JPH056661Y2 - - Google Patents
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- JPH056661Y2 JPH056661Y2 JP1988117363U JP11736388U JPH056661Y2 JP H056661 Y2 JPH056661 Y2 JP H056661Y2 JP 1988117363 U JP1988117363 U JP 1988117363U JP 11736388 U JP11736388 U JP 11736388U JP H056661 Y2 JPH056661 Y2 JP H056661Y2
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- waveform
- capillary
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- wire
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W72/071—Connecting or disconnecting
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-
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- Wire Bonding (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔概要〕
被配線物と被配線物を保持するワークステージ
との間に振動検出素子を設けて振動波形を測定
し、キヤピラリの振動状態が良好であるときの振
動波形と比較することによつて、キヤピラリの摩
耗等による振動状態の変化を監視し、接合の品質
を管理する。
との間に振動検出素子を設けて振動波形を測定
し、キヤピラリの振動状態が良好であるときの振
動波形と比較することによつて、キヤピラリの摩
耗等による振動状態の変化を監視し、接合の品質
を管理する。
本考案は、IC・LSI等の半導体製品の製造にお
いて、半導体チツプの電極部とパツケージ導体部
との配線に用いられる超音波ワイヤボンダに関す
る。
いて、半導体チツプの電極部とパツケージ導体部
との配線に用いられる超音波ワイヤボンダに関す
る。
第６図は代表的な超音波ワイヤボンダの外観を
表す図である。圧電素子等で造られた振動子１２
に交番電圧を印加することにより発生する超音波
振動はコーン１７、ホーン１３を経てキヤピラリ
１４へ伝達され、キヤピラリ１４内に通されたワ
イヤ１１を超音波振動させる。第７図に表される
ように、この超音波振動するワイヤ１１を所定の
荷重で半導体チツプ２１の電極部に圧接すること
により接合せしめ（第(A)欄）、次いでパツケージ
導体部２２へ圧接することにより（第(B)欄）配線
が形成される。この時ワイヤ１１と被配線物２
１，２２両者の界面において両物資の原子が相互
移動し、あるいは両物資が局部的に融解すること
により両者が接続される。
表す図である。圧電素子等で造られた振動子１２
に交番電圧を印加することにより発生する超音波
振動はコーン１７、ホーン１３を経てキヤピラリ
１４へ伝達され、キヤピラリ１４内に通されたワ
イヤ１１を超音波振動させる。第７図に表される
ように、この超音波振動するワイヤ１１を所定の
荷重で半導体チツプ２１の電極部に圧接すること
により接合せしめ（第(A)欄）、次いでパツケージ
導体部２２へ圧接することにより（第(B)欄）配線
が形成される。この時ワイヤ１１と被配線物２
１，２２両者の界面において両物資の原子が相互
移動し、あるいは両物資が局部的に融解すること
により両者が接続される。
形成された接合の強度は、キヤピラリ１４から
被配線物２１，２２へかけられる荷重と、ワイヤ
１１に与えられる超音波振動のエネルギの強度
と、超音波振動の印加時間とに依存する。キヤピ
ラリにかけられる荷重と振動子１２へ印加される
エネルギと印加時間とを一定に保つても、実際に
加えられる荷重やワイヤ１１へ伝達される超音波
エネルギの強度は、キヤピラリの摩耗等の機械的
な原因で変化してしまい、そのために接合の品質
が変動してしまう。
被配線物２１，２２へかけられる荷重と、ワイヤ
１１に与えられる超音波振動のエネルギの強度
と、超音波振動の印加時間とに依存する。キヤピ
ラリにかけられる荷重と振動子１２へ印加される
エネルギと印加時間とを一定に保つても、実際に
加えられる荷重やワイヤ１１へ伝達される超音波
エネルギの強度は、キヤピラリの摩耗等の機械的
な原因で変化してしまい、そのために接合の品質
が変動してしまう。
製品における接合の品質を一定以上に保つため
に行われる試験としては、顕微鏡による外観検査
