JPH0254944A - ワイヤボンダ - Google Patents

ワイヤボンダ

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JPH0254944A
JPH0254944A JP63206620A JP20662088A JPH0254944A JP H0254944 A JPH0254944 A JP H0254944A JP 63206620 A JP63206620 A JP 63206620A JP 20662088 A JP20662088 A JP 20662088A JP H0254944 A JPH0254944 A JP H0254944A
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JP
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capillary
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wire
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Michihide Kawato
川戸　通秀
Akihiro Kubota
昭弘 窪田
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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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】 〔概　要〕 半導体装置の製造等に用いるワイヤボンダの改良に関し
、 接点板と接点棒との接点の接触状態が異常となっている
のを検出して誤動作を防ぐことが可能なワイヤボンダの
提供を目的とし、 キャピラリを支持する支持部に形成された第１の接点と
、該キャピラリを下降させる駆動部に形成された第２の
接点とを有し、該駆動部により該キャピラリを下降させ
るときに該第１．第２の接点が互いに接触した状態を保
ち、該キャピラリに保持されたボンディングワイヤがボ
ンディング対象物に押し付けられたときに該第１．第２
の接点が離れるように構成されたワイヤボンダにおいて
、該第１．第２の接点間を流れる電流が所定の値以下の
微小値となるのを検出する検出部と、該検出部により微
小値となるのを検出したときワイヤボンディング動作を
停止する制？ａｌ１部とを備えてなるよう構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ワイヤボンダの改良に関するものである。
リードフレームのステージ上に半導体チップを銀ペース
ト等で固着し、半導体チップの電極とリードフレームの
インナーリードとを金線で接続してワイヤ付けを行って
いるが、このワイヤ付けの際に半導体チップの電極面或
いはリードフレームのインナーリード面を検知し、この
検知レベルを基準としてボンディング荷重、沈み込み撥
１超音波発信器出力、ボンディング時間等のボンディン
グに必要な諸条件のもとにワイヤボンダを動作させ、半
導体チップの電極面或いはリードフレームのインナーリ
ード面で合金を作り、配線接続に必要な接合強度を得て
いる。
以上のような状況から半導体チップの電極面或いはリー
ドフレームのインナーリード面に必要な接合強度を有す
るワイヤボンディングを行うことが可能なワイヤボンダ
が要望されている。
〔従来の技術〕
従来のワイヤボンダについて第４図〜第５図により説明
する。
第４図はワイヤボンダのボンディングヘッドの概略構造
図である。
図において、超音波ホーン７の先端部にはキャピラリ６
が固定して設けられており、超音波ホーン７は接点ブロ
ック１１に固定して取り付けられている。
接点ブロック１１は回転軸１１ａにより回転枠９に対し
て回転可能なように取り付けられており、回転枠９はユ
ニット枠８側に設けられた駆動モータ１２によりユニッ
ト枠８に設けられている回転軸９ａを中心として回転が
可能である。
回転枠９には接点棒２が固定して設けられており、回転
枠９に回転軸１１ａで回転可能なように取り付けられて
いる接点ブロック１１の先端部には接点板１が設けられ
ている。接点板１と接点棒２は電磁石を用いたリニアモ
ータ１０の反発力によって通常は接触していて、回転枠
９が回転すると、この接点棒２と接点板１が接したまま
接点ブロック１１が回転し超音波ホーン７の先のキャピ
ラリ６が上下する構造になっている。
回転軸９ａを中心として反時計方向に回転枠９を回転さ
せてキャピラリ６を下降させる。キャピラノ６が金ボー
ルをボンディング面に接触すると、キャピラリ６、超音
波ホーン７及び接点ブロック１１はボンディング面で停
止するが、回転枠９をリニアモータ１０の反発力より強
い力で回転軸９ａを中心として反時計方向に回転すると
、回転枠９の回転は止まらず、接点棒２は接点板１から
離れる。
この接点板１と接点棒２には第５図に示すように定電圧
電源４により電圧が印加されているので、このようにキ
ャピラリ６がボンディング面に到達して金ポールを圧着
したことを、接点板１と接点棒２とが非接触状態になっ
たことを接点接触検出部１３により電気的に検知してワ
イヤボンダのボンディング工程を開始させている。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上説明の従来のワイヤボンダにおいては、キャピラリ
