JPH0258845A - 超音波ワイヤボンディング装置 - Google Patents
超音波ワイヤボンディング装置Info
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- JPH0258845A JPH0258845A JP63211423A JP21142388A JPH0258845A JP H0258845 A JPH0258845 A JP H0258845A JP 63211423 A JP63211423 A JP 63211423A JP 21142388 A JP21142388 A JP 21142388A JP H0258845 A JPH0258845 A JP H0258845A
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- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
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。
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、半導体装置の製造に用いられる超音波ワイヤ
ボンディング装置に関するものである。
ボンディング装置に関するものである。
（従来の技術）
従来は、超音波ワイヤボンディング装置として第４図に
示されたものが用いられていた。試料台１上にフレーム
押え１３によって押えられたリードフレーム３とリード
フレーム３にダイボンディングされた半導体チップ２と
の接続を、金線５を用いて行う。ワイヤボンディングは
一般に、超音波接合と熱圧着とを併用して行われる。
示されたものが用いられていた。試料台１上にフレーム
押え１３によって押えられたリードフレーム３とリード
フレーム３にダイボンディングされた半導体チップ２と
の接続を、金線５を用いて行う。ワイヤボンディングは
一般に、超音波接合と熱圧着とを併用して行われる。
超音波接合は、図示されていない超音波発振器の発した
エネルギを順次超音波ホーン４、キャピラリ６を経て、
金線５に約６０ＫＨｚ、振幅１〜３μｍの超音波を印加
することによって行う。熱圧着は、試料台ｌに内蔵され
た図示されていないヒータを２００〜２５０℃前後に昇
温し、超音波ホーン４側から数１０ｇ〜１００ｇ程度の
荷重を負荷することによって行う。
エネルギを順次超音波ホーン４、キャピラリ６を経て、
金線５に約６０ＫＨｚ、振幅１〜３μｍの超音波を印加
することによって行う。熱圧着は、試料台ｌに内蔵され
た図示されていないヒータを２００〜２５０℃前後に昇
温し、超音波ホーン４側から数１０ｇ〜１００ｇ程度の
荷重を負荷することによって行う。
しかし超音波接合では、次のような問題があった。金線
５に印加される超音波には方向性があり、超音波ホーン
４の長手方向であるＹ軸に平行な方向にのみ印加される
。従って金線５を張るボンディング方向や、リードフレ
ーム３におけるインナーリードの長手方向によってボン
ディング条件が異なってくる。半導体チップ２のパッド
にワイヤボンディングするときは、ボンディング方向が
超音波の振動方向であるＹ軸に平行な場合に、金線５へ
超音波エネルギが最も効率良く伝達される。
５に印加される超音波には方向性があり、超音波ホーン
４の長手方向であるＹ軸に平行な方向にのみ印加される
。従って金線５を張るボンディング方向や、リードフレ
ーム３におけるインナーリードの長手方向によってボン
ディング条件が異なってくる。半導体チップ２のパッド
にワイヤボンディングするときは、ボンディング方向が
超音波の振動方向であるＹ軸に平行な場合に、金線５へ
超音波エネルギが最も効率良く伝達される。
またインナーリードにワイヤボンディングするときは、
インナーリードの長手方向がＹ軸に平行な場合に最も超
音波エネルギが効率良く伝達される。
インナーリードの長手方向がＹ軸に平行な場合に最も超
音波エネルギが効率良く伝達される。
従ってバッド２ａとインナーリード３ａとを接続すると
きは、ボンディング方向、インナーリードの長手方向（
Ａ方向）共Ｙ軸に平行になるため、超音波エネルギがそ
れぞれ金線５、インナーリード３ａに十分に伝達されて
接合力は高いものとなる。これに対しバッド２ｂとイン
ナーリード３ｂとを接続するときは、ボンディング方向
、インナーリード３ｂの長手方向（Ｂ方向）共にＹ軸に
直交するため、金線５やインナーリード３ｂに超音波が
十分に伝達されず、高い接合力が得られない。
きは、ボンディング方向、インナーリードの長手方向（
Ａ方向）共Ｙ軸に平行になるため、超音波エネルギがそ
れぞれ金線５、インナーリード３ａに十分に伝達されて
接合力は高いものとなる。これに対しバッド２ｂとイン
ナーリード３ｂとを接続するときは、ボンディング方向
、インナーリード３ｂの長手方向（Ｂ方向）共にＹ軸に
直交するため、金線５やインナーリード３ｂに超音波が
十分に伝達されず、高い接合力が得られない。
このように、パッドにワイヤボンディングする場合には
ボンディング方向によって、またインナーリードにワイ
ヤボンディングする場合にはインナーリードの長手方向
によって接合力にバラツキが生じていた。
ボンディング方向によって、またインナーリードにワイ
