JPH05211198A - ワイヤボンディング装置 - Google Patents
ワイヤボンディング装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ワイヤとして非金系のワイヤを使用するワイヤ
ボンディングに対応できるボンディング装置を提供す
る。 【構成】ボール形成雰囲気ガスを供給するガス供給ノズ
ル５と、ガス供給ノズル５の経路に設けられガスの供給
を開閉するガス開閉バルブ６とを含んで構成される。
ボンディングに対応できるボンディング装置を提供す
る。 【構成】ボール形成雰囲気ガスを供給するガス供給ノズ
ル５と、ガス供給ノズル５の経路に設けられガスの供給
を開閉するガス開閉バルブ６とを含んで構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤボンディング装
置に関し、特にワイヤとして非金系のワイヤを使用する
ワイヤボンディング装置に関する。
置に関し、特にワイヤとして非金系のワイヤを使用する
ワイヤボンディング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のワイヤボンディング装置について
図面を参照して詳細に説明する。図３は、従来の一例を
示す正面図である。図３に示すワイヤボンディング装置
は、ワイヤ１を案内するツール２と、ツール２の先端部
より露出したワイヤ１の近傍に設けられたトーチアーム
３と、ワイヤ１およびトーチアーム３に高電位差の電圧
を与えるトーチ電源４と、トーチアーム３の先端部にボ
ール形成雰囲気ガスを供給するガス供給ノズル５と、ト
ーチ電源４を制御する制御部７とを含んで構成される。
ここで、ワイヤ１は、上述した非金ワイヤ（例えば銅ワ
イヤ）であり、大気中にてトーチ放電を行うと、ワイヤ
溶融面が酸化し、安定したボール形成ができない。この
ため、ボール形成雰囲気として、不活性ガスに水素ガス
を添加した還元ガスを、ガス供給ノズル５よりボール形
成箇所であるトーチアーム３先端に供給する。トーチ電
源４は、ツール２先端より露出したワイヤ１とトーチア
ーム３に高電圧を与え、これにより生ずる放電によりワ
イヤ１先端に金属ボールを形成する。
図面を参照して詳細に説明する。図３は、従来の一例を
示す正面図である。図３に示すワイヤボンディング装置
は、ワイヤ１を案内するツール２と、ツール２の先端部
より露出したワイヤ１の近傍に設けられたトーチアーム
３と、ワイヤ１およびトーチアーム３に高電位差の電圧
を与えるトーチ電源４と、トーチアーム３の先端部にボ
ール形成雰囲気ガスを供給するガス供給ノズル５と、ト
ーチ電源４を制御する制御部７とを含んで構成される。
ここで、ワイヤ１は、上述した非金ワイヤ（例えば銅ワ
イヤ）であり、大気中にてトーチ放電を行うと、ワイヤ
溶融面が酸化し、安定したボール形成ができない。この
ため、ボール形成雰囲気として、不活性ガスに水素ガス
を添加した還元ガスを、ガス供給ノズル５よりボール形
成箇所であるトーチアーム３先端に供給する。トーチ電
源４は、ツール２先端より露出したワイヤ１とトーチア
ーム３に高電圧を与え、これにより生ずる放電によりワ
イヤ１先端に金属ボールを形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のワイヤ
ボンディング装置は、ボール形成雰囲気ガスを連続して
供給しているため、トーチ放電によりワイヤが溶融した
後もガスが流れているため、金属の再組織形成が安定に
できず、ボール径および硬度が安定せず、チップとの接
合信頼性に欠けるという欠点があった。また、ボール形
成雰囲気ガスを連続して供給しているため、ボール形成
雰囲気ガスの消費量が多く、コストが高くなるという欠
点があった。
ボンディング装置は、ボール形成雰囲気ガスを連続して
供給しているため、トーチ放電によりワイヤが溶融した
後もガスが流れているため、金属の再組織形成が安定に
できず、ボール径および硬度が安定せず、チップとの接
合信頼性に欠けるという欠点があった。また、ボール形
成雰囲気ガスを連続して供給しているため、ボール形成
雰囲気ガスの消費量が多く、コストが高くなるという欠
点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】第１の発明のワイヤボン
ディング装置は、ワイヤ先端にボールを形成するトーチ
機構と、ボール形成雰囲気ガスを供給するガス供給ノズ
ルと、前記ガス供給ノズルの経路に設けられ前記ガスの
供給を開閉するガス開閉バルブとを含んで構成される。
ディング装置は、ワイヤ先端にボールを形成するトーチ
機構と、ボール形成雰囲気ガスを供給するガス供給ノズ
ルと、前記ガス供給ノズルの経路に設けられ前記ガスの
供給を開閉するガス開閉バルブとを含んで構成される。
【０００５】第２の発明のワイヤボンディング装置は、
前記トーチ機構が、ワイヤを案内するツールと、前記ツ
ールの先端部より露出したワイヤの近傍に設けられたト