で接合部分の玉の大きさを見る方法、接合強度試
験機によつて接合力を測定する方法等がある。こ
のうち接合強度試験機による測定では、第７図Ｘ
方向へ力を加えてボール剪断力を試験すること
と、Ｙ方向へ力を加えてワイヤ引張強度を試験す
ることとが行われる。
に行われる試験としては、顕微鏡による外観検査
で接合部分の玉の大きさを見る方法、接合強度試
験機によつて接合力を測定する方法等がある。こ
のうち接合強度試験機による測定では、第７図Ｘ
方向へ力を加えてボール剪断力を試験すること
と、Ｙ方向へ力を加えてワイヤ引張強度を試験す
ることとが行われる。
顕微鏡による外観検査は多大な労力を要し、接
合強度試験機による試験も労力を要すると共に破
壊試験であるという性格を有する。したがつてど
ちらの方法も製品の全数にわたつて行うことは本
質的に不可能であり、試験する製品の割合を大き
くすることも現実的ではない。
合強度試験機による試験も労力を要すると共に破
壊試験であるという性格を有する。したがつてど
ちらの方法も製品の全数にわたつて行うことは本
質的に不可能であり、試験する製品の割合を大き
くすることも現実的ではない。
したがつて本考案の目的は、運転コストを増大
させることなく、ほぼ全数にわたつて接合の品質
の変化を監視することの可能な超音波ワイヤボン
ダを提供することにある。
させることなく、ほぼ全数にわたつて接合の品質
の変化を監視することの可能な超音波ワイヤボン
ダを提供することにある。
前述したように、接合の品質に実質的に影響を
与える最も大きな要因は、キヤピラリの摩耗等の
機械的条件の変化によつてキヤピラリの振動状態
が変化することであることに着目し、本考案者は
第１図に示されるような超音波ワイヤボンダを考
案するに至つた。
与える最も大きな要因は、キヤピラリの摩耗等の
機械的条件の変化によつてキヤピラリの振動状態
が変化することであることに着目し、本考案者は
第１図に示されるような超音波ワイヤボンダを考
案するに至つた。
図において、振動子１２に交番電圧が印加され
ることにより発生した超音波振動はコーン１７、
ホーン１３を経てキヤピラリ１４へ伝達され、ワ
イヤ１１を振動させて被配線物２４へ接合する。
被配線物２４とワークステージ２３との間には例
えば圧電素子よりなる振動検出素子３０が挟持さ
れており、キヤピラリ１４の振動状態に応じた信
号を発生する。振動検出素子３０で発生した信号
は増幅器３１で増幅され基準波形記憶手段３２と
振動状態判定手段３３へ供給される。基準波形記
憶手段３２はキヤピラリ１４等の状態が正常と判
断される時の信号波形を基準波形として記憶す
る。振動状態判定手段３３は基準波形と現在の測
定した波形とを比較し、その差が所定の偏差以上
であれば異常と判定する。
ることにより発生した超音波振動はコーン１７、
ホーン１３を経てキヤピラリ１４へ伝達され、ワ
イヤ１１を振動させて被配線物２４へ接合する。
被配線物２４とワークステージ２３との間には例
えば圧電素子よりなる振動検出素子３０が挟持さ
れており、キヤピラリ１４の振動状態に応じた信
号を発生する。振動検出素子３０で発生した信号
は増幅器３１で増幅され基準波形記憶手段３２と
振動状態判定手段３３へ供給される。基準波形記
憶手段３２はキヤピラリ１４等の状態が正常と判
断される時の信号波形を基準波形として記憶す
る。振動状態判定手段３３は基準波形と現在の測
定した波形とを比較し、その差が所定の偏差以上
であれば異常と判定する。
振動検出素子３０が検出する波形はキヤピラリ
１４あるいはワイヤ１１の振動状態を反映してい
るものと考えられるから、基準波形記憶手段３２
において正常時の波形を記憶しておき、これと比
較するこよによりリアルタイムに、人手を経ずに
良否の判定が可能となる。
１４あるいはワイヤ１１の振動状態を反映してい
るものと考えられるから、基準波形記憶手段３２
において正常時の波形を記憶しておき、これと比
較するこよによりリアルタイムに、人手を経ずに
良否の判定が可能となる。
第２図はキヤピラリ１４の振動条件の変化によ
り振動検出素子で検出される波形の状態の変化を
測定するための装置を表す図である。図において
キヤピラリ１４の先端部は圧電素子２４１の面に
直接接触しており、圧電素子２４１に発生する電
圧がストレージスコープへ導かれ、波形が観測さ
れる。
り振動検出素子で検出される波形の状態の変化を
測定するための装置を表す図である。図において
キヤピラリ１４の先端部は圧電素子２４１の面に
直接接触しており、圧電素子２４１に発生する電
圧がストレージスコープへ導かれ、波形が観測さ
れる。
第３図は第２図の装置で測定された振動波形を
表しており、Ａ欄は振動エネルギがAmW、印加
時間がBmsec及び荷重がCgfの条件、Ｂ欄は振動
エネルギが8.2AmW、印加時間1.3Bmsec及び荷
重が1.6Cgfの条件で測定されたものである。図に
