JPH0714871A - ワイヤボンディング方法 - Google Patents
ワイヤボンディング方法Info
- Publication number
- JPH0714871A JPH0714871A JP5153301A JP15330193A JPH0714871A JP H0714871 A JPH0714871 A JP H0714871A JP 5153301 A JP5153301 A JP 5153301A JP 15330193 A JP15330193 A JP 15330193A JP H0714871 A JPH0714871 A JP H0714871A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- ball
- tip
- temperature
- torch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/01—Manufacture or treatment
- H10W72/015—Manufacture or treatment of bond wires
- H10W72/01551—Changing the shapes of bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
- H10W72/07141—Means for applying energy, e.g. ovens or lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
- H10W72/07502—Connecting or disconnecting of bond wires using an auxiliary member
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
- H10W72/07511—Treating the bonding area before connecting, e.g. by applying flux or cleaning
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
- H10W72/07521—Aligning
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/531—Shapes of wire connectors
- H10W72/536—Shapes of wire connectors the connected ends being ball-shaped
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/531—Shapes of wire connectors
- H10W72/5363—Shapes of wire connectors the connected ends being wedge-shaped
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- 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
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、半導体装置等の製造工程において
行われるワイヤボンディング方法に関し、ワイヤー先端
に形成するボールの径、硬度等その状態をばらつくこと
なく安定にすることにより、小径のボールを確実にボン
ディングすることを目的とする。 【構成】 ワイヤー５の先端とトーチ電極との間に電圧
を印加することで、ワイヤー５の先端を溶融させボール
を形成し、該ボールを被接合部に圧着するワイヤボンデ
ィング方法において、ボールを形成する直前のワイヤー
５の先端の温度を検出する工程１と、該工程１にて検出
したワイヤー５先端の温度に対して適切なトーチ条件を
設定する工程２と、該工程２において設定した条件によ
りワイヤー５の先端にボールを形成する工程３とを含む
構成とする。
行われるワイヤボンディング方法に関し、ワイヤー先端
に形成するボールの径、硬度等その状態をばらつくこと
なく安定にすることにより、小径のボールを確実にボン
ディングすることを目的とする。 【構成】 ワイヤー５の先端とトーチ電極との間に電圧
を印加することで、ワイヤー５の先端を溶融させボール
を形成し、該ボールを被接合部に圧着するワイヤボンデ
ィング方法において、ボールを形成する直前のワイヤー
５の先端の温度を検出する工程１と、該工程１にて検出
したワイヤー５先端の温度に対して適切なトーチ条件を
設定する工程２と、該工程２において設定した条件によ
りワイヤー５の先端にボールを形成する工程３とを含む
構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置等の製造工
程において行われるワイヤボンディング方法に関する。
ワイヤボンディングは、キャピラリーと呼ばれるワイヤ
ー送り出し部材にて金属ワイヤーを所定量送り出しなが
ら、キャピラリーを動作させることで半導体素子等のパ
ッドとリードとにワイヤーを圧着していく。
程において行われるワイヤボンディング方法に関する。
ワイヤボンディングは、キャピラリーと呼ばれるワイヤ
ー送り出し部材にて金属ワイヤーを所定量送り出しなが
ら、キャピラリーを動作させることで半導体素子等のパ
ッドとリードとにワイヤーを圧着していく。
【０００２】パッドにワイヤーを圧着する際には、ワイ
ヤー先端に所定径のボールを形成する方法を採用するこ
とで安定した接続を行うようにしている。近年、半導体
装置の高集積化によって、半導体素子上のパッドも小さ
くなってきており、これに応じて金属ワイヤー先端に形
