JPH0550136B2 - - Google Patents
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- JPH0550136B2 JPH0550136B2 JP63211423A JP21142388A JPH0550136B2 JP H0550136 B2 JPH0550136 B2 JP H0550136B2 JP 63211423 A JP63211423 A JP 63211423A JP 21142388 A JP21142388 A JP 21142388A JP H0550136 B2 JPH0550136 B2 JP H0550136B2
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- ultrasonic
- ultrasonic wave
- bonding
- wire
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- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
- B23K20/106—Features related to sonotrodes
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- H10W72/071—Connecting or disconnecting
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- H10W72/07141—Means for applying energy, e.g. ovens or lasers
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- H10W72/071—Connecting or disconnecting
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- H10W72/07532—Compression bonding, e.g. thermocompression bonding
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- H10W72/5449—Dispositions of bond wires not being orthogonal to a side surface of the chip, e.g. fan-out arrangements
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- H10W90/00—Package configurations
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
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
波ワイヤボンデイング装置に関するものである。
波ワイヤボンデイ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イング装置として
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によつて押えられたリー
ドフレーム３とリードフレーム３にダイボンデイ
ングされた半導体チツプ２との接続を、金線５を
用いて行う。ワイヤボンデイングは一般に、超音
波接合と熱圧着とを併用して行われる。
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によつて押えられたリー
ドフレーム３とリードフレーム３にダイボンデイ
ングされた半導体チツプ２との接続を、金線５を
用いて行う。ワイヤボンデイングは一般に、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、キヤピ
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つて行う。熱圧着
は、試料台１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
よつて行う。
の発したエネルギを順次超音波ホーン４、キヤピ
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つて行う。熱圧着
は、試料台１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
よつて行う。
しかし超音波接合では、次のような問題があつ
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。従つて金線５を張るボ
ンデイング方向や、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つてボンデイング条
件が異なつてくる。半導体チツプ２のパツドにワ
イヤボンデイングするときは、ボンデイング方向
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イングす
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。従つてパツド２ａとインナーリード３ａと
を接続するときは、ボンデイング方向、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。これに対しパツド２ｂとインナーリー
ド３ｂとを接続するときは、ボンデイング方向、
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、パツドにワイヤボンデイン
グする場合にはボンデイング方向によつて、また
インナーリードにワイヤボンデイングする場合に
はインナーリードの長手方向によつて接合力にバ
ラツキが生じていた。
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。従つて金線５を張るボ
ンデイング方向や、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つてボンデイング条
件が異なつてくる。半導体チツプ２のパツドにワ
イヤボンデイングするときは、ボンデイング方向
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イングす
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。従つてパツド２ａとインナーリード３ａと
を接続するときは、ボンデイング方向、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。これに対しパツド２ｂとインナーリー
ド３ｂとを接続するときは、ボンデイング方向、
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、パツドにワイヤボンデイン
グする場合にはボンデイング方向によつて、また
インナーリードにワイヤボンデイングする場合に
はインナーリードの長手方向によつて接合力にバ
ラツキが生じていた。
ここで金線５を張るボンデイング方向とインナ
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とパツド２ｃと
を接合する場合のように一致しないこともある。
この場合には、パツド２ｃにワイヤボンデイング
するときはボンデイング方向（C1方向）に、イ
ンナーリード３ｃにワイヤボンデイングするとき
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。
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とパツド２ｃと
を接合する場合のように一致しないこともある。
この場合には、パツド２ｃにワイヤボンデイング
するときはボンデイング方向（C1方向）に、イ
ンナーリード３ｃにワイヤボンデイングするとき
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、ボンデイン
グ方向又はインナーリードの長手方向と一致しな
