JPH0527977B2 - - Google Patents
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- JPH0527977B2 JPH0527977B2 JP59176583A JP17658384A JPH0527977B2 JP H0527977 B2 JPH0527977 B2 JP H0527977B2 JP 59176583 A JP59176583 A JP 59176583A JP 17658384 A JP17658384 A JP 17658384A JP H0527977 B2 JPH0527977 B2 JP H0527977B2
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- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、ワイヤボンデイング装置に関す
る。
る。
IC、LSIなどのフルオートワイヤボンデイング
においては金ワイヤを用いたものが実用されてい
る。このワイヤ材料も半導体素子の低コスト化に
伴ないコスト高の要因となり、金代替ワイヤを用
いてボンデイングすることが要望されている。そ
の代表的なものに銅ワイヤやアルミニウムワイヤ
を用いることが試みられているが、なかなか実用
されていない。
においては金ワイヤを用いたものが実用されてい
る。このワイヤ材料も半導体素子の低コスト化に
伴ないコスト高の要因となり、金代替ワイヤを用
いてボンデイングすることが要望されている。そ
の代表的なものに銅ワイヤやアルミニウムワイヤ
を用いることが試みられているが、なかなか実用
されていない。
特に、銅などの卑金属ワイヤを用いた場合、ワ
ークステージを加熱し、ICのペレツトやリード
フレームなどの被接合部材を200℃〜350℃程度に
昇温する必要があるため、この熱によりワイヤが
酸化され、この酸化によりボンデイング不良が発
生することである。
ークステージを加熱し、ICのペレツトやリード
フレームなどの被接合部材を200℃〜350℃程度に
昇温する必要があるため、この熱によりワイヤが
酸化され、この酸化によりボンデイング不良が発
生することである。
ワイヤの酸化に対する対策として実開昭59−
26246号に記載されているようにワイヤの先端部
に不活性ガスを吹き付けこの不活性ガスで遮蔽し
た状態でワイヤ先端にボールを形成して酸化防止
を行うことが提案されている。
26246号に記載されているようにワイヤの先端部
に不活性ガスを吹き付けこの不活性ガスで遮蔽し
た状態でワイヤ先端にボールを形成して酸化防止
を行うことが提案されている。
しかしこの提案によつても、本件出願人の研究
によると、ワークステージに組み込まれたヒータ
台の熱によつてヒータ台上方の近接化したワイヤ
が酸化される。特にキヤピラリーやワイヤクラン
パも加熱されるため、ワイヤ走行中このワイヤク
ランパ部にて接触時熱酸化され、ワイヤが被接合
部材近傍に走行される時にはすでに酸化が進行し
ていること判つた。
によると、ワークステージに組み込まれたヒータ
台の熱によつてヒータ台上方の近接化したワイヤ
が酸化される。特にキヤピラリーやワイヤクラン
パも加熱されるため、ワイヤ走行中このワイヤク
ランパ部にて接触時熱酸化され、ワイヤが被接合
部材近傍に走行される時にはすでに酸化が進行し
ていること判つた。
従つて被接合部材近傍に走行されて、電気トー
チ法または酸水素トーチ法などでボールを形成し
ようとしても、ボール形成が周期となる場合が多
いという問題があつた。
チ法または酸水素トーチ法などでボールを形成し
ようとしても、ボール形成が周期となる場合が多
いという問題があつた。
〔発明の目的〕
この発明は、上記点に鑑みなされたもので、走
行中のワイヤの酸化を防止し、ボール形成を安定
化ならしめかつ、接合強度の高いワイヤボンデイ
ング方法を提供するものである。
行中のワイヤの酸化を防止し、ボール形成を安定
化ならしめかつ、接合強度の高いワイヤボンデイ
ング方法を提供するものである。
すなわち、ワイヤをワイヤ繰り出し部から導出
し、クランパを介しキヤピラリーに挿通し被接合
部材に圧着してボンデイングする装置において、
上記クランパおよびキヤピラリー間のワイヤ走行
路に、冷却可能に構成された熱遮蔽板を設けたこ
とを特徴とするワイヤボンデイング装置を得るも
のである。
し、クランパを介しキヤピラリーに挿通し被接合
部材に圧着してボンデイングする装置において、
上記クランパおよびキヤピラリー間のワイヤ走行
路に、冷却可能に構成された熱遮蔽板を設けたこ
とを特徴とするワイヤボンデイング装置を得るも
のである。
次にこの発明方法を銅ワイヤを用いた電気トー
チ法によるワイヤボンデイングに適した実施例を
図面を参照して説明する。
チ法によるワイヤボンデイングに適した実施例を