成するボールも小径とする必要がある。
ヤー先端に所定径のボールを形成する方法を採用するこ
とで安定した接続を行うようにしている。近年、半導体
装置の高集積化によって、半導体素子上のパッドも小さ
くなってきており、これに応じて金属ワイヤー先端に形
成するボールも小径とする必要がある。
【０００３】このように小径化しているワイヤー先端の
ボールを、大きさ及び硬度等の状態にばらつきのないよ
うに精度良く形成することが求められている。
ボールを、大きさ及び硬度等の状態にばらつきのないよ
うに精度良く形成することが求められている。
【０００４】
【従来の技術】従来のワイヤボンディング方法を図７及
び図８を参照しながら説明する。図７は、ボール形成の
原理を説明するための図であり、図８は、ワイヤボンデ
ィングの基本的方法を説明するための図である。図７に
示すようにリール３１に巻かれている金属製のワイヤー
３２は、クランパー３３及びキャピラリー３４を介して
送り出される。キャピラリー３４先端より所定長さだけ
ワイヤー３２ａを突出させた状態で、電源３５に接続さ
れるトーチ電極３６をワイヤー先端３２ａの近傍に位置
させて電源３５より所定の電圧を印加する。
び図８を参照しながら説明する。図７は、ボール形成の
原理を説明するための図であり、図８は、ワイヤボンデ
ィングの基本的方法を説明するための図である。図７に
示すようにリール３１に巻かれている金属製のワイヤー
３２は、クランパー３３及びキャピラリー３４を介して
送り出される。キャピラリー３４先端より所定長さだけ
ワイヤー３２ａを突出させた状態で、電源３５に接続さ
れるトーチ電極３６をワイヤー先端３２ａの近傍に位置
させて電源３５より所定の電圧を印加する。
【０００５】電圧印加により、ワイヤー先端３２ａとト
ーチ電極３６間にアーク放電が発生して、ワイヤー先端
３２ａが加熱溶融して、ボールが形成される。以上のよ
うにワイヤー先端３２ａ先端にボールを形成した後、キ
ャピラリー３４を動作させることで半導体素子上のパッ
ドにボールを接続する。図８は、パッドとリード端子間
のワイヤーボンディングを行った状態の断面図である。
前述した方法によりワイヤー先端３２ａにボールを形成
したワイヤーをキャピラリー３４をパッド部に降下させ
ることでパッド３７上に接続する。この時、ボールは熱
を有して軟らかい状態であるため、キャピラリー３４先
端により押し潰され、ボール表面の酸化膜が破られ新生
面が露出することで所定の接合面積をもって接続され
る。
ーチ電極３６間にアーク放電が発生して、ワイヤー先端
３２ａが加熱溶融して、ボールが形成される。以上のよ
うにワイヤー先端３２ａ先端にボールを形成した後、キ
ャピラリー３４を動作させることで半導体素子上のパッ
ドにボールを接続する。図８は、パッドとリード端子間
のワイヤーボンディングを行った状態の断面図である。
前述した方法によりワイヤー先端３２ａにボールを形成
したワイヤーをキャピラリー３４をパッド部に降下させ
ることでパッド３７上に接続する。この時、ボールは熱
を有して軟らかい状態であるため、キャピラリー３４先
端により押し潰され、ボール表面の酸化膜が破られ新生
面が露出することで所定の接合面積をもって接続され
る。
【０００６】尚、キャピラリー３４先端からのワイヤー
の突出量はクランパー３３にて制御されており、クラン
パー３３はボール形成時の閉じた状態より、パッド接続
の際には開いた状態となる。そしてキャピラリー３４を
下降させることでキャピラリー３４の先端でボールを保
持する状態となり、ボールがパッドへ接続される。その
後、クランパー３３を開いた状態のままキャピラリー３
４をリードフレームのリード端子３８へと移動させるこ
とで、ワイヤーが所定量送り出され、キャピラリー３４
先端をリード端子３８に押圧することでワイヤー３２を
リード端子３８に接続する。ここでもキャピラリー３４
先端によりワイヤー３２を押し潰す状態にすることで接
続を行っている。
の突出量はクランパー３３にて制御されており、クラン
パー３３はボール形成時の閉じた状態より、パッド接続
の際には開いた状態となる。そしてキャピラリー３４を
下降させることでキャピラリー３４の先端でボールを保
持する状態となり、ボールがパッドへ接続される。その
後、クランパー３３を開いた状態のままキャピラリー３
４をリードフレームのリード端子３８へと移動させるこ
とで、ワイヤーが所定量送り出され、キャピラリー３４
先端をリード端子３８に押圧することでワイヤー３２を
リード端子３８に接続する。ここでもキャピラリー３４
先端によりワイヤー３２を押し潰す状態にすることで接
続を行っている。
【０００７】接続後、クランパー３３は所定間隔開いた
状態を保持しており、キャピラリー３４をこの状態で上
方へ移動する。この移動に伴いワイヤー３２はキャピラ
リー３４先端より送り出されている。所定量ワイヤー３
２が送り出された時点でクランパー３３を閉じる。ワイ
ヤー３２のリード端子３８と接続された部分は潰されて
細くなっているため、クランパー３３を閉じた状態でキ
ャピラリー３４を更に上方に移動すると、この接続部分
よりワイヤー３２は切断されることとなる。
状態を保持しており、キャピラリー３４をこの状態で上
方へ移動する。この移動に伴いワイヤー３２はキャピラ
リー３４先端より送り出されている。所定量ワイヤー３
２が送り出された時点でクランパー３３を閉じる。ワイ
ヤー３２のリード端子３８と接続された部分は潰されて
細くなっているため、クランパー３３を閉じた状態でキ
ャピラリー３４を更に上方に移動すると、この接続部分
よりワイヤー３２は切断されることとなる。
【０００８】以上のような動作により、パッド３７とリ
ード端子３８間のボンディングが終了し、これを繰り返
し行うことで半導体素子３９の複数のパッドとリード端
子とを接続していく。キャピラリー３４の動作は、図示
していないがモーターを駆動源として行っている。
ード端子３８間のボンディングが終了し、これを繰り返