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つた。
グ方向又はインナーリードの長手方向と一致しな
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つた。
本発明は上記事情に鑑みでなされたもので、ボ
ンデイング方向やインナーリードの長手方向が異
なるボンデイ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イング装置を提供す
ることを目的とする。
ンデイング方向やインナーリードの長手方向が異
なるボンデイ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イング装置を提供す
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イング装置は、試
料台に搭載された半導体チツプとリードフレーム
とに超音波を用いてワイヤボンデイングする超音
波ワイヤボンデイング装置において、 超音波発振器の発したエネルギを順次超音波ホ
ーン、キヤピラリを経てボンデイングワイヤに第
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の超音波の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、前記半導体チツプと前
記リードフレームのボンデイング位置をそれぞれ
検出する手段と、検出されたボンデイング位置に
基づいてボンデイングワイヤを張る方向を算出す
る手段と、算出されたボンデイングワイヤを張る
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
加手段制御部とを備えたことを特徴としている。
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つても
よい。そして、前記半導体チツプにワイヤボンデ
イングする場合はボンデイ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イングす
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
あつてもよい。
料台に搭載された半導体チツプとリードフレーム
とに超音波を用いてワイヤボンデイングする超音
波ワイヤボンデイング装置において、 超音波発振器の発したエネルギを順次超音波ホ
ーン、キヤピラリを経てボンデイングワイヤに第
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の超音波の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、前記半導体チツプと前
記リードフレームのボンデイング位置をそれぞれ
検出する手段と、検出されたボンデイング位置に
基づいてボンデイングワイヤを張る方向を算出す
る手段と、算出されたボンデイングワイヤを張る
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
加手段制御部とを備えたことを特徴としている。
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つても
よい。そして、前記半導体チツプにワイヤボンデ
イングする場合はボンデイ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イングす
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
あつてもよい。
ここで、前記ボンデイング位置を検出する際
に、前記半導体チツプと前記リードフレームのボ
ンデイ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つてもよい。
に、前記半導体チツプと前記リードフレームのボ
ンデイ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つてもよい。
（作用）
第１の超音波印加手段によつてボンデイングワ
イヤに印加される第１の超音波と、第２の超音波
印加手段によつて試料台を介してリードフレー
ム、半導体チツプに印加される第２の超音波とは
それぞれ振動方向が直交しており、第１の超音波
と第２の超音波とを合成させ、合成した超音波の
振動方向をボンデイングワイヤを張る方向に一致
させることで、超音波エネルギをボンデイングワ
イヤに十分に伝達することができる。
イヤに印加される第１の超音波と、第２の超音波
印加手段によつて試料台を介してリードフレー
ム、半導体チツプに印加される第２の超音波とは
それぞれ振動方向が直交しており、第１の超音波
と第２の超音波とを合成させ、合成した超音波の
振動方向をボンデイングワイヤを張る方向に一致
させることで、超音波エネルギをボンデイングワ
イヤに十分に伝達することができる。
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
音波をキヤ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。
２の超音波を合成させて振動方向を一致させた超
音波をキヤ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。
半導体チツプとリードフレームのそれぞれのボ
ンデイング位置はXY軸平面上における座標とし
て、例えば半導体チツプ上のボンデイング位置を
（x1、y1）、リードフレーム上のボンデイング位置
を（x2、y2）して検出されることができる。
ンデイング位置はXY軸平面上における座標とし
て、例えば半導体チツプ上のボンデイング位置を
（x1、y1）、リードフレーム上のボンデイング位置
を（x2、y2）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
イング装置について、図を参照して説明する。
イング装置について、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
台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、キヤピラリ
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、半導体チツプ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
音波発振器７を第２の超音波印加手段とする。
た従来の場合と比較して、試料台１の側面に試料
台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、キヤピラリ
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、半導体チツプ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
音波発振器７を第２の超音波印加手段とする。
パツド２ａとインナーリード３ａとを接続する
場合には、金線５を張るボンデイング方向及びイ
ンナーリード３ａ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ツド２ａとインナー
リード３ａとワイヤボンデイングする。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。
場合には、金線５を張るボンデイング方向及びイ
ンナーリード３ａ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ツド２ａとインナー
リード３ａとワイヤボンデイングする。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。
一方パツド２ｂとインナーリード３ｂとを接続
する場合は、ボンデイング方向、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
体チツプ２に印加することによりパツド２ｂ、イ
ンナーリード３ｂにそれぞれワイヤボンデイング
する。
する場合は、ボンデイング方向、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
体チツプ２に印加することによりパツド２ｂ、イ
