JPH0522384B2 - - Google Patents

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JPH0522384B2
JPH0522384B2 JP58111380A JP11138083A JPH0522384B2 JP H0522384 B2 JPH0522384 B2 JP H0522384B2 JP 58111380 A JP58111380 A JP 58111380A JP 11138083 A JP11138083 A JP 11138083A JP H0522384 B2 JPH0522384 B2 JP H0522384B2
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bonding tool
bonding
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ball
pellet
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Koichiro Atsumi
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は半導体装置の組立におけるワイヤボ
ンデイング方法およびその装置に関する。
[従来の技術] 半導体装置の組立工程において、ペレツトとリ
ードフレームとをワイヤによつて接続する手段と
して第1図に示すようなワイヤボンデイング装置
が用いられている。
図中1は装置本体で、この本体1の上部にはワ
イヤ操出し装置2が設けられている。このワイヤ
操出し装置2から操出された金属ワイヤ(以下、
ワイヤという)3は本体1に設けられたワイヤガ
イド4を介して上クランプ5、下クランプ6およ
びボンデイングツール7に導入されるようになつ
ている。上記上クランプ5はアーム5aの先端に
設けられているが、このアーム5aの本体1に対
する取付構造は本体1に固定され、または破線に
示すように本体1に設けられた回動軸5bを中心
として回動し、上クランプ5が上下方向に揺動す
る方式のものとの2種類がある。そして、いずれ
の構造のものもソレノイドまたはリニアモータな
どの駆動源により開閉し、ワイヤ3をクランプし
たり解放したりするようになつている。また、下
クランプ6も図示しない駆動源に駆動されて開閉
し、ワイヤ3をクランプしたり解放するようにな
つている。そして、下クランプ6を支持する揺動
アーム6aとボンデイングツール7を支持するボ
ンデイングアーム7aとは基端部において板ばね
8により連結され、本体1に支持された回動軸9
を中心として図示しない駆動源により駆動されて
上下方向(第3図矢印ロ方向)に揺動するように
なつている。すなわち、下クランプ6およびボン
デイングツール7は一体となり上下方向に移動す
るようになつている。また、ボンデイングツール
7の最高位置にはボンデイングツール7の先端に
突出するワイヤ3の先端を加熱しボール10を形
成するためのボール形成手段たとえばトーチ11
が本体1に固定され、ボンデイングツール7と一
体的に上下動する構造とはなつていないが、第2
図および第3図に示すようにその放電腕11aは
矢印イに示すように回動自在で、ワイヤボンデイ
ングの最終工程においてボンデイングツール7が
最高位置まで上昇したときに上記放電腕11aが
ボンデイングツール7の先端部から突出するワイ
ヤ3に接近するようになつている。
また、ボンデイングツール7の最低位置にはペ
レツド電極(以下、ペレツトという)12および
リードフレーム13が配置され、ボンデイングツ
ール7の上下動によりペレツト12とリードフレ
ーム13とをワイヤ3により接続するようになつ
ている。
つぎに、ボンデイング動作を工程別に説明する
と、第4図aはボンデイングツール7から突出す
るワイヤ3の先端に初期位置Aにおいてトーチ1
1よりボール10が形成された状態を示し、この
状態からボンデイングツール7はその軌跡Tに沿
つて下降する。ついでcに示すようにボンデイン
グツール7の下降に伴いボンデイングツール7の
先端に密着したボール10はペレツト12のアル
ミ電極パツド12aに圧着されて、第1次ボンデ
イングが完了し、続いて第2次ボンデイングが行
なわれる。このためdに示すようにボンデイング
ツール7を上昇させたのち、eに示すようにボン
デイングツール7をほぼその最高位置までを上昇
させるとともにボンデイングツール7をループL
を形成する方向に移動させることにより必要長の
ワイヤ3を操出してループLの形状をコントロー
ルする。ついで、fに示すようにボンデイングツ
ール7はふたたび下降し、ワイヤ3をリードフレ
ーム13に圧接し第2次ボンデイングも完了し、
ペレツト12とリードフレーム13との接続が完
了する。ついでgに示すようにボンデイングツー
ル7は上昇し、再びボンデイングサイクルの初期
位置Aに到達するとトーチ11の放電腕11aが
回動してボンデイングツール7の先端部から突出
するワイヤ3の先端に接近する。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、初期位置Aにおいてはボンデイ
ングツール7は時間tだけ静止し安定したボール
10を形成し、ボンデイングの1サイクルを完了
し上記a〜Aの工程を反覆することになるが、ボ
ンデイングツール7先端に形成されたボール10
は上記のように軌跡Tに沿つて下降しペレツト1
2に圧着されるまでに冷却し硬化するためボール
10とペレツト12との接合性低下の原因とな
る。また、ボンデイングツール7がほぼ最高位置
に到達しないとトーチ11は放電せず、しかも、
安定したボール10を形成するためボンデイング
ツール7を静止させるのでボンデイングサイクル
が長くなる。さらに、冷却、硬化したボール10
がペレツト12に圧着されるとき衝撃によりペレ
ツト12が損傷するなど多くの問題点があつた。
この発明はボール形成手段をボンデイングツー
ルと同期させて上下動させることにより半導体装
置の信頼性生産性を向上させるワイヤボンデイン
グ方法およびその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および作用] この発明は前記課題を解決するために、第1の
発明は、ペレツト電極とリードフレームとをボン
デイングツールに挿通された金属ワイヤで接続す
るワイヤボンデイング方法において、上記ボンデ
イングツールが上記ペレツト電極に向けて下降を
開始してからペレツト電極に接触するまでの期間
中に上記ボンデイングツールに挿通された上記金