し行うことで半導体素子３９の複数のパッドとリード端
子とを接続していく。キャピラリー３４の動作は、図示
していないがモーターを駆動源として行っている。
【０００９】一般的にリードフレームは、半導体素子を
搭載するステージが複数形成され、同時に複数の半導体
装置を製造するように構成されている。従って、ワイヤ
ボンディングにおいても、複数の半導体装置に対してリ
ードフレームを移送しながら連続的に行っていく。通
常、ワイヤー先端のボール形成は、ボンディング直後に
行っており、１個の半導体素子に対するボンディングが
終わった後、次の半導体素子のボンディングまでに待機
時間があるような場合には、形成したボールが冷却され
て硬くなる。
搭載するステージが複数形成され、同時に複数の半導体
装置を製造するように構成されている。従って、ワイヤ
ボンディングにおいても、複数の半導体装置に対してリ
ードフレームを移送しながら連続的に行っていく。通
常、ワイヤー先端のボール形成は、ボンディング直後に
行っており、１個の半導体素子に対するボンディングが
終わった後、次の半導体素子のボンディングまでに待機
時間があるような場合には、形成したボールが冷却され
て硬くなる。
【００１０】このような状態でパッド上にボンディング
した場合、ボールの変形量が少なくなり接合面積が小さ
くなることから、十分な接合力を得ることができなくな
る。そこで、形成したボールの冷却を防止して安定した
硬度となるように、ボンディングを行う直前、即ち所定
のパッド上にキャピラリーが移動してからボールを形成
する方法が考えられるようになってきた。
した場合、ボールの変形量が少なくなり接合面積が小さ
くなることから、十分な接合力を得ることができなくな
る。そこで、形成したボールの冷却を防止して安定した
硬度となるように、ボンディングを行う直前、即ち所定
のパッド上にキャピラリーが移動してからボールを形成
する方法が考えられるようになってきた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ボンディングを行う直
前にワイヤー先端にボールを形成する方法においては、
次のボンディングまでに待機時間があるような場合で
も、待機後にボールを形成するため、ボール形成後のボ
ールの冷却による硬化は確かに防止できる。しかしなが
ら、この場合にはボール形成前にワイヤーが冷却した状
態になり、連続してボールを形成する場合とは温度の条
件が異なることになる。
前にワイヤー先端にボールを形成する方法においては、
次のボンディングまでに待機時間があるような場合で
も、待機後にボールを形成するため、ボール形成後のボ
ールの冷却による硬化は確かに防止できる。しかしなが
ら、この場合にはボール形成前にワイヤーが冷却した状
態になり、連続してボールを形成する場合とは温度の条
件が異なることになる。
【００１２】例えば、2400Ｖの電圧を印加してボールを
形成するような場合、ワイヤー先端の温度は1200度程度
まで上昇し、溶融してボールが形成されるが、連続して
ボールを形成すると、ワイヤーは完全に冷却されること
なく、400 度程度の温度を有したまま、次のボール形成
のために電圧が印加される。これに対して待機時間があ
る場合には、室温程度までワイヤーは冷却された状態と
なる。このような状態においては、同様なトーチ条件で
ボール形成を行うと温度条件の違いから形成されるボー
ルの径が異なることとなる。
形成するような場合、ワイヤー先端の温度は1200度程度
まで上昇し、溶融してボールが形成されるが、連続して
ボールを形成すると、ワイヤーは完全に冷却されること
なく、400 度程度の温度を有したまま、次のボール形成
のために電圧が印加される。これに対して待機時間があ
る場合には、室温程度までワイヤーは冷却された状態と
なる。このような状態においては、同様なトーチ条件で
ボール形成を行うと温度条件の違いから形成されるボー
ルの径が異なることとなる。
【００１３】即ち、ワイヤーが完全に冷却した状態から
形成するボールは所定径より小さくなるため、パッド等
との接合面積も小さくなり十分な接合力を得ることがで
きず、剥離する可能性が大きくなる。逆に、ワイヤーが
冷却した状態より形成されるボール径を基準にすると、
それ以外、即ち大部分のボールが所定径より大きくな
り、ボールの小径化を図ることができない。
形成するボールは所定径より小さくなるため、パッド等
との接合面積も小さくなり十分な接合力を得ることがで
きず、剥離する可能性が大きくなる。逆に、ワイヤーが
冷却した状態より形成されるボール径を基準にすると、
それ以外、即ち大部分のボールが所定径より大きくな
り、ボールの小径化を図ることができない。
【００１４】以上のように、ボンディングする直前にボ
ールを形成する方法においては、ボール径のばらつきが
生じて、特に小径化するボール形成ではボール径及び接
合面積等におけるボンディング管理を行うことが困難と
なる。本発明は、ワイヤボンディングを行う場合におけ
るワイヤー先端に形成するボールの径、硬度等ボールの
状態をばらつくことなく安定にすることにより、管理を
容易にして小径のボールを確実にボンディングすること
を目的としている。
ールを形成する方法においては、ボール径のばらつきが
生じて、特に小径化するボール形成ではボール径及び接
合面積等におけるボンディング管理を行うことが困難と
なる。本発明は、ワイヤボンディングを行う場合におけ
るワイヤー先端に形成するボールの径、硬度等ボールの
状態をばらつくことなく安定にすることにより、管理を
容易にして小径のボールを確実にボンディングすること
を目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、ワイヤー５の先端とトーチ電極６との間に電圧を
印加することで、前記ワイヤー先端を溶融させボールを
形成し、該ボールを被接合部に圧着する工程を有するワ