ヤボンディングする場合にはインナーリードの長手方向
によって接合力にバラツキが生じていた。
ここで金線５を張るボンディング方向とインナーリード
の長手方向とは多くは一致するが、第５図に示されたイ
ンナーリード３Ｃとバッド２Ｃとを接続する場合のよう
に一致しないこともある。
の長手方向とは多くは一致するが、第５図に示されたイ
ンナーリード３Ｃとバッド２Ｃとを接続する場合のよう
に一致しないこともある。
この場合には、パッド２ｃにワイヤボンディングすると
きはボンディング方向（ＣＩ力方向に、インナーリード
３Ｃにワイヤボンディングするときはインナーリードの
長手方向（Ｃ２方向）にそれぞれ超音波エネルギが伝達
すれば有効であるが、いずれも超音波の振動方向と一致
しておらず、十分な接合力は得られない。
きはボンディング方向（ＣＩ力方向に、インナーリード
３Ｃにワイヤボンディングするときはインナーリードの
長手方向（Ｃ２方向）にそれぞれ超音波エネルギが伝達
すれば有効であるが、いずれも超音波の振動方向と一致
しておらず、十分な接合力は得られない。
（発明が解決しようとする課題）
以上のように超音波の振動方向と、ボンディング方向又
はインナーリードの長手方向とが一致しない場合に接合
力が不足して、半導体装置としての信頼性が損われると
いう問題があった。
はインナーリードの長手方向とが一致しない場合に接合
力が不足して、半導体装置としての信頼性が損われると
いう問題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ボンディン
グ方向やインナーリードの長手方向が異なるボンディン
グ箇所においても均一かつ十分な接合力が得られ、半導
体装置としての信頼性を向上させる超音波ワイヤボンデ
ィング装置を提供することを目的とする。
グ方向やインナーリードの長手方向が異なるボンディン
グ箇所においても均一かつ十分な接合力が得られ、半導
体装置としての信頼性を向上させる超音波ワイヤボンデ
ィング装置を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明の超音波ワイヤボンディング装置は、試料台に搭
載された半導体チップとリードフレームとに超音波を用
いてワイヤボンディングする超音波ワイヤボンディング
装置において、 超音波発振器の発したエネルギを順次超音波ホーン、キ
ャピラリを経てボンディングワイヤに第１の超音波を印
加する第１の超音波印加手段と、前記第１の超音波と振
動方向が直交する第２の超音波を前記試料台に印加し、
前記第１の超音波印加手段とは独立して振動エネルギを
制御しうる第２の超音波印加手段とを備えたことを特徴
としている。
載された半導体チップとリードフレームとに超音波を用
いてワイヤボンディングする超音波ワイヤボンディング
装置において、 超音波発振器の発したエネルギを順次超音波ホーン、キ
ャピラリを経てボンディングワイヤに第１の超音波を印
加する第１の超音波印加手段と、前記第１の超音波と振
動方向が直交する第２の超音波を前記試料台に印加し、
前記第１の超音波印加手段とは独立して振動エネルギを
制御しうる第２の超音波印加手段とを備えたことを特徴
としている。
また前記半導体チップと前記リードフレームとのボンデ
ィング位置をそれぞれ検出してボンディングワイヤを張
る方向を算出し、これに前記第１及び第２の超音波を合
成した超音波の振動方向を一致させるように前記第１及
び第２の超音波印加手段を制御するものであってもよい
。さらに前記リードフレームの有するそれぞれのインナ
ーリードの長手方向に合成した超音波の振動方向を一致
させるように制御するものであってもよい。そして、前
記半導体チップにワイヤボンディングする場合に、はボ
ンディングワイヤを張る方向に、前記リードフレームに
ワイヤボンディングする場合には前記インナーリードの
長手方向に、それぞれ合成した超音波印加手段を制御す
るものであってもよい。
ィング位置をそれぞれ検出してボンディングワイヤを張
る方向を算出し、これに前記第１及び第２の超音波を合
成した超音波の振動方向を一致させるように前記第１及
び第２の超音波印加手段を制御するものであってもよい
。さらに前記リードフレームの有するそれぞれのインナ
ーリードの長手方向に合成した超音波の振動方向を一致
させるように制御するものであってもよい。そして、前
記半導体チップにワイヤボンディングする場合に、はボ
ンディングワイヤを張る方向に、前記リードフレームに
ワイヤボンディングする場合には前記インナーリードの
長手方向に、それぞれ合成した超音波印加手段を制御す
るものであってもよい。
ここで、前記ボンディング位置を検出する際に、前記半
導体チップと前記リードフレームのボンディング位置を
それぞれＸＹ軸平面上における座標として検出するもの
であってもよい。
導体チップと前記リードフレームのボンディング位置を
それぞれＸＹ軸平面上における座標として検出するもの
であってもよい。
（作 用）
第１の超音波印加手段によってボンディングワイヤに印
加される第１の超音波と、第２の超音波印加手段によっ
て試料台を介してリードフレーム、半導体チップに印加
される第２の超音波とはそれぞれ振動方向が直交してい
るため、第１の超音波と第２の超音波とが合成されるこ
とによって、ボンディング位置に応じた異なる振動方向