図面を参照して説明する。
電気トーチ法によるフルオートワイヤボンデイ
ング装置は当業者において周知であるから、その
説明は省略する。
ング装置は当業者において周知であるから、その
説明は省略する。
即ち、ワイヤボンデイング装置のボンデイング
アーム系を第１図に示す。ボンデイング用ワイヤ
例えば銅ワイヤがワイヤ繰り出し部例えばワイヤ
スプール１に巻装されてボンデイング装置に設置
される。このワイヤスプール１から導出された銅
ワイヤ２はワイヤガイド３を経てクランパ例えば
第１のクランパ４、第２のクランパ５を走行し、
ボンデイングツールであるキヤピラリー６を挿通
して、銅ワイヤ２の先端がキヤピラリー６から突
出した状態に導びかれる。
アーム系を第１図に示す。ボンデイング用ワイヤ
例えば銅ワイヤがワイヤ繰り出し部例えばワイヤ
スプール１に巻装されてボンデイング装置に設置
される。このワイヤスプール１から導出された銅
ワイヤ２はワイヤガイド３を経てクランパ例えば
第１のクランパ４、第２のクランパ５を走行し、
ボンデイングツールであるキヤピラリー６を挿通
して、銅ワイヤ２の先端がキヤピラリー６から突
出した状態に導びかれる。
この銅ワイヤ２の突出した先端近傍には電気ト
ーチ棒７が設置され、銅ワイヤ２の先端にボール
を形成する時のみ、銅ワイヤ２の先端との間で放
電を発生させるように相対的に移動例えばトーチ
棒７を移動させてボール８を形成する。この際電
気トーチとワイヤ近傍は酸化防止のために、不活
性ガスや還元性ガス窒素ガスなどでおおわれてい
る。このボール８の下方には被接合部材例えば集
積回路（IC）９が取着されたリードフレーム１
０を設置するワークステージ１１が設けられてい
る。このワークステージ１１にはヒーター１２が
組み込まれており、銅ワイヤ２のボンデイングを
良好に促進させるように温度例えば200℃を発生
する。このヒータ１２はボンデイング開始前から
加温され、ボンデイング中は連続して加熱動作を
実行するが、この加熱は直流交流いずれでもよ
い。
ーチ棒７が設置され、銅ワイヤ２の先端にボール
を形成する時のみ、銅ワイヤ２の先端との間で放
電を発生させるように相対的に移動例えばトーチ
棒７を移動させてボール８を形成する。この際電
気トーチとワイヤ近傍は酸化防止のために、不活
性ガスや還元性ガス窒素ガスなどでおおわれてい
る。このボール８の下方には被接合部材例えば集
積回路（IC）９が取着されたリードフレーム１
０を設置するワークステージ１１が設けられてい
る。このワークステージ１１にはヒーター１２が
組み込まれており、銅ワイヤ２のボンデイングを
良好に促進させるように温度例えば200℃を発生
する。このヒータ１２はボンデイング開始前から
加温され、ボンデイング中は連続して加熱動作を
実行するが、この加熱は直流交流いずれでもよ
い。
上記したボンデイングアームは、ワークステー
ジ１１とは別のＸ−Ｙ駆動テーブル（図示せず）
上に設置されるが、さらに上下方向のＺ軸方向に
も駆動されるように夫々直接カム機構を係合せず
リニアホータ（図示せず）に接続される。
ジ１１とは別のＸ−Ｙ駆動テーブル（図示せず）
上に設置されるが、さらに上下方向のＺ軸方向に
も駆動されるように夫々直接カム機構を係合せず
リニアホータ（図示せず）に接続される。
さらに上記テーブルにはボンデイング位置を視
覚認識するためのTVカメラ（図示せず）も設置
され、出力をコンピユータ（図示せず）に入力し
て、このコンピユータによりボンデイング位置制
御を行う。
覚認識するためのTVカメラ（図示せず）も設置
され、出力をコンピユータ（図示せず）に入力し
て、このコンピユータによりボンデイング位置制
御を行う。
このような装置において、この発明方法は、上
記ヒータ１２による熱により銅ワイヤ２が走行中
に酸化される領域に熱遮蔽板を設けてヒータ１２
からの熱気流のクランパ４，５への上昇を防止す
るものである。
記ヒータ１２による熱により銅ワイヤ２が走行中
に酸化される領域に熱遮蔽板を設けてヒータ１２
からの熱気流のクランパ４，５への上昇を防止す
るものである。
即ちガイド３通過後の第１のクランパ４からキ
ヤピラリ６までの銅ワイヤ走行路例えばキヤピラ
リ６と第２のクランパ５間の走行路に熱遮蔽板１
３を設ける。この熱遮蔽板１３には上記銅ワイヤ
２を走行させる貫通孔１４が設けられており、熱
遮蔽板１３の一面を銅ワイヤ２が通過した形にな
つているのが一つ一つの特徴である。
ヤピラリ６までの銅ワイヤ走行路例えばキヤピラ
リ６と第２のクランパ５間の走行路に熱遮蔽板１
３を設ける。この熱遮蔽板１３には上記銅ワイヤ
２を走行させる貫通孔１４が設けられており、熱
遮蔽板１３の一面を銅ワイヤ２が通過した形にな
つているのが一つ一つの特徴である。
この熱遮蔽板１３は空冷されている。即ちエア
又は不活性ガス又は還元性ガスの流路に晒される
ことにより冷却される。これらのガスは例えば熱