イヤボンディング方法において、ボールを形成する直前
のワイヤー５先端の温度を検出する工程１と、工程１に
て検出した温度に対して適切なトーチ条件を設定する工
程２と、工程２にて設定したトーチ条件によりワイヤー
先端にボールを形成する工程３とを含むことを特徴とす
る。
明は、ワイヤー５の先端とトーチ電極６との間に電圧を
印加することで、前記ワイヤー先端を溶融させボールを
形成し、該ボールを被接合部に圧着する工程を有するワ
イヤボンディング方法において、ボールを形成する直前
のワイヤー５先端の温度を検出する工程１と、工程１に
て検出した温度に対して適切なトーチ条件を設定する工
程２と、工程２にて設定したトーチ条件によりワイヤー
先端にボールを形成する工程３とを含むことを特徴とす
る。
【００１６】
【作用】ワイヤー先端に形成するボールの径及び硬度等
の状態は、ボール形成直前のワイヤー先端部分の温度に
よって大きく左右される。従って、上記手段の如くボー
ル形成直前のワイヤー先端温度を検出して、この時の温
度に応じて適宜トーチ条件を設定した後、ボールを形成
すれば、ワイヤー温度の違いがあってもトーチ条件の補
正がなされるため、所定のボール径を得ることが可能と
なる。
の状態は、ボール形成直前のワイヤー先端部分の温度に
よって大きく左右される。従って、上記手段の如くボー
ル形成直前のワイヤー先端温度を検出して、この時の温
度に応じて適宜トーチ条件を設定した後、ボールを形成
すれば、ワイヤー温度の違いがあってもトーチ条件の補
正がなされるため、所定のボール径を得ることが可能と
なる。
【００１７】
【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。図１は
本発明のワイヤボンディング方法の基本的工程を示す図
であり、図２は、図１の基本的工程を実施するための装
置構成図である。本発明のワイヤボンディング方法は図
１に示すように、ボール形成直前におけるワイヤー先端
の温度を検出する工程１と、検出した温度に対して適切
なトーチ条件を設定する工程２と、設定したトーチ条件
によりワイヤー先端にボールを形成する工程３とを有し
ており、この後ボールを被接合部である半導体素子のパ
ッド上に接続する。
本発明のワイヤボンディング方法の基本的工程を示す図
であり、図２は、図１の基本的工程を実施するための装
置構成図である。本発明のワイヤボンディング方法は図
１に示すように、ボール形成直前におけるワイヤー先端
の温度を検出する工程１と、検出した温度に対して適切
なトーチ条件を設定する工程２と、設定したトーチ条件
によりワイヤー先端にボールを形成する工程３とを有し
ており、この後ボールを被接合部である半導体素子のパ
ッド上に接続する。
【００１８】この基本的工程を実施するためのボンディ
ング装置は、図２に示すように金等金属製のワイヤー５
を送り出すキャピラリー４と、キャピラリー４の先端か
ら突出するワイヤー５との間にアーク放電を発生させる
ためのトーチ電極６と、ボール形成の各種条件を制御す
るボール形成制御部７と、ボール形成のためのトリガー
信号を発生させるトリガー信号発生回路７、及びキャピ
ラリー４近傍にワイヤー５先端の温度を検出するための
温度センサー１２とを少なくとも有する構成であり、ボ
ール形成制御部７内には電源９、トーチ条件設定回路１
０、温度検出回路１１を備えている。
ング装置は、図２に示すように金等金属製のワイヤー５
を送り出すキャピラリー４と、キャピラリー４の先端か
ら突出するワイヤー５との間にアーク放電を発生させる
ためのトーチ電極６と、ボール形成の各種条件を制御す
るボール形成制御部７と、ボール形成のためのトリガー
信号を発生させるトリガー信号発生回路７、及びキャピ
ラリー４近傍にワイヤー５先端の温度を検出するための
温度センサー１２とを少なくとも有する構成であり、ボ
ール形成制御部７内には電源９、トーチ条件設定回路１
０、温度検出回路１１を備えている。
【００１９】このようなボンディング装置において、キ
ャピラリー４からのワイヤー５の送り出しは、その上方
に設置されるクランパー１３の開閉により制御されてお
り、まずキャピラリー４の先端部より所定量だけワイヤ
ー１２を突出させる。この突出されるワイヤー５の温度
は、その近傍に設置されている温度センサー１２により
検出されており、その結果は常時ボール形成制御部７内
の温度検出回路１１へと送られている。
ャピラリー４からのワイヤー５の送り出しは、その上方
に設置されるクランパー１３の開閉により制御されてお
り、まずキャピラリー４の先端部より所定量だけワイヤ
ー１２を突出させる。この突出されるワイヤー５の温度
は、その近傍に設置されている温度センサー１２により
検出されており、その結果は常時ボール形成制御部７内
の温度検出回路１１へと送られている。
【００２０】キャピラリー４は、予め記憶されている座
標に従って図示せぬモーターを駆動源として動作してお
り、ボンディングを行うべき半導体素子のパッド上に位
置した時点で、ボール形成を開始するためのトリガー信
号がトリガー信号発生回路８から、ボール形成制御部７
内の温度検出回路１１へと送られる。これらの信号より
温度検出回路１１は、トリガー信号を受信した時点、即
ちボール形成直前のワイヤー５先端の温度を認識する。
その結果がトーチ条件設定回路へと送られ、その温度の
下で所定径のボールを形成するための電圧、電流、及び
印加時間等のトーチ条件が最適値に設定される。この値
は予め各条件にてボール形成を行うことで実験的に決定
している。
標に従って図示せぬモーターを駆動源として動作してお
り、ボンディングを行うべき半導体素子のパッド上に位
置した時点で、ボール形成を開始するためのトリガー信
号がトリガー信号発生回路８から、ボール形成制御部７
内の温度検出回路１１へと送られる。これらの信号より
温度検出回路１１は、トリガー信号を受信した時点、即
