WO2018216772A1 - ワイヤボンディング装置 - Google Patents

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WO2018216772A1
WO2018216772A1 PCT/JP2018/020023 JP2018020023W WO2018216772A1 WO 2018216772 A1 WO2018216772 A1 WO 2018216772A1 JP 2018020023 W JP2018020023 W JP 2018020023W WO 2018216772 A1 WO2018216772 A1 WO 2018216772A1
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WO
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capillary
chamber
wire bonding
bonding apparatus
arm
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PCT/JP2018/020023
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French (fr)
Inventor
貴義 小作
Original Assignee
株式会社新川
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    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85053—Bonding environment
    • H01L2224/85054—Composition of the atmosphere
    • H01L2224/85075—Composition of the atmosphere being inert

Definitions

  • the present invention relates to a wire bonding apparatus.
  • Ball bonding is performed when a wire is bonded to an electrode of a semiconductor chip.
  • ball bonding first, the tip of the wire protruding from the tip of the capillary is melted. A free air ball is formed by this melting. Next, a free air ball is pressed against the electrode. A free air ball is a molten metal. Therefore, it is relatively easy to oxidize. The oxidation of the free air ball can cause poor connection with the electrode.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose techniques for suppressing free air ball oxidation.
  • This technique provides gas to the vicinity of the bond site region where the free air ball is formed.
  • the present invention provides a wire bonding apparatus capable of ensuring good bonding quality and improving workability.
  • One embodiment of the present invention is a wire bonding apparatus for bonding a wire to an electrode provided on a semiconductor chip, and includes a capillary for bonding the wire to the electrode, and a chamber for forming an inert gas region around the capillary.
  • the chamber is movable to move the first chamber part, the second chamber part separate from the first chamber part, and at least one of the first chamber part and the second chamber part relative to the capillary.
  • a movable portion is formed by moving at least one of the first chamber portion and the second chamber portion by surrounding at least one of the first form surrounding the capillary by the first chamber portion and the second chamber portion.
  • a second mode in which a part of the periphery of the first chamber is opened, and at least one of the first chamber portion and the second chamber portion forms an inert gas region. It includes a gas supply unit for.
  • the movable part moves at least one of the first chamber part and the second chamber part.
  • the second form is switched to the first form.
  • the capillary is surrounded by the first chamber portion and the second chamber portion. Therefore, it becomes easy to retain the inert gas around the capillary. As a result, free air ball oxidation can be suppressed.
  • the movable portion moves at least one of the first chamber portion and the second chamber portion in the opposite direction.
  • the first form is switched to the second form.
  • a part of the periphery of the capillary is opened. As a result, a work space can be secured. Therefore, according to this apparatus, workability can be improved.
  • the wire bonding apparatus can achieve both good bonding quality and improved wire bonding workability.
  • a wire bonding apparatus capable of simultaneously ensuring good bonding quality and improving workability.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a first form of the wire bonding apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the movable arm.
  • FIG. 3 is a plan view showing the left chamber block and the right chamber block.
  • FIG. 4 is a front view showing the left chamber block and the right chamber block.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an inert gas region.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a second form of the wire bonding apparatus.
  • FIG. 7 is a side view showing a second form of the wire bonding apparatus.
  • a wire bonding apparatus 1 shown in FIG. 1 joins a wire to an electrode of a semiconductor chip or a substrate.
  • the wire bonding apparatus 1 includes a base unit 2 (base portion), a capillary unit 3, and a chamber unit 4.
  • the wire bonding apparatus 1 includes other components such as a housing, a control device, and a feeder. They are omitted in the following description and drawings.
  • the wire bonding apparatus 1 holds the wire so as to slightly protrude from the capillary unit 3. In the holding state, a free air ball (Free Air Ball) is formed at the tip of the protruding wire. Next, the wire bonding apparatus 1 performs ball bonding. Specifically, a free air ball is pressed against the electrode of the semiconductor chip by the capillary unit 3. By this operation, the wire is bonded to the electrode.
  • a free air ball Free Air Ball
  • the wire bonding apparatus 1 employs a closed form (first form) as shown in FIG.
  • the wire bonding apparatus 1 in the closed form forms the inert gas region S1.
  • the inert gas region S ⁇ b> 1 is a region that suppresses oxidation of the free air ball by the chamber unit 4.
  • the chamber unit 4 sprays an inert gas (for example, nitrogen gas) on a region where a free air ball is disposed to form an inert gas region S1 (see FIGS. 1 and 6).
  • the chamber unit 4 physically surrounds the area where the inert gas is blown.
  • the inert gas remains in the enclosed area.
  • a good inert gas region S1 can be maintained.
  • the vertical direction D1 predetermined direction
  • the front-rear direction D2 first direction
  • the left-right direction D3 second direction
  • These directions are relative directions as viewed from the operator who operates the wire bonding apparatus 1.
  • the up-down direction D1 is a direction along the vertical direction or an extending direction of the capillary 6 described later.
  • the front-rear direction D2 is a direction from the wire bonding apparatus 1 to the worker, where the worker side is “front” and the device side is “rear”.
  • the left-right direction D3 is a direction orthogonal to each of the up-down direction D1 and the front-back direction D2. Further, “right” and “left” here are for convenience of explanation. “Right” and “Left” correspond to “Right” and “Left” when viewed from an operator standing in front of the wire bonding apparatus 1.
  • the base unit 2 is a base that supports the capillary unit 3 and the chamber unit 4. During the period in which the wire bonding apparatus 1 is operating, the base unit 2 maintains a predetermined position.
  • a capillary unit 3 and a chamber unit 4 are movably provided with respect to the base unit 2. For example, the capillary unit 3 reciprocates in the vertical direction D1.
  • the capillary unit 3 has a capillary 6 and a capillary arm 7.
  • the capillary 6 joins the wire to the electrode of the semiconductor chip.
  • the capillary 6 is a cylindrical member extending along the vertical direction D1.
  • the upper end of the capillary 6 is detachably held on the capillary arm 7.
  • the capillary 6 has a through hole extending from the upper end side toward the lower end side. An opening is provided at the lower end of the capillary 6. A wire is inserted through the through hole.
  • the capillary 6 switches between a state in which the wire is held and a state in which the wire is released by a configuration (not shown).
  • the capillary arm 7 connects the capillary 6 to the base unit 2.
  • the capillary arm 7 is a cantilever beam extending in the front-rear direction D2.
  • the rear end of the capillary arm 7 is connected to the base unit 2 so as to be able to reciprocate along the vertical direction D1.
  • the front end of the capillary arm 7 detachably holds the upper end of the capillary 6.
  • the chamber unit 4 has a left chamber unit 4L and a right chamber unit 4R.
  • One of the left chamber unit 4L and the right chamber unit 4R is movable relative to the other.
  • the left chamber unit 4L is fixed with respect to the base unit 2. That is, the left chamber unit 4L does not move at all.
  • the right chamber unit 4R is movable relative to the base unit 2. In other words, the right chamber unit 4R is movable relative to the left chamber unit 4L fixed to the base unit 2.
  • the left chamber unit 4L includes a left arm 8L, a left gas supply unit 9L (second supply unit), and a left chamber block 11L (second chamber unit).
  • the base end side of the left arm 8L is fixed with respect to the base unit 2.
  • the left chamber block 11L is fixed to the distal end side of the left arm 8L.
  • the right chamber unit 4R includes a right arm 8R, a right gas supply unit 9R (first supply unit), and a right chamber block 11R (first chamber unit).
  • the left chamber block 11L and the right chamber block 11R constitute the chamber 11. Therefore, the left chamber block 11L and the right chamber block 11R are separate from each other.
