなく所定の比較的低いループ高さで安定なワイヤ
ボンディングを行うことが可能となる。
さらに、クランパ8を支持するクランパ駆動アームlO
が、軸13を介してボンディングヘッド3に変位可能に
固定されていることにより、随時、固定機構(図示せず
)を解除してクランパ8をキャピラリから離間させた状
態でボンディングワイヤ9の挿通作業が容易に行われ、
キャピラリ7に対するボンディングワイヤ9の挿通にお
ける作業性が低下されることもない。
その後、ボンディングワイヤ9の繰り出しが停止された
状態でキャピラリ7は上昇され、ボンディングワイヤ9
はリードフレーム16の側のボンディング部位の近傍で
切断され、ベレン)15のボンディングパッドとリード
フレーム16のボンディング部位との間が、所定の比較
的低いループ高さのボンディングワイヤ9によって確実
に電気的に接続される。
上記の一連の操作を繰り返すことによって、ペレット1
5の複数のボンディングパッドとリードフレーム16の
側の複数のボンディング部位との間のボンディングワイ
ヤ9による電気的な接続が、ボンディングワイヤ9のル
ープ高さのばらつきを生しることなく確実に行われる。
[効果] (1)、ボンディングワイヤの繰り出しを制御するワイ
ヤクランパの内部に前記ボンディング工具の上端部が収
容され、該ボンディング工具のボンディングワイヤ入口
部と前記ワイヤクランパのボンディングワイヤ出口部が
近接されているため、ワイヤクランパとボンディング工
具との間の径路においてボンディングワイヤが不規則に
屈曲されることがなく、ボンディング工具の先端部から
繰り出されるボンディングワイヤの長さが安定し、ボン
ディングワイヤのループ高さのばらつきが低減される。
(2)、前記(1)の結果、たとえばボンディング位置
が近接され、比較的低いループ高さのワイヤボンディン
グにおいても、ボンディングワイヤのループ高さのばら
つきが低減され、安定なボンディング結果を得ることが
できる。
(3)、ワイヤクランパを駆動するクランパ駆動アーム
が、ポンディングヘッドに変位可能に固定されているこ
とにより、随時ワイヤクランパをボンディング工具から
離間させ、ボンディング工具に対するボンディングワイ
ヤの挿通作業を容易に行うことができる。
(4)、前記(11の結果、ボンディングワイヤのルー
プ高さのばらつきなどに起因する製品不良の発生が低減
され、半導体装置の組立における歩留りが向上される。
(5)、前記(11の結果、ペレット寸法の大型化に対
応でき、半導体装置の製造における生産性が向上される
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前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、ポンディングヘッドの駆動機構としては、ボ
イスコイル型リニアモータに限らず、他の如何なる機構
であっても良い。
[利用分野] 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半導体装置の組立に
おけるワイヤボンディング技術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、ボンディ
ングワイヤを用いる電気的な接続技術に広く適用できる
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例であるワイヤボンディング
装置の側面図、 第2図は、その要部を取り出して示す拡大図である。 l・・・XYテーブル、2・・・軸、3・・・ボンディ
ングヘッド、4・・・揺動アーム、5・・・ボイスコイ
ル型リニアモータ、6・・・ボンディングアーム、7・
・・キャピラリ (ボンディング工具)、8・・・ワイ
ヤクランパ、8a、8b・・・可動片、9・・・ボンデ
ィングワイヤ、10・・・クランパ駆動アーム、10a
・・・固定アーム、10b・・・可動アーム、11・・
・軸、12・−・ソレノイド、13・・・軸、14・・
・ボンディングヘッド、15・・・ペレット(第1のボ
ンディング位置)、16・・・リードフレーム(第2の
ボンディング位W)。 q)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ボンディング工具に挿通されるボンディングワイヤ
    によって第1の位置と第2の位置との間の電気的な接続
    を行うワイヤボンディング装置であって、前記ボンディ
    ングワイヤの繰り出しを制御するワイヤクランパの内部
    に前記ボンディング工具の上端部が収容され、該ボンデ
    ィング工具のボンディングワイヤ入口部と前記ワイヤク
    ランパのボンディングワイヤ出口部が近接されてなるこ
    とを特徴とするワイヤボンディング装置。 2、前記ワイヤクランパを駆動するクランパ駆動アーム
    が、ボンディングヘッドに変位可能に固定されているこ
    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
    ディング装置。 3、前記ボンディング工具がキャピラリであり、前記第
    1の位置および第2の位置が、それぞれペレットのボン
    ディングパッドおよびリードフレームであることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載のワイヤボンディング
    装置。
JP60254766A 1985-11-15 1985-11-15 ワイヤボンデイング装置 Pending JPS62115733A (ja)

Priority Applications (1)

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JP60254766A JPS62115733A (ja) 1985-11-15 1985-11-15 ワイヤボンデイング装置

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60254766A JPS62115733A (ja) 1985-11-15 1985-11-15 ワイヤボンデイング装置

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JPS62115733A true JPS62115733A (ja) 1987-05-27

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JP60254766A Pending JPS62115733A (ja) 1985-11-15 1985-11-15 ワイヤボンデイング装置

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