ちボール形成直前のワイヤー５先端の温度を認識する。
その結果がトーチ条件設定回路へと送られ、その温度の
下で所定径のボールを形成するための電圧、電流、及び
印加時間等のトーチ条件が最適値に設定される。この値
は予め各条件にてボール形成を行うことで実験的に決定
している。
【００２１】その後、設定されたトーチ条件のもと、電
源９よりワイヤー５の先端とトーチ電極６との間に電圧
が印加され、アーク放電を発生させることにより、ワイ
ヤー５先端を溶融してボールを形成する。以上のよう
に、所定径のボールを形成した直後、キャピラリー４を
下降させてボールをパッド上に接続する。
源９よりワイヤー５の先端とトーチ電極６との間に電圧
が印加され、アーク放電を発生させることにより、ワイ
ヤー５先端を溶融してボールを形成する。以上のよう
に、所定径のボールを形成した直後、キャピラリー４を
下降させてボールをパッド上に接続する。
【００２２】この接続は、従来技術の項における図７の
説明と同様なメカニズムにて行われる。以上説明したワ
イヤボンディング方法においては、トーチ条件の設定を
ボール形成毎に行うような構成となっているが、ワイヤ
ーの温度が大きく異なる時のみトーチ条件を補正すれば
効率良くボール形成を行うことができる。
説明と同様なメカニズムにて行われる。以上説明したワ
イヤボンディング方法においては、トーチ条件の設定を
ボール形成毎に行うような構成となっているが、ワイヤ
ーの温度が大きく異なる時のみトーチ条件を補正すれば
効率良くボール形成を行うことができる。
【００２３】即ち、連続的にワイヤボンディングを行っ
ている際には、ボール形成直前のワイヤー先端の温度は
ほぼ一定であるため、この温度に対して適切なトーチ条
件に固定しておき、素子間等でボンディングを行う間隔
が長くなり冷却による大きな温度変化が生じた時にのみ
トーチ条件を補正すればよい。図３は、本発明の一実施
例であり、上記方法を行うためのボンディング装置構成
図を示す。図３において、図２と異なるのはボール形成
制御部１４であり、その他の図２と同一部には同一符号
を付してある。
ている際には、ボール形成直前のワイヤー先端の温度は
ほぼ一定であるため、この温度に対して適切なトーチ条
件に固定しておき、素子間等でボンディングを行う間隔
が長くなり冷却による大きな温度変化が生じた時にのみ
トーチ条件を補正すればよい。図３は、本発明の一実施
例であり、上記方法を行うためのボンディング装置構成
図を示す。図３において、図２と異なるのはボール形成
制御部１４であり、その他の図２と同一部には同一符号
を付してある。
【００２４】本実施例のボール形成制御部１４は、温度
検出回路１９、基準温度設定回路１８、温度比較回路１
７、トーチ条件補正回路１６及び電源１５とを有してい
る。このようなボンディング装置において、図２の装置
同様キャピラリー４の先端部より所定量だけワイヤー５
を突出させ、この突出されたワイヤー５の温度を温度セ
ンサー１２により検出し、その結果を常時ボール形成制
御部１４内の温度検出回路１９へと送っている。
検出回路１９、基準温度設定回路１８、温度比較回路１
７、トーチ条件補正回路１６及び電源１５とを有してい
る。このようなボンディング装置において、図２の装置
同様キャピラリー４の先端部より所定量だけワイヤー５
を突出させ、この突出されたワイヤー５の温度を温度セ
ンサー１２により検出し、その結果を常時ボール形成制
御部１４内の温度検出回路１９へと送っている。
【００２５】温度検出回路１９は、トリガー信号発生回
路８からの信号により、ボール形成直前のワイヤー５先
端の温度を認識する。一方、基準温度設定回路１８は、
連続的にワイヤボンディングを行った場合のワイヤー５
先端の温度から基準となる温度を設定する。このように
温度検出回路１９と基準温度設定回路１８で得られる実
際のワイヤー先端温度と基準温度とが温度比較回路１７
により比較され、その大小が判断される。
路８からの信号により、ボール形成直前のワイヤー５先
端の温度を認識する。一方、基準温度設定回路１８は、
連続的にワイヤボンディングを行った場合のワイヤー５
先端の温度から基準となる温度を設定する。このように
温度検出回路１９と基準温度設定回路１８で得られる実
際のワイヤー先端温度と基準温度とが温度比較回路１７
により比較され、その大小が判断される。
【００２６】この比較の結果、実際のワイヤー先端温度
が基準温度より高い場合にはトーチ条件を補正すること
なく、実際のワイヤー先端温度が基準温度より低い場合
にのみ、トーチ条件補正回路１６によりトーチ条件の補
正が行われる。その後、設定されたトーチ条件のもと、
電源１５よりワイヤー５の先端とトーチ電極６との間に
電圧が印加され、アーク放電を発生させることにより、
ワイヤー５先端を溶融してボールを形成する。このよう
に所定径のボールを形成した直後、キャピラリー４を下
降させてボールをパッド上に接続する。
が基準温度より高い場合にはトーチ条件を補正すること
なく、実際のワイヤー先端温度が基準温度より低い場合
にのみ、トーチ条件補正回路１６によりトーチ条件の補
正が行われる。その後、設定されたトーチ条件のもと、
電源１５よりワイヤー５の先端とトーチ電極６との間に
電圧が印加され、アーク放電を発生させることにより、
ワイヤー５先端を溶融してボールを形成する。このよう
に所定径のボールを形成した直後、キャピラリー４を下
降させてボールをパッド上に接続する。
【００２７】尚、トーチ条件を補正して１度ボールを形
成した後には、トーチ条件は補正前と同様通常の条件へ
ともどる構成としている。次に、本発明の他の実施例を
図４及び図５により説明する。図４は、本実施例のボン
ディング方法を示すフローチャートであり、図５は、本
実施例の方法を実現するためのボンディング装置の構成
図である。
成した後には、トーチ条件は補正前と同様通常の条件へ
ともどる構成としている。次に、本発明の他の実施例を