  • the left gas supply unit 9L and the right gas supply unit 9R constitute a gas supply unit 9.
  • the base end side of the right arm 8R is fixed to the base unit 2.
  • the right chamber block 11R is fixed to the distal end side of the right arm 8R.
  • the right arm 8 ⁇ / b> R has a fixed arm 12 and a movable arm 13.
  • the base end of the fixed arm 12 is fixed to the base unit 2.
  • the movable arm 13 is connected to the fixed arm 12.
  • the movable arm 13 has an L shape.
  • the base end 13 a of the movable arm 13 is connected to the fixed arm 12 so as to be rotatable.
  • the right chamber block 11R is fixed to the tip 13b of the movable arm 13. That is, when the movable arm 13 rotates with respect to the fixed arm 12, the right chamber block 11R moves relative to the left chamber block 11L.
  • the movable arm 13 is connected to the fixed arm 12 by a bolt 14.
  • the shaft portion 14 a of the bolt 14 is inserted into the insertion hole 13 h of the movable arm 13.
  • the tip of the shaft portion 14 a is screwed into the connection hole 12 a of the fixed arm 12.
  • the diameter of the shaft portion 14a is slightly smaller than the inner diameter of the insertion hole 13h. Accordingly, the movable arm 13 can be smoothly rotated with respect to the bolt 14.
  • These connecting holes 12a, insertion holes 13h, and bolts 14 constitute a movable mechanism 15 (movable part).
  • the right chamber unit 4R may have a latch mechanism 17 as necessary.
  • the latch mechanism 17 holds the position of the movable arm 13. Specifically, the position of the right chamber block 11R in the closed configuration (see the first configuration, FIG. 1) is held, and the position of the right chamber block 11R in the open configuration (see the second configuration, see FIG. 6).
  • the latch mechanism 17 includes a first suction part 18 and a second suction part 19.
  • suction part 18 has the 1st magnet M1 and the 2nd magnet M2.
  • the first suction unit 18 maintains the position of the right chamber block 11R. That is, the first suction unit 18 maintains the position of the movable arm 13 with respect to the fixed arm 12. This maintenance is based on the attractive force between the first magnet M1 and the second magnet M2. Therefore, when a reverse force larger than the suction force is applied to the movable arm 13, the state of maintaining the position of the right chamber block 11R is released.
  • suction part 19 has the 1st magnet M1 and the 3rd magnet M3.
  • the second suction unit 19 maintains the position of the right chamber block 11R. That is, the second suction unit 19 maintains the position of the movable arm 13 with respect to the fixed arm 12. This maintenance is based on the attractive force between the first magnet M1 and the third magnet M3. Therefore, when a reverse force larger than the suction force is applied to the movable arm 13, the state of maintaining the position of the right chamber block 11R is released.
  • the position of the right chamber block 11R can be held. For example, even if the operator accidentally touches the movable arm 13, the position of the right chamber block 11R can be maintained.
  • the latch mechanism 17 may further include a first buffer portion 21 and a second buffer portion 22.
  • the first buffer portion 21 attenuates the momentum of the movable arm 13 when switching from the open configuration to the closed configuration. Therefore, the movable arm 13 can be prevented from colliding with the fixed arm 12. Specifically, when switching from the open configuration to the closed configuration, the movable arm 13 is held by the first suction portion 18 after the momentum is weakened by the first buffer portion 21. Similarly, the second buffer portion 22 attenuates the momentum of the movable arm 13 when switching from the closed configuration to the open configuration. Specifically, when switching from the closed configuration to the open configuration, the movable arm 13 is held by the second suction portion 19 after the momentum is weakened by the second buffer portion 22.
  • the 1st buffer part 21 has the 4th magnet M4 and the 5th magnet M5.
  • the fourth magnet M4 is disposed on the fixed arm 12.
  • the fifth magnet M5 is disposed on the movable arm 13.
  • the fourth magnet M4 and the fifth magnet M5 face each other. That is, the 1st buffer part 21 has the function just before the shift to a closed form is completed.
  • the first buffer portion 21 weakens the momentum of the movable arm 13 by using the repulsive force generated by the fourth magnet M4 and the fifth magnet M5. Therefore, the fourth magnet M4 and the fifth magnet M5 face each other with the same polarity.
  • the 2nd buffer part 22 has the 4th magnet M4 and the 6th magnet M6.
  • the sixth magnet M6 is disposed on the fixed arm 12.
  • the fourth magnet M4 and the sixth magnet M6 face each other. That is, the 2nd buffer part 22 has the function just before the shift to an open form is completed.
  • the fourth magnet M4 and the sixth magnet M6 face each other with the same polarity.
  • the left chamber block 11L has a third surrounding surface P3 and a left gas supply hole 9La.
  • the left chamber block 11L is disposed on the left side of the capillary 6.
  • the front end 11La of the left chamber block 11L is located behind the front end face 7c of the capillary arm 7. That is, the left chamber block 11L partially surrounds the left side surface 7a of the capillary arm 7.
  • the portion of the capillary arm 7 that faces the left side surface 7a is a third surrounding surface P3.
  • the third surrounding surface P3 is a surface orthogonal to the left-right direction D3.
  • the chamber plate 16 is attached to the bottom surface 11Lb of the left chamber block 11L.
  • the chamber plate 16 is provided with a through hole 16a through which the capillary 6 is inserted.
  • the chamber plate 16 extends from the third surrounding surface P3 toward the right chamber block 11R described later.
  • the chamber plate 16 is positioned further below the bottom surface 7d of the capillary arm 7 when the capillary arm 7 is positioned at the lowest position. That is, the chamber plate 16 covers the bottom surface 7 d of the capillary arm 7.
  • the left gas supply hole 9La has a discharge opening formed in the third surrounding surface P3.
  • the left gas supply hole 9La discharges the inert gas supplied from the left gas supply pipe 9Lb from the discharge opening.
  • the axis A2 of the discharge opening of the left gas supply hole 9La intersects the axis A1 of the capillary 6.
  • the right chamber block 11R has a first surrounding surface P1, a second surrounding surface P2, a first right gas supply hole 9Ra, and a second right gas supply hole 9Rc.
  • the right chamber block 11R is disposed on the right side of the capillary 6.
  • the right chamber block 11R surrounds the capillary arm 7 from the right side surface 7b of the capillary arm 7 to the front end surface 7c.
  • a portion of the capillary arm 7 facing the right side surface 7b is a first surrounding surface P1.
  • a portion facing the front end surface 7c of the capillary arm 7 is a second surrounding surface P2.
  • the first surrounding surface P1 is a surface facing the third surrounding surface P3 and orthogonal to the left-right direction D3.
  • the second surrounding surface P2 is a surface that intersects the front-rear direction D2.
  • the second surrounding surface P2 includes a right surrounding surface P2a and a left surrounding surface P2b.
  • the right surrounding surface P2a is continuous with the first surrounding surface P1.
  • the left surrounding surface P2b is continuous with the right surrounding surface P2a.
  • the angle between the right surrounding surface P2a and the left surrounding surface P2b is about 90 degrees, and the boundary between the right surrounding surface P2a and the left surrounding surface P2b may intersect the front-rear direction D2 along the axis A1. .
  • the right surrounding surface P ⁇ b> 2 a faces the right side of the front end surface 7 c of the capillary arm 7.
  • the left surrounding surface P2b faces the left side of the front end surface 7c of the capillary arm 7.
  • a gap is provided between the tip of the left surrounding surface P2b and the tip 11La of the left chamber block 11L.
  • the first right gas supply hole 9Ra has a discharge opening formed in the second surrounding surface P2.