遮蔽板１３の一部に吹きつけるようにノズル１５
が熱遮蔽板１３に平行して設けられる。この様子
は第２図に示される通りであり、ノズル１５に多
数のガス流出口２１が穿設されている。また第３
図のようにノズル３１を環状に形成し、熱遮蔽板
１３の貫通孔１４と同軸的に平行に配設してもよ
い。この場合も環状ノズル３１にガス流出口３２
を多数環状に配列すれば良い。
又は不活性ガス又は還元性ガスの流路に晒される
ことにより冷却される。これらのガスは例えば熱
遮蔽板１３の一部に吹きつけるようにノズル１５
が熱遮蔽板１３に平行して設けられる。この様子
は第２図に示される通りであり、ノズル１５に多
数のガス流出口２１が穿設されている。また第３
図のようにノズル３１を環状に形成し、熱遮蔽板
１３の貫通孔１４と同軸的に平行に配設してもよ
い。この場合も環状ノズル３１にガス流出口３２
を多数環状に配列すれば良い。
さらに、ガスの流量は一定でもよいが、流量を
時間で可変してもよいし、ヒータの温度に応じて
流量を可変できるようにしてもよい。
時間で可変してもよいし、ヒータの温度に応じて
流量を可変できるようにしてもよい。
さらにまた、ガスは連続吹き出しでなく適宜の
間隔で断続してパルス運転してもよい。
間隔で断続してパルス運転してもよい。
このような構成でワイヤボンデイングの実行に
際し、ボンデイングに先行してワイヤ２の導出設
定後ヒータ１２への電源投入とともにノズル１
５，３１のガス流入口からN2ガスを流入するよ
うに制御後、ボンデイング作業を開始するように
上記コンピユータによりプログラムコントロール
を実施する。ボンデイング作業は周知の通りトー
チ棒７により銅ワイヤ２の先端にボール８を形成
後ボンデイング位置にキヤピラリ６により押圧し
てヒータ１２による熱と共働作用により超音波併
用の熱圧着でボールボンデイングを実行する。
際し、ボンデイングに先行してワイヤ２の導出設
定後ヒータ１２への電源投入とともにノズル１
５，３１のガス流入口からN2ガスを流入するよ
うに制御後、ボンデイング作業を開始するように
上記コンピユータによりプログラムコントロール
を実施する。ボンデイング作業は周知の通りトー
チ棒７により銅ワイヤ２の先端にボール８を形成
後ボンデイング位置にキヤピラリ６により押圧し
てヒータ１２による熱と共働作用により超音波併
用の熱圧着でボールボンデイングを実行する。
このように銅ワイヤ２の走行路のクランパ５と
キヤピラリ６間に冷却板１３を設けることによ
り、クランパ４，５の加熱を防止でき、クランパ
４，５部走行中の熱酸化を防止できる効果があ
る。特にボールボンデイング後のウエツジボンデ
イングにおいて、従来の先端のみのガスシールド
では強固なボンデイングが得られなかつたが、こ
の実施例によれば良好な接合強度が得られる。
キヤピラリ６間に冷却板１３を設けることによ
り、クランパ４，５の加熱を防止でき、クランパ
４，５部走行中の熱酸化を防止できる効果があ
る。特にボールボンデイング後のウエツジボンデ
イングにおいて、従来の先端のみのガスシールド
では強固なボンデイングが得られなかつたが、こ
の実施例によれば良好な接合強度が得られる。
なお上記実施例ではN2ガスを用いた例につい
て説明したが、ワイヤが熱酸化するのをシールド
する効果のある不活性ガス又は還元性ガスであれ
ば例えばアルゴンガスや水素混合ガスなどでワイ
ヤを大気からシールドしても同様な効果がある。
て説明したが、ワイヤが熱酸化するのをシールド
する効果のある不活性ガス又は還元性ガスであれ
ば例えばアルゴンガスや水素混合ガスなどでワイ
ヤを大気からシールドしても同様な効果がある。
さらにまた上記実施例では卑金属として銅ワイ
ヤを用いた例について説明したが、卑金属であれ
ば、銅系合金ワイヤ、アルミニウムワイヤ、アル
ミニウム系合金ワイヤなど何れでもワイヤボンデ
イングに実用できる卑金属であれば良い。さらに
また、上記実施例では熱遮蔽板をキヤピラリー６
と第２のクランパ５間に設けた例について説明し
たが、第１および第２のクランパ４，５間にも配
設してもよい。
ヤを用いた例について説明したが、卑金属であれ
ば、銅系合金ワイヤ、アルミニウムワイヤ、アル
ミニウム系合金ワイヤなど何れでもワイヤボンデ
イングに実用できる卑金属であれば良い。さらに
また、上記実施例では熱遮蔽板をキヤピラリー６
と第２のクランパ５間に設けた例について説明し
たが、第１および第２のクランパ４，５間にも配
設してもよい。
さらにまた上記実施例では電気トーチ法による
ワイヤボンデイングについて説明したが、炎トー
チ法などのボンデイングでも同様な効果の得られ
ることは説明するまでもないことである。
ワイヤボンデイングについて説明したが、炎トー
チ法などのボンデイングでも同様な効果の得られ
ることは説明するまでもないことである。
以上説明したようにこの発明によれば、ボンデ
イング用ワイヤ（卑金属ワイヤ）走行路の第２の