を持つ超音波が印加される。
加される第１の超音波と、第２の超音波印加手段によっ
て試料台を介してリードフレーム、半導体チップに印加
される第２の超音波とはそれぞれ振動方向が直交してい
るため、第１の超音波と第２の超音波とが合成されるこ
とによって、ボンディング位置に応じた異なる振動方向
を持つ超音波が印加される。
ボンディングワイヤを張る方向を算出し、この方向に第
１及び第２の超音波を合成させて振動方向を一致させた
超音波をボンディングワイヤに印加させた場合には、超
音波エネルギがボンディングワイヤに十分に伝達される
。
１及び第２の超音波を合成させて振動方向を一致させた
超音波をボンディングワイヤに印加させた場合には、超
音波エネルギがボンディングワイヤに十分に伝達される
。
またインナーリードの長手方向に、第１及び第２の超音
波を合成させて振動方向を一致させた超音波をキャピラ
リを介してインナーリードに印加させた場合には、この
超音波エネルギがインナーリードに十分に伝達される。
波を合成させて振動方向を一致させた超音波をキャピラ
リを介してインナーリードに印加させた場合には、この
超音波エネルギがインナーリードに十分に伝達される。
半導体チップとリードフレームのそれぞれのボンディン
グ位置はＸＹ軸平面上における座標として、例えば半導
体チップ上のボンディング位置を（ＸＩ ＋ Ｙｌ
） 、リードフレーム上のボンディング位置を（ｘ２．
ｙ２）として検出されることができる。
グ位置はＸＹ軸平面上における座標として、例えば半導
体チップ上のボンディング位置を（ＸＩ ＋ Ｙｌ
） 、リードフレーム上のボンディング位置を（ｘ２．
ｙ２）として検出されることができる。
（実施例）
以下本発明の実施例による超音波ワイヤボンディング装
置について、図を参照して説明する。
置について、図を参照して説明する。
第１図に第１の実施例を示す。第４図に示された従来の
場合と比較して、試料台１の側面に試料金側超音波振動
発振器７が付加されている点が異なる。その他の従来の
場合と同一のものには同一符号を付して説明を省略する
。この試料台側超音波振動発振器７は、従来と同様に図
示されていない超音波発振器から超音波ホーン４、キャ
ピラリ６を経て金線５に印加される超音波（第１の超音
波と称す）とは振動方向が直交する超音波（第２の超音
波と称す）を試料台１を介してリードフレーム３、半導
体チップ２に印加するものである。
場合と比較して、試料台１の側面に試料金側超音波振動
発振器７が付加されている点が異なる。その他の従来の
場合と同一のものには同一符号を付して説明を省略する
。この試料台側超音波振動発振器７は、従来と同様に図
示されていない超音波発振器から超音波ホーン４、キャ
ピラリ６を経て金線５に印加される超音波（第１の超音
波と称す）とは振動方向が直交する超音波（第２の超音
波と称す）を試料台１を介してリードフレーム３、半導
体チップ２に印加するものである。
ここで、図示されていない超音波発振器と超音波ホーン
４を第１の超音波印加手段と、試料台側超音波振動発振
器７を第２の超音波印加手段とする。
４を第１の超音波印加手段と、試料台側超音波振動発振
器７を第２の超音波印加手段とする。
パッド２ａとインナーリード３ａとを接続する場合には
、金線５を張るボンディング方向及びインナーリード３
ａの長手方向（Ａ方向）は共にＹ軸に平行である。この
場合には第１の超音波を金線５に印加することによりパ
ッド２ａとインナーリード３ａとにワイヤボンディング
する。これにより超音波エネルギが十分に伝達されて高
い接合力が得られる。
、金線５を張るボンディング方向及びインナーリード３
ａの長手方向（Ａ方向）は共にＹ軸に平行である。この
場合には第１の超音波を金線５に印加することによりパ
ッド２ａとインナーリード３ａとにワイヤボンディング
する。これにより超音波エネルギが十分に伝達されて高
い接合力が得られる。
一方パッド２ｂとインナーリード３ｂとを接続する場合
は、ボンディング方向、インナーリード３ｂの長手方向
（Ｂ方向）は共にＹ軸に直交している。この場合には、
試料台側超音波振動発振器７により第２の超音波をリー
ドフレーム３、半導体チップ２に印加することによりパ
ッド２ｂ、インナーリード３ｂにそれぞれワイヤボンデ
ィングする。
は、ボンディング方向、インナーリード３ｂの長手方向
（Ｂ方向）は共にＹ軸に直交している。この場合には、
試料台側超音波振動発振器７により第２の超音波をリー
ドフレーム３、半導体チップ２に印加することによりパ
ッド２ｂ、インナーリード３ｂにそれぞれワイヤボンデ
ィングする。
またボンディング方向やインナーリードの長手方向がＹ
軸に平行、直交のいずれでもない場合には、第１及び第
２の超音波を合成させて振動方向を一致させた超音波を
印加すればよい。
軸に平行、直交のいずれでもない場合には、第１及び第
２の超音波を合成させて振動方向を一致させた超音波を
印加すればよい。
このように本実施例では、振動方向が互いに直交する第
１の超音波印加手段と第２の超音波印加手段とを有し、
ボンディング方向又はインナーリードの長手方向に応じ
ていずれか一方の超音波を印加したり、両方の超音波を
合成して印加するため、いずれの接合箇所においても均
一かつ十分な接合力が得られる。
１の超音波印加手段と第２の超音波印加手段とを有し、