  • the first right gas supply hole 9Ra discharges an inert gas from the discharge opening toward the capillary 6.
  • the axis A3 of the discharge opening of the first right gas supply hole 9Ra passes through the axis A1.
  • the second right gas supply hole 9Rc has a discharge opening formed in the lower surface of the right chamber block 11R.
  • the second right gas supply hole 9Rc discharges the inert gas from the discharge opening.
  • the axis A4 of the second right gas supply hole 9Rc is viewed in plan, the axis A4 intersects the axis A2 of the left gas supply hole 9La and the axis A3 of the first right gas supply hole 9Ra on the axis A1.
  • the wire bonding apparatus 1 can switch between a closed configuration (see FIG. 1) and an open configuration (see FIGS. 6 and 7).
  • the wire bonding apparatus 1 is in a closed configuration when performing wire bonding.
  • the wire bonding apparatus 1 is in an open form when an operator performs some operation on the wire bonding apparatus 1.
  • This operation includes at least inspection work or maintenance work.
  • an example of this operation is an operation of replacing the capillary 6. This switching may be performed, for example, by the operator manually moving the movable arm 13.
  • the position of the right chamber block 11R is different between the closed form and the open form.
  • the position of the left chamber block 11L is the same in the closed configuration and the open configuration.
  • the position of the capillary 6 is not questioned in the closed form and the open form.
  • an inert gas region S1 is formed. That is, the closed form is a form for forming the inert gas region S1.
  • the inert gas region S1 is a region that suppresses the oxidation of the free air ball when described in terms of its function.
  • the inert gas region S1 is a region surrounded by at least the left chamber block 11L and the right chamber block 11R in terms of its structure.
  • the inert gas region S1 is a region surrounded by the third surrounding surface P3, the chamber plate 16, the first surrounding surface P1, the right surrounding surface P2a, and the left surrounding surface P2b. That is, the inert gas region S1 is a region in which five surfaces are surrounded.
  • the position of the right chamber block 11R for surrounding the capillary 6 in this way is referred to as a first position. Therefore, when the right chamber block 11R is in the first position, a part of the right chamber block 11R (a part of the first surrounding surface P1 and the second surrounding surface P2) is located in front of the capillary 6. Further, when the free air ball is formed, the capillary arm 7 is disposed above the free air ball (see FIG. 4). Accordingly, the inert gas region S1 is a region surrounded by six surfaces when the bottom surface 7d of the capillary arm 7 is added.
  • the inert gas is allowed to flow through the third surrounding surface P3, the chamber plate 16, the first surrounding surface P1, the right surrounding surface P2a, the left surrounding surface P2b, and the bottom surface of the capillary arm 7. It can be confined in the region surrounded by 7d. Accordingly, it becomes possible to keep the inert gas in the inert gas region S1, and thus oxidation of the free air ball can be suitably suppressed.
  • the open form is a form for forming the work space S2 in terms of its function. That is, in the open configuration, an area that is not blocked by physical parts (that is, the work space S2) is formed between the worker and the tip of the capillary arm 7.
  • the open form is a form in which the right chamber block 11R is separated from the capillary arm 7 in terms of its structure. This separated position is the second position of the right chamber block 11R.
  • the right chamber block 11R in each axial direction will be specifically described. First, in the vertical direction D1, the right chamber block 11R is positioned above the tip of the capillary arm 7 and the capillary 6. Next, in the front-rear direction D2, the right chamber block 11R is positioned behind the tip of the capillary arm 7 and the capillary 6. This position is between the tip of the capillary arm 7 and between the capillary 6 and the base unit 2. Furthermore, in the left-right direction D3, the right chamber block 11R is separated to the right of the tip of the capillary arm 7 and the capillary 6.
  • the right chamber block 11R moves to the right diagonally backward with respect to the tip of the capillary arm 7.
  • the configuration in which the right chamber block 11R is separated from the capillary arm 7 is realized by the movable mechanism 15.
  • the axis AR of the bolt 14 of the movable mechanism 15 is orthogonal to the front-rear direction D2 and is inclined with respect to the up-down direction D1 and the left-right direction D3.
  • the axis AR of the bolt 14 is inclined 45 degrees with respect to the left-right direction D3.
  • the axis AR is arranged between the capillary 6 and the base unit 2.
  • the second position opens the right side surface 7b and the front end surface 7c of the capillary arm 7. That is, the operator can view the front end surface 7c side of the capillary arm 7 from the front. Furthermore, the operator can access from the right side surface 7 b side of the capillary arm 7 and perform the replacement work of the capillary 6.
  • the right chamber block 11 ⁇ / b> R is positioned above the front end surface 7 c of the capillary arm 7. As a result, the operator can access the right side surface 7b of the capillary arm 7 from right to left. Therefore, workability can be further improved.
  • the movable mechanism 15 switches from the open configuration to the closed configuration by moving the right chamber block 11R.
  • the closed configuration the periphery of the capillary 6 is surrounded by the left chamber block 11L and the right chamber block 11R. Accordingly, it is possible to retain an inert gas around the capillary 6. As a result, free air ball oxidation can be suppressed.
  • the movable mechanism 15 switches from the closed configuration to the open configuration by moving the right chamber block 11R in the opposite direction. In the open form, a part of the periphery of the capillary 6 is opened. As a result, the work space S2 can be secured. Therefore, the workability of wire bonding can be improved. As a result, the wire bonding apparatus 1 can achieve both good bonding quality and improved workability.
  • the wire bonding apparatus 1 includes a capillary 6, a left chamber block 11L, and a base unit 2 that supports the left chamber block 11L.
  • the capillary 6 reciprocates along the vertical direction D1 with respect to the base unit 2.
  • the left chamber block 11L is fixed to the base unit 2.
  • the right chamber block 11R is moved away from the capillary 6 by the movable mechanism 15. According to this configuration, there is no need to change the position of the left chamber block 11L. Therefore, it is possible to further simplify the configuration of the wire bonding apparatus 1 while simultaneously ensuring good bonding quality and improving the workability of wire bonding.
  • the gas supply unit 9 includes a left gas supply unit 9L provided in the left chamber block 11L and a right gas supply unit 9R provided in the left chamber block 11L. According to this configuration, a good inert gas region S1 can be formed around the capillary 6.
  • the capillary 6 is attached to the tip of a capillary arm 7 extending in the left-right direction D3 orthogonal to the front-rear direction D2 of the capillary 6.
  • the left chamber block 11L has a third surrounding surface P3 that intersects the vertical direction D1 and the left-right direction D3 orthogonal to the front-rear direction D2.
  • the right chamber block 11R includes a first surrounding surface P1 that faces the third surrounding surface P3 with the capillary 6 interposed therebetween, and a second surrounding surface P2 that intersects the front-rear direction D2.
  • the right chamber block 11R has a first surrounding surface P1 and a second surrounding surface P2. That is, the right chamber block 11R surrounds the capillary 6 wider than the left chamber block 11L having the third surrounding surface P3 in the closed configuration. In the open configuration, the right chamber block 11R is arranged at a position away from the capillary 6. Then, the area surrounded by the first surrounding surface P1 and the second surrounding surface P2 is released around the capillary 6. Accordingly, a relatively wide range is opened around the capillary 6. As a result, a large work space S2 can be secured. Thereby, workability
  • the right chamber block 11R can be switched by the movable mechanism 15 between a first position that forms a closed configuration and a second position that forms an open configuration.
  • the second position is behind the capillary 6.
  • the right chamber block 11R in the open configuration is disposed at a position away from the capillary 6. Therefore, it is possible to secure a wide work space S2. As a result, the workability of wire bonding can be further improved.
