JPS6384132A - ワイヤボンデイング検査方法および検査装置 - Google Patents

ワイヤボンデイング検査方法および検査装置

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JPS6384132A
JPS6384132A JP61230841A JP23084186A JPS6384132A JP S6384132 A JPS6384132 A JP S6384132A JP 61230841 A JP61230841 A JP 61230841A JP 23084186 A JP23084186 A JP 23084186A JP S6384132 A JPS6384132 A JP S6384132A
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wire
voltage
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wire bonding
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Takatoshi Azuma
孝俊 東
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Original Assignee
Toshiba Corp
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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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はワイヤボンディング検査方法および検査装置に
関するもので、特に半導体チップの入出力電極における
ボンディングの検査に用いられるものである。
（従来の技術） 半導体集積回路の高密度化に伴いワイヤボンディングの
高速化、高信頼性化が求められている。
金ワイヤを用いたワイヤボンディングにおいてはボンデ
ィング箇所における接続を確認するため金ワイヤの先端
部での金ボール形成時に電気トーチによるスパーク電流
を観察して異常の有無を調べるようにしている。すなわ
ち、電気トーチから金ワイヤの先端にスパークを飛ばし
、金ボールを形成するが、この際の電流が所定範囲にあ
れば良好な金ボールが形成され、かつ接続が問題なく行
われたものとしている。
このような検査方法では接続箇所を直接調べるものでは
ないため、チップ上の電極とインナーリード間の接続が
確実に行なわれたものであるか否かを正確に定めること
は難しい。例えば、金ボールが正常に形成されたとして
も第３図に示すように一旦チツブ５上の電極６と金ボー
ル９が接続された後にワイヤルーピングの際にそのボン
デインク箇所がはがれ、そのままインナリードと接続さ
れたような場合には前述の方法では正常となってしまい
、ボンディング不良が発見できない。
（発明が解決しようとする問題点） このように従来のワイヤボンディング検査方法ではボン
ディング不良を確実に検出できないという問題がある。
本発明は確実にボンディング不良を発見することができ
るワイヤボンディング検査方法およびそのための装置を
提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
（問題点を解決するための手段） 本発明にかかるワイヤボンディング検査方法によれば、
第１の所定電位を与えられた半導体チップの電極にボン
ディングワイヤを介して第２の所定電圧を印加し、ボン
ディング後、半導体チップの半導体基板と入出力電極間
に形成されるダイオードを通じて生じる電圧の変化をル
ーピング中観察することにより入出力電極におけるボン
ディング不良を検査することを特徴としており、また本
発明にかかるワイヤボンディング検査装置によればワイ
ヤボンディング中半導体チップの基板に所定の第１の電
位を与えつつ導電的に支持する支持台と、半導体チップ
上の電極に接続されるボンディングワイヤの繰出し部に
設けられ、ボンディングワイヤに対し所定の第２の電位
を印加させる電圧供給部と、ボンディングワイヤの電位
を第１の人力とし、比較対象となる電位を第２の人力と
する比較器とを備え、この比較器の出力からワイヤボン
ディングが正常に行われたか否かを判断するようにして
いる。
（作　用） 本発明はワイヤボンディングが行われる半導体チップが
基板とボンディング用の電極の間にダイオードを実質的
に有していることに注目し、ボンディングワイヤを介し
て電極に電圧を印加し、ルーピング中に生じる電圧変化
を検出することによってルーピング中に電極とボンディ
ングワイヤ間の接続が維持されたか否かを調べるように
している。したがってルーピング中に接続箇所がはがれ
たときは直ちに検出でき、ワイヤボンディングの品質維
持が完全にできる。
（実施例） 第１図は本発明にかかるワイヤボンディング検査装置お
よびそれを用いた検査方法を示す概略図であって、接地
された支持台１の上にべ・ンド２およびインナリード３
を備えたリードフレームが載置され、ベッド２の上には
導電性接着剤４で半導体チップ５がグイボンディングさ
れ、半導体チップ５の上面周囲部に形成されたアルミニ
ウム電極６に、キャピラリ７によって金ワイヤ８の先端
に形成された金ボール９がボンディングされる。すなわ
ち、キャピラリ７は金ボール９を電極６に押えつけた後
−旦垂直に上昇し、さらに接続すべきイナリード３の方
へ移動しながら下降することにより１つのボンディング
が完了する。
金ワイヤはボンディング装置内に金スプール１０として
蓄積されているが、その先端部には検査回路２０が接続
されている。
検査回路２０は正電圧および負電圧を出力する電源と、
この電源の電圧を抵抗Ｒを介して金スプール１０に与え
るスイッチ回路２２と、金スプール１０への接続点の電
