JPH06326149A - ワイヤループ変形防止ワイヤボンディング装置 - Google Patents

ワイヤループ変形防止ワイヤボンディング装置

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JPH06326149A
JPH06326149A JP5132706A JP13270693A JPH06326149A JP H06326149 A JPH06326149 A JP H06326149A JP 5132706 A JP5132706 A JP 5132706A JP 13270693 A JP13270693 A JP 13270693A JP H06326149 A JPH06326149 A JP H06326149A
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昌 石橋
Katsuhiro Matsumura
勝弘 松村
Osamu Iwama
修 岩間
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤボンディング装置において、加熱ボン
ディング後の冷却過程において生ずるボンディングワイ
ヤループの変形を防止する。 【構成】 一つの構成は加熱ボンディング後の冷却を自
然冷却より緩やかな冷却とするためにボンディング完了
後、ヒートブロックを下げた後も予め定めた時間だけリ
ードフレームを移動させずヒートブロックからの輻射、
対流による余熱を受けるようにする。他の構成は、加熱
ボンディング後の冷却を強制急速空冷を行うためにヒー
トブロックのリードフレーム搬送方向端近傍に冷却用パ
イプを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤボンディング装
置において、加熱状態でボンディングを行った後冷却す
る段階において、ボンディングしたワイヤループが変形
するのを防止する工夫に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のワイヤボンディング装置は、図3
に示すようにアイランド1にICチップ2を固着させた
リードフレーム3を図4の(a)のように搬送アームク
ランプ5によってヒートブロック4の上へ搬送し加熱し
つつ1つのアイランド1が所定位置に来たときに停止
し、図示されていないワーク抑えによってリードフレー
ム3をヒートブロック4にしっかり抑えたうえで、キャ
ピラリー6によってICチップ2の電極7とリード8と
の間をワイヤ10で図5のように一定の湾曲ループを形
成しつつボンディングする。
【0003】ボンディングが完了すると、図4の(b)
のようにヒートブロック4が下え下がると同時に搬送ア
ームクランプ5がリードフレーム3を上下から挟み、次
いで図4の(c)のように1ピッチだけ搬送する。そし
て次のICについて再び図の(a)から(c)までの動
作を繰り返す。この一連の動作のタイミングチャートを
図6に示す。
【0004】即ち、ボンディング動作が終わると同時に
ヒートブロック4は下へ下り、同時に搬送アームクラン
プ5は閉じすぐ移動する。ボンディングが終了した部分
は、ヒートブロック4から離れ自然に冷却され図示され
ていないフレームマガジンへ収納される。このようにワ
イヤボンディング装置においてはボンディングの圧着を
容易確実ならしむるためボンディングに先立ちリードフ
レームをヒータプレートによって加熱している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに加熱した状態でボンディングされた後、冷却の過程
において、リード8、アイランド1およびアイランドを
吊っている吊りピン9等の各部の温度の下がり方が、そ
の形状が異なっていることや、アイランドの場合にはI
Cチップが固着されていることによって異なり、それに
より収縮の度合いが異なることになり、ICチップ2の
電極7上のボンディング点とリード8上のボンディング
点の相対位置関係が変化する。
【0006】このため、ボンディングされているワイヤ
10がたるんだり、引っ張られたり或いは捩じられるな
どしてワイヤループが変形してしまい、この変形は各部
の温度が常温に落ち着いても元へは戻らない。
【0007】このような、ボンディング後のワイヤルー
プの変形は、ワイヤ自身に無理な力がかかっていること
を意味し、ボンディング点の接着の信頼性を低下させる
ことになり、また時によっては隣接ワイヤに接触したり
するなど問題があった。
【0008】本発明の目的は、上記従来の問題に鑑み
て、冷却速度をより速くするか或いはより遅くすること
により、各部の温度差が極力小さくなるようにして、収
縮度の差に起因するワイヤループの変形をなくしたワイ
ヤボンディング装置を提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために次の手段構成を有する。即ち、本発明装
置の第1の発明は、加熱用のヒートブロック上で、リー
ドフレームのアイランドに固着されている半導体チップ
の電極とリードをワイヤで接続するワイヤボンディング
装置において、ボンディング終了後のリードフレームの
搬送を、リードフレームからのヒートブロック引き離し
時点よりも、ボンディング部位の緩冷却に必要な予め設
定された時間だけ遅延させる手段を具備することを特徴
とするワイヤループ変形防止ワイヤボンディング装置で
ある。
【0010】次に、第2の発明は、加熱用のヒートブロ
ック上で、リードフレームのアイランドに固着されてい
る半導体チップの電極とリードをワイヤで接続するワイ
ヤボンディング装置において、ヒートブロックのリード
フレーム搬送方向端近傍にボンディング完了後のリード