  • the second position is above the capillary 6.
  • the right chamber block 11R in the open configuration is disposed at a position further away from the capillary 6. Therefore, it is possible to secure a wide work space S2. As a result, the workability of wire bonding can be further improved.
  • the left chamber block 11L is fixed and the right chamber block 11R is movable.
  • the left chamber block 11L may be movable in addition to the right chamber block 11R.
  • the gas supply unit 9 is provided in both the left chamber block 11L and the right chamber block 11R.
  • the gas supply unit 9 may be provided only in one of the left chamber block 11L and the right chamber block 11R.
  • the second position of the right chamber block 11R is diagonally right above the capillary 6 and behind the capillary 6.
  • the second position of the right chamber block 11R is not limited to this arrangement as long as the capillary 6 and the tip of the capillary arm 7 can be partially opened.

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Abstract

ワイヤボンディング装置１は、キャピラリ６と、キャピラリ６の周囲に不活性ガス領域Ｓ１を形成するチャンバユニット４と、を備える。チャンバユニット４は、右チャンバブロック１１Ｒと、左チャンバブロック１１Ｌと、右チャンバブロック１１Ｒをキャピラリ６に対して相対的に移動させる可動機構１５と、を有する。可動機構１５は、右チャンバブロック１１Ｒ及び左チャンバブロック１１Ｌによってキャピラリ６の周囲を囲む第１形態と、右チャンバブロック１１Ｒを移動させることにより、キャピラリ６の周囲の一部を開放する第２形態と、を相互に切り替える。

Description

ワイヤボンディング装置
　本発明は、ワイヤボンディング装置に関する。
　半導体チップの電極にワイヤを接合するとき、ボールボンディングが行われる。ボールボンディングでは、まず、キャピラリ先端から突出させたワイヤの先端を溶融させる。この溶融によって、フリーエアボールが形成される。次に、フリーエアボールを電極に押圧する。フリーエアボールは、溶融金属である。従って、比較的酸化しやすい。フリーエアボールの酸化は、電極との接続不良の原因になり得る。
特開２００７－２９４９７５号公報 米国特許出願公開第２００７／０２５１９８０号明細書
　例えば、特許文献１，２は、フリーエアボールの酸化を抑制する技術を開示する。この技術では、フリーエアボールが形成されるボンドサイト領域の近傍へガスを提供する。ガスの提供によってフリーエアボールの酸化を抑制する場合には、ボンドサイト領域をできるだけ物理的に囲むことによりガスを滞留させることが望ましい。一方、作業性の観点からすると、部品交換といった作業が行われる領域には物理的な構成部品を配置せず、作業スペースを確保することが望ましい。従って、良好なボンディング品質の確保と作業性の向上とは互いに相反する。その結果、ボンディング品質の確保と作業性の向上とを両立させ得る技術が望まれていた。
　本発明は、良好なボンディング品質の確保と作業性の向上とを両立可能なワイヤボンディング装置を提供する。
　本発明の一形態は、半導体チップに設けられた電極にワイヤを接合するワイヤボンディング装置であって、ワイヤを電極に接合するキャピラリと、キャピラリの周囲に不活性ガス領域を形成するチャンバと、を備え、チャンバは、第１チャンバ部と、第１チャンバ部とは別体の第２チャンバ部と、第１チャンバ部及び第２チャンバ部の少なくとも一方を、キャピラリに対して相対的に移動させる可動部と、を有し、可動部は、第１チャンバ部及び第２チャンバ部によってキャピラリの周囲を囲む第１形態と、第１チャンバ部及び第２チャンバ部の少なくとも一方を移動させることにより、キャピラリの周囲の一部を開放する第２形態と、を相互に切り替え、第１チャンバ部及び第２チャンバ部の少なくとも一方は、不活性ガス領域を形成するためのガス供給部を含む。
　この装置によれば、可動部は、第１チャンバ部及び第２チャンバ部の少なくとも一方を移動させる。その結果、第２形態から第１形態に切り替わる。第１形態は、キャピラリの周囲を第１チャンバ部及び第２チャンバ部によって囲んでいる。従って、キャピラリの周囲に不活性ガスを滞留させやすくなる。その結果、フリーエアボールの酸化を抑制することができる。そして、可動部は、第１チャンバ部及び第２チャンバ部の少なくとも一方を逆の方向へ移動させる。その結果、第１形態から第２形態に切り替わる。第２形態は、キャピラリの周囲の一部を開放する。その結果、作業スペースを確保することが可能である。従って、この装置によれば、作業性を向上させることができる。これにより、ワイヤボンディング装置は、良好なボンディング品質の確保とワイヤボンディングの作業性の向上とを両立することができる。
　本発明によれば、良好なボンディング品質の確保と作業性の向上とを両立可能なワイヤボンディング装置が提供される。
図１は、本実施形態に係るワイヤボンディング装置の第１形態を示す斜視図である。 図２は、可動アームを分解して示す斜視図である。 図３は、左チャンバブロック及び右チャンバブロックを示す平面図である。 図４は、左チャンバブロック及び右チャンバブロックを示す正面図である。 図５は、不活性ガス領域を示す斜視図である。 図６は、ワイヤボンディング装置の第２形態を示す斜視図である。 図７は、ワイヤボンディング装置の第２形態を示す側面図である。
　以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
　図１に示すワイヤボンディング装置１は、半導体チップ又は基板の電極にワイヤを接合する。ワイヤボンディング装置１は、ベースユニット２（基体部）と、キャピラリユニット３と、チャンバユニット４とを有する。なお、ワイヤボンディング装置１は、筐体、制御装置及びフィーダといったその他の構成要素を有する。以下の説明及び図面においてはそれらを省略する。
　ワイヤボンディング装置１は、キャピラリユニット３から僅かに突出するようにワイヤを保持する。当該保持状態において、突出させたワイヤの先端にフリーエアボール（Free Air Ball）を形成する。次に、ワイヤボンディング装置１は、ボールボンドを行う。具体的には、キャピラリユニット３によってフリーエアボールを半導体チップの電極に押し当てる。この動作により、ワイヤが電極に接合される。