ボンディング方向又はインナーリードの長手方向に応じ
ていずれか一方の超音波を印加したり、両方の超音波を
合成して印加するため、いずれの接合箇所においても均
一かつ十分な接合力が得られる。
第２図は、本発明の第２の実施例を示したちのである。
この実施例は第１の実施例と異なり、試料位置検出用カ
メラ１５によってボンディング位置を検出し、それぞれ
の位置に応じて最適な超音波を印加するよう第１及び第
２の超音波印加手段に対して振幅、周波数、位相を制御
するものである。この制御動作について、第３図を参照
して説明する。
メラ１５によってボンディング位置を検出し、それぞれ
の位置に応じて最適な超音波を印加するよう第１及び第
２の超音波印加手段に対して振幅、周波数、位相を制御
するものである。この制御動作について、第３図を参照
して説明する。
全体の構成として、接合すべきパッドとインナーリード
の位置関係を検出する試料位置関係認識部３０、検出さ
れたパッドとインナーリードの位置関係よりボンディン
グ方向を算出するボンディング方向算出部４０、インナ
ーリードの長手方向を示すデータを記憶するインナーリ
ード長手方向データメモリ部５０、算出されたボンディ
ング方向又は記憶されているインナーリードの長手方向
に応じて第１及び第２の超音波印加手段を制御する超音
波印加手段制御部６０を備えている。
の位置関係を検出する試料位置関係認識部３０、検出さ
れたパッドとインナーリードの位置関係よりボンディン
グ方向を算出するボンディング方向算出部４０、インナ
ーリードの長手方向を示すデータを記憶するインナーリ
ード長手方向データメモリ部５０、算出されたボンディ
ング方向又は記憶されているインナーリードの長手方向
に応じて第１及び第２の超音波印加手段を制御する超音
波印加手段制御部６０を備えている。
まず試料位置関係認識部３０において、検出位置データ
メモリ部３１が記憶している検出位置データに基づいて
、試料位置検出用カメラ１５を検出すべき位置へ移動さ
せるべく試料位置検出用カメラ搭載テーブル駆動部３２
が駆動する。試料位置検出用カメラ１５において、半導
体チップ２の位置とリードフレーム３の位置をそれぞれ
検出する。検出は、半導体チップ２上又はリードフレー
ム３上におけるいずれかの２点を検出ポイントとして検
出する方法等によって行われる。この検出された位置と
、検出位置データメモリ部３１が記憶している検出位置
データとのずれを試料位置関係演算部３４において演算
する。
メモリ部３１が記憶している検出位置データに基づいて
、試料位置検出用カメラ１５を検出すべき位置へ移動さ
せるべく試料位置検出用カメラ搭載テーブル駆動部３２
が駆動する。試料位置検出用カメラ１５において、半導
体チップ２の位置とリードフレーム３の位置をそれぞれ
検出する。検出は、半導体チップ２上又はリードフレー
ム３上におけるいずれかの２点を検出ポイントとして検
出する方法等によって行われる。この検出された位置と
、検出位置データメモリ部３１が記憶している検出位置
データとのずれを試料位置関係演算部３４において演算
する。
次にボンディング方向算出部４０におけるボンディング
位置データメモリ部４１が記憶しているボンディング位
置データ（半導体チップ２とリードフレーム３との接続
関係を示すデータ）に対して、上述の試料位置データに
基づいてボンディング位置座標補正演算部４２が補正を
加える。そして補正されたボンディング位置データから
、ボンディング方向演算部４３がボンディング方向を演
算して求める。例えば、半導体チップ上のパッドの位置
を（Ｘｌ ＋ ｙｌ ） 、リードフレーム３のイン
ナーリードの位置を（Ｘ２ 、ｙ２ ）とすると、ボン
ディング方向θは、θ−ｔａｎ ｆｙ２−ｙｌ ）／
（Ｘ２ ｘｔ ） ）としてとらえることができる
。
位置データメモリ部４１が記憶しているボンディング位
置データ（半導体チップ２とリードフレーム３との接続
関係を示すデータ）に対して、上述の試料位置データに
基づいてボンディング位置座標補正演算部４２が補正を
加える。そして補正されたボンディング位置データから
、ボンディング方向演算部４３がボンディング方向を演
算して求める。例えば、半導体チップ上のパッドの位置
を（Ｘｌ ＋ ｙｌ ） 、リードフレーム３のイン
ナーリードの位置を（Ｘ２ 、ｙ２ ）とすると、ボン
ディング方向θは、θ−ｔａｎ ｆｙ２−ｙｌ ）／
（Ｘ２ ｘｔ ） ）としてとらえることができる
。
一方、インナーリードの長手方向を示すデータは、イン
ナーリード長手方向データメモリ部５０において予め記
憶されている。このデータに対して、インナーリード長
手方向演算部５２が試料位置関係演算部３４により求め
られたインナーリードの位置データに基づいて補正を加
える。
ナーリード長手方向データメモリ部５０において予め記
憶されている。このデータに対して、インナーリード長
手方向演算部５２が試料位置関係演算部３４により求め
られたインナーリードの位置データに基づいて補正を加
える。
次に、求められたボンディング方向又はインナーリード
長手方向に、第１及び第２の超音波を合成した超音波の
振動方向が一致するように超音波印加手段制御部６０が
それぞれの印加手段を制御する。例えば、第１の超音波
の振動を ｙ −Ａｓｌｎ （（ＩＪ ｔ＋ａ、 ） 、第
２の超音波の振動をｙ −βｓｉｎ （ω ｔ＋α２