図４及び図５により説明する。図４は、本実施例のボン
ディング方法を示すフローチャートであり、図５は、本
実施例の方法を実現するためのボンディング装置の構成
図である。
【００２８】前実施例ではワイヤー５の先端の温度を直
接検出して、その結果をもとにトーチ条件を設定した
が、ワイヤー５の温度は時間の経過に比例して低下して
いくため、本実施例ではボール形成の間隔を計測して、
その時間に応じたトーチ条件を設定するものである。即
ち、温度検出をボール形成間隔の計測に置き換えるもの
で、間接的に温度検出を行うものである。
接検出して、その結果をもとにトーチ条件を設定した
が、ワイヤー５の温度は時間の経過に比例して低下して
いくため、本実施例ではボール形成の間隔を計測して、
その時間に応じたトーチ条件を設定するものである。即
ち、温度検出をボール形成間隔の計測に置き換えるもの
で、間接的に温度検出を行うものである。
【００２９】ワイヤー先端にボールを形成するにあたっ
ては、まずボール形成を開始するためのトリガー信号が
発生されるが、図４に示すように、このトリガー信号の
発生時間ｔ1 から、前回のボール形成前に発生され記憶
していた前回トリガー信号発生時間ｔ0 を差し引くこと
で、トリガー間隔Ｔを検出する。次に、検出したトリガ
ー間隔Ｔと、予め設定した基準間隔Ｔ0 とを比較する。
ては、まずボール形成を開始するためのトリガー信号が
発生されるが、図４に示すように、このトリガー信号の
発生時間ｔ1 から、前回のボール形成前に発生され記憶
していた前回トリガー信号発生時間ｔ0 を差し引くこと
で、トリガー間隔Ｔを検出する。次に、検出したトリガ
ー間隔Ｔと、予め設定した基準間隔Ｔ0 とを比較する。
【００３０】この比較の結果、トリガー間隔Ｔ≦基準間
隔Ｔ0 の場合には予め設定してある通常のトーチ条件で
そのままボール形成を開始する。一方、比較した結果
が、トリガー間隔Ｔ＞基準間隔Ｔ0 となった場合には、
トーチ条件の補正を行った上、ボール形成を開始する。
本実施例におけるワイヤボンディング方法は、図５に示
すボンディング装置により実現することができる。図５
において前実施例と同一部には同一符号を付している。
隔Ｔ0 の場合には予め設定してある通常のトーチ条件で
そのままボール形成を開始する。一方、比較した結果
が、トリガー間隔Ｔ＞基準間隔Ｔ0 となった場合には、
トーチ条件の補正を行った上、ボール形成を開始する。
本実施例におけるワイヤボンディング方法は、図５に示
すボンディング装置により実現することができる。図５
において前実施例と同一部には同一符号を付している。
【００３１】本実施例のボンディング装置におけるボー
ル形成制御部２０は、トリガー間隔補正回路２５、基準
間隔設定回路２４、間隔比較回路２３、トーチ条件補正
回路２２及び電源２１とを備えている。前実施例と同様
で本装置では、キャピラリー４からのワイヤー５の送り
出しをクランパー１３の開閉で制御することにより行
い、キャピラリー４の先端部より所定量だけ突出させ
る。
ル形成制御部２０は、トリガー間隔補正回路２５、基準
間隔設定回路２４、間隔比較回路２３、トーチ条件補正
回路２２及び電源２１とを備えている。前実施例と同様
で本装置では、キャピラリー４からのワイヤー５の送り
出しをクランパー１３の開閉で制御することにより行
い、キャピラリー４の先端部より所定量だけ突出させ
る。
【００３２】その後、キャピラリー４を被接合部である
パッド上方に位置させるために、モーター２６により移
動する。モーター２６は予め記憶する座標に従ってキャ
ピラリー４を移動させるものである。トリガー信号発生
回路８は、キャピラリー４が所定のパッド上に位置して
モーター２６の動作が停止したことを認識して、ボール
形成用のトリガー信号を制御部２０のトリガー間隔測定
回路２５へと送信する。
パッド上方に位置させるために、モーター２６により移
動する。モーター２６は予め記憶する座標に従ってキャ
ピラリー４を移動させるものである。トリガー信号発生
回路８は、キャピラリー４が所定のパッド上に位置して
モーター２６の動作が停止したことを認識して、ボール
形成用のトリガー信号を制御部２０のトリガー間隔測定
回路２５へと送信する。
【００３３】トリガー信号を受信したトリガー間隔測定
回路２５では、このトリガー信号発生時間ｔ1 と記憶し
てある前回のトリガー信号発生の時間ｔ0 との演算ｔ0
−ｔ1 を行うことによって、トリガー信号発生の間隔Ｔ
を求める。一方、基準間隔設定回路２４では、ワイヤー
先端がボール径に影響を及ぼす温度まで冷却されない時
間を基準間隔Ｔ0 として設定する。
回路２５では、このトリガー信号発生時間ｔ1 と記憶し
てある前回のトリガー信号発生の時間ｔ0 との演算ｔ0
−ｔ1 を行うことによって、トリガー信号発生の間隔Ｔ
を求める。一方、基準間隔設定回路２４では、ワイヤー
先端がボール径に影響を及ぼす温度まで冷却されない時
間を基準間隔Ｔ0 として設定する。
【００３４】これらトリガー間隔Ｔと基準間隔Ｔ0 と
は、間隔比較回路２３にて比較され、その大小が認識さ
れる。この比較の結果、Ｔ≦Ｔ0 であった場合には、ト
ーチ条件補正回路２２は動作することなく、電源２１よ
り予め設定された通常のトーチ条件となる電圧印加を行
って、ワイヤー５の先端にボールを形成する。即ち、ト
リガー間隔が短くワイヤー５の先端がボール径に影響を
与えるほど冷えることがないため、通常のトーチ条件で
のボール形成を行うものである。
は、間隔比較回路２３にて比較され、その大小が認識さ
れる。この比較の結果、Ｔ≦Ｔ0 であった場合には、ト
ーチ条件補正回路２２は動作することなく、電源２１よ
り予め設定された通常のトーチ条件となる電圧印加を行
って、ワイヤー５の先端にボールを形成する。即ち、ト
リガー間隔が短くワイヤー５の先端がボール径に影響を
与えるほど冷えることがないため、通常のトーチ条件で
のボール形成を行うものである。