　ここで、ボールボンドを行うとき、上述したように、ワイヤの先端にフリーエアボールを形成する。このフリーエアボールは、例えば溶融した銅である。従って、フリーエアボールは、酸化しやすい。そこで、ワイヤボンディング装置１は、図１に示すような閉鎖形態（第１形態）を採用する。換言すると、閉鎖形態のワイヤボンディング装置１は、不活性ガス領域Ｓ１を形成する。不活性ガス領域Ｓ１は、チャンバユニット４によって、フリーエアボールの酸化を抑制する領域である。チャンバユニット４は、フリーエアボールが配置される領域に不活性ガス（例えば、窒素ガス）を吹付けて不活性ガス領域Ｓ１（図１及び図６参照）を形成する。さらに、チャンバユニット４は、この不活性ガスが吹き付けられる領域を物理的に囲う。従って、不活性ガスは囲われた領域に留められる。その結果、良好な不活性ガス領域Ｓ１を維持することができる。
　以下、ワイヤボンディング装置１の具体的な構成について説明する。ワイヤボンディング装置１の説明にあたっては、説明の便宜上、上下方向Ｄ１（所定の方向）、前後方向Ｄ２（第１方向）及び左右方向Ｄ３（第２方向）を用いる。これらの方向は、ワイヤボンディング装置１を操作する作業者から見た相対的な方向である。例えば、上下方向Ｄ１は、鉛直方向に沿う方向或いは後述するキャピラリ６の延在方向である。前後方向Ｄ２は、ワイヤボンディング装置１から作業者に向かう方向であって、作業者側が「前」であり、装置側が「後」である。左右方向Ｄ３は、上下方向Ｄ１及び前後方向Ｄ２のそれぞれに直交する方向である。また、ここでいう「右」及び「左」とは、説明の便宜上のものである。「右」及び「左」は、ワイヤボンディング装置１の正面に立つ作業者から見たときの「右」及び「左」に一致する。
　ベースユニット２は、キャピラリユニット３とチャンバユニット４とを支持する基体である。ワイヤボンディング装置１が稼働している期間において、ベースユニット２は、予め定められた位置を維持する。このベースユニット２に対して、キャピラリユニット３及びチャンバユニット４が移動可能に設けられる。例えば、キャピラリユニット３は、上下方向Ｄ１に往復移動する。
　キャピラリユニット３は、キャピラリ６と、キャピラリアーム７と、を有する。キャピラリ６は、ワイヤを半導体チップの電極に接合する。キャピラリ６は、上下方向Ｄ１に沿って延在する円筒状の部材である。キャピラリ６の上端は、キャピラリアーム７に着脱可能に保持される。キャピラリ６は、上端側から下端側に向けて延びる貫通孔を有する。キャピラリ６の下端には開口が設けられる。この貫通孔には、ワイヤが挿通される。キャピラリ６は、図示しない構成によって、ワイヤを保持する状態とワイヤを解放する状態とを相互に切り替える。キャピラリアーム７は、キャピラリ６をベースユニット２に対して連結する。キャピラリアーム７は、前後方向Ｄ２に延びる片持ち梁である。キャピラリアーム７の後端は、ベースユニット２に対して上下方向Ｄ１に沿って往復移動が可能に連結される。キャピラリアーム７の前端は、キャピラリ６の上端を着脱可能に保持する。
　チャンバユニット４は、左チャンバユニット４Ｌと、右チャンバユニット４Ｒと、を有する。左チャンバユニット４Ｌ及び右チャンバユニット４Ｒは、一方が他方に対して相対的に移動可能である。具体的には、左チャンバユニット４Ｌは、ベースユニット２に対して固定されている。つまり、左チャンバユニット４Ｌは、なんらの移動も行わない。一方、右チャンバユニット４Ｒは、ベースユニット２に対して相対的に移動可能である。換言すると、右チャンバユニット４Ｒは、ベースユニット２に固定された左チャンバユニット４Ｌに対して相対的に移動可能である。
　左チャンバユニット４Ｌは、左アーム８Ｌと、左ガス供給部９Ｌ（第２供給部）と、左チャンバブロック１１Ｌ（第２チャンバ部）と、を有する。左アーム８Ｌの基端側は、ベースユニット２に対して固定される。左アーム８Ｌの先端側には、左チャンバブロック１１Ｌが固定される。
　右チャンバユニット４Ｒは、右アーム８Ｒと、右ガス供給部９Ｒ（第１供給部）と、右チャンバブロック１１Ｒ（第１チャンバ部）と、を有する。本実施形態においては、左チャンバブロック１１Ｌ及び右チャンバブロック１１Ｒは、チャンバ１１を構成する。従って、左チャンバブロック１１Ｌ及び右チャンバブロック１１Ｒは、互いに別体である。また、左ガス供給部９Ｌ及び右ガス供給部９Ｒは、ガス供給部９を構成する。
　右アーム８Ｒの基端側は、ベースユニット２に対して固定される。右チャンバブロック１１Ｒは、右アーム８Ｒの先端側に対して固定される。右アーム８Ｒは、固定アーム１２と、可動アーム１３とを有する。固定アーム１２の基端は、ベースユニット２に対して固定される。可動アーム１３は、固定アーム１２に対して連結される。可動アーム１３は、Ｌ字状の形状を呈する。可動アーム１３の基端１３ａは、固定アーム１２に対して回動可能に連結される。右チャンバブロック１１Ｒは、可動アーム１３の先端１３ｂに対して固定される。つまり、可動アーム１３が固定アーム１２に対して回動することにより、右チャンバブロック１１Ｒが左チャンバブロック１１Ｌに対して相対的に移動する。
　図２に示すように、可動アーム１３は、固定アーム１２に対してボルト１４によって連結される。ボルト１４の軸部１４ａは、可動アーム１３の挿通穴１３ｈに挿通される。そして軸部１４ａの先端は、固定アーム１２の連結穴１２ａにねじ込まれる。その結果、可動アーム１３は、ボルト１４のヘッド１４ｂと固定アーム１２との間に挟み込まれる。軸部１４ａの直径は、挿通穴１３ｈの内径よりも僅かに小さい。従って、ボルト１４に対して可動アーム１３を滑らかに回動させることができる。これら連結穴１２ａ、挿通穴１３ｈ及びボルト１４は、可動機構１５（可動部）を構成する。
　なお、右チャンバユニット４Ｒは、必要に応じてラッチ機構１７を有してもよい。ラッチ機構１７は、可動アーム１３の位置を保持する。具体的には、閉鎖形態（第１形態、図１参照）における右チャンバブロック１１Ｒの位置を保持すると共に、開放形態（第２形態、図６参照）における右チャンバブロック１１Ｒの位置を保持する。ラッチ機構１７は、第１吸着部１８及び第２吸着部１９を有する。
　第１吸着部１８は、第１磁石Ｍ１及び第２磁石Ｍ２を有する。ワイヤボンディング装置１が閉鎖形態であるとき、第１吸着部１８が右チャンバブロック１１Ｒの位置を維持する。つまり、第１吸着部１８は、固定アーム１２に対して可動アーム１３の位置を維持する。この維持は、第１磁石Ｍ１と第２磁石Ｍ２との間の吸引力に基づく。従って、可動アーム１３に吸引力より大きい逆方向の力を加えると、右チャンバブロック１１Ｒの位置を維持する状態は、解除される。
　第２吸着部１９は、第１磁石Ｍ１及び第３磁石Ｍ３を有する。ワイヤボンディング装置１が開放形態であるとき、第２吸着部１９が右チャンバブロック１１Ｒの位置を維持する。つまり、第２吸着部１９は、固定アーム１２に対して可動アーム１３の位置を維持する。この維持は、第１磁石Ｍ１と第３磁石Ｍ３との間の吸引力に基づく。従って、可動アーム１３に吸引力より大きい逆方向の力を加えると、右チャンバブロック１１Ｒの位置を維持する状態は、解除される。
　ワイヤボンディング装置１が稼働しているとき、ワイヤボンディング装置１においては種々の部品が機械的に動いている。第１吸着部１８によれば、これらの部品の動きに起因する振動などによって、右チャンバブロック１１Ｒの位置がずれることを抑制できる。従って、ワイヤボンディング装置１が稼働している間において、不活性ガス領域Ｓ１を好適に維持することができる。