）とすると、合成した超音波の振動方向θは、 θ−１ａｎ ｆβｓｉｎ （ωｔ＋ａｚ）／Ａｓ１
ｎ （（ＩＪ ｔ＋ａ１） ）■ となる。この振動方向θを、半導体チップ２のパッドに
ワイヤボンディングするときはボンディング方向に一致
させ、インナーリードにワイヤボンディングするときは
インナーリードの長手方向に一致させる。
長手方向に、第１及び第２の超音波を合成した超音波の
振動方向が一致するように超音波印加手段制御部６０が
それぞれの印加手段を制御する。例えば、第１の超音波
の振動を ｙ −Ａｓｌｎ （（ＩＪ ｔ＋ａ、 ） 、第
２の超音波の振動をｙ −βｓｉｎ （ω ｔ＋α２
）とすると、合成した超音波の振動方向θは、 θ−１ａｎ ｆβｓｉｎ （ωｔ＋ａｚ）／Ａｓ１
ｎ （（ＩＪ ｔ＋ａ１） ）■ となる。この振動方向θを、半導体チップ２のパッドに
ワイヤボンディングするときはボンディング方向に一致
させ、インナーリードにワイヤボンディングするときは
インナーリードの長手方向に一致させる。
まず超音波印加手段制御演算部６１において、第１の超
音波印加手段及び第２の超音波印加手段がそれぞれ印加
すべき超音波の振幅、位相、周波数を別個に演算した後
、これらのデータを第１の超音波印加手段制御部６２と
第２の超音波印加手段制御部６３とに転送する。転送さ
れたデータに基づいて、第１の超音波印加手段制御部６
２は第１の超音波発振部６４を、第２の超音波印加手段
制御部６３は第２の超音波印加手段である試料台側超音
波振動発振器７をそれぞれ制御する。
音波印加手段及び第２の超音波印加手段がそれぞれ印加
すべき超音波の振幅、位相、周波数を別個に演算した後
、これらのデータを第１の超音波印加手段制御部６２と
第２の超音波印加手段制御部６３とに転送する。転送さ
れたデータに基づいて、第１の超音波印加手段制御部６
２は第１の超音波発振部６４を、第２の超音波印加手段
制御部６３は第２の超音波印加手段である試料台側超音
波振動発振器７をそれぞれ制御する。
このように第２の実施例では、半導体チップとリードフ
レームの位置を検出し、パッドにワイヤボンディングす
るときは超音波の振動方向をボンディング方向に一致さ
せ、リードフレームにワイヤボンディングするときは振
動方向をリードフレームの長手方向に一致させて印加す
るため、全てのボンディング箇所において均一かつ十分
な接合力が得られる。また自動的にそれぞれの試料の位
置を検出して超音波印加手段を制御するため作業効率を
向上させることができる。
レームの位置を検出し、パッドにワイヤボンディングす
るときは超音波の振動方向をボンディング方向に一致さ
せ、リードフレームにワイヤボンディングするときは振
動方向をリードフレームの長手方向に一致させて印加す
るため、全てのボンディング箇所において均一かつ十分
な接合力が得られる。また自動的にそれぞれの試料の位
置を検出して超音波印加手段を制御するため作業効率を
向上させることができる。
ここで第２の実施例は、第１の超音波と第２の超音波と
を合成した超音波の振動方向を、パッドに接合するとき
はボンディング方向に、インナーリードに接合するとき
はインナーリードの長手方向に一致させるように制御し
ているが、このボンディング方向と長手方向とは多くの
場合はぼ一致するため、いずれかの方向に全て振動方向
が一致するように制御するものであってもよい。またそ
れぞれの試料位置を検出する際に、Ｘ、 Ｙ軸平面上に
おける座標として検出しているが、極座標等地の座標平
面を用いたものであってもよい。さらに超音波接合のみ
によらず、熱圧着を併用したものであってもよい。
を合成した超音波の振動方向を、パッドに接合するとき
はボンディング方向に、インナーリードに接合するとき
はインナーリードの長手方向に一致させるように制御し
ているが、このボンディング方向と長手方向とは多くの
場合はぼ一致するため、いずれかの方向に全て振動方向
が一致するように制御するものであってもよい。またそ
れぞれの試料位置を検出する際に、Ｘ、 Ｙ軸平面上に
おける座標として検出しているが、極座標等地の座標平
面を用いたものであってもよい。さらに超音波接合のみ
によらず、熱圧着を併用したものであってもよい。
以上説明したように本発明の超音波ワイヤボンディング
装置は、振動方向が相互に直交する第１及び第２の超音
波を印加する手段を備え、ボンディングワイヤを張るボ
ンディング方向や、インナーリードの長手方向に応じて
、第１．第２の超音波のいずれか一方、又は両者を合成
して超音波を印加するため、いずれのボンディング箇所
においても均一かつ十分な接合力が得られ、半導体装置
としての信頼性を向上させることができる。
装置は、振動方向が相互に直交する第１及び第２の超音
波を印加する手段を備え、ボンディングワイヤを張るボ
ンディング方向や、インナーリードの長手方向に応じて
、第１．第２の超音波のいずれか一方、又は両者を合成
して超音波を印加するため、いずれのボンディング箇所
においても均一かつ十分な接合力が得られ、半導体装置
としての信頼性を向上させることができる。
さらに、半導体チップとインナーリードの位置を検出し
てボンディング方向やインナーリードの長手方向を算出
し、算出されたデータに基づいて超音波を印加する手段
を制御する場合には、接合力を均一かつ十分なものにす
ると同時に作業効率を向上させることもできる。