属ワイヤの先端にボールを形成する工程を有する
ことを特徴とする。
また、第2の発明は、ペレツト電極とリードフ
レームとをボンデイングツールに挿通された金属
ワイヤで接続するワイヤボンデイング装置におい
て、上記ボンデイングツールが上記ペレツト電極
に向けて下降を開始してからペレツト電極に接触
するまでの期間中に上記ボンデイングツールに挿
通された上記金属ワイヤの先端にボールを形成す
るボール形成手段を有することを特徴とする。
そして、ボールが冷却硬化しないうちにボール
がペレツトに接触するようにしたことにある。
[実施例] 以下、この発明の一実施例を第1図〜第4図の
同一構成部分に同一符号を付けた第5図および第
6図を参照にして説明する。第5図中14はボー
ル形成手段としてのトーチ11がその先端部下方
に固定されたアームでこのアーム14は板ばね1
5でボンデイングアーム7aの基端部7bに連結
され、回動軸9を中心としてボンデイングアーム
7aと一体的に上下方向(第5図矢印ハ方向)に
揺動するようになつている。トーチ11の下向き
の移動は本体1に設けられたストツパ16に規制
され、トーチ11の先端部がボンデイング時にペ
レツト12またはリードフレーム13と接触い損
傷を与えないようになつている。
上記のように構成されたワイヤボンデイング装
置によりワイヤボンデイングを行なう方法を説明
する。第6図aはボンデイングツール7とトーチ
11とが最高位置にある状態を示す。bに示すよ
うにボンデイングツール7とトーチ11とが一体
となつて下降し、ボンデイングツール7がペレツ
ト7に接触する直前にcに示すようにトーチ11
か作動し、ボール10が形成される。ついで、d
に示すようにボンデイングツール7の先端に形成
されたボール10はさらに下降するボンデイング
ツール7によりペレツト12に圧着される。この
ようにcとdとの時間は極めて短いのでボール1
0は冷却することが防止されるので確実にボンデ
イングされ、ペレツト12に与える衝撃も従来に
比し減少する。また、ストツパ16によりトーチ
11はその下向きの移動を規制されるのでペレツ
ト12の表面に接触しない。
上記のように、第1次ボンデイングサイクルが
終了すると、ボンデイングツール7はふたたび上
昇、下降を繰返えしてループLを形成したのち、
eに示すようにリードフレーム13にワイヤ3を
圧接する。この際もトーチ11はストツパ16に
その移動を抑止されるのでリードフレーム13に
接触することはない。以上でボンデイングは完了
しボンデイングツール7とトーチ11とは上昇し
1サイクルを完了する。
なお、一実施例においてはトーチ11を支持す
るアーム14板ばね15によりボンデイングアー
ム7aに取付け一体的に上下動させたがこれに限
定するものではなく、ボンデイングツール7とト
ーチ11とを相対的に静止状態に保持して上下動
するものであればよい。また、ボール10を形成
するボール形成手段はトーチ11に限定するもの
ではなく、さらに、その形成、ワイヤ3に対して
接近させる方式も限定するものではない。
[発明の効果] 以上、説明したようにこの発明においてはボン
デイングツールの先端部から突出するワイヤの先
端にボールを形成するボール形成手段がボンデイ
ングツールと一体になつて上下動し、ボンデイン
グツールがペレツトに接触するまでの間に上記ボ
ール形成手段によりボールを形成させるので、ボ
ール形成のためボンデイングツールを静止させる
必要がなくボンデイングサイクルを短縮できる。
また従来のようにボール形成用加熱装置をボンデ
イングツールの最高位置に設ける必要もなくペレ
ツトに圧着前に形成され、冷却硬化しないボール
が圧着されるのでペレツトとの接合性が向上する
だけでなく、ペレツトに損傷を与えるという危険
もなく半導体装置の生産性、信頼性を向上すると
いう効果がある。
【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を示す
側面図、第2図は同じくこのボール形成手段とボ
ンデイングツールとの関係位置を示す正面図、第
3図は第2図に対す側面図、第4図は同じくこの
動作説明図、第5図はこの発明の一実施例の要部
のみを示す側面図、第6図は同じくこの動作説明
図である。 3……ワイヤ、7……ボンデイングツール、1
0……ボール、11……トーチ(ボール形成手
段)、12……ペレツト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ペレツト電極とリードフレームとをボンデイ
    ングツールに挿通された金属ワイヤで接続するワ
    イヤボンデイング方法において、上記ボンデイン
    グツールが上記ペレツト電極に向けて下降を開始
    してからペレツト電極に接触するまでの期間中に
    上記ボンデイングツールに挿通された上記金属ワ
    イヤの先端にボールを形成する工程を有すること
    を特徴とするワイヤボンデイング方法。 2 ペレツト電極とリードフレームとをボンデイ
    ングツールに挿通された金属ワイヤで接続するワ
    イヤボンデイング方法において、上記ボンデイン
    グツールが上記ペレツト電極に向けて下降を開始
    してからペレツト電極に接触するまでの期間中に
    上記ボンデイングツールに挿通された上記金属ワ
    イヤの先端にボールを形成するボール形成手段を
    有することを特徴とするワイヤボンデイング装
    置。
JP58111380A 1983-06-21 1983-06-21 ワイヤボンディング方法およびその装置 Granted JPS603133A (ja)

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JPS603133A JPS603133A (ja) 1985-01-09
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JPS6255345U (ja) * 1985-09-26 1987-04-06
JPS62126643A (ja) * 1985-11-28 1987-06-08 Toshiba Corp ワイヤボンデイング方法
JP4534335B2 (ja) * 2000-10-12 2010-09-01 日本電気株式会社 ワイヤボンダ及びワイヤボンダの放電方法
JP4138827B2 (ja) * 2006-08-07 2008-08-27 株式会社東芝 超音波診断装置

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