　第２吸着部１９によれば、作業者がキャピラリ６を交換するときに、右チャンバブロック１１Ｒの位置を保持することができる。例えば、作業者が誤って可動アーム１３に触れた場合であっても右チャンバブロック１１Ｒの位置を維持し続けることができる。
　ラッチ機構１７は、さらに第１緩衝部２１と第２緩衝部２２とを有してもよい。
　第１緩衝部２１は、開放形態から閉鎖形態へ切り替えるときに可動アーム１３の勢いを減衰させる。従って、可動アーム１３が固定アーム１２に衝突することを抑制できる。具体的には、開放形態から閉鎖形態へ切り替えるとき、可動アーム１３は、第１緩衝部２１によって勢いが弱められた後に、第１吸着部１８によって保持状態とされる。同様に、第２緩衝部２２は、閉鎖形態から開放形態へ切り替えるときに可動アーム１３の勢いを減衰させる。具体的には、閉鎖形態から開放形態へ切り替えるとき、可動アーム１３は、第２緩衝部２２によって勢いが弱められた後に、第２吸着部１９によって保持状態とされる。
　第１緩衝部２１は、第４磁石Ｍ４と第５磁石Ｍ５とを有する。第４磁石Ｍ４は、固定アーム１２に配置される。第５磁石Ｍ５は、可動アーム１３に配置される。閉鎖形態とされたとき、第４磁石Ｍ４と第５磁石Ｍ５とは互いに対面する。つまり、第１緩衝部２１は、閉鎖形態への移行が完了する直前にその機能を奏する。第１緩衝部２１は、第４磁石Ｍ４及び第５磁石Ｍ５により生じる反発力を利用して、可動アーム１３の勢いを弱める。そこで、第４磁石Ｍ４及び第５磁石Ｍ５は、同極の面が対面する。
　第２緩衝部２２は、第４磁石Ｍ４と第６磁石Ｍ６とを有する。第６磁石Ｍ６は、固定アーム１２に配置される。開放形態とされたとき、第４磁石Ｍ４と第６磁石Ｍ６とは互いに対面する。つまり、第２緩衝部２２は、開放形態への移行が完了する直前にその機能を奏する。第４磁石Ｍ４及び第６磁石Ｍ６は、同極の面が対面する。
　続いて、左チャンバブロック１１Ｌ及び右チャンバブロック１１Ｒについて詳細に説明する。
　図３に示すように、左チャンバブロック１１Ｌは、第３包囲面Ｐ３と、左ガス供給穴９Ｌａとを有する。左チャンバブロック１１Ｌは、キャピラリ６の左側に配置される。左チャンバブロック１１Ｌの先端１１Ｌａは、キャピラリアーム７の前端面７ｃよりも後側に位置する。つまり、左チャンバブロック１１Ｌは、キャピラリアーム７の左側面７ａを部分的に包囲する。このキャピラリアーム７の左側面７ａと対面する部分は、第３包囲面Ｐ３である。第３包囲面Ｐ３は、左右方向Ｄ３と直交する面である。
　図４に示すように、チャンバプレート１６は、左チャンバブロック１１Ｌの底面１１Ｌｂに対して取り付けられる。チャンバプレート１６には、キャピラリ６が挿通される貫通孔１６ａが設けられる。チャンバプレート１６は、第３包囲面Ｐ３から後述する右チャンバブロック１１Ｒに向けて延びる。チャンバプレート１６は、キャピラリアーム７が最も下方に位置したときのキャピラリアーム７の底面７ｄよりもさらに下方に位置する。つまり、チャンバプレート１６は、キャピラリアーム７の底面７ｄを覆う。
　再び図３に示すように、左ガス供給穴９Ｌａは、第３包囲面Ｐ３に形成された排出開口を有する。左ガス供給穴９Ｌａは、左ガス供給管９Ｌｂから供給される不活性ガスを排出開口から吐き出す。左ガス供給穴９Ｌａの排出開口の軸線Ａ２は、キャピラリ６の軸線Ａ１と交差する。
　右チャンバブロック１１Ｒは、第１包囲面Ｐ１と、第２包囲面Ｐ２と、第１右ガス供給穴９Ｒａと、第２右ガス供給穴９Ｒｃと、を有する。右チャンバブロック１１Ｒは、キャピラリ６の右側に配置される。右チャンバブロック１１Ｒは、キャピラリアーム７の右側面７ｂから前端面７ｃに亘ってキャピラリアーム７を包囲する。このキャピラリアーム７の右側面７ｂと対面する部分は、第１包囲面Ｐ１である。キャピラリアーム７の前端面７ｃと対面する部分は第２包囲面Ｐ２である。
　第１包囲面Ｐ１は、第３包囲面Ｐ３と対面すると共に、左右方向Ｄ３と直交する面である。第２包囲面Ｐ２は、前後方向Ｄ２と交差する面である。第２包囲面Ｐ２は、右包囲面Ｐ２ａと左包囲面Ｐ２ｂとを含む。右包囲面Ｐ２ａは、第１包囲面Ｐ１に連続する。左包囲面Ｐ２ｂは、右包囲面Ｐ２ａに連続する。右包囲面Ｐ２ａと左包囲面Ｐ２ｂとの間の角度は、約９０度であり、右包囲面Ｐ２ａと左包囲面Ｐ２ｂとの境界部は、軸線Ａ１をとおる前後方向Ｄ２と交差してもよい。従って、右包囲面Ｐ２ａは、キャピラリアーム７の前端面７ｃにおける右側と対面する。左包囲面Ｐ２ｂは、キャピラリアーム７の前端面７ｃにおける左側と対面する。左包囲面Ｐ２ｂの先端と、左チャンバブロック１１Ｌの先端１１Ｌａとの間には、隙間が設けられる。
　第１右ガス供給穴９Ｒａは、第２包囲面Ｐ２に形成された排出開口を有する。第１右ガス供給穴９Ｒａは、当該排出開口からキャピラリ６に向けて不活性ガスを吐き出す。第１右ガス供給穴９Ｒａの排出開口の軸線Ａ３は、軸線Ａ１をとおる。
　第２右ガス供給穴９Ｒｃは、右チャンバブロック１１Ｒの下面に形成された排出開口を有する。第２右ガス供給穴９Ｒｃは、当該排出開口から不活性ガスを吐き出す。第２右ガス供給穴９Ｒｃの軸線Ａ４を平面視したとき、軸線Ａ４は、軸線Ａ１上において、左ガス供給穴９Ｌａの軸線Ａ２及び第１右ガス供給穴９Ｒａの軸線Ａ３と交差する。
　以下、ワイヤボンディング装置１の動作について説明する。ワイヤボンディング装置１は、閉鎖形態（図１参照）と開放形態（図６及び図７参照）とを相互に切替可能である。ワイヤボンディング装置１は、ワイヤボンドを行う場合に、閉鎖形態とされる。一方、ワイヤボンディング装置１は、作業者がワイヤボンディング装置１に対して何らかの操作を行う場合に、開放形態とされる。この操作は、少なくとも点検作業又は保守作業を含む。例えば、この操作の例として、キャピラリ６を交換する作業などが挙げられる。この切り替えは、例えば、作業者が可動アーム１３を手動で動かすことにより行われてもよい。
　閉鎖形態と開放形態とでは、右チャンバブロック１１Ｒの位置が互いに相違する。一方、閉鎖形態と開放形態とでは、左チャンバブロック１１Ｌの位置が互いに同じである。さらに、閉鎖形態と開放形態とにおいて、キャピラリ６の位置は問われない。
　図５に示すように、ワイヤボンディング装置１を閉鎖形態としたとき、不活性ガス領域Ｓ１が形成される。つまり、閉鎖形態とは、不活性ガス領域Ｓ１を形成するための形態である。不活性ガス領域Ｓ１は、その機能から説明すると、フリーエアボールの酸化を抑制する領域である。また、不活性ガス領域Ｓ１は、その構造から説明すると、少なくとも左チャンバブロック１１Ｌと右チャンバブロック１１Ｒとに囲まれた領域である。
　具体的には、不活性ガス領域Ｓ１は、第３包囲面Ｐ３と、チャンバプレート１６と、第１包囲面Ｐ１と、右包囲面Ｐ２ａと、左包囲面Ｐ２ｂとに囲まれた領域である。すなわち、不活性ガス領域Ｓ１は、５つの面が囲まれた領域である。このようにキャピラリ６の周囲を囲むための右チャンバブロック１１Ｒの位置を、第１位置と呼ぶ。従って、右チャンバブロック１１Ｒが第１位置にあるとき、右チャンバブロック１１Ｒの一部（第１包囲面Ｐ１の一部及び第２包囲面Ｐ２）は、キャピラリ６よりも前側に位置する。さらに、フリーエアボールが形成されるとき、キャピラリアーム７は、フリーエアボールの上方に配置される（図４参照）。従って、不活性ガス領域Ｓ１は、キャピラリアーム７の底面７ｄを加えると、６つの面が囲まれた領域である。