クランパおよびキヤピラリー間に熱遮蔽板を設け
るので、ワイヤ先端へのボール形成時ワイヤが酸
化されてないため、良好なボールが形成でき、強
固なボンデイングを行うことができる効果があ
る。さらにボールボンデイング後のウエツジボン
デイングについてもワイヤ（卑金属ワイヤ）が酸
化されていないので、ワイヤと被接合面との接合
強度が向上するなどの効果がある。
イング用ワイヤ（卑金属ワイヤ）走行路の第２の
クランパおよびキヤピラリー間に熱遮蔽板を設け
るので、ワイヤ先端へのボール形成時ワイヤが酸
化されてないため、良好なボールが形成でき、強
固なボンデイングを行うことができる効果があ
る。さらにボールボンデイング後のウエツジボン
デイングについてもワイヤ（卑金属ワイヤ）が酸
化されていないので、ワイヤと被接合面との接合
強度が向上するなどの効果がある。
第１図は本発明方法の実施例を説明するための
側面図、第２図は第１図の熱遮蔽板の構造を説明
するための略図、第３図は第２図の他の実施例説
明図である。 １…スプール、２…ワイヤ、４，５…第１およ
び第２のクランパ、６…キヤピラリ、１３…熱遮
蔽板、１５…ノズル。
側面図、第２図は第１図の熱遮蔽板の構造を説明
するための略図、第３図は第２図の他の実施例説
明図である。 １…スプール、２…ワイヤ、４，５…第１およ
び第２のクランパ、６…キヤピラリ、１３…熱遮
蔽板、１５…ノズル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ワイヤをワイヤ繰り出し部から導出し、クラ
ンパを介しキヤピラリーに挿通し被接合部材に圧
着してボンデイングする装置において、上記クラ
ンパおよびキヤピラリー間のワイヤ走行路に、冷
却可能に構成された熱遮蔽板を設けたことを特徴
とするワイヤボンデイング装置。 ２ 上記ワイヤは、卑金属ワイヤであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のワイヤボン
デイング装置。 ３ 上記熱遮蔽板はエア又は不活性ガス又は還元
性ガスにより冷却されるものであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のワイヤボンデイ
ング装置。 ４ 上記熱遮蔽板にはワイヤが走行する貫通孔が
設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のワイヤボンデイング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59176583A JPS6154638A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | ワイヤボンデイング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59176583A JPS6154638A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | ワイヤボンデイング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154638A JPS6154638A (ja) | 1986-03-18 |
| JPH0527977B2 true JPH0527977B2 (ja) | 1993-04-22 |
Family
ID=16016097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59176583A Granted JPS6154638A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | ワイヤボンデイング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6154638A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5152450A (en) * | 1987-01-26 | 1992-10-06 | Hitachi, Ltd. | Wire-bonding method, wire-bonding apparatus,and semiconductor device produced by the wire-bonding method |
-
1984
- 1984-08-27 JP JP59176583A patent/JPS6154638A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6154638A (ja) | 1986-03-18 |
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