明らかなように、振動エネルギ及び荷重を変化さ
せると振動の振幅ばかりか振動の波形そのものも
変化することがわかる。したがつて、この波形の
変化の状態を自動的に監視すれば、接合の品質を
自動的に監視することができる。
表しており、Ａ欄は振動エネルギがAmW、印加
時間がBmsec及び荷重がCgfの条件、Ｂ欄は振動
エネルギが8.2AmW、印加時間1.3Bmsec及び荷
重が1.6Cgfの条件で測定されたものである。図に
明らかなように、振動エネルギ及び荷重を変化さ
せると振動の振幅ばかりか振動の波形そのものも
変化することがわかる。したがつて、この波形の
変化の状態を自動的に監視すれば、接合の品質を
自動的に監視することができる。
第４図は本考案の超音波ワイヤボンダの一実施
例を表す図である。第６図と同一の構成要素には
同一の参照番号を付して説明を省略する。被配線
物２４とワークステージ２３との間にはキヤピラ
リ１４の振動状態を検出するための圧電素子３０
１が挟持されている。圧電素子３０１から伸びる
リード線は増幅器３１に接続されており、圧電素
子３０１で発生した電圧を増幅し、Ａ／Ｄ変換器
３６へ供給する。Ａ／Ｄ変換器３６は一定周期で
アナログーデジタル変換を行い、信号をデジタル
信号としてマイクロコンピユータ３５へ供給す
る。マイクロコンピユータ３５は演算・比較処理
等を行うCPU、波形記憶等のためのRAM、ソフ
トウエアプログラムの格納のためのROM、良否
の表示のための表示器、Ａ／Ｄ変換器３６からデ
ジタルデータを取り込むための入力インターフエ
ース、及びボンデイング装置の制御信号を送出す
るための出力インターフエース等を備えている。
例を表す図である。第６図と同一の構成要素には
同一の参照番号を付して説明を省略する。被配線
物２４とワークステージ２３との間にはキヤピラ
リ１４の振動状態を検出するための圧電素子３０
１が挟持されている。圧電素子３０１から伸びる
リード線は増幅器３１に接続されており、圧電素
子３０１で発生した電圧を増幅し、Ａ／Ｄ変換器
３６へ供給する。Ａ／Ｄ変換器３６は一定周期で
アナログーデジタル変換を行い、信号をデジタル
信号としてマイクロコンピユータ３５へ供給す
る。マイクロコンピユータ３５は演算・比較処理
等を行うCPU、波形記憶等のためのRAM、ソフ
トウエアプログラムの格納のためのROM、良否
の表示のための表示器、Ａ／Ｄ変換器３６からデ
ジタルデータを取り込むための入力インターフエ
ース、及びボンデイング装置の制御信号を送出す
るための出力インターフエース等を備えている。
尚、ワークステージ２３に凹部を設け、圧電素
子３０１はこの凹部の中に表面が被配線物２４と
当接するように設けてもよい。
子３０１はこの凹部の中に表面が被配線物２４と
当接するように設けてもよい。
第５図はマイクロコンピユータ３５のためのソ
フトウエアのフローチヤートであり、第１図の基
準波形記憶手段３２並びに振動状態判定手段３３
を実現するものである。
フトウエアのフローチヤートであり、第１図の基
準波形記憶手段３２並びに振動状態判定手段３３
を実現するものである。
まずＡ／Ｄ変換器３６からの入力を監視し、所
定の閾値を超えたらボンデイング開始と判断し
（ステツプａ）、所定期間内でＡ／Ｄ変換器３６か
らの値を取り込むことによつて波形を入力する
（ステツプｂ）。基準波形のデータが記憶されてい
なければ（ステツプｃ）、入力した波形を基準波
形として記憶する（ステツプｋ）。基準波形が記
憶されておれば、それと入力した波形とを比較す
る（ステツプｄ）。この比較に際しては例えば比
較する全領域にわたつて両者の値の差が所定の範
囲内であるかを判定するか、あるいは両者の差の
２乗和が所定の値以内であるかを判定する等の処
理を行う。両者が一致していると判定されれば”
良好”を表す表示を表示器へ出力し（ステツプ
ｆ）、次のボンデイング処理へ移る。両者の差が
不一致であると判定されれば“不良”を表す表示
を表示器へ出力し（ステツプｇ）、ボンデイング
を停止する（ステツプｈ）。キヤピラリ交換等の
処理後、再起動の指令が入力されたら（ステツプ
ｉ）、基準波形のデータをクリアした後（ステツ
プｊ）、ボンデイングを再開する（ステツプｍ）。
定の閾値を超えたらボンデイング開始と判断し
（ステツプａ）、所定期間内でＡ／Ｄ変換器３６か
らの値を取り込むことによつて波形を入力する
（ステツプｂ）。基準波形のデータが記憶されてい
なければ（ステツプｃ）、入力した波形を基準波
形として記憶する（ステツプｋ）。基準波形が記
憶されておれば、それと入力した波形とを比較す
る（ステツプｄ）。この比較に際しては例えば比
較する全領域にわたつて両者の値の差が所定の範
囲内であるかを判定するか、あるいは両者の差の
２乗和が所定の値以内であるかを判定する等の処
理を行う。両者が一致していると判定されれば”
