JPH05235079A - ワイヤボンダの放電装置 - Google Patents
ワイヤボンダの放電装置Info
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- JPH05235079A JPH05235079A JP4039217A JP3921792A JPH05235079A JP H05235079 A JPH05235079 A JP H05235079A JP 4039217 A JP4039217 A JP 4039217A JP 3921792 A JP3921792 A JP 3921792A JP H05235079 A JPH05235079 A JP H05235079A
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- wire
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- H10W72/071—Connecting or disconnecting
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- H10W72/551—Materials of bond wires
- H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
- H10W72/5522—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 放電条件をボンダ制御部で入力し、これを放
電制御部に転送して放電条件をソフトウェアで外部から
制御することで、金ボール径を所望の大きさにできるよ
うにする。 【構成】 金線２の先端と放電トーチ３の間に印加した
高電圧により放電を行って前記ボンディングワイヤの先
端にボールを形成するワイヤボンダの放電装置であっ
て、放電条件に従って金線２に対する放電制御を行う放
電制御部７、この放電制御部７に設定された放電圧及び
放電流に従って発生した高電圧を放電トーチ３に印加す
る高圧発生部８、放電制御部７に設定された放電時間に
従って放電トーチ３の動作時間を制御するタイマ部９、
入力された放電条件を放電制御部７へ転送するとともに
ボンディング制御を行うボンダ制御部５の各々を備えて
構成する。
電制御部に転送して放電条件をソフトウェアで外部から
制御することで、金ボール径を所望の大きさにできるよ
うにする。 【構成】 金線２の先端と放電トーチ３の間に印加した
高電圧により放電を行って前記ボンディングワイヤの先
端にボールを形成するワイヤボンダの放電装置であっ
て、放電条件に従って金線２に対する放電制御を行う放
電制御部７、この放電制御部７に設定された放電圧及び
放電流に従って発生した高電圧を放電トーチ３に印加す
る高圧発生部８、放電制御部７に設定された放電時間に
従って放電トーチ３の動作時間を制御するタイマ部９、
入力された放電条件を放電制御部７へ転送するとともに
ボンディング制御を行うボンダ制御部５の各々を備えて
構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はボンディングワイヤ先端
に対するボール形成技術、特に、金線の先端に放電によ
り金ボールを形成するために用いて効果のある技術に関
するものである。
に対するボール形成技術、特に、金線の先端に放電によ
り金ボールを形成するために用いて効果のある技術に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体チップのパッドまたは基板のパタ
ーンに対し、金線を用いてワイヤボンディングを行う場
合、金線の先端に金ボールを形成してボンディングし、
必要な接続強度を得る方法がある。金ボールは、金線先
端に放電装置の放電電極を接近させて放電を行い、その
際の溶融固化により形成される。そして、金ボールは、
放電電極に対する通電電流、印加電圧、放電時間などを
条件として所定のサイズが形成される。
ーンに対し、金線を用いてワイヤボンディングを行う場
合、金線の先端に金ボールを形成してボンディングし、
必要な接続強度を得る方法がある。金ボールは、金線先
端に放電装置の放電電極を接近させて放電を行い、その
際の溶融固化により形成される。そして、金ボールは、
放電電極に対する通電電流、印加電圧、放電時間などを
条件として所定のサイズが形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者の検討によれ
ば、金線の先端に放電を利用して金ボールを形成する技
術は、リードとリードを結線するグランド（ＧＮＤ）ボ
ンド時にファースト側の圧着に用いる金ボール径を大き
めに作りたいという要求に応えられないという問題があ
る。
ば、金線の先端に放電を利用して金ボールを形成する技
術は、リードとリードを結線するグランド（ＧＮＤ）ボ
ンド時にファースト側の圧着に用いる金ボール径を大き
めに作りたいという要求に応えられないという問題があ
る。
【０００４】また、多種のチップを１サイクル中でボン
ディングする必要がある場合においても、パッド部の大
きさや開口部が変化していても同一ボール径でボンディ