ンナーリード３ｂにそれぞれワイヤボンデイング
する。
またボンデイ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。
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。
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、ボンデイ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。
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、ボンデイ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の実施例を示したもの
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によつてボンデイング位
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。
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によつてボンデイング位
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、接合すべきパツドとインナ
ーリードの位置関係を検出する試料位置関係認識
部３０、検出されたパツドとインナーリードの位
置関係よりボンデイング方向を算出するボンデイ
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、算出されたボンデイング方
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。
ーリードの位置関係を検出する試料位置関係認識
部３０、検出されたパツドとインナーリードの位
置関係よりボンデイング方向を算出するボンデイ
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、算出されたボンデイング方
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
メラ等テーブル駆動部３２が駆動する。試料位置
検出用カメラ１５において、半導体チツプ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、半導体チツプ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つて行われる。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。
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
メラ等テーブル駆動部３２が駆動する。試料位置
検出用カメラ１５において、半導体チツプ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、半導体チツプ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つて行われる。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。
次にボンデイング方向算出部４０におけるボン
デイング位置データメモリ部４１が記憶している
ボンデイング位置データ（半導体チツプ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イン
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イング位置データから、ボン
デイング方向演算部４３がボンデイング方向を演
算して求める。例えば、半導体チツプ上のパツド
の位置を（x1、y1）、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、ボンデイ
ング方向θは、θ＝tan-1｛y2−y1）／（x2−x1）｝
としてとられることができる。
デイング位置データメモリ部４１が記憶している
ボンデイング位置データ（半導体チツプ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イン
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イング位置データから、ボン
デイング方向演算部４３がボンデイング方向を演
算して求める。例えば、半導体チツプ上のパツド
の位置を（x1、y1）、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、ボンデイ
ング方向θは、θ＝tan-1｛y2−y1）／（x2−x1）｝
としてとられることができる。
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。
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。
次に、求められたボンデイ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y1＝Asin
（ω1t＋α1）、第２超音波の振動をy2＝βsin（ω2t＋
α2）とすると、合成した超音波の振動方向θは、 θ＝tan-1｛βsin（ω2t＋α2）／Asin（ω1t＋α1）｝ となる。この振動方向θを、半導体チツプ２のパ
ツドにワイヤボンデイングするときはボンデイン
グ方向に一致させ、インナーリードにワイヤボン
デイ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。
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y1＝Asin
（ω1t＋α1）、第２超音波の振動をy2＝βsin（ω2t＋
α2）とすると、合成した超音波の振動方向θは、 θ＝tan-1｛βsin（ω2t＋α2）／Asin（ω1t＋α1）｝ となる。この振動方向θを、半導体チツプ２のパ
ツドにワイヤボンデイングするときはボンデイン
グ方向に一致させ、インナーリードにワイヤボン
デイ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６２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。
第１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６２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、半導体チツプと
リードフレームの位置を検出し、パツドにワイヤ
ボンデイングするときは超音波の振動方向をボン
デイング方向に一致させ、リードフレームにワイ
ヤボンデイ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
のボンデイ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。
リードフレームの位置を検出し、パツドにワイヤ
ボンデイングするときは超音波の振動方向をボン
デイング方向に一致させ、リードフレームにワイ
ヤボンデイ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
のボンデイ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、パツド
に接合するときはボンデイング方向に、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
デイング方向と長手方向とは多くの場合ほぼ一致
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つてもよい。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
の他の座標平面を用いたものであつてもよい。さ
らに超音波接合のみならず、熱圧着を併用したも
のであつてもよい。
超音波とを合成した超音波の振動方向を、パツド
に接合するときはボンデイング方向に、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
