JPH0129059B2 - - Google Patents

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JPH0129059B2
JPH0129059B2 JP57197202A JP19720282A JPH0129059B2 JP H0129059 B2 JPH0129059 B2 JP H0129059B2 JP 57197202 A JP57197202 A JP 57197202A JP 19720282 A JP19720282 A JP 19720282A JP H0129059 B2 JPH0129059 B2 JP H0129059B2
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  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、ICやLSIなど半導体装置の製造工
程で、半導体チツプの電極と外部リード端子を金
属細線で接続するワイヤボンデイング装置に関す
る。
〔従来技術〕
従来のワイヤボンデイング装置は、第1図に要
部を示す構成図のようになつていた。1はわく体
で、X軸、Y軸方向に移動するXYテーブル(図
示は略す)上に取付けられ、ボンデイングヘツド
部を支持する。2はキヤピラリチツプで、キヤピ
ラリ腕3の先端に取付けられている。4はこのキ
ヤピラリ腕3を一方側に取付けた支持部材で、他
方側に伝達腕5を取付けており、わく体1に固着
された支持ピン6に回動自在に支持されている。
7は伝達腕5の他方側に取付けられた取付体で、
他端側にわく体1との間に引張ばね8が装着さ
れ、支持ピン6を支点としてキヤピラリチツプ2
が下降する回動方向にばね圧が加えられている。
9はZ軸カムで、わく体1に取付けられた駆動電
動機(図示は略す)にカム軸10を介し駆動回転
される。11はわく体1に固着された支持ピン1
2に回動自在に支持された伝達レバーで、前端部
に固定した接触子13が上記取付体7上に当接
し、後端部とわく体1との間に引張ばね14が装
着され、取付体7を押下げる方向に回動力が加え
られている。伝導レバー11は後端側にローラ1
5が装着されており、Z軸カム9の外周面に当接
していて上下方向に回動され、接触子13側を上
下方向に移動し、これによりキヤピラリチツプ2
が下降、上昇運動される。16は上方配設のスプ
ール(図示は略す)から引出され、キヤピラリチ
ツプ2に通された金属細線である。
次に、17はリードフレーム18のダイパツド
部18a上に接着された半導体チツプで、電極と
リードフレーム18の外部リード端子18bとに
金属細線16によりワイヤボンデイングされる。
16aは金属細線16に形成されたループ、19
はリードフレーム18が載せられ加熱する受台で
ある。
上記従来装置のキヤピラリチツプ2の動作1サ
イクル分を、第2図に順に説明図で示し、Z軸カ
ム9の回転角度とキヤピラリチツプ2の上下移動
量との関係を、第3図に曲線図で示す。θはZ軸
カムの回転角度、Lはキヤピラリチツプ2の移動
高さを表す。
キヤピラリチツプ2のワイヤボンデイング動作
を、第2図及び第3図により説明する。まず、キ
ヤピラリチツプ2は上死点高さH1の位置(第2
図a)から下降し始め(第3図A区間)、第2図
b位置を経て、半導体チツプ17の電極上に着地
し(第2図c、第3図B区間)、金属細線16の
下端に形成されてあるボールが、キヤピラリチツ
プ2により熱圧着(あるいはさらには、超音波圧
接)で接合される。次に、キヤピラリチツプ2が
上昇し始め、同時にXYテーブル(図示は略す)
が移動を始め、キヤピラリチツプ2は上死点高さ
H1まで上昇する(第2図d,e、第3図C前半
区間)。つづいて、キヤピラリチツプ2が下降し
始め、第2図f,g,hのように下降し(第3図
C後半区間)、外部リード端子18b上に着地す
る(第2図i、第3図D区間)。ここで、金属細
線16がキヤピラリチツプ2により熱圧着(ある
いはさらには、超音波圧接)で接合される。これ
により金属細線16のワイヤボンドの山形のルー
プ16aが形成される。ついで、キヤピラリチツ
プ2が上昇を始め、(第2図j)、上昇の途中で金
属細線16をクランプ装置(図示していない)に
より狭み付けることにより引き切り、キヤピラリ
チツプ2の先端から金属細線16が所要長さ残さ
れた状態になり、上死点に上昇復帰する(第2図
k、第3図E区間)。次に、キヤピラリチツプ2
の下方に電気トーチ電極20が入り込み、高電圧
の印加により金属細線16の下端に電気火花を発
生させ、高熱による溶融でボール16bを形成し
(第2図l)、1サイクルのワイヤボンデイングが
完了する。
第2図と第3図の対応は、a,bがA区間、c
の着地時がB区間で圧着時間となる。d〜hがC
区間で、金属細線16にループが作られる。iが
D区間で着地時間となり、j〜lがE区間で、こ
の間にボール16aが形成される。
従来のワイヤボンデイング装置は、金属細線1
6の下端にボール16aを形成するために、キヤ
ピラリチツプ2の下方に電気トーチ電極20を入
り込ませるスペースが必要であるので、上死点
H1を高くとつている。この高さH1を上死点の基
準にとつていて、Z軸カム9の上死点に対する外
周部半径Raと、ループ形成に対する外周部半径
R1は同一であり、ループ形成時に上昇する高さ
もH1だけ上昇していた。第2図eに示すように、
H1の長さ分がキヤピラリチツプ2の下端から出
ることになる。この金属細線16のH1の長さは、
ループ16aを作る必要な長さに比べて長過ぎる
ため、特にワイヤボンデイング速度を高速化して
いくと、金属細線16はキヤピラリチツプ2のす