圧と、外部から与えられる比較電圧ｖｒｅｌ’を選択す
るスイッチ回路２５と、２つのスイッチ回路２２および
２５の出力側をそれぞれ入力して比較し、判定結果を出
力するコンパレータ２４とを備えている。
いま、半導体チップ５としてｎ型基板を用いた場合につ
いて本発明の動作を第２図を参照して説明する。
この場合、信号用の電極部６はｐ型不純物が拡散した領
域上に形成されているために基板から電極までを全体と
して見ると、基板側かカソード、電極側がアノードとな
ったダイオードが形成されていることになる。基板５は
導電性接６剤４によりリードフレームのベッド２に固若
されており、ベッド２は接地された支持台上に載置され
ているためダイオードＤはカソード側が接地された状態
となっている。ここで電源２１の正電圧をスイッチ２２
により金ワイヤに与えた上でボンディングを行うと正電
圧が抵抗Ｒ１ワイヤ等の抵抗に接合点ＢＰを介してダイ
オードＤのアノードに印加されることになる。このダイ
オードＤは順方向接続されているため電流はダイオード
Ｄを通じて流れる。したがってボンディング直後にコン
パレータ２４への入力電圧は著しく降下する。コンパレ
ータ２４の他方側には比較電圧＋ｖＲＥＦとして電源電
圧とほぼ等しい正の電圧が人力されているため、コンパ
レータからは何ら出力が生じない。
一方、ボンディング後のルーピング箇所ＢＰにおいては
がれが生じたときは、ダイオードを通じて流れる電流が
なくなるために、電源電圧がそのままコンパレータ２４
に入力され、コンパレータ２４は一致を検出してその信
号を出力する。この一致検出出力は断線検出信号であり
、これを用いて全体の制御装置は装置の停止等必要な措
置をとることになる。
以上の説明ではｎ型基板を用い、信号用の電極について
ワイヤボンディングの検査を行う様子を示したが、電源
用の電極や逆導電型の基板を用いた場合にはダイオード
が逆向きになるため負電圧を印加する必要が生じる。そ
こで、スイッチ回路２２．２５により印加する電圧の極
性を切換えている。
また、実施例ではリードフレームを用いた半導体装置を
想定しているが、半導体基板を適当な電位に固定できる
支持台であればどのようなものでも使用することができ
る。
また、実施例ではボンディング不良判定はコンパレータ
に外部から比較電圧を与えるようにしているが、ボンデ
ィングワイヤに電圧を印加する電源の出力を利用するよ
うにしてもよい。
〔発明の効果〕
以」二実施例にもとづいて詳述したように、本発明によ
れば半導体チップ内に等価的に存在するダイオードを利
用して電流を流し、ボンディング箇所のはがれが生じた
ときに生じる電圧変化を検出するようにしているので、
ワイヤボンディングの良否を正確かつ確実に検査するこ
とができ、品質の向上および歩留りの上昇を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明にかかる検査方法と検査装置を示す概略
構成図、第２図は検査方法を説明する等価的回路図、第
３図は従来生じていたボンディング不良の例を説明する
正面図である。 １・・・支持台、２・・・ベッド、３・・・インナリー
ド、４・・・導電性接着剤、５・・・半導体チップ、６
・・・電極、７・・・キャピラリ、８・・・金ワイヤ、
９・・・金ボール、１０・・・金スプール、２０・・・
検査回路、２１・・・電源、２２．２５・・・スイッチ
回路、２４・・・コンパレータ。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第　１　図 ＋ 第２図　　　　　　　第３図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、第１の所定電位を与えられた半導体チップの電極に
    ボンディングワイヤを介して第２の所定電圧を印加し、
    ボンディング後、半導体チップの半導体基板と入出力電
    極間に形成されるダイオードを通じて生じる電圧の変化
    を前記ボンディングワイヤのインナリードへの接続時ま
    で観察することにより前記入出力電極におけるボンディ
    ング不良を検査することを特徴とするワイヤボンディン
    グ検査方法。 ２、半導体基板がｎ型であるとき信号電極用のボンディ
    ングワイヤに正の電圧を印加し電源電極用のボンディン
    グワイヤに負の電圧を印加す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検査方法。 ３、半導体基板がｐ型であるとき信号電極用のボンディ
    ングワイヤに負の電圧を印加し電源電極用のボンディン
    グワイヤに正の電圧を印加す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検査方法。 ４、ワイヤボンディング中、半導体チップの基板に所定
    の第１の電位を与えつつ導電的に支持する支持台と、 前記半導体チップ上の電極に接続されるボンディングワ
    イヤの繰出し部に設けられ、前記ボンディングワイヤに
    対し所定の第２の電位を印加させる電圧供給部と、 前記ボンディングワイヤの電位を第１の入力とし、比較
    対象となる電位を第２の入力とする比較器とを備え、 この比較器の出力からワイヤボンディングが正常に行わ
    れたか否かを判断するようにしたワイヤボンディング検
    査装置。 ５、第２の電位が切換可能な正および負の２つの電位で
    ある特許請求の範囲第４項記載のワイヤボンディング検
    査装置。 ６、第１の電位が接地電位である特許請求の範囲第４項
    または第５項記載のワイヤボンディング検査装置。 ７、支持台が、半導体チップの基板がベッド部に導電的
    に接続されたリードフレームを導電的に支持するもので
    ある特許請求の範囲第４項記載のワイヤボンディング検
    査装置。
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