デイング方向と長手方向とは多くの場合ほぼ一致
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つてもよい。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
の他の座標平面を用いたものであつてもよい。さ
らに超音波接合のみならず、熱圧着を併用したも
のであつてもよい。
以上説明したように本発明の超音波ワイヤボン
デイング装置は、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
イングワイヤを張るボンデイング方向や、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、いずれのボンデイング箇所におい
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。
デイング装置は、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
イングワイヤを張るボンデイング方向や、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、いずれのボンデイング箇所におい
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、半導体チツプとインナーリードの位置
を検出してボンデイ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。
を検出してボンデイ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
イヤボンデイ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イ
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
超音波ワイヤボンデイング装置を示す斜視図であ
る。 １……試料台、２……半導体チツプ、２ａ，２
ｂ，２ｃ……パツド、３……リードフレーム、３
ａ，３ｂ，３ｃ……インナーリード、４……超音
波ホーン、５……金線、６……キヤピラリ、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
……ボンデイング方向算出部、４１……ボンデイ
ング位置データメモリ部、４２……ボンデイング
位置座標補正演算部、４３……ボンデイング方向
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。
イヤボンデイ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イ
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
超音波ワイヤボンデイング装置を示す斜視図であ
る。 １……試料台、２……半導体チツプ、２ａ，２
ｂ，２ｃ……パツド、３……リードフレーム、３
ａ，３ｂ，３ｃ……インナーリード、４……超音
波ホーン、５……金線、６……キヤピラリ、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
……ボンデイング方向算出部、４１……ボンデイ
ング位置データメモリ部、４２……ボンデイング
位置座標補正演算部、４３……ボンデイング方向
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。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 試料台に搭載された半導体チツプとリードフ
レームとに超音波振動のエネルギーを用いてワイ
ヤボンデイングする超音波ワイヤボンデイング装
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、キヤピラリを経てボンデイングワイヤに第
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、 前記半導体チツプと前記リードフレームのボン
デイング位置をそれぞれ検出する手段と、 検出されたボンデイング位置に基づいてボンデ
イングワイヤを張る方向を算出する手段と、 算出されたボンデイ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
御部とを備えたことを特徴とする超音波ワイヤボ
ンデイング装置。 ２ 試料台に搭載された半導体チツプとリードフ
レームとに超音波振動のエネルギーを用いてワイ
ヤボンデイングする超音波ワイヤボンデイング装
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、キヤピラリを経てボンデイングワイヤに第
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、 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備えたことを特
徴とする超音波ワイヤボンデイング装置。 ３ 試料台に搭載された半導体チツプとリードフ
レームとに超音波振動のエネルギーを用いてワイ
ヤボンデイングする超音波ワイヤボンデイング装
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、キヤピラリを経てボンデイングワイヤに第
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、 前記半導体チツプと前記リードフレームのボン
デイング位置をそれぞれ検出する手段と、 検出されたボンデイング位置に基づいてボンデ
イングワイヤを張る方向を算出する手段と、 前記半導体チツプにワイヤボンデイングする場
合に、算出されたボンデイ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イングする
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備えたこと
を特徴とする超音波ワイヤボンデイング装置。 ４ 前記ボンデイング位置検出手段は、前記半導
体チツプと前記リードフレームのボンデイング位
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１又は３に記載の
超音波ワイヤボンデイング装置。
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 JPH0258845A (ja) | 1990-02-28 |
| JPH0550136B2 true 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) |
Families Citing this family (15)
| 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 |
| 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 |
| CN102802817B (zh) * | 2009-06-23 | 2015-03-11 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 超声波接合用工具、超声波接合用工具的制造方法、超声波接合方法及超声波接合装置 |
| 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 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| 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
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4958762A (en) | 1990-09-25 |
| JPH0258845A (ja) | 1990-02-28 |
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Legal Events
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