により金ボールとボンディング面とが接触し、金ボール
が圧着されて接点板と接点棒との接点の接続がきれるの
を検知し、必要な諸条件のもとにワイヤボンダを動作さ
せている。このため、この接点面にカーボン等の異物が
付着して堆積すると、接点面の接触抵抗が増加して電流
が流れにくくなるため、上記の接点板と接点棒との接点
が未だ機械的に接触しているのに電気的に接続がきれた
ように誤検知し、キャピラリがボンディング面に到達す
る前に到達したと検知するため、ワイヤボンダのワイヤ
ボンディング工程が早目に開始されるようになり、完全
なボンディングが行われず、必要とする接合強度を得る
ことができなくなり、半導体チップの電極面或いはリー
ドフレームのインナーリード面において金線の剥離が生
じる剥離トラブルが発生するという問題点があった。
本発明は以上のような状況から接点板と接点棒との接点
の接触状態が異常となっているのを検出して不完全なボ
ンディングの発生を防ぐことが可能なワイヤボンダの提
供を目的としたものである。
〔課題を解決するための手段〕
上記問題点は、キャピラリを支持する支持部に形成され
た第１の接点と、該キャピラリを下降させる駆動部に形
成された第２の接点とを有し、該駆動部により該キャピ
ラリを下降させるときに該第１．第２の接点が互いに接
触した状態を保ち、該キャピラリに保持されたボンディ
ングワイヤがボンディング対象物に押し付けられたとき
に該第１、第２の接点が離れるように構成されたワイヤ
ボンダにおいて、該第１．第２の接点間を流れる電流が
所定の値以下の微小値となるのを検出する検出部と、該
検出部により微小値となるのを検出したときワイヤボン
ディング動作を停止する制御部とを備えてなる本発明に
よるワイヤボンダによって解決される。
〔作用〕
即ち本発明においては、ワイヤボンディング工程のイン
ナーリード上のセカンドボンディング終了時からつぎの
半導体チップの電極上のファーストボンディング開始ま
での時間に、第１図に示すような例えば、検出用抵抗３
とその両端間の電圧を検出する電圧計２１とよりなる検
出部２０により接点板１と接点棒２を流れる電流が小さ
い値となるのを検出する。電圧計２１による検出電圧値
を検出用抵抗３の抵抗値で割れば電流値が求まる。この
ときの電流値が零に近く接点板１と接点棒２が離れたと
きの値と区別できなくなるより大きく、充分区別できる
小さい値のときに、制御部２２により駆動モータ１２を
停止して誤動作によるボンディング不良を防ぐ。
なお、定電圧電源４の電圧をＥ、接点板１と接点棒２と
の接触抵抗値をＲつ検出用抵抗３の抵抗値ををＲｏとす
ると、その両端のの電圧■は、Ｖ　＝　　　　　　　　
　　Ｒｏ＝　　Ｉ　　ＲｅＲＱ＋　ＲＸ となる。
この電圧■の接触抵抗値ＲＸの許容値に対応する電圧を
管理限界電圧とし、この電圧が管理限界電圧以下になる
と電流値Ｉが接触抵抗値Ｒｘの許容値に対応する電流以
下となり、制御部２２によりワイヤボンダの稼働を停止
させ、接点板１と接点棒２との接触の誤検知による誤動
作を防止することが可能となる。
〔実施例〕
第１図は本発明による一実施例を示す図である。
第２図はワイヤボンダの作動状態と、接点板と接点棒と
からなる検知接点部の状態を示す図である。
以下、第１図及び第２図を参照して本発明の一実施例を
説明する。
まず、第２図（ａｌに示すように金ＶＡ１５の先端に形
成した金ボールをキャピラリ６で半導体チップ１４の電
極１４ａに接触させる。この場合の検知接点部の状態は
第２図（ｂｌに示すように接触している。′つぎに、第
２図（Ｃ１に示すように第２図（ａ）の状態から更にキ
ャピラリ６で金線１５の先端の金ボールを圧着すると、
第２図（ｄ）に示すように検知接点部の状態は非接触状
態になり、設定されている諸条件によるワイヤボンディ
ング工程が開始される。
ついで、第２図（ｅｌに示すようにキャピラリ６による
ルーピングにより金線を張ってインナーリード１６上の
セカンドボンディング位置に金線をキャピラリ６で接触
する。この場合の検知接点部の状態は第２図（ｂｌに示
すように接触している。
ここで、第２図（ｆ）に示すように第２図（１１４１の
状態から更にキャピラリ６で金線１５を押し付けて圧着
すると、第２図（ｄｌに示すように検知接点部の状態は
非接触状態になり、設定されている諸条件によるワイヤ
ボンディング工程が開始される。
この時点以降、キャピラリ６を上昇させながら金線１５
をクランプしてインナーリード１６上のボンディング部
分から金線を切断し、更にキャピラリ６を上昇し、第２
図（ｇ）に示すように電気トーチ１７を用いて金線１５
の先端に金ボールを形成し、半導体チップ１４の次の電
極１４ａの上にキャピラリ６を移動する。この間の検知
接点部の状態は第２図（ｂ）に示すように接触している
。
第２図（川の作動中に、第１図に示す検出部２０の電圧
計２１による検出で検出用抵抗３の両端間の電圧が管理
限界電圧以下になったら、接点板１と接点棒２との接触
抵抗値が許容値よりも太き（、電流値が許容値以下にな
ったとして制御部２２によりワイヤボンダの稼働を自動
的に停止させる。
そして、制御部２２により接点不良による停止であるこ
とがわかるようなアラームまたは表示を出す。接点不良
が検出され装置が停止したら、接点部分の掃除、部品交
換等を行った後、再び稼動させる。
第３図は本発明の他の一実施例を示す図である。
第３図では第５図の従来の接点接触検知部１３と並列し
て検出用抵抗３を設け、切り換えスイッチ５で切り換え
るようになっている。
図示の切り換えスイッチ５の位置は、ボンディング工程