　このような閉鎖形態によれば、不活性ガスを、第３包囲面Ｐ３と、チャンバプレート１６と、第１包囲面Ｐ１と、右包囲面Ｐ２ａと、左包囲面Ｐ２ｂと、キャピラリアーム７の底面７ｄとに囲まれた領域に、閉じ込めることができる。従って、不活性ガスを不活性ガス領域Ｓ１に留めることが可能になるので、フリーエアボールの酸化を好適に抑制することができる。
　図６及び図７に示すように、ワイヤボンディング装置１を開放形態としたとき、作業スペースＳ２が形成される。つまり、開放形態は、その機能から説明すると、作業スペースＳ２を形成するための形態である。つまり、開放形態であるとき、作業者とキャピラリアーム７の先端との間には、物理的な部品で遮られていない領域（つまり作業スペースＳ２）が形成される。開放形態は、その構造から説明すると、右チャンバブロック１１Ｒをキャピラリアーム７から離間させた形態である。この離間させた位置は、右チャンバブロック１１Ｒの第２位置である。
　各軸線方向における右チャンバブロック１１Ｒの位置を、具体的に説明する。まず、上下方向Ｄ１においては、右チャンバブロック１１Ｒは、キャピラリアーム７の先端及びキャピラリ６よりも上方に位置する。次に、前後方向Ｄ２においては、右チャンバブロック１１Ｒは、キャピラリアーム７の先端及びキャピラリ６よりも後ろ側に位置する。この位置は、キャピラリアーム７の先端及びキャピラリ６とベースユニット２との間である。さらに、左右方向Ｄ３においては、右チャンバブロック１１Ｒは、キャピラリアーム７の先端及びキャピラリ６よりも右側に離間する。
　閉鎖形態から開放形態に切り替えるとき、右チャンバブロック１１Ｒは、キャピラリアーム７の先端に対して、右斜め後ろに移動する。この右チャンバブロック１１Ｒをキャピラリアーム７から離間させる構成は、可動機構１５によって実現される。可動機構１５のボルト１４の軸線ＡＲは、前後方向Ｄ２に対して直交し、上下方向Ｄ１及び左右方向Ｄ３のそれぞれに対して傾いている。例えば、ボルト１４の軸線ＡＲは、左右方向Ｄ３に対して４５度傾いている。また、軸線ＡＲは、キャピラリ６とベースユニット２との間に配置される。
　第２位置は、キャピラリアーム７の右側面７ｂと前端面７ｃとを開放する。つまり、作業者は、キャピラリアーム７の前端面７ｃ側を正面から目視することが可能になる。さらに、作業者は、キャピラリアーム７の右側面７ｂの側からアクセスし、キャピラリ６の交換作業を行うことができる。このとき、右チャンバブロック１１Ｒは、キャピラリアーム７の前端面７ｃよりも上方に位置する。その結果、作業者は、キャピラリアーム７の右側面７ｂに対して右から左に向かってアクセスすることができる。従って、作業性をより向上させ得る。
　本実施形態に係るワイヤボンディング装置１によれば、可動機構１５は、右チャンバブロック１１Ｒを移動させることにより、開放形態から閉鎖形態に切り替える。閉鎖形態では、キャピラリ６の周囲が左チャンバブロック１１Ｌ及び右チャンバブロック１１Ｒによって囲まれる。従って、キャピラリ６の周囲に不活性ガスを滞留させることが可能になる。その結果、フリーエアボールの酸化を抑制することができる。そして、可動機構１５は、右チャンバブロック１１Ｒを逆の方向へ移動させることにより、閉鎖形態から開放形態に切り替える。開放形態は、キャピラリ６の周囲の一部が開放されている。その結果、作業スペースＳ２を確保することが可能である。従って、ワイヤボンディングの作業性を向上させることができる。これにより、ワイヤボンディング装置１は、良好なボンディング品質の確保と作業性の向上とを両立することができる。
　ワイヤボンディング装置１は、キャピラリ６、左チャンバブロック１１Ｌ及び左チャンバブロック１１Ｌを支持するベースユニット２を有する。キャピラリ６は、ベースユニット２に対して上下方向Ｄ１に沿って往復移動する。左チャンバブロック１１Ｌは、ベースユニット２に対して固定される。右チャンバブロック１１Ｒは、可動機構１５によってキャピラリ６から離間するように移動される。この構成によれば、左チャンバブロック１１Ｌの位置を変える必要がない。従って、良好なボンディング品質の確保と、ワイヤボンディングの作業性の向上とを両立しながら、さらにワイヤボンディング装置１の構成を簡易にすることができる。
　ガス供給部９は、左チャンバブロック１１Ｌに設けられた左ガス供給部９Ｌと、左チャンバブロック１１Ｌに設けられた右ガス供給部９Ｒと、を含む。この構成によれば、キャピラリ６の周囲に良好な不活性ガス領域Ｓ１を形成することができる。
　キャピラリ６は、キャピラリ６の前後方向Ｄ２と直交する左右方向Ｄ３に延びるキャピラリアーム７の先端部に取り付けられる。左チャンバブロック１１Ｌは、上下方向Ｄ１及び前後方向Ｄ２と直交する左右方向Ｄ３と交わる第３包囲面Ｐ３を有する。右チャンバブロック１１Ｒは、キャピラリ６を挟んで第３包囲面Ｐ３と対面する第１包囲面Ｐ１と、前後方向Ｄ２と交わる第２包囲面Ｐ２と、を有する。
　右チャンバブロック１１Ｒは、第１包囲面Ｐ１と第２包囲面Ｐ２とを有する。つまり、右チャンバブロック１１Ｒは、閉鎖形態において、第３包囲面Ｐ３を有する左チャンバブロック１１Ｌよりもキャピラリ６の周囲を広く囲っている。そして、開放形態において、右チャンバブロック１１Ｒはキャピラリ６から離れた位置に配置される。そうすると、キャピラリ６の周囲において、第１包囲面Ｐ１と第２包囲面Ｐ２とによって包囲されていた領域が開放される。従って、キャピラリ６の周囲において比較的広い範囲が開放される。その結果、広い作業スペースＳ２を確保することができる。これにより、ワイヤボンディングの作業性をさらに向上させることができる。
　右チャンバブロック１１Ｒは、可動機構１５によって閉鎖形態を形成する第１位置と、開放形態を形成する第２位置と、を相互に切り替えられる。第２位置は、キャピラリ６よりも後側である。この構成によれば、開放形態における右チャンバブロック１１Ｒが、キャピラリ６から離れた位置に配置される。従って、広い作業スペースＳ２を確保することが可能になる。その結果、ワイヤボンディングの作業性をさらに向上させることができる。
　第２位置は、キャピラリ６よりも上方である。この構成によれば、開放形態における右チャンバブロック１１Ｒがキャピラリ６からさらに離れた位置に配置される。従って、広い作業スペースＳ２を確保することが可能になる。その結果、ワイヤボンディングの作業性をいっそう向上させることができる。
　以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
　上記実施形態では、左チャンバブロック１１Ｌを固定し、右チャンバブロック１１Ｒを移動可能な構成とした。例えば、右チャンバブロック１１Ｒに加えて、さらに左チャンバブロック１１Ｌを移動可能な構成としてもよい。
　上記実施形態では、左チャンバブロック１１Ｌ及び右チャンバブロック１１Ｒの両方にガス供給部９を設けた。例えば、左チャンバブロック１１Ｌ及び右チャンバブロック１１Ｒのいずれか一方にのみガス供給部９を設けてもよい。
　上記実施形態では、右チャンバブロック１１Ｒの第２位置を、キャピラリ６に対して右斜め上方であり、且つキャピラリ６の後方とした。右チャンバブロック１１Ｒの第２位置は、キャピラリ６及びキャピラリアーム７の先端の一部を開放可能な位置であれば、この配置に限定されない。