ングを行っている。さらに、ボール径を安定させる為に
必要不可欠なスパークギャップの安定化においても、リ
ードフレームの状態やテールクランパ部の作動不安定に
よる変動や金ワイヤの伸びなどにより、形成したボール
径のばらつき及び断線を招いている。
ディングする必要がある場合においても、パッド部の大
きさや開口部が変化していても同一ボール径でボンディ
ングを行っている。さらに、ボール径を安定させる為に
必要不可欠なスパークギャップの安定化においても、リ
ードフレームの状態やテールクランパ部の作動不安定に
よる変動や金ワイヤの伸びなどにより、形成したボール
径のばらつき及び断線を招いている。
【０００５】そこで、本発明の目的は、ボール径を所望
の大きさにすることのできる技術を提供することにあ
る。
の大きさにすることのできる技術を提供することにあ
る。
【０００６】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【０００８】すなわち、ボンディングワイヤの先端と放
電トーチの間に印加した高電圧により放電を行って前記
ボンディングワイヤの先端にボールを形成するワイヤボ
ンダの放電装置であって、放電条件に従ってボンディン
グワイヤに対する放電制御を行う放電制御部と、該放電
制御部に設定された放電圧及び放電流に従って発生した
高電圧を前記放電トーチに印加する高圧発生部と、前記
放電制御部に設定された放電時間に従って前記高圧発生
部の動作時間を制御するタイマ部と、入力された放電条
件を前記放電制御部へ転送すると共にボンディング制御
を行うボンダ制御部とを設けるようにしている。
電トーチの間に印加した高電圧により放電を行って前記
ボンディングワイヤの先端にボールを形成するワイヤボ
ンダの放電装置であって、放電条件に従ってボンディン
グワイヤに対する放電制御を行う放電制御部と、該放電
制御部に設定された放電圧及び放電流に従って発生した
高電圧を前記放電トーチに印加する高圧発生部と、前記
放電制御部に設定された放電時間に従って前記高圧発生
部の動作時間を制御するタイマ部と、入力された放電条
件を前記放電制御部へ転送すると共にボンディング制御
を行うボンダ制御部とを設けるようにしている。
【０００９】
【作用】上記した手段によれば、放電条件をボンダ制御
部で入力し、これを放電制御部に転送することで、ソフ
トウェアにより放電条件を外部から制御することができ
る。したがって、ボール径を所望の大きさにすることが
可能になる。
部で入力し、これを放電制御部に転送することで、ソフ
トウェアにより放電条件を外部から制御することができ
る。したがって、ボール径を所望の大きさにすることが
可能になる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明によるワイヤボンダの放電装置
の一実施例を示すブロック図である。
の一実施例を示すブロック図である。
【００１１】キャピラリ１からは金線２が引き出され、
この金線２に対向させて放電トーチ３が配設されてい
る。放電トーチ３には放電装置本体部４の出力が印加さ
れ、この放電装置本体部４はボンダ制御部５によって制
御される。また、キャピラリ１のＺ方向の駆動は、Ｚ駆
動モータ６によって行われる。
この金線２に対向させて放電トーチ３が配設されてい
る。放電トーチ３には放電装置本体部４の出力が印加さ
れ、この放電装置本体部４はボンダ制御部５によって制
御される。また、キャピラリ１のＺ方向の駆動は、Ｚ駆
動モータ６によって行われる。
【００１２】放電装置本体部４は、ボンダ制御部５を上
位として放電処理を実行する放電制御部７（ＣＰＵを主
体に構成されている）、放電制御部７の管理のもとに放
電トーチ３に高電圧を印加する高圧発生部８、高圧発生
部８の動作時間を設定するタイマ部９、及び高圧発生部
８から流れ出た電流値を検出して放電ミスが発生した際
に自動復帰動作をさせて金線２に電位を与えたときの該
電位のモニタを行う制御部１０の各々から構成され、放
電時の条件である電流、電圧、時間をワイヤ単位あるい
はグループ単位（放電条件を複数のワイヤをまとめて設
定）で任意に設定することができる。また、制御部１０
に接続される点線部分は、ワイヤボンダで使用する放電
トーチユニットの概略を示し、放電電圧、放電電流、放
電時間を放電制御部７から与えられたデータに従ってア
ーク放電を行うためのものである。なお、１３はボンダ
制御部５と放電制御部７を結ぶデータバスである。
位として放電処理を実行する放電制御部７（ＣＰＵを主
体に構成されている）、放電制御部７の管理のもとに放
電トーチ３に高電圧を印加する高圧発生部８、高圧発生
部８の動作時間を設定するタイマ部９、及び高圧発生部
８から流れ出た電流値を検出して放電ミスが発生した際
に自動復帰動作をさせて金線２に電位を与えたときの該
電位のモニタを行う制御部１０の各々から構成され、放
電時の条件である電流、電圧、時間をワイヤ単位あるい
はグループ単位（放電条件を複数のワイヤをまとめて設
定）で任意に設定することができる。また、制御部１０
に接続される点線部分は、ワイヤボンダで使用する放電
トーチユニットの概略を示し、放電電圧、放電電流、放
電時間を放電制御部７から与えられたデータに従ってア
ーク放電を行うためのものである。なお、１３はボンダ