【００３５】これに対して、間隔比較回路２３での比較
の結果、Ｔ＞Ｔ0 であった場合には、トーチ条件補正回
路２２によってトーチ条件を適宜補正した後、その補正
したトーチ条件となるよう電源２１より電圧印加を行っ
て、ワイヤー５の先端にボールを形成する。（ｔ1,ｔ0
，Ｔ，Ｔ０は図4 を参照）トーチ条件としては、電圧
そのもの、或いは電圧印加時間、または電流等があり、
これらの値を補正することで最適値を設定する。この値
は予め各条件にてボール形成を行うことで実験的に決定
している。
の結果、Ｔ＞Ｔ0 であった場合には、トーチ条件補正回
路２２によってトーチ条件を適宜補正した後、その補正
したトーチ条件となるよう電源２１より電圧印加を行っ
て、ワイヤー５の先端にボールを形成する。（ｔ1,ｔ0
，Ｔ，Ｔ０は図4 を参照）トーチ条件としては、電圧
そのもの、或いは電圧印加時間、または電流等があり、
これらの値を補正することで最適値を設定する。この値
は予め各条件にてボール形成を行うことで実験的に決定
している。
【００３６】以上のように、所定径のボールを形成した
直後、キャピラリー４を下降させてボールをパッド上に
接続する。本実施例ではトーチ条件として、電圧、電圧
印加時間、電流をあげたが、この他にも、図６に示すよ
うに放電部分へのイオン照射によって形成されるボール
径を変化させることができる。
直後、キャピラリー４を下降させてボールをパッド上に
接続する。本実施例ではトーチ条件として、電圧、電圧
印加時間、電流をあげたが、この他にも、図６に示すよ
うに放電部分へのイオン照射によって形成されるボール
径を変化させることができる。
【００３７】図６は、ボンディング装置の一部を示すも
のであり、間隔比較回路２３における比較の結果、Ｔ＞
Ｔ0 （図４参照）となった場合、トーチ条件補正回路２
２によってこれに接続されるイオン発生器２７に信号が
送られ、イオンが発生しワイヤー５とトーチ電極６との
間に照射される。イオンはアーク放電の発生を助長する
作用があるため、放電部分への照射によりワイヤー先端
のボールは形成され易くなる。
のであり、間隔比較回路２３における比較の結果、Ｔ＞
Ｔ0 （図４参照）となった場合、トーチ条件補正回路２
２によってこれに接続されるイオン発生器２７に信号が
送られ、イオンが発生しワイヤー５とトーチ電極６との
間に照射される。イオンはアーク放電の発生を助長する
作用があるため、放電部分への照射によりワイヤー先端
のボールは形成され易くなる。
【００３８】更に、アーク放電の発生を助長する手段と
しては、放電部分へのホットガスの照射、或いはトーチ
電極の加熱等が考えられるため、ワイヤー先端が冷却さ
れた場合のトーチ条件補正として、このような方法を採
用しても所定のボール径を得ることは可能である。
しては、放電部分へのホットガスの照射、或いはトーチ
電極の加熱等が考えられるため、ワイヤー先端が冷却さ
れた場合のトーチ条件補正として、このような方法を採
用しても所定のボール径を得ることは可能である。
【００３９】
【効果】本発明によれば、ボール形成直前のワイヤー先
端温度を検出して、この時の温度に応じて適宜トーチ条
件を設定した後、ボールを形成するため、ボール形成時
のワイヤー温度にばらつきがあっても、その温度のばら
つきに応じたトーチ条件を適宜設定するため、ボール径
にはばらつきが生ずることがなく、安定して所望のボー
ル径を得ることが可能となる。
端温度を検出して、この時の温度に応じて適宜トーチ条
件を設定した後、ボールを形成するため、ボール形成時
のワイヤー温度にばらつきがあっても、その温度のばら
つきに応じたトーチ条件を適宜設定するため、ボール径
にはばらつきが生ずることがなく、安定して所望のボー
ル径を得ることが可能となる。
【図１】本発明のワイヤボンディング方法の基本的工程
を示す図である。
を示す図である。
【図２】本発明の基本的工程を実施するための装置構成
図である。
図である。
【図３】本発明の一実施例を説明するためのボンディン
グ装置構成図である。
グ装置構成図である。
【図４】本発明の他の実施例を説明するためのフローチ
ャートである。
ャートである。
【図５】本発明の他の実施例を説明するためのボンディ
ング装置構成図である。
ング装置構成図である。
【図６】本発明のイオン照射を行う実施例を説明するた
めのボンディング装置構成図である。
めのボンディング装置構成図である。
【図７】従来より使用されているボール形成の原理を説
明するための図である。
明するための図である。
【図８】従来より使用されているワイヤボンディングの
基本的方法を説明するための図である。
基本的方法を説明するための図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 ワイヤー（５）の先端とトーチ電極
（６）との間に電圧を印加することで、前記ワイヤー
（５）の先端を溶融させボールを形成し、該ボールを被
接合部に圧着するワイヤボンディング方法において、 前記ボールを形成する直前のワイヤー（５）の先端の温
度を検出する工程（１）と、 前記工程（１）にて検出したワイヤー（５）先端の温度
に対して適切なトーチ条件を設定する工程（２）と、 前記工程（２）において設定したトーチ条件によりワイ
ヤー（５）の先端にボールを形成する工程（３）とを含
むことを特徴とするワイヤボンディング方法。 - 【請求項２】 予め基準となる温度を設定しておき、該
基準温度と実際に検出したワイヤー（５）先端温度とを
比較して、実際の温度が基準温度を下回っている場合に
のみトーチ条件を補正することを特徴とする請求項１記
載のワイヤボンディング方法。 - 【請求項３】 ワイヤー（５）の先端とトーチ電極
（６）との間に電圧を印加することで、前記ワイヤー
（５）の先端を溶融させボールを形成し、該ボールを被
接合部に圧着するワイヤボンディング方法において、 ボール形成用トリガー信号の発生間隔（Ｔ）を計測する