べり、バツクテンシヨンの影響を受けやすくな
り、下降時にキヤピラリチツプ2の上方に戻りき
れない現象が起きることが多くなり、ループ16
aの山形が大きくなり過ぎる異常が発生しやすい
欠点があつた。
〔発明の概要〕
この発明は、上記従来装置の欠点をなくするた
めになされたもので、半導体チツプへの金属細線
の圧着後のキヤピラリチツプの上昇高さを、上死
点高さより低くなるようにし、かつ、金属細線の
適当なループ形成に必要な長さ分とほぼ同じ距離
だけ上昇させるようにし、ボンデイング速度の高
速化に伴うループ異常の発生を防止したワイヤボ
ンデイング装置を提供することを目的としてい
る。
〔発明の実施例〕
第4図はこの発明の一実施例によるワイヤボン
デイング装置の要部を示す構成図であり、1〜
8,10〜19,16a,18a,18bは上記
従来装置と同一のもので、説明は省く。
30はカム軸10に固着され駆動回転されるZ
軸カムであり、キヤピラリチツプ2を上死点に上
昇させる区間の外周部半径Raに対し、適当な高
さのループを形成するための上昇区間の外周部半
径R2は大きくして、キヤピラリチツプ2を上死
点より低い上昇点にし、金属細線16が適当なル
ープ16aを形成するに要する長さにほぼ等しい
高さになるようにしている。
上記一実施例の装置のキヤピラリチツプ2の動
作1サイクル分を、第5図に順に説明図で示し、
Z軸カム30の回転角度とキヤピラリチツプ2の
上下移動量との関係を、第6図に曲線図で示す。
第5図a〜c,i〜lは第2図a〜c,i〜l
と同一であり、第6図A,B,C,D,Eは、第
3図A,B,C,D,Eと同一である。第5図c
のように、金属細線16のボール16aで半導体
チツプ17に圧着後、dに示すように、キヤピラ
リチツプ2は上昇を始めるが、Z軸カム30によ
り高さH2まで上昇する。この高さH2は上死点高
さH1より低く、e〜hに示すキヤピラリチツプ
2の上昇点からの下降と、XYテーブルの移動と
によるループ形成の所要長さにほぼ等しい長さに
してある。
これを、第6図にC区間で示し、キヤピラリチ
ツプ2の上昇高さH2は、H2<H1にしている。
なお、上記実施例では、キヤピラリチツプ2を
上昇、下降させるキヤピラリ腕3の回動運動は、
Z軸カム30の回転を伝導レバー11を介し駆動
伝達したが、これに限らず、例えばZ軸カムの外
周部運動を、キヤピラリ腕の反対側の伝達腕に直
接伝え回動させるようにしてもよい。この場合は
Z軸カムの外周形状は、第4図に示すZ軸カム3
0より異なるものになる。
また、金属細線16を圧着するのに、熱圧着に
超音波圧着を加えてワイヤボンデイングする場合
は、キヤピラリ腕は後端に超音波発振機を取付け
たものにする。
〔発明の効果〕
この発明は、以上説明したとおり、Z軸カムの
外周形状を変更し、半導体チツプに金属細線を圧
着後、キヤピラリチツプを外部リード端子上に移
動する際、上昇する高さを、ループ形成に必要な
長さとほぼ同じ距離にし、金属細線の先端にボー
ルを形成するに要する上昇高さより低くしたの
で、適当なループが形成されたワイヤボンデイン
グができ、品質が向上され、ループ形成区間の時
間が短縮され(Z軸カムの角度配分が小さくでき
る)、十分な圧着時間をもつたZ軸カムにするこ
とができ、ワイヤボンデイング速度がより高速化
される効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のワイヤボンデイング装置の要部
を示す構成図、第2図は第1図のキヤピラリチツ
プの動作1サイクル分を順に示す説明図、第3図
は第1図のZ軸カムの回転角度とキヤピラリチツ
プの上下移動量との関係を示す曲線図、第4図は
この発明の一実施例によるワイヤボンデイング装
置の要部を示す構成図、第5図は第4図のキヤピ
ラリチツプの動作1サイクル分を順に示す説明
図、第6図は第4図のZ軸カムの回転角度とキヤ
ピラリチツプの上下移動量との関係を示す曲線図
である。 2……キヤピラリチツプ、3……ボンデイング
腕、5……伝達腕、11……伝導レバー、16…
…金属細線、16a……ループ、17……半導体
チツプ、18b……外部リード端子、30……Z
軸カム。なお、図中同一符号は同一又は相当部分
を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ボンデイング腕の先端に装着してあるキヤピ
    ラリチツプを上昇、下降させ、半導体チツプと外
    部リード端子とを金属細線によりワイヤボンドす
    る装置において、上記半導体チツプにボンデイン
    グし次の上記外部リード端子上へ移動する際、上
    記キヤピラリチツプの上昇高さを、上記金属細線
    の適当なループ形成に必要な長さ分とほぼ同じ距
    離だけ下死点から上昇させるようにし、金属細線
    の先端にボールを形成するに要する上昇高さより
    低くしたことを特徴とするワイヤボンデイング装
    置。
JP57197202A 1982-11-08 1982-11-08 ワイヤボンデイング装置 Granted JPS5986233A (ja)

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JPS5986233A JPS5986233A (ja) 1984-05-18
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPS571238A (en) * 1980-06-03 1982-01-06 Fujitsu Ltd Bonding of wire

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