フレームのボンディング部位を急速冷却するための冷却
空気吹き付けパイプを設けたことを特徴とするワイヤル
ープ変形防止ワイヤボンディング装置である。
【0011】
【作用】以下、上記手段構成を有する本発明装置の作用
について説明する。第1の発明においては、1つのIC
チップ(半導体チップ)についてボンディングが完了し
ヒートブロックが下がってリードフレームから離れた後
も、リードフレームはその位置に予め設定した時間留ま
っているので、なおヒートブロックからの輻射および対
流による余熱を受けるので自然の冷却に較べ、各部の冷
却時間勾配が緩やかとなり各部間の温度差が小さくな
る。
【0012】従って、各部の収縮の度合いも同じように
進行し、ICチップの電極上のボンディング点とリード
上のボンディング点との相対的な位置ずれが小さくな
り、ワイヤループが変形しないので冷却されることにな
る。ヒータブロックが下がった後、リードフレームを留
め置く時間はワイヤループの変形が許容範囲内に入るま
での時間を実験的に求めて定めることとなる。
【0013】第2の発明においては、ボンディング完了
後搬送されヒートブロックから外れた位置に急速冷却す
るための冷却空気吹き付けパイプが設けられており、該
パイプからの冷却空気によりリードフレームが強制的に
急速冷却される。このため、各部の温度低下勾配は揃う
ので各部の収縮の度合いも揃い、ICチップの電極上の
ボンディング点とリード上のボンディング点との相対的
な位置ずれが小さくなり、ワイヤループが変形しないで
冷却されることになる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は第1の発明の動作のタイミングチャートで
ある。即ち、ボンディングが完了してヒートブロックが
下がった時点から予め設定した時間Td だけ経過した後
に搬送アームクランプが閉となり、次いで搬送アームが
移動する。このTd なる時間を持たせる手段としては、
ボンディング装置がCPUによってプログラム制御され
ている場合には、クロック計数回路を設け、ヒートブロ
ックを下降させた時点から、Td に対応する数のクロッ
クを計数させカウントアップした時点で搬送アームクラ
ンプを閉にする指令を出させるようにすればよい。ま
た、(b)、(c)、(d)の動作をカムなどを用いた
機械制御によっている場合には、カムの形状を工夫する
ことにより時間Td をもたせることができる。
【0015】図2は、第2の発明の実施例を示す図であ
る。即ち、ヒートブロック4のリードフレーム搬送方向
側の端部近傍に冷却パイプ11を設け、リードフレーム
のボンディングが完了した部分を、冷却パイプに設けら
れた噴出口から噴出される冷却空気によって強制的に急
速冷却する。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、加熱ボンディングが完了した後の冷却につき、第1
の発明では搬送アームクランプの動作を遅延させること
により冷却時間勾配を自然冷却よりも緩やかにしたこと
により、また、第2の発明では冷却パイプを設けて強制
急速冷却することにより、リードフレームの冷却過程に
おけるICチップ、アイランド、吊りピンおよびリード
の各部分の温度差を小さくし、冷却による各部の収縮の
程度に差を生じないようにしたので、ICチップの電極
上のボンディング点とリード上のボンディング点との相
対的位置が変化せず、ワイヤループの変形を生じないと
いう利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明の動作タイミングを示すタイミング
チャートである。
【図2】第2の発明の実施例の構造を示す図である。
【図3】リードフレームの平面図である。
【図4】従来のワイヤボンディング装置におけるリード
フレーム搬送の順序を示す図である。
【図5】ICチップの電極とリードとがワイヤでボンデ
ィングされた状態を示す図である。
【図6】従来のワイヤボンディングの動作タイミングを
示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 アイランド 2 ICチップ 3 リードフレーム 4 ヒートブロック 5 搬送アームクランプ 6 キャピラリー 7 ICチップの電極 8 リード 9 吊りピン 10 ワイヤ 11 冷却パイプ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱用のヒートブロック上で、リードフ
    レームのアイランドに固着されている半導体チップの電
    極とリードをワイヤで接続するワイヤボンディング装置
    において、ボンディング終了後のリードフレームの搬送
    を、リードフレームからのヒートブロック引き離し時点
    よりも、ボンディング部位の緩冷却に必要な予め設定さ
    れた時間だけ遅延させる手段を具備することを特徴とす
    るワイヤループ変形防止ワイヤボンディング装置。
  2. 【請求項2】 加熱用のヒートブロック上で、リードフ
    レームのアイランドに固着されている半導体チップの電
    極とリードをワイヤで接続するワイヤボンディング装置
    において、ヒートブロックのリードフレーム搬送方向端
    近傍にボンディング完了後のリードフレームのボンディ
    ング部位を急速冷却するための冷却空気吹き付けパイプ
    を設けたことを特徴とするワイヤループ変形防止ワイヤ
    ボンディング装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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