１…ワイヤボンディング装置、２…ベースユニット、３…キャピラリユニット、４…チャンバユニット、４Ｌ…左チャンバユニット、４Ｒ…右チャンバユニット、６…キャピラリ、７…キャピラリアーム、７ａ…左側面、７ｄ…底面、７ｂ…右側面、７ｃ…前端面、８Ｌ…左アーム、８Ｒ…右アーム、９…ガス供給部、９Ｌ…左ガス供給部、９Ｌａ…左ガス供給穴、９Ｌｂ…左ガス供給管、９Ｒ…右ガス供給部、９Ｒａ…第１右ガス供給穴、９Ｒｃ…第２右ガス供給穴、１１…チャンバ、１１Ｌ…左チャンバブロック、１１Ｌａ…先端、１１Ｌｂ…底面、１１Ｒ…右チャンバブロック、１２…固定アーム、１２ａ…連結穴、１３…可動アーム、１３ａ…基端、１３ｂ…先端、１３ｈ…挿通穴、１４…ボルト、１４ａ…軸部、１４ｂ…ヘッド、１５…可動機構、１６ａ…貫通孔、１７…ラッチ機構、１８…第１吸着部、１９…第２吸着部、２１…第１緩衝部、２２…第２緩衝部、Ａ１～Ａ４，ＡＲ…軸線、Ｄ１…上下方向、Ｄ２…前後方向、Ｄ３…左右方向、Ｍ１～Ｍ６…第１～第６磁石、Ｐ１…第１包囲面、Ｐ２…第２包囲面、Ｐ３…第３包囲面、Ｐ２ａ…右包囲面、Ｐ２ｂ…左包囲面、Ｓ１…不活性ガス領域、Ｓ２…作業スペース。
 

Claims (6)

  1. 　半導体チップに設けられた電極にワイヤを接合するワイヤボンディング装置であって、
    　前記ワイヤを前記電極に接合するキャピラリと、
    　前記キャピラリの周囲に不活性ガス領域を形成するチャンバと、を備え、
    　前記チャンバは、第１チャンバ部と、前記第１チャンバ部とは別体の第２チャンバ部と、前記第１チャンバ部及び前記第２チャンバ部の少なくとも一方を前記キャピラリに対して相対的に移動させる可動部と、を有し、
    　前記第１チャンバ部及び前記第２チャンバ部の少なくとも一方は、前記不活性ガス領域を形成するためのガス供給部を含み、
    　前記可動部は、前記第１チャンバ部及び前記第２チャンバ部によって前記キャピラリの周囲を囲む第１形態と、前記第１チャンバ部及び前記第２チャンバ部の少なくとも一方を移動させることにより、前記キャピラリの周囲の一部を開放する第２形態と、を相互に切替える、ワイヤボンディング装置。
  2. 　前記キャピラリ及び前記チャンバを支持する基体部を更に備え、
    　前記キャピラリは、前記基体部に対して所定の方向に沿って往復移動し、
    　前記第２チャンバ部は、前記基体部に対して固定され、
    　前記第１チャンバ部は、前記可動部によって前記キャピラリから離間するように移動される、請求項１に記載のワイヤボンディング装置。
  3. 　前記ガス供給部は、前記第１チャンバ部に設けられた第１供給部と、前記第２チャンバ部に設けられた第２供給部と、を含む、請求項１又は２に記載のワイヤボンディング装置。
  4. 　前記キャピラリは、前記キャピラリの延在方向と直交する第１方向に延びるキャピラリアームの先端部に取り付けられ、
    　前記第１チャンバ部は、前記キャピラリの延在方向及び前記第１方向と直交する第１包囲面と、前記第１方向と交わる第２包囲面と、を有し、
    　前記第２チャンバ部は、前記キャピラリを挟んで前記第１包囲面と対面する第３包囲面を有する、請求項２に記載のワイヤボンディング装置。
  5. 　前記第１チャンバ部は、前記可動部によって前記第１形態を形成する第１位置と、前記第２形態を形成する第２位置と、を相互に切り替えられ、
    　前記第２位置は、前記キャピラリよりも後側である、請求項２に記載のワイヤボンディング装置。
  6. 　前記第２位置は、前記キャピラリよりも上方である、請求項５に記載のワイヤボンディング装置。
     
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5994837A (ja) * 1982-11-24 1984-05-31 Nec Corp ワイヤボンデイング装置
JP2008034811A (ja) * 2006-07-03 2008-02-14 Shinkawa Ltd ワイヤボンディング装置におけるボール形成装置及びボンディング装置
US20080099531A1 (en) * 2006-10-30 2008-05-01 Yam Mo Wong Apparatus for delivering shielding gas during wire bonding
JP2009059878A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Shinkawa Ltd ボンディング装置及びボンディング方法
JP2012504317A (ja) * 2008-06-10 2012-02-16 クリック アンド ソッファ インダストリーズ、インク． ワイヤーボンディング作業における酸化軽減のためのガス配送システム
JP2012079944A (ja) * 2010-10-01 2012-04-19 Nippon Steel Materials Co Ltd 複層銅ボンディングワイヤの接合構造
JP2013058716A (ja) * 2011-08-16 2013-03-28 Shinkawa Ltd ワイヤボンディング装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19604287C2 (de) * 1996-02-07 1999-12-09 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zur Beaufschlagung eines Drahtendes in einer Drahtbondeinrichtung mit einem Schutzmedium
JP4043495B2 (ja) * 2006-04-20 2008-02-06 株式会社カイジョー ワーククランプ及びワイヤボンディング装置
JP4817341B2 (ja) * 2009-08-13 2011-11-16 株式会社カイジョー ワイヤボンディング装置
JP5296233B2 (ja) * 2012-02-07 2013-09-25 株式会社新川 ワイヤボンディング装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5994837A (ja) * 1982-11-24 1984-05-31 Nec Corp ワイヤボンデイング装置
JP2008034811A (ja) * 2006-07-03 2008-02-14 Shinkawa Ltd ワイヤボンディング装置におけるボール形成装置及びボンディング装置
US20080099531A1 (en) * 2006-10-30 2008-05-01 Yam Mo Wong Apparatus for delivering shielding gas during wire bonding
JP2009059878A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Shinkawa Ltd ボンディング装置及びボンディング方法
JP2012504317A (ja) * 2008-06-10 2012-02-16 クリック アンド ソッファ インダストリーズ、インク． ワイヤーボンディング作業における酸化軽減のためのガス配送システム
JP2012079944A (ja) * 2010-10-01 2012-04-19 Nippon Steel Materials Co Ltd 複層銅ボンディングワイヤの接合構造
JP2013058716A (ja) * 2011-08-16 2013-03-28 Shinkawa Ltd ワイヤボンディング装置

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