ーチアームと、前記ワイヤおよび前記トーチアームに高
電位差の電圧を与えるトーチ電源と、前記トーチ電源を
制御する制御部とを含んで構成される。
前記トーチ機構が、ワイヤを案内するツールと、前記ツ
ールの先端部より露出したワイヤの近傍に設けられたト
ーチアームと、前記ワイヤおよび前記トーチアームに高
電位差の電圧を与えるトーチ電源と、前記トーチ電源を
制御する制御部とを含んで構成される。
【０００６】第３の発明のワイヤボンディング装置は、
前記ガス開閉バルブが、前記トーチ機構を制御する制御
部により開閉される。
前記ガス開閉バルブが、前記トーチ機構を制御する制御
部により開閉される。
【０００７】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
【０００８】図１は、本発明の一実施例を示す正面図で
ある。図１に示すワイヤボンディング装置は、ワイヤ１
を案内するツール２と、ツール２の先端部より露出した
ワイヤ１の近傍に設けられたトーチアーム３と、ワイヤ
１およびトーチアーム３に高電位差の電圧を与えるトー
チ電源４と、トーチアーム３の先端部にボール形成雰囲
気ガスを供給するガス供給ノズル５と、ガス供給ノズル
５の経路に設けられガスの供給を開閉するガス開閉バル
ブ６と、トーチ電源４およびガス開閉バルブ６を制御す
る制御部７とを含んで構成される。ここで、ワイヤ１
は、上述した非金ワイヤ（例えば銅ワイヤ）であり、大
気中にてトーチ放電を行うと、ワイヤ溶融面が酸化し、
安定したボール形成ができない。このため、ボール形成
雰囲気として、不活性ガスに水素ガスを添加した還元ガ
スを、ガス開閉バルブ６を開きガス供給ノズル５よりボ
ール形成箇所であるトーチアーム３先端に供給する。ト
ーチ電源４は、ツール２先端より露出したワイヤ１とト
ーチアーム３に高電圧を与え、これにより生ずる放電に
よりワイヤ１先端に金属ボールを形成する。ワイヤ１が
溶融し金属ボールの形成が終了すると同時に、ガス開閉
バルブ６を閉じ、ボール形成雰囲気ガスの供給を停止す
る。
ある。図１に示すワイヤボンディング装置は、ワイヤ１
を案内するツール２と、ツール２の先端部より露出した
ワイヤ１の近傍に設けられたトーチアーム３と、ワイヤ
１およびトーチアーム３に高電位差の電圧を与えるトー
チ電源４と、トーチアーム３の先端部にボール形成雰囲
気ガスを供給するガス供給ノズル５と、ガス供給ノズル
５の経路に設けられガスの供給を開閉するガス開閉バル
ブ６と、トーチ電源４およびガス開閉バルブ６を制御す
る制御部７とを含んで構成される。ここで、ワイヤ１
は、上述した非金ワイヤ（例えば銅ワイヤ）であり、大
気中にてトーチ放電を行うと、ワイヤ溶融面が酸化し、
安定したボール形成ができない。このため、ボール形成
雰囲気として、不活性ガスに水素ガスを添加した還元ガ
スを、ガス開閉バルブ６を開きガス供給ノズル５よりボ
ール形成箇所であるトーチアーム３先端に供給する。ト
ーチ電源４は、ツール２先端より露出したワイヤ１とト
ーチアーム３に高電圧を与え、これにより生ずる放電に
よりワイヤ１先端に金属ボールを形成する。ワイヤ１が
溶融し金属ボールの形成が終了すると同時に、ガス開閉
バルブ６を閉じ、ボール形成雰囲気ガスの供給を停止す
る。
【０００９】図２は本発明の一使用例を示す側面図であ
る。図２に示すワイヤボンディング装置は、ワーク８を
上部に載置するワーク保持部９と、ワーク８に対し水平
方向に可動するＸＹステージ１０と、ＸＹステージ１０
上に設けられワークである半導体素子８ａとリードフレ
ーム８ｂをワイヤ１にて接合するボンディングヘッド部
１１と、ボンディングヘッド部１１の先端に設けられた
ツール２にワイヤ１を供給するワイヤ供給機構１２とを
含んで構成される。ここで、ワーク保持部９は、ワーク
８を順次繰り出し保持する保持機構９ａと、ワーク８を
加熱するヒートステージ９ｂにより構成される。ＸＹス
テージ１０は、ワークである半導体素子８ａ，リードフ
レーム８ｂに対しボンディングヘッド１１を所定位置に
移動するよう水平方向に駆動する駆動部１０ａとガイド
１０ｂにより構成される。ボンディングヘッド部１１
は、先端にツール２を有したボンディングアーム１１ａ
と、ボンディングアーム１１ａを上下に揺動する揺動機
構１１ｂと、ツールに超音波振動を加えるホーン１１ｃ
とにより構成される。ワイヤ供給機構１２はワイヤ１の
消費に伴いワイヤ１を繰り出す繰り出し機構１２ａと、
ワイヤ１に対して一定の張力を与えるテンション付与機
構１２ｂと、ツール２に繰り出されたワイヤ１をボンデ
ィングの際保持するワイヤクランプ１２ｃにより構成さ
れる。次にボンディング動作を説明する。ボンディング
ヘッド１１は、予め与えられたボール形成位置におい
て、ワイヤ供給機構１２より繰り出されたワイヤ１に、
トーチアーム３より高圧の電圧を与え放電を起こしワイ
ヤ１の先端にボールを形成する。この際、ガス供給開閉
バルブ６を開き、ガス供給ノズル５から還元ガスをボー