てボンディング方向やインナーリードの長手方向を算出
し、算出されたデータに基づいて超音波を印加する手段
を制御する場合には、接合力を均一かつ十分なものにす
ると同時に作業効率を向上させることもできる。
第１図は本発明の第１の実施例による超音波ワイヤボン
ディング装置を示す斜視図、第２図は本発明の第２の実
施例による超音波ワイヤボンディング装置を示す斜視図
、第３図は同装置における制御装置を示す構成図、第４
図、第５図は従来の超音波ワイヤポンデイグ装置を示す
斜視図である。 １・・・試料台、２・・・半導体チップ、２ａ、２ｂ。 ２Ｃ・・・パッド、３・・・リードフレーム、３ａ、３
ｂ。 ３Ｃ・・・インナーリード、４・・・超音波ホーン、５
・・・金線、６・・・キャピラリ、７・・・試料台側超
音波振動発振器、１３・・・フレーム押え、１５・・・
試料位置検出用カメラ、３０・・・試料位置関係認識部
、３１・・・検出位置データメモリ部、３２・・・試料
位置検出用カメラ搭載テーブル駆動部、３４・・・試料
位置関係演算部、４０・・・ボンディング方向算出部、
４１・・・ボンディング位置データメモリ部、４２・・
・ボンディング位置座標補正演算部、４３・・・ボンデ
ィング方向演算部、５０・・・インナーリード長手方向
算出部、５１・・・インナーリード長手方向データメモ
リ部、５２・・・インナーリード長手方向演算部、６０
・・・超音波印加手段制御部、６１・・・超音波印加手
段制御演算部、６２・・・第１の超音波印加手段制御部
、６３・・・第２の超音波印加手段制御部、６４・・・
第１の超音波発振部。 第４図
ディング装置を示す斜視図、第２図は本発明の第２の実
施例による超音波ワイヤボンディング装置を示す斜視図
、第３図は同装置における制御装置を示す構成図、第４
図、第５図は従来の超音波ワイヤポンデイグ装置を示す
斜視図である。 １・・・試料台、２・・・半導体チップ、２ａ、２ｂ。 ２Ｃ・・・パッド、３・・・リードフレーム、３ａ、３
ｂ。 ３Ｃ・・・インナーリード、４・・・超音波ホーン、５
・・・金線、６・・・キャピラリ、７・・・試料台側超
音波振動発振器、１３・・・フレーム押え、１５・・・
試料位置検出用カメラ、３０・・・試料位置関係認識部
、３１・・・検出位置データメモリ部、３２・・・試料
位置検出用カメラ搭載テーブル駆動部、３４・・・試料
位置関係演算部、４０・・・ボンディング方向算出部、
４１・・・ボンディング位置データメモリ部、４２・・
・ボンディング位置座標補正演算部、４３・・・ボンデ
ィング方向演算部、５０・・・インナーリード長手方向
算出部、５１・・・インナーリード長手方向データメモ
リ部、５２・・・インナーリード長手方向演算部、６０
・・・超音波印加手段制御部、６１・・・超音波印加手
段制御演算部、６２・・・第１の超音波印加手段制御部
、６３・・・第２の超音波印加手段制御部、６４・・・
第１の超音波発振部。 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、試料台に搭載された半導体チップとリードフレーム
とに超音波振動のエネルギーを用いてワイヤボンディン
グする超音波ワイヤボンディング装置において、 超音波発振器の発したエネルギを順次超音波ホーン、キ
ャピラリを経てボンディングワイヤに第１の超音波を印
加する第１の超音波印加手段と、前記第１の超音波と振
動方向が直交する第２の超音波を前記試料台に印加し前
記第１の超音波印加手段とは独立して振動エネルギを制
御しうる第２の超音波印加手段とを備えたことを特徴と
する超音波ワイヤボンディング装置。 ２、前記半導体チップと前記リードフレームのボンディ
ング位置をそれぞれ検出する手段と、ボンディングワイ
ヤを張る方向を算出する手段と、算出されたボンディン
グワイヤを張る方向に、前記第１及び第２の超音波を合
成した超音波の振動方向を一致させるように前記第１及
び第２の超音波印加手段を制御する第１の超音波印加手
段制御部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１記
載の超音波ワイヤボンディング装置。 ３、前記リードフレームの有するそれぞれのインナーリ
ードの長手方向を示すデータを記憶する手段と、 前記データに基づいて、それぞれの前記インナーリード
の長手方向に、前記第１及び第２の超音波を合成した超
音波の振動方向を一致させるように前記第１及び第２の
超音波印加手段を制御する第２の超音波印加手段制御部
とをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の超音
波ワイヤボンディング装置。 ４、前記半導体チップと前記リードフレームのボンディ
ング位置をそれぞれ検出する手段と、検出されたボンデ
ィング位置に基づいてボンディングワイヤを張る方向を
算出する手段と、前記半導体チップにワイヤボンディン
グする場合に、算出されたボンディングワイヤを張る方
向に前記第１及び第２の超音波を合成した超音波の振動
方向を一致させるように前記第１及び第２の超音波印加
手段を制御する第１の超音波印加手段制御部と、 前記リードフレームの有するそれぞれのインナーリード
の長手方向を示すデータを記憶する手段と、 前記リードフレームにワイヤボンディングする場合に、
前記データに基づいて、それぞれの前記インナーリード