良好”を表す表示を表示器へ出力し（ステツプ
ｆ）、次のボンデイング処理へ移る。両者の差が
不一致であると判定されれば“不良”を表す表示
を表示器へ出力し（ステツプｇ）、ボンデイング
を停止する（ステツプｈ）。キヤピラリ交換等の
処理後、再起動の指令が入力されたら（ステツプ
ｉ）、基準波形のデータをクリアした後（ステツ
プｊ）、ボンデイングを再開する（ステツプｍ）。
第１図は本考案の原理図、第２図は振動条件の
変化により振動検出素子で検出される波形の状態
の変化を測定するための装置を表す図、第３図は
第２図の装置により得られた振動波形を表す図、
第４図は本考案の実施例を表す図、第５図はマイ
クロコンピユータのソフトウエアのフローチヤー
ト、第６図は代表的な超音波ワイヤボンダの外観
を表す図、第７図はワイヤボンデイングの方法を
説明する図、 図において、１１……ワイヤ、１２……振動
子、１３……ホーン、１４……キヤピラリ、１７
……コーン、２３……ワークステージ、２４……
被配線物、３０……振動検出素子。
変化により振動検出素子で検出される波形の状態
の変化を測定するための装置を表す図、第３図は
第２図の装置により得られた振動波形を表す図、
第４図は本考案の実施例を表す図、第５図はマイ
クロコンピユータのソフトウエアのフローチヤー
ト、第６図は代表的な超音波ワイヤボンダの外観
を表す図、第７図はワイヤボンデイングの方法を
説明する図、 図において、１１……ワイヤ、１２……振動
子、１３……ホーン、１４……キヤピラリ、１７
……コーン、２３……ワークステージ、２４……
被配線物、３０……振動検出素子。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 ワイヤ１１を通したキヤピラリ１４を超音波振
動せしめつつ被配線物２４へ圧接して被配線物２
４に所定の配線を形成せしめる超音波ワイヤボン
ダにおいて、 該被配線物２４と該被配線物２４を保持するワ
ークステージ２３との間に挟持され、該超音波振
動の強度に応じた信号を出力する振動検出素子３
０と、 該振動検出素子３０が出力する出力信号を増幅
する増幅器３１と、該キヤピラリ１４の振動状態
が良好である時の該出力信号の波形を基準波形と
して記憶する基準波形記憶手段３２と、 該出力信号の波形と該基準波形との差が所定の
偏差以上である時に異常と判定する振動状態判定
手段３３とを具備することを特徴とする超音波ワ
イヤボンダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988117363U JPH056661Y2 (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988117363U JPH056661Y2 (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0238739U JPH0238739U (ja) | 1990-03-15 |
| JPH056661Y2 true JPH056661Y2 (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=31360759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988117363U Expired - Lifetime JPH056661Y2 (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH056661Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4998664A (en) * | 1989-12-22 | 1991-03-12 | Hughes Aircraft Company | Bond signature analyzer |
| JP5152159B2 (ja) * | 2009-11-23 | 2013-02-27 | トヨタ自動車株式会社 | ツール検査方法、インバータ製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0622260B2 (ja) * | 1983-11-30 | 1994-03-23 | 株式会社東芝 | ワイヤボンディングにおける接合状態の判定方法およびその装置 |
-
1988
- 1988-09-08 JP JP1988117363U patent/JPH056661Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0238739U (ja) | 1990-03-15 |
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