ル形成雰囲気として吹き付ける。トーチ放電が終了後、
ガス供給開閉バルブ６を閉じ、ガス供給ノズル５から還
元ガス供給を停止する。上述した動作によりワイヤの先
端に安定したボールを形成する。
る。図２に示すワイヤボンディング装置は、ワーク８を
上部に載置するワーク保持部９と、ワーク８に対し水平
方向に可動するＸＹステージ１０と、ＸＹステージ１０
上に設けられワークである半導体素子８ａとリードフレ
ーム８ｂをワイヤ１にて接合するボンディングヘッド部
１１と、ボンディングヘッド部１１の先端に設けられた
ツール２にワイヤ１を供給するワイヤ供給機構１２とを
含んで構成される。ここで、ワーク保持部９は、ワーク
８を順次繰り出し保持する保持機構９ａと、ワーク８を
加熱するヒートステージ９ｂにより構成される。ＸＹス
テージ１０は、ワークである半導体素子８ａ，リードフ
レーム８ｂに対しボンディングヘッド１１を所定位置に
移動するよう水平方向に駆動する駆動部１０ａとガイド
１０ｂにより構成される。ボンディングヘッド部１１
は、先端にツール２を有したボンディングアーム１１ａ
と、ボンディングアーム１１ａを上下に揺動する揺動機
構１１ｂと、ツールに超音波振動を加えるホーン１１ｃ
とにより構成される。ワイヤ供給機構１２はワイヤ１の
消費に伴いワイヤ１を繰り出す繰り出し機構１２ａと、
ワイヤ１に対して一定の張力を与えるテンション付与機
構１２ｂと、ツール２に繰り出されたワイヤ１をボンデ
ィングの際保持するワイヤクランプ１２ｃにより構成さ
れる。次にボンディング動作を説明する。ボンディング
ヘッド１１は、予め与えられたボール形成位置におい
て、ワイヤ供給機構１２より繰り出されたワイヤ１に、
トーチアーム３より高圧の電圧を与え放電を起こしワイ
ヤ１の先端にボールを形成する。この際、ガス供給開閉
バルブ６を開き、ガス供給ノズル５から還元ガスをボー
ル形成雰囲気として吹き付ける。トーチ放電が終了後、
ガス供給開閉バルブ６を閉じ、ガス供給ノズル５から還
元ガス供給を停止する。上述した動作によりワイヤの先
端に安定したボールを形成する。
【００１０】次にボンディングヘッド１１は、ワーク１
に対し予め教示された位置データを基にＸＹステージ１
０を駆動し、第１のボンディング点である半導体素子８
ａのパッド上に移動し、揺動機構１１ｂによりツール２
を下降させホーン１１ｃにより超音波振動を加えるとと
もに加圧を行いワイヤ１を半導体素子８ａに接合する。
さらに、ボンディングヘッド１１は、第１のボンディン
グ箇所と結線するリードフレーム８ｂのインナーリード
上に、予め教示された位置データを基にＸＹステージ１
０を駆動し移動し、揺動機構１１ｂによりツール２を下
降させる。この際、ワイヤ１の張力が大きく変化しない
ようテンション付与機構１２ｂにより張力を調整する。
ツール２がリードフレーム８ｂに接触後、ホーン１１ｃ
により超音波振動を加えるとともに加圧を行いワイヤ１
をリードフレーム８ｂに接合する。以上の一連の動作を
複数回繰り返すことにより、半導体素子８ａとリードフ
レーム８ｂの入出力端子の結線を完了する。
に対し予め教示された位置データを基にＸＹステージ１
０を駆動し、第１のボンディング点である半導体素子８
ａのパッド上に移動し、揺動機構１１ｂによりツール２
を下降させホーン１１ｃにより超音波振動を加えるとと
もに加圧を行いワイヤ１を半導体素子８ａに接合する。
さらに、ボンディングヘッド１１は、第１のボンディン
グ箇所と結線するリードフレーム８ｂのインナーリード
上に、予め教示された位置データを基にＸＹステージ１
０を駆動し移動し、揺動機構１１ｂによりツール２を下
降させる。この際、ワイヤ１の張力が大きく変化しない
ようテンション付与機構１２ｂにより張力を調整する。
ツール２がリードフレーム８ｂに接触後、ホーン１１ｃ
により超音波振動を加えるとともに加圧を行いワイヤ１
をリードフレーム８ｂに接合する。以上の一連の動作を
複数回繰り返すことにより、半導体素子８ａとリードフ
レーム８ｂの入出力端子の結線を完了する。
【００１１】
【発明の効果】本発明のワイヤボンディング装置は、ガ
ス開閉バルブをガス供給ノズルの経路に新たに設けるこ
とにより、ボール形成雰囲気ガスの供給をトーチ放電に
合わせて制御することができ、ワイヤ溶融後、金属の再
組織形成が安定にでき、ボール径および硬度が安定し、
チップとの接合信頼性が高くなるという効果がある。
ス開閉バルブをガス供給ノズルの経路に新たに設けるこ
とにより、ボール形成雰囲気ガスの供給をトーチ放電に
合わせて制御することができ、ワイヤ溶融後、金属の再
組織形成が安定にでき、ボール径および硬度が安定し、
チップとの接合信頼性が高くなるという効果がある。
【００１２】また、ボール形成雰囲気ガスを不必要に消
費することがなく、資源の節約、コストの削減ができる
という効果がある。
費することがなく、資源の節約、コストの削減ができる