の長手方向に前記第１及び第２の超音波を合成した超音
波の振動方向を一致させるように前記第１及び第２の超
音波印加手段を制御する第２の超音波印加手段制御部と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の超音波
ワイヤボンディング装置。 ５、前記ボンディング位置検出手段は、前記半導体チッ
プと前記リードフレームのボンディング位置をそれぞれ
ＸＹ軸平面上における座標として検出することを特徴と
する請求項２、４記載の超音波ワイヤボンディング装置
。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63211423A JPH0258845A (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 超音波ワイヤボンディング装置 |
| US07/398,438 US4958762A (en) | 1988-08-25 | 1989-08-25 | Ultrasonic wire bonder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63211423A JPH0258845A (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 超音波ワイヤボンディング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0258845A true JPH0258845A (ja) | 1990-02-28 |
| JPH0550136B2 JPH0550136B2 (ja) | 1993-07-28 |
Family
ID=16605711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63211423A Granted JPH0258845A (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 超音波ワイヤボンディング装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4958762A (ja) |
| JP (1) | JPH0258845A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5223063A (en) * | 1989-04-17 | 1993-06-29 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Method for bonding semiconductor elements to a tab tape |
| WO2010150350A1 (ja) * | 2009-06-23 | 2010-12-29 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 超音波接合用ツール、超音波接合用ツールの製造方法、超音波接合方法及び超音波接合装置 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0713988B2 (ja) * | 1990-02-13 | 1995-02-15 | 株式会社東芝 | ワイヤボンディング方法 |
| US5207369A (en) * | 1990-11-29 | 1993-05-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Inner lead bonding apparatus |
| KR940002771Y1 (ko) * | 1991-05-14 | 1994-04-23 | 금성일렉트론 주식회사 | 리드 프레임의 인너리드 클램프장치 |
| JPH08153759A (ja) * | 1994-11-29 | 1996-06-11 | Nec Yamagata Ltd | シングルポイントボンダーおよび半導体装置の製造方法 |
| US5890644A (en) | 1996-01-26 | 1999-04-06 | Micron Technology, Inc. | Apparatus and method of clamping semiconductor devices using sliding finger supports |
| US5673845A (en) * | 1996-06-17 | 1997-10-07 | Micron Technology, Inc. | Lead penetrating clamping system |
| US5944249A (en) * | 1996-12-12 | 1999-08-31 | Texas Instruments Incorporated | Wire bonding capillary with bracing component |
| JP4128513B2 (ja) * | 2003-10-07 | 2008-07-30 | 株式会社新川 | ボンディング用パターン識別方法、ボンディング用パターン識別装置及びボンディング用パターン識別プログラム |