の場合であり、本発明の検知を作動させる場合はそれぞ
れＡ及びＢ端子に切り換えて行う。
このように本発明ではワイヤボンディングを行っている
時間以外のテールカット及び金線の金ボールを作ってい
る時間、即ち、ワイヤボンダの主作業の間隙に、この検
出用抵抗３の両端の電圧を測定することにより、接点板
１と接点棒２との接触抵抗値が許容値を超えたかどうか
を１本のワイヤボンディングの度にチエツクすることが
でき、安定したワイヤボンダの稼働行うことが可能とな
る。
また、この接点不良のチエツクは、一つの半導体チップ
に対するボンディング後、次の半導体チップにワイヤボ
ンディングするためのリードフレームの送り動作、ボン
ディング開始位置検出動作等と同時に行うこともできる
。
なお、以上の実施例では電圧計により検出用抵抗に印加
される電圧値を検出するものであるが、電流計を用いて
経路を流れる電流値を検出するようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように本発明によれば主作業の
間隙の時間に検出抵抗の両端の電圧等を測定するごとに
より、接点板と接点棒との間の接触抵抗値の増大を検出
し、安定したワイヤボンダの稼働を行うことが可能とな
る利点があり、著しい経済的及び、信頼性向上の効果が
期待でき工業的には極めて有用なものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による一実施例を示す図、第２図は本発
明のワイヤボンダの作動状態と検知接点部の作動状態と
を示す図、 第３図は本発明の他の一実施例を示す図、第４図はワイ
ヤボンダのボンディングヘッドの概略構造図、 第５図は従来の検知系統を示す図、 である。 図において、 １は接点板、 ３は検出用抵抗、 ５は切り換えスイッチ、 ７は超音波ホーン、 ９は回転枠、 １０はリニアモータ、 １１ａは回転軸、 １３は接点接触検出部、 １４ａは電極、 １６はインナーリード、 ２０は検出部、 ２２制御部、 を示す。 ２は接点棒、 ４は定電圧電源、 ６はキャピラリ、 ８はユニット枠、 ９ａは回転軸、 １１は接点ブロック、 １２は馬区動モータ、 １４は半導体チップ、 １５は金線、 １７は電気トーチ、 ２１は電圧計、 本発明による一実施例を示す図 第 図 （ｄｉ 接点板（１） と接屯捧（２）が離れた状態を示す図 ＋ｅ１ キーピラリ（６）のインナーリード（１６）への接触（
「） 金線（１５）のインナーリード（１６）への圧着本発明
のワイヤボンダの作動状態と検知接点部の作動状態とを
示す図図（その２） （ａｌ 金ボールの電極（１４ａ）　−の接触 ｔ） 接点板（１） と接点棒（２）が接触した状態を示す図（Ｃ１ 金ボールの電極（１４ａ）への圧着 本発明のワイヤボンダの作動状態と検知接点部の作動状
態とを示す図図（その１） （ｇＩ テールカット及び金ボールの形成 本発明のワイヤボンダの作動状態と検知接点部の作動状
態とを示ず図図（その３） 本発明による他の一実施例を示す図 図 ワイヤボンダのボンディングヘッドの概略構造図従来の
検知系統を示す図 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 キャピラリを支持する支持部に形成された第１の接点と
    、 該キャピラリを下降させる駆動部に形成された第２の接
    点とを有し、 該駆動部により該キャピラリを下降させるときに該第１
    、第２の接点が互いに接触した状態を保ち、該キャピラ
    リに保持されたボンディングワイヤがボンディング対象
    物に押し付けられたときに該第１、第２の接点が離れる
    ように構成されたワイヤボンダにおいて、 該第１、第２の接点間を流れる電流が所定の値以下の微
    小値となるのを検出する検出部と、該検出部により微小
    値となるのを検出したときワイヤボンディング動作を停
    止する制御部とを備えてなることを特徴とするワイヤボ
    ンダ。
JP63206620A 1988-08-20 1988-08-20 ワイヤボンダ Pending JPH0254944A (ja)

Priority Applications (1)

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JP63206620A JPH0254944A (ja) 1988-08-20 1988-08-20 ワイヤボンダ

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JP63206620A JPH0254944A (ja) 1988-08-20 1988-08-20 ワイヤボンダ

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0559466U (ja) * 1992-01-20 1993-08-06 富士ゼロックス株式会社 静電印刷装置
EP0953398A1 (de) * 1998-02-06 1999-11-03 Esec Sa Verfahren und Chip für die Kalibrierung eines Wire Bonders

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0559466U (ja) * 1992-01-20 1993-08-06 富士ゼロックス株式会社 静電印刷装置
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