という効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す正面図である。
【図２】本発明の一使用例を示す側面図である。
【図３】従来の一例を示す正面図である。
１ ワイヤ ２ ツール ３ トーチアーム ４ 高圧電源 ５ ガス供給ノズル ６ ガス開閉バルブ ７ 制御部 ８ ワーク ９ ワーク保持部 １０ ＸＹステージ １１ ボンディングヘッド １２ ワイヤ供給機構
Claims (3)
- 【請求項１】ワイヤ先端にボールを形成するトーチ機構
と、ボール形成雰囲気ガスを供給するガス供給ノズル
と、前記ガス供給ノズルの経路に設けられ前記ガスの供
給を開閉するガス開閉バルブとを含むことを特徴とする
ワイヤボンディング装置。 - 【請求項２】前記トーチ機構は、ワイヤを案内するツー
ルと、前記ツールの先端部より露出したワイヤの近傍に
設けられたトーチアームと、前記ワイヤおよび前記トー
チアームに高電位差の電圧を与えるトーチ電源と、前記
トーチ電源を制御する制御部とを含む請求項１記載のワ
イヤボンディング装置。 - 【請求項３】前記ガス開閉バルブは、前記トーチ機構を
制御する制御部により開閉される請求項１，２記載のワ
イヤボンディング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3325851A JP2776100B2 (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | ワイヤボンディング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3325851A JP2776100B2 (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | ワイヤボンディング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05211198A true JPH05211198A (ja) | 1993-08-20 |
| JP2776100B2 JP2776100B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=18181330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3325851A Expired - Lifetime JP2776100B2 (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | ワイヤボンディング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2776100B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6216537A (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-24 | Toshiba Corp | ワイヤボンデイング用ボ−ル形成装置 |
| JPS63197337A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-16 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | パターン形成方法と集積回路の製造方法 |
| JPH0225044A (ja) * | 1988-06-02 | 1990-01-26 | Samsung Electron Co Ltd | ワイヤーボンダーの酸化防止システム |
-
1991
- 1991-12-10 JP JP3325851A patent/JP2776100B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6216537A (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-24 | Toshiba Corp | ワイヤボンデイング用ボ−ル形成装置 |
| JPS63197337A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-16 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | パターン形成方法と集積回路の製造方法 |
| JPH0225044A (ja) * | 1988-06-02 | 1990-01-26 | Samsung Electron Co Ltd | ワイヤーボンダーの酸化防止システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2776100B2 (ja) | 1998-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980331 |