制御部５と放電制御部７を結ぶデータバスである。
【００１３】さらに、ボンダ制御部５には、Ｚ駆動モー
タ６を制御するためのモータ制御部１１が接続され、こ
のモータ制御部１１にはＺ駆動モータ６を駆動するドラ
イバ１２が接続されている。
タ６を制御するためのモータ制御部１１が接続され、こ
のモータ制御部１１にはＺ駆動モータ６を駆動するドラ
イバ１２が接続されている。
【００１４】以上の構成において、放電の開始時間はボ
ンダ制御部５より発せられる指令によって放電制御部７
が実行し、また、放電時の電流、電圧、放電時間などの
条件は放電制御部７によって設定される。設定された時
間に基づく実行はタイマ部９によってなされ、設定され
た電流及び電圧による高電圧の発生は高圧発生部８によ
って実行される。放電に際しては、スパークギャップが
キャピラリ１の上下動によって行われ、この制御はボン
ダ制御部５及びモータ制御部１１が担当する。
ンダ制御部５より発せられる指令によって放電制御部７
が実行し、また、放電時の電流、電圧、放電時間などの
条件は放電制御部７によって設定される。設定された時
間に基づく実行はタイマ部９によってなされ、設定され
た電流及び電圧による高電圧の発生は高圧発生部８によ
って実行される。放電に際しては、スパークギャップが
キャピラリ１の上下動によって行われ、この制御はボン
ダ制御部５及びモータ制御部１１が担当する。
【００１５】高圧発生部８で生成した高電圧は放電トー
チ３に印加され、金線２との間で放電を開始する。この
放電の持続時間はタイマ部９で設定された時間である。
放電によって金線２の先端は溶融し、ボール状になる。
このときのボール径は、放電時の電流、電圧、放電時間
によって一義的に定まる。
チ３に印加され、金線２との間で放電を開始する。この
放電の持続時間はタイマ部９で設定された時間である。
放電によって金線２の先端は溶融し、ボール状になる。
このときのボール径は、放電時の電流、電圧、放電時間
によって一義的に定まる。
【００１６】なお、ボンダ制御部５は、放電制御部７に
対して割り込みをかけ、あるいはＺ駆動モータ６の制御
を一定の範囲（金ボールを形成できる範囲であって装置
ごとに異なる）内で可能とし、スパークギャップも同時
に制御（ボール形成後のボールと放電トーチ３との間の
ギャップを、電流値を検出しながらキャピラリを下降さ
せて制御）することができる。
対して割り込みをかけ、あるいはＺ駆動モータ６の制御
を一定の範囲（金ボールを形成できる範囲であって装置
ごとに異なる）内で可能とし、スパークギャップも同時
に制御（ボール形成後のボールと放電トーチ３との間の
ギャップを、電流値を検出しながらキャピラリを下降さ
せて制御）することができる。
【００１７】また、トーチロッドと金線の先端部を接触
させて金線先端の位置を検出することで、スパークギャ
ップの安定化を図ることができる。一般に、このスパー
クギャップはボンディングサイクルの中でリード側ボン
ディング後の上昇サイクル時のクランパーによるクラン
ピングによって決定され、クランパーの動作不良などに
より変動が発生し易いが、本発明により安定化が可能に
なる。
させて金線先端の位置を検出することで、スパークギャ
ップの安定化を図ることができる。一般に、このスパー
クギャップはボンディングサイクルの中でリード側ボン
ディング後の上昇サイクル時のクランパーによるクラン
ピングによって決定され、クランパーの動作不良などに
より変動が発生し易いが、本発明により安定化が可能に
なる。
【００１８】また、放電制御に必要なデータは、ワイヤ
リングデータ作成時にボンダ制御部５へ入力し、これを
放電制御部７のデータエリア（不図示）へ転送する。さ
らに、動作中はボンダ制御部５のＣＰＵと放電制御部７
のＣＰＵとの間でワイヤリングなどに関するデータ通信
が行われる。
リングデータ作成時にボンダ制御部５へ入力し、これを
放電制御部７のデータエリア（不図示）へ転送する。さ
らに、動作中はボンダ制御部５のＣＰＵと放電制御部７
のＣＰＵとの間でワイヤリングなどに関するデータ通信
が行われる。
【００１９】以上のように本実施例によれば、初期の金
ボール（金線先端と放電トーチ間のアーク放電による熱
によって溶かされた金線が形成するボール）を長期に渡
って安定（従来は、放電終了後に形成されるボールの大
きさを安定にすることは難しかった）にすることができ
る。また、ボンディングパッドの大きさやボンディング
ポイントの状態に合わせて金ボールを変化させることも
できる。
ボール（金線先端と放電トーチ間のアーク放電による熱
によって溶かされた金線が形成するボール）を長期に渡
って安定（従来は、放電終了後に形成されるボールの大
きさを安定にすることは難しかった）にすることができ
る。また、ボンディングパッドの大きさやボンディング
ポイントの状態に合わせて金ボールを変化させることも
できる。
【００２０】また、放電時間と放電電流を次のように設
定することにより、再結晶幅を調整することができる。
ここでは、再結晶幅を大と小の２つに形成する場合を例
にする。
定することにより、再結晶幅を調整することができる。
ここでは、再結晶幅を大と小の２つに形成する場合を例
にする。
【００２１】 放電時間：短め、放電電流：大 ⇒ 再結晶幅小 放電時間：長め、放電電流：小 ⇒ 再結晶幅大 このように再結晶幅を形成することで、アーチ高さの調