| US7322507B2 (en) * | 2005-01-17 | 2008-01-29 | Amkor Technology, Inc. | Transducer assembly, capillary and wire bonding method using the same |
| RU2511669C1 (ru) * | 2012-11-02 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Электрические контакты для сверхпроводникового интегрального приемника |
| EP3603826B1 (en) * | 2018-07-31 | 2023-05-10 | Infineon Technologies AG | Method for calibrating an ultrasonic bonding machine |
| CN110253132B (zh) * | 2019-07-05 | 2021-03-26 | 惠州市杰优实业有限公司 | 一种动力电池极耳焊接装置及方法 |
| CN118539109B (zh) * | 2024-07-25 | 2024-10-29 | 比亚迪股份有限公司 | 一种动力电池的引线键合方法、动力电池及用电设备 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6050933A (ja) * | 1983-08-30 | 1985-03-22 | Toshiba Corp | ワイヤボンディング装置 |
| JPS61131464A (ja) * | 1984-11-29 | 1986-06-19 | Nec Kansai Ltd | ワイヤボンデイング方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61174732A (ja) * | 1985-01-30 | 1986-08-06 | Nec Kansai Ltd | ワイヤボンデイング装置 |
| JPS6342855A (ja) * | 1986-08-11 | 1988-02-24 | 豊田合成株式会社 | モ−ル |
-
1988
- 1988-08-25 JP JP63211423A patent/JPH0258845A/ja active Granted
-
1989
- 1989-08-25 US US07/398,438 patent/US4958762A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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| JPS6050933A (ja) * | 1983-08-30 | 1985-03-22 | Toshiba Corp | ワイヤボンディング装置 |
| JPS61131464A (ja) * | 1984-11-29 | 1986-06-19 | Nec Kansai Ltd | ワイヤボンデイング方法 |
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| US5223063A (en) * | 1989-04-17 | 1993-06-29 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Method for bonding semiconductor elements to a tab tape |
| WO2010150350A1 (ja) * | 2009-06-23 | 2010-12-29 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 超音波接合用ツール、超音波接合用ツールの製造方法、超音波接合方法及び超音波接合装置 |
| JP5303643B2 (ja) * | 2009-06-23 | 2013-10-02 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 超音波接合用ツール、超音波接合用ツールの製造方法、超音波接合方法及び超音波接合装置 |
| US10864597B2 (en) | 2009-06-23 | 2020-12-15 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Ultrasonic bonding tool, method for manufacturing ultrasonic bonding tool, ultrasonic bonding method, and ultrasonic bonding apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4958762A (en) | 1990-09-25 |
| JPH0550136B2 (ja) | 1993-07-28 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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