工程と、 該発生間隔（Ｔ）に対して適切なトーチ条件を設定する
工程と、 設定したトーチ条件によりワイヤー（５）の先端にボー
ルを形成する工程とを含むことを特徴とするワイヤボン
ディング方法。 - 【請求項４】 予め基準となるトリガー信号発生間隔
（Ｔ0 ）を設定しておき、該基準値（Ｔ0 ）と、実際に
計測して得たトリガー信号発生間隔（Ｔ）とを比較し
て、実際のトリガー信号発生間隔（Ｔ）が基準値
（Ｔ0 ）を超過している場合にのみトーチ条件を補正す
ることを特徴とする請求項３記載のワイヤボンディング
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5153301A JPH0714871A (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | ワイヤボンディング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5153301A JPH0714871A (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | ワイヤボンディング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0714871A true JPH0714871A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=15559490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5153301A Withdrawn JPH0714871A (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | ワイヤボンディング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0714871A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4961945A (en) * | 1987-07-06 | 1990-10-09 | Pearson Bill C | Food preservative |
-
1993
- 1993-06-24 JP JP5153301A patent/JPH0714871A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4961945A (en) * | 1987-07-06 | 1990-10-09 | Pearson Bill C | Food preservative |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100283501B1 (ko) | 반도체소자 및 그 제조방법과 반도체 장치 및 그 제조방법 | |
| US6232211B1 (en) | Two-step projecting bump for semiconductor chip and method for forming the same | |
| JPH05218147A (ja) | 制御システム | |
| JP4537763B2 (ja) | レーザ・ビームを使用したスポット溶接のための方法と装置 | |
| JPH0714871A (ja) | ワイヤボンディング方法 | |
| US5246159A (en) | Method for forming a bump by bonding a ball on an electrode of an electronic device and apparatus for forming the same | |
| JP3286141B2 (ja) | ワイヤボンディング装置 | |
| JPH0347580B2 (ja) | ||
| US4687897A (en) | Flame-off limited circuit for wire bonding ball forming apparatus | |
| JP2541645B2 (ja) | ワイヤボンディング方法および装置 | |
| JP2830109B2 (ja) | バンプ形成方法およびバンプ形成装置 | |
| JP3091701B2 (ja) | ワイヤボンディング装置 | |
| JP3457196B2 (ja) | ボールボンディング方法 | |
| JPS61214530A (ja) | ワイヤボンデイング方法および装置 | |
| JP3372313B2 (ja) | ワイヤボンディング装置 | |
| JPH09283551A (ja) | ボンディング方法およびボンディング装置 | |
| KR100715978B1 (ko) | 스파크 발생수단을 갖는 와이어 본딩용 캐필러리 | |
| JPH1187395A (ja) | ワイヤボンディング方法および装置 | |
| JP3754538B2 (ja) | ボンディング方法及びバンプボンダー | |
| JPS6158247A (ja) | ワイヤボンデイング方法 | |
| JPH0677277A (ja) | 絶縁被覆ワイヤのボールボンディング装置とボンディング方法 | |
| JPS63296248A (ja) | ボ−ルバンプ形成方法及びその装置 | |
| JPS62126644A (ja) | ワイヤボンデイング方法 | |
| JP3253049B2 (ja) | ワイヤボンディング装置におけるボール径検出方法及びボール径検出装置 | |
| JPH10242201A (ja) | フィード量自動調整ワイヤボンダ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000905 |