整が容易になり、千鳥パッドボンディングなどに適用す
るのに最適となる。
整が容易になり、千鳥パッドボンディングなどに適用す
るのに最適となる。
【００２２】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００２３】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記の通りである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記の通りである。
【００２４】すなわち、ボンディングワイヤの先端と放
電トーチの間に印加した高電圧により放電を行って前記
ボンディングワイヤの先端にボールを形成するワイヤボ
ンダの放電装置であって、放電条件に従ってボンディン
グワイヤに対する放電制御を行う放電制御部と、該放電
制御部に設定された放電圧及び放電流に従って発生した
高電圧を前記放電トーチに印加する高圧発生部と、前記
放電制御部に設定された放電時間に従って前記高圧発生
部の動作時間を制御するタイマ部と、入力された放電条
件を前記放電制御部へ転送すると共にボンディング制御
を行うボンダ制御部とを設けるようにしたので、放電条
件をソフトウェアで外部から制御でき、ボール径を所望
の大きさにすることが可能になる。
電トーチの間に印加した高電圧により放電を行って前記
ボンディングワイヤの先端にボールを形成するワイヤボ
ンダの放電装置であって、放電条件に従ってボンディン
グワイヤに対する放電制御を行う放電制御部と、該放電
制御部に設定された放電圧及び放電流に従って発生した
高電圧を前記放電トーチに印加する高圧発生部と、前記
放電制御部に設定された放電時間に従って前記高圧発生
部の動作時間を制御するタイマ部と、入力された放電条
件を前記放電制御部へ転送すると共にボンディング制御
を行うボンダ制御部とを設けるようにしたので、放電条
件をソフトウェアで外部から制御でき、ボール径を所望
の大きさにすることが可能になる。
【図１】本発明によるワイヤボンダの放電装置の一実施
例を示すブロック図である。
例を示すブロック図である。
１ キャピラリ ２ 金線 ３ 放電トーチ ４ 放電装置本体部 ５ ボンダ制御部 ６ Ｚ駆動モータ ７ 放電制御部 ８ 高圧発生部 ９ タイマ部 １０ 制御部 １１ モータ制御部 １２ ドライバ １３ データバス
Claims (4)
- 【請求項１】 ボンディングワイヤの先端と放電トーチ
の間に印加した高電圧により放電を行って前記ボンディ
ングワイヤの先端にボールを形成するワイヤボンダの放
電装置であって、放電条件に従ってボンディングワイヤ
に対する放電制御を行う放電制御部と、該放電制御部に
設定された放電圧及び放電流に従って発生した高電圧を
前記放電トーチに印加する高圧発生部と、前記放電制御
部に設定された放電時間に従って前記高圧発生部の動作
時間を制御するタイマ部と、入力された放電条件を前記
放電制御部へ転送すると共にボンディング制御を行うボ
ンダ制御部とを具備することを特徴とするワイヤボンダ
の放電装置。 - 【請求項２】 前記放電条件を、ワイヤ単位またはグル
ープ単位で設定することを特徴とする請求項１記載のワ
イヤボンダの放電装置。 - 【請求項３】 前記放電時間の増減に対して前記放電電
流を反比例させることを特徴とする請求項１記載のワイ
ヤボンダの放電装置。 - 【請求項４】 前記ボンディングワイヤは、金線である
ことを特徴とする請求項１記載のワイヤボンダの放電装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4039217A JPH05235079A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | ワイヤボンダの放電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4039217A JPH05235079A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | ワイヤボンダの放電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05235079A true JPH05235079A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=12546975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4039217A Pending JPH05235079A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | ワイヤボンダの放電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05235079A (ja) |
-
1992
- 1992-02-26 JP JP4039217A patent/JPH